JP2528596B2

JP2528596B2 - 膨張器アセンブリ

Info

Publication number: JP2528596B2
Application number: JP4251517A
Authority: JP
Inventors: テレンス・ジェイ・コールタス; クライグ・エム・フィッシャー; ウィリアム・エフ・マックレオード; ポンジェット・ピー・ワイパシュラモントン; ジェームズ・アール・ホッキング; ダグラス・ジェイ・リッジ
Original assignee: TRW Vehicle Safety Systems Inc
Current assignee: TRW Vehicle Safety Systems Inc
Priority date: 1991-09-20
Filing date: 1992-09-21
Publication date: 1996-08-28
Anticipated expiration: 2011-08-28
Also published as: DE4231556C2; JPH05201304A; DE4231556A1; US5273312A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はエアバッグのような自動
車乗員拘束器を膨張させる場合に使用される新しく改良
された装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】エアバッグを膨張させるための膨張アセ
ンブリは、米国特許第３，７２３，２０５号に開示され
ている。

【０００３】膨張アセンブリは加圧ガスを保持する容器
を含む。エアバッグが膨張されるとき、ガス発生材料を
点火するために雷管が電気的に作動される。ガス発生材
料が燃焼すると、容器の圧力はガス発生材料が燃焼する
ことによって発生されたガス及び熱によって増大され
る。所定の圧力に達すると、ガスが容器からエアバッグ
に流れることができるようにバーストディスクが破裂す
る。

【０００４】エアバッグを膨張させるための膨張アセン
ブリは、１９９１年３月１９日に出願され、本出願の譲
受人に譲受された「膨張器アセンブリ」と題された米国
特許第６７１，９４７号に開示されている。米国特許出
願第６７１，９４７号はガスを収容する容器内に配置さ
れた点火可能な点火材料の本体を開示する。点火アセン
ブリは、点火材料を点火するために点火可能である。こ
の点火材料は、点火材料の本体の燃焼を始める熱及び炎
を発生する比較的に高い温度で迅速に燃焼する点火材料
を含む。

【０００５】前述したアプリケーションは点火アセンブ
リを作動させ、ガス流を容器から解放するためにバース
トディスクを破裂させるために作動可能なアクチュエー
タアセンブリを開示する。このアクチュエータアセンブ
リは、点火したときに、ピストンのヘッド端部を加圧し
てピストンを移動させる圧力を発生するための点火剤を
含む。この移動ピストンはバーストディスクを破裂さ
せ、点火アセンブリを打ち、点火アセンブリの点火材料
を点火する。点火材料は、容器内に配置された点火剤を
点火する。容器内の点火剤が燃焼すると、炎と熱い燃焼
生成物が燃えるとき、炎と熱い燃焼生成物は容器に入
り、ガスが供給される。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明はエアバッグのよ
うな自動車乗員拘束器を膨張させるための新しく改良さ
れた膨張器に関する。膨張アセンブリは、点火剤の本体
ような点火可能な材料を点火するために作動可能な作動
アセンブリを含む。アクチュエータアセンブリは自動車
点火回路からの電流によって点火される点火剤のような
他の点火可能な材料を含む。この回路は自動車の減速が
突然発生したときに作動する。

【０００７】点火剤が点火したとき、ピストンが引き込
み位置から伸長位置まで移動する。ピストンが伸長位置
まで移動するときにピストンの端部が点火剤の本体に隣
接する。ピストンを通って通路が軸線方向に伸びてい
る。従って、点火剤の燃焼から生じる熱い燃焼生成物は
ピストンを通って導入され点火材料の本体を点火する。
引っ込み位置から伸長位置までのピストンの移動によっ
て加圧ガスの容器を破裂させる。容器が破裂すると、容
器内に収容されたガスは自動車乗員拘束器に流れる。点
火材料の本体の燃焼は容器内のガスを加熱し、容器内に
ガスを供給するために発生したガスを加える。

【０００８】その伸長位置からその引き込み位置に戻る
ようにアクチュエータピストンのリバウンドを防止する
ことが有利である。本発明の１つの実施例において、こ
れはピストンを伸長位置に保持するために点火材料の本
体に隣接したピストンの前端部を把持することによって
達成される。本発明の他の実施例において、アクチュエ
ータアセンブリ内の点火剤に隣接してピストンのヘッド
端部がピストンを伸長位置に保持するために把持され
る。

【０００９】

【実施例】膨張器アセンブリ１０はエアバッグのような
自動車乗員拘束器を膨張させる。この膨張アセンブリ１
０は、ほぼ円筒形の容器１２、ほぼ円筒形のディフュー
ザ１４及びマニフォルドアセンブリ１６を含む。このマ
ニフォルドアセンブリ１６は摩擦接合部１８によって容
器の一端部に固定され、容器から軸線方向に離れるよう
に及び容器内に軸線方向に入り込むように突出してい
る。このディフューザ１４は容器１２より直径が大きく
容器及びマニフォルドアセンブリの双方を包囲するよう
に取り付けられている。またこのディフューザ１４は、
ほぼマニフォルドアセンブリ１６の全体の長さにわたっ
て、及び容器１２のかなりの長さ部分にわたって伸びて
いる。

【００１０】容器１２は、ほぼ円筒形のチャンバ２２を
形成している。このチャンバ２２は加圧ガスで充満さ
れ、このガスは端部キャップ２４を通ってチャンバ内に
導入されている。端部キャップ２４はマニフォルドアセ
ンブリ１６と反対側の容器１２の端部の開口部を通って
伸びており、摩擦接合部２６によって容器１２に接続さ
れている。この端部キャップ２４はガスをチャンバ２２
内に導入する通路（図示せず）を含む。チャンバ２２が
所望の圧力のガスで満たされると、通路が閉鎖される。
またこの端部キャップ２４は、チャンバ２２内の圧力が
設定圧以下に低下するとき自動車内の乗客に警告するた
めに監視することができる従来の圧力スイッチ（図示せ
ず）を含む。

【００１１】収容されるガスは好ましくはアルゴンであ
る。このアルゴンガスは、ほぼ２０００から３５００ｐ
ｓｉの圧力でコンテナ内に収容することが好ましい。し
かしながら、このコンテナ１２は異なる圧力で他のガス
を収容することもできる。例えば、このコンテナ１２
は、空気または窒素を収容することができる。

【００１２】容器１２は室２２を形成するほぼ円筒形の
１体のスチール製の壁２８を有する。１体のスチール壁
２８は長さが約２３０ミリメートルであり、外径が約５
９ミリメートルであり、厚さが約２．５ミリメートルで
ある。前述した壁２８の特定の寸法は説明を簡単にする
目的でのみここに説明したことを理解すべきである。膨
張器アセンブリ１０は前述したものとかなり違う寸法及
び材料で作ってもよい。

【００１３】ディフューザ１４は容器の外側に取り付け
られている。このディフューザ１４は一端に環状の、半
径方向内側の方向を向いたリップ３４を含む。このリッ
プ３４は壁２８の円筒形の外側面にきつく係合してい
る。端部キャップ３６が内側に曲がったリップ３４と反
対側のディフューザ管３２の端部に取り付けられてい
る。端部キャップ３６はマニフォルドアセンブリ１６の
外端部分に接続されている。取り付けスタッド３８が端
部キャップ３６に隣接したディフューザ３２と接続され
ている。取り付けスタッド３８は膨張器１０を取自動車
の所望の場所に取り付けられる引き込みカンにり付ける
ために使用される。

【００１４】マニフォルドアセンブリ１６は端部キャッ
プ２４と反対の容器の端部に容器１２の壁２８を通って
伸びている。容器１２内のマニフォルドアセンブリ１６
の部分は、発火する点火材料を支持している。図１に示
す本発明の実施例において、発火可能な点火材料は、点
火材料のブースターチャージ４４と本体材料を含む。容
器１２の外側のマニフォルドアセンブリの部分はアクチ
ュエータアセンブリ４８を支持する。アクチュエータア
センブリ４８及びブースターチャージ４４の間に容器１
２を密封するバーストディスク５２がある。

【００１５】突然の自動車の減速を検出したときに、ア
クチュエータアセンブリ４８はチャンバ２２から収容ガ
スを解放し、ブースターチャージ４４及び点火材料の本
体４６を点火するために作動される。作動したときにア
クチュエータアセンブリ４８は金属製の破裂バーストデ
ィスク５２を破裂させてチャンバ２２から収容されたガ
スを解放する。その後、アクチュエータアセンブリ４８
は点火材料の本体４６を点火するブースター材料４４を
点火する。点火材料の本体４６が燃焼すると、点火材料
の本体４６の燃焼によって生成された熱いガスによって
室２２内のガスが加熱され、それに加えられ、それによ
ってガスの圧力を増加させる。

【００１６】バーストディスク５２の破裂時に、マニフ
ォルドアセンブリ１６を介して室２２からガスが流れ
る。このガスはディフューザ１４及びマニュフォルドア
センブリ１６及び容器１２の外壁によって形成されたチ
ャンバ５４に流れる。このディフューザ１４はガスがエ
アバッグに向かう開口部５６を有する。

【００１７】マニフォルドアセンブリ１６（図２参照）
は、一部が容器１２の外側に配置されたほぼ円筒形の金
属マニフォルドプラグ５８を含む。このマニフォルドプ
ラグ５８は中空であり、ほぼ円筒形の内部キャビティ６
０を有する。円形の出口開口部６２はマニフォルドプラ
グ５８の円筒形の側壁６４に円形のアレイになるように
配置されている。マニュフォルドプラグ５８の一端部は
容器１２の外側から容器の壁２８を通って伸びており、
溶接部１８で壁２８に摩擦接続されている。

【００１８】このバーストディスク５２は容器１２の内
部に表れるマニュフォルドプラグ５８の端部に固定され
ている。このバーストディスク５２はマニュフォルドプ
ラグ５８に固定され、バーストディスクがアクチュエー
タアセンブリ４８によって破裂されるまで室２２からの
ガス流を阻止する。このバーストディスク５２は円形の
ドームまたはふくらんだ中央部分７０を有する。この中
央部分７０はバーストディスクの中央から半径方向外側
に伸びているスコアラインによって６つの等しいセグメ
ントに分割することが望ましい。バーストディスク５２
が破裂するときに、セグメント７２（図３参照）はマニ
フォルドプラグ５８の台形の内側面７４を平坦化し、バ
ーストディスク５２に比較的に大きな開口部８０を形成
するようになっている。

【００１９】マニフォルドプラグ５８の外端（図２参
照）は円形の端部壁８２によって閉鎖されている。アク
チュエータアセンブリ４８は端壁８２に取り付けられて
いる。この端部壁８２はマニフォルドプラグキャビティ
６０、円形開口部６６及びバーストディスク５２の中央
軸線と同軸の長手方向の中央軸線を有するアクチュエー
タアセンブリ４８を支持する。アクチュエータアセンブ
リ４８の直径及び長さはバーストディスク５２が破裂す
るときにガスがチャンバ５２からキャビティ６０を通っ
て開口部６２に流れるキャビティ６０の長さ及び直径よ
りかなり小さい。またこのマニフォルドアセンブリ１６
はマニフォルドプラグ５８と同軸であり、容器１２内に
配置された中空の円筒形金属ホルダ８６（図３）を含
む。このホルダ８６はバーストディスク５２及びマニフ
ォルドプラグ５８の端部に溶接された不活性ガス（ＴＩ
Ｇ）タングステンである。この円形バーストディスク５
２はマニフォルドプラグ５８の内側端部とホルダ８６の
外側端部との間にのびている平坦な環状リム部分８８を
有する。バーストディスク５２のマニフォルドプラグ５
８、ホルダ８６及びリム部分８８は均一なマニフォルド
アセンブリ１６を形成するためにともに溶接されたガス
不活性のタングステンである。

【００２０】複数の円形の入り口開口部９２（図２及び
３）は、ホルダ８６の側壁９４内で円形のアレイ状に配
置されている。この開口部９２はチャンバ２２とホルダ
８６のほぼ円筒形のキャビティ９６を有する。このバー
ストディスク５２はバーストディスクがアクチュエータ
アセンブリ４８によって破裂されるまでキャビティ９６
からマニフォルドプラグ５８に流れる液体を阻止する。

【００２１】ブースターチャージ４４（図３）は、バー
ストディスク５２と反対側のホルダ８６の端部に形成さ
れた円筒形のチャンバ９８内に配置されている。アクチ
ュエータアセンブリ４８の操作の前に、このチャンバ９
８はほぼ円筒形の開口部１０２を通ってチャンバ９６と
液体連通するように接続されている。このチャンバ９８
及び開口部１０２はバーストディスク５２とアクチュエ
ータアセンブリ４８と同軸である。開口部１０２はほぼ
円筒形の形状であるが、開口部はキャビティ９６に隣接
した広い端部分からわずかに内側に傾斜した傾斜部を有
する。

【００２２】点火可能な材料上述したように、点火可能な材料４２は同軸の関係で配
置されたブースターチャージ４４と点火剤の本体４６を
含む（図３）。このブースターチャージ４４は本体４６
を点火するために容易に点火可能である。このブースタ
ーチャージ４４はチャンバ内に固定的に配置されかつブ
ースターチャージが燃焼したときに破壊されるポリマー
材料のカバーによって包囲されている。ブースターチャ
ージ４４を形成する点火可能な材料は硝酸ホウ素が好ま
しいが、所望ならば異なる成分を有する。

【００２３】アクチュエータアセンブリ４８の操作時
に、ブースターチャージ４４がホルダ８６の中央開口部
１０２を通って点火される。このブースターチャージ４
４は点火剤の本体４６の燃焼を初期化するための熱及び
炎を発生するために比較的に高温で迅速に燃焼する。

【００２４】ほぼ円筒形の金属製のハウジング１０６が
点火材料の本体４６を包囲している。ハウジング１０６
の一端はホルダ８６に隣接して配置され、ネジ山付き内
周面を有する。ハウジング１０６のネジ付き面はホルダ
の内面上にハウジングを取り付けるためにホルダ８６上
のネジ付き外周面に係合する。ホウジング１０６は室９
８とホルダ８６のブースターチャージ４４と同軸であ
る。

【００２５】点火材料の本体４６はハウジング１０６内
の円筒形チャンバ１０８内に配置されている（図３参
照）。点火材料の本体４６は３つのローブの断面形状を
有する。このローブは本体の軸線形状を通って伸びてい
る。直線的な円筒形通路（図示せず）が互いに平行に本
体４６の各ローブを通って平行に伸びている。この本体
４６のローブは円筒形ハウジングチャンバ１０８内にし
っかりと本体４６を支持するためにハウジング１０６の
円筒形内側面１１２を有するインターフェイスフィット
を有する。

【００２６】内側通路を備えた点火材料の本体４６を提
供することによって、この本体４６は直線的に進行する
燃焼特性を有する。さらに詳しく説明すると、本体４６
を形成する点火材料が燃焼すると、熱とガスの発生の速
度は直線的に増加する。これは本体４６が燃焼するにつ
れて燃焼している本体の全体の表面領域が直線的に増加
するからである。通路の表面領域が増加する間、本体４
６の外側の側面領域が減少する。この本体４６は所望な
らば異なる燃焼特性を有する形状である。

【００２７】マニフォルドアセンブリ１６と反対側（図
１参照）の端部で、ハウジング１０６は円形のオリフィ
ス１１６を除いてほぼ閉鎖される。このオリフィス１１
６はハウジングチャンバ１０８と点火材料の本体４６と
同軸な関係で配置されている。ハウジングチャンバ１０
８の内側は容器１２のチャンバ２２と流体連通するオリ
フィス１１６によって接続されている（図１参照）。こ
のオリフィス１１６はチャンバ２２内に収納されたガス
が本体４６の周りのハウジングチャンバ１０８に流れ込
むことができるように連続的に開放している。

【００２８】点火材料の本体４６とオリフィス１１６と
の間に平坦なバッフルプレート１１８、円形スクリーン
１２２、それを通って伸びるオリフィス（図示せず）を
有する平坦な円形のオリフィスのプレート１２０が配置
されている（図１参照）。本体４６の燃焼中、本体４６
の点火材料から燃焼生成物の流れがバッフルプレート１
１８に当たる。このバッフルプレート１１８は燃焼生成
物用のハウジング１０６に曲がりくねった通路を提供
し、いくつかの粒子がハウジング中に補足される。燃焼
生成物はバッフルプレート１１８を通過した後、スクリ
ーン１２２、オリフィスプレート１２０、ハウジングオ
リフィス１１６を通ってチャンバ２２に流れ込む（図１
参照）。また、本体４６の燃焼中、炎はオリフィスプレ
ート１２０とハウジングオリフィス１１６を通ってチャ
ンバ２２内に導入される。点火材料の本体４６の初期
燃焼中、オリフィスプレート１２０内の比較的小さい領
域の開口部はハウジングチャンバ１０８から燃焼生成物
の流れを制限する。これによって、本体４６を形成する
点火材料の燃焼を推進するような方法でハウジングチャ
ンバ１０８内の圧力及び温度を増加させる。

【００２９】点火材料の本体４６は多くの異なる成分を
有するが、本発明の１つの特定の実施例において、本体
４６を形成する点火材料は次の成分を有する。

【００３０】％重量成分７３％臭化塩素８．７％アジピン酸ジオクチル６．６％亜塩素酸クロライド０．０５％炭素０．１５％安定剤（ホウ素、クロム）１１．５％硝酸塩カリウムまた点火材料の本体４６は異なる大きさ及び形状を有す
る。本体４６の大きさ及び形状は１９９１年３月１９日
に出願されたテリーコルタス等による「膨張器アセンブ
リ」と題された米国特許出願第６７１，９４７号に完全
に説明されている。バッフルプレート１１８、スクリー
ン１２２及びオリフィスプレート１２０の構造は前述し
た米国特許出願第６７１，９４７号に開示されている。

【００３１】アクチュエータアセンブリ４８（図２）
は、バーストディスク５２を破裂させ、ブースターチャ
ージ４４を点火させるために動作可能である。このアク
チュエータアセンブリ４８はピストン１３２と点火材料
の点火剤１３４が同軸の関係で配置されている円筒形ハ
ウジング１２８を含む。ハウジング１２８はほぼ円筒形
の金属外側ハウジング部材１３６、円筒形ケーシング１
３８及び内側ハウジングメンバー１４０を含む。外側ハ
ウジング部材１３６はマニフォルドプラグ５８の端壁８
２に固定され、バーストディスク５２、ブースターチャ
ージ４４及び点火材料の本体４６と同軸の関係で配置さ
れる。ケーシング１３８は外側ハウジング部材１３６内
に配置され、円筒形の金属製の内側ハウジングメンバー
１４０のまわりに伸びている。ケーシング１３８は金属
外側ハウジングメンバー１３６から金属の内側ハウジン
グ部材１４０を電気的に絶縁する。図示したように、ケ
ーシング１３８はガラス補強ナイロンから形成されてい
る。しかしながら、ケーシング１３８は一連の樹脂で形
成してもよい。

【００３２】内側ハウジングメンバー１４０はピストン
１３２と点火剤１３４が配置されている円筒形チャンバ
１４４を形成する。この内側ハウジング部材１４０は円
筒形チャンバ１４４に対する円形の開口部１４８を形成
する環状の端部フランジ１４６を有する。このピストン
１３２は、１つの金属から形成され、円筒形ヘッド端部
分１５２を有する。小さい直径の円筒形ピストンロッド
１５４はヘッド端部部分１５２から軸線方向に伸びてい
る。円筒形の中央通路１５６がピストンのヘッド部分１
５２及びピストンロッド１５４を通って同軸に伸びてい
る。円筒形ピストンロッド１５４は外端部分に先端部分
１６４を有し、この先端部分１６４は開口部１４８を介
して伸びている。

【００３３】ほぼ円筒形の端部キャップ１６２はピスト
ンロッド１５４の外側端部部分１６４と内側のハウジン
グ部材１４０を部分的に包囲する。円筒形端部キャップ
１６２はポリプロピレンで真空成形され、内側ハウジン
グ部材１４０とピストンロッド１５４の外側端部部分１
６４上に挿入される。この端部キャップ１６２はケーシ
ング１３８と内側ハウジングメンバー１４０との間に接
着されている。この端部キャップ１６２はごみがピスト
ンの通路に入らないようにピストンの通路１５６を塞
ぐ。また、端部キャップ１６２は金属の内側ハウジング
部材１４０とピストンロッド１５４を電気的に絶縁す
る。

【００３４】環状のＯリング１６８は、ピストン１３２
のヘッド端部部分１５２上に配置され、内側ハウジング
部材１４０の円筒形の内側面１７０に対して係合し、シ
ールを形成する。ヘッド端部部分１５２及びＯリング１
６８は円筒形チャンバ１４４をロッド端部部分１７４と
ヘッド端部部分１７６に分割するように協働する。

【００３５】点火剤１３４は円筒形チャンバ１４４のヘ
ッド端部部分１７６内に配置されている。雷管１７７が
点火剤１３４に隣接するように配置されている。電気的
に導体の２つのピン１８０及び１８２が雷管１７７に接
続されている。このピン１８０及び１８２はケーシング
１３８及び壁８２に隣接したハウジングメンバー１３６
の端部の開口部を通って伸びている。このピン１８０及
び１８２は雷管１７７を作動させる電流用の通路を提供
する。

【００３６】点火剤１３４は多くの異なる成分を有する
が、本発明の１つの特定の実施例において、点火剤はつ
ぎの成分を有する。

【００３７】重量％成分７２％硝酸ホウ素カリウム（ＢＫＮＯ₃）１４％水素チタニウム１４％硝酸カリウム自動車の減速が突然に発生したときに、公知の構造の減
速センサ（図示せず）は電流をアクチュエータアセンブ
リ４８のピン１８０及び１８２に流すことができるよう
な電気回路を有する。ピン１８０及び１８２に伝達され
るこの電気回路は雷管１７７に点火剤１３４を点火させ
る。点火剤１３４の燃焼によって発生する熱い燃焼生成
物は、ピストン１３２のヘッド端部部分１５２を押し、
シリンダチャンバ１４４内でピストンを図２の引き込み
位置から図３に示す伸長位置まで移動させる。

【００３８】ピストン１３２が移動すると、端部キャッ
プ１６２はピストンロッド１５４の外側端部部分１６４
によって破裂される。この破裂は端部キャップ１６２の
一部がピストンロッド１５４の外側端部部分１６４に重
なる場合に起こる。さらに、熱い燃焼生成物はピストン
通路１５６を通って導入され、ピストン通路１５６を阻
止する端部キャップ１６２の一部を破壊する。

【００３９】ピストン１３２の運動は、そのロッド端部
部分１５４を円形の開口部１４８を通って移動させる。
ピストン１３２のロッド端部分１５４の外側端部すなわ
ち先端部１６４はバーストディスク５２の中央またはそ
の近傍を打つ。ピストン１３２上の先端部分によってバ
ーストディスク５２に加えられる力がバーストディスク
を破裂させる。容器１２内の液圧は、収納されたガスが
チャンバ２２から逃げるときにバーストディスク５２を
軸線方向外側（図３参照）に変形させる。

【００４０】容器チャンバ２２のガスはマニフォルド入
り口開口部９２を通ってホルダ９４のチャンバ９６まで
チャンバから流れる。ガスはピストン１３２のロッド端
部部分１５４の周りでバーストディスク５２内の開口部
を通って、マニフォルドプラグ５８内のキャビティ６０
内に流れる。ガスはマニフォルドプラグキャビティ６０
から開口部６２を通ってデフューザンチャンバ５４内に
流れ込む。このガスはデフューザチャンバ５４から開口
部５６（図１参照）を通ってエアバッグに流れる。

【００４１】バーストディスク５２が破裂した後（図
３）、点火剤１３４の燃焼の結果の燃焼生成物の影響の
下に、ピストン１３２は図３に示す伸長位置まで軸線方
向に移動する。ピストンロッド１５４の外側端部１６４
はホルダ８６内のほぼ円筒形の開口部１０２内に移動
し、その結果ピストンロッドホルダは入れ子式の関係に
なる。点火剤１３４の燃焼から生じる熱い燃焼生成物は
ピストン通路１５６を通ってホルダ８６の開口部１０２
に導入される。熱い燃焼生成物は流れて（図３に示すよ
うに）ブースターチャージ４４の左側の端部部分に当た
り、ブースターチャージ４４を点火する。

【００４２】ブースターチャージ４４を点火するとき
に、ブースターチャージは比較的に高温で燃焼し、点火
材料の本体４６に向かう熱及び炎を発生する。ブースタ
ーチャージ４４の燃焼からの熱及び炎は点火材料の本体
４６を点火するのに有効である。

【００４３】点火材料の本体４６が燃え始めると、熱い
燃焼生成物及び炎はバッフルプレート１１８の周りに
（図１参照）流れ、スクリーン１２２、オリフィスプレ
ート１２０及びハウジングオリフィス１１６を介して収
容ガスを含むチャンバ２２に流れる。点火材料の本体４
６の燃焼中、チャンバ１０８内の温度は約４０００°Ｆ
に達する。この比較的高い温度は熱い燃焼生成物及び炎
がオリフィスプレート１２０を部分的に溶融することが
でき、プレートのオリフィスの直径をハウジングオリフ
ィス１１６と同じ直径まで増大させることできる。

【００４４】この炎及び熱い燃焼生成物はチャンバ２２
内のガスを加熱する。また、点火材料の本体４６を燃焼
することによって発生されたガスはチャンバ２２内に収
容ガスを供給する。チャンバ２２内のガスが加熱される
ときに、チャンバ内の流体圧力は増大する。この結果、
マニフォルドアセンブリ１６を通ってディフューザーへ
及びディフューザーから膨張可能な拘束器へのガスの流
速が増大する。

【００４５】本発明の１つの特定の実施例において、ア
クチュエータアセンブリ４８の操作前にチャンバ２２の
液体圧力は約３０００ｐｓｉである。ピストン１３２に
よってバーストディスク５２が破裂するとき、チャンバ
２２からの加熱されないガスの流れは容器１２の流体圧
力をほぼ２５００ｐｓｉまで減ずる。ブースターチャー
ジ４４の点火及び点火材料の本体４６の燃焼の結果、加
熱されているチャンバ２２内のガスがチャンバ内の圧力
を約６０００ｐｓｉまで増加させる。このように本体４
６を形成する点火材料の燃焼は、ガスの一部がチャンバ
から放出されていてもチャンバ２２内の流体圧力にその
元の圧力をかなり増大させるのに十分である。この結果
ガスの比較的に大きな流れが乗員の拘束器を膨張させ
る。

【００４６】このピストン１３２は図２の引き込み位置
から図３の伸長位置に迅速に移動する。ピストンが図３
の伸長位置に達するとき、ピストンは図２の引き込み位
置に向かって戻る傾向がある。これが起こるのを防止す
るために、ほぼ円筒形の開口部１０２はブースターチャ
ージ４４に向かう方向に集約するわずかな軸線方向の傾
斜部を有する。ピストンロッド１５４の外端部分１６４
が開口部１０２内に移動するときに開口部１０２を形成
する軸線方向に傾斜した面はピストンロッド１５４の外
側端部分１６４に係合し、ピストンの軸線方向の運動を
阻止する。従って、ピストン１３２のヘッド端部部分１
５２がアクチュエータアセンブリ４８の内側ハウジング
部材１４０の端部フランジ１４６から離れているときで
もピストンは開口部１０２の周りの軸線方向に傾斜する
側壁面によって（図３で見て）さらに右側の運動が阻止
される。さらに、軸線方向に傾斜した側壁面はピストン
ロッド１５４の外側端部分１６４を把持して図３の延長
位置にピストン１３２をしっかりと保持する。

【００４７】変形例図１乃至図３に示す本発明の実施例において、点火可能
な材料４２は点火材料のブースターチャージ４４及び本
体４６の双方を含む。

【００４８】図４に示す本発明の実施例において、ブー
スターチャージは使用されない。図４に示す本発明の実
施例は、図１から３に示す本発明の実施例とほぼ同様で
あるから、同様の数字は同様の部品を指定するように利
用されるが、混乱を避けるためにサフィックス「ａ」は
図４の数字に関連する。

【００４９】図４に示した本発明の実施例において、点
火可能な材料４２ａは火薬材料の本体４６ａによっての
み形成される。点火材料の本体４６ａは図１乃至３に示
す本発明の実施例で使用される点火材料の本体４６と同
じ構造及び成分を有する。

【００５０】突然の自動車の減速の発生において、アク
チュエータアセンブリ４８ａの点火剤（図示せず）が点
火される。点火剤が燃焼するにつれて、ピストン１３２
ａは引き込み位置から図４に示す伸長位置まで移動され
る。ピストン１３２ａが図４の伸長位置に達すると、点
火剤の燃焼から生じる燃焼生成物の流れは、ピストン通
路１５６ａを通って導入され火薬材料の本体４６に直接
当たる。熱い燃焼生成物は本体４６ａの点火剤を点火す
る。点火材料の本体４６ａが燃焼し始めると、熱い燃焼
生成物及び炎は収容ガスを含むチャンバ２２ａ内に導入
される。この炎及び熱い燃焼生成物はチャンバ内のガス
を加熱する。さらに、火薬材料の本体４６ａの燃焼によ
って発生するガスは容器２２ａ内に収容ガスを供給す
る。

【００５１】図１乃至３に示す本発明の実施例におい
て、ピストンが図３の伸長位置に到達するとき、点火剤
１３４の影響によって、ピストン１３２の運動が停止す
る。図４に示す本発明の実施例において、ピストン１３
２ａの運動は内側ハウジングメンバー１４０ａの内側面
１７０ａの軸線方向に傾斜した部分によって停止され
る。従って、内側ハウジングメンバー１４０ａの内側面
１７０ａの（図４で見て）右側部分は軸線方向に傾斜し
ており、それが端部フランジ１４６ａに向かって伸びる
につれて集束する。

【００５２】ピストン１３２ａのヘッド端部部分１５２
ａが図４に示す伸長位置に達すると、内側ハウジングメ
ンバー１４０ａの内側面１７０ａの傾斜部分はピストン
の（図４で見て）右側の運動を停止するようにピストン
のヘッド端部分１５２ａに摩擦的に係合する。ピストン
１３２ａの前端部分１６４ａがホルダ８６ａ内の開口部
１０２ａ内に伸びているが、開口部１０２ａを形成する
ホルダの側面は傾斜しておらず、ピストン１３２ａの右
側の運動を停止するためにピストンロッドを把持しな
い。その代わり、内側ハウジングメンバー１４０ａの半
径方向の内側に傾斜した内側面１７０ａは図４に示す伸
長位置にピストンを保持するためにピストン１３２ａの
ヘッド端部部分１５２ａを把持する。

【００５３】本発明のこれまでの説明から、当業者は改
良、変更及び変形を想起する。当業者のこのような改
良、変更及び変形は特許請求の範囲によってカバーされ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明によって製造された膨張器アセンブリの
断面図である。

【図２】図１の膨張器アセンブリの１部の拡大部分断面
図である。

【図３】図２の拡大部分断面図であるが、異なる位置の
部品を示す図面である。

【図４】本発明によって製造された膨張器アセンブリの
他の実施例の図３と同様の部分断面図である。

【符号の説明】１０…膨張器アセンブリ１２…ほぼ円筒形の容器１４…円筒形デヒューザ１６…マニュフォルドアセンブリ２２…チャンバ２４…端部キャップ２８…スチール壁３２…円筒形デヒューザ３４…リップ３６…端部キャップ３８…取り付けスタッド４４…ブースターチャージ４８…アクチュエータアセンブリ５２…バーストディスク５６…開口部１３２…ピストン１３４…点火剤１４０…内側ハウジング部材１４６…端部フランジ１５２…ヘッド端部部分１５４…ピストンロッド１６４…外方端部分１７０…内側面

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者クライグ・エム・フィッシャーアメリカ合衆国ミシガン州48307，ロチェスター・ヒルズ，テニーソン 608 (72)発明者ウィリアム・エフ・マックレオードアメリカ合衆国ミシガン州48066，ローズヴィル，ラッドランド 15435 (72)発明者ポンジェット・ピー・ワイパシュラモントンアメリカ合衆国ミシガン州48307，ロチェスター，エルム・ストリート 311 (72)発明者ジェームズ・アール・ホッキングアメリカ合衆国ミシガン州48313，スターリング・ハイツ，オーバーンデール・ドライヴ 40932 (72)発明者ダグラス・ジェイ・リッジアメリカ合衆国ミシガン州48021，イースト・デトロイト，リッジクロフト 24645 (56)参考文献特開昭48−6312（ＪＰ，Ａ)

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】第１の点火可能な材料を保持するための
チャンバ手段と、第２の点火可能な材料を保持するため
の前記チャンバ手段に接続された手段と、前記チャンバ
手段内に少なくとも部分的に配置されかつ前記第１のの
点火可能な材料の点火から得られる流体圧の影響で引き
込み位置から前記第２の点火可能な材料に隣接した伸長
位置まで移動可能なピストンとを有し、前記ピストンは前記ピストンが伸長位置にあるとき、第
２の点火可能な材料を点火するために前記第１の点火可
能な材料の点火から生じる燃焼生成物の流れを案内する
ために前記ピストンを通って伸びる通路を備えている自
動車の乗員の拘束器の膨張させるために使用する膨張器
アセンブリ。
【請求項２】ガスを受けるための容器手段を含み、前記
容器手段の一部は、前記容器手段からガスを開放するた
めに引き込み位置から伸長位置への前記ピストンの運動
中破裂可能である請求項１に記載の装置。
【請求項３】ガスを受け取るための容器手段を含み、前
記第２の点火可能な材料は、前記ピストンの通路を通っ
て案内される燃焼生成物の流れによって前記第２の点火
可能な点火時に前記容器内のガスを加熱する熱を発生す
るための手段を含む請求項１に記載の装置。
【請求項４】前記第２の点火可能な材料の点火を行うた
めに前記ピストン内の通路を通って案内される燃焼生成
物の流れによって点火可能なブースターチャージを含む
請求項１に記載の装置。
【請求項５】前記第２の点火可能な材料は乗員の拘束器
の膨張のためにガスを提供するために点火可能な材料を
含む請求項１に記載の装置。
【請求項６】加圧下のガスを収容するための容器手段を
含み、前記第２の点火可能な材料は前記第２の点火可能
な材料の点火時に燃焼生成物を前記容器手段に開放する
請求項１に記載の装置。
【請求項７】前記容器手段は、バーストディスクを含
み、前記装置は前記容器手段の流れを開放するために前
記バーストディスクを破裂させるために引き込み位置か
ら伸長位置に前記ピストンの運動を案内するための手段
を含む請求項６に記載の装置。
【請求項８】前記ピストンの伸長位置への運動時に、前
記ピストンに係合し、前記ピストンを伸長位置に保持す
るための手段を含む請求項１に記載の装置。
【請求項９】前記ピストンは、前記チャンバ手段内に配
置されたヘッド端部部分と、前記ヘッド端部部分から軸
線方向に離れるように伸び、前記ピストンが伸長位置に
あるとき前記第２の点火可能な材料を保持するために前
記手段に係合するロッド端部部分を含む請求項１に記載
の装置。
【請求項１０】前記通路は前記ピストンの前記ヘッド端
部及び前記ロッド端部部分を通って伸び、前記ピストン
が伸長位置にあるとき前記第２の点火可能な材料を保持
するために前記チャンバ手段から前記手段に燃焼生成物
の流れを案内する請求項９に記載の装置。
【請求項１１】前記ピストンの伸長位置への前記ピスト
ンの運動時に前記ピストンを伸長位置に保持するために
前記ヘッド端部部分を把持するための手段を含む請求項
９に記載の装置。
【請求項１２】前記ピストンの伸長位置への前記ピスト
ンの運動時に前記ピストンを伸長位置に保持するために
前記ロッド端部部分を把持するための手段を含む請求項
９に記載の装置。
【請求項１３】加圧ガスを収容するための容器手段を含
み、前記第２の点火可能な材料を保持するための手段は
前記容器手段内に配置され、前記ピストンは前記ピスト
ンが引き込み位置にあるとき前記容器手段の外側に配置
され、前記ピストンが伸長位置にあるときに前記ピスト
ンを通る通路が前記容器手段の外側の位置から前記容器
手段に燃焼生成物を案内することができるように配置さ
れる請求項１に記載の装置。
【請求項１４】前記ピストンが引き込み位置にあると
き、前記ピストンを通る通路を塞ぐための手段を有し、
前記ピストンを通る通路を塞ぐための手段は、前記ピス
トンが伸長位置にあるときに前記ピストンを通る通路を
塞ぐ請求項１に記載の装置。
【請求項１５】加圧ガスを収容するための容器手段
と、第１の点火可能な材料を保持するため前記容器手段の外
側に配置された手段と、前記容器手段内に配置された第２の点火可能な材料を含
む収容ガスを加熱するための手段と、前記第２の点火可能な材料を点火するため前記容器手段
に前記第１の点火可能な材料の点火から生じる燃焼生成
物の流れを案内するための手段とを有し、前記燃焼生成物の流れを案内するための手段は、前記容
器手段の外側に配置された引き込み位置から前記ピスト
ンが前記容器手段内に少なくとも１部が配置される伸長
位置に移動可能なピストンを含み、前記ピストンは前記
第１の点火可能な材料の点火から生じる燃焼生成物の流
れを前記容器手段に案内するためピストンを通って伸び
る通路を備えている自動車の乗員拘束器を膨張させるた
めの装置。
【請求項１６】前記ピストンの運動が引き込み位置に
向かって伸長位置から戻ることを防止する手段を有する
請求項１５に記載の装置。
【請求項１７】前記ピストンは引き込み位置から伸長
位置の前記ピストンの運動中、前記容器手段の一部を破
裂させるための面手段を含む請求項１５に記載の装置。
【請求項１８】前記ピストンが引き込み位置のあると
きに前記ピストンを通る通路を塞ぐための手段を含み、
前記ピストンを通る通路を塞ぐ手段は前記ピストンが伸
長位置にあるとき、前記ピストンを通る通路を塞ぐよう
に作用しない請求項１５記載の装置。
【請求項１９】前記ピストンが引き込み位置のあるとき
に前記ピストンを通る通路を塞ぐための手段を含み、前
記ピストンを通る通路を塞ぐ手段は前記ピストンが伸長
位置にあるとき、前記ピストンを通る通路を塞ぐように
作用しない請求項１６に記載の装置。