JP2759066B2 - 乗物搭乗者用の膨張可能な拘束具の膨張装置 - Google Patents

乗物搭乗者用の膨張可能な拘束具の膨張装置

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JP2759066B2
JP2759066B2 JP7162573A JP16257395A JP2759066B2 JP 2759066 B2 JP2759066 B2 JP 2759066B2 JP 7162573 A JP7162573 A JP 7162573A JP 16257395 A JP16257395 A JP 16257395A JP 2759066 B2 JP2759066 B2 JP 2759066B2
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F42—AMMUNITION; BLASTING
    • F42B—EXPLOSIVE CHARGES, e.g. FOR BLASTING, FIREWORKS, AMMUNITION
    • F42B5/00—Cartridge ammunition, e.g. separately-loaded propellant charges
    • F42B5/02—Cartridges, i.e. cases with charge and missile
    • F42B5/16—Cartridges, i.e. cases with charge and missile characterised by composition or physical dimensions or form of propellant charge, with or without projectile, or powder

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乗
物搭乗者用の膨張可能な拘束具を膨張させる装置に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】米国特許第４，８１７，８２８号には、
エアバッグのような乗物搭乗者用の膨張可能な拘束具を
膨張させるガス源を備えるインフレータが開示されてい
る。該インフレータは、着火性ガス発生材料体を収容し
ている。乗物が乗物の衝突を示す所定の程度以上の減速
を受けたとき、インフレータ内のガス発生材料が着火す
る。このガス発生材料が燃焼すると、該材料は、多量の
ガスを発生させ、このガスは、インフレータからエアバ
ッグ内に流れるように案内され、エアバッグを膨張させ
る。該エアバッグが膨張すると、該エアバッグは、乗物
の乗客室内に伸長し、乗物の搭乗者を乗物の部品に強く
ぶつからないように拘束する。
【０００３】上記米国特許第４，８１７，８２８号に開
示されたインフレータは、円筒状ハウジングを有する。
該ハウジングは、管状内壁と、管状外壁とを有する。円
筒状フィルタは、管状内壁と管状外壁との間で同心状に
ハウジング内に収容されている。管状内壁は、ガス発生
材料体がその内部に収容される円筒状の燃焼チャンバを
画成する。ガス発生材料体を着火させる着火装置が燃焼
チャンバの一端に設けられている。複数のガス流動開口
部が管状の内壁を貫通して伸長して、これにより、ガス
は燃焼チャンバから半径方向外方に且つフィルタを通っ
て管状外壁に向けて流動する。同様に、管状外壁を貫通
して伸長する複数のガス流動開口部は、ハウジングを貫
通してエアバッグに向けて流動するようにガスを案内す
る。
【０００４】ガス発生材料体は、ハウジングの管状内壁
により画成された円筒状の燃焼チャンバと略同一の寸法
及び形状をしている。このように、ガス発生材料体は、
燃焼チャンバのそれぞれの対向端に隣接する位置に配置
された長手方向に対向する端部を有する細長の円筒状の
形状をしている。更に、ガス発生材料体は、ガス発生材
料の複数の別個の粒状体により画成される。これらのガ
ス発生材料の粒状体は、燃焼チャンバの長さに沿って伸
長する横列状に同心状に配置されている。このように、
燃焼チャンバの一端に配置された着火装置は、ガス発生
材料中の最初の数粒状体に隣接する位置に横列に配置さ
れている。その配置の結果、ガス発生材料中の最初の数
粒状体にてガス発生材料体が着火され、その横列中の後
続の粒状体が着火されるに伴いガス発生材料体の長さに
沿って漸進的に拡がっていく。ガス発生材料体の長さに
沿って着火が拡がる速度が最高となるようにするため
に、ガス発生材料の各粒状体の表面は、粒状体が形成さ
れるガス発生材料よりも容易に着火し易い材料で被覆す
る。このように、ガス発生材料体には、ガス発生材料体
の表面の上で着火が拡がる速度を最高にする着火促進材
料の被覆が付与される。かかる被覆は、着火促進材料を
噴霧し、または、その材料を流下させ、或いはガス発生
材料の粒状体を着火促進材料の流体浴に浸漬させて付与
することが出来る。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】上述した、容易に着火
し易い材料の被覆に全面的に依存することなく、着火し
易い材料を用いることが望まれる場合もあるため、本発
明では被覆とは異なる形態で着火し易い材料を設けるこ
とを可能にする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、乗物搭
乗者用の膨張可能な拘束具を膨張させる装置は、着火し
たときに、乗物搭乗者用拘束具を膨張させるガスを発生
させる着火性ガス発生材料体を備えている。該ガス発生
材料体は、該ガス発生材料体に一つのキャビティを形成
する表面部分を有する。該装置は、ガス発生材料体の着
火を促進する手段を更に備えている。該着火促進手段
は、ガス発生材料よりも着火し易い火工材料体を含む。
該火工材料体は、着火したとき、燃焼生成物を放出し、
この燃焼生成物がガスガス発生材料を着火させる。火工
材料体は、ガス発生材料体のキャビティ内に配置されて
いる。
【０００７】本発明の好適な実施例において、ガス発生
材料体は、共に細長で円筒状のガス発生材料体を形成す
るガス発生材料の別個の幾つかの粒状体の一つである。
火工材料体は、ガス発生材料の粒状体中のキャビティを
充填する幾つかの火工材料充填物の一つである。
【０００８】本発明の好適な実施例において、ガス発生
材料の別個の粒状体の各々は、円筒状の形状を有し、細
長のガス発生材料体の長手方向中心軸線に対して略垂直
である第一及び第二の対向側面を有する。ガス発生材料
の粒状体中のキャビティは、全て、細長の材料体の長手
方向中心軸線上にその中心がある。このため、キャビテ
ィ中の火工材料充填物は、細長の材料体の長さに沿って
互いに軸方向に整合されている。更に、キャビティの各
々は、ガス発生材料のそれぞれの粒状体の第一の側面に
て開口し、該軸線に沿って第二の側面まで伸長する中央
通路を通じて第二の側面を連通している。このため、第
二の細長のガス発生材料体は、ガス発生材料の粒状体中
の中央通路を通じて互いに流体流れ状態に連通してい
る。
【０００９】本発明の好適な実施例は、細長のガス発生
材料体の一端に隣接する位置に配置された電気で作動可
能な着火装置を更に備えている。該着火装置は、作動し
たときに、ガス発生材料の第一の粒状体中の第一の火工
材料充填物を着火させる。次に、この火工材料の第一の
充填物は、燃焼生成物を発生させ、この燃焼生成物がガ
ス発生材料の第一の粒状体を着火させる。更に、火工材
料の第一の充填物から放出された燃焼生成物は、ガス発
生材料の第一の粒状体中の第一の通路内を動いて、ガス
発生材料の第二の粒状体中の第二の火工材料充填物と接
触する。このように、第二の火工材料充填物は、第一の
火工材料充填物から放出された燃焼生成物によって着火
される。一方、ガス発生材料の第二の粒状体は、第二の
火工材料充填物から放出された燃焼生成物により着火さ
れる。この着火過程は、火工材料の全ての充填物及びガ
ス発生材料の全ての粒状体が細長のガス発生材料体の長
さに沿って連続的に着火されるように続く。その結果、
細長のガス発生材料体は、その全長に沿って急速に着火
される。
【００１０】
【実施例】本発明の上記及びその他の特徴は、本発明の
当業者が添付図面に関する以下の詳細な説明を読むこと
により明らかになるであろう。
【００１１】本発明の好適な実施例を具体化する乗物搭
乗用拘束装置１０は、図１及び図２に概略図で示してあ
る。該拘束装置１０は、一般に、エアバッグと称される
乗物搭乗者用の膨張可能な拘束具１２を備えている。該
拘束装置１０は、エアバッグ１２を膨張させるガス源を
有するインフレータ１４を更に備えている。
【００１２】エアバッグ１２及びインフレータ１４は、
反動キャニスタ１６内に収容されている。該反動キャニ
スタ１６は、乗物の計器盤２０のような乗物搭乗者室１
８に接続する乗物の一部に取り付けられている。展開扉
２２が反動キャニスタ１６の展開開口部２３の上方を伸
長している。該展開扉２２は、展開開口部２３を横断し
て計器盤２０の縁部まで伸長し、これにより、エアバッ
グ１２及び反動キャニスタ１６を乗物搭乗者室１８から
隠している。エアバッグ１２、インフレータ１４、反動
キャニスタ１６及び展開扉２２は、計器盤２０から分離
状態に組み立てられたエアバッグモジュール２４の一部
である。
【００１３】乗物が衝突時のような所定の程度の減速を
受けると、インフレータ１４が作動する。このとき、該
インフレータ１４は、多量のガスを発生させる。このガ
スはエアバッグ１２内に流動して、エアバッグ１２を格
納した折り畳み状態（図１）から膨張状態（図２）にす
る。ガスがエアバッグ１２が膨張し始めると、該ガスは
エアバッグ１２を展開扉２２に対して外方に動かす。展
開扉２２に設けられた応力弱体部（図示せず）は、イン
フレータ１４からエアバッグ１２内に流動するガスの高
圧に起因する応力により破断する。ガスがエアバッグ１
２の膨張を続けると、ガスは、エアバッグ１２を図２に
示すように展開扉２２を経て展開開口部２３から外方に
動かす。次に、エアバッグ１２は、乗物搭乗者室１８内
に伸長して、乗物搭乗者が計器盤２０又は乗物のその他
の部分に強く当たらないように拘束する。
【００１４】エアバッグ１２は、適当なクランプ組立体
２６により反動キャニスタ１６に接続される。複数の外
気流動開口部２８がインフレータ１４とエアバッグ１２
との間で反動キャニスタ１６を貫通して伸長する。フォ
イル等の薄板３０が幾つかの外気流動開口部２８の上で
インフレータ１４から伸長する一対のフラップ３４を提
供する。エアバッグ１２の縁部分を備えることが望まし
い追加のフラップ３６が外気流動開口部２８の他の部分
の上方でクランプ組立体２６から伸長している。
【００１５】図１及び図２に概略図で示すようにインフ
レータ１４は、長手方向中心軸線４０を有し、反動キャ
ニスタ１６の２つの対向側壁４２、４４の間を軸方向に
伸長する円筒状の形状をしている。図３により詳細に示
すように、インフレータ１４は、円筒状ハウジング５０
を備えている。該ハウジング５０は、その各々が軸線４
０の上に中心がある、管状外壁５２と、円形の端部壁５
４と、円形の閉鎖キャップ５６とを備えている。端部壁
５４は外壁５２の一端を閉鎖し、ねじ付き取り付けスタ
ッド５８を支持する。閉鎖キャップ５６は、外壁５２の
他端にねじ込まれ、これにより、該外壁５２の他端を閉
鎖する。閉鎖キャップ５６と外壁５２との間には、エラ
ストマー的Ｏリングシール５９が受け入れられる。
【００１６】ハウジング５０が細長の着火性ガス発生材
料の円筒体６０を収容している。また、該ハウジング
は、管状構造体６２も収容している。該管状構造体６２
は、円筒状の燃焼チャンバ６４を形成し、細長のガス発
生材料の円筒体６０が該燃焼チャンバ内に配置される。
【００１７】図４の拡大詳細図に示すように、管状構造
体６２は、管状の内壁６６を備えている。該内壁６６
は、円筒状内側面６８と、円筒状外側面７０とを有す
る。内側面６８は、円筒状の燃焼チャンバ６４を画成
し、細長のガス発生材料体６０がこの燃焼チャンバ６４
内に配置される。該内壁６６は、複数の円筒状内縁面７
２を更に備え、該内縁面の各々が内壁６６を通って半径
方向に伸長するガス流動開口部７４を形成する。内壁６
６は、開口部７４を形成し得るように金属薄板を穿孔
し、また、円筒管を形成し得るように薄板の長手方向両
端縁を共に溶接して形成することが望ましい。
【００１８】管状構造体６２は、内壁６６に沿って周方
向に伸長する略円筒状フィルタ８０を更に備えている。
該フィルタ８０は、ワイヤーメッシュスクリーン層８
２、鋼ウール層８４、セラミック／ガラスウール層８６
を含む略円筒状の複数のフィルタ層を有する。これらの
層８２乃至８６は、平坦で可撓性の鋼ウール薄板及びセ
ラミック／ガラスウールを平坦で可撓性のワイヤーメッ
シュスクリーン薄板と重なり合う関係に配置し、その重
なり合った薄板を内壁６６の周りに巻き付けることによ
り形成される。
【００１９】また、フィルタ８０は、ワイヤーメッシュ
スクリーンから成る選択随意の外側層８８を有する。該
外側層８８は、フィルタ８０の層８２乃至８６の周りに
もう一つの薄板状ワイヤーメッシュスクリーンを巻き付
け、外側層８８をワイヤーメッシュスクリーンの隣接層
８２に溶接することにより形成される。この外側層８８
のワイヤーメッシュスクリーンは、ワイヤーメッシュス
クリーンの下方層８２の何れの開口部よりも大きい。こ
のため、外側層８８を形成する、相互に織ったスクリー
ンワイヤーの間のスペースによりプレナン９０が画成さ
れる。これと代替的に、外側層８８は、フィルタ８０か
ら省略してもよい。
【００２０】図４に更に示すように、ハウジング５０の
管状外壁５２は、円筒状内側面９４と、円筒状外側面９
６と、該外壁５２を貫通して半径方向に伸長するガス流
動開口部１００を画成する複数の円筒状内縁面９８とを
備えている。アルミニウムフォイルで形成することが望
ましい、破断圧力を制御可能な材料から成る薄板１０２
が内側面９４と連続的に接触した状態で外壁５２の内側
面９４の周りを周方向に伸長している。このように、薄
板１０２は、複数の個々の円形部分１０４を有し、該円
形部分の各々は、外壁５２のそれぞれ一つのガス流動開
口部１００の内端を横断して伸長する。
【００２１】破断圧力を制御する材料の薄板１０２は、
ハウジング５０の外壁５２に接着することが望ましい。
管状内壁６６及びフィルタ８０を有する管状構造体６２
が外壁５２内に同軸状に受け入れられる。このように、
管状構造体６２が外壁５２内に受け入れられると、フィ
ルタ８０内のワイヤーメッシュスクリーンの外側層８８
は、圧力制御材料の薄板１０２に接続する。
【００２２】細長のガス発生材料体６０は、粒状体とし
て公知である、別個の複数の円筒状のガス発生材料体１
１０より形成される。粒状体１１０が形成されるガス発
生材料は、着火したときに多量のガスを急速に発生さ
せ、当該技術分野で公知の任意の適当な組成とすること
の出来る着火性材料である。図面に示した本発明の好適
な実施例において、ガス発生材料の粒状体１１０は、全
て同様である。典型的な粒状体１１０は、図５及び図６
に詳細に示してある。典型的な粒状体１１０は、軸線１
１４の上に中心がある円筒状外面１１２を有する。該円
筒状外面１１２は、軸方向に伸長する切欠きを形成する
複数の凹状部分１１５を有する。粒状体１１０は、対向
する第一及び第二の側面１１６、１１８を備えている。
これらの対向する側面１１６、１１８の各々は、軸線１
１４の上に中心がある円形の形状をしており、また、軸
線１１４に対し略垂直である。
【００２３】粒状体１１０の円筒状内面１２０は、第一
の側面１１６から円形の内面１２２まで伸長し、該内面
は、第二の側面１１８から僅かに離間され且つ該第二の
側面に対して略平行である。円筒状内面１２０及び円形
の内面１２２は、共に軸線１１４上に中心があり、共
に、粒状体１１０に円筒状キャビティ１２４を形成す
る。このようにキャビティ１２４は、第一の側面１１６
にて開口し、円筒状内面１２０の直径に等しい幅、及び
第一の側面１１６と第二の側面１１８との間の粒状体１
１０の厚さに略等しい深さを有する。本発明の別の実施
例において、キャビティ１２４の形状、幅及び／又は深
さは、図５又は図６に示したものと異なるものとしても
よい。例えば、本発明に従って形成されたキャビティ
は、六角形又はその他の円形以外の断面形状を有し、ま
た、湾曲、凹状、又はテーパー付き内端面を有するよう
にしてもよい。更に、キャビティの幅は、その深さより
も広くすることが出来る。かかる代替的な粒状体構造体
の幾つかの例が図９乃至図１３Ａに示してあり、これら
について以下に更に詳細に説明する。
【００２４】粒状体１１０は、複数のより小さい円筒状
内面１３０を更に有し、該内面の各々は、粒状体１１０
を貫通して軸方向に伸長するそれぞれの円筒状通路１３
２を形成する。円筒状内面１３０の選択随意の面は、軸
線１１４上に中心があり、円形内面１２２から第二の側
面１１８まで軸方向に伸長している。図９乃至図１３Ａ
に示した代替的な粒状体構造体におけるように、粒状体
１１０の中央にある選択随意の円筒状内面１３０は、省
略してもよい。
【００２５】その他の円筒状内面１３０は、対向する側
面１１６、１１８の間を完全に伸長し、第一及び第二の
円形列状に配置される。円筒状内面１３０の第一の円形
列は、第一の円形線１３４の上の軸線１１４を中心とし
て周方向に伸長している。第一の円形線１３４の中心は
軸線１１４上にある。円筒状内面１３０の第二の円形列
が第二の円形線１３６の上の軸線１１４を中心として周
方向に伸長している。また、第二の円形線１３６は軸線
１１４上に中心があり、第一の円形線１３４から半径方
向外方に離間されている。更に、第二の円形列周の円筒
状内面１３０の各々は、その少なくとも一部が第一の円
形列中の円筒状内面１３０の各々から周方向にずらして
ある。
【００２６】図５及び図６に更に示すように、ガス発生
材料の典型的な粒状体１１０は、第一の立ち上がりパッ
ド１４０及び第二の立ち上がりパッド１４２を含む複数
の立ち上がりパッドを有する。第一の立ち上がりパッド
１４０は、全て同様であり、第三の円形線１４４上の軸
線１１４を中心として周方向に伸長する円形列状にて第
一の側面１１６上に配置されている。第一の立ち上がり
パッド１４０の各々は、第一の側面１１６から僅かな距
離だけ突出し、第一の側面１１６に対し平行な円形の立
ち上がり面１４６を有する。第二の立ち上がりパッド１
４２の各々は、同様に、第二の側面１１８から短い距離
だけ突出し、第二の側面１１８に対し平行な円形の立ち
上がり面１４８を有する。更に、第二の立ち上がりパッ
ド１４２の各々は、第一の立ち上がりパッド１４０のそ
れぞれ一つと同一の寸法及び形状を有し、図６に示すよ
うに、第一の立ち上がりパッド１４０のそれぞれ一つと
同心状である。
【００２７】図３及び図８に示すように、ガス発生材料
の粒状体１１０は、燃焼チャンバ６４内に同軸状に受け
入れられ、粒状体１１０の円筒状外面１１２が管状内壁
６６の円筒状内面６８に隣接している。更に、隣接する
粒状体１１０の第一の立ち上がりパッド１４０及び第二
の立ち上がりパッド１４２は、互いに同心状であり、立
ち上がり面１４６、１４８にて互いに当接している。隣
接する対の粒状体１１０の各々に対し、互いに向けて軸
方向に対面する側面１１６、１１８は、当接する立ち上
がりパッド１４０、１４２により互いに離間されてい
る。これにより、複数のスペース１５０がガス発生材料
の粒状体１１０により該粒状体の間に形成される。スペ
ース１５０の各々は、それぞれの対面する側面１１６、
１１８の間を軸方向に伸長し、また、それぞれの対面す
る側面１１６、１１８と同一程度に半径方向に伸長して
いる。その結果、スペース１５０の各々は、該スペース
１５０を形成する対の隣接粒状体１１０内の全ての円筒
状通路１３２同士を流体連通させる。
【００２８】図３及び図８に更に示すように、ガス発生
材料の粒状体１１０と共に、複数の火工材料体が燃焼チ
ャンバ６４内に収容されている。これらの火工材料体の
各々は、ガス発生材料の粒状体１１０のそれぞれ一つの
キャビティ１２４内に受け入れられる充填物１６０の形
態をしている。充填物１６０を形成する火工材料は、エ
アバッグ１２を膨張させる顕著な量のガスを発生させな
いが、粒状体１１０を形成するガス発生材料よりも容易
に着火可能である。火工材料は、従来技術においてガス
発生材料の粒状体に対し着火促進材料の被覆を提供する
ために使用される公知の任意の火工材料の組成とするこ
とが出来る。しかしながら、かかる被覆と異なり、充填
物１６０の各々は、それぞれの粒状体１１０内のキャビ
ティ１２４内に火工材料の流体を沈着させることにより
形成される。このように、各粒状体１１０の火工材料
は、粒状体１１０の中心にて充填物１６０の形態として
集中する。火工材料の流体が固体の充填物１６０の形態
として硬化したとき、該材料は、キャビティ１２４内で
粒状体１１０の表面１２０、１２２に接着する。このよ
うに、充填物１６０は、インフレータ１４の組み立て
中、キャビティ１２４内の所定位置に止まり、インフレ
ータ１４を乗物に取り付けたとき、粒状体１１０内でが
たつくことはない。粒状体１１０の各々が火工材料の充
填材１６０を含み、その充填物１６０の各々は、それぞ
れのキャビティ１２４を充填することが望ましい。更
に、ガス発生材料の粒状体１１０の各々には、図面に示
すように、かかる火工材料の被覆が存在しないことが最
も望ましい。
【００２９】選択随意の第一のリテーナ組立体１７０
は、細長のガス発生材料体６０と共に燃焼チャンバ６４
内に保持され、粒状体１１０を上述の整合位置に保持す
る。図７に示すように、第一のリテーナ組立体１７０
は、その各々が基部分１７４と、一対の細長のアーム１
７６とを有する複数のＵ字形リテーナ部材１７２を備え
ている。該リテーナ部材１７２は、シリコンゴムのよう
なエラストマー材料で形成することが望ましい。
【００３０】粒状体１１０を燃焼チャンバ６４内に受け
入れると、粒状体１１０の凹状の外面部分１１５は、図
４に部分的に示すように、細長のガス発生材料体６０の
全長に沿って互いに整合される。リテーナ部材１７２の
アーム１７６は、凹状面部分１１５により画成された切
欠き内に受け入れられ、粒状体１１０を互いに周縁方向
に動かないように保持する。また、アーム１７６は、囲
繞する管状壁６６の円筒状内面６８から僅かな距離、粒
状体１１０の円筒状外面１１２を離間させる。このよう
に、細長のガス発生材料体６０の円筒状外周の周りに
は、追加的な流体流動スペース１７８が形成される。図
面に示すように、第一のリテーナ組立体１７０がインフ
レータ１４内に含まれるが、このリテーナ組立体は、選
択随意であり、省略することも可能である。第一のリテ
ーナ組立体１７０を省略する場合、円筒状外面１１２の
凹状部分１１５をガス発生材料の粒状体１１０の構造体
から省略してもよい。
【００３１】端部壁５４とリテーナ部材１７２の基部分
１７４との間でハウジング５０内にエラストマーパッド
１８０（図３）を配置する。該パッド１８０は、第一の
リテーナ組立体１７０及び粒状体１１０を確実に所定位
置に保持し、また、インフレータ１４を組み立てたとき
に、粒状体１１０が破損しないように保護する。また、
ガス発生材料を保護する密閉シールをハウジング５０内
に設け、また、当該技術分野で公知の任意の適当な構造
体を備えることも出来る。
【００３２】図８の拡大詳細図に示すように、閉鎖キャ
ップ５６は、軸線４０に沿って外方を向いた外側面１９
０と、軸線４０に沿って内方を向いた内側面１９２とを
有する。外側面１９０は、複数の凹状面部分１９４を有
する。該凹状面部分１９４は、工具（図示せず）の突出
する面部分にかみ合い得るようにしてあり、該工具は、
閉鎖キャップ５６に係合し、インフレータ１４を組み立
てたとき、閉鎖キャップ５６を管状の外壁５２内にねじ
込む。
【００３３】閉鎖キャップ５６の内側面１９２は、第一
の凹状面部分１９８と、第二の凹状面部分２００とを備
えている。第一の凹状面部分１９８は、軸線４０に中心
がある環状の形状をしている。第二の凹状面部分２００
は、第一の凹状面部分１９８に開放端がある区画室２０
２を形成する。当該技術分野で公知の任意の適当な組成
とすることの出来る自動着火材料片２０４が区画室２０
２内に収容されている。金属フォイルテープ２０６の環
状ストリップが第一の凹状面部分１９８を中心として且
つ区画室２０２の開放端上を周縁方向に伸長している。
テープ２０６は、接着剤のような任意の適当な手段によ
り第一の凹状面部分１９８に固定され、これにより、区
画室２０２の開放端を閉じる密閉シールを形成する。
【００３４】閉鎖キャップ５６は、軸線４０に中心があ
る、突出部分２１０と、第一の円筒状内面２１２と、第
二の円筒状内面２１４とを備えている。突出部分２１０
は、内側面１９２から軸方向に突出し、第一の円筒状内
面２１２の一部を有する。突出部分２１０の環状端２１
６は、また、軸線４０に中心がある円形開口部２１８を
形成する。
【００３５】閉鎖キャップ５６の第一の円筒状内面２１
２は、開口部２１８から閉鎖キャップ５６の環状内面２
２０に軸方向に伸長している。このように、環状内面２
２０と開口部２１８との間には、円筒状区画室２２２が
形成される。閉鎖キャップ５６の第二の円筒状内面２１
４は、第一の円筒状内面２１２の直径よりも小さい直径
を有し、環状内面２２０から外側面１９０まで軸方向に
伸長している。
【００３６】インフレータ１４は、閉鎖キャップ５６に
より支持された爆管２３０を更に備えている。該爆管２
３０は、公知の構造であり、図８に示すように、区画室
２２２に受け入れられた円筒状金属製ケーシング２３２
を有する。ケーシング２３２は、閉鎖キャップ５６の開
口部２１８に隣接する破断可能な前端部分２３４を有す
る。一対の導線２３６がケーシング２３２から閉鎖キャ
ップ５６の第二の円筒状内面２１４により形成された通
路を通ってハウジング５０の外側まで伸長している。
【００３７】ケーシング２３２は、導線２３６の間で爆
管２３０に電流が流れたときに着火される火工材料を含
む。ケーシング２３２内の火工材料が着火すると、該材
料は燃焼生成物を発生させ、この燃焼生成物がケーシン
グ２３２の前端部分２３４を破断し、ケーシング２３２
から放出する。エラストマーＯリング２３８は、ケーシ
ング２３２と閉鎖キャップ５６の第一の円筒状内面２１
２との間に密閉シールを提供する。このように、閉鎖キ
ャップ５６及びＯリング２３８は、爆管２３０を所定位
置に支持し、爆管は、図８に示すように、燃焼生成物を
この位置からケーシング２３２から外方に且つ開口部２
１８を通じて軸線４０に沿って左方向から右方向に放出
する。
【００３８】また、第二のリテーナ組立体２４０がハウ
ジング５０内に収容されている。図３及び図８に示すよ
うに、第二のリテーナ組立体２４０は、金属製リテーナ
リング２４２と、ばね２４４と（概略図で図示）を備え
ている。リテーナリング２４２は、閉鎖キャップ５６の
内側面１９２の上方となり、内側面１９２と管状構造体
６２に接続する環状のエラストマー密封リング２４６と
の間で半径方向外方に伸長している。閉鎖キャップ５６
は、リテーナリング２４２を密封リング２４６及び管状
構造体６２に強固に押し付ける。また、閉鎖キャップ５
６は、管状構造体６２を別の環状のエラストマー密封リ
ング２４８（図３）に強固に押し付け、該密封リング
は、端部壁５４に接続し、ハウジング５０の他端にて、
エラストマーパッド１８０を囲繞している。
【００３９】ばね２４４は、リテーナリング２４２と閉
鎖キャップ５６に隣接するガス発生材料の第一の粒状体
１１０との間で軸方向に圧縮される。このように、ばね
２４４は、ハウジング５０の他端にて、端部壁５４に接
続するパッド１８０に細長のガス発生材料体６０を強固
に押し付ける（図３）。ばね２４４は、ガス発生材料の
粒状体１１０を十分、強固に押し付け、該粒状体がハウ
ジング５０内でがたつくのを防止する一方、図３及び図
８に示した取り付け位置に閉鎖キャップ５６を動かした
場合に、閉鎖キャップ５６がリテーナリング２４２に強
固に押し付けられるとき、粒状体１１０が破損しないよ
うに保護する可圧縮性クッションを提供する。第二のリ
テーナ組立体２４０は、１９９３年９月２９日付けで出
願され、ＴＲＷ・ビークル・セイフティ・システムズ・
インコーポレーテッド（ＴＲＷＶｅｈｉｃｌｅ Ｓａｆ
ｅｔｙ Ｓｙｓｔｅｍｓ Ｉｎｃ．）に譲渡された「エ
アバッグ・インフレータ（Ａｉｒ Ｂａｇ Ｉｎｆｌａ
ｔｏｒ）」という名称の米国特許出願第１２９，４５５
号に記載されている。
【００４０】図１及び図２に示すように、インフレータ
１４を反動キャニスタ１６内に取り付けたときに、電気
回路２７０には爆管２３０が含まれる。電気回路２７０
は、乗物のバッテリ及び／又はコンデンサであることが
望ましい電源２７２と、ノーマル・オープン・スイッチ
２７４とを更に備えている。該スイッチ２７４は、乗物
の減速を感知する減速センサ２７６の一部であることが
望ましい。減速センサ２７６は、少なくとも所定の程度
の乗物の減速を感知したとき、スイッチ２７４を接続す
る。所定の減速程度は、エアバッグ１２が膨張して乗物
搭乗者を保護しようとする乗物の衝突が生じたことを示
す程度とする。
【００４１】回路２７０内のスイッチ２７４が接続する
と、導線２３６の間で爆管２３０に電流が流れる。次
に、爆管２３０内の火工材料が着火され、上述のよう
に、爆管２３０は、閉鎖キャップ５６の開口部２１８を
通じて燃焼生成物を放出する。開口部２１８から放出さ
れる燃焼生成物は、閉鎖キャップ５６に隣接してガス発
生材料の第一の粒状体１１０内でキャビティ１２４内に
収容された火工材料の第一の充填物１６０に対して動き
且つ該充填物１６０を着火させる。
【００４２】火工材料の第一の充填物１６０が着火する
と、この材料は、更に燃焼生成物を急速に発生し且つ放
出する。これらの燃焼生成物の一部は、ガス発生材料の
第一の粒状体１１０内でキャビティ１２４内の内面１２
０、１２２に対して動き、また、閉鎖キャップ５６を向
いた第一の粒状体１１０の第一の側面１１６の上を移動
する。これらの燃焼生成物は、表面１２０、１２２、１
１６にて、第一の粒状体１１０を着火させる。更に、第
一の充填物１６０から放出された燃焼生成物の一部は、
第一の粒状体１１０の中心の通路１３２を通って動き、
第一及び第二の粒状体１１０の間のスペース１５０に入
る。これらの燃焼生成物は、ガス発生材料の粒状体１１
０内で火工材料の第二の充填物１６０に対して動く。そ
の結果、第二の粒状体１１０内の第二の充填物１６０も
着火され、更なる燃焼生成物を放出する。
【００４３】火工材料の第二の充填物１６０から放出さ
れた燃焼生成物の一部は、ガス発生材料の第一の２つの
粒状体１１０の間のスペース１５０内に進む。これらの
燃焼生成物は、第一の粒状体１１０の中央の通路１３２
から放出される燃焼生成物と共に、スペース１５０を横
断して互いに対面する２つの粒状体１１０の側面１１
６、１１８に対して進む。第二の充填物１６０から放出
された燃焼生成物は、第二の粒状体１１０の中央通路１
３２を通って更に動き、次の隣接するスペース１５０に
入り、隣の充填物１６０及び隣の粒状体１１０に接触す
る。この過程は、細長のガス発生材料体６０及び火工材
料の充填物１６０の長さに沿って続行され、ガス発生材
料の全ての粒状体１１０は、次のようにして連続的に着
火される。粒状体１１０内のその他の通路１３２及び周
縁スペース１７８により得られる流体連通状態は、燃焼
生成物が粒状体１１０の着火可能な面の上を更に動くこ
とを可能にする。このように、細長のガス発生材料体６
０は、その全長に沿って急速に着火され、エアバッグ１
２を膨張させるガスは、細長の材料体６０の長さに沿っ
て急速に発生される。
【００４４】ガス発生材料が燃焼したときに発生された
ガスは、管状内壁６６のガス流動開口部７４（図４）を
通って半径方向外方に流れる。次に、このガスは、フィ
ルタ８０の層８２乃至８８を通って管状の内壁６６から
半径方向外方に流れるときに冷却され且つろ過される。
ガスは、最初に破断可能な圧力制御材料の薄板１０２に
よりフィルタ８０内に取り込まれる。薄板１０２に対し
半径方向外方に作用するガス圧力が所定の高圧レベルに
達すると、該圧力は、管状外壁５２のガス流動開口部１
００の内端を横断して伸長する薄板１０２の円形部分１
０４を破断させる。次に、ガスは、所定の高圧レベルに
て、ガス流動開口部１００を通って半径方向外方に流れ
る。
【００４５】図２に大きい矢印で概略図的に示すよう
に、インフレータ１４から半径方向外方に流動するガス
は、反動キャニスタ１６によりエアバッグ１２の方向に
向けられる。このガスの流れによりフラップ３４、３６
に隣接する反動キャニスタ１６内のガス圧力が低下す
る。反動キャニスタ１６内のガス圧力が低下する結果、
反動キャニスタ１６の外側の外気は、外気の流動開口部
２８を通り、図２に小さい矢印で概略図的に示すよう
に、フラップ３４、３６を経て内方に流れる。この外気
は、反動キャニスタ１６内のガスと混合し、そのガスを
冷却する。また、この外気は、エアバッグ１２内へのガ
スの流量を増強し、これにより、インフレータ１４内で
ガス発生材料が発生しなければならないガス量を少なく
する。このように、エアバッグ１２は、膨張して乗物搭
乗者室１８内に入り、乗物搭乗者を拘束する。
【００４６】本発明により形成されたガス発生材料のそ
の他の粒状体の例は、図９乃至図１３Ａに示してある。
図５及び図６に示した粒状体１１０と異なり、図９乃至
図１３Ａに示した粒状体の各々は、粒状体を通って伸長
する通路を画成する立ち上がりパッド及び円筒状内面が
存在しない代替的な構造体を有する。粒状体１１０の上
の立ち上がりパッド１４０、１４２及び円形列状に伸長
する粒状体１１０の円筒状内面１３０は、図９乃至図１
３Ａに示した代替的な粒状体構造体の任意の一つに含め
ることの出来る選択随意の特徴である。しかしながら、
粒状体１１０の中央にて通路１３２を画成する中央の円
筒状内面１３０は、図９乃至図１３Ａに示した代替的な
粒状体構造体の各々から省略することが最も望ましい。
粒状体の中心を通って伸長する通路を備える代わりに、
キャビティと粒状体の第二の側面とを流体連通させる代
替的な手段を備えている。
【００４７】例えば、図９及び図９Ａに示すように、ガ
ス発生材料の粒状体３００は、キャビティ１２４（図
５）と同様のキャビティ３０２を有し、キャビティ３０
２と粒状体３００の第二の側面３０６との間で軸方向に
配置された円形部分３０４を更に備えている。粒状体３
００の円形部分３０４は、粒状体３００が着火される前
に、キャビティ３０２と第二の側面３０６との流体連通
を妨害する。一対の対角状凹状面３０８、３１０は、第
二の側面３０６にて円形部分３０４を直径方向に横断し
て伸長するそれぞれの対の対角状溝３１２、３１４を形
成する。このように、凹状面３０８、３１０は、溝３１
２、３１４と同程度に伸長して、円形部分３０４を直径
方向に横断して伸長する粒状体３００の薄厚部分を画成
する。
【００４８】粒状体３００が着火されたとき、円形部分
３０４の薄厚部分は、粒状体３００が燃焼する間に比較
的、早期に破断する。その結果、粒状体３００が燃焼す
る間、比較的早期に、キャビティ３０２と第二の側面３
０６とが流体連通する。次に、キャビティ３０２内に保
持された火工材料充填物から放出された燃焼生成物は、
粒状体１１０に関して上述した方法と同一の方法にて第
二の側面３０６を通ってキャビティ３０２から軸方向外
方に向かう。
【００４９】図１０、図１０Ａに示したガス発生材料の
粒状体４００は、図９及び図９Ａに示した粒状体３００
の薄厚部分と略同様である薄厚部分を有する。しかしな
がら、粒状体４００において、薄厚部分は、粒状体４０
０の第二の側面４１４を横断して伸長せずに、粒状体４
００のキャビティ４１２の内端にて、円形内面４１０を
直径方向に横断して伸長する対角状の凹状面４０６、４
０８により画成される。
【００５０】図１１、図１１Ａに示したガス発生材料の
粒状体５００は、粒状体５００内のキャビティ５０４と
粒状体５００の第二の側面５０６との間で軸方向に配置
された円形部分５０２を有する。粒状体５００の円形内
面５０８は、キャビティ５０４の内端を画成する一方、
凹状面５１０は、円形内面５０８の外周に環状溝５１２
を画成する。このように、凹状面５１０は、粒状体５０
０の円形部分５０２の外周に環状の形状の粒状体５００
の薄厚部分を形成する。図１２及び図１２Ａに示すよう
に、ガス発生材料の同様の粒状体６００は、粒状体の第
二の側面６０６に環状溝６０４を形成する凹状面６０２
を有する。このように、凹状面６０２は、粒状体６００
内のキャビティ６１０と粒状体６００の第二の側面６０
６との間で軸方向に配置された円形部分６０８の外周に
て粒状体６００の薄厚の環状部分を形成する。
【００５１】図１３、図１３Ａに示すように、ガス発生
材料の粒状体７００は、円筒状内面７０４及び円形内面
７０６により形成されるキャビティ７０２を有する。円
形内面７０６は、粒状体７００の第一の側面７０８に関
して凸状である。このように、円形内面７０６及び円筒
状内面７０４は、粒状体７００のキャビティ７０２と第
二の側面７１２との間で軸方向に配置された粒状体７０
０の円形部分７１０の外周にて収斂する。収斂する内面
７０４、７０６は、粒状体７００の円形部分７１０の外
周にて粒状体７００の薄厚の環状部分を形成する。
【００５２】図９乃至図１３Ａに示したガス発生材料の
粒状体の各々は、粒状体の一又は複数の薄厚部分を形成
する手段を有するそれぞれの構造体的特徴部分を備え、
本発明により形成されたガス発生材料の粒状体は、かか
る構造体的特徴部分の任意の組み合わせを含むことが出
来る。
【００５３】本発明の上記の説明から、当業者は、その
改良点、変更及び応用例が認識されよう。本発明の当業
者の範囲に属するかかる改良、変更及び応用例は、特許
請求の範囲に包含することを意図するものである。
【００５４】
【発明の効果】本発明では、ガス発生材料に、それより
容易に着火する材料を、被覆とは異なった形態で設ける
ことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の好適な実施例を構成する乗物搭乗者用
拘束装置の概略図である。
【図２】作動状態にある図１の装置を示す概略図であ
る。
【図３】図１の装置の部分の断面図である。
【図４】図３に示した部分の拡大断面図である。
【図５】図３に示した部分の拡大図である。
【図６】図５の線６−６に沿った図である。
【図７】図３に示したその他の部分の拡大図である。
【図８】図３に示した部分の拡大断面図である。
【図９】９は、図１の装置の別の部分を示す、図５と同
様の図である。９Ａは、図９の線９Ａ−９Ａに沿った図
である。
【図１０】１０は、図１の装置の別の部分の図である。
１０Ａは、図１の装置の更に別の部分の図である。
【図１１】１１は、図１の装置の別の部分の図である。
１１Ａは、図１の装置の更に別の部分の図である。
【図１２】１２は、図１の装置の別の部分の図である。
１２Ａは、図１の装置の更に別の部分の図である。
【図１３】１３は、図１の装置の別の部分の図である。
１３Ａは、図１の装置の更に別の部分の図である。
【符号の説明】
１０ 乗物搭乗者拘束装置 １２ エアバッグ １４ インフレータ １６ 反動キャニス
タ １８ 乗物搭乗者室 ２０ 計器盤 ２２ 展開扉 ２３ 展開開口部 ２４ エアバッグモジュール ２６ クランプ組立
体 ２８ 外気流動開口部 ３０ 薄板 ３４、３６ フラップ ４２、４４ キャニ
スタの側壁 ５０ ハウジング ５２、５４ ハウジ
ングの管状壁 ５６ 閉鎖キャップ ５８ ねじ付き取り
付けスタッド ５９ Ｏリングシール ６０ 円筒体 ６２ 管状構造体 ６４ 燃焼チャンバ ６６ 管状構造体の内壁 ６８ 内壁の内側面 ７０ 内壁の外側面 ７２ 内壁の内縁面 ７４ 開口部 ８０ フィルタ ２３０ 爆管 ２７０ 電気回路 ２７２ 電源 ２７４ ノーマル・
オープン・スイッチ ２７６ 減速センサ
フロントページの続き (72)発明者 ジョン・エイチ・セムチェナ アメリカ合衆国ミシガン州48073，ロイ アル・オーク，ダーラム 3818 (72)発明者 リチャード・ジェイ・トンプソン アメリカ合衆国ミシガン州48444，イム レイ・シティ，ウエストウッド・ドライ ブ 635 (56)参考文献 特開 平５−178601（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−193437（ＪＰ，Ａ) 特開 昭50−159866（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−229397（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) B60R 21/26 ＥＰＡＴ（ＱＵＥＳＴＥＬ)

Claims (20)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 乗物搭乗者用の膨張可能な拘束具の膨張
    装置にして、 着火したとき、前記乗物搭乗者用拘束具を膨張させるガ
    スを発生させる着火性ガス発生材料体であって、該ガス
    発生材料体内にキャビティを形成する面部分を有する前
    記ガス発生材料体と、 前記ガス発生材料体の着火を促進する手段であって、前
    記ガス発生材料よりもより容易に着火し、着火したと
    き、前記ガス発生材料体を着火する燃焼生成物を発生し
    且つ放出する火工材料体を有した前記着火促進手段とを
    備え、 前記火工材料体が、前記キャビティ内に配置されてお
    り、前記キャビティがある幅及びある深さを有し、前記
    火工材料体が、前記キャビティの前記幅の全体を横断し
    て伸長する前記火工材料充填物であり、前記ガス発生材
    料体の前記面部分が、前記キャビティの前記深さに沿っ
    て伸長する第一の内面と、前記キャビティの前記幅を横
    断して伸長する第二の内面とを備えていることを特徴と
    する、乗物搭乗者用の膨張可能な拘束具を膨張させる装
    置。
  2. 【請求項２】 請求項１に記載の膨張装置にして、前記
    火工材料充填物が前記キャビティを充填することを特徴
    とする膨張装置。
  3. 【請求項３】 請求項１に記載の膨張装置にして、前記
    ガス発生材料体が、第一及び第二の対向側面を有し、前
    記キャビティが、前記第一の側面にて開放し、前記ガス
    発生材料体が前記キャビティと前記第二の側面とを流体
    連通させる手段を更に備えることを特徴とする膨張装
    置。
  4. 【請求項４】 請求項３に記載の膨張装置にして、前記
    流体連通手段が、前記キャビティと前記第二の側面との
    間に配置された応力に対する弱体部分を形成する面を備
    えることを特徴とする膨張装置。
  5. 【請求項５】 請求項３に記載の膨張装置にして、前記
    流体連通手段が、前記キャビティから前記第二の側面ま
    で伸長する通路を形成する面を備えることを特徴とする
    膨張装置。
  6. 【請求項６】 請求項５に記載の膨張装置にして、前記
    通路が前記キャビティと前記第二の側面との間で開放し
    ていることを特徴とする膨張装置。
  7. 【請求項７】 請求項５に記載の膨張装置にして、前記
    ガス発生材料体が中心軸線を有し、前記キャビティ及び
    前記通路が、前記軸線上に中心がある円筒状の形状を有
    することを特徴とする膨張装置。
  8. 【請求項８】 請求項１に記載の膨張装置にして、前記
    ガス発生材料体が第一及び第二の対向側面を有し、前記
    ガス発生材料体の前記面部分が、前記第一の側面に対し
    て平行な内面を有し、前記キャビティが前記第一の側面
    から前記内面まで伸長する前記深さを有することを特徴
    とする膨張装置。
  9. 【請求項９】 請求項１に記載の膨張装置にして、前記
    火工材料体が前記ガス発生材料体に接着されることを特
    徴とする膨張装置。
  10. 【請求項１０】 請求項１に記載の膨張装置にして、前
    記ガス発生材料体には、前記火工材料で形成された被覆
    が存在しないことを特徴とする膨張装置。
  11. 【請求項１１】 乗物搭乗者用の膨張可能な拘束具の膨
    張装置にして、 着火したとき、乗物搭乗者用の膨張可能な拘束具を膨張
    させるガスを発生させる細長の円筒状のガス発生材料体
    であって、長手方向の中心軸線を有し、別個の円筒状の
    前記ガス発生材料体を複数含み、該別個の円筒状のガス
    発生材料体の各々が前記軸線上に中心があり、該軸線と
    交差する第一及び第二の対向側面を有する前記細長の円
    筒状のガス発生材料体を備え、 前記別個の円筒状のガス発生材料体の各々が、そのそれ
    ぞれの第一の側面にて開放したキャビティを画成する内
    面部分を更に備え、 前記ガス発生材料よりも容易に着火可能である複数の火
    工材料体であって、その各々が前記別個の円筒状のガス
    発生材料体内の前記キャビティのそれぞれの１つに配置
    された前記複数の火工材料体と、 前記細長の円筒状のガス発生材料体及び前記火工材料体
    を着火させる着火手段であって、前記細長の円筒状のガ
    ス発生材料体の一端に隣接する位置に配置された作動可
    能な着火装置を備える前記着火手段とを備えることを特
    徴とする膨張装置。
  12. 【請求項１２】 請求項１１に記載の膨張装置にして、
    前記別個の円筒状のガス発生材料体の各々が、そのそれ
    ぞれのキャビティとそのそれぞれの第二の側面との間で
    軸方向に応力に対する弱体部分を形成する手段を備える
    ことを特徴とする膨張装置。
  13. 【請求項１３】 請求項１１に記載の膨張装置にして、
    前記別個の円筒状のガス発生材料体が、そのそれぞれの
    キャビティからそのそれぞれの第二の側面まで伸長する
    通路を形成する追加的な内面部分を備えることを特徴と
    する膨張装置。
  14. 【請求項１４】 請求項１３に記載の膨張装置にして、
    前記通路の各々が、そのそれぞれのキャビティとそのそ
    れぞれの側面との間で開放することを特徴とする膨張装
    置。
  15. 【請求項１５】 請求項１３に記載の膨張装置にして、
    前記キャビティが前記軸線に対して平行な方向に互いに
    整合され、前記通路が、前記軸線に対して平行な方向に
    も互いに整合されることを特徴とする膨張装置。
  16. 【請求項１６】 請求項１３に記載の膨張装置にして、
    前記キャビティの各々が、前記軸線の上に中心のある円
    筒状の形状を有することを特徴とする膨張装置。
  17. 【請求項１７】 請求項１６に記載の膨張装置にして、
    前記通路の各々が、前記軸線上に中心のある円筒状の形
    状を有することを特徴とする膨張装置。
  18. 【請求項１８】 請求項１１に記載の膨張装置にして、
    前記細長の円筒状のガス発生材料体が、前記別個の円筒
    状のガス発生材料体により完全に形成され、前記別個の
    円筒状のガス発生材料体内の前記キャビティの各々が、
    前記火工材料体のそれぞれ１つを収容することを特徴と
    する膨張装置。
  19. 【請求項１９】 請求項１１に記載の膨張装置にして、
    前記火工材料体の各々が、前記別個の円筒状のガス発生
    材料体内の前記キャビティのそれぞれの１つを充填する
    ことを特徴とする膨張装置。
  20. 【請求項２０】 請求項１１に記載の膨張装置にして、
    前記細長の円筒状のガス発生材料体には、前記火工材料
    で形成された被覆が存在しないことを特徴とする膨張装
    置。
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