JPH09175315A - 膨張可能な装置を膨張させるための装置と方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 流体燃料型インフレータ組体の性能を改良す
る。 【解決手段】 インフレータ組体６１０の貯蔵室６１４
は、第１端６２０及び第２端６２２を有したスリーブ６
１６により画成される。第２端６２２は、着火装置６３
６を取着した肩部６３０により部分的に閉鎖される。デ
フューザ組体６４０は、肩部６３０に関して貯蔵室６１
４の反対側に形成される。スリーブ６１６内の第１壁６
５０は燃料室６５４を画成し、第２壁６５２は燃焼室６
５６を画成する。着火装置６３６の着火により、燃料室
６５４の燃料の圧力が上昇して第１壁６５０が破裂し、
燃焼室６５６内で高温燃料が酸化体と混合して燃焼し、
高温燃焼ガスを生成する。次いで破裂板６６４が破裂
し、放出された高温燃焼ガスが貯蔵室６１４内の加圧ガ
スと混合し、膨張ガスを生成する。次いで破裂板６７０
が破裂して、膨張ガスが高温燃焼ガスの放出方向の反対
方向に放出される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、広くは膨張式拘束
システムに関し、より詳しくは、そのようなシステムで
使用される膨張式乗員拘束装置等の膨張可能な装置を膨
張させるための、一般にインフレータと称する装置に関
する。本発明はさらに、膨張可能な装置を膨張させるた
めの方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】膨張式拘束システム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インフレータ（膨
張装置）が、当該技術分野で開示されている。１つの形
式のインフレータは、所定量の貯蔵圧縮ガスを使用し、
圧縮ガスの選択的放出によりエアバッグを膨張させるも
のである。典型的なエアバッグを適切な速度で正確に膨
張させるために、この種のインフレータは一般に、比較
的大量のガスを比較的高圧で貯蔵する必要がある。高圧
貯蔵のために、ガス貯蔵室の壁群は一般に比較的厚く、
強度を向上させている。大容量で、しかも厚肉の壁を使
用する結果、インフレータの構造は比較的重く嵩張るも
のとなる。さらに、エアバッグ内への貯蔵ガスの放出を
起動するための技術を工夫しなければならない。

【０００３】他の形式のインフレータは、ガス源を例え
ば火工技術(pyrotechnic）による可燃性ガス発生剤から
得るものである。このガス発生剤は、燃焼時に、エアバ
ッグを膨張させるに充分な所定量のガスを発生する。典
型的にこの種のガス発生剤は、多様な固形粒状物質を含
む様々な望ましくない燃焼生成物を生じ得る。例えばイ
ンフレータの内部や周囲に濾過装置を組込むことによ
り、そのような固形粒状物質を除去することは、インフ
レータの構造及び製造工程を複雑にし、それに伴うコス
トを増加させる。

【０００４】しかも、この種のインフレータにおける放
出ガスの温度は、例えば所望水準のインフレータ性能並
びに使用されるガス発生剤の種類及び量を含む多数の相
関的因子に依存して、典型的に５００°Ｆ（２６０℃）
〜１２００°Ｆ（６４９℃）の間で変化する。したがっ
て、この種のインフレータと共に使用されるエアバッグ
は、一般にそのような高温に耐える材料から作成される
か、その材料によって被覆される。例えば、そのような
高温に曝される結果の溶け落ち(burn-through)を生じな
いように、エアバッグのナイロン（商標名）布帛材料に
ネオプレンを被着するか、又は１つ以上のネオプレン被
着ナイロン補修布を、エアバッグの最初に高温ガスがぶ
つかる部位に設置するようにして、ナイロン布帛から作
成されるエアバッグを提供できる。このような特別に製
造されたエアバッグは、製造コストが嵩むものである。

【０００５】さらに、乗物用の膨張式拘束システムが好
ましくは広範囲の状況に亙って正確に作動するように設
計されると同時に、上記のようなインフレータの構造的
特性は、周囲の状況の変化、特に温度の変化にとりわけ
敏感なものである。例えば、−４０°Ｆ（−４０℃）の
ような極低温での作動は、様々な装薬の特性に影響を及
ぼし、特定の有用な量の装薬を収容したインフレータか
ら生じるエアバッグの圧力を低下させる。

【０００６】第３の形式のインフレータでは、エアバッ
グ膨張ガスは、貯蔵圧縮ガスとガス発生剤の燃焼との組
合せによって生じる。この種のインフレータは一般に、
増加ガス(augmented gas) 型又はハイブリッド型のイン
フレータと称される。従来提案されているハイブリッド
型インフレータはいくつかの欠点を有する。例えばこの
種のインフレータは、一般に粒子含有量が比較的高いガ
スを生じる。

【０００７】さまざまな特別のインフレータ及びインフ
レータ組体が、従来技術において提案されている。米国
特許第 5,263,740号は、連続的に燃焼する膨張ガスと第
１着火材料とを単室に収容したインフレータ組体を開示
する。膨張ガスと着火材料との双方を単室に収容するこ
とは、製造及び保管を困難にし得る。例えば、装置の作
動待機時間の初期及び全体に、それら構成要素の濃度勾
配によって、着火材料が着火を完了する前にエアバッグ
内に放出されるとともに、エアバッグ内に放出される不
完全燃焼生成物の相対量が増加する可能性が高まる。

【０００８】また、例えば燃料と酸化体とを単室に貯蔵
する形式のガス発生装置は、製造及び保管のいずれの間
にも、ある極端な状況下で、自動着火（すなわち自己着
火）及びそれに関連して生じ得る危険に曝されることが
ある。しかも、そのような単貯蔵室組体から生じるガス
混合物が一般に比較的高温であるので、この種の構成は
高温ガス放出に関して上述したと同じ又は類似の欠点を
有する危惧がある。

【０００９】さらに、酸化体と着火材料との混合物を収
容するインフレータに一般に関連して生じる急速な圧力
及び温度上昇の結果として、この種のインフレータを正
確かつ所望通りに制御しかつ作動させることは困難であ
り、また複雑となる危惧がある。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】このように、上記した
種々の欠点を解消すべくエアバッグのインフレータを改
良することが必要であり、所望されている。特に、望ま
しくない燃焼生成物（特に粒状物質）を比較的低濃度で
含有する比較的低温のエアバッグ膨張ガスを供与するこ
とが要求されている。また、様々な燃料、酸化体及び貯
蔵ガスを用いて効果的に作動可能な、単純構造のインフ
レータが必要となっている。さらに、膨張ガス及び着火
材料の混合物の不都合な自動着火の可能性を低減又は排
除するインフレータ構造が所望されている。さらにま
た、限定量のみの酸素ガスと水分とを含有するエアバッ
グ膨張ガスを生成して、それに関連した課題を回避又は
低減することが望まれている。さらにまた、膨張時にエ
アバッグ内への可燃性混合物の不都合な導入を低減又は
回避するインフレータが所望されている。

【００１１】また、設計及び製造の多大な自由度を安全
に提供するインフレータ組体構造が要求されている。さ
らに、特定の乗物への適用における特定の膨張ガスの要
件に適合すべく特定のインフレータを構成できるよう
に、作動上の多大な自由度を提供することが望まれてい
る。また、より単純に、容易にかつ安価に組立てること
ができる構造を有したインフレータが要求されている。
さらにまた、生成されたガスと貯蔵ガスとの間に、それ
らの間の熱伝達が改善されるような、改良された接触及
び混合を提供するインフレータ組体構造が所望されてい
る。さらにまた、例えば低圧感知装置等の構造的特徴を
組込みかつ一体化させることを容易にするインフレータ
組体が望まれている。

【００１２】本発明の広い目的は、膨張可能な装置を膨
張させるための改良された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、上述した種々の課題の
幾つかを解決することにある。

【００１３】

【課題を解決するための手段】上記目的は、膨張可能な
装置を膨張させるための下記の装置により、少なくとも
部分的に達成できる。この装置は、第１室と第２室とを
有するハウジングを備える。第１室では、少なくとも１
つの流体形態の燃料と少なくとも１つの酸化体とが燃焼
して、高温燃焼ガスを含む燃焼生成物を生成する。第１
室は、第１室内の圧力の所定の上昇が生じたときに開放
され、それにより高温燃焼ガスの少なくとも一部分が第
１室から第１方向へ放出されるようになっている。

【００１４】この装置はさらに、第１室内の少なくとも
１つの流体形態の燃料と少なくとも１つの酸化体との燃
焼を開始させる着火手段を備える。ハウジングの第２室
は、加圧貯蔵ガスを収容する。第２室は、第１室の開放
時に第１室と流体流通状態にされ、第１室から放出され
た高温燃焼ガスが加圧貯蔵ガスと混合して膨張ガスを生
成する。第１室から放出された高温燃焼ガスが加圧貯蔵
ガスと混合して膨張ガスを生成した後に、第２室内の圧
力の所定の上昇が生じたときに第２室が開放され、それ
により膨張ガスの少なくとも一部分が第２室から第２方
向へ放出されるようになっている。

【００１５】この場合、膨張ガスは、第１室から放出さ
れた高温燃焼ガスに対して向流式に第２室から放出され
る。従来技術は、乗物への特定の適用における様々な膨
張ガスの要件に適合させるべく特定のインフレータを設
計することを容易にする目的で、設計上の自由度及び適
応性を所望程度に拡大することが困難である。さらに従
来技術は、インフレータの性能に相当に不利な影響を与
えることなく、生成されたガスと貯蔵されたガスとの間
に所望の接触及び混合を略完全に達成する、設計及び組
立の複雑さを低減したインフレータを提供することが困
難である。

【００１６】しかし本発明によれば、簡略化され改善さ
れた様々な作動態様が高い安全性のもとに得られる。本
発明はさらに、上記装置において、放出された第２室の
内容物を膨張可能な装置へ誘導する誘導手段をさらに具
備した装置を提供する。本発明はさらに、上記装置にお
いて、第１室が少なくとも部分的に、予め弱められた部
分を備えた壁によって画成され、予め弱められた部分
が、第１室内の圧力の所定の上昇が生じたときに破壊さ
れ、それにより第１室が開放されて、高温燃焼ガスの少
なくとも一部分が第１室から第１方向へ放出される装置
を提供する。

【００１７】本発明はさらに、上記装置において、第１
室が、少なくとも１つのガス放出口と、少なくとも１つ
のガス放出口を通常は閉鎖する封止手段とを備える装置
を提供する。本発明はさらに、上記装置において、封止
手段が破裂板からなる装置を提供する。

【００１８】本発明はさらに、上記装置において、封止
手段が逆転破裂板からなる装置を提供する。本発明はさ
らに、上記装置において、封止手段が、負荷圧力を含む
特定の作動条件での開放を容易にすべく予め弱められた
板からなる装置を提供する。本発明はさらに、上記装置
において、第２室が、少なくとも２つの排気口と、少な
くとも２つの排気口を通常は閉鎖する排気口封止手段と
を備える装置を提供する。

【００１９】本発明はさらに、上記装置において、排気
口封止手段が感圧式である装置を提供する。本発明はさ
らに、上記装置において、排気口封止手段が、少なくと
も２つの排気口の各々に対する独立した破裂板からなる
装置を提供する。本発明はさらに、上記装置において、
排気口封止手段が、少なくとも２つの排気口の少なくと
も２つに対する１つの破裂板からなる装置を提供する。

【００２０】本発明はさらに、上記装置において、排気
口封止手段が、排気口の全てに対する１つの破裂板から
なる装置を提供する。本発明はさらに、上記装置におい
て、少なくとも２つの排気口の第１の排気口が、少なく
とも２つの排気口の第２の排気口を開放するよりも低い
圧力で、選択的に開放される装置を提供する。

【００２１】本発明はさらに、上記装置において、第２
室内の圧力を監視するための低圧検知装置を備える装置
を提供する。本発明はさらに、上記装置において、第１
室の開放時に第１室がガス放出口を備え、第２室の開放
時に第２室が少なくとも２つの排気口を備え、ガス放出
口と排気口との間にガス流路が形成され、ガス流路上で
ガス放出口と排気口との間に介在される少なくとも２つ
の絞りオリフィスをさらに具備した装置を提供する。

【００２２】本発明はさらに、上記装置において、第１
室が第２室内に同心に配置される装置を提供する。本発
明はさらに、上記装置において、少なくとも１つの燃料
の流体形態が気体である装置を提供する。本発明はさら
に、上記装置において、少なくとも１つの燃料の流体形
態が液体である装置を提供する。

【００２３】本発明はさらに、上記装置において、少な
くとも１つの燃料の流体形態が微粉固体である装置を提
供する。本発明はさらに、上記装置において、単一端構
造からなる装置を提供する。さらに、本発明によれば、
膨張可能な装置を膨張させるための膨張装置であって、
第１室と第２室とを有する伸長形の管状ハウジングを備
えた装置が提供される。

【００２４】このハウジングは、第１端部と第２端部と
を備え、第１端部が第１端閉鎖部によって閉鎖されると
ともに、第２端部が第２端閉鎖部によって閉鎖される。
第１室は、ハウジングの第２端閉鎖部の少なくとも第１
部分に沿って、少なくとも部分的に壁により画成され
る。少なくとも１つの流体形態の燃料と少なくとも１つ
の酸化体とが、第１室内で燃焼して、高温燃焼ガスを含
む燃焼生成物を生成する。流体形態の燃料と酸化体との
燃焼により、第１室内の温度及び圧力が上昇し、第１室
内の圧力の所定の上昇が生じたときに第１室が開放し
て、それにより高温燃焼ガスの少なくとも一部分が第１
室から第２端閉鎖部の第１部分の反対方向へ放出される
ようになっている。

【００２５】この装置はさらに、第１室内の少なくとも
１つの流体形態の燃料と少なくとも１つの酸化体との燃
焼を開始させる着火手段を備える。ハウジングの第２室
は、第２端閉鎖部の少なくとも第２部分に沿って設けら
れる。第２室は、第２端閉鎖部の第２部分に少なくとも
１つの排気口を有し、少なくとも１つの排気口を通常は
閉鎖する封止手段を備える。第２室は、加圧貯蔵ガスを
収容して、第１室の開放時に第１室と流体流通状態にさ
れる。第１室から放出された高温燃焼ガスは加圧貯蔵ガ
スと混合して、固体粒子を実質的に有しない膨張ガスを
生成する。高温燃焼ガスと加圧貯蔵ガスとの混合によ
り、第２室内の温度及び圧力が上昇し、第１室から放出
された高温燃焼ガスが加圧貯蔵ガスと混合して膨張ガス
を生成した後に、第２室内の圧力の所定の上昇が生じた
ときに第２室の封止手段が開放されるようになってい
る。第２室の封止手段が開放されると、膨張ガスの少な
くとも一部分が第２室から少なくとも１つの排気口を通
って放出される。

【００２６】この装置はさらに、放出された第２室の内
容物を膨張可能な装置へ誘導する誘導手段を備える。本
発明はさらに、上記装置において、単一端構造からなる
装置を提供する。本発明はさらに、上記装置において、
第２室の一端に第１端閉鎖部によって境界が形成される
装置を提供する。

【００２７】本発明はさらに、上記装置において、第１
端閉鎖部によって境界が形成された第２室の一端に、第
２室内の圧力を監視する低圧検知装置が設けられる装置
を提供する。本発明はさらに、上記装置において、低圧
検知装置が膨張装置の一端に配置され、着火装置が膨張
装置の他端に配置される装置を提供する。

【００２８】さらに、本発明によれば、乗物用の膨張可
能な安全装置を膨張させるための方法が提供される。こ
の方法は、少なくとも１つの流体形態の燃料と少なくと
も１つの酸化体とを封止された第１室内で燃焼させて、
高温燃焼ガスを含む燃焼生成物を生成し、それにより第
１室内の温度及び圧力を上昇させ、第１室内の圧力の所
定の上昇が生じたときに第１室を開放して、高温燃焼ガ
スの少なくとも一部分を第１室から加圧貯蔵ガスを収容
した第２室へ放出させ、放出された高温燃焼ガスを第２
室の加圧貯蔵ガスと混合させて膨張ガスを生成し、この
混合により第２室内の温度及び圧力を上昇させ、第２室
内の圧力の所定の上昇が生じたときに第２室を開放し、
第２室から膨張ガスを放出させて、膨張可能な安全装置
を膨張させる、各ステップを有し、第１室から放出さ
れ、第２室で加圧貯蔵ガスに混合されて膨張ガスを生成
する高温燃焼ガスが、第１室からと第２室からとで互い
に逆方向に放出されることを特徴とする。

【００２９】本発明はさらに、上記方法において、少な
くとも１つの燃料の流体形態が気体である方法を提供す
る。本発明はさらに、上記方法において、少なくとも１
つの燃料の流体形態が液体である方法を提供する。本発
明はさらに、上記方法において、少なくとも１つの燃料
の流体形態が微粉固体である方法を提供する。

【００３０】なお本明細書において、室（又は容積部）
が「燃焼酸化体から離れて(free ofcombustion oxidan
t)」いる、との記載は、流体燃料の貯蔵中の圧力及び温
度の範囲に亙って、化学反応により生じた熱量（化学反
応速度は全温度に亙って零ではないので）が、周囲に消
散した熱量よりも少ないように、室（又は容積部）が酸
化体から充分に離されていることを意味する。そのよう
な化学反応の速度（及び化学反応により生じた熱量）
は、酸化体濃度及び温度に依存するので、最初に存在す
る酸化体の量を正確に制御することにより、生じた熱量
を低減することができる。

【００３１】また「当量比(equivalence ratio) 」
（φ）という用語は、燃焼工程に関して一般に使用され
るものである。当量比は、実際の燃料の酸化体に対する
比（Ｆ／Ｏ）_A を化学量論の燃料の酸化体に対する比
（Ｆ／Ｏ）_S で除したものである。すなわち、 φ＝（Ｆ／Ｏ）_A ／（Ｆ／Ｏ）_S （化学量論の反応(stoichiometric reaction) とは、全
ての反応物が消費されて、最も安定した形態にある生成
物に変換されるものと規定される唯一の反応である。例
えば酸化体を伴う炭化水素の燃焼において、化学量論の
反応では、反応物が完全に消費されて二酸化炭素(CO₂)
と水蒸気(H₂O) に変換される。反対に、同じ反応物を含
む反応において、生成物にCOが存在する場合には、COは
O₂と反応してCOよりも安定した生成物と見做されるCO₂
になるので、この反応は化学量論の反応ではない。）一
般に、所与の温度及び圧力の条件で、燃料と酸化体との
混合物は、当量比の特定の範囲のみに亙って引火性であ
る。

【００３２】また「向流(counterflow) 」という用語
は、ガス等の２つの流れの大部分が実質的に同一軸線に
沿って反対方向へ流れる状態を示すものとして、燃焼学
において広範に使用されるものであり、本明細書でも一
貫してその意味で使用する。また本明細書において、膨
張可能な装置を膨張させるインフレータ等の装置が「固
体粒子を有しない(free of solid particles) 」膨張ガ
スを生成する、との記載は、燃焼後に概して約２０％の
元の可燃性材料が、空気中に浮遊する固体を含む残留固
体として残されるような装置を意味する。

【００３３】

【発明の実施の形態】以下、添付図面を参照して、本発
明をその実施形態に基づき詳細に説明する。まず図１を
参照すると、エアバッグ等の乗員拘束具を膨張させるた
めの流体燃料型のインフレータ組体１０が示される。こ
こに開示する発明は、バン、ピックアップトラック及び
特に自動車を含む自動推進乗物で使用される運転者用、
助手席用、側面衝突用等の様々な形式のエアバッグ組体
に対して、広く適用できるものである。

【００３４】インフレータ組体１０は、貯蔵室１４を有
した圧力槽１２を備える。貯蔵室１４は、アルゴン又は
窒素等の不活性ガスで満たされ、典型的に２０００psi
〜４０００psi （１３．８MPa 〜２７．６MPa ）の範囲
の圧力まで加圧されている。貯蔵室１４は、第１端２０
及び第２端２２を有した伸長形の略円筒形スリーブ１６
によって画成される。第１端２０は、一体の肩部２４に
よって部分的に閉鎖される。スリーブの第１端２０に
は、デフューザ組体２６が円周溶接部２７により密封関
係のもとに取着される。スリーブの第２端２２には、燃
焼室組体３０が円周溶接部３１により密封式に取着され
る。

【００３５】デフューザ組体２６は、蓋部３４と基部３
６とを有して拡散室４０を画成する略円筒形スリーブ３
２を備える。蓋部３４及び基部３６は、それぞれ閉鎖第
１端４２ａ及び４２ｂと開放第２端４４ａ及び４４ｂと
を備える。蓋部３４は、閉鎖第１端４２ａの近傍に複数
の穴４６を備え、それら穴４６を介してインフレータ組
体１０からエアバッグ組体（図示せず）へ膨張ガスを配
給する。さらに基部３６は、閉鎖第１端４２ｂの近傍に
複数の穴４８を備え、それら穴４８を介して貯蔵室１４
から拡散室４０へ膨張ガスを通過させる。

【００３６】デフューザ組体２６の蓋部３４及び基部３
６は、互いに整合配置されて、それぞれの開放第２端４
４ａ及び４４ｂが、例えばそれらに当接される破裂板５
０等の封止手段によって閉鎖される。破裂板５０はその
周縁で、円周溶接部５１により、蓋部３４及び基部３６
のそれぞれに密封関係のもとに連結される。静止状態で
は、破裂板５０は貯蔵室１４の収容物をエアバッグから
分離するように作用する。

【００３７】燃焼室組体３０は、蓋部５４と基部５６と
を有して燃焼室６０を画成する。燃焼室６０内には、引
火性混合物を構成する１つ以上の流体燃料と１つ以上の
酸化体とが貯蔵される。この実施形態では、１つ以上の
流体燃料と１つ以上の酸化体とはいずれも、密接状態に
あるとともに、比較的高圧（例えば約５００psi 〜２５
００psi （３．４MPa 〜１７．２MPa ）にある。一般に
この圧力は、好ましくは約１２００psi （８．３MPa ）
以上であり、さらに好ましくは約１６００psi〜２１０
０psi （１１MPa 〜１４．５MPa ）である。貯蔵室１４
に貯蔵されたガスと同様に、燃焼室６０内に比較的高圧
でガスを貯蔵することは、インフレータ組体の全体寸法
を削減することを有利に促進するとともに着火遅れを低
減できる。その結果、インフレータ組体の性能が向上か
つ迅速化され、例えば温度及び反応速度の上昇により、
燃料をさらに完全に燃焼させることができる。さらにこ
のインフレータ組体では、不完全燃焼生成物の排出が低
減又は排除される。

【００３８】燃焼室組体３０の蓋部５４は、側壁６４を
有したスリーブ６２を備え、側壁６４には連結肩部６８
を介して円蓋６６が連結される。円蓋６６は、ガス放出
口７０と称するオリフィスを備える。ガス放出口７０
は、通常は例えば破裂板７２等の封止手段によって閉鎖
される。破裂板７２はその周縁で、円周溶接部７３によ
り、円蓋６６に密封式に連結される。

【００３９】燃焼室組体３０の円蓋６６は、燃焼室６０
内での引火性混合物の燃焼により生じる内圧に耐えるよ
うに設計される。静止状態では、破裂板７２は貯蔵室１
４を密封状態に維持するように作用する。燃焼室組体３
０の基部５６は、基部リング７４と、連結肩部７８を介
して基部リング７４に連結された基部キャップ７６とを
備える。連結肩部７８は、基部５６をスリーブ６２に対
して位置決めするとともに、基部５６を蓋部５４に密封
状態で連結する円周溶接部７９を位置決めする好都合な
手段として作用する。基部キャップ７６は穴８０を有
し、着火装置８２（後に詳述する）が穴８０を通して、
溶接部８３を有した縁曲げ(crimping)等の適当な気密シ
ール手段により、燃焼室６０内に密封式に連結される。

【００４０】衝突検知時のような作動時に、電気信号が
着火装置８２に送られる。以下に詳述するように、着火
装置は、選択された適当な方法により、燃焼室６０に収
容された流体燃料／酸化体混合物に着火する。引火性混
合物の燃焼により生じた高温ガスは、燃焼室６０内の圧
力を急速に上昇させる。燃焼室６０内のガス圧力が破裂
板７２の構造的性能を超えると、破裂板７２は破裂する
か、或いはガス放出口７０を通って貯蔵室１４に至る高
温ガスの通過を許容する。燃焼室６０から放出された高
温燃焼ガスは、独立した貯蔵室１４に貯蔵された加圧ガ
スと混合し、膨張可能な拘束装置（例えばエアバッグ）
の膨張に使用される膨張ガスを生成する。貯蔵された不
活性ガスによって燃焼ガスを増大させることにより、燃
焼ガス単体の場合に比べて、より低い温度、及びより低
減された副産物（CO、NO_X 、H₂O等）濃度を有する膨張
ガスが生成される。

【００４１】貯蔵室１４内のガス圧力が破裂板５０の構
造的性能を超えると、破裂板５０は破裂するか、或いは
デフューザ組体２６の基部３６を通って蓋部３４に至る
膨張ガスの通過を許容し、それにより膨張ガスが複数の
穴４６を通してエアバッグ組体内に放出される。上記し
た装置で使用できる流体燃料は、選択された状況のもと
に適当な割合で１つ以上の適当な酸化体（単独で又は１
つ以上の不活性ガスを伴って）と共に使用する場合に引
火性混合物を生成するような、広範囲のガス、蒸気、微
粉固体、微細液体を含むものである。

【００４２】このような流体燃料は、水素、並びに炭化
水素及び炭化水素誘導体燃料等の炭化水素を基材とした
燃料を含む。例えばそのような炭化水素燃料は、ナフテ
ン系、オレフィン系及びパラフィン系の炭化水素グルー
プを構成する炭化水素燃料、特にC₁〜C₄パラフィン系炭
化水素燃料を含む。本発明の実施において使用できる適
当な燃料は、例えばガソリン、ケロシン、オクタンを含
む。さらに、例えば様々なアルコール、エーテル及びエ
ステルを構成する炭化水素誘導体燃料（特に４個又はそ
れ以下の炭素原子を有するものであって、特にエチル及
びプロピルアルコール等のアルコール）は、本発明の実
施において有利に使用できる。

【００４３】一般に、本発明の実施において使用できる
微粉固体燃料は、インフレータ装置を不都合に大型化す
ることなく、所定体積の貯蔵ガスを加熱して膨張式拘束
装置を所望速度で膨張させるに充分なエネルギ量と反応
性とを有しなければならない。さらにそのような燃料
は、充分な高濃度で有毒であるか毒性を生じるような燃
焼生成物（例えばCO、NO、HCN 、NH₃ 等）を、許容レベ
ルだけ生成するものであることが望ましい。

【００４４】本発明の実施において使用できる微粉固体
燃料は、以下のような１つ以上の様々な粉末又は微粉を
含むことができる。すなわち、 ａ）石炭及び石炭製品（例えば無煙炭、歴青炭、亜歴青
炭等で、多様な揮発分を有するもの）、木炭、オイルシ
ェール粉並びにコークス等の炭質材料、 ｂ）綿、木及びピート（例えば酢酸セルロース、メチル
セルロース、エチルセルロース、硝酸セルロース、木
粉、紙粉等の、様々なセルロース系材料）、 ｃ）食飼料（小麦粉、澱粉、穀物粉等）、 ｄ）プラスチック、ゴム及び樹脂（エポキシ、ポリエス
テル及びポリエチレン等）、並びに ｅ）金属及び合金材料（アルミニウム、マグネシウム、
チタン等の、粉末、粗粒、切削屑であって、純粋体又は
複合体）。

【００４５】このような燃料は、所望により、液体、蒸
気及び水／水蒸気混合体を様々な含有率で有した混合体
に保持できる。さらに、本発明の実施において使用でき
る微粉固体燃料は、典型的には様々な寸法及び形状を有
した固体粒子を含有する。しかし一般に、そのような微
粉固体燃料の粒子寸法は、典型的に約５μm 〜５００μ
m の範囲、好ましくは約１０μm 〜１２５μm の範囲で
多様なものであり、その平均粒子寸法は１０μm 〜４０
μm の範囲にある。実際に、このような寸法の微粉固体
燃料は、所望の急速かつ完全な燃焼を達成できるので、
対応のインフレータ組体における微粒子濾過手段の必要
性を低減し、又は排除する。

【００４６】微粉固体燃料を使用することにより、工程
上の様々な利点が生じる。例えばこの種の固体燃料は、
少なくとも気体燃料や液体燃料と比較して、取扱に関す
る要件を簡略化でき、適当な燃料貯蔵室内での貯蔵を容
易にする。このような取扱の容易性により、製造コスト
を削減できる。特に、液体炭化水素及び液体炭化水素誘
導体（例えばアルコール）等の燃料材料は、限定的比率
で、通常は燃料と見做されない水等の材料を含有するこ
とができる。これは特に、通常は完全な水分離を実質的
に実現できないような燃料材料の場合に言える。さら
に、例えば約１０vol%以下、典型的には約４vol%〜８vo
l%の少量の水が存在することにより、インフレータ組体
の低温特性に重大な影響を及ぼすことなく、インフレー
タ組体の不都合な自動着火の可能性を有利に低減でき
る。

【００４７】また、所望により、様々な燃料材料を互い
に混合して使用することもできる。これは特に、通常は
完全分離を実質的に実現できないような燃料材料（例え
ば商用銘柄のブタン）の場合に言える。例えば、使用さ
れている燃料混合物は、 ａ）約８０％のエチルアルコール、８％〜１０％のメチ
ルアルコール、及び４％〜８％の水を含有し、他の様々
な炭化水素種を構成する残余成分(balance) を有した混
合アルコール、並びに ｂ）約９０％以上（例えば約９５％）のブタン、及び２
％〜６％（例えば約４％）のプロパンを含有し、メタ
ン、エタン及び他の様々な微量(trace) 炭化水素種を構
成する残余成分を有した混合アルカン、である。そのよ
うな燃料材料の一例は、ユニオンカーバイドケミカルア
ンドプラスチックカンパニー社(Union Carbide Chemica
ls and Plastics Company Inc.) から「ANHYDROL SOLVE
NT SPECIAL, PM-4083, 200 Proof」として販売されてい
る、８５．８％のエタノールと１３．３％のメタノール
と、０．９％のメチルイソブチルケトンとを含有する変
性エタノールである。

【００４８】さらにそのような燃料は、異なる状態（例
えば気体、液体及び固体）にある２つ以上の燃料の多相
混合物として使用できる。例えば、使用される流体燃料
は、例えば澱粉とエチルアルコールのように、微粉固体
燃料と液体燃料との混合物から構成できる。同様に流体
燃料は、気体燃料を液体燃料に密接保持してなる混合物
から構成できる。例えばそのような気体燃料は、容器内
に保持された炭酸飲料と同様にして、圧力下で液体燃料
に接触保持される。

【００４９】本発明で使用可能な酸化体は、例えば純酸
素、空気、希釈空気、並びに窒素、二酸化炭素及び貴ガ
ス（ヘリウム、アルゴン、キセノン等）等の１つ以上の
希釈ガスに結合された酸素を含む、様々な酸素含有ガス
を含むものである。実際には、純酸素（O₂）の使用は、
次のような多くの理由により不都合を生じ得る。すなわ
ち純酸素の使用は、 １）製造の点で取扱いの困難さを露呈し、 ２）自動着火の困難性を増大する危惧があり、 ３）適量（理論量又は近似理論量、０．８≦φ≦１．
２）の燃料と組合せたときに、（特にそのようなインフ
レータ構造に関連した高圧で）非常に高い燃焼温度が生
じる危惧があり、 ４）０．８以下の当量比で、過剰量の酸素及び一酸化炭
素が問題となる危惧がある。

【００５０】以上の観点で、アルゴンと酸素との混合物
が好適であろう。アルゴンは有利なことに、比較的不活
性で、安価で、安全で、かつ取扱が容易である。そのよ
うな混合物の成分の好ましい相対量は、一般に、インフ
レータの形状やそれに使用される特定の燃料等の要因に
よって決まる。例えば、５０vol%〜６５vol%の酸素とア
ルゴンからなる残余成分との酸化体混合物は、エチルア
ルコール基材の燃料を収容する組体にて有利に使用でき
る。

【００５１】そのような酸化体混合物は、酸化体を追加
する前に酸化体収容室に最初から存在したような少量の
空気と共に使用できる。さらに、微粉固体燃料と共に使
用される酸化体に関しては、前述した酸化体を使用でき
るが、高圧における濃縮酸素混合物が好適であると考え
られる。「濃縮酸素」を有する混合物とは、空気に類似
した酸素濃度を有する混合物に対応する呼称である。し
たがって、約２１％以上の酸素を含有する混合物を、本
明細書では「濃縮酸素」混合物と称する。

【００５２】本発明の実施において、そのような濃縮酸
素の酸化体混合物は、一般に約５００psia〜約２０００
psia（約３．４５MPa 〜約２０．７MPa ）の範囲、好ま
しくは約１０００psia〜約２０００psia（約６．９MPa
〜約１３．８MPa ）の範囲の圧力を有する。また前述し
たように、酸素は不活性ガスと混合できる。さらに、約
３５％〜６５％の酸素と、約２％〜２０％のヘリウム
と、１つ以上の不活性ガス（ヘリウム、アルゴン、窒素
等）を構成する残余成分とを含有した酸化体混合物を、
単独で、又は様々な相対量で使用することは有利であ
る。これら成分の相対量、特にヘリウムの量を、特定の
インフレータ構造に対応して適宜に変更できることは、
当業者にとって自明であろう。例えば、約６０％の酸素
と約２５％のアルゴンと約１５％のヘリウムとからなる
酸化体混合物は、高温特性、低温特性及び着火遅れ特性
の少なくともいずれかを改善するとともに、製造工程中
の装置からの漏れの検出を容易にする。

【００５３】このように本発明は、広範囲の燃料を様々
な形態（気体、液体、固体、及び２つ以上の燃料材料か
らなる多相混合物を含むそれらの混合体等）で使用する
こと、多様な種類の酸化体を使用すること、並びに燃料
及び種々の酸化体の相対量を広範囲に設定して使用する
ことを可能にする。本発明のインフレータ組体は一般
に、０．４≦φ≦１．６の範囲、好ましくは０．５≦φ
≦０．８の範囲の当量比で作動されることが望ましい。

【００５４】図２及び図３は、上記したインフレータ組
体１０に類似した流体燃料型のインフレータ組体２１０
及び３１０をそれぞれ示す。各インフレータ組体２１０
及び３１０はそれぞれ、貯蔵室２１４及び３１４、デフ
ューザ組体２２６及び３２６、並びに燃焼室組体２３０
及び３３０を備える。しかし流体燃料型インフレータ組
体２１０、３１０はいずれも、以下に詳述するように、
流体燃料を燃焼酸化体から離して貯蔵する独立した流体
燃料貯蔵部材を備える点で、インフレータ組体１０とは
異なっている。この貯蔵部材は、例えば１０年〜１５年
又はそれ以上の年数に亙って貯蔵するような、長期貯蔵
を容易にするために所望されるものである。

【００５５】特に図２に示すように、流体燃料型インフ
レータ組体２１０の燃焼室組体２３０は、インフレータ
組体１０と同様の蓋部２５４及び基部２５６を備える
が、第１端２８５及び第２端２８６を有して燃料室２８
７を画成する環状の円筒壁２８４を備える。円筒壁２８
４は、基部キャップの穴２８０にて溶接部２８３ａを介
して燃焼室２６０内に密封式に取着される。第１端２８
５は、通常は破裂板２８８により閉鎖される。破裂板２
８８はその周縁で、円周溶接部２８３ｂにより第１端２
８５に密封式に連結される。第２端２８６には、着火装
置２８２が溶接部２８３ｃにより密封関係のもとに取着
される。燃料室２８７内には流体燃料が、燃焼室２６０
内に貯蔵された酸化体から離れて独立して貯蔵される。

【００５６】上記構造のインフレータ組体２１０の作動
時には、例えば衝突検知により、電気信号が着火装置２
８２に送られる。このようなインフレータ組体では、着
火装置は火工(pyrotechnic) 式であることが望ましい。
以下に詳述するように、火工式の着火装置は、 １）燃料を酸化体から分離する分離手段を破裂させるに
充分なエネルギ出力を有利に生成でき、 ２）燃焼室内で燃料を適切に分散させて気化でき、 ３）それにより生じた燃料／酸化体混合物を着火するに
充分な残留熱を付与できる。

【００５７】このような着火装置２８２は、適当な電気
信号を受取ると発火して、粒子を含む高温排出物を燃料
室２８７内に放出する。それにより、燃料室２８７内に
貯蔵された燃料の温度及び圧力が上昇する。例えば圧力
及び熱の少なくともいずれかが破裂板２８８の構造的性
能を超えると、破裂板２８８は破裂するか、或いは第１
端２８５を通って燃焼室２６０に至る高温燃料の通過を
許容する。燃焼室２６０内では、高温燃料が酸化体と混
合して、高温及び高圧での着火及び燃焼を引き起こす。

【００５８】燃焼室２６０内のガス圧力が破裂板２７２
の構造的性能を超えると、破裂板２７２は破裂するか、
或いはガス放出口２７０を通って貯蔵室２１４に至る高
温ガスの通過を許容する。そこで、燃焼室２６０から放
出された高温燃焼ガスは、貯蔵室２１４内に貯蔵された
加圧ガスと混合し、膨張可能な拘束装置（例えばエアバ
ッグ）の膨張に使用される膨張ガスを生成する。

【００５９】貯蔵室２１４内のガス圧力が破裂板２５０
の構造的性能を超えると、破裂板２５０は破裂するか、
或いはデフューザ組体２２６の基部２３６を通って蓋部
２３４に至る膨張ガスの通過を許容し、それにより膨張
ガスが複数の穴２４６を通してエアバッグ組体内に放出
される。図３は、流体燃料を燃焼酸化体から離して独立
した流体燃料貯蔵部材に貯蔵する形式の流体燃料型イン
フレータ組体３１０を示す。

【００６０】図３に示すように、流体燃料型インフレー
タ組体３１０は、上記した流体燃料型インフレータ組体
２１０に類似したものであるが、例えば破裂板によって
封止された固定壁の燃料貯蔵部材を備える代わりに、着
火装置３８２に隣接して燃焼室３６０内に収容された破
裂可能な可撓壁の袋(bladder) ３９０を備える。図示の
ように、袋３９０は、第１端３８５及び第２端３８６を
有した環状の円筒壁３８４内に嵌入できる。図２のイン
フレータ組体２１０と同様に、円筒壁３８４は、基部キ
ャップの穴３８０にて溶接部３８３ａを介して燃焼室３
６０内に密封式に取着される。また同様に、着火装置３
８２は溶接部３８３ｃにより密封関係のもとに第２端３
８６に取着される。しかし、第１端３８５は開放状態に
置かれ、燃料の袋３９０が、着火装置３８２の発射端に
隣接して円筒壁３８４の環状穴内に嵌入される。

【００６１】好ましくは袋３９０は、それに貯蔵される
流体燃料に対し充分な不浸透性を有する材料から作成さ
れ、それにより燃料と、隣接ないし囲繞する燃焼室３６
０に貯蔵された酸化体との不都合な混合が防止される。
このインフレータ組体では、上記した燃料用の袋を使用
することにより、流体燃料が燃焼酸化体から分離して貯
蔵される。

【００６２】上記のインフレータ組体３１０の作動時に
は、例えば衝突検知により、電気信号が着火装置３８２
に送られる。このようなインフレータ組体では、着火装
置は火工式であることが望ましい。またこのようなイン
フレータ組体では、火工式の着火装置は、 １）可撓壁の袋を破裂させるに充分なエネルギ（例えば
熱）出力を有利に生成でき、 ２）燃焼室内で燃料を適切に分散でき、 ３）それにより生じた燃料／酸化体混合物を着火するに
充分な残留熱を付与できる。

【００６３】このような着火装置３８２は、適当な電気
信号を受取ると発火して、粒子を含む高温排出物を隣接
する燃料袋３９０の表面に放出する。それにより、袋３
９０に穴が明けられ（又は開放され）て、袋から出た燃
料と燃焼室３６０内に貯蔵された酸化体とが混合する。
すなわち燃料は、着火装置のエネルギ出力により酸化体
内に分散され、気化される。そして、着火装置から外方
に放出される残留熱及び高温輻射粒子群が、効果的な着
火源として作用する。このようにして、燃料と酸化体と
の混合物が着火し、燃焼する。

【００６４】図１及び図２に示したインフレータ組体と
同様に、引火性混合物の燃焼によって生じる高温ガス
は、燃焼室３６０内に急速な圧力上昇を引き起こし、次
いでガス放出口３７０を通して貯蔵室３１４に高温ガス
を通過させる。そこで、燃焼室３６０から放出された高
温燃焼ガスは、図１及び図２のインフレータ組体と同様
にして、貯蔵室３１４内に貯蔵された加圧ガスと混合
し、膨張可能な装置（例えばエアバッグ）の膨張に使用
される膨張ガスを生成する。

【００６５】袋を燃焼室内に配置する前、例えば燃焼室
内に酸化体を追加する前に、袋に燃料を適切に充填し、
次いで燃焼室に所定圧力で酸化体を充填することによ
り、充填工程は比較的安全かつ容易になる。また、同様
の燃料収納袋を有したインフレータ組体は、燃料と酸化
体とを短期間だけ分離することが必要とされ要求される
適用において利用できる。例えば、そのような燃料収納
用の可撓壁を有した袋は、インフレータ組体の製造工程
における搭載作業や封止（例えば溶接）作業の間、例え
ば燃料収納袋を収容する酸化体室の搭載及び封止作業の
間に、燃料と酸化体とを分離状態に保持するために使用
できる。そのような搭載作業や封止作業の後には、燃料
と酸化体とを分離状態に維持することはもはや不要とな
り、また要求されないであろう。一般に、燃料と酸化体
との比較的短期間のみの分離が要求される場合には、袋
の材料の構造的完全性はさほど必要とされず、例えば袋
の材料は、そのような比較的短期間での不都合な混合を
防止するに充分な程度の不浸透性を必要とする。

【００６６】一般に、流体燃料が燃焼酸化体から分離し
て貯蔵部材内に貯蔵されるようなインフレータ組体で使
用できる流体燃料は、既に述べたものと同様に、様々な
気体、液化ガス、液体燃料、微粉固体、及びそれらの２
つ以上からなる多相混合物を含むことができる。前述し
たように、インフレータ組体の全体寸法を削減しつつ性
能基準を満たすために、酸化体は比較的高圧で貯蔵され
る。気体燃料の使用に関しては、気体燃料を、酸化体の
貯蔵圧力と同様の範囲（例えば略同一）の圧力で貯蔵す
ることが望ましい。本発明に係るインフレータ組体の構
造は、概して、燃料と酸化体との間の隔離壁（例えば破
裂板又は燃料袋の壁）を破壊し、焼尽し又は破裂させる
に充分なエネルギを供給する着火装置に依存しているの
で、気体燃料と酸化体とを略同一の圧力で貯蔵すること
により、長時間に亙って多大な差圧に耐えることが隔離
壁に要求される場合に一般に必要とされるような、充分
に厚く堅固な隔離壁を用意する必要性は無くなる。使用
可能性のある大抵の気体燃料が通常はそのような比較的
高圧で液化するので、流体燃料が燃焼酸化体から分離し
て貯蔵部材内に貯蔵される本発明のインフレータ組体で
使用される好適な気体燃料は、水素及びメタンである。

【００６７】液化ガス燃料に関しては、適当な燃料材料
の選択要因は材料の液相膨張特性にある。一般に、約２
３０°F （１１０℃）に至る高温での異常な貯蔵のよう
に、周囲温度の意図的上昇に対し、燃料貯蔵部材が液体
で完全に満たされた状態に到らないように、燃料材料が
選択され、燃料貯蔵部材が充分に充填される。燃料貯蔵
部材に液体を略完全に満たすことにより、例えば着火装
置からその後の付加熱及び追加量が供給されたときに、
貯蔵部材内の液体は、膨張に利用できる量を殆ど又は全
く有しなくなる。したがって、このような付加熱及び追
加量の供給により、貯蔵部材内の圧力は上昇し、隔離部
材の破壊又は破裂を引き起こす。実際、上記のインフレ
ータ組体で使用される隔離部材は、貯蔵室内に貯蔵され
た材料の、一般に周囲状況の変化に関連した（変化によ
る）膨張及び圧縮によって生じる疲労に耐えるに充分な
強度及び耐久性を必要とする。

【００６８】周囲温度の意図的上昇（例えば意図される
最大周囲温度は昇降可能である）及び対応の隔離部材の
強度は、特定の適用における要件を満たすように適宜に
変更できる。例えば、少なくとも幾つかのインフレータ
組体の構造では、例えば約２３０°F （１１０℃）未満
のより低温の意図的最大周囲温度で燃料貯蔵部材が液体
で完全に満たされた状態に到るように、燃料貯蔵部材に
燃料を充分に充填することが所望される。

【００６９】本発明の実施に使用される液化ガスは、エ
タン、プロパン、ブタン、並びにこれら及び他の適当な
気体の多様な混合物を含むことができる。燃料が酸化体
から分離して貯蔵されるようなインフレータ組体で使用
される液体燃料としては、燃料と酸化体とがエチルアル
コールを含む混合状態又は非分離状態で貯蔵されるよう
なインフレータ組体に関して既に述べたような液体燃料
を使用できる。

【００７０】図４は、さらに他の形態による流体燃料型
のインフレータ組体４１０を示す。流体燃料型インフレ
ータ組体４１０は、前述したインフレータ組体１０と同
様に、貯蔵室４１４、デフューザ組体４２６及び燃焼室
組体４３０を備える。しかし流体燃料型インフレータ組
体４１０は、以下に詳述するように、補充燃料源を備え
かつ使用する点で、インフレータ組体１０とは異なって
いる。

【００７１】特に図４に示すように、燃焼室組体４３０
は、インフレータ組体１０と同様の蓋部４５４及び基部
４５６を備えるが、第１端４８５及び第２端４８６を有
して補充燃料源の貯蔵室４９２を画成する環状の円筒壁
４８４を備える。補充燃料源貯蔵室４９２には、通常は
補充燃料源装薬４９３が着火装置４８２に隣接して貯蔵
ないし収容され、すなわち着火装置４８２の発射端に隣
接配置される。

【００７２】円筒壁４８４は、基部キャップの穴４８０
にて溶接部４８３ａを介して燃焼室４６０内に密封式に
取着される。第１端４８５には、補充燃料源装薬４９３
を貯蔵室４９２内に保持する補助となるリップ４９５が
設けられる。第２端４８６には、後述するようにして着
火装置４８２が溶接部４８３ｃにより密封関係のもとに
取着される。

【００７３】上記構造のインフレータ組体４１０の作動
時には、例えば衝突検知により、電気信号が着火装置４
８２に送られる。着火装置４８２は、補充燃料源材料か
ら補充燃料を燃焼室４６０内に放出させ、燃焼室４６０
に貯蔵された燃料及び酸化体と混合して、可燃性混合物
を生成させる。着火装置４８２の出力は、さらに可燃性
混合物に着火するように作用する。その後の着火装置４
８２の作用は、前述したインフレータ組体１０における
着火装置の作用と同様である。

【００７４】実際に、本発明の実施に使用される補充燃
料源材料は、概して、熱を受けたときに水素ガス若しく
は炭化水素基材の燃料材料又は混合物を放出する能力を
有することを特徴とする。本発明の実施に使用される好
適な補充燃料源材料は、一般に固体であり、したがって
取扱及び保管を容易にすることができる。好適な補充燃
料源材料は、１つ以上の金属水素化物、並びに酢酸セル
ロース、メチルセルロース、エチルセルロース及び硝酸
セルロース等のセルロース系材料を含む。好適に使用さ
れる金属水素化物は水酸化リチウムである。

【００７５】このようなインフレータ組体では、補充燃
料源材料は、着火装置に近接ないし隣接して、遊びをも
たせて配置するか又は密に詰め込むように、かつ着火装
置から発生する排出生成物（熱を含む）に直接に曝され
るように貯蔵できる。しかし、所望により補充燃料源材
料は、着火装置に隣接して可撓壁容器等の独立室に収容
することができる。前述した燃料用の袋構造のように、
防水性だが比較的容易に燃焼する材料から作成された可
撓壁容器の使用により、特に様々な金属水素化物のよう
な感水性の補充燃料源材料に対し、補充燃料源材料の取
扱を容易にすることができる。

【００７６】炭化水素燃料と酸化体との混合物と共に水
素ガスが適正な比率でかつ選択された状況で存在するこ
とにより、一般にさらに高い火炎温度及び向上した火炎
伝播速度でのより完全な燃焼を達成できるので、水素ガ
スを放出する金属水素化物等の補充燃料源材料を使用す
ることは、インフレータ組体を、汚染物質（例えば不完
全燃焼生成物）の放出が少ないものにできる。しかも、
火炎伝播速度の向上により、ガスがエアバッグ内に流れ
始めるまでの時間を短縮できるので、エアバッグの展開
をさらに迅速化することができる。

【００７７】そのような補充燃料源材料と共に、通常は
着火装置等の他のエネルギ出力源に接触するか又は異な
る環境に曝されるまで燃料を放出できないような臨界状
態で、燃料が貯蔵される。補充燃料源材料が、インフレ
ータ組体に要求される燃料の有意比率を提供できるの
で、酸化体との混合状態で燃焼室内に貯蔵すべく要求さ
れる燃料の相対量を相当に削減でき、そのような燃料／
酸化体混合物の長期貯蔵に関する課題（例えば自動着
火）を好適に低減できる。したがって、燃料と酸化体と
を貯蔵中に混合できるようなインフレータ組体において
補充燃料源材料を使用かつ装備することにより、そのよ
うな燃料／酸化体混合物を長期間に亙って安全かつ確実
に貯蔵することを助勢できる。

【００７８】本発明の実施に使用される封止手段は、感
圧性の手段と、例えば板を破裂させる発射体等の機械的
手段に依存するような圧力に無関係の手段とを備えるこ
とができる。さらに、１つ以上の感圧性の封止手段と１
つ以上の圧力に無関係な封止手段との少なくとも一方を
備えるように、インフレータ組体を作成することもでき
る。

【００７９】例えば、所定圧力で破裂するように構成さ
れた破裂板等の感圧性の封止手段を、燃焼室に対して使
用すると、燃焼室内での流体燃料及び酸化体の燃焼によ
り燃焼室内の圧力が上昇する。燃焼室内圧力が破裂板の
破裂圧力を超えたときに、破裂板は破裂して、その結果
生じた穴を燃焼生成物が通過することが可能となる。同
様に、所定圧力で破裂するように構成された破裂板等の
感圧性の封止手段を、貯蔵室から（例えばデフューザ組
体内へ）の放出を封止するために使用すると、放出され
た高温燃焼ガスと貯蔵室内に貯蔵された加圧貯蔵ガスと
の膨張ガスを生成する混合物は、貯蔵室内の圧力を上昇
させる。貯蔵室内圧力が破裂板の破裂圧力を超えたとき
に、破裂板は破裂し、貯蔵室からの膨張ガスを通過させ
て、膨張式安全装置を膨張できるようにする。

【００８０】図５（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は、本発明に
係るインフレータ組体で使用できる従来公知の種々の変
形例による着火装置５８２ａ、５８２ｂ、５８２ｃを、
それぞれ概略的に示す。図５（ａ）に示す着火装置５８
２ａは、火工式着火装置であって、周知のように電気ピ
ン接触子５０１ａ、連結子５０２ａ、本体部５０３ａ及
び火工装薬収納部５０４ａを備える。

【００８１】適正な電気信号を受けたときの火工式着火
装置の典型的作動において、電流は着火装置に収納され
た火工装薬に接触する小ワイヤを通って流れる。ワイヤ
を通る電流の通過によって生じた熱に、火工装薬が反応
する。この反応により、周囲環境へ熱及び輻射粒子群が
放出される。所望により火工式着火装置では、そのよう
な火工装薬を、例えば機械的火管等の他の手段により着
火することもできる。

【００８２】図５（ｂ）に示す着火装置５８２ｂは、火
花放電式着火装置であって、周知のように電気ピン接触
子５０１ｂ、連結子５０２ｂ、本体部５０３ｂ、並びに
相互に離間されて火花間隙５０７ｂを形成する第１電極
５０５ｂ及び第２電極５０６ｂを備える。適正な電気信
号を受けたときの火花放電式着火装置の典型的作動にお
いて、着火装置の両電極の間に高電圧が印加される。所
与のエネルギ量で、電極間隙を横切って放電が生じる。
実際にそのようなエネルギ量は、例えば周囲環境の特
性、構造材料及び構造形状等の、電極に関連する多くの
要因に依存して決まる。放電の効果的範囲を構成する生
成された高エネルギ、高温及び電離気体すなわちプラズ
マは、エネルギを周囲環境に伝達し、引火性混合物を着
火させる。

【００８３】図５（ｃ）に示す着火装置５８２ｃは、加
熱素子式着火装置であって、周知のように電気ピン接触
子５０１ｃ、連結子５０２ｃ、本体部５０３ｃ、並びに
ワイヤ素子５０８ｃにより相互連結された第１電極５０
５ｃ及び第２電極５０６ｃを備える。適正な電気信号を
受けたときの加熱素子式着火装置の典型的作動におい
て、電流は周囲環境に直接に接触するワイヤ素子を通っ
て流れる。一般にこの種の着火装置は、ワイヤ素子が着
火装置の本体部から離れて架設されるか、又はワイヤ素
子が本体部に直接に置かれる構造を有する。ワイヤ素子
を通る電流は、ワイヤ素子を急速に加熱し、ワイヤ素子
の形状及び形式に対応して、ワイヤ素子を気化させる。
それによりエネルギは、周囲媒体に急速に伝達し、引火
性混合物を着火させる。

【００８４】本発明の１つの態様として、上記した流体
燃料型インフレータ組体において、生成された高温ガス
の流動方向がインフレータ本体内で反転される逆流形式
のものがある。典型的にこの種のインフレータ組体は、
例えば液体燃料等の上記したような流体の形態で、酸化
体から分離して貯蔵される燃料を使用する。まず図６〜
図８を参照すると、本発明の一実施形態による逆流形式
の流体燃料型インフレータ組体６１０が示される。この
インフレータ組体６１０は、乗物の乗客側の膨張式拘束
クッションの膨張に使用される。以下では、本発明に係
る逆流形式の流体燃料型インフレータ組体を、バン、ピ
ックアップトラック及び特に自動車を含む自動推進乗物
における乗客側エアバッグ装置用のインフレータ組体に
関して説明するが、この種の逆流形式の流体燃料型イン
フレータ組体は、運転者側エアバッグ装置や側面衝突用
エアバッグ装置等の他の形式ないし種類のエアバッグ装
置にも適用できるものである。図６に示すように、イン
フレータ組体６１０は、前述した種々のインフレータ組
体に類似したものであり、貯蔵室６１４を有した圧力槽
６１２を備える。貯蔵室６１４は、アルゴン又は窒素等
の不活性ガスで満たされ、典型的に２０００psi 〜４０
００psi （１３．８MPa 〜２７．６MPa ）の範囲の圧力
まで加圧されている。

【００８５】貯蔵室６１４は、第１端６２０及び第２端
６２２を有した伸長形の管状又は略円筒形のスリーブ６
１６によって画成される。第１端６２０は、肩部６２４
を有する端蓋によって部分的に閉鎖される。肩部６２４
はスリーブ６１６に連結でき、又は図示のようにスリー
ブ６１６に一体的に連続して形成できる。このような一
体品としての構造は、別体の部材を溶接等により取着又
は固定する必要性を回避するものである。したがってこ
のような一体構造は、製造コストを削減でき、インフレ
ータ組体からの漏れ経路が生じ得る危惧を排除する等に
より信頼性を向上できる。

【００８６】低圧センサ（ＬＰＳ）と称される周知の圧
力スイッチ６２６は、貯蔵室６１４内のガス圧力を監視
して、乗物の乗員に貯蔵室圧力を所定圧力以下に下げる
べきであることを警告できるものであり、例えば外周溶
接（図示せず）等の周知の方法で肩部６２４に取着され
る。米国特許第 5,296,659号は、所望により本発明のイ
ンフレータ組体で使用できるＬＰＳを開示する。

【００８７】スリーブの第２端６２２は、内向き第１面
６３２と外向き第２面６３３とを有した肩部６３０等の
端蓋によって部分的に閉鎖される。肩部６３０は、スリ
ーブ６１６に連結でき、又は図示のようにスリーブ６１
６に一体的に連続して形成できる。上記したように、こ
のような一体品としての構造は、別体の部材を溶接等に
より取着又は固定する必要性を回避するものである。し
たがってこのような一体構造は、製造コストを削減で
き、インフレータ組体からの漏れ経路が生じ得る危惧を
排除する等により信頼性を向上できる。

【００８８】肩部６３０はさらに穴６３４を備え、穴６
３４を通して、発射端６３８を有する前述したような着
火装置６３６が、Ｏリング６３９等により密封式に取着
される。デフューザ組体６４０は、肩部６３０の外向き
第２面６３３に隣接して貯蔵室６１４の反対側に形成さ
れる。デフューザ組体は、貯蔵室６１４から放出された
内容物を関連する膨張式装置（図示せず）に誘導するよ
うに作用する。図示の好適な一実施形態では、デフュー
ザ組体６４０は、円筒形のスリーブ６１６の第２端６２
２からの延長部として形成され、スリーブ６１６に略平
行に延びる側壁部６４２と、側壁部６４２に形成された
８個のガス放出口６４４ａ〜６４４ｈ（図８参照）とを
備える。これらのガス放出口は、デフューザ組体から対
応のエアバッグ（図示せず）への膨張ガスの流出を可能
にする。デフューザ組体６４０はさらに、基壁部６４６
と着火装置保持部６４８とを備える。基壁部６４６は、
デフューザ組体６４０の側壁部６４２をスリーブ６１６
の一体の肩部６３０に連結する。着火装置保持部６４８
は、着火装置６３５を穴６３４内に保持する。着火装置
６３５は、縁曲げ、溶接又は他の適当な連結ないし固定
方法により、デフューザ組体に取着される。

【００８９】図６の実施形態では、着火装置保持部６４
８は、穴６３４内で着火装置６３６の周囲に縁曲げされ
る。特に、着火装置６３６は、薄肉金属製の着火装置保
持部６４８を着火装置の周りに折曲げることにより、適
所に押圧保持される。着火装置６３６と保持部６４８と
の隣接面間には、所望によりＯリング等の適当な封止手
段（図示せず）を付設して、インフレータ組体の作動中
に生じ得る不都合な漏れを防止することができる。

【００９０】インフレータ組体６１０はさらに、スリー
ブ６１６内に収容した状態で、略カップ状の内側第１壁
６５０と略カップ状の外側第２壁６５２とを備える。略
カップ状の第１壁６５０及び第２壁６５２は、それぞれ
開口部６５０ａ及び６５２ａを備える。第１壁６５０及
び第２壁６５２は、それぞれ開口部６５０ａ及び６５２
ａにて、内向き第１面６３２に沿って肩部６３０に連結
ないし取着される。

【００９１】略カップ状の内側第１壁６５０は、着火装
置６３８の発射端の周囲に密封関係のもとに配置され、
燃料室６５４を画成する。燃料室６５４は、図２に示し
た燃料室２８７と同様に、前述したような流体状の１つ
以上の燃料材料を、好ましくはその外側に貯蔵された燃
焼酸化体から分離して離れた位置に貯蔵できる。例えば
そのような燃料材料は、所望により気体、液体又は微粉
固体であることができる。

【００９２】略カップ状の外側第２壁６５２は、燃料室
６５４を包囲した状態で、燃焼室６５６を画成する。こ
のとき好ましくは燃料室６５４は、燃焼室６５６内で同
心に配置される。このような同心配置により、製造工程
で要求される心合わせ及び位置決めの処理工程数を削減
できる。図示のように、略カップ状の外側第２壁６５２
は、ガス放出口６６２を設けた基部６６０を備える。ガ
ス放出口６６２は、感圧式の破裂板６６４等の封止手段
により通常は閉鎖される。破裂板６６４は、破裂板６６
４の周縁に沿った外周溶接（図示せず）等により、外側
第２壁６５２に密封式に連結される。

【００９３】図７に示すように、所望により破裂板６６
４を、例えばその外面６６７に切目６６５（円形切目と
して示される）を設けることにより、予め弱めておくこ
とができる。そのような事前弱化により、対応の複数の
インフレータ組体の封止手段（破裂板）が同様の状況
（それに対する圧力を含む）のもとで一貫して予期通り
に破裂又は開放することが、より確実になりかつ促進さ
れる。図７に明示されるように、肩部６３０はさらに、
貯蔵室６１４からデフューザ組体６４０への膨張ガスの
通路として、複数の排気口、特に４つの排気口６６８ａ
〜６６８ｄを備える。排気口６６８ａ〜６６８ｄは、感
圧式の破裂板６７０ａ〜６７０ｄ等の封止手段により通
常は閉鎖される。破裂板６７０ａ〜６７０ｄは、例えば
外周溶接（図示せず）により、周知の方法で肩部６３０
の内向き第１面６３２に密封式に連結される。しかし所
望により、接着等の他の好適な連結ないし取着手段を使
用することもできる。

【００９４】この場合、２つ以上の排気口を有すること
が特に有利であると考えられる。例えば、ある理由で１
つの排気口が塞がれるか使用できない場合にも、１つ以
上の他の排気口をガス放出のために利用できるので、イ
ンフレータ組体内に過剰圧力が生じる可能性を回避でき
る。また、複数の排気口を有することにより、設計上の
自由度が増大する。例えば、複数の排気口において、１
つ以上の排気口を適宜異なる寸法に設定して、所望の異
なる量のガスを流通させることができる。

【００９５】さらに、そのような異寸法の排気口は、各
排気口に関連して設けられた封止手段の開放に影響する
圧力を異なるものにするために利用できる。例えば、均
一厚みの層状の破裂部材からなる封止手段と円形排気口
とに関し、破裂部材の開放圧力は関連する排気口の直径
によって変化する。その場合、大径の排気口に配設され
た破裂部材の開放は、一般に、相対的に小径の排気口に
配設された破裂部材の開放に要する圧力よりも小さな開
放圧力で生じる。

【００９６】さらに、様々な破裂板６７０ａ〜６７０ｄ
を（材料、厚み、強度等の選択により）特定的に設計す
ることにより、それらに対して異なる圧力を負荷したと
きに破裂又は開放が生じるようにもできる。このよう
に、貯蔵室からの膨張ガス放出面積及び膨張ガス放出速
度は、特定の作動条件のもとで要求される特定の膨張要
件に適合させることができる。

【００９７】例えば、比較的低破裂圧の破裂板を比較的
小径の排気口に配設して使用することにより、少量のガ
スの早期放出を可能にして、エアバッグの展開の初期段
階を促進させることができる。このようなガスの早期放
出は、それにより例えばエアバッグの展開を早期に開始
させたり展開時間を延長したりすることができるので、
一般に有利であると考えられる。

【００９８】上記のようなインフレータ組体６１０の作
動時には、例えば衝突検知により、電気信号が着火装置
６３６に送られる。このようなインフレータ組体では、
着火装置は火工式であることが望ましい。既に詳述した
ように、火工式の着火装置は、 １）燃料を酸化体から分離する隔離手段を破裂させるに
充分なエネルギ出力を有利に生成でき、 ２）燃焼室内で燃料を適切に分散させて気化でき、 ３）それにより生じた燃料／酸化体混合物を着火するに
充分な残留熱を付与できる。

【００９９】このような着火装置６３６は、適当な電気
信号を受取ると発火して、粒子を含む高温排出物を燃料
室６５４内に放出する。それにより、燃料室６５４内に
貯蔵された燃料の温度及び圧力が上昇する。燃料室６５
４内のガス圧力が内側第１壁６５０の構造的性能を超え
ると、内側第１壁６５０は破裂するか、或いは燃焼室６
５６に至る高温燃料の通過を許容する。燃焼室６５６内
では、高温燃料が酸化体と混合して、高温及び高圧での
着火及び燃焼を引き起こし、高温燃焼ガスを含む燃焼生
成物を生成する。

【０１００】燃焼室６５６内のガス圧力が破裂板６６４
の構造的性能を超えると、破裂板６６４は破裂するか、
或いはガス放出口６６２を通って貯蔵室６１４に至る全
体に第１方向（矢印Ｊで示す）への高温ガスの通過を許
容する。その結果、燃焼室６５６から放出された高温燃
焼ガスは、貯蔵室６１４内に貯蔵された加圧ガスと混合
し、膨張可能な装置（例えばエアバッグ）の膨張に使用
される膨張ガスを生成する。前述したように、このよう
なインフレータ組体は、固体粒子材料を有しない。

【０１０１】貯蔵室６１４は、貯蔵室６１４内の圧力に
所定の上昇が生じたときに開放されるようになってい
る。したがって図６〜図８の実施形態では、燃焼室６５
６から放出された高温燃焼ガスと貯蔵室６１４に貯蔵さ
れたガスとが混合した後に、貯蔵室６１４内のガス圧力
は破裂板６７０ａ〜６７０ｄの構造的性能を超え、それ
ら破裂板６７０ａ〜６７０ｄが破裂するか、或いは排気
口６６８ａ〜６６８ｄを通ってデフューザ組体６４０に
至る全体に第２方向（矢印Ｋで示す）への膨張ガスの少
なくとも一部分の通過を許容する。矢印Ｋが矢印Ｊに対
し実質的同軸に沿って反対方向に向かって示されるよう
に、排気口６６８ａ〜６６８ｄを通る膨張ガスの流れの
少なくとも大部分は、ガス放出口６６２を通って貯蔵室
６１４に至る高温ガスの流れに対し、実質的に同軸に沿
って反対方向（実質的に１８０°反転した方向）に向か
う。実際に、本発明のインフレータ組体内でのこのよう
な流れの反転は、インフレータ内で生成された高温ガス
とインフレータ内に貯蔵された圧縮ガスとの混合作用を
向上させるとともに、生成されたガスの滞留を増大させ
るので、インフレータ組体から放出される膨張ガスの温
度の均一性が向上する。

【０１０２】貯蔵室６１４から放出された膨張ガスは、
デフューザ組体６４０及び特にそのガス放出口６４４を
通過してエアバッグ装置（図示せず）へと流れる。この
ような構造のインフレータ組体は、向流作用に依存する
ものであり、膨張ガスは、燃焼室６５６から放出された
高温燃焼ガスに対して実質的に向流式に貯蔵室６１４か
ら放出される。

【０１０３】また、このような構造のインフレータ組体
は、可燃性材料を着火させる手段と膨張ガスを放出させ
る排気口とが、インフレータ組体の同一端に配置される
ような、単一端構造を有する。その結果、このような構
造では、低圧センサ又は低圧スイッチ等の感圧装置を、
着火手段及び排気口の反対側のインフレータ組体の端部
にさらに容易に組込むことができ、それにより貯蔵ガス
室（例えば貯蔵室６１４）内の圧力の監視が容易にな
る。

【０１０４】さらに、このような単一端構造のインフレ
ータ組体は、典型的な両端構造のインフレータ組体（例
えば着火手段と排気口とを反対側に備えたもの）に比べ
て、一般に構造が簡単である。例えば単一端構造のイン
フレータ組体は、同様に溶接工程を有する両端構造のイ
ンフレータ組体に比べて、溶接箇所の数を少なくして製
造できる。

【０１０５】図９及び図１０は、図７の断面図に類似し
た断面図で、本発明のさらに他の実施形態を示す。特に
図９は、上記したインフレータ組体６１０に全体的に類
似したインフレータ組体６１０′を示す。インフレータ
組体６１０′は、円筒形のスリーブ６１６′と、肩部６
３０′と、カップ状の外側壁６５２′と、切目６６５′
を有した破裂板６６４′とを備える。しかしインフレー
タ組体６１０′は、４個の排気口の代わりに、肩部６３
０′に８個の排気口６６８′ａ〜６６８′ｈを備え、ま
た各排気口に個別に破裂板を配設する代わりに、全ての
排気口６６８′ａ〜６６８′ｈを被覆して配置される１
個の破裂板部材６７０′を使用する。

【０１０６】このように複数の排気口に関連して１個の
破裂板部材を使用することにより、製造及び設計を容易
にすることができる。例えば、対応の複数の破裂板を個
別に使用する場合に比べて、１個の破裂板部材を使用す
ることにより、破裂特性の再現性を改善できる。例え
ば、１個の破裂板部材は、所望により低炭素鋼やアルミ
ニウム等の一般的な破裂板材料から製造でき、所望の作
動性能を得ることができる。

【０１０７】図１０は、上記したインフレータ組体６１
０′に全体的に類似したインフレータ組体６１０″を示
す。インフレータ組体６１０″は、円筒形のスリーブ６
１６″と、肩部６３０″と、カップ状の外側壁６５２″
と、切目６６５″を有した破裂板６６４″と、破裂板部
材６７０″とを備える。しかしインフレータ組体６１
０″は、予め形成された２個以上の略円形の排気口の代
わりに、肩部６３０″に形成される環状排気口６６８″
を備える。破裂板部材６７０″は、環状排気口６６８″
を被覆して配置され、複数の弱め部分又は切目６７４″
を備える。それら弱め部分６７４″は、所定の作動条件
（例えばガス通路を形成すべく所定圧力が負荷されたと
き）で破裂又は適当に破壊され、膨張ガスの通過を可能
にする。このようなインフレータ組体は、例えば１個の
環状排気口６６８″を形成した肩部６３０″を均一厚み
に簡単に作成できるので、製造を容易にすることができ
る。

【０１０８】図１１は、図６〜図８を参照して前述した
逆流形式のインフレータ組体６１０に全体的に類似した
逆流形式の流体燃料型インフレータ組体７１０を示す
（同一の構成要素には共通の参照符号を付す）。しかし
インフレータ組体７１０は、少なくとも１つの重要な態
様において、インフレータ組体６１０と異なるものであ
る。すなわちインフレータ組体７１０は、貯蔵室６１４
からの４個の排気口６６８（２個のみ図示）と燃焼室６
５６のガス放出口６６２との間であって、ガス放出口６
６２と排気口６６８との間のガス流通経路上に、４個の
絞りオリフィス７７８（２個のみ図示）を備える。特
に、これら絞りオリフィス７７８は、カップ状の外側壁
６５２と円筒形のスリーブ６１６との間に外側壁６５２
を包囲して密封状態に設置される環状部材７８０に設け
られる。

【０１０９】排気口の上流にこのような絞りオリフィス
群を設けたことにより、いくつかの作動上の利点が生じ
る。例えばこのようなインフレータ組体は、１つ以上の
排気口の領域を通過するガス流が、例えば破裂板等の関
連の封止手段が排気口を不完全に開放したり塞いだりす
ることにより進路妨害されるような場合に、有利に使用
できる。このような構成のインフレータ組体では、１つ
以上の排気口の開放により形成されたガス流通面積が絞
りオリフィス７７８により形成された流通面積より大き
いならば、排気口を通るインフレータ組体からの膨張ガ
ス流量は、上記のような排気口の進路妨害による影響を
実質的に受けないようになる。

【０１１０】さらに、絞りオリフィスの個数並びに位置
及び配置は、所望の流れを達成すべく所望により特定的
に変更できる。実際に、略一様なガス流分布がしばしば
所望される場合には、上記のインフレータ組体は、好ま
しくは隣合う絞りオリフィスから略等間隔に配置された
２つ以上の絞りオリフィスを備えることが望ましい。図
１２は、図６〜図８を参照して前述した逆流形式のイン
フレータ組体６１０に全体的に類似した逆流形式の流体
燃料型インフレータ組体８１０を示す（同一の構成要素
には共通の参照符号を付す）。しかしインフレータ組体
８１０は、少なくとも１つの重要な態様において、イン
フレータ組体６１０と異なるものである。すなわちイン
フレータ組体８１０は、例えば静的状態で高圧側と低圧
側とを有し、作動時に静的状態での高圧側に向かって破
裂するように構成された逆転破裂板８８４を、通常時に
ガス放出口６６２を封鎖する封止手段として備える。図
示のように、そのような逆転破裂板８８４は、保持具８
８６等により燃焼室の外側壁６５２に密封式に連結でき
る。

【０１１１】逆転破裂板の破裂特性は普通の破裂板より
も再現性が高いと一般に見做されるので、そのような逆
転破裂板を使用した構造では、より一貫した性能を得る
ことができる。上記のような保持具を備えることによ
り、性能の信頼性を向上できる。例えば、比較的薄い破
裂板を比較的厚い燃焼室壁に直接に溶接することは、正
確に遂行することが困難であり、またインフレータ組体
の作動時に、破裂板の材料よりも溶接に信頼できない欠
陥を生じ得る。

【０１１２】図１３は、図６〜図８及び図１２を参照し
て前述した逆流形式のインフレータ組体６１０、８１０
に全体的に類似した逆流形式の流体燃料型インフレータ
組体９１０を示す。しかしインフレータ組体９１０は、
破裂板６６４（図６〜図８）又は逆転破裂板８８４（図
１２）によって閉鎖される燃焼室のガス放出口の代わり
に、例えば壁厚を削減した破断線９８８によって、選択
的に予め弱められ、切目を付けられ、又は分裂可能にさ
れた燃焼室壁９５２を備える。その結果、燃焼室壁９５
２は、燃焼室６５６内の圧力に所定の上昇が生じたとき
に開放されて、燃焼室内で生成されたガスと貯蔵室に収
容されたガスとの流体流通を可能にするようになってい
る。

【０１１３】この実施形態は広い意味で、所望により基
部９６０を含む壁の全体に沿って、選択的に予め弱めら
れ、切目を付けられ、又は分裂可能にされた燃焼室壁９
５２を備えることができる。実際に、そのような選択的
な事前弱化部分の特定の配置は、燃焼室６５６から貯蔵
室６１４への放出に関して所望される領域に選択的に設
けることができる。

【０１１４】上記構成のインフレータ組体は、例えば所
要の部品点数を削減することにより製造及び生産に関す
るコストを低減でき、例えば生じ得る１つ以上の漏れ経
路を削減することにより信頼性を向上でき、例えば連結
部又は溶接部の個数を削減することにより製造を簡略化
できる利点を有する。

【０１１５】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
に係る逆流形式の流体燃料型インフレータ組体は、例え
ば以下のような多くの利点をもたらす。すなわち、 ａ）広い作動適応性が付与されるので、特定の乗物に適
用する際の特定の膨張ガス要件に適合すべく特定のイン
フレータ組体を容易に構成でき、 ｂ）生成されたガスと貯蔵されたガスとの接触及び混合
が改善されるので、両ガス間の熱伝達が向上して、コン
パクト設計のインフレータ組体に寄与し、 ｃ）インフレータ構造を一層簡単に、容易に、かつ安価
に組立てることが可能となる。

【０１１６】以上、例示的に説明した本発明の実施形態
は、部材、部品、段階、構成要素、又は特定的には開示
されない構成要素のいずれかが欠けても、適当に実施で
きるものである。上記の詳細な説明は、理解を明確にす
るためのものであり、いかなる不要な限定も読み取るべ
きではない。本発明の範囲内での修正は当業者にとって
自明であろう。また、特許請求の範囲に記載した「…手
段」という構成要件は、構造的均等物及び均等構造物を
含むものである。例えば、複数の部材を固定するために
くぎは円筒面を使用するのに対しねじは螺旋面を使用す
るので、くぎとねじとを均等構造物とは見做せないかも
しれないが、部材固定手段としての範囲では、くぎとね
じとは均等構造物である。

【図面の簡単な説明】

【図１】流体燃料型インフレータの概略断面図である。

【図２】流体燃料型インフレータの概略断面図である。

【図３】流体燃料型インフレータの概略断面図である。

【図４】流体燃料型インフレータの概略断面図である。

【図５】（ａ）本発明に係る流体燃料型インフレータで
使用される着火装置の概略図、（ｂ）変形例による着火
装置の概略図、及び（ｃ）他の変形例による着火装置の
概略図、である。

【図６】本発明の一実施形態による逆流式の流体燃料型
インフレータの概略断面図である。

【図７】図６の線７−７に沿った断面図である。

【図８】図６の線８−８に沿った断面図である。

【図９】図６の線７−７に沿った本発明の他の実施形態
の断面図である。

【図１０】図６の線７−７に沿った本発明のさらに他の
実施形態の断面図である。

【図１１】図６に示す逆流式の流体燃料型インフレータ
の概略断面図で、インフレータの貯蔵室のガス放出口の
上流に絞りオリフィスを備えた変形実施形態の図であ
る。

【図１２】インフレータの第１室すなわち燃焼室のガス
放出口が通常は逆転破裂板によって閉鎖される、本発明
のさらに他の実施形態による逆流式の流体燃料型インフ
レータの、図６に類似した概略の断面図である。

【図１３】インフレータの第１室すなわち燃焼室が破断
線等により分裂可能で、燃焼室内で生じたガスと第２室
すなわち貯蔵室に収容されたガスとの流体流通を可能に
する、本発明のさらに他の実施形態による逆流式の流体
燃料型インフレータの、図６に類似した概略の断面図で
ある。

【符号の説明】

６１０…インフレータ組体 ６１４…貯蔵室 ６１６…スリーブ ６２０…第１端 ６２２…第２端 ６２６…圧力スイッチ ６３６…着火装置 ６４０…デフューザ組体 ６４４…ガス放出口 ６５０…第１壁 ６５２…第２壁 ６５４…燃料室 ６５６…燃焼室 ６６２…ガス放出口 ６６４…破裂板 ６６８…排気口 ６７２…破裂板

フロントページの続き (72)発明者 グレン スターリング ブース アメリカ合衆国，ユタ 84403，オグデン, ベル マー ドライブ 840

Claims (29)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 膨張可能な装置を膨張させるための装置
   であって、 少なくとも１つの流体形態の燃料と少なくとも１つの酸
   化体とを燃焼させて、高温燃焼ガスを含む燃焼生成物を
   生成する第１室を備え、該第１室内の圧力の所定の上昇
   が生じたときに該第１室が開放され、それにより高温燃
   焼ガスの少なくとも一部分が該第１室から第１方向へ放
   出されるようになっているハウジングと、 前記第１室内の少なくとも１つの燃料と少なくとも１つ
   の酸化体との燃焼を開始させる着火手段とを具備し、 前記ハウジングは、加圧貯蔵ガスを収容する第２室を備
   え、該第２室が、前記第１室の開放時に該第１室と流体
   流通状態にされ、該第１室から放出された高温燃焼ガス
   が加圧貯蔵ガスと混合して膨張ガスを生成し、該第１室
   から放出された高温燃焼ガスが加圧貯蔵ガスと混合して
   膨張ガスを生成した後に、該第２室内の圧力の所定の上
   昇が生じたときに該第２室が開放され、それにより膨張
   ガスの少なくとも一部分が該第２室から第２方向へ放出
   されるようになっており、 膨張ガスが、前記第１室から放出された高温燃焼ガスに
   対して向流式に前記第２室から放出される、ことを特徴
   とする装置。
2. 【請求項２】 放出された前記第２室の内容物を膨張可
   能な装置へ誘導する誘導手段をさらに具備した請求項１
   に記載の装置。
3. 【請求項３】 前記第１室が少なくとも部分的に、予め
   弱められた部分を備えた壁によって画成され、該予め弱
   められた部分が、該第１室内の圧力の所定の上昇が生じ
   たときに破壊され、それにより該第１室が開放されて、
   高温燃焼ガスの少なくとも一部分が該第１室から前記第
   １方向へ放出される請求項１に記載の装置。
4. 【請求項４】 前記第１室が、少なくとも１つのガス放
   出口と、該少なくとも１つのガス放出口を通常は閉鎖す
   る封止手段とを備える請求項１に記載の装置。
5. 【請求項５】 前記封止手段が破裂板からなる請求項４
   に記載の装置。
6. 【請求項６】 前記封止手段が逆転破裂板からなる請求
   項４に記載の装置。
7. 【請求項７】 前記封止手段が、負荷圧力を含む特定の
   作動条件での開放を容易にすべく予め弱められた板から
   なる請求項４に記載の装置。
8. 【請求項８】 前記第２室が、少なくとも２つの排気口
   と、該少なくとも２つの排気口を通常は閉鎖する排気口
   封止手段とを備える請求項１に記載の装置。
9. 【請求項９】 前記排気口封止手段が感圧式である請求
   項８に記載の装置。
10. 【請求項１０】 前記排気口封止手段が、前記少なくと
    も２つの排気口の各々に対する独立した破裂板からなる
    請求項８に記載の装置。
11. 【請求項１１】 前記排気口封止手段が、前記少なくと
    も２つの排気口の少なくとも２つに対する１つの破裂板
    からなる請求項８に記載の装置。
12. 【請求項１２】 前記排気口封止手段が、前記排気口の
    全てに対する１つの破裂板からなる請求項８に記載の装
    置。
13. 【請求項１３】 前記少なくとも２つの排気口の第１の
    排気口が、該少なくとも２つの排気口の第２の排気口を
    開放するよりも低い圧力で、選択的に開放される請求項
    ９に記載の装置。
14. 【請求項１４】 前記第２室内の圧力を監視するための
    低圧検知装置を備える請求項１に記載の装置。
15. 【請求項１５】 前記第１室の開放時に該第１室がガス
    放出口を備え、前記第２室の開放時に該第２室が少なく
    とも２つの排気口を備え、該ガス放出口と該排気口との
    間にガス流路が形成され、該ガス流路上で該ガス放出口
    と該排気口との間に介在される少なくとも２つの絞りオ
    リフィスをさらに具備した請求項１に記載の装置。
16. 【請求項１６】 前記第１室が前記第２室内に同心に配
    置される請求項１に記載の装置。
17. 【請求項１７】 少なくとも１つの燃料の流体形態が気
    体である請求項１に記載の装置。
18. 【請求項１８】 少なくとも１つの燃料の流体形態が液
    体である請求項１に記載の装置。
19. 【請求項１９】 少なくとも１つの燃料の流体形態が微
    粉固体である請求項１に記載の装置。
20. 【請求項２０】 単一端構造からなる請求項１に記載の
    装置。
21. 【請求項２１】 膨張可能な装置を膨張させるための膨
    張装置であって、 第１端閉鎖部によって閉鎖される第１端部及び第２端閉
    鎖部によって閉鎖される第２端部を有したハウジング
    と、 前記ハウジングの前記第２端閉鎖部の少なくとも第１部
    分に沿って、少なくとも部分的に壁により画成され、少
    なくとも１つの流体形態の燃料と少なくとも１つの酸化
    体とを燃焼させて、高温燃焼ガスを含む燃焼生成物を生
    成する第１室にして、流体形態の燃料と酸化体との燃焼
    により該第１室内の温度及び圧力が上昇し、該第１室内
    の圧力の所定の上昇が生じたときに該第１室が開放さ
    れ、それにより高温燃焼ガスの少なくとも一部分が該第
    １室から該第２端閉鎖部の該第１部分の反対方向へ放出
    されるようになっている第１室と、 前記第１室内の少なくとも１つの燃料と少なくとも１つ
    の酸化体との燃焼を開始させる着火手段と、 前記ハウジングの前記第２端閉鎖部の少なくとも第２部
    分に沿って設けられ、該第２部分に少なくとも１つの排
    気口と、該少なくとも１つの排気口を通常は閉鎖する封
    止手段とを備える第２室にして、該第２室が、加圧貯蔵
    ガスを収容して、前記第１室の開放時に該第１室と流体
    流通状態にされ、該第１室から放出された高温燃焼ガス
    が加圧貯蔵ガスと混合して、固体粒子を有しない膨張ガ
    スを生成し、高温燃焼ガスと加圧貯蔵ガスとの混合によ
    り該第２室内の温度及び圧力が上昇し、該第１室から放
    出された高温燃焼ガスが加圧貯蔵ガスと混合して膨張ガ
    スを生成した後に、該第２室内の圧力の所定の上昇が生
    じたときに該第２室の該封止手段が開放され、それによ
    り膨張ガスの少なくとも一部分が該第２室から該少なく
    とも１つの排気口を通って放出されるようになっている
    第２室と、 放出された前記第２室の内容物を膨張可能な装置へ誘導
    する誘導手段、とを具備したことを特徴とする装置。
22. 【請求項２２】 単一端構造からなる請求項２１に記載
    の装置。
23. 【請求項２３】 前記第２室の一端に前記第１端閉鎖部
    によって境界が形成される請求項２１に記載の装置。
24. 【請求項２４】 前記第１端閉鎖部によって境界が形成
    された前記第２室の一端に、該第２室内の圧力を監視す
    る低圧検知装置が設けられる請求項２３に記載の装置。
25. 【請求項２５】 前記低圧検知装置が前記膨張装置の一
    端に配置され、前記着火装置が前記膨張装置の他端に配
    置される請求項２４に記載の装置。
26. 【請求項２６】 乗物用の膨張可能な安全装置を膨張さ
    せるための方法であって、 少なくとも１つの流体形態の燃料と少なくとも１つの酸
    化体とを封止された第１室内で燃焼させて、高温燃焼ガ
    スを含む燃焼生成物を生成し、それにより該第１室内の
    温度及び圧力を上昇させ、 前記第１室内の圧力の所定の上昇が生じたときに該第１
    室を開放して、高温燃焼ガスの少なくとも一部分を該第
    １室から加圧貯蔵ガスを収容した第２室へ放出させ、 放出された高温燃焼ガスを前記第２室の加圧貯蔵ガスと
    混合させて膨張ガスを生成し、該混合により該第２室内
    の温度及び圧力を上昇させ、 該第２室内の圧力の所定の上昇が生じたときに該第２室
    を開放し、該第２室から膨張ガスを放出させて、膨張可
    能な安全装置を膨張させる、各ステップを有し、 前記第１室から放出され、前記第２室で加圧貯蔵ガスに
    混合されて膨張ガスを生成する高温燃焼ガスが、該第１
    室からと該第２室からとで互いに逆方向に放出されるこ
    と、を特徴とする方法。
27. 【請求項２７】 少なくとも１つの燃料の流体形態が気
    体である請求項２６に記載の方法。
28. 【請求項２８】 少なくとも１つの燃料の流体形態が液
    体である請求項２６に記載の方法。
29. 【請求項２９】 少なくとも１つの燃料の流体形態が微
    粉固体である請求項２６に記載の方法。