JP2016504231A - 複式着火インフレ−タ - Google Patents

Abstract

複式着火インフレ−タの構造構成要素および関連アセンブリが提供される。構成要素は、主火工出力組成物と作動上連携する主起爆剤、および２次火工出力組成物と作動上連携する２次起爆剤を備える、複式着火起爆アセンブリを包有する被成形要素を備える。構成要素は、また、主起爆剤および２次起爆剤と電気作動上連携する単一のコネクタを備える。【選択図】なし

Description

本発明は、一般に、自動車の乗員を衝撃から保護するために使用されるものなど、膨張式拘束エアバッグクッションを膨張させるのに使用するインフレ−タに関する。より詳細には、本発明は、複数の起爆剤を有しまたは擁するインフレ−タに関し、より具体的には、複式着火インフレ−タに関する。

車両が衝突時など、突然の減速に遭遇したとき、ガスによって膨張または拡張される、たとえば「エアバッグ」などのクッションまたはバッグを使用して、車両の乗員を保護することは周知である。そのようなシステムでは、エアバッグクッションは、通常、必要なスペースを最小限に抑えるために、膨張させずに折り畳まれた状態で収納されている。システムの起動に際し、クッションは、一般に「インフレ−タ」と呼ばれるデバイスによって生成または供給されるガスによって、数ミリ秒にも満たないうちに膨張を開始する。

膨張式拘束システムに使用されるものなど、エアバッグの膨張に関して、当技術分野では、様々なタイプのインフレ−タデバイスが開示されている。既知のインフレ−タデバイスの一タイプは、点火するとエアバッグを膨張させるのに十分な量のガスを生成する、燃焼性火工ガス生成物質から膨張ガスを発生させる。

膨張式安全拘束装置は、通常、衝突時に車両乗員を拘束するエアバッグクッションを膨張させる、膨張ガスを生成するインフレ−タデバイスを用いる。その種のインフレ−タデバイスは、しばしば、インフレ−タデバイスハウジング内に貯蔵されたガス生成物質と、ハウジングと組み合わされ、ガス生成物質を起動させる起爆剤とを備える。起爆剤は、通常、電気コネクタと組み合わされた反応装薬を備える。電気コネクタを通って送られた信号が、反応装薬を起動させ、その反応装薬が、ガス生成物質を起動させる反応生成物を生成する。

変化する可能性のある作動条件、および言い換えれば、変化する可能性のある所望の性能特性の観点から、膨張式安全拘束技術は、「適応型」または「スマート」インフレ−タデバイスと呼ばれているもの、およびそれに対応する膨張式拘束システムを開発するに至っている。適応型インフレ−タデバイスでは、たとえば膨張ガスの量、供給状態、供給速度などの、１つまたは複数の出力パラメータを、たとえば環境温度、乗員の存在状態、シートベルトの使用状態、自動車の減速率などの、１つまたは複数の選択された作動条件に応じて、選択的かつ適切に変化させることができる。

火工インフレ−タは、通常、ガス生成剤が入った１つまたは複数のチャンバを有し得る。２つのチャンバ内にガス生成物質を有し、その２つのチャンバが、それぞれの起爆剤または点火装置によって、独立に点火される適応型火工インフレ−タは「２段式」インフレ−タと呼ばれている。実際には、ガス生成物質を入れたそれら各ガスチャンバは、その中に入っているガス生成物質が、燃焼またはその他の方法で反応させられて、連携する膨張式拘束エアバッグクッションを膨張させるのに使用することができるような、ガスを生成または形成するので、しばしば「燃焼チャンバ」と呼ばれる。

２段式インフレ−タは、いくつかの熟考された起動または着火シナリオを有し得る。第１のシナリオでは、第１または主チャンバ内のガス生成物質および関連する起爆デバイスのみが起動され、それによって、所定の量の膨張ガスが生成される。第２の可能なシナリオでは、第１または主起爆剤が最初に起動され、それによって、第１のチャンバ内のガス生成物質が最初に反応して膨張ガスを生成または形成し、予め決定または選択された遅れ時間後に、２次起爆剤が次いで起動され、それによって、第２のチャンバ内のガス生成物質が反応して、さらに膨張ガスを生成または形成する。第３の可能なシナリオでは、主起爆剤と２次起爆剤とが共に起動され、それによって、第１のチャンバ内のガス生成物質と、第２のチャンバ内のガス生成物質とが同時に起動されて、それぞれのチャンバ内のガス生成物質から膨張ガスが生成または形成される。

理解されるように、そのような適切な起動または着火シナリオを選択または使用することによって、たとえば膨張ガスの量、供給状態、供給速度などの、１つまたは複数のインフレ−タ出力パラメータを、たとえば環境温度、乗員の存在状態、シートベルトの使用状態、自動車の減速率などの、１つまたは複数の選択された作動条件に応じて、選択的かつ適切に変化させることができる。

従来の適応型または２段式インフレ−タデバイスは、２０１１年５月３１日にＪａｃｋｓｏｎ等に発行された米国特許第７，９５０，６９３号、２００９年１０月６日にＳｍｉｔｈ等に発行された米国特許第７，５９７，３５３号、２００８年３月２５日にＳｍｉｔｈ等に発行された米国特許第７，３４７，４４８号、２００１年２月２０日にＭｏｓｓｉ等に発行された米国特許第６，１８９，９２７号、および２０００年３月７日にＭｏｓｓｉ等に発行された米国特許第６，０３２，９７９号に記載されかつ／または特許請求されたようなインフレ−タデバイスを含み、それらそれぞれの開示は、ここに参照によって本明細書に組み込まれ、本明細書に明示されるかも知れないあらゆる部分を、それらに限定されずに併せて本明細書の一部をなすものである。

最新の自動車用エアバッグ技術は、インストルメントパネル（ＩＰ）の統合性および不適正位置（ＯＯＰ）の乗員に関する必要性能要件を達成するために、通常２段式インフレ−タ（スマートインフレ−タ）を採用する。この技術に固有なのが、現在の自動車市場では望ましくないいくつかの特徴である。たとえば、その種の用途に関するインフレ−タデバイスおよび関連構成ハードウェアが、最適として望まれるより、大きな寸法および重量のものになる。また、その種のインフレ−タデバイスは、しばしば、設計の複雑さの増加、ならびに構成要素の追加、および関連する製造プロセスによるコストの増加の難点を生じる。

参考のために、全体を参照番号１１０によって示され、静的状態または状況たとえば起動前の状態で示された、現在設計されている２段式インフレ−タアセンブリを図１に示す。

インフレ−タアセンブリ１１０は、全体的に円筒状外形を有し、２つの構造構成要素、すなわち下方外殻または基底部分１１４と、上方外殻または拡散キャップ部分１１６とから形成されるものなどの、ハウジング構造１１２を備える。拡散キャップ部分１１６は、全体が逆さの鉢の形であり、上壁１２０と、円筒形側壁１２２とを備え、円筒形側壁１２２は離隔配置、好ましくはほぼ一様に離隔配置された複数のガス出口ポート１２４を備える。

基底部分１１４は、参照番号１２６および１３０でそれぞれ示された、第１の装着開口および第２の装着開口を備える。基底部分１１４は、また、ハウジング１１２から半径方向外方へ張り出し、インフレ−タアセンブリ１１０を車両に取り付けるのに使用される、インターフェース取付部を形成するように働くことができる周縁ブラケット１３２を備える。

ハウジング１１２は、中心的な第１のチャンバ１３４を画成するように構成されている。第１のチャンバ１３４は、図示および理解を容易にするためここでは示されていないが、通常は火工品の形態のような第１のガス生成物質の一供給量を収容または格納している。

第１のチャンバ１３４内で、そこに入っている第１のガス生成物質を取り囲む関係にあるのは、フィルタアセンブリ１４０である。そのようなフィルタアセンブリは、多重層または多重巻の金属スクリーンや、フィルタダンパパッドなどから形成されるものなど、１つまたは複数の燃焼スクリーンまたはフィルタを備え得る。

インフレ−タアセンブリ１１０は、また、インフレ−タアセンブリの構成要素を適正な相対配置に保持し、アセンブリを通る望ましくない流れを防止するのに適切な構造として働くことができる固定器具１４４を備える。

全体を参照番号１５４によって示される、第１の点火装置アセンブリが、第１のチャンバ１３４内に、第１の装着開口１２６を介してハウジング１１２に装着されている。第１の点火装置センブリ１５４は、当技術分野で知られているように、点火装置または点火ブースタカップ１５６を備えるものなど、既知の火工起爆デバイスの形態をとることができ、その点火ブースタカップ１５６には、図示および理解を容易にするためにここでは示されていないが、点火物質を入れる缶１５８が格納されている。第１の点火装置センブリは、また、起爆火工出力組成物（図示せず）と連携する第１の点火デバイスまたは点火装置１６２と、金属などから製作される火工出力組成物収容カップおよび電気絶縁スリーブ１６３と、点火装置アセンブリ１５４が、それによってハウジング１１２に装着または結合される、点火装置アダプタまたは保持具１６４とを備える。図示のように、点火装置カップ１５６は、キャップ１７０および円筒形側壁１７２により、全体的に凹形の部材の形態をとり、内室１７４を形成することができる。点火装置カップ１５６は、金属などのガス不透過性材料から形成することができ、円筒形側壁１７２を備えており、円筒形側壁１７２は、離隔配置された複数のガス出口オリフィス（図示せず）を備え、そのガス出口オリフィスは、通常（たとえばインフレ−タが静的または起動前の状態のとき）、当技術分野では周知の裏面粘着箔シールラップなどを用いるなど、圧力感応式遮蔽物またはバリヤ（図示せず）を用いて覆われており、物質がそこを通るのが防止されている。既知のように、そのような遮蔽物は、それに対して点火装置カップ１５６の内部から所定の圧力が加わると、開口または裂開するように選択することができる。

起動されると点火装置１６２が放電し、またはその他の方法で点火物質の缶１５８を裂開または開放させ、通常入っている点火物質に点火し、続いて、第１のチャンバ１３４に入れられたガス生成物質に点火する。

実際には、点火装置アセンブリ１５４は、保持具１６４を基底部分１１４に装着開口１２６において溶接することなどによって、ハウジング１１２に連結または接合される。

第１のチャンバ１３４は、第２のチャンバ１８２を格納または収容する。第２のチャンバ１８２は、生成剤カップ１８４と、閉鎖蓋１８５と、起爆火工出力組成物（図示せず）と連携する第２の点火デバイスまたは点火装置１９０と、たとえば金属製の火工出力組成物収容カップおよび電気絶縁スリーブ１９１と、第２の点火デバイス１９０および関連する第２のチャンバ１８２がそれによって、第２の装着開口１３０を介するなどして、ハウジング１１２に装着または結合される第２の点火装置アダプタまたは保持具１９２とを備える。

生成剤カップ１８４と閉鎖蓋１８５とは、協働して生成剤カップ内室１９６を形成し、その中には、ここでは図示および理解を容易にするために示されていないが、上記のように通常は火工品の形態のような、選択された量の第２のガス生成物質が望ましくは配置される。第２のガス生成物質は、通常、火工物質の形態でもよく、第１のガス生成物質と比較して、組成、形状、大きさ、または形態が同じでも異なっていてもよい。

生成剤カップ１８４と閉鎖蓋１８５とは、さらに望ましくは協働して、第２のチャンバ１８２に入っているガス生成物質の反応によって形成された燃焼生成物が、適切かつ望ましく起動されたとき、第２のチャンバ１８２から出て第１のチャンバ１３４に入り、フィルタアセンブリ１４０を通り、出口ポート１２４を通ってインフレ−タアセンブリ１１０から出て、連携するエアバッグクッション（図示せず）に入ることができるように働く。

理解されるように、作動および設計をより単純化し、信頼度を向上させた改良されたインフレ−タデバイス、およびその構成要素ならびに関連する製造および作動方法が必要とされ要求される。特に、より安価かつ／または、より効果的な様式（たとえば、寸法、重量、ならびに／または製造および／もしくは作動の複雑さの１つまたは複数の低減）で、特に望ましい膨張性能シナリオを提供し、そのような結果を生むインフレ−タデバイス、とりわけ複数の着火起爆剤を有するインフレ−タデバイス、およびその構成要素ならびに関連する製造および作動方法が必要とされ要求される。

本発明は、改良されたインフレ−タデバイスの設計および構成部品を提供する。

一態様によれば、複式着火インフレ−タ用の構造構成要素が提供される。その構成要素は、複式着火起爆アセンブリを包有する被成形要素を備える。複式着火起爆アセンブリは、主火工出力組成物と作動上連携する主起爆剤、および２次火工出力組成物と作動上連携する２次起爆剤を備える。構成要素は、主起爆剤および２次起爆剤と電気作動上連携する単一のコネクタをさらに備える。

さらに特有な特定の実施形態によれば、構成要素は、たとえば、以下の項目の１つまたは複数をさらに備え、含み、もしくは形成する。すなわち、
２または３ピンコネクタ、
インフレ−タデバイスの壁と一体に成形されること、
主火工出力組成物と始動放出物を受け取る連通関係にある点火ブースタカップ、
点火ブースタカップの内容物を主火工出力組成物から選択的に隔離するシール、
点火ブースタカップの周りに配置された複数の離散したガス出口開口、
関連するインフレ−タデバイス内に入れられているガス生成剤から点火ブースタカップの内容物を分離する、離散されたガス出口開口におけるブレイクアウト膜、
２段式インフレ−タデバイスの壁と一体に成形されること、
起動された２次火工出力組成物からの出力によって点火可能な、第２段ガス生成物質を入れた第２段ガス生成剤カップ、
主起爆剤および２次起爆剤が、構成要素内で水平着火配置であること、および
主起爆剤および２次起爆剤が、構成要素内で垂直着火配置であること、である。

別の態様では、本発明は、２段式複式着火インフレ−タデバイスを提供する。一実施形態によれば、そのような２段式複式着火インフレ−タデバイスは、少なくとも１つのガス出口ポートと、起爆デバイスまたはアセンブリに関して使用するための、単一の装着開口とを有するハウジングとを備える。インフレ−タデバイスは、主火工出力組成物と作動上連携する主起爆剤と、２次火工出力組成物と作動上連携する２次起爆剤とを備える、複式着火起爆アセンブリを包有する被成形要素を具備する構造構成要素をさらに備える。構造構成要素は、主起爆剤および２次起爆剤と電気作動上連携する単一のコネクタを備える。構造構成要素は、当該構成要素を、連携するインフレ−タアセンブリハウジング要素に拘束または固定するための成形材料通し溝を形成する、少なくとも１つの陥凹または空所をさらに備える。

本明細書で使用される、１つまたは複数の構成要素が「構造」構成要素である、またはそれを形成するとの言及は、その構成要素が、インフレ−タデバイスの圧力封込め、および支承面を形成することを意味するものと理解されたい。

他の目的および利点が、添付特許請求の範囲または図面と併せて行われる以下の説明から当業者にとって明らかになる。

当技術分野で既知であり、入手可能である２段式インフレ−タの断面図である。 本発明の一態様による２段式複式着火インフレ−タの断面図である。 本発明の別の態様による２段式複式着火インフレ−タの断面図である。 本発明の一態様による複式着火起爆剤の透視図である。 本発明の別の態様による複式着火起爆剤の、前から見た透視図である。 本発明の別の態様による複式着火起爆剤の、後から見た透視図である。 未固結火工出力組成物上に固結力を加えるところの簡略概要図である。 図７に示された固結力を加えた結果生じた、固結済起爆火工組成物を示す図である。 本発明の別の態様による２段式複式着火インフレ−タの断面図である。 図９に示された２段式複式着火インフレ−タの部分分解組立図である。 図９に示された被成形複式起爆アセンブリ構造の構成要素および、２段式複式着火インフレ−タの基底部を分離された状態で示す部分断面図である。 図９に示された２段式複式着火インフレ−タの複式起爆剤の透視図である。 図９に示された２段式複式着火インフレ−タの、被成形複式起爆アセンブリの角度付、前から見た透視図である。 図９に示された２段式複式着火インフレ−タの、被成形複式起爆アセンブリの角度付、後から見た透視図である。 被成形複式アセンブリを成形されて有するインフレ−タ基底部を、分離して示す角度付背面図である。

以下に極めて詳細に説明するように、本発明は、インフレ−タデバイスのための改良された設計および構成要素を提供する。より具体的には、本発明は、複式着火インフレ−タ用の構造要素または構造構成要素として働くような構成要素を提供する。

図２は、全体を参照番号２１０によって示された、本発明の一態様による２段式複式着火インフレ−タを示し、静的状態または状況、たとえば起動前の状態で示されている。インフレ−タデバイス２１０は、上記のインフレ−タデバイス１１０とある程度似ており、すなわち、全体的に円筒状外径を有し、２つの構造構成要素、すなわち下側外殻または基底部分２１４と、上側外殻または拡散キャップ部分２１６とから形成されるものなど、ハウジング構造２１２を備え、それら構造構成要素は、望ましくはアルミニウムおよび／または鋼材から製作することができ、適切な溶接工程を適用することによって、適切に一体に接合または結合することができる。ハウジング２１２は、通常または一般に、約１以下の長さ対直径の比を有し、車両の操舵輪の形状に具合よく対応し、それによって美的に満足いくような組立てを容易にする寸法および形状に設定されるなど、平たい円板形状の円筒の全体形状で示されている。

拡散キャップ部分２１６は全体に逆さの鉢の形であり、上壁２２０と、円筒形側壁２２２とを備え、円筒形側壁２２２は、離隔配置、好ましくはほぼ一様に離隔配置された複数のガス出口ポート２２４を備える。

より詳細に、以下に説明されるように、インフレ−タデバイス２１０が上記のインフレ−タデバイス１１０とおそらく最も顕著に異なるのは、インフレ−タデバイス２１０の基底部分２１４が、インフレ−タデバイス１１０に示された複数の装着開口、たとえば装着開口１２６および１３０ではなくて、インフレ−タデバイスまたはアセンブリに関して使用するために、好適には、ただ１つだけの装着開口２２６を備えることである。

基底部分２１４は、また、図示のように、インフレ−タアセンブリ２１０を車両に取り付けるのに使用されるインターフェース取付部を形成する働きができるように、半径方向外方へ張り出す周縁ブラケット２３２を備える。

ハウジング２１２は、中心的な第１のチャンバ２３４を画成するように構成されている。第１のチャンバ２３４は、通常は火工品の形態のような第１のガス生成物質２３５の一供給量を収容または格納している。

第１のチャンバ２３４内で、そこに入っている第１のガス生成物質と取り囲む関係にあるのは、フィルタアセンブリ２４０である。そのようなフィルタアセンブリは、たとえば、金属スクリーンやフィルタダンパパッドなどの多重層または多重巻から形成されるものなど、１つまたは複数の燃焼スクリーンまたはフィルタを備え得る。

インフレ−タアセンブリ２１０は、また、インフレ−タアセンブリの構成要素を適正な相対配置に保持し、アセンブリを通る望ましくない流れを防止するのに適切な構造として働くことができるような固定器具２４４を備える。

上記で確認されたように、インフレ−タデバイス２１０の基底部分２１４は、好適には、起爆デバイスまたはアセンブリに関して使用する装着開口２２６を１つしか備えていない。特に、複式着火インフレ−タのために、本明細書に説明するような構造構成要素２５０を使用することによって、そのような利点が実現可能になる。構造構成要素２５０は、被成形要素２５１でもよく、複式着火起爆アセンブリ２５２を包有する。複式着火起爆アセンブリ２５２は、連携する火工出力組成物２５４を有するような主起爆剤２５３と、連携する火工出力組成物２５７を有するような２次起爆剤２５６を備える。複式着火起爆アセンブリ２５２では、主起爆剤２５３および２次起爆剤２５６は、構造構成要素２５０内に垂直着火配置で配設されている。

複式着火起爆アセンブリ２５２では、電流が、第１のまたは順極性で主起爆剤を通して流されて主起爆剤を起動し、電流が、第２のまたは逆（第１の極性と比較して）極性で２次起爆剤を通して流されて少なくとも２次起爆剤を起動する。そのような起爆アセンブリが、２０１２年１１月２９日出願の米国特許出願第１３／６８８，８３９号、題名「ＤＵＰＬＥＸ ＡＣＴＵＡＴＩＯＮ ＳＹＳＴＥＭ ＦＯＲ ＩＮＦＬＡＴＡＢＬＥ ＲＥＳＴＲＡＩＮＴＳ」（整理番号：ＡＡＩ−７０３２７）の主題であり、参照によりその全体が組み込まれる。

図示のように、複式着火起爆剤２５２の主起爆剤２５３および２次起爆剤２５６は、少なくとも部分的にそれぞれのプラスチックシール２５８および２５９を介するなどして、成形プロセス中に被成形プラスチック２５１内に封じ込めることができる。これにより、好適には、各起爆剤用の火工出力組成物のシール、封じ込め、電気絶縁、およびブレイクアウトを行うことができる。対照的に、現在のインフレ−タデバイスでのシール、封じ込め、電気絶縁、およびブレイクアウトは、通常、金属収容カップおよび電気絶縁スリーブを使用することによって行われる。当業者および本明細書に示される教示を得た者は理解するように、これら２つの構成要素を無くすことによって、構成要素の総数、設計の複雑さ、および製造プロセスを有益に減少させ、さらに、製造および生産コストを低減することができる。

ただし望むなら、複式着火起爆剤は別法として、それぞれの起爆剤用のそれぞれの火工出力組成物を収容するために、適切な金属製などの収容カップと併せて使用することができることを理解されたい。

しかしそのような場合でも、本明細書に記載されるような複式着火起爆剤を使用することによって、その関連工程およびコストと共に、望ましくは第２の起爆アダプタの必要性を無くし、さらに以下に説明されるように、この新規のインフレ−タ技術を既存の最新の単段インフレ−タ技術に整合させ易くする。

図２に示されるように、構成要素の被成形要素２５１は、望ましくは、基底部分２１４と一体に、装着開口２２６の位置またはその近傍にくるように成形される。成形は、一部の最新式単段インフレ−タに従来使用されているプロセスである。従来の２段式インフレ−タでは、起動時のインフレ−タデバイスの安全な作動を確保するのに要する、チャンバ壁強度の必要な度合またはレベルを維持するために、点火装置アダプタをインフレ−タデバイスのチャンバ壁に接合するのに溶接する必要がある。インフレ−タチャンバ壁に装着開口を１つだけしか必要としないことによって、インフレ−タチャンバ壁の強度が十分に維持されるので、今や好適に成形プロセスを２段式インフレ−タに適用することができる。

インフレ−タデバイス２１０では、構成要素２５０は、また、一体に成形された第１段点火装置ブースタカップ２６０を備える。ブースタカップ２６０は、望ましくは、作動時に反応生成物を排出することができる離散したガス出口開口２６２を備える。ガス出口開口２６２もまた、望ましくは、製造および生産コストを低減させるように、第１段点火装置ブースタカップに一体に成形される。ガス出口開口２６２は、図示のように、それを覆う薄い保護用ブレイクアウト膜２６４を備えまたは有し得、それによって、点火装置ブースタカップ２６０の内容物を外部の影響から遮蔽または保護し、さらに、インフレ−タデバイスの作動中に適切に開口またはブレイクアウトすることができる。

ブースタカップ２６０は、望ましくは、ある量の適切な点火装置または点火ブースタ物質２６６を備えまたは擁し、当技術分野では既知のように、それによって、適正な起動時に、第１のガス生成物質２３５の望ましい点火を適切に助長し促進する。

対応する閉鎖蓋２６８がブースタカップ２６０と連携して、望ましくは、ブースタ物質２６６を適正な配置に維持する。

上記のインフレ−タデバイス１１０と同様に、インフレ−タデバイス２１０でも、第１のチャンバ２３４が第２のチャンバ２８２をやはり格納または収容する。ただし、インフレ−タデバイス２１０では、構成要素２５０がまた、一体に成形された第２段ガス生成剤カップ２８４も備える。

第２のチャンバ２８２が、また、対応または連携する閉鎖蓋２８５を備える。

上記のインフレ−タデバイス１１０と同様に、インフレ−タデバイス２１０でも、生成剤カップ２８４と閉鎖蓋２８５とが協働して生成剤カップ内室を形成し、それに、望ましくは、選択された量の第２のガス生成物質２９８が入れられる。第２のガス生成物質２９８は、通常、火工物質の形態でもよく、第１のガス生成物質２３５と比較して、組成、形状、大きさ、または形態が同じでも異なっていてもよい。

生成剤カップ２８４と閉鎖蓋２８５とは、さらに、望ましくは協働し、ガス生成物質２９８の反応によって形成された燃焼生成物が、適正かつ望ましく起動されたとき、第２のチャンバ２８２から出て第１のチャンバ２３４に入り、フィルタアセンブリ２４０および出口ポート２２４を通ってインフレ−タアセンブリ２１０から出て、連携するエアバッグクッション（図示せず）に入ることができるように働く。

第１段点火装置ブースタカップ２６０、ブースタカップガス出口開口２６２、ガス出口ブレイクアウト膜２６４、および第２段ガス生成剤カップ２８４をインフレ−タデバイス構成要素２５０に含める成形の特徴によって、インフレ−タの寸法、重量、および構成要素の数、ならびに設計の複雑さと製造プロセスおよびコストにおいて、著しい低減を実現することができる。ただし本発明は、本発明による望ましい構成要素に、そのような特徴を選択的に１つまたは複数取り込み、または取り込まないことにより、望み通りに実施することができることを理解されたい。

本発明は上記で、図２に示され、主起爆剤および２次起爆剤が構成要素内で垂直着火配置にある複式着火起爆剤を備えるインフレ−タデバイス２１０を特に参照して説明してきたが、それに必ずしも限定されずに、本発明をより広く実施できることが、当業者および本明細書に示された教示を得た者には理解されるであろう。

たとえば図３は、全体を参照番号３１０で示された、本発明の別の態様による、２段式複式着火インフレ−タを示す。インフレ−タデバイス３１０は、静的状態または状況、たとえば起動前の状態で示されている。インフレ−タデバイス３１０は、上記のインフレ−タデバイス２１０にほぼ似ており、下側外殻または基底部分３１４と、上側外殻または拡散キャップ部分３１６とを備える。拡散キャップ部分３１６は、上壁３２０と、複数のガス出口ポート３２４を有する円筒形側壁３２２とを備える。基底部分３１４は同様に、好適には、起爆デバイスまたはアセンブリに関して使用する装着開口３２６を１つしか備えていない。基底部分３１４は、また図示のように、インフレ−タアセンブリ３１０を車両に取り付けるのに使用される、インターフェース取付部を形成する働きができるような周縁ブラケット３３２を備える。

ハウジング３１２は、中心的な第１のチャンバ３３４を画成するように構成されている。第１のチャンバ３３４は、通常は火工品の形態のような第１のガス生成物質（図示せず）の一供給量を収容または格納している。第１のチャンバ３３４内で、そこに入っている第１のガス生成物質と取り囲む関係にあるのは、フィルタアセンブリ３４０である。インフレ−タアセンブリ３１０もまた、上記のように固定器具３４４を備える。

インフレ−タデバイス２１０と同様に、インフレ−タデバイス３１０の基底部分３１４は、好適には、起爆デバイスまたはアセンブリに関して使用する装着開口３２６を１つしか備えていない。特に、複式着火インフレ−タのために、本明細書に説明するような構造構成要素３５０を使用することによって、そのような利点が実現可能になる。構造構成要素３５０は、被成形要素３５１でもよく、複式着火起爆アセンブリ３５２を包有する。複式着火起爆アセンブリ３５２は、連携する火工出力組成物３５４を伴うような主起爆剤３５３と、連携する火工出力組成物３５７を伴うような２次起爆剤３５６とを備える。複式着火起爆アセンブリ３５２は、主起爆剤３５３および２次起爆剤３５６が、それぞれの構造構成要素内で、垂直ではなく水平着火配置に配設されている点で、インフレ−タデバイス２１０に示される複式着火起爆アセンブリ２５２とは異なる。

複式着火起爆剤２５２におけるように、複式着火起爆アセンブリ３５２では、電流が、第１のまたは順極性で主起爆剤を通して流されて主起爆剤を起動し、電流が、第２のまたは逆（第１の極性と比較して）極性で２次起爆剤を通して流されて、少なくとも２次起爆剤を起動する。

図示のように、複式着火起爆剤３５２の主起爆剤３５３および２次起爆剤３５６は、少なくとも部分的に、それぞれのプラスチックシール３５８および３５９を介するなどして、成形プロセス中に被成形プラスチック３５１内に封じ込めることができる。

構成要素被成形要素３５１は、望ましくは、基底部分３１４と一体に、装着開口３２６の位置またはその近傍にくるように成形される。

構成要素３５０は、また、一体に成形された第１段点火装置ブースタカップ３６０を備える。ブースタカップ３６０は、望ましくは、作動時に反応生成物を排出することができる離散したガス出口開口３６２を備える。ガス出口開口３６２もまた、望ましくは、製造および生産コストを低減させるように、第１段点火装置ブースタカップに一体に成形される。ガス出口開口３６２は、図示のように、それを覆う薄い保護用ブレイクアウト膜３６４を備えまたは有し得、それによって、点火装置ブースタカップ３６０の内容物を外部の影響から遮蔽または保護し、さらに、インフレ−タデバイスの作動中に適切に開口またはブレイクアウトすることができる。

ブースタカップ３６０は、望ましくは、ある量の適切な点火装置または点火ブースタ物質（図示せず）を備えまたは擁し、当技術分野では既知のように、それによって、適正な起動時に、第１のガス生成物質の望ましい点火を適切に助長し促進する。

対応する閉鎖蓋３６８がブースタカップ３６０と連携して、望ましくは、ブースタ物質を適正な配置に維持する。

インフレ−タデバイス２１０と同様に、第１のチャンバ３３４が第２のチャンバ３８２をやはり格納または収容する。インフレ−タデバイス３１０では、構成要素３５０が、一体に成形された第２段ガス生成剤カップ３８４を備える。

第２のチャンバ３８２が、また、対応または連携する閉鎖蓋３８５を備える。

生成剤カップ３８４と閉鎖蓋３８５とが協働して生成剤カップ内室を形成し、それに、望ましくは、選択された量の第２のガス生成物質（図示せず）が入れられる。

生成剤カップ３８４と閉鎖蓋３８５とは、さらに、望ましくは協働し、そこに入っているガス生成物質の反応によって形成された燃焼生成物が、適正かつ望ましく起動されたとき、第２のチャンバ３８２から出て第１のチャンバ３３４に入り、フィルタアセンブリ３４０および出口ポート３２４を通ってインフレ−タアセンブリ３１０から出て、連携するエアバッグクッション（図示せず）に入ることができるように働く。

図４は、全体を参照番号４１０によって示された、本発明の一態様による複式着火起爆剤、より具体的には、２ピン複式着火起爆剤を示す。

複式着火起爆剤４１０は、プリント回路基板（ＰＣＢ）４１９上に、またはそれを用いて配設された、主起爆剤４１２および２次段起爆剤４１４と、第１のダイオード４１６および第２のダイオード４１８とを備える。図示のように、そのような構成部品は、射出成型によって製作することができるような共通のハウジング４２０に、適切に格納または収容することができる。複式着火起爆剤４１０は、作動電流を起爆アセンブリ４１０に適切に導くように働くことができるような、２つの曲がった接続ピン４２２を備える。

上記の複式着火起爆剤２５２および複式着火起爆アセンブリ３５２と同様に、２ピン複式着火起爆剤４１０でも、電流が、第１または順極性で主起爆剤４１２に流されて主起爆剤を起動することができ、電流が、第２または逆（第１の極性に比較して）極性で２次起爆剤４１４に流されて、少なくとも２次起爆剤を起動することができる。

複式着火起爆剤４１０は２つの曲がった接続ピン４２２を有するところが示されている。当業者および本明細書に示される教示を得た者は、必ずしもそれに限定されずに本発明を広く実施できることを理解するであろう。たとえば、特定の用途に望ましくまたは必要なら、その代わりに真直ぐのピンを用いることができる。さらに、複式着火起爆剤４１０は、それら起爆剤が互いに偏位して反対向きに放出する起爆剤４１２と起爆剤４１４とを示すが、やはり、必ずしもそれに限定されずに本発明を広く実施できる。たとえば、特定の用途に望ましくまたは必要なら、適切な複式着火起爆剤は、ほぼ同じ方向に放出する主起爆剤および２次起爆剤を擁しまたは備え得、またはそれら起爆剤が偏位状態ではなく互いに直接反対向きに置かれている。

図５および６は、全体を参照番号５１０によって示された、本発明の一態様による複式着火起爆剤、より具体的には、３ピン複式着火起爆剤を示す。

３ピン複式着火起爆剤５１０は、第１の側方接続ピン５１２および第２の側方接続ピン５１４と、中央接続ピン５１６とを含む３つの接続ピンを備える。３ピン複式着火起爆剤５１０は、第１のポケット５２０および第２のポケット５３０をそれぞれ持つハウジング５１９を有する。それぞれのポケット５２０および５３０内部に、それぞれのブリッジワイヤ要素５４０および５４２がそれぞれ配設され、それらブリッジワイヤ要素は、中央接続ピン５１６をアースとして共有している。たとえば、第１のブリッジワイヤ要素５４０は、第１のポケット５２０の中に見られるように、第１の側方接続ピン５１２と中央接続ピン５１６との間に延在する。同じように、第２のブリッジワイヤ要素５４２は、第２のポケット５３０の中に見られるように、第２の側方接続ピン５１４と中央接続ピン５１６との間に延在する。

上記で確認されたように、上記のような構造構成要素は、望ましくは、成形プロセスによって製造または形成することができる。成形プロセスでは、通常、成形型の様々な空洞を通してプラスチック材を移動させるためにかなりの大きさの圧力を掛ける必要がある。

好適には、本明細書に説明された態様を実施することによって、そのような成形圧力が、また、望ましくは、それぞれの起爆火工出力組成物を固結するように働くことができる。

たとえば、図７は、起爆アセンブリ７２８の電気ブリッジ７２４に隣接する未固結の火工出力組成物７２０上への固結力（矢印Ｆによって示される）の掛かり方を単純化して概略的に示す。

図８は、今度は参照番号７３０によって示される起爆火工組成物が固結後の起爆アセンブリ７２８を示す。

そのような固結の結果としてまたはそれを介して、起爆剤の電気ブリッジと、連携する起爆火工出力組成物とによる、またはそれらの間の緊密な接触をより良好に確保することができ、もしくは強化することができる。これは、そのような固結が、通例、別個にまたは追加の加圧工程として行われる従来技術のアセンブリとはさらに対照的である。

図９および１０は、全体を参照番号９１０で示された、本発明の別の態様による２段式複式着火インフレ−タを示し、図９は、静的状態または状況、たとえば起動前の状態のインフレ−タデバイス９１０を示す。

インフレ−タデバイス９１０は、たとえば、下側外殻または基底部分９１４と、上側外殻または拡散キャップ部分９１６とを有するようなハウジング９１２を備える点で、上記のインフレ−タデバイス２１０とほぼ同様である。拡散キャップ部分９１６は、上壁９２０と、複数のガス出口ポート９２４を有する円筒形側壁９２２とを備える。基底部分９１４は、同様に、好適には、起爆デバイスまたはアセンブリに関して使用する装着開口９２６を１つしか備えていない。基底部分９１４は、また、図示のように、インフレ−タアセンブリ９１０を車両に取り付けるのに使用されるインターフェース取付部を形成する働きができるような周縁ブラケット９３２を備える。

ハウジング９１２は、中心的な第１のチャンバ９３４を画成するように構成されている。第１のチャンバ９３４は、当技術分野では既知のように、通常は火工品の形態のような第１のガス生成物質（図示せず）の一供給量を収容または格納している。第１のチャンバ９３４内で、そこに入っている第１のガス生成物質と取り囲む関係にあるのは、上記のようにフィルタアセンブリ９４０である。インフレ−タアセンブリ９１０は、また、やはり上記のように固定器具９４４を備える。

インフレ−タデバイス２１０と同様に、インフレ−タデバイス９１０の基底部分９１４は、好適には、起爆デバイスまたはアセンブリに関して使用する装着開口９２６を１つしか備えていない。特に、複式着火インフレ−タのために、本明細書に説明するような構造構成要素９５０を使用することによって、そのような利点が実現可能になる。

図１１を参照することによっておそらく最も良く分かるように、構造構成要素９５０は、被成形要素９５１でもよく、複式着火起爆アセンブリ９５２を包有することができる。複式着火起爆アセンブリ９５２（図１２にも分離して示されている）は、連携する火工出力組成物９５４を有するような、主起爆剤９５３と、連携する火工出力組成物９５７を有するような、２次起爆剤９５６とを備える。複式着火起爆アセンブリ９５２は、作動電流を起爆アセンブリに適切に導くように働くことができるような２つの接続ピン９５９を有する。主起爆剤９５３および２次起爆剤９５６は、上記で確認した、２０１２年１１月２９日出願の、参照によりその全体が組み込まれる、米国特許出願第１３／６８８，８３９号、題名「ＤＵＰＬＥＸ ＡＣＴＵＡＴＩＯＮ ＳＹＳＴＥＭ ＦＯＲ ＩＮＦＬＡＴＡＢＬＥ ＲＥＳＴＲＡＩＮＴＳ」（整理番号：ＡＡＩ−７０３２７）に記載されているように、プリント回路基板（ＰＣＢ）９６０を介して１つまたは複数のダイオード９６２に適切に接続される。

インフレ−タデバイス２１０に示された複式着火起爆アセンブリ２５２におけるように、複式着火起爆アセンブリ９５２では、主起爆剤９５３および２次起爆剤９５６は、それぞれの構造構成要素内で垂直な着火配置に配設されている。さらに、複式着火起爆剤２５２におけるように、複式着火起爆アセンブリ９５２では、電流が、第１のまたは順極性で主起爆剤を通して流されて主起爆剤を起動し、電流が、第２のまたは逆（第１の極性と比較して）極性で２次起爆剤を通して流されて少なくとも２次起爆剤を起動する。

図示のように、複式着火起爆剤９５２の主起爆剤９５３および２次起爆剤９５６は、成型プロセス中に被成形プラスチック９５１内に封じ込めることができる。

図１２は複式着火起爆アセンブリ９５２を分離して示すが、図１３および１４は、本発明の一実施形態によって被成形プラスチック９５１内に適切に封じ込められた複式着火起爆アセンブリ９５２から全体的に構成されるような被成形複式アセンブリ９５０を示す。図示のように、囲包成形材は、成型材料の通り溝として、または、インフレ−タアセンブリ内での複式着火起爆アセンブリ９５２の望ましい配置および固定を容易にするために望ましくは備え得るような拘束または固定機構として、使用することができるような陥凹または空所９７０および９７２を望ましくは備え得る。たとえば、図９を参照することによっておそらくより良く分かるように、通し溝／固定機構９７０および９７２を介して、被成形複式アセンブリ９５０を、参照番号９７４によって示される被成形連結部などによってインフレ−タ基底部９１４の内側ハブ上に適切に成形することができる。このプロセスは好ましくは、基底部に対する気密シールを生成しながら、望ましくは、被成形複式アセンブリ９５０を基底部９１４上に拘束または固定することができる。図１５に示されるように、被成形連結部９７４は、また、望ましくは、接続ピン９５９の周りに被成形コネクタポケット９７６を形成または生成することができる。

次いで、インフレ−タデバイス９１０を組立てるためのプロセスを、図９および１０を参照して説明する。図１０を参照することによっておそらく最も良く分かるように、点火装置カップ９８０を、適切に、選択された点火ブースタ物質（図示せず）によって充填し、封止し、点火装置の缶９８２に挿入することができる。次いで、キャニスタリング９８４を点火装置の缶９８２に適切に圧入することができ、点火装置キャニスタアセンブリ全体を被成形複式アセンブリ９５０上、主起爆剤９５３の周りに適切に圧力嵌めすることができ、被成形複式アセンブリ９５０は、既に、インフレ−タ基底部９１４に固定されている。図１０で分かるように、点火装置の缶９８２は、起動時、点火反応生成物を第１のチャンバ９３４の内容物に適切に連通させる孔または開口９８６を備える。

第２段カップ９８８を被成形複式アセンブリ９５０上に適切に圧力嵌めすることができる。第２段カップ９８８は、選択されたガス生成物質（図示せず）によって適切に充填することができる。第２段蓋またはキャップ９９０を、第２段カップ９８８に適切に圧入またはその上に圧力嵌めして、その内容物を適切に封入することができる。

上記のように望ましい設計のフィルタアセンブリ９４０を、インフレ−タ基底部９１４に適切に圧力嵌めすることができる。第１のチャンバ９３４を、選択されたガス生成物質（図示せず）によって適切に充填することができる。ダンパパッド９９２を、フィルタ９４０に挿入することができ、固定器具９４４を、フィルタ９４０上、または適宜その周りに適切に圧力嵌めすることができる。拡散キャップ部分９１６を、溶接、または構成要素を一体に結合する他の選択された形態などを用いて、基底部アセンブリ９１４に適切に固定することができる。

本明細書に記載され提供された複式着火インフレ−タは、ＩＰおよびＯＯＰ要件を共に満たすのに必要な性能を達成する。より具体的には、複式着火起爆アセンブリとそれらアセンブリを包有する構造構成要素とを一体化し用いることによって、本明細書に説明されるように、インフレ−タの寸法、重量、および複雑さを低減することができる内部ハードウェアの変更が可能になる。これはさらに、構成要素数および製造プロセス数を減少させ、現在の最新技術のインフレ−タに勝るコスト削減を達成する。

本明細書に例示的に開示された本発明は、本明細書で具体的には開示されていない要素、部品、ステップ、構成要素、または含有物質のいずれを欠いても適切に実施することができる。

前述の詳細な説明において、本発明が、そのいくつかの好ましい実施形態に関して説明され、多くの細部が例示のために記述されてきたが、本発明にはさらに別の実施形態が可能であり、本明細書に記載された細部には、本発明の基本原理から逸脱することなくかなり変更することができるものがあることが、当業者には明らかであろう。

Claims (21)

1. 複式着火インフレ−タ用の構造構成要素であって、
   主火工出力組成物と作動上連携する主起爆剤、および２次火工出力組成物と作動上連携する２次起爆剤を備える、複式着火起爆アセンブリを包有する被成形要素と、
   前記主起爆剤および前記２次起爆剤と電気作動上連携する単一のコネクタと、を備える構成要素。
2. 前記単一のコネクタが、２ピンコネクタまたは３ピンコネクタである、請求項１に記載の構成要素。
3. 前記構成要素の被成形要素が、インフレ−タデバイスの壁と一体に成形される、請求項１に記載の構成要素。
4. 前記構成要素が、前記主火工出力組成物と始動放出物を受け取る、連通関係にある点火ブースタカップをさらに備える、請求項３に記載の構成要素。
5. 前記被成形要素が前記点火ブースタカップを形成する、請求項４に記載の構成要素。
6. 前記構成要素が、前記点火ブースタカップの内容物を、前記主火工出力組成物から選択的に隔離するシールをさらに備える、請求項４に記載の構成要素。
7. 前記被成形要素が前記シールを形成する、請求項６に記載の構成要素。
8. 前記構成要素が、前記点火ブースタカップの周りに配置された、複数の離散したガス出口開口をさらに備える、請求項４に記載の構成要素。
9. 前記被成形要素が、前記複数の離散したガス出口開口の少なくとも１つを形成する、請求項８に記載の構成要素。
10. 前記点火ブースタカップの周りに配置された前記離散したガス出口開口の少なくとも１つが、関連するインフレ−タデバイス内に入れられているガス生成剤から、前記点火ブースタカップの内容物を分離するブレイクアウト膜を備える、請求項８に記載の構成要素。
11. 前記被成形要素が前記ブレイクアウト膜を形成する、請求項１０に記載の構成要素。
12. 前記構成要素の被成形要素が、２段式インフレ−タデバイスの壁と一体に成形される、請求項４に記載の構成要素。
13. 前記構成要素が、起動された前記２次火工出力組成物からの出力によって点火可能な、第２段ガス生成物質を収容する第２段ガス生成剤カップをさらに備える、請求項１２に記載の構成要素。
14. 前記被成形要素が前記第２段ガス生成剤カップを形成する、請求項１３に記載の構成要素。
15. 前記主起爆剤および前記２次起爆剤が、前記構成要素内で水平着火配置に配設されている、請求項１に記載の構成要素。
16. 前記主起爆剤および前記２次起爆剤が、前記構成要素内で垂直着火配置に配設されている、請求項１に記載の構成要素。
17. 前記被成形要素が、前記構成要素を、連携するインフレ−タアセンブリ構成部品に拘束または固定するための、成形材料通し溝を形成する少なくとも１つの陥凹または空所をさらに備える、請求項１に記載の構成要素。
18. 請求項１７に記載の構成要素と、前記連携するインフレ−タアセンブリ構成部品との組合せ物であって、
    前記構成要素を前記連携するインフレ−タアセンブリ構成部品に拘束または固定するために、前記少なくとも１つの陥凹または空所に配置される成形材料を、さらに含む組合せ物。
19. 少なくとも１つのガス出口ポートと、起爆デバイスまたはアセンブリに関して使用するための、単一の装着開口とを有するハウジングと、
    前記単一の装着開口に装着された請求項１に記載の構造構成要素と、を備える２段式複式着火インフレ−タデバイスであって、
    前記インフレ−タデバイスが、前記主起爆剤と反応開始連通をする第１のガス生成剤収容チャンバと、前記２次起爆剤と反応開始連通をする第２のガス生成剤収容チャンバとを備える、
    ２段式複式着火インフレ−タデバイス。
20. 少なくとも１つのガス出口ポートと、
    起爆デバイスまたはアセンブリに関して使用するための、単一の装着開口とを有するハウジングと、
    主火工出力組成物と作動上連携する主起爆剤と、
    ２次火工出力組成物と作動上連携する２次起爆剤と、を備える複式着火起爆アセンブリを包有する被成形要素を備え、前記主起爆剤および前記２次起爆剤と電気作動上連携する単一のコネクタを備え、
    当該構成要素を、連携するインフレ−タアセンブリハウジング要素に拘束または固定するための、成形材料通し溝を形成する少なくとも１つの陥凹または空所を、さらに備える構造構成要素と、を備える２段式複式着火インフレ−タデバイス。
21. 前記構成要素を、前記連携するインフレ−タアセンブリハウジング要素に拘束または固定するために、少なくとも１つの陥凹または空所に配置される成形材料を、さらに備える、請求項２０に記載の２段式複式着火インフレ−タデバイス。

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