JP2007530348A

JP2007530348A - 反転する軸方向流れを使用するインフレータ

Info

Publication number: JP2007530348A
Application number: JP2007505115A
Authority: JP
Inventors: クリスエーアダミニ; デービッドエスワング
Original assignee: オートモーティブシステムズラボラトリィ、インク．
Priority date: 2004-03-25
Filing date: 2005-03-21
Publication date: 2007-11-01
Anticipated expiration: 2025-03-21
Also published as: WO2005094478A3; DE112005000679T5; US20050212271A1; US7125042B2; WO2005094478A2; JP4746033B2

Abstract

複数の細長いチャンバー１６、１８、２０、およびその内部に形成されたボア１７、１９および２１を有するインフレータボディ１２を有するインフレータ。好ましい実施態様では、ボア１７、１９および２１は、インフレータボディ１２の端１２ａおよび１２ｂに形成され、隣接したチャンバー１６、１８および２０と半径を共有して配置され、それと流体連絡し、膨張ガス用に対してインフレータ１０中で反転する軸流れを提供する。

Description

技術分野
本発明は、一般に自動車における膨張可能な拘束システムの中で使用されるガスジェネレータまたはインフレータに関し、より詳細には、膨張ガスに反転する軸方向流れを提供する、複数の細長い内部チャンバーを有する装置に関する。

本発明の背景
自動車中の膨張可能な乗員拘束システムは、エアバッグに膨張ガスを提供するために典型的にはガスジェネレータまたはインフレータを利用し、それにより、衝突の際に乗り物乗員にクッションを当てる。そのようなシステムの多くの設計は当該技術分野において公知である。一般に、火工品ガス生成物質は、物質の迅速な燃焼および随伴ガス生産に伴う温度と力に耐えることができる、比較的丈夫な金属の構造内に収容される。これらのシステムの中で使用されるほとんどのガス生成物質は非常に迅速な燃焼速度を有している。また、従って、膨張ガスがインフレータボディから放出される速度を調整することは多くの場合望ましい。熱いガスの非常に迅速な吹き出しではなく、ガス生成物質の燃焼速度を実際に遅くするか、インフレータボディからのその放出を減ずることは、いくつかのシステムで望ましい。膨張ガスの温度を低下させるため、およびガスの吹き出しを抑制するために、様々なフィルター、ヒートシンクおよび同様のアイテムが、インフレータシステム中で使用される。

関連する関心は、エアバッグに供給されるガス流の化学組成にも及ぶ。ある種のガス生成物質配合物では、不適当な多量の一酸化炭素および／または窒素化合物（ＮＯｘ）が、比較的急速に活性化されるシステムにおいて生成される場合がある。膨張ガスは膨張可能な拘束装置に導かれ、乗り物の車室の中に最終的に至ることができる。これらの化合物の釣り合いが、応答時間およびインフレータ内部での燃焼速度によって変化することができるので、減じられた量のこれらのガスが生成されるように、インフレータシステムを設計する試みがなされていた。

本発明の要約
１つの態様では、本発明は、複数の細長いチャンバー、およびその内部に形成されたボアを有するインフレータボディを有するインフレータを提供する。好ましい実施態様では、ボアはインフレータボディの端に形成され、隣接したチャンバーと半径法に重なって配置され、隣接したチャンバーと流体的に接続される。

詳細な説明
図１を参照する。図１には本発明の好ましく構築された実施態様に従うインフレータ１０が示される。インフレータ１０は、好ましくは金属で、ダイキャスティングまたは金属のブロックを機械加工することにより形成されることができるインフレータボディ１２を含んでいる。インフレータボディ１２では長さ方向の軸「Ａ」が定義され、その内部に形成された細長い複数のチャンバーを含む。インフレータボディ１２は好ましくは、少なくとも最初のチャンバー１６、第二のチャンバー１８および第三のチャンバー２０を含んでいる。第四のチャンバー２２も好ましくはその内部に形成される。好ましい実施態様では、チャンバーはすべて、長さ方向の軸Ａに沿って実質的に整列されて伸びる。複数の開口部または膨張ノズル２４は、インフレータボディ１２の端に沿って好ましくは軸方向に間隔を置いて配置され、第四のチャンバー２２に流体的に連絡する。インフレータ１０は公知の物質から、公知のプロセスによって造られる。

好ましい実施態様では、複数のボア１７、１９および２１がインフレータボディ１２内に形成され、それぞれのチャンバー１６、１８、２０および２２を流体的に接続する役目をする。実質的に連続的な流体の流れ経路はチャンバー１６で始まり、第一のボア１７を介してチャンバー１８へ接続され、その後、第二のボア１９を介してチャンバー２０へ、第三のボア２１を介して第三のチャンバー２２へつながり、最終的にはチャンバー２２を通り、ノズル２４を通過する。好ましい実施態様では、ボアはそれぞれのチャンバーをインフレータボディ１２の交互の端、１２ａ（第一の端）および１２ｂ（第二の端）で接続するように形成される。従って、インフレータボディ１２を通る流体の流れ経路は、好ましくはそれぞれのボア１７、１９および２１で方向が逆になり、軸方向に沿って整列された、は反転する流体の流れ経路を提供する。

第一のチャンバー１６は好ましくはサブ−チャンバー１４を含み、当該技術分野において公知の、従来のイグナイタアセンブリー１１がその内部に配置される。好ましい実施態様では、強化インサート１３がその内部に配置され、サブ−チャンバー１４を実質的に補強する。所定量のガス生成物質またはブースタープロペラント１５は、サブ−チャンバー１４内に好ましくは置かれ、公知の方法でイグナイタ１１により発火可能とされる。好ましくは壊れやすい要素または破壊板１３ａは、チャンバー１６の主要部分からサブ−チャンバー１４を分離し、公知の方法で、インフレータ起動の間に、サブ−チャンバー１４内に一時的なガス圧力の存在を提供する。主なガス生成物質装填物２５は、好ましくはチャンバー１６内に配置され、インフレータ１０がその一部分である膨張可能な拘束システム（図示されない）のための、膨張ガスの主要な供給を提供する。第一のフィルター２７は、好ましくは金属のメッシュ、羊毛またはエキスパンデッドメタルであり、好ましくは第二のチャンバー１８内に置かれる。一方、第二のフィルター２９も、好ましくは、金属のメッシュ、羊毛またはエキスパンデッドメタルであり、好ましくはボア２１内に配置される。フィルター２７および２９は両方とも、プロペラント装填物１５および２５の燃焼の間に生産された粒状物質を除去し、それにより生成された膨張ガスのためのヒート・シンクとして作用する。フィルターがインフレータボディ１２の異なる位置に置かれるか、すべて省略される実施態様も企図される。

第一および第二の端板３２および３０は、インフレータボディ１２の、第一と第二の端１２ａおよび１２ｂにそれぞれ好ましくは取り付けられる。好ましい実施態様では、図示されるように、板３２および３０は流体的にチャンバー１６、１８、２０および２２の端を密閉し、インフレータボディ１２の他の端では開いている。したがって、第一の端板３２は、第一のチャンバー１６、第一のボア１７および第三のボア２１の端にわたって好ましくは伸びる。第二の端板３０は、第二のチャンバー１８、第二のボア１９、第三のチャンバー２０および第四のチャンバー２２の端にわたって好ましくは伸びる。構造中に、端１２ａおよび１２ｂから、様々なボアおよびチャンバーが、インフレータボディ１２内に形成される。例えば、第一のチャンバー１６および第三のボア２１は両方とも、インフレータボディ１２の第一の端１２ａから空けられたボアホールを好ましくは含む。サブ−チャンバー１４は、好ましくは、第二の端１２ｂからのボアホールで形成され、第一のチャンバー１６と実質的に共軸に形成され、それらを連絡する。第二のチャンバー１８、第二のボア１９、第三のチャンバー２０および第四のチャンバー２２は、同様に第二の端１２ｂの中のボアホールによって好ましくは形成される。ボア１７、１９および２１は好ましくは、隣接したチャンバーの両方と半径方向に重なって形成され、それにより、それらの間に流体連絡を提供する。図２および３は、その第一と第二の端１２ａおよび１２ｂからのインフレータボディ１２の端を示す図であり、ボアとチャンバーの間の好ましい、半径を共有する関係を示す。本明細書に記載された具体的な設計はインフレータ１０を製造する１つの好ましい方法を企図するが、記述は制限として解釈されるべきではない。例えば、様々なボアホールおよびチャンバーのために記載された構造設計ではなく、インフレータボディ１２の端にボアとチャンバーを形成する必要はない。ボアはすべてインフレータボディ１２の１つの端から穴をあけられることができ、チャンバーはすべて反対の端から穴をあけられることができる。さらに、チャンバーはインフレータボディ１２全体にわたり穴をあけ、板３２および３０で両端を密閉することができる。

インフレータ１０の起動が望まれる場合、電気的な起動信号が好ましくは、乗り物に搭載されたコンピュータからイグナイタアセンブリー１１へ送られる。その後、イグナイタ１１は、公知の方法でサブ−チャンバー１４中のブースタープロペラント１５を活性化する。サブ−チャンバー１４中の増加されたガス圧力は、要素１３ａを破壊し、フレームフロントがチャンバー１６に入り、その内部の主要なガス生成物質装填物２５に点火することを可能にする。主要な装填物２５の燃焼は膨張ガスを生成し、それはチャンバーおよびボアを通り、上記の流体の流れ経路を流れ、好ましくはフィルター２７および２９を通り抜ける際に冷却され、ろ過される。最終的に、膨張ガスはノズル２４から放出され、膨張可能な乗員拘束装置（図示されない）に導かれる。

本発明は、構造が比較的簡単で製造が簡単なので、多くの公知のインフレータ設計に対する本質的な利点を備える。さらに、膨張ガスが通過する、軸方向に反転する流体の流れ経路は、起動信号に対するインフレータの減じられた反応を提供する。従って、ガスはインフレータボディ１２から放出されるまでに相対的により長くかかり、放出される前に多少冷却されるだろう。ガス放出を減ずることによって、膨張ガスの成分は多くの事例で、多くの公知のシステムでよりも相対的により低量のＣＯおよびＮＯｘを含むだろう。

本明細書の記述は例示の目的だけのためにあり、いかなる意味においても本発明の範囲を狭くするようには解釈されるべきでない。したがって、当業者は、本発明の精神および範囲から離れることなく、示された実施態様について様々な改良がなされることができることを認識するだろう。他の態様、機能および利点は、添付の図面および請求の範囲の検討により明白になる。

図１は、本発明の好ましい実施態様によるインフレータの側面図である；図２は図１のインフレータの反対の端の図である；図３は図１のインフレータの反対の端の図である；図４は図１のインフレータの側断面図である。

Claims

長さ方向の軸を画定するインフレータボディであって、第一の端と第二の端を有するインフレータボディ；
該ボディ内に形成され、実質的に該軸に沿って整列された第一の細長いチャンバー；
該ボディ内に形成され、実質的に該軸に沿って整列された第二の細長いチャンバーであって、第一のチャンバーと前記第一の端の近傍の第一の連結部で流体的に連絡する第二のチャンバー；
該ボディ内に形成され、実質的に該軸に沿って整列された第三の細長いチャンバーであって、第二のチャンバーと前記第二の端の近傍の第二の連結部で流体的に連絡する第三のチャンバー；
該インフレータに沿って長さ方向に間隔をおいて配置された複数の開口部であって、該第三の細長いチャンバーと流体的に連絡する開口部；を含み、
前記の第一、第二および第三のチャンバーは、エアバッグを膨張するために、前述のインフレータボディを通る実質的に連続的な流体の流れ経路を提供し、該流体の流れ経路の方向が、少なくとも前記第一および第二の連結部のそれぞれで実質的に反対になる、乗り物乗員保護システム用のインフレータ。
該ボディ内に形成され、実質的に該軸に沿って整列された第四の細長いチャンバーであって、第三のチャンバーと前記第一の端の近傍の第三の連結部で流体的に連絡する第四のチャンバーを含む、請求項１記載のインフレータ。
第一のチャンバーが主チャンバー、および壊れやすい要素で前述の主チャンバーから分離されたサブ−チャンバーを含む、請求項１記載のインフレータ。
前述のサブ−チャンバーの端にマウントされ、その内部に配置されたプロペラント装填物に点火するように適合されたイニシエーターアセンブリーを含む、請求項３記載のインフレータ。
前記の第一、第二および第三の結合部が、該インフレータボディ内に形成され、それぞれの該結合部により流体的に結合されるそれぞれのチャンバーと、半径方向において重なるように配置される、請求項２記載のインフレータ。
第一のチャンバー、および第一および第三の結合部を横切って伸びる密封板を含む、請求項５記載のインフレータ。
第二のチャンバー、第二の結合部、並びに第三および第四のチャンバーを横切って伸びる密封板を含む、請求項６記載のインフレータ。
補強的な態様で該サブ−チャンバー内に受容される構造的なインサートをさらに含む、請求項７記載のインフレータ。
前述のインフレータボディが２つの平行な長いエッジ、および該長いエッジに垂直な実質的に平行な２つの短いエッジを有する、実質的に長方形のボディを含み、前記の流れ経路は該長いエッジに実質的に平行に向けられる、請求項１記載のインフレータ。
乗り物内の膨張可能な拘束システム用のインフレータであって、
インフレータボディ；
インフレータボディ内に形成された第一の細長いチャンバー；
インフレータボディ内に形成された第二の細長いチャンバー；
前記第一および第二の細長いチャンバーと半径方向に重なった第一のボア；
インフレータボディ内に形成された第三の細長いチャンバー；
前記第二および第三の細長いチャンバーと半径方向に重なった第二のボア；
膨張ガスを膨張可能な拘束装置に供給するための、第三の細長いチャンバーと流体連絡を有する複数のガス出口オリフィス、を含むインフレータ。
前記のインフレータボディに取り付けられた第一のカバープレートを含み、該カバープレートは第一の細長いチャンバーおよび第一のボアの上に伸びる、請求項１０記載のインフレータ。
インフレータボディ内に形成された第四の細長いチャンバー、並びに前記第三の細長いチャンバーおよび第四の細長いチャンバーと半径方向に重なった第三のボアを含む、請求項１１記載のインフレータ。
前記インフレータボディに取り付けられた第二のカバープレートを含み、該第二のカバープレートは第二の細長いチャンバーおよび第二のボアの上に伸びる、請求項１１記載のインフレータ。
インフレータボディ内に形成された第四の細長いチャンバーを含み、該第二のカバープレートは第四の細長いチャンバーの端の上に伸びる、請求項１３記載のインフレータ。
以下の工程を含む、自動車内の膨張可能な乗員拘束システム用のインフレータを製造する方法：
インフレータボディ内に第一の細長いチャンバーであって、実質的にインフレータボディの長さ方向の軸に沿って整列されたチャンバーを形成する工程；
インフレータボディ内に第二の細長いチャンバーであって、実質的に前記長さ方向の軸に沿って整列されたチャンバーを形成する工程；
インフレータボディ内に第三の細長いチャンバーであって、実質的に前記長さ方向の軸に沿って整列されたチャンバーを形成する工程；
第一のボアであって、第一および第二の細長いチャンバーと半径方向において重なり合い、それらと流体連絡するボアをインフレータボディの第一の端に形成する工程；
第二のボアであって、第二および第三の細長いチャンバーと半径方向において重なり合い、それらと流体連絡するボアをインフレータボディの第二の端に形成する工程。
インフレータボディ内に第四の細長いチャンバーであって、実質的に前記長さ方向の軸に沿って整列されたチャンバーを形成する工程；
第三のボアであって、第三および第四の細長いチャンバーと半径方向において重なり合い、それらと流体連絡するボアをインフレータボディの第一の端に形成する工程；を含む、請求項１５記載のインフレータを製造する方法。
第二、第三および第四の細長いチャンバーを形成する工程が、インフレータボディの１つの端からチャンバーを形成することを含む、請求項１６記載のインフレータを製造する方法。
第一の細長いチャンバーを形成する工程が、チャンバーをインフレータボディ全体にわたって形成し、それらの第一の端および第二の端で解放されるようにする工程を含み；および
第一および第三のボアを形成する工程は、インフレータボディの第一の端から第一および第三のボアを形成することを含み；
第二、第三、および第四の細長いチャンバーを形成する工程が、インフレータボディの第二の端からチャンバーを形成することを含み；
第二のボアを形成する工程は、インフレータボディの第一の端から第二のボアを形成することを含む、請求項１７記載のインフレータを製造する方法。
請求項１６記載の方法によって製造されたインフレータ。
請求項１８記載の方法によって製造されたインフレータ。
インフレータボディ；
インフレータボディ内に形成された第一の細長いチャンバー；
インフレータボディ内に形成された第二の細長いチャンバー；
前記第一および第二の細長いチャンバーと半径方向で重なった第一のボアであって、それらの間に流体連絡を提供するボア；
前記第二の細長いチャンバーと流体連絡を有する複数のガス出口オリフィスであって、膨張可能な拘束装置に膨張ガスを供給するためのオリフィスを含む、乗り物乗員拘束システムのためのインフレータ。