JP4137347B2 - 多段膨張式ハイブリッドインフレータ - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動車両の膨張式安全システムに関し、より詳しくはエアバッグを迅速に膨張させることができ、しかも燃焼ガス中の有毒ガス等の含有量を減少化できる多段膨張式ハイブリッドインフレータ及びそれを用いたエアバッグシステムに関する。
【０００２】
また本発明は、１つのイニシエータカラーと２つのイニシエータを含む点火手段が単一部材にされた多段膨張式ハイブリッドインフレータ及びそれを用いたエアバッグシステムに関する。
【０００３】
【技術の技術及び発明が解決しようとする課題】
自動車両の膨張式安全システム用のインフレータの発展に伴い、加圧ガスと固形ガス発生剤とを併用するハイブリッドインフレータが注目されている。ハイブリッドインフレータにおいて、主たる設計要件はエアバッグが効果的に作動するように所定の時間で所定の量だけ膨張させねばならないことであり、従来その構造について種々の提案がなされている（例えば特開平８−２８２４２７号公報参照）。
【０００４】
かかるハイブリッドインフレータは自動車両を対象とするため、自動車両の重量に影響を及ぼすインフレータの重量及び寸法が重要な設計要件となる。さらにインフレータの製造を容易に行うことができ、インフレータからのガスの漏洩の恐れがなく、燃焼ガス中の有毒ガス量が少ないことが望まれる。
【０００５】
また、米国特許３，７７３，３５３、同３，８６８，１２４には、二つのガス発生室を備えたインフレータが開示されているが、いずれの場合も二つのガス発生室はインフレータの作動前において常圧であり、インフレータ内には酸素ガスも含まれていないため、実用化に際しては、安定した燃焼の確保や燃焼ガスの安全性等の多くの改善点がある。
【０００６】
また、米国特許第５，３５１，９８８にも二つのガス発生室を備えたインフレータが開示されているが、一方のガス発生室はインフレータハウジングの外で、かつ常圧に保持されている。
【０００７】
本発明の目的は、インフレータの重量を増加させることなく、エアバッグを迅速に膨張させ、かつ燃焼ガス中の有毒ガス等の含有量を減少化できる多段膨張式ハイブリッドインフレータ及びそれを用いたエアバッグシステムを提供することである。
【０００８】
本発明のさらに他の目的は、１つのイニシエータカラーに２つのイニシエータが固定されて単一部材となった点火手段を有する多段膨張式ハイブリッドインフレータ及びそれを用いたエアバッグシステムを提供することである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明は、インフレータハウジングと、インフレータハウジング内に収納されたガス発生器と、ガス発生器に接続された点火手段室とを有する、エアバッグを備えた車両の膨張式安全システムのためのハイブリッドインフレータであって、前記インフレータハウジング内に不活性ガスを含む加圧媒質が充填され、ガス発生器がそれぞれガス発生手段を含む第１ガス発生室と第２ガス発生室とを有するものである多段膨張式ハイブリッドインフレータを提供する。
【００１０】
また本発明は、インフレータハウジングと、インフレータハウジング内に収納されたガス発生器と、ガス発生器に接続された点火手段室とを有する、エアバッグを備えた車両の膨張式安全システムのためのハイブリッドインフレータであって、前記インフレータハウジング内に不活性ガスを含む加圧媒質が充填されており、ガス発生器が、それぞれガス発生手段を含む第１ガス発生室と第２ガス発生室とを有するものであり、さらに作動前において外部への排出口に至る加圧媒質の移動経路を遮断する主閉鎖手段と、作動時において前記主閉鎖手段を破壊するための手段を有しており、前記破壊手段がインフレータハウジングの内圧の上昇によるもの又は電気的手段である多段膨張式ハイブリッドインフレータを提供する。
【００１１】
本発明の多段膨張式ハイブリッドインフレータにおいては、第１ガス発生室と第２ガス発生室の配置状態を適宜設定することができ、例えば、インフレータハウジングの長さ方向に直列にかつ隣接して配置されているもの、インフレータハウジングの長さ方向に直列にかつ対向して配置されているもの又は第１ガス発生室と第２ガス発生室がインフレータハウジングの幅方向に並列にかつ隣接して又は離して配置されているものにすることができるが、これらの中でもインフレータハウジングの長さ方向に直列にかつ隣接して配置されているものが望ましい。
【００１２】
また、本発明の多段膨張式ハイブリッドインフレータは、作動前においてはインフレータハウジング内に充填された加圧媒質が外部に漏出しないように、ハイブリッドインフレータの加圧媒質の排出口に至るガス移動経路の所望の部位に、加圧媒質の移動を遮断する主閉鎖手段が設けられている。そして、作動時において、前記主閉鎖手段を破壊してガスの移動経路を確保するための破壊手段が必要となるが、かかる破壊手段は前記移動経路を確保できるものであれば特に限定されない。本発明においては、前記破壊手段として、インフレータハウジングの内圧の上昇によるもの及び／又は電気的手段を適用することができる。
【００１３】
インフレータハウジングの内圧の上昇による破壊手段は、ガス発生室内のガス発生手段の燃焼により発生する高温ガスによる内圧の上昇のみで主閉鎖手段を破壊するものである。電気的手段による破壊手段としては、例えば、主閉鎖手段の近傍、好ましくは主閉鎖手段に対向かつ近接させて設置した電気式点火器を作動させて破壊する手段を適用でき、このとき、必要に応じてブースター剤を併用することもできる。なお、いずれの破壊手段を使用する場合も、主閉鎖手段を確実に破壊して加圧媒質の移動経路を確保できるように、主閉鎖手段の大きさや強度等を決定する。
【００１４】
さらに本発明は、インフレータハウジングと、インフレータハウジング内に収容されたガス発生器と、ガス発生器に接続された点火手段室とを有する、エアバッグを備えた車両の膨張式安全システムのためのハイブリッドインフレータであって、前記インフレータハウジング内に不活性ガスを含む加圧媒質が充填され、ガス発生器がそれぞれガス発生手段を含む第１ガス発生室と第２ガス発生室とを有しており、さらに作動前において外部への排出口に至る加圧媒質の移動経路を遮断する主閉鎖手段と、作動時において前記主閉鎖手段を破壊するための発射体を有している多段膨張式ハイブリッドインフレータを提供する。
【００１５】
本発明の多段膨張式ハイブリッドインフレータにおいては、第１ガス発生室と第２ガス発生室の配置状態を適宜設定することができ、例えば、インフレータハウジングの長さ方向に直列にかつ隣接して配置されているもの、インフレータハウジングの長さ方向に直列にかつ対向して配置されているもの又は第１ガス発生室と第２ガス発生室がインフレータハウジングの幅方向に並列にかつ隣接して又は離して配置されているものにすることができるが、これらの中でもインフレータハウジングの長さ方向に直列にかつ隣接して配置されているものが望ましい。
【００１６】
本発明においては、上記した作動時において前記主閉鎖手段を破壊するための圧力を利用した発射体の先端部がインフレータハウジング内の加圧媒質が充填された空間と同一の空間に位置している構成にすることができる。
【００１７】
このような多段膨張式ハイブリッドインフレータは、作動前においてはインフレータハウジング内に充填された加圧媒質が外部に漏出しないように、ハイブリッドインフレータの加圧媒質の排出口に至るガス移動経路の所望の部位に、加圧媒質の移動を遮断する主閉鎖手段が設けられている。そして、作動時においては前記主閉鎖手段を破壊し、ガスの移動経路を確保するための破壊手段として、圧力を利用した発射体、即ち主閉鎖手段に発射体を衝突させることによる破壊手段を使用している。この発射体の先端部は、インフレータハウジング内の加圧媒質が充填された空間と同一の空間に位置している。この発射体の形状、強度、重量等は、主閉鎖手段を確実に破壊して加圧媒質の移動経路を確保できるように、主閉鎖手段の大きさや強度等を考慮して決定する。
【００１８】
また、本発明の多段膨張式ハイブリッドインフレータにおいては、発射体の衝突による主閉鎖手段の破壊を確実に行うため、発射体を主閉鎖手段に導くためのガイド部材を設けることができる。
【００１９】
さらに本発明においては、上記の作動時において前記主閉鎖手段を破壊するための圧力を利用した発射体の先端部がインフレータハウジング内の加圧媒質が充填された空間とは異なる空間に位置している構成にすることができる。
【００２０】
このような多段膨張式ハイブリッドインフレータは、作動前においてはインフレータハフジング内に充填された加圧媒質が外部に漏出しないように、ハイブリッドインフレータの加圧媒質の排出口に至るガス移動経路の所望の部位に、加圧媒質の移動を遮断する主閉鎖手段が設けられている。そして、作動時においては前記主閉鎖手段を破壊し、ガスの移動経路を確保するための破壊手段として、圧力を利用した発射体、即ち主閉鎖手段に発射体を衝突させることによる破壊手段を使用している。この発射体の先端部は、インフレータハウジング内の加圧媒質が充填された空間（ガス発生器や点火手段室が設けられた空間部分は除く。ここでは「大空間」という）とは異なる空間（ここでは「小空間」といい、当然に大空間＞小空間の容積関係を有する）に位置している。この小空間は、例えば筒状部材で形成することができ、大空間と小空間は所要数の小さな孔（ガス流入孔）のみによって連通されている。発射体の形状、強度、重量等は、主閉鎖手段を確実に破壊して加圧媒質の移動経路を確保できるように、主閉鎖手段の大きさや強度等を考慮して決定する。
【００２１】
また、本発明は、インフレータハウジングと、インフレータハウジング内に収納されたガス発生器と、ガス発生器に接続された点火手段を含む点火手段室とを有する、エアバッグを備えた車両の膨張式安全システムのためのハイブリッドインフレータであって、前記インフレータハウジング内に不活性ガスを含む加圧媒質が充填され、ガス発生器がそれぞれガス発生手段を含む第１ガス発生室と第２ガス発生室とを有しており、さらに点火手段が１つのイニシエータカラー内に２つのイニシエータが固定されたものである多段膨張式ハイブリッドインフレータを提供する。この発明における点火手段は、予めイニシエータカラーの内部形状を２つのイニシエータの外部形状と一致させておき、前記イニシエータカラーに２つのイニシエータを嵌め込んだものである。
【００２２】
このように１つのイニシエータカラー内に２つのイニシエータが固定された点火手段にすることによって、イニシエータカラーと２つのイニシエータが単一部材となるため、インフレータハウジングへの点火手段の取り付け工程が容易になる。
【００２３】
さらに、１つのイニシエータカラー内に樹脂によって２つのイニシエータが固定された点火手段にすることによって、より一層インフレータハウジングへの点火手段の取り付け工程が容易になる。この発明の場合は、イニシエータカラーの内部形状と２つのイニシエータの外部形状を一致させておく必要はない。
【００２４】
上記発明のハイブリッドインフレータにおいては、下記のとおり、第１ガス発生室に収容する第１ガス発生剤と第２ガス発生室に収容する第２ガス発生剤（ガス発生手段）又はガス発生室が１つの場合に収容するガス発生剤（ガス発生手段）は、インフレータハウジング内に充填する加圧媒質の組成との関連で決定することができる。
【００２５】
加圧媒質は、酸素と、アルゴン、ヘリウム等の不活性ガス（本発明では窒素も不活性ガスに含まれるものとする）からなる組成にした場合、酸素はガス発生手段としてのガス発生剤の燃焼により生じた一酸化炭素や水素を二酸化炭素や水蒸気に変換するように作用し、アルゴンは加圧媒質の熱膨張を促進するように作用し、ヘリウムを含有させておくと加圧媒質の漏れの検出が容易となるので、不良品の流通が防止されるため好ましい。加圧媒質の充填圧力（＝インフレータハウジング内の圧力）は、好ましくは１０，０００〜７０，０００ｋＰａ、より好ましくは３０，０００〜６０，０００ｋＰａである。なお、加圧媒質は酸素を含有しても含有していなくてもよく、酸素を含有させる場合は最大で３０モル％が好ましい。
【００２６】
第１ガス発生室に収容する第１ガス発生剤と、第２ガス発生室に収容する第２ガス発生剤は、例えば、ガンプロペラントを用いることができる。ガンプロペラントとしては、シングルベースガンプロペラント、ダブルベースガンプロペラント、トリプルベースガンプロペラントのほかに、二次爆薬、結合剤、可塑剤、安定剤等からなるものを混合し、所望形状に成型したものも使用できる。
【００２７】
二次爆薬としては、ヘキサハイドロトリニトロトリアジン（ＲＤＸ）、シクロテトラメチレンテトラニトラミン（ＨＭＸ）、ペンタエリスリトールテトラニトレイト（ＰＥＴＮ）、トリアミノグアニジンニトレイト（ＴＡＧＮ）等が挙げられる。例えば、二次爆薬としてＲＤＸを用い、酸素のない雰囲気中、２０，６７０ｋＰａの圧力下、燃焼温度３３４８Ｋで燃焼させた場合、燃焼ガス中の生成ガスはｍｏｌｅ％で窒素３３％、一酸化炭素２５％、水蒸気２３％、二酸化炭素８％及び他のガス成分となる。
【００２８】
結合剤としては、セルロースアセテート、セルロースアセテートブチレート、セルロースアセテートプロピオレート、エチルセルロース、ポリ酢酸ビニル、アジドポリマー、ポリブタジエン、水素化ポリブタジエン、ポリウレタン等が挙げられ；可塑剤としては、トリメチロールエタントリニトレイト、ブタントリオールトリニトレイト、ニトログリセリン、ビス（２，２−ジニトロプロピル）アセタール／ホルマール、グリシジルアジド、アセチルトリエチルシトレート等が挙げられ；安定剤は、エチルセントラライト、ジフェニルアミン、レゾシノール等が挙げられる。
【００２９】
二次爆薬と結合剤、可塑剤及び安定剤との割合は、二次爆薬が約５０〜９０重量％、結合剤、可塑剤及び安定剤の合計量が約１０〜５０重量％が好ましい。
【００３０】
上記した組成のガス発生剤は、常圧下では燃焼しにくい場合があるが、本発明のハイブリッドインフレータのように内部があらかじめ高圧に保持されている場合には、安定かつ円滑に燃焼させることができる。
【００３１】
その他、第１ガス発生室に収容する第１ガス発生剤と、第２ガス発生室に収容する第２ガス発生剤は、例えば、燃料及び酸化剤又は燃料、酸化剤及びスラグ形成剤を含むものを、必要に応じて結合剤と共に混合し、所望形状に成型したものを使用することができ、このようなガス発生剤を用いた場合は、その燃焼により発生するガスを、加圧媒質と共にエアバッグの膨張展開に供することができる。特にスラグ形成剤を含むガス発生剤を用いた場合は、インフレータから排出されるミストの量を大幅に低減できる。
【００３２】
燃料としては、ニトログアニジン（ＮＱ）、グアニジン硝酸塩（ＧＮ）、グアニジン炭酸塩、アミノニトログアニジン、アミノグアニジン硝酸塩、アミノグアニジン炭酸塩、ジアミノグアニジン硝酸塩、ジアミノグアニジン炭酸塩、トリアミノグアニジン硝酸塩等のグアニジン誘導体等から選ばれる１又は２以上が好ましい。また燃料として、テトラゾール及びテトラゾール誘導体等から選ばれる１又は２以上のものも用いることができる。
【００３３】
酸化剤としては、硝酸ストロンチウム、硝酸カリウム、硝酸アンモニウム、過塩素酸カリウム、酸化銅、酸化鉄、塩基性硝酸銅等から選ばれる１又は２以上が好ましい。酸化剤の配合量は、燃料１００重量部に対して、好ましくは１０〜８０重量部、より好ましくは２０〜５０重量部である。
【００３４】
スラグ形成剤としては、酸性白土、タルク、ベントナイト、ケイソウ土、カオリン、シリカ、アルミナ、ケイ酸ナトリウム、窒化ケイ素、炭化ケイ素、ヒドロタルサイト及びこれらの混合物から選ばれる１又は２以上が好ましい。スラグ形成剤の配合量は、燃料１００重量部に対して、好ましくは０〜５０重量部、より好ましくは１〜１０重量部である。
【００３５】
結合剤としては、カルボキシルメチルセルロースのナトリウム塩、ヒドロキシエチルセルロース、デンプン、ポリビニルアルコール、グアーガム、微結晶性セルロース、ポリアクリルアミド、ステアリン酸カルシウム等から選ばれる１又は２以上が好ましい。結合剤の配合量は、燃料１００重量部に対して、好ましくは０〜３０重量部、より好ましくは３〜１０重量部である。
【００３６】
さらに本発明は、衝撃センサ及びコントロールユニットからなる作動信号出力手段と、ケース内に上記の多段膨張式ハイブリッドインフレータとエアバッグが収容されたモジュールケースとを備えたエアバッグシステムであって、エアバッグの膨張速度を調節できるように設定されているエアバッグシステムを提供する。
【００３７】
本発明において、「ガス発生器」は、ガス発生器ハウジング（ガス発生室）内に存在するガス発生手段（ガス発生剤）の燃焼により高温の燃焼ガスを発生させ、前記高温の燃焼ガスをインフレータハウジング内に流出させるガス発生機能を有するものを意味する。また、ハイブリッドインフレータは、インフレータハウジング内に前記ガス発生器を含むものである。
【００３８】
【発明の実施の形態】
（１）実施形態１、２
以下、本発明の一実施形態を示した図面により、本発明を詳しく説明する。図１は、ハイブリッドインフレータ１００の長さ方向への断面図であり、図２は、他の実施形態のハイブリッドインフレータ２００の長さ方向への断面図である。
【００３９】
まず、図１に示すハイブリッドインフレータについて説明する。図１に示すように、インフレータハウジング１０２は筒状の耐圧性容器からなり、内部空間１０３には加圧媒質が充填され、高圧に保持されている。加圧媒質は、通常は、インフレータハウジング１０２の一端側に接続されたボス１４５に形成された細孔１０７から充填し、前記細孔は加圧媒質の充填後にシールピン１０９により閉塞する。
【００４０】
ガス発生器１０８は、筒状のガス発生器ハウジング１０５、隔壁１０６及び薬量調整機能も有する隔壁１２６とから形成される第１ガス発生室１２０と、ガス発生器ハウジング１０５、隔壁１２６及びボス１４５により形成される第２ガス発生室１３０とを有している。ガス発生器１０８は、インフレータハウジング１０２内に配置され、その長さ方向の一端部において、ボス１４５に溶接により固着されている。
【００４１】
第１ガス発生室１２０の内部には、所要量の第１ガス発生剤１２４が充填されており、第１ガス発生室１２０とインフレータハウジング１０２とは、スクリーン１２７を介して連通孔１２５により連通されている。第１ガス発生室１２０には、ブースターカップに充填されたブースター剤（伝火薬）１１２からなる伝火手段が接続され、さらに第１閉鎖手段としての第１破裂板１１９を介して第１の点火器１１７が接続されている。
【００４２】
第２ガス発生室１３０の内部には、所要量の第２ガス発生剤１３４が充填されており、第２ガス発生室１３０とインフレータハウジング１０２とは、スクリーン１３７を介して連通孔１３５により連通されている。第２ガス発生室１３０には、第２閉鎖手段としての第２破裂板１３９を介して第２の点火器１４０が接続されている。
【００４３】
また、上記のとおり、第１ガス発生室１２０と第２ガス発生室１３０は、それぞれにおいて第１ガス発生剤１２４と第２ガス発生剤１３４が燃焼して発生したガスがインフレータハウジング１０２に流入する経路が独立した経路となっている。即ち、第１ガス発生室１２０において発生したガスは、スクリーン１２７を介して連通孔１２５からインフレータハウジング１０２に流入し、第２ガス発生室１３０において発生したガスは、スクリーン１３７を介して連通孔１３５からインフレータハウジング１０２に流入する。
【００４４】
第１ガス発生室１２０と第２ガス発生室１３０は、インフレータハウジング１０２の長さ方向に直列にかつ隣接して配置されている。なお、第１ガス発生室１２０と第２ガス発生室１３０の配置順序は逆の順序でもよい。
【００４５】
第２ガス発生剤１３４の量は、第１ガス発生剤１２４と同量又は第１ガス発生剤１２４の量よりも多くしたり少なくしたりすることができ、大きさ、形状及び組成は同一でも異なっていてもよい。また、第１ガス発生室１２０と第２ガス発生室１３０の容積は、同一でも異なっていてもよい。
【００４６】
上記のとおり、第１ガス発生室１２０がインフレータハウジング１０２と連通されており、さらに第２ガス発生室１３０がインフレータハウジング１０２と連通されているため、第１ガス発生室１２０及び第２ガス発生室１３０は、いずれも高圧、即ちインフレータハウジング１０２内部（内部空間１０３）と同じ圧力に保持されている。
【００４７】
ボス１４５内には点火手段室１１４が形成され、第１点火室１１５には第１点火用イニシエータ１１７が収容され、第２点火室１４１には第２点火用イニシエータ１４０が収容されており、第１点火用イニシエータ１１７と第２点火用イニシエータ１４０とは、イニシエータカラー１４３に固定され、ボス１４５に取り付けられている。第１点火用イニシエータ１１７と第２点火用イニシエータ１４０は、インフレータハウジング１０２の幅方向に並列にかつ隣接して設けられている。
【００４８】
第１点火室１１５と第１ガス発生室１２０とは、第１連通孔１１３を介して連通し、かつ第１点火手段の作動前では第１連通孔１１３は第１閉鎖手段である第１破裂板１１９によって閉鎖されている。第２点火室１４１と第２ガス発生室１３０とは、第２連通孔１３３を介して連通し、かつ点火手段の作動前では第２連通孔１３３は第２閉鎖手段である第２破裂板１３９によって閉鎖されている。
【００４９】
インフレータハウジング１０２の他端側には、ディフューザ１８０が接続されており、ディフューザ１８０は、エアバッグに加圧媒質を送り込むための複数のディフューザポート１８２、微粒子を取り除くためのディフューザスクリーン１８６を有している。ディフューザ１８０のインフレータハウジング１０２の内部側には、主閉鎖手段としての主破裂板１７８が形成され、外表面側にはエアバッグモジュールと接続するためのスタッドボルト１９０が溶接により固着されている。この主破裂板１７８は、作動時における内部空間１０３の内圧の上昇によって破壊されるものである。
【００５０】
次に、図２に基づいて、他の実施形態のハイブリッドインフレータ２００について説明する。図２のハイブリッドインフレータ２００は、図１のハイブリッドインフレータ１００とは二つのガス発生室の配置構造が異なるだけであるので、同一の部材については図１と同一の番号を付して説明を略す。
【００５１】
第１ガス発生室１２０と第２ガス発生室１３０は、ハウジング１０２内において、伝火手段室２１０を挟んで幅方向に対称になるように配置されている。従って、第１ガス発生室１２０と第２ガス発生室１３０を合わせた幅方向の断面形状はドーナツ状となり、ドーナツの穴の部分に伝火手段室２１０が位置し、第１ガス発生室１２０と第２ガス発生室１３０は、ドーナツを同一又は異なる容積に２分割した形状となる。
【００５２】
伝火手段室２１０は、筒状のハウジング２１２から形成されており、ブースター剤（伝火薬）１１２が充填されたブースターカップと第１閉鎖手段としての第１破裂板１１９を介して、第１点火用イニシエータ１１７に連結されている。伝火手段室２１０は、孔２１４により第１ガス発生室１２０のみと連通されているので、第１点火用イニシエータ１１７が作動点火し、ブースター剤１１２が着火燃焼したとき、第１ガス発生室１２０内の第１ガス発生剤１２４のみが燃焼する。
【００５３】
第１ガス発生室１２０とインフレータハウジング１０２（空間１０３）は、スクリーン１２７を介して連通孔１２５により連通され、第２ガス発生室１３０とインフレータハウジング１０２（空間１０３）は、スクリーン１３７を介して連通孔１３５により連通されている。連通孔１２５と連通孔１３５は、幅方向に反対側になるように形成されている。
【００５４】
次に、図１を参照しながら、ハイブリッドインフレータ１００の動作を説明する。インフレータハウジング１０２内に高圧充填された加圧媒質は、ハイブリッドインフレータ１００の作動前において、それぞれ連通孔１２５及び１３５で連通された第１ガス発生室１２０及び第２ガス発生室１３０内に流入しており、それらを高圧でかつ等圧に保持している。
【００５５】
車両の衝突時、作動信号出力手段により、第１点火用イニシエータ１１７が作動点火し、第１破裂板１１９を破ってブースター剤１１２を着火燃焼させ、高温のブースターガスを発生させる。この高温のブースターガスは第１ガス発生室１２０内に流入し、第１ガス発生剤１２４を着火燃焼させて、所定量（第１ガス発生剤１２４の充填量に応じた量）の高温燃焼ガスを発生させる。このとき、第１ガス発生室１２０は、加圧媒質が充填された内部空間１０３と連通し高圧に保持されているので、第１ガス発生剤１２４の燃焼は安定している。なお、第１ガス発生室１２０と第２ガス発生室１３０とが隔壁１２６により隔離されていることと、それぞれの連通孔１２５と連通孔１３５との配置状態によって、第１ガス発生剤１２４の燃焼により第２ガス発生剤１３４が着火燃焼することはない。
【００５６】
その後、この高温燃焼ガスが連通孔１２５から流入してインフレータハウジング１０２内の圧力を高め、この内圧の上昇によって主閉鎖手段である主破裂板１７８が破裂されるので、加圧媒質はディフューザスクリーン１８６を経て、ディフューザポート１８２から噴射され、エアバッグモジュールに取り付けられたエアバッグを膨張させる。
【００５７】
さらに、第１点火用イニシエータ１１７の作動と同時に又は僅かに遅れて、作動信号出力手段により第２点火用イニシエータ１４０が作動点火し、第２破裂板１３９を破って第２ガス発生室１３０内の第２ガス発生剤１３４を着火燃焼させ、所定量（第２ガス発生剤１３４の充填量に応じた量）の高温燃焼ガスを発生させる。このとき、第２ガス発生室１３０は、加圧媒質が充填された内部空間１０３と連通し高圧に保持されているので、第２ガス発生剤１３４の燃焼は安定している。
【００５８】
第１点火用イニシエータ１１７と第２点火用イニシエータ１４０の作動時間の差（以下「作動時間差」という）は、乗員保護をより適切にするため、エアバッグシステムが搭載された車両が受けた衝撃の程度に関連して設定される。車両が小さな衝撃を受けた場合は第１点火用イニシエータ１１７のみを作動させ（即ち、第１ガス発生剤１２４のみを着火燃焼させ）、車両が中程度の衝撃を受けた場合は第１点火用イニシエータ１１７を作動させた（即ち、第１ガス発生剤１２４を着火燃焼させた）後、僅かに遅れて第２点火用イニシエータ１４０を作動させ（即ち、第２ガス発生剤１３４を着火燃焼させ）、車両が大きな衝撃を受けた場合は第１点火用イニシエータ１１７と第２点火用イニシエータ１４０を同時に作動させる（即ち、第１ガス発生剤１２４と第２ガス発生剤１３４を同時に着火燃焼させる）。実用的には小さな衝撃から大きな衝撃まで対処するため、作動時間差は０〜５０ｍｓｅｃ程度となる。
【００５９】
第２点火用イニシエータ１４０が作動した場合、第２ガス発生剤１３４の燃焼により生じた高温燃焼ガスは連通孔１３５からインフレータハウジング１０２内に流入して圧力を高め、残部の加圧媒質とともにディフューザポート１８２から噴射され、さらにエアバッグを膨張させる。このように車両が受ける衝撃の程度に応じて２段階で燃焼ガスを発生させた場合は、第１ガス発生剤１２４の燃焼により、車両の衝突時におけるエアバッグ膨張動作の立ち遅れを防止するとともに、第２ガス発生剤１３４の燃焼により、インフレータハウジング１０２内の加圧媒質を完全に排出して、安全上十分な程度にまでエアバッグを瞬時に膨張させることができる。
【００６０】
なお、車両が小さな衝撃を受けて第１点火用イニシエータ１１７のみが作動した場合、後にエアバッグシステムを回収する際の安全確保の観点から、第１点火用イニシエータ１１７の作動から１００ｍｓｅｃ程度経過した時点で第２点火用イニシエータ１４０を作動させ、未燃焼の第２ガス発生剤１３４を燃焼させることが望ましい。本実施形態のハイブリッドインフレータにおいては、第１点火用イニシエータ１１７の作動による第１ガス発生剤１２４の着火燃焼から０〜１２０ｍｓｅｃ程度の時間差内において、第２点火用イニシエータ１４０が作動した場合を除いて第２ガス発生剤１３０が着火することはない。
【００６１】
また、二つのガス発生室を有しているので、第１ガス発生室１２０のみから燃焼ガスを発生させたり、第１及び第１ガス発生室１２０、１３０から同時に燃焼ガスを発生させたり、第１ガス発生室１２０と第２ガス発生室１３０における燃焼ガス発生時間を所望間隔に適宜調整するような実施形態にも対応することができる。
（２）実施形態３、４
次に、本発明の別の実施形態を示した図面により、本発明を詳しく説明する。図３は、ハイブリッドインフレータ１００の一実施形態の長さ方向への断面図であり、図４は、ハイブリッドインフレータ１００の他実施形態の長さ方向への断面図である。
【００６２】
図３に基づいて、ハイブリッドインフレータ１００を説明する。図３に示すように、インフレータハウジング１０２は筒状の耐圧性容器からなり、内部空間１０３には加圧媒質が充填され、高圧に保持されている。加圧媒質は、通常は、インフレータハウジング１０２の一端側に接続されたボス１４５に形成された細孔１０７から充填し、前記細孔は加圧媒質の充填後にシールピン１０９により閉塞する。インフレータハウジング１０２は、ディフューザ１８０側の端部近傍を除いた残部外形を均一径の形状（くびれ等のないフラットな外形）にすることができる。
【００６３】
ガス発生器１０８は、伝火手段室１１０、その周囲において、インフレータハウジング１０２の長さ方向に直列にかつ隣接して配置された第１ガス発生室１２０と第２ガス発生室１３０とを有している。このガス発生器１０８は、インフレータハウジング１０２内に配置され、その長さ方向の一端において、ボス１４５に溶接により固着されている。
【００６４】
伝火手段室１１０は、筒状のハウジング１１１から形成されており、ブースター剤（伝火薬）１１２が充填されたブースターカップ１１６と第１閉鎖手段としての第１破裂板１１９により閉鎖された第１連通孔１１３を介して、第１点火用イニシエータ１１７に連結されている。伝火手段室１１０は、連通孔１１８により第１ガス発生室１２０と連通されている。
【００６５】
第１ガス発生室１２０は、伝火手段室１１０の周囲に配置されており、筒状のハウジング１０５、伝火手段室１１０のハウジング１１１、第１隔壁１２６及び第２隔壁１３６から形成されており、内部に所要量のガス発生手段としての第１ガス発生剤１２４が収容されている。第１ガス発生室１２０とインフレータハウジング１０２は、スクリーン１２７を介して連通孔１２５により連通されている。
【００６６】
第２ガス発生室１３０は、筒状のハウジング１０５、伝火手段室１１０のハウジング１１１、第２隔壁１３６及びボス１４５（及び第２破裂板１３９）から形成されており、その内部に所要量のガス発生手段としての第２ガス発生剤１３４が収容されている。第２ガス発生室１３０とインフレータハウジング１０２は、スクリーン１３７を介して連通孔１３５により連通されている。
【００６７】
第２ガス発生剤１３４の量は、第１ガス発生剤１２４と同量又は第１ガス発生剤１２４の量よりも多くしたり少なくしたりすることができ、大きさ、形状及び組成は同一でも異なっていてもよい。また、第１ガス発生室１２０と第２ガス発生室１３０の容積は同一でも異なっていてもよく、隔壁１２６と隔壁１３６により調整することができる。
【００６８】
上記のとおり、伝火手段室１１０が第１ガス発生室１２０に連通され、第１ガス発生室１２０がインフレータハウジング１０２と連通されており、さらに第２ガス発生室１３０がインフレータハウジング１０２と連通されているため、伝火手段室１１０、第１ガス発生室１２０及び第２ガス発生室１３０は、いずれも高圧、即ちインフレータハウジング１０２内部（内部空間１０３）と同じ圧力に保持されている。
【００６９】
第１ガス発生室１２０と第２ガス発生室１３０は、インフレータハウジング１０２の長さ方向に、直列にかつ隣接して配置されている。このように直列に配置することにより、ガス発生室を二つにした場合でもハイブリッドインフレータ全体の大きさをコンパクトにし、重量増加を抑制できる。
【００７０】
第１ガス発生室１２０と第２ガス発生室１３０は、それぞれにおいて第１ガス発生剤１２４と第２ガス発生剤１３４が燃焼して発生したガスがインフレータハウジング１０２に流入する経路が独立した経路となっている。即ち、第１ガス発生室１２０において発生したガスは、スクリーン１２７を介して連通孔１２５からインフレータハウジング１０２に流入し、第２ガス発生室１３０において発生したガスは、スクリーン１３７を介して連通孔１３５からインフレータハウジング１０２に流入する。なお、第１ガス発生室１２０と第２ガス発生室１３０の配置順序は逆の順序でもよい。
【００７１】
第２ガス発生室１３０は、第２閉鎖手段としての第２破裂板１３９により閉鎖された第２連通孔１３３を介して、第２点火用イニシエータ１４０に連結されている。
【００７２】
ボス１４５内に形成された点火手段室１１４は、第１点火室１１５と第２点火室１４１を有し、第１点火室は第１点火用イニシエータ１１７を収容し、第２点火室は第２点火用イニシエータ１４０を収容する。第１及び第２点火室は、イフレータハウジング１０２の幅方向に並列にかつ隣接して配置することができる。
【００７３】
第１点火用イニシエータ１１７と第２点火用イニシエータ１４０は、イニシエータカラー１４３を介してボス１４５に取り付けられており、ボス１４５は、接合部位１４６においてインフレータハウジング１０２に溶接等により固着されている。
【００７４】
伝火手段室１１０の一端側には、Ｏ−リング１７２を介して、伝火手段室１１０とインフレータハウジング１０２の内部空間１０３の両方にまたがって、作動時において主破裂板１７８を破壊するための図示した形状の発射体１７５が取り付けられている。図示するように、発射体１７５の先端部（主破裂板１７８側の部分）は、内部空間１０３内に位置している。
【００７５】
インフレータハウジング１０２の一端側にはディフューザ１８０が連結されており、ディフューザ１８０は、接合部位１８１において溶接により固着されている。ディフューザ１８０の発射体１７５に対向する端部側には、作動前におけるディフューザポート１８２への加圧媒質の移動経路を遮断する主閉鎖手段としての主破裂板１７８が取り付けられている。よって、作動前においては、この主破裂板１７８により、インフレータハウジング１０２の内部空間１０３とガス流入空間１５０とは完全に分離遮断されているので、加圧媒質の移動は阻止される。
【００７６】
ディフューザ１８０の他端側には、エアバッグに加圧媒質を送り込むための複数のディフューザポート１８２、微粒子を取り除くためのディフューザスクリーン１８６が設けられ、外表面側にはエアバッグモジュールと接続するためのスタッドボルト１９０が溶接により固着されている。
【００７７】
ハイブリッドインフレータ１００において、上記した各構成要素は、いずれも中心軸（図３中の一点鎖線）に対して、幅方向に対称となるように配置されていることが望ましいが、一部構成要素又は全ての構成要素が前記の中心軸に対して偏心して配置されていてもよい。
【００７８】
本発明のハイブリッドインフレータにおいては、以下に示すように第１ガス発生室と第２ガス発生室の配置関係を適宜変更することができる。
【００７９】
例えば、インフレータハウジング１０２内の両端に第１ガス発生室１２０と第２ガス発生室１３０を対向するように配置することができる。この場合、加圧媒質は第１ガス発生室１２０と第２ガス発生室１３０の間の空間部に充填する。
【００８０】
また例えば、インフレータハウジング１０２内において、伝火手段室１１０の周囲に第１ガス発生室１２０（又は第２ガス発生室１３０）を配置し、さらに第１ガス発生室１２０の周囲に第２ガス発生室１３０（又は第１ガス発生室１２０）を配置することができる。
【００８１】
さらに、第１ガス発生室と第２ガス発生室を他の配置関係にした実施形態を図４により説明する。図４に示すハイブリッドインフレータ１００は、第１ガス発生室１２０と第２ガス発生室１３０との配置位置が異なるほかは、図３に示すものと同一構成であるため、第１ガス発生室１２０と第２ガス発生室１３０以外についての説明は省略する。
【００８２】
第１ガス発生室１２０と第２ガス発生室１３０は、ハウジング１０２内において、伝火手段室１１０を挟んで幅方向に対称になるように配置されている。従って、第１ガス発生室１２０と第２ガス発生室１３０を合わせた幅方向の断面形状はドーナツ状となり、ドーナツの穴の部分に伝火手段室１１０が位置し、第１ガス発生室１２０と第２ガス発生室１３０はドーナツを同一又は異なる容積に２分割した形状となる。また、伝火手段室１１０の連通孔１１８は、第１ガス発生室１２０とのみ連通しているので、第１点火用イニシエータ１１７が作動着火したとき、第１ガス発生室１２０内のガス発生剤１２４のみが燃焼する。
【００８３】
第１ガス発生室１２０とインフレータハウジング１０２（空間１０３）は、スクリーン１２７を介して連通孔１２５により連通され、第２ガス発生室１３０とインフレータハウジング１０２（空間１０３）は、スクリーン１３７を介して連通孔１３５により連通されている。連通孔１２５と連通孔１３５は、幅方向に反対側になるように形成されている。
【００８４】
次に、図３を参照しながら、ハイブリッドインフレータ１００の動作を説明する。インフレータハウジング１０２内に高圧充填された加圧媒質は、ハイブリッドインフレータ１００の作動前において、それぞれ連通孔１２５及び１３５で連通された第１ガス発生室１２０及び第２ガス発生室１３０に流入し、さらに連通孔１１８を経て伝火手段室１１０にも流入しており、それらを高圧でかつ等圧に保持している。また、発射体１７５は、同圧に保持された内部空間１０３と伝火手段室１１０にまたがって取り付けらているので、誤作動が防止される。
【００８５】
車両の衝突時、作動信号出力手段により、第１点火用イニシエータ１１７が作動点火し、第１破裂板１１９（第１連通孔１１３を形成しているボス１４５に固着されている）を破って伝火手段室１１０内のブースター剤１１２を着火させ、高温のブースターガスを発生させる。
【００８６】
ブースターガスの発生により伝火手段室１１０の内圧が高まると、その圧力によって押圧された発射体１７５が移動し、鋭利な先端部分で主破裂板１７８を破裂させる。
【００８７】
ブースターガスは、連通孔１１８から第１ガス発生室１２０内に流入し、第１ガス発生剤１２４を着火燃焼させて、所定量（第１ガス発生剤１２４の充填量に応じた量）の高温燃焼ガスを発生させる。このとき、第１ガス発生室１２０は、加圧媒質が充填された内部空間１０３と連通し高圧に保持されているので、第１ガス発生剤１２４の燃焼は安定している。なお、伝火手段室１１０及び第１ガス発生室１２０と、第２ガス発生室１３０とは、それぞれ筒状ハウジング１１１及び第２隔壁１３６により隔離されているので、第２ガス発生剤１３４が着火燃焼することはない。さらに、第１ガス発生室１２０の連通孔１２５と第２ガス発生室１３０の連通孔１３５との配置状態も、第１ガス発生剤１２４の燃焼により第２ガス発生剤１３４が着火燃焼しないように作用する。
【００８８】
その後、この高温燃焼ガスが連通孔１２５から流入してインフレータハウジング１０２内の圧力を高めるため、押圧された加圧媒質は、破裂した主破裂板１７８を経てガス流入空間１５０内に流入する。このようにしてガス流入空間１５０内に流入した加圧媒質は、さらにディフューザスクリーン１８６を経て、ディフューザポート１８２から噴射され、エアバッグモジュールに取り付けられたエアバッグを膨張させる。
【００８９】
さらに、第１点火用イニシエータ１３４の作動と同時に又は僅かに遅れて（作動時間差は上記の実施形態１、２と同様である）、作動信号出力手段により第２点火用イニシエータ１４０が作動点火し、第２破裂板１３９（第２連通孔１３３を形成するボス１４５に固着されている）を破って第２ガス発生室１３０内の第２ガス発生剤１３４を着火燃焼させ、所定量（第２ガス発生剤１３４の充填量に応じた量）の高温燃焼ガスを発生させる。このとき、第２ガス発生室１３０は、加圧媒質が充填された内部空間１０３と連通し高圧に保持されているので、第２ガス発生剤１３４の燃焼は安定している。
【００９０】
第２ガス発生剤１３４の燃焼により生じた高温燃焼ガスは連通孔１３５からインフレータハウジング１０２内に流入して圧力を高め、残部の加圧媒質とともにディフューザポート１８２から噴射され、さらにエアバッグを膨張させる。
【００９１】
このように２段階で燃焼ガスを発生させることによって、第１ガス発生室１２０の作用により、車両の衝突時におけるエアバッグ膨張動作の立ち遅れを防止するとともに、第２ガス発生室１３０の作用により、インフレータハウジング１０２内の加圧媒質を完全に排出して、安全上十分な程度にまでエアバッグを瞬時に膨張させることができる。
【００９２】
また、二つのガス発生室を有しているので、第１ガス発生室１２０のみから燃焼ガスを発生させたり、第１及び第２ガス発生室１２０、１３０から同時に燃焼ガスを発生させたり、第１ガス発生室１２０と第２ガス発生室１３０における燃焼ガス発生時間を所望間隔に適宜調整するような実施形態にも対応することができる。
（３）実施形態５、６、７
次に、本発明の別の実施形態を示した図面により、本発明を詳しく説明する。図５は、ハイブリッドインフレータ１００の一実施形態の長さ方向への断面図であり、図６は、図５のハイブリッドインフレータ１００の変形形態の長さ方向への断面図であり、図７は、他の実施形態のハイブリッドインフレータ１００の長さ方向への断面図である。
【００９３】
まず、図５に示すハイブリッドインフレータ１００について説明する。図５に示すように、インフレータハウジング１０２は筒状の耐圧性容器からなり、内部空間１０３には加圧媒質が充填され、高圧に保持されている。加圧媒質は、通常は、インフレータハウジング１０２の一端側に接続されたボス１４５に形成された細孔から充填し、前記細孔は加圧媒質の充填後にシールピン等により閉塞する。
【００９４】
ガス発生器１０８は、伝火手段室１１０、その周囲において、インフレータハウジング１０２の長さ方向に直列にかつ隣接して配置された第１ガス発生室１２０と第２ガス発生室１３０とを有している。このガス発生器１０８は、インフレータハウジング１０２内に配置され、その長さ方向の一端１４９において、ボス１４５に溶接により固着されている。
【００９５】
伝火手段室１１０は、筒状のハウジング１１１から形成されており、ブースター剤（伝火薬）１１２が充填されたブースターカップ１１６と第１閉鎖手段としての第１破裂板１１９により閉鎖された第１連通孔１１３を介して、第１点火用イニシエータ１１７に連結されている。伝火手段室１１０は、連通孔１１８により第１ガス発生室１２０と連通されている。
【００９６】
第１ガス発生室１２０は、伝火手段室１１０の周囲に配置されており、筒状のハウジング１０５、伝火手段室１１０のハウジング１１１、第１隔壁１２６及び第２隔壁１３６から形成されており、内部に所要量のガス発生手段としての第１ガス発生剤１２４が収容されている。第１ガス発生室１２０とインフレータハウジング１０２は、スクリーン１２７を介して連通孔１２５により連通されている。
【００９７】
第２ガス発生室１３０は、筒状のハウジング１０５、伝火手段室１１０のハウジング１１１、第２隔壁１３６及びボス１４５（及び第２破裂板１３９）から形成されており、その内部に所要量のガス発生手段としての第２ガス発生剤１３４が収容されている。第２ガス発生室１３０とインフレータハウジング１０２は、スクリーン１３７を介して連通孔１３５により連通されている。
【００９８】
第２ガス発生剤１３４の量は、第１ガス発生剤１２４と同量又は第１ガス発生剤１２４の量よりも多くしたり少なくしたりすることができ、大きさ、形状及び組成は同一でも異なっていてもよい。また、第１ガス発生室１２０と第２ガス発生室１３０の容積は同一でも異なっていてもよく、隔壁１２６と隔壁１３６により調整することができる。
【００９９】
上記のとおり、伝火手段室１１０が第１ガス発生室１２０に連通され、第１ガス発生室１２０がインフレータハウジング１０２と連通されており、さらに第２ガス発生室１３０がインフレータハウジング１０２と連通されているため、伝火手段室１１０、第１ガス発生室１２０及び第２ガス発生室１３０は、いずれも高圧、即ちインフレータハウジング１０２内部（内部空間１０３）と同じ圧力に保持されている。
【０１００】
第１ガス発生室１２０と第２ガス発生室１３０は、インフレータハウジング１０２の長さ方向に、直列にかつ隣接して配置されている。このように直列に配置することにより、ガス発生室を二つにした場合でもハイブリッドインフレータ全体の大きさをコンパクトにし、重量増加を抑制できる。
【０１０１】
第１ガス発生室１２０と第２ガス発生室１３０は、それぞれにおいて第１ガス発生剤１２４と第２ガス発生剤１３４が燃焼して発生したガスがインフレータハウジング１０２に流入する経路が独立した経路となっている。即ち、第１ガス発生室１２０において発生したガスは、スクリーン１２７を介して連通孔１２５からインフレータハウジング１０２に流入し、第２ガス発生室１３０において発生したガスは、スクリーン１３７を介して連通孔１３５からインフレータハウジング１０２に流入する。なお、第１ガス発生室１２０と第２ガス発生室１３０の配置順序は逆の順序でもよい。
【０１０２】
第２ガス発生室１３０は、第２閉鎖手段としての第２破裂板１３９により閉鎖された第２連通孔１３３を介して、第２点火用イニシエータ１４０に連結されている。
【０１０３】
ボス１４５内に形成された点火手段室１１４は、第１点火室１１５と第２点火室１４１を有し、第１点火室は第１点火用イニシエータ１１７を収容し、第２点火室は第２点火用イニシエータ１４０を収容する。第１及び第２点火室は、インフレータハウジング１０２の幅方向に並列にかつ隣接して配置することができる。
【０１０４】
第１点火用イニシエータ１１７と第２点火用イニシエータ１４０は、イニシエータカラー１４３を介してボス１４５に取り付けられており、ボス１４５は、接合部位１４６においてインフレータハウジング１０２に溶接等により固着されている。
【０１０５】
このとき、第１点火用イニシエータ１１７と第２点火用イニシエータ１４０をイニシエータカラー１４３に固定して単一の部材にする方法としては、イニシエータカラー１４３に嵌め込んで固定する方法又は樹脂によってイニシエータカラー１４３に固定する方法が適用できる。樹脂を使用して固定する場合、例えば次の手順で行うことができる。内部に凹状空間を有するイニシエータカラーを用意し、その凹状空間に第１点火用イニシエータ１１７と第２点火用イニシエータ１４０を差し込んだ後、残余の凹状空間内に樹脂を流し込み、硬化させて、イニシエータカラー１４３と第１点火用イニシエータ１１７、第２点火用イニシエータ１４０を一体化する。樹脂は、熱可塑性又は熱硬化性樹脂で、常温硬化型又は加熱硬化型のものを使用でき、必要に応じて、さらに硬化剤、硬化促進剤等を配合してもよい。
【０１０６】
伝火手段室１１０の延長上にはアダプター１７０が連結され、伝火手段室１１０とアダプター１７０とを連通する開口部には、Ｏ−リング１７２を介し、伝火手段室１１０とアダプター１７０の両方にまたがって、作動時において主破裂板１７８を破壊するための図示した形状の発射体１７５が取り付けられている。この発射体１７５の先端部は、アダプター１７０の内部空間１７６内に位置しており、前記内部空間１７６とインフレータハウジング１０２の内部空間１０３とは、アダプター１７０のハウジング１０５の内側面に対向する面に設けられた所要数のガス流入孔１６６のみによって連通されている。
【０１０７】
図５の実施形態では、ハウジング１０５の内側面とアダプター１７０の外側面とによりガス流路１０５ａが形成されているので、内部空間１０３の加圧媒質は、作動時において必ずガス流路１０５ａを通ってガス流入孔１６６に流入することになる。一方、図６の実施形態では、図５におけるガス流路１０５ａがないので、内部空間１０３の加圧媒質は、直接にガス流入孔１６６に流入する。なお、図６のハイブリッドインフレータ１００は、ガス流路１０５ａを有していない他は、図５のハイブリッドインフレータ１００と同一の構成である。
【０１０８】
アダプター１７０にはディフューザ１８０が連結されており、ディフューザ１８０は、インフレータハウジング１０２に接合部位１８１において溶接により固着されている。
【０１０９】
ディフューザ１８０の発射体１７５に対向する端部側には、作動前におけるディフューザポート１８２への加圧媒質の移動経路を遮断する主閉鎖手段としての主破裂板１７８が取り付けられている。よって、作動前においては、この主破裂板１７８によりガス流入空間１５０とアダプター１７０の内部空間１７６とは完全に分離遮断されているので、加圧媒質の移動は阻止される。
【０１１０】
ディフューザ１８０の他端側には、エアバッグに加圧媒質を送り込むための複数のディフューザポート１８２、微粒子を取り除くためのディフューザスクリーン１８６が設けられ、外表面側にはエアバッグモジュールと接続するためのスタッドボルト１９０が溶接により固着されている。
【０１１１】
ハイブリッドインフレータ１００において、上記した各構成要素は、いずれも中心軸（図５中の一点鎖線）に対して、幅方向に対称となるように配置されていることが望ましいが、一部構成要素又は全ての構成要素が前記の中心軸に対して偏心して配置されていてもよい。
【０１１２】
本発明のハイブリッドインフレータにおいては、以下に示すように第１ガス発生室と第２ガス発生室の配置関係を適宜変更することができる。
【０１１３】
例えば、インフレータハウジング１０２内の両端に第１ガス発生室１２０と第２ガス発生室１３０を対向するように配置することができる。この場合、加圧媒質は第１ガス発生室１２０と第２ガス発生室１３０の間の空間部に充填する。
【０１１４】
また例えば、インフレータハウジング１０２内において、伝火手段室１１０の周囲に第１ガス発生室１２０（又は第２ガス発生室１３０）を配置し、さらに第１ガス発生室１２０の周囲に第２ガス発生室１３０（又は第１ガス発生室１２０）を配置することができる。
【０１１５】
さらに、第１ガス発生室と第２ガス発生室を他の配置関係にした実施形態を図７により説明する。図７に示すハイブリッドインフレータ１００は、第１ガス発生室１２０と第２ガス発生室１３０との配置位置が異なるほかは、図５に示すものと同一構成であるため、第１ガス発生室１２０と第２ガス発生室１３０以外についての説明は省略する。
【０１１６】
第１ガス発生室１２０と第２ガス発生室１３０は、ハウジング１０２内において、伝火手段室１１０を挟んで幅方向に対称になるように配置されている。従って、第１ガス発生室１２０と第２ガス発生室１３０を合わせた幅方向の断面形状はドーナツ状となり、ドーナツの穴の部分に伝火手段室１１０が位置し、第１ガス発生室１２０と第２ガス発生室１３０はドーナツを同一又は異なる容積に２分割した形状となる。また、伝火手段室１１０の連通孔１１８は、第１ガス発生室１２０とのみ連通しているので、第１点火用イニシエータ１１７が作動着火したとき、第１ガス発生室１２０内のガス発生剤１２４のみが燃焼する。
【０１１７】
第１ガス発生室１２０とインフレータハウジング１０２（空間１０３）は、スクリーン１２７を介して連通孔１２５により連通され、第２ガス発生室１３０とインフレータハウジング１０２（空間１０３）は、スクリーン１３７を介して連通孔１３５により連通されている。連通孔１２５と連通孔１３５は、幅方向に反対側になるように形成されている。
【０１１８】
次に、図５を参照しながら、ハイブリッドインフレータ１００の動作を説明する。インフレータハウジング１０２内に高圧充填された加圧媒質は、ハイブリッドインフレータ１００の作動前において、それぞれ連通孔１２５及び１３５で連通された第１ガス発生室１２０及び第２ガス発生室１３０に流入し、さらに連通孔１１８を経て伝火手段室１１０にも流入しており、それらを高圧でかつ等圧に保持している。また、加圧媒質はアダプター１７０の内部空間１７６内にも流入して、前記空間を伝火手段室１１０と同圧に保持しているので、発射体１７５の誤作動が防止される。
【０１１９】
車両の衝突時、作動信号出力手段により、第１点火用イニシエータ１１７が作動点火し、第１破裂板１１９（第１連通孔１１３を形成しているボス１４５に固着されている）を破って伝火手段室１１０内のブースター剤１１２を着火させ、高温のブースターガスを発生させる。
【０１２０】
ブースターガスの発生により伝火手段室１１０の内圧が高まると、その圧力によって押圧された発射体１７５が移動し、鋭利な先端部分で主破裂板１７８を破裂させる。
【０１２１】
ブースターガスは、連通孔１１８から第１ガス発生室１２０内に流入し、第１ガス発生剤１２４を着火燃焼させて、所定量（第１ガス発生剤１２４の充填量に応じた量）の高温燃焼ガスを発生させる。このとき、第１ガス発生室１２０は、加圧媒質が充填された内部空間１０３と連通し高圧に保持されているので、第１ガス発生剤１２４の燃焼は安定している。なお、伝火手段室１１０及び第１ガス発生室１２０と、第２ガス発生室１３０とは、それぞれ筒状ハウジング１１１及び第２隔壁１３６により隔離されているので、第２ガス発生剤１３４が着火燃焼することはない。さらに、第１ガス発生室１２０の連通孔１２５と第２ガス発生室１３０の連通孔１３５との配置状態も、第１ガス発生剤１２４の燃焼により第２ガス発生剤１３４が着火燃焼しないように作用する。
【０１２２】
その後、この高温燃焼ガスが連通孔１２５から流入してインフレータハウジング１０２の内部空間１０３の圧力を高めるため、押圧された加圧媒質はガス流路１０５ａを通ってガス流入孔１６６からアダプターの内部空間１７６に流入し、さらに破裂した主破裂板１７８を経てガス流入空間１５０内に流入する。なお、図６のハイブリッドインフレータ１００の場合は、ガス流路１０５ａがないため、押圧された加圧媒質は、直接ガス流入孔１６６からアダプターの内部空間１７６に流入する。このようにしてガス流入空間１５０内に流入した加圧媒質は、さらにディフューザスクリーン１８６を経て、ディフューザポート１８２から噴射され、エアバッグモジュールに取り付けられたエアバッグを膨張させる。
【０１２３】
さらに、第１点火用イニシエータ１３４の作動と同時に又は僅かに遅れて（作動時間差は上記の実施形態１、２と同様である）、作動信号出力手段により第２点火用イニシエータ１４０が作動点火し、第２破裂板１３９（第２連通孔１３３を形成するボス１４５に固着されている）を破って第２ガス発生室１３０内の第２ガス発生剤１３４を着火燃焼させ、所定量（第２ガス発生剤１３４の充填量に応じた量）の高温燃焼ガスを発生させる。このとき、第２ガス発生室１３０は、加圧媒質が充填された内部空間１０３と連通し高圧に保持されているので、第２ガス発生剤１３４の燃焼は安定している。
【０１２４】
第２ガス発生剤１３４の燃焼により生じた高温燃焼ガスは連通孔１３５からインフレータハウジング１０２内に流入して圧力を高め、残部の加圧媒質とともにディフューザポート１８２から噴射され、さらにエアバッグを膨張させる。
【０１２５】
このように２段階で燃焼ガスを発生させることによって、第１ガス発生室１２０の作用により、車両の衝突時におけるエアバッグ膨張動作の立ち遅れを防止するとともに、第２ガス発生室１３０の作用により、インフレータハウジング１０２内の加圧媒質を完全に排出して、安全上十分な程度にまでエアバッグを瞬時に膨張させることができる。
【０１２６】
また、二つのガス発生室を有しているので、第１ガス発生室１２０のみから燃焼ガスを発生させたり、第１及び第２ガス発生室１２０、１３０から同時に燃焼ガスを発生させたり、第１ガス発生室１２０と第２ガス発生室１３０における燃焼ガス発生時間を所望間隔に適宜調整するような実施形態にも対応することができる。
【０１２７】
なお、以上の実施形態１〜７は、ガス発生器中に２つのガス発生室を有するハイブリッドインフレータの実施形態であるが、本発明は、ガス発生器が３以上のガス発生室を有するハイブリッドインフレータも含むものである。
（４）エアバッグシステムの実施形態
本発明のエアバッグシステムは、衝撃センサ及びコントロールユニットからなる作動信号出力手段と、モジュールケース内にハイブリッドインフレータ１００とエアバッグが収納されたモジュールケースとを備えたものである。図１〜図７のハイブリッドインフレータ１００（又は２００）は、第１点火用イニシエータ１１７と第２点火用イニシエータ１４０側において作動信号出力手段（衝撃センサ及びコントロールユニット）に接続し、エアバッグを取り付けたモジュールケース内には、スタッドボルト１９０をねじ込むことにより接続固定する。そして、かかる構成のエアバッグシステムにおいて、作動信号出力手段における作動信号出力条件を適宜設定することにより、衝撃の程度に応じてガス発生量を調整し、エアバッグの膨張速度を調整することができる。
【０１２８】
例えば、車両が小さな衝撃を受けた場合には、ハイブリッドインフレータ１００（又は２００）の第１点火用イニシエータ１１７にのみに作動信号を出力して点火させ、ガス発生器１０８からのガス発生量を抑制することで、エアバッグの膨張速度を遅く（又は膨張圧力を緩和）することができる。このようにして衝撃の程度に応じてガス発生量を調整することにより、小さな衝撃にもかかわらず、エアバッグが急激に膨張展開して乗員に対して必要以上に強い圧力を与えることが防止される。
【０１２９】
また、車両が大きな衝撃を受けた場合には、第１点火用イニシエータ１１７及び第２点火用イニシエータ１４０に同時に作動信号を出力して点火させ、ガス発生器１０８からの燃焼ガス発生量を最大にして、エアバッグの膨張速度を早めることができる。
【０１３０】
さらに、中間の衝撃を受けた場合、ハイブリッドインフレータ１００の第１点火用イニシエータ１１７と第２点火用イニシエータ１４０における点火時間に適当な幅を持たせることにより、乗員の状況に応じた膨張速度になるように調整することができる。即ち、衝撃を受けた直後はエアバッグの膨張速度を遅くし、その後さらに膨張速度を大きくして膨張展開させて、乗員の前にクッションが形成されるようにすることができる。また、車両の受ける衝撃の大きさばかりでなく、乗員の体格、体重及び／又は乗員の位置を感知して、両点火用イニシエータ１１７、１４０への出力信号をコントロールし、状況に応じてエアバッグの膨張速度を調整することもできる。
【０１３１】
【発明の効果】
本発明のハイブリッドインフレータは、二つのガス発生室を有していることにより、車両衝突時におけるエアバッグの膨張展開をより円滑にかつ確実にして、安全性を高めることができる。また、内部が高圧に保持されているので、ガス発生剤の燃焼が安定化する。また、ガス発生室を二つにした場合でも、それらの配置関係を調整することにより、ハイブリッドインフレータ自体の容量及び重量の増加を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明のハイブリッドインフレータの一実施形態を示す縦断面図である。
【図２】 本発明のハイブリッドインフレータの他の実施形態を示す縦断面図である。
【図３】 本発明のハイブリッドインフレータの他の実施形態を示す縦断面図である。
【図４】 本発明のハイブリッドインフレータの他の実施形態を示す縦断面図である。
【図５】 本発明のハイブリッドインフレータの他の実施形態を示す縦断面図である。
【図６】 図５のハイブリッドインフレータの変形形態を示す縦断面図である。
【図７】 本発明のハイブリッドインフレータの他の実施形態を示す縦断面図である。

Claims (13)

1. インフレータハウジングと、インフレータハウジング内に収納されたガス発生器と、ガス発生器に接続された点火手段室とを有する、エアバッグを備えた車両の膨張式安全システムのためのハイブリッドインフレータであって、
   前記インフレータハウジング内に不活性ガスを含む加圧媒質が充填され、ガス発生器がそれぞれガス発生手段を含む第１ガス発生室と第２ガス発生室とを有するものであり、
   前記点火手段室内において、１つのイニシエータカラー内に２つのイニシエータが樹脂により固定されている多段膨張式ハイブリッドインフレータ。
2. インフレータハウジングと、インフレータハウジング内に収納されたガス発生器と、ガス発生器に接続された点火手段室とを有する、エアバッグを備えた車両の膨張式安全システムのためのハイブリッドインフレータであって、
   前記インフレータハウジング内に不活性ガスを含む加圧媒質が充填され、ガス発生器がそれぞれガス発生手段を含む第１ガス発生室と第２ガス発生室とを有するものであり、
   前記点火手段室内において、１つのイニシエータカラー内に２つのイニシエータが樹脂により固定されており、
   さらに作動前において外部への排出口に至る加圧媒質の移動経路を遮断する主閉鎖手段と、作動時において前記主閉鎖手段を破壊するための手段を有しており、前記破壊手段がインフレータハウジングの内圧の上昇によるもの又は電気的手段である多段膨張式ハイブリッドインフレータ。
3. インフレータハウジングと、インフレータハウジング内に収容されたガス発生器と、ガス発生器に接続された点火手段室とを有する、エアバッグを備えた車両の膨張式安全システムのためのハイブリッドインフレータであって、
   前記インフレータハウジング内に不活性ガスを含む加圧媒質が充填され、ガス発生器がそれぞれガス発生手段を含む第１ガス発生室と第２ガス発生室とを有しており、
   前記点火手段室内において、１つのイニシエータカラー内に２つのイニシエータが樹脂により固定されており、
   さらに作動前において外部への排出口に至る加圧媒質の移動経路を遮断する主閉鎖手段と、作動時において前記主閉鎖手段を破壊するための発射体を有している多段膨張式ハイブリッドインフレータ。
4. 前記発射体の先端部がインフレータハウジング内の加圧媒質が充填された空間と同一の空間に位置している請求項３記載の多段膨張式ハイブリッドインフレータ。
5. 前記発射体の先端部がインフレータハウジング内の加圧媒質が充填された空間とは異なる空間に位置している請求項３記載の多段膨張式ハイブリッドインフレータ。
6. 第１ガス発生室とインフレータハウジングが連通されており、かつ第２ガス発生室とインフレータハウジングが連通されているものである請求項１〜５のいずれか１記載の多段膨張式ハイブリッドインフレータ。
7. 第１ガス発生室と第２ガス発生室が、インフレータハウジングの幅方向に並列にかつ隣接して又は離して配置されている請求項１〜６のいずれか１記載の多段膨張式ハイブリッドインフレータ。
8. 第１ガス発生室と第２ガス発生室において発生したガスのインフレータハウジングへの流入経路がそれぞれ独立している請求項１〜７のいずれか１記載の多段膨張式ハイブリッドインフレータ。
9. 第１ガス発生室において発生したガスが、独立した流入経路を通ってガス流としてインフレータハウジング内を一方向に流れて行くとき、第２ガス発生室の流入経路が、第１ガス発生室の流入経路に対して前記ガス流の逆方向側に位置している請求項８記載の多段膨張式ハイブリッドインフレータ。
10. 点火手段室が、それぞれ点火手段を含む第１点火室と第２点火室を有し、第１点火室が第１ガス発生室とは第１連通孔を介して連通し、かつ第１点火手段の作動前では第１連通孔は第１閉鎖手段によって閉鎖され、第２点火室が第２ガス発生室とは第２連通孔を介して連通し、かつ点火手段の作動前では第２連通孔は第２閉鎖手段によって閉鎖されている請求項１〜９のいずれか１記載の多段膨張式ハイブリッドインフレータ。
11. 第１点火室と第２点火室がインフレータハウジングの幅方向に並列にかつ隣接して配置されている請求項１０記載の多段膨張式ハイブリッドインフレータ。
12. ガス発生器がさらに伝火手段室を有しており、伝火手段室と第１ガス発生室が連通されている請求項１〜１１のいずれか１記載の多段膨張式ハイブリッドインフレータ。
13. 衝撃センサ及びコントロールユニットからなる作動信号出力手段と、ケース内に請求項１〜１２のいずれか１記載の多段膨張式ハイブリッドインフレータとエアバッグが収納されたモジュールケースとを備えたエアバッグシステムであって、エアバッグの膨張速度を調節できるように設定されているエアバッグシステム。

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