JP4377488B2 - 複数の起爆装置を備えたインフレータ - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は１つ以上の起爆装置及び１種類以上の推進剤を有するインフレータに関する。
【０００２】
【従来の技術】
インフレータは車両においてエアーバッグや膨満可能な他の部品を空気で膨らませるために使用される。これら膨満可能な部品は、車両が衝突した時、搭乗者を保護することを目的とする。ある種のインフレータの作動の仕方は、車両が関与した衝突が衝撃の高いものか低いものかによって違ってくる。このようなインフレータを備えたエアーバッグは、車両に特別な衝撃が加えられたり、この衝撃が増大したりしたときに膨らむように設れている。衝撃が小さな衝突は通常、衝突される側の車両が比較的低速で走行している時に発生する。同様に、衝突時に衝突する側の車両が比較的低速で走行している時にも、衝撃が小さい衝突が起きる。反対に、衝撃の高い衝突は、衝突する側の車両と衝突される側の車両の一方又は両者が比較的高い速度で走行していることが特徴である。衝突時に衝撃が大きい時と小さい時とで、エアーバッグ内の圧力は同一である必要はない。衝撃が大きな衝突においては、エアーバッグを比較的高圧とするように膨らますことが望ましい。他方、衝撃が小さな衝突においては、エアーバッグを比較的低圧とするように膨らますことがましい。同様に、搭乗者の年齢及び／又は体格に応じて、エアーバッグから搭乗者にかかる圧力を制御することが有効であろう。若年者や子供にとって成人や体格のよい者よりも、エアーバッグ内の低い圧力を利用することが好ましい。
【０００３】
衝撃の程度、搭乗者の体格、車両内における搭乗者の位置といった要素を考慮においた空気膨張システムが提案さっれている。従来品の一つでは、エアーバッグをガスにて充填するために複数のガス発生ユニットが設けられ、これらガス発生ユニットが選択的に駆動される。エアーバッグ内を比較的高圧にしたいときには１つ以上のユニットが駆動される。別の従来品においては、２つのイグナイタと電気的に制御される通気バルブが使用されている。通気バルブは、エアーバッグを膨らますための通路とは異なるガスの通路を有する。この構成では、コントローラが通気バルブを閉鎖状態に維持して、両イグナイタを点火すると、発生するガスの全量によりエアーバッグは膨らまされる。他方、通気バルブは開放されて一方のイグナイタのみが点火されると、ガスの総発生量のうちの一部によってエアーバッグは膨らまされる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
インフレータはエアーバッグの膨張制御に関し、以前から改良されてきてはいるが、なお改良の余地を残す。即ち、インフレータは、入手可能な要素や使用されている要素を用いて、できる限り少ない変更で、かつできる限り少ない追加構成で、膨張制御に関する要件を満たす限りにおいて比較的単純な構成を有することが望ましい。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記した課題を達成すべく、請求項１に係る発明では、加圧された媒体を収容するインフレータハウジングと、推進ガスを含む燃焼物を発生させる第１の推進剤を備えた第１のガス発生アセンブリと、前記第１の推進剤の点火を行うための第１の起爆アセンブリと、
推進ガスを含む燃焼物を発生させる第２の推進剤を備えた第２のガス発生アセンブリと、
前記第２の推進剤の点火を行うための第２の起爆アセンブリと、前記第１の推進剤及び第２の推進剤の少なくともいずれか一方を使用して発生され、かつ車両内の膨張対象物へと進む膨張用ガスが通過する流出アセンブリとを備え、前記車両が小さな衝撃を受けるとき、第１の起爆アセンブリは駆動され、前記第１の起爆アセンブリの駆動から遅延をもって前記第１の起爆アセンブリが駆動される。
【０００６】
また、請求項２に係る発明では、車両が小さな衝撃を受けるとき、膨張対象物に進む推進ガスのほぼ全量が第１の推進剤により発生される。
請求項３に係る発明では、車両が大きな衝撃を受けるとき、前記第１の起爆アセンブリ及び第２の起爆アセンブリはほぼ同時に駆動される。
【０００７】
請求項４に係る発明では、遅延は約２０ミリ秒を上回る。
請求項５に係る発明では第２ガス発生アセンブリは開放端を備えた第２ガス発生ハウジングを有し、前記第２の推進剤が燃焼されたとき前記開放端を経由して第２の推進剤から生成された燃焼物が第２ガス発生ハウジングから流出するとともに、第１ガス発生アセンブリは複数の孔が設けられた出口部材を備えた第１ガス発生ハウジングを有し、前記孔を経由して第１の推進剤から生成された燃焼物が第１ガス発生ハウジングから流出し、前記孔は第２ガス発生ハウジングの自由端に対して軸線をずらして形成されている。
【０００８】
請求項６において、孔は第１のガス発生ハウジングの上において径方向に配置されている。
請求項７において、第２ガス発生アセンブリは複数のポートを備えた噴射部材を有し、前記第２の推進剤が燃焼されたときポートを介して推進ガスが進み、前記噴射部材は開放端と第２の推進剤との間に配置されている。
【０００９】
請求項８において、第１の起爆アセンブリは第１の起爆部材と第１の通路とを有し、第１ガス発生アセンブリは第１の推進剤を収容する第１のチェンバを有し、前記第１の推進剤が駆動されると第１の通路は第１のチェンバと連通し、前記インフレータは第１の起爆部材から離間された中心軸を有し、前記第１の起爆部材は長さ方向に延びる中心軸を備え、前記第１の通路は第１の起爆部材の長さ方向に延びる中心軸から横方向に離間されている。
【００１０】
請求項９において、第２の起爆アセンブリは第２の起爆部材と第２の通路とを有し、第２ガス発生アセンブリは第２の推進剤を収容する第２のチェンバを有し、前記第２の推進剤が駆動されると第２の通路は第２のチェンバと連通し、前記インフレータは第２の起爆部材から離間された中心軸を有し、前記第２の起爆部材は長さ方向に延びる中心軸を備え、前記第２の通路は第２の起爆部材の長さ方向に延びる中心軸から横方向に離間されている。
【００１１】
請求項１０において、第１の起爆アセンブリは第１の起爆部材と第１の通路とを有し、第１ガス発生アセンブリは第１の推進剤とチェンバ閉鎖部材とを収容する第１のチェンバを有し、前記チェンバ閉鎖部材は第１の推進剤が駆動されたときに開放されて第１の通路と第１のチェンバとを連通させる第１の部分とを備える。
【００１２】
請求項１１において、第２の起爆アセンブリは第２の起爆部材と第２の通路とを有し、第２ガス発生アセンブリは第２の推進剤を収容する第２のチェンバを有し、前記チェンバ閉鎖部材は第２の推進剤が駆動されたときに開放されて第２の通路と第２のチェンバとを連通させる第２の部分とを備える。
【００１３】
請求項１２において、第２ガス発生アセンブリは第２の推進剤を収容する推進カップを備え、同推進カップにはチェンバ閉鎖部材が取り付けられている。
請求項１３において、第１ガス発生アセンブリ及び第２ガス発生アセンブリの少なくとも一方がチェンバ閉鎖部材を備えるとともに、第２ガス発生アセンブリは推進カップを有し、同推進カップの底面に前記チェンバ閉鎖部材が取り付けられている。
【００１４】
請求項１４において、第１の起爆アセンブリは第１の通路を備えるとともに、第２の起爆アセンブリは第２の通路を備え、前記チェンバ閉鎖部材は第１の通路及び第２の通路を覆っている。
【００１５】
請求項１５において、第２ガス発生アセンブリは第２の推進剤を収容する推進カップと、前記推進カップの外方に配置された閉鎖カップとを有し、前記第１の推進剤の点火時にして第２の推進剤の非点火時に、前記閉鎖カップは燃焼物が推進カップ内に進入することを防止する。
【００１６】
請求項１６において、第２ガス発生アセンブリは第２の推進剤を収容する推進カップと、前記推進カップの外方に配置された閉鎖カップとを有し、前記第２の推進剤の燃焼により燃焼物が発生されたとき閉鎖カップは推進カップに関して移動可能である。
【００１７】
請求項１７において、推進カップは閉鎖カップの幾つかの部分の下方に配置された。
請求項１８において、車両が受ける小さな衝撃の出来事を検出する検出工程と、第１の起爆部材を使用して第１の推進剤を点火する第１の点火工程と、第１の推進剤から推進ガスを発生させるガス発生工程と、膨張対象物内に推進ガスを受承するガス受承工程と、点火工程の後にある時間にわたって遅延を生じさせる遅延工程と、遅延工程の後に、第２の起爆部材を使用して第２の推進剤を点火する第２の点火工程とからなる。
【００１８】
請求項１９において、第２の点火工程により第２の推進剤より燃焼物を発生させる工程と、前記膨張対象物内に受承される推進ガスのほぼ全量は第１の推進剤より生成され、膨張対象物内に受承される第２の推進剤からの推進ガスはほぼ皆無である。
【００１９】
請求項２０において、前記所定時間は約２０ミリ秒を上回るように設定されている。
請求項２１において、ガス発生工程は、第１の推進剤を含む第１ガス発生アセンブリの出口部材から推進ガスを径方向ヘ出力する出力工程を含む。
【００２０】
請求項２２において、ガス発生工程は、第２の推進剤を含む第２ガス発生アセンブリの開放端から燃焼物を出力する出力工程を含み、前記開放端は第２の燃焼工程に先立って開放されている。
【００２１】
請求項２３において、ガス発生工程は、前記第２の推進剤を収容する第２のチェンバ内内で推進ガスが発生されない間、第１の推進剤を含む第１のチェンバ内で推進ガスが発生される推進ガス発生工程を含み、前記第２のチェンバは第１のチェンバに対して内方に位置されている。
【００２２】
請求項２４において、第１の点火工程は、第１の起爆部材が駆動されたとき、第１の起爆部材と第１のチェンバとの間にある第１の通路を使用して前記第１のチェンバに位置する第１の推進剤を点火させる工程を含み、前記第１の通路は第１の起爆部材の長さ方向における中心軸からずれて設けられている。
【００２３】
請求項２５において、第２の点火工程は、第２の起爆部材が駆動されたとき、第２の起爆部材と第２のチェンバとの間にある第２の通路を使用して前記第２のチェンバに位置する第２の推進剤を点火させる工程を含み、第２の通路は第２の起爆部材の長さ方向における中心軸からずれて設けられている。
【００２４】
請求項２６において、第１の起爆部材及び第２の起爆部材はそれぞれインフレータの中心軸からずれて位置されている。
請求項２７において、第２の点火工程は、第２の推進剤の点火の後に同第２の推進剤からの燃焼物を使用して閉鎖カップを移動させる工程を含む。
【００２５】
請求項２８において、第１の推進剤から第２の推進剤へ燃焼物が入ることを防止する閉鎖カップを使用する工程を更に含む。
本発明において、複数の起爆剤を備えた車両用のインフレータが開示されている。一実施例において、２つの起爆剤を備えたインフレータが開示されている。各起爆剤は、インフレータが搭載された車両の衝突による衝撃、即ち衝突時の衝撃が小さな時、大きな時及びこれらの中間（中程度）の時、それぞれ場合において予め決定された方法により活性化される。インフレータは車両の任意の箇所に配置され得る。一実施例において、インフレータは乗客（非運転者）用インフレータであり、エアーバッグを乗客の前面に接触するように膨らませることができる。他の実施例においては、インフレータは運転者用のインフレータであり、エアーバッグを乗客の前面に接触するように膨らませることができる。
【００２６】
【発明の実施の形態】
図１には２つの起爆装置を備えた非運転者用のインフレータ１０が示されている。インフレータ１０はインフレータハウジング１４と、容量空間即ちチェンバ１８を備えている。チェンバ１８には多数の気体、好ましくは酸素やアルゴン等の不活性ガスなどからなる被圧縮媒体が収容されている。インフレータ１０が駆動されるとき、収容されているガスはエアーバッグ又は車両内の膨張対象物を加圧、即ち充填するために使用される。
【００２７】
２つの起爆装置を備えたインフレータは、２つの起爆アセンブリ、２つのガス発生アセンブリ及び２種類のガス発生材料即ち推進剤をその特徴とし、これらの組み合わせがインフレータハウジング１４の互いに対向する端部にそれぞれ配置されている。
【００２８】
図１を更に参考にすると、第１の起爆アセンブリ２２はインフレータハウジング１４の第１の端部に接合されている。第１の起爆アセンブリ２２は第１の起爆部材２６を有し、同起爆部材２６が有する１個または複数の導電性ピンは同じく１個または複数の導電性ワイヤに連結可能になっている。第１の起爆部材２６の導電性ピンのうちの１個を駆動させて発火させるべく、制御信号、即ち起爆信号が前記１個のピンに出力される。この信号は、車両にかかる衝撃、即ち衝突が予め設定した範囲であることが検出され時に生成される。この実施例では、衝突時に検出回路によって検出された衝撃が小さいとき、第１の起爆部材２６が駆動される。この回路は前記した検出に基づいて制御信号を生成し、同制御信号を導電ワイヤを介して第１の起爆部材２６のピンに出力する。小さな衝撃を伴う衝突の検出が確認されると、これを示す信号が生成されることは当業者には周知である。
【００２９】
インフレータ１０の第１の端部に隣接して、チェンバ１８内では第１のガス発生アセンブリ３０が設けられている。第１のガス発生アセンブリ３０は第１推進剤、即ちガス発生剤３８が収容する第１のハウジング３４を有する。第１の推進剤３８は可燃性であり、第１の起爆部材２６の駆動に伴い点火されると、推進ガスを含む燃焼材料を発生させる。これらの推進ガスはチェンバ１８内において加圧された媒体と混合されて、膨張ガスにより膨張対象物を充填する。ガス発生アセンブリ３０は径方向に離間して配置された複数の孔４６を有する流出部材４２を備え、これら孔４６を介して可燃物、特に推進ガスがチェンバ１８に流出する。
【００３０】
２つの起爆装置を備えたインフレータ１０は、その第１の端部において流出アセンブリ５０を有する。流出アセンブリ５０はディフューザ５４を備え、同ディフューザ５４はエアーバッグ即ち膨張対象物に対して流体の通過を可能ならしめるように連通する１つまたは複数の開口５８を有する。流出アセンブリ５０は起爆アセンブリ２２を包囲している。流出アセンブリ５０はスクリーン６２を備え、同スクリーン６２により所定の大きさ以上の不純混入粒子が流出アセンブリ５０から開口５８を経てディフューザ５４に逸出することが阻止される。
【００３１】
第１の起爆アセンブリ２２及び第１のガス発生アセンブリ３０の間には閉塞部材即ちディスク７０と、フィラーワッシャ７４とが設けられている。前記閉塞部材７０及びフィラーワッシャ７４はインフレータハウジング１４のチェンバ１８内に位置する。閉塞部材７０と、第１の起爆アセンブリ２２との間には発射体８０が配置されている。前記発射体８０は閉塞部材７０を破壊即ち破裂するために使用される。第１の起爆部材２６が駆動即ち点火されると、この駆動時に生じる力により発射体８０が移動路に沿って閉塞部材７０へ移動し、閉塞部材７０を貫通してこれを破壊することにより、チェンバ１８とディフューザ５４との間を連通させて流体の移動を可能にする。
【００３２】
本実施例では、ガス発生アセンブリ３０は第１の推進剤３８とフィラーワッシャ７４との間において、点火アセンブリ８４を備えている。前記点火アセンブリ８４はピストン８８を有し、同ピストン８８は補助装薬９２を点火するために推進剤３８側に移動する。補助装薬９２が燃焼されると、第１の推進剤３８が点火される。
【００３３】
インフレータハウジング１４の第２の端部、即ち反対側の端部において、第２の起爆アセンブリ１００はインフレータハウジング１４に接続支持されている。第１の起爆アセンブリ２２とは異なり、第２の起爆アセンブリ１００はインフレータハウジング１４の壁部の内方に位置されている。第２の起爆アセンブリ１００は第２の起爆部材１０４を備えている。第１及び第２の起爆部材２６，１０４は同一であり得る。第２の起爆部材１０４は１個又は複数個の導電性ピンを備え、そのうちの少なくとも１個は所定の状態において制御信号、即ち起爆信号を受承する。第２の起爆部材１０４の導電性ピンに入力される制御信号は、第１の起爆部材２６の導電性ピンに入力される制御信号と同一の信号か、第１の起爆部材２６に入力される信号とは大きさ及び駆動タイミングが異なるものであってもよい。より詳しく述べると、本実施例においては、衝突時の衝撃が大きいと検出されると、第２の起爆部材１０４の導電性ピンに制御信号、即ち点火信号が出力される。衝撃の大きい衝突を基準にすると、衝撃の小さな衝突の場合よりも信号を発生させるためのしきい値は大きくなる。このしきい値は、検出されると制御信号を生成させる車両が受ける衝撃の大きさ、換言すれば厳しさに関連する。第２の起爆部材１０４の駆動に関しては二重起爆インフレータ１０の作用についての記載の中で述べる。
【００３４】
第２のガス発生アセンブリ１０８は第２の起爆アセンブリ１００に作動連結され、インフレータハウジング１４の壁部から内方に位置している。第２のガス発生アセンブリ１０８は第２の起爆部材１０４と同一軸心上に位置する搬送チューブ１１２を有する。第２の推進剤、即ち第２のガス発生剤１２０は、第２のガス発生アセンブリ１０８の第２のハウジング１２４内において、搬送チューブ１１２の外方で同搬送チューブ１１２に対して同心状に配置されている。第２のハウジング１２４は１つの開口１３２を有する流出端部１２８を備える。搬送チューブ１１２の自由端の近傍には噴射部材３６が配置され、同噴射部材３６は多数の噴射ポート１４０を備えている。これら噴射ポート１４０を経て可燃物、特に膨張のためのガスが第２の推進材１２０に進む。
【００３５】
非運転者用の二重起爆インフレータ１０の作用について述べる。まず、小さな衝動を伴う車両の衝突が検出されと仮定する。小さな衝動を伴う衝突の検出を示す制御信号が生成され、第１の起爆部材２６の導電性ピンに出力される。第１の起爆部材２６が駆動されることにより、発射体８０が閉塞部材７０を貫通して移動し、同閉塞部材７０内に開口を形成するとともに、駆動ピストン８８に係合してこれを移動させて第１の推進剤３８を点火する補助装薬９２を発火させる。この点火により第１の推進剤３８から推進ガスを含む可燃物が生成される。これらの気体は流出部材４２において径方向に離間して配置された孔４６から流出する。これらの気体は加圧された媒体、即ち貯留されている気体と混合する。これらの膨張用気体は閉塞部材７０に隣接するポート１５０を経た後に閉塞部材７０に設けられた開口を介してインフレータハウジング１４より逸出し得る。膨張用気体はスクリーン６２の孔を経て、更にはディフューザ５４の流出孔５８を介して逸出を続ける。流出アセンブリ５０から逸出する膨張用の気体は、インフレータ１０が作動連結されたエアーバッグ又は他の膨張対象物に充填される。
【００３６】
推進剤３８の量及びこれに伴う被加圧媒体の量は、膨張対象物内における所望の加圧が行われるように調整されている。なお、検出された車両衝撃は小さいため、加圧の量も比較的に小さな値となる。本発明によれば、インフレータ１０が駆動されて第１の推進剤３８が点火された後、燃焼中及び燃焼可能な第２の推進剤１２０及び／又は第２の起爆部材１０４を排除することを目的とする。衝撃の低い衝突が検出されると、第２の推進剤１２０はエアーバッグを充填するための推進ガスの生成に使用されるものではない場合でも、衝撃の小さな衝突が検出されると、第２の推進剤１２０はインフレータ１０の駆動後は可燃物を排除すべく制御可能に点火される。特に、所定時間の経過後、第１の起爆部材２６の駆動即ち点火が開始されると、制御信号の第１の起爆部材２６への出力タイミングとは異なるタイミングで、第２の起爆部材１０４の導電性ピンに制御信号を出力する。この駆動により第２の推進剤１２０が点火され、第２の可燃物が生成される。加圧された媒体の全量が既にエアーバッグの加圧用に使用されているため、第２の推進剤１２０より得られる可燃物を使用して膨張される気体は貯留されてはいない。従って、第２の推進剤１２０に起動に基づきエアーバッグの中に進入する膨張用ガスはほとんどない。第２の推進剤１２０が燃焼され、燃焼中又は燃焼可能な推進剤がインフレータ１０内に残留せず、インフレータ１０内には活性化された起爆剤が残留することはない。なお、本実施例において、前記した所定の時間とは少なくとも約２０ミリ秒であり、非運転者インフレータでは約１００ミリ秒より大きな値であることが好ましい。本実施例において、この所定時間は５００ミリ秒を越えるものではないが、5００ミリより事実上大きな値である。
【００３７】
大きな衝撃を伴う車両の衝突が検出されると、前記とは異なる作用が実行される。特に、この検出が行われると、前記と同様の制御信号が第１の起爆部材２６及び第２の起爆部材１０４に出力される。結果として、第１の起爆部材２６及び第２の起爆部材１０４の両者は流出アセンブリ５０からの推進ガスの生成に寄与し、エアーバッグを加圧する。本実施例では、インフレータ１０の設計に関連して、推進剤３８，１２０の組成物の量は、第１の推進剤３８がエアーバッグに供給される推進ガスの約７０％である一方、第２の推進剤１２０は残る３０％の推進ガスである。
【００３８】
第２ガス発生アセンブリ１０８からの推進ガスを活性化するに関して述べると、流出開口１３２の位置のため、第２ガス発生アセンブリ１０８の流出端１２０からインフレータハウジング１４の長さ方向にほぼ平行な方向へ流出する。これとは対照的に、第１ガス発生アセンブリ３０の流出部材４２からの推進ガスはハウジング１４の長さ方向と平行、又はほぼ平行な方向に進むことはなく、径方向に延びる通路の孔６から流出する。このような経路を辿って推進ガスが第１ガス発生アセンブリ３０から流出することは、衝撃の小さな衝突の検出に基づきインフレータ１０が駆動された場合にとりわけ有利である。この検出が行われ、第２の推進剤１２０が点火される必要がない時、所定の遅延時間が経過するまで、第１の推進剤３０は第２の推進剤１２０を燃焼させないことは重要である。第１の推進剤３８からの燃焼物は第２の推進剤１２０と連通すべく出口１３２に向かうことはないため、第１の推進物３８の燃焼により第２の推進物１２０が点火されることはないといえる。
【００３９】
第１及び第２の推進物３８，１２０の組成物を含むこれら推進物３８，１２０に関する情報、加圧された媒体の組成物を含む同媒体に関する情報やインフレータの要素のハードウェア的設計態様については、本願と同一の譲受け人に譲渡され、「ハイブリッドインフレータ」という発明の名称を有する米国特許第５７８８２７５号（１９９８年８月４日）に記載されている内容を参考とする。特に、図１〜４，コラム４の第４４行〜コラム１９の第６５行迄が参照とされ、ここの内容は本願にも開示されているものとする。
【００４０】
図２において、２重起動ドライバを備えたインフレータ２００が示されている。インフレータ２００はほぼ円錐形状のインフレータハウジング２０４を備える。ガス発生アセンブリ２０８はインフレータハウジング２０４内に配置され、ガス発生アセンブリ２０８の中心を通る中心軸を備える。ガス発生アセンブリ２０８の第１の端には第１の起爆アセンブリ２１６及び第２の起爆アセンブリ２２０が設けられている。第１の起爆アセンブリ２１６は第１の起爆部材２２４を備え、同第１の起爆部材２２４は同心状の導電ピン２２８を有する。導電ピン２２８は導電ワイヤに接続可能になっている。導電ワイヤは出力端子に接続され、予め設定した車両の衝突を示す制御信号を出力する。非運転者用の２重起爆インフレータ１０と同様に、第１の起爆部材２２４は小さな衝撃を伴う車両の衝突が検出された時にトリガされる。これに関して、第１の起爆アセンブリ２１６はガス発生アセンブリ２０８の第１のチェンバ２３６に連通する通路２３２を有する。第１のチェンバ２３６は第１の推進剤２４０をを収容し、同第１の推進剤２４０は第１の起爆部材２２４が発火したときに点火される。第１の通路２３２は第１の推進剤２４０を点火すべく第１の起爆部材２２４から延びている。点火されると、推進ガスを含む燃焼物が発生し、１個又は複数個の入り口ポート２４４を介してインフレータハウジング２０４のチェンバ２５０内に通過する。前記インフレータハウジング２０４のチェンバ２５０は加圧された媒体を貯留し、推進剤２４０の燃焼により生成される推進ガスと結合されてエアーバッグに対して同エアーバッグを膨張させるための気体を提供する。ガス発生アセンブリ２０８はアフターバーナ部材２５４を有する。前記アフターバーナ部材２５４は推進剤２４０の点火によって発生される膨張用のガスを、インフレータハウジング２０４内に貯留されたガスと共にチェンバ２５０から１個または複数のポート２５８を介して流出アセンブリ２６２に通過する。インフレータ２００が駆動されると、閉鎖部材、即ちディスク２６６は膨張用のガスの力を受けて開放、即ち破壊される。
【００４１】
第２の起爆アセンブリ２２０は第１の起爆アセンブリ２１６に対して中心軸２１２をはさんで反対側に配置されている。第２の起爆アセンブリ２２０は第２の起爆部材２７０と、同心状の導電ピン２７４を有する第２の起爆部材２７０のトリガリングに関連して２個の導電ピンを有している。第２の起爆アセンブリ２２０も第２の通路２７８を備える。前記第２の通路２７８は第２の起爆部材２７０及び第２のチェンバ２８２を連通させている。ガス発生アセンブリ２０８の第２のチェンバ２８２は推進カップ２８８によって区画、即ち形成されている。前記推進カップ２８８は開口２９６を備えた頂部２９２を有している。薄手の閉鎖カップ３００は開口２９６を覆い、頂部２９２を含む推進カップ２８８の外面上を部分的に延びている。
【００４２】
閉鎖カップ３００は逆止弁として機能する。特に、第１の推進剤２４０が点火されて燃焼物を発生させると、この燃焼物は推進カップ２８８の開口を通過することはできない。この理由として、開口は閉鎖カップ３００にて封鎖され、燃焼物は閉鎖カップ３００を開口２９６上に強制的に保持して、第１の推進剤２４０からの燃焼物が第２のチェンバ２３２内へ進入しないことが挙げられる。対照的に、第２の推進剤２８６が点火されると、第２の推進剤２８６からの燃焼物は閉鎖カップ３００を開口２９６から離れるように持ち上げるのに十分な力を有し、燃焼物を第２のチェンバ２８２から第１のチェンバ２３６に通過させる。
【００４３】
第２の通路２７８は推進カップ２８８の内方全体に連通しているが、第１のチェンバ２３６には連通していない。このため、第２の起爆部材２７０が駆動されても第１の推進剤２４０が点火されることはない。同様に、第１の通路２３２は第１のチェンバ２３６と連通しているが、第２のチェンバ２８２には連通していない。従って、第１の起爆部材２２４が駆動されても第２のチェンバ２８２内で第２の推進剤２８６が点火されることはない。第１の通路２３２及び第２の通路２７８は第１の起爆部材２２４及び第２の起爆部材２７０の長手方向に延びる中心軸からそれぞれ偏心的に位置している。この構成は、２個の起爆部材２２４，２７０を有する運転者用のインフレータ２００を小型化するうえで有効である。
【００４４】
本実施例において、通路２３２、２７８はチェンバの底面に予め形成されている。通路２８０は、起爆部材２２４，２７０がそれぞれトリガされたときに形成された開口によって完全に機能するようになる。即ち、チェンバ閉鎖部材２８０は、好ましくはロウ付けによりチェンバの床面に取り付けられて第１及び第２のチェンバ２３６，２８２を覆って気密的にシールしている。前記２つのチェンバ２３６，２８２のシールに加えて、チェンバ閉鎖部材２８０は同時に推進カップ２８８の底部に対してロウ付けされ、このカップ２８８を適切な位置に保持し、これにより第１及び第２のチェンバ２３６，２８２を区画している。チェンバ閉鎖部材２８０は比較的薄手の材料により形成され、第１の起爆部材２２４が駆動されると、通路２３２に相当する部分に整合する位置に開口が形成されるが、チェンバ閉鎖部材２８０の他のほぼ全ての部分は適切に維持され開放されたり破壊されたりすることはない。同様に、第２の起爆部材２７０が駆動されると、第２の通路２７８に相当する位置に整合する開口が形成されるが、チェンバ閉鎖部材２８０の他のほぼ全ての部分は適切に維持され開放されたり破壊されたりすることはない。このように、チェンバ閉鎖部材２８０は、同閉鎖部材２８０がチェンバの床にロウ付けされていることにより幾つかの機能を有する。これらの機能とは、第１の起爆部材２２４及び第２の起爆部材２７０が発火されているとき、完全に開放されている各通路２３２，２７８を覆うことと、チェンバの床に対する推進カップ２８８の所望の連結とに関する気密的なシールを挙げることができる。
【００４５】
運転者用の二重起爆インフレータ２００の作用について述べる。小さな衝撃を伴う車両衝突が検出され、第１の起爆部材２２４の導電ピン２２８に制御信号が出力されると仮定する。この制御信号は第１の起爆部材２２４を点火し、所望の点火気体即ち物質が第１の通路２３２を介して第１のチェンバ２３６に通過させ、同チェンバ２３６内にある推進剤２４０に点火する。第１の推進剤２４０を点火することにより推進ガスを含む燃焼物を発生させる。この推進ガスは流入ポート２４４を介して円錐ハウジング２０４内に進み、同ハウジング内において膨張用の気体は貯留されている気体と混合する。このように配合された膨張用ガスは、流出ポート２５８を経て円錐ハウジングに流出し、閉鎖部材２６６を破壊したのち、流出アセンブリ２６２を介してエアーバッグ内に逸出することができる。
【００４６】
小さな衝撃を伴う衝突を検出したことによりインフレータ２００が駆動されている間は、第１の起爆部材２２４がトリガされていると第２の起爆部材２７０は発火しない。しかしながら、非運転者用の二重起爆インフレータ１０と同様に、所定時間の経過後は、第２の起爆部材２７０も駆動される。小さな衝撃を伴う衝突を検出したことによりインフレータ２００が駆動された後、第２の起爆部材２７０と同様に、第２の起爆部材２７０が駆動されると第２の推進剤２８６が点火され、燃焼可能な或いは燃焼中の推進剤２８６の存在が一掃される。前記した所定時間は２０ミリ秒に設定されている。
【００４７】
大きな衝撃を伴う車両の衝突が検出されると、上記と同様の制御信号が第１の起爆部材２２４のピン２２８及び第２の起爆部材２７０のピン２７４に対してほぼ同時に出力される。制御信号は両起爆部材２２４及び２７０を駆動し、第１の推進剤２４０及び第２の推進剤２８６を燃焼させる。この際に発生される推進ガスは、円錐ハウジング２０４のチェンバ２５０内おいて加圧された媒体と結合され、インフレータ２００と連通するエアーバッグ等を加圧する膨張用ガスとなる。衝撃の小さな衝突が検出された時、このような加圧はエアバッグ内の圧力を上回る。このような大きな圧力加えることは、エアーバッグが膨張される時間の少なくとも大部分で行われる。
【００４８】
非運転者用の二重起爆インフレータ１０と同様に、第１及び第２の推進物３８，１２０や加圧された媒体に関する情報は前記米国特許第５７８８２７５号や、同特許のコラム４８の第７〜コラム５１の第２７行において図２に類似したインフレータハードウェアが記載されている。ここの内容は本願にも開示されているものとする。
【００４９】
ここに記載した部品を有する複数の起爆装置を備えたインフレータの各実施例において、インフレータは中程度の衝撃を伴う衝突が発生した場合にも制御可能に駆動され得る。この中程度の車両衝突とは、比較的小さな衝撃の衝突と比較的大きな衝撃との間の衝撃を伴う衝突を意味する。車両の衝突に応答して、本実施例に記載する二重起爆インフレータの第２の起爆部材はいつでもトリガすることが可能である。第２の起爆部材によって発生される推進ガスの一部はエアーバッグにより多くの膨張用ガスを送るため、第１の起爆部材駆動されてから比較的大きな遅れをもって第２の起爆部材が駆動された後に第２の起爆部材がトリガされることと比較すると、第１の起爆部材及び第２の起爆部材間の遅れが小さければ小さいほど、エアーバッグの加圧が迅速に行われる。例えば、第１の推進剤及び第２の推進剤がほぼ同時に駆動され、全推進ガスに対する第１の推進ガスの割合が７０％、第２の推進ガスの割合が３０％であるとき、第１の起爆部材及び第２の起爆部材の駆動時間のずれが増加するほど全推進ガスに対する第２の推進ガスの割合が減少する。中程度の車両衝突に応答するための予め設定された時間は約５ミリ秒と約２０ミリ秒との間の数値である。
【００５０】
上記した実施例は発明を説明するためのものである。更に、上記の記載は開示された発明を限定するものではない。従って、上記の教示に応じた変形例や変更例、関連技術の知識は本発明の範囲内にある。上記の実施例は発明を実施するための最良の形態を示すものであり、当業者にとって発明の実施を可能にさせることを目的とする。なお、添付する請求の範囲は実施例の変形例をも含むものである。
【００５１】
【発明の効果】
以上詳述したように、構成が簡単で製造が容易であるという優れた効果を発揮する。
【図面の簡単な説明】
【図１】 インフレータハウジングの互いに対向する端部に位置される第１及び第２の起爆アセンブリと、第１及び第２のガス発生アセンブリを備えた非運転者用インフレータを示す断面図。
【図２】 ２つの起爆装置、特にこれら起爆装置のインフレータの他の部分に対する構成及び連携を示す運転者用インフレータの断面図。
【符号の説明】
１４，２４０…インフレータハウジング、２２，２１６…第１の起爆アセンブリ、３０，２０８…第１ガス発生アセンブリ、３８，２４０…第１の推進剤、５０，２６２…流出アセンブリ、１００，２２０…第２の起爆アセンブリ、１０８，２０８…第２ガス発生アセンブリ、１２０，２８６…第２の推進剤。

Claims (21)

1. 加圧された媒体を収容するインフレータハウジングと、
   推進ガスを含む燃焼物を発生させる第１の推進剤を備えた第１ガス発生アセンブリと、
   前記第１の推進剤の点火を行うための第１の起爆アセンブリと、同第１の起爆アセンブリは第１の起爆部材と第１の通路とを有し、第１ガス発生アセンブリは第１の推進剤とチェンバ閉鎖部材とを収容する第１のチェンバを有し、前記チェンバ閉鎖部材は第１の推進剤が駆動されたときに開放されて第１の通路と第１のチェンバとを連通させる第１の部分とを備えることと、
   推進ガスを含む燃焼物を発生させる第２の推進剤を備えた第２ガス発生アセンブリと、
   前記第２の推進剤の点火を行うための第２の起爆アセンブリと、同第２の起爆アセンブリは第２の起爆部材と第２の通路とを有し、第２ガス発生アセンブリは第２の推進剤を収容する第２のチェンバを有し、前記チェンバ閉鎖部材は第２の推進剤が駆動されたときに開放されて第２の通路と第２のチェンバとを連通させる第２の部分とを備えることと、
   前記第１の推進剤及び第２の推進剤の少なくともいずれか一方を使用して発生され、かつ車両内の膨張対象物へと進む膨張用ガスが通過する流出アセンブリとを備え、
   前記車両が小さな衝撃を受けるとき、第１の起爆アセンブリは駆動され、前記第１の起爆アセンブリの駆動から遅延をもって前記第２の起爆アセンブリが駆動される車両用の二重起爆インフレータ。
2. 前記車両が小さな衝撃を受けるとき、膨張対象物に進む推進ガスのほぼ全量が第１の推進剤により発生される請求項１に記載のインフレータ。
3. 前記車両が大きな衝撃を受けるとき、前記第１の起爆アセンブリ及び第２の起爆アセンブリはほぼ同時に駆動される請求項１に記載のインフレータ。
4. 前記遅延は約２０ミリ秒を上回る請求項１に記載のインフレータ。
5. 前記第２ガス発生アセンブリは第２の推進剤を収容する推進カップを備え、同推進カップにはチェンバ閉鎖部材が取り付けられている請求項１に記載のインフレータ。
6. 前記第２ガス発生アセンブリは第２の推進剤を収容する推進カップと、前記推進カップの外方に配置された閉鎖カップとを有し、前記第１の推進剤の点火時にして第２の推進剤の非点火時に、前記閉鎖カップは燃焼物が推進カップ内に進入することを防止する請求項１に記載のインフレータ。
7. 前記第２ガス発生アセンブリは第２の推進剤を収容する推進カップと、前記推進カップの外方に配置された閉鎖カップとを有し、前記第２の推進剤の燃焼により燃焼物が発生されたとき閉鎖カップは推進カップに関して移動可能である請求項１に記載のインフレータ。
8. 前記推進カップは閉鎖カップの幾つかの部分の下方に配置された請求項７に記載のインフレータ。
9. 車両が受ける小さな衝撃の出来事を検出する検出工程と、
   第１の起爆部材を使用して第１の推進剤を点火する第１の点火工程と、
   第１のチェンバ内に設けられる前記第１の推進剤から推進ガスを発生させるガス発生工程と、
   第１のチェンバからの推進ガスを第１の通路と連通させるべく第１のチェンバに収容されるチェンバ閉鎖部材の、第１のチェンバに隣接する第１の部分を開放する第１の開放工程と、
   膨張対象物内に推進ガスを受承するガス受承工程と、
   前記点火工程の後に所定時間にわたって遅延を生じさせる遅延工程と、
   前記遅延工程の後に、第２の起爆部材を使用して第２のチェンバ内に設けられる第２の推進剤を点火する第２の点火工程と、
   第２のチェンバからの推進ガスを第２の通路と連通させるべく前記チェンバ閉鎖部材の、第２のチェンバに隣接する第２の部分を開放する第２の開放工程とからなるインフレータを使用して車両内の膨張対象物を膨張させる方法。
10. 前記所定時間は約２０ミリ秒を上回るように設定されている請求項９に記載の方法。
11. 前記ガス発生工程は、前記第２の推進剤を収容する第２のチェンバ内内で推進ガスが発生されない間、第１の推進剤を含む第１のチェンバ内で推進ガスが発生される推進ガス発生工程を含み、前記第２のチェンバは第１のチェンバに対して内方に位置されている請求項９に記載の方法。
12. 前記第１の点火工程は、第１の起爆部材が駆動されたとき、第１の起爆部材と第１のチェンバとの間にある第１の通路を使用して前記第１のチェンバに位置する第１の推進剤を点火させる工程を含み、前記第１の通路は第１の起爆部材の長さ方向における中心軸からずれて設けられている請求項９に記載の方法。
13. 前記第２の点火工程は、第２の起爆部材が駆動されたとき、第２の起爆部材と第２のチェンバとの間にある第２の通路を使用して前記第２のチェンバに位置する第２の推進剤を点火させる工程を含み、前記第２の通路は第２の起爆部材の長さ方向における中心軸からずれて設けられている請求項９に記載の方法。
14. 前記第１の起爆部材及び第２の起爆部材はそれぞれインフレータの中心軸からずれて位置されている請求項９に記載の方法。
15. 前記第２の点火工程は、第２の推進剤の点火の後に同第２
    の推進剤からの燃焼物を使用して閉鎖カップを移動させる工程を含む請求項９に記載の方法。
16. 前記第１の推進剤から第２の推進剤へ燃焼物が入ることを防止する閉鎖カップを使用する工程を更に含む請求項９に記載の方法。
17. 加圧された媒体を収容するインフレータハウジングと、
    推進ガスを含む燃焼物を発生させる第１の推進剤を備えた第１ガス発生アセンブリと、
    前記第１の推進剤の点火を行うための第１の起爆アセンブリと、
    推進ガスを含む燃焼物を発生させる第２の推進剤を備えた第２ガス発生アセンブリと、
    前記第２の推進剤の点火を行うための第２の起爆アセンブリと、
    前記第１の推進剤及び第２の推進剤の少なくともいずれか一方を使用して発生され、かつ車両内の膨張対象物へと進む膨張用ガスが通過する流出アセンブリとを備え、
    前記車両が小さな衝撃を受けるとき、第１の起爆アセンブリは駆動され、前記第１の起爆アセンブリの駆動から遅延をもって前記第２の起爆アセンブリが駆動されることと、
    前記第１ガス発生アセンブリ及び第２ガス発生アセンブリの少なくとも一方がチェンバ閉鎖部材を備えるとともに、第２ガス発生アセンブリは推進カップを有し、同推進カップの底面に前記チェンバ閉鎖部材が取り付けられていることとを特徴とする車両用の二重起爆インフレータ。
18. 第１の起爆アセンブリは第１の通路を備えるとともに、第２の起爆アセンブリは第２の通路を備え、前記チェンバ閉鎖部材は第１の通路及び第２の通路を覆っている請求項１７に記載のインフレータ。
19. 前記車両が小さな衝撃を受けるとき、膨張対象物に進む推進ガスのほぼ全量が第１の推進剤により発生される請求項１７に記載のインフレータ。
20. 前記車両が大きな衝撃を受けるとき、前記第１の起爆アセンブリ及び第２の起爆アセンブリはほぼ同時に駆動される請求項１７に記載のインフレータ。
21. 前記遅延は約２０ミリ秒を上回る請求項１７に記載のインフレータ。

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