JP7325567B2 - 車両安全装置のガス発生器用イニシエータ - Google Patents

Description

本開示は、概して、膨張可能なエアバッグ及びプリテンション式シートベルトなどの車両安全装置のガス発生器用のイニシエータに関する。特に、本開示は、二次火工材料（ｐｙｒｏｔｅｃｈｎｉｃ ｍａｔｅｒｉａｌ）から密閉分離された一次火工材料を有する、ガス発生器用のイニシエータに関する。

この項は、本開示に関する背景技術情報を提供し、背景技術情報は、必ずしも先行技術ではない。

エアバッグを含む膨張可能な乗員拘束システムは、通常、受動的な乗員保護のために自動車に含まれる。正面衝撃保護に使用されるエアバッグは、一般に、運転者のために車両ステアリングホイール内に設置されており、他の前座席乗員のために車両計器パネルの後ろに設置されている。正面衝撃保護に加えて、膨張可能な拘束装置は、側面衝撃からの乗員保護のために使用される。例えば、サイドカーテンエアバッグは、典型的には、車両のルーフレールに沿って装着されており、下向き方向に展開して、乗員の頭部及び上部胴体と車室構成要素との間にエネルギー吸収構造を提供する。サイドエアバッグはまた、車両シートに搭載され得る。

インフレータ装置は、衝突の事象において膨張可能なエアバッグを膨張させるための膨張ガスを生成又は供給するために採用されている。このような用途のためのインフレータ装置は、しばしば、インフレータ装置のハウジング内に保管されたガス発生材料（ｇａｓ ｇｅｎｅｒａｎｔ ｍａｔｅｒｉａｌ）と、車両内のセンサが事故状態を感知した（例えば、異常な減速を測定した）ときにガス発生材料を作動させるためのイニシエータとを含む。ガス発生材料の作動は、エアバッグの膨張を生成されたガスで数ミリ秒以内にトリガする。膨張したエアバッグは、車両の乗員を衝撃力から保護する。イニシエータはまた、シートベルトのプリテンションのために使用される。

イニシエータは、通常、第１の又は一次火工材料と、第２の又は二次火工材料とを有し得る。一次火工材料は、電気信号によって点火され、次いで、二次火工材料を点火する。二次火工材料の燃焼からの熱は、インフレータ装置のガス発生材料を点火して、エアバッグのための膨張ガスを生成する。

膨張可能な乗員拘束装置用の既知のイニシエータは、一般に、これらのイニシエータの意図された使用に好適であることが判明しているが、関連技術における改善の必要性が継続してある。これらの点については、一次火工材料と二次火工材料との間の化学的不適合性（ｃｈｅｍｉｃａｌ ｉｎｃｏｍｐａｔｉｂｉｌｉｔｙ）から生じ得るイニシエータの性能変化を排除する又は最小にすることが望ましい。

この項は、本開示の概要を提供し、本開示の全範囲又は本開示の特徴の全ての包括的な開示ではない。

本教示の１つの全般的な目的は、一次火工材料を二次火工材料から密閉分離する、車両安全装置のガス発生器用のイニシエータを提供することである。

１つの特定の態様によれば、本教示は、車両安全装置のガス発生器用のイニシエータを提供し、イニシエータは、内部を画定するカップと、カップの内部に配置された一次火工材料と、カップの内部に配置された二次火工材料とを含む。分離部材は、一次火工材料を二次火工材料から密閉分離する。

別の特定の態様によれば、本教示は、車両安全装置のガス発生器用のイニシエータを提供する。イニシエータは、カップと、ベース部材と、分離部材とを含む。カップは、内部を画定し、閉端、開端、及び閉端と開端との間で延びる円筒形側壁を含む。ベース部材は、カップ内に少なくとも部分的に配置されている。ベース部材は、軸方向に延びる開口部を含み、軸方向に延びる開口部は、第１の火工材料を収容する部分を有する。カップの円筒形側壁は、ベース部材の外周の周りでベース部材に取り付けられている。第２の火工材料は、カップの内部に配置されている。分離部材は、ベース部材に取り付けられており、軸方向に延びる開口部の１つの端を閉じて第１の火工材料を第２の火工材料から密閉分離する。

利用可能性の更なる領域は、本明細書に提供されている説明から明らかになる。この概要における説明及び特定の例は、例示のためにのみが意図されており、本開示の範囲を限定することは意図されていない。

本明細書に示す図面は、全ての可能な実装形態ではなく、選択された実施形態を例示するためのみであり、本開示の範囲を限定することは意図されていない。

本教示による、車両乗員拘束装置のガス発生器用のイニシエータの側面図である。

本教示による、ガス発生器用のイニシエータの別の側面図であり、イニシエータは、イニシエータの軸を中心として９０度回転されて図示されており、イニシエータの絶縁抵抗カバーは、図示のために、取り除かれて図示されている。

図１の線３－３に沿う断面図である。

図示のためにイニシエータから取り除かれた、イニシエータの分離部材の上面側面斜視図である。

図４の分離部材の上面図である。

ここで、１つ以上の例示的な実施形態について、添付の図面を参照してより十分に説明する。１つ以上の例示的な実施形態は、本開示の範囲が当業者に十分に伝わるように提供されている。特定の構成要素、装置、及び方法の例などの多数の具体的な詳細が、本開示の実施形態の十分な理解をもたらすために記載されている。具体的な詳細は採用される必要がないこと、及び例示的な実施形態は本開示の範囲を限定すると解釈されるべきではないことが、当業者には明らかである。周知のプロセス、周知の装置構造、及び周知の技術は、本明細書に詳細に記載されていない。

「に接続された」、「に結合された」、及び「と連通する」という語句は、機械的な、電気的な、磁気的な、電磁的な、流体的な、及び熱的な相互作用を含む、２つ以上のエンティティ間の相互作用のいずれかの形態を指す。２つの構成要素は、２つの構成要素が互いに直接接触していなくても、互いに結合され得る。「隣接する」という用語は、ものが互いに物理的に近接するが、当該ものが必ずしも直接接触しなくてもよいことを指す。「流体連通」という語句は、２つの特徴が接続されており、これにより、一方の特徴内の流体が他方の特徴内へ通ることができることを指す。本明細書で使用される「例示的な」は、典型的又は代表的な例又は事例として機能することを意味し、特別又は好ましいことを必ずしも意味しない。

図面を参照すると、本教示による、車両安全装置のガス発生器用のイニシエータが、図示されており、概して参照符号１０で識別される。イニシエータ１０は、例えば、ガス発生器及び膨張可能なエアバッグ（特に図示せず）を含む、自動車の乗員拘束システムの一部分であり得る。図示の特定のインフレータ又は火工インフレータ（ｐｙｒｏｔｅｃｈｎｉｃａｌ ｉｎｆｌａｔｏｒ）１０は、乗員拘束システムの運転席側フロントエアバッグに特に適合されている。しかしながら、本明細書に記載のイニシエータは、多くの他の火工装置（ｐｙｒｏｔｅｃｈｎｉｃａｌ ｄｅｖｉｃｅ）において本教示の範囲内で使用され得ることが理解されよう。しかしながら、本教示の様々な態様は、他のエアバッグ又はシートベルトプリテンショナとの使用に容易に適合され得ることが理解されよう。

イニシエータ１０は、一般に、カップ又はケース１２と、第１の又は一次火工材料と、第２の又は二次火工材料１６とを含んで図示されている。一次材料及び二次材料は、カップ１２の内部１８に配置又は保管されている。カップ１２は、円筒形側壁２０、及び円形ベースを含む。イニシエータ１０の軸Ａに沿って閉端２２と開端２４との間で延びる円筒形側壁２０。カップ１２は、金属から形成されてもよく、コールドストライキング（ｃｏｌｄ ｓｔｒｉｋｉｎｇ）によって形成されてもよい。１つの具体的な例では、カップ１２は、ＤＣ０４又はＤＣ０６などのニッケル化鋼（ｎｉｃｋｅｌｅｄ ｓｔｅｅｌ）のシートを打ち抜く（ｓｔａｍｐ）ことによって形成されてもよく、０．３～０．６ｍｍの厚さを有してもよい。

カップ１２は、好ましくは、複数の弱化ゾーン２６を含むように形成されている。以下でより十分に理解されるように、カップ１２の弱化ゾーン２６は、二次火工材料１６の燃焼によって生じたカップ１２内からの圧力に応答して開く。図示の実施形態では、側壁２０は、軸Ａを中心として均一に分配された４つの弱化ゾーン２６を含む。複数の弱化ゾーン２６の構成又は数は、本教示の範囲内で変更され得る。

図示の実施形態では、第１の火工材料１４は、二次火工材料１６と異なる。一次火工材料１４は、カップ１２の内部１８内で分離部材２８によって二次火工材料１６から分離され得る。一次火工材料１４は、スラリーの形態であり得る。二次火工材料１６は、ホウ素系材料を含むがこれらに限定されない粒状の材料であり得る。特定の火工材料は、本教示の範囲外であり、当技術分野で周知の様々な火工材料から選択されてもよいことが理解されよう。

本教示のイニシエータ１０は、アダプタ又はベース部材３０を更に含み得る。アダプタ３０は、第１の火工材料１４を収容するように機能し、カップ１２と分離部材２８との間にインターフェースを提供するように機能する。アダプタ３０は、ステンレス鋼又は他の好適な材料から形成され得る。１つの好適な材料は、タイプ３０４Ｌステンレス鋼である。アダプタ３０は、円筒形の形状を有し、第１の又は下部分３２と、第２の又は上部分３４とを有する段付き構成を含む。第１の部分３２は、第１の直径を有し、第２の部分３４は、より小さい第２の直径を有する。

アダプタ３０は、カップ１２内に少なくとも部分的に配置されている。図示のように、アダプタ３０は、カップ１２内に完全に又は実質的に完全に配置されている。アダプタ３０は、カップ１２の開端２４内に受容されるサイズを有する。カップ１２の円筒形側壁２０は、アダプタ３０の外周の周りでアダプタ３０に取り付けられ得る。図示の実施形態では、アダプタ３０の第１の部分３２は、カップ１２に溶接され得る。

アダプタ３０の第１の部分３２は、点火装置３８を受容する中央開口部３６を画定する。点火装置３８は、従来のように、一対の電気コネクタ又はピン４０と、ブリッジワイヤ４２とを含む。一対の電気ピン４０は、反応してブリッジワイヤ４２を介する第１の火工材料１４との連通を開始する。この点については、ピン４０に送達された電流は、ブリッジワイヤ４２を溶融し第１の火工材料１４を点火するように機能する。

アダプタ３０の第２の部分３４は、中央空洞４４を画定する。空洞４４は、一次火工材料１４を収容する。空洞は、分離部材２８によって閉じられた開端を有する。分離部材２８は、一次火工材料１４を二次火工材料１６から密閉分離する。本明細書で使用される場合、一次火工材料１４と二次火工材料１６との間の分離を説明する「密閉」という用語は、一次材料１４及び二次材料１６が互いから完全に封止されていることを意味する。一次火工材料１４と二次火工材料１６との間の密閉封止は、機械的分離を提供し、機械的分離は、さもなければイニシエータ１０の性能を劣化又は変化させ得る、二次火工材料１６から一次火工材料１４の間の化学的不適合性を排除する又は実質的に排除する。

図４及び図５に特に示すように、分離部材２８は、円筒形側壁４６を含む。円筒形側壁４８は、イニシエータ１０の軸Ａに沿って閉端４８と開端５０との間で延びる。閉端４８は、円盤形状部分を画定する。分離部材２８は、金属から形成されてもよく、コールドストライキングによって形成されてもよい。１つの特定の例では、分離部材２８は、ステンレス鋼のシートを打ち抜くことによって形成され得る。分離部材２８の円筒形側壁４６は、アダプタ３０の第２の部分３４に溶接されてもよく、又はそうでなければ固定して取り付けられてもよい。分離部材２８は、円筒形であるとして図示及び説明されているが、代替として、分離部材は、円盤のみの形状を有してもよい（すなわち、側壁４６を含まない）。このような代替の形状では、分離部材２８は、アダプタ３０の第２の部分３４の軸方向上端に溶接されてもよく、又はそうでなければ好適に取り付けられてもよい。

分離部材２８の閉端又は円盤形状部分４８は、弱化ゾーン５２を含むように形成され得る。打ち抜かれて円盤形状部分４８になされ得る弱化ゾーン５２は、第１の火工材料１４の燃焼によって生じたアダプタ３０の空洞４４内の圧力に応答して開くように構成されている。図示の実施形態では、弱化ゾーン５２は、半径方向に延びる複数のアーム５４を含む。アーム５４は、円盤形状部分４８の半径方向中心における共通点５６を起点として図示されている。弱化ゾーン５２の構成は、本教示の範囲内で変更されてもよい。

本教示のイニシエータ２８は、絶縁抵抗カバー又は静電気カバー５８と、エラストマーのオーバーモールド（ｏｖｅｒｍｏｌｄｉｎｇ又はｏｖｅｒｍｏｌｄｅｄ）部材６０とを更に含んで図示されている。これらの要素５８及び要素６０は、本発明が関わる範囲で従来のようであることが理解されよう。簡潔には、オーバーモールド部材６０は、ガラス充填ナイロン６材料の射出成形金型であり得る。静電気カバー５８は、ナイロン６又は他のプラスチック材料から構築され得る。

使用中、電流は、点火装置３８のピン４０に送達される。電流は、ブリッジワイヤ４２を溶融し、ブリッジワイヤ４２は、次いで、一次火工材料１４を点火する。一次火工材料１４の点火は、アダプタ３０のチャンバ４４内に圧力を引き起こし、圧力は、分離部材２８の弱化ゾーン５２を開く。一次火工材料１４の点火からの熱は、開いた弱化ゾーンを介して排出され、二次火工材料１６を点火する。二次火工材料１６の燃焼からの圧力は、カップ１２の弱化ゾーン２６を開く。

本開示の特定の実施形態及び用途が、図示及び説明されているが、本発明は、本明細書に開示の正確な構成及び構成要素に限定されないことが理解されよう。当業者には明らかである様々な修正形態、変更形態、及び変形形態が、本開示の精神及び範囲から逸脱することなく、本開示の方法及びシステムの配置、動作、及び詳細においてなされてもよい。

Claims (11)

1. 車両安全装置のガス発生器用のイニシエータであって、
   カップと、
   前記カップの内部に配置された一次火工材料と、
   前記カップの内部に配置された二次火工材料と、
   前記一次火工材料を前記二次火工材料から密閉分離する分離部材と、
   前記カップの内部に少なくとも部分的に配置され、前記一次火工材料を収容する空洞を有するアダプタとを備え、
   前記空洞が前記分離部材によって閉じられることを特徴とするイニシエータ。
2. 前記アダプタと前記分離部材が別体として形成されていることを特徴とする請求項１に記載のイニシエータ。
3. 前記分離部材が、前記一次火工材料の点火に応答して開くように構成された弱化ゾーンを含む、請求項１又は２に記載のイニシエータ。
4. 前記分離部材が、金属から構築されている、請求項１、２又は３に記載のイニシエータ。
5. 前記分離部材が、前記弱化ゾーンを含む円盤形状部分を含む、請求項３に記載のイニシエータ。
6. 前記分離部材が、円盤形状部分から延びる円筒形側壁を含み、前記円筒形側壁が、前記アダプタの一部分の外周を取り囲む、請求項１乃至５の何れか１項に記載のイニシエータ。
7. 前記アダプタが、前記一次火工材料を収容する第１の部分を含む中央開口部を含む、請求項１乃至６の何れか１項に記載のイニシエータ。
8. 前記イニシエータが、第１の電気コネクタと、第２の電気コネクタとを更に備え、前記第１の電気コネクタ及び前記第２の電気コネクタが、前記アダプタの前記中央開口部内に延び、反応して前記一次火工材料との連通を開始する、請求項７に記載のイニシエータ。
9. 前記アダプタ、前記カップ、及び前記分離部材がそれぞれ、金属から構築されている、請求項１乃至８の何れか１項に記載のイニシエータ。
10. 前記カップが、前記アダプタに溶接されており、前記分離部材が、前記アダプタに溶接されている、請求項９に記載のイニシエータ。
11. 前記アダプタが、円筒形の形状を有し、前記カップが、前記アダプタの第１の軸方向端近接の前記アダプタに溶接されており、前記分離部材が、前記アダプタの第２の軸方向端近接の前記アダプタに溶接されている、請求項１０に記載のイニシエータ。