JP2001518031A - ２チャンバ式インフレータ体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 各々が内部に複数の非アジ化物推進剤粒４６及び４８を有し、それぞれのチャンバ内に置かれた推進剤粒を別々に点火するための点火装置５８及び６０を各々が有する二つの分離独立した推進剤収容室／燃焼チャンバ４０及び４４を、ガス発生器１０に使用する。二つのチャンバの間に置かれた絶縁ディスク２０が、一つのチャンバから別のチャンバへの火炎前面及び熱の伝搬を妨げて、起動されたエアバッグの再展開を阻止する。

Description

【発明の詳細な説明】 ２チャンバ式インフレータ体 技術分野 本発明は、一般に、自動車の搭乗者保護装置においてエアバッグを膨張させる ために使用されるようなガス発生機、更に詳細には、各チャンバが相互に独立し て作動する２チャンバ式インフレータ体を有する改良型ガス発生機に関する。 発明の背景 先行技術は、一般に、未膨張エアバッグとの流体の伝達において単一のガス発 生機を設けている自動車のエアバッグを展開するための膨張システムを開示して いる。ガス発生装置は、典型的には、加速度応答慣性スイッチ及び爆薬「点火管 」(squib)の使用などにより検知される車両加速度が所定のしきい値を超えたと きに、エアバッグ点火回路によってトリガーされる。 従来の単一ガス発生機には、特定の膨張時間を達成するために、開始加圧・膨 張速度が一般に、エアバッグに比較的近い位置にいる搭乗者に対しても、攻撃的 又は急速な初期膨張を行うように、設定されているという欠点がある。しかし、 搭乗者が所定位置にいない状況においては、攻撃的且つ無制御の加圧速度は、問 題になる。より具体的には、急速な加圧によって、エアバッグが搭乗者に衝撃を 与え、搭乗者を負傷させてしまうことがある。 時として、単一ガス発生機膨張システムが展開されると、小柄な搭乗者‐通常 小児及び小柄な女性がこれに該当するが‐重傷を負うことがある。エアバッグの 容積及び膨張容量は、大柄な搭乗者及び小柄な搭乗者の両方を保護するように設 計されており、一般に、単一ガス発生機の範囲では可変になっていない。従って 、エアバッグの膨張速度及び容積が原因で、小柄な搭乗者に対して潜在的に危険 な衝突となることがある。 共有米国特許No.5,400,487において、ジアウツォス等は、任意の所与の搭乗者 重量及び/又は位置並びに任意の種類の衝突に対して適応させることができる可 変膨張プロファイルを設けるように制御して点火される複数のガス発生機を利用 することによって、上述の問題点を克服する膨張システムを教示している。この 配備によって、膨張効率が目覚しく向上し、搭乗者を保護するエアバッグの能 力を最大限にすることができるが、これは、費用及び複雑性を著しく増大させて しまう。より具体的には、複数のガス発生機及び点火管によって装置の費用がか なり増大し、また点火制御回路には、種々の点火時期を正確に合わせることがで きる精巧なプロセスを必要とする。 その他の設計としては、搭乗者の位置及び/または重量のような設計基準、又 は衝突速度に応じて、選択的に展開する非アジドの多数チャンバ式又は２チャン バシステムが含まれる。このような２チャンバシステムは、一般に、２個のイン フレータハウジングの一体式端末クロージャを溶接結合し、製造され、それによ って相互間に分離壁を有するように２個のチャンバが形成される。各ハウジング は、所定のサイズを有し、そのサイズは各チャンバの非アジド推進剤容量により 、ひいては、膨張容量により決定される。衝突時に、搭乗者の重量に応じて、一 方のチャンバ又は両チャンバは、選択的に点火し、それによって保護エアバッグ を膨張させる。 しかし、第１チャンバに位置する非アジド推進剤の本来的に高い着火温度のた めに、分離壁を加熱し、第２チャンバに位置する非アジド推進剤を伝導的に点火 させるに足る熱が発生する。従って、従来の２チャンバ式膨張装置の一つの欠点 は、選択された第１チャンバが点火されるとすぐに、隣接する第２チャンバが不 時点火される可能性があるということである。衝突後に車両から離れようとする ときに、インフレータが不時点火してエアバッグを展開させたときに、通常の乗 車位置から斜めの位置にいる搭乗者は、重傷の可能性にさらされることがある。 更に、万一エアバッグが不意に再展開すると、搭乗者を車両から運び出そうとす る救助者が、危険となる可能性のある位置に身を置くことがある。 また、上述の２チャンバ式ガス発生機のレーザー溶接は高価である。更に、チ ャンバのサイズは、最小限度しか調整できない。従って、各チャンバ又は推進剤 は、溶接を行う前に切断し、寸法決定することによって、所望の量の推進剤粒子 を収納しなければならない。要すれば、種々のサイズの推進剤チャンバを形成す るように推進剤管の寸法決定を行う必要性から、製造工程が複雑化する。 従って、妥当な製造費用で可変膨張加圧を良好に実現し、且つそのシステムの エアバッグの危険な展開を防止することができるガス発生機の必要性が依然とし て存在する。 発明の概要 従って、第２の並置膨張システムが不時展開することなく、可変膨張加圧を良 好に実現することができる車両エアバッグ膨張システムにおいて使用するための 改良型ガス発生機を提供することが本発明の一つの目的である。 本発明のもう一つの目的は、別個の点火装置及び推進剤ベッドを利用する２チ ャンバ式システムであって、各チャンバが、相互に独立に作動するシステムを提 供することにある。 本発明の更にもう一つの目的は、２チャンバ式インフレータの簡便な製造を提 供することにある。 これら及びその他の目的に従って、本発明は、単一のハウジング内に形成され る２個の燃焼チャンバで構成されるガス発生機で構成され、且つ当該単一ハウジ ングにおいて、各チャンバは、所望の膨張圧力を満たすように調整するこができ 、このことによって可変膨張加圧が実施される。２個のチャンバ間に絶縁ディス クが配置され、各チャンバの後部端末として機能する。更に、重要なことには、 当該ディスクは、チャンバ相互間の熱伝達及び火炎伝播を排除し、そのことによ って、衝突時に起動されないチャンバの不時点火を防止する。 本発明は、添付図面と共に以下の好適態様の詳細な説明により、より完全に理 解されよう。 図面の簡単な説明 図１は、第１の態様による２個の推進剤チャンバを有するインフレータの縦方 向の断面図である。 好適態様の詳細な説明 図面のうちの図１から分かるように、例えば、自動車搭乗者拘束装置における 使用に対して著しい有用性を有する２チャンバ式インフレータ１０は、外壁１８ において半径方向に配置された複数のガス放出オリフィス１４を有する円筒形ハ ウジング１２で構成される。本発明によれば、絶縁ディスク２０がハウジング１ ２内の中間位置に配置され、これによって、ディスク２０の両側に第１インフレ ータサブアセンブリ２２及び第２インフレータサブアセンブリ２４の境界が定め ら れる。 第１端末キャップ２６及び第２端末キャップ２８は、それぞれ、ディスク２０ の反対側に隣接している。任意の第１及び第２自動点火カップ３０及び３２は、 それぞれ、端末キャップ２６及び２８に圧入されている。第１フィルタアセンブ リ３４及び第２フィルタアセンブリ３６は、ハウジング１２内で縦方向に延びて おり、それぞれ、また、端末キャップ２６及び２８に圧入されている。フィルタ ３４の内側半径方向の面３８は、第１チャンバ４０を形成し、フィルタ３６の内 側半径方向の面４２は、第２チャンバ４４を形成する。非アジド推進剤粒子４６ 及び４８の第１セット及び第２セットは、それぞれ、チャンバ４０及び４４内に 収納される。任意の第１推進剤フォイル５０及び第２推進剤フォイル５２は、そ れぞれ、半径方向の面３８及び４２の上の層状カバーを形成し、それによって、 各サブアセンブリ内において圧力を増大させ、火炎前面の伝播を増大させる。ハ ウジング１２は、その反対側に、第１端末クロージャ５４及び第２端末クロージ ャ５６を有し、且つ当該クロージャは、両方共、所定位置にかしめられ、それに よって、それぞれ、各サブアセンブリ２２及び２４を密封する。各端末クロージ ャ５４及び５６は、それぞれ、対応推進剤粒子４６及び４８の選択的点火を行う ために、従来の点火装置５８及び６０を受入れている。 本発明によれば、絶縁ディスク２０は、火炎前面及び熱が一つのチャンバから もう一つのチャンバに伝播するのを防止し、且つ強化プラスティック又はセラミ ックのような任意の適切な絶縁材料で形成することができる。「ヘイサイト」とし て知られる強化プラスティックディスクは、例えば、ペンシルバニア州イーリー にあるヘイサイトカンパニから入手することができる。それによって、一つのチ ャンバからもう一つのチャンバへの伝導熱伝達が防止され、そのようにして、休 止エアバッグの不時展開が防止される。 ２チャンバ式インフレータ１０は、絶縁ディスク２０をハウジング１２内に挿 入することによって、容易に製造することができる。ディスク２０は、その円周 又は外端上の各点が、ハウジング１２の内壁と通じるように、挿入しなければな らない。換言すれば、ディスク２０は、ハウジング１２の縦方向に垂直な平面に 固定しなければならない。その結果形成される各チャンバの推進剤容量は、単に デ ィスク２０をハウジング１２の各端末からの対応距離まで滑らせることによって 、容易に調整することができる。ディスク２０が所定位置に置かれたら、ディス ク２０と固定的に通じるように、ハウジング１２をロールフォーミングし、それ によって、サブアセンブリ２２と２４の間に密閉手段を提供する。次いで残りの 構成品を前述のように取付ける。 例として、フィルタ３４及び３６は、「エアバッグインフレータ」という名称の 共有且つ同時係属出願中の出願であるUSSN 08,700,819において教示されるよう に、構成することができる、かかる教示は、参照することにより、本明細書に盛 込まれる。例えば、各フィルタは、チャンバ４０及び４４から半径方向に外方に 延びる対応ろ過媒体を交互に配置した層で構成することができる。各フィルタは 、せん孔ステンレス鋼薄板、ミシガン州ヒルマンのウェインワイヤクロースから 入手可能なメッシュステンレス鋼ワイヤクロース、及びニューヨーク州ナイアガ ラのユニファックスコーポレーションから入手可能な「ユニファックス＃204 LE 」のようなセラミックフィルタ媒体を任意の順列で積層したもので構成すること ができる。 前記のフィルタ４０及び４４の積層構造は、燃焼による高温ガス生成物から熱 及びコース粒子を除去するヒートシンクの機能を果たすために、比較的コースで 重い物質を該高温ガス生成物に提供する。次に、比較的細かいメッシュワイヤク ロース及びセラミック媒体が微粒子をガス流から除去する。 フィルタ４０及び４４は、直円柱の形状であるので、例えば、本発明と同じ譲 受人に譲渡されたUSP 5,547,217において教示されるように、ローリング及び溶 接によって容易に組み立てられる。 作動においては、チャンバ３４若しくは３６、又は両方は、システムソフトウ ェアの入力に応じて、選択的に点火される。その後、燃焼ガスが推進剤チャンバ ３４又は３６のどちらかから半径方向に外方に流れ、次にフィルタ４０又は４４ のどちらかを通って、半径方向外方且つ円周方向に流れ、次に半径方向の外壁１ ８のすき間１４を介してインフレータ１０を起動する。絶縁ディスク２０の使用 によって、どちらかのチャンバの排他的作動を確実に行うことができ、一方、エ アバッグの不時再点火がこのようにして防止される。 本発明の好適態様の上述の説明は、例示用のみのものであること、且つ本発明 において開示される種々の構造上及び作動上の特徴に対しては、請求の範囲にお いて定義される本発明の精神及び範囲から逸脱しない数多くの変更を行うことが できるものと理解すべきである。

【手続補正書】特許法第１８４条の８第１項 【提出日】平成１０年１０月１９日（１９９８．１０．１９） 【補正内容】 請求の範囲 １．細長いせん孔された円筒形ハウジングと、 前記ハウジングの内壁に半径方向内方に配備された細長いせん孔された第１円 筒形フィルタと、 前記ハウジングの内壁に半径方向内方に配備された細長いせん孔された第２円 筒形フィルタと、 前記第１フィルタ内の第１推進剤チャンバと、 前記第２フィルタ内の第２推進剤チャンバと、 前記ハウジング内において、前記第１と第２のチャンバとの間に配備された絶 縁ディスクであって、その間の熱伝達及び火炎伝播を除去し、それによって各チ ャンバが相互に独立して作動するように配備された絶縁ディスクと、 前記第１推進剤チャンバ内に配備された第１推進剤と、 前記第２推進剤チャンバ内に配備された第２推進剤と、 前記第１推進剤を点火させるための第１点火装置と、 前記第１点火装置とは別個で、且つ前記第２推進剤を点火させるために独立し て起動される第２点火装置と、 を含む、エアバッグインフレータ。 ２．細長いせん孔された円筒形ハウジングと、 前記ハウジングの内壁に半径方向内方に配備された細長いせん孔された第１円 筒形フィルタと、 前記第１フィルタに対して縦方向の間隔を置いて、前記ハウジングの内壁に半 径方向内方に配備された細長いせん孔された第２円筒形フィルタと、 前記第１フィルタ内の第１推進剤チャンバと、 前記第２フィルタ内の第２推進剤チャンバと、 前記第１と第２のチャンバとの間に、その間の熱伝達を最小限にするために、 前記ハウジングと密封した関係で配備された無孔絶縁ディスクと、 前記ディスクを前記ハウジングに対して縦方向に位置決めするための、前記デ ィスクにかみ合い得る、前記ハウジング上の位置決め(detent)手段と、 前記第１推進剤チャンバ内に配備された第１推進剤と、 前記第２推進剤チャンバ内に配備された第２推進剤と、 前記第１推進剤の第１推進剤を点火させるために該チャンバと通じている第１ 点火装置と、 前記第１点火装置とは別個であり、且つ前記第１推進剤とは独立して第２推進 剤チャンバ内の第２推進剤を点火させるために該チャンバと通じている第２点火 装置と、 を含むことを特徴とするエアバッグインフレータ。 ３．細長い円筒形金属製ハウジングと、 前記ハウジングの一方の端末にある第１推進剤チャンバと、 前記ハウジングの反対側の端末にある第２推進剤チャンバと、 第１と第２の推進剤チャンバ間の熱伝達を弱めるための、当該チャンバ間の無 孔絶縁ディスクと、 前記ディスクを前記ハウジングに対して縦方向に位置決めするための、前記デ ィスクとかみ合い得る、前記ハウジング上の位置決め手段 を含むことを特徴とするエアバッグインフレータ。 ４．前記ハウジング上の位置決め手段が、前記ディスクの外周とかみ合い得る凹 面の環周を構成し、前記ディスクは、前記ハウジングに対して縦方向に確実に位 置決めされている、請求項３に記載のインフレータ。 ５．前記ディスクが前記金属製ハウジングよりも低い熱伝導率を示す、請求項３ に記載のインフレータ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．細長いせん孔された円筒形ハウジングと、 前記ハウジングの内壁に半径方向内方に配備された細長いせん孔された第１円 筒形フィルタと、 前記ハウジングの内壁に半径方向内方に配備された細長いせん孔された第２円 筒形フィルタと、 前記第１フィルタ内の第１推進剤チャンバと、 前記第２フィルタ内の第２推進剤チャンバと、 前記ハウジング内に配備されている絶縁ディスクであって、前記第１及び第２ フィルタを分離している絶縁ディスクと 前記第１推進剤チャンバ内に配置された第１推進剤と、 前記第２推進剤チャンバ内に配置された第２推進剤と、 前記第１推進剤を点火させるための手段と、 前記第２推進剤を点火させるための手段と、 を含むことを特徴とするエアバッグインフレータ。 ２．前記絶縁ディスクがプラスティックで形成されることを特徴とする請求項１ 記載のインフレータ。 ３．前記絶縁ディスクがセラミックで形成されることを特徴とする請求項１記載 のインフレータ。 ４．更に、第１推進剤フォイル及び第２推進剤フォイルを含み、各フォイルが前 記第１推進剤チャンバ及び第２推進剤チャンバと各々通じている、請求項１記載 のインフレータ。 ５．更に、第１チャンバ内の第１自動点火カップ及び第２チャンバ内の第２自動 点火カップを含む、請求項１記載のインフレータ。