JPH05155308A - 乗物の乗員拘束装置を膨張させるための装置および方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ガス発生物質を効率良く収容し安価に且つ簡
単に製造し得るエアバッグインフレータハウジングを含
む乗物の乗員拘束装置の膨張装置および方法を提供する
こと。 【構成】 本発明はハウジングを含みこのハウジングは
ガス発生物質を収容するチャンバを有し、ガス発生物質
は点火により乗員拘束装置を膨張させるガスを出す。ハ
ウジングは単体の金属薄板からなる燃焼カップを有し、
この燃焼カップはディフューザカップにより囲まれる。
この燃焼カップ内にガス発生物質収納用のチャンバを設
け、これをカバーにて閉鎖する。

Description

【発明の詳細な説明】

【産業上の利用分野】本発明は乗物の乗員拘束装置を膨
張させるための装置および方法、特に、エアバッグを膨
張させるためのガス発生物質を収納するエアバッグ・イ
ンフレータ・ハウジングに関するものである。

【従来の技術】エアバッグを膨張させるためのガス発生
物質を収納するインフレータ・ハウジングの従来例が米
国特許第４，９０２，０３６号に開示されている。この
従来のインフレータ・ハウジングはステンレス製のベー
スおよびディフューザを含むものである。このベースと
ディフューザは取付けフランジにおいて接合され、ガス
発生物質用チャンバを画成する。また、このベースとデ
ィフューザはセンタ・ポストおよび複数個のリベットに
より相互に連結され、該リベットは上記センタ・ポスト
と取付けフランジの間の個所において上記ベースおよび
ディフューザを貫通するものである。

【発明が解決しようとする問題点】上記従来のインフレ
ータ・ハウジングは概して良好なものであるが、比較的
高いガス圧に対するその耐圧性能を特に損うことなしに
軽量化することにより、更に改善されうると思われる。
また、インフレータ・ハウジングの各構成部分のコスト
を極力下げ、かつその組立てをより容易にすることが望
まれる。

【問題を解決するための手段】本発明はエアバッグ等
の、乗物の乗員拘束装置を膨張させるインフレータのた
めの改良されたハウジングを提供する。このインフレー
タ・ハウジングはガス発生物質を収納するチャンバを有
し、該ガス発生物質は点火により乗員拘束装置膨張用の
ガスを出す。上記インフレータ・ハウジングは単体の金
属薄板からなる燃焼カップを含み、該燃焼カップは、同
じく単体の金属薄板からなるディフューザ・カップによ
り囲まれる。該燃焼カップ内にガス発生物質収納用チャ
ンバを設け、これをカバーにて閉鎖する。上記単体の燃
焼カップは軸線方向に延びる側壁を有し、該側壁はま
た、ガス発生物質の周囲にわたって延びている。燃焼カ
ップの一つの端部壁は無孔であり、かつ少なくともその
一部が該側壁から内方へ延びて、燃焼カップの一端を閉
じる。燃焼カップの、上記端部壁とは反対側の端部にお
いて、フランジが上記側壁から外側へ向けて延びてい
る。上記単体のディフューザ・カップは軸線方向に延び
る側壁を有し、該側壁は上記燃焼カップより離隔され、
かつその周囲に延びている。このディフューザ・カップ
の一つの端部壁はその側壁の一端から内方へ延び、燃焼
カップの端部壁と重なり合う状態で係合する。軽量化の
ため、ディフューザ・カップの上記端部壁には開口部を
設けてある。上記ディフューザ・カップの側壁から半径
方向外側へ延びるフランジを設ける。このディフューザ
・カップ・フランジは、上記燃焼カップのフランジに対
し、重なり合う位置関係におかれる。また、燃焼カップ
のチャンバを閉鎖する上記カバーも、燃焼カップのフラ
ンジに対して重なり合う位置関係におかれる。燃焼カッ
プとディフューザ・カップのそれぞれの側壁は、これら
のカップを形成する工程において、ひずみ硬化により強
化される。ひずみ硬化によって、燃焼カップの側壁の降
伏強度はその端部壁の降伏強度よりも高くなる。同様
に、ディフューザ・カップは、その端部壁よりも降伏強
度の高い側壁を有する。燃焼カップ内のガス発生物質が
爆燃してエアバッグ膨張用にガスを発生すると、上記燃
焼カップ、カバーおよびディフューザ・カップは高圧の
ガスにさらされ、燃焼カップの端部壁とインフレータ・
ハウジングのカバーはこのガス圧により可成りの程度に
塑性変形する。しかしながら、燃焼カップの側壁の塑性
変形は最小にとどめられる。これは、燃焼カップの側壁
が有する高い降伏強度、ならびに燃焼カップ、ディフュ
ーザ・カップおよびカバーの三者の協同作用による構造
的補強に由来するものである。

【実施例】本発明は、エアバッグ用空気ポンプ特に車の
運転者を保護するためエアバッグを膨らませる空気ポン
プに関する。本発明はさまざまな空気ポンプ構造に適用
可能である。本発明を代表するものとして、図１は空気
ポンプ１０を示す。エアバッグ１２がこの空気ポンプ１
０のまわりに折り畳まれている。カバー１４がエアバッ
グ１２と空気ポンプ１０を閉じ込めている。空気ポンプ
１０、エアバッグ１２及びカバー１４は、車のステアリ
ングホイール１６上にとりつけられている１つのモジュ
ールの構成要素である。衝突時に起きるような急激な車
の減速が発生した時点で、空気ポンプ１０が活化され大
量の気体を生成する。空気ポンプ１０からの気体はエア
バッグ１２を膨張させる。エアバッグは、膨張し始める
と、カバー１４内の弱くなった部分を破る。弱くなった
部分の１つが図１に１８という番号で示されている。エ
アバッグ１２は膨張し続けるにつれて車の運転者とステ
アリングホイール１６の間の空間内に入り込み、既知の
とおり運転者の動きを制限する。空気ポンプ１０（図
２）はハウジング４０を含んでいる。このハウジング４
０は３つの部品から作られている。すなわちモノブロッ
クのディフューザ・カップ４２、モノブロックの燃焼カ
ップ４４そしてモノブロックの燃焼室カバー４６（図３
及び図４）である。ディフューザカップ４２、燃焼カッ
プ４４及び燃焼室カバー４６は各々、ＵＮＳ Ｓ３０１
００ステンレス鋼といったモノブロックのシートメタル
で作られている。ディフューザカップ４２は一般にカッ
プ形でシートメタルの単一ブロックであり、空気ポンプ
１０の中央軸５２のまわりに延びる円筒形の側壁５０を
有する。側壁５０は平担な上部環状端壁５４と平担な下
部環状フランジ５６の間に延びている。環状フランジ５
６は、端壁５４とは反対側のディフューザカップの片端
から半径方向外側に延び、側壁５０と同軸である。ディ
フューザカップ４２の上部端壁５４上の円形内部環状面
５５は、ディフューザカップの重量を最小限におさえる
上部端壁５４内の中央円形開口部５７を構成している。
端壁５４及びフランジ５６は互いに平行で軸５２に対し
垂直である。気体出口開口部５８の環状配列はディフュ
ーザカップ側壁５０の上部部分のまわりに円周方向に延
びている。燃焼カップ４４は一般にカップ状で、単一ブ
ロックのシートメタルであり、ディフューザカップ４２
の内側に配置されている（図２及び図３）。燃焼カップ
４４は軸５２のまわりに延びる円筒形側壁６０を有して
いる。この円筒形側壁６０は平担な無孔の円形前部端壁
６４と平担な下部環状フランジ６６の間に延びている。
フランジ６６は円筒形側壁６０と同軸関係を保って配置
され、端壁６４から反対側の側壁６０端部から半径方向
外向きに延びている。上部端壁６４及び下部フランジ６
６は互いに対し平行で軸５２に対し垂直である。開口部
の環状配列６８は、燃焼カップ側壁６０の下部部分のま
わりに円周方向に延びている。燃焼カップ４４の上部端
壁６４は、円形連続溶接でディフューザカップ４２の上
部端壁５４上の環状表面５５に溶接場所７０で、好まし
くはレーザ溶接によって溶接されている。燃焼カップフ
ランジ６６は、円形連続溶接でディフューザカップフラ
ンジ５６に溶接場所７２で、同様にレーザ溶接によって
溶接される。合わせて組立てられた時点で、このディフ
ューザカップ４２と燃焼カップ４４は、燃焼カップの側
壁６０を一周する環状デヤフューザカップチャンバ２４
２（図３）を構成する。カバー４６は同様にシートメタ
ルの単一ブロックで形成されている。燃焼室カバー４６
は、円形中心部分８０及び平行ではあるがややオフセッ
トされた環状外側フランジ８２を有する、全体として平
担で円形の金属部品である。環状開口部８４はチャンバ
カバー４６の中心部分８０に位置づけられている。開口
部８４はディフューザ及び燃焼カップ側壁５０及び６０
と同軸である。チャンバカバー４６の外側フランジ８２
は、燃焼カップフランジ６６と重複し、円形連続溶接で
燃焼カップフランジ６６に円周方向の溶接場所８６で、
同様に好ましくはレーザ溶接によって溶接されている。
円形溶接場所７０、７２及び８６は空気ポンプの中央軸
５２と同軸である。溶接はＲｏｆｉｎ−Ｓｉｎａｒ８５
０ＣＯ２レーザによって形成されてよい。密閉されたキ
ャニスタ９０（図２）が、燃焼カップ４４により構成さ
れたチャンバ２４０（図３）の中に配置されている。こ
のキャニスタ９０は２つの部品、すなわち下部キャニス
タセクション９２とカバー９４で作られている。キャニ
スタカバー９４の半径方向外側の縁部はキャニスタ下部
セクション９２の隣接する縁部に押し合わされキャニス
タ９０を密閉している。キャニスタ９０は好ましくは比
較的薄いアルミニウムで作られている。キャニスタ下部
セクション９２（図２）は、燃焼カップ側壁６０に隣接
しこの側壁の内側にある円筒形の外側側壁９６を有して
いる。この側壁９６は、燃焼カップ側壁６０内の開口部
６８近辺の部域において厚さが薄くなっている。キャニ
スタの下部セクション９２も同様に、外側側壁９６から
半径方向内向きに間隔どりされた円筒形の内側側壁９８
を有している。側壁９８はイグナイタ（点火装置）１４
２に隣接する部域において厚みが薄くなっている。キャ
ニスタ下部セクション９２の平担なリング形状の下部壁
１００は、外側側壁９６及び内側側側壁９８を相互連結
する。キャニスタの下部セクション９２の円形内側上部
壁１０２は、内側側壁９８から半径方向内向きに延び、
内側側壁９８を覆っている。内側上部壁１０２及び円筒
形内側側壁９８はキャニスタ９０内で下向きに開放した
中央リセス１０４を構成している。キャニスタカバー９
４は一般に円形をしている。キャニスタカバー９４の中
心にリセス１０６が位置づけられている。自動点火材料
の塊１０８がこのリセス１０６の中に位置づけられ、ア
ルミホイルテープ１０９の一片でリセス１０６内に保持
されている。気体生成材料の複数の環状ディスク１１０
がキャニスタ９０内で互いの上に積み重ねられている、
最上部の気体生成ディスク１１４及びキャニスタカバー
９４の内側の間に環状クッション１１２が配置されてい
る。ディスク１１０は、点火された時点で窒素ガスを生
成する既知の材料で作られている。数多くのタイプの気
体生成材料が使用可能であるが、適切な気体生成材料は
米国特許第３，８９５，０９８号に開示されている。気
体生成材料はディスク１１０の形に形成されているもの
の、これをペレットといったその他の形状に形成するこ
とも可能である。キャニスタ９０の中には環状前置フィ
ルタ１２０が配置されている。前置フィルタ１２０は、
気体生成ディスク１１０の半径方向外側に、又キャニス
タ９０の外側側壁９６の半径方向内側に位置づけられて
いる。前置フィルタ１２０と外側側壁９６の間には小さ
な環状空間が存在する。１２２で概略的に示されている
環状スラグスクリーンは、ディフューザ・カップ４２の
中、燃焼カップ４４の外側に位置づけられている。この
スラグスクリーン１２２は、開口部６８の半径方向外側
にあり、燃焼カップ側壁６０に対し押しつけられてい
る。しかしながらこのスラグスクリーン１２２を燃焼カ
ップ側壁６０内で開口部６８から間隔どりして置くこと
も可能である。１２４として概略的に示されている環状
最終フィルタアセンブリは、ディフューザカップ４２の
内側、スラグスクリーン１２２の上方に位置づけられて
いる。最終フィルタアセンブリ１２４はディフューザカ
ップ４２の側壁５０内で気体出口開口部５８の半径方向
内側にある。この最終フィルタアセンブリ１２４は、さ
まざまな材料の複数の層である。層はディフューザカッ
プの側壁５０のまわりに延び、側壁の内側にある。最終
フィルタアセンブリ１２４の詳細な構造は本発明の一部
を成すものでなく、従って詳述しない。環状フィルタシ
ールド１２６がディフューザカップ側壁５０から半径方
向内側に突出し、参集フィルタアセンブリ１２４とスラ
グスクリーン１２２を分離している。環状黒鉛シール１
２８が最終フィルタアセンブリ１２４の上縁部とディフ
ューザカップ上部端壁５４の内側の間の間隙を密封して
いる。もう１つの環状黒鉛シール１３０は最終フィルタ
アセンブリ１２４の下縁部とフィルタシールド１２６の
上部側壁の間の間隙を密封している。空気ポンプ１０
は、イニシエータアセンブリ１４０を含む。イニシエー
タアセンブリ１４０はチャンバカバー４６内の開口部８
４を通ってキャニスタ９０の中央リセス１０４内に突出
している。イニシエータアセンブリ１４０は、イグナイ
タ１４２と溶接アダプタ１５０を含む。イグナイタ１４
２と溶接アダプタ１５０は合わせて連結されている。溶
接アグプタ１５０は連続溶接好ましくはレーザ溶接で、
チャンバカバ４６の中心部分に円周方向溶接場所１４４
で溶接される。この溶接アグプタは、チャンバカバ４６
を強化する。イニシエータアセンブリ１４０はイグナイ
タ１４２を含む。イグナイタ１４２は、イニシエータア
センブリ１４０から外側に延びる一対のワイヤリード線
１４６を含む。ワイヤリード線１４６は、衝突センサ
（図示せず）に連結できる。ワイヤリード線１４６は、
イグナイタ１４２内の点火材料内に埋込まれた抵抗線に
連結されている。イグナイタ１４２は、周知の適切なあ
らゆる構造のものであってよい。イグナイタ１４２を接
地し空気ポンプ１０を無効にしうる金属同士の接触を防
ぐため、イグナイタ１４２の上部部分の外側には、薄い
プラステックフィルム（図示せず）が位置づけされてい
る。衝突又はその他の急激な車の減速が発生した時点
で、衝突センサが電気回路を閉じる。次に電流がワイヤ
リード線１４６を通してイグナイタ１４２へと流れる。
抵抗線は、イグナイタ１４２内の装薬を点火する点火材
料を発火させる。装薬の点火は高温気体生成物を形成
し、この生成物はイグナイタ１４２から外へ流れ、キャ
ニスタ９０の内側上部壁１０２及び内側側壁９８を破壊
する。イグナイタ１４２からの高温ガスは、気体生成材
料のディスク１１０を点火する。気体生成材料のディス
ク１１０は急速にもう１つの高温ガスを大量に生成す
る。ガスの圧力はキャニスタ９０の円筒形側壁９６に作
用し、側壁９６を半径方向外側に燃焼カップ側壁６０に
対して押しやる。その結果、キャニスタ９０の薄い側壁
９６は破壊されるか又は燃焼カップ側壁６０内の開口部
６８において吹き出されることになる。開口部６８近く
で側壁９６の厚みが薄くなっていることから側壁９６の
この部分は、望ましい圧力だ他の部分に優先して破壊す
ることができる。ディスク１１０の燃焼によって生成さ
れたガスは次に急速に前置フィルタ１２０を通って外へ
流れ出す。前置フィルタ１２０は、流れるガスからイニ
シエータアセンブリ１４０及び気体生成ディスク１１０
のいく分かの燃焼生成物を除去する。前置フィルタ１２
０は同様に流出するガスを冷却する。ガスが冷却する
と、溶融生成物に前置フィルタ１２０上に被着する。ガ
スに開口部６８を通ってスラグスクリーン１２２内に流
れる。スラグスクリーン１２２は、流れるガスから粒子
を除去し捕獲する。スラグスクリーンは同様に流れるガ
スを冷却する。ガスが冷却すると、金属といった溶融燃
焼生成物はスラグスクリーン１２２上に被着する。スラ
グスクリーン１２２と最終フィルタアセンブリ１２４の
間のフィルタシールドは、スラグスクリーン１２２内及
びそのまわりにガスの乱流を発生させる。このガス乱流
は、スラグスクリーン１２２内及びディフューザカップ
の下部部分内での比較的重い粒子の保持を促進する。ガ
スはスラグスクリーン１２２から最終フィルタアセンブ
リ１２４へ軸方向上向きに流れる。次にガスは、ガスか
ら小さな粒子を除去する最終フィルタアセンブリ１２４
を通して半径方向外側に流れる。最終フィルタアセンブ
リ１２４は同様に、ガス内の溶融生成物が最終フィルタ
アセンブリ１２４の一部分の上に被着できるようにガス
をさらに冷却する。ガス出口開口部５８の環状配列はエ
アバッグ１２内にガス流を導いてエアバッグ１２を膨ら
ませる。空気ポンプハウジング−その構造 上述のように、ディフューザカップ４２、燃焼カップ４
４及びカバー４６は３つの環状溶接７０、７２及び８６
（図３）によって相互連結されている。溶接７０、７２
及び８６は、ディフューザカップ４２及び燃焼カップ４
４の中心軸と一致する中心軸を有する。ディフューザカ
ップ４２の環状端壁５４は、燃焼カップ４４の環状端壁
６４と重複係合状態て配置されている。ディフューザカ
ップ端壁５４の半径方向に延びる平担な内側表面１６２
（図３）は、燃焼カップ端壁６４の円形上部側面１６４
と突合せ係合状態に配置されている。従って、ディフュ
ーザカップ４２の端壁５４は、燃焼カップ４４の端壁６
４を強化する。ディフューザカップフランジ５６上の平
担な環状下部側面１６８は、燃焼カップフランジ６６上
の環状上部側面１７０と平担な突合せ係合状態に配置さ
れている。ディフューザカップ４２及び燃焼カップ４４
上のフランジ５６及び６６は、ディフューザカップ及び
燃焼カップの下部部分を強化するように連動する。燃焼
カップフランジ６６上の環状平担下部側面１７４は、カ
バーフランジ８２の環状上部側面１７６は突合せ係合状
態に配置されている。このカバー４６は燃焼カップフラ
ンジ６６と連動して燃焼カップ４４の下部部分を強化し
ている。燃焼カップフランジ６６はディフューザカップ
フランジ５６と連結されているため、カバー４６はディ
フューザカップ４２をも強化する。アダプタ１５０（図
２）は１４４においてカバー４６に溶接され、カバーを
強化している。空気ポンプハウジング−そのひずみ硬化 ディフューザカップ４２及び燃焼カップ４４（図３及び
４）の側壁５０及び６０及びフランジ５６及び６６は、
その降伏強度及び極限引張強さを増大するためひずみ硬
化される。側壁５０及び６０及びフランジ５６及び６６
のひずみ硬化は、ディフューザカップ４２及び燃焼カッ
プ４４を形成するための平担な円形ブランクの引抜き加
工の間に起こる。ディフューザカップ４２及び燃焼カッ
プ４４がＵＮＳ３０１００ステンレス鋼ブランクから引
抜き加工されたものである本発明の特定の一実施態様に
おいては、ディフューザ及び燃焼カップのひずみ硬化さ
れた部分の極限引張強さは、ブランクが冷間加工される
前のブランクの極限引張強さの１００％（パーセント）
も増大していた。この極限引張強さの増加により、空気
ポンプハウジング４０は比較的大きいプレス力に故障無
く耐えることができる。燃焼カップ４４が平担な円形ブ
ランクで形成される場合、ブランクの中央部分に対しパ
ンチが力を加え、ブランクを下向きに引抜きリング内へ
押しやる。パンチが下向きに引抜きリング内へと移動す
るにつれて、ブランクは引抜きリング内に引き込まれ
る。ブランクが引抜きリング内に引き込まれると、ブラ
ンクは可塑的に変形し冷間加工される。パンチは、燃焼
カップを形成するブランクの厚みの２０倍以上である軸
方向広がりをもつ燃焼カップ４４の側壁６０を形成する
のに充分なものである距離だけこの引抜きリング内へ移
動する。燃焼カップ４４を形成する金属のこの冷間加工
は、燃焼カップの側壁を形成する金属のひずみ硬化とい
う結果をもたらす。燃焼カップ４４の円筒形側壁６０の
ひずみ硬化された金属は、無孔の円形端壁６４の平均降
状強度及び極限引張強さの１．２倍（すなわち２０％
増）以上であるような平均降伏強度及び極限引張強度を
有する。一般的に言って、端壁６４は、燃焼カップ４４
を形成したブランクの降伏及び極限引張強さに近い降伏
及び極限引張り強さをもつ。例えば、燃焼カップ側壁６
０の平均降伏強さは、標準的に１平方インチあたり１２
００００ポンドを上回り、一方端壁６４の平均降伏強さ
は１平方インチあたり１００，０００ポンド未満であ
る。燃焼カップ４４の側壁６０の降伏強さ及び極限引張
強さの増大の程度は、燃焼カップの形成中に燃焼カップ
の側壁がひずみ硬化される程度の直接的関数である。燃
焼カップ４４の側壁６０のひずみ硬化の程度は、引抜き
プロセス中のブランクの可塑変形の量の関数として変化
する。従って、引抜きが深くなればなるほど金属のひず
み硬化は大きくなり、燃焼カップ４４の側壁６０の降伏
強さ及び極限引張り強さは高くなる。燃焼カップ４４の
形成中、円筒形側壁の軸方向の広がり全体を通して、側
壁６０を形成する金属のひずみ硬化は均等ではない。従
って、燃焼カップ側壁６０の降伏強さ及び極限引張強度
は、側壁の軸方向広がり全体を通して均等ではない。ブ
ランクの金属の最大のひずみ硬化は、環状フランジ６６
に隣接する側壁６０において発生する。燃焼カップ側壁
６０を形成するためのブランクの変形量は、端壁６４か
らフランジ６６まで一般に均等な形で増大する。従っ
て、燃焼カップ側壁６０の降伏強さ及び極限引張強さ
は、端壁６４からフランジ６６まで一般に均等な形で増
大する。しかしながら、ブランクの引抜き中の金属の流
れの変動及びブランクの材料の組成の不規則性のため、
燃焼カップ側壁６０内のひずみ硬化量に局所的な変動が
発生する。燃焼カップ側壁６０の厚みは、それが図５の
矢印１８２の方向に延びるに従って減少する。従って、
円筒形燃焼カップの側壁６０は、円形端壁６４付近より
も環状フランジ付近で、さらに厚くなっている。燃焼カ
ップ側壁６０のこの厚み変化は、燃焼カップの製造中に
パンチによりダイ内にブランクが引込まれることから、
ブランクの金属の流れの結果である。開口部６８（図３
及び図４）は、燃焼カップ４４を引抜き加工した後に形
成される。燃焼カップ４４の１つの特定的な実施態様は
円形ＵＮＳ Ｓ３０１００ステンレス鋼ブランクから引
抜き加工されたものである。このステンレス鋼のブラン
クの公称厚みは１．２０ｍｍから１．３５ｍｍであっ
た。この特定的なブランクは、３５．２５ｍｍという軸
方向の広がりをもつ円筒形燃焼カップ側壁６０を形成す
べく引抜き加工された。燃焼カップフランジ６６の直径
は８６．５０ｍｍであった。燃焼カップ端壁６４の直径
は５２．７５ｍｍであった。フランジ６６に隣接する燃
焼カップの側壁６０の厚みは１．２１ｍｍであった。図
５に矢印１８６で示されている場所で、燃焼カップ側壁
６０の厚みは０．８０ｍｍであった。燃焼カップフラン
ジ６０は、図５の矢印１９０で示された場所で、厚み
１．１６ｍｍであった。燃焼カップ端壁６４の厚みは、
図５で矢印１９２で示されている場所で０．９５ｍｍで
あった。燃焼カップ４４のフランジ６６と側壁６０の間
のコーナの厚みは、矢印１９４で示されている場所で
１．１４ｍｍであった。燃焼カップ４４の側壁６０と端
壁６４の間のコーナでは、金属の厚みは、矢印１９６で
示された場所で０．７５ｍｍであった。ブランクの特異
的特性及びブランクの金属の引抜き加工中の流れ方のた
め、この特異的燃焼カップ４４の側壁６０の硬さは、端
壁６４から同じ距離にある場所において変動した。同様
に、端壁６４及びフランジ６６の金属の硬さは端壁及び
フランジを横切って異なっていた。しかしながらこの特
定の燃焼カップ４４の側壁６０は、約６０ＨＲ３０Ｎと
いう平均硬度をもっていた（ダイヤモンド圧子を用いた
３０ｋｇの負荷でのロックウェル硬さ）。端壁６４の平
均硬さは約５０ＨＲ３０Ｎであった。従って、燃焼カッ
プ４４の側壁６０は、端壁６４の平均硬さの少なくとも
１．２倍である平均硬さを有していた。フランジ６６は
約５８ＨＲ３０Ｎの平均硬さを有していた。燃焼カップ
の硬さは燃焼カップの表面上の９７の場所で測定され
た。これらの場所は、図６に示されている。場所１から
３０までは、燃焼カップ４４の側壁６０の円筒形の外側
表面上の３本の円周方向に延びた列の形で配置されてい
る（図６）。場所３１から３７まではフランジ６６の右
側（図６に見られるように）の縁部から半径方向内側に
延びている。場所３８から５０までは燃焼カップの側壁
６０に沿って軸方向に延びてる１本の列にある。場所５
１は、燃焼カップの側壁６０と燃焼カップの端壁６４の
間のコーナーにある。場所５２から７６までは、燃焼カ
ップ端壁６４を横切って直径方向に延びる１本の列にあ
る。場所７７（図６）は、燃焼カップ４４の側壁６２及
び端壁６４の間のコーナーにあり、場所５１とは直径方
向反対側に配置されている。場所７８から９０までは、
燃焼カップ側壁６０に沿って軸方向に延びる列内にあ
り、場所３８から５０までとは直径方向に反対側にあ
る。場所９１から９７は、場所３１−３７とは直径方向
反対側にある燃焼カップフランジ６６上の半径方向に延
びる列内にある。図６の１から９７までの番号で示され
たさまざまな場所での硬さは、ＨＲ３０Ｎスケールで測
定された。ＨＲ３０Ｎスケールは、ダイアモンドの圧子
を用いた３０ｋｇの負荷でのロックウェル表面硬さ数で
ある。燃焼カップ４４の材料の厚み及び燃焼カップの表
面上のさまざまな場所の硬さのため、このスケールが用
いられた。燃焼カップ上のさまざまな場所で測定された
硬さは、以下のとおりであった。 燃焼カップ４４の降伏強度及び極限引張強さは、金属の
硬さの直接的関数である。従って金属が硬くなればなる
ほど、金属の降伏強度は大きくなる。５０というＨＲ３
０Ｎ硬さをもつＵＮＳ５３０１００ステンレス鋼は、１
平方インチあたり約９００００ポンドの降伏強度をも
つ。６０というＨＲ３０Ｎ硬さをもつＵＮＳＳ３０１０
０ステンレス鋼は１平方インチあたり約１４００００ポ
ンドの降伏強度をもつ。これらの一般的規模の硬さで
は、ＨＲ３０Ｎ硬さの単位増加は、ＵＮＳ Ｓ３０１０
０ステンレス鋼の降伏強度の１平方インチあたり約５０
００ポンドの増加に相応する。燃焼カップ４４の前述の
説明においては、燃焼カップを形成するブランク及び燃
焼カップ自体について、特定の寸法及び材料が記述され
てきた。さらに、燃焼カップ４４上のさまざまな場所に
ついての特定の硬さが示されていた。これらの材料、寸
法及び硬さはここにおいて記述を明確にする目的で示さ
れたものにすぎず、本発明を制限する意味が全くないも
のである、ということを理解しておかなくてはならな
い。燃焼カップ４４を、多くの異なる寸法のブランクか
ら多くの異なる材料で形成することも可能であると考え
られている。燃焼カップ４４自体、さまざまな寸法及び
硬さを有することができる。実際、同じサイズのブラン
クから同じ材料で作られた同じ全体的サイズの一連の燃
焼カップ４４のうちの特定の燃焼カップが異なる壁厚及
び／又は硬さを有することもできると考えられている。
ディフューザカップ４２は、燃焼カップ４４と同じ要領
で形成される。従って、ディフューザカップ４２は、パ
ンチで環状ブランクの中央部分に対し力を加えることに
よって引き抜かれる。パンチがブランクの金属を引抜き
リング内に引き込むにつれて、金属は冷間加工される。
パンチは、ディフューザカップを形成するブランクの厚
みの少なくとも２０倍である軸方向広がりをもつディフ
ューザカップ４２の側壁５０を形成するのに充分なもの
である距離、引抜きリング内へ移動する。こうして、デ
ィフューザカップ４２の側壁５０及びフランジ５６を形
成する金属がひずみ硬化される結果となる。円形中央開
口部５７は、ディフューザカップを形成するブランクの
中に形成されている。側壁開口部５８（図３及び４）
は、引抜き作業が完了した後形成される。ディフューザ
カップ４２の側壁５０及びフランジ５６のひずみ硬化さ
れた金属は、端壁５４の平均降伏強度及び極限引張強さ
の少なくとも１．２倍（すなわち２０パーセント増）で
ある平均降伏強度及び平均極限引張強さを有する。例え
ば、円筒形ディフューザカップ側壁５０の平均降伏強度
は標準的に１平方インチあたり１２００００ポンドを上
回り、一方環状端壁５４は一平方インチあたり１０００
００ポンド未満の平均降伏強度をもつ。ディフューザカ
ップ側壁５０の平均降伏強度は、ディフューザカップ端
壁５４の平均降伏強度に比べ少なくとも２０パーセント
大きい。ディフューザカップ４２の金属のひずみ硬化の
程度は、引抜きプロセス中の金属の可塑変形の一関数と
して変動することになる。従って引抜き（ドロー）が深
くなればなるほど、金属のひずみ硬化は大きくなり、金
属の降伏強度及び極限引張強さは高くなる。１つの特定
の例においては、ディフューザカップ４２は、０．２０
ｍｍ乃至１．３５ｍｍの公称厚みをもつ円形ＵＮＳ Ｓ
３０１００ステンレス鋼ブランクから引抜き加工され
た。この特定的ブランクは直径が１３４．０ｍｍであ
り、軸方向広がりが３５．２５ｍｍの円筒形のディフュ
ーザカップ側壁５０を形成するべく引抜き加工された。
環状ディフューザカップ端壁の直径は７６．５０ｍｍで
あった。引抜き加工プロセス中、ディフューザカップ側
壁５０は、図７の矢印２０４の方向に減少する厚みをも
つように形成された。矢印２０６により示されている場
所において、ディフューザカップ側壁５０の厚みは約
１．１０ｍｍであった。円筒形ディフューザカップ側壁
５０は、図７で矢印２０８により示されている場所にお
いて約０．７９ｍｍの厚みまでテーパがついていた。こ
の特定のディフューザカップ４２の環状フランジ５６の
厚みは、図７の矢印２１０で示されている場所において
１．２３ｍｍであった。環状ディフューザカップ端壁５
４の厚みは矢印２１２に示されている場所において０．
９０ｍｍであった。ディフューザカップ４２のフランジ
５６と側壁５０の間のコーナーの厚みは、矢印２１４で
示されている場所において１．０５ｍｍであった。ディ
フューザカップ４２の側壁５４の間のコーナーは、矢印
２１６により示された場所において０．７０ｍｍの厚み
を有していた。ディフューザカップ４２の硬さは、端壁
５４から同じ距離にある場所において側壁５０のまわり
で変化していた。同様に端壁の硬さは端壁を横切って変
化した。しかしながら一般的に言って、この特定のディ
フューザカップ４２について、フランジ５６は約６１Ｈ
Ｒ３０Ｎ（ダイヤモンド圧子を用いた３０ｋｇの負荷で
のロックウェル硬さ）の平均硬さを有していた。この特
定のディフューザカップの側壁は、フランジ近くの約６
１ＨＲ３０Ｎという最大値から端壁５４近くの約５１Ｈ
Ｒ３０Ｎという最小値まで変化する硬さを有していた。
側壁の平均硬さは約５７ＨＲ３０Ｎであった。端壁の平
均硬さは約５１ＨＲ３０Ｎであった。ディフューザカッ
プ４２の表面上のさまざまな場所における硬さは、これ
らの場所におけるディフューザカップの金属の冷間加工
の程度の直接的関数として変化する。冷間加工が大きく
なればなるほどひずみ硬化は大きくなり、又材料の降伏
強度及び極限引張強さは大きくなる。引抜き加工作業に
よるディフューザカップ４２の成形中、平担な円形ブラ
ンクの金属はパンチのまわりそして円形ダイリングの中
へと流れる。かくして、ブランクの金属は、ダイの中へ
と引抜かれ、引抜き作業中のブランクの直径の減少とい
う結果をもたらす。従って前述の特定のディフューザカ
ップ４２の引抜き作業中、ブランクの直径は１３４．０
ｍｍから約９５．０ｍｍまで減少させられた。パンチの
直径は７６．５ｍｍであった。前述の特定のディフュー
ザカップ４２において、ディフューザカップの硬さはデ
ィフューザカップの表面上の７６の場所で測定された
（図８）。場所１〜３６は、ディフューザカップ側壁５
０の外側側面上に３本の円周方向に延びる列の形で配置
されている。場所３７〜３９は、ディフューザフランジ
５６の右縁部（図８内で見られるように）から半径方向
内側に延びる。場所４０から５０までは、ディフューザ
カップ側壁５０に沿って軸方向に延びる列内にある。場
所５１は、ディスューザカップ側壁５０と端壁５４の間
のコーナーにある。場所５２から６１は、ディフューザ
カップ４２の端壁５４を横切って直径方向に延びる列の
形で配置されている。場所６２はディフューザカップ側
壁５０と端壁５４の間のコーナーにあり、場所５１とは
直径方向反対側にある。場所６３から７３までは、ディ
フューザカップ側壁５０に沿って軸方向に延びる列の形
で配置され、場所４０ー５０とは直径方向に反対側にあ
る。場所７４から７６までは、場所３７から３９までと
は直径方向反対側のディフューザカップフランジ５６上
で半径方向に延びる列の中にある。ディフューザカップ
４２上のさまざまな場所において測定された硬さは、以
下のとおりであった； ディフューザカップ４２のための前述の特定の材料、寸
法及び硬さはここで説明を明確化するために示されたも
のであるということを理解されたい。ディフューザカッ
プ４２は異なる材料で形成でき、又異なる寸法及び硬さ
を有することができる、と考えられる。実際、同じサイ
ズのブランクから同じ材料で作られ同じ全体的サイズを
もつ一連のディフューザカップ４２のうちの特定のディ
フューザカップが異なる厚み及び／又は硬さを有するこ
とができるものと考えられている。カバー４６は、ディ
フューザカップ４２及び燃焼カップ４４とほぼ同じ程度
までは変形されていないものの、フランジ８２及び中央
部分８０を有するように変形されている。カバー４６
は、パンチでブランクの中央部分に力を加えることによ
りブランクの引抜きによって形成される。ブランクは引
抜かれるにつれて可塑変形し冷間加工される。その結
果、フランジ８２を形成する金属はひずみ硬化される。
フランジ８２のひずみ硬化された金属は、中央部分８０
の平均降伏強度よりも高い平均降伏強度を有する。１つ
の特定的例においては、カバー４６は、公称厚み１．２
０ｍｍから１．３５ｍｍで直径が６９００ｎｍである円
形のＵＮＳ Ｓ３０１００ステンレス鋼ブランクから引
抜き加工された。このブランクは、フランジ部分から
１．２７ｍｍの軸方向距離だけオフセットされた中央部
分を有するカバーを形成すべく引抜かれたものである。
カバーフランジ８２の外径は６３．００ｍｍであった。
この特定のカバーの中央部分８０の直径は４９．００ｍ
ｍであった。引抜きプロセス中、カバー４６は、その異
なる部分において異なったものである厚みを伴って成形
された。かくして、フランジ８２は、図９に矢印２２２
で示された場所において１．１５ｍｍの厚みを有してい
た。カバーの中央部分８０の厚みは、図９に矢印２２４
で示されている場所で１．１ｍｍであった。図９に矢印
２２６で示されている場所において、カバーの厚みは
１．１２ｍｍであった。図９の矢印２２８に示された場
所において、カバーの厚みは１．０７ｍｍであった。カ
バーの中心から同じ距離にある場所で、カバーの硬さは
カバーを横切って変化していた。しかしながら一般的に
言って、この特定のカバーについて、フランジは約８
１．５ＨＲＢ（１／１６インチの直径のボールを用い
た、１００ｋｇ負荷でのロックウェル硬さ）の平均硬さ
をもっていた。この特定のカバーの中央部分の平均硬さ
は約８５ＨＲＢであった。カバー４６のさまざまな場所
における硬さは、カバー内のこれらの場所における冷間
加工の程度の直接的関数として変化した。冷間加工が大
きければ大きいほど、ひずみ硬化は大きく、カバーを形
成する材料の降伏強度は大きくなった。引抜き作業によ
るカバー４６の成形中、ブランクの直径は６９．００ｍ
ｍから約６５．０ｍｍまで減少させられた。この特定の
カバー４６において、カバーの硬さは、カバー表面上の
３２の場所で測定された（図１０）。場所１、２、１
５、１６、１７、１８、３１及び３２（図１０）は、カ
バーのフランジ８２を中心にして４つの等間隔をおいた
場所で対を成して位置づけされている。場所３−１４及
び１９−３０は、カバーの中央部分８０上で２本の直径
方向に延び交叉する列の形で位置づけされている。さま
ざまな場所における硬さは以下のとおりであった。 カバー４６の材料の降伏強度は金属の硬さの直接的関数
である。従って、金属が硬くなればなるほど、金属の降
伏強度及び極限引張強さは大きくなる。かくして、８０
というＨＲＢ硬さを有するＵＮＳ Ｓ３０１００ステン
レス鋼製カバーは、１平方インチあたり約３００００ポ
ンドの降伏強度をもつ。１つの特定的カバー４６につい
ての前述の材料、寸法及び硬さは、説明を明確にする目
的でここで示されてきたということを理解されたい。カ
バー４６を異なる寸法及び硬さをもつ異なる材料で形成
することもできると考えられている。空気ポンプ−その作動 上述のように、急激な車の減速が発生した時点で、イニ
シエータアセンブリ１４０は活化されて気体生成材料の
ディスク１１０の爆燃を開始させる。ディスク１１０が
爆燃するにつれて、高温窒素ガスが生成される。気体生
成材料のディスク１１０の爆燃によるガスの生成の間、
円筒形燃焼カップチャンバ２４０（図３）内の流体圧力
は増大する。この流体圧力は、図１１に示されている要
領に空気ポンプハウジング４０を可塑的に変形させるの
に充分なものである。高温窒素ガスが燃焼カップ開口部
６８を通ってディフューザカップ４２内に流れ込むにつ
れて、環状ディフューザカップチャンバ２４２内の流体
圧力も同様に増大する。ディフューザカップチャンバ２
４２内で打ち立てられる最大流体圧力は、燃焼カップチ
ャンバ２４０内て打ち立てられる最大流体圧力よりも低
い。これは一部には、ディフューザカップ４２の側壁５
０内の開口部５８よりも燃焼カップ４４の側壁６０内の
開口部６８の方が小さく数も少ないせいである。同様
に、ディフューザカップチャンバ２４２内のガスの温度
は燃焼カップチャンバ２４０内のガスの温度よりも低
い。燃焼カップチャンバ２４０内のガスの比較的高い圧
力の作用の結果、燃焼カップ４４はディフューザカップ
４２に比べさらに大きく可塑変形することになる。燃焼
カップチャンバ２４０内の流体圧力は、端壁６４及びカ
バー４６を軸方向外方に可塑変形させる（図１１）。デ
ィフューザカップ端壁５４と燃焼カップ端壁６４の間の
重複関係により、力は燃焼カップ４４の端壁からディフ
ューザカップ４２の端壁へと伝達されうることになる。
この力は、ディフューザカップ端壁５４と燃焼カップ端
壁６４を相互連結する環状溶接７０を通して伝達され
る。ディフューザカップ４４の端壁５４は、燃焼カップ
４４の端壁６４の軸方向外向きの変形を抑制するものの
防止はしない。燃焼カップ端壁６４は、ディフューザカ
ップ端壁５４内で開口部５７を通して延びるよう充分に
変形する。燃焼カップ４４の形成中、端壁６４の加工硬
化は全く無い。従って、燃焼カップ端壁６４は比較的低
い降伏強度を有し、比較的延性がある。燃焼カップ端壁
６４は比較的低い降伏強度をもつため、チャンバ２４０
内の増大するガス圧の影響下で燃焼カップ４４のその他
の部分が変形する前に変形し始めることができる。燃焼
カップ端壁６４は、その延性により、比較的大きく破断
無しに可塑変形することができる。燃焼カップ端壁６４
の過度の変形を防ぐため、ディフューザカップ端壁５４
は燃焼カップ端壁６４の外向きのふくれ出しを遅れさせ
る。燃焼カップチャンバ２４０内の流体圧力が増大する
につれて、カバー４６は端壁とは反対の方向に可塑的に
変形するか又はふくれ出す（図１１）。カバー４６と燃
焼カップフランジ６６の間の重複における溶接８６は、
カバーが過度に可塑変形しないよう抑制している。カバ
ー４６は中央部分８０及びフランジ８２の形成によって
或る程度加工硬化されているが、その結果得られるカバ
ー４６の降伏強度の増大はカバーの可塑変形を防ぐのに
不充分なものである。カバー４６の中央部分８０を当初
フランジ８２から内方にオフセットさせることにより
（図３）、燃焼カップチャンバ２４０内の流体圧力に対
抗するカバーの構造的強度は増大させられている。それ
にもかかわらず、燃焼カップチャンバ２４０内の流体圧
力が増大するにつれて、端壁６４及びカバー４６は軸方
向外側に可塑的に変形する。燃焼カップ端壁６４のため
にディフューザカップ端壁５４が提供する構造的補強の
ため、及びディフューザカップ端壁５４と燃焼カップ端
壁６４の間の溶接７０の直径がカバーフランジ８２と燃
焼カップフランジ６６の間の溶接８６の直径より小さい
ことから、燃焼カップ端壁６４よりもカバー４６の軸方
向変形の方が大きい。カバー４６の変形は、イニシエー
タアダプタ１５０をカバーに溶接１４４で溶接すること
によって５０パーセントも減少される。燃焼カップ４４
の側壁６０は、軸方向及び半径方向の両方向に変形され
うる。燃焼カップチャンバ２４０内の流体圧力が著しく
増大した場合、燃焼カップ側壁６０の軸方向長さは増大
する。さらに、燃焼カップ４４の端壁に向かう側壁６０
の端部部分は、端壁６４が軸方向外側に可塑的に変形す
るにつれて、半径方向内側に変形させられる。下部フラ
ンジ６６の近辺で燃焼カップ側壁６０の最小可塑変形が
見られる。フランジ６６の近辺で燃焼カップ側壁６０の
変形量が比較的少ないのは、少なくとも一部には、燃焼
カップが形成されるにつれての側壁６０の金属のひずみ
硬化のせいである。前述したように、燃焼カップ側壁６
０内の金属のひずみ硬化は、金属の降伏強度を増大させ
る。さらに、燃焼カップ側壁６０はフランジ６６近辺で
比較的厚い断面積を有している。カバー４６、燃焼カッ
プフランジ６６及びディフューザカップフランジ５６
は、燃焼カップ４４の下部部分の変形に抵抗すべく構造
的強度を提供するよう連動する。限定的に言うと、前述
のとおり、カバー４６上のフランジ８２は燃焼カップ４
４上のフランジ６６に重複し、これに対し溶接される。
さらに、燃焼カップフランジ６６はディフューザカップ
フランジ５６に重複し、これに対して溶接される。カバ
ーフランジ８２、燃焼カップフランジ６６及びディフュ
ーザカンプフランジ５６の間の重複関係は、ディフュー
ザカップ４２及び燃焼カップ４４のための比較的強い行
動的ベースを提供する。カバーフランジ８２、燃焼カッ
プフランジ６６及びディフューザカップフランジ５６に
よって提供されるベースの強度は、これらのフランジの
成形中のひずみ硬化によって促進される。ディフェーザ
カップチャンバ２４２内で流体圧力が幾分か低いことか
ら、ディフューザカップ４２は、燃焼カップ４４と同じ
程度には可塑変形しない。しかしながらディフューザカ
ップ４２の端壁５４は、燃焼カップ４４の端壁６４が軸
方向外側に変形するにつれて、図１１に示されている要
領で、軸方向外側に変形されうる。ディフューザカップ
４２の成形中ディフューザカップ端壁５４のひずみ硬化
は比較的わずかであることから、ディフューザカップの
端壁は比較的低い降伏強度を有し、比較的延性がある。
このためディフューザカップ４２の端壁５４は、ディフ
ューザカップチャンバ２４２内のガス圧と燃焼カップ４
４の端壁６４からディフューザカップ４２の端壁５４ま
で伝達された力の組合わさった影響の下で開口部５７の
近辺で軸方向外側に可塑的に変形することができる。デ
ィフューザカップ４２の端壁５４は可塑的に変形するも
のの、ディフューザカップの端壁は燃焼カップ４４の端
壁６４よりも低い流体圧力を受けている。従ってディフ
ューザカップ４２の端壁５４は燃焼カップ４４の端壁６
４より小さくしか変形しない。このためディフューザカ
ップ４２の端壁５４は、燃焼カップ端壁の変形を減少さ
せるべく燃焼カップ６４の端壁を強化することができ
る。ディフューザカップ４２の側壁５０は、半径方向外
側方向に幾分か可塑変形することができる。しかしなが
ら比較的大量のひずみ硬化及びその結果としてのディフ
ューザカップ側壁５０の降伏強度の増大のため、側壁の
外方への変形は比較的小さい。ディフューザカップフラ
ンジ５６と燃焼カップフランジ６６の重複係合は、変形
しないようディフューザカップ側壁５０の下部部分を構
造的に保持している。上述のように、空気ポンプハウジ
ング４０（図３及び４）は、合わせて溶接された３つの
シートメタルブロックとアダプタ１５０で形成される。
その結果、空気ポンプハウジング４０は比較的軽量で強
く、製造コストが安くしかも組立てが容易なものとなっ
ている。空気ポンプハウジングの構成要素間の構造的連
動及び構成要素製造中の空気ポンプハウジングの構成要
素の一部分の強化のため、空気ポンプハウジングの構成
要素を過度に弱化することなく、比較的薄いシートメタ
ルブロックからこのハウジング４０の構成要素を形成す
ることが可能である。空気ポンプハウジングの一部分
は、エアバッグ１２の膨張中高温要素ガスの影響の下で
可塑的に変形する。空気ポンプハウジング４０の強度
は、ハウジングがエアバッグの膨張中に破壊したり又は
その他の形で故障しないように制御される。空気ポンプ
ハウジング４０の可塑変形は、このハウジングの一部分
の降伏強度を増大させることによって制御される。これ
は、空気ポンプハウジングの構成要素の成形中の空気ポ
ンプハウジングの一部分のひずみ硬化によって行なわれ
る。空気ポンプハウジング４０の可塑変形は又このハウ
ジングの一部分の構造的補強によっても制御される。こ
れにより、空気ポンプハウジングは、このハウジングの
構造的強度を損うことなくサイズ及び重量が減少したも
のとなりうる。空気ポンプハウジング４０の強度をテス
トするため、このハウジングは水圧試験に付された。水
圧試験中、燃焼カップ４４には、連続的に増大する圧力
で水が満たされた。空気ポンプハウジング４０から水が
漏れ始めた時点でテストは停止された。空気ポンプハウ
ジング４０内に水圧が打ち立てられうるように、ディフ
ューザカップ４２は開口部５８無しで形成された。ディ
フューザカップ４２の側壁５０の開口部５８が削除され
たため、燃焼カップチャンバ２４０及びディフューザカ
ップチャンバ２４２の両方の水圧が増大した。流体圧力
が増大するにつれてハウジング４０は図１２に概略的に
示されているような要領で変形した。エアバッグ１２の
通常の展開中に起こるよりも大きくディフューザカップ
４２が変形したことに留意されたい（図１１参照）。本
発明の前記説明に基づき当業者は改良、変更及び修正を
考案することだろう。このような当該技術分野の範囲内
での改良、変更及び修正は、前述のクレームにより網羅
されるべきものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は乗物のハンドルに付設さた本発明による
構造の安全装置の部分断面図、

【図２】図２は図１の安全装置において使用するインフ
レータの構造を示す拡大断面図、

【図３】図３は説明の便宜上、たの構成要素を省略して
示す、図２のインフレータで使用するハウジングの断面
図、

【図４】図４はインフレータ・ハウジングの構成要素の
構造を説明するための分解斜視図、

【図５】図５は図３のハウジングの一部の概略図、

【図６】図６は図５に示すハウジングの部分の更に別の
概略図、

【図７】図７は図３のハウジングの別の部分の概略図、

【図８】図８は図７に示すハウジングの部分の更に別の
概略図、

【図９】図９は図３に示すハウジングの更に別の部分の
概略図、

【図１０】図１０は図９に示すハウジングの部分の更に
別の概略図、

【図１１】図１１は図１の安全装置におけるエアバッグ
が正常に拡張するに際しての図３のハウジングの変形の
態様を説明する概略断面図、

【図１２】図２はハウジング強度試験に際しての図３の
ハウジングの液圧による変形の態様を説明する概略断面
図である。

【符号の説明】

１０ インフレータ １２ エアバッグ １４ カバー １６ ハンドル ４０ ハウジング ４２ ディフューザカップ ４４ 燃焼カップ ５０ 側壁 ５４ 端部壁 ５６ フランジ ５８ 開口部

Claims (18)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 インフレータ・ハウジングと、乗員拘束
   装置を膨張させるガスを供給するための前記インフレー
   タ・ハウジング内に収納されたガス発生物質とからな
   り、前記インフレータ・ハウジングは、前記ガス発生物
   質を収納する単体の燃焼カップと、単体のカバーと、前
   記燃焼カップを少なくとも部分的に囲む単体のディフュ
   ーザ・カップとを含み、前記単体の燃焼カップは、軸線
   方向ならびに前記ガス発生物質の周囲に延びる第１の側
   壁と、前記第１の側壁の一端から少なくとも部分的に内
   方へ延びて前記燃焼カップの一端を閉鎖する第１の端部
   壁と、前記第１の側壁の前記一端とは反対側の端部から
   外方へ延びる第１のフランジとを含み、前記第１の側壁
   は前記ガス発生物質からのガスを貫流させて前記第１の
   側壁を通して流出させるための複数個の開口部を画成す
   る表面手段を含み、前記カバーは前記第１の側壁の前記
   一端とは反対側の端部から内方へ延びており、前記第１
   の側壁と、前記第１の端部壁と、前記カバーとは少なく
   とも部分的に協同して前記ガス発生物質を収納するチャ
   ンバを画成し、前記単体のディフューザ・カップは、軸
   線方向ならびに前記第１の側壁の周囲に延びる第２の側
   壁と、前記第２の側壁の一端から内方へ延びて前記第１
   の端部壁と重なり合った状態で係合する第２の端部壁
   と、前記第２の側壁の前記一端とは反対側の端部から外
   方へ延びる第２のフランジとを含み、前記第２の側壁
   は、前記ガス発生物質からのガスを貫流させて前記乗員
   拘束装置へ流出させる複数個の開口部を有することを特
   徴とする乗物の乗員拘束装置を膨張させるための装置。
2. 【請求項２】 前記第１および第２のフランジは、前記
   第２の側壁に対して外側の位置において、互いに重なり
   合った状態で係合することを特徴とする請求項１記載の
   装置。
3. 【請求項３】 前記第１の側壁の開口部は、前記第１お
   よび第２の側壁に沿った軸線方向において、前記第２の
   側壁の開口部に対して位置をずらしてあることを特徴と
   する請求項１記載の装置。
4. 【請求項４】 前記カバーと前記第１のフランジは、前
   記第１の側壁に対し外側かつ前記第２の側壁に対して内
   側の位置において、互いに重なり合った状態で係合する
   ことを特徴とする請求項１記載の装置。
5. 【請求項５】 前記第１および第２の側壁は円筒状の形
   状であり、かつ前記第１および第２のフランジは前記第
   １および第２の側壁から半径方向外側へ延びることを特
   徴とする請求項１記載の装置。
6. 【請求項６】 金属製のインフレータ・ハウジングと、
   乗員拘束装置を膨張させるガスを供給するための前記イ
   ンフレータ・ハウジング内に収納されたガス発生物質と
   からなり、前記インフレータ・ハウジングは、軸線方向
   ならびに前記ガス生物質の周囲に延びるハウジング側壁
   と、前記ハウジング側壁と一体の金属部材として形成さ
   れかつ前記ハウジング側壁の一端から内方へ延びる端部
   壁とを含み、前記ハウジング側壁の平均降伏強度は前記
   端部壁の平均降伏強度の少なくとも１．２倍であること
   を特徴とする乗物の乗員拘束装置を膨張させるための装
   置。
7. 【請求項７】 前記ハウジング側壁はひずみ強化を施し
   てあり、前記端部壁の平均硬度と少なくとも等しい硬度
   の最小硬度域と前記端部壁の平均硬度の少なくとも１．
   ２倍の硬度の最大硬度域との間に延びた前記側壁の軸線
   方向の範囲に沿って変化する硬度を有することを特徴と
   する請求項６記載の装置。
8. 【請求項８】 前記側壁の平均肉厚は最小肉厚域と最大
   肉厚域の間に延びた前記側壁の軸線方向の範囲に沿って
   変化し、前記側壁における硬度が最大の領域は、該側壁
   における肉厚が最大の領域に位置させられたことを特徴
   とする請求項７記載の装置。
9. 【請求項９】 前記ハウジング側壁は、前記端部壁の厚
   みの少なくとも２０倍にわたる軸線方向の拡がりを有す
   ることを特徴とする請求項６記載の装置。
10. 【請求項１０】 前記ハウジング側壁は平均降伏強度が
    １平方インチあたり１２０，０００ポンドを越える材料
    よりなり、前記端部壁は平均降伏強度が１平方インチあ
    たり１００，０００ポンドを越える材料よりなることを
    特徴とする請求項６記載の装置。
11. 【請求項１１】 内側の側壁と内側の端部壁とにより形
    成された燃焼チャンバ内のガス発生物質に点火して該燃
    焼チャンバ内に流体圧を発生させる工程と、該燃焼チャ
    ンバからのガス流を、前記内側の側壁の周囲に延びかつ
    少なくともその一部が外側の側壁と外側の端部壁とによ
    って形成されたディフューザ・チャンバに、前記内側の
    側壁における開口部を通して導く工程と、前記ディフュ
    ーザ・チャンバからのガス流を前記外側の側壁における
    開口部を介して乗員拘束装置へ導く工程と、前記ガス発
    生物質が燃焼する間に前記燃焼チャンバ内の流体圧の影
    響下において前記内側の端部壁の降伏強度を越える工程
    と、前記内側の側壁をその前記ガス発生物質の点火前に
    おける位置から半径方向外側に特に塑性変形させること
    なしに、前記ガス発生物質の燃焼中に前記内側の端部壁
    を軸線方向外側に塑性変形させる工程とからなることを
    特徴とする乗物の乗員拘束装置を膨張させるための方
    法。
12. 【請求項１２】 インフレータ．ハウジングと、乗員拘
    束装置を膨張させるガスを供給するための前記インフレ
    ータ・ハウジング内に収納されたガス発生物質とからな
    り、前記インフレータ・ハウジングは、前記ガス発生物
    質の周囲に延びる円筒状の内部側壁と、前記内部側壁と
    一体に形成されかつ前記内側側壁の一端から内方へ延び
    る第１の端部壁と、前記内部側壁と一体に形成され、前
    記内部側壁から半径方向外側に延び、かつ前記円筒状内
    部側壁の中心軸に対して概ね垂直に延びる平面内に位置
    させられた上下の主側面を有する第１の環状フランジ
    と、前記内部側壁の前記一端とは反対側の端部から内方
    へ延びかつ前記第１のフランジにおける下側の主側面に
    当接するカバーと、前記内部側壁の周囲に延びかつ前記
    内部側壁より離隔された円筒状の外部側壁と、前記外部
    側壁と一体に形成されかつ前記外部側壁から半径方向内
    側に延びる第２の端部壁と、前記外部側壁と一体に形成
    され、前記外部側壁から半径方向外側に延び、かつ前記
    円筒状外部側壁の中心軸に対し概ね垂直に延びる平面内
    に位置させられた下側の主側面を有する第２の環状フラ
    ンジとを含み、前記内部側壁と、前記第１の端部壁と、
    前記カバーは少なくとも部分的に協同して前記ガス発生
    物質を収納する内側チャンバを画成し、前記内部側壁は
    前記内側チャンバからのガス流を通す複数個の開口部を
    有し、前記第２のフランジの前記下側の主側面は前記第
    １のフランジの前記上側の主側面に当接し、前記外部側
    壁と、前記第２の端部壁と、前記第１のフランジは少な
    くとも部分的に協同して前記内部側壁の周囲に延びる外
    側チャンバを画成し、前記外部側壁は前記外側チャンバ
    からのガス流を通す複数個の開口部を含むことを特徴と
    する乗物の乗員拘束装置を膨張させるための装置。
13. 【請求項１３】 前記第２の端部壁は環状の形状であ
    り、かつ前記第１の端部壁に当接する主側面を有し、前
    記第１の端部壁の一部は前記第２の端部壁における開口
    部を通して露出されていることを特徴とする請求項１２
    記載の装置。
14. 【請求項１４】 前記第１の端部壁は無孔であり、かつ
    前記円筒状の内部側壁の中心軸に対して横方向に延びて
    いることを特徴とする請求項１２記載の装置。
15. 【請求項１５】 インフレータ・ハウジングと、乗員拘
    束装置を膨張させるガスを供給するための前記インフレ
    ータ・ハウジング内に収納されたガス発生物質と、前記
    ガス発生物質からのガス流を発生させるための発生手段
    とからなり、前記インフレータ・ハウジングは、単体の
    金属シートから形成された燃焼カップと、単体の金属シ
    ートから形成されたディフューザ・カップと、単体の金
    属シートから形成されかつ前記燃焼カップに連結された
    カバーとを含み、前記ディフューザ・カップは前記燃焼
    カップに連結されかつ前記燃焼カップの周囲に延びてデ
    ィフューザ・チャンバを画成し、前記カバーと前記燃焼
    カップは協同して前記発生手段と前記ガス発生物質とを
    収納する燃焼チャンバを画成し、前記燃焼カップは前記
    燃焼カップと前記ディフューザ・カップのそれぞれの中
    心軸に対して横方向に延びる無孔の端部壁を有すること
    を特徴とする乗物の乗員拘束装置を膨張させるための装
    置。
16. 【請求項１６】 前記ディフューザ・カップは、前記燃
    焼カップの前記端部壁と重なり合った状態で係合する環
    状の端部壁を有し、前記ディフューザ・カップの前記端
    部壁は、前記燃焼カップの前記無孔の端部壁がそれを通
    して露出されるところの円形の中央開口部を有すること
    を特徴とする請求項１５記載の装置。
17. 【請求項１７】 インフレータ・ハウジングと、乗員拘
    束装置を膨張させるガスを供給するための前記インフレ
    ータ・ハウジング内に収納されたガス発生物質と、前記
    ガス発生物質に点火するための発生手段とからなり、前
    記インフレータ・ハウジングは、前記ガス発生物質の周
    囲に延びる円筒状の内部側壁と、前記内部側壁の対向端
    部から内方へ延びる一対の内側端部壁と、前記内部側壁
    の周囲に延びかつ前記内部側壁から離隔された円筒状の
    外部側壁と、前記外部側壁の対向端部から内方へ延びる
    一対の外側端部壁とを有し、前記外部側壁と、前記外側
    端部壁と、前記内部側壁は少なくとも部分的に協同して
    ディフューザ・チャンバを画成し、前記内側端部壁は、
    前記内部側壁を前記ガス発生物質の点火前におけるその
    位置から半径方向外側に特に塑性変形させることなしに
    軸線方向外側に降伏し、塑性変形することを特徴とする
    乗物の乗員拘束装置を膨張させるための装置。
18. 【請求項１８】 前記内部側壁の少なくとも一部は、前
    記内側端部壁が塑性変形する間に、前記内側端部壁の少
    なくとも１つからの力により半径方向内側にたわみうる
    ことを特徴とする請求項１７記載の装置。