JP3935967B2 - ２チャンバ式インフレータ体 - Google Patents

Description

技術分野
本発明は、一般に、自動車の搭乗者保護装置においてエアバッグを膨張させるために使用されるようなガス発生機、更に詳細には、各チャンバが相互に独立して作動する２チャンバ式インフレータ体を有する改良型ガス発生機に関する。
発明の背景
先行技術は、一般に、未膨張エアバッグとの流体の伝達において単一のガス発生機を設けている自動車のエアバッグを展開するための膨張システムを開示している。ガス発生装置は、典型的には、加速度応答慣性スイッチ及び爆薬「点火管」（squib）の使用などにより検知される車両加速度が所定のしきい値を超えたときに、エアバッグ点火回路によってトリガーされる。
従来の単一ガス発生機には、特定の膨張時間を達成するために、開始加圧・膨張速度が一般に、エアバッグに比較的近い位置にいる搭乗者に対しても、攻撃的又は急速な初期膨張を行うように、設定されているという欠点がある。しかし、搭乗者が所定位置にいない状況においては、攻撃的且つ無制御の加圧速度は、問題になる。より具体的には、急速な加圧によって、エアバッグが搭乗者に衝撃を与え、搭乗者を負傷させてしまうことがある。
時として、単一ガス発生機膨張システムが展開されると、小柄な搭乗者-通常小児及び小柄な女性がこれに該当するが-重傷を負うことがある。エアバッグの容積及び膨張容量は、大柄な搭乗者及び小柄な搭乗者の両方を保護するように設計されており、一般に、単一ガス発生機の範囲では可変になっていない。従って、エアバッグの膨張速度及び容積が原因で、小柄な搭乗者に対して潜在的に危険な衝突となることがある。
共有米国特許No.5,400,487において、ジアウツォス等は、任意の所与の搭乗者重量及び/又は位置並びに任意の種類の衝突に対して適応させることができる可変膨張プロファイルを設けるように制御して点火される複数のガス発生機を利用することによって、上述の問題点を克服する膨張システムを教示している。この配備によって、膨張効率が目覚しく向上し、搭乗者を保護するエアバッグの能力を最大限にすることができるが、これは、費用及び複雑性を著しく増大させてしまう。より具体的には、複数のガス発生機及び点火管によって装置の費用がかなり増大し、また点火制御回路には、種々の点火時期を正確に合わせることができる精巧なプロセスを必要とする。
その他の設計としては、搭乗者の位置及び/または重量のような設計基準、又は衝突速度に応じて、選択的に展開する非アジドの多数チャンバ式又は２チャンバシステムが含まれる。このような２チャンバシステムは、一般に、２個のインフレータハウジングの一体式端末クロージャを溶接結合し、製造され、それによって相互間に分離壁を有するように２個のチャンバが形成される。各ハウジングは、所定のサイズを有し、そのサイズは各チャンバの非アジド推進剤容量により、ひいては、膨張容量により決定される。衝突時に、搭乗者の重量に応じて、一方のチャンバ又は両チャンバは、選択的に点火し、それによって保護エアバッグを膨張させる。
しかし、第１チャンバに位置する非アジド推進剤の本来的に高い着火温度のために、分離壁を加熱し、第２チャンバに位置する非アジド推進剤を伝導的に点火させるに足る熱が発生する。従って、従来の２チャンバ式膨張装置の一つの欠点は、選択された第１チャンバが点火されるとすぐに、隣接する第２チャンバが不時点火される可能性があるということである。衝突後に車両から離れようとするときに、インフレータが不時点火してエアバッグを展開させたときに、通常の乗車位置から斜めの位置にいる搭乗者は、重傷の可能性にさらされることがある。更に、万一エアバッグが不意に再展開すると、搭乗者を車両から運び出そうとする救助者が、危険となる可能性のある位置に身を置くことがある。
また、上述の２チャンバ式ガス発生機のレーザー溶接は高価である。更に、チャンバのサイズは、最小限度しか調整できない。従って、各チャンバ又は推進剤は、溶接を行う前に切断し、寸法決定することによって、所望の量の推進剤粒子を収納しなければならない。要すれば、種々のサイズの推進剤チャンバを形成するように推進剤管の寸法決定を行う必要性から、製造工程が複雑化する。
従って、妥当な製造費用で可変膨張加圧を良好に実現し、且つそのシステムのエアバッグの危険な展開を防止することができるガス発生機の必要性が依然として存在する。
発明の概要
従って、第２の並置膨張システムが不時展開することなく、可変膨張加圧を良好に実現することができる車両エアバッグ膨張システムにおいて使用するための改良型ガス発生機を提供することが本発明の一つの目的である。
本発明のもう一つの目的は、別個の点火装置及び推進剤ベッドを利用する２チャンバ式システムであって、各チャンバが、相互に独立に作動するシステムを提供することにある。
本発明の更にもう一つの目的は、２チャンバ式インフレータの簡便な製造を提供することにある。
これら及びその他の目的に従って、本発明は、単一のハウジング内に形成される２個の燃焼チャンバで構成されるガス発生機で構成され、且つ当該単一ハウジングにおいて、各チャンバは、所望の膨張圧力を満たすように調整するこができ、このことによって可変膨張加圧が実施される。２個のチャンバ間に絶縁ディスクが配置され、各チャンバの後部端末として機能する。更に、重要なことには、当該ディスクは、チャンバ相互間の熱伝達及び火炎伝播を排除し、そのことによって、衝突時に起動されないチャンバの不時点火を防止する。
本発明は、添付図面と共に以下の好適態様の詳細な説明により、より完全に理解されよう。
【図面の簡単な説明】
図１は、第１の態様による２個の推進剤チャンバを有するインフレータの縦方向の断面図である。
好適態様の詳細な説明
図面のうちの図１から分かるように、例えば、自動車搭乗者拘束装置における使用に対して著しい有用性を有する２チャンバ式インフレータ１０は、外壁１８において半径方向に配置された複数のガス放出オリフィス１４を有する円筒形ハウジング１２で構成される。本発明によれば、絶縁ディスク２０がハウジング１２内の中間位置に配置され、これによって、ディスク２０の両側に第１インフレータサブアセンブリ２２及び第２インフレータサブアセンブリ２４の境界が定められる。
第１端末キャップ２６及び第２端末キャップ２８は、それぞれ、ディスク２０の反対側に隣接している。任意の第１及び第２自動点火カップ３０及び３２は、それぞれ、端末キャップ２６及び２８に圧入されている。第１フィルタアセンブリ３４及び第２フィルタアセンブリ３６は、ハウジング１２内で縦方向に延びており、それぞれ、また、端末キャップ２６及び２８に圧入されている。フィルタ３４の内側半径方向の面３８は、第１チャンバ４０を形成し、フィルタ３６の内側半径方向の面４２は、第２チャンバ４４を形成する。非アジド推進剤粒子４６及び４８の第１セット及び第２セットは、それぞれ、チャンバ４０及び４４内に収納される。任意の第１推進剤フォイル５０及び第２推進剤フォイル５２は、それぞれ、半径方向の面３８及び４２の上の層状カバーを形成し、それによって、各サブアセンブリ内において圧力を増大させ、火炎前面の伝播を増大させる。ハウジング１２は、その反対側に、第１端末クロージャ５４及び第２端末クロージャ５６を有し、且つ当該クロージャは、両方共、所定位置にかしめられ、それによって、それぞれ、各サブアセンブリ２２及び２４を密封する。各端末クロージャ５４及び５６は、それぞれ、対応推進剤粒子４６及び４８の選択的点火を行うために、従来の点火装置５８及び６０を受入れている。
本発明によれば、絶縁ディスク２０は、火炎前面及び熱が一つのチャンバからもう一つのチャンバに伝播するのを防止し、且つ強化プラスティック又はセラミックのような任意の適切な絶縁材料で形成することができる。「ヘイサイト」として知られる強化プラスティックディスクは、例えば、ペンシルバニア州イーリーにあるヘイサイトカンパニから入手することができる。それによって、一つのチャンバからもう一つのチャンバへの伝導熱伝達が防止され、そのようにして、休止エアバッグの不時展開が防止される。
２チャンバ式インフレータ１０は、絶縁ディスク２０をハウジング１２内に挿入することによって、容易に製造することができる。ディスク２０は、その円周又は外端上の各点が、ハウジング１２の内壁と通じるように、挿入しなければならない。換言すれば、ディスク２０は、ハウジング１２の縦方向に垂直な平面に固定しなければならない。その結果形成される各チャンバの推進剤容量は、単にディスク２０をハウジング１２の各端末からの対応距離まで滑らせることによって、容易に調整することができる。ディスク２０が所定位置に置かれたら、ディスク２０と固定的に通じるように、ハウジング１２をロールフォーミングし、それによって、サブアセンブリ２２と２４の間に密閉手段を提供する。次いで残りの構成品を前述のように取付ける。
例として、フィルタ３４及び３６は、「エアバッグインフレータ」という名称の共有且つ同時係属出願中の出願であるUSSN 08,700,819において教示されるように、構成することができる、かかる教示は、参照することにより、本明細書に盛込まれる。例えば、各フィルタは、チャンバ４０及び４４から半径方向に外方に延びる対応ろ過媒体を交互に配置した層で構成することができる。各フィルタは、せん孔ステンレス鋼薄板、ミシガン州ヒルマンのウェインワイヤクロースから入手可能なメッシュステンレス鋼ワイヤクロース、及びニューヨーク州ナイアガラのユニファックスコーポレーションから入手可能な「ユニファックス＃204 LE」のようなセラミックフィルタ媒体を任意の順列で積層したもので構成することができる。
前記のフィルタ４０及び４４の積層構造は、燃焼による高温ガス生成物から熱及びコース粒子を除去するヒートシンクの機能を果たすために、比較的コースで重い物質を該高温ガス生成物に提供する。次に、比較的細かいメッシュワイヤクロース及びセラミック媒体が微粒子をガス流から除去する。
フィルタ４０及び４４は、直円柱の形状であるので、例えば、本発明と同じ譲受人に譲渡されたUSP 5,547,217において教示されるように、ローリング及び溶接によって容易に組み立てられる。
作動においては、チャンバ３４若しくは３６、又は両方は、システムソフトウェアの入力に応じて、選択的に点火される。その後、燃焼ガスが推進剤チャンバ３４又は３６のどちらかから半径方向に外方に流れ、次にフィルタ４０又は４４のどちらかを通って、半径方向外方且つ円周方向に流れ、次に半径方向の外壁１８のすき間１４を介してインフレータ１０を起動する。絶縁ディスク２０の使用によって、どちらかのチャンバの排他的作動を確実に行うことができ、一方、エアバッグの不時再点火がこのようにして防止される。
本発明の好適態様の上述の説明は、例示用のみのものであること、且つ本発明において開示される種々の構造上及び作動上の特徴に対しては、請求の範囲において定義される本発明の精神及び範囲から逸脱しない数多くの変更を行うことができるものと理解すべきである。

Claims (4)

1. 細長い円筒形金属製ハウジングと、
   前記ハウジングの一方の端末にある第１推進剤チャンバと、
   前記ハウジングの反対側の端末にある第２推進剤チャンバと、
   第１と第２の推進剤チャンバ間の熱伝達を弱めるための、別個の、該金属製ハウジングより低い熱伝導率を示す、当該チャンバ間の無孔絶縁ディスクと、
   前記ディスクを前記ハウジングに対して縦方向に位置決めするための、前記ディスクとかみ合い得る、前記ハウジング上の位置決め手段
   を含むことを特徴とするエアバッグインフレータ。
2. 無孔絶縁ディスクが強化プラスティックまたはセラミックで形成されている、請求項１に記載のインフレータ。
3. 前記ハウジング上の位置決め手段が、前記ディスクの外周とかみ合い得る凹面の環周を構成し、前記ディスクは、前記ハウジングに対して縦方向に確実に位置決めされている、請求項１または２に記載のインフレータ。
4. 請求項１〜３のいずれかに記載のインフレータを含む、自動車搭乗者保護装置。

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