JP2002127865A - ガス発生器 - Google Patents
ガス発生器Info
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Abstract
る。 【解決手段】 ボディと、該ボディ内を二つの燃焼チャ
ンバ1に仕切るための仕切り壁9と、これら燃焼チャン
バそれぞれに収容される火薬2と、該火薬を点火するた
めの点火装置3とを具備する。点火装置が一方の燃焼チ
ャンバに収容されている火薬のみを点火する第1の点火
動作と、両方の燃焼チャンバに収容されている火薬を点
火する第2の点火動作とを選択的に実行することができ
るように構成した。
Description
し、詳細にはエアバッグを膨張させる火工技術的ガス発
生器に関する。
発生器は一般的にガスを発生するプロペルゴル(pro
pergol;燃料)を含む燃焼チャンバを有し、『ハ
イブリッド式』のガス発生器の場合には圧縮ガス源と組
み合される。これらガス発生器は一般的に電気式の起爆
装置により起爆される。例えばPCT特許出願WO92
/22441号および米国特許第5,301,978号
はこうした『ハイブリッド式』のガス発生器に対応する
ものである。
らガス発生器は2つの別個の燃焼チャンバ内に載置され
た2つの電気式の起爆装置によりガス発生器の流量を温
度、衝撃の特性とその強さ、乗客の体の大きさとその位
置などの種々のパラメータの関数で調整することができ
るものである。2つの起爆装置の起動は時間的に数ミリ
秒だけオフセットさせるのが一般的である。このオフセ
ットはガス発生器からの流量を最適化してバッグ内の圧
力レベルを最適化するように時的にプログラムされて電
気的に実行される。
客』用のガス発生器を開示する。このガス発生器は火工
火薬を備えた2つのチャンバを備える。これらチャンバ
は焼尽可能な仕切壁により隔絶され、それぞれ起爆装置
を含む。衝撃の強さにより1つの電源に接続された2つ
の起爆装置が異なる時点で起動される。低電圧の電気信
号が発せられたときには電気点火装置を用いて1つのチ
ャンバのみが燃焼され、第2のチャンバは2つのチャン
バを隔絶する仕切壁が焼尽されたときに燃焼される。一
方、高電圧の電気信号が発せられたときには2つの電気
点火装置が起動され、両チャンバが同時に燃焼せしめら
れる。したがっていずれの場合においても放出される気
体の体積は同じであることは明らかである。
の大きさやコスト等の点で多くの欠点があるので特に
『運転者』用のシステムとしての応用は相当に制限され
る。この点、今日において種々の特許文献および刊行物
に記述されているガス発生器は本質的に『乗客』用のガ
ス発生器に関し、こうしたガス発生器はサイズや重量の
点で『運転者』用のガス発生器よりも制限を受けない。
欧州特許出願0609981号は火工火薬の燃焼持続時
間を変化させることができる“運転者”用のガス発生器
を開示しているが、これは2つの起爆装置を用いて連続
的、或いは同時に燃焼されるものである。しかしながら
独立した別体の2つの起爆装置を使用すると別体の電源
も必要となり、コストが増し、サイズが大きくなる。
低コストで小さなガス発生器に応用することが極めて困
難であり、特に“運転者”用のガス発生器に応用するこ
とが極めて困難であることを意味する。したがって当業
者といえどもコストや寸法の制約に一層適した手段を用
いて同一の機能を維持し達成する解決策を得ることはで
きない。本発明の目的は正にこうしたガス発生器を提案
することにある。
に1番目の発明では、ボディと、該ボディ内を二つの燃
焼チャンバに仕切るための仕切り壁と、これら燃焼チャ
ンバそれぞれに収容される火薬と、該火薬を点火するた
めの点火装置とを具備するガス発生器において、前記点
火装置が一方の燃焼チャンバに収容されている火薬のみ
を点火する第1の点火動作と、両方の燃焼チャンバに収
容されている火薬を点火する第2の点火動作とを選択的
に実行することができるように構成する。
両方の燃焼チャンバに収容されている火薬を点火すると
きにこれら火薬を異なる時点で点火することができるよ
うにする。
上記点火装置が二つの燃焼ヘッドを具備し、これら燃焼
ヘッドによりそれぞれ対応する燃焼チャンバ内に収容さ
れている火薬を点火するようにする。
上記燃焼ヘッドがそれぞれ抵抗を有し、これら抵抗の抵
抗値が異なる。
上記燃焼ヘッドがそれぞれ抵抗と、ダイオード回路と、
スイッチとを有し、これら抵抗、ダイオード回路、およ
びスイッチが切換ブリッジにより一体化せしめられ、上
記スイッチを選択的に閉成することにより上記燃焼チャ
ンバのいずれか一方に収容されている火薬を点火するこ
とことができるようにする。
上記スイッチがトランジスタからなる。
上記トランジスタを一つのモジュール内に一体化する。
て、上記ボディに該ボディの内側と外側とを連通するオ
リフィスを設ける。
上記火薬により発生せしめられたガスを安定化して拡散
させるためのチャンバを上記オリフィス周りに設ける。
て、上記ヘッドが一つの電源に接続される。
を詳細に説明する。第1実施例のガス発生器10の例が
図1〜図3に示されている。ガス発生器10は『運転
者』用であり、その寸法容量は現在市場に存在するもの
と互換性のある寸法容量である。その合計質量は500
g程度であり、既存システムの全てに対して互換性を有
する。
立した燃焼チャンバ1からなり、詳細には仕切壁9によ
り隔てられると共にペレット2aまたはモノリス2bの
形態の固体プロペルゴル2を含む2つの独立したチャン
バ1a,1bからなる。プロペルゴル2は複合プロペル
ゴル、または二塩基プロペルゴル、または代替的にアジ
化ナトリウムに基づくプロペルゴルである。各チャンバ
1a,1b内に含まれるプロペルゴル2の質量は所望効
果の関数として変更され得るものであり、例えば60リ
ットル〜80リットルの体積のバッグの膨張に対応する
ものである。2つの燃焼チャンバ1a,1bは同一の電
流を用いて二重ヘッド起爆装置3により起爆される。し
たがって抵抗の異なる二重ヘッド起爆装置3の各ヘッド
4,5により、例えば10msともなり得る2つのチャ
ンバ1a,1b間の起爆のオフセットが得られる。この
時間遅延は電子ユニットから供給される電流の強さによ
っても調節可能である。以下の例はこの種の起爆装置の
作動原理の理解を容易なものとし得よう。
るが、これは電子ユニットにより供給される燃焼電流に
依存し、また2つのヘッド4,5は並列に取り付けられ
るものとする。
な値(3000mA程度)に対応し、I>xmAである
Iに対してはヘッド4,5の同時起爆(t<2ms)で
あり、yが抵抗R1のみを起爆するのに十分な値(10
00mA程度)に対応し、200mA<I<ymAであ
るIに対してはヘッド4のみの起爆(t<2ms)であ
り、xとyとの間であるIに対してはヘッド4(t<2
ms)と、所定遅延を伴うヘッド5の同時的な起爆であ
る。
完全な膨張を許容する最大流量を得るべく両チャンバを
同時に起爆するか、または低い流量を得るべく一方のチ
ャンバのみを起動すると共にバッグを例えば60リット
ルなどに部分的に膨張するかのいずれかを容易に行うこ
とが可能である。また用途や要件により校正後に必要で
あれば時間遅延を変更し調節することにより電子ユニッ
トにより供給される電流の関数として連続的にガス発生
器の流量を変更し調節することが可能である。
生器の例を示した。『運転者』用のガス発生器100は
2つの燃焼チャンバ101からなり、詳細には起爆装置
103を耐漏的に囲繞して所定位置に保持する仕切壁1
09により隔絶されると共に上記したものと同一の火工
火薬を含むチャンバ101a,101bからなる。火工
技術的ガス発生器100の中空ボディの内側には円筒状
の絶縁外被113が配置され、その自由端は中空ボディ
の内面と閉塞リングとの間に捕捉されている。起爆装置
103のヘッド4,5は4つのスイッチQ1〜Q4からな
る切換ブリッジに一体化され、これらスイッチは『対』
として切り換えられると共にダイオードD1,D2の回路
により構成された多方向スイッチ回路と組み合わされて
いる。
の作用を詳細に示した。各スイッチ対Q1,Q2およびQ
3,Q4は燃焼電圧Vaと回路の電気アースV0との間に
取り付けられる。各アームの中間点P1およびP2は2つ
のヘッド4,5からなる起爆装置ユニットI1に接続さ
れ、これらヘッド4,5はそれぞれ共に接続された抵抗
A1,A2と2つのダイオードD1,D2を含み、これによ
り燃焼電圧VRの極性に依存してヘッド4,5の一方が
絶縁されてスイッチQ1〜Q4が交互に閉成され、或いは
開成され、これは以下のテーブルに従って行われる。
2,Q3が開成されると電圧VRは正となり、ダイオード
D1は電流を通過させて抵抗A1は電流に晒され、したが
ってヘッド4が燃焼する。ダイオードD2は電流の通過
を許容せず抵抗A2は電流を受けない。
1.Q4が開成されると電圧VRは負となり、ダイオード
D2は電流の通過を許容して抵抗A2が電流に晒され、し
たがってヘッド5が燃焼する。ダイオードD1は電流の
通過を許容せず抵抗A1は電流を受けない。
イッチQ1〜Q4とダイオードD1,D2の組合せに対応す
る。すなわちサブアセンブリE1はスイッチQ1,Q4お
よびダイオードD1を備え、サブアセンブリE2はスイッ
チQ2,Q3およびダイオードD2を備える。スイッチQ1
〜Q4は単一モジュール内に組み立てられるトランジス
タからなるのが好ましい。
ることにより所定時間遅延をもってバッグをその最大限
度まで膨張し、或いは選択により一方のチャンバを起爆
することによりバッグを小さく膨張させるかのいずれか
を容易に行うことができる。
ガス発生器と同一の原理で作動し、すなわちメンブレン
6が吹き飛ばされ、ディフューザ7と、対称的に分布さ
れた孔8によるガス出口とを備えた安定化チャンバ内に
ガスが入り込む。
し得る2種類の2室式のガス発生器が開発された。これ
ら2つのチャンバは2つのヘッドを備えた単一の起爆装
置を用いて独立して起爆される。また二重起爆装置は電
子制御ユニットからの単一の電気回路を用いて通常的に
駆動される。
ドの起爆間の遅延はそれらの個々の配置設定により提供
される。起爆装置のヘッドの反応時間を変更する簡素な
手法としては例えば電気抵抗の異なる破裂用フィラメン
トを使用することである。こうすれば電子ユニットによ
り供給される電流の強度に関しては起爆装置の2つのヘ
ッドを同時に起動し、或いは時的にプログラムされたオ
フセットをもって起動するかを行うことが可能である。
に対する選択的な起爆、または抵抗がそれぞれ異なる2
つのヘッドの起爆時点の間の遅延はこれらヘッドを切換
ブリッジに組み入れることにより確実なものとされ、こ
の切換ブリッジはダイオード回路により形成された多方
向スイッチ回路と組み合わされたスイッチ対として切り
換えられる4つのスイッチを備える。したがって電子ユ
ニットにより供給された電流の方向によって起爆装置の
2つのヘッドのいずれか一方を起動し、或いは時間遅延
をもって両者を起動することが可能となる。
は1つであるという利点を有し、故に今日における習用
のものと極めて類似した配置構成内に実用的に一体化さ
れ得るものである。これは2つの独立した回路を有する
2つの起爆装置に代用され得ることになるが、この事実
によってもこれらのシステムのコストが相当に削減され
る。
ステムに関する場合など大きさや重量が重要なパラメー
タとなる用途において特に有効なものである。
びに側部保護用の新たなガス発生器に対しても好都合に
応用されることは明らかである。
て簡素で且つ安価でありながらもハイブリッド式のガス
発生器、または液化ガスもしくは反応性ガスを使用した
他の種類のガス発生器にも使用され得る製品に対する研
究が優先されるテクノロジーに対して適したものであ
る。
比べて幾つかの利点、すなわち2つの異なる種類の点火
装置を開発かつ製造するという負担を或る程度緩和し、
点火装置の接続において生じる欠陥の診断を可能とし、
漏水の場合でも点火装置が隔離され、例えば『SCB』
タイプの点火装置などのシリコン支持部上の点火装置に
関し、ダイオードが火工技術的起爆装置要素と同一の基
材内に一体化され得るという利点を有する。この試みに
より起爆装置の製造コストが最適化される。
沿った破断正面図である。
分破断底面図である。
断面図である。
沿った破断正面図である。
分破断上面図である。
図である。
図である。
Cに沿った破断正面図である。
する電気装置の電気回路図である。
Claims (10)
- 【請求項1】 ボディと、該ボディ内を二つの燃焼チャ
ンバに仕切るための仕切り壁と、これら燃焼チャンバそ
れぞれに収容される火薬と、該火薬を点火するための点
火装置とを具備するガス発生器において、前記点火装置
が一方の燃焼チャンバに収容されている火薬のみを点火
する第1の点火動作と、両方の燃焼チャンバに収容され
ている火薬を点火する第2の点火動作とを選択的に実行
することができるように構成したことを特徴とするガス
発生器。 - 【請求項2】 両方の燃焼チャンバに収容されている火
薬を点火するときにこれら火薬を異なる時点で点火する
ことができるようにしたことを特徴とする請求項1に記
載のガス発生器。 - 【請求項3】 上記点火装置が二つの燃焼ヘッドを具備
し、これら燃焼ヘッドによりそれぞれ対応する燃焼チャ
ンバ内に収容されている火薬を点火するようにしたこと
を特徴とする請求項1に記載のガス発生器。 - 【請求項4】 上記燃焼ヘッドがそれぞれ抵抗を有し、
これら抵抗の抵抗値が異なることを特徴とする請求項3
に記載のガス発生器。 - 【請求項5】 上記燃焼ヘッドがそれぞれ抵抗と、ダイ
オード回路と、スイッチとを有し、これら抵抗、ダイオ
ード回路、およびスイッチが切換ブリッジにより一体化
せしめられ、上記スイッチを選択的に閉成することによ
り上記燃焼チャンバのいずれか一方に収容されている火
薬を点火することことができるようにしたことを特徴と
する請求項3に記載のガス発生器。 - 【請求項6】 上記スイッチがトランジスタからなるこ
とを特徴とする請求項5に記載のガス発生器。 - 【請求項7】 上記トランジスタを一つのモジュール内
に一体化したことを特徴とする請求項6に記載のガス発
生器。 - 【請求項8】 上記ボディに該ボディの内側と外側とを
連通するオリフィスを設けたことを特徴とする請求項1
〜7のいずれか一つに記載のガス発生器。 - 【請求項9】 上記火薬により発生せしめられたガスを
安定化して拡散させるためのチャンバを上記オリフィス
周りに設けたことを特徴とする請求項8に記載のガス発
生器。 - 【請求項10】 上記ヘッドが一つの電源に接続される
ことを特徴とする請求項3に記載のガス発生器。
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