JPH07149203A - 複合形膨張装置及び膨張気体生成方法 - Google Patents

複合形膨張装置及び膨張気体生成方法

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JPH07149203A JP6216152A JP21615294A JPH07149203A JP H07149203 A JPH07149203 A JP H07149203A JP 6216152 A JP6216152 A JP 6216152A JP 21615294 A JP21615294 A JP 21615294A JP H07149203 A JPH07149203 A JP H07149203A
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 車両用乗員拘束装置の膨張装置を膨張気体生
成の観点で改良する。 【構成】 複合形膨張装置１０は、加圧気体を貯留する
貯留室１４を備えた容器１２を具備する。貯留室１４内
には、気体発生材料を貯留する室４０を備えた気体発生
器ハウジング３０が配置される。気体発生材料は、発火
により微粒子を含有する高温気体を発生する。発生高温
気体から微粒子を除去するために、室４０の気体放出ノ
ズル４４の周囲で貯留室１４内に延びる濾過材料５１を
備えた濾過構造５０が容器１２内に設置される。濾過構
造５０は、発生高温気体と貯留気体とを混合して気体混
合物を形成する内部混合区画５４と、濾過材料５１との
接触により微粒子含有量を低減された気体と貯留気体と
を混合して車両用乗員拘束装置の膨張気体を形成する外
部混合区画５６とを貯留室１４内に画定する。膨張気体
は、ディフューザ８０によって車両用乗員拘束装置内に
分配される。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、広くは膨張式の拘束装
置に関し、詳しくは複合形膨張装置として知られる形式
の膨張装置とその中での気体の処理とに関する。
【０００２】
【従来の技術】膨張式の拘束装置で使用されるエアバッ
グを膨張させるための様々な形式の膨張装置が、従来技
術において明らかにされている。１つの形式では、選択
的放出によりエアバッグを膨張させる所定量の貯蔵加圧
気体が利用される。もう１つの形式では、発火によって
エアバッグを膨張させるに充分な所定量の気体を発生す
る可燃性の気体発生材料が気体供給源を構成する。第３
の形式では、貯蔵加圧気体と気体発生材料の燃焼生成物
との組合せからエアバッグ膨張気体が形成される。この
第３の形式は、一般に気体拡充形又は複合形の膨張装置
と呼称される。
【０００３】従来提案されている複合形膨張装置は、一
般に幾つかの問題点を有する。例えば、膨張装置内での
発火（気体発生）及び起爆材料の燃焼は、例外なく微粒
子物質を生成する。微粒子を含有する膨張装置の放出物
をエアバッグの膨張用に使用すると、微粒子物質がエア
バッグから車両内に排出されることになる。典型的に微
粒子物質は、多様な寸法を有し、人が吸引可能な範囲内
の大量の微粒子を含む。したがって、気体に担持される
微粒子物質が例えば従来のエアバッグ排出によって車両
の乗員室内に流されると、運転者や他の乗客によって微
粒子物質が好ましくなく吸引され、その結果、呼吸器官
の様々な問題が引き起こされる。またそのような微粒子
は、容易に空気で運ばれて霧状に四散するので、車両に
火災が生じたかのような間違った印象を生じさせる。
【０００４】このような複合形膨張装置の発火部分から
生じる気体状放出物を濾過することも、既に提案されて
いる。例えば米国特許第５，１３１，６８０号は、発火
材料と、発火生成された放出物を複合形膨張装置の加圧
気体貯留室へと通過させるオリフィスとの間に円形スク
リーン（１２８）を配置することを開示する。また、米
国特許第５，０１６，９１４号は、適当な寸法に形成さ
れた複数の孔を備える金属盤の利用を開示する。金属盤
は、発生した気体内に存在し得る大きな粒子群を捕獲す
るように作用する。
【０００５】複合形膨張装置の発火部分からの気体状放
出物を膨張装置の貯留加圧気体に接触する前に濾過する
これらの技術は、比較的高温の発生気体及び微粒子物質
から貯留気体への熱伝達を不適当に遅延させたり妨害し
たりする課題を一般に有する。一般に貯留気体へのその
ような熱伝達は、貯留気体の所望の膨張を得るために複
合形膨張装置において必要である。したがって、所望の
熱伝達の遅延又は妨害は、膨張装置の性能を減退させる
ことになる。また、膨張装置内の上記位置での微粒子の
濾過は、膨張装置内の気体流れに望ましくない影響を与
える。例えばこのような処理は、発火室の外部の気体流
れを不適当に制限し、発火室内の圧力を上昇させ、以て
発火室による構造上の欠点の潜在性を増加させる。
【０００６】上記の米国特許第５，０１６，９１４号は
また、蛇行経路に気体流れを拘束することにより、気体
発生材料の燃焼によって生じた追加量の比較的大きな粒
子群を、混合気体が膨張式車両用乗員拘束装置へ向かっ
て流れるときに混合気体から分離することを開示する。
その開示によれば、車両用乗員拘束装置の様々な構成部
分が協働して上記の蛇行経路を形成する。これらの構成
部分は、気体を外側の円筒形ディフューザに案内する容
器の穴群を備える。この容器は、内部に配置された気体
案内羽根と気体発生材料の発火によって生じた気体の流
れを制御する破裂盤とを好ましくは収容する。さらにこ
の特許は、好ましい実施例として、シリコングリース等
の被覆材料を容器の内表面に塗布し、粒子群を窒素ガス
噴流内にはね返すよりもむしろ容器内表面に溶着させる
ことを開示する。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら一般にこ
のような表面被覆は、例えば微粒子除去作用を有するフ
ィルタの使用に比べて、効果及び作用の点で幾つかの重
要な様相を呈する。まず、被覆上への粒子群の溶着又は
接着の本質は表面現象であるので、そのような除去方法
の効果は有効表面積の大きさに直接に関係する。実際の
ところ、このような表面被覆は接触表面積の大きさを比
較的限定するとともに、この表面処理の効果は有効表面
積が占有されるにしたがって典型的に減少する。
【０００８】また、そのような内表面被覆は固形粒子群
の溶着における所与の使用法であるかもしれないが、通
常そのような被覆は液相の粒子群を捕獲するのにさほど
効果的ではない。さらに、膨張装置内での液相粒子群の
凝集過程は、一般に当該接触面への熱伝達を含む。上記
のようなグリースで被覆された表面の場合、このような
熱伝達により、被覆材料が気体廃棄されて例えば望まし
くない被覆材料の気体状副産物が生じ、それが好ましか
らずもこの種の膨張装置から放出される気体の毒性の一
因となる。
【０００９】さらに、膨張装置内での気体流れの影響
は、このような被覆を利用した膨張装置の使用に関して
高まる。例えば膨張装置内で生成された高温気体がその
ような被覆に当たると、特にそのような被覆が温度上昇
によって軟化しがちなので、通常は被覆材料を変位させ
る傾向にある。このように、上記装置の作動に関連する
短時間でさえも、この特許は粒子を除去する被覆の使用
に関して排他的かつ根本的な信頼性を有しない。貯留加
圧気体への熱伝達を不適当に遅延させたり妨害したりす
ることなく、適正なエアバッグ配置を促進しつつ、膨張
装置からの微粒子物質の流出を防止又は低減させるため
に、安全で効果的で経済的な方法によって複合形膨張装
置を改良することが必要であり、かつ要望されている。
【００１０】本発明は、上記に関して技術上存在してい
るギャップを満たすために発明された。したがって本発
明の主目的は、車両用乗員拘束装置の膨張用に好適に使
用される改良形の膨張装置を提供することにある。本発
明のさらに特定的な目的は、前述の課題の幾つかを解決
することである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】本発明の主目的は、気体
発生材料を貯留する第１室及び貯蔵加圧気体を貯留する
第２室を備えた容器を具備し、車両用乗員拘束装置の膨
張用に好適に使用される装置によって、少なくとも部分
的に達成される。気体発生材料は、発火により気体発生
材料の微粒子及びその副産物を含有する高温気体を発生
する。この発生高温気体は、少なくとも１つの気体放出
ノズルにより第１室から第２室へ放出される。この装置
はさらに、容器に収容され、第１室の気体放出ノズルの
周囲で第２室内に延びる少なくとも１つの濾過材料を備
えた濾過構造を具備する。この濾過構造は、微粒子含有
発生高温気体の少なくとも１部分と貯留気体の少なくと
も１部分とを混合して気体混合物を形成する内部混合区
画を第２室内に画定する。また濾過構造は、微粒子含有
発生高温気体の少なくとも１部分からなる気体に接触し
て、この接触気体の微粒子含有量を低減する。さらに濾
過構造は、低減された微粒子含有量を有する気体と貯留
気体との混合物からなる車両用乗員拘束装置の膨張用に
使用される膨張気体を形成する外部混合区画を第２室内
に画定する。この装置はさらに、容器から膨張気体の少
なくとも１部分を流入させる少なくとも１つの制御オリ
フィスを備えたディフューザを具備する。このディフュ
ーザはさらに、流入した膨張気体の少なくとも１部分を
車両用乗員拘束装置内に分配する少なくとも１つの出口
を備える。
【００１２】従来技術は、複合形膨張装置の気体から微
粒子を充分に濾過することができない。例えば、複合形
膨張装置の発火部分の気体状放出物を膨張装置内の貯留
加圧気体に接触する前に濾過する従来技術は、一般に貯
留気体への熱伝達を不適当に遅延させ又は妨害する課題
を有する。
【００１３】本発明はさらに、車両用乗員拘束装置の複
合形膨張装置を提供する。この複合形膨張装置は、気体
発生材料を貯留する第１室及び貯蔵加圧気体を貯留する
第２室を備えた細長い円筒形の容器を具備する。気体発
生材料は、発火により気体発生材料の微粒子及びその副
産物を含有する高温気体を発生する。この微粒子含有発
生高温気体は、第１室の第１端部の第１端にて第２室の
第１内端部に対向配置された気体放出ノズルにより第１
室から第２室へ放出される。第１室の第１端は、第２室
の第１内端部から距離Ｄだけ離間されている。この複合
形膨張装置はさらに、容器に収容され、第１室の気体放
出ノズルの周囲で第１室の第１端から第２室の第１内端
部の方向へ距離Ｌだけ第２室内に延びる少なくとも１つ
の濾過材料からなる濾過構造を具備する。この濾過構造
は、第１室の第１端部の周りに固定され、微粒子含有発
生高温気体の少なくとも１部分と貯留気体の少なくとも
１部分とを混合して気体混合物を形成する内部混合区画
を第２室内に画定する。また濾過構造は、微粒子含有発
生高温気体の少なくとも１部分からなる気体に接触して
この接触気体の微粒子含有量を著しく低減する。さらに
濾過構造は、低減された微粒子含有量を有する気体と貯
留気体との混合物からなる車両用乗員拘束装置の膨張用
に使用される膨張気体を形成する外部混合区画を第２室
内にさらに画定する。この複合形膨張装置はさらに、容
器から膨張気体を流入させる少なくとも１つの制御オリ
フィス、及び膨張気体を車両用乗員拘束装置内に分配す
る少なくとも１つの出口を備えるディフューザを具備す
る。
【００１４】本発明はさらに、気体発生材料を貯留する
第１室及び貯蔵加圧気体を貯留する第２室を備えた容器
を具備して車両用乗員拘束装置の膨張用に適切に使用さ
れる装置において膨張気体を生成する方法を提供する。
この方法においては、第１室に貯留された気体発生材料
を発火させて、気体発生材料の微粒子及びその副産物を
含有する高温気体を発生させる。微粒子含有発生高温気
体は、少なくとも１つの気体放出ノズルによって、第１
室から第２室へ放出される。容器は、気体放出ノズルの
周囲で第２室内に延びる濾過構造を収容する。この濾過
構造は、少なくとも１つの濾過材料を備え、第２室内に
内部混合区画及び外部混合区画を画定する。微粒子含有
発生高温気体の少なくとも１部分が、貯留気体の少なく
とも１部分に内部混合区画内で混合されて気体混合物を
形成する。濾過構造は、微粒子含有発生高温気体の少な
くとも１部分からなる気体に接触してこの接触気体の微
粒子含有量を著しく低減する。外部混合区画内では、低
減された微粒子含有量を有する気体と貯留気体とが混合
されて車両用乗員拘束装置の膨張用に使用される膨張気
体を形成する。この膨張気体は、膨張気体の少なくとも
１部分を流入させる少なくとも１つの制御オリフィス、
及び流入した膨張気体の少なくとも１部分を車両用乗員
拘束装置内に分配する少なくとも１つの出口を備えるデ
ィフューザによって流される。
【００１５】なお本明細書で使用する『スラスト中立』
という用語は、例えば配置を行なう間の始動、又は船積
や保管や取扱いの間の偶発的な始動時の、零スラストの
膨張装置によって規定されるものである。すなわち膨張
装置の気体放出開口は、気体が相互に逆方向に放出され
るように位置決めされ、その結果、膨張装置を物理的に
移動させがちないかなる力も生じない。したがって膨張
装置は、それによって生じたエネルギーを一般に適所に
拡張させる。
【００１６】また、本発明において処理された気体（例
えば気体発生材料貯留室から放出される高温気体）の微
粒子含有量に関して使用される『著しく低減する』等の
用語は、そのような微粒子含有気体からの風媒微粒子の
少なくとも約２０％〜８０％の除去、一般的には約５０
％の除去を意味する。低減された微粒子含有量を有する
気体は、膨張式拘束装置で使用される膨張気体に関する
風媒微粒子の最大許容含有量を満たす膨張気体を形成す
るために使用できる。他の目的及び利点は、添付図面を
参照して為される以下の詳細な説明により、当業者に明
らかとなろう。なお理解を助けるために、添付の各図面
の同一部分には共通の参照符号を付す。
【００１７】
【実施例】本発明は、膨張装置内で使用される気体発生
材料の発火及び燃焼に関連して、膨張装置内で微粒子の
除去を行なうのに有効な内部濾過構造を有する膨張装置
（例えば複合形膨張装置）を提供する。図１は、車両の
乗客側の車両用膨張式拘束クッションを膨張させるため
に使用される複合形膨張装置１０を示す。以下において
本発明は、バン、ピックアップトラック及び特に乗用車
を含む自動車用の乗客側装置に関して説明されるが、運
転者側装置を含む他の形式の装置にも本発明を適用でき
ることは理解されよう。
【００１８】上記のような自動車に関して、乗客側装置
と運転者側装置との間に通常存在する物理的相違によ
り、例えば乗客側エアバッグは一般に運転者側装置で使
用されるエアバッグに比べて幾分大きく、したがって乗
客側装置は典型的に比較的大量の膨張気体を必要とす
る。本発明は、この乗客側装置に対して特に有用性を有
する。図１に示すように、膨張装置１０は細長い略円筒
形の圧力容器１２を備える。しかしながら所望により、
例えば円筒体、環状体、球体又は所定の中間的形状を含
む様々な寸法及び形状の圧力容器を、本発明の実施に際
して用いることもできる。
【００１９】容器１２は、気体の流れ方向を変えるとと
もに加圧下で供給された気体を貯留するために使用され
る貯留室（第２室）１４を備える。例えば、典型的に１
３．８〜２７．６MPa （２０００〜４０００psi ）の範
囲の圧力におけるアルゴン又は窒素等の不活性気体が、
貯留室１４を満たして加圧するために使用できる。しか
しながら貯留室１４は所望により、他の所定の気体（例
えば二酸化炭素、空気、他の不活性気体、又はそれらの
混合気体）や他の貯留圧力を有した気体を貯留するため
に使用できる。
【００２０】貯留室１４は細長い円筒形スリーブ１６に
よって形成される。スリーブ１６の第１端部２４には、
端部栓２０が周縁溶接２２によって密封式に取着され
る。端部栓２０は、貯留される気体を通して貯留室１４
に案内する通路（図示せず）を備える。貯留室１４が所
望圧力の気体によって満たされると、この通路は閉じら
れる。端部栓２０は別体又は一体部分として、低圧セン
サ（ＬＰＳ）と呼称される一般的な圧力スイッチ（図示
せず）を備える。この圧力スイッチは貯留室１４内の気
体圧力を監視して、貯留室１４内の圧力が所定圧力より
下がったときに車両乗員に警告を発することができる。
【００２１】気体発生器ハウジング３０は、スリーブ１
６の第２端部３２から貯留室１４内に密封式に配置され
る。気体発生器ハウジング３０の略中央部に形成された
カラー３４は、周縁溶接３６によってスリーブ１６に取
着される。気体発生器ハウジング３０は、供給された気
体発生材料を貯留する室（第１室）４０を備える。気体
発生材料は例えば、BKNO3 の粒状混合物等の発火薬や、
燃料として使用される結合剤と固形酸化剤（例えばポリ
塩化ビニル（燃料）と硝酸カリウム又は過塩素酸カリウ
ム（酸化剤））との組合せ等の成形可能な固形発射薬か
らなる。
【００２２】室４０は、中心開口又はノズルオリフィス
（気体放出ノズル）４４を有した内端部４２を形成する
端部４１を備える。気体発生材料の発火によって生じた
高温の気体は、ノズル４４を通って貯留室１４内に放出
される。このようなノズルの個数、配置又は形状は、当
業者にとって明らかな特定の装着形態に関する設計上の
要求を満たすように適当に変更できることは言うまでも
ない。高温気体は典型的に、気体発生材料の微粒子及び
その副産物を含有する。そのような微粒子物質の性質
は、気体発生材料自体の性質に少なくとも部分的に依存
するであろう。したがって例えばBKNO3 に関しては、典
型的な微粒子はボロン及び／又はカリウム化合物の性質
に依存する。
【００２３】内面５２及び外面５３を有した濾過材料５
１からなる濾過構造５０は、容器１２に収容され、室４
０の気体放出ノズル４４の周りで貯留室１４内に延び
る。濾過構造５０は略円筒形状を有し、気体発生器ハウ
ジング３０から端部栓２０の方向へ延びる。濾過構造５
０は貯留室１４内に、内部混合区画５４及び外部混合区
画５６を形成する。濾過構造５０の第１端部６０は、例
えば端部４１にて気体発生器ハウジング３０にスポット
溶接される。濾過構造５０を膨張装置１０の内部に適当
に位置決め及び設置する他の手段を、本発明の主題から
逸脱することなく所望により利用できることは理解され
よう。
【００２４】図示実施例において、気体発生器ハウジン
グ３０すなわち内端部４２は端部栓２０の内端面６１
（貯留室１４の第１内端部）から距離Ｄだけ分離され、
濾過構造５０は図示のように気体発生器ハウジング３０
すなわち内端部４２から端部栓２０の方向へ距離Ｌだけ
延びる。ＬはＤより短く、濾過構造５０の第２端部６２
は貯留室１４内で何物にも支持されない自立状態にあ
る。このように寸法設定された膨張装置において、気体
発生器ハウジング３０から放出される高温気体の一部分
は、矢印６４で示すように濾過材料５１を通り抜けるこ
とができ、或いは矢印６６で示すように例えば濾過構造
５０の内部を通ってその第２端部６２から出ることがで
きる。
【００２５】本発明における濾過構造の長さは、特定の
装着形態の詳細に応じて所望により適当に変更や修正を
行うことができる。例えば濾過構造は、膨張装置の実質
的端部まで延ばして例えばＬがＤに実質的に等しくなる
ように形成したり、第２端部６２が濾過材料５１を通ら
ない気体の通過を不能にするために例えば第２端部６２
を一体に絞ったり濾過材料で閉鎖（図示せず）するよう
に修正することができる。また所望により濾過構造５０
を、膨張装置の長手方向の他部分に選択的に支持又は固
定することもできる。例えば所望により、第２端部６２
をブラケット（図示せず）等によって端部栓２０に固定
できる。
【００２６】内部混合区画５４において、気体発生材料
の発火及び燃焼により形成されて室４０から貯留室１４
に放出された微粒子含有発生高温気体は、貯留室内の貯
留気体の少なくとも一部分に混合されて気体混合物を形
成する。高温気体はこのように伝播することにより、最
初に気体放出ノズル４４を通って室４０から放出された
ときに比べて減速かつ冷却される。したがって内部混合
区画５４は、気体を濾過構造に接触する前に減速かつ冷
却することを可能にし、その結果、上記のような発火室
から放出されたときの発生気体に通例的な速度及び温度
に普通は効果的に耐えることができないような様々な濾
過材料を使用できるようになる。
【００２７】濾過材料５１を用いた濾過構造５０は、そ
れに接触する微粒子含有気体における微粒子の少なくと
も一部分を除去するように作用する。この微粒子含有気
体は例えば、微粒子含有発生高温気体、及び／又は微粒
子含有発生高温気体からの微粒子の少なくとも一部分を
含む他の気体であり、例えば内部混合区画５４で形成さ
れた気体混合物や外部混合区画５６で形成された気体混
合物である。その結果、微粒子含有量を低減した気体が
形成される。一般にこのような微粒子除去は、処理され
た気体の微粒子含有量を著しく低減させる。例えば微粒
子含有発生高温気体から風媒微粒子を、少なくとも約２
０％〜約８０％、一般に少なくとも約５０％除去するこ
とができる。
【００２８】事実上このような微粒子除去は、一般に液
相微粒子の凝集及び／又は濾過材料５１上への微粒子の
捕獲の作用による。微粒子の凝集は、熱除去が相を変化
させるとともに有効濾過表面積上に微粒子凝集を生じさ
せるものであるが、濾過される微粒子含有気体が低速で
濾過材料５１に接触するときに促進されるものと理論立
てされる。したがって、内部混合区画内での発生気体と
貯留気体との混合によって生じる気体伝播の結果として
実現され得るような気体の減速及び冷却は、膨張装置か
らの放出に先立って気体から微粒子を除去する濾過構造
の有効性に寄与する。微粒子のさらなる除去は、濾過材
料５１内への微粒子の捕獲により微粒子（固体）を媒体
（気体）から物理的に分離することによって行なわれ
る。
【００２９】微粒子凝集等による微粒子の除去は、微粒
子含有気体と濾過構造との接触によって行なわれるもの
であり、濾過材料を通り抜ける気体部分からの微粒子の
除去に限定されるものではない。微粒子含有気体が濾過
材料５１の内面５２又は外面５３に接触するときに、気
体から微粒子を除去できるのである。上記観点において
濾過構造５０の濾過材料５１は、所望の微粒子凝集を行
なうに充分な表面積を好適に提供し、また所望の微粒子
捕獲を行なうに充分な多孔質蛇行流路を提供する。この
ように濾過構造５０は、複合形膨張装置１０から放出さ
れる微粒子の量を低減するのに役立つ。その結果、膨張
装置の放出物の毒性及び微粒子の制限が、充分に満足で
きるものとなる。
【００３０】外部混合区画５６において、外部混合区画
５６内の貯留気体は減少した微粒子含有量を有する気体
と混合され、車両用乗員拘束装置の膨張用に使用される
膨張気体を形成する。微粒子含有発生高温気体の一部分
は、図１に矢印６６で示すように、濾過構造５０の第２
端部６２を通って流出し、かつ外部混合区画５６内の貯
留気体及び／又は減少した微粒子含有量を有する気体と
混合される。このように通過する気体の量は、当業者に
とって自明でありかつ前述の説明から導かれるように、
所望により適当に制限又は制御して膨張装置から放出さ
れる気体に所望の微粒子含有量を付与することができ
る。
【００３１】図２及び図３は、濾過構造５０をさらに詳
細に示す。図３に示すように、濾過構造５０の形成に使
用される濾過材料５１は、外部及び内部の微細金属線材
スクリーン（又は拡張金属層）７０及び７２と、それら
の間のセラミック紙又は布帛等からなる濾過要素層７４
とを備える。本発明に係る濾過構造は、１つ以上の濾過
材料群からなる。実際のところ本発明の実施は、本発明
に係る濾過構造における比較的広範囲の濾過材料ないし
媒体の効果的使用を促進する。例えば濾過構造は、所望
により以下のような濾過材料の１つ又は組合せから形成
できる。すなわち、１．２７cm（１／２″）の水圧低下
における９．２〜６１m3/min/m2 （３０〜２００cfm/ft
2 ）の透過率を有するリテーム（LYTHERM : Lydall In
c. の商標）等のセラミック紙、カオテックス（KAO-TEX
: Thermal Ceramics Inc. の商標）やネクステル（NEX
TEL :３Ｍの商標）等のセラミック布帛、例えばNationa
l Standard Co. による典型的に約２０〜６０％の空間
部分を有する織物状ステンレス鋼線材（例えば１巻きの
４５×１７０メッシュのダッチ織ステンレス鋼、又は２
〜３巻きの３０×３０、５０×５０若しくは１００×１
００メッシュのステンレス鋼スクリーン等の微細線材ス
クリーン）、又は同様に約２０〜６０％の空間部分を有
する拡張ステンレス鋼等の拡張金網である。
【００３２】一般に上記のようなセラミック紙及びセラ
ミック布帛は、使用の際に上記のような織物状金属材料
又は拡張金属材料からなる１つ以上の支持層と組合せて
使用される。例えば多層濾過構造は、図３に示すような
サンドイッチ状形態を有することができる。この形態で
は、セラミック紙又はセラミック布帛等の濾過要素が上
記の３０×３０又は５０×５０メッシュの織物状ステン
レス鋼等の内部及び外部支持層の間に挟持される。
【００３３】図１に示す実施例では、気体発生器ハウジ
ング３０は、発火室４０に一体に隣接配置された膨張装
置用ディフューザ８０を備える。すなわちディフューザ
８０は、第１端部８４で発火室４０に連結される略円筒
形スリーブ８２を備える。ディフューザ８０の反対側の
第２端部８６は、容器１２の外側に延出する。略等間隔
配置された制御オリフィス９０は、第１端部８４に近接
して略円筒形スリーブ８２の周囲に位置決めされる。制
御オリフィス９０は、容器１２からの膨張気体のディフ
ューザ８０内への通路を形成する。この膨張気体は、デ
ィフューザ８０の第２端部８６に近接して離間配置され
た気体出口９２によって、膨張装置１０から出ることが
できる。
【００３４】長円形の気体出口９２は、ディフューザ８
０の第２端部８６の周方向へ略等間隔配置され、放出気
体を膨張装置１０の周方向へさらに均等に分配できるよ
うにするとともに、好ましくは膨張装置をスラスト中立
にする。しかしながら気体出口の個数、間隔及び形状
は、当業者に明らかな特定の装着形態に対応する設計上
の要求を満たすように適当に変更できる。
【００３５】図示実施例において、気体放出ノズル４４
は、ノズル４４が濾過構造５０の長手中心線９４に沿っ
てその一端に向けて中心合せされるように略位置決めさ
れる。気体放出ノズル４４を通って最初に発火室４０か
ら出る気体は、まず濾過構造５０の内部混合区画５４を
通って端部栓２０の方向へ略案内される。したがって発
生気体は、発火室４０から出るときに内部混合区画５４
内の貯留気体と混合される。
【００３６】図１の実施例において、発火室４０から最
初に出る気体はまず端部栓２０の方向へ略案内される
が、貯留室１４からの気体の放出を可能にする制御オリ
フィス９０は、それとは反対側の端部３２に配置され
る。したがって発火室４０から放出された気体は、貯留
室１４内への放出とそれに続くディフューザ８０の通過
との間で、少なくともほぼ１８０°の累積的な方向転換
を行なう。上述の詳細な説明は、理解の明確さのみを供
与するものであり、したがって本発明の範囲内での修正
が当業者にとって自明となるような不要な限定を有しな
いものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例による複合形膨張装置の概略
断面図である。
【図２】図１の線２−２に沿って矢印方向から見た図１
の複合形膨張装置の概略断面図である。
【図３】図２のＡ部分を示す複合形膨張装置の概略部分
断面図である。
【符号の説明】
１０…複合形膨張装置 １２…容器 １４…貯留室（第２室） ３０…気体発生器ハウジング ４０…室（第１室） ４４…気体放出ノズル ５０…濾過構造 ５１…濾過材料 ５４…内部混合区画 ５６…外部混合区画 ８０…ディフューザ ９０…制御オリフィス ９２…出口
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 リンダ エム．リンク アメリカ合衆国，ユタ 84310，リバティ, イースト 3711 ノース 4350

Claims (20)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 気体発生材料を貯留する第１室及び貯蔵
    加圧気体を貯留する第２室を備えた容器であって、該気
    体発生材料が発火により該気体発生材料の微粒子及びそ
    の副産物を含有する高温気体を発生し、発生高温気体が
    少なくとも１つの気体放出ノズルにより該第１室から該
    第２室へ放出されるようになっている容器と、 前記容器に収容され、前記第１室の気体放出ノズルの周
    囲で前記第２室内に延びる少なくとも１つの濾過材料を
    備えた濾過構造であって、微粒子含有発生高温気体の少
    なくとも１部分と貯留気体の少なくとも１部分とを混合
    して気体混合物を形成する内部混合区画を前記第２室内
    に画定し、微粒子含有発生高温気体の少なくとも１部分
    からなる気体に接触して該接触気体の微粒子含有量を低
    減し、低減された微粒子含有量を有する気体と貯留気体
    との混合物からなる車両用乗員拘束装置の膨張用に使用
    される膨張気体を形成する外部混合区画を前記第２室内
    にさらに画定する濾過構造と、 前記容器から膨張気体を流入させる少なくとも１つの制
    御オリフィス、及び膨張気体を車両用乗員拘束装置内に
    分配する少なくとも１つの出口を備えるディフューザ、
    とを具備して構成された、車両用乗員拘束装置の膨張用
    に使用される装置。
  2. 【請求項２】 前記濾過構造は内面及び外面を備え、微
    粒子含有量の低減が、該内面上での微粒子凝集と、微粒
    子含有発生高温気体の少なくとも１部分が前記濾過材料
    に接触して該濾過材料を通り抜けるときの該濾過材料内
    での微粒子捕獲とによって行なわれる請求項１に記載の
    装置。
  3. 【請求項３】 微粒子含有量の低減が、微粒子含有量の
    著しい低減である請求項２に記載の装置。
  4. 【請求項４】 微粒子含有量の低減が、前記外面上での
    微粒子凝集をさらに含んで行なわれる請求項３に記載の
    装置。
  5. 【請求項５】 前記第１室からの微粒子含有発生高温気
    体の放出と前記ディフューザ内への膨張気体の流入との
    間に、気体流れ方向に関する少なくとも約１８０°の累
    積的変化が存在する請求項１に記載の装置。
  6. 【請求項６】 前記濾過構造が、約２０〜６０％の空間
    部分を有する織物状ステンレス鋼スクリーンからなる少
    なくとも１つの支持層を具備する請求項１に記載の装
    置。
  7. 【請求項７】 前記濾過構造が、外部支持層及び内部支
    持層と、それらの間に配置される少なくとも１つの濾過
    材料の層とを具備する請求項６に記載の装置。
  8. 【請求項８】 前記濾過構造が、約２０〜６０％の空間
    部分を有する織物状ステンレス鋼スクリーンからなる外
    部支持層及び内部支持層と、それらの間に配置されるセ
    ラミック紙又はセラミック布帛からなる濾過材料の層と
    を具備する請求項６に記載の装置。
  9. 【請求項９】 ａ）前記気体放出ノズルが前記第１室の
    第１端部の第１端にて前記第２室の第１内端部に対向配
    置され、 ｂ）該第１室の第１端が該第２室の第１内端部から距離
    Ｄだけ離間され、 ｃ）前記濾過構造が細長い円筒形状を有して該第１室の
    第１端から該第２室の第１内端部の方向へ距離Ｌだけ延
    び、 ｄ）距離Ｌが距離Ｄより短い、請求項１に記載の装置。
  10. 【請求項１０】 気体発生材料を貯留する第１室及び貯
    蔵加圧気体を貯留する第２室を備えた細長い円筒形の容
    器であって、該気体発生材料が発火により該気体発生材
    料の微粒子及びその副産物を含有する高温気体を発生
    し、発生高温気体が該第１室の第１端部の第１端にて該
    第２室の第１内端部に対向配置された少なくとも１つの
    気体放出ノズルにより該第１室から該第２室へ放出さ
    れ、該第１室の第１端が該第２室の第１内端部から距離
    Ｄだけ離間されている容器と、 前記容器に収容され、前記第１室の気体放出ノズルの周
    囲で該第１室の第１端から前記第２室の第１内端部の方
    向へ距離Ｌだけ該第２室内に延びる少なくとも１つの濾
    過材料を備えた細長い円筒形の濾過構造であって、該第
    １室の第１端部の周りに固定され、微粒子含有発生高温
    気体の少なくとも１部分と貯留気体の少なくとも１部分
    とを混合して気体混合物を形成する内部混合区画を前記
    第２室内に画定し、微粒子含有発生高温気体の少なくと
    も１部分からなる気体に接触して該接触気体の微粒子含
    有量を著しく低減し、低減された微粒子含有量を有する
    気体と貯留気体との混合物からなる車両用乗員拘束装置
    の膨張用に使用される膨張気体を形成する外部混合区画
    を前記第２室内にさらに画定する濾過構造と、 前記容器から膨張気体を流入させる少なくとも１つの制
    御オリフィス、及び膨張気体を車両用乗員拘束装置内に
    分配する少なくとも１つの出口を備えるディフューザ、
    とを具備して構成された、車両用乗員拘束装置の複合形
    膨張装置。
  11. 【請求項１１】 距離Ｌが距離Ｄに実質的に等しい請求
    項１０に記載の複合形膨張装置。
  12. 【請求項１２】 距離Ｌが距離Ｄより短い請求項１０に
    記載の複合形膨張装置。
  13. 【請求項１３】 前記濾過構造の第１端が前記第１室の
    第１端部の周りに固定され、該濾過構造の反対側の第２
    端が前記第２室内で自立状態にある請求項１２に記載の
    複合形膨張装置。
  14. 【請求項１４】 前記濾過構造が、約２０〜６０％の空
    間部分を有する織物状ステンレス鋼スクリーンからなる
    少なくとも１つの支持層を具備する請求項１０に記載の
    装置。
  15. 【請求項１５】 前記濾過構造が、外部支持層及び内部
    支持層と、それらの間に配置される少なくとも１つの濾
    過材料の層とを具備する請求項１４に記載の装置。
  16. 【請求項１６】 前記濾過構造が、約２０〜６０％の空
    間部分を有する織物状ステンレス鋼スクリーンからなる
    外部支持層及び内部支持層と、それらの間に配置される
    セラミック紙又はセラミック布帛からなる濾過材料の層
    とを具備する請求項１４に記載の装置。
  17. 【請求項１７】 気体発生材料を貯留する第１室及び貯
    蔵加圧気体を貯留する第２室を備えた容器を具備して車
    両用乗員拘束装置の膨張用に使用される装置において膨
    張気体を生成する方法であって、 ａ）前記第１室に貯留された気体発生材料を発火させ
    て、該気体発生材料の微粒子及びその副産物を含有する
    高温気体を発生させ、 ｂ）少なくとも１つの気体放出ノズルによって、該気体
    放出ノズルの周囲で前記第２室内に延びる少なくとも１
    つの濾過材料を備えて該第２室内に内部混合区画及び外
    部混合区画を画定する濾過構造を収容した前記容器の、
    前記第１室から前記第２室へ微粒子含有発生高温気体を
    放出させ、 ｃ）微粒子含有発生高温気体の少なくとも１部分と貯留
    気体の少なくとも１部分とを前記内部混合区画内で混合
    して気体混合物を形成し、 ｄ）前記濾過構造に微粒子含有発生高温気体の少なくと
    も１部分からなる気体を接触させて該接触気体の微粒子
    含有量を著しく低減し、 ｅ）低減された微粒子含有量を有する気体と貯留気体と
    を前記外部混合区画内で混合して車両用乗員拘束装置の
    膨張用に使用される膨張気体を形成し、 ｆ）膨張気体の少なくとも１部分を流入させる少なくと
    も１つの制御オリフィス、及び流入した膨張気体の少な
    くとも１部分を車両用乗員拘束装置内に分配する少なく
    とも１つの出口を備えるディフューザによって膨張気体
    を流す、各ステップを有した膨張気体生成方法。
  18. 【請求項１８】 前記濾過構造が内面及び外面を備え、
    前記ステップｄ）は、該内面に微粒子含有発生高温気体
    からなる気体の少なくとも１部分を接触させて該濾過構
    造の該内面上に微粒子を凝集させることと、微粒子含有
    発生高温気体の少なくとも１部分が前記濾過材料に接触
    して該濾過材料を通り抜けるときに該濾過材料内で微粒
    子を捕獲することとを含む請求項１７に記載の膨張気体
    生成方法。
  19. 【請求項１９】 前記ステップｄ）は、前記濾過構造の
    前記外面に微粒子含有発生高温気体からなる気体の少な
    くとも１部分を接触させて該濾過構造の該外面上に微粒
    子を凝集させることをさらに含む請求項１８に記載の膨
    張気体生成方法。
  20. 【請求項２０】 前記第１室からの微粒子含有発生高温
    気体の放出と前記ディフューザ内への膨張気体の流入と
    の間に、気体流れ方向に関する少なくとも約１８０°の
    累積的変化が存在する請求項１８に記載の膨張気体生成
    方法。
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