JP2926153B2 - ハイブリッド膨脹装置 - Google Patents
ハイブリッド膨脹装置Info
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- B60R21/20—Arrangements for storing inflatable members in their non-use or deflated condition; Arrangement or mounting of air bag modules or components
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- B60R21/26—Inflatable occupant restraints or confinements designed to inflate upon impact or impending impact, e.g. air bags characterised by the inflation fluid source or means to control inflation fluid flow
- B60R21/268—Inflatable occupant restraints or confinements designed to inflate upon impact or impending impact, e.g. air bags characterised by the inflation fluid source or means to control inflation fluid flow using instantaneous release of stored pressurised gas
- B60R21/272—Inflatable occupant restraints or confinements designed to inflate upon impact or impending impact, e.g. air bags characterised by the inflation fluid source or means to control inflation fluid flow using instantaneous release of stored pressurised gas with means for increasing the pressure of the gas just before or during liberation, e.g. hybrid inflators
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Description
【発明の詳細な説明】 背景技術および発明の要約 本発明は一般的にエアバック安全性抑制システムのた
めの膨張装置に関する。
めの膨張装置に関する。
米国特許5,076,607は、スライド式ピストンを具備す
るハイブリッド膨張装置を示している。この型の膨張装
置は、エアバック膨張の初期の瞬時の間に、環境温度と
それに対応する圧力で、接続されたエアバックを格納さ
れたガスで最初に膨張させる。これを、「冷温ガス（co
ld gas）」膨張と呼ぶことがある。その後、エアバック
の膨張率は、燃える推進薬の燃焼生成物によって格納さ
れたガスが加熱されることによって増加する。この膨張
装置はすばらしい性能を見せるものの、そのコストは比
較的高く、その可動部品のせいで組み立てが複雑であ
る。
るハイブリッド膨張装置を示している。この型の膨張装
置は、エアバック膨張の初期の瞬時の間に、環境温度と
それに対応する圧力で、接続されたエアバックを格納さ
れたガスで最初に膨張させる。これを、「冷温ガス（co
ld gas）」膨張と呼ぶことがある。その後、エアバック
の膨張率は、燃える推進薬の燃焼生成物によって格納さ
れたガスが加熱されることによって増加する。この膨張
装置はすばらしい性能を見せるものの、そのコストは比
較的高く、その可動部品のせいで組み立てが複雑であ
る。
可動部品を具備していないエアバック膨張のための代
わりのハイブリッド膨張装置を提供することが本発明の
目的である。本発明のさらなる目的は、低減された組み
立てのコストと時間とでできる、低コストのハイブリッ
ド膨張装置を提供することである。
わりのハイブリッド膨張装置を提供することが本発明の
目的である。本発明のさらなる目的は、低減された組み
立てのコストと時間とでできる、低コストのハイブリッ
ド膨張装置を提供することである。
発明の開示 したがって、本発明は、第１第２の端部を具備する圧
力容器と、燃焼生成物を生成する花火技術手段を有する
推進薬ハウジングと、燃焼生成物を受け入れるための燃
焼室と、圧力容器に露出している面すなわち壁まで貫通
して延びている少なくとも一本の軸方向の穴すなわち通
路と、前記面上の内側に向けられた第１の穴と、圧力容
器の中に前もって格納された膨張ガスがそれを通って流
れ出すことのできる出口開口すなわち出口ポートまで第
１の穴から半径方向に延びている少なくとも一本の半径
方向の穴すなわち通路とを含む膨張装置から構成されて
いる。その膨張装置は、さらに、第１の穴に露出されて
いる破壊ディスクを形成する中央部分、および、半径方
向に延びている破裂可能な、前記面に隣接している外側
部分を具備している多機能破壊ディスクアセンブリと、
推進薬ハウジング面にディスクを固定するための、破壊
ディスクの回りの第１のシール手段とからなり、その外
側部分は、少なくとも一本の軸方向の通路すなわち穴の
半径方向外側の第２のシール手段によって前記面にさら
に固定され、破壊ディスクの外側部分の２つのシールの
間の部分は、燃焼生成物の一つと軸方向の通路を通じて
連絡された圧力室中の圧力の蓄積とに応じて破損可能で
あり、この場合、破壊ディスクの破損に際して、膨張ガ
スが出口ポートまで少なくとも一本の半径方向の通路を
通って前記圧力容器から流れ出す。一つの実施態様にお
いては、出口ポートは、穴の開けられたスリーブと協働
する共通環状溝の使用によって達成されている。その穴
に開けられたシリンダ状のスリーブは環状溝を覆い、膨
張装置の機能に由来する破壊ディスクの破砕された部分
のような、膨張ガス流中の固形物を濾過するスクリーン
手段を画定する。推進薬ハウジングは、圧力容器の第２
の端部の中に適合するようにされた段の付いた肩部を含
んでいる。膨張ガスの漏洩を防止すべく、それらの間に
気密シールを形成するためにシールが設けられている。
多機能ディスクアセンブリは、穴の上に配置された破壊
ディスクを形成する中央部分および前記面を背してほぼ
平らに配置された半径方向に延びる外側部分を具備し、
周辺シールが推進薬ハウジング面に対する中央部分すな
わち破壊部分の固定のために破壊ディスクの半径方向外
側で外側部分に配置されている。その外側部分は、複数
の軸方向の通路すなわち穴の終端の半径方向外側の第２
の周辺シールによっても前記面に固定されている。破壊
ディスクアセンブリのその外側部分の軸方向の通路の端
部を覆っている部分は、燃焼生成物および圧力室の中に
蓄積された圧力とに応答して破損可能である。破壊ディ
スクもまた、膨張装置が内部の圧力を増加させる熱源に
曝されれば、圧力緩和装置として作用する。推進薬アセ
ンブリは、作動に際し熱を発生する発火器手段を有する
第１の刳り穴の中に収容される。多量の推進薬は発火器
手段の燃焼に応じで発火可能であり、前記推進薬の燃焼
の率は圧力室中の圧力によって部分的に制御される。
力容器と、燃焼生成物を生成する花火技術手段を有する
推進薬ハウジングと、燃焼生成物を受け入れるための燃
焼室と、圧力容器に露出している面すなわち壁まで貫通
して延びている少なくとも一本の軸方向の穴すなわち通
路と、前記面上の内側に向けられた第１の穴と、圧力容
器の中に前もって格納された膨張ガスがそれを通って流
れ出すことのできる出口開口すなわち出口ポートまで第
１の穴から半径方向に延びている少なくとも一本の半径
方向の穴すなわち通路とを含む膨張装置から構成されて
いる。その膨張装置は、さらに、第１の穴に露出されて
いる破壊ディスクを形成する中央部分、および、半径方
向に延びている破裂可能な、前記面に隣接している外側
部分を具備している多機能破壊ディスクアセンブリと、
推進薬ハウジング面にディスクを固定するための、破壊
ディスクの回りの第１のシール手段とからなり、その外
側部分は、少なくとも一本の軸方向の通路すなわち穴の
半径方向外側の第２のシール手段によって前記面にさら
に固定され、破壊ディスクの外側部分の２つのシールの
間の部分は、燃焼生成物の一つと軸方向の通路を通じて
連絡された圧力室中の圧力の蓄積とに応じて破損可能で
あり、この場合、破壊ディスクの破損に際して、膨張ガ
スが出口ポートまで少なくとも一本の半径方向の通路を
通って前記圧力容器から流れ出す。一つの実施態様にお
いては、出口ポートは、穴の開けられたスリーブと協働
する共通環状溝の使用によって達成されている。その穴
に開けられたシリンダ状のスリーブは環状溝を覆い、膨
張装置の機能に由来する破壊ディスクの破砕された部分
のような、膨張ガス流中の固形物を濾過するスクリーン
手段を画定する。推進薬ハウジングは、圧力容器の第２
の端部の中に適合するようにされた段の付いた肩部を含
んでいる。膨張ガスの漏洩を防止すべく、それらの間に
気密シールを形成するためにシールが設けられている。
多機能ディスクアセンブリは、穴の上に配置された破壊
ディスクを形成する中央部分および前記面を背してほぼ
平らに配置された半径方向に延びる外側部分を具備し、
周辺シールが推進薬ハウジング面に対する中央部分すな
わち破壊部分の固定のために破壊ディスクの半径方向外
側で外側部分に配置されている。その外側部分は、複数
の軸方向の通路すなわち穴の終端の半径方向外側の第２
の周辺シールによっても前記面に固定されている。破壊
ディスクアセンブリのその外側部分の軸方向の通路の端
部を覆っている部分は、燃焼生成物および圧力室の中に
蓄積された圧力とに応答して破損可能である。破壊ディ
スクもまた、膨張装置が内部の圧力を増加させる熱源に
曝されれば、圧力緩和装置として作用する。推進薬アセ
ンブリは、作動に際し熱を発生する発火器手段を有する
第１の刳り穴の中に収容される。多量の推進薬は発火器
手段の燃焼に応じで発火可能であり、前記推進薬の燃焼
の率は圧力室中の圧力によって部分的に制御される。
本発明のその他の多くの目的は、図面に関する次の詳
細な説明から明らかとなろう。
細な説明から明らかとなろう。
図１は、本発明の横断面図を示している 図２は、図１のライン２−２の切断による横断面図を
示している。 図３は、スリーブの投影図を示している。 図４は、スリーブのもう一つの投影図を示している。 図５は、本発明のもう一つの実施形態を示している。 図６は、本発明のもう一つの実施形態を示している。 図面の詳細な説明 図１および２を見ると、薄い壁の鋼製チューブ24から
作られた圧力容器22を有するハイブリッド膨張装置20が
示されている。その圧力容器つまりチューブは、第１、
第２の端部26、28を有する。第１の端部26は、チューブ
24の中に挿入させられる肩部分32とそこから延びている
フランジ36とを備える端部プレートすなわちキャップ30
によって閉じられている。プレートすなわちキャップ30
は、レーザ溶接、TIG（タングステン不活性ガス:tangst
en inert gas）溶接、あるいは、摩擦溶接によって、そ
れらの間を気密シールとするようにチューブ24に溶接さ
れている。ハイブリッド膨張装置に典型的なことである
が、端部キャップは、圧力容器にアルゴンを充填した後
に溶接可能な弁38によってシールされる充填ポート35を
含んでいる。この代わりとしては、図５に示されるよう
に、圧力容器22を冷間衝撃押出し工程によって形成して
もよい。この構造は溶接接合を省く。見て分かるよう
に、壁24は端部キャップ36と一体である。 膨張装置は圧力容器の他方の端部28の下に述べられる
ようにシールする推進薬ハウジング50をさらに含んでい
る。推進薬ハウジングは、その内側部分が燃焼室54とし
て機能する第１の刳り穴52を含んでいる。複数の軸方向
の穴すなわち通路56がハウジング50の一部分58を通って
延びている。この軸方向の通路は、刳り穴52から圧力容
器に対面する面すなわち壁60まで突き抜けている。その
ハウジングは、壁60の中に形成された第２の刳り穴70を
さらに含んでいる。複数の半径方向に延びている穴すな
わち通路72a−ｄが第２の刳り穴から外側に延び、前記
一部分58の周辺に形成された台形の溝74に達している。
その台形の溝74は、平らなプレートから形成されるかあ
るいはシリンダとして押し出される、穴の開けられたシ
リンダ状のスリーブ80によって覆われている。そのスリ
ーブ80は、図３において詳細に示されている。スリーブ
80の穴82は、燃焼工程の副産物、破壊ディスクの残骸お
よび小片を含む膨張ガス、すなわち、排出ガス（矢印85
を参照）の中の固形物を、仮想線で示されているエアバ
ック83に入る前に、濾過するスクリーンを形成する。こ
の実施形態においては、排出ガスの流れは半径方向の通
路72を出て、スリーブ80に衝突して周辺方向に向きを変
え、それによって、膨張ガスが膨張装置からスクリーン
／溝の周辺の全体あるいは大部分を回って出て行く。図
４は、穴82が通路72a−ｄの対応する一つの上に集まっ
て別々の出口ポート89を形成している、スリーブ80の代
わりに実施形態を示している。このように、そのスリー
ブの代わりの実施形態は、図３で示されるスリーブの使
用によって達成されるような単一の周辺出口ポートを備
えるというよりは、それぞれが抜け出す膨張ガスを濾過
する対応する穴の集まりを具備する４つの別々の出口ポ
ート89にような複数のポートを備えている。 推進薬ハウジング50、特に一部分58は、圧力容器の第
２の端部28の中に適合するようにされた段の付いた肩部
86を含んでいる。周辺の溶接87のようなシールは、それ
らの間における膨張ガスの漏洩を防止する気密シールを
形成する。 図２から観察し得るように、面すなわち壁60は、軸方
向の通路56a−ｄの端部に対応する４つの開口と、穴70
に対応する５つ目の開口とを含んでいる。これらの開口
は、多機能ディスクアセンブリ100によって塞がれてい
る。このアセンブリは、破壊ディスクを形成し、第２の
刳り穴70を覆う中央部分すなわち内側部分102を有す
る。示された位置において、破壊ディスク102は、約17,
236Kpa（2,500psi）から27,578Kpa（4,000psi）までの
圧力であってよい格納した膨張ガスのために外側に曲げ
られている。その多機能アセンブリは、破壊ディスクの
周りに外側部分すなわち第２の部分104を含んでいる。
この第２の部分104は、環状に形作られ、推進薬ハウジ
ングの平らな面すなわち壁60を背して配置されるよう
に、全体として平らである。破壊ディスクアセンブリ
は、推進薬ハウジング50をチューブ24に組み付ける前に
壁60に固定される。特に、破壊ディスクすなわち中央部
分102は、選択可能な周辺シール112によって壁60に固定
される。また、このシールは、典型的にはレーザ溶接に
よって達成される。破壊ディスクアセンブリの外側部分
104は、第２の周辺溶接114によって推進薬ハウジングの
面すなわち壁60にさらに固定されている。観察し得るよ
うに、溶接あるいはシール112、114は、軸方向の通路56
a−ｄの端部の回りに破壊ディスクアセンブリ100の環状
のリング部分106を配置し、それによってこれらの通路
の端部をふさいでいる。以下に示されているように、こ
の環状のリングもまた破壊可能である。 推進薬ハウジング50の中には、刳り穴52の中に受け入
れられる推進薬アセンブリ120が配置されている。その
推進薬アセンブリは、キャリア124の中に収容された発
火器すなわち起爆管122を有する。発火器122の周りに
は、Arciteのような矩形とされた多量の推進薬材料130
が配置されている。キャリア124は、溶接あるいはその
他の固定手段132によって推進薬ハウジング50に固定さ
れている。推進薬ハウジング50の外側表面には、ねじ山
の切られたナット142を受け入れるために、140にねじが
切られている。ナット142は延び出しているフランジ144
を含んでいる。このように、膨張装置20はハウジングの
壁202の開口200内に挿入されている。フランジ144と、
終端キャップ30の対応するフランジ36は、圧力を加えて
ハウジングを取り付ける、簡単で信頼性のある手段を提
供する。 膨張装置20の組み立ての後、格納されていた大量の加
圧ガスが後に38でシールされる充填ポート35を通して圧
力容器22の中に入れられる。従来技術において公知のよ
うに、関連する電子的な感知ユニットは、衝突の発生を
感知するように機能する。そこで、制御信号が発火器12
0の電気端子150に伝達され、発火性の120を燃焼させ
る。発火器の燃焼によって、近くに配置された推進薬13
0も燃焼する。理解できるように、燃焼の始めの瞬間
は、燃焼室54は閉じられている。推進薬が燃え続けるに
したがって、圧力室54内の圧力が増大し続け、燃える推
進薬の燃焼生成物は圧力とともに軸方向の通路56a−ｄ
を通って伝達される。 燃焼室の容積は膨張ガス、典型的には98％のアルゴン
と２％のヘリウムのガスをある温度、すなわち、膨張の
効果を向上させるために膨れる温度に加熱するのに必要
とされる推進薬の量を収容できるような寸法にされてい
る。運転者側のエアバックシステムにおいては、必要と
される推進薬の重量は、典型的には８グラムから16グラ
ムの間である。軸方向の通路は、圧力室中の圧力を制御
できる、すなわち推進薬の燃焼時間を制御する寸法にさ
れている。再び運転者側の膨張装置について述べると、
各通路56の典型的に等価な流動区域は、約2.5mmであ
る。半径方向の通路は、バッグの中が最高圧力に達する
のに必要な時間を制御しようとする。もしも、４つの半
径方向の通路72が用いられるならば、それぞれの流動区
域は約3.5mmである。説明したように、半径方向の通路5
6の有効区域は、部分的に、推進薬130の燃焼室を制御す
るために用いられる。その燃焼率は、それが多機能アセ
ンブリの外側の部分まで壊れるのに必要な時間によって
も制御される。適切な全区域をもった１以上のそのよう
な通路を用いてもよいことを理解されたい。約10.08mm
の区域をもつ一つのそのような通路56が図６に示されて
いる。同様に、一つ以上の適切な寸法の軸方向の通路
を、エアバックに励起用の膨張ガスを伝達するのに用い
てもよい。見て分かるように、選択可能な軸方向の溝74
は、図面に示されていない。また、スリーブ80を用い
ず、第２の穴70の中に挿入される内部スリーブ80′によ
って置き換える。 説明したように、燃える推進薬の燃焼生成物は、通路
56を通って流れ、多機能ディスクアセンブリ200の環状
部分106に衝突する。もしも、内部溶接あるいはシール1
12が用いられているならば、アセンブリ200の環状部分1
06の少なくとも一部分は、破壊する。燃焼、あるいは、
燃焼室の中の増加する圧力、あるいはその両方によって
多機能ディスクアセンブリの環状部分106が破壊される
と、燃焼による生成物は圧力容器中の格納され加圧され
ていた膨張ガスと混合される。推進薬は燃焼し続けるの
で、圧力容器22の中の圧力と同様に温度は、ディスクア
センブリ100の内側部分すなわち破壊ディスク部分102が
破裂するレベルに増加する。そのレベルとは、圧力容器
の大きさにもよるが、典型的には、通常のガス貯蔵圧力
の約２倍、あるいは、約34,500Kpaから約55,000Kpaまで
である。現在加熱されている膨張ガスは、第２の刳り穴
70、半径方向の通路72a−ｄ、および、穴の開けられた
スリーブ80（あるいは80″）を通って流れ、密接して配
置されたエアバック（不図示）を膨張させる。 もしも、内部溶接112が用いられていないならば、多
機能ディスクアセンブリ200は、若干違うように働くか
もしれない。溶接112を除去することによって理解され
るように、２つの溶接の間に位置付けられた環状部分10
6はもはや存在しない。この状況において、燃える推進
薬の燃焼生成物は、以前と同様に、前記アセンブリに衝
突する。これら燃焼生成物は、加圧された膨張ガスによ
って全体として正規の位置に維持されている破壊ディス
クを具備するアセンブリ200の局所的な破壊を、その外
側部分において発生させる。その後、圧力容器中の圧力
は増大し、ディスク102を破裂させる。あるいは、ディ
スクアセンブリ全体が砕けるか破裂し、その場合、膨張
ガスは圧力容器から直ちに流れ始め、燃焼生成物によっ
て加熱され、あるいは、燃焼生成物が圧力容器に入るの
を可能にするために持ち上げられてもよく、その後に破
壊ディスク102は増大する圧力容器の圧力によって壊れ
る。 本発明の上述の実施形態における多くの変更と修正
は、もちろん、その範囲から離れることなく実行可能で
ある。したがって、その範囲は、付属の請求の範囲によ
ってのみ制限されると考えられている。
示している。 図３は、スリーブの投影図を示している。 図４は、スリーブのもう一つの投影図を示している。 図５は、本発明のもう一つの実施形態を示している。 図６は、本発明のもう一つの実施形態を示している。 図面の詳細な説明 図１および２を見ると、薄い壁の鋼製チューブ24から
作られた圧力容器22を有するハイブリッド膨張装置20が
示されている。その圧力容器つまりチューブは、第１、
第２の端部26、28を有する。第１の端部26は、チューブ
24の中に挿入させられる肩部分32とそこから延びている
フランジ36とを備える端部プレートすなわちキャップ30
によって閉じられている。プレートすなわちキャップ30
は、レーザ溶接、TIG（タングステン不活性ガス:tangst
en inert gas）溶接、あるいは、摩擦溶接によって、そ
れらの間を気密シールとするようにチューブ24に溶接さ
れている。ハイブリッド膨張装置に典型的なことである
が、端部キャップは、圧力容器にアルゴンを充填した後
に溶接可能な弁38によってシールされる充填ポート35を
含んでいる。この代わりとしては、図５に示されるよう
に、圧力容器22を冷間衝撃押出し工程によって形成して
もよい。この構造は溶接接合を省く。見て分かるよう
に、壁24は端部キャップ36と一体である。 膨張装置は圧力容器の他方の端部28の下に述べられる
ようにシールする推進薬ハウジング50をさらに含んでい
る。推進薬ハウジングは、その内側部分が燃焼室54とし
て機能する第１の刳り穴52を含んでいる。複数の軸方向
の穴すなわち通路56がハウジング50の一部分58を通って
延びている。この軸方向の通路は、刳り穴52から圧力容
器に対面する面すなわち壁60まで突き抜けている。その
ハウジングは、壁60の中に形成された第２の刳り穴70を
さらに含んでいる。複数の半径方向に延びている穴すな
わち通路72a−ｄが第２の刳り穴から外側に延び、前記
一部分58の周辺に形成された台形の溝74に達している。
その台形の溝74は、平らなプレートから形成されるかあ
るいはシリンダとして押し出される、穴の開けられたシ
リンダ状のスリーブ80によって覆われている。そのスリ
ーブ80は、図３において詳細に示されている。スリーブ
80の穴82は、燃焼工程の副産物、破壊ディスクの残骸お
よび小片を含む膨張ガス、すなわち、排出ガス（矢印85
を参照）の中の固形物を、仮想線で示されているエアバ
ック83に入る前に、濾過するスクリーンを形成する。こ
の実施形態においては、排出ガスの流れは半径方向の通
路72を出て、スリーブ80に衝突して周辺方向に向きを変
え、それによって、膨張ガスが膨張装置からスクリーン
／溝の周辺の全体あるいは大部分を回って出て行く。図
４は、穴82が通路72a−ｄの対応する一つの上に集まっ
て別々の出口ポート89を形成している、スリーブ80の代
わりに実施形態を示している。このように、そのスリー
ブの代わりの実施形態は、図３で示されるスリーブの使
用によって達成されるような単一の周辺出口ポートを備
えるというよりは、それぞれが抜け出す膨張ガスを濾過
する対応する穴の集まりを具備する４つの別々の出口ポ
ート89にような複数のポートを備えている。 推進薬ハウジング50、特に一部分58は、圧力容器の第
２の端部28の中に適合するようにされた段の付いた肩部
86を含んでいる。周辺の溶接87のようなシールは、それ
らの間における膨張ガスの漏洩を防止する気密シールを
形成する。 図２から観察し得るように、面すなわち壁60は、軸方
向の通路56a−ｄの端部に対応する４つの開口と、穴70
に対応する５つ目の開口とを含んでいる。これらの開口
は、多機能ディスクアセンブリ100によって塞がれてい
る。このアセンブリは、破壊ディスクを形成し、第２の
刳り穴70を覆う中央部分すなわち内側部分102を有す
る。示された位置において、破壊ディスク102は、約17,
236Kpa（2,500psi）から27,578Kpa（4,000psi）までの
圧力であってよい格納した膨張ガスのために外側に曲げ
られている。その多機能アセンブリは、破壊ディスクの
周りに外側部分すなわち第２の部分104を含んでいる。
この第２の部分104は、環状に形作られ、推進薬ハウジ
ングの平らな面すなわち壁60を背して配置されるよう
に、全体として平らである。破壊ディスクアセンブリ
は、推進薬ハウジング50をチューブ24に組み付ける前に
壁60に固定される。特に、破壊ディスクすなわち中央部
分102は、選択可能な周辺シール112によって壁60に固定
される。また、このシールは、典型的にはレーザ溶接に
よって達成される。破壊ディスクアセンブリの外側部分
104は、第２の周辺溶接114によって推進薬ハウジングの
面すなわち壁60にさらに固定されている。観察し得るよ
うに、溶接あるいはシール112、114は、軸方向の通路56
a−ｄの端部の回りに破壊ディスクアセンブリ100の環状
のリング部分106を配置し、それによってこれらの通路
の端部をふさいでいる。以下に示されているように、こ
の環状のリングもまた破壊可能である。 推進薬ハウジング50の中には、刳り穴52の中に受け入
れられる推進薬アセンブリ120が配置されている。その
推進薬アセンブリは、キャリア124の中に収容された発
火器すなわち起爆管122を有する。発火器122の周りに
は、Arciteのような矩形とされた多量の推進薬材料130
が配置されている。キャリア124は、溶接あるいはその
他の固定手段132によって推進薬ハウジング50に固定さ
れている。推進薬ハウジング50の外側表面には、ねじ山
の切られたナット142を受け入れるために、140にねじが
切られている。ナット142は延び出しているフランジ144
を含んでいる。このように、膨張装置20はハウジングの
壁202の開口200内に挿入されている。フランジ144と、
終端キャップ30の対応するフランジ36は、圧力を加えて
ハウジングを取り付ける、簡単で信頼性のある手段を提
供する。 膨張装置20の組み立ての後、格納されていた大量の加
圧ガスが後に38でシールされる充填ポート35を通して圧
力容器22の中に入れられる。従来技術において公知のよ
うに、関連する電子的な感知ユニットは、衝突の発生を
感知するように機能する。そこで、制御信号が発火器12
0の電気端子150に伝達され、発火性の120を燃焼させ
る。発火器の燃焼によって、近くに配置された推進薬13
0も燃焼する。理解できるように、燃焼の始めの瞬間
は、燃焼室54は閉じられている。推進薬が燃え続けるに
したがって、圧力室54内の圧力が増大し続け、燃える推
進薬の燃焼生成物は圧力とともに軸方向の通路56a−ｄ
を通って伝達される。 燃焼室の容積は膨張ガス、典型的には98％のアルゴン
と２％のヘリウムのガスをある温度、すなわち、膨張の
効果を向上させるために膨れる温度に加熱するのに必要
とされる推進薬の量を収容できるような寸法にされてい
る。運転者側のエアバックシステムにおいては、必要と
される推進薬の重量は、典型的には８グラムから16グラ
ムの間である。軸方向の通路は、圧力室中の圧力を制御
できる、すなわち推進薬の燃焼時間を制御する寸法にさ
れている。再び運転者側の膨張装置について述べると、
各通路56の典型的に等価な流動区域は、約2.5mmであ
る。半径方向の通路は、バッグの中が最高圧力に達する
のに必要な時間を制御しようとする。もしも、４つの半
径方向の通路72が用いられるならば、それぞれの流動区
域は約3.5mmである。説明したように、半径方向の通路5
6の有効区域は、部分的に、推進薬130の燃焼室を制御す
るために用いられる。その燃焼率は、それが多機能アセ
ンブリの外側の部分まで壊れるのに必要な時間によって
も制御される。適切な全区域をもった１以上のそのよう
な通路を用いてもよいことを理解されたい。約10.08mm
の区域をもつ一つのそのような通路56が図６に示されて
いる。同様に、一つ以上の適切な寸法の軸方向の通路
を、エアバックに励起用の膨張ガスを伝達するのに用い
てもよい。見て分かるように、選択可能な軸方向の溝74
は、図面に示されていない。また、スリーブ80を用い
ず、第２の穴70の中に挿入される内部スリーブ80′によ
って置き換える。 説明したように、燃える推進薬の燃焼生成物は、通路
56を通って流れ、多機能ディスクアセンブリ200の環状
部分106に衝突する。もしも、内部溶接あるいはシール1
12が用いられているならば、アセンブリ200の環状部分1
06の少なくとも一部分は、破壊する。燃焼、あるいは、
燃焼室の中の増加する圧力、あるいはその両方によって
多機能ディスクアセンブリの環状部分106が破壊される
と、燃焼による生成物は圧力容器中の格納され加圧され
ていた膨張ガスと混合される。推進薬は燃焼し続けるの
で、圧力容器22の中の圧力と同様に温度は、ディスクア
センブリ100の内側部分すなわち破壊ディスク部分102が
破裂するレベルに増加する。そのレベルとは、圧力容器
の大きさにもよるが、典型的には、通常のガス貯蔵圧力
の約２倍、あるいは、約34,500Kpaから約55,000Kpaまで
である。現在加熱されている膨張ガスは、第２の刳り穴
70、半径方向の通路72a−ｄ、および、穴の開けられた
スリーブ80（あるいは80″）を通って流れ、密接して配
置されたエアバック（不図示）を膨張させる。 もしも、内部溶接112が用いられていないならば、多
機能ディスクアセンブリ200は、若干違うように働くか
もしれない。溶接112を除去することによって理解され
るように、２つの溶接の間に位置付けられた環状部分10
6はもはや存在しない。この状況において、燃える推進
薬の燃焼生成物は、以前と同様に、前記アセンブリに衝
突する。これら燃焼生成物は、加圧された膨張ガスによ
って全体として正規の位置に維持されている破壊ディス
クを具備するアセンブリ200の局所的な破壊を、その外
側部分において発生させる。その後、圧力容器中の圧力
は増大し、ディスク102を破裂させる。あるいは、ディ
スクアセンブリ全体が砕けるか破裂し、その場合、膨張
ガスは圧力容器から直ちに流れ始め、燃焼生成物によっ
て加熱され、あるいは、燃焼生成物が圧力容器に入るの
を可能にするために持ち上げられてもよく、その後に破
壊ディスク102は増大する圧力容器の圧力によって壊れ
る。 本発明の上述の実施形態における多くの変更と修正
は、もちろん、その範囲から離れることなく実行可能で
ある。したがって、その範囲は、付属の請求の範囲によ
ってのみ制限されると考えられている。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 オッカー，クラウス アメリカ合衆国 48026 ミシガン州・ フレイザー・パイン リッジ ノース・ 16273 (72)発明者 ビショップ，ロバート・ジェイ アメリカ合衆国 48313 ミシガン州・ スターリング ハイツ・リリアン レー ン・13554
Claims (1)
- 【請求項１】第１の端部（26）および第２の端部（28）
を具備する圧力容器（22）を備え、 推進薬ハウジング（50）を備え、この推進薬ハウジング
は、燃焼生成物を作る発火手段と、燃焼生成物を受け入
れる燃焼室（54）と、前記燃焼室（54）から前記圧力容
器に露出された面すなわち壁（60）まで貫通して延びる
少なくとも一本の第１の通路（56a−ｄ）と、前記面か
ら内側に向けられた第１の穴（70）と、前記圧力容器に
収容されていた膨張ガスが流れ出すことのできる出口ポ
ート（89）まで前記第１の穴（70）から延びている少な
くとも一本の第２の通路（72a−ｄ）とを有しており、
前記第１の穴および前記少なくとも一本の第２の通路
（72a−ｄ）は、前記少なくとも一本の第１の通路から
離れており、 ディスクアセンブリ（100）を備え、このディスクアセ
ンブリは、前記第１の穴（70）に曝されている破壊ディ
スクとなる中央部分（102）と、前記破壊ディスクの周
囲に延びている破裂可能な外側部分（104）にして、前
記面（60）に接して前記少なくとも一本の第１の通路を
覆う外側部分（104）と、前記面（60）に前記ディスク
アセンブリを固定するシール手段（112,114）とを具備
しており、前記外側部分は、燃焼生成物と、前記第１の
通路を介して連通している前記燃焼室中の蓄積された圧
力との１つに応じて破壊可能であり、その後で、前記破
壊ディスクが、前記圧力容器の中の増大する圧力によっ
て破壊されて、膨張ガスが前記出口ポートまで前記少な
くとも一本の第２の通路を通って前記圧力容器から流れ
出せる ことを特徴とする膨張装置。
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