JP2016500611A - 中心拡散器とオーバーラップとを伴う火薬式インフレータ - Google Patents

Abstract

外殻部材と、サブアセンブリを形成するために外殻部材と結合できるエンドキャップとを含む火薬式インフレータアセンブリ。サブアセンブリは、所定量の火工材料を収容するとともに、燃焼室を少なくとも部分的に画定し、所定量の火工材料の少なくとも一部は、関連するエアバッグクッションの膨張のための生成物ガスを形成して燃焼室内に圧力を生み出すように反応することができる。外殻部材の端部に隣接して拡散アセンブリを配置することができ、拡散アセンブリは、インフレータアセンブリからの生成物ガスの流れを制御するための流れ制御機能部を含む。インフレータアセンブリは、火薬式インフレータアセンブリが火工材料の反応時に燃焼室内で生み出される圧力に耐えることができるようにサブアセンブリおよび拡散アセンブリの少なくとも一部の周囲にある複合体オーバーラップを更に含む。火薬式インフレータアセンブリを形成する対応する方法も提供される。【選択図】１

Description

この発明は、一般に、膨張ガスを与えるまたは供給することに関する。特に、本発明は、例えば、車両衝突時に搭乗者の動きを抑制するために車両で用いる特定の膨張可能な自動安全システムにとって望ましい、膨張ガスを与えるまたは供給するためのアセンブリ、および、そのようなインフレータアセンブリを形成するまたは製造する方法に関する。

運転者による介入の必要性を伴わずに非展開状態から展開状態へ自動的に作動する安全拘束システム、すなわち、「自動安全システム」を用いて車両搭乗者を保護することは良く知られている。そのようなシステムは、一般に、例えばクッションまたはバッグの形態を成す一般に「エアバッグクッション」と称される膨張可能な車両搭乗者拘束体または要素を収容するまたは含む。実際には、そのようなエアバッグクッションは、一般に、車両が衝突の場合などの突然の減速に直面するときにガスによって膨張するまたは拡張するように設計される。そのようなエアバッグクッションは、望ましくは、搭乗者とドア、ステアリングホイール、インストルメントパネルなどの車両内部の特定の部分との間で車両内の１つ以上の位置へと展開して、搭乗者が車両内部のそのような部分に強制的にぶつかることを防止するまたは回避する。例えば、典型的なまたは通例の車両エアバッグクッション設置場所としては、ステアリングホイール内、車の助手席側のダッシュボード内、車両ドアの上側などの車両のルーフラインに沿う場所、および、シート装着エアバッグクッションの場合などにおいては車両シート内が挙げられてきた。例えばニーボルスターやオーバーヘッドエアバッグの形態を成す他のエアバッグクッションも、身体の他のまたは特定の様々な部分を衝突から保護する働きをする。

１つ以上のエアバッグクッションに加えて、膨張可能な自動安全システム設備は、典型的には、一般に「インフレータ」とも称されるガス発生器も含む。作動時、そのようなインフレータ装置は、望ましくは、関連するエアバッグクッションを膨張させるために使用される一般にガスの形態を成す膨張流体を与える役目を果たす。当該技術分野においては、膨張可能な拘束システム・エアバッグ・クッションで用いる様々なタイプまたは形態のインフレータ装置が開示されてきた。

膨張可能な自動安全システムで使用される１つの特に一般的なタイプまたは形態のインフレータ装置は、一般に火薬式インフレータと称される。そのようなインフレータ装置では、関連する膨張可能な要素の膨張において使用されるガスが火工ガス発生材料の燃焼から得られる。

一般に、火薬式インフレータは、インフレータ内に収容される火工ガス発生材料の燃焼中に形成される１０ＭＰａ〜３０ＭＰａの内圧に耐えることができるように圧力容器ハウジングを含む。実際には、そのような圧力容器は、一般に、例えば火工ガス発生材料などのインフレータ内容物の容器内への装填後に２つ以上の金属、例えば鋼またはアルミニウムの構成要素を一緒に溶接することにより形成される。

しかしながら、自動車産業は、より小型の、より軽量な、安価に製造できる膨張可能な拘束システムを求め続けている。車両構成要素の重量およびサイズなどの因子に関する産業制約は進展し続けるため、そのような制約をより良好に満たすべく、関連する膨張可能な拘束システムの対応する変化が望まれ、かつ必要とされる。

本発明は、改良された火薬式インフレータアセンブリおよびそのような火薬式インフレータアセンブリを形成するまたは形成するための方法を提供する。

１つの態様によれば、所定量の火工材料を収容するとともに作動時に火工材料の反応を開始する開始剤を有する火薬式インフレータアセンブリが提供される。火薬式インフレータアセンブリは、外殻部材と、外殻部材と結合できるエンドキャップとを含む。外殻部材は、内面、外面、開放した第１の端部、および、第１の端部と反対側の第２の端部を有する。エンドキャップは、外殻部材の開放した第１の端部を少なくとも部分的に囲繞してインフレータサブアセンブリを形成するために外殻部材と結合できる。インフレータサブアセンブリは、所定量の火工材料を収容するとともに、燃焼室を少なくとも部分的に画定し、所定量の火工材料の少なくとも一部は、関連するエアバッグクッションの膨張のための生成物ガスを形成して燃焼室内に圧力を生み出すように反応することができる。エンドキャップは開始剤を少なくとも部分的に収容する。また、火薬式インフレータアセンブリは、外側に延びる方向で外殻部材の第２の端部に隣接して配置される拡散アセンブリも含む。拡散アセンブリは、インフレータアセンブリからの生成物ガスの流れを制御するための複数の流れ制御機能部を含む。火薬式インフレータアセンブリはオーバーラップを更に含む。オーバーラップは、望ましくは、繊維の複合体と樹脂マトリックス系とを含むとともに、インフレータアセンブリが火工材料の反応時に燃焼室内で生み出される圧力に耐えることができるように火薬式インフレータアセンブリを形成するべくインフレータサブアセンブリおよび拡散アセンブリの少なくとも一部の周囲に配置される。

他の実施形態によれば、内面、外面、開放した第１の端部、および、第１の端部と反対側の閉じられた第２の端部を有する金属外殻部材を含む火薬式インフレータアセンブリが提供される。外殻部材は望ましくは金属から形成される。エンドキャップは、外殻部材の開放した第１の端部を少なくとも部分的に囲繞してインフレータサブアセンブリを形成するために外殻部材と結合できる。インフレータサブアセンブリは、所定量の火工材料を収容するとともに、燃焼室を少なくとも部分的に画定し、所定量の火工材料の少なくとも一部は、関連するエアバッグクッションの膨張のための生成物ガスを形成して燃焼室内に圧力を生み出すように反応することができる。インフレータサブアセンブリは、火工材料とエンドキャップとの間に少なくとも部分的に配置されるダンパーパッド要素も含む。エンドキャップは、作動時に火工材料の反応を開始する開始剤を少なくとも部分的に収容する。また、インフレータアセンブリは、外側に延びる方向で外殻部材の第２の端部に隣接して配置される拡散アセンブリを更に含む。拡散アセンブリは、インフレータアセンブリからの生成物ガスの流れを制御するための複数の流れ制御機能部を含む。フィルタアセンブリが外殻部材の第２の端部の内面に隣接して配置される。フィルタアセンブリは、拡散アセンブリと作動ガス流が位置合わせされるフィルタ要素を含む。イグナイタアセンブリが、少なくとも部分的に開始剤と作用的に通じて、フィルタアセンブリ内に少なくとも部分的に配置される。また、インフレータアセンブリは、火工材料の反応時に燃焼室内で生み出される圧力に耐える火薬式インフレータアセンブリを形成するためにインフレータサブアセンブリおよび隣接して配置される拡散アセンブリの少なくとも一部の周囲にあるオーバーラップを更に含む。オーバーラップは、繊維の複合体と樹脂マトリックス系とを含む。アセンブリの外殻部材は、オーバーラップにより与えられる支持がなければ、火工材料の反応時に燃焼室内で生み出される圧力に耐えることができない。

他の態様では、火薬式インフレータアセンブリを形成する方法が提供される。火薬式インフレータアセンブリを形成する１つのそのような方法によれば、内面、外面、開放した第１の端部、および、第１の端部と反対側の第２の端部を有する外殻部材が、該外殻部材の開放した第１の端部を少なくとも部分的に囲繞して第１のインフレータサブアセンブリを形成するために、エンドキャップと結合される。第１のインフレータサブアセンブリは、所定量の火工材料を収容するとともに、燃焼室を少なくとも部分的に画定し、所定量の前記火工材料の少なくとも一部は、関連するエアバッグクッションの膨張のための生成物ガスを形成して燃焼室内に圧力を生み出すように反応することができる。インフレータ装置前駆体を形成するために、拡散アセンブリが、外側に延びる方向で第１のインフレータサブアセンブリの外殻部材の第２の端部に隣接して位置される。方法は、インフレータ装置前駆体を繊維の複合体と樹脂マトリックス系とでオーバーラップすることを更に伴う。複合体でオーバーラップされた前駆体は、火工材料の反応時に燃焼室内で生み出される圧力に耐える火薬式インフレータアセンブリを形成するためにＵＶ硬化され、外殻部材は、複合体オーバーラップにより与えられる支持がなければ、火工材料の反応時に燃焼室内で生み出される圧力に耐えることができない。

他の目的および利点は、添付の特許請求の範囲および図面と併せて解釈される以下の詳細な説明から当業者に明らかとなる。

本発明の１つの態様に係る火薬式インフレータアセンブリの断面図である。 組み立てプロセスにおける選択された段階での図１の火薬式インフレータアセンブリを示し、より具体的には、図１に示される火薬式インフレータアセンブリのインフレータ装置前駆体の断面図であり、更に具体的には、本発明にしたがってその周囲にオーバーラップが適用される前のアセンブリが示される。 組み立てプロセスにおける選択された段階での図１の火薬式インフレータアセンブリを示し、より具体的には、図２に示されるインフレータ装置前駆体の部分分解断面図である。 組み立てプロセスにおける選択された段階での図１の火薬式インフレータアセンブリを示し、より具体的には、図１に示される火薬式インフレータアセンブリのインフレータサブアセンブリであるが、エンドキャップを覆うようにまたはエンドキャップ上に外殻部材を圧着する前の断面図である。 組み立てプロセスにおける選択された段階での図１の火薬式インフレータアセンブリを示し、より具体的には、図４に示される断面図と同様であるが、エンドキャップを覆うようにまたはエンドキャップ上に外殻部材を圧着した後の断面図である。

以下で更に詳しく説明されるように、本発明は、改良された火薬式インフレータアセンブリおよびそのような火薬式インフレータアセンブリを形成するまたは形成するための方法を提供する。

図１は、参照数字１０によって全体が示される本発明の１つの態様に係る火薬式インフレータアセンブリを示す。火薬式インフレータアセンブリ１０は、一般に、外殻部材１４とエンドキャップ１６とを含むインフレータサブアセンブリ１２から構成される。以下で更に説明されるように、インフレータサブアセンブリ１２に対する拡散アセンブリ２０の付加および／または封入によってインフレータ装置前駆アセンブリ１８が形成される。火薬式インフレータアセンブリ１０は、前駆アセンブリ１８の少なくとも選択された所望部分の周囲、該所望部分付近、および／または、該所望部分上にわたってオーバーラップ厚（ｏｖｅｒｗｒａｐ ｔｈｉｃｋｎｅｓｓ）２２を形成するために、例えば高強度繊維と樹脂マトリックス系とから構成される複合材料を更に含む。

火薬式インフレータアセンブリ１０、特にサブアセンブリ１２およびインフレータ前駆アセンブリ１８について更に図２−５を参照しながら説明する。

図２および図３を参照することにより、おそらく最も良く見られるように、外殻部材１４は、内面２６、外面３０、第１の端部３２、および、第１の端部３２とほぼ反対側の第２の端部３４を有するまたは含む。第１の端部３２は、外殻部材１４の内部へのアクセスを可能にするために開放している。この図示の実施形態において、外殻部材１４は、略楕円形、先端を切り取った球状または丸みのあるディスク形態またはディスク形状を有する。しかしながら、本明細書中で与えられる教示内容が導かれる当業者は、必要に応じて他の形態または形状の外殻部材が使用され得ることを理解できる。構造設計の観点から球形状の外殻部材が有益となり得るが、そのような球形状の外殻部材の利用は、選択された車両内へのそのようなインフレータアセンブリの設置および配置を妨げるような全体の高さが非常に大きいインフレータアセンブリをもたらし得る。一方、端部が閉じられた平坦な外殻部材の利用は、一般により小さいまたは最小の高さのインフレータアセンブリをもたらすが、一般的には、望まれ得るような強固な構造部品を形成しない。したがって、好適には、楕円形状の外殻部材の使用が、結果として得られるインフレータアセンブリの高さを減らしつつ構造設計を与えることができる。

以下で更に詳しく説明されるように、外殻部材１４は、望ましくは、例えば絞り加工されたスチールまたはアルミニウムなどの金属から製造または形成することができ、その場合、金属は、従来の火薬式圧力容器ハウジングと比べて比較的薄い。例えば、従来の火薬式圧力容器金属ハウジングが一般に２〜３ｍｍ厚であるのに対し、本発明は、１ｍｍ未満の厚さを有する、ある場合には、１ｍｍよりもかなり薄い厚さを有する金属外殻部材、例えば０．５ｍｍ以下の厚さを有する金属外殻部材の利用を可能にする。

外殻部材の第２の端部３４は閉じられることが望ましい。１つの好ましい実施形態において、第２の端部３４は、閉じられており、薄い金属外殻部材１４へと形成される。あるいは、望ましい場合には、第２の端部が開口（図示せず）を含んでもよく、その場合には、そのような開口を囲繞するまたはさもなければ適切にシールするために、そのような外殻部材の開口にシールまたは同様のものが配置される。例えば、本明細書中で与えられる教示内容により導かれる当業者は、望ましい制御された始動圧力を与えるために、例えば銅またはアルミニウム箔から形成される、あるいは銅またはアルミニウム箔により形成されるシールがそのような外殻部材の開口で使用されまたは該開口を覆って結合され得ることを理解できる。

外殻部材１４の開放した第１の端部３２を少なくとも部分的に囲繞して、例えばより具体的には図４および図５に示されるような、更に具体的には以下で説明されるサブアセンブリ１２を形成するために、エンドキャップ１６を外殻部材１４と結合させることができる。

サブアセンブリ１２は、所定量の火工ガス発生材料３６を収容する。１つの好ましい実施形態において、火工ガス発生材料は、望ましくは、錠剤または同様の形態を成す。これは、本発明がより低コストな錠剤形態のガス発生剤や推進剤の組み込みおよび使用を容易にし得るからである。しかしながら、本明細書中で与えられる教示内容により導かれる当業者は、望ましい場合には、例えばウエハなどの当該技術分野において知られるような他の形態または形状の火工ガス発生材料が使用され得ることを理解できる。

サブアセンブリ１２は、燃焼室４０としての機能を果たし、または、燃焼室４０を少なくとも部分的に画定する役目を果たし、この場合、所定量の火工材料３６の少なくとも一部は、関連するエアバッグクッション（図示せず）の膨張のための生成物ガスを形成して結果として燃焼室内に圧力を生み出すように反応できる。

先に特定されたように、外殻部材の第２の端部３４は閉じられることが望ましい。そのような閉じられた第２の端部は、所望の制御された始動圧力を与えるようにシールされた開口を含んでもよい。別の実施形態において、第２の端部は、望ましくは、始動圧力制御引っかき傷３５を含むことができ、例えば、それにより、閉じられた第２の端部３４は、例えば関連するエアバッグクッションの膨張のための生成物ガスを形成して燃焼室４０内に圧力を生み出すような火工材料３６の反応時に実現され得る第２の端部に対する十分な内圧の印加によって制御可能に開放され得る。

サブアセンブリ１２、特に外殻部材１４は、例えばフィルタ要素４４を含むまたは有する全体が４２で示されるフィルタアセンブリを収容してもよい。

本明細書中で与えられる教示内容により導かれる当業者は、火工材料の燃焼時に形成されるガスを装置またはアセンブリからのガスの放出または解放の前に、望ましくは冷却する役目を果たすようにアセンブリ内にフィルタ要素を含むことが望ましい場合があることを理解できる。これに代えてまたは加えて、フィルタ要素の封入は、望ましくは、装置またはアセンブリからのガスの放出または解放の前に燃焼ガスからの微粒子物質を捕捉するまたはさもなければ除去する役目を果たしてもよい。

一般に、そのようなフィルタ要素における大きなまたは重要な特徴としては、典型的に、コスト、質量、材料の熱伝導率、表面積、孔径、および、ガスがフィルタ要素を通り抜けるために移動しなければならない距離（すなわち、滞留時間）が挙げられる。したがって、本発明の実施で用いるのに適したフィルタ要素は、望ましくは、様々な形態、形状、または、構造をとり得るが、巻回された金属メッシュまたは加圧された多孔質金属部材のフィルタ要素が有益となり得るまたは好ましい。これは、そのようなフィルタ要素が、おそらく、フィルタ要素において求められるおよび／または望まれる特徴を最も経済的に与えることができるからである。１つの好ましい実施形態によれば、本明細書中に記載されるようなインフレータアセンブリに組み込んで使用するためのフィルタ要素は、好適には、圧縮鋼または好ましくはステンレス鋼ワイヤから作られまたは形成され得る。例えば、適したそのようなフィルタ要素は、２５〜３０グラムの全圧縮質量と、１１ｍｍＩＤ×３１ｍｍＯＤ×１４ｍｍ長さ／高さのおおよそのサイズとを伴う、０．５ｍｍ直径ワイヤから構成される円柱フィルタの形態を成してもよい。

外殻部材の第２の端部の内面に隣接する本明細書中に開示されるような圧縮ワイヤメッシュなどのフィルタ要素の組み込みおよび配置は、大面積のフィルタ媒体をガス発生火工材料およびガス出口点の比較的小さい面積のフィルタ媒体に全体的に隣接できるようにするとともに、望ましくは、フィルタを通り抜けるより長いガス流路を与えて、特定の除去および／または温度低下を向上させるあるいは増大させることができる。

エンドキャップ１６は、望ましくは、インフレータアセンブリ１０の一端部を形成することができる。エンドキャップ１６は、望ましくは、作動時に火工材料３６の反応を開始する開始剤４６を少なくとも部分的に収容するまたはさもなければ含むこともできる。エンドキャップ１６は、望ましくは、例えば開始剤を金型内に配置した後にプラスチック材料を開始剤の周囲で金型内に注入して構成要素を形成することによって、開始剤４６が所定位置に一体的に成形されて成る成形プラスチックから形成され得る。当該技術分野において知られるような様々なプラスチック材料を使用できるが、３３％ガラス充填ナイロン６／１２などのガラス充填ナイロンが特に好ましい場合がある。また、望ましい場合にはまたは必要に応じて、最終構成要素の構造的性能を向上させるために、１つ以上の金属挿入体をプラスチック成形断面に含めることができる。別の実施形態において、エンドキャップは、開始剤が所定位置に圧着されまたは成形されて成るアルミニウムなどの鋳造されたまたは機械加工された金属から形成することができる。当業者であれば分かるように、開始剤および火工材料は当該技術分野において知られており、また、これらの構成要素に関して様々な異なる特徴が使用されてもよい。

例えばフィルタアセンブリ４２内に少なくとも部分的に配置されるイグナイタアセンブリ５０を更に含めることができる。図示の実施形態では、イグナイタアセンブリ５０がイグナイタチューブ５２を含むことができる。

図示のように、イグナイタアセンブリ５０は、望ましくは、少なくとも部分的に、開始剤４６と作用的に通じ得る。例えば、イグナイタチューブ５２は、例えば錠剤の形態を成す選択された量のイグナイタ材料５４を装填できまたはさもなければ適切に収容でき、それにより、開始剤４６の作動がイグナイタ材料５４の反応をもたらすまたは生み出す。結果として得られるイグナイタ材料反応生成物は、その後、イグナイタチューブ５２に形成される、作られるまたはもたらされる出口５５を介して火工ガス発生材料３６を通り抜けるとともに火工ガス発生材料３６と連通することができ、それにより、その反応をもたらしまたは生み出し、したがって、ガス発生または生成をもたらすまたは生み出す。様々なイグナイタ材料およびイグナイタ材料の形態が当該技術分野において知られており、また、本発明のより広い実施は、必ずしも特定のイグナイタ材料またはイグナイタ材料の特定の形態に限定されない。

１つの好ましい実施形態によれば、イグナイタチューブ５２をフィルタ４４内に挿入することができ、その後、これらを一緒に薄い金属外殻部材１４内に挿入することができる。その後、イグナイタ材料５４をイグナイタチューブ５２内に装填した後、イグナイタチューブ／フィルタを取り囲む空間内へ例えば錠剤の形態を成すガス発生材料３６を装填することができる。

その後、例えばシリコン発泡ゴムのダンパーパッド５６を薄い金属外殻部材１４の開放した第１の端部３２上に配置できる。言うまでもなく、ダンパーパッド５６の封入は、不都合にもガス発生材料のガス発生性能特性を変え得る破損を回避するまたは最小限に抑えるべくアセンブリ内の火工ガス発生錠剤または他の選択された発生剤形態のクッションとしての役目を果たし得る。その後、例えば開始剤４６を含むベースエンドキャップ１６を薄い金属外殻部材の開放端部内へと押し下げることができる。ダンパーパッド５６は、望ましくは、エンドキャップが金属外殻部材１４の開口と係合する際にエンドキャップ１６の縁の周囲を包み込むことができる。エンドキャップ１６は、望ましくは、イグナイタチューブ５２に嵌まり込むことができるとともに、押し下げられてダンパーパッド５６をガス発生錠剤３６に押し付ける。図４および図５に示される参照数字６０により全体が指定される開放端部のような薄い金属外殻１４の開放端部は、望ましくは、エンドキャップ１６の外縁上にわたって圧着され得る。図４は、エンドキャップ１６を覆うように外殻部材１４を圧着する前のサブアセンブリ１２を示す。図５は、外殻部材１４がエンドキャップ１６を覆うように適切に圧着された後のサブアセンブリ１２を示す。結果として、外殻部材の開放端部６０が圧着される際に、ダンパーパッド５６をエンドキャップ１６と金属外殻部材１４との間で圧縮することができ、それにより、環境シールが形成される。

前述したように、ダンパーパッド５６をシリコン発泡ゴムから形成することができる。しかしながら、本明細書中で与えられる教示内容が導かれる当業者は、他の構成材料のダンパーパッドを使用でき、したがって、本発明のより広い実施が必ずしも具体的なまたは特定のダンパーパッド構成材料に限定されないことを理解して認識できる。

エンドキャップ１６は、望ましくは、火薬式インフレータアセンブリ１０の例えばエアバッグモジュール内へもしくは直接に車両内への位置決め、または装着を可能にするあるいは容易にするために、装着具６２を収容または含んでもよい。適したまたはふさわしい装着具は、例えば特定の用途に依存する様々な形態または形状を成すことができる。例えば、インフレータアセンブリ１０は、バヨネット装着タイプの構成を成す関連するエアバッグモジュールと係合できる延出タブの形態を有する装着具６２を含む。別の実施形態において、適した装着具は、関連するモジュールと螺合できるような雄ネジの形態を成すことができる。

その後、例えばスタンピング加工されたスチールから形成されて拡散要素７０のベース内へ挿入される例えばオリフィスプレート６６から構成される拡散アセンブリ２０を、例えば薄い金属外殻部材１４の第２の端部３４の外面３０の中心にある凹部７２内へ拡散要素７０を挿入することによって、インフレータサブアセンブリ１２とまたはインフレータサブアセンブリ１２上に位置決めすることができる。前述したように、インフレータサブアセンブリ１２に対する拡散アセンブリ２０のそのような付加および／または封入により、インフレータ装置前駆アセンブリ１８が形成される。

拡散要素７０は、例えばオリフィス７４の形態を成す複数の流れ制御機能部を包含するまたは含む。以下で更に説明されるように、オリフィス７４は、インフレータアセンブリ１０からの生成物ガスの流れの制御を容易にする。

インフレータ装置前駆アセンブリ１８を例えば複合体の形態を有する選択された材料でオーバーラップすることによって高耐圧構造体がもたらされるまたは形成される。オーバーラッププロセスは、一般に、インフレータ装置前駆アセンブリ１８を該前駆アセンブリ上に拡散器がある状態でフィラメント巻回機内へ設置するまたは配置し、その後、例えば高強度繊維と樹脂マトリックス系とから構成される複合材料を前駆アセンブリ１８の周囲に、前駆アセンブリ１８付近に、および／または、前駆アセンブリ１８上にわたってフィラメント巻回して、前駆アセンブリの周りにオーバーラップ厚２２を形成することを伴うことができる。

当該技術分野において知られるような様々な繊維材料を使用できる。経済性を向上させるために、特定の実施形態では、ガラス繊維または玄武岩繊維材料の使用が好ましい。

複合体がオーバーラップされた前駆アセンブリは、その後、例えば熱可塑性樹脂の硬化（例えばＵＶ硬化または熱硬化）処理または溶融処理によって処理することができ、それにより、例えば、火工材料の反応時に燃焼室内で生み出される圧力に耐える火薬式インフレータアセンブリが形成されるが、外殻部材は、複合体のオーバーラップにより与えられる支持がなければ、火工材料の反応時に燃焼室内で生み出される圧力に耐えることができない。

処理時間は、望ましくは、一般的な熱硬化性高温硬化樹脂系の代わりにＵＶ硬化樹脂系を利用することによって減少されまたは最小限に抑えられ得る。例えば、典型的な高温硬化サイクルは、９０分間にわたる１２０℃での加熱を伴うが、ＵＶ硬化系は、Ｅ−ガラスなどの光学的に透明な繊維を使用すると１５秒未満で硬化をもたらすことができる。ＵＶ硬化は、火工材料を高温に晒すことを回避するという更なる安全利点を有する。火工材料を高温に晒すと、例えば、不用意な作動をもたらす可能性があり、または、含まれるエネルギー材料もしくは例えば開始剤および火工材料のいずれか一方または両方と関連するエネルギー材料の他の望ましくない劣化をもたらす可能性がある。

１つの好ましい実施形態によれば、前駆アセンブリの周りで３層に巻回される約１６−１７グラムの複合体から成る複合オーバーラップ形態を使用することが有利であることが分かってきた。

言うまでもなく、中心ガス拡散器を組み込んで使用する本明細書中に記載されるような火薬式インフレータアセンブリは、好適には、生成物ガスが複合オーバーラップ２２を物理的に通過または移行するまたは複合オーバーラップ２２と直接に接触する必要なくそのような生成物ガスがアセンブリから抜け出ることができるようにする。

本明細書中に適切に例示的に開示される発明は、本明細書中に具体的に開示されない任意の要素、部品、ステップ、構成要素、または、原材料の不存在下で実施されてもよい。

前述の詳細な説明では、この発明がその特定の好ましい実施形態に関連して説明され、また、多くの詳細が例示目的で記載されてきたが、当業者に明らかなように、本発明は更なる実施形態を受け入れる余地があり、また、本明細書中に記載される特定の詳細は、本発明の基本的な原理から逸脱することなく大幅に変更され得る。

Claims (20)

1. 内面、外面、開放した第１の端部、および、前記第１の端部と反対側の第２の端部を有する外殻部材と；
   前記外殻部材の前記開放した第１の端部を少なくとも部分的に包囲し、インフレータサブアセンブリを形成する、前記外殻部材と結合できるエンドキャップであって、前記インフレータサブアセンブリが、所定量の火工材料を収容するとともに、燃焼室を少なくとも部分的に形成し、所定量の前記火工材料の少なくとも一部が、関連するエアバッグクッションの膨張のための生成物ガスを形成して前記燃焼室内に圧力を生み出すように反応することができ、前記エンドキャップが、作動時に前記火工材料の反応を開始する開始剤を少なくとも部分的に収容する、当該エンドキャップと；
   前記外殻部材の前記第２の端部に隣接して配置される拡散アセンブリであって、該拡散アセンブリが、前記インフレータアセンブリからの前記生成物ガスの流れを制御するための複数の流れ制御機能部を含む、当該拡散アセンブリと；
   前記火工材料の反応時に前記燃焼室内で生み出される圧力に耐える火薬式インフレータアセンブリを形成するために前記インフレータサブアセンブリおよび前記拡散アセンブリの少なくとも一部の周囲にあるオーバーラップであって、該オーバーラップが繊維の複合体と樹脂マトリックス系とを備える、当該オーバーラップと；を備える火薬式インフレータアセンブリ。
2. 前記外殻部材は、前記オーバーラップにより与えられる支持がなければ、前記火工材料の反応時に前記燃焼室内で生み出される圧力に耐えることができない請求項１に記載の火薬式インフレータアセンブリ。
3. 前記外殻部材の前記第２の端部が閉じられる請求項１に記載の火薬式インフレータアセンブリ。
4. 前記外殻部材の閉じられた前記第２の端部が始動圧力制御引っかき傷を備える請求項３に記載の火薬式インフレータアセンブリ。
5. 前記外殻部材の閉じられた前記第２の端部は、該第２の端部にある前記外殻部材の開口に配置されるシールを備える請求項３に記載の火薬式インフレータアセンブリ。
6. 前記拡散アセンブリは、
   中心ガス拡散要素と、該中心ガス拡散要素と前記外殻部材の前記第２の端部との間に少なくとも部分的に配置される制御オリフィス要素とを備え、前記拡散要素が複数の生成物ガス放出開口を備える請求項１に記載の火薬式インフレータアセンブリ。
7. 前記外殻部材が金属から形成される請求項１に記載の火薬式インフレータアセンブリ。
8. 前記外殻部材の金属が鋼を備える請求項７に記載の火薬式インフレータアセンブリ。
9. 前記外殻部材の金属がアルミニウムを備える請求項７に記載の火薬式インフレータアセンブリ。
10. 前記外殻部材の前記第２の端部の内面に隣接して配置されるフィルタアセンブリを更に備える請求項１に記載の火薬式インフレータアセンブリ。
11. 前記フィルタアセンブリは、前記拡散アセンブリと作動ガス流が位置合わせされるフィルタ要素を備える請求項１０に記載の火薬式インフレータアセンブリ。
12. 前記フィルタアセンブリ内に少なくとも部分的に配置されるイグナイタアセンブリを更に備え、前記イグナイタアセンブリが少なくとも部分的に前記開始剤アセンブリと作用的に通じる請求項１０に記載の火薬式インフレータアセンブリ。
13. 前記火工材料と前記エンドキャップとの間に少なくとも部分的に配置されるダンパーパッド要素を更に備える請求項１に記載の火薬式インフレータアセンブリ。
14. 前記火工材料が錠剤形態を成す請求項１３に記載の火薬式インフレータアセンブリ。
15. 内面、外面、開放した第１の端部、および、前記第１の端部と反対側の閉じられた第２の端部を有する金属外殻部材であり、前記外殻部材が金属で形成された外殻部材と、
    前記外殻部材の前記開放した第１の端部を少なくとも部分的に囲繞してインフレータサブアセンブリを形成するために前記外殻部材と結合できるエンドキャップであって、前記インフレータサブアセンブリが、所定量の火工材料を収容するとともに、燃焼室を少なくとも部分的に画定し、所定量の前記火工材料の少なくとも一部が、関連するエアバッグクッションの膨張のための生成物ガスを形成して前記燃焼室内に圧力を生み出すように反応することができ、前記インフレータサブアセンブリが前記火工材料と前記エンドキャップとの間に少なくとも部分的に配置されるダンパーパッド要素も含み、前記エンドキャップが、作動時に前記火工材料の反応を開始する開始剤を少なくとも部分的に収容する、エンドキャップと、
    外側に延びる方向で前記外殻部材の前記第２の端部に隣接して配置される拡散アセンブリであって、該拡散アセンブリが、前記インフレータアセンブリからの前記生成物ガスの流れを制御するための複数の流れ制御機能部を含む、拡散アセンブリと、
    前記外殻部材の前記第２の端部の内面に隣接して配置されるフィルタアセンブリであって、該フィルタアセンブリは、前記拡散アセンブリと作動ガス流が位置合わせされるフィルタ要素を備える、フィルタアセンブリと、
    前記フィルタアセンブリ内に少なくとも部分的に配置されるイグナイタアセンブリであって、該イグナイタアセンブリが少なくとも部分的に前記開始剤と作用的に通じるイグナイタアセンブリと、
    前記火工材料の反応時に前記燃焼室内で生み出される圧力に耐える火薬式インフレータアセンブリを形成するために前記インフレータサブアセンブリおよび隣接して配置される前記拡散アセンブリの少なくとも一部の周囲にあるオーバーラップであって、該オーバーラップが繊維の複合体と樹脂マトリックス系とを備える、オーバーラップと、
    を備え、
    前記外殻部材は、前記オーバーラップにより与えられる支持がなければ、前記火工材料の反応時に前記燃焼室内で生み出される圧力に耐えることができない、
    火薬式インフレータアセンブリ。
16. 前記外殻部材の閉じられた前記第２の端部が始動圧力制御引っかき傷を備える請求項１５に記載の火薬式インフレータアセンブリ。
17. 前記拡散アセンブリは、
    中心ガス拡散要素と、該中心ガス拡散要素と前記外殻部材の前記第２の端部との間に少なくとも部分的に配置される制御オリフィス要素とを備え、前記拡散要素が複数の生成物ガス放出開口を備える請求項１５に記載の火薬式インフレータアセンブリ。
18. 前記火工材料と前記エンドキャップとの間に少なくとも部分的に配置されるダンパーパッド要素を更に備える請求項１に記載の火薬式インフレータアセンブリ。
19. 前記火工材料が錠剤形態を成す請求項１５に記載の火薬式インフレータアセンブリ。
20. 内面、外面、開放した第１の端部、および、前記第１の端部と反対側の第２の端部を有する外殻部材を、該外殻部材の前記開放した第１の端部を少なくとも部分的に囲繞してインフレータサブアセンブリを形成するために、エンドキャップと結合させるステップであって、前記インフレータサブアセンブリが、所定量の火工材料を収容するとともに、燃焼室を少なくとも部分的に画定し、所定量の前記火工材料の少なくとも一部が、関連するエアバッグクッションの膨張のための生成物ガスを形成して前記燃焼室内に圧力を生み出すように反応することができる、ステップと、
    インフレータ装置前駆体を形成するために、拡散アセンブリを外側に延びる方向で前記インフレータサブアセンブリの前記外殻部材の前記第２の端部に隣接して位置させるステップと、
    前記インフレータ装置前駆体を繊維の複合体と樹脂マトリックス系とでオーバーラップするステップと、
    前記火工材料の反応時に前記燃焼室内で生み出される圧力に耐える火薬式インフレータアセンブリを形成するために複合体でオーバーラップされた前記インフレータ装置前駆体を処理するステップであって、前記外殻部材は、複合体オーバーラップにより与えられる支持がなければ、前記火工材料の反応時に前記燃焼室内で生み出される圧力に耐えることができない、ステップと、
    を備える、火薬式インフレータアセンブリを形成する方法。

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