JPH06510506A - ガス発生器機構 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 発明の名称　ガス発生器機構 本発明は、ガス発生器機構、そして、より詳しくは、エアーバッグを膨らますガ スを発生するのに適したガス発生器機構に関するものである。

自動車にエアーバッグを備えることが提案され、該エアーバッグは、事故が発生 したときに膨張し、膨張したバッグは、自動車の運転者または自動車内の乗員を 保護するようになっている。

自動車内のエアーバッグに必要なことは、事故発生時、エアーバッグが速やかに 動作すべきことである。このように、エアーバッグは、エアーバラフカ満足する 態様での保護を与えるべきものであれば、極めて短時間に完全に膨らまなければ ならない。場合によっては、エアーバッグは、安全ベルトにとって代わるもので 、事故発生の都度、エアーバッグが膨らむべきものであることが肝要である。エ アーバッグ機構を設計するときに考慮すべき別のファクターは、エアーバッグは 、長期にわたり動作しない状態に留めおかれるけれど、事故発生の時には必ず確 実に動作しなければならない点である。このように、エアーバッグを装着した自 動車は、２０年またはそれ以上運転され、そして、エアーバッグは、そのような 期間全体にわたり動作可能な状態になければならない。

これまで沢山提案されたエアーバッグ機構において、エアーバッグは、事故発生 を示すような所定の減速となったとき、エアーバッグに関連のガス発生器内にあ る電気点火装置へ電気信号を送る電子ユニットからなる衝突センサと関連し合っ ている。

しかしながら、電気系統を用いる代わりに、火薬トリガーユニットを用いて、点 火パルスを発生することが提案（Ｗｏ　９３１０７４４０参照）されており、こ れは、衝撃チューブ（商標Ｎ０ＮＥＬで市販されている衝撃チューブのようなも の）の手段によりエアーバッグのガス発生器へ送る点火パルスを発生できる。し たがって、このようなシステムは、電力と関係がない。

安定性の観点から、そのようなシステムのエレメンツをバーマチックシールまた は実質的なリークタイトにし、湿気の進入により発生する問題なしに貯蔵し、操 作できるようにすることが重要である。また、ガス発生器内のガス発生物質を的 確に点火し、望ましくない圧力上昇カーブを除くことも重要である。

本発明は、ガス発生器に使用する改良された点火装置を提供することをめている 。

この発明によれば、点火装置とガス発生器からなるガス発生器機構が提供され、 該点火装置は、ガス発生器を動作すべきとき、動作させる火薬を含むハウジング からなり、該ガス発生器は、バーマチックシールされたガス発生器ユニットから なり、これは、内部に空所を有するハウジングからなり、この空所は、シーリン グ膜体でカバーされ、該シーリング膜体は、点火装置に隣接位置し、点火装置内 の火薬の作動に呼応して作動し、ガス発生器内のガス発生火薬マテリアルを点火 燃焼する火薬が該膜体に隣接して配置されているものである。

膜体に隣接配置されている火薬は、主となるガス発生火薬マテリアルであっても よいが、好ましくは、膜体に隣接配置の前記火薬は、リレー装薬である。このよ うに、装置を動作させるとき、まず最初リレー装薬が活性化され、ついで、リレ ー装薬がガス発生マテリアルを点火する。

好ましくは、点火装置は、少なくとも一つの衝撃チューブに関連していることが 好ましく、該機構は、衝撃チューブに対する衝撃パルスが点火装置内の火薬を点 火するようになっている。便宜的には、点火装置は、二つ、または、それ以上の 衝撃チューブと関連する。好ましくは、各衝撃チューブは、一方の衝撃チューブ により点火装置へ伝えられた衝撃が前記衝撃チューブの他方へ伝わらないように する不還弁機構と関連している。好ましくは、点火装置は、火薬を装填するチャ ンバを構成するハウジングからなり、該チャンバは、ガス発生器に隣接の膜体に よってシールされている。該膜体は、金属フォイルまたはプラスチックフォイル であることが有利である。

好ましくは、ガス発生器内のりセプター装薬は、リセプター装薬からガス発生火 薬マテリアルへ火炎を向けさせる火炎ガイドと関連している。

有利には、火炎ガイドは、孔または開口が設けられ、火炎のパスを火薬マテリア ル内蔵領域から分離するようになっている実質的に筒状の壁からなる。

一つの実施例において、火炎ガイドは、長いチューブである。

好ましくは、リピータ−装薬は、長いチューブの自由端部に設けられている。

他の実施例においては、火炎ガイドは、ハウジング内にボアを構成する壁と該ボ ア内に位置するベル形状のエレメントとの間に構成されている。

便宜的には、ベル形状のエレメントは、ベル形状のエレメントに内蔵のガス発生 火薬マテリアルの着火に応じて、該ボアの一端を閉じるように動く。有利には、 ガス発生器ハウジングには、火薬マテリアルの燃焼により発生したガスの一つ、 または、それ以上の出口が設けである。好ましくは、該出口または各出口は、所 定の圧力でバーストする爆発プレートの手段で予めシールされている。

好ましくは、該出口または各出口は、侵食されるノズルからなり、これは、燃焼 中、侵食により開口領域を変える。

便宜的には、ガス発生火薬マテリアルは、ＮＣ黒色火薬、Ｎａ酸、ＴＡＧＮ（） リアミノグアニジン硝酸塩）またはＬＯＶＡ黒色火薬（傷けられる程度が低い弾 薬黒色火薬）である。有利には、ガス発生火薬マテリアルは、一つ、または、そ れ以上の錠剤またはピル、粗い粒、または、粒状体、フレークまたは多孔質体か らなる。

発明をより容易に理解できるようにし、その結果、それの特徴を認識されるよう にするために、発明を添付の図面を参照しながら、実施例により記載するもので あり、添付の図面において、 図１は、ガス発生器と、関連した点火装置の一つの実施例の断面図であり、そし て図２は、ガス発生器と点火装置の他の形態の断面図である。

図１を最初に参照すると、ガス発生器１は、点火装置２と関連している。点火装 置２は、中央チャンバまたはキャピテイ４を構成するハウジング３を備え、この チャンバまたはキャビティは、プラスチックまたは金属のフォイルでシールされ ている。

ハウジング３は、二つのインレット孔６，７を形成し、それらのそれぞれは、衝 撃チューブ８．９の端部部分を受けている。各衝撃チューブは、商標”Ｎ０ＮＥ Ｌ”として市販されているタイプのものである。各衝撃チューブの端部に関連し て、チャンバ４内に不還弁１０が配置されている。該不還弁は、各衝撃チューブ ８，９に関連している、スプリング付勢のフラップを備えるか、または、衝撃チ ューブの端部、または、衝撃チューブ９の端部のいずれかに当接するフラットな 面を呈するピボット装着のコニカル部材を備える。

キャビティ４内には、花火的にトリガーする火薬１１が装填されているガス発生 器は、実質的に中空の内部をもつ概ねシリンドリカルのハウジング１２からなる 。膜体５に隣接するハウジング１２の端部は、金属またはプラスチックの膜体１ ３でシールされている。ハウジング１２内には、８１３に近接してリレー火薬１ ４が装填されている。火薬１４は、ハウジング１２内を軸方向に延びるチューブ １５の一方の端部に装填されていて、該チューブ１５の側壁には、複数の孔１６ が形成されている。チューブ１５の外部は、炎の案内部を構成する。第２の、ま たは、中継火薬１７が火薬１４から離れたチューブ１５の端部に装填されている 。

ハウジング１２は、チューブ１５を囲むキャビティ１８を構成している。キャビ ティ１８は、ガスを発生する火薬マテリアル１９を内蔵している。これは、ＮＣ 黒色火薬、Ｎａ酸、ＴＡＧＮ　（）リアミノグアニジン硝酸塩）またはＬＯＤＡ 黒色火薬（傷けられる程度が低い弾薬黒色火薬）である。火薬マテリアルは、ピ ルまたは錠剤、粗い粒、粒状体、フレークまたは多孔体の形態のものである。

キャビティ１８は、出口２０を介してハウジング１２の外部に連通ずるようにな っており、該出口は、金属またはプラスチックで作られている爆発プレート２１ の手段で最初にシールされている。

該出口２０は、ガス発生火薬の燃焼過程の間、開口領域を変える侵食ノズルを含 む。

ガス発生器１は、全体がバーマチックシールされ、そして、点火装置２もバーマ チックシールされていることに注目されたい。

衝撃チューブ８．９は、事故発生に応答して衝撃チューブ内で衝撃パルスを発生 させるに適したクラッシュセンサーに接続するようになっている。衝撃パルスが 衝撃チューブの一つ（例えば、衝撃チューブ８）に存在すると、この衝撃は、衝 撃チューブにそって動き、衝撃チューブの端部からチャンバ４内へ脱け出る。こ の衝撃は、不還弁機構１０を動作し、これにより衝撃を衝撃チューブ８からキャ ビティ４へ走らせる一方、衝撃チューブ９の端部をシールし、衝撃が衝撃チュー ブ９にそって動くのを防ぐ。

キャビティ４内へ入る衝撃がリレー火薬１１を点火し、膜体５を破裂させる。該 衝撃は、膜体５と膜体１３との間の小さな間隙を抜け、膜体１３を突き抜けて、 中継火薬１４を活性化する。火薬１４からの衝撃波または炎がチューブ１５にそ って降下し、孔１６を通過して火薬マテリアル１９を起爆する。孔１６の位置と 数は、ガス発生火薬マテリアル１９が”オーバーイグナイト”になるように選択 される。即ち、火薬マテリアル１９は、発生ガスの圧力が好ましくない圧力ピー クにならないように、そして、コントロールされた燃焼が保証されるように、異 なる部位で完全に点火される。このようなコントロールされた燃焼は、未燃焼火 薬マテリアルがガス発生器から放出されるのを防ぐようなものであるべきで、こ れは、未燃焼マテリアルが放出されると、該マテリアルが後刻発火し、膨張して いるエアーバッグに焼は孔を作ってしまうからである。また、ガス発生火薬が完 全燃焼（”オーバーイグナイト″）すると、後記するように、爆発プレート２１ が破けるとき、燃焼プロセスが中断する危険を防ぐ。

ガス発生火薬マテリアル１９の燃焼により発生した圧力が所定のリミットに達す ると、爆発プレート２１がバーストし、ガスが出口ノズル２０を介して流れる。

出口ノズル２０は、侵食されるノズルであり、侵食により燃焼中その開口領域が 変化する。かくして、燃焼が進行するにつれて、該ノズルの断面領域が拡大する 。これがガス流に好ましい特性を与え、膨張するエアーバッグの容積が比較的小 さいときは、フローレートが低く、膨張するエアーバッグの容積が大きいときは 、フローレートは、高い。

図２は、ガス発生器２５と点火装置２６とからなる、発明の第２実施例を図示す る。点火装置２６は、膜体２９の手段によってシールされるチャンバ２８を構成 するハウジング２７を含み、該チャンバは、装填火薬３０を内蔵する。

該ハウジング２７は、衝撃チューブ３２の一端を受けるインレットボア３１を構 成する。

ガス発生器２５は、概ねシリンドリカルなハウジング３３を備え、これは、比較 的大径の第１の部分３４を構成する内部ボアを有し、該部分は、縮径するネック 部３５を介して比較的小径のターミナル部３６に接続し、これは、点火装置２６ に隣接するハウジング３３の端部に達している。該ハウジングの端部、そして、 比較的小径のボアの部分３６の端部は、金属またはプラスチックで作られている シーリング膜体３７の手段によりシールされている。比較的小径のボア部分３６ 内に、レセプタ火薬３８が装填されている。

該ボアの第１の部分３４内に、ボア部分３４の直径よりも僅かに細い直径の筒状 壁４０で概ねシリンドリカルな部分をもっているカップ形状のエレメント３９が 内蔵されており、シリンドリカルな部分４０は、内側に向いたネック３５の形状 に相応した形状の閉止部４１で終わっている。複数の孔４２がカップ形状のエレ メント３９のシリンドリカルな部分４０を構成する筒状側壁の適当な位置に形成 されている。

チャンネル４３がカップ３９とボア３４．３５を区画する壁との間に構成されて いる。

該カップ内には、図１の火薬マテリアルと同じでよい火薬マテリアル４４が内蔵 されている。該カップは、下位に開放端部を有し、これは、該カップ内に火薬マ テリアルを保持するだけの膜体４５の手段により予めシールされている。膜体４ ５により該カップの内部が拡散チャンバ４６が隔てられ、該チャンバは、三つの 出口４７．４８．４９と関連していて、各出口は、爆発プレート５０゜５１．５ ２により閉止されている。

図２の実施例のものを動作させるべきとき、衝撃パルスは、衝撃チューブ３２を 下ってチャンバ２８内へ入り、リレー火薬３０を点火する。膜体２９が破れ、衝 撃パルスは、膜体３７を通ってハウジング３３内のボアの比較的細い径の部分３ ６内のりセプタ火薬３８を点火する。リセプタ火薬３８からの衝撃および／また は火炎は、カップ３９とボアの内壁との間の通路４３を降下し、孔４２を通って 火薬マテリアル４４を完全に点火（または”オーバーイグナイト”）する。　発 生した圧力は、膜体４５を破裂させ、ガス発生火薬マテリアル４４の燃焼によっ て発生したガスを拡散室４６へ入れるようにする。圧力の上昇がカップ３９を動 かし、閉止体４１は、狭くなるネック３５を構成するハウジング３３内のボアの 部分にしっかりと当接し、かくして、図２に図示した向きでのハウジングの上部 端部を効果的にシールする。該カップのシリンドリカル部分４０は、外向きの裾 フランジを有し、これが大径のボアの部分３４を構成する壁に摺動自由に係合す るので、該カップは、良好なシーリング位置へ案内される。

拡散室４６内の圧力が所定のレベルへ上がると、爆発プレー）５０．５１．５２ は、破け、これによってガスがガス発生器から逃出して関連のエアーバッグを膨 らます。

出口４７．４８．４９は、侵食を受けるノズルであり、侵食により、火薬マテリ アル４４の燃焼の間、断面領域を変える。

上記のような点火装置は、全体的にバーマチックシールされたガス発生器を含む ものであることを理解されたい。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．点火装置とガス発生器からなるガス発生器機構であり、該点火装置は、ガス 発生器を動作すべきとき、動作させる火薬を含むハウジングからなり、該ガス発 生器は、ハーマチックシールされたガス発生器ユニットからなり、これは、内部 に空所を有するハウジングからなり、この空所は、シーリング膜体でカバーされ 、該シーリング膜体は、点火装置に隣接位置し、点火装置内の火薬の作動に呼応 して作動し、ガス発生器内のガス発生火薬マテリアルを点火燃焼する火薬が該膜 体に隣接して配置されている点火装置とガス発生器からなるガス発生器機構。２ ．膜体に隣接配置の前記火薬は、リレー装薬である請求の範囲１による機構。 ３．点火装置は、少なくとも一つの衝撃チューブに関連しており、該機構は、衝 撃チューブに対する衝撃パルスが点火装置内の火薬を点火するようになっている 請求の範囲１または２による機構。 ４．点火装置は、二つ、または、それ以上の衝撃チューブに関連している請求の 範囲１，２または３による機構。 ５．各衝撃チューブは、一方の衝撃チューブにより点火装置へ伝えられた衝撃が 前記衝撃チューブの他方へ伝わらないようにする不還弁機構と関連している請求 の範囲４による機構。 ８．点火装置は、火薬を装填するチャンバを構成するハウジングからなり、該チ ャンバは、ガス発生器に隣接の膜体によってシールされている先行請求の範囲の いずれか一つによる機構。 ７．該膜体は、金属フォイルまたはプラスチックフォイルである請求の範囲６に よる機構。 ８．ガス発生器内のリセプター装薬は、リセプター装薬からガス発生火薬マテリ アルへ火炎を向けさせる火炎ガイドと関連している請求の範囲２または、これに 従属しているものによる機構。 ９．火炎ガイドは、孔または開口が設けられ、火炎のパスを火薬マテリアル内蔵 領域から分離するようになっている実質的に筒状の壁からなる請求の範囲８によ る機構。 １０．火炎ガイドは、長いチューブの形態である請求の範囲９による機構。 １１．リピーター装薬は、長いチューブの自由端部に設けられている請求の範囲 １０による機構。 １２．火炎ガイドは、ハウジング内にボアを構成する壁と該ボア内に位置するベ ル形状のエレメントとの間に構成されている請求の範囲９による機構。 １３．ベル形状のエレメントは、ベル形状のエレメントに内蔵のガス発生火薬マ テリアルの着火に応じて、該ボアの一端を閉じるように動く請求の範囲１２によ る機構。 １４．ガス発生器ハウジングには、火薬マテリアルの燃焼により発生したガスの 一つ、または、それ以上の出口が設けてある請求の範囲１から１３の何れか一つ による機構。 １５．該出口または各出口は、所定の圧力でバーストする爆発プレートの手段で 予めシールされている請求の範囲１４による機構。 １６．該出口または各出口は、侵食されるノズルからなり、これは、燃焼中、侵 食により開口領域を変える請求の範囲１４による機構。 １７．ガス発生火薬マテリアルは、ＮＣ黒色火薬、Ｎａ酸、ＴＡＧＮ（トリアミ ノグアナジン硝酸塩）またはＬＯＶＡ黒色火薬（傷けられる程度が低い弾薬黒色 火薬）である先行請求の範囲のいずれか一つによる機構。 １８．ガス発生火薬マテリアルは、一つ、または、それ以上の錠剤またはピル、 粗い粒、または、粒状体、フレークまたは多孔質体からなる先行請求の範囲のい ずれか一つによる機構。 １９．添付の図面の図１を参照しながら実質的にここに記載された、そして、図 １に図示されたガス発生器機構。 ２０．添付の図面の図２を参照しながら実質的にここに記載された、そして、図 １に図示されたガス発生器機構。