JPH07108645B2 - 膨張性抑止装置用ガス発生装置 - Google Patents

膨張性抑止装置用ガス発生装置

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JPH07108645B2
JPH07108645B2 JP62249671A JP24967187A JPH07108645B2 JP H07108645 B2 JPH07108645 B2 JP H07108645B2 JP 62249671 A JP62249671 A JP 62249671A JP 24967187 A JP24967187 A JP 24967187A JP H07108645 B2 JPH07108645 B2 JP H07108645B2
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Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は衝突に際して車両乗員の動きを抑止する車両乗
員抑止装置を膨張させるガス発生装置に関する。特に，
本発明は衝突に際して車両乗員の動きを緩衝するエアバ
ッグを膨張させるガスを発生する膨張組立体に関する。
従来の技術 衝突に際して車両乗員の動きを抑止する既知の安全装置
はエアバッグを含み，膨張組立体内のガス発生材料から
得るガス流によって膨張する。衝突に際して車両乗員を
充分に保護するためには，膨張組立体は急速に大量のガ
スを発生してガスをエアバッグに導く必要がある。車両
の衝突の時の外気は極めて高温の時も極めて低温の時も
ある。このため，膨張組立体は外気温度の広い範囲に亘
って，エアバッグを適切に膨張させる所要量のガスを供
給可能とする必要がある。
極めて低温の外気の場合は暖かい場合よりも圧力上昇が
遅く，このため，寒冷外気ではエアバッグの膨張が所要
目的達成のためには過度に遅く又は不十分な膨張とな
る。更に，外気温度が上昇すればガス発生材料の燃焼速
度が増加する。このため，高い外気温度の時は，高圧が
生じてエアバッグの展開速度は増加する。外気温度に無
関係にエアバッグの均等な機能が望ましい。
更に，膨張組立体は，各種の道路走行間に車両の受ける
定常振動と衝撃負荷に耐えることを必要とする。特に，
膨張組立体内のガス発生材料は車両の凹凸道路や深い孔
を通る時の激しい振動と衝撃負荷に耐えることが重要で
ある。
膨張組立体の作動と耐久要求は極めて厳格であるが，安
全装置は顧客が受入れるためには安価とする必要があ
る。安全装置の部品は容易に組立て車両に取付ける必要
がある。しかし，膨張組立体を車両に取付けた後は，比
較的長期間の車両の走行間に受ける力に耐える必要があ
る。車両の衝突に際しては，膨張組立体は充分にエアバ
ッグを膨張させ得るガス量を急速に発生する。
発明の概要 本発明によれば、ガス発生装置であって、長手方向中央
軸線と、長手軸線に沿って離間し対向した半径方向延長
端面と、を有する円筒形グレインを備え、該グレイン
は、燃焼に際してガスを発生する材料からなり、該グレ
インは、グレインを貫通して該対向端面に交叉する複数
の平行通路を有し、該通路はグレインの長手軸線に直角
に延長する面内で円形断面を有し、且つ全長に均等な断
面を有し、該通路の長手方向中央軸線を円筒形グレイン
の長手軸線上に中心を有する複数の同心円上とし、第１
の同心円上の各通路の軸線が、第２の同心円上の隣接す
る各通路を含む半径方向平面から５度から15度の範囲で
角度オフセットされた半径方向平面に配置されるよう
に、第１の同心円上の各通路の軸線は、第２の同心円上
の隣接通路の軸線からグレインの円周方向に離間され、
該第１の同心円上の隣接通路の軸線間の円周距離は、第
２の同心円上の隣接通路の軸線間の円周距離に等しいこ
とを特徴とするガス発生装置が提供される。
また本発明によれば、ガス発生装置であって、長手方向
中央軸線と、長手軸線に沿って離間し対向した半径方向
延長端面と、を有する円筒形グレインを備え、該グレイ
ンは、燃焼に際してガスを発生する材料からなり、該グ
レインは、グレインを貫通して該対向端面に交叉する複
数の平行通路を有し、該通路はグレインの長手軸線に直
角に延長する面内で円形断面を有し、且つ全長に均等な
断面を有し、さらに該通路は全て、実質的に同じ直径を
有し、該通路の長手方向中央軸線を円筒形グレインの長
手軸線上に中心を有する複数の同心円上とし、第１の同
心円上の各通路の軸線が、ともに前記グレインの長手方
向軸線を貫通している半径方向平面であって、第２の同
心円上の隣接する各通路を含む第２の半径方向平面から
角度オフセットされた第１の半径方向平面に配置される
ように、第１の同心円上の通路の軸線は、第２の同心円
上の隣接通路の軸線からグレインの円周方向に離間さ
れ、該第１の同心円上の隣接通路の軸線間の円周距離
は、第２の同心円上の隣接通路の軸線間の円周距離に等
しく、該第１の同心円上に配置された軸線を有する通路
を画成する内面と、該第２の同心円上に配置された軸線
を有する最も隣接する通路を画成する内面との最短距離
が、同じ同心円上に配置された軸線を有する隣接通路の
内面間の最短距離に実質的に等しいことを特徴とするガ
ス発生装置が提供される。
さらに本発明によれば、ガス発生装置であって、長手方
向中央軸線と、長手軸線に沿って離間し対向した半径方
向延長端面と、を有する円筒形グレインを備え、該グレ
インは、燃焼に際してガスを発生する材料からなり、該
グレインは、グレインを貫通して該対向端面に交叉する
複数の平行通路を有し、該通路はグレインの長手軸線に
直角に延長する面内で円形断面を有し、且つ全長に均等
な断面を有し、さらに該通路は全て、実質的に同じ直径
を有し、該通路の長手方向中央軸線を円筒形グレインの
長手軸線上に中心を有する複数の同心円上とし、第１の
同心円上の各通路の軸線が、第２の同心円上の隣接する
各通路を含む第２の半径方向平面から角度オフセットさ
れた第１の半径方向平面に配置されるように、第１の同
心円上の各通路の軸線は、第２の同心円上の隣接通路の
軸線からグレインの円周方向に離間され、該第１の同心
円上の隣接通路の軸線間の円周距離は、第２の同心円上
の隣接通路の軸線間の円周距離に等しく、該第１の同心
円上に配置された軸線を有する通路を画成する内面と、
該第２の同心円上に配置された軸線を有する最も隣接す
る通路を画成する内面との最短距離が、同じ同心円上に
配置された軸線を有する隣接通路の内面間の最短距離に
実質的に等しく、前記角度オフセットが５度〜15度の範
囲であることを特徴とするガス発生装置が提供される。
また本発明によれば、ガス発生装置であって、長手方向
中央軸線と、長手軸線に沿って離間し対向した半径方向
延長端面と、を有する円筒形グレインを備え、該グレイ
ンは、燃焼に際してガスを発生する材料からなり、該グ
レインは、グレインを貫通して該対向端面に交叉する複
数の平行通路を有し、該通路はグレインの長手軸線に直
角に延長する面内で円形断面を有し、且つ全長に均等な
断面を有し、さらに該通路は全て、実質的に同じ直径を
有し、該通路の長手方向中央軸線を円筒形グレインの長
手軸線上に中心を有する複数の同心円上とし、第１の同
心円上の各通路の軸線が、第２の同心円上の隣接する各
通路を含む第２の半径方向平面から角度オフセットされ
た第１の半径方向平面に配置されるように、第１の同心
円上の各通路の軸線は、第２の同心円上の隣接通路の軸
線からグレインの円周方向に離間され、該第１の同心円
上の隣接通路の軸線間の円周距離は、第２の同心円上の
隣接通路の軸線間の円周距離に等しく、該第１の同心円
上に配置された軸線を有する通路を画成する内面と、該
第２の同心円上に配置された軸線を有する最も隣接する
通路を画成する内面との最短距離が、同じ同心円上に配
置された軸線を有する隣接通路の内面間の最短距離に実
質的に等しく、前記グレインが、該グレインの外面に沿
って軸線方向に延長する複数の凹面を画成する面装置を
有し、該凹面のそれぞれの半径方向最内方部分からの前
記第１及び第２の同心円の半径方向最外方に配置される
隣接通路を画成する内面への最短距離が、前記第１及び
第２の同心円の半径方向最外方に配置される隣接通路を
画成する内面間の最短距離に実質的に等しいことを特徴
とするガス発生装置が提供される。
さらにまた本発明によれば、ガス発生装置であって、長
手方向中央軸線と、長手軸線に沿って離間し対向した半
径方向延長端面と、を有する円筒形グレインを備え、該
グレインは、燃焼に際してガスを発生する材料からな
り、該グレインが、グレインを貫通して該対向端面に交
叉する複数の平行通路を有し、該通路の長手方向中央軸
線を円筒形グレインの長手軸線上に中心を有する複数の
同心円上とし、第１の同心円上の通路の軸線は、第２の
同心円上の通路の軸線からグレインの円周方向に離間さ
せ、前記通路は、隣接同心円上の軸線を有し、前記端面
に複数の矩形開口列を形成し、前記グレインの端面のう
ち一方の端面が複数の突出部を含み、該突出部の夫々は
矩形開口列の中心に設けられており、且つ前記一方の端
面から軸線方向に離間され、隣接面に係合して、グレイ
ンの燃焼間、グレインの端面を横切るガス流のスペース
を形成する面装置を有することを特徴とするガス発生装
置が提供される。
前記複数の通路は、同心円上に軸線を有する少なくとも
18個の通路と、グレインの長手軸線に一致する軸線を有
する１個の中央通路とを有し、こうして該グレインが合
計少なくとも19個の通路を有することが好ましい。
さらに、前記複数の通路は、同心円上に軸線を有する少
なくとも36個の通路と、グレインの長手軸線に一致する
軸線を有する１個の中央通路とを有し、こうして該グレ
インが合計少なくとも37個の通路を有することが好まし
い。
また前記グレインの対向端面の少なくとも一方が端面か
ら延長する突出部を有し、該突出部がグレインの端面か
ら軸線方向に離間した面を有してグレインに隣接した面
に係合してグレインの燃焼間、グレインの軸線方向端面
を横切るガス流のスペースを形成することが好ましい さらに、対向端面を有する第２のグレインを含み、該第
２のグレインは、燃焼に際してガス発生する材料からな
り、第２のグレインが第２のグレインの外面より半径方
向内方の位置で第２のグレインの端面に交叉する貫通通
路を有し、該第２のグレインの通路は燃焼に際して第２
のグレインの通路を通るガスを発生する面により形成さ
れており、該第２のグレインの対向端面の一方の端面か
ら延長する突出部を設けて、第１及び第２のグレイン間
にスペースを形成し、両グレインの端面に沿って半径方
向外方へのガス流を可能にすることが好ましい。
また、前記第２のグレインは、前記第２のグレインの一
方の端面から延長する突出部を有して、第２の端面に隣
接した第２の面部に係合させて、第２の端面と第２の面
部との間にスペースを形成し、通路からのガスが前記第
２のグレインの第２の端面に沿って半径方向外方に流れ
るのを可能にすることが好ましい。
さらに前記突出部は、前記同心円の間に配置されている
ことが好ましい。
また、前記グレインは、グレインの外面に沿って軸線方
向に延長する複数の凹面を半径方向最外方の同心円上の
隣接通路から等距離として画成する面装置を有すること
が好ましい。
さらに前記第１及び第２の同心円の直径の比は2.91:1.9
3であることが好ましい。
またさらに、同心円の１つの半径方向最外方上に設けら
れており且つ前記矩形開口列を形成する前記通路の内面
への、前記凹面の１つの半径方向最内方部分からの最短
距離が、最外同心円上に設けられており且つ矩形開口列
を形成する隣接通路の内面間の最短距離に実質的に等し
いことが好ましい。
さらに、前記グレインがグレインの外面に沿って軸線方
向に延長する複数の凹面を画成する面装置を有し、該凹
面の夫々が、前記矩形開口列の１つの中心の半径方向外
方向に設けられていることが好ましい。
また、同心円の１つの半径方向最外方上に設けられてお
り且つ前記矩形開口列を形成する前記通路の内面への、
前記凹面の１つの半径方向最内方部分からの最短距離
が、最外同心円上に設けられており且つ矩形開口列を形
成する隣接通路の内面間の最短距離に実質的に等しいこ
とが好ましい。
さらにまた、前記最外同心円に隣接する同心円上に設け
られており且つ矩形開口列を形成する隣接通路の内面間
の最短距離が、前記凹面の１つの半径方向最内方部分と
最外同心円上に設けられており且つ矩形開口列を形成す
る隣接通路の内面との最短距離に実質的に等しいことが
好ましい。
さらに本発明によれば、ガス発生装置であって、夫々中
央長手軸線と、長手軸線に沿って離間し半径方向に延長
した対向端面と、を有し、夫々燃焼に際してガスを発生
する複数のグレインを備え、各グレインが、グレインの
外面から半径方向内方向に離間した位置で端面に交叉す
る貫通平行通路を有し、各グレインの通路は、燃焼が生
起して通路を通るガス流を発生する材料からなり、各グ
レインの外面の両端面間に延長する複数の凹部を画成す
る面を有し、複数のグレインを囲む構造物と、該凹部に
沿って延長し、凹部から突出して該構造物に係合して、
グレインを抑止する細長の弾性可撓性リテーナー装置
と、を備え、グレインの通路を軸線方向に一致させ構造
物に作用する力の影響に対してグレインを緩衝すること
を特徴とするガス発生装置が提供される。
さらに、前記少なくともあるグレイン端面が、該端面か
ら隣接するグレインとの係合部まで延長する突出部を有
し、該両グレイン間での半径方向外方向へのガス流を可
能とし、前記リテーナー装置が隣接するグレインの端部
間のスペースをつなぎ、隣接する両グレインを相互連結
させることが好ましい。
また本発明によれば、車両乗員抑止装置を膨張させるガ
スを発生する装置であって、ガス発生材料からなり、矩
形列に配列された複数のグレインと、該グレインを点火
させる点火組立体と、を備え、前記ガス発生材料が、燃
焼に際してガスを発生する材料であり、前記複数のグレ
インの少なくとも１個が、中央開口を有し、前記点火組
立体が、該開口に配置されており、前記グレインの夫々
が、円筒形であり、且つ長手方向中央軸線と、長手軸線
に沿って離間し対向した半径方向延長端部と、を有し、
該グレインの夫々が、該グレインを貫通して延長し、該
端部と交叉する複数の通路を有し、該通路が互いに且つ
該グレインの長手軸線に平行であり、各グレインの少な
くとも１個の端部が、該端部から延長する突出部を有
し、該突出部が隣接するグレインの端部からの突出部と
係合し、両グレイン間に半径方向にガスを流すためのス
ペースを形成し、各グレインが、グレインの外面上に整
合した凹部と、該凹部に配置され且つ該凹部から突出
し、グレイン内で平行な通路を整合させる弾性装置と、
を有するガス発生装置が提供される。
本発明は新しい膨張組立体を提供し，車両の衝突に際し
て車両乗員の動きを抑止するエアバッグを膨張させるガ
スを発生する。エアバッグを膨張させる比較的大量のガ
スを急速に発生するために膨張組立体は燃焼に際してガ
スを発生する材料のグレイン（固体燃料）を含む。
グレインは円筒形とし軸線方向に貫通する通路を有す
る。通路の中心はグレインの中央軸線上に中心を有する
同心円上に配置する。通路の軸線は同心円上で等距離と
し，ある同心円上の通路を軸線は隣接同心円上の通路の
軸線から円周方向に離間する。この通路配置はグレイン
の均等な燃焼を生ずる。
グレインは膨張組立体内で軸線方向端面を互いに対向さ
せる。通路を画成する面が燃焼すれば，燃焼によって発
生したガスは通路を流れてグレインの軸線方向端面に達
する。通路からのガス流がグレイン間を半径方向に流れ
てエアバッグに達するために，グレイン端部間を軸線方
向に離間させる。即ち，各グレインの軸線方向端面は突
出部を有して隣接グレインに係合させ，ガスがグレイン
間を半径方向に流れるスペースを形成する。
ガス発生材料のグレインはフィルタ組立体を含む構造物
内の位置とする。発生ガスはフィルタ組立体を通ってエ
アバッグに流れる。グレインの外面に係合する弾性リテ
ーナー管はグレインの各通路を軸線方向に一致させる。
グレインを軸線方向に一致させる他に，リテーナー管は
弾性可撓性材料製として車両の通常の作動間に作用する
力を緩衝する。更に，リテーナー管はグレインと外側構
造物との接触を最少にし，グレインの接触による損傷を
防ぐ。
膨張組立体はガスをエアバッグに導く第１の通路とガス
をエアバッグ外に導く第２の通路とを有する。膨張組立
体の作動前は第１第２の通路は遮断する。充分な圧力が
膨張組立体内に形成されれば第１の通路は開いてガスを
エアバッグに導く。かくして，エアバッグは比較的低圧
を受けることなく，寒冷外気条件でのエアバッグが遅く
又は不十分に膨張する問題は生じない。膨張組立体内の
圧力が過度に高い時，例えば外気温度の高い時は第２の
通路が開いてガスをエアバッグ外に導く。かくして，エ
アバッグは高い外気温度でも過大ガス圧力を受けること
はない。
膨張組立体の第１第２の通路は異なる圧力で開く。この
ために，破断可能のフォイルが膨張組立体の第１第２の
通路を覆い，第１の通路は第２の通路よりも大きな断面
とする。かくして，第１の通路を覆うフォイルは第２の
通路を覆うフォイルよりも低い圧力で破断する。
実施例 本発明を例示とした実施例並びに図面について説明す
る。
膨張性抑止装置の一般説明を行う。
第１図は本発明による膨張性抑止装置30の車両の衝突前
の非作動状態を示す。車両が衝突すればエアバッグ32は
第１図の収縮条件から第２図の伸長条件に，膨張組立体
34からのガスの急速な流出によって伸長する。エアバッ
グ32が伸長条件になれば，車両乗員の運動を抑止し，乗
員が車両内部の構造部材に激突するのを防ぐ。
膨張性抑止装置30は車両の種々の部分に取付可能である
が，第1,2図に示す例では車両のダッシュボード35に取
付ける。抑止装置はダッシュボード35に固着した剛性金
属反応容器38を含む。膨張組立体34は反応容器38内に取
付け，初期ガス流が第２図の矢印42に示す通り，エアバ
ッグを後方に乗員室内に膨張させる。エアバッグ32の膨
張間の高温で膨張組立体34からの過剰ガスは第２図の矢
印44に示す前方に排出される。
エアバッグが膨張すれば，車両乗員の胴体に係合し，衝
突の誘起した力によって車両乗員がダッシュボード35に
向けて前方に動くのを抑止する。エアバッグ32は急速に
収縮し乗員が車両から出るのを妨害しない。エアバッグ
32を収縮させるために，好適な例でエアバッグを多孔性
材料製としガスがバッグから車両乗員室内に流出する。
衝突が生起した時に，図示しない慣性センサが第3,4図
に示す導線50を経て信号を伝達し，膨張組立体34の左端
の点火組立体即ち爆管52を作動させる。点火組立体52か
らの高温ガスと炎はガス発生材料を点火する。ガス発生
材料60は点火組立体52を囲む複数の円筒形グレイン（固
形燃料）64と点火組立体52から離間した複数の円筒形グ
レイン66とを有する。点火組立体52の作動と，グレイン
64,66の点火とは著しく急速であり，グレイン64,66の燃
焼は急速に生じて比較的大量のガスを急に発生する。
グレイン64,66の燃焼によって発生したガスはグレイン6
4,66を囲む剛性円筒管70の開口から流れる。ガスはフィ
ルタ組立体72を流れる。フィルタ組立体72は火花及び又
は高温材料の粒子がエアバッグ32に入るのを防ぐ。ガス
は次にフォイルの層76に衝突し，充分な圧力が形成され
た時に破断する。最後に，ガスは膨張ハウジング84の円
筒側壁80の後向き開口78から反応容器38,エアバッグ32
に流れる。膨張組立体が過剰ガスを発生した時は排出さ
れる。過剰ガスはハウジング84の前向き開口86から乗員
室内に流れる。
膨張組立体の点火装置を説明する。
衝突が発生すれば，点火組立体52はガス発生材料60に点
火する。点火組立体52は第５図に示すハウジング90を有
し，ハウジング84の円形端部壁92にねじこむ。点火ハウ
ジング90は点火可能材料96を収容し，衝突が発生した時
に導線50を経て伝達される電流によって点火する。材料
96の点火は第５図の点火材料98を作動させる。材料98の
作動は点火ハウジング90の円形端壁102を破壊する。こ
れによって，高温ガス流はグレイン64,66に向けられ，
グレインに点火する。
材料98は各種の材料から選択でき，例えば，塩素酸チタ
ニウムカリウム又は塩素酸ジルコニウムカリウムとす
る。しかし，点火装置の点火による破壊作用は避ける必
要がある。特に高ピーク圧力によるグレインの破損を避
けるのが重要である。硝酸硼素カリウムの粒子寸法20ミ
クロンは材料98としてピーク圧力を最少にし，ゲレイン
の破損の可能性を最少にする。
点火組立体のグレインを説明する。
点火組立体52の点火に際して，グレイン64,66の燃焼が
急速に生じて短時間で大量のガスを発生する。グレイン
64,66は高燃焼性の外面燃焼促進被覆を有し，グレイン6
4,66の全外面の急速な点火を生ずる。
グレイン64,66はアルカリ金属のアジ化物製とする。こ
の化合物はMN3として代表されるＭはアルカリ金属であ
り，好適な例でナトリウム又はカリウム，最も好適な例
でナトリウムとする。グレイン64,66の組成は好適な例
で，重量％で，アジ化ナトリウム61−68％，硝酸ナトリ
ウム０−５％，ベントナイト０−５％，酸化鉄23−28
％，グラファイトファイバー２−６％，ヒュームドシリ
カ１−２％を含む。好適な例で，グレインの組成は重量
％で，アジ化ナトリウム63％，硝酸ナトリウム2.5％，
ベントナイト２％，酸化鉄26.5％，グラファイトファイ
バー４％，ヒュームドシリカ２％とする。ヒュームドシ
リカはキャボットマニュファクチュアリング社から商品
名CAB−Ｏ−SIL,商品名EH5として市販される。グラファ
イトファイバーは直径３−５ミクロン，長さ40−80mil
（１−2mm）とする。
グレイン64,66を製造する材料はほぼ既知であるが，特
にグラファイトファイバーを含む。グラファイトファイ
バーはグレインを機械的に補強する。特に，グラファイ
トファイバーはグレインの亀裂を防ぐ。グレインに亀裂
を生じた時は不時のグレイン表面積の増加を生じ，グレ
インの燃焼速度を予測不可能に加速する。更に，グラフ
ァイトファイバーは機械的補強となり，グレインが燃焼
した時に強い構造の焼結物を形成する。焼結物はグレイ
ンの燃焼生成物を制御する。尚，グラファイトファイバ
ーはグレインの燃焼速度を増加させ燃焼温度を低下させ
る。グラファイトファイバーはグレインの燃焼速度を40
％増加する。グレインは比較的低い温度,1800゜Ｆ（100
0℃）付近で燃焼する。他のファイバー，例えばグラス
ファイバー又は鋼ウールも使用できる。
グレイン64,66の燃焼促進被覆の組成は，重量％で，ア
ジ化ナトリウム等のアルカリ金属アジ化物20−50％，無
機酸化剤特に硝酸ナトリウム25−35％ヒュームドシリカ
１−３％，ビトン又はテフロン等のフルオロエラストマ
ー10−15％，マグネシウム15−25％，グラファイト１−
６％を含む。好適な例で，被覆剤は，重量％で，アジ化
ナトリウム34％，硝酸ナトリウム28％，ヒュームドシリ
カ２％，フルオロエラストマー12％，マグネシウム19
％，グラファイト５％を含む。通常は被覆の前に粒子全
量に対して２−3.5％の重量ゲインを有する。
被覆に使用するヒュームドシリカはキャボットマニュフ
ァクチュアリング社から商品名CAB−Ｏ−SIL,商品符号E
H5として市販する。ヒュームドシリカの粒子寸法は0.01
ミクロンとする。マグネシウムの粒子寸法は45ミクロン
とし，アジ化ナトリウム，硝酸ナトリウムの粒子寸法は
好適な例で,4ミクロンとする。
第６図に示す２個の円筒形グレイン64は円筒形中央通路
106内に第５図に示す円筒形点火ハウジング90を収容す
る。通路106はグレイン64の両端面108,110間を貫通す
る。通路106の中央軸線は円筒グレイン64の中央軸線に
一致する。
両端部グレイン64の燃焼速度とガス発生量を最大にする
ために，複数の円筒通路112をグレイン64の両端面108,1
10間を貫通させる。通路112の中央軸線はグレイン64の
中央軸線に平行であり，中央通路106に平行である。通
路112に中央軸線は第６図に示す通り，グレイン64の中
央軸線上に共通中心を有する２個の内外同心円116,118
上に配置する。グレインの円116と円118の直径の比は2.
91:1.93とする。
内側円118上の通路112はグレインの円周上で外側同心円
118上の通路112の軸線から離間させる。即ち，グレイン
64の中心から外側同心円116上の通路112の軸線に延長す
る半径は，グレイン64の中心から内側同心円118上の通
路112の軸線に延長する半径とは角度的にオフセットす
る。このため，各通路112の半径面は他の通路の中央軸
線を含む半径面から角度的にオフセットする。
例えば，円118上の通路112aと円116上の通路112bとの間
の角度オフセット５゜である。通路112aの中央軸線と円
116上の通路112cの中央軸線との間の角度オフセットは1
5゜である。この角度オフセットを第６図に示し，グレ
イン上の対応する通路に関して同様である。端部グレイ
ン64は２個の同心円上に30個の通路112を配置する。内
側同心円118に12個，外側同心円116上に18個を配置す
る。
主グレイン66は端部グレイン64と同様の構成とする。第
７図に示す通り，各主グレイン66はグレインの中央軸線
上に軸線を有する比較的小さな円筒中央通路126を有す
る。通路126は主グレイン66の両端面128,130間に貫通す
る。更に，主グレイン66は複数の円筒通路134を軸線方
向に両端面128,130間を貫通する。通路134の中央軸線は
通路126の中央軸線，グレイン66の中央軸線に平行であ
る。通路126,134の断面は円形であり，直径は等しく，
全長に均等である。主グレイン66の通路126,134の直径
は端部グレイン64の通路112の直径に等しい。
通路134の中心はグレイン66の中央軸線に中心を有する
同心円138,140,142上に均等間隔で配置する。外側同心
円138上に18個，中間同心円140上に12個，内側同心円14
2上に６個とする。かくして，各グレイン66の両端面12
8,130間に延長する通路の数は，グレイン66の中央の通
路126を加算して37個となる。
主グレイン66の均等な燃焼を促進するために，同心円13
8,140,142上に配置した通路134は同心円の円周に沿って
同じ間隔とする。中央通路126の軸線と同心円142上の通
路134の軸線との半径方向間隔は，同心円142に沿う通路
134の軸線間の間隔に等しい。同心円138,140,142の直径
の比は2.91:1.93:1である。
同心円138,140,142上の通路134の軸線は他の同心円上の
通路の軸線からグレインの円周方向に離間する。即ち，
グレイン66の軸線から何れの通路134の軸線に延長する
半径もグレインの中心から他の通路134の中央軸線に延
長する半径から角度的にオフセットする。同心円138,14
0,142上の通路134の中央軸線と，他の同心円上の隣接通
路の中央軸線との間の角度オフセットの値は，どの通路
を考慮するかに応じて５−30゜の間とする。一部の通路
について角度オフセットを第７図に示しグレイン全周に
ついて対応する通路では同様である。グレイン64,66の
通路間隔は後述する通り，グレインの均等な燃焼を促進
する。
通路112,134に発生したガスは通路から出てフィルター
組立体72,ハウジング84を経てエアバッグ32に入り，エ
アバッグを膨張させる必要がある。この流れのために，
第4,5図に示すスペース148を隣接グレイ64,66の軸線方
向端面間に形成する。端部グレイン64の軸線方向両端の
スペース148は第５図の端面108,110の中央開口106か
ら，端部グレインの第６図の円筒外側面に半径方向外方
に延長する。同様に，グレイン66の両端のスペース148
は中央通路から第5,8図の軸線方向両端面128,130に沿っ
て半径方向外方に，グレイン66の円筒外側面154に延長
する。隣接グレイン64,66の両端に，膨張組立体34の各
グレイン列の全範囲に亘ってスペース148を形成し，膨
張組立体の全長からの均等なガス流が得られる。
グレインの軸線方向端面138,130に第８図の軸線方向突
出パッド即ち突出部158,160を形成して各パッド158,160
は、第７図に示すように中間の同心円140及び外側の同
心円138上に各々位置していて、隣接する４個の通路138
を４つの頂点とする矩形の中心点を中心とする円形であ
る。
パッド158,160は外側，中間同心円138,140間の中間の位
置とする。各パッド158,160の中央軸線はパッドを囲む
四角配列の通路134から等間隔とする。パッド158,160を
内方に中間同心円140と内側同心円142との間とすれば，
主グレイン66に３個のパッドのみが形成でき，外側中間
同心円138,140の間とすれば６個のパッドとなる。
第7,8図は主グレイン66のパッド158,160を示し，第5,6
図は端部グレイン64の突出パッド164,166を軸線方向端
面108,110に形成する。端部グレイン64の突出パッド16
4,166は，主グレイン66の突出パッド158,160と同様に，
通路112の四角配列内の中央の位置とする。端部グレイ
ン64の突出パッド164,166は，主グレイン66の突出パッ
ド158,160の同心円140,142間の配置と同様に，同心円11
6,118間に配置する。
あるグレインの突出パッドは隣接グレインの突出パッド
に接触してグレイン64,66間に等寸法のスペース148を形
成する。即ち，第５図の左端の端部グレイン64は６個の
右方に突出する突出パッド166を有し，次の端部グレイ
ン64の左方に突出する突出パッド164に接触する。かく
して，端部グレイン64の端面108,110間にスペース148を
形成し，このスペースの軸線方向の寸法は突出パッド16
4,166の軸線方向の合計寸法になる。スペース148の軸線
方向寸法はグレイン64の通路112の直径にほぼ等しい。
同様に，端部グレイン64の第５図の右端の突出パッド16
6は左端主グレイン66の左方突出パッド160に接触して端
部グレイン64と主グレイン66との間にスペース148を形
成する。第５図の右方に突出する主グレイン66のパッド
158は次の隣接する主グレイン66の左方突出パッド160に
係合して両主グレイン66間にスペース148を形成する。
凡ての突出パッド158,160,164,166は同じ寸法形状であ
り，グレイン64,66間のスペース148は凡て同じ寸法形状
である。図示の突出パッド158,160,164,166はグレイン6
4,66の両端から突出するがパッドを各グレインの一端か
ら突出させることもでき，この場合はグレイン間のスペ
ース148は第１個の突出パッドによって形成され，図示
の２個の突出パッドの接触係合の形成とは異なる。
膨張組立体のグレインリテーナーを説明する。
グレイン64,66は相互に同心に保持され，複数のリテー
ナー管170,172,174によって第９図に示し車両の作動間
に生ずる力に対して緩衝される。中空リテーナー管170,
172,174は端部グレイン64の外側150の第６図のＶ型ノッ
チ170に係合し，主グレイン66の外側154の第７図のＶ型
ノッチ180に係合する。中空円筒リテーナー管170,172,1
74は弾性の変形可能材料，好適な例でシリコンゴム製と
する。
第９図のリテーナー管170は曲げて２本の平行の脚188,1
90を中間セクション192で連結する。リテーナー管172,1
74も同様に曲げて平行脚194,196,198,200を形成する。
リテーナー管170の脚188,190は端部グレインの直径方向
に対向したノッチ178と主グレイン66の直径方向に対向
したノッチ180とに係合し第５図に示す。脚194,196,19
8,200も同様に端部及び主グレイン64,66のノッチに係合
する。脚188,190,194,196,198,200の連結セクションは
長手方向グレイン列の最後のグレイン，即ち第４図の右
端の主グレイン66の端面を横切って延長する。
リテーナー管170,172,174の脚はグレインを相互に同心
に保持し，端部グレインの通路112と主グレイン66の通
路134とは凡て互いに同心に配置される。このため，グ
レイン64,66は長手方向に延長する円筒形の列として重
なる。
リテーナー管170,172,174が剛性の孔明き管70内に係合
して端部グレイン64主グレイン66を孔明き管70内に同心
の離間した関係に支持する。リテーナー管170,172,174
の脚188,190,194,196,198,200の外側面は孔明き管70の
円筒内面に接触係合して端部グレイン64主グレイン66を
管70内に同心関係に支持する。
端部グレイン64主グレイン66の外側面150,154と孔明き
管70の内面との間のスペースはグレイン64,66と管70と
の間に内側プレナム室206を形成し，第５図に示す。プ
レナム室は膨張組立体34の全長に延長しリテーナー管17
0,172,174の脚188,190,194,196,198,200の間に形成する
弧状室の環状列によって形成される。グレイン64,66間
の凡てのスペース148はプレナム室206に連通し，管70と
フィルター組立体72の全長の圧力を均等にした後にガス
はフィルター組立体を通る。
リテーナー管170,172,174は中空であり，弾性可撓性材
料製であり，リテーナー管が膨張組立体34に伝達された
振動と衝撃を減衰してグレイン64,66に伝達する。リテ
ーナー管170,172,174の脚188,190,194,196,198,200は僅
かに弾性圧縮可能であり，グレインが管70に接触せずに
管70に対して動き得る。グレイン64,66の長手方向両端
はシリコンゴムの封鎖剤の弾性円形部材210,212に係合
して封鎖と緩衝を行い，第４図に示す。ロールピン即ち
弾性割り金属管を使用しても同様の効果を得られる。
膨張組立体のグレインの燃焼を説明する。
点火組立体52を作動すればグレイン64,66の全露出面の
燃焼が生ずる。これは数ミリ秒で生起する。超音波燃焼
波は同心の通路112,134を通り，軸線方向端面108,110,1
28,130を横切って拡がりグレイン64,66の外面150,154に
拡がる。通路112,134は火炎の急速拡散を可能にする。
通路を均等な配置としたため，グレイン全体の燃焼は均
等である。グレイン64,66は露出面から急速に燃焼す
る。主グレイン66の燃焼の様子は第10図に線図として示
す。
グレイン66が円筒外面154から燃焼する際にグレインの
材料は円形前線に沿って半径方向内方に燃焼し，第10図
の前線218として示す。
第10図の線図において，通路134の内面からのグレイン
材料の燃焼は外方に拡がり，燃焼前線218が大部分の通
路に関して隣接通路の燃焼前線に交叉する。同様に，グ
レインの外面154からの燃焼前線216は半径方向最外側の
通路134からの外方に燃焼する前線218に交叉する。
第10図のグレイン66が燃焼すれば，グレインの面付近に
焼結物224が形成される。焼結物224は構造的にグレイン
66の未燃焼材料より弱い。グレイン66の各面からの燃焼
前線216,218がほぼ同時にグレイン66の各部で互いに交
叉するため，グレインの燃焼間の構造強度は維持され
る。グレインにグラファイトファイバーを添加したた
め，焼結物の構造強度は最大となる。
端部グレイン64主グレイン66が第10図に主グレイン66に
関して示したと同様に燃焼すれば，グレイン内を貫通す
る通路112,134内にガスが発生する。このガスは通路11
2,134の開放端からグレイン64,66間の半径方向に延長す
るスペース148に導入される。ガスはスペース148内を半
径方向外方に流れ，管70とグレイン64,66の外面との間
のプレナム室206に入る。
プレナム室206内のガスは管70の開口228を経てフィルタ
ー組立体72に入る。ガスの発生及びスペース148からの
プレナム室206への流入は著しく早いが，プレナム室206
は流体圧力を管70の内面全長に沿って均圧させる。この
ため，管70の全長の等寸法の開口228を通る流量はほぼ
均等である。かくして，膨張組立体34の全長に関してエ
アバッグ32に均等に流入する。
膨張組立体のフィルタ組立体を説明する。
第11図に示す円筒形フィルタ組立体72はグレイン64,66
からの高温の粒子がエアバッグの膨張間にエアバッグ32
に入るのを防ぐ。フィルタ組立体72は剛性円筒形孔明き
管70を囲んで巻き，孔明き管70に直接巻いた24メッシュ
の２層のスクリーン240,242を含む。鋼ウールの１層244
と第３の24メッシュの層246の２層のスクリーン240,242
の上に巻く。セラミックグラスの１層248,鋼ウールの層
250を次にフィルタ組立体に巻く。24メッシュのスクリ
ーンの層252を鋼ウールの層250上に巻く。セラミックグ
ラスウールの第２の層254,鋼ウールの他の層256,24メッ
シュのフィルタ層258を巻いて完成する。
外側フィルタ層258とフォイルの層76との間に外側プレ
ナム室262を形成する。管状円筒形プレナム室262のスペ
ースは８メッシュのスクリーンの円筒形層264によって
形成する。
フィルタ組立体72は複数のスクリーン，鋼ウール，セラ
ミックグラスウールの層を管70の周囲に巻いて形成す
る。フィルタ組立体72を形成するには第12図に示す平な
スクリーンの層270を布置する。鋼ウールの平な層272を
スクリーンの層270の上に置く。ファイバーグラスの平
な層274を鋼ウールの上に置く。円筒形管70を第12図の
左方に転動させ，第13図の位置で管70の周囲に24メッシ
ュの２層240,242が形成される。管70を更に転動すれば
鋼ウールの層244とスクリーンの層246を管70に巻く。管
70を更に転動すれば，第15図の位置でスクリーン270,鋼
ウール272,セラミックグラスウール274を管70に巻き，
鋼ウールの層248,254,セラミックグラスウールの層250,
256,24メッッシュのスクリーンの層252,258を形成す
る。管70の各回転は約370゜である。これによって，管
の各層の端部は食い違う。
最後に，第11図に示す極めて粗い８メッシュのスクリー
ンのプレナム形成層264をスクリーンの外層258上に巻
く。全体の円筒形パッケージを膨張ハウジング84内に置
き，ハウジング内には圧力制御ストリップのフォイル76
を既に固着する。
膨張組立体の圧力制御を説明する。
温暖な環境でエアバッグ32を膨張させれば，グレイン6
4,66の燃焼による高温ガスの発生速度は寒冷な環境での
同じ高温ガス発生速度の場合よりはエアバッグ32内の圧
力の形成は早い。しかし，寒冷，温暖な環境共にエアバ
ッグ32を均等に膨張させるのを希望される。温暖，寒冷
環境共にエアバッグ32を均等に膨張させる問題は，グレ
イン64,66の燃焼速度が温度の上昇と共に増加するた
め，悪化させることになる。
温暖，寒冷環境共にエアバッグ32を均等に膨張させるた
めに，膨張ハウジング84の円筒壁80の内面に第16図に示
す圧力制御層76のフォイルを形成する。フォイル層76は
円筒形とし，長手方向に延長するジョイント282によっ
て封鎖する。グレイン64,66の燃焼の前は，フォイル層7
6は膨張ハウジング94の円筒形側壁80の第16図に示す後
向き開口78を封鎖する。更に，フォイル層76はハウジン
グ側壁80の前向き開口86を封鎖する。
グレイン64,66の燃焼開始の際に，ガスは第11図のプレ
ナム室262に入りフォイル層76の円筒内壁に圧力を作用
する。この流体圧力はフォイルを外方にハウジングの内
面に押圧する。プレナム室内の圧力が増加して所定値に
達すれば，フォイル層76は破断してハウジングの後向き
開口78に接した開口286を第17図に示す通りに形成す
る。
プレナム室262内の流体圧力がフォイル開口286を形成す
る前に増加すれば，開口78を閉鎖するフォイルの第18図
の支持のない円形部288に作用する流体圧力は増加す
る。所定の圧力でフォイルは開口78の円形縁部290で破
断しフォイル層76に第17図の開口286が形成される。こ
こで高圧ガスはプレナム室262から反応罐38を経てエア
バッグ32に入り，第２図に示す。第18図には１個の開口
78を示すが，第３図に示す通り，多数の長手方向列とし
た後向き開口78を有する。
エアバック32が膨張すれば，エアバッグ内の流体圧力，
及びプレナム室262内の流体圧力は増加する。第２の高
い所定の流体圧力がプレナム室262内に生じた時は，ハ
ウジング側壁84の前向き開口86に接したフォイル層76が
破断して第19図の開口290を形成する。このため，過剰
ガスはプレナム室262,膨張組立体34から前方に乗員室
に，又は導管を経て外気に排出される。フォイル層76が
第20図に示す円形縁部294に圧着されればフォイル層は
破断して開口290を形成する。
フォイル層76に後向き開口286が形成される前に前向き
開口290が形成されるのを防ぐために，開口78を開口86
よりも著しく大きな直径とする。このため，フォイルの
開口78部分の未支持面積は開口86を覆う未支持面積より
大きい。即ち，開口78でのフォイル破断圧力は開口86で
のフォイル破断圧力より低圧である。
開口78,86の寸法を選択して開口286,290の形成を２種の
異なる所定の圧力とする。第18,20図の開口78,86の円形
縁部290,294を形成する製造公差によって，フォイル層7
6に各開口286,290を形成する流体圧力は10％の偏差があ
る。各開口を形成する特定圧力の偏差に無関係に,2種の
予め選択した圧力は，後向き開口286が確実に前向き開
口290よりも前に形成される。開口286と開口290の直径
の比4:3とする。
空気吸引について説明する。
グレイン64,66の燃焼に際して，第２図に示す高圧ガス
流42が膨張組立体34からエアバッグ32内に流出する。エ
アバッグ32に入る高圧ガス流を補助する外気吸引は反応
罐38の側壁300,302に形成した開口296,298を経て入る。
吸引空気はグレイン64,66の燃焼によって発生した高温
ガスに混合してエアバッグ32を膨張させるガスを冷却す
る傾向となる。更に，吸引空気はグレイン64,66の燃焼
によって発生すべきガス量を減少する。
膨張組立体34からガス42の流れを生ずる前は開口296,29
8は第1,2図に示す一方弁装置306,308によって閉鎖す
る。弁装置306はフラップ310を含み，フォイルのシート
312の一部で形成する。弁装置306の第２のフラップ314
はエアバッグ32の材料の一部で形成する。一方弁装置30
6が第１図の閉鎖位置にあれば，フラップ314は反応罐38
の内面に係合し，フラップ310はフラップ314の端部を覆
う。
グレイン64,66が燃焼してガス流42を発生すれば，ガス
流は反応罐38の一方弁306の付近内側に低圧部を生ず
る。この低圧によって，外気圧はフラップ310,314を第
１図の閉鎖位置から第２図の開放位置に動かす。ここ
で，第２図の外気流320は罐38内に吸引される。この吸
引空気流は膨張組立体34からのガス流を補助する。
一方弁306の開と同時に弁308も開く。これはフォイルの
シート312の一部で形成するフラップ324とエアバッグ32
の材料の一部で形成するフラップ326を，前述の弁装置3
06のフラップ310,314と同様に，閉鎖位置から開放位置
に動く。
エアバッグ内の流体圧力が増加して第19図の圧力制御フ
ォイル層76の前向き開口290を形成する値に達すれば，
過剰ガス流44はフォイル312の層の開口332,334から反応
罐38の前向き端の一致した開口338,340に流れる。フラ
ップ形成フォイル層312は膨張組立体34によって反応罐3
8に押圧された位置を保つ。
エアバッグの取付を説明する。
エアバッグの材料は第21図に示すエアバッグ取付装置35
0によって反応罐38の長方形開口端に固着される。エア
バッグ取付装置350はポケット354に挿入した金属棒352
を含む。ポケット354はエアバッグの材料を折返して縫
い線356で縫って形成する。
エアバッグ32の材料と棒352との罐側壁300の縁部に所要
のステープル360によって連結する。第21図は１個の棒3
52とステープル360を示すが罐38の片側にエアバッグ材
料の片側を固着するためのポケット内に４本の棒を使用
する。反応罐38の長方形，後向きの開口端に沿って夫々
の棒352が固着されてエアバッグ32を反応罐38に確実に
連結する。
エアバッグと反応罐との連結の第２の実施例を第22図に
示す。この連結はエアバッグ32の材料のポケット366内
に入れたストリップ364によって形成するトグルロック
である。ストリップ364と反応罐側壁とをクリンプして
エアバッグ32の材料をストリップ364と側壁との間に固
着する。反応罐38の長方形開口端に沿った複数の位置で
クリンプ作動を行う。
効果を説明する。
以上によって明らかにされた通り，本発明による新しい
車両乗員の動きを抑止する安全装置30は膨張組立体34を
有してガスを発生してエアバッグ32を膨張させ，車両の
衝突に際して車両乗員の動きを抑止する。エアバッグ32
を膨張させる比較的大量のガスを急速に発生させるため
に，膨張組立体34は燃焼に際してガスを発生する材料の
第5,6,7図に示すグレイン64,66を含む。グレイン64,66
の全露出面は同時に燃焼する。
グレイン64,66は円筒形であり，軸線方向に貫通する通
路112,134を有する。端部グレイン64を貫通する通路112
の中心は同心円116,118上にある。同心円116,118の中心
はグレイン64の中央軸線上にある。同様に，主グレイン
66を貫通する通路134の中心は同心円138,140,142上にあ
る。同心円138,140,142の中心は主グレイン66の中央軸
線上にある。
通路112,134の軸線は同心円上に等間隔とし，ある同心
円上の通路の軸線は隣接同心円上の通路の軸線から円周
方向に離間する。通路112,134のこの構成はグレイン64,
66を均等に燃焼させる。
膨張組立体34内のグレイン64,66は軸線方向端面108,11
0,128,130を互いに対向させる。通路112,134を画成する
面が燃焼すれば，ガスは通路を通りグレインの軸線方向
端部に達する。ガスが通路から半径方向にグレイ64,66
間を経てエアバッグ32への流れを可能にするために，グ
レインの端部間を軸線方向に離間させてグレイン間にス
ペース148を形成する。
ガス発生材料のグレイン64,66はフィルタ組立体72を含
む構造物内に取付ける。発生したガスはフィルタ組立体
72を経てエアバッグ32内に流出する。グレイン64,66は
グレイン内の通路112,134を軸線方向に一致させて，第
５図に示すグレイン64,66の外面に係合する第９図に示
す弾性リテーナー管170,172,174によって支持される。
リテーナー管170,172,174はグレインを軸線方向に保持
すると共に，弾性可撓性材料製として車両の定常作動間
に生ずる力の影響に対してグレインを緩衝する。リテー
ナー管はグレインと周囲の構造物との間の接触を最少に
して，この接触によるグレインの損傷を防ぐ。
膨張組立体34は第3,16図に示す第１の通路78を有してガ
スをエアバッグ32に導き，第16,19図に示す第２の通路8
6によって過剰ガスをエアバッグ外に導く。第１第２の
通路78,86は膨張組立体34の作動前は閉鎖する。膨張組
立体34の作動後に，第１の通路78は膨張組立体内に充分
な圧力が形成された後に開き，ガスをエアバッグ32に導
く。かくして，エアバッグ32は寒冷天候条件での比較的
低圧によってエアバッグが遅く又は不適当に膨張する低
圧を受けることはない。膨張組立体内の圧力が外気温度
の高い条件等で過度に高い時は，第２の通路86が開いて
ガスをエアバッグ外に排出する。このため，外気温度が
高い場合もエアバッグが過大圧力を受けることはない。
膨張組立体34の第１第２の通路78,86は異なる圧力で開
く。即ち，膨張組立体の第１第２の通路を破断可能のフ
ォイル層76で覆い，第１の通路78は第２の通路86より大
きな断面積とする。かくして，第１の通路78を覆うフォ
イル76は第２の通路86を覆うフォイルよりも低圧で破断
する。
本発明を好適な実施例について説明したが本発明は各種
の変形が可能である。実施例並びに図面は例示であって
発明を限定するものではない。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明の膨張性抑止装置の車両衝突前の部分断
面図，第２図は第１図の抑止装置の衝突後の膨張状態を
示す部分断面図，第３図は第1,2図の抑止装置に使用す
る膨張組立体の説明図，第４図は第３図の膨張組立体の
ハウジングとガス発生材料のグレインの配置を示す断面
図，第５図は第４図の膨張組立体の部分拡大断面図，第
６図は第５図の６−６線に沿いグレインの形状を示す平
面図，第７図は第５図の７−７線に沿い他のグレインの
形状を示す平面図，第８図は第７図の８−８線に沿い通
路の貫通を示す断面図，第９図はグレインの位置決め支
持用リテーナー管の説明図，第10図はグレインの一部の
燃焼過程を示す部分説明図，第11図は第3,4図の膨張組
立体に使用するフィルタの部分拡大断面図，第12図は第
11図のフィルタの製造過程の最初の過程の説明図，第13
図はフィルタの２層のスクリーンを巻いた図，第14図は
更に鋼ウール層を巻いた図，第15図は更にファイバーグ
ラス層と鋼ウール層とスクリーン層とを巻いた図，第16
図は膨張組立体のハウジングと発生ガス圧力制御用フォ
イルの関係を示す部分断面図，第17図は第16図のフォイ
ルが破断してエアバッグにガスを供給する断面図，第18
図はフォイルとハウジング開口との関係を示す部分拡大
断面図，第19図は膨張組立体から過剰ガス排出間のフォ
イルとハウジングを示す断面図，第20図は過剰ガス排出
開口とフォイルを示す部分拡大断面図，第21図はエアバ
ッグを反応罐に取付ける部分拡大断面図，第22図はエア
バッグ取付の第２の実施例の断面図である。 30……膨張性抑止装置、32……エアバッグ 34……膨張組立体、38……反応罐、52……点火組立体 64,66……グレイン、70……円筒管、76……圧力制御層 72……フィルタ組立体、78,86……開口（ガス通路） 84……膨張ハウジング、112,126,134……貫通通路 116,118,138,140,142……同心円、148……スペース 158,160,164,166……突出パッド 170,172,174……リテーナー管、180……Ｖ型ノッチ 206,262……プレナム室、216,218……燃焼前線 286,290……フォイル破断開口 296,298……空気吸引開口、306,308……一方向弁 310,314,324,326……フラップ

Claims (22)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】ガス発生装置であって、 長手方向中央軸線と、長手軸線に沿って離間し対向した
    半径方向延長端面と、を有する円筒形グレインを備え、 該グレインは、燃焼に際してガスを発生する材料からな
    り、 該グレインは、グレインを貫通して該対向端面に交叉す
    る複数の平行通路を有し、該通路はグレインの長手軸線
    に直角に延長する面内で円形断面を有し、且つ全長に均
    等な断面を有し、 該通路の長手方向中央軸線を円筒形グレインの長手軸線
    上に中心を有する複数の同心円上とし、 第１の同心円上の各通路の軸線が、第２の同心円上の隣
    接する各通路を含む半径方向平面から５度から15度の範
    囲で角度オフセットされた半径方向平面に配置されるよ
    うに、第１の同心円上の各通路の軸線は、第２の同心円
    上の隣接通路の軸線からグレインの円周方向に離間さ
    れ、 該第１の同心円上の隣接通路の軸線間の円周距離は、第
    ２の同心円上の隣接通路の軸線間の円周距離に等しいこ
    とを特徴とするガス発生装置。
  2. 【請求項２】特許請求の範囲第１項に記載の発明であっ
    て、前記複数の通路が、同心円上に軸線を有する少なく
    とも18個の通路と、グレインの長手軸線に一致する軸線
    を有する１個の中央通路とを有し、こうして該グレイン
    が合計少なくとも19個の通路を有するガス発生装置。
  3. 【請求項３】特許請求の範囲第１項に記載の発明であっ
    て、前記複数の通路が、同心円上に軸線を有する少なく
    とも36個の通路と、グレインの長手軸線に一致する軸線
    を有する１個の中央通路とを有し、こうして該グレイン
    が合計少なくとも37個の通路を有するガス発生装置。
  4. 【請求項４】特許請求の範囲第１項に記載の発明であっ
    て、前記グレインの対向端面の少なくとも一方が端面か
    ら延長する突出部を有し、該突出部がグレインの端面か
    ら軸線方向に離間した面を有してグレインに隣接した面
    に係合してグレインの燃焼間、グレインの軸線方向端面
    を横切るガス流のスペースを形成するガス発生装置。
  5. 【請求項５】特許請求の範囲第４項に記載の発明であっ
    て、さらに、対向端面を有する第２のグレインを含み、
    該第２のグレインは、燃焼に際してガスを発生する材料
    からなり、第２のグレインが第２のグレインの外面より
    半径方向内方の位置で第２のグレインの端面に交叉する
    貫通通路を有し、該第２のグレインの通路は燃焼に際し
    て第２のグレインの通路を通るガスを発生する面により
    形成されており、該第２のグレインの対向端面の一方の
    端面から延長する突出部を設けて、第１及び第２のグレ
    イン間にスペースを形成し、両グレインの端面に沿って
    半径方向外方へのガス流を可能にするガス発生装置。
  6. 【請求項６】特許請求の範囲第５項に記載の発明であっ
    て、前記第２のグレインが、前記第２のグレインの一方
    の端面から延長する突出部を有して、第２の端面に隣接
    した第２の面部に係合させて、第２の端面と第２の面部
    との間にスペースを形成し、通路からのガスが前記第２
    のグレインの第２の端面に沿って半径方向外方に流れる
    のを可能にするガス発生装置。
  7. 【請求項７】特許請求の範囲第４項に記載の発明であっ
    て、前記突出部が前記同心円の間に配置されているガス
    発生装置。
  8. 【請求項８】特許請求の範囲第１項に記載の発明であっ
    て、前記グレインがグレインの外面に沿って軸線方向に
    延長する複数の凹面を半径方向最外方の同心円上の隣接
    通路から等距離として画成する面装置を有するガス発生
    装置。
  9. 【請求項９】特許請求の範囲第１項に記載の発明であっ
    て、第１及び第２の同心円の直径の比は2.91:1.93とす
    るガス発生装置。
  10. 【請求項１０】ガス発生装置であって、 長手方向中央軸線と、長手軸線に沿って離間し対向した
    半径方向延長端面と、を有する円筒形グレインを備え、 該グレインは、燃焼に際してガスを発生する材料からな
    り、 該グレインは、グレインを貫通して該対向端面に交叉す
    る複数の平行通路を有し、該通路はグレインの長手軸線
    に直角に延長する面内で円形断面を有し、且つ全長に均
    等な断面を有し、さらに該通路は全て、実質的に同じ直
    径を有し、 該通路の長手方向中央軸線を円筒形グレインの長手軸線
    上に中心を有する複数の同心円上とし、 第１の同心円上の各通路の軸線が、ともに前記グレイン
    の長手方向軸線を貫通している半径方向平面であって、
    第２の同心円上の隣接する各通路を含む第２の半径方向
    平面から角度オフセットされた第１の半径方向平面に配
    置されるように、第１の同心円上の各通路の軸線は、第
    ２の同心円上の隣接通路の軸線からグレインの円周方向
    に離間され、 該第１の同心円上の隣接通路の軸線間の円周距離は、第
    ２の同心円上の隣接通路の軸線間の円周距離に等しく、 該第１の同心円上に配置された軸線を有する通路を画成
    する内面と、該第２の同心円上に配置された軸線を有す
    る最も隣接する通路を画成する内面との最短距離が、同
    じ同心円上に配置された軸線を有する隣接通路の内面間
    の最短距離に実質的に等しいことを特徴とするガス発生
    装置。
  11. 【請求項１１】ガス発生装置であって、 長手方向中央軸線と、長手軸線に沿って離間し対向した
    半径方向延長端面と、を有する円筒形グレインを備え、 該グレインは、燃焼に際してガスを発生する材料からな
    り、 該グレインは、グレインを貫通して該対向端面に交叉す
    る複数の平行通路を有し、該通路はグレインの長手軸線
    に直角に延長する面内で円形断面を有し、且つ全長に均
    等な断面を有し、さらに該通路は全て、実質的に同じ直
    径を有し、 該通路の長手方向中央軸線を円筒形グレインの長手軸線
    上に中心を有する複数の同心円上とし、 第１の同心円上の各通路の軸線が、第２の同心円上の隣
    接する各通路を含む第２の半径方向平面から角度オフセ
    ットされた第１の半径方向平面に配置されるように、第
    １の同心円上の各通路の軸線は、第２の同心円上の隣接
    通路の軸線からグレインの円周方向に離間され、 該第１の同心円上の隣接通路の軸線間の円周距離は、第
    ２の同心円上の隣接通路の軸線間の円周距離に等しく、 該第１の同心円上に配置された軸線を有する通路を画成
    する内面と、該第２の同心円上に配置された軸線を有す
    る最も隣接する通路を画成する内面との最短距離が、同
    じ同心円上に配置された軸線を有する隣接通路の内面間
    の最短距離に実質的に等しく、 前記角度オフセットが５度〜15度の範囲であることを特
    徴とするガス発生装置。
  12. 【請求項１２】特許請求の範囲第11項に記載の発明であ
    って、前記複数の通路が、前記第１及び第２の同心円上
    に軸線を有する少なくとも18個の通路と、前記同心円上
    に軸線を有する通路の直径よりも大きな直径を有し且つ
    グレインの長手軸線に一致する１本の軸線を有する１個
    の中央通路とを有し、こうして該グレインが合計少なく
    とも19個の通路を有するガス発生装置。
  13. 【請求項１３】特許請求の範囲第11項に記載の発明であ
    って、前記複数の通路が、同心円上に軸線を有する少な
    くとも36個の通路と、グレインの長手軸線に一致する軸
    線を有する１個の中央通路とを有し、こうして該グレイ
    ンが合計少なくとも37個の通路を有するガス発生装置。
  14. 【請求項１４】ガス発生装置であって、 長手方向中央軸線と、長手軸線に沿って離間し対向した
    半径方向延長端面と、を有する円筒形グレインを備え、 該グレインは、燃焼に際してガスを発生する材料からな
    り、 該グレインは、グレインを貫通して該対向端面に交叉す
    る複数の平行通路を有し、該通路はグレインの長手軸線
    に直角に延長する面内で円形断面を有し、且つ全長に均
    等な断面を有し、さらに該通路は全て、実質的に同じ直
    径を有し、 該通路の長手方向中央軸線を円筒形グレインの長手軸線
    上に中心を有する複数の同心円上とし、 第１の同心円上の各通路の軸線が、第２の同心円上の隣
    接する各通路を含む第２の半径方向平面から角度オフセ
    ットされた第１の半径方向平面に配置されるように、第
    １の同心円上の各通路の軸線は、第２の同心円上の隣接
    通路の軸線からグレインの円周方向に離間され、 該第１の同心円上の隣接通路の軸線間の円周距離は、第
    ２の同心円上の隣接通路の軸線間の円周距離に等しく、 該第１の同心円上に配置された軸線を有する通路を画成
    する内面と、該第２の同心円上に配置された軸線を有す
    る最も隣接する通路を画成する内面との最短距離が、同
    じ同心円上に配置された軸線を有する隣接通路の内面間
    の最短距離に実質的に等しく、 前記グレインが、該グレインの外面に沿って軸線方向に
    延長する複数の凹面を画成する面装置を有し、該凹面の
    それぞれの半径方向最内方部分からの前記第１及び第２
    の同心円の半径方向最外方に配置される隣接通路を画成
    する内面への最短距離が、前記第１及び第２の同心円の
    半径方向最外方に配置される隣接通路を画成する内面間
    の最短距離に実質的に等しいことを特徴とするガス発生
    装置。
  15. 【請求項１５】ガス発生装置であって、 長手方向中央軸線と、長手軸線に沿って離間し対向した
    半径方向延長端面と、を有する円筒形グレインを備え、 該グレインは、燃焼に際してガスを発生する材料からな
    り、 該グレインは、グレインを貫通して該対向端面に交叉す
    る複数の平行通路を有し、 該通路の長手方向中央軸線は、円筒形グレインの長手軸
    線上に中心を有する複数の同心円上にあり、 第１の同心円上の通路の軸線は、第２の同心円上の通路
    の軸線からグレインの円周方向に離間しており、 前記複数の通路は隣接する同心同上に軸線を有するよう
    に且つ隣接する通路を各頂点とする矩形を複数個形成す
    るように配置されており、該矩形の中心点を中心とする
    円形をなす突出部が前記グレインの端面のうち一方の端
    面に設けられており、且つ前記一方の端面から軸線方向
    に離間され、隣接面に係合して、グレインの燃焼間、グ
    レインの端面を横切るガス流のスペースを形成する面装
    置を有することを特徴とするガス発生装置。
  16. 【請求項１６】特許請求の範囲第15項に記載の発明であ
    って、前記グレインがグレインの外面に沿って軸線方向
    に延長する複数の凹面を画成する面装置を有し、該凹面
    の夫々が、前記矩形開口列の１つの中心の半径方向外方
    向に設けられているガス発生装置。
  17. 【請求項１７】特許請求の範囲第16項に記載の発明であ
    って、同心円の１つの半径方向最外方上に設けられてお
    り且つ前記矩形開口列を形成する前記通路の内面への、
    前記凹面の１つの半径方向最内方部分からの最短距離
    が、最外同心円上に設けられており且つ矩形開口列を形
    成する隣接通路の内面間の最短距離に実質的に等しいこ
    とを特徴とするガス発生装置。
  18. 【請求項１８】特許請求の範囲第17項に記載の発明であ
    って、前記最外同心円に隣接する同心円上に設けられて
    おり且つ矩形開口列を形成する隣接通路の内面間の最短
    距離が、前記凹面の１つの半径方向最内方部分と最外同
    心円上に設けられており且つ矩形開口列を形成する隣接
    通路の内面との最短距離に実質的に等しいことを特徴と
    するガス発生装置。
  19. 【請求項１９】ガス発生装置であって、 夫々中央長手軸線と、長手軸線に沿って離間し半径方向
    に延長した対向端面と、を有し、夫々燃焼に際してガス
    を発生する複数のグレインを備え、 各グレインが、グレインの外面から半径方向内方向に離
    間した位置で端面に交叉する貫通平行通路を有し、 各グレインの通路は、燃焼が生起して通路を通るガス流
    を発生する材料からなり、 各グレインの外面の両端面間に延長する複数の凹部を画
    成する面を有し、 複数のグレインを囲む構造物と、 該凹部に沿って延長し、凹部から突出して該構造物に係
    合して、グレインを抑止する細長の弾性可撓性リテーナ
    ー装置と、を備え、グレインの通路を軸線方向に一致さ
    せ構造物に作用する力の影響に対してグレインを緩衝す
    ることを特徴とするガス発生装置。
  20. 【請求項２０】特許請求の範囲第19項に記載の発明であ
    って、少なくともあるグレイン端面が、該端面から隣接
    するグレインとの係合部まで延長する突出部を有し、該
    両グレイン間での半径方向外方向へのガス流を可能と
    し、前記リテーナー装置が隣接するグレインの端部間の
    スペースをつなぎ、隣接する両グレインを相互連結させ
    ることを特徴とするガス発生装置。
  21. 【請求項２１】特許請求の範囲第19項に記載の装置であ
    って、前記リテーナー装置は、前記凹部内に配設されて
    おり、各グレインの外周を越えて突出する弾性管を備え
    ることを特徴とするガス発生装置。
  22. 【請求項２２】車両乗員抑止装置を膨張させるガスを発
    生する装置であって、 ガス発生材料からなり、矩形列に配列された複数のグレ
    インと、 該グレインを点火させる点火組立体と、を備え、 前記ガス発生材料が、燃焼に際してガスを発生する材料
    であり、 前記複数のグレインの少なくとも１個が、中央開口を有
    し、 前記点火組立体が、該開口に配置されており、 前記グレインの夫々が、円筒形であり、且つ長手方向中
    央軸線と、長手軸線に沿って離間し対向した半径方向延
    長端部と、を有し、該グレインの夫々が、該グレインを
    貫通して延長し、該端部と交叉する複数の通路を有し、
    該通路が互いに且つ該グレインの長手軸線に平行であ
    り、 各グレインの少なくとも１個の端部が、該端部から延長
    する突出部を有し、該突出部が隣接するグレインの端部
    からの突出部と係合し、両グレイン間に半径方向にガス
    を流すためのスペースを形成し、 各グレインが、グレインの外面上に整合した凹部と、該
    凹部に配置され且つ該凹部から突出し、グレイン内で平
    行な通路を整合させる弾性装置と、を有するガス発生装
    置。
JP62249671A 1986-10-03 1987-10-02 膨張性抑止装置用ガス発生装置 Expired - Lifetime JPH07108645B2 (ja)

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