WO2002032728A1

WO2002032728A1 - Gonfleur hybride

Info

Publication number: WO2002032728A1
Application number: PCT/JP2001/009110
Authority: WO
Inventors: Masayuki Yamazaki
Original assignee: Daicel Chemical Industries, Ltd.
Priority date: 2000-10-19
Filing date: 2001-10-17
Publication date: 2002-04-25
Also published as: EP1327565A1; JP2002120687A; DE60117035D1; US6799776B2; EP1327565A4; DE60117035T2; US20020190510A1; EP1327565B1

Description

明細書

ハイプリッドインフレ―タ発明の属する技術分野

本発明は、自動車両の膨張式安全システムに関し、より詳しくは、実用時の環境温度にかかわらず、エアノッグを迅速かつ確実に膨張させることができるハイプリッドインフレ一夕及びそれを用いたエアバック装置に関する。

従来の技術

自動車両の膨張式安全システム用のィンフレー夕の発展に伴い、加圧ガスと固形ガス発生剤とを併用するハイブリツドインフレ一夕が注目されている。ハイブリッドィンフレ一夕において、主たる設計要件はエアバッグ力効果的に作動するように所定の時間で所定の量だけ膨張させねばならないことであり、従来その構造について種々の提案がなされており、従来技術としては、特開平 7— 9 8 8 1 4号公報、特開平 1 0 - 1 0 0 8 5 1号公報等が知られている。

発明の開示

本発明の目的は、エアバッグを迅速かつ確実に膨張させることができる、安全性の高いハイプリッドインフレ一夕及びそれを用いたエアバック装置を提供することである。

本発明は、解決手段の 1つとして、加圧媒質が充填されたインフレ一タハウジングと、インフレ一夕ハウジング内に収容された、ガス発生手段を含む 1又は 2 以上のガス発生室を有するガス発生器と、ガス発生器に接続された点火手段とを有する、エアバックを備えた車両の膨張式安全システムのためのハイブリツドィンフレータであって、ハイプリッドインフレ一夕の作動時に加圧媒質が流出する経路が途中で主破裂扳により閉纏されており、更に加 j王媒質が流出する経路に加压媒質及び燃焼ガスの流出 ffiを制御するための複数のノズルが設けられているハイブリッドィンフレ一夕を捣供する。

なお、本発明においては、ハイブリッドインフレ一夕の作動時に加圧媒質が流出する経路は、ハイブリッドインフレ一夕の構造に応じて適宜設定し、変更することができる。

本発明は、加圧媒質が流出する経路に設けられた複数のノズルの作用によって、加圧媒質及び燃焼ガスの流出量を制御することで、ハイブリッドインフレ一夕内部の内圧の変化を制御するものであり、エアバッグ装置に適用した場合には、実用時の環境温度に左右されることなく、迅速かつ確実にエアバッグを膨張させることができる。

更に上記発明のハイプリッドィンフレ一夕は、加圧媒質及び燃焼ガスの流出量を制御するための複数のノズルが、主破裂板に到る前の加圧媒質の流出経路に設けられている構造にすることができる。

このように主破裂板に到る前の流出経路に複数のノズルを設ける場合は、例えば、下記の各構造を有するハイブリツドインフレ一夕にすることができる。

—つの構造として、加圧媒質の流出経路で、主破裂板に到る前の流出経路を筒状部材で形成し、前記筒状部材を、一端側が主破裂板に面し、他端側が閉塞された構造のものとし、側面に貫通孔からなる複数のノズルが設けられた構造にすることができる。

他の構造として、加圧媒質の流出経路で、主破裂板に到る前の流出経路を筒状部材で形成し、前記筒状部材を、一端側が主破裂板に面し、他端側に貫通孔からなる複数のノズルが設けられた構造にすることができる。この場合、側面にはノズルは設けられていない。

更に他の構造として、加圧媒質の流出経路で、主破裂板に到る前の流出経路を筒状部材で形成し、前記筒状部材を、一端側が主破裂板に面し、他端側と側面に貫通孔からなる複数のノズルが設けられた構造にすることができる。

また上記発明のハイブリツドインフレ一夕は、加圧媒質及び燃焼ガスの流出量を制御するための複数のノズルが、主破裂板より後の加圧媒質の流出経路に設けられている構造にすることができる。

このように主破裂板より後の流出経路に複数のノズルを設ける場合は、主破裂 W 板より後の流出経路を筒状部材で形成し、前記筒状部材を、一端側が主破裂板に面し、他端側及び/又は側面に貫通孔からなる複数のノズルが設けられた構造にすることができ、例えば、主破裂板より後の流出経路に位置しているハイプリッドインフレ一夕からの加圧媒質及び燃焼ガスの複数の排出口をノズルとすることができる。

本発明のハイブリツドインフレ一夕においては、主破裂板に到る前又は後の加圧媒質の流出経路のいずれか又は両方にノズルを設けることができるが、主破裂板に到る前の流出経路にノズルを設けること力望ましい。

本発明においては、複数のノズル開口面積を、それぞれ同一又は異なるものにすることができる。このノズルの開口面積は、ハイブリッドインフレ一夕に要求される性能、用途に応じ、加圧媒質及び燃焼ガスの流出量を所望程度に制御できるように設定する。ノズルの開口面積は、ノズル径の大きさに対応するものであるため、ノズル径で示すと、 l〜8 mmが好ましく、 1〜 6 mmがより好ましレ^ また、複数のノズルの総開口面積は、 4 0〜 1 2 0 mm2力 ί好ましく、 6 0〜 9 0 mm2がより好ましく、ノズルの数は、ノズルの総開口面積に関連して決定されるものであり、 2〜8個が好ましく、 4〜 6個がより好ましい。

このように複数のノズルの開口面積や総開口面積を調整することによって、加圧媒質及び燃焼ガスの流出量の制御及びハイプリッドインフレ一夕の内圧変化の制御がより容易にできるようになる。

本発明においては、複数のノズルが遮蔽手段で閉塞されている構造にすることができ、この遮蔽手段による閉塞状態は複数のノズルの設置場所により選択される。複数のノズルが主破裂板に到る前の流出経路に設けられているとき、複数のノズルの一部が遮蔽手段で閉塞されている（即ち、遮蔽状態と開放状態のノズルが混在する）構造にすることができ、複数のノズルが主破裂板より後の流出経路に設けられているとき、複数のノズルの一部又は全部が遮蔽手段で閉塞されている構造にすることができる。

この遮蔽手段は、作動時におけるハイプリッドィンフレ一夕の内 I王の上昇に伴つて破裂するものであり、複数のノズルの全部が遮蔽手段で閉塞されているとき、遮蔽手段が破裂するに要する圧力が異なっているものが望ましく、例えば、ノズルが 6個ある場合には、 1個ずつ、 2個ずつ又は 3個ずつ等の所望の組合せで遮蔽手段の破壊圧力を異ならせることができる。この遮蔽手段が破壊される圧力は、ノズルの径ゃ遮蔽手段の強度（厚み、材質等）等を変更することによって、調整することができる。

このようにして遮蔽手段が破裂するに要する圧力を異ならせることによって、複数のノズルごとに遮蔽手段の破裂し易さ（即ち、破裂時間の長短）を異ならせることができ、その結果、加圧媒質及び燃焼ガスの流出量を制御することができる。

このようにノズルを遮蔽手段で閉塞することによって、加圧媒質及び燃焼ガスの流出量の制御及びハイプリッドインフレ一夕の内圧変化の制御がより一層容易にできるようになる。即ち、ガス発生手段が燃焼して高温の燃焼ガスが発生することによって、ハイブリッドインフレ一夕の内圧が徐徐に高まって行くため、その圧力の上昇に伴って遮蔽手段が破裂され、段階的にノズルの総開口面積が変化して行くので、加圧媒質及び燃焼ガスの流出量が制御され、ハイブリッドインフレー夕の内圧の変化が制御される。よって、具的には、図 3に示されたような、望ましい圧力力一ブを得ることができる。

本発明で用いる遮蔽手段は、ハイプリッドインフレ一夕の内圧の変化に応じて破裂できるように、その強度を厚み、材質等で調整する必要がある。ハイブリツドインフレー夕の作動時における内圧の変化は、ハイプリッドィンフレ一夕をェァバッグ装置に適用した場合の種々の要件、例えば、車両内の取り付け位置（運転席、助手席、後部座席等）、車種、使用環境温度に応じて異なるものであるが、遮蔽手段として、厚みが 3 0〜3 0 0 mのテープを使用することが好ましく、渾みが 3 0〜8 0 mのテープを使用することがより好ましい。テープの素材は特に限定されるものではないが、金厲、例えばステンレス、アルミニウムが好ましい。本発明のハイブリッドインフレ一夕で用いる加圧媒質は、アルゴン、ヘリウム等の不活性ガス（本発明では窒素も不活性ガスに含まれるものとする）からなるものであり、必要に応じて酸素を含ませることもできる。アルゴンは加圧媒質の熱膨張を促進するように作用し、ヘリウムを含有させておくと加圧媒質の漏れの検出が容易となるので、不良品の流通が防止されるため好ましい。また、酸素はガス発生手段としてのガス発生剤の燃焼により生じた一酸化炭素や水素を、二酸化炭素や水蒸気に変換するように作用する。加圧媒質の充填圧力（二インフレ一夕ハウジング内の圧力）は、好ましくは 10, 000〜 70, O O O kP a、より好ましくは 30， 000〜60, 000 k P aである。なお、加圧媒質は酸素を含有しても含有していなくてもよく、酸素を含有させる場合は最大で 30モル％が好ましい。

本発明で用いるガス発生手段は、例えば、ガンプ口ペラントを用いることができる。ガンプ口ペラントとしては、シングルベースガンプ口ペラント、ダブルべ —スガンプ口ペラント、トリプルべ一スガンプ口ペラントのほかに、二次爆薬、結合剤、可塑剤、安定剤等からなるものを混合し、所望形状に成型したものも使用できる。

二次爆薬としては、へキサハイドロトリニトロ卜リアジン（RDX)、シクロテトラメチレンテトラニ卜ラミン（HMX)、ペンタエリスリ卜一ルテトラニトレイト（PETN)、卜リアミノグァニジン二トレイト（TAGN)等が挙げられる。例えば、二次爆薬として RDXを用い、酸素のない雰囲気中、 20, 670 kP aの圧力下、燃焼温度 3348Kで燃焼させた場合、燃焼ガス中の生成ガスは m o 1 e%で窆素 33%、一酸化炭素 25%、水蒸気 23%、二酸化炭素 8%及び他のガス成分となる。 .

結合剤としては、セル口一スァセテ一卜、セルロースアセテートブチレ一卜、セルロ一スアセテートプロピオレート、ェチルセルロース、ポリ齚酸ビニル、ァジドポリマ一、ポリブタジエン、水素化ポリブタジエン、ボリウレタン等がげられ；可塑剤としては、卜リメチロ一ルェタントリニトレイト、ブタン卜リオ一ル卜リニトレイト、ニトログリセリン、ビス（2， 2—ジニトロプロピル）ァセ夕一ル /ホルマ一ル、グリシジルアジド、ァセチルトリエチルシトレー卜等が举げられ；安定剤は、ェチルセントラライト、ジフエ二ルァミン、レゾシノール等が挙げられる。

二次爆薬と結合剤、可塑剤及び安定剤との割合は、二次爆薬が約 5 0〜9 0重量％、結合剤、可塑剤及び安定剤の合計量が約 1 0〜 5 0重量％が好ましい。また、本発明で用いるガス発生手段としては、上記ガス発生手段の他に、下記のような燃料及び酸化剤又は燃料、酸化剤及びスラグ形成剤を含むものを、必要に応じて結合剤と共に混合し、所望形状に成型したガス発生剤を使用することができる。

このガス発生剤としては、 1又は 2以上の貫通孔又は非貫通孔を有する有孔円筒状のものを使用することが好ましい。このような有孔円筒状のガス発生剤を便用することにより、ガス発生剤の燃焼を促進させることができるので、ハイプリッドインフレ一夕の作動性能を高めることができる。

このような有孔円筒状のガス発生剤は、外径（R )、内径（d〉及び長さ（L〉をハイプリッドィンフレー夕への応用が可能な範囲で適宜設定することができる。

1つの貫通孔を有する単孔円筒状のものの場合、外径が 6 mm以下で、厚み（W)

C (R - d ) / 2 ] に対する長さの比（L ZW) が 1以上であることが好ましい。

2以上の貫通孔を有する多孔円筒状のものの場合、外径が 6 0 mm以下で、厚み

(W) (複数の孔が均等に配置されている場合には、孔と孔との距離で、均等に配置されていない場合には、各距離の平均値）に対する長さの比（L ZW) が 1以上であることが好ましい。更に、 1又は 2以上の非貫通孔を有するものの場合、外径が 6 O mni以下で、厚み（W) (前記の多孔円筒状のものと同じ定義である）対する長さの比（Lノ W) が 1以上で、非貫通孔部分の肉厚 W' (非莨迎孔の底部と円筒状物の底部までの距離）と厚み Wとの比（W' /W) が 0 . 5〜2であることが好ましい。

このガス発生剤は、その燃焼により発生するガスが，加圧媒質と共にクの膨張展開に役立つものである。特に本発明においては、スラグ形成剤を含むガス発生剤を用いることにより、インフレ一夕から排出されるミス卜の量を大幅に低減できる。

ガス発生手段は、燃料として二卜ラミン系化合物を除く非アジド有機化合物を含有するものが好ましいが、ニトラミン系化合物を含むものとしては、米国特許第 5 , 5 0 7 , 8 9 1号明細書に開示され、特許請求の範囲に示されている推進剤組成物が挙げられ、例えば、シクロ卜リメチレントリニトラミン（R D X)、シクロテトラメチレンテトラニトラミン（HMX) を含む組成物が挙げられる。また、その他には、特開平 8— 2 8 2 4 2 7号公報に開示され、特許請求の範囲に示されている推進剤であり、例えば、請求項 3 2に記載されている二次爆薬及びバインダー系が挙げられる。二次爆薬は、同公報の請求項 3 4に記載された R D X、 HMX、 P E T N、 T A GN等が挙げられ、バインダー系は請求項 3 7、 3 8に記載されている C A、 C A B、 C A P , E C、 P VA等の結合剤を含むものが挙げられる。

ニトラミン系化合物を除く非アジド有機化合物を含有する燃料としては、次のような含窒素化合物を使用することができる。例えば、卜リアゾール誘導体、テ卜ラゾール誘導体、グァニジン誘導体、ァゾジカルボンアミド誘導体、ヒドラジン誘導体から選ばれる 1又は 2以上の混合物が挙げられる。これらの具体例としては、 5—ォキソ一 1 , 2 , 4—卜リアゾ一ル、テトラゾール、 5—アミノテトラゾール、 5， 5—ビー 1 H—テ卜ラゾール、グァニジン、ニトログァニジン、シァノグァニジン、トリアミノグァ二ジン硝酸塩、硝酸グァニジン、炭酸グァニジン、ピウレット、ァゾジカルボンアミド、カルボヒドラジド、カルボヒドラジド硝酸塩錯体、蓚酸ジヒドラジド、ヒドラジン硝酸塩錯体等が挙げられる。燃料としては、ニトログァニジン（N Q)、グァニジン硝酸（G N)、グァニジン炭酸塩、ァミノニトログァニジン、アミノグァ二ジン硝酸塩、アミノグァニジン炭酸塩、ジァミノグァニジン硝酸塩、ジァミノグァニジン炭酸塩、卜リアミノグァニジン硝酸塩等のグァニジン誘導体等から選ばれる 1又は 2以上が好ましいカ^ 勿論これらに限定されるものではない。

酸化剤としては、硝酸ストロンチウム、硝酸カリウム、硝酸アンモニゥム、過塩素酸カリウム、酸化銅、酸化鉄、塩基性硝酸銅等から選ばれる 1又は 2以上が好ましい。

酸化剤の配合量は、燃料 1 0 0重量部に対して、好ましくは 1 0〜 8 0重量部、より好ましくは 2 0〜 5 0重量部である。

スラグ形成剤としては、酸性白土、タルク、ベントナイト、ケイソゥ土、カオリン、シリカ、アルミナ、ケィ酸ナトリウム、窒化ケィ素、炭化ケィ素、ヒドロタルサイト及びこれらの混合物から選ばれる 1又は 2以上が好ましい。

スラグ形成剤の配合量は、燃料 1 0 0重量部に対して、好ましくは 0〜5 0重量部、より好ましくは 1〜1 0重量部である。

結合剤としては、カルボキシルメチルセルロースのナトリウム塩、ヒドロキシェチルセルロース、デンプン、ボリビニルアルコール、グァーガム、微結晶性セルロース、ボリアクリルアミド、ステアリン酸カルシウム等から選ばれる 1又は 2以上が好ましい。

結合剤の配合量は、燃料 1 0 0重量部に対して、好ましくは 0〜3 0重量部、より好ましくは 3〜1 0重量部である。

本発明は、ガス発生器がガス発生手段を含む 1つのガス発生室を有するもの（シングル型）、 2つのガス発生室を有するもの（デュアル型）又は 3つ以上のガス発生室を有するものに適用することができる。ガス発生室が 2以上の場合の配置は特に限定されるものではなく、例えばガス発生室が 2つの場合は、 2つのガス発生室が長さ方向に直列にかつ隣接して配置された構造のもの、長さ方向に直列にかつ離して配置した構造のもの、幅方向に並列にかつ隣接して配置した構造のもの、幅方向に並列にかつ離して配置した構造のもの等にすることができる。なお、幅方向に並列に配置する場合は、二つのガス発生室を同心円に配置し、一つのガス発生室の外側に他のガス発生室を配置した場合又は幅方向の断面が半円形の二つのガス発生室を幅方向に配置した場合を含む。 ' 本発明のハイブリツドインフレ一夕においては、ガス発生手段が常圧雰囲気中に保持されている構成にすることができる。このようにガス発生手段を加圧雰囲気ではなく常圧雰囲気に保持した場合、長期間経過中にガス発生手段が圧力によつて劣化されにくいため好ましい。圧力による劣化を受けた場合、燃焼時においてガス発生手段が崩壊し易くなる場合がある。

更に本発明は、衝撃センサ及びコントロールュニットからなる作動信号出力手段と、ケース内に上記したハイブリツドインフレ一夕とエアバックが収容されたモジュールケースとを備えたことを特徴とするエアバック装置を提供する。

本発明において、「ガス発生器」は、ガス発生室内に存在するガス発生手段（ガス発生剤）の燃焼により高温の燃焼ガスを発生させ、前記高温の燃焼ガスをインフレー夕ハウジング内に流出させるガス発生機能を有するものを意味する。また、ハイプリッドインフレ一夕は、インフレ一夕ハウジング内に前記ガス発生器を含むものであり、「インフレー夕」は前記ガス発生器から流出した高温の燃焼ガスの作用によって、インフレ一夕ハウジング内でかつガス発生器外に存在する加圧媒質を外部に流出させ、エアバッグ等の被膨張性物品を膨張させる機能を有するものを意味し、「ハイプリッド」は、ガス発生剤の燃焼による高温燃焼ガスと加圧媒質の両方を組み合わせて利用することを意味する。

本発明のハイプリッドィンフレー夕は、加圧媒質及び燃焼ガスの流出量の制御が容易になるので、エアバッグ用装置に適用した場合には、環境温度に左右されることなく、迅速かつ確実にエアバッグを膨張させることができる。

図面の簡単な説明

図 1は、本発明のシンダル型ハイブリツドインフレー夕の一実施形態を示す縦断面図である。

図 2は、本発明のデュアル型ハイプリッドィンフレ一夕の一実施形態を示す縦断面図である。

図 3は、試験例 1の夕ンク内圧カーブを示す図である。

符号の説明 1 0 0 ハイブリッドインフレ一夕

1 0 2 インフレー夕ハウジング

1 1 0 伝火室

1 1 8 伝火孔

1 2 0 ガス発生室

1 2 4 ガス発生剤

1 2 5 連通孔

1 2 6 リテーナー

1 6 0 遮蔽手段

1 6 6 ノズル

1 7 5 発射体

1 7 8 主破裂板

発明の実施の形態

以下、本発明の実施形態を示した図面により、本発明を詳しく説明する。図 1 は、ガス発生室が 1つのシングル型ハイプリッドインフレ一夕 1 0 0の一実施形態の長さ方向への断面図である。

図 1に示すように、インフレ一夕ハウジング 1 0 2は筒状の耐圧性容器からなり、内部空間 1 0 3は加圧媒質が充填され、高圧に保持されている。加圧媒質は、通常はィンフレータハウジング 1 0 2の一端側に接続されたボス 1 4 5に形成された細孔 1 0 7から充填し、前記細孔は加圧媒質の充填後にシールピン 1 0 9により閉塞する。インフレ一夕ハウジング 1 0 2は、ディフユ一ザ 1 8 0側の端部近傍を除いた残部外形を均一径の形状（くびれ等のないフラットな外形）にすることができる。

ガス発生器 1 0 8は、ガス発生器ハウジング 1 0 5により外殻が形成されており、その内部において、伝火室 1 1 0と、伝火室 1 1 0の周匪に形成された、ィンフレ一夕ハウジング 1 0 2の長さ方向に直列にかつ隣接して配置されたガス発生室 1 2 0を有している。このガス発生器 1 0 8は、インフレ一夕ハウジング 1 0 2内に配置され、その長さ方向の一端において、ボス 1 4 5に溶接により固着されている。

伝火室 1 1 0は、筒状の伝火室ハウジング 1 1 1から形成されており、ブース夕一剤（伝火薬） 1 1 2が充填されたブースターカップ 1 1 6と閉鎖手段としての破裂板 1 1 9により閉鎖された連通路を介して、点火用イニシエータ 1 1 7に連結されている。伝火室 1 1 0は、伝火孔 1 1 8によりガス発生室 1 2 0と連通されている。

ガス発生室 1 2 0は、伝火室 1 1 0の周囲に配置されており、ガス発生室ハウジング 1 0 5、伝火室 1 1 0のハウジング 1 1 1、隔壁 1 2 6及びボス 1 4 5力、ら形成されており、内部に所要量のガス発生手段としてのガス発生剤 1 2 4が収容されている。ガス発生室 1 2 0とィンフレ一夕ハウジング 1 0 2は複数の連通孔 1 2 5により連通されており、複数の連通孔 1 2 5は、ガス発生剤 1 2 4がガス発生室 1 2 0の外に漏れ出ないように、それらの孔径が調整されている。

上記のとおり、伝火室 1 1 0がガス発生室 1 2 0に連通され、ガス発生室 1 2 0がインフレ一夕ハウジング 1 0 2と連通されているため、伝火室 1 1 0、ガス発生室 1 2 0は、いずれも高圧、即ちインフレ一夕ハウジング 1 0 2内部（内部空間 1 0 3 ) と同じ圧力に保持されている。

ボス 1 4 5内に形成された点火手段室 1 1 5には、点火用イニシエータ 1 1 7 が収容されており、点火用イニシエータ 1 1 7は、イニシエータカラー 1 4 3を介してボス 1 4 5に取り付けられており、ボス 1 4 5は、接合部位 1 4 6においてインフレ一夕ハウジング 1 0 2に溶接等により固着されている。

伝火室 1 1 0の延長上には、加圧媒質の流出経路となる筒状のアダプタ一 1 7 0が速結され、伝火室 1 1 0とアダプター 1 7 0とを連通する開口部には、〇一リング 1 7 2を介し、伝火室 1 1 0とアダプタ一 1 7 0の両方にまたがって、作動時において ¾破裂板 1 7 8を破壊するための図示した形状の発射体 1 7 5が取り付けられている。よって、伝火室 1 1 0とアダプタ一 1 7 0とを速通する開口部は、発射体 1 7 5によって閉塞されている。この発射体 1 7 5の先端部は、アダプター 1 7 0の内部空間 1 7 6内に位置しており、前記内部空間 1 7 6とインフレ一夕ハウジング 1 0 2の内部空間 1 0 3 とは、アダプター 1 7 0の側面（ハウジング 1 0 5の内側面に対向する面）を貫通して設けられた複数のノズル 1 6 6のみによって連通されている。この複数のノズル 1 6 6は、主破裂板 1 7 8に到る前の加圧媒質の流出経路に設けられていることになる。ハウジング 1 0 5の内側面とアダプター 1 7 0の外側面とによりガス流路 1 0 5 aが形成されているので、内部空間 1 0 3の加圧媒質は、作動時において必ずガス流路 1 0 5 aを通ってノズル 1 6 6に流入することになる。そして、複数のノズル 1 6 6の内の一部には、遮蔽手段 1 6 0 (例えば、厚さ 3 0〜8 0 mのステンレスのテープ）が接着剤で貼り付けられている。例えば計 6個のノズルが設けられているとき、その内の 3個が閉塞されているとすると、残りの 3個が開放されていることになる。なお、これらの複数のノズル 1 6 6の開口面積（又は直径）は同一でも異なっていてもよい。

また、本発明のハイブリッドインフレ一夕では、複数のノズル 1 6 6に相当するノズルを、主破裂板 1 7 8よりも後に位置する加圧媒質の流出経路に設けることができ、このような場合には、例えば、複数のディフユ一ザポー卜（ガス排出口） 1 8 2をノズルとすることができる。複数のディフューザポート 1 8 2の一部又は全部は、上記した遮蔽手段 1 6 0と同等の部材で閉塞することができる。インフレ一夕ハウジング 1 0 2の一端側にはディフユ一ザ 1 8 0が連結されており、ディフユ一ザ 1 8 0は、接合部位 1 8 1において溶接により固着されている。ディフユ一ザ 1 8 0の発射体 1 7 5に対向する端部側には、作動前におけるディフューザボ一卜 1 8 2への加圧媒質の流出経路を遮断する閉塞手段としての主破裂板 1 7 8が取り付けられている。よって、作励前においては、この主破裂板 1 7 8により、インフレ一夕ハウジング 1 0 2の内部空間 1 0 3とガス流入空間 1 5 0とは完全に分離遮断されているので、加圧媒質の移動は阻止される。ディフューザ 1 8 0の他端側には、エアバッグに加圧媒質を送り込むための複数のディフユ一ザポ一卜 1 8 2、微粒子を取り除くためのディフユ一ザスクリ一ン 1 8 6が設けられ、外表面側にはエアバッグモジュールと接続するためのス夕ッドボル卜 1 9 0が固着されている。

ハイプリッドィンフレー夕 1 0 0において、上記した各構成要素は、いずれも中心軸（図 1中の一点鎖線）に対して、幅方向に対称となるように配置されていることが望ましい力一部構成要素又は全ての構成要素が前記の中心軸に対して偏心して配置されていてもよい。

本発明のエアバッグシステムは、衝撃センサ及びコントロールュニッ卜力ゝらなる作動信号出力手段と、モジュールケース内にハイプリッドィンフレー夕 1 0 0 とエアバッグが収容されたモジュールケースとを備えたものである。ハイブリッドインフレ一夕 1 0 0は、点火用イニシエータ 1 1 7側において作動信号出力手段（衝撃センサ及びコントロールユニット）に接続し、エアバッグを取り付けたモジュールケース内には、スタツドボルト 1 9 0をねじ込むことにより接続固定する。そして、かかる構成のエアバッグシステムにおいて、作動信号出力手段における作動信号出力条件を適宜設定することにより、衝撃の程度に応じてガス発生量を調整し、エアバッグの膨張速度を調整することができる。

次に、図 1を参照しながら、ハイプリッドインフレ一夕 1 0 0の動作を説明する。

インフレ一夕ハウジング 1 0 2内に高圧充填された加圧媒質は、ハイブリツドインフレ一タ 1 0 0の作動前において、それぞれ連通孔 1 2 5で連通されたガス発生室 1 2 0に流入し、更に伝火孔 1 1 8を経て伝火室 1 1 0にも流入しており、それらを高圧でかつ等圧に保持している。また、発射体 1 7 5は、同圧に保持された内部空間 1 7 6と伝火室 1 1◦にまたがって取り付けられているので、誤作動が防止される。

I 両の衝突時、作動 ί言号出力手段により、点火用イニシエータ 1 1 7が作動点火し、破裂板 1 1 9を破って伝火室 1 1 0内のブース夕一剤 1 1 2を着火させ、髙温のブ一スターガスを発生させる。

ブ一ス夕一ガスの発生により伝火室 1 1 0の内圧が高まると、その圧力によつて押圧された発射体 1 7 5が移動し、鋭利な先端部分で主破裂板 1 7 8を破裂させる。このとき、一部のブースターガスは、主破裂板 1 7 8の破裂によってガス流入空間 1 5 0に流入する。

ブースターガスの大部分は、伝火孔 1 1 8からガス発生室 1 2 0内に流入し、ガス発生剤 1 2 4を着火燃焼させて、所定量（ガス発生剤 1 2 4の充填量に応じた量）の高温燃焼ガスを発生させる。

その後、この高温燃焼ガスが連通孔 1 2 5から流入してインフレ一夕ハウジング 1 0 2内の圧力を高めるため、押圧された加圧媒質がガス流路 1 0 5 aに流入し、ノズル 1 6 6を通り、破裂した主破裂板 1 Ί 8を経てガス流入空間 1 5◦内に流入する。

このとき、ハイブリツドインフレ一夕 1 0 0の内圧が低い場合は、複数のノズル 1 6 6の内の開放されたノズル 1 6 6のみを通って加圧媒質及び燃焼ガスは流出する力内圧が高い場合は、遮蔽手段 1 6 0が破裂して閉塞されていたノズル 1 6 6も開放されるため、加圧媒質及び燃焼ガスは全てのノズル 1 6 6を通って流出することになる。

このように内圧の変化に応じ、複数のノズル 1 6 6の総開口面積を変化させることにより（即ち、遮蔽手段 1 6 0を破裂させて閉塞されたノズル 1 6 6を開放することにより）、加圧媒質及び燃焼ガスの流出量を制御することができるものであり、実用上、下記のとおりの作用をなすものである。

ハイプリッドインフレー夕を車両搭載用のエアバッグ装置に適用した塲合、車両の使用環境が様々であることから、実際の使用環境温度も— 2 0、 — 3 0 °Cの低温〜常温〜 5 0、 6 0でもの高温までの幅広い範囲にわたることになるため、作動時におけるハイプリッドィンフレー夕の内圧も使用環境温度の影響を受けて変化することになる。

このため、低温環境下での作動時（低温燃焼時）には、ハイブリッドインフレ —夕の内圧は低くなるので、その ¾合には一部のノズル 1 6 6の閉塞状態を維持して総開口而を小さくすることで内圧が急激に低下することを防止し、加圧媒質及び燃焼ガスの流出量を制御する。このとき、全てのノズル 1 6 6が開放状態であると（即ち、総開口面積が大き過ぎると）、作動初期に大部分の加圧媒質が一気に流出して内圧が低下するため、ガス発生剤の燃焼速度が遅くなつてしまい、所定の時間内にエアバッグを十分に膨張させることができなくなる。

逆に、高温環境下での作動時（高温燃焼時）には、ハイブリッドインフレ一夕の内圧は高くなるので、その場合には、遮蔽手段 1 6 0を破裂させて閉塞されたノズル 1 6 6を開放し、総開口面積を大きくすることで内圧の過度の上昇を防止し、加圧媒質及び燃焼ガスの流出量を制御する。このとき、ノズル 1 6 6の一部が閉塞状態のままであると（即ち、開口面積が小さすぎると）、内圧が過度に高くなってインフレ一夕ハウジング 1 0 2の耐圧強度を超えてしまい、ハイブリツドィンフレ一夕が破壊してしまう恐れがある。

以上のとおり、本発明のハイブリッドインフレ一夕は、低温燃焼時と高温燃焼時において、ノズルの総開口面積を変化させることで上記動作をなすものであり、 —般的には、ハイプリッドィンフレー夕の低温燃焼時における最大内圧が 1 5 , 0 0 0〜 2 0 , O O O k P aで、常温燃焼時における最大内圧が 3 0 , 0 0 0〜 3 5 , 0 0 0 k P aであるとされているため、遮蔽手段が破裂する閾値を 3 0 , 0 0 0 k P aに設定すれば、低温燃焼時でも遮蔽手段は内圧が 3 0， 0 0 0 k P aに達するまで破裂しないので、ノズルの総開口面積が小さく保たれて内圧の急激な低下が防止され、その結果、加圧媒質及び燃焼ガスの流出量が制御され、所定の時間内にエアバッグを十分に膨張させることができる。

また、閾値を 3 0， 0 0 0 k P aに設定すれば、常温乃至高温燃焼時には、遮蔽手段が破裂して全てのノズルが開放されるので、加圧媒質及び燃焼ガスの流出量が制御され、所定の時間内にエアバッグを十分に膨張させることができる。このようにしてノズル 1 6 6を通ってガス流入空間 1 5 0内に流入した加圧媒質及び燃焼ガスは、更にディフユ一ザスクリーン 1 8 6を経て、ディフユ一ザボ —卜 1 8 2から噴射され、エアバッグモジュールに取り付けられたエアバッグを膨張させる。次に、図 2により、本発明の他の実施形態を説明する。図 2は、ガス発生室が 2つのガス発生室を有するデュアル型ハイブリッドインフレ一夕 200の一実施形態の長さ方向への断面図である。なお、図 1と同一番号を付したものは同じ意味を示しており、 115が第 1点火手段室、 117が第 1点火用イニシエータ、 1 19が第 1破裂板、 120が第 1ガス発生室、 124が第 1ガス発生剤、 12 5が第 1逑通孔を示し、 141力第 2点火手段室、 140が第 2点火用ィニシェ一夕、 139が第 2破裂板、 130が第 2ガス発生室、 134が第 2ガス発生剤、 1 35が第 2連通孔を示す。

図 2のデュアル型ハイブリッドインフレ一夕 200は、第 1ガス発生室 120 と第 2ガス発生室 130において、同時又は第 2ガス発生室 130の方が僅かに遅れて燃焼を開始して燃焼ガスを発生させる他は、図 1のハイブリツドインフレ一夕 100と同一動作をなすものである。従って、このハイブリッドインフレ一夕 200においても、遮蔽手段 160とノズル 166の作用によって、低温又は高温環境下であっても所定の時間内にエアバッグを十分に膨張させることができる。

実施例

以下、実施例により本発明をさらに詳しく説明するが、本発明はこれらにより限定されるものではない。

実施例 1

図 1に示すシングル型のハイプリッドインフレ一夕 100を製造した。ノズル 166は、アダプター 170の側面に、直径 5mmのものを 2個、直径 4. 2m mのものを 3個、計 5個（総開 C1面積 A=80. 8 mm2) を設けた。そして、それらのノズル 166の中で、直径 5mmのものを 2個、直径 4. 2mmのもの 1個を開放状態とし（総開口而稂 53. Imm2), it怪 4. 2mmの 2個を、ステンレステープ（厚み 40 w m) で外側から完全に閉塞した（総開口而積 27. 7mm2)。なお、その他の条件は次のとおりである。

加圧媒質：アルゴンとヘリウムの混合ガス〔Ar ： He = 96 ·. 4 2. 6モル（ 100 g ) (充填内圧 32， 000 kP a)

ガス発生剤： 40 g (ニトログァニジン：硝酸ストロンチウム：カルボキシメチルセルロース：酸性白土 =34 ： 50 ： 9 ： 7 ；外径 5. 4mm, 内径 0. 7 mm, 長さ 5 mmの単孔円筒状、発生ガス量 1. 0モル）

破裂板 178部分の開口面積（B) ： 314mm2 (直径 20 mm)

比較例 1

実施例 1のハイブリッドインフレ一夕において、直径 5mmのものを 4個（総開口面積 78. 5mm2) 設け、全て開放状態とした以外は同一のものを製造した。

試験例 1

実施例 1、比較例 1のハイプリッドインフレ一夕を用い、一 35 °Cで 60 L夕ンク試験を行って、タンク内圧の変化を測定し、図 3に示す圧力カーブを得た。なお、実施例 1のハイブリッドインフレ一夕は、試験終了後にはノズルを閉塞していたステンレステープが全て破裂していた。

図 3の圧力カーブから明らかなとおり、ノズルの総開口面積を変化させることのできる実施例 1のハイプリッドインフレ一夕の方が、エアバッグ装置に適用した場合に、加圧媒質及び燃焼ガスの流出量を更に望ましい状態に制御できることが確認できた。

Claims

請求の範囲

1 . 加圧媒質が充填されたインフレ一夕ハウジングと、インフレ一夕ハウジング内に収容された、ガス発生手段を含む 1又は 2以上のガス発生室を有するガス発生器と、ガス発生器に接続された点火手段とを有する、エアバックを備えた車両の膨張式安全システムのためのハイブリツドインフレ一夕であって、ハイブリッドインフレ一夕の作動時に加圧媒質が流出する経路が途中で主破裂板により閉塞されており、更に加圧媒質が流出する経路に加圧媒質及び燃焼ガスの流出量を制御するための複数のノズルが設けられているハイプリッドインフレ一夕。

2 . 加圧媒質及び燃焼ガスの流出量を制御するための複数のノズルが、主破裂板に到る前の流出経路に設けられている請求項 1記載のハイプリッドィンフレ

3 . 前記主破裂板に到る前の流出経路が筒状部材で形成されており、前記筒状部材が、一端側が主破裂板に面し、他端側が閉塞されており、側面に貫通孔からなる複数のノズルが設けられたものである請求項 1又は 2記載のハイブリッドィンフレー夕。

4. 前記主破裂板に到る前の流出経路が筒状部材で形成されており、前記筒状部材が、一端側が主破裂板に面し、他端側に貫通孔からなる複数のノズルが設けられたものである請求項 1又は 2記載のハイプリッドィンフレ一夕。

5 . 前記主破製板に到る前の流出経路が筒状部材で形成されており、前記筒状部材が、一端側が主破裂板に面し、他端側と側面に貫通孔からなる複数のノズルが設けられたものである請求項 1又は 2記載のハイプリッドィンフレ一夕。

6 . 加圧媒質及び燃焼ガスの流出； Eを制御するための複数のノズルが、主破裂板より後の流出経路に設けられている請求項 1記載のハイプリッドインフレ一夕。

7 . 前記主破裂板より後の流出経路が筒状部材で形成されており、前記筒状部材が、一端側が主破裂板に面し、他端側及び Z又は側而に贯通孔からなる複数のノズルが設けられたものである請求項 6記載のハイプリッドインフレ一夕。

8 . 主破裂板より後の流出経路が、ハイブリツドインフレ一夕からの加圧媒質及び燃焼ガスの排出口である請求項 6又は 7記載のハイプリッドィンフレー夕。

9 . 複数のノズルの開 CJ面積が、それぞれ同一又は異なるものである請求項 1〜8のいずれか 1記載のハイプリッドインフレ一夕。

1 0 . 複数のノズルが遮蔽手段で閉塞されている請求項 1〜 9のいずれか 1 記載のハイブリッドィンフレー夕。

1 1 . 複数のノズルが主破裂板に到る前の流出経路に設けられているとき、複数のノズルの一部が遮蔽手段で閉塞されている請求項 2〜5、 9及び 1 0のいずれか 1記載のハイプリッドインフレー夕。

1 2 . 複数のノズルが主破裂板より後の流出経路に設けられているとき、複数のノズルの一部又は全部が遮蔽手段で閉塞されている請求項 6〜 1 0のいずれか 1記載のハイブリッドィンフレー夕。

1 3 . 遮蔽手段が、作動時における内圧の上昇に伴って破裂するものである請求項 1 0、 1 1又は 1 2記載のハイブリッドィンフレータ。

1 4. 複数のノズルの全部が遮蔽手段で閉塞されているとき、一部又は全部の遮蔽手段が破裂するに要する圧力が異なっているものである請求項 1 2又は 1 3記載のハイブリツドインフレ一夕。

1 5 . 遮蔽手段が、厚み 3 0〜 3 0 0 の金属製テープである請求項 1 0 〜 1 4のいずれか 1記載のハイブリッドィンフレー夕。

1 6 . 衝撃センサ及びコントロールュニッ卜からなる作動信号出力手段と、ケース内に請求項 1〜 1 5のいずれか 1記載のハイプリッドインフレ一夕とエアこ容されたモジュールケースとを備えたェ：