KR100295356B1 - 완성 인쇄 회로 둘레에 형성된 전자-점화 개시제 - Google Patents

Abstract

본 발명은 자동차 안전을 위한 점화 가스 발생기용 개시제에 관한 것이다. 개시제(2)는 회로 기판(10)으로부터 제조되며, 전도성 스트립이 상기 회로 기판 상에 인쇄되며 전자기 보호 수단을 포함하고, 그의 단부들은 감온성 챠지(6)로 피복된 저항소자에 의해 함께 결합된다. 상기 전도성 스트립은 전기 케이블(3)에 연결된다. 상기 기판(10)은 오버몰드된 원통형 절연체(4,5)로 코팅된다.

이그나이터 분말(9)을 포함하는 파손 가능한 원통형 캡(8)은 개시제(2) 및 자동차 안전을 위한 점화 발생기용 이그나이터(1)와 함께 형성된다.

Description

완성 인쇄 회로 둘레에 형성된 전자-점화 개시제

본 발명은 점화 개시제, 보다 상세하게는 자동차의 안전을 위한 전자-점화 개시제에 관한 것이다.

종래 전자-점화 개시제는 오버몰드된 절연체에 의해 유지되고 그 단부들은 전원에 연결되는 하부 단부와 트리니트로레조시안산납 또는 스티픈산납과 같은 제 1 폭발물을 포함하는 이그나이터 비드내에 싸여 있는 내열성 필라멘트와 함께 결합되는 2개의 전기전도성 핀으로부터 제조된다.

이러한 전자-점화 개시제는 자동차의 탑승자 보호용 에어백을 팽창시키기 위해 점화 가스 발생기를 개시하기 위한 장치를 형성하는 데 광범위하게 사용된다. 이 개시제를 와류 정전기 전류로부터 보호하고 궁극적으로는 원하지 않는 위험한 점화를 피하기 위해, 미국특허 A-4,722,551호 및 유럽특허 A-0,512,682호에 개시된 바와 같이, 페라이트 코어가 핀 사이에 배치된다. 점화 신뢰도를 더 향상시키기 위해, 때때로 프랑스 특허 A-2,704-944호 또는 그의 대응특허인 미국특허 A-5,544,585호에 개시된 바와 같이, 내열성 필라멘트는 저항 및 열 부품을 포함하는 인쇄 회로에 의해 대체된다.

어떤 경우에서든지, 전도성 핀을 규칙적으로 재분류하는 것은 전자-점화 개시제의 제조비용 및 복잡성을 증가시킨다. 더욱이, 페라이트 코어의 빈번한 사용은 핀 주위의 오버몰딩의 외부 크기를 증가시키고 자동차 안전성을 위한 점화 가스 발생기의 전체 부피를 감소시키는 데 어떠한 도움도 주지 못한다.

그러므로, 여전히 당업자는 사용시 작동에 있어서 신뢰성이 있고 용이하고 경제적이고 부피가 작은 전자-점화 개시제를 요망하고 있다.

본 발명의 목적은 특히 상술한 모든 종래 기술과는 대조되도록 완성 인쇄 회로에 그 기능을 집적시키고 페라이트 코어 및 핀을 제거한 개시제를 제공하기 위한 것이다.

그러므로, 본 발명은 2개의 전도성 와이어로 구성된 전기 케이블에 연결되고,

i) 내열성 소자에 의해 개시될 수 있는 감온성 챠지(thermosensitive charge)와,

ii) 상기 내열성 소자를 상기 전도성 와이어에 연결하는 전기 회로와,

iii) 상기 전기 회로를 전자기적으로 보호하는 수단을 포함하고, 내열성 소자, 전기 회로 및 전자기 보호 수단은 개시제가 부착된 인쇄 회로 기판 주변에 형성되고 상기 전도성 와이어에 납땜되는 전도성 스트립의 회로로 집적되는 것을 특징으로 하는 전기 케이블에 연결된 전자-점화 개시제에 관한 것이다.

일반적으로 인쇄 회로 기판은 이러한 기판을 만들기 위해 통상 사용되는 절연물질중 하나로 구성된다.

본 발명의 바람직한 제 1 실시예에 따르면, 상기 내열성 소자는 인쇄 회로기판 위에 형성된 저항 스트립으로 이루어지고, 감온성 챠지는 상기 저항 스트립상에 피복된다.

와류에 대하여 개시제를 전자기적으로 보호하기 위한 수단은 상기 회로 기판위에 설치된 1개 이상의 여과 코일(filtering coil)로 이루어질 수 있다. 바람직하게는 이 경우, 여과 코일은 그 자체가 상기 회로 기판 상에 인쇄될 수 있고, 전기 회로와 함께 다층 인쇄 회로를 구성한다.

다른 방법으로서 상기 전자기 보호 수단은 회로 기판상에 배열된 1개 이상의 캐패시터로 이루어질 수 있다.

본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 상기 전기 회로 및 전자기 보호수단은 절연 바니시(insulating varnish)층으로 피복된다.

절연 바니시층으로 피복되거나 또는 피복되지 않을 수 있는 회로 기판은 또한 오버몰드된 절연체로 부분적으로 코팅되어 감온성 챠지가 피복될 내열성 소자가 형성된 회로 기판의 일부만이 자유롭게 남는다. 감온성 챠지가 상기 오버몰딩에 의해 최소한 부분적으로도 정위치에 보유되지 않을 경우, 파손 가능한 마스크를 사용하여 보호하는 것이 바람직하다. 이 경우, 매우 얇은 금속 또는 투명 플라스틱과 같은 플라스틱으로 제조된 마스크가 적당하다.

본 발명의 바람직한 제 2의 실시예에 따르면, 상기 회로 기판은 2개의 대향 평면을 구비한 얇은 평행육면체 카드형상을 갖는다. 이와 같은 본 발명의 제 2 실시예는 전도성 스트립의 분리 회로의 전자-점화 개시제를 형성하는 것을 가능하게 만들고, 이 때 각 전도성 스트립은 감온성 챠지에 의해 피복되는 내열성 소자 및 회로 기판의 2개의 평면의 각각에 인쇄되는 전자기 보호 수단(electromagnetic protection)를 포함한다. 따라서, 단일 전원에 대해, 특별히 신뢰할 수 있고 믿을 만한, 2개의 개별 이그나이터 헤드를 갖는 개시제를 형성할 수가 있다.

또한, 본 발명은 과립 이그나이터 분말을 포함하는 파손가능한 캡으로 둘러싸인 것을 특징으로 하는 전자-점화 이그나이터(igniter)에 관한 것이다.

마지막으로 본 발명은 자동차의 탑승자 보호용 에어 백을 팽창시키기 위해 가스 점화 발생기를 점화하기 위한 전자-점화 개시제의 사용에 관한 것이다. 챠지가 과립 또는 펠렛 형태일 때 개시제는 발생기의 점화 챠지를 개시하기 위해 직접 사용될 수 있고, 챠지가 컴팩트한 블록의 형상일 경우 상술한 바와 같은 이그나이터를 통해 유리하게 사용될 수 있다.

따라서, 본 발명은 매우 간단하고 경제적으로 생산할 수 있는 소형의 인쇄 회로를 사용하여 부피가 크지 않고 매우 신뢰성 있는 개시제 또는 이그나이터의 제조를 가능하게 한다.

본 발명의 바람직한 실시예는 제1도 내지 제8도를 참조하여 이하에 기술하겠다.

제1도는 명확하게 하기 위해 보호 마스크 없이 도시된 본 발명에 따른 개시제로부터 제조된 이그나이터의 부분단면 사시도.

제2도, 제3도 및 제4도는 회로 기판에서 시작하는 본 발명에 따른 개시제를 제조하는 연속 단계를 도시한 도면.

제5도는 캐패시터를 구비한 전자기 보호수단의 인쇄 회로를 도시한 도면.

제6도는 종래 여과 코일을 구비한 전자기 보호수단의 인쇄 회로를 도시한 도면.

제7도는 다층 회로내에 인쇄된 코일을 구비한 전자기 보호수단의 인쇄 회로를 도시한 도면.

제8도는 오버몰딩에 의해 정위치에 부분적으로 부착되는 감온성 챠지와, 2개의 개별 이그나이터 헤드로 이루어지는 개시제의 단면도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 이그나이터 2 : 개시제

3 : 전기 케이블 6 : 감온성 챠지

7 : 마스크 8 : 캡

제1도는 전기 케이블(3)에 연결된 개시제(2)로 이루어진 이그나이터(1)를 도시한 것이다.

특히 제1도 및 제4도에 있어서, 상기 개시제(2)는 케이블(3)과 동일한 단부에서 다소 큰 직경의 베이스(5)를 갖는 원통형 오버몰딩(4)을 대부분 포함하고 있다.

이하에 보다 상세히 기술하겠으나, 개시제(2)는 베이스(5)의 대향 단부에서, 제1도에는 도시되지 않은 투명 플라스틱으로 제조된 마스크(7)에 의해 보호되는, 트리니트로레조시안산납에 기초한 감온성 챠지(6)를 갖는 이그나이터 헤드를 갖는다. 원통형상의 파손 가능한 금속 캡(8)은 베이스(5)에 놓여있는 오버몰딩(4)을 감싼다. 상기 캡은 베이스(5)와 대향 단부에서 밀봉되고 가스를 발생하는 점화 챠지를 포함한다. 질화 붕소/칼륨 분말의 혼합물 형상, 및 단일-베이스 니트로셀룰로오즈 분말이 이상적이다.

상기 개시제(2)의 구성은 특별히 제2도 내지 제5도를 참조하여 상세히 기술될 것이다. 상기 개시제(2)는 2개의 대향 평면을 갖는 얇은 평행육면체 카드 형상인 인쇄 회로 기판(10)으로부터 제조된다. 상기 기판(10)은 유리 섬유로 충전된 에폭시수지로부터 제조된다. 상기 면 중 어느 하나에 인쇄된 2개의 전도성 스트립(11,12)은, 그의 단부 중 어느 하나에서, 각각 전기 케이블(3)을 구성하는 전도성 와이어(13,14)에 납땜된다. 내열성 소자(15)는 전도성 스트립(11,12)의 자유 단부에서 함께 결합된다. 상기 내열성 소자(15)는 저항 와이어로 될 수 있으나, 유리하게는 미국특허 A-5,544,585 호 또는 그 대응출원인 프랑스특허 A-2,704,944 호에 개시된 인쇄 서브-회로(16)에 의해 한정되는 내열성 스트립으로 구성될 수 있다.

상기 내열성 소자(15)는 예를 들어 프랑스특허 A-2,720,493 호에 개시된 것과 같은 반도체 브리지 또는 다이오드로 동일하게 이루어진다.

2개의 캐패시터(17,18)는 전도성 스트립(11.12) 및 저항소자(15)에 의해 형성된 회로에 배열 및 연결된다. 이들 캐패시터는 저항소자(15)를 통한 와류의 방전을 방지함으로써 회로를 전자기적으로 보호하는 수단을 포함한다.

전자기적 보호수단은 또한 제6도에 도시된 바와 같이 저항소자(64)와 함께 결합된 2개의 전도성 스트립(62,63)으로 이루어지고 기판(60)상에 인쇄된 회로에 배열 및 연결된 여과 코일(61)로 이루어진다. 이러한 종류의 전자기 보호수단의 다른 실시예 제7도에 도시되어 있다. 저항소자(74)와 함께 결합된 2개의 전도성 스트립(72,73)으로 이루어진 회로는 기판(70)에 인쇄된다. 전도성 스트립(72)은 기판(70) 둘레에 코일(71)을 형성하고, 따라서 스트립(73)과 함께 다층 회로를 형성한다.

다시 제2도를 참조하면, 스트립(11,12)이 인쇄되고 캐패시터(17,18)가 놓인 기판(10)의 표면의 일부는 절연 바니시층(19)으로 커버되는 것을 알 수 있다. 상기 층(19)은 저항소자(15)를 구비하고 개시제의 이그나이터 헤드를 구성하게 될 기판(10)의 단부는 커버하지 않는다. 따라서, 제조된 기판(10)은 고용융 폴리아미드에 기초한 접착제 수지의 원통형 오버몰딩(4)에 의해 부분적으로 에워싸인다.

오버몰딩(4)은, 제3도에 도시된 바와 같이, 저항소자(15)를 운반하는 기판(10)의 표면을 자유롭게 남겨 놓는다. 상기 저항소자(15)는 서브-회로(16)와 함께 예를 들어 트리니트로레조시안산납에 기초한 감온성 챠지(6)로 피복된다. 상기 챠지(6)는 투명 플라스틱으로 제조된 마스크(7)에 의해 보호된다. 따라서, 개시제(2)는 완성되고 상술된 바와 같이 이그나이터(1)를 형성하기 위해 사용될 수 있다.

제8도는 바로 앞에서 설명한 개시제(2)의 다른 형상을 구성하는 개시제(82)를 도시한 것이다. 상기 개시제(82)는 얇은 평행육면체 카드 형상으로 회로 기판(80) 둘레에 형성된다. 이러한 개시제(82)와 상술한 개시제(2) 간의 명확한 차이점은 상기 기판(80)의 2개의 표면의 각각은 전류를 이동시키는 동일한 케이블(83)에 연결되는 완전 인쇄 회로(87 또는 89)를 운반한다는 사실에 있다. 상기 기판(80)은 부분적으로 확장된 베이스(85)를 가지며 이그나이터 헤드를 포함하는 감온성 챠지(86,88) 자리에 부분적으로 부착되는 원통형 오버몰딩(84)으로 부분적으로 코팅된다. 그와 같은 실시예에서, 개시제는 보호 마스크를 필요로 하지 않는다. 전류는 상기 케이블(83)을 통해 도달되고, 상기 2개의 감온성 챠지는 동시에 발화되며, 따라서 상기 개시제(82)는, 전자기 보호 수단(91,93 또는 92,94)에 형성으로 인한 와류 및 헤드의 중복으로 인한 불점화 가능성 모두에 대하여, 정상 작동시 매우 높은 효율을 가지며 극히 안전하게 된다.

본 발명에 의하면, 매우 간단하고 경제적으로 생산할 수 있는 소형의 인쇄 회로를 사용하여 부피가 크지 않고 매우 신뢰성 있는 개시제 또는 이그나이터를 만드는 것이 가능하다.

Claims (10)

1. 2개의 전도성와이어(13,14)로 이루어지는 전기 케이블(3)에 연결되고, i) 내열성소자에 의해 개시될 수 있는 감온성 챠지(6)와, ii) 상기 내열성 소자를 상기 전도성와이어(13,14)에 연결하는 전기 회로와, iii) 상기 전기 회로를 전자기적으로 보호하는 수단을 포함하는 전자-점화 개시제(2)에 있어서, 상기 내열성 소자, 전기 회로 및 전자기 보호 수단은 전도성 스트립(11,12)의 회로에 일체화되고, 상기 전도성 스트립(11,12)은, 상기 전도성 와이어(13,14)에 납땜되며, 2개의 대향면을 갖는 얇은 평행육면체 카드 형상의 인쇄 회로 기판(10,60,70,80)의 한쪽 면의 상기 개시제가 설치된 둘레에 형성되고, 상기 내열성 소자는 저항 스트립(16)으로 이루이지고, 상기 감온성 챠지(6)는 상기 저항 스트립(16) 위에 피복되는 것을 특징으로 하는 전자-점화 개시제.
2. 제1항에 있어서, 상기 전자기 보호 수단은 상기 회로 기판(60)상에 배치되는 적어도 하나의 여과 코일(61)로 구성되는 것을 특징으로 하는 전자-점화 개시제.
3. 제1항에 있어서, 상기 전자기 보호 수단은 상기 회로 기판(70)상에 인쇄되는 적어도 하나의 여과 코일(71)로 구성되는 것을 특징으로 하는 전자-점화 개시제.
4. 제1항에 있어서, 상기 전자기 보호 수단은 상기 회로 기판(10)상에 배치되는 적어도 하나의 캐패시터(17,18)로 구성되는 것을 특징으로 하는 전자-점화 개시제.
5. 제1항에 있어서, 상기 전기 회로 및 상기 전자기 보호 수단은 절연 바니시층(19)으로 커버되는 것을 특징으로 하는 전자-점화 개시제.
6. 제1항에 있어서, 상기 회로 기판(10)은 오버몰드된 절연체(4)로 부분 코팅되는 것을 특징으로 하는 전자-점화 개시제.
7. 제6항에 있어서, 상기 감온성 챠지(6)는 파손 가능한 마스크(7)에 의해 보호되는 것을 특징으로 하는 전자-점화 개시제.
8. 제1항에 있어서, 감온성 챠지(86,88)에 의해 덮힌 내열성 소자와, 전자기 보호 수단(91,93; 92,94)을 각각 포함하는 상기 전도성 스트립의 회로(87,89)가 상기 회로 기판(80)의 2개의 평면 각각에 인쇄되는 것을 특징으로 하는 전자-점화 개시제.
9. 제1항, 제2항, 제3항, 제4항, 제5항, 제6항, 제7항 및 제8항 중의 어느 한 항에 따른 개시제가 이그나이터 분말(9)을 포함하는 파손 가능한 캡(8)에 의해 둘러싸여 있는 것을 특징으로 하는 전자-점화 이그나이터.
10. 자동차의 탑승자 보호용 에어백을 팽창시키기 위해 가스의 점화 발생기를 점화시키기 위한 제1항, 제2항, 제3항, 제4항, 제5항, 제6항, 제7항 및 제8항 중의 어느 한 항에 따른 전자-점화 개시제의 사용 방법.