JPH11217054A - ハイブリッドインフレータに於けるガス流の制御 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】燃焼ガスと加圧媒質の混合が実質的に均一な組
成及び温度を有するガスを出力するハイバリッドインフ
レーターを提供する。 【解決手段】ハイブリッドインフレーター５０は、貯蔵
ハウジング５４と、推進剤６６の点火を実現する活性化
アッセンブリーと、貯蔵ハウジング内に配置されている
ガス発生器６２と、アフターバーナーチューブ７８と、
ディフューザ７４により構成され、推進剤は第１の室１
１０に又加圧媒体は第２の室１１４に収容され更にオリ
フィススリーブにより画定された第３の室１２６を有し
各室は静的状態中は連通されている。ガス発生ハウジン
グ内には円筒形状チューブ１６２を内蔵し発射体／バル
ブ２０８及び第２のディスク１４２が装着されている。
これらの桟橋により点火時熱い燃焼ガスはより冷たい加
圧媒体との有効な混合が出来るよう制御される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は一般に膨脹式安全シ
ステムの分野に関し、より詳細にはハイブリッドインフ
レータに関する。

【０００２】

【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】自動車
用膨脹式安全システムのためのインフレータの進歩は、
加圧ガスのみを使用するインフレータ、推進剤のみを使
用するインフレータ及びハイブリッドインフレータの開
発を招来した。前記の各インフレータは多くの設計上の
課題を有する。これらの３つのシステムに共通した２つ
の主な設計上の課題としては、エア／安全バッグの効果
的な使用を実現すべく同エア／安全バッグを所定時間内
に所定量膨脹させる必要性が挙げられる。前記の課題を
解決するための主な開発努力は上記目的が達成される様
なインフレータ及びエア／安全バッグの間における流路
の形成と、エア／安全バッグへのフローの案内とに向け
られている。貯蔵された加圧ガスの放出と、ガス及び／
または熱を形成する推進剤の点火とを必要とするハイブ
リッドインフレータでは、エア／安全バッグへの流路の
形成と、推進剤の点火とは前記の課題を満たすように実
施する必要がある。

【０００３】

【課題を解決するための手段】本発明はエア／安全バッ
グへの膨脹ガスのための新規な通路を提供する膨脹式安
全システムのためハイブリッドインフレータに関する。
ハイブリッドインフレータは適切な加圧された媒質
（例：流体及び／またはガス）を貯蔵するインフレータ
ハウジングと、膨脹式安全システムのエア／安全バッグ
に対するフローを増大させるための適切なガス／熱発生
剤、即ち推進剤を貯蔵するガス発生器とを有する。閉鎖
ディスク（或は出口閉鎖装置）は初めにハイブリッドイ
ンフレータをエア／安全バッグから分離している。本発
明のハイブリッドインフレータは活性化アセンブリを有
する。活性化アセンブリはシステムの活性化を所望／必
要とする際に点火する少なくとも一つの可燃性物質を有
する。活性化アセンブリからの燃焼生成物は推進剤を点
火すべく同推進剤に対して直接接触する。更に、活性化
アセンブリからの燃焼生成物はインフレータからエア／
安全バッグへ向かうフローの形成を開始すべく発射体を
この特別な閉鎖ディスクを貫通して推進させる。

【０００４】ハイブリッドインフレータは活性化アセン
ブリ中の燃焼物質からの燃焼生成物、推進剤を燃焼する
ことからのガス、及び／又は加圧媒質（これらをひとま
とめにして「膨脹ガス」と呼ぶ）を混合するためガス発
生器と作用的に組合せられた混合装置を含む。この装置
は膨脹ガスを第一の方向へ動かし、次で第一の方向と反
対の第二の方向へ動かす。第一及び第二の方向はインフ
レータハウジングの縦方向軸に対し合わせられる。

【０００５】一つの構成に於て、混合装置はインフレー
タハウジングの縦方向の延長に沿ってガス発生器に隣接
する場所から延長する内部蔽いを含む。インフレータハ
ウジングの縦方向延長に沿ってより短い長さで延長する
外部蔽いも又混合を促進するため内部蔽いから放射方向
外側に配置され得る。内部及び外部蔽いはまとまって一
つの環状出口を規定する。

【０００６】混合装置は実質的に均一な組成及び温度を
有する、インフレータハウジングからの出口を出ていく
膨脹ガスを提供し得る。認識されるであろう様に、加圧
された媒質は活性化アセンブリの活性化の前はインフレ
ータハウジングの外側の周囲温度と実質上同一である温
度を有する。活性化アセンブリからの燃焼生成物及び推
進剤を燃焼することからの推進剤ガス（ひとまとめにし
て燃焼ガスと呼ばれる）は発生される時比較的高い温度
を有する。混合装置は熱い燃焼ガスとより冷たい加圧媒
質の有効な混合を行なわせ、それにより熱い燃焼ガスか
ら加圧媒質へと急速に熱が転移される様にする。混合装
置により果される重要な目的はインフレータの活性化イ
ンフレータハウジングを出ていく発生した膨脹ガスの温
度と組合わされた充分な又は望ましい減少である。その
点について、かかる混合は膨脹ガスの流れの通路に位置
される出口の腐蝕（及び拡大）及び／又はインフレータ
の出口からの排出時又はその後に於ける膨脹ガスが炎を
出すことの可能性を除去することが期待される。

【０００７】発射体はエア／安全バッグへのフローの形
成を開始すべく第一の閉鎖ディスクを破断する以外に別
の機能を有する。例えば、発射体をガス発生器の一端の
内部に配置し、かつ第一の閉鎖ディスクに対して少なく
とも部分的に整合させ得る。発射体の形状と、第一の閉
鎖ディスクを破断すべく発射体が通過するガス発生器の
一端に対する発射体の位置関係とを適切に選択すること
により、発射体はガス発生器の前記の一端をシールする
ためにも使用できる。これは活性化アセンブリからの推
進剤ガス及び／または他の燃焼生成物が破断された第一
の閉鎖ディスクを通ってインフレータから流出する以前
に、同推進剤ガス及び／または他の燃焼生成物をガス発
生器から貯蔵ガスハウジング内へ案内するために望まし
い。可燃性推進剤ガスを形成する推進剤を使用する場
合、これは同推進剤ガスがエア／安全バッグ内で燃焼す
る可能性を低減し、それらのインフレータハウジング内
でのより有効な燃焼を助長する。

【０００８】伝火チューブがガス発生器ハウジングの内
部において同ガス発生器ハウジングから離間して配置さ
れ得る。全ての推進剤はガス発生器ハウジング及び伝火
チューブの間の空間内に配置されている。そして、伝火
チューブは複数のポートを有する。活性化アセンブリか
らの出力は伝火チューブの内部に案内され、次いで推進
剤を点火すべく伝火チューブのポートを通って伝火チュ
ーブの外へ移動する。これは活性化アセンブリの始動が
推進剤の構造に対して悪い衝撃を与える可能性を低減す
る。更に、伝火チューブは発射体を第一の閉鎖ディスク
を貫通して推進させるべく活性化アセンブリからの出力
を発射体に向けて案内するためにも使用できる。

【０００９】ハイブリッドインフレータは複数の室を有
し得る。インフレータは第一のハウジング及び第二のハ
ウジングアセンブリを有する。第二のハウジングアセン
ブリは第一のハウジングに対して連通されるとともに、
同第一のハウジング内に配置されている（例えば、第二
のハウジングアセンブリを第一のハウジングと同心をな
すように配置する）。第二のハウジングアセンブリは適
切なガス／熱発生剤、即ち推進剤を内包する第一の室を
有する。第二の室は第一のハウジング及び第二のハウジ
ングアセンブリの間に位置する空間によって形成されて
いる。静的状態、即ちインフレータの活性化前におい
て、第二の室は適切な加圧媒質を有する。第二の室は第
一の室に対して常に連通されている。この結果、第一の
室も加圧媒質を有する。

【００１０】第二のハウジングアセンブリは更に第三の
室を有し得る。第一の閉鎖ディスクは第三の室に付随す
るとともに、エア／安全バッグ及びインフレータの間の
主分離部分を形成している。第三の室は第二の室に対し
て流体的に連通可能である。しかし、第三の室は第一の
室から実質的に分離されている。第一の室内における推
進剤の点火後、推進剤ガスは第一の室から第二の室内に
案内され、次いで第三の室内に案内される。第一の閉鎖
ディスクの破断後、インフレータからエア／安全バッグ
へのフローが形成される。

【００１１】第二のハウジングアセンブリは側壁及び２
つの開放端を有する中央ハウジングを含み得る。インフ
レータ活性化アセンブリは中央ハウジングの２つの開放
端の一方の内部に配置され、かつ同一方の開放端を閉鎖
するとともに、同開放端に対して適切に固定されている
（例えば、溶接による固定）。隔壁が活性化アセンブリ
と協働して第二のハウジングアセンブリの第一の室を形
成すべく中央ハウジングの内部に配置されている（例え
ば、圧入による配置）。第二のハウジングアセンブリの
第三の室をディフューザアセンブリを用いて形成すべ
く、同ディフューザアセンブリは中央ハウジングの他方
の開放端の内部に配置され、かつ同他方の開放端を閉鎖
するとともに、同開放端に対して適切に固定されている
（例えば、溶接による固定）。隔壁は中央ハウジングに
対して結合されているとともに、ポートを有さない。こ
のため、隔壁は第一の室から第三の室への流体の実質的
なフローを防止している。更に、中央ハウジング内への
隔壁の圧入は、推進剤を全ての溶接の実施後に中央ハウ
ジング内に装填することを可能にする（溶接部は推進剤
の近くに位置する）。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、本発明の種々の特徴を説明
する図面に従って説明する。本発明は自動車両の膨脹式
安全システム用混成インフレータに関する。即ち、本発
明は蓄積加圧ガス並びにガス及び／又は熱発生用推進剤
の双方を利用するインフレータに関するものである。種
々の混成インフレータがハミルトン（Hamilton）らによ
る米国特許第５，２３０，５３１号及び特開平１０−１
００８５１号公報に開示されており、それらの全体をこ
こに引用する。

【００１３】自動車両の膨脹式安全システムの一つの実
施の形態の全体像を図１に示している。膨脹式安全シス
テム１０の主たる部品は検出器１４、インフレータ２６
及びエア／安全バッグ１８である。エア／安全バッグ１
８の膨脹を必要とする状況（例えば、所定の減速）を検
出器１４が感知すると、インフレータ２６に信号が伝送
され、管路２２を介してインフレータ２６からエア／安
全バッグ１８へガス又は他の適正な流体が放出される。

【００１４】図２に示すインフレータ５０は混成インフ
レータであり、図１の膨脹式安全システム１０において
インフレータ２６に替えて使用できる。

【００１５】ハイブリッドインフレータ５０は円筒形イ
ンフレータ、即ち貯蔵ガスハウジング５４を含む。貯蔵
ガスハウジング５４は適切な加圧媒質５８（例：一つ以
上の液体及び／または一つ以上のガスを含む加圧流体）
と、エア／安全バッグ１８（図１参照）へのフローを増
大させるための適切なガス／熱発生剤、即ち推進剤６６
（例：システムの膨脹能力を増大すべく使用される熱の
少なくとも約８５％は推進剤６６の燃焼によって形成さ
れる）を内包する円筒形ガス発生器と、加圧媒質５８の
放出（インフレータ５０及びエア／安全バッグ１８（図
１参照）の間の流路を形成することにより実現）及び推
進剤６６の点火を実現するための活性化アセンブリ７０
と、フローをインフレータ５０からエア／安全バッグ１
８（図１参照）まで案内するためのディフューザ７４と
を有する。インフレータ５０はガンタイプ推進剤及び／
または混成推進剤からなる組成物と、複数の成分を含む
加圧媒質（例：一つの成分は酸素であり、他方の成分は
少なくとも一つの不活性流体（例：気体／液体）であ
る）とを有することが好ましい。インフレータ５０はデ
ィフューザ７４の“上流”に配置されたアフターバーナ
ーチューブ７８を含む。アフターバーナーチューブ７８
はフローがディフューザ７４を通ってインフレータ５０
から排出される前に同フローの十分な燃焼を可能にす
る。

【００１６】インフレータ５０の一部は加圧媒質５８を
静的状態、即ち活性化アセンブリ７０の始動前に含有す
る圧力容器を形成している。一般的に、活性化アセンブ
リ７０は貯蔵ガスハウジング５４の一端を閉鎖するとと
もに、第一の溶接部８２を有する。第一の溶接部８２は
貯蔵ガスハウジング５４と、活性化アセンブリ７０の活
性化アセンブリハウジング８６とを結合し、かつシール
を形成している。貯蔵ガスハウジング５４の他端はアフ
ターバーナーチューブ７８及びディフューザ７４によっ
て閉鎖されている。アフターバーナーチューブ７８及び
ディフューザ７４は溶接部９０及び９４により貯蔵ガス
ハウジング５４に対してそれぞれ固定されている。加圧
媒質５８は貯蔵ガスハウジング５４の壁に形成された充
填ポート９８を通じて組立済みインフレータ５０内に導
入される。所望の量の加圧媒質５８をインフレータ５０
に対して充填した後、充填ポート９８は貯蔵ガスハウジ
ング５４に対して適切に固定されたプラグ１０２（例：
充填ポート９８の内部及び／または表面に対して圧入及
び／または溶接によって取付けられたスチールボール）
によってシールされる。

【００１７】静的状態中、加圧媒質５８はインフレータ
５０内の複数の室内に収容されている。そして、同複数
の室はインフレータ５０からのフローの流出を動作中に
可能にする流路を形成すべく互いに連通されている。ガ
ス発生器６２はガス発生器ハウジング１０６を有する。
ガス発生器ハウジング１０６は貯蔵ガスハウジング５４
と同心をなすように同貯蔵ガスハウジング５４内に配置
されるとともに、第一の室１１０を画定している。推進
剤６６はガス発生器ハウジング１０６の第一の室１１０
内に収容されている。第二の室１１４はガス発生器ハウ
ジング１０６の第一の室１１０に対して連通されてい
る。第二の室１１４は加圧媒質５８を静的状態中、即ち
活性化アセンブリ７０の始動前に収容している。第二の
室１１４は貯蔵ガスハウジング５４及びガス発生器６２
の間の環状空間と、貯蔵ガスハウジング５４及びアフタ
ーバーナーチューブ７８の間の環状空間とによってそれ
ぞれ部分的に形成されている。第一の室１１０及び第二
の室１１４の間は常に連通されている。この結果、静的
状態中、即ち活性化アセンブリ７０の始動前において、
ガス発生器ハウジング１０６内の第一の室１１０も加圧
媒質５８を有する。

【００１８】ガス発生器ハウジング１０６は第一の端１
１８及び第二の端１２２を有する。ガス発生器ハウジン
グ６２の第一の端１１８は活性化アセンブリ７０の一部
によって閉鎖されている。以下に詳述するように、これ
はインフレータ５０内における加圧媒質５８の保持を静
的状態において補助する。ガス発生器ハウジング１０６
の第二の端１２２は同ガス発生器ハウジング１０６の第
一の端１１８より僅かに大きい直径を有し、かつ開放さ
れている。更に、ガス発生器ハウジング１０６の第二の
端１２２はアフターバーナーチューブ７８の一部から放
射方向に外側へ離間した位置に配置されている。この空
間は第二の室１１４の一部と見なすか、または第二の室
１１４と、オリフィススリーブ１３０によって画定され
た第三の室１２６との間の流路の一部と見なし得る。

【００１９】第二の室１１４及び第三の室１２６間の連
通は少なくとも一つ、好ましくは複数のオリフィススリ
ーブポート１３４によって形成されている。オリフィス
スリーブポート１３４はオリフィススリーブ１３０上に
放射方向に互いに離間して形成されており、かつ常に開
放されている。オリフィススリーブ１３０はアフターバ
ーナーチューブ７８及びガス発生器６２を接続してい
る。オリフィススリーブ１３０の一端はガス発生器６２
の第二の端部壁１３８に対して適切に固定され、これは
ガス発生器ハウジング１０６の第一の室１１０の一端を
（例えばクリンプ結合により）閉鎖し、或はほぼ閉鎖す
る（ある実施態様では僅かなギャップ）。オリフィスス
リーブ１３０の他端は溶接部１４２によってアフターバ
ーナーチューブ７８の端に対して結合されている。静的
状態中、即ち活性化アセンブリ７０の始動前において、
加圧媒質５８を第一の室１１０、第二の室１１４及び第
三の室１２６内にそれぞれ保持すべく第三の室１２６を
シールする。このシールを実現すべく、第二のディスク
１４６はアフターバーナーチューブ７８の端及びオリフ
ィススリーブ１３０の間に配置され、かつ溶接部１４２
によって同位置に保持されている。第二の閉鎖ディスク
１４６はインフレータ５０及びエア／安全バッグ１８
（図１参照）の間の主分離部分を形成するとともに、出
力ディスクとして特徴付けできる。

【００２０】第二の閉鎖ディスク１４６はインフレータ
５０内の中間位置に配置し得る。本実施の形態におい
て、第二の閉鎖ディスク１４６は貯蔵ガスハウジング５
４内において同貯蔵ガスハウジング５４のほぼ中央に配
置されている。貯蔵ガスハウジング５４の２つの端の間
の距離をＬ¹ とする。一つの実施の形態において、前記
の第二の閉鎖ディスク１４６の“中間”位置は貯蔵ガス
ハウジング５４の両端からＬ¹ の少なくとも４０％の距
離それぞれ離間した位置（範囲内）に配置されていると
して特徴付けできる。

【００２１】アフターバーナーチューブ７８は第二の閉
鎖ディスク１４６が以下に詳述するように破断、即ち開
放された後で第三の室１２６に対して連通される。そし
て、アフターバーナーチューブ７８は複数のディフュー
ザ・ポート１５０及びディフューザ・スクリーン１５４
を有するディフューザ７４に対して接続されている。デ
ィフューザ７４から放出されたフローはエア／安全バッ
グ１８（図１参照）内に案内される。アフターバーナー
チューブ７８及びディフューザ７４はインフレータ５０
に対する出口通路を形成している。ディフューザ７４に
対して接続されたアフターバーナーチューブ７８の一端
は末広形状の端部領域１５８を有する。この端部領域１
５８は第二のディスク１４６に対して接続されたアフタ
ーバーナーチューブ７８の他端より大きい直径を有する
とともに、インフレータ５０から放出されるフローの流
速を減少させる。

【００２２】第一の室１１０はガス発生器６２内に配置
されている。より詳細には、第一の室１１０は中空伝火
チューブ１６２によって画定されている。伝火チューブ
１６２はガス発生器ハウジング６２及び環状保持器１６
６と同心をなすように同ガス発生器ハウジング６２及び
環状保持器１６６の内部に配置されている。そして、環
状保持器１６６はガス発生器ハウジング１０６の内面及
び伝火チューブ１６２の外面に対してそれぞれ当接して
いる。推進剤６６は保持器１６６と、活性化アセンブリ
７０に隣接したガス発生器ハウジング１０６の第一の端
１１８との間において、伝火チューブ１６２の放射方向
外方に配置されている（例えば、推進剤６６を点火中に
損傷する可能性を低減するため）。

【００２３】少なくとも一つ、常には複数のガス発生器
出口ポート１７０が貯蔵ガスハウジング５４と、ガス発
生器ハウジング１０６、より詳細には同ガス発生器ハウ
ジング１０６内の推進剤６６が配置された第一の室１１
０とを常に連通すべくガス発生器ハウジング１０６に形
成されている。出口ポート１７０は保持器１６６と、ガ
ス発生器ハウジング１０６の第一の端１１８との間のガ
ス発生器ハウジング１０６上に形成されている。エア／
安全バッグ１８（図１参照）へのフローを増大させるべ
く、推進剤６６の燃焼により得られる膨脹ガス及び活性
化アセンブリ７０から流出したものはガス発生器出口ポ
ート１７０を通じてガス発生器ハウジング１０６から流
出させる。但しいくらかはディフューザ７４内のガスと
混合するためノズルプレート１３８を通過する。これら
の燃焼する推進剤がインフレータ５０の性能に対して悪
影響を及ぼす可能性を低減すべく、スクリーン１７４を
少なくともガス発生器出口ポート１７０を被覆するよう
にガス発生器ハウジング１０６の内部に配置し得る。

【００２４】推進剤６６は活性化アセンブリハウジング
８６を有する活性化アセンブリ７０によってガス発生器
ハウジング１０６内で点火される。貯蔵ガスハウジング
５４及びガス発生器ハウジング１０６は静的状態、即ち
活性化アセンブリ７０の始動前に加圧媒質を有するか
ら、好ましくは気密シールを形成すべく、活性化アセン
ブリハウジング８６は貯蔵ガスハウジング５４と、ガス
発生器ハウジング１０６の第一の端１１８とに対して第
一の溶接部８２及び第二の溶接部１７８を介してそれぞ
れ結合されている。活性化アセンブリハウジング８２は
推進剤６６の点火を招来する燃焼生成物を形成する適切
なイニシエータ１８２（例：電気式導火爆管または適切
な他の火工装置）を保持している。イニシエータ１８２
をインフレータ５０内において加圧媒質５８から分離
し、さらにはインフレータ５０に対するシールを形成す
べく、第一の閉鎖ディスク１８６はガス発生器７０及び
イニシエータ１８２の間に配置されている。本実施の形
態において、これは第一の閉鎖ディスク１８６を第三の
溶接部１９４によって互いに固定されたガス発生器６２
の第一の端部壁１９０（同第一の端部壁１９０は伝火チ
ューブ１６２の一方の端上に折り曲げられている）と、
活性化アセンブリハウジング８６の端との間に配置する
ことによって実現される。

【００２５】円筒形伝火チューブ乃至ハウジング１６２
はガス発生器ハウジング１０６に対して同心をなすよう
に同ガス発生器ハウジング１０６内に配置されている。
更に、円筒形伝火チューブ１６２は活性化アセンブリ７
０の始動によって発生された燃焼生成物の“フロー”を
収容すべくイニシエータ１８２に対して整合されてい
る。推進剤６６はガス発生器ハウジング１０６の第一の
室１１０内、即ち伝火チューブ１６２の放射方向外方に
配置されている。イニシエータ１８２の始動によって形
成される圧力波、即ちパルスは推進剤６６の燃焼特性を
変化させる亀裂を推進剤６６のグレインに形成し得る。
伝火チューブ１６２は前記の圧力波、即ちパルスの発生
の可能性を低減することにより、活性化アセンブリ７０
の始動が推進剤６６に対して好ましくない衝撃を及ぼす
可能性を低減する。活性化アセンブリ７０によって形成
された燃焼生成物を推進剤６６に対して接触させること
により同推進剤６６を点火すべく同燃焼生成物を推進剤
に対して連通する。これを実現すべく少なくとも一つ、
好ましくは複数の伝火チューブポート１９８が伝火チュ
ーブ１６２上に形成されている。複数の伝火チューブポ
ート１９８を伝火チューブ１６２の周囲において放射方
向に配置するとともに、同伝火チューブ１６２の長手方
向に互いに離間させ得る。

【００２６】活性化アセンブリ７０は同活性化アセンブ
リ７０の能力を増大すべく適切な点火／ブースタ剤２０
０を有する（例えば、８９重量％のＲＤＸ及び１１重量
％のアルミニウム粉末を混合したＲＤＸ／アルミニウム
ブースタ剤を使用できる。そして、同ＲＤＸ／アルミニ
ウムブースタ剤のうちの０．５〜５．０重量％を０．５
〜５．０重量％のヒドロキシプロピル−セルロースと置
換してもよい）。点火／ブースタ剤２００をイニシエー
タ１８２からの放出、即ち出力に対して整合させた状態
で、同点火／ブースタ剤２００をイニシエータ１８２及
び推進剤６６の間に配置可能である。イニシエータ１８
２の活性化により、同イニシエータ１８２内の可燃性物
質が点火される。そして、同可燃性物質の燃焼により、
点火／ブースタ剤２００が点火される。イニシエータ１
８２において形成された燃焼生成物と、点火／ブースタ
剤２００から形成された燃焼生成物との少なくとも一方
を推進剤６６に対して直接接触させ、かつ同推進剤６６
を点火すべく、前記の燃焼生成物を伝火チューブ１６２
及び伝火チューブポート１７０を通じて推進剤６６まで
案内する。点火／ブースタ剤２００はパウダーの形態を
なす。このため、同点火／ブースタ剤２００は薄壁カッ
プ２０４内に収容されている。カップ２０４は伝火チュ
ーブの一方の端部１９８の内側に配置されている（例：
端部内への圧入）。従って、推進剤６６を点火するため
の燃焼生成物は伝火チューブ１６２内を移動する。

【００２７】活性化アセンブリ７０の起動は、推進剤６
６を点火する以外に、インフレータ５０及びエア／安全
バッグ１８の間の主分離部分である第二のディスク１４
６を破断することにより、インフレータ５０及びエア／
安全バッグ１８（図１参照）の間の通路を形成する。こ
れを実現すべく活性化アセンブリ７０は発射体／バルブ
２０８を有する。発射体／バルブ２０８は点火／ブース
タ剤２００の反対側に位置する伝火チューブ１６２の一
端の内側に部分的に収容されている。更に、発射体／バ
ルブ２０８はイニシエータ１８２及び点火／ブースタ剤
２００に対して整合され、さらには剪断リング２１２に
よって固定位置に保持されている。また、発射体／バル
ブ２０８は伝火チューブ１６２の一端を越えてガス発生
器ハウジング１０６の第二の端部壁１３８を貫通して延
びている。更に、発射体／バルブ２０８は第二のディス
ク１４６に対して軸方向に整合されるとともに、同第二
のディスク１４６から離間している。一般的に、活性化
アセンブリ７０（イニシエータ１８２及び／または点火
／ブースタ剤２００）から放出された燃焼生成物は伝火
チューブ１６２を通って案内される。そして、同燃焼生
成物は剪断リング２１２を破壊し、かつ発射体／バルブ
２０８を第二のディスク１４６を貫通して推進させるべ
く同発射体／バルブ２０８を押圧する。これにより、加
圧媒質５８、推進剤ガス及び他の燃焼生成物は第二の室
１１４からオリフィススリーブポート１３４を通って第
三の室１２６内へ案内され、次いで破断された第二のデ
ィスク１４６を通ってアフターバーナーチューブ７８内
へ案内され、さらにはディフューザ７４を通ってインフ
レータ５０から放出され、かつエア／安全バッグ１８
（図１参照）に向けて案内される。

【００２８】活性化アセンブリ７０の発射体／バルブ２
０８はインフレータ５０からのフローの流出を開始させ
る他に別の役割を有する。特に、発射体／バルブ２０８
は第一の室１１０内に存在する活性化アセンブリ７０か
ら形成された推進剤ガス及び他の燃焼生成物をガス発生
器６２からガス発生器出口ポート１７０を通って第二の
室１１４内に流入させる。但しいくらかはノズル１３８
を通って移動しディフューザ７４内でガスと混合する。
これは発射体／バルブ２０８の形状と、ガス発生器６２
に対する発射体／バルブ２０８の取付け方法との少なく
とも一方によって提供される。発射体／バルブ２０８は
イニシエータ１８２に向かって延びる第一の円錐形ヘッ
ド２１６を有する。第一の円錐形ヘッド２１６は発射体
／バルブ２０８を伝火チューブ１６２の内面に沿って摺
動させるべく、同伝火チューブ１６２の内径より僅かに
小さい最大直径を有する。更に、発射体／バルブ２０８
は第二のディスク１４６に向かって延びる第二の円錐形
ヘッド２２２を有する。第二の円錐形ヘッド２２２は第
一のヘッド２１６の最大直径より小さい最大直径を有す
る。ボディ２２６は第一のヘッド２１６及び第二のヘッ
ド２２２を結合している。ボディ２２６は第一のボディ
部分２３０及び第二のボディ部分２３４を有する。第一
のボディ部分２３０はガス発生器６２の第二の端部壁１
３８に対して摺動可能に接している。第二のボディ部分
２３４は第一のボディ部分２３０から第二の端部壁１３
８を越えて第二のヘッド２２２まで延びている。第二の
ボディ部分２３４は第一のボディ部分２３０より小さい
直径を有する。

【００２９】静的状態、即ち活性化アセンブリ７０の活
性化前において、発射体／バルブ２０８は剪断リング２
１２によって固定位置に保持されている。環状剪断リン
グ２１２は第一のボディ部分２３０に形成された溝内に
係止されている。更に、剪断リング２１２はガス発生器
６２の第二の端部壁１３８と、伝火チューブ１６２の一
端との間に保持されている。活性化アセンブリ７０を活
性化した後、イニシエータ１８２及び点火／ブースタ剤
２００から形成された燃焼生成物は、発射体／バルブ２
０８を第二のディスク１４６を貫通して推進させるべく
剪断リング２１２を剪断するのに十分な力を発射体／バ
ルブ２０８に対して付与する。発射体／バルブ２０８は
前記の燃焼生成物によって駆動されるのみであり、推進
剤６６の燃焼によって形成された燃焼生成物によって駆
動されるものではない。発射体／バルブ２０８は第一の
ヘッド２１６がガス発生器の第二の端部壁１３８に対し
て当接するまで活性化アセンブリ７０からの燃焼生成物
によって軸方向に移動される。第一のヘッド２１６の直
径は発射体／バルブ２０８が通過する第二の端部壁１３
８に形成された孔、即ち開口の直径より大きいため、同
第一のヘッド２１６は第一の室１１０をシールする。こ
の結果、ガス発生器６２から流出するフローはガス発生
器出口ポート１７０を通って第二の室１１４内に流入
し、さらには前記の要領でインフレータ５０から流出す
る。推進剤６６の燃焼によって形成される第一の室１１
０内の圧力は前記のシールを形成する発射体／バルブ２
０８の係合を維持する。

【００３０】図１の膨脹式安全システム１０に使用され
得るハイブリッドインフレータの他の実施態様は図３に
図示される。ハイブリッドインフレータ３００は図２の
ハイブリッドインフレータ５０とはハイブリッドインフ
レータ３００が点火／ブースタ剤２００及び推進剤６６
の燃焼からの熱い燃焼ガスのより冷たい加圧媒質５８と
の有効な混合を提供する様に配置されていることに於て
異なる。混合は比較的均質な組成及び温度を有する膨脹
ガスがディフューザ７４からエア／安全バッグ１８へと
出力される様になし得る。その活性化後のインフレータ
温度に関しては、エア／安全バッグを膨脹するために使
用される膨脹ガスの温度はインフレータハウジング内の
ガス通路を含むある金属部分の潜在的腐食を回避する様
に充分に制御されるか又は減少されるのが望ましい。温
度に於ける減少は比較的高い出力が活性化されたインフ
レータから求められる時適当である。比較的高い出力は
６０リットルタンクを用いて試験される代表的ハイブリ
ッドインフレータに関連して規定され得る。かかるハイ
ブリッドインフレータがかかるタンクを用いて活性化さ
れる時、タンク内の比較的高い出力はハイブリッドイン
フレータが活性化される時タンク内に約５００ＫＰａよ
り大きい出力が現れることになる。かかる比較的高い出
力が起る時、ハイブリッドインフレータの出口に隣接す
る温度は１０００℃より大きい（少なくとも約１１００
℃の如くである）。従って比較的高い出力及びかかるそ
れと組合わせの温度をつくり出すハイブリッドインフレ
ータと関連して、インフレータハウジングの出口に於け
る膨脹ガスの温度を減少することが望ましい。

【００３１】温度減少のための望ましい混合は（ａ）ア
フターバーナーチューブ７８から放射方向外方に、ガス
発生器ハウジング３１６（外部蔽いとも呼ばれる）の外
壁の放射方向内方に、且つ貯蔵ガスハウジング５４の縦
方向軸３０８に対して対称的に配置され、そして（ｂ）
好ましくはガス発生器３０２に隣接する点から第二の閉
鎖ディスク１４６を越える点まで延長する、内部蔽い
（ｉｎｎｅｒ ｓｈｒｏｕｄ）を用いて達成される。第
二の室１１４の一部である環状空間３１２は同心のアフ
ターバーナーチューブ７８及び内部蔽い３０４により規
定され、これを通って膨脹ガスはアフターバーナーチュ
ーブ７８を通って貯蔵ガスハウジングを出ていくため通
過しなければならない。内部蔽い３０４の長さ“Ｌ² ”
は好ましくは貯蔵ガスハウジング５４の長さＬ¹ の約
０．２５から約０．７５の範囲である。

【００３２】推進剤６６及び点火ブースタ剤２００によ
り発生された燃焼ガスのため第一の室１１０から第二の
室１１４への追加の流路３１８がガス発生器出口ポート
１７０により規定される第一の室１１０から第二の室１
１４内への流路を補足するため設けられる。流路３１８
は環状保持器３２０とガス発生器ハウジング３１６との
間の第一のギャップ、ガス発生器３１６の開放端と第二
の端壁１３８との間の第二のギャップ及びガス発生器ハ
ウジング３１６の第二の端部１２２と第二の端壁１３８
により規定される環状出口３２２により規定される。ガ
ス発生器ハウジング３１６の第二の端部１２２は第二の
閉鎖ディスク１４６の前で終る。

【００３３】ハイブリッドインフレータ３００の操作は
図２のハイブリッドインフレータ５０の夫れに類似して
いる。検出器１４（図１）は信号を活性化アセンブリ７
０へ伝達し、そしてイニシエータ１８２は点火／ブース
タ剤２００を点火する。点火／ブースタ剤からの高温度
燃焼生成物は推進剤６６を点火し、これは高温及び高圧
のガスを発生する。点火／ブースタ剤からの点火燃焼生
成物による高温高圧燃焼ガスは発射体／バルブ２０８を
貯蔵ガスハウジング５４のディフューザ端へむけて強制
し、それにより第二の閉鎖ディスク１４６を破壊し、第
一の室１１０を第三の室１２６からシールする。“Ｏ”
リング３３０は燃焼ガスの活性化アセンブリ７０の端縁
のまわりの逆流と、それにつづく貯蔵ガスハウジング５
４からのガスの逸出を防止する。

【００３４】高温燃焼ガスの第一の部分はガス発生器出
口ポート１７０を通って第二の室１１４内へ外方に強制
され、第二のより小さな部分は追加の流路３１８に沿っ
て第二の室１１４内へ外方に強制される。燃焼ガスの第
一の部分はそれが第二の室１１４に入る際流速に於ける
降下を経験し、他方第二の部分は流路３１８に沿う流速
に於ける増加を経験する。その結果として、燃焼ガス及
び加圧媒質内に於ける乱流がガス発生器３０２の第二の
端部１２２の近くで誘起され、そこでより低速の第一の
部分がより高速の第二の部分と結合する。燃焼ガス及び
加圧媒質のある程度の混合が乱流乱れ条件に応答して起
るであろう。

【００３５】部分的に混合された加圧媒質及び燃焼ガス
（集合的に「膨脹ガス」として言及される）は貯蔵ガス
ハウジング５４のディフューザ端へ向けて第一の方向３
２４に移動し、一方次で貯蔵ガスハウジング５４の活性
化アセンブリ端に向って反対の第二の方向３２６に移動
する。第一及び第二の方向は実質上貯蔵ガスハウジング
５４の縦方向軸３０８に実質上平行である。環状出口３
１２の制限された流れの面積（即ち環状出口３１２内へ
入る際の流れの面積に於ける減少）は燃焼ガス及び加圧
媒質の流速に於ける増加を惹起し、更なる混合へと導
く。図２のハイブリッドインフレータ５０と比較して、
第一の室１１０を通るガスの流路は内部蔽い３０４の結
果としてハイブリッドインフレータ３００に於てずっと
より長い。流れの方向に於ける変化及び変化する流れの
方向と組合わせられたより長い流路は膨脹ガスがディフ
ューザ７４を出た後の炎の生起を実質上防止する。

【００３６】今や充分混合され、実質上均質（組成及び
温度に於て）な加圧媒質及び燃焼ガス、即ち膨脹ガスは
オリフィススリーブポート１３４を通って第三の室１２
６へと通過し、且つアフターバーナーチューブ７８を通
って第三の方向３２８に流れる。第三の方向３２８は第
二の方向３２６と反対であるが第一の方向３２４とは同
じである。膨脹ガスは次でディフューザ７４を通って、
エア／安全バッグ１８（図１）内へと通過する。

【００３７】膨脹ガスは燃焼ガスより実質上より低い温
度を有する。これはアフターバーナーチューブ７８内へ
の比較的熱い膨脹ガスの通過によるオリフィススリーブ
ポート１３４の寸法に於ける変化（即ち拡大）を防止し
得る。

【００３８】発明の上記の叙述は説明及び記述の目的で
提示された。更に記述はここに開示された形式に本発明
を限定することを意図されていない。

【００３９】従って上記の教示及び当該分野の技術及び
知識に相応する変形及び修正は本発明の範囲内である。
上記に述べられた実施態様は発明を実施するについて知
られている最良の態様を説明し、且つ当業者に本発明を
かかる或は他の態様に於て又は発明の特定の応用又は用
途により要求される種々の修正を以て利用することを可
能にすることを更に企図している。添付の請求項は従来
技術により許容された程度まで代りの実施態様を包含す
るものと解されることを意図している。

【図面の簡単な説明】

【図１】 自動車の膨脹安全システムの概略図である。

【図２】 ハイブリッドインフレータの１つの実施の形
態の縦断面図である。

【図３】 ハイブリッドインフレータの他の実施の形態
の縦断面図である。

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 縦方向の延長を有するインフレータハウ
   ジングと、推進剤を点火するのに使用するため、該イン
   フレータハウジングに結合されたイニシエータアッセン
   ブリと、 推進剤ガスを発生するため該インフレータハウジングに
   結合されたガス発生器手段と、 少なくとも該インフレータハウジング内に包含された貯
   蔵ガスと、 推進ガスと貯蔵ガスの少なくとも一つを含む膨脹ガスを
   混合するため該ガス発生器手段と作用的に組合わせられ
   た手段とを有し、該混合手段は膨脹ガスを第一の方向及
   び該第一の方向とは該インフレータハウジングの該縦方
   向の延長に対し反対の第二の方向に移動させ、それによ
   って該出口手段に隣接する膨脹ガスの温度が充分に減少
   させられる手段を含み、 更に該イニシエータアッセンブリが活性化される後まで
   膨脹ガスの通過を阻止する出口閉鎖手段と、 該混合手段から膨脹ガスを受容するため該インフレータ
   ハウジングと組合わされた出口手段とを有する、膨脹ガ
   スの流れを制御するための装置。
2. 【請求項２】 該混合手段は該インフレータハウジング
   の該縦方向の延長に沿って、該ガス発生器手段に隣接し
   て延長する内部蔽い（ｓｈｒｏｕｄ）を含む、請求項１
   記載の装置。
3. 【請求項３】 該混合手段は該ガス発生器手段に隣接し
   て結合された内部蔽いを含み、該内部蔽いは該出口閉鎖
   手段を越えて延長する様な長さを有する、請求項１記載
   の装置。
4. 【請求項４】 膨脹ガスは該イニシエータアッセンブリ
   の作動に於て該インフレータハウジングの端部へ向い該
   ガス発生器手段から離れる第一の方向に流れ、次で該出
   口手段から出ていく前に該ガス発生器手段に向かう第二
   の方向に流れる請求項１記載の装置。
5. 【請求項５】 該出口手段は該インフレータハウジング
   から出ていく膨脹ガスのための入口を含み、該混合手段
   は膨脹ガスの流れを該入口の寸法に於ける如何なる変化
   も実質上防止する様に制御する、請求項１記載の装置。
6. 【請求項６】 出口手段を有するハイブリッドインフレ
   ータ内に貯蔵ガスを用意し、推進ガスを該ハイブリッド
   インフレータ内に発生させる様にし、 推進ガスと貯蔵ガスの少なくとも一つを含む膨脹ガス
   を、該ハイブリッドインフレータの縦方向の延長に沿う
   異なる方向に移動させ、以て該出口手段に隣接するイン
   フレータガスの温度を充分に減少させる様制御し、 該出口手段から膨脹ガスを放出すること、を含む、イン
   フレータ装置に於けるガスの流れを制御する方法。
7. 【請求項７】 該制御ステップが該ハイブリッドインフ
   レータの該縦方向の延長に沿って内部蔽いを設置するこ
   とを含む、請求項６の方法。
8. 【請求項８】 該放出ステップが出口閉鎖ディスクを破
   裂させることを含み、又該制御ステップが該出口閉鎖デ
   ィスクを越えて延長する内部蔽いを設置することを含
   む、請求項６の方法。
9. 【請求項９】 該放出ステップが入口に膨脹ガスを受け
   入れることを含み、又該制御ステップは該入口の寸法に
   於ける変化を実質的に防止するため、推進剤ガスの熱に
   より該入口がうける温度を減少させるため膨脹ガスを混
   合することを含む、請求項６の方法。
10. 【請求項１０】 該制御ステップは該ハイブリッドイン
    フレータを出ていく前に膨脹ガスによりとられる通路を
    増加させ、以て膨脹ガスが該ハイブリッドインフレータ
    を出ていった後膨脹ガスによる火炎の出現を防止するこ
    とを含む、請求項６の方法。