JP3028182U - 圧縮ガスエアバッグインフレータ用の複合低圧スイッチ/スクイブ或いはイニシエータ/ガスジェネレータ装置 - Google Patents
圧縮ガスエアバッグインフレータ用の複合低圧スイッチ/スクイブ或いはイニシエータ/ガスジェネレータ装置Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 自動車用エアバッグシステムにおけるインフ
レータの貯蔵ガスを加熱膨張するように起動する機能と
該ガスの圧力低下を検知する機能を併備した液体燃料入
り装置(122)を提供。 【解決手段】 離間配置の導電可撓性隔膜(146,1
48)が気密部室(144)の対向壁部を構成し、圧力
モニタ抵抗器(154)が両隔膜と直列に接続されて成
る電気回路が診断ユニットに接続しており、気密部室
(144)は酸化剤ガスと液体燃料を収容していて、そ
の外部環境を構成するインフレータの圧縮ガスを収容し
たガス貯蔵部室(14)に挿置されており、圧力モニタ
抵抗器(154)は貯蔵部室(124)の圧力が所定値
だけ低下すると当該抵抗器と両隔膜(36,38)の1
方との電気接続が断たれるように両隔膜に挟持される。
レータの貯蔵ガスを加熱膨張するように起動する機能と
該ガスの圧力低下を検知する機能を併備した液体燃料入
り装置(122)を提供。 【解決手段】 離間配置の導電可撓性隔膜(146,1
48)が気密部室(144)の対向壁部を構成し、圧力
モニタ抵抗器(154)が両隔膜と直列に接続されて成
る電気回路が診断ユニットに接続しており、気密部室
(144)は酸化剤ガスと液体燃料を収容していて、そ
の外部環境を構成するインフレータの圧縮ガスを収容し
たガス貯蔵部室(14)に挿置されており、圧力モニタ
抵抗器(154)は貯蔵部室(124)の圧力が所定値
だけ低下すると当該抵抗器と両隔膜(36,38)の1
方との電気接続が断たれるように両隔膜に挟持される。
Description
【0001】
本考案はイニシエータ、ガスジェネレータ/ヒータ及び「低圧スイッチ」(L PS)の機能を単一の装置に組込むことに関するものである。こゝではこの単一 装置を「イニシエータ/モニタ」装置と称するが、これは貯蔵ガスを膨張可能に したエアバッグ緩衝式自動車用安全システムにおけるインフレータ(膨張器)の 中で特別の役割を果すものである。 貯蔵ガスシステムはガスを発生させるガスジェネレータ(ガス発生器)と、膨 張可能エアバッグを膨張させ、それにより加害物に自動車が衝突したときに搭乗 者を保護するための追加の膨張用圧縮(加圧)ガスを貯蔵している容器とを含む 。
【0002】
膨張可能エアバッグは折り畳み可能であって、この折り畳まれた条件の下で自 動車内の正常な搭乗者位置の最近かに配位するステアリングホイール、ダッシュ ボード、その他適宜の個所に貯蔵されるものである。自動車の衝突が起きるやい なや、膨張可能エアバッグがインフレータによって拡張させられる。このインフ レータ(膨張器)とは供給用の圧縮、即ち加圧ガスを収容貯蔵する部室(チァン バ)を規定している圧力容器の形式の流体供給手段を含むものである。
【0003】 「エアバッグ インフレータブル リストレイント システムのためのハイブ リッドガスジェネレータ」の名称で、Bradley W.Smithが199 2年12月14日に出願し、本出願人に譲渡されている米国特許出願第989, 854号であって、現在米国特許第5,290,060号になっている斯ゝる特 許文献によれば、ガスジェネレータ(ガス発生器)が作動すると、具体的には貯 蔵ガスを加熱してガス圧を高める発火式瞬間ヒータ(ピロテクニックヒータ)が 作動するや圧力容器内の加圧(圧縮)貯蔵ガス供給手段がガスを解放するように なっている。このガス解放により圧力容器の1部が破裂させられる。この破裂部 分は適宜のガス流配向手段と連通していて、この手段により解放されたガスが膨 張可能バッグの内部に逃げ込むようになっている。バッグは搭乗者に対しその前 で膨張して保護クッションとして機能する。
【0004】 上記圧縮、即ち加圧された供給ガスはハイブリッド(混成)安全緩衝システム の極めて重要な部分である圧縮ガス圧が所定値より降下しているならば、システ ムは適正に作動しない。
【0005】 圧力容器は代表的にはアルゴン等の不活性ガス、或いはアルゴンとその他の不 活性ガスの混合気で室温において略3000psi まで加圧、圧縮されている。こ の種の容器は貯蔵ガスの圧力が15年以上であり得る自動車の寿命の期間に室温 において約200psi を越える圧力分だけ降下しないようにガス圧を維持するよ うにしたものでなければならない。以上述べた寿命期間や圧力差分の限界値は単 に説明のためのものであり、本考案の構成の限界条件として意図されたものでは ない。
【0006】 圧縮ガスを用いたエアバック膨張システムにおいては、インフレータから加圧 ガスを予期した通りに実質的に瞬時に解放してエアバッグに充満させるための手 段が必要である。それに加えて、ガスをその解放に際し加熱して、ガス圧を高め ること及び/或いはエアバッグ膨張特性を向上させることが望まれる。多くの米 国自動車メーカーでは、最近は実質的な量の圧縮ガスがインフレータの寿命の期 間内にインフレータから漏洩しているか否かを検出する検出性能の温度補正手段 も要求している。
【0007】 最近のハイブリッド(混成)エアバッグインフレータは、インフレータに貯蔵 されているガス容量が充分な量であることを示すための「低圧スイッチ」(これ は圧力低下感応スイッチを意味し、差圧感応スイッチともいえる)と、イニシエ ータ(点火管)と、ガスジェネレータと圧力容器に貯蔵された「冷」ガス(コー ルドガス)を加熱する手段としての発火(プロテクニック)材料とを用いている 。現状では、上記の種々の要素を1体物構成の費用効率の良い小形装置に取り替 えることによりインフレータ組立品(アッセンブリ)の複雑性とコストを低減す ることの必要性とその需要が存在する。本考案は後述のように、この観点から当 業界技術に存在するギャップを埋めるために工夫されたものといえる。
【0008】
本考案の第1の目的はイニシエータ、ガスジェネレータ/ヒータ及び低圧スイ ッチの多機能を単一装置に組み込む、即ち複合することにある。
【0009】 本考案の第2の目的は圧縮ガスエアバッグインフレータのために用いる単一装 置にLPS/イニシエータ/ガスジェネレータの複合機能を具備させることにあ る。
【0010】 本考案の第3の目的は単一装置において、点火とこれに連鎖起動反応する機能 (イニシエーショントレイン或いはイグニッショントレイン)と差圧に反応する 機能とを有するスイッチを配設し、例えばコスト、サイズ、重量等を低減すると 共に、圧力モニタ機能を点火とこれに連鎖起動反応するイニシエータ機能にコス トを要さずに付加している、斯ゝる単一装置を実現することにある。
【0011】 本考案の第4の目的は、インフレータ寿命の間にインフレータから圧縮ガスが 漏洩しているか否かの適切な検出のための検出精度に対する温度補正手段、即ち 外気温度が変化しても検出性能或いは精度が損われないための保証手段が組み込 まれたことに特徴付けられた装置を提供することにある。
【0012】 本考案の第5の目的は、低圧スイッチ、点火管(スクイブ)及びガスジェネレ ータの機能が組合されて単一の装置になっているハイブリッド型インフレータア ッセンブリにおいて用役を有する液燃料入り装置を提供することにある。
【0013】 本考案の第6の目的は点火管とガスジェネレータの機能を低圧スイッチに組入 れて、ハイブリッド型インフレータアッセンブリのコストと複雑度を低減する液 燃料入り装置を提供することにある。
【0014】
本考案に係る上記の目的並びにその他の目的を達成するために、複合された多 機能装置はBrent R.Marchantが出願し、本出願人に譲渡された 米国特許第5,225,643号に開示された「貯蔵ガス圧力容器用の差圧スイ ッチ」の基本構造を利用する。この装置は圧力容器内の充分な圧力を検知し、且 つ酸化剤(固体或いはガス)と燃料(固体或いはガス)を装置内に組み込むこと により点火とこれに連鎖起動反応する起動手段(イグニッショントレインイニシ エータ)として機能する。例えば、この装置は可燃ガスをその内位部室に有して おり、この可燃ガスはその圧力−温度特性曲線が外位部室の圧縮ガスの対応する 曲線に一致するようにしてある。外位部室は例えば装置が収容されているハイブ リッドエアバッグインフレータの圧力容器の部室であって、必要なエネルギー解 放量に依存している可燃ガス或いは不活性ガスを収容する。このエアバッグ緩衝 システムのためのモニタ電流は装置内の圧力モニタ抵抗器とブリッジワイヤ点火 起動用抵抗器を通って、両者の回路上の導通(連続性)をモニタ(監視)する。 外位部室内のガス圧が所定の限界値より低下したならば、その時点で圧力モニタ 回路の連続性が破られる。その結果、圧力モニタ用の抵抗器とブリッジワイヤ抵 抗器が接続している回路であって、診断ユニットに接続している斯ゝる回路にお いて抵抗変化が起きる。スイッチは、適正なエアバッグ膨張にとって充分な圧力 がハイブリッドインフレータ内にある場合であって、圧力モニタ抵抗器を含む電 気回路を完成するようにスイッチ内の圧力をそれで2枚の隔膜を押圧するように 設定させているときに、低圧スイッチ、即ち低圧力差応答スイッチとして機能す る。インフレータ内の圧力が降下すると、それが2枚の隔膜を引き離す原因とな って、圧力モニタ抵抗器を通る電気回路が開く。この圧力降下にはインフレータ の気密シールの損傷による場合と、スイッチの気密シールの損傷の場合がある。
【0015】 LPS本体内の(本考案に係る装置内)のブリッジワイヤ抵抗器は好ましくは 、圧力モニタ抵抗器の抵抗値より高い、或いは対比可能な抵抗値を有していて、 ブリッジワイヤ抵抗器が期待通りに適正に機能するに至るまで、回路上の連続性 を喪失しない。ブリッジワイヤ抵抗器を接続する回路と圧力モニタ抵抗器を接続 する回路とを並列接続させ、そしてリードとしての2本のLPSピンに低電流を 流して、全体の抵抗値を測定することにより適宜の診断ユニットが両抵抗器回路 の連続性を外部から連続的に、即ち常時、測定するようになっている。例えば、 圧力モニタ抵抗器が100オームで、ブリッジワイヤ抵抗器が50オームである ならば、外部診断用回路構成体は1/(1/100+1/50)=33オームの 抵抗値を有するものと測定される。圧力モニタ抵抗器がインフレータの圧力損失 により回路上の連続性を失なったらば、診断ユニットにより測定される抵抗値は 50オーム(ブリッジワイヤ回路のみの抵抗値)に変化し、そして診断ユニット は低圧スイッチが回路上の連続性を失ったことを検知することになる。ブリッジ ワイヤ抵抗器が幾らか不連続状態になるならば、診断ユニットによる測定抵抗値 は100オーム(圧力モニタ抵抗器のみの抵抗値)に変化し、診断ユニットがこ の事実を検出する。正常な操作条件の下では、両回路は閉じられていて、常時3 3オームの抵抗値が測定される。自動車衝突事故の場合には、診断ユニットがL PSピンを通じて大電流を印加し、この電流によりブリッジワイヤ抵抗器が所定 レベルに加熱して、イニシエータ/モニタ装置内の固定材料或いは暴発性ガスを 点火(発火)することになる。必要ならば、圧力モニタ抵抗器は、ブリッジワイ ヤ抵抗器の点火操作を邪魔しないようにするために、大電流が流れるや直ちに抵 抗回路の連続性が破られるように組み込まれたヒューズを有するようにすること が出来る。点火したとき、LPS体内のガスは膨張することによりこの体壁に配 設されている少くとも1つの圧力破壊性ディスクを破裂させ、従って熱ガスとイ ンフレータ内の貯蔵ガスとの混合を可能にし、結果として貯蔵ガスを膨張させる ことになる。これは貯蔵されているインフレータガスを拘束している隔膜を破裂 させるに充分な圧力を生み出し、それによりガスがエアバッグに逃散、即ち排気 (ベント)することが許容され、結果としてエアバッグを膨張させることが出来 る。
【0016】 本考案のもう1つの態様には、低圧スイッチ(LPS)にスクイブ(ピロメー タ)とガスジェネレータの機能を組込んでいる液体燃料入り装置がある。この態 様の装置は上述のものに類似しているとはいえ、それとはガス燃料よりむしろ液 燃料並びに熱ワイヤやスパーク放電システムよりむしろ火工(ピロテクニック) イニシエータ(即ち、火薬式イニシエータ)を組込んでいる点で大きく相違して いる。この液燃料入り装置は代表的なハイブリッド(混成)膨張システムに関し たものであるので、その機能は2部分から成る。その第1としては、インフレー タに貯蔵した不活性ガスが許容不可とみなされる所定値より下に降下したときに それを感知するように設計される。第2には、スクイブ(即ちプロテクニック) イニシエータの点火で、装置に貯蔵されている可燃性混合物が点火し、それに起 因して装置の外壁が激しく破裂させられる。この外壁はハイブリッドインフレー タの不活性ガス貯蔵部室と直に接触しているので、貯蔵混合物の燃焼により生成 した高圧熱ガスが貯蔵不活性ガスと直ちに混合する。このようにして、不活性ガ スの圧力は上昇し、それによって混合物を収容するために使用されている薄い破 裂性デイスクが破壊される結果、混合気がエアバッグの内部に逃散、即ち排気さ れて、エアバッグを膨張させる。この燃料入りイニシエータ/低圧スイッチ装置 は充分なエネルギーが貯蔵不活性ガスに伝達されて、それによりこのガスの圧力 が破裂性デイスクを破壊させるだけの値に上昇することが出来るように、物理的 サイズに設定される。
【0017】
図は、エアバッグ(図示省略)等の自動車用搭乗者緩衝具を膨張させるハイブ リッドインフレータ組立品(アッセンブリ)10を示している。このインフレー タ組立品10はアルゴンや窒素等の不活性ガスで充満させ、代表的には2000 −4000psi の範囲の圧力に加圧される貯蔵室(部室)14を含む圧力容器1 2を含んで構成されている。
【0018】 この部室14は長尺の円筒形スリーブ16によって規定される。栓(プラグ) 18が環状溶接材20で密封状態にスリーブ16の第1端22に付設される。本 考案に係るイニシエータ/モニタ装置24はスリーブ16の第2端26から部室 14の中に密封状に設置されている。ディフューザ(ガス拡散器)28はスリー ブ16の両端22,26間の外面30からそれに対し実質的に90°の角度で延 在している。このディフューザ28はスリーブ16に対し密封状に配設されて、 スリーブ16の壁に穿設された正常時は閉鎖されている1以上の絞りオリフィス 32を通じて部室14からガスを流出させるための通路を提供している。
【0019】 イニシエータ/モニタ装置24は所定の標準レベル、即ち制御レベルに内部ガ スが加圧(圧縮)される部室34を含む。この部室は密封されたものであって、 これは鏡面対称になる2枚の導電可撓性隔膜(ダイヤフラム)36,38によっ て規定されている。各隔膜36,38はその中央域に図示のように隆起面40, 42を有していてもよい。両隆起面40,42間の電気的接続は抵抗器44の電 気的接続により得られるようになっており、この抵抗器は100オームの値を有 することが出来、LPSモニタ機能を奏するものである。この抵抗器44は隔膜 36,38が所定の間隙までに近付けられたり、それから遠去けられたりされる と、それに応じて隔膜隆起面40及び/或いは42と接触したり、接触が遮断さ れたり出来るようになっている。
【0020】 図7に示す隔膜36,38によって規定された部室34の内圧で隔膜36,3 8が相手に向って押出されて抵抗器44を通じて回路を完成するに至ったとき、 適切な膨張性バッグの膨張をもたらすだけのガス圧がガス貯蔵容器12の中に生 じることになる。容器12の貯蔵ガスの圧降下により隔膜36,38が引き離さ れると、抵抗器44においてこれを通じた回路が開く。
【0021】 隔膜36,38は代表的にはステンレス鋼やインコネルと炭素鋼を含むその他 の適宜材料で製造されるもので、両者は互いに平行に配置される。隔膜36,3 8は以後第1、第2隔膜と称して表現されるが、両者は対称配置で、半田付けに よって夫々に関係する導電保護リング、即ちワッシャ46,48に対し密封状態 に設置される。保護リング46,48は隔膜をスペーサリングに付設する手段で あって、これは電気絶縁性の当該スペーサリング、即ちワッシャ50の対向側の 夫々に離間状に取付けられている。この場合、絶縁性ワッシャ50は適宜のシー ル手段52,54により両ワッシャに対し密封状になっている。これとは別に、 隔膜36,38に絶縁スペーサリング50を直接的に付設して、それから保護リ ング46,48或いは別の適宜な付設手段で以って裏付けすることも可能である 。
【0022】 更に具体的にいえば、1方の保護リング46は第1、第2側56,60を有し 、他方の保護リング48は同様に第1、第2側58,62を有している。第1隔 膜36は第1保護リング46の第1側56にリング孔64に関し対称的な配置で 、即ちリング孔64と同心配置で密封状に付設されている。第2隔膜38は第2 保護リング48の第2側62にリング孔66に関して対称的な位置で、即ちリン グ孔66と同心配置で密封状に付設されている。第1保護リング46の第1側5 6はスペーサリング50の第1側68に密封状に挿置され、第2保護リング48 の第2側62はスペーサリング50の第2側70に挿置されている。
【0023】 上記の構造では、隔膜36,38は隆起、非隆起のいづれの場合もあり得る膜 表面40,42が対向するように位置付けられる。保護リング46,48の夫々 の孔64,66は外圧、即ち部室34の外側の環境圧力、具体的には圧力容器1 2に貯蔵されている圧縮ガスの圧力が隔膜36,38に対し作用することを許容 する。
【0024】 保護リング46,48の接点部は頭部材76を貫通したピン或いはリードワイ ヤ72,73に夫々接続されている。このためには、各ピン72,73は夫々関 係する保護リング46,48に溶接によって結合される。
【0025】 イニシエータ用架橋ワイヤ式抵抗器(即ちブリッジワイヤ抵抗器)74は部室 34内で、ピン72,73と保護リング46,48との接続個所の隣に配置され 、両リングに夫々恒久的に接続されている。この抵抗器74の値は50オームに することが出来る。
【0026】 イニシエータ/モニタ装置24を保護するに適したハウジング78を設けるこ とが出来る。このハウジング78は基台80と組合せた隔膜36,38を保護リ ング46,48及び当該保護リングに密封嵌合されたスペーサリング50を受容 するように離間した垂直平行壁82,84を含む。ハウジング78の切欠き部8 6,88は孔64,66を有する保護リング46,48の夫々の実質的部分を露 出させる。
【0027】 頭部材(ヘッダー)76は図4を見ると良く分るが、これは圧力容器12の円 筒形スリーブ16の第2端26と嵌合している。このスリーブ16とこれに隣接 した頭部材の外位域は環状の溶接材92によって密封状に接合されている。
【0028】 イニシエータ/モニタ24の部室34は可燃ガスの混合気の加圧雰囲気におい て加圧される。可燃ガスの圧力−温度曲線は隔膜36,38の保護リング46, 48との組合せ、並びにスペーサリング50との組合せの状態にある間に貯蔵室 14の圧縮ガスの特性曲線と実質的に一致する。部室34が組立工程中に加圧さ れる時には注入口(フィルポート)は要求されない。選択肢としては、保護リン グ48に設けた注入口90を通じて加圧させることが出来る。この場合、注入口 90から部室34が所望圧力レベルに加圧されたら、注入口を適宜の方法により 閉鎖する。部室34の加圧のためには、隔膜36,38の壁を貫通させる事態は 伴なわない。それは、保護リング46,48の直径が図示のように保護リング4 6,48だけを通じて部室34に外部から近付くことが出来るように、隔膜36 ,38のものより充分に大きいからである。或いは、部室を隔膜に孔を穿設して 、これを通じて加圧し、そして適宜の方法を用いて閉鎖するようにもすることも 出来る。
【0029】 隔膜36,38を、こゝで開示しているように、部室34がその外側から相対 的に低い圧力をうけているときは、隔膜36,38は部室34の内圧によって引 き離される。隔膜36,38が外側から加圧されると、相互に近づけられる。
【0030】 本考案によれば、部室34の代表的な加圧力の値となる標準制御圧レベルをイ ニシエータ/モニタ装置24によって監視(モニタ)される圧力容器12内の貯 蔵ガスの圧力値より約200−300psi だけ低くする。
【0031】 ディフューザ28は概して円筒形のスリーブ94を含み、このスリーブはその 1端でスリーブ16にその表面30の凹所32において環状溶接材98によって 接合されている。この凹所にはオリフィス32が穿設されている。スリーブ94 の他端はガスが透過しない蓋板100に密封状に接合されている。肉薄金属隔膜 102(以後は第3隔膜と称す)が貯蔵部室14を規定するスリーブ16の壁に 穿設されているオリフィス32に対するシール手段として機能する。ディフュー ザ28のスリーブ94には、エアバッグを膨張させるガスを貯蔵部室14からエ アバッグ組立品(図示省略)に供給するための複数のオリフィス104が穿設さ れている。
【0032】 参照番号106で指定された粗目のスクリーン或いは多孔メタルシートをディ フューザ28にそのオリフィス104を覆うように設け、これにより隔膜がエア バッグ組立品に入り込まないようにしている。ロ過を望むならば、粗目スクリー ン106を技術的には常識的な金属及び/或いはセラミックファイバ材のラップ のフィルタ組立品で置換することが出来る。
【0033】 更に、ロ過はイニシエータ/モニタ24に対し反対側の注入口に設けた栓(プ ラグ)18の内面に参照番号108で指定された衝撃(インピンジメント)フィ ルタ材を配置することにより達成され得る。このフィルタ108は、大きな表面 積を提供して衝突するガスに随伴する液相粒子が凝縮するように機能する織り込 んだマット状の金属及び/或いはセラミックのファイバで作成されてる。
【0034】 ハイブリッドガス発生器(ジェネレータ)の操作に関していえば、自動車衝突 の発生とエアバッグ(図示省略)の膨張の必要性を表す電気信号を受信するや、 診断ユニット(図示省略)がピン72,73を通じて大量の電流を供給し、この 電流によりブリッジワイヤ抵抗器74がイニシエータ/モニタ装置24の部室3 4内のガスを点火することになる。点火すると、部室34内のガスが暴発して、 装置24の壁部材46,48、即ち保護リングに配設された圧力破壊性ディスク 110を破裂させ、それにより熱ガスと圧力容器12の部室14内の貯蔵ガスと の混合が可能になる。これは容器12の貯蔵ガスを加熱し、部室14内で急激な 圧力上昇を引き起す。
【0035】 貯蔵ガスの圧力がディフューザ28内の肉薄メタル隔膜102の構造上の能力 を越えると、この隔膜102は破裂して、加熱された貯蔵ガスをオリフィス32 、次いでディフューザオリフィス104を通って膨張可能バッグ組立品中に排気 させることができる。ディフューザ隔膜102と貯蔵室14の間には1個以上の オリフィス32があり、このオリフィスが貯蔵室14からのガス流を絞り、エア バッグに入るガスの適切な充填速度を与える。粗目スクリーンや多孔メタルシー ト106はイニシエータ/モニタ24と隔膜102の破片がエアバッグ組立品の 中に侵入するのを防止する。栓18に設けた対衝撃フィルタ108は衝撃するガ スに随伴する液相粒子をフィルタ上で凝縮することにより更にロ過する。
【0036】 本考案の第1例では、イニシエータ/モニタ装置24は内位部室34内の酸化 剤ガスと燃料ガス、例えばメタン、との混合及びこれと圧力容器12内の外位部 室14に収容されているアルゴンや窒素等の不活性貯蔵ガスとの組合せによって イグニッショントレインモニタ(点火とこれに連鎖した起動反応の監視器)とし て機能する。
【0037】 本考案の第2例では、外位部室14が必要なエネルギー解放に依存する可燃ガ スを収容することが出来るように企図されている。
【0038】 本考案の図9に示す第3例では、内位部室34内の酸化剤が固形ディスク形式 のものである。
【0039】 本考案の図10に示す第4例では、装置24の内位部室34内の発火性燃料が 固形ディスクの形式のものである。 図9に示すイニシエータ/モニタ装置24′は図6,7に示す対応する装置と は多孔酸化剤ディスク112が挿置されている点で相違している。このディスク 112は内位部室34の絶縁性スペーサリング50′より内方の隔膜36,38 の間で支持されており、低圧スイッチ抵抗器44がこのディスク112の孔11 4を貫通するように配設されている。装置24′はその内位部室34に可燃ガス を有している。外位部室14は可燃性或いは非可燃性のガスを有している。モニ タ電流は圧力モニタ抵抗器44とブリッジワイヤ抵抗器74を流れてることによ り、回路の連続性をモニタする。外位部室14の圧力が限界値より低下すると、 抵抗器44は回路上の連続性が破れ、抵抗値が変化する。エアバッグが展開する 事態になるならば、ブリッジワイヤ抵抗器74は可燃性ガスと酸化剤ディスク1 12が燃焼反応する温度まで加熱する。反応生成ガスは圧力破壊性ディスク11 0を破裂させ、外位部室14に流入してその中の貯蔵ガスを加熱する。その結果 外位部室14は貯蔵ガスの膨張により破裂し、貯蔵ガスがディフューザ28を通 ってエアバッグ(図示省略)に流入する。
【0040】 図10に示すイニシエータ/モニタ装置24″は図7に示す装置24とは多孔 燃料ディスク116が内位部室に挿置されている点で相違する。この燃料ディス ク116は絶縁性スペーサリング50′の内側の隔膜36,38の間で支持され 、低圧スイッチ抵抗器44がディスク116の孔118を貫通している。従って 、スイッチ/イニシエータ或いはイグニッタ/ジェネレータ24″は可燃ガスを 使用する必要がない。このスイッチの機能のためには内位部室34内の、即ち装 置24″内、のガスに外位部室14内で使用されるガスと同じものを使用するの が、インフレータ中の圧縮ガスの系外への漏洩したガス量検出の精度を温度補正 するためには好ましい。
【0041】 従って、図1−10に開示の本考案の四種の実施例によれば、単一のサイズ、 重量、コストに関して効率的な装置に、加圧ガスエアバッグインフレータのため の低圧スイッチ/イニシエータ/ガスジェネレータが低コストで以って点火と連 鎖起動反応する機能に加えられた圧力モニタ機能を備えた状態で配設された。イ ニシエータとガスジェネレータの機能を差圧低圧スイッチに組込むことによって インフレータアッセンブリのコストと複雑度が低減される。
【0042】 図11には、番号120で指定されるハイブリッドインフレータアッセンブリ (混成インフレータ組立品)の別の形態例が示されている。本例のアッセンブリ はスクイブ(プロテクニック)イニシエータとガスジェネレータの機能を低圧ス イッチに組込んでいる単体の液充填装置122を含んで成るイニシエータ/モニ タを含む。
【0043】 インフレータアッセンブリ120は不活性ガス貯蔵部室124を含む圧力容器 を含んで成り、この部室124には通常約3200psi の圧力でアルゴン等の不 活性ガスが充填され且つ加圧されている。部室124は長尺の円筒スリーブ12 6によって規定されている。デフューザ128の出口部材は環状溶接130によ ってスリーブ126の1端131に付設されている。スリーブの他端133で、 スリーブ126は端プラグ(栓)132によって適当に閉じられる。
【0044】 単体の液充填装置122は部室124の内部において端プラグ132に適当な 支持ポスト134とヘッダー135によって付設されている。
【0045】 デイフューザ128は両端で閉じられている軸孔(ボア)を含む。部室124 とスリーブ126の封止(シール)関係が正規には成立された状態で、デイフュ ーザ128はハイブリッドインフレータアッセンブリ120が起動するや、部室 124から複数の絞りオリフィスを介して膨張されるべきエアバッグ(図示省略 )へ通じる流体流路を提供する。
【0046】 ボア136とスリーブ126の内部の部室124との連通は部室124の内部 に配位しているデイフューザ128の部分の壁に配設された複数のオリフィス1 38による。部室124の外側に配位しているデイフューザ128の壁部分に配 設された複数のオリフィス140はボア136とエアバッグ(図示省略)を連通 させる。2種の複数オリフィス138,140のボア136内における連通は常 態では破裂可能デイスク142によって阻止されている。
【0047】 単体の液充填装置122は所定の標準値、即ちコントロールレベルに加圧され ている燃焼部室144を含む。この燃焼部室144は気密封止されたものであっ て、2個のミラー対称の導電性隔膜(ダイヤフラム)146,148によって規 定されている。図7,8,9,10に示す隔膜36,38と類似して、図12, 13に示す隔膜146,148の夫々は図12に示すようにその中央域に隆起面 150,152を有している。モニタ抵抗器154は隆起面150,152の間 の電気接続が得られるように配設されている。この抵抗器154は50オームの 値の抵抗を有し、低圧スイッチモニタ機能を発揮する。この抵抗器154は隔膜 146,148が所定の関係から互いに近付いたり、遠去かったりするとこれら 隔膜146,148との接触を発生させたり、破ったりするように設けられてい る。
【0048】 隔膜146,148によって規定される燃焼部室144の圧力が両隔膜を互い に近づける方へ押すことにより抵抗器154を通じた回路が完成するように設定 されているときには、膨張可能エアバッグの適正な膨張のために部室124に貯 蔵されているガスは充分な圧力が与えられている。容器126の貯蔵不活性ガス の圧力降下は隔膜146,148を引き離し、抵抗器154を通した回路を開く 原因になる。
【0049】 隔膜146,148は代表的にはステンレス鋼やインコネルと炭素鋼を包含す るその他の適宜の材料によって作られ得るものであるが、これらは互いに平行な 関係に配位させられる。両隔膜146,148はこゝでは第1、第2隔膜と名付 けるが、その各々は対称的に半田付けによって気密関係になるように、夫々関連 する導電性保護プレート、リング或いはワッシャ156,158に付設される。 保護プレート或いはリング156,158は非導電性スペーサリング160の両 側に互いに離間状に取付け、そして適宜のシール手段162,164によって気 密封止される。或いは、両隔膜146,148は非導電性スペーサリング160 に直接的に付設して、そして保護リング156,158或いは他の適宜の裏付け 方法によって裏から支持するようにしてもよい。
【0050】 更に具体的にいえば、保護リング156,158は夫々第1側166,168 と第2側170,172を有している。第1隔膜146はシール関係において第 1リング156の第1側にリング156の孔174に関して対称的に付設される 。第2隔膜148は第2リング158の第2側172にリング158の孔176 に関して対称的に付設される。第1保護リング156の第1側166はスペーサ リング160の第1側178とシール関係になるように配置され、他方第2保護 リング168の第2側172はスペーサリング160の第2側179とシール関 係になるように配置される。
【0051】 この構造は、隔膜146,148をその隆起してもよいし、しなくてもよい表 面150,152が直接に対向するように位置付けるものである。保護リング1 56,158の孔174,176は外圧、即ち燃焼部室144の外側の圧力、具 体的には不活性ガス部室124に貯蔵されている圧縮ガスの圧力を両隔膜156 ,158に作用させ得るようにするものである。
【0052】 保護リング156,158から延在する電気リード180,182はヘッダー 135と端プラグ132を介して夫々ピン或いはリードワイヤ184,186に 付設されている。ピン184,186は保護リング156,158に夫々溶接さ れている。両ピン184,186はヘッダー135と端プラグ132を通り、且 つ夫々関係するガラスメタルシール188,190を通って延在している。
【0053】 単体の液充填装置を含んで成るイニシエータ/モニタ122は、図6−10に 示すイニシエータ/モニタ装置24,24′,24″に類似しているが、ガス燃 料よりむしろ液燃料、並びに熱ワイヤ或いはスパーク放電システムよりむしろ火 工(ピロテクニック)イニシエータを組込んでいる。この装置122は高圧、酸 化雰囲気の下で貯蔵されている炭化水素或いは炭化水素誘導体の液体燃料(エチ ルアルコール等)で充填されている。 酸化剤の圧力と組成はエアバッグ(図示省略)を膨張させるために使用される 貯蔵不活性ガスのものに非常によく似た熱膨張特性であるように制御される。本 考案を限定するためでなく、単に説明のためにいえば、イニシエータ/モニタ1 22に17235kPa (2500psi )の圧力で貯蔵されている酵素とアルゴン (僅かな量のその他の希釈剤と共に)の混合気を酸化剤として使用することが出 来る。僅かな量の成分は酸化剤の熱膨張特性が不活性ガス部室124の貯蔵不活 性ガスのものに類似するように合せるために含有させる。
【0054】 イニシエータピン184,186を通る所定の高入力電流に応答して作動し、 それにより装置122の貯蔵混合気を点火させる小さなプロテクニックチァージ 或いはスクイブ192が装置122に組込まれている。ピン184,186は夫 々関係するガラスメタルシール188,190を通し、そして端プラグ132と ヘッダー135を通して延在しており、そして回路内でモニタ抵抗器154に接 続されている。抵抗器154は2個の可撓性隔膜150,152と図8に示すよ うな診断回路との関連で使用され、インフレータ120の部室124の貯蔵ガス 圧がエアバッグ(図示省略)を適正に膨張させるのに不充分であるとき、それを 表示する。装置122の外壁の非電導性スペーサリング160は適宜のセラミッ ク等の脆性材料で作られる。スペーサリング160は充分な引張り強さを有して 、貯蔵されている可燃性混合物の内圧に耐え得ることが要求され、且つ部室12 4内にある外部不活性ガスと内部可燃性ガスの間の貯蔵ガス圧力差[通常220 608kPa (3200psi )と17235kPa (2500psi )の圧力差]によ って生じる差圧に耐え得ることが要求される。
【0055】 装置122の可燃性混合気が燃焼すると、直ちに発生する高い内圧によってセ ラミック体160が脆性破壊されて、燃焼生成物が部室124の貯蔵不活性ガス の中に逃散或いは排気される。
【0056】 装置122の外壁は図7,9,10に示す充填ポート90に類似することが出 来る充填ポート194を有し、これにより液体燃料が装置122に酸化剤の充填 される前に装填出来るようになっている。図13に示す充填ポート194は非電 導性スペーサリング160に配設することも出来る。
【0057】 装置122の本体は、所望であれば、図13に示すような破裂性デイスク19 6、或いは刻みの入った面域(図示省略)を、装置122の外壁が特定の個所で 壊れるように組込むことが出来る。これらの構造では、燃焼生成物は部室124 の貯蔵不活性ガスの中に効果的にはオリフィスを通って流入する。
【0058】 従って、図11,12,13に示す本考案例は図6,7,8,9に示す本考案 に類似しているが、これは熱ワイヤやスパーク放電システムよりむしろプロテク ニック(発火或いは火工)イニシエータと、液体燃料(ガス燃料よりもむしろ) とを具現するものである。本考案の図11,12,13に示す本例の機能は、イ ンフレータ120の部室124内の貯蔵不活性ガスが許容されているとみなされ る所定値より下降したとき、これを感知し、そしてそれに加えてプロテクニック イニシエータが起動したとき、装置122内の可燃性貯蔵混合気が点火され、そ れによって装置外壁160が激しく破裂させられることで、二重性がある。装置 122の外壁160はインフレータ120の不活性ガス貯蔵部室124と直に接 触しているので、貯蔵ガスの燃焼によって生成した高圧熱ガスは貯蔵不活性ガス と直ちに混合する。このようになると、不活性ガス部室124の不活性ガスの圧 力は混合気を収容するのに用いた薄い破裂性デイスク142が破裂するように上 昇させられる。これによって、混合気はエアバッグアッセンブリ(図示省略)の 中に排気される。単体の液充填装置122は充分なエネルギーが貯蔵不活性ガス に伝達され、それによって不活性ガスの圧力が破裂性デイスク142を破壊させ るに充分な高さに上昇させられるように寸法サイズを設定される。
【0059】 図11−13に示す本考案例に具現されている通り、単体液充填装置122の 液体燃料は気密封止された燃焼部室144の中にある。液体燃料の電気抵抗に依 存して、蓄電された支持プレート156,158の間には液体接続があり得る。 これが真実であるならば、液体燃料は実質的に非導電性であるか、或いは低導電 度、即ち高抵抗度を有していることになる。この事は蒸気燃料の場合にもあては まる。燃料の導電が問題であるならば、構造は液体燃料が蓄電ピン184,18 6との電気的に接続しないように変更することが出来る。
【0060】 従って、当業者の理解しているように、単体液体充填装置122はKarl K.Rink他によって1994年11月15日に出願され、本出願人に譲渡さ れた米国特許出願第08/339,603号に開示のハイブリッドスクイブの有 益な利用を可能にする。
【0061】 図14において参照番号198で指定されている上記ハイブリッドスクイブ( 混成点火管)は装置122のスペーサ160に適当にシールされたスクイブハウ ジング200を含む。プロテクニックチァージ202はプロテクニックチァージ ホルダ204に収容されており、このホルダ204はスクイブハウジング200 にシールされている、或いは溶接されている。薄壁の出力缶206がホルダ20 4を取り囲んでおり、この缶206はスクイブハウジング200にシール、或い は溶接されており、液体燃料チァージ208を収容している。適当に薄いシール 分離部材210がプロテクニックチァージ202と液体燃料チァージ208を分 離するために配設されている。出力缶206に用いる材料は液体燃料チァージに よって化学的に攻撃されることに対する抵抗性によって基本的に選定される。格 別の耐久性と保護を付与するために、出力缶206のカバー212は適当な第2 の物質214によって覆うことが出来る。プラスチックとメタル等の数多くの種 類の材料が出力缶206とカバー212を作るために使用可能である。
【0062】 ハイブリッドスクイブは電気信号を電気ピン216に与えることによって起動 させられる。この電気ピン216はスクイブハウジング200を通って従来式設 計のスクイブで典形的に見られるコアのプロテクニックチァージ202の中に延 在している。
【0063】 混成(ハイブリッド)スクイブ198は流体充填インフレータの中で幾つかの 目的を果す。第1には、スクイブは蓄電ピン184,186に対し液体燃料を非 接触に保つ。第2には、混成スクイブは膨張プロセスを駆動するために使用する 液体燃料の長期間貯蔵のための手段を提供する。液体燃料出力缶206の物理的 サイズは液体燃料の燃焼によって膨張プロセスを駆動するのに要するエネルギー 量によって選定される。第3には、混成スクイブは点火源と、装置122の燃焼 部室144に液体燃料を噴霧供給する手段の両手段を提供する。
【0064】 更に詳しくいえば、混成スクイブ198の機能は以下に説明される。 即ち、電気信号を受信するや、小コアのプロテクニックチァージ(装填火薬) 202が点火し、激しく燃える。この反応により生成した強烈な熱が素早く液体 燃料チァージ(装填量)208にチァージホルダ204から発散する放出質量と 共に移転される。これら2種の作用効果の組合せによって出力缶206内に保留 されている液体燃料の内圧と温度が劇的に上昇し、それによって出力缶206と カバー212が激しく破裂する。その結果、液体燃料208は装置122の燃焼 部室144に放出される。噴霧液と酸化剤混合物の点火は直ちに装填火薬の燃焼 から生成した残留熱ガスと粒子の存在により生起する。この時点の後に、膨張プ ロセスが既述のように生起する。
【0065】 上記変形例においては、酸化剤(オキシダント)との接触状態で貯蔵されてい る燃料(液体或いはガス体)の量はどのような周囲条件の下であってもこの混合 物の燃焼を可能にするには不充分である。しかし、混成スクイブ198は電気信 号を受けるや、点火起動して、熱燃料と光を発する粒子を装置122の本体内部 に放出する。この熱燃料は装置122の外壁の内側、即ち本体内部に貯蔵されて いる液体燃料と併せて、反応物質の急速燃焼のために理想的に適している混合物 を生成する。
【0066】 本考案のもう1つの例は酸化剤/不活性ガス混合物のみが装置122の本体内 部に貯蔵された構成においてこの種の混成スクイブ198を組込んだものである 。この考え方の利点は、全ての燃料がイニシエータ、具体的には混成スクイブに 収納されていることになるので、貯蔵酸化物の熱膨張特性がインフレータ不活性 ガス部室124に貯えている不活性ガスの特性に類似するように容易に仕上げる ことが出来ることにある。これは低圧スイッチ(LPS)の適正作動のために重 要である。
【0067】
従って、本考案によれば、サイズ、重量及びコストの面で有利な単一装置の形 態において低圧スイッチ(LPS)、スクイブ(ピロメータ)及びガスジェネレ ータの機能を複合した液燃料入り装置を提供することが出来、しかもこの装置に おいては圧力モニタ機能が殆んどコストを要さずに点火導火手段、即ち点火とこ れに連鎖起動反応するための手段(イニシエーショントレイン或いはイグニッシ ョントレイン)に付加されている点で有利である。更に、イニシエータとガスジ ェネレータの機能が差圧スイッチに組込まれていることによって、インフレータ アッセンブリのコストと複雑度が低減される。
【図1】本考案に係るハイブリッド(混成)インフレー
タを示す正面図である。
タを示す正面図である。
【図2】図1のインフレータの平面図である。
【図3】図1のインフレータの側面図である。
【図4】図1の線4−4に沿ったハイブリッドインフレ
ータの断面図である。
ータの断面図である。
【図5】図2の線5−5に沿った断面図である。
【図6】図4に示す本考案に係るイニシエータ/モニタ
装置の正面図である。
装置の正面図である。
【図7】図6の線7−7に沿ったイニシエータ/モニタ
装置の断面図である。
装置の断面図である。
【図8】本考案に係るイニシエータ/モニタ装置に配設
されているブリッジワイヤ抵抗器とLPS抵抗器の診断
ユニットとの接続を示す回路説明図である。
されているブリッジワイヤ抵抗器とLPS抵抗器の診断
ユニットとの接続を示す回路説明図である。
【図9】本考案に係るイニシエータ/モニタ装置の別の
実施例を示す断面説明図である。
実施例を示す断面説明図である。
【図10】本考案に係るイニシエータ/モニタ装置の更
に別の実施例を示す断面説明図である。
に別の実施例を示す断面説明図である。
【図11】低圧スイッチ内のスクイブ(或いはプロテク
ニック)イニシエータとガスジェネレータの機能を組込
んだ単一液燃料充填装置を有するハイブリッドインフレ
ータを示す側面図である。
ニック)イニシエータとガスジェネレータの機能を組込
んだ単一液燃料充填装置を有するハイブリッドインフレ
ータを示す側面図である。
【図12】図11の液燃料充填装置の正面図である。
【図13】図12の線13−13に沿った、図12の液
燃料充填装置の断面図である。
燃料充填装置の断面図である。
【図14】酸化環境に直接露出されていない補足チァー
ジの液燃料を特徴とするハイブリッドスクイブの側面図
である。
ジの液燃料を特徴とするハイブリッドスクイブの側面図
である。
10…ハイブリッドインフレータアッセンブリ(組立
品) 12…圧力容器 14…貯蔵部室(外位部室) 16…スリーブ 18…栓 20…溶接材 22,26…スリーブ端 24,24′,24″…複合低圧スイッチ/イニシエー
タ/ガスジェネレータ装置 28…ディフューザ 32…オリフィス 34…気密部室(内位部室) 36,38…隔膜 40,42…隆起面 44…圧力モニタ抵抗器(LPS抵抗器) 46,48…(導電性)保護リング 50,50′…(電気絶縁性)スペーサリング 52,54…密封手段 56,58…保護リングの第1側 60,62…保護リングの第2側 64,66…保護リング孔 72,73…リードワイヤ(ピン) 74…ブリッジワイヤ抵抗器 76…頭部材(ヘッダー) 78…ハウジング 80…基台 82,84…壁 86,88…切欠き部 90…充填ポート 92…溶接材 94…スリーブ 96…凹部 98…溶接材 100…蓋板 102…隔膜 104…ディフューザオリフィス 106…粗目スクリーン或いは多孔メタルシート 108…フィルタ材 110…圧力破壊性ディスク(高圧で破裂可能な) 112…多孔酸化剤ディスク 116…燃料ディスク 118…ディスク孔 120…ハイブリッド(混成)インフレータアッセンブ
リ 122…液燃料充填装置 124…不活性ガス貯蔵部室 126…円筒スリーブ 128…デイフューザ 130…溶接 131,133…スリーブ端 132…端プラグ 134…支持ポスト 135…ヘッダー 136…ボア(中心孔) 138,140…オリフィス 142…破裂性デイスク 144…燃焼部室(気密部室) 146,148…隔膜(隔壁) 150,152…膜面 154…圧力モニタ抵抗器 156,158…保護プレート(リング、ワッシャ) 160…スペーサリング 162,164…シール手段 166,168…第1リング側 170,172…第2リング側 174,176…孔 180,182…電気リード 184,186…ピン 188,190…ガラスメタルシール 192…スクイブ(点火管) 194…充填ポート 196…破裂性デイスク 198…混成スクイブ 200…スクイブハウジング 202…プロテクニックチァージ(装填火薬) 204…火薬ホルダ 206…出力缶 208…装填液燃料 210…シール分離部材 212…カバー 214…第2物質 216…電気ピン
品) 12…圧力容器 14…貯蔵部室(外位部室) 16…スリーブ 18…栓 20…溶接材 22,26…スリーブ端 24,24′,24″…複合低圧スイッチ/イニシエー
タ/ガスジェネレータ装置 28…ディフューザ 32…オリフィス 34…気密部室(内位部室) 36,38…隔膜 40,42…隆起面 44…圧力モニタ抵抗器(LPS抵抗器) 46,48…(導電性)保護リング 50,50′…(電気絶縁性)スペーサリング 52,54…密封手段 56,58…保護リングの第1側 60,62…保護リングの第2側 64,66…保護リング孔 72,73…リードワイヤ(ピン) 74…ブリッジワイヤ抵抗器 76…頭部材(ヘッダー) 78…ハウジング 80…基台 82,84…壁 86,88…切欠き部 90…充填ポート 92…溶接材 94…スリーブ 96…凹部 98…溶接材 100…蓋板 102…隔膜 104…ディフューザオリフィス 106…粗目スクリーン或いは多孔メタルシート 108…フィルタ材 110…圧力破壊性ディスク(高圧で破裂可能な) 112…多孔酸化剤ディスク 116…燃料ディスク 118…ディスク孔 120…ハイブリッド(混成)インフレータアッセンブ
リ 122…液燃料充填装置 124…不活性ガス貯蔵部室 126…円筒スリーブ 128…デイフューザ 130…溶接 131,133…スリーブ端 132…端プラグ 134…支持ポスト 135…ヘッダー 136…ボア(中心孔) 138,140…オリフィス 142…破裂性デイスク 144…燃焼部室(気密部室) 146,148…隔膜(隔壁) 150,152…膜面 154…圧力モニタ抵抗器 156,158…保護プレート(リング、ワッシャ) 160…スペーサリング 162,164…シール手段 166,168…第1リング側 170,172…第2リング側 174,176…孔 180,182…電気リード 184,186…ピン 188,190…ガラスメタルシール 192…スクイブ(点火管) 194…充填ポート 196…破裂性デイスク 198…混成スクイブ 200…スクイブハウジング 202…プロテクニックチァージ(装填火薬) 204…火薬ホルダ 206…出力缶 208…装填液燃料 210…シール分離部材 212…カバー 214…第2物質 216…電気ピン
Claims (23)
- 【請求項1】 導電性の第1、第2隔膜;第1、第2側
を有する電気絶縁性スペーサ手段;該第1、第2隔膜を
対向した関係で夫々密封状に付設手段により該スペーサ
手段の該第1、第2側に付設し、この付設により密封前
に第1圧縮ガスを充填されることになる気密部室を形成
し、当該気密部室の外部の環境ガスとして圧縮ガスエア
バッグインフレータに充填された第2圧縮ガスの圧力が
該気密部室内の該第1圧縮ガスの圧力に対し相対的に
増、減すると、それに応じて該第1、第2隔膜が所定の
離間配置から相互に近付いたり、遠去かり得るようにす
るための斯ゝる付設手段;該気密部室内に高圧酸化環境
の下で常態として貯蔵されている液体燃料;該気密部室
に収容されている火工イニシエータであって、所定レベ
ルの電流に応答して点火する斯ゝる火工イニシエータ;
該第1、第2隔膜が所定の離間配置から相互に近付いた
り、遠去かったりすると、それに応じて該第1、第2隔
膜との電気接触が達成されたり、断たれたりするように
配位した第1、第2端を有する圧力モニタ抵抗器;該圧
力モニタ抵抗器と該火工イニシエータが共に接続してい
る電気回路手段であって、常態では該気密部室内の該火
工イニシエータを点火させ得ない程に低レベルのモニタ
電流を通電させているに過ぎないが、該火工イニシエー
タの点火を引き起こすだけの所定の高レベルの電流を発
生させる能力を有している、斯ゝる電気回路手段、 を含んで構成された、圧縮ガスエアバッグインフレータ
用の低圧スイッチとイニシエータとガスジェネレータの
機能が複合された装置であって、 該気密部室内の圧力が大気圧より高い所定の標準レベル
に加圧されていて、該気密部室が大気圧の外部環境条件
下にあると、該第1、第2隔膜は相互に遠去けられ、そ
れにより該圧力モニタ抵抗器の電気接触が断たれ、結果
として該電気回路手段の抵抗変化を引き起こすようにな
っており;該気密部室の外部環境の圧力は該気密部室の
前記所定標準レベルより所定の値だけ高く設定され、こ
の状態では該第1、第2隔膜は相互に近付けられて、そ
れにより該圧力モニタ抵抗器が該第1、第2隔膜と電気
接触し、結果として該電気回路手段の抵抗変化を引き起
こすようになっており;該気密部室の気密性が損われる
と、その結果生れる該気密部室の内圧とその外部環境の
外圧の新な均衡により、該第1、第2隔膜は相互に遠去
けられ、それにより該圧力モニタ抵抗器の電気接触が断
たれ、結果として該電気回路手段の抵抗変化を引き起こ
すようになっており;そして該火工イニシエータに大電
流、即ちこれを起動させる程の高レベルの電流、を通電
したときに、該火工イニシエータは起動されて、それに
より該気密部室の該液体燃料を点火するようにした、斯
ゝる圧縮ガスエアバッグインフレータ用の複合低圧スイ
ッチ/イニシエータ/ガスジェネレータ装置。 - 【請求項2】 該液体燃料が炭化水素或いはその誘導体
の燃料である、請求項1に記載の装置。 - 【請求項3】 該液体燃料がエチルアルコールである、
請求項2に記載の装置。 - 【請求項4】 該気密部室内の該酸化環境の熱膨張特性
が該気密部室外の該外部ガスのものと類似している、請
求項1に記載の装置。 - 【請求項5】 該気密部室外の該外部ガスがエアバッグ
インフレータに貯蔵されている圧縮不活性ガスを含む、
請求項4に記載の装置。 - 【請求項6】 該スペーサ手段は該装置の外壁を構成
し、そして該液体燃料と該酸化環境の貯蔵された可燃性
混合物の内圧に対抗するだけの充分な引張り強さと、該
外部不活性ガスと該内部可燃性混合物の貯蔵圧力差によ
って生じる差圧に対抗出来るだけの充分な圧縮強さとを
発揮するセラミック等の脆性材料で作られたスペーサリ
ングを含んで成り、 該可燃性混合物が燃焼するや、それにより該複合装置内
に発生した高い内圧が該スペーサリングの脆性破壊を引
き起こし、その後に燃焼生成物が該エアバッグインフレ
ータの該貯蔵圧縮不活性ガスの中に逃散するようにし
た、請求項5に記載の装置。 - 【請求項7】 該複合装置は充填ポートを含み、これに
より該液体燃料が該気密部室の中に該酸化環境を生み出
すために酸化剤と共に充填される以前に該複合装置に加
えることが出来るようになっている、請求項6に記載の
装置。 - 【請求項8】 該火工イニシエータは該可燃性混合物の
長期貯蔵を助成する混成スクイブを含んで成り、酸化剤
と接触状態で貯蔵されている燃料の量は液状、ガス状い
づれであれ、どのような周囲条件にあっても該混合物の
燃焼を可能にするには不充分であるが、当該混成スクイ
ブが起動されたときにはこれが点火して熱燃料と発光粒
子を該気密部室に放出させるようになっている、請求項
1に記載の装置。 - 【請求項9】 該混成スクイブに該気密部室内の該液体
燃料の全部を組込み、他方該気密部室内には酸化剤と不
活性ガスの混合物のみを貯蔵し、それによって該気密部
室内の該貯蔵酸化剤の熱膨張特性を該エアバッグ内の該
圧縮不活性ガスの特性に適合させるようにした、請求項
8に記載の装置。 - 【請求項10】 該スペーサ手段は第1、第2側を有す
るスペーサリングを含んで成り、該付設手段は第1、第
2保護リングを含み、当該保護リングの各々は中央孔を
有し且つ第1、第2側を有していて、該第1隔膜が該中
央孔に関して対称的に該第2保護リングの該第2側に気
密関係において付設され、該第1保護リングの該第1側
が該スペーサリングの該第1側と気密関係で配置されて
おり、そして該第2保護リングの該第2側が該スペーサ
リングの該第2側と気密関係で配置されている、請求項
1に記載の装置。 - 【請求項11】 該第1、第2隔膜が機械的結合手段に
より該第1、第2保護リングに付設されている、請求項
10に記載の装置。 - 【請求項12】 該第1、第2保護リングが導電性であ
る、請求項10に記載の装置。 - 【請求項13】 更に、該第1、第2保護リングに夫々
付設された個別の電気リードを含む、請求項12に記載
の装置。 - 【請求項14】 更に、該第1、第2保護リングの少く
とも1方に配設された圧力破壊性ディスクであって、該
火工イニシエータが点火起動されるや、その結果の加熱
ガスで破裂し、それにより当該加熱ガスを該気密部室か
ら流出させるようにした、斯ゝる圧力破壊性ディスクを
含む、請求項10に記載の装置。 - 【請求項15】 膨張可能な高圧貯蔵ガスを収容した貯
蔵部室を含むハイブリッド膨張可能エアバッグ安全緩衝
システムにおけるインフレータ用の複合低圧スイッチ/
イニシエータ/ガスジェネレータ装置であって、 該貯蔵部室に配置された差圧感応機能に点火とこれに連
鎖起動反応する機能を併備したスイッチを含み、 当該スイッチは:導電性の第1、第2隔膜;第1、第2
側を有する電気絶縁性スペーサ手段;該第1、第2隔膜
を対向配置で密封状に該スペーサ手段の該第1、第2側
に夫々付設して、この付設により密封前にガスが充填さ
れることになる気密部室を形成する付設手段であって、
該インフレータ貯蔵部室の貯蔵ガス圧が当該気密部室の
ガス圧に対し相対的に増、減すると、それに従って該第
1、第2隔膜が離間配置においてそれから相互に近付い
たり、遠去かり得るようにした斯ゝる付設手段;該気密
部室に収容された火工手段であって、液体燃料と、高圧
酸化環境と、該液体燃料を該酸化環境において点火する
ためのハウジングを有するスクイブ手段とを含んで成る
斯ゝる火工手段;該第1、第2隔膜が所定の離間配置か
ら相互に近付いたり、遠去かったりすると、それに応じ
て該第1、第2隔膜との電気接触が達成されたり、断た
れたりするように配位した第1、第2端を有する圧力モ
ニタ抵抗器;及び該圧力モニタ抵抗器の該第1、第2端
が該第1、第2隔膜と電気的に夫々接続したときに、該
圧力モニタ抵抗器が接続されることになる電気回路手段
であって、当該回路手段が該スクイブ手段の点火のため
に該スクイブ手段に接続されていて、常態では点火させ
られない程の低レベルの電流を通電されているが、点火
を直ちに引き起こすだけの高レベルの電流を通電させ得
る能力を有している、斯ゝる電気回路、 を含んで構成された、ハイブリッド膨張可能エアバッグ
安全緩衝システムにおけるインフレータ用の複合低圧ス
イッチ/スクイブ/ガスジェネレータ装置。 - 【請求項16】 該複合装置の外壁は該液体燃料と該酸
化環境の貯蔵された可燃性混合物の内圧に対抗するだけ
の充分な引張り強さと、該外部不活性ガスと該内部可燃
性混合物の貯蔵圧力差によって生じる差圧に対抗出来る
だけの充分な圧縮強さとを発揮するセラミック等の脆性
材料で作られた部分を含み、 該可燃性混合物が燃焼するやそれにより該複合装置内に
発生した高い内圧が該外壁の脆性破壊を引き起こし、そ
の後に燃焼生成物が該エアバッグインフレータ内の高圧
力下の該貯蔵不活性ガスの中に逃散するようにした、請
求項15に記載の装置。 - 【請求項17】 該スクイブ手段は該スクイブハウジン
グに気密固定された装填火薬ホルダに収容されたコア火
薬と、該液体燃料を収容し、該スクイブハウジングに気
密固定されている出力缶とを有する混成スクイブを含ん
で成る、請求項15に記載の装置。 - 【請求項18】 気密封止分離部材が該コア装填火薬と
該液体燃料を分離するように該混成スクイブに配設され
ている、請求項17に記載の装置。 - 【請求項19】 常態では高圧酸化環境の下で貯蔵され
ている液体燃料を収容している気密部室;該気密部室を
収納している脆性セラミック体;該気密部室を部分的に
境界付けている第1隔膜;該第1隔膜に隣接配位した圧
力モニタ抵抗器;該気密部室に収容されているスクイ
ブ;第1、第2の外部配置モニタ端子として、外部圧力
の所定過剰圧部分が該モニタ端子の両方を該圧力モニタ
抵抗器を介して相互に電気的に接続させるように該第1
隔膜を変動させる結果をもたらすように電気的に接続さ
れている、斯ゝる第1、第2モニタ端子;及び該圧力モ
ニタ抵抗器と該スクイブが共に接続している電気回路手
段であって、該気密部室内で該スクイブを点火すること
が出来ない程に低レベルの電流を常態では通電している
が、該スクイブの点火を引き起こすに充分な程の高所定
レベルの電流を通電出来る能力を有している、斯ゝる電
気回路手段、 を含んで構成された、圧縮ガスエアバッグインフレータ
用の低圧スイッチとスクイブとガスジェネレータの機能
が複合された装置であって、 該気密部室内の該可燃性混合物が燃焼するや、直ちに発
生した高圧力が該セラミック体の脆性破壊を引き起こ
し、その後に燃焼生成物を該圧縮ガスエアバッグインフ
レータに排気するようになっている、斯ゝる圧縮ガスエ
アバッグインフレータ用の複合低圧スイッチ/スクイブ
/ガスジェネレータ装置。 - 【請求項20】 該気密部室内の該液体燃料が炭化水素
或いはその誘導体の燃料である、請求項19に記載の装
置。 - 【請求項21】 該液体燃料がエチルアルコールであ
る、請求項19に記載の装置。 - 【請求項22】 該スクイブが混成スクイブとして、該
気密部室に収容されている該液体燃料の少なくとも1部
分を組込んでいる、請求項19に記載の装置。 - 【請求項23】 該スクイブが混成スクイブとして、該
気密部室内の該液体燃料の全部を組込んでいて、該気密
部室の残部には酸化剤のみが収容されている、請求項1
9に記載の装置。
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