(57)【要約】インフレータが、膨脹可能装置の膨脹可能な構成部分の中に分散させる分散装薬と、ハウジングと、を含む。ハウジングは、燃焼室とガス貯蔵室とを含む。燃焼室は、点火装置とガス推進薬を含む。ガス貯蔵室は、高圧の不活性ガスを含む。ハウジングはまた、ガスノズルを含む。分散装薬は、ガスノズルを介してハウジングに連結されている。分散装薬は、フェルールでハウジングに機械的に取り付けることができる。衝突センサー又は他の作動開始手段からの電気信号が受信されると、点火装置が燃焼室のガス推進薬に点火する。燃焼しているガス推進薬及び点火装置からの高温ガス及び高温粒子がガス貯蔵室に流入し、ガス貯蔵室の圧縮不活性ガスを加熱する。ガス貯蔵室の加熱された圧縮ガスは、ガスノズルを通って流れて、分散装薬に点火する。分散装薬が燃焼すると、多量のガスが発生して、膨脹可能装置の膨脹可能な構成部分を膨らませる。【特許請求の範囲】
【請求項１】
膨張可能な構成部分と、
膨張用ガスを生成するために膨張可能な構成部分の中に分散されている装薬と、
第１の小室及び前記第１の小室と連通している第２の小室を含むハウジングと、
を備え、
前記第１の小室には点火装置及びガス推進薬が含まれ、前記第２の小室には圧縮ガスが含まれ、前記装薬は前記ハウジングに連結されている、膨脹可能装置。
【請求項２】
前記装薬は前記第１の小室に連結されている、請求項１の装置。
【請求項３】
前記装薬は前記第２の小室に連結されている、請求項１の装置。
【請求項４】
前記装薬は前記点火装置に連結されている、請求項１の装置。
【請求項５】
前記点火装置は前記ガス推進薬及び前記装薬に点火する、請求項１の装置。
【請求項６】
前記点火装置は前記第１の小室の前記ガス推進薬に点火し、点火された前記ガス推進薬は前記第２の小室の前記圧縮ガスを加熱する、請求項１の装置。
【請求項７】
加熱された前記圧縮ガスは前記膨張可能な構成部分を膨らんだ状態に維持する、請求項６の装置。
【請求項８】
加熱された前記圧縮ガスは前記装薬に点火する、請求項６の装置。
【請求項９】
前記装薬はさやで包まれている、請求項１の装置。
【請求項１０】
前記装薬は火薬からなる棒材で作られている、請求項１の装置。
【請求項１１】
前記装置が、膨脹用ガスを生成するために前記膨脹可能な構成部分の中に分散されている複数の装薬を含む、請求項１の装置。
【請求項１２】
前記複数の装薬は前記第１の小室に連結されている、請求項１１の装置。
【請求項１３】
前記複数の装薬は前記第２の小室に連結されている、請求項１１の装置。
【請求項１４】
前記膨脹可能な構成部分は複数の膨脹可能な小室を含む、請求項１１の装置。
【請求項１５】
前記複数の装薬のそれぞれは、前記複数の膨脹可能な小室のそれぞれの１つの中に分散されている、請求項１４の装置。
【請求項１６】
前記装薬は、前記ハウジングにフェルールで機械的に取り付けられている、請求項１の装置。
【請求項１７】
膨脹可能な構成部分と、
棒材用ガスを生成するために前記膨脹可能な構成部分の中に分散されている装薬と、
点火装置及びガス推進薬が含まれている第１の小室と、
前記第１の小室と連通し、圧縮ガスが含まれている第２の小室と
を備え、
前記装薬が、前記第１の小室と、直接流体が流れるようにつながっている、膨脹可能装置。
【請求項１８】
前記装薬はさやで包まれている、請求項１７の装置。
【請求項１９】
前記装薬は火薬からなる棒材で作られている、請求項１７の装置。
【請求項２０】
前記装置は、膨脹用ガス生成のために前記膨脹可能な構成部分に分散されている複数の装薬を含む、請求項１７の装置。
【請求項２１】
前記膨脹可能な構成部分は複数の膨脹可能な小室を含む、請求項２０の装置。
【請求項２２】
前記複数の装薬のそれぞれは、前記複数の膨脹可能な小室のそれぞれの１つの中に分散されている、請求項２１の装置。
【請求項２３】
膨脹可能な構成部分と、
膨脹用ガス生成のために前記膨脹可能な構成部分の中に分散されている装薬と、
点火装置及びガス推進薬が含まれている第１の小室と、
前記第１の小室と連通し、圧縮ガスが含まれている第２の小室と
を備え、
前記装薬が、前記第２の小室と、直接流体が流れるようにつながっている、膨脹可能装置。
【請求項２４】
前記装薬及び前記ガス推進薬を点火すると前記膨脹可能な構成部分が膨脹し、かつ、前記圧縮ガスが加熱され、次に、前記加熱された圧縮ガスが前記膨脹可能な構成部分を膨らんだ状態に維持する、請求項２３の装置。
【請求項２５】
前記装置は、膨脹用ガス生成のために前記膨脹可能な構成部分の中に分散されている複数の装薬を含む、請求項２３の装置。
【請求項２６】
前記膨脹可能な構成部分は複数の膨脹可能な小室を含む、請求項２５の装置。
【請求項２７】
前記複数の装薬のそれぞれは、前記複数の膨脹可能な小室のそれぞれの１つの中に分散されている、請求項２６の装置。
【請求項２８】
複数の膨脹可能な小室を含む膨脹可能な構成部分と、
膨脹用ガスを生成するための複数の装薬と、
前記複数の装薬に接続され、点火装置が含まれているハウジングと
を備え、
前記複数の装薬のそれぞれは、前記複数の膨脹可能な小室のそれぞれの１つの中に分散されている、膨脹可能装置。
【請求項２９】
前記複数の装薬のそれぞれは、前記複数の膨脹可能な小室のそれぞれの１つを膨らませる、請求項２８の装置。
【請求項３０】
前記ハウジングは、点火装置及びガス推進薬が含まれている第１の小室と、圧縮ガスが含まれている第２の小室と、を含む、請求項２８の装置。
【請求項３１】
前記複数の装薬は前記第１の小室に連結されている、請求項３０の装置。
【請求項３２】
前記複数の装薬は前記第２の小室に連結されている、請求項３０の装置。
【請求項３３】
前記複数の装薬は前記点火装置に連結されている、請求項３０の装置。
【請求項３４】
膨脹可能な構成部分と、
膨脹用ガス生成のために、前記膨脹可能な構成部分の中に分散されている装薬と、
第１の小室及び第２の小室を含むハウジングと、
を備え、
前記第１の小室は点火装置及びガス推進薬を含み、前記第２の小室は不活性ガス及びガスノズルを含み、前記装薬は、前記ガスノズルを介して前記ハウジングに連結され、作動開始手段からの電気信号が受信されると、前記点火装置が前記第１の小室のガス推進薬に点火し、次に、前記点火されたガス推進薬が前記第２の小室に流入し、前記第２の小室の中の不活性ガスを加熱し、次に、前記第２の小室の加熱された不活性ガスがガスノズルを通って流れ、前記装薬に点火して前記膨脹可能な構成部分を膨らませる、膨脹可能装置。
【請求項３５】
前記装薬は、前記ハウジングにフェルールで機械的に取り付けられている、請求項３４の装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般的に、膨脹可能装置用のガス生成装置の分野に関し、特に、膨脹可能な拘束装置で利用するガス生成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
本出願は、２００２年５月１７に出願の米国特許出願第１０／１４６，９３３号の一部継続出願であり、この米国特許出願第１０／１４６，９３３号は、引用することによりその全部が本明細書に含まれるものとする。
【０００３】
エアバック等の膨脹可能装置用の従来のインフレータは、高圧貯蔵ガス、又は推進薬材を利用しており、推進薬材は、通常、アジ化物をベースとするガス生成材であり、これは燃焼反応で化学的に反応してガスを生成する。
【０００４】
しかしながら、インフレータで貯蔵された加圧ガスを利用することは、ガスを貯蔵するのに必要な圧力容器がかさばり、重く、かつ、高価であることから一般に不経済であり、また、ガス生成用推進薬を利用すると、相当量の一酸化炭素のような有毒ガス、及び／又は水素のような可燃性ガスが生じる。
【０００５】
ハイブリット式インフレータは、貯蔵ガスと火薬（点火材）の燃焼生成物の組合せを利用して膨脹可能装置を展開する。ガスは、小室（チャンバ）に比較的高圧で蓄えられている。ガスが蓄えられている小室は、燃焼室の近くにあり、この燃焼室には、点火装置（イニシエータ）と、高温燃焼ガスを生成するための火薬が入っている。高温燃焼ガスは、蓄えられているガスへと送られる。高温燃焼ガス及び貯蔵ガスの混合物は、出口を通して放出され、膨脹可能な構成部分を膨らませる。ハイブリッド式インフレータは、膨脹可能装置にアジ化物が必要でない点、及び、ガスを冷却し、浄化するのに複雑なフィルターが必要でない点で特に有益である。ハイブリッド式インフレータの例は、米国特許第５，６７０，７３８号（圧縮ガスを、点火装置及び火薬ガス生成装置と共に利用するハイブリッド式インフレータ）、米国特許第５，６６０，４１２号（火薬からなる一次装薬及び火薬からなる二次装薬が入っている圧力容器から構成されたハイブリッド式インフレータであり、二次装薬が燃焼生成物を生成し、この燃焼生成物が一次装薬に点火する）、米国特許第５，５８８，６７６号（火薬ガス生成装置及び加圧ガスを蓄えるガス室を備えたハイブリッド式インフレータ）、米国特許第５，４６２，３０７号（圧縮ガスが入っている第１の小室と、点火装置及び火薬が入っている第２の小室とを備えたハイブリッド式エアバッグ用インフレータ）、米国特許第５，１３１，６８０号（火薬と加圧ガス容器とを有するインフレータ・アセンブリ）に開示されている。上記特許のそれぞれは、引用することにより本明細書に含まれるものとする。
【０００６】
分散装薬式インフレータは、一般に、分散させたガス生成材料を含む。このガス生成材料は、補助推進薬で包まれた、より速く燃えるセンターコア点火材を有することがあり、点火材と推進薬を均一に混合したものを使用することもある。分散装薬式インフレータはまた、点火装置（例えば電気着火装置）を含む。この点火装置は、始動装置から信号があったときにガス生成材料に点火するのに用いられる。高速に燃焼するガス生成材料、すなわち「分散装薬」は、展開されていない膨脹可能な構成部分自体の内部に設置され、内部に沿って分散するように設計されている。分散装薬をいかなる種類の外側ハウジング又はアセンブリにも入れる必要はない。
【０００７】
図１は、米国特許第６，０６２，１４３号に開示された膨脹可能装置内に設置された分散装薬式インフレータを示す。米国特許第６，０６２，１４３号は、本願の譲受人に譲渡されており、引用することにより本明細書に含まれるものとする。図示のように、膨脹可能装置４は、膨脹可能な構成部分３及び分散装薬式インフレータを含む。分散装薬式インフレータは、分散装薬１４、さや１７、及び点火装置１１を含む。分散装薬１４は、膨脹可能な構成部分３の内部に分散させてある。衝突センサ又は他の作動開始手段（アクチベータ）が膨脹可能な構成部分を展開しなければならないと判断すると、膨脹可能装置４は作動開始手段１からワイヤ２を通して電気信号を受信する。センサーからの信号が受信されると、点火装置１１が分散装薬１４に点火する。分散装薬１４が燃焼すると、ガスが生成し、膨脹可能な構成部分３を膨らませる。
【０００８】
分散装薬を、上記に列挙した従来技術の装置のように小さな密閉容器又は小室に閉じ込めるのではなく、逆に分散させているので、分散装薬は、従来技術の装置におけるものよりもずっと小さな爆発力でガスを生成し、生成されたガスを放出する。分散装薬式インフレータ装置では、事実上、不均一な膨脹、圧力波、及び外部に配置されたガス生成装置から膨脹可能な構成部分に吹き込まれたガスの慣性の影響がなくなる。また、分散装薬式インフレータを備えた膨脹可能な拘束装置は、既存の装置ほど強引には展開しない。なぜならば、膨脹するガスのエネルギーが、展開中の膨脹可能な構造体の全体で基本的に均一に分布しているからである。
【０００９】
さらに、分散装薬を膨脹可能な構成部分の中に内部的に分散させたので、膨脹可能な構成部分の外部のガス生成装置から膨脹可能な構成部分にガスが強力に吹き込まれていたであろう場所で、膨脹可能な布地又は袋の生地を圧力、熱、及び高速微粒子に対して補強する必要がない。
【００１０】
分散装薬式インフレータは、他の材料であって、その材料の燃焼が次に所定の構造体を膨らませるのに必要な量のガスが生成される材料の迅速な点火を単に伝えることに限定されるものではない。分散装薬式インフレータは、完結した、自立動作型インフレータ装置である。
【００１１】
分散装薬式インフレータを使用して膨らませることができる膨脹可能な構成部分の例は、米国特許第５，２８２，６４８号（体及び頭部の拘束具）、米国特許第５，３２２，３２２号（側面衝突での頭部打撃の保護）、米国特許第５，４８０，１８１号（側面衝突での頭部打撃の保護）、及び米国特許第５，４６４，２４６号（管状クッション）に、自動車用エアバック及び他の膨脹可能製品と共に開示されており、これらは、引用することにより本明細書に含まれるものとする。
【発明の開示】
【００１２】
本発明は、膨脹可能拘束装置、膨脹可能浮揚装置、又は受動的膨脹可能安全装置などの多彩な膨脹可能装置と共に使用できる改良型分散装薬式インフレータ装置である。
【００１３】
インフレータは、通常、電気式のセンサーによって（例えば、膨脹可能な構成部分がエアバッグ又は衝突時に展開しなければならない他の安全装置である場合には、電気式衝突センサーによって）作動を開始する。しかしながら、インフレータは、例えば他の種類の自動装置によって作動を開始してもよし、機械的な装置によって、例えば、使用者が膨脹可能な構成部分を展開させるために、それぞれ、押す、スイッチを入れる、又は引っ張るボタン、スイッチ、又はハンドルなどによって作動を開始することであってもよい。例えば、救命ボートの展開は、救命ボートが水に浸かったことを検出するセンサーによって自動的に始まってもよく、また、使用者がハンドルを引っ張ることで始まってもよい。装置の膨脹を開始させる装置（衝突センサー、機械的装置、ボタン、スイッチ、ハンドル、ウォーターセンサー、その他の装置）のことを本明細書では「作動開始手段」と称する。
【００１４】
本発明のある実施形態では、インフレータが、膨脹可能装置の膨脹可能な構成部分の中に分散されている分散装薬と、ハウジングと、を含む。ハウジングは、燃焼室とガス貯蔵室と、を含む。燃焼室は、点火装置及びガス推進薬を含む。ガス貯蔵室には、アルゴン、窒素、又はヘリウムなどの不活性ガスが高圧で入っている。ハウジングはまた、ガスノズルを含む。ガス貯蔵室は、分散装薬と、ガスノズルを介して、直接流体が流れるようにつながっている。分散装薬は、フェルールでハウジングに機械的に取り付けることができる。
【００１５】
衝突センサー又は他の作動開始手段からの電気信号が受信されると、点火装置が燃焼室のガス推進薬に点火する。燃焼しているガス推進薬及び点火装置からの高温のガス及び高温の粒子がガス貯蔵室に流入し、ガス貯蔵室の圧縮不活性ガスを加熱する。ガス貯蔵室の加熱された圧縮ガスは、ガスノズルを通って流れ、分散装薬に点火する。分散装薬が燃焼すると、多量のガスが発生して、膨脹可能装置の膨脹可能な構成部分を膨らませる。
【００１６】
本発明の他の実施形態では、膨脹可能装置が、複数の膨脹可能な小室を備えた膨脹可能な構成部分と、ハウジングと、複数の分散装薬より線と、を含む。複数の分散装薬より線のそれぞれは、複数の膨脹可能な小室のそれぞれの中に分散させてある。ハウジングは、燃焼室と、ガス貯蔵室と、を含む。ハウジングはまた、ガスノズルを含む。ガス貯蔵室は、ガスノズルを介して、複数の分散装薬より線と、直接流体が流れるようにつながっている。複数の分散装薬より線は、フェルールでハウジングに機械的に取り付けられていてもよい。複数の分散装薬より線が燃焼すると、多量のガスが発生し、複数の膨脹可能な小室のそれぞれを膨らまし、複数の膨脹した小室を備えた膨脹した構成部分を形成する。
【００１７】
本発明の他の実施形態では、インフレータが分散装薬及びハウジングを含む。ハウジングは、燃焼室及びガス貯蔵室を含む。燃焼室は、分散装薬とガスノズルを介して直接流体が流れるようにつながっている。衝突センサー又は他の作動開始手段からの電気信号が受信されると、点火装置が燃焼室のガス推進薬及び分散装薬に点火する。分散装薬及びガス推進薬が燃焼すると、多量のガスが発生し、膨脹可能装置の膨脹可能な構成部分を膨らませる。同時に、点火されたガス推進薬がガス貯蔵室の圧縮ガスを加熱する。ガス貯蔵室の加熱された圧縮ガスは、燃焼室に流入する。加熱された圧縮ガスは、次にガスノズルを流れて通過し、膨脹可能な構成部分を膨らんだ状態に維持する。
【００１８】
本発明の他の実施形態では、膨脹可能装置が、複数の分散装薬より線と、複数の膨脹可能な小室を含む膨脹可能な構成部分と、を含む。複数の分散装薬より線のそれぞれは、膨脹可能な構成部分の複数の膨脹可能な小室のそれぞれの中に分散させてある。複数の分散装薬より線は、ハウジングの燃焼室と直接流体が流れるようにつながっている。ハウジングはまた、ガス貯蔵室を含む。衝突センサー又は他の作動開始手段から電気信号が受信されると、点火装置が燃焼室のガス推進薬及び複数の分散装薬より線に点火する。複数の分散装薬より線の各々が燃焼すると、多量のガスが発生し、膨脹可能な構成部分の複数の膨脹可能な小室のそれぞれを膨らませる。同時に、燃焼室の点火されたガス推進薬が、ガス貯蔵室の圧縮ガスを加熱する。ガス貯蔵室の加熱された圧縮ガスは、燃焼室に流入する。加熱された圧縮ガスは、次に、ガスノズルを通って流れ、膨脹可能な構成部分の複数の膨脹可能な小室のそれぞれを膨らんだ状態に維持する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
次に、本発明の好ましい実施形態を詳細に述べる。本発明の好ましい実施形態の例は、添付図面に図示されている。
【００２０】
図２は、本発明の好ましい実施形態によるインフレータを示す。
【００２１】
図示のように、インフレータ２００は、分散装薬２０２と、ハウジング２０４と、を含む。分散装薬２０２は、膨張可能装置の展開されていない膨張可能な構成部分の内部に設置され、かつ、その内部に沿って分散している。ハウジング２０４は、燃焼室２１０と、ガス貯蔵室２２０と、を含む。燃焼室２１０は、点火装置２２２、コネクターピン２２４、及びガス推進薬２２６を含む。点火装置２２２は、自動車用エアバッグの展開を開始するのに使用する電気着火装置のような電気着火装置であってもよい。コネクターピン２２４は、インフレータ２００を衝突センサや他の作動開始手段に電気的に接続するのに利用される。ガス推進薬２２６は、硼素硝酸カリウム（ＢＫＮＯ３）などの火薬（点火材、発火材）であってもよい。ガス貯蔵室２２０には、アルゴン、窒素、又はヘリウムなどの不活性ガスが、約１．３７９×１０７から約２．７５８×１０７Ｐａ（約２０００から約４０００ｐｓｉ）の範囲の圧力で含まれる。ハウジング２０４はまた、ガスノズル２３０を含む。分散装薬２０２は、ハウジング２０４に連結されている。好ましくは、分散装薬２０２はハウジング２０４のガス貯蔵室２２０に連結され、ガス貯蔵室２２０が、ガスノズル２３０を介して流体が直接流れるように分散装薬２０２とつながっている。分散装薬２０２は、ハウジング２０４にフェルール２５０によって機械的に取り付けることができる。フェルール２５０はまた、ガス貯蔵室２２０から分散装薬２０２へのガス流を制御する。
【００２２】
分散装薬２０２は、火薬からなり、成形剤を用いて所望の形状に成形された、つなぎ目のない（モノリシックの）中実棒材であってもよい。オプションとして、環境保護のために、分散装薬２０２をさや（被覆、シース）２０３（又は膜若しくはコーティング）で包むこともできる。インフレータ２００はまた、エンドキャップ型密封材２１６を含むことができる。エンドキャップ型密封材２１６は、例えば、Ｏ−リング形態、ガスケット形態、又は湿気と汚染に対し密封する他の適当な形態であってもよい。エンドキャップ密封材２１６は、ゴム、ＲＴＶ（シリコーン、シリコンゴム）、及び／又は金属から作ることができる。
【００２３】
分散装薬は、アンモニウム、グアジニウム、及び／又は、硝酸アンモニウム及び／又は硝酸カリウムなどの無機酸化剤及びデカヒドロデカ硼酸からなるトリアミノグアジニウム塩の混合物であってもよい。典型的な組成には、重量で約５％から約３０％のデカヒドロデカ硼酸塩及び重量で約７０％から約９０％の硝酸塩が含まれる。付加的な材料は、分散装薬式インフレータ全体を膨脹可能装置に設置する前に、ベースとなっている分散装薬をコートする、包む、テープ止めする、又は被覆するのに利用することができる。分散装薬は、ＩＴＬＸであってもよい。ＩＴＬＸは、線状点火のために押し出し成形した単純な製品である。
【００２４】
あるいは、分散装薬は、点火材からなる芯とさやを含むことができる。オプションとして、分散装薬は、ガス生成層又はコーティングを含むことができる。点火材は、米国特許第６，０６２，１４３号に開示されているように、モールド成形可能、成形可能、又は押し出し成形可能で急速に燃焼する火薬であり、例えば、様々な硝酸塩酸化剤を含むヒドロホウ酸塩（ハイドロボレート）燃料（例えば、テレダイン・マッコーミック−セルフ社製の急速燃焼コード（ＲＤＣ））、又は金属製のさやに充填された二次爆薬（例えば、コネチカット州シムスバリーのエンシン・ビックフォード社製の低エネルギー起爆コード又はＬＥＤＣとしても知られる緩起爆導火線（ＭＤＦ））などである。米国特許第６，０６２，１４３号は、引用することにより本明細書に含まれるものとする。
【００２５】
オプションとしてのガス生成層又はコーティングの材料には、ポリマー結合剤（バインダー）を含むアルカリ金属アジ化物及び有機アジ化物、酸化剤、並びに、さやのコーティング又は結合剤として使用される金属が含まれる。例えば、特定の用途において可能性のある組成としては、重量で約２０％から約５０％のアジ化ナトリウム、重量で約２５％から約３５％の硝酸カリウム、重量で約１０％から１５％のフルオロ・エラストマー結合剤、及び重量で約１５％から約２５％のマグネシウムがありうる。
【００２６】
オプションとして、強力な推進薬及び火薬を分散装薬組成又はコーティング若しくは包装に加えることも可能である。例えば、ブタントリオール・トリニトラート（ＢＴＴＮ）、ペンタエリスリトール・テトラニトラート（ＰＥＴＮ、ペンスリット）、シクロトリメチレン・トリニトロアミン（ＲＤＸ）、シクロテラメチレン・テトラニトロアミン（ＨＭＸ）、メトリオール・トリニトラート（ＭＴＮ）、トリニトロトルエン、ニトログリセリン、又は無機酸化剤、ヘキサニトロスチルベン（ＨＮＳ）、ジピクラミド（ＤＩＰＡＭ）又は、硝酸カリウムのような無機酸化剤を、マグネシウムのような金属と共に使用できる。
【００２７】
分散装薬を結合するのに使用され得るポリマー結合剤には、フルオロエラスマー、架橋性ポリブタジエンゴム、架橋性ポリアクリル酸ゴム、架橋性ポリウレタン・エラストマー、及びポリビニル・アルコール／アセテートが含まれる。分散装薬アセンブリで利用することがある強力又はガス生成ポリマーには、グリシジル・ニトラート・ポリマー、グリシジル・アジド・ポリマー、ポリテトラゾール、ポリトリアゾール、ニトロセルロース、ジニトロポリスチレン、ニトロ化ポリブタジエン、及びニトロ化ポリエーテルが含まれる。
【００２８】
分散装薬を包む、環境に対して密閉されたさやは、（好ましくは）スズ若しくは銀のような延性があり、容易に押し出しができる金属、アンチモン若しくは銅、又は、ポリエチレン・エラストマー、ポリウレタン・エラストマー若しくはフルオロ・エラストマーから製造することができる。さやは、強力ガス生成材料をカプセル化し、一様に気化又は燃焼するように設計されている。さやは、分散装薬が点火された後に割れて開いて蒸発する。分散装薬、ガス生成層、及びさやは、特定の用途に合わせて多種多様な形状及びサイズで形成することができる。
【００２９】
インフレータ２００は、衝突センサ又は他の作動開始手段が膨張可能な構成部分が展開されなければならないと判断すると、電気信号を受信する。電気信号が受信されると、点火装置２２２が燃焼室２１０のガス推進薬２２６に点火する。燃焼室２１０の圧力が上がってガス貯蔵室２２０の圧力を超えると、燃焼しているガス推進薬及び点火装置からの高温ガス及び高温粒子がガス貯蔵室２２０へ流入する。燃焼室２１０からの高温ガス及び高温粒子は、圧縮不活性ガスを加熱し、ガス貯蔵室２２０内の圧力を急速に上昇させる。ガス貯蔵室２２０の加熱された圧縮ガスは、ガスノズル２３０を通って流れ、分散装薬２０２に点火する。分散装薬２０２が燃焼すると、多量のガスが発生し、このガスが、エアバッグ等の、膨張可能装置における膨張可能な構成部分を膨張させる。
【００３０】
分散装薬は、その分散装薬が使用される予定の装置における膨張に対する要求しだいで、いろいろなサイズ及び形状に製造することができる。サイズ及び形状の範囲は、ホイル若しくは薄膜、又は線形状若しくは管形状をした装薬から、切断したり、形を整えたり、その他の方法でサイズ又は形状を合わせたりできる分散装薬材からなる幅広の平板まである。分散装薬材は、線形状であろうとシート形状であろうと、断面が円形、くさび形状、ダイヤモンド形状、「Ｌ」字形状、又は多くの他の形状に成形することができる。本発明のこの柔軟性と、固有の単純さにより、分散装薬式インフレータは、現在使用されているガス生成装置より設置が容易で、製造費が安い。
【００３１】
特定の膨張可能装置内における分散装薬の分布パターン、それぞれの分散装薬に点火するペース、分散装薬材に点火するのに利用する電気着火装置の数及び位置しだいで、分散装薬式インフレータは、いろいろな膨張速度及び有効総ガス量を実現できるように設計することができる。分散装薬に使用する材料は、通常の動作状態で砕けたり、流れたりすることがないように、柔軟かつしなやかでなければならない。
【００３２】
図３は、本発明の他の好ましい実施形態による膨張可能装置を示す。
【００３３】
図示のように、膨張可能装置３００は、膨張可能な構成部分３４０、ハウジング３０４、並びに、複数の分散装薬より線（ストランド）３０２Ａ、３０２Ｂ及び３０２Ｃを含む。膨張可能な構成部分３４０は、複数の膨張可能な小室３４０Ａ、３４０Ｂ及び３４０Ｃを含む。複数の分散装薬より線３０２Ａ、３０２Ｂ及び３０２Ｃの各々は、それぞれ、複数の膨張可能な小室３４０Ａ、３４０Ｂ及び３４０Ｃの各々の中に分配されている。ハウジング３０４は、燃焼室３１０及びガス貯蔵室３２０を含む。燃焼室３１０は、点火装置３２２、コネクターピン３２４、及びガス推進薬３２６を含む。ガス貯蔵室３２０は、高圧の不活性ガスを含む。ハウジング３０４はまた、ガスノズル３３０を含む。複数の分散装薬より線は、ハウジング３０４に連結されている。好ましくは、複数の分散装薬より線がハウジング３０４のガス貯蔵室３２０に連結され、ガス貯蔵室３２０が、ガスノズル３３０を介して流体が直接流れるように複数の分散装薬より線とつながっている。複数の分散装薬より線は、フェルール３５０でハウジング３０４に機械的に取り付けられていてもよい。
【００３４】
衝突センサー又は他の作動開始手段から電気信号が受信されると、点火装置３２２が燃焼室３１０のガス推進薬３２６に点火する。燃焼しているガス推進薬及び点火装置からの高温ガス及び高温粒子は、ガス貯蔵室３２０に流入し、ガス貯蔵室３２０の圧縮不活性ガスを加熱する。ガス貯蔵室３２０の加熱された圧縮ガスは、ガスノズル３３０を通って流れ、複数の分散装薬より線３０２Ａ、３０２Ｂ、及び３０２Ｃに点火する。複数の分散装薬より線３０２Ａ、３０２Ｂ、及び３０２Ｃの各々が燃焼すると、多量のガスが発生し、複数の膨張可能な小室３４０Ｃ、３４０Ｂ、及び３４０Ｃの各々をそれぞれ膨らまさせ、これにより、複数の膨らんだ小室を有する膨らんだ構成部分を形成する。
【００３５】
図４は、本発明の他の好ましい実施形態によるインフレータを示す。
【００３６】
図示のように、インフレータ４００は、ハウジング４０４及び分散装薬４０２を含む。ハウジング４０４は、燃焼室４１０及びガス貯蔵室４２０を含む。燃焼室４１０は、点火装置４２２、コネクタピン４２４、及びガス推進薬４２６を含む。ガス貯蔵室４２０は、高圧の不活性ガスを含む。ハウジング４０４はまた、ガスノズル４３０を含む。分散装薬４０２は、ハウジング４０４に連結されている。好ましくは、分散装薬４０２がハウジング４０４の燃焼室４１０に連結されており、燃焼室４１０が、ガスノズル４３０を介して流体が直接流れるように分散装薬４０２とつながっている。オプションとして、分散装薬４０２を燃焼室４１０の点火装置４２２に直接連結することもできる。分散装薬４０２は、フェルール４５０でハウジング４０４に機械的に取り付けていてもよい。
【００３７】
衝突センサ又は他の作動開始手段からの電気信号が受信されると、点火装置４２２が、燃焼室４１０のガス推進薬４２６と、分散装薬４０２とに点火し、エアバッグ等の、膨張可能な構成部分を膨張させる。同時に、燃焼しているガス推進薬及び点火装置からの高温ガス及び高温粒子がガス貯蔵室４２０に流入する。燃焼室４１０からの高温ガス及び高温粒子は、圧縮不活性ガスを加熱し、ガス貯蔵室４２０の圧力を急速に増大させる。ガス貯蔵室４２０の加熱された圧縮ガスは、燃焼室４１０に流入し、ガスノズル４３０を通って流れる。加熱された圧縮ガスは、膨張可能な構成部分を膨らんだ状態に維持する。
【００３８】
図５は、本発明のさらに別の好ましい実施形態による膨張可能装置を示す。
【００３９】
図示のように、膨張可能装置５００は、膨張可能な構成部分５４０、ハウジング５０４、並びに、複数の分散装薬より線５０２Ａ、５０２Ｂ及び５０２Ｃを含む。膨張可能な構成部分５４０は、複数の膨張可能な小室５４０Ａ、５４０Ｂ及び５４０Ｃを含む。複数の分散装薬より線５０２Ａ、５０２Ｂ及び５０２Ｃの各々は、それぞれ、複数の膨張可能な小室５４０Ａ、５４０Ｂ及び５４０Ｃの各々の中に分配されている。ハウジング５０４は、燃焼室５１０及びガス貯蔵室５２０を含む。燃焼室５１０は、点火装置５２２、コネクターピン５２４、及びガス推進薬５２６を含む。ガス貯蔵室５２０は、高圧の不活性ガスを含む。ハウジング５０４はまた、ガスノズル５３０を含む。複数の分散装薬より線は、ハウジング５０４に連結されている。好ましくは、複数の分散装薬より線がハウジング５０４の燃焼室５１０に連結されており、燃焼室５１０が、ガスノズルを介して流体が直接流れるように複数の分散装薬より線とつながっている。オプションとして、複数の分散装薬より線は、燃焼室５１０の点火装置５２２に直接連結することができる。複数の分散装薬より線５０２Ａ、５０２Ｂ及び５０２Ｃは、フェルール５５０でハウジング５０４に機械的に取り付けれている。衝突センサー又は他の作動開始手段からの電気信号が受信されると、点火装置５２２が燃焼室５１０のガス推進薬５２６及び複数の分散装薬より線５０２Ａ、５０２Ｂ及び５０２Ｃに点火し、これにより、複数の膨らんだ小室を有する膨らんだ構成部分を形成する。同時に、燃焼しているガス推進薬及び点火装置からの高温ガス及び高温粒子がガス貯蔵室５２０に流入し、ガス貯蔵室５２０の圧縮不活性ガスを加熱する。ガス貯蔵室５２０の加熱された圧縮ガスは、燃焼室５１０に流入し、ガスノズル５３０を通って流れる。ガス貯蔵室５２０からの加熱された圧縮ガスは、膨張可能な構成部分を膨らんだ状態に維持する。
【００４０】
本発明のインフレータは、火薬と貯蔵されたガスの組み合わせと共に分散装薬を使用している。代わりに、従来の圧縮ガス式インフレータを分散装薬と共に使用することもできる。
【００４１】
本発明の好ましい実施形態についての上記開示は、例証と説明の目的で提示したものである。網羅的であること、又は、開示された形態そのものに本発明を限定することは意図されていない。本明細書に記載した実施形態についての多くの変形及び改良が、上記開示を考慮すれば当業者に明らかになる。本発明の範囲は、本明細書に添付の特許請求の範囲、及びその均等物によって定められるべきである。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】図１は、分散装薬式インフレータを含む膨脹可能装置の模式図である。
【図２】図２は、本発明の実施形態によるインフレータの概略図である。
【図３】図３は、本発明の他の実施形態による膨脹可能装置の概略図である。
【図４】図４は、本発明の他の実施形態によるインフレータの概略図である。
【図５】図５は、本発明の他の実施形態による膨脹可能装置の概略図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【国際調査報告】
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