JP2968740B2 - インフレータ及びその製造方法 - Google Patents

インフレータ及びその製造方法

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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、インフレータ及び
その製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】通常エアバッグ装置と呼ばれる膨張型拘
束装置は、現代の車両に関して非常に一般的になってい
る。これらの装置は、衝突時に自動的に展開し、乗員室
内の固い面から乗員を保護して衝撃を緩和させる。エア
バッグ装置は、衝突検出装置からの信号によって作動す
る際に、ガス発生器すなわちインフレータから供給され
るガスによって膨張する折り畳んだエアバッグクッショ
ンを含む。多くのタイプのインフレータが開示されてい
る。斯かるインフレータは、極めて短時間のうちにエア
バッグを膨張させるために、充分な量の無毒のガスを解
放できることが要求される。更に、インフレータは、広
い温度範囲にわたる高い信頼性を提供する必要があり、
現代の車両は、確実な動作と長い車両寿命を全っとうす
ることが期待されている。
【０００３】公知のインフレータの設計の１つは、エア
バッグを膨張させるために解放される貯蔵された圧力ガ
スに依存する。別の設計は、エアバッグの膨張のための
充分な量のガスを発生させるために、ガス発生用の固体
材料の発火（着火）に依存する。第３のタイプのインフ
レータは、ガス発生用の固体材料の燃焼と貯蔵された圧
力ガスの組み合わせに依存する。これらの設計は、エア
バッグの膨張に必要なガスを提供するのに機能的である
が、それぞれ不都合を有している。圧力ガスに依存する
設計は、相対的に強い貯蔵容器を提供し、その壁厚は、
エアバッグ組立体の容積と重量を増大させ、車重を常に
減少させようとする車両製造者に影響を及ぼす。ガス発
生用の固体材料の発火に依存する設計は、上昇した温度
における固体微粒子材料を含む発生ガスを通常伴い、エ
アバッグ組立体の布製クッションにガスが到る前に該ガ
スのフィルタ濾過及び冷却のようなコンディション調整
が別途必要となる。
【０００４】最近の幾つかのインフレータの設計は、不
活性ガスを加熱する液体燃料の燃焼に依存しており、製
造コストを低減することに加えて、全く又は殆ど無い固
体微粒子、相当低い温度、相当低い濃度の発生ガス中の
不完全燃焼生成物といった利点を提供する。これらの設
計の幾つかは、本出願と属性を同じくする１９９４年５
月３１日出願のBradley W. SmithとKarl K. Rinkによる
流動性燃料型エアバッグインフレータという名称の米国
特許出願シリアル番号０８／２５２，０３６に詳細に記
載されている。このシリアル番号０８／２５２，０３６
の出願の内容は、本明細書の中に包含される。米国特許
５，４４１，３０２号の『ハーメチックライナー付きピ
ストン駆動型エアバッグインフレータ』は、本出願と属
性を同じくするものであって、流動性燃料及び不活性ガ
スを用いることができる別種のインフレータについて記
載している。この特許に記載のインフレータにおいて、
薄い壁のハーメチックライナーは、該ライナーがインフ
レータの動作中にピストンによって粉砕されるまで、流
動性燃料及び酸化剤の燃焼性混合物又は不活性ガスを包
含する。
【０００５】しかしながら、組立工程を簡略化し得る構
造的特徴を提供するために、公知の流動性燃料型のイン
フレータの設計を改善・改良する必要性は高い。また、
流動性燃料型インフレータに依存する流動性材料の貯蔵
の信頼性を改善する必要性がある。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】本発明の主たる目的
は、組立工程を簡略化し得る安価な流動性燃料型の着火
装置（igniter ）の構造を提供することにある。本発明
の別の目的は、新奇な改善された設計に係るインフレー
タ組立のための簡略化した工程の構成にある。
【０００７】本発明の更に別の目的は、使用する個々に
貯蔵した燃料のための独立した自己保持型の貯蔵チャン
バを有した流動性燃料型インフレータの構成にある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記独立した自己保持型
の貯蔵チャンバは、インフレータ組立領域から離れた位
置で装着及びリークテストが実施可能である。装着済み
チャンバは、インフレータに組立られるインフレータ組
立領域まで搬送される。この工程は、大多数のインライ
ン式の溶接、充填、検査の処理をなくす。更に、リーク
テストの信頼性を悪化させ得る溶接のような相当汚いオ
ンライン処理から離れたオフラインで実施可能であるの
で、より正確なリークテストが得られる。
【０００９】
【発明の実施の形態】図１は、ハウジング１１を有する
インフレータ１０を示し、この実施態様において、ハウ
ジング１１は、受容部材１２と閉塞部材１３とを含む。
受容部材１２は、閉じた端部１４と開いた端部１６とを
有し、側壁１７は、両端部１４、１６の間を延びてい
る。ハウジングは、通常スチールやアルミニウムのよう
な金属から形成され、ガス出口ポート１８を含む。ガス
出口ポート１８は、展開時のようなガス導入工程時に実
質的に中立なスラストを提供し得るようなパターンで配
置構成される。受容部材１２の開いた端部１６は、閉塞
部材１３によって閉じられる。閉塞部材１３は、端部閉
塞組立体２０から成る。端部閉塞組立体２０は、展開中
に受容部材の開いた端部を実質的に気密シールする。端
部閉塞組立体２０は、フランジ２２と、該フランジ２２
の中央開口に貫設したイニシエータ（initiator ）すな
わち着火装置（squib ）２４とを含む。端部閉塞組立体
２０は、後述するように、フランジ２２の丸い外周縁部
を被うように延びる側壁１７の曲げ加工部２５によっ
て、燃料カップ２６と酸化剤チャンバ２５とに対して所
定位置に保持される。端部閉塞組立体２０は、公知の摩
擦溶接、レーザー、ＭＩＧやＴＩＧ等の溶接技術によっ
て受容部材１２に対して接合され得る。
【００１０】流動性燃料が予め充填される燃料カップ２
６は、着火装置２４の直前で部分的に被うように配置さ
れる。燃料カップ２６は、金属、セラミック、あるいは
プラスチックで形成される単一の貯蔵チャンバであっ
て、インフレータとして必要な流動性燃料を総て包含す
るのに充分な性能を有する。燃料カップ２６の直前でそ
れを部分的に被うのは、酸化ガス組成物を包含する酸化
剤チャンバ２８である。酸化剤チャンバ２８は、プラス
チック、セラミック、あるいは金属で形成される単一の
貯蔵チャンバである。酸化剤チャンバ２８は、酸化剤チ
ャンバ２８がハウジング内に１ユニットとして挿入され
得るようにするために、受容部材１２の側壁１７の内部
寸法よりも充分小さい外部寸法を有する酸化剤チャンバ
側壁３０を有する。酸化剤チャンバ側壁３０は、酸化剤
チャンバ２８の一端を閉じる閉塞フランジ３２と、酸化
剤チャンバ２８の他端を閉じる一体的なドーム部３４と
の間に延びている。閉塞フランジ３２は、燃料カップ２
６を部分的に被うように中央に配置されて内方に向いた
筒体部３６を含む。閉塞フランジ３２は、好ましくは溶
接やろう付けのような部分的な融解及び再固化を伴う方
法によって、その外周部３８が側壁３０に気密的に接合
されている。酸化剤チャンバ２８を酸化ガス組成物で充
填するためのポート３９は、適当な箇所に、例えば閉塞
フランジ３２に設けることができる。
【００１１】不活性ガス組成物は、酸化剤チャンバ２８
の直ぐ前に配置した不活性ガスキャニスタ（以下、キャ
ニスタ）４０の中に配置される。キャニスタ４０は、プ
ラスチック、セラミック、あるいは金属から形成された
単一の貯蔵チャンバである。キャニスタ４０は、キャニ
スタ前端の前方に延びているドーム部４４と、キャニス
タ他端の内方に延びているドーム部４８を含む端部閉塞
プレート４６との間に延びる側壁４２を有する。側壁４
２は、キャニスタが受容部材１２内に１ユニットとして
挿入され得るようにする最大寸法を有する。内方に延び
るドーム部４８は、酸化剤チャンバ２８のドーム部３４
の上に相補的に嵌合する。端部閉塞プレート４６の外周
部分は、好ましくは溶接やろう付けにより、側壁４２に
対して気密シールされる。キャニスタ４０を充填するた
めのポート５２は、図示実施態様ではドーム部４４に設
けられるように、適当な箇所に設けられ得る。
【００１２】ドーム部３４、４４、４８、並びに、燃料
カップ２６のドーム部は、破裂領域として弱体部を具備
する。典型的には、そのような弱体部は、破裂折り目や
十字架状部をドーム部に設けることによって形成され
る。そのような弱体部は、ドーム部及び筒体部の適当な
箇所に溶接構造の破裂ディスクを設けることによって形
成される。
【００１３】車両のエアバッグ装置に取付けられ、急激
な減速状態に陥った、例えば車両前方部の衝突の場合、
車両の何れかに取付けられた減速センサ（図示せず）か
らの電気信号により、インフレータが作動する。電気信
号は、着火装置２４に伝達されて、それを着火させ、こ
れにより、燃料カップ２６内の流動性燃料の圧力及び温
度が上昇し、燃料カップの凹所を構成する酸化剤チャン
バの窪み部の内壁３６及び燃料カップが破裂するような
状態になる。次いで、燃料及び酸化ガスは、酸化剤チャ
ンバ２８内で発火し、内部圧力及び温度が上昇し、酸化
剤チャンバ２８のドーム部３４と、相補的なキャニスタ
４０のドーム部４８とが破裂する。次いで、酸化剤チャ
ンバ２８に生じた燃焼生成物は、キャニスタ４０内の不
活性ガスと混合してこれを加熱し、これにより、これら
のガスの圧力は、キャニスタのドーム部４４が破裂する
まで上昇し、結果的に発生したガスは、ガス出口ポート
１８を通って流出する。キャニスタ４０内の不活性ガス
の昇温により、酸化した燃料から生じた燃焼生成物は冷
却され、その結果、ガス発生物は、不活性ガス構成要素
が無い場合よりも低温になる。流出する発生ガスは、エ
アバッグクッションの内部に向けられ、エアバッグクッ
ションは、意図した展開状態に迅速に膨張せしめられ
る。
【００１４】進歩的デザインの本インフレータは、イン
フレータの最終組立中に実施されるべき多数の処理を最
少化しながらインフレータ製造における多くの不都合を
最少化するように制御し得る簡素化された製造方法によ
って組立られ得る。不活性ガスキャニスタ４０及び酸化
剤チャンバ２８を単一の貯蔵チャンバとして設けること
により、これらのチャンバは、インフレータの最終組立
ラインから離れた場所で、対応するガス組成物が充填さ
れ得る。一度充填されると、それらは、個々にリークテ
ストを行うことができ、問題のチャンバは、捨てられる
か、適当にリサイクルされるかのいずれかである。許容
できるリークテスト結果を有するチャンバは、次いで、
インフレータ最終組立ラインに搬送され、そこでは、テ
スト及び充填が済んだユニットとして、インフレータハ
ウジングの中に挿入される。チャンバ２８、４０がハウ
ジング内に一度組み込まれると、燃料カップ２６が、挿
入され、端部閉塞組立体が、受容部材の中に挿入され、
側壁１７の一部が、閉塞フランジ２２の丸い外縁部の上
に曲げ加工される。
【００１５】対照的に、以前のインフレータ組立工程
は、インフレータハウジングの中にチャンバが形成され
た後に充填されるべき不活性ガスチャンバ及び酸化剤チ
ャンバを必要とする。リークテストは、ハウジング内に
組み込まれた後に、チャンバについて実施されねばなら
ない。不満足なリーク率は、組立済み又は部分組立済み
のインフレータ構造を捨てるかリサイクルするかのいず
れかを通常必要とさせる。そのような点において、この
構造は、本発明の単一貯蔵チャンバの場合よりも、相当
に多くの材料と労力を投入することを要求する。従来の
特定のインフレータのデザインや許容できないリーク率
が認められた時点における完成の程度によるが、捨てる
よりもリサイクルできる組立体の数量は、リークするチ
ャンバのアクセス可能性（accessibility ）に関係して
いる、といことが明らかである。本願のデザインは、テ
ストされるチャンバが完全にアクセス可能である時点に
おいてリーク率テストを行うことを可能にする。これに
より、捨てるのではなく、不満足ながら修正工程によっ
てリサイクル可能な貯蔵チャンバの数を増やすことがで
きる。
【００１６】貯蔵チャンバの各々がハーメチック・シー
ルされるので、インフレータハウジング１２及び端部閉
塞組立体２０は、ハーメチック・シールによって接続さ
れる必要がなく、安価な機構を用いて接続可能である。
特に、閉塞フランジ２２の丸い外縁部の上に受容部材の
側壁１７の一部を単純に曲げ加工する前記処理は、実質
的にリークが無く、非常に申し分が無いようにハウジン
グを密閉（閉塞）できる。勿論、溶接のような別の技術
によって密閉可能であるが、そのような技術は通常大規
模な機械装置や資本の投入を必要とする。
【００１７】図２に示す実施態様は、図１の実施態様と
同様であり、同じ部品・部分については、同じ参照符号
が用いられる。基本的な相違は、受容部材１２の開いた
端部１６に対して端部閉塞組立体２０を取付けるため
に、溶接接合部５８を用いたことと、酸化剤との混合物
として流動性燃料を貯蔵チャンバ６０の中に入れること
により燃料カップ２６をなくしたことである。酸化剤と
燃料の混合物は、注意して制御及び処理されねばならな
い燃焼性の混合物を形成する。酸化剤に対する燃料の比
率を変えることにより、しかしながら補助的な燃料源を
要することなく、相対的な燃焼の程度を変更することが
可能である。斯かる比率は、燃焼が可能である範囲、好
ましくは、燃料が貧弱若しくは酸素が豊富な範囲に保持
される必要がある。この実施態様は、少ない構成要素の
ために、組立作業を単純化する。それは燃料及び酸化剤
の完全な混合を確実にする。
【００１８】イニシエータ（着火装置）２４の作動時
に、燃焼生成物は、貯蔵チャンバ６０内に設けた周窪み
６２に解放され、これにより、該周窪みに設けた破裂領
域が破裂する。イニシエータからの燃焼生成物は、チャ
ンバ６０内で燃え易い混合物と混合し、これにより、チ
ャンバ６０のドーム部６４に設けた破裂領域と、不活性
ガス貯蔵チャンバ４０の相補的なドーム部４８は、発火
して破裂する。次いで、燃焼ガスは、貯蔵チャンバ４０
内の不活性ガスと混合してその温度を上昇させ、ドーム
部４４に設けた破裂領域を膨張させて破裂させ、これに
より、発生ガスは、ガス出口ポート１８を通って流れ、
エアバッグクッションを膨張させるように導入される。
【００１９】上述の単一貯蔵チャンバは、プラスチッ
ク、セラミック、あるいは金属から形成される。プラス
チック製の貯蔵チャンバは、化学的及び物理的な長期安
定性、並びに、相対的に容易な製造を可能にする。適切
なプラスチックは、ポリスチレン（polystyrene ）やポ
リカーボネート（polycarbonate ）等の熱可塑性プラス
チックである。プラスチック製の貯蔵チャンバの部品
は、射出成形、ブロー成形、押出成形、圧縮及び回転の
技術によって形成され得る。様々の溶接及び接合技術、
並びに、部分的な溶解及びそれに続く再固化のために用
いられ得る溶剤や接着剤によって、それらは接合可能で
ある。モールド成形に用いる型（mold）によって、チャ
ンバのドーム部には、十字架状の破裂領域が設けられ得
る。
【００２０】ジルコニア（zirconia）のようなセラミッ
クから形成される貯蔵チャンバは、強度及び化学的な長
期安定性を提供する。そのような貯蔵チャンバの部品
は、セラミック成分の混合流動体（pouring mix ）を用
意し、該混合流動体を所望形状に形作り、この形作った
ものを、『未焼結（green ）』のものを形成するように
相対的に低い温度で乾燥させ、この『未焼結』のもの
を、セラミックを固化するために高温で焼き固めること
によって、製造される。セラミック部品は、ガラス溶接
やろう付けの技術を用いて接合される。破裂領域に肉薄
の部分を設け、残りの壁部分を標準の肉厚にすることに
よって、ドーム部には、十字架状の破裂領域が射出成形
される。金属製の貯蔵チャンバは、標準の衝撃成形及び
溶接又はろう付けの技術を用いて、スチールやアルミニ
ウムのような金属から形成され得る。所望の破裂領域に
肉薄の壁の破断折り目を設けるためのスタンプ装置を用
いて、十字架状のそれが付与・形成される。スチール製
の貯蔵チャンバにおいて、典型的な壁厚は、０．０４〜
０．１インチ（１．０１６〜２．５４ｍｍ）の範囲、好
ましくは、０．０７〜０．０９インチ（１．７７８〜
２．２８６ｍｍ）の範囲にある。破裂折り目における肉
薄な部分の厚さは、０．０１〜０．０３インチ（０．２
５４〜０．７６２ｍｍ）の範囲、好ましくは、０．０１
５〜０．０２インチ（０．３８１〜０．５０８ｍｍ）の
範囲にある。
【００２１】貯蔵チャンバは、剛性構造を有するよう
に、そして、ガス混合物がそれぞれ貯蔵されるべき圧力
並びに政府の専門家等によるテストにおいてさらされ得
る圧力において安全な取り扱いができるように、設計さ
れるべきである。しかしながら、エアバッグ展開時のガ
ス発生器が作動する際にさらされ得る圧力において貯蔵
チャンバが剛性構造を有するように設計されることは必
要でない。展開時に貯蔵チャンバは、インフレータハウ
ジング１１の中に装着されており、該ハウジングによっ
て増強ないし補強される。従って、ハウジング１１は、
展開時の構造的一体性が確保されるように、貯蔵チャン
バに充分な補強を付与できるように設計されねばならな
い。これらのチャンバは、展開時に破裂するように意図
されたというよりは、前記チャンバ部分が剛性構造を呈
するような充分な構造的一体性を保有すべきである。貯
蔵チャンバの壁の所定設計強度により、ハウジング１１
の内壁部の中に膨張することができ、これにより、ハウ
ジング内壁部との実質的な気密シールが形成される。形
成後において、貯蔵チャンバは、各々のガス混合物によ
って充填される。典型的には、この充填工程は、貯蔵チ
ャンバの壁の適当な箇所に設けた充填孔を通してガス混
合物を注入すること、次いで、僅かに大きなボールで充
填孔をプラグ閉栓してチャンバをシールすることを含
む。このチャンバ（容器）の有益的な充填方法として、
図３（Ａ）、（Ｂ）、又は（Ｃ）に示したようなシール
の何れかに対応するシールがある。充填孔がガス充填装
置の圧力ガスによって形成される好ましくない環境にあ
り、続いて、ガス充填装置の圧力部から充填孔が脱離さ
れた後に実施され得る相対的に高い温度を伴う技術によ
る初期シールの上の永久シールの形成が行われるものに
対して、これらのシールは、相対的に低い温度における
初期シールの形成を特徴としている。図３（Ａ）及び図
３（Ｂ）のシールは、コンベヤや他の搬送装置の上のガ
ス充填装置に容器（チャンバ）を供給することによって
実施される。図示のような丸い小さな金属製のボールの
ようなプラグ閉栓構造体７０は、該容器の壁７６のガス
充填ポート７４の上の凹所７２に配設され、該ポート
は、ガス充填ヘッド（すなわちノズル）と整列し且つ流
体連通する。プラグ閉栓構造体７０は、ボール又はピン
の形状に形成でき、その少なくとも一部は、一度装着さ
れたならば充填ポートとシール係合し得るような直径を
有した円筒状である。前記丸いボールの直径よりも小さ
な直径を有する磁化した又は磁化し得る小さな丸いロッ
ドは、所定位置に移動され、前記丸いボールと磁気的に
整合するように下げられる。次いで、ロッドは、丸いボ
ールと共に僅かに引き下げられ、これにより、ガス充填
ヘッドからチャンバへの圧力ガスの通路が開くように、
充填ポートが開く。ガス充填が完了するとき、ロッドが
伸びて、該ボールを充填ポートの中に強制移動させ、そ
の工程中に僅かに変形させ、実質的な耐リークのシール
を形成させる。次いで、凹所７２の外側の大きな直径に
対応する幾分大きな丸い第２のボール７８は、該凹所の
中に挿入され、容器の隣接する壁に溶接あるいは固定さ
れる。チャンバは、燃焼性ガスで充填されるとき、溶接
又は類似の処理が実施される前に、ガス充填装置の中の
燃焼性環境から引き離される。チャンバは、加圧された
不活性ガスで充填されるとき、溶接ステップを開始する
前に、ガス充填装置から引き離される必要がない。別の
安全面の利点は、先に挿入したプラグ閉栓構造体によっ
てチャンバ内の燃焼性混合物から隔離するように、凹所
に挿入した大きなボールを溶接する代わりに、プラグ閉
栓構造体をチャンバ壁に溶接することを不要にすること
である。
【００２２】プラグ閉栓構造体７０は、金属又はプラス
チックから形成される。プラスチックから形成される場
合、それが磁化したロッドにくっつくことができるよう
な添加物を含むか、あるいは、プラスチック製ボールを
持ち上げるのを可能にする真空チャネル（vacuum chann
el）や穿孔ポイント（piercing point）のような異種の
機構を該ロッドが具備するかの何れかである。必須では
ないが、好ましくは、プラグ閉栓構造体を形成する材料
は、充填ポート７４が貫通形成される材料よりも軟らか
く、これにより、充填ポート７４ではなくてプラグ閉栓
構造体７０は、シール作業中に僅かに変形される。
【００２３】上記方法は、図３（Ａ）及び図３（Ｂ）に
示したシールの形成に関して、実質的に同じである。し
かしながら、図３（Ｂ）の実施態様においては、凹所７
２の下側の窪みすなわちボア８２に嵌合するように形成
したインサート８０の両端の間に延びる空所としての充
填ポート７４が設けられる。好ましくは、該ボアは、容
器壁を貫通するにつれて内方に先細になる。該ボアは、
容器壁を総て貫通するように延びていてもよく、あるい
は、突起を具えるために壁の一部にのみ延びているよう
でもよく、その場合、より小さな直径のポートは、該突
起を貫通して容器の内部まで延びる。このインサート８
０は、金属又はプラスチックの何れかから形成され得る
が、好ましくは、容器壁７６を形成するために用いる材
料よりもソフトである材料から形成される。
【００２４】図３（Ｃ）に示すシールは、第１の凹所７
２と整列しそれよりも大きな容器壁７６の第２の凹所８
６に、充填ポート７４を含むプラスチック製インサート
８４をプレスフィット又は射出成形することによって形
成される。一度充填すると、容器は、超音波溶接によっ
てガス充填ポートを閉じることによって初期的にシール
される。超音波溶接により、ガス充填ポートの周りのプ
ラスチック製インサートの部分には、エネルギが付与さ
れ、その部分が溶けて流れてガス充填ポートを塞ぐまで
実施される。プラスチック再固化により、ガス充填ポー
トは、シールされる。次いで、容器は、ガス充填装置の
加圧領域から引き離され、凹所７２内のボール８８を容
器壁７６に溶接することによって完全にシールされる。
【００２５】このシール技術は、金属製の容器に特に好
適であり、プラスチック製インサートの使用により、金
属の溶接技術に通常関係する温度よりもかなり低い温度
で初期の溶接シールを行うことができる。ガス充填装置
の加圧環境において形成される初期シールは、耐リーク
のシールを提供できるが、外側のボール閉塞体を容器壁
に溶接することによって形成される永久的なシールは、
位置ずれの移動を起こさせないし、溶接のような更に確
実な固定による別のシールを提供することになる。現代
の車両のために意図したエアバッグ組立体の期待される
寿命の長きに亙る耐リーク性シールの入手が助長され
る。金属製の貯蔵チャンバを永久的にシールするための
金属製ボールの使用が特に効果的・効率的であることが
認められた。
【００２６】貯蔵チャンバは、各々のガス混合物で充填
された後において、リーク率が許容できるものであるか
否かを決定するためにリークテストされる。次第にエア
バッグ組立体は少なくとも１５年の実用寿命を有するよ
うに設計されるようになっている。全体的にリークの無
い容器を形成することは不可能であると言われている
が、１５年後の効果的で充分な膨張用ガスを提供するた
めに貯蔵容器に充分なガスを保持するため、貯蔵容器は
事実上リーク無しでなければならない。満足なリーク率
を呈する容器は、ガス発生器組立体領域に運ばれる。典
型的には、そのようなリーク率は、約５×１０-6ａｔ
ｍ．ｃｃ．／ｓｅｃ．よりも小さく、好ましくは、３×
１０-6ａｔｍ．ｃｃ．／ｓｅｃ．よりも小さく、最も好
ましくは、約１×１０-7ａｔｍ．ｃｃ．／ｓｅｃ．より
も小さくなければならない。不満足なリーク率を呈する
容器は、リークの位置及び特性や捨てることとリサイク
ルとの相対的な経済性にも依るが、捨てられるか、ある
いはリサイクルされるかの何れかである。
【００２７】本インフレータに用いられ得る流動性燃料
は、広範囲のガス、液体、微細分割した固体を包んでお
り、適当な酸化剤と適当な比率で混合したときに発火性
の混合物を構成する。斯かる燃料は、水素；メタン、エ
タン、プロパン、ブタン、オクタン、ガソリン、灯油の
ような炭化水素ベースの燃料；アルコール、エステル、
エーテルのような炭化水素の誘導体；石炭、木炭のよう
な炭素性材料を含む微細分割した固体材料；木、ピー
ト、綿のようなセルロース含有材料；澱粉、小麦粉、穀
物粉のような食物粉；プラスチック、ゴム、松やにのよ
うな炭素性ポリマー；マグネシウム、アルミニウム、チ
タニウムのような金属；を含む。流動性燃料は、これら
の燃料を組み合わせたもの、並びに、水のような他の材
料を組み合わせたものを包含することができる。特に、
有用な燃料は、ブタンとエタノールを含む。
【００２８】燃料カップのような別々の容器に燃料が収
容される場合、インフレータ内の構造的要素が相当弱化
し不都合にさらされるような温度よりも低い温度で自動
発火し得るように、燃料が選択され得る。そのような特
性を得るための燃料の選択については、Karl K. Rinkに
よる１９９５年２月２日に出願した共通所有のシリアル
番号が０８／３８２，５５９である出願に更に詳細に記
載されており、その内容は本明細書の中に参考として組
み込まれる。このシリアル番号０８／３８２，５５９の
出願は、自己着火動作のシーケンスを提供するために、
特定の破裂点温度を有する燃料貯蔵要素を設ける必要性
について教示している。本実施例の図１において、酸化
剤チャンバの筒体部３６の破裂点温度は、燃料の自己着
火性が意図されるとき、燃料貯蔵要素２６のそれと共に
制御されねばならない。
【００２９】酸化剤チャンバ２８に収容される酸化ガス
混合物は、勿論のこと、酸化剤を含んでいなければなら
ない。適当な酸化剤は、ヘリウム、アルゴンのような不
活性ガス、二酸化炭素、窒素のような１以上の希釈剤と
結合された酸素、希釈化空気、純粋酸素、空気のような
様々の酸素含有ガスを包含する。亜酸化窒素Ｎ2 Ｏは、
別の酸化媒介物として適当であり、二酸化炭素のような
希釈剤と共に使用され得る。上述のように、酸化ガス混
合物は、１以上の流動性燃料を含むことができる。典型
的には、酸化ガス混合物は、リークテスト中の検出性の
ためにヘリウムを包含できる。特に有益な酸化ガス混合
物は、酸素６０％、アルゴン３０％、ヘリウム１０％を
含み、約５００〜３０００ｐｓｉｇの間、好ましくは、
２０００〜３０００ｐｓｉｇの間の圧力の下で、単一の
酸化剤貯蔵チャンバの中に充填される。この混合物の酸
素／アルゴンの比率は、着火（発火）を特定の状態に適
合させるために変更可能である。エタノールのような液
体燃料が酸化剤との混合物として用意される場合、貯蔵
圧力は、２００〜２０００ｐｓｉｇの範囲にあり得る。
【００３０】不活性ガスチャンバ４０は、典型的には２
０００〜４０００ｐｓｉｇの範囲、好ましくは３０００
〜４０００ｐｓｉｇの範囲の圧力で、アルゴン、窒素、
ヘリウム又はキセノンのような不活性ガスが充填され
る。通常不活性ガスは、リークテストの検出性のため
に、少なくとも少量、約２％〜約１５％、好ましくは、
約２％〜約５％のヘリウムを包含する。
【００３１】上述の記載は、本発明の良好な理解を意図
したものである、と理解されるべきである。本発明の範
囲内における変更が当業者にとって自明であるので、不
必要な限定が加えられるべきではない。すなわち、本発
明の範囲は、特許請求の範囲に基づいて決定されるべき
である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るガス発生器すなわちインフレータ
の側面図である。
【図２】本発明に係る別のインフレータの側面図であ
る。
【図３】加圧ガスを包含する貯蔵チャンバのようなシー
ル式の容器のための有用な閉塞体を示す図である。
【符号の説明】
１０…インフレータ １１…ハウジング １２…受容部材 １３…閉塞部材 １７…側壁 ２２…フランジ ２４…着火装置 ２６…燃料カップ ３４、４４、４８…ドーム部 ３９…ポート ４０…キャニスタ ４２…側壁
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 デビッド ピー．コソフ アメリカ合衆国，ユタ 84401，オグデ ン，ウエスト 2390 サウス 2200 (72)発明者 ケリー エー．クーク アメリカ合衆国，ユタ 89315，フーパ ー，サウス 5691 ウエスト 5100 (72)発明者 デビッド ジェイ．グリーン アメリカ合衆国，ユタ 84302，ブライ ハム，ウエスト 632 ノース 300 (56)参考文献 特開 平７−165000（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−316247（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−144147（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−191372（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−8788（ＪＰ，Ａ) 実開 昭62−184450（ＪＰ，Ｕ) 特公 昭49−11911（ＪＰ，Ｂ１) 特表 平５−505990（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) B60R 21/26

Claims (18)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 貯蔵チャンバに流動体を充填する方法で
    あって、 （ａ）貯蔵チャンバの壁を貫通する第１キャビティを設
    け、 （ｂ）第１キャビティの中に嵌合し得る形状を有して両
    端の間に延びる側壁を有すると共に該両端の間に延びる
    第２キャビティを有するインサート構造体を設け、 （ｃ）第１キャビティにインサート構造体を挿入し、 （ｄ）第２キャビティを介して貯蔵チャンバに流動体を
    送り込み、 （ｅ）本質的に耐リーク性のシールによって第２キャビ
    ティを閉じ、 （ｆ）貯蔵チャンバ壁のシール部分と外部との間で第１
    及び第２キャビティの少なくとも一方にプラグ閉栓構造
    体を設け、 （ｇ）プラグ閉栓構造体を近傍の貯蔵チャンバ壁部分に
    溶着する、 ことを含むことを特徴とする方法。
  2. 【請求項２】 前記第２キャビティを閉じるステップ
    は、円筒部を有するピンを設け、該ピンの円筒部を第２
    キャビティに挿入することを含むことを特徴とする請求
    項１記載の方法。
  3. 【請求項３】 前記第２キャビティを閉じるステップ
    は、ボールを設け、該ボールを第２キャビティに挿入す
    ることを含むことを特徴とする請求項１記載の方法。
  4. 【請求項４】 前記第２キャビティを閉じるステップ
    は、 第２キャビティを被うインサート構造体部分を溶融さ
    せ、 該溶融した部分が第２キャビティを閉塞する形状になる
    ように流動させ、 該溶融した部分が該閉塞する形状で再固化するようにさ
    せることを特徴とする請求項１記載の方法。
  5. 【請求項５】 前記貯蔵チャンバの壁は金属で形成さ
    れ、前記インサート構造体はプラスチックで形成される
    ことを特徴とする請求項４記載の方法。
  6. 【請求項６】 前記インサート構造体部分を溶融させる
    ステップは、超音波エネルギを加えることを含むことを
    特徴とする請求項４記載の方法。
  7. 【請求項７】 貯蔵チャンバに流動体を充填する方法で
    あって、 （ａ）貯蔵チャンバの壁を貫通する第１キャビティを設
    け、 （ｂ）第１キャビティの中に嵌合し得る形状を有して両
    端の間に延びる側壁を有すると共に該両端の間に延びる
    第２キャビティを有するインサート構造体を設け、 （ｃ）第１キャビティの中にインサート構造体を装入
    し、 （ｄ）第２キャビティを介して貯蔵チャンバ内に流動体
    を送り込み、 （ｅ）第２キャビティを被うインサート構造体部分を溶
    融させ、該溶融した部分が第２キャビティを閉塞する形
    状になるように流動させ、該溶融した部分が該閉塞する
    形状で再固化して第２キャビティをシールすることを特
    徴とする方法。
  8. 【請求項８】 前記インサート構造体部分を溶融させる
    ステップは、超音波エネルギを加えることを含むことを
    特徴とする請求項７記載の方法。
  9. 【請求項９】 前記インサート構造体はプラスチック材
    料で形成されることを特徴とする請求項７記載の方法。
  10. 【請求項１０】 受容部材と閉塞部材を有し、内部及び
    外部の間に開口を有したハウジングを含むインフレータ
    であって、 ハウジングは、 加圧された酸化剤ガスを含む第１貯蔵チャンバと、 加圧された不活性ガスを含む第２貯蔵チャンバと、 流動性燃料と、 流動性燃料の燃焼を開始させるイニシエータ手段、 とを含み、 イニシエータ手段の作動により、酸化剤ガスと共に流動
    性燃料が燃焼し、発熱し、燃焼生成物が発生し、不活性
    ガスと混合して温度上昇させ、発生ガスが生じ、ハウジ
    ングの開口を通って流出し、 少なくとも一方の貯蔵チャンバは、単一構造体から成
    り、 該単一構造体は、 （ａ）対応する貯蔵ガスの全充填量を包含可能であり、 （ｂ）受容部材及び閉塞部材の接続前に受容部材の中に
    装着され得る寸法を有し、 （ｃ）外方に延びるドーム部を有した第１端部と、内方
    に延びるドーム部を有した第２端部、との間に延びる側
    壁を含むことを特徴とするインフレータ。
  11. 【請求項１１】 前記第１及び第２貯蔵チャンバは、い
    ずれも単一構造体から成ることを特徴とする請求項１０
    記載のインフレータ。
  12. 【請求項１２】 第１貯蔵チャンバを構成する単一構造
    体の外方に延びるドーム部は、第２貯蔵チャンバを構成
    する単一構造体の内方に延びるドーム部の中に嵌合する
    ことを特徴とする請求項１１記載のインフレータ。
  13. 【請求項１３】 両単一構造体の側壁は、実質的に同じ
    断面積を有することを特徴とする請求項１２記載のイン
    フレータ。
  14. 【請求項１４】 流動性燃料は、酸化剤ガスと混合され
    て第１貯蔵チャンバの中に収容されることを特徴とする
    請求項１０記載のインフレータ。
  15. 【請求項１５】 前記第１貯蔵チャンバは、酸化剤及び
    不活性ガスを包含する酸化剤ガス混合物を収容すること
    を特徴とする請求項１０記載のインフレータ。
  16. 【請求項１６】 前記第１端部は、前記側壁と一体であ
    り、前記第２端部は、前記側壁に接続されることを特徴
    とする請求項１０記載のインフレータ。
  17. 【請求項１７】 前記ドーム部の各々は、前記側壁に関
    係した強度的に弱い破裂領域を含むことを特徴とする請
    求項１０記載のインフレータ。
  18. 【請求項１８】 少なくとも一方のドーム部の前記破裂
    領域は、十字架形状を含むことを特徴とする請求項１７
    記載のインフレータ。
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