(57)【要約】膨張式車両乗員保護システムに使用するためのインフレータ（１０）。本発明の一観点において、インフレータ（１０）は、少なくともそれ自体の一部分に沿って実質的に一様な断面積を有する、縦方向包囲体（２２）と、前記包囲体の部分に沿って配置されたガス発生剤組成物（２４）とを含む。ガス発生剤組成物（２４）は、包囲体（２２）の部分に沿って実質的に一様に分配される。複数のガス流出開口（４０）が、包囲体（２２）の部分に沿って形成されて、包囲体（２２）とその包囲体の外部との間の流体連通を可能にする。開口（４０）は、開口（４０）間に配置されたガス発生剤組成物の燃焼反応の所望の伝播速度に比例する距離だけ間隔を空けて配置されている。本発明の別の態様においては、インフレータ（１０）は、少なくともそれ自体の一部分に沿って実質的に一様な断面積を有する、縦方向包囲体（２２）と、前記包囲体の前記部分に沿って配置されたガス発生剤組成物（２４）とを含む。ガス発生剤組成物（２４）は、包囲体（２２）の部分に沿って実質的に一様に分配される。複数のガス流出開口（４０）が、包囲体（２２）の部分に沿って形成されて、包囲体（２２）とその包囲体の外部との間の流体連通を可能にする。包囲体（２２）に沿った開口（４０）の総数は、開口（４０）間に配置されたガス発生剤組成物の燃焼反応の所望の伝播速度に逆比例する。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
その少なくとも一部分に沿って実質的に一様な断面積を有する縦方向包囲体であって、第１の有孔区間および第２の有孔区間を有し、前記第１の有孔区間は第１のガス流出開口領域を含み、第２の有孔区間は第２のガス流出開口領域を含み、前記第２のガス流出開口領域は前記第１のガス流出開口領域よりも大きい、前記縦方向包囲体；
前記包囲体の前記少なくとも一部分内に配置されて、前記包囲体の前記少なくとも一部分に沿って実質的に一様に分配されているガス発生剤組成物；および
インフレータ起動時に前記ガス発生剤組成物に点火するための、前記第１の有孔区間に動作可能に固定された点火装置、
を含む、膨張式車両乗員保護システムに使用するためのインフレータ。
【請求項２】
第１および第２のガス流出開口領域が、包囲体と該包囲体の外部との流体連通を可能にするために、前記包囲体の少なくとも一部分に沿って形成された第１の複数のガス流出開口によって形成されており、前記第１の複数のガス流出開口の開口同士は、開口間に位置するガス発生剤の所望の燃焼伝播速度に比例する距離だけ間隔を空けられており、前記包囲体は内径を含む、請求項１に記載のインフレータ。
【請求項３】
第１の複数のガス流出開口のそれぞれが、隣接するガス流出開口から中心間隔で約６ｍｍ〜２６ｍｍまたはこれを超えて隔てられており、第１の複数のガス流出開口のそれぞれの大きさが、１ｍｍから包囲体の内径の半分までである、請求項２に記載のインフレータ。
【請求項４】
ガス発生剤が、包囲体の少なくとも一部分に沿って配置された、複数の隣接するガス発生剤タブレットの形態であり、該ガス発生剤タブレットはドーム形状であり、それによって隣接するタブレットの間に空隙が設けられている、請求項１に記載のインフレータ。
【請求項５】
包囲体の少なくとも一部分に沿って形成されたガス流出開口が実質的に同一直線上にある、請求項２に記載のインフレータ。
【請求項６】
その少なくとも一部分に沿って実質的に一様な断面積を有する縦方向包囲体であって、第１の有孔区間および第２の有孔区間を有し、前記第１の有孔区間は第１のガス流出開口領域を含み、第２の有孔区間は第２のガス流出開口領域を含み、前記第２のガス流出開口領域は前記第１のガス流出開口領域よりも大きい、前記縦方向包囲体；
前記包囲体の前記少なくとも一部分内に配置されて、前記包囲体の前記少なくとも一部分に沿って実質的に一様に分配されているガス発生剤組成物；および
インフレータ起動時に前記ガス発生剤組成物に点火するための、前記第１の有孔区間に動作可能に固定された点火装置を含み、
前記第１および第２の開放開口領域が、前記包囲体と前記包囲体の外部との間の流体連通を可能とし、第１の開放開口領域が、前記包囲体内に配置された前記ガス発生剤の燃焼反応の所望の伝播速度に逆比例する、膨張式車両乗員保護システムに使用するためのインフレータ。
【請求項７】
縦方向包囲体の少なくとも一部分に沿った燃焼反応の伝播速度を制御する方法であって、
その少なくとも一部分に沿って実質的に一様な横断面領域、および、前記包囲体と前記包囲体の外部との間の流体連通を可能にするために前記包囲体の前記少なくとも一部分に沿って形成された第１の複数のガス流出開口を有する縦方向包囲体を設ける工程、
前記包囲体の前記少なくとも一部分に沿って配置されたガス発生剤組成物を設ける工程であって、前記ガス発生組成物は、前記包囲体の前記少なくとも一部分に沿って実質的に一様に分配される前記工程を含み
前記第１の複数のガス流出開口の開口同士は、該開口間に配置されたガス発生剤の燃焼反応の所望の伝播速度に対応する距離だけ間隔を空けられている、前記方法。
【請求項８】
第１の複数のガス流出開口を有する包囲体を設ける工程が、前記第１の複数の開口の開口同士を、包囲体の少なくとも一部分に沿って実質的に均等な間隔で配置する工程を含む、請求項７に記載の方法。
【請求項９】
第１の複数のガス流出開口を有する包囲体を設ける工程が、前記第１の複数の開口の開口同士を同一直線上に配置する工程を含む、請求項７に記載の方法。
【請求項１０】
包囲体の少なくとも一部分と異なる包囲体の別の部分に沿って形成される第２の複数のガス流出開口を設けて、前記包囲体と前記包囲体の外部との間の流体連通を可能にする工程、
前記包囲体の前記別の部分に沿って配置されるガス発生剤組成物を設ける工程であって、前記ガス発生剤組成物は、前記包囲体の前記別の部分に沿って実質的に一様に分配される前記工程をさらに含み、
前記第２の複数のガス流出開口の開口同士は、前記包囲体の前記別の部分に沿って配置されるガス発生剤の燃焼反応の所望の伝播速度に対応する距離だけ間隔を空けられている、請求項７に記載の方法。
【請求項１１】
少なくとも１つのエアバッグと、インフレータとを有し、インフレータが、インフレータの起動時に前記エアバッグの内部との流体連通が可能となるように該エアバッグに結合されている、エアバッグシステムを含み、前記インフレータは、
その少なくとも一部分に沿って実質的に一様な断面積を有する縦方向包囲体であって、第１の有孔区間および第２の有孔区間を有し、前記第１の有孔区間は第１のガス流出開口領域を含み、第２の有孔区間は第２のガス流出開口領域を含み、前記第２のガス流出開口領域は前記第１のガス流出開口領域よりも大きい、前記縦方向包囲体；
前記包囲体の前記少なくとも一部分内に配置されて、前記包囲体の前記少なくとも一部分に沿って実質的に一様に分配されているガス発生剤組成物；および
インフレータ起動時に前記ガス発生剤組成物に点火するための、前記第１の有孔区間に動作可能に固定された点火装置、
を含む、車両乗員拘束システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
関連出願の相互参照
本出願は、２００４年１月１３日出願の米国仮出願第６０／５３６１３４号の利益を主張するものである。
【０００２】
本発明は、車両エアバッグ用のインフレータに関し、より詳細には、側面衝突またはヘッドカーテン用のエアバッグシステムに使用するための、膨張ガスをインフレータの長さに沿って排出するリニアインフレータに関する。
【背景技術】
【０００３】
発明の背景
自動車内でエアバッグを展開するための膨張システムにおいては、異なる所望のエアバッグ膨張曲線に対処するために、所与のインフレータ設計によって生成される膨張曲線を、設計に対する大きな修正を行うことなく修正できることが望ましい。膨張曲線を変える１つの方法は、インフレータ内のガス発生剤の組成、量、および／または物理的配設を修正するものである。しかしながら、この膨張曲線を変える方法は、インフレータ設計および構成要素に対する比較的複雑な変更を伴うことがあり、またインフレータ製造のコストと複雑性を増大することもある。
【発明の開示】
【０００４】
発明の概要
膨張式車両乗員保護システムに使用するためのインフレータ構造が提供される。本発明の一観点では、インフレータは、少なくともそれ自体の一部に沿って実質的に一様な断面積を有する縦方向包囲体（longitudinal enclosure）と、該包囲体の前記少なくとも一部に沿って配置されたガス発生組成物とを含む。ガス発生組成物は、前記包囲体の前記少なくとも一部分に沿って実質的に一様に分配される。包囲体と包囲体の外部との間の流体連通を可能にするために、第１の複数のガス流出開口（gas exit aperture）が、前記包囲体の前記少なくとも一部分に沿って形成される。第１の複数のガス流出開口の開口同士は、開口間に位置するガス発生剤の燃焼反応の所望の伝播速度に比例する距離を空けて配置されている。
【０００５】
本発明の別の観点においては、インフレータは、少なくともそれ自体の一部分に沿って実質的に一様な断面積を有する縦方向包囲体と、該包囲体の前記少なくとも一部分に沿って配置されたガス発生剤組成物とを含む。ガス発生組成物は、前記包囲体の前記少なくとも一部分に沿って実質的に一様に分配される。包囲体と包囲体の外部との間の流体連通を可能にするために、第１の複数のガス流出開口が、前記包囲体の前記少なくとも一部分に沿って形成される。第１の複数のガス流出開口における開口の数は、開口間に位置するガス発生剤の燃焼反応の所望の伝播速度に逆比例する。
【０００６】
詳細な説明
図１は、本発明によるインフレータ１０の横断面図を示す。インフレータ１０は、好ましくは、炭素鋼または鉄などの耐久性のある金属で製作される構成要素で構築されるが、例えば、強靭で耐衝撃性のあるポリマーで製作された構成要素を含んでもよい。当業者であれば、インフレータの多様な構成要素の多様な構築方法を理解するであろう。米国特許第５０３５７５７号、同第６０６２１４３号、同第６３４７５６６号、米国特許出願第２００１／００４５７３５号、国際公開ＷＯ０１／０８９３６号、および国際公開ＷＯ０１／０８９３７号は、多様なインフレータ構成要素のための代表的な設計を例示するものであり、参照により本明細書にその全文を組み入れるが、限定のためのものではない。
【０００７】
図１を参照すると、インフレータ１０は、一対の対向端１４、１６と、ハウジング壁１８とを有する、管状ハウジング１２を含む。ハウジング１２は、鋳造、スタンプ加工、押出しによるか、またはその他方法で金属成形することができる。複数のガス流出開口２０は、ハウジング壁１８に沿って形成されて、ハウジングの内部とエアバッグ（図示せず）との間の流体連通を可能にする。
縦方向ガス発生剤包囲体２２は、ハウジング１２から半径方向内向きに間隔を空けて配置されており、ハウジングの縦方向軸に沿って同軸に配向されている。包囲体２２は、第１端２２ａ、第２端２２ｂ、およびガス発生剤組成物２４をその中に包含する内部空隙を画定する、細長い、実質的に円筒状本体を有する。包囲体第１端２２ａは、点火装置２６と包囲体内部空隙との間の流体連通を可能にするように配置される。包囲体２２は、以下に詳細を説明するように、包囲体に沿ってのガス発生剤２２の燃焼反応の伝播を容易にするように構成される。
【０００８】
複数のガス発生剤タブレット２４が、包囲体２２の長さに沿って横に並べて積み重なっている。各タブレット２４は、実質的に同一の寸法を有する。一態様においては、各ガス発生剤タブレット２４は、１／４インチの外径、および一対の対向する、概してドーム形の面２７とを有して、面間で約０．１６５インチの最大タブレット幅となっている。図１でわかるように、タブレット２４は、隣接するタブレット２４間に空隙２５を有利に生成するように、成形または構成されている。これらの空隙２５は、ある体積の空間を包囲体２２内部に提供し、それによってタブレット２４が点火されるときに、その燃焼特性を強化する。包囲体の長さに沿った、ガス発生剤の代替的な配設を提供することができる。しかしながら、包囲体に沿ったガス発生剤のいずれの配設も、好ましくは、包囲体の長さに沿ったガス発生剤の実質的に一様な平均分布をもたらす。本発明における使用に好適なガス発生剤組成物の例は、参照により本明細書に組み入れる、米国特許第５０３５７５７号、第６２１０５０５号、および第５８７２３２９号に開示されている。しかしながら、好適なガス発生剤の範囲は、引用した特許に記述された範囲に限定されない。
【０００９】
ある量の既知の自己点火組成物２８が、ガス発生材料２４のスタック（stack）のいずれかの一端に配置される。包囲体２２は、アルミニウムテープ２９またはその他任意の有効なシールで両端を環境的にシールされている。
点火装置２６は、衝突事象が発生したときにインフレータを起動するために、点火装置がガス発生剤包囲体２２の内部と連通するように、インフレータ１０に固定される。図示した態様において、点火装置２６は、点火装置封止体（igniter closure）３０の環状ボア内に位置する。点火装置２６は、当該技術分野において知られている方法で形成することができる。典型的な点火装置構築が、参照により本明細書に組み入れる、米国特許第６００９８０９号に記載されている。
【００１０】
点火装置封止体３０は、ハウジング１２の第１端１４に圧着するか、またはその他の方法で固定されている。第１のエンドキャップ３２は、点火装置封止体３０に隣接して同軸に並置され、点火装置封止体３０と合わせて、点火装置２６の内部ハウジングを形成する。第１のエンドキャップ３２は、ガス発生剤包囲体２２用の封止体ともなる。第２のエンドキャップ３４は、ハウジングの第２の端１６に圧着されるか、またはその他の方法で固定される。エンドキャップ３２、３４および点火装置封止体３０は、鋳造、打ち抜き、押出しを行うか、またはその他方法で金属成形することができる。代替的に、エンドキャップ３２および３４は、適当なポリマーから成型してもよい。
ガス発生剤２４の燃焼により生成されるガスから微粒子をフィルタリングするために、フィルタ３６を、インフレータ設計に組み入れてもよい。一般に、フィルタ３６は、ガス発生剤２４と、インフレータハウジング壁１８に沿って形成された開口２０との間に配置される。図１に示す態様においては、フィルタ３６は、ガス発生剤包囲体２２の外部に、包囲体２２とハウジング壁１８との中間に配置され、ガス発生剤包囲体２２とハウジング壁１８の間の環状空間を実質的に占有する。一代替態様（図示せず）においては、フィルタ３６は、ガス発生剤２４と、包囲体２２に沿って形成された包囲体ガス流出開口４０との間の、包囲体２２の内部空隙に配置される。フィルタは、ガス発生剤燃焼生成物をフィルタリングするための、当該技術分野において知られている様々な材料の１種（例えば、炭素繊維メッシュまたはシート）で形成することができる。
【００１１】
本発明によれば、設計基準によって要求されるように、包囲体に沿ったガス発生剤２４の燃焼反応の伝播速度を個別調整するために、複数のガス流出開口４０が、包囲体２２に沿って個々に形成されている。開口４０は、以下により詳細に説明するように、包囲体２２に沿って、間隔を空けて配置されている。包囲体２２は、金属板から圧延成形し、次いで穿孔して開口４０を生成することができる。包囲体開口４０は、アルミニウムテープまたはその他任意の有効なシールで環境的にシールされる。
実質的に図１に示すようなインフレータをある数構築することによって、包囲体開口４０の大きさおよび開口間の間隔が燃焼伝播に及ぼす影響を調査した。複数の群の開口４０を各包囲体２２に沿って形成し、開口の大きさおよび間隔を、点火装置２６に近接するインフレータ１０の端部に始まり、以下に説明するように、所定の方法で各群内で変化させた。
【００１２】
例１：  直径４．０ｍｍ、中心間隔１インチの、第１の群の２３個の開口を、最初に直線状に形成し、次いで、直径４．０ｍｍ、中心間隔１／２インチの第２の群の４８個の開口を、第１の群の開口と同一直線上に形成した。
例２：  最初に直径４．０ｍｍ、中心間隔１インチの第１の群の１６個の開口を直線状に形成し、次に、直径４．０ｍｍ、中心間隔１／２インチの第２の群の５１個の開口を第１の群の開口と同一直線上に形成し、最後に、直径５．０ｍｍ、中心間隔１／４インチの第３の群の２０個の開口を、第１および第２の開口の群と同一直線上に形成した。
【００１３】
例３：  最初に直径４．０ｍｍ、中心間隔１インチの第１の群の１２個の開口を直線状に形成し、次に、直径４．０ｍｍ、中心間隔１／２インチの第２の群の４７個の開口を第１の群の開口と同一直線上に形成し、最後に、直径５．０ｍｍ、中心間隔１／４インチの第３の群の４５個の開口を、第１および第２の開口の群と同一直線上に形成した。
例４：  最初に直径４．０ｍｍで中心間隔１インチの１２個の開口の第１の群を直線状に形成し、次に、直径４．０ｍｍで中心間隔１／２インチの２３個の開口の第２の群を第１の群の開口と同一直線上に形成し、最後に、直径が５．０ｍｍで中心間隔が１／４インチの９１個の開口の第３の群を、第１および第２の開口の群と同一直線上に形成した。
【００１４】
「中心間隔（on center）」という用語は、１つのオリフィスの中心点から隣接するオリフィスの中心点までとして定義される。穴またはガス流出開口の大きさは、好ましくは、約１ｍｍから推進剤チューブ（propellant tube）の直径の約半分までの範囲である。１ｍｍよりも小さい穴は、一定の大きさで所望の効率で製造するのが多くの場合困難である。推進剤チューブの直径の半分よりも大きな穴またはガス流出開口は、チューブの構造の強度を低下させ、したがって製造するのが比較的困難である。
ガス流出開口は、好ましくは、約６ｍｍから２６ｍｍの中心間隔を空けて配置される。約６ｍｍ未満の間隔は、構造の強度を低下させる可能性があり、また、局所的または関連するガス流出開口の大きさが比較的大きいか、または推進剤チューブの直径に近い場合には、さらなる構造的問題を引き起こす。冷却スクリーンの効率は結果的に低下するが、２６ｍｍより大きい間隔を使用することもできる。
【００１５】
したがって、本発明では、ガス流出開口の大きさと間隔の両方に依存する、個別調整全体表面積（tailored overall surface area）を取り入れる。全体表面積は、ガス発生剤の組成および／または関連するエアバッグの所望の膨張曲線などの様々な設計基準に基づいて、個別調整することができる。推進剤チューブの第１半部（点火源に最も近いか、またはそれに隣接する半部）内の比較的小さい開口面積から、推進剤チューブの第２半部（点火源から最も遠い推進剤チューブの半部）内の比較的大きい開口面積までの全体表面積の分布によって、チューブの長さ全体にわたって、所望の燃焼伝播が得られる。
【００１６】
点火源からの穴の位置の関数としての全体表面積の割合を、以下に表にして例示してある。開放面積は、推進剤チューブにおける各穴の面積の合計として定義される。最初に、同じ大きさの、等間隔に配置された穴の既知の例では、オリフィス面積は、推進剤チューブの長さ全体に沿って均等に分配されている。これによって、最速の伝播時間、および最短の燃焼時間またはガス発生剤を完全に燃焼させるのに必要な時間、が得られる。例１から４に示すように、チューブの点火端における開口／オリフィス面積の割合が比較的小さいのに対して、点火チューブの反対端におけるオリフィス面積の割合は比較的大きい。これによって、全推進剤スタックが点火するのに要する時間は比例して増大し、したがって初期燃焼速度およびガス生成の持続期間に影響を与える。
インフレータのそれぞれを起動して、結果として得られるエアバッグ膨張圧力を、膨張の最初の数秒にわたって計測した。図２は、点火装置起動後の最初の０．１秒間における、エアバッグ膨張圧力をグラフで表わす。図３は、インフレータ起動後の最初の２秒間におけるエアバッグ膨張圧力をグラフで表わす。
【００１７】
これらの計測および実験室解析に基づいて、点火装置２６が起動された後に、包囲体に沿っての燃焼反応の伝播速度は、包囲体２２に沿った、開口４０の数および開口間の間隔に依存すると考えられる。より詳細には、開口間隔が中心間隔で１インチである包囲体の区間に沿って、圧力を開放するための開口が比較的少ないために、包囲体のこの部分の内側の圧力は比較的高く、燃焼反応は高温ガスを介して伝播し、したがって、高温ガスを包囲体に沿って押し出す駆動圧力が存在すると考えられる。開口間隔が中心間隔で１／２インチである区間においては、開口間の距離が短いことから、内部圧力は比較的低いので、燃焼反応は、なお高温ガスを介して伝播するが、より遅い速度で伝播する。開口間隔が中心間隔で１／４インチである区間においては、開口４０は比較的多数あり、包囲体内部圧力をより容易に開放することが可能となり、したがって高温ガスを包囲体の長さに沿ってさらに押し出す駆動圧力は最小となる。この場合には、各タブレット２４が燃焼するときに次の隣接タブレットに点火するので、燃焼反応は、比較的遅い速度で伝播し続ける。
【００１８】
したがって、上記の例の解析から、包囲体開口４０間の間隔が比較的大きいと、対応して大きな圧力が包囲体２２内に生成され、間隔を空けられた開口間のガス発生剤の部分に沿っての燃焼反応の（高温ガスを介しての）伝播がより急速になる。燃焼反応がより急速に伝播すると、ガス発生剤の燃焼が急速になり、したがって、膨張ガスの生成がより急速になり、例えば、関連するエアバッグの膨張がより急激となる。したがって、包囲体の一部分に沿った燃焼反応の伝播速度に影響を与えるために、包囲体のその部分に沿った開口の間隔は、開口間に配置されるガス発生剤の燃焼反応の所望の伝播速度に比例する距離だけ空けることができる。したがって、これらの例は、適当な包囲体開口の配設を用いて燃焼伝播速度を個別調整して、より大きい、または小さい所望のエアバッグ膨張速度に対処するとともに、より短い、または長い所望の膨張持続期間に対処する方法を示している。
【００１９】
ここで理解すべきことは、使用される推進剤またはガス発生剤組成物２４の種類、例えば、参照により本明細書に組み入れる米国特許第５０３５７５７、第５８７２３２９号、第６２１０５０５号に記載されたものも、推進剤チューブ２２の長さに沿った所望の燃焼伝播速度の決定要因であり得ることである。したがって、使用される推進剤は、推進剤チューブの長さに沿った、開口開放面積に影響を与える。異なる推進剤が使用される場合、「開口開放面積／推進剤チューブの単位長さ」を実験手法によって反復的に決定し、包囲体または推進剤チューブの長さ全体にわたっての所望の伝播速度を生成することができる。例えば、同一の推進剤を包含する推進剤チューブに、本発明に従って、推進剤チューブの長さ全体にわたって、単位長さ当たりの異なる開放面積で穿孔して、次いで、持続する燃焼、燃焼伝播、関連するエアバッグの膨張曲線、ガス発生持続時間、その長さ全体にわたるインフレータ圧力、およびその他の設計基準について、定性的および定量的に評価してもよい。
【００２０】
【表１】
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表：  推進剤チューブのそれぞれの区画長に対する、典型的な開放面積割合
【００２１】
推進剤チューブの各区間の合計開口面積の割合に対する好ましい範囲は以下のとおりである。
推進剤チューブ長の第１の２５％（点火装置に最も近い）―約７〜２５％、また好ましくは、
推進剤チューブ長の第２の２５％  ―  約１３〜２５％
推進剤チューブ長の第３の２５％  ―  約１８〜４３％
推進剤チューブ長の第４の２５％  ―  約２５〜５４％
【００２２】
上記で与えられたデータを考慮して、本発明は、複数のガス流出開口４０を有する推進剤チューブ２２であって、各穴の面積が計算され、総開放開口面積または合計が、ガス流出開口面積を加え合わすことによって計算されているものを含む。推進剤チューブ２２の第１の有孔区間または部分は、点火装置２６の最も近くに固定され、第１の部分は総開放開口面積の半分未満を含む。推進剤チューブ２２の第２の有孔区間または部分は、第１の部分と一体であり、かつ同軸関係にあり、第２の部分は総開放開口面積の半分より多くを含む。上記に与えられた表に例示されるように、第１の部分は、例えば、推進剤チューブ２２の全長の最高７５％までを含むことができる。一方で、第２の部分は、例えば、推進剤チューブ２２の全長の２５％だけを含むことができる。好ましい態様において、チューブ２２の第１の半部は、総開放開口面積の半分未満を包含し、推進剤チューブ２２の第２の半部は、総開放開口面積の半分より多くを包含することを理解すべきである。上述のとおり、第１または第２の区間の、それぞれの第１および第２のガス流出開口面積は、両区間に含まれるそれぞれのガス流出開口の数と大きさによって個別調整することができる。
【００２３】
したがって、上記の表に従って、本発明は、また、一緒に単一有孔チューブ２２を構成する、同一直線上で一体化した複数の区間を含む、細長いインフレータ１０を特徴とすることもできる。したがって、この態様においては、関連する点火装置に最も近い第１の区間、第１の区間に並置される第２の区間、第２の区間に並置される第３の区間、および点火装置から最も遠く、かつ第３の区間に並置される第４の区間が、インフレータの内部の推進剤チューブを構成する。より一般的には、本発明は、実質的にそれと同じ広がりをもつ、細長い推進剤チューブ２２を包含する細長いインフレータ１０を含む。推進剤チューブ２２の第１端３１は、関連する点火装置２６に固定されている。推進剤チューブ２２の第２端は、好ましくは蓋をして、インフレータ１０起動時に、燃焼ガスの流れを密封する。複数のガス流出オリフィス４０が、推進剤チューブ２２に第１端から第２端まで形成される。上記の全体開放開口面積に関する表において支持されるように、開口の数および／または大きさは、第１端から第２端まで、単位長さ当たりで増大する。
【００２４】
ここで、実質的に一様なガス発生剤タブレット２４を互いに隣接して包囲体２２に沿って積み重ねることによって、包囲体に沿って、ガス発生剤の比較的一定した平均密度が得られることに留意されたい。また、それ自体の長さに沿って実質的に一定の断面積を有する包囲体を使用すると、 実質的に一定の、包囲体の単位長さ当たりの体積が得られる。これらの特徴は、包囲体体積の変動、および包囲体に沿ったガス発生剤分布の不均衡による、局所高温スポットおよび高圧領域などの要因による、包囲体内部での圧力変動を最小化する助けとなる。各推進剤タブレットのドーム形面によって、各ドーム形面がその頂点において、隣接するタブレットの面の頂点と物理的につながるピボットポイントをもたらすことにおいて、組立をさらに容易にする。したがって、各ドーム形面に生成されたピボットポイントによって、過度に複雑化することなく、各推進剤タブレットの同じ並置方位が確保される。
【００２５】
さらに、各例において計測されたエアバッグ圧力は、インフレータ起動の約０．０２秒の範囲内で初期ピーク値から顕著に減少することが（特に図２から）わかる。また、初期圧力低下の絶対値は、例１のインフレータについて比較的小さく、例４のインフレータについて比較的大きいこともわかる。ここで、圧力低下の絶対値は、それぞれのガス発生剤包囲体に沿った開口の総数に関係すると考えられる。例１のガス発生剤包囲体は、それに沿って形成された総数７１の開口を有するのに対して、例４の包囲体は、それに沿って形成された総数１２６の開口を有する。例４の包囲体に沿って開口の数が多く、それらが同包囲体のより大きな長さに沿って間隔を空けられていることは、包囲体内部圧力の開放のための総開口面積をより大きくすると考えられる。したがって、例４のガス発生包囲体に沿ってのより多数の開口があることは、包囲体における比較的大きな低下のために、例１の包囲体に対して、燃焼伝播速度を低減する役割を果たすことができる。したがって、包囲体の一部分に沿っての燃焼反応の伝播速度に影響を与えるために、包囲体のその部分に沿って設けられる開口の数は、開口間に配置されるガス発生剤に沿っての燃焼反応の所望の伝播速度に逆比例するようにする。
【００２６】
次に図４を参照すると、上記で概説した原理によって構築されたインフレータを、車両乗員拘束システム２００に組み入れることができる。車両乗員拘束システム２００は、少なくとも１つのエアバッグ２０２、およびエアバッグの内部との流体連通が可能になるようにエアバッグ２０２に結合された、本発明によるインフレータ１０を含む。車両乗員拘束システム２００は。衝突事象センサ２１１と動作可能に連通しており、この衝突発生センサは既知の衝突センサアルゴリズムと連絡して、衝突発生時に、車両乗員拘束システム２００の起動を、例えば、エアバッグインフレータ１０の起動を介して合図する。
前述したことは、本発明の一態様の詳細に説明にすぎないこと、および本発明の趣旨または範囲から逸脱することなく、本明細書の開示に従って、開示した態様に対して多数の変更を加えることができることを理解すべきである。したがって、以上の説明は、本発明を限定することを意図するものではない。そうではなく、本発明の範囲は、添付の特許請求の範囲およびその均等物によってのみ決定されるものである。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明によるインフレータの全体構造を示す側断面図である。
【図２】本発明の様々な態様を起動することによって得られる、それぞれのエアバッグ膨張圧力を表わすグラフである。
【図３】本発明の様々な態様を起動することによって得られる、それぞれのエアバッグ膨張圧力を表わすグラフである。
【図４】本発明によるインフレータを組み入れた例示的な乗員拘束システムを表わす概略図である。
【図１】
2007521187.tif 000004
【図２】
2007521187.tif 000005
【図３】
2007521187.tif 000006
【図４】
2007521187.tif 000007
【手続補正書】
【提出日】平成17年11月21日(2005.11.21)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
その少なくとも一部分に沿って実質的に一様な断面積を有する縦方向包囲体であって、第１の有孔縦方向区間と、該第１の有孔縦方向区間と直線関係にある第２の有孔縦方向区間とを有し、前記第１の有孔縦方向区間は第１のガス流出開口領域を含み、第２の有孔縦方向区間は第２のガス流出開口領域を含み、前記第２のガス流出開口領域は前記第１のガス流出開口領域よりも大きい、前記縦方向包囲体；
前記包囲体の前記少なくとも一部分内に配置されて、前記包囲体の前記少なくとも一部分に沿って実質的に一様に分配されているガス発生剤組成物；および
インフレータ起動時に前記ガス発生剤組成物に点火するための、前記第１の有孔縦方向区間に動作可能に固定された点火装置、
を含む、膨張式車両乗員保護システムに使用するためのインフレータ。
【請求項２】
第１および第２のガス流出開口領域が、包囲体と該包囲体の外部との流体連通を可能にするために、前記包囲体の少なくとも一部分に沿って形成された第１の複数のガス流出開口によって形成されており、前記第１の複数のガス流出開口の開口同士は、開口間に位置するガス発生剤の所望の燃焼伝播速度に比例する距離だけ間隔を空けられており、前記包囲体は内径を含む、請求項１に記載のインフレータ。
【請求項３】
第１の複数のガス流出開口のそれぞれが、隣接するガス流出開口から中心間隔で約６ｍｍ〜２６ｍｍまたはこれを超えて隔てられており、第１の複数のガス流出開口のそれぞれの大きさが、１ｍｍから包囲体の内径の半分までである、請求項２に記載のインフレータ。
【請求項４】
ガス発生剤が、包囲体の少なくとも一部分に沿って配置された、複数の隣接するガス発生剤タブレットの形態であり、該ガス発生剤タブレットはドーム形状であり、それによって隣接するタブレットの間に空隙が設けられている、請求項１に記載のインフレータ。
【請求項５】
包囲体の少なくとも一部分に沿って形成されたガス流出開口が実質的に同一直線上にある、請求項２に記載のインフレータ。
【請求項６】
その少なくとも一部分に沿って実質的に一様な断面積を有する縦方向包囲体であって、第１の有孔縦方向区間と、該第１の有孔縦方向区間と直線関係にある第２の有孔縦方向区間とを有し、前記第１の有孔縦方向区間は第１のガス流出開口領域を含み、第２の有孔縦方向区間は第２のガス流出開口領域を含み、前記第２のガス流出開口領域は前記第１のガス流出開口領域よりも大きい、前記縦方向包囲体；
前記包囲体の前記少なくとも一部分内に配置されて、前記包囲体の前記少なくとも一部分に沿って実質的に一様に分配されているガス発生剤組成物；および
インフレータ起動時に前記ガス発生剤組成物に点火するための、前記第１の有孔縦方向区間に動作可能に固定された点火装置を含み、
前記第１および第２の開放開口領域が、前記包囲体と前記包囲体の外部との間の流体連通を可能とし、第１の開放開口領域が、前記包囲体内に配置された前記ガス発生剤の燃焼反応の所望の伝播速度に逆比例する、膨張式車両乗員保護システムに使用するためのインフレータ。
【請求項７】
縦方向包囲体の少なくとも一部分に沿った燃焼反応の伝播速度を制御する方法であって、
その少なくとも一部分に沿って実質的に一様な横断面領域、および、前記包囲体と前記包囲体の外部との間の流体連通を可能にするために前記包囲体の前記少なくとも一部分に沿って形成された第１の複数のガス流出開口を有する縦方向包囲体を設ける工程、
前記包囲体の前記少なくとも一部分に沿って配置されたガス発生剤組成物を設ける工程であって、前記ガス発生組成物は、前記包囲体の前記少なくとも一部分に沿って実質的に一様に分配される、前記工程、
前記包囲体の前記少なくとも一部分と異なり、かつそれと直線関係にある、前記包囲体の別の部分に沿って形成される第２の複数のガス流出開口を設けて、前記包囲体と前記包囲体の外部との間の流体連通を可能にする工程、および
前記包囲体の前記別の部分に沿って配置されるガス発生剤組成物を設ける工程であって、前記ガス発生剤組成物は、前記包囲体の前記別の部分に沿って実質的に一様に分配される前記工程を含み、
前記第１および第２の複数のガス流出開口の開口同士は、前記包囲体の各部分内に配置されたガス発生剤の燃焼反応の所望の伝播速度に対応する距離だけ間隔を空けられており、前記第２の複数のガス流出開口は、総面積において前記第１の複数のガス流出開口よりも大きい、前記方法。
【請求項８】
第１の複数のガス流出開口を有する包囲体を設ける工程が、前記第１の複数の開口の開口同士を、包囲体の少なくとも一部分に沿って実質的に均等な間隔で配置する工程を含む、請求項７に記載の方法。
【請求項９】
第１の複数のガス流出開口を有する包囲体を設ける工程が、前記第１の複数の開口の開口同士を同一直線上に配置する工程を含む、請求項７に記載の方法。
【請求項１０】
少なくとも１つのエアバッグと、インフレータとを有し、インフレータが、インフレータの起動時に前記エアバッグの内部との流体連通が可能となるように該エアバッグに結合されている、エアバッグシステムを含み、前記インフレータは、
その少なくとも一部分に沿って実質的に一様な断面積を有する縦方向包囲体であって、第１の有孔縦方向区間と、該第１の有孔縦方向区間と直線関係にある第２の有孔縦方向区間とを有し、前記第１の有孔縦方向区間は第１のガス流出開口領域を含み、第２の有孔縦方向区間は第２のガス流出開口領域を含み、前記第２のガス流出開口領域は前記第１のガス流出開口領域よりも大きい、前記縦方向包囲体；
前記包囲体の前記少なくとも一部分内に配置されて、前記包囲体の前記少なくとも一部分に沿って実質的に一様に分配されているガス発生剤組成物；および
インフレータ起動時に前記ガス発生剤組成物に点火するための、前記第１の有孔縦方向区間に動作可能に固定された点火装置、
を含む、車両乗員拘束システム。
【国際調査報告】
2007521187.tif 000008
2007521187.tif 000009