JP5624019B2 - 出力適応型インフレータ - Google Patents

Description

本発明は概して例えば自動車の搭乗者を衝撃から保護するために使用される膨張式拘束用エアバッグクッションを膨張するときに使用するためのインフレータに関する。特に本発明は多段階（多数レベル）、或いは複数の段階（複数レベル）で膨張ガスを出力するインフレータに関し、これは例えば一つ以上の事故の状況や搭乗者の状況のような因子に適応するように膨張ガスを出力するために使用される。

衝突時のように車両が突然の減速に見舞われたときにガスにより膨張され、或いは拡張される例えば『エアバッグ』のようなクッションやバッグを使用して車両の搭乗者を保護することが公知である。このシステムでは必要空間を最小限に抑えるために通常はエアバッグを膨張されていない折り畳まれた状態にて収容している。システム始動時にはクッションは一般的には『インフレータ』と呼ばれる装置により生成され、或いは供給されるガスにより凡そ数ミリ秒にて膨張され始まる。

当該技術分野において膨張式拘束システムにて用いられるエアバッグを膨張するためのインフレータ装置としては種々のタイプのものが既に開示されている。或るタイプの公知のインフレータ装置は点火時においてエアバッグを膨張するのに十分な量のガスを発生することができる可燃火薬式ガス発生剤から膨張ガスを得るようになっている。

こうしたインフレータ装置は一般的に種々の部品、すなわち火薬式ガス発生剤を燃焼させるための圧力容器と、対応のエアバッグクッションに流入する前に膨張媒体を適切に調整するための種々のフィルタ装置または膨張媒体処理装置と、対応のエアバッグクッションに対する膨張媒体の向きを適切なものとするのを補助するためのディフューザとを含む種々の部品を有し、或いは内蔵している。

動作条件が変化する可能性があったり、望ましい作動特性が変化する可能性があることを考慮すると『適応』型のインフレータ装置とそれに対応した膨張式拘束システムとに対する要求や要望がある。適応型インフレータ装置によれば例えば周囲温度、搭乗者の有無、シートベルトの使用の有無、そして自動車の減速度といった選択した作動条件に応じて例えば膨張ガスの量、供給、そして供給速度のような出力パラメータを選択的に、そして適切に変更させることができる。

こうした適応型のシステムは望ましいものであるがこれらは典型的には対応のインフレータ装置の一部として構成要素を追加する必要があるのでインフレータ装置の寸法が大きくなったり、コストが高くなったり、重量が重くなったりして望ましくない。例えば提案されている現在利用することができる種々のデュアルステージ型インフレータ装置は二つの別個のインフレータを一緒に収容するという原理に基づいているようである。このためこうした組合せ型のインフレータは一般的に二つの別個の圧力容器と、各圧力容器からの出力毎に一つずつの二組のフィルタまたは膨張ガス処理要素と、ここでも各圧力容器からの出力毎に一つずつの二つの別個のディフューザとを有する。したがって特に運転席側での用途に関連する現代の車両設計における寸法、コスト、そして重量に関する制限を十分に満足することができる適応型のインフレータを提供することは困難である。

このためシンプルなデザインと構造であって車両での寸法要求、特に運転席側での用途での寸法要求を満たすことができる適応型のインフレータ装置に対する要求が未だに存在する。

独国特許出願公開第１９６２０７５８号明細書 特開平０９−１８３３５９号公報 登録実用新案第３０２９３２６号公報 特開平０５−３１００９６号公報 登録実用新案第３０４００４９号公報 国際公開第９７／０３４７８４号公報 米国特許第５５８２４２８明細書

そこで本発明の主な目的は改良型のインフレータと、膨張式拘束システムと、これらに関連し、或いは対応する作動方法に関する。
本発明の特定の目的は上述した一つ以上の問題を解決する。

本発明の主な目的は、休止状態において第一燃焼生成物を生成するために点火可能な所定量の第一ガス発生剤を収容する第一室を画成するハウジングを有するエアバッグインフレータにより少なくとも部分的には達成される。第一室は休止状態において第二燃焼生成物を生成するために点火可能な所定量の第二ガス発生剤を収容する第二室を有する。第二室は第二燃焼生成物を第一室の内容物に連通させるために開くようにされた出口オリフィスを有する。またエアバッグインフレータは第一室に作用的に関連する第一点火装置と、第二室に作用的に関連する第二点火装置とを有する。

従来の技術では複数の出力レベル性能を提供するようにされたインフレータにとって望ましいシンプルなデザインを提供することができない。特に従来の技術では出力適応型インフレータとこれに関連した膨張式拘束システムとを提供することができず、特に二つ以上の作動段階の各段階にとって共通の一組の構成要素、例えば圧力容器と、フィルタと、これに関連するシールといった共通の一組の構成要素を利用するようにした運転席側の膨張式拘束システム設備のためのインフレータを提供することができず、斯くしてインフレータの各作動段階に対して別々の構成要素を必要とすることを回避することができない。

さらに本発明は適応型火花式エアバッグインフレータに関する。当該インフレータは第一室と、第二室と、絶縁体と、第一点火装置と、第二点火装置とを具備する。特にインフレータの第一室と第二室とはそれぞれ燃焼生成物を生成するために点火可能な所定量の火薬を収容する。第二室は第二室内に収容されている火薬の燃焼により生成される燃焼生成物を第一室の内容物に連通させるように開くようにされた出口オリフィスを有する。この出口開口は第二室内に材料が流入することを防止するために通常は閉じられている。絶縁体は第一室内に収容されている火薬の点火の際に形成される燃焼生成物による熱的な接触の際に第二室内に収容されている火薬の自動点火を回避するのに効果的なように第二室周りに配置される。第一点火装置は第一室に作用的に関連し、第二点火装置は第二室に作用的に関連する。

さらに本発明はエアバッグインフレータを作動する方法に関する。インフレータは休止状態において第一燃焼生成物を生成するために点火可能な所定量の第一ガス発生剤を収容する第一室を画成するハウジングを有する。第一室は吸気状態において第二燃焼生成物を生成するために点火可能な所定量の第二ガス発生剤を収容する第二室を収容する。第二室は第二燃焼生成物を第一室の内容物に連通させるために開くようにされた出口オリフィスを有する。さらにインフレータは第一室に作用的に関連する第一点火装置と、第二室に作用的に関連する第二点火装置とを有する。本発明の方法は第一点火装置と第二点火装置の少なくとも一方を作動する工程を有する。

なお本明細書において『搭乗者の有無』を検出し、或いは検知するということは考慮している特定の搭乗者の大きさ、重量、および／または位置を検出し、且つ検知することを意味する。
またインフレータ『出力』または膨張ガス『出力』とは膨張ガスの量、供給、および供給速度のようなインフレータ性能の出力パラメータを指す。また出力適応型インフレータではインフレータ出力は概して例えば周囲温度、搭乗者の有無、シートベルトの使用の有無、自動車の減速度のような選択した作動状態に依存する。

第一室と第二室との両方を同時に点火させた場合には第一室のみを点火させた場合の作動に比べて密閉タンク内の圧力上昇が素早く、最大タンク圧力が高かった。なお比較的危険度が低い衝突のような特別な展開状態や保護すべき搭乗者が小さいことに関連しては第一室のみを点火させたときに得られるようなエアバッグクッションのゆるやかで徐々に進行する展開が好ましい。これに対して例えばエアバッグにより適切に保護すべき適切な位置に搭乗者が着席している高速での衝突のような用途にとっては両室を同時に点火させたときに得られる迅速な圧力上昇が適している。

またインフレータの一つの室を点火させたとき、或いは両室を点火させたときに得られる上昇率と最大圧力とは両方とも点火室内に収容する火薬の量、大きさ、形状、およびタイプを適切に変え、或いはその他の設計パラメータを選択的に変えることなどにより選択され、或いは変えられる。さらにインフレータにとっての時間に対する圧力特性は搭乗者の傷害を適切に減少し、搭乗者の保護を最適化するために特定のエアバッグシステム設備に対する要求または必要性に対して調整される。

本発明の一つの実施例のエアバッグインフレータの部分側面断面図である。 図１のエアバッグインフレータの部分側面断面図であるがここでは例えばガス発生剤、点火剤、およびシールを図示しないことによりシンプルにしてある。 実質的に図２の線３−３に沿って矢印の方向から見た図２に示したエアバッグインフレータを示す図である。 例にて使用されたインフレータ組立体にて達成された時間の関数でのタンク圧力を示したグラフである。

別の目的や利点は特許請求の範囲および図面と合わせて以下の詳細な説明を読めば当業者には明らかであろう。

図１および図２は全体を参照符号１０で示した本発明の一つの実施例の出力適応型の運転席側インフレータ組立体を示す。以下、運転席側のエアバッグ膨張式拘束システム設備を参照して本発明を説明するが広くはバン、ピックアップトラック、そして自動車を含む自動車両用の例えば補助席側のエアバッグ組立体や側方衝突用エアバッグ組立体を含む別のタイプ、或いは種類のエアバッグ組立体に本発明を適用することができる。

インフレータ組立体１０はその外形が概して円筒形であり、二つの構造要素、すなわち下方シェルまたはベース部分１４と、上方シェルまたはディフューザキャップ部分１６とから形成されるハウジング構造１２を有し、これらシェルはアルミニウムで作製されるのが望ましく、例えばイナーシャ溶接により適切に連結され、或いは締結される。ハウジング１２は概して平らな円盤状の円形シリンダの形状をしており、典型的には、或いは概してその直径（『Ｄ』で示した）に対する長さ（『Ｌ』で示した）の比は約０．５以下である。このような寸法の形状とされたハウジングは車両のハンドルの形状に最も利便に対応可能であるので美観的に優れて組立て可能である。

ディフューザキャップ部分１６は概して碗を逆さにした形状をしており、上壁２０と円筒形の側壁２２とを有する。側壁２２は間を開けた複数のガス出口ポート２４、好ましくは略等しく間を開けた複数のガス出口ポート２４を有する。ベース部分１４はそれぞれ参照符号２６、３０で示した第一取付開口と第二取付開口とを有し、これらの用途は後に詳細に説明する。またベース部分１４は周囲ブラケット３２を有し、この周囲ブラケット３２はハウジング１２から径方向外方に向かって延び、衝突の衝撃から引き起こされる傷害から保護されるべき搭乗者の乗車している車両にインフレータ組立体１０を取り付けるために使用されるインターフェース取付を形成するのに役立つ。

ハウジング１２は概して円筒形の中央の第一室３４を画成する。第一室３４は典型的には例えばエアバッグインフレータで使用されるものとしては公知の繊維金属アミンナイトレートと酸化剤と結合剤とからなる所定量の第一ガス発生剤３６を火薬の形で内包し、或いは収容する。第一ガス発生剤３６をフィルタ組立体４０が包囲しており、このフィルタ組立体４０は多層または多巻の金属製スクリーンとフィルタダンパパッド４４とからなる燃焼スクリーンまたはフィルタ４２を有する。フィルタ４２を接着剤付きシール箔４６が包囲しており、このシール箔４６は概して側壁２２の内面に近接し、インフレータ組立体１０内のガス発生剤３６を好ましくは密封してシールするのでガス発生剤が湿気を含む周囲の状況から保護される。またインフレータ組立体１０はリテーナ５０と環状ベースダンパパッド５２とを有し、これらは相対的に適切な配置でインフレータ組立体の構成要素を保持し且つインフレータ組立体内に望ましくない流れが形成されないようにするための構造的に適切な手段として機能する。

第一室３４内の箇所においてハウジング１２には第一取付開口２６を介して参照符号５４で全体を示した第一点火組立体が取り付けられる。第一点火組立体５４は当該技術分野では公知のように点火剤６０を収容する点火カップ５６と、第一点火装置または起爆器６２と、第一点火組立体５４をハウジング１２に取り付け、或いは適合させるための起爆器アダプタまたは起爆器ホルダ６４と、起爆器６２とアダプタ６４とをシールするための起爆器シール６６とを有する公知の火花式発火装置の形をしている。図示したように点火カップ５６はキャップ７０と円筒形の側壁７２とを備えた概して凹状の部材の形をして内部空間７４を形成する。点火カップ５６は例えば金属のようなガス不透過性材料で作製され、円筒形の側壁７２は複数の間を開けたガス出口オリフィス７６、好ましくは略等しく間を開けたガス出口オリフィス７６を有する。これらガス出口オリフィス７６は通常（インフレータが予作動状態にある時）は当該技術分野では公知の接着剤付きシール箔ラップなどのような感圧カバーまたは感圧遮壁８０により覆われ、そこを材料が通り抜けることが防止されている。公知のようにカバー８０は点火カップ５６の内部空間から所定圧がかかったときに開き、或いは破れるように選択される。

始動時には点火剤６０の点火により通常はカップの内部空間７４内の圧力が上昇し、続いてカバー８０が所期の通りに破れ、或いは開き、点火剤６０の燃焼により生成された点火生成物を出口オリフィス７６を介して点火組立体５４から第一室３４内に内包されているガス発生剤３６へと通すことができるようになる。結果としての点火生成物による接触、或いは点火生成物とガス発生剤との間の接触によりガス発生剤が点火せしめられ且つ反応せしめられ、斯くして生成されたガスがフィルタ４２を通過し、シール箔４６を破り、ガス出口ポート２４を（矢印Ａで示したように）通過し、インフレータ組立体１０から対応のエアバッグ組立体（図示せず）内に流入する。実際には点火生成物とガス発生剤との接触を熱的に行っても、或いは物理的に行っても、或いは熱的に且つ物理的に行ってもよい。

実際には点火組立体５４は点火装置６２とホルダ６４とを覆うように点火剤６０を内包する点火カップ５６を配置することで形成され、取付開口２６に配置される。次いで点火組立体５４は取付開口２５においてホルダ６４をベース部分１４に溶接することでハウジング１２に連結される。

また第一室３４は第二室８２を収容し、或いは内包する。第二室８２は本願では第二ガス発生剤８６と称するガス発生剤を収容する発生剤カップ８４と、第二点火装置または起爆器９０と、第二室８２をハウジング１２に取り付け、或いは適合させる第二起爆器アダプタ９２と、第二起爆器アダプタ９２と起爆器９０とをシールするための第二起爆器シール９４とを有する。図示したように発生剤カップ８４はキャップ９６と円筒形の側壁１００を備えた概して凹状の部材の形をして内部空間１０２を形成する。

第二ガス発生剤８６は典型的には火薬の形をしており、第一ガス発生剤３６に比べて組成、形状、寸法、形状の点で同じであっても異なっていてもよい。発生剤カップ８４は例えば金属製のガス不透過性材料で作製され、その円筒形の側壁１００は間隔を開けた複数のガス出口オリフィス１０４、好ましくは略等しく間隔を開けた複数のガス出口オリフィス１０４を有する。

円筒形の側壁１００の外側壁は感圧絶縁遮壁材１０６により覆われ、或いはラップされる。こうした絶縁遮壁材１０６が一つ以上の幾つかの機能を果たすことができることが望ましい。第一に絶縁遮壁材１０６は第一点火組立体５４の作動の効果と第一室３４内に内包されている第一ガス発生剤３６の燃焼の効果との少なくとも一部から第二室８２とその内容物、例えば第二ガス発生剤８６とを絶縁することができる。なお第一点火組立体５４の作動と第一ガス発生剤３６の反応とは結果的に概して温度上昇を引き起こす。

上述したように第二室８２は第一室３４内に収容され、或いは内包されているので必要空間を最小限に抑えるためには概して第二室８２が点火組立体５４に非常に近接していることが好ましい。したがって絶縁遮壁材１０６を搭載すれば第一室３４の反応生成物と接触した結果として第二室８２の温度がその内部に貯蔵され、或いは収容されているガス発生剤の自動点火温度に達し、或いは到達してしまうことを防止することにより望ましくないが生じる可能性のある温度上昇という第二室８２に対する不都合なインパクトを最小限に抑え、或いは回避することができる。

さらに絶縁遮壁材１０６は通常（インフレータ組立体１０が予作動状態にある時）はガス出口オリフィス１０４を覆い、斯くして当該ガス出口オリフィスを材料が通過することを防止する。絶縁遮壁材１０６は概して第二室８２内から所定圧がかかったときに開き、或いは破れるように選択される。

なお絶縁遮壁材は例えばガラス繊維を含有した接着剤付き箔のようなタイプの様々な形態をとることができる。さらに所望であれば絶縁遮壁材の種々の機構を満たし、供給し、或いは提供するのに別個の遮壁材を使用することもできる。例えば本発明では絶縁特性または絶縁利益を提供するための一つ以上の材料と、ガス出口オリフィスを通常時において閉鎖し、或いは遮蔽するための追加の一つ以上の材料とから絶縁遮壁材を構成することもできる。

なお本発明のインフレータ組立体は特定の膨張式拘束システム設備および用途にとって必要であり、或いは望まれる選択された作動条件に従った作動条件を提供することができる。特に本発明のインフレータ組立体は上述したように搭乗者の存在の有無といった一つ以上の状況を考慮するために車両の事故または衝突の際に膨張ガスの生成量、或いは生成速度、或いはこれら両方が適切に変わるように作動せしめられる。こうしたインフレータ性能の順応性はガス発生剤のための弾道学的に絶縁された二つの別個の室を有する本発明の主題であるインフレータから得られる。本発明の主題であるインフレータは幾つかの別個の膨張性能特性を示す。

例えば上記インフレータ組立体は第一段階放出を実行するように作動せしめられ、これによれば第一点火薬６０が点火されて燃焼生成物を生成し、第一ガス発生剤３４へと通過して上述したように第一ガス発生剤３６を点火し、第二点火装置９０を作動せず、或いは点火せず、或いは第二室８２に内包されているガス発生剤８６に達することなく、或いは作動することなく第一出力レベルにて膨張ガスを生成する。なおこうした作動は例えば低速での衝突の場合に望ましい最小限に抑えられたインフレータ出力、或いは小さくされたインフレータ出力を提供することが望ましい。また第一点火装置６２と第二点火装置９０との両方をそれぞれ作動させるといったように本発明のインフレータ組立体を作動させることもできる。

また第一点火装置と第二点火装置と第一ガス発生剤と第二ガス発生剤との全ての作動および点火には（望ましくは高速での衝突、或いは極めて危険な衝突に応答して対応のエアバッグクッションを極めて迅速に膨張させ、展開させるために）第一点火装置と第二点火装置との同時の作動・点火、或いは略同時の作動・点火が含まれていてもよく、或いは（望ましくは比較的危険度の少ない車両の衝突が起こった時に）第一点火装置と第二点火装置との順次の作動・点火が含まれていてもよい。さらにこうした順次の作動・点火では第一起爆器の作動・点火と第二起爆器の作動・点火との間のタイムラグ、或いは遅延、そして第一ガス発生剤の点火と第二ガス発生剤の点火との間のタイムラグ、或いは遅延は当業者には明らかなように特定の膨張式拘束システム設備における特定の用件を満たすように調整される。したがってこうしたインフレータクッションは特に例えば自動車周囲の温度、搭乗者の存在の有無、シートベルトの使用の有無、そして自動車の減速度といった選択した一つ以上の作動条件に概して応じて作製される出力適応型インフレータとしての用途に適する。

点火装置９０が作動されると点火装置９０は点火生成物を解放し、該点火生成物はガス発生剤８６を点火して反応生成物を生成し、この反応生成物はカップの内部空間１０２内の圧力を上昇させ、続いて所期の通りに絶縁遮壁材１０６を破り、或いは開き、反応生成物が出口オリフィス１０４を（矢印Ｂで示したように）通過し、続いてガス出口ポート２４を介してインフレータ組立体１０から対応のエアバッグクッション（図示せず）内に流入することができるようにする。

インフレータ組立体１０は従来の様々なデュアルステージタイプのインフレータ装置に共通するインフレータの各室またはステージ用の別個のフィルタ組立体ではなく第一室と第二室との両方から生成される膨張生成物を濾過し、或いは例えば冷却のような処理を実行するために一つのフィルタ組立体４０を採用し、或いは使用する。さらに二つ以上のフィルタ組立体を使用せずに一つのフィルタ組立体を使用することにより複数のフィルタ組立体シールを搭載する必要性が少なくなり、或いはその必要性自体がなくなる。さらにインフレータ組立体１０はそこに内包されている各室またはステージのために別個のディフューザを必要としない一つのディフューザを有する。

なおインフレータ組立体の部品点数を少なくすることによりインフレータのデザインをシンプルにし、製造・生産コストを低くし、組立体の重量を軽くすることができ、斯くして組立体が車両内で必要とする空間容積を小さくすることができる。例えば第一室と第二室との両方からの膨張放出の膨張生成物を濾過するために一つのフィルタまたはフィルタ組立体を使用することによりシステムのデザインをシンプルにすることができ、斯くしてインフレータ組立体内の空間を良好に利用することができる。したがって概して適応型のデザインのインフレータ組立体を典型的には、或いは通常はシステム設備、特にハンドルコラムまたはハンドルハブ内またはそこに収容されるべき寸法とされた運転席側膨張式拘束システム用に寸法決めされ、且つ提供される枠内に容易に収容することができる。

広くは本発明は特定または特別なガス発生剤の使用に限定されない。当業者には明らかなように火炎温度要件、安定性要件、濾過特性要件、有毒性要件、腐食性要件、ガス発生要件を満たす幅広いガス発生剤を用いて本発明を実施することもできる。また本発明は特に例えば当該技術分野では公知のように遷移金属アミンナイトレートと酸化剤と結合剤とからなる火薬を含む当該義通分野では公知の火薬式ガス発生剤の使用と合わせて実施されるのにも適する。

なお本発明を実施するに当たり有用な例えば火薬のようなガス発生剤は例えば様々な押出形態や粒状材料を含む適切で望ましい様々な形態をとることができる。また広くは本発明はガス発生剤の特別または特定の形態に制限されない。

さらに本発明のインフレータ組立体は第一ガス発生剤と第二ガス発生剤との両方と同じ組成で物理形態または物理パラメータのガス発生剤を利用してもよく、本発明の広い実施は制限されない。例えば第一ガス発生剤が比較的ゆっくりと燃焼し、対応のエアバッグクッションの膨張を結果的にゆっくりと、或いは緩やかに着手させ、また第二ガス発生剤が比較的素早く燃焼し、対応のエアバッグクッションに対する膨張速度を素早くし、或いは迅速にすることが特に望ましく、これは対応の車両が比較的危険な衝突または事故に逢った場合に望ましい。このような性能における差異は第一ガス発生剤と第二ガス発生剤として異なる組成のガス発生剤を使用することで達成される。これに代えて、或いはこれに加えて第一ガス発生剤と第二ガス発生剤とを物理的に異なる形態としてもよく、或いは例えば形状や寸法の点で物理的に異なるパラメータとしてもよい。例えば素早く燃焼する材料、或いはさらに迅速に燃焼する材料を提供するためには表面積の大きな材料の形態を採用することが望ましい。

本発明の実施に含まれる様々な局面を示し、或いはシミュレートする以下の例と合わせて本発明をさらに詳細に説明する。なお本発明の思想の範囲内における全ての変更は保護されるのが望ましく、したがって本発明は以下の例に制限されると解釈されるべきではない。

例
上述したインフレータ組立体１０と概ね同様なスチール製ハウジングのエアバッグインフレータ組立体を使用して本発明の主題である出力適応型インフレータの作動を実験的に確認した。試験用インフレータは高さが３６．４ｍｍであり、直径が８０ｍｍであった。いわゆる『エクストルドレット(extrudlet) 』と呼ばれる複数の環状の筒の形態で遷移金属アミンナイトレートと酸化剤と結合剤とからなる火薬式ガス発生剤を第一室には４３ｇほど収容させ、第二室には６ｇほど収容させた。エクストルドレットは長手方向に延びる穴を有する筒の形をしている。本例にて使用した火薬式ガス発生剤のエクストルドレットは長さと直径とが３．１７５ｍｍ（０．１２５インチ）であり、内径が１．０６７ｍｍ（０．０４２インチ）であった。第一室の点火カップには粒状点火剤を２．６ｇほど収容させた。

試験用インフレータ装置にはスチール製のメッシュフィルタを内蔵させた。火薬から流出したガスはフィルタを通り、ディフューザ部分の側壁にインフレータ周りに径方向に配置されたガス出口ポートを介してインフレータ組立体から流出した。

試験用インフレータを６０リットルの密閉タンクに取り付け、この密閉タンクにはインフレータにより生成されるタンク内におけるガス圧力の変化を測定するための圧力変換器を備えていた。流出ガスを通すためのインフレータの部分全体を密閉タンク内に収容したので密閉タンク内の容積は完全に外気から遮断されていた。試験用インフレータの各起爆器に電子点火ラインを接続したので試験用インフレータの異なる隔室を別々に、或いは同時に、或いは各点火動作間において選択した時間的な遅延をもって適切に点火することができた。試験用インフレータを（Ａ）第一室のみを点火させる形態、（Ｂ）第一室と第二室との両方を略同時に点火させる形態とで作動させ、試験用インフレータ組立体により達成されたタンク圧力を時間の関数で図４に示した。線Ａは第一室のみを点火させたときに得られる結果を示し、線Ｂは第一室と第二室との両方を略同時に点火したときに得られる結果を示す。

本例では第一室と第二室との両方を同時に点火させた場合には第一室のみを点火させた場合の作動に比べて密閉タンク内の圧力上昇が素早く、最大タンク圧力が高かった。なお比較的危険度が低い衝突のような特別な展開状態や保護すべき搭乗者が小さいことに関連しては第一室のみを点火させたときに得られるようなエアバッグクッションのゆるやかで徐々に進行する展開が好ましい。これに対して例えばエアバッグにより適切に保護すべき適切な位置に搭乗者が着席している高速での衝突のような別の用途にとっては両室を同時に点火させたときに得られる迅速な圧力上昇が適している。

またインフレータの一つの室を点火させたとき、或いは両室を点火させたときに得られる上昇率と最大圧力とは両方とも点火室内に収容する火薬の量、大きさ、形状、およびタイプを適切に変え、或いはその他の設計パラメータを選択的に変えることなどにより選択され、或いは変えられる。さらにインフレータにとっての時間に対する圧力特性は搭乗者の傷害を適切に減少し、搭乗者の保護を最適化するために特定のエアバッグシステム設備に対する要求または必要性に対して調整される。

本明細書では特別開示していないが本明細書で例示的に開示した発明は幾つかの要素、部品、工程、構成、或いは成分がなくても実施可能である。

斯くして本発明は複数の出力レベルを提供するのに適したインフレータを提供し、このインフレータは従来利用可能であったインフレータよりも相当にシンプルなデザインを有する。本発明の少なくとも一つの実施例によれば圧力容器、フィルタ、および二つ以上の作動段階の各段階のための対応のシールといった共通の一組の構成要素を利用し、これにより各インフレータ段階のために別々の構成要素を搭載する必要を回避することができる特に運転席側膨張式拘束システム設備のためのインフレータとしての用途での出力適応型インフレータが提供される。このためシステムデザインがシンプルとなり、インフレータ組立体内の空間を効率よく利用することができる。したがってハンドルのコラムに、或いはコラム内に、或いはハブに、或いはハブ内に収容させることができる大きさとされた特に運転席側膨張式拘束システムのためのシステム設備に対して典型的には、或いは通常は寸法決めされ且つ提供される枠内にこうしたデザインの適応型インフレータ組立体を概して収容させることが容易である。

本明細書では特別開示していないが本明細書にて例を用いて開示した発明は幾つかの要素、部品、工程、構成、或いは成分がなくても実施可能である。
上述の詳細な説明では或る好適な実施例に関連して本発明を説明し、例示の目的で幾つかの詳細事項を記載したが本発明を別の実施例として実施したり、本明細書で開示した詳細事項を本発明の基本的な原理を逸脱することなく大幅に変更することができることは当業者には明らかである。

１０ インフレータ組立体
１２ ハウジング
３６、８６ ガス発生剤
３４ 第一室
４０ フィルタ
６０ 点火剤（第１点火装置）
８２ 第二室
９０ 第２点火装置
１０４ 出口オリフィス
１０６ 絶縁遮蔽材

Claims (17)

1. 休止状態において第一燃焼生成物を生成するために点火可能な所定量の第一ガス発生剤（３６）を収容する第一室（３４）を画成するハウジング（１２）を具備し、
   前記第一室が、休止状態において、第二燃焼生成物を生成するために点火可能な所定量の第二ガス発生剤（８６）を収容する略円筒形の第二室（８２）を、前記第一室の内部に前記第一ガス発生剤に囲まれた状態で設け、
   該第二室が第二燃焼生成物を上記第一室の内容物と連通させるために開くようにされた間隔をあけて配置された複数の出口オリフィス（１０４）を該第二室の周囲の側壁に有し、上記第一室内に設けられた前記第一ガス発生剤によるガスの発生に作用的に関連する第一点火装置（５４）と、上記第二室内に設けられた前記第二ガス発生剤によるガスの発生に作用的に関連する第二点火装置（９０）とを具備して、
   さらに、上記第二室は、上記第一室内に収容された第一ガス発生剤の点火の際に形成される燃焼生成物が上記第二室に熱的に接触したときの該第二室内に収容された第二ガス発生剤の自動点火を回避するのに効果的なように絶縁体（１０６）を上記複数の出口オリフィスを覆うように略円筒形の上記第二室の周囲の側壁に沿って具備すると共に、上記第一室（３４）と第二室（８６）との膨張生成物を濾過するための一つのフィルタ組立体（４０）がハウジング（１２）の内壁に沿って設けられ、前記第一室内の第一ガス発生剤によって発生したガスが前記フィルタ組立体を通りエアバッククッション内に流入し、前記第二室内の第二ガス発生剤によって発生したガスが前記第一室と前記フィルタ組立体を通りエアバッククッション内に流入するエアバッグインフレータ。
2. 上記第一ガス発生剤（３６）が火薬である請求項１に記載のエアバッグインフレータ。
3. 上記第二ガス発生剤（８６）が火薬である請求項２に記載のエアバッグインフレータ。
4. 上記第二ガス発生剤（８６）が火薬である請求項１に記載のエアバッグインフレータ。
5. 車両のハンドルにおいて車両内の運転席側に配置されるように形成され且つ寸法取りされた請求項１に記載のエアバッグインフレータ。
6. 上記第一ガス発生剤（３６）と第二ガス発生剤（８６）とが組成と形状と寸法といった特徴の一つ以上において異なる請求項１に記載のエアバッグインフレータ。
7. 第一室（３４）と第二室（８２）とを具備し、これら第一室と第二室との各々が燃焼生成物を生成するために点火可能な所定量の火薬（３６，８６）を収容し、第一室は略円筒形の第二室を前記第一室内の火薬に囲まれた状態で設け、第二室内に収容された火薬の燃焼により生成される燃焼生成物を上記第一室の内容物に連通させるために開くようにされた間隔をあけて配置された複数の出口オリフィス（１０４）を第二室がその周囲の側壁に有し、該出口オリフィスが材料を第二室内へと通過させることを防止するために通常は閉鎖され、上記第二室は、第一室内に収容された火薬の点火の際に形成される燃焼生成物が第二室に熱的に接触したときの該第二室内に収容された火薬の自動点火を回避するのに効果的なように絶縁体（１０６）を上記複数の出口オリフィスを覆うように第二室の周囲の側壁に沿って具備し、第一室内に設けられた前記火薬によるガスの発生に作用的に関連する第一点火装置（５４）と、第二室内に設けられた前記火薬によるガスの発生に作用的に関連する第二点火装置（９０）とを具備すると共に、上記第一室（３４）と第二室（８６）との膨張生成物を濾過するための一つのフィルタ組立体（４０）がハウジング（１２）の内壁に沿って設けられ、前記第一室内の火薬によって発生したガスが前記フィルタ組立体を通りエアバッククッション内に流入し、前記第二室内の火薬によって発生したガスが前記第一室と前記フィルタ組立体を通りエアバッククッション内に流入する適応型火花式エアバッグインフレータ。
8. 車両のハンドルにおいて車両内の運転席側に配置される形状であり且つ寸法である請求項７に記載のエアバッグインフレータ。
9. 第一室（３４）と第二室（８６）との各々に収容された火薬が同じ組成である請求項７に記載のエアバッグインフレータ。
10. 第一室（３４）と第二室（８６）との各々に収容された火薬が異なる組成である請求項７に記載のエアバッグインフレータ。
11. 第一点火装置（５４）が第二点火装置（９０）から独立して作動可能である請求項７に記載のエアバッグインフレータ。
12. 休止状態において第一燃焼生成物を生成するために点火可能な所定量の第一ガス発生剤（３６）を収容する第一室（３４）を画成するハウジング（１２）を具備し、前記第一室が休止状態において第二燃焼生成物を生成するために点火可能な所定量の第二ガス発生剤（８６）を収容する第二室（８２）を有し、第一室は略円筒形の第二室を前記第一室の内部に前記第一ガス発生剤に囲まれた状態で設け、該第二室が第二燃焼生成物を第一室の内容物に連通させるために開くようにされた間隔をあけて配置された複数の出口オリフィス（１０４）を該第二室の周囲の側壁に有し、第一室内に設けられた前記第一ガス発生剤によるガスの発生に作用的に関連する第一点火装置（５４）と、第二室内に設けられた前記第二ガス発生剤によるガスの発生に作用的に関連する第二点火装置（９０）とを具備して、さらに、上記第二室は、上記第一室内に収容された第一ガス発生剤の点火の際に形成される燃焼生成物が上記第二室に熱的に接触したときの該第二室内に収容された第二ガス発生剤の自動点火を回避するのに効果的なように絶縁体（１０６）を上記複数の出口オリフィスを覆うように上記第二室の周囲の側壁に沿って具備すると共に、上記第一室（３４）と第二室（８６）との膨張生成物を濾過するための一つのフィルタ組立体（４０）がハウジング（１２）の内壁に沿って設けられているエアバッグインフレータを作動する方法において、
    第一点火装置と第二点火装置との少なくとも一方を作動する工程と、前記第一室内の第一ガス発生剤によって発生したガスを前記フィルタ組立体を通してエアバッククッション内に流入させ、及び／又は、前記第二室内の第二ガス発生剤によって発生したガスを前記第一室と前記フィルタ組立体を通してエアバッククッション内に流入させる工程とを具備する方法。
13. 第一点火装置（５４）と第二点火装置（９０）の両方が作動される請求項１２に記載の方法。
14. 第一点火装置（５４）と第二点火装置（９０）とが略同時に作動される請求項１３に記載の方法。
15. 第二点火装置（９０）を第１点火装置（５４）の作動に続いて選択された時間間隔にてのみ作動するようにした請求項１３に記載の方法。
16. 第一点火装置（５４）のみを作動する請求項１２に記載の方法。
17. 第一点火装置（５４）の作動に続いて第一ガス発生剤（３６）が反応して第一の膨張ガスを含む第一の燃焼生成物を生成し、第二点火装置（９０）の作動に続いて第二ガス発生剤（８６）が反応して第二の膨張ガスを含む第二の燃焼生成物を生成する請求項１３に記載の方法において、第一の膨張ガスと第二の膨張ガスとの両方をハウジング（１２）内の一つのフィルタ組立体（４０）を通して濾過する工程を具備する方法。

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