(57)【要約】車両乗員保護システム用の多チャンバインフレータ（１０）。インフレータ（１０）は、第１端と第２端を有するハウジング（１２）、およびハウジング（１２）内であってハウジング端の間に位置し、ハウジング（１２）内部に第１の（一次的な）推進剤チャンバ（２０）および第２の（二次的な）推進剤チャンバ（２２）を形成する仕切り盤（１８）を具備する。仕切り（１８）は、第１の推進剤チャンバ（２０）と連通する第１の表面（５９）、第２の推進剤チャンバ（２２）と連通する第２の表面（５７）、および第１の表面と第２の表面の間に広がり、第１の推進剤チャンバ（２０）と第２の推進剤チャンバ（２２）の間に流体連通を与える少なくとも１つの開口（６０）を有する。融点の低い材料から製造された耐圧性のシム（６２）は、少なくとも１つの開口（６０）を覆うように仕切りの第１の表面（５９）上に固定され、開口をふさぐ。シム（６２）は、第１の推進剤チャンバ（２０）内の推進剤（４８）の燃焼によって生じる所定の温度に暴露されると融解するように構成され、少なくとも１つの開口（６０）を開放する。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両乗員保護システム用の多チャンバインフレータであって、
第一端と第二端を有するハウジング；
前記ハウジングにおいて、動作可能に互いに分離された第１の推進剤チャンバと第２の推進剤チャンバを形成するため、前記ハウジング端の間に位置する仕切りであって、第１の推進剤チャンバと連通する第１の表面と、第２の推進剤チャンバと連通する第２の表面を有し、第１の表面と第２の表面の間に広がり、第１の推進剤チャンバと第２の推進剤チャンバの間を流体連通可能にする少なくとも１つの開口を有する、前記仕切り；
前記第１のチャンバに含まれ、前記インフレータの起動すると燃焼する第１のガス発生推進剤；
前記第２のチャンバに含まれ、前記インフレータが起動すると燃焼する第２のガス発生推進剤であって、任意に前記第１の推進剤と同時に燃焼可能な前記第２のガス発生推進剤；および
前記仕切りの第１の表面に固定され、前記開口をふさぐために前記少なくとも１つの開口を覆うシムであって、衝突の際に第１のチャンバのみが起動するとき、両チャンバが同時に作動することを防止し、また、第１の推進剤チャンバ内において推進剤の燃焼によって生じた所定の温度に暴露されると融解し得る材料から製造された、前記シム
を具備する、前記インフレータ。
【請求項２】
シムが、スズ、ビスマス、鉛、カドミウム、インジウム、金、銀および銅からなる群から選択される２以上の元素の共融混合物を含む合金から形成される、請求項１に記載のインフレータ。
【請求項３】
シムがポリマーから形成される、請求項１に記載のインフレータ。
【請求項４】
シムが、融点が１７５°〜４００°Ｆの範囲の材料から形成される、請求項１に記載のインフレータ。
【請求項５】
車両乗員保護システム用の多チャンバインフレータであって、
第一端と第二端を有するハウジング；
前記ハウジング内部において、動作可能に互いに分離された第１の推進剤チャンバと第２の推進剤チャンバを形成するため、前記にハウジング端の間に位置する仕切りであって、第１の推進剤チャンバと連通する第１の表面と、第２の推進剤チャンバと連通する第２の表面を有し、第１の表面と第２の表面の間に広がり、第１の推進剤チャンバと第２の推進剤チャンバの間に流体連通を与える少なくとも１つの開口を有する、前記仕切り；
前記第１のチャンバに含まれ、前記インフレータが起動すると燃焼する第１のガス発生推進剤；
前記第２のチャンバに含まれ、前記インフレータが起動すると燃焼する第２のガス発生推進剤であって、任意に前記第１の推進剤と同時に燃焼可能な前記第２のガス発生推進剤；および
前記仕切りの第１の表面に固定され、前記開口をふさぐために前記少なくとも１つの開口を覆う耐圧性のシムであって、第１のガス発成推進剤の燃焼中に第１のチャンバ内の圧力上昇を促し、それによって燃焼反応の効率性を高める前記シムを具備する、前記インフレータ。
【請求項６】
シムがスズ、ビスマス、鉛、カドミウム、インジウム、金、銀および銅からなる群から選択される２以上の元素の共融混合物を含む低融解温度合金から形成される、請求項５に記載のインフレータ。
【請求項７】
シムがポリマーから形成される、請求項５に記載のインフレータ。
【請求項８】
シムが１７５°〜４００°Ｆの範囲の融点を有する材料から形成される、請求項５に記載のインフレータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
関連する特許の相互参照
本出願は、２００４年１月１６日付出願の米国特許仮出願第６０／５３７，１５２号の利益を主張するものである。
【背景技術】
【０００２】
本発明は車両乗員保護システムのエアバッグを膨張させるために使われるガス発生装置に関するものであり、より具体的には、エアバッグの適切な展開を保証するために、多チャンバインフレータの推進剤チャンバを隔離する改良された構造を含む多チャンバガス発生装置に関する。
【０００３】
一般的に、自動車両においてエアバッグを展開するための膨張システムは、未膨張のエアバッグと流体連通する単独のガス発生装置を採用する。検出した車両加速度が所定の閾値を超えたとき、発火回路は、通常、加速度に応答する慣性スイッチを通じてガス発生装置を始動させる。しかしながら、単一のガス発生装置を使用するエアバッグ膨張システムは、一般に、乗員位置に関係する特定の膨張時間を達成するために、攻撃的な初期膨張を与えるような開始初期加圧／膨張速度に設定される。攻撃的な加圧の開始速度は、乗員が正規位置にいない状況において問題となる。換言すると、エアバッグの急速な開始加圧によって、エアバッグが乗員に衝撃を与え、乗員の適切な運動に影響を与えることがある。
【０００４】
その結果、衝突の深刻さ、乗客の位置の検出、および乗員の体重および／または身長などの要因に応じて、単一のチャンバまたは複数のチャンバのいずれかを選択的に起動することを可能とする多チャンバインフレータが開発されている。単一のチャンバを起動させると、エアバッグはより穏やかに展開するが、同時に複数のチャンバを起動させると、体重の重い車両乗員が損傷を受けるのを防ぐために必要な膨張力を供給することができる。しかしながら、多チャンバのエアバッグインフレータにおいて推進剤チャンバを完全に隔離することはエアバッグの穏やかな展開のために重要である。また、閉じられたチャンバ内にある推進剤はより効率的に高いチャンバ圧で燃焼するので、起動した推進剤チャンバ内の圧力上昇を促進するのにも有効である。
【発明の開示】
【０００５】
本発明は、所望により複数のチャンバを起動させることができる一方で、適切なエアバッグの展開を保証するために多チャンバインフレータの推進剤チャンバを隔離するための改良された構造に関する。車両乗員保護システムのための多チャンバインフレータを提供する。このインフレータは、第１端と第２端を有するハウジング、およびハウジング内部においてハウジング端の間に位置する仕切りであって、ハウジング内部に第１の推進剤チャンバと第２の推進剤チャンバを形成するものを含む。仕切りは、各チャンバの独立した動作を確保するため、第１のチャンバと第２のチャンバを分離する。流体が第１チャンバと第２チャンバの間を連通できるように、少なくとも１つの開口がこの仕切りを通じて広がる。開口をふさぐため、この開口を覆う低融解温度を有する耐圧性のシムを前記仕切りの表面に固定する。シムは、前記仕切りの表面と連通する推進剤チャンバ内に推進剤の燃焼によって生じる１７５°〜４００°Ｆの範囲の所定の温度に暴露されると融解するように構成する。シムは金属、合金またはポリマーから形成することができる。シムは第２のチャンバと第１のチャンバを分離する。また、シムは、第１のガス発成推進剤の燃焼時に、第１のチャンバ内の圧力上昇を促し、それによって、燃焼反応の効率性を高める。
【０００６】
詳細な説明
上記のように、本発明は、インフレータのハウジング内の２つの推進剤チャンバを分離する仕切り内の開口を覆うように位置する低融解温度のシムを含むものである。米国特許第６，７６４，０９６号には、シムを組み入れることができるインフレータの一例について詳細な説明がされている。‘０９６特許は２００４年７月２０日に付与され、参照することにより本明細書にこれを組み込む。
図１、図２に示すように、本発明の一態様にしたがって、インフレータ１０は、対向するハウジング第１端と第２端を画定するベース１４に溶接その他の方法で固定したキャップ１６から形成されるハウジング１２を含むものである。仕切り盤１８はハウジング１２をその内部において第１の推進剤チャンバ２０と第２の推進剤チャンバ２２に分ける。チャンバ２０はキャップ１６内に形成し、チャンバ２２はベース１４内に形成する。
【０００７】
ベース１４、キャップ１６および仕切り盤１８は、型取りしたスチール、あるいはその他の適切な既知の方法や材料によって形成する。ベース１４は第１の環２４と第２の環２６を含む。仕切り盤１８は第３の環２８と第４の環３０を含み、これらはそれぞれ第１の環２４、第２の環２６の対応する軸に整列する。
【０００８】
図１および図２に示すように、第１の着火器チャンバ３２は、第１の着火器チューブ３４が第１の環２４と第３の環２８それぞれを通じて挿入され、溶接されたときに形成される。チューブ３４と環２４および２８は、円周を実質的に等しくしてなる。同様に、第２の着火器チャンバ３６は、第２の着火器チューブ３６が第２の環２６および第４の環３０のそれぞれを通じて挿入され、溶接されたときに形成される。チューブ３８と環２６と３０もまた円周を実質的に等しくしてなる。
【０００９】
チャンバ３２は近位端４０と遠位端４２を含む。第１の着火器４４は、近位端４０を通じて挿入され、着火器チャンバ３２内に配される。着火器４４は、チューブ３４にクリンプ加工その他の方法で固定される。少なくとも１つのガス排出口４６は、遠位端４２を通じて広がり、それによって第１の推進剤チャンバ２０内のチャンバ３２と第１のガス発生物４８の間における流体連通を促進する。
【００１０】
チャンバ３６は近位端５０と遠位端５２を含む。第２の着火器５４は近位端５０を通じて挿入され、チャンバ３６内に配される。着火器５４はクリンプ加工その他の方法でチューブ３８に固定される。少なくとも１つのガス排出口５６は近位端５０を通じて広がり、それによって第２の推進剤チャンバ２２内のチャンバ３６と第２の主要なガス発生推進剤５８の間における流体連関を促進する。
【００１１】
環状フィルタ６４は、チャンバ２０と２２を通じて伸びる軸の周辺に半径方向に間隔をあけて配される。第２の複数のガス排出口６６は、ハウジング１２内の円周上同側面に、かつ第１の推進剤チャンバ２０の回りに配されて、チャンバ２０とエアバッグ（図示せず）の間に流体連通を与える。一態様では、フォイルカバーが第３の複数の開口６６の各開口を覆うことによって、チャンバ２０をシールする。
【００１２】
図１と図２に示すように、仕切り１８はチューブ３４と３８およびキャップ１６に溶接される。チューブ３４と３８もまたキャップ１６に溶接され、それによって、インフレータの構造上の一体性を高める。また、図１に示すように、仕切り１８は、第１の推進剤チャンバ２０と連通する第１の表面５９、および第２の推進剤チャンバ２２と連通する第２の表面５７を有する。
【００１３】
第１のイニシエータ組成物６８は第１の着火器チャンバ３２内に与えられる。第２のイニシエータ組成物７０は第２のチャンバ３６内に与えられる。第２のイニシエータ組成物７０は、第１のイニシエータ６８と同じ組成のものか、または、別の組成のものである。
【００１４】
運転中、車両乗員保護システムは、着火器４４によって検出された急激な減速または衝突を示す信号を発生し、それによって、第１のイニシエータ推進剤６８の点火をトリガする。組成物６８が着火すると、熱、炎および生成された燃焼ガスが、第１のガス生成チャンバ２０に流入し、それによって、第１のガス生成物４８が点火される。そして、その結果発生するガスは、チャンバ２０からフィルタ６４を通じて流れ、開口６６から出て、エアバッグ（図示せず）に流入する。
【００１５】
第２のチャンバ２２は、例えば衝突の深刻さ、乗員位置の検出、および乗員の体重および／または身長などの要因に基づいて選択的に作動する。仕切り盤１８は、チャンバ２２からチャンバ２０に第２ガスを移動させるための少なくとも一つの開口６０を含む。図１〜３に示す態様では、仕切り盤１８は複数のガス排出口６０を含む。低融解温度を有する耐圧性のシム６２は、盤１８の表面５９上の複数の開口６０を覆うことによって、チャンバ２０が起動されたとき、チャンバ２２から第１のチャンバ２０を分離し、第１のチャンバ内の燃焼圧を上昇させる。シム６２は、第１の推進剤チャンバ２０内で推進剤４８の燃焼によって生じる所定の温度に暴露されると融解して、複数の隙間６０を開放するように構成される。
【００１６】
シム６２は金属、合金もしくはポリマーまたは融点が１７５°〜４００°Ｆの範囲の他の物質から形成される。例えば、シム６２は、スズ、ビスマス、鉛、カドミウム、インジウム、金、銀および銅を含む群から選択される２以上の元素の共融混合物を含む金属または合金から形成することができる。シム６２は、第１のチャンバ２０を第２のチャンバ２２から隔離するので、軽い体重の車両乗員に対してエアバッグを起動する必要がある場合、シム６２は、チャンバ２２と同時に動作させることなく、チャンバ２０を単独で動作させることができる。
【００１７】
あるいは、重い車両乗員の場合、既知の座席重量センサおよび／または乗員位置検出アルゴリズムに基づいて、チャンバ２０とチャンバ２２を同時に作動させることを選択することもできる。チャンバ２０と２２が同時に作動する間、推進剤５８の燃焼により生じるガス圧力は、シム６２を溶かし、そして、ガスはチャンバ２０から開口（単数または複数）６０を通じて流れる。こうして、チャンバ２０と２２の両方で生成されたガスは、ガス排出口から排出されるときに混じり合うことができる。
【００１８】
例えば、ワイヤメッシュフィルタ６４は、金属製スクリーンの複数の層またはラップから形成され得る。とくに限定されないが、参照により本明細書に組み込まれる米国特許第６，０３２，９７９号と５，７２７，８１３号には、金属製フィルタの一般的な例の説明が記載されている。
【００１９】
ここで説明する低融解温度を有する耐圧性のシムは、１または２以上のチャンバを同時または段階的に動作させる多段階インフレータに用いることができる。融点の低いシムを備えたチャンバが起動されるとき、残りのチャンバは、このシムによって隔離されており、不活性状態のままである。起動したチャンバ内で燃焼反応が伝播する際に、シムは融解し、それによって、隣接するチャンバに対する連絡部ができる。すなわち、シムは隣接チャンバにある不活性の推進剤ベッドの燃焼を抑制するように作用する。従来型の破裂性シムとは異なり、本発明のシムは、チャンバ圧力の上昇というよりもむしろ、所定の温度に応じて無効化される。こうして、シムは、起動されたチャンバ内の燃焼圧力の上昇を促し、同チャンバ内の燃焼反応の効率を高める。
【００２０】
上記説明は、ある特定の多チャンバインフレータ構造において、低融解温度を有する耐圧性シムの例示的な使用について記載した。しかしながら、本明細書に記載したシムの使用は、上述した特定のインフレータの構造に限定されない。むしろ、本明細書に記載したシムは、有孔の仕切りによって隔離された多チャンバインフレータであって、隣接するチャンバが、この仕切りを通じて広がる通路によって連結されるようないずれのインフレータにおいても使用することができる。
【００２１】
上述した本発明の態様に係る記載は、本発明を説明することのみを目的としたものであることを理解されたい。このため、本明細書によって開示された種々の構造上および動作上の特徴は、当業者の能力に応じて多くの改変を受け入れる余地があり、かかる改変のいずれも、添付された特許請求の範囲によって定まる本発明の範囲から逸脱するものではない。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明にしたがう多チャンバインフレータの部分上面断面図である。
【図２】図１の線２−２に沿う断面図である。
【図３】図１の線３−３に沿う断面図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【手続補正書】
【提出日】平成17年11月30日(2005.11.30)
【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】
車両乗員保護システム用の多チャンバインフレータであって、
第一端と第二端を有するハウジング；
前記ハウジング内部において、動作可能に互いに分離された第１の推進剤チャンバと第２の推進剤チャンバを形成するため、前記ハウジング端の間に位置する仕切りであって、第１の推進剤チャンバと連通する第１の表面と、第２の推進剤チャンバと連通する第２の表面を有し、第１の表面と第２の表面の間に広がり、第１の推進剤チャンバと第２の推進剤チャンバの間を流体連通可能にする少なくとも１つの開口を有する、前記仕切り；
前記第１のチャンバに含まれ、前記インフレータが起動すると燃焼する第１のガス発生推進剤；
前記第２のチャンバに含まれ、前記インフレータが起動すると燃焼する第２のガス発生推進剤であって、任意に前記第１の推進剤と同時に燃焼可能な前記第２のガス発生推進剤；および
前記仕切りの第１の表面に固定され、前記開口をふさぐために前記少なくとも１つの開口を覆うシムであって、衝突の際に第１のチャンバのみが起動するとき、両チャンバが同時に作動することを防止し、また、第１の推進剤チャンバ内において推進剤の燃焼によって生じた所定の温度に暴露されると融解し得る材料から製造された、前記シム
を具備する前記インフレータ。
【請求項２】
シムが、スズ、ビスマス、鉛、カドミウム、インジウム、金、銀および銅からなる群から選択される２以上の元素の共融混合物を含む合金から形成される、請求項１に記載のインフレータ。
【請求項３】
シムがポリマーから形成される、請求項１に記載のインフレータ。
【請求項４】
シムが、融点が１７５°〜４００°Ｆの範囲の材料から形成される、請求項１に記載のインフレータ。
【請求項５】
車両乗員保護システム用の多チャンバインフレータであって、
第一端と第二端を有するハウジング；
前記ハウジング内部において動作可能に互いに分離された第１の推進剤チャンバと第２の推進剤チャンバを形成するため、前記にハウジング端の間に位置する仕切りであって、第１の推進剤チャンバと連通する第１の表面と、第２の推進剤チャンバと連通する第２の表面を有し、第１の表面と第２の表面の間に広がり、第１の推進剤チャンバと第２の推進剤チャンバの間に流体連通を与える少なくとも１つの開口を有する、前記仕切り；
前記第１のチャンバに含まれ、前記インフレータが起動すると燃焼する第１のガス発生推進剤；
前記第２のチャンバに含まれ、前記インフレータが起動すると燃焼する第２のガス発生推進剤であって、任意に前記第１の推進剤と同時に燃焼可能な前記第２のガス発生推進剤；および
前記仕切りの第１の表面に固定され、前記開口をふさぐために前記少なくとも１つの開口を覆う耐圧性のシムであって、第１のガス発成推進剤の燃焼中に第１のチャンバ内の圧力上昇を促し、それによって燃焼反応の効率性を高める前記シムを具備し、
前記シムは、１７５°〜４００°Ｆの範囲の融点を有する材料で形成される、前記インフレータ。
【請求項６】
シムがスズ、ビスマス、鉛、カドミウム、インジウム、金、銀および銅からなる群から選択される２以上の元素の共融混合物を含む低融解温度合金から形成される、請求項５に記載のインフレータ。
【請求項７】
シムがポリマーから形成される、請求項５に記載のインフレータ。
【国際調査報告】
2007525358.tif 000006