(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
インフレータハウジングと、インフレータハウジング内に収容されたガス発生剤を備えたガス発生室と、ガス発生室に接続された点火手段を備えた点火手段室とを有する、エアバッグを備えた車両の膨張式安全システム用のハイブリッドインフレータであって、
インフレータハウジングが、軸方向に直列に配置されるように仕切り板で仕切られた２つの空間を有し、２つの空間の両方又は一方にガス発生室と点火手段収容室が配置され、更に点火手段収容室を除く空間部分に加圧媒質が充填されており、
前記仕切り板に、前記２つの空間を繋ぐ１又は複数のガス通路と、加圧媒質の流出経路に繋がる１又は複数のガス排出孔が設けられており、
ガス排出孔が、前記流出経路の所望部位を閉塞する破裂板を介して、時間的に最初に作動できる点火手段を有している一方の空間のみ、又は点火手段が配置された一方の空間のみと連通されているハイブリッドインフレータ。
【請求項２】
インフレータハウジングと、インフレータハウジング内に収容されたガス発生剤を備えたガス発生室と、ガス発生室に接続された点火手段を備えた点火手段室とを有する、エアバッグを備えた車両の膨張式安全システム用のハイブリッドインフレータであって、
インフレータハウジングが、軸方向に直列に配置されるように２又は３以上の仕切り板で仕切られた３又は４以上の空間を有し、１以上の空間にガス発生室と点火手段収容室が配置され、更に点火手段収容室を除く空間部分に加圧媒質が充填されており、
前記２又は３以上の仕切り板に、前記３又は４以上の隣接する空間を繋ぐ１又は複数のガス通路が設けられ、前記２又は３以上の仕切り板の内の少なくとも１つに加圧媒質の流出経路に繋がる１又は複数のガス排出孔が設けられており、
ガス排出孔が、前記流出経路の所望部位を閉塞する破裂板を介して、時間的に最初に作動できる点火手段を有している空間のみ、又は点火手段が配置された空間のみと連通されているハイブリッドインフレータ。
【請求項３】
ガス排出孔を有する仕切り板が、インフレータハウジングの軸方向の中央又はその近傍に設けられている請求項１又は２記載のハイブリッドインフレータ。
【請求項４】
ガス排出孔が仕切り板の半径方向に設けられ、連通孔が仕切り板の厚み方向に設けられており、それらが交わっていない請求項１〜３のいずれか１記載のハイブリッドインフレータ。
【請求項５】
ガス排出孔が、仕切り板の周面の全部又は一部に１又は複数個設けられている請求項１〜４のいずれか１記載のハイブリッドインフレータ。
【請求項６】
ガス排出孔が、仕切り板の周面の半分以下に複数個設けられている請求項１〜４のいずれか１記載のハイブリッドインフレータ。
【請求項７】
ガス排出孔の総開口面積が、ガス通路の総開口面積よりも小さくなるように設定されている請求項１〜６のいずれか１記載のハイブリッドインフレータ。
【請求項８】
点火手段を備えた点火手段収容室が、インフレータハウジングの軸方向の両端又はいずれか一端に設けられている請求項１〜７のいずれか１記載のハイブリッドインフレータ。
【請求項９】
インフレータハウジングの一箇所のみから加圧媒質が充填されたものである請求項１〜８のいずれか１記載のハイブリッドインフレータ。
【請求項１０】
衝撃センサ及びコントロールユニットからなる作動信号出力手段と、ケース内に請求項１〜９のいずれか１記載のハイブリッドインフレータ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エアバッグシステム
【請求項１１】
衝撃センサ及びコントロールユニットからなる作動信号出力手段と、ケース内に請求項１〜９のいずれか１記載のハイブリッドインフレータ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エアバッグシステムであり、ハイブリッドインフレータが、そのガス排出孔がエアバッグに対向しないようにモジュールケース内に配置されたエアバッグシステム。
【請求項１２】
ハイブリッドインフレータが、そのガス排出孔がエアバッグとは反対方向で、モジュールケース壁に対向するように配置された請求項１１記載のエアバッグシステム。
【請求項１３】
衝撃センサ及びコントロールユニットからなる作動信号出力手段と、ケース内に請求項１〜９のいずれか１記載のハイブリッドインフレータと、エアバッグが収容されたモジュールケースとを備えたエアバッグシステムであり、ハイブリッドインフレータがモジュールケースの外に配置されているエアバッグシステム。
【請求項１４】
ハイブリッドインフレータとモジュールケースが、ハイブリッドインフレータのガス排出孔とモジュールケースのガス導入孔において接続固定されている請求項１３記載のエアバッグシステム。
【請求項１５】
ハイブリッドインフレータとモジュールケースの接続固定が、ハイブリッドインフレータをモジュールケース外壁に固定し、かつエアバッグを膨張させるためのガスをモジュールケース内に導入できる箱状部材によりなされている請求項１４記載のエアバッグシステム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、エアバッグを確実にかつ迅速に膨張させることができるハイブリッドインフレータ及びそれを用いたエアバッグシステムに関する。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】
自動車両の膨張式安全システム用のインフレータの発展に伴い、加圧ガスと固形ガス発生剤とを併用するハイブリッドインフレータが注目されている。ハイブリッドインフレータにおいて、主たる設計要件はエアバッグが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いる。
【０００３】
例えば、特開平８−２８２４２７号公報に開示されたハイブリッドインフレータは、ガス発生室が１つのものであり、ハウジングの一端部から加圧ガスを排出する構造であるため、エアバッグのモジュールケースと組み合わせたとき、加圧ガスを均等に排出させるための整流板が必要となる。
【０００４】
また、米国特許５，７０９，４０６号は、ガス発生室が２つのものであるが、２つのガス発生室は隔壁で完全に分離されている。このため、２つのガス発生室に別々に加圧ガスを充填しなければならないほか、加圧ガスは、各室ごとに別々の流出経路を通ってガス排出口から排出されるため、各流出経路ごとに設けられた破裂板を破壊して加圧ガスを排出しなければならない。
【０００５】
更に、ハイブリッドインフレータは自動車両を対象とするため、自動車両の重量に影響を及ぼすインフレータの重量及び寸法が重要な設計要件となり、ハイブリッドインフレータとしての機能を維持したまま、部品の軽量化や部品点数の削減等が求められている。
【０００６】
本発明の課題は、インフレータの機能を損なうことなく、インフレータの軽量化ができ、しかも製造工程も簡略化できるハイブリッドインフレータ及びそれを用いたエアバッグシステムを提供することである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記課題の解決手段として、インフレータハウジングと、インフレータハウジング内に収容されたガス発生剤を備えたガス発生室と、ガス発生室に接続された点火手段を備えた点火手段室とを有する、エアバッグを備えた車両の膨張式安全システム用のハイブリッドインフレータであって、
インフレータハウジングが、軸方向に直列に配置されるように仕切り板で仕切られた２つの空間を有し、２つの空間の両方又は一方にガス発生室と点火手段収容室が配置され、更に点火手段収容室を除く空間部分に加圧媒質が充填されており、
前記仕切り板に、前記２つの空間を繋ぐ１又は複数のガス通路と、加圧媒質の流出経路に繋がる１又は複数のガス排出孔が設けられており、
ガス排出孔が、前記流出経路の所望部位を閉塞する破裂板を介して、時間的に最初に作動できる点火手段を有している一方の空間のみ、又は点火手段が配置された一方の空間のみと連通されているハイブリッドインフレータを提供する。
【０００８】
本発明のハイブリッドインフレータは、２つの空間のそれぞれにガス発生剤を備えたガス発生室と、前記ガス発生剤を着火燃焼させる点火手段を備えた点火手段収容室が配置されたもの（デュアル型）と、２つの空間の一方のみにガス発生剤を備えたガス発生室と、前記ガス発生剤を着火燃焼させる点火手段を備えた点火手段収容室が配置されたもの（シングル型）のいずれの構造にすることもできる。
【０００９】
デュアル型の場合は、それぞの点火手段を、時間差をおいて又は同時に作動させることで、それぞれの空間のガス発生剤を、時間差をおいて又は同時に着火燃焼させることができる。なお、上記発明において、「時間的に最初に作動できる点火手段」とは、時間差又は同時の作動状態に拘わらず、構造上、最初に作動できる点火手段の意味である。以下、デュアル型で時間差をおいて着火燃焼させる場合において、最初に燃焼するガス発生剤を含んでいる空間、ガス発生室、点火手段収容室を、それぞれ第１室、第１ガス発生室、第１点火手段収容室と称し、同様にして他方を第２室、第２ガス発生室、第２点火手段収容室と称する。また、シングル型の場合は、一方の空間にのみガス発生室、点火手段収容室が配置されているものであるため、それぞれ第１室、第１ガス発生室、第１点火手段収容室と称し、第２室と称する。
【００１０】
上記のとおり、インフレータハウジングが仕切り板で仕切られて第１及び第２室に分離された構造にすることで、インフレータハウジングの軸方向の長さは長くなるが、直径（又は幅）が小さくなって耐圧性能が向上されるため、インフレータハウジングの肉厚を薄くでき、その分だけ軽量化ができる。
【００１１】
上記のとおり、仕切り板に第１及び第２室を繋ぐガス通路を設けることで、一方の空間に加圧媒質を充填するだけで、他方の空間にも加圧媒質を充填することができるので、製造工程を簡略化できる。更に、第１室と第２室とは、ガス通路のみで連通されているので、第１室内におけるガス発生剤の燃焼熱は、第２室内のガス発生剤に伝わり難くなり、誤作動が防止できる。
【００１２】
上記のとおり、ガス排出孔が、前記流出経路の所望部位を閉塞する破裂板を介して、時間的に最初に作動できる点火手段を有している一方の空間（デュアル型）、又は点火手段が配置された一方の空間（シングル型）のみと連通されている、即ち上記したとおり第１室のみをガス排出孔と連通することで、加圧媒質の流出経路に設ける破裂板は１つで済むことになり、その分だけ軽量化ができる。更に、１つの破裂板を破壊すればよいため、２つの破裂板を破壊する場合に比べて、破裂板を破壊する確実性が高められる。
【００１３】
また、デュアル型の場合は、第２室で発生した燃焼ガスを含む高温ガス（混合ガス）は、仕切り板に設けられたガス通路から第１室に流入した後、ガス排出孔から排出されることになるので、第２室から直接排出された場合に比べて冷却されることになるほか、この冷却によりミストの固化が促進される。なお、「ミスト」は、ガス発生剤の燃焼によって発生するガス発生剤中の固形成分（例えば、金属成分）である。
【００１４】
本発明は、上記課題の他の解決手段として、インフレータハウジングと、インフレータハウジング内に収容されたガス発生剤を備えたガス発生室と、ガス発生室に接続された点火手段を備えた点火手段室とを有する、エアバッグを備えた車両の膨張式安全システム用のハイブリッドインフレータであって、
インフレータハウジングが、軸方向に直列に配置されるように２又は３以上の仕切り板で仕切られた３又は４以上の空間を有し、１以上の空間にガス発生室と点火手段収容室が配置され、更に点火手段収容室を除く空間部分に加圧媒質が充填されており、
前記２又は３以上の仕切り板に、前記３又は４以上の隣接する空間を繋ぐ１又は複数のガス通路が設けられ、前記２又は３以上の仕切り板の内の少なくとも１つに加圧媒質の流出経路に繋がる１又は複数のガス排出孔が設けられており、
ガス排出孔が、前記流出経路の所望部位を閉塞する破裂板を介して、時間的に最初に作動できる点火手段を有している空間のみ、又は点火手段が配置された空間のみと連通されているハイブリッドインフレータを提供する。
【００１５】
このように仕切り板により３又は４以上の空間に仕切ることで、ガスの噴出量をより細かく制御することができるようになる。
【００１６】
本発明のハイブリッドインフレータは、更に仕切り板が、インフレータハウジングの軸方向の中央又はその近傍に設けられている構造にすることができる。
【００１７】
このように仕切り板を中央又はその近傍に設けることで、エアバッグのモジュールケース内に整流板を配置する必要がなくなるので、エアバッグシステム全体として軽量化ができる。ここで整流板とは、モジュールケース内に収容されたハイブリッドインフレータとエアバッグとの間を仕切るようにして配置されるもので、幅の異なる複数のスリットを持った板であり、ハイブリッドインフレータから噴出されるガスが均等にエアバッグ内に流入されるように作用するものである。
【００１８】
更に、上記のとおり、仕切り板を中央又はその近傍に設けることで、モジュールの取付方向に拘わらず、常に中央部分からガスを噴出することができるので、所謂右ハンドル車及び左ハンドル車用のエアバッグシステム用モジュールを共通の仕様にすることができる。
【００１９】
本発明のハイブリッドインフレータは、ガス排出孔が仕切り板の半径方向に設けられ、連通孔が仕切り板の厚み方向に設けられており、それらが交わっていない構造にすることができる。
【００２０】
本発明のハイブリッドインフレータは、ガス排出孔が、仕切り板の周面の全部又は一部に１又は複数個設けられている構造にすることができるほか、ガス排出孔が、仕切り板の周面の半分以下に複数個設けられている構造にすることもできる。
【００２１】
ガス排出孔は、複数個のものを、等間隔又は異なる間隔で設けることができるが、上記のとおり、ガス排出孔を１個にした場合には、運送時等の安全性を考慮して、ガスを分散して噴出できるようなアダプターをガス排出孔に取り付けることが望ましい。ガス排出孔が１つであると、誤作動によりガス噴出されたとき、ハイブリッドインフレータがロケット状態で飛び出す恐れがあるが、複数の噴出口を持ったアダプターを取り付けることにより、前記のよう不測の事態が起こることを防止できる。更にガス排出孔を仕切り板の周面の半分以下に設けた場合は、ガスの噴出方向を規制することができる。
【００２２】
本発明のハイブリッドインフレータは、ガス排出孔の総開口面積が、第１室と第２室を繋ぐガス通路の総開口面積よりも小さくなるように設定されている構造にすることができる。このような構造にすることで、ガスの噴出圧力をガス排出孔において制御することができるので、噴出圧力の制御が容易となる。
【００２３】
本発明のハイブリッドインフレータは、点火手段を備えた点火手段収容室が、インフレータハウジングの軸方向の両端に設けられている構造にすることができる。このような構造にすることで、既に述べたとおり、インフレータハウジングの直径を小さくすることに寄与できる。
【００２４】
本発明のハイブリッドインフレータは、インフレータハウジングの一箇所のみから加圧媒質が充填されたものであることが望ましく、その場合には、仕切り板から又はいずれか一方の端面側から充填することが望ましい。
【００２５】
本発明のハイブリッドインフレータは、ガス発生剤の燃焼により生じた燃焼ガスと、インフレータハウジング内に充填された加圧媒質との混合ガスを利用してエアバッグを膨張させるものであり、本発明で用いるガス発生剤と加圧媒質には特別なものはなく、例えばインフレータハウジング内に充填する加圧媒質の組成との関連で決定することができる。
【００２６】
▲１▼加圧媒質が酸素を含む組成の場合
加圧媒質は、酸素と、アルゴン、ヘリウム等の不活性ガスや窒素ガスからなる組成にした場合、酸素はガス発生剤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し、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。なお、酸素を含む加圧媒質の具体的組成は、使用するガス発生剤の量や種類等に応じて決定されるが、酸素の含有量は約８〜３０モル％が好ましい。加圧媒質の充填圧力（＝インフレータハウジング内の圧力）は、好ましくは１０，０００〜７０，０００ｋＰａ、より好ましくは３０，０００〜６０，０００ｋＰａである。
【００２７】
シングル型ハイブリッドインフレータ及びデュアル型ハイブリッドインフレータにおけるガス発生剤は、例えば、ガンプロペラントを用いることができる。ガンプロペラントとしては、シングルベースガンプロペラント、ダブルベースガンプロペラント、トリプルベースガンプロペラントのほかに、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。
【００２８】
二次爆薬としては、ヘキサハイドロトリニトロトリアジン（ＲＤＸ）、シクロテトラメチレンテトラニトラミン（ＨＭＸ）、ペンタエリスリトールテトラニトレイト（ＰＥＴＮ）、トリアミノグアニジンニトレイト（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、２０，６７０ｋＰａ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ｍｏｌｅ％で窒素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。
【００２９】
結合剤としては、セルロースアセテート、セルロースアセテートブチレート、セルロースアセテートプロピオレート、エチルセルロース、ポリ酢酸ビニル、アジドポリマー、ポリブタジエン、水素化ポリブタジエン、ポリウレタン等が挙げられ；可塑剤としては、トリメチロールエタントリニトレイト、ブタントリオールトリニトレイト、ニトログリセリン、ビス（２，２−ジニトロプロピル）アセタール／ホルマール、グリシジルアジド、アセチルトリエチルシトレート等が挙げられ；安定剤は、エチルセントラライト、ジフェニルアミン、レゾシノール等が挙げられる。
【００３０】
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５０〜９０重量％、結合剤、可塑剤及び安定剤の合計量が約１０〜５０重量％が好ましい。
【００３１】
上記した組成のガス発生剤は、常圧下では燃焼しにくい場合があるが、本発明のハイブリッドインフレータのように内部があらかじめ高圧に保持されている場合には、安定かつ円滑に燃焼させることができる。
【００３２】
▲２▼加圧媒質が酸素を含まない組成の場合
加圧媒質は、アルゴン、ヘリウム等の不活性ガスや窒素ガスからなり、実質的に酸素を含まない組成にした場合、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、加圧媒質は酸素を含まないものが好ましいが、ガス発生剤の燃焼を促進させるため、酸素を含ませることもできる。酸素を含ませる場合の添加量は、１０モル％以下が好ましく、５モル％以下がより好ましい。加圧媒質の充填圧力は、好ましくは１０，０００〜７０，０００ｋＰａ、より好ましくは３０，０００〜６０，０００ｋＰａである。
【００３３】
シングル型ハイブリッドインフレータ及びデュアル型ハイブリッドインフレータにおけるガス発生剤は、例えば、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ものを使用することができ、このようなガス発生剤を用いた場合は、その燃焼により発生するガスを、加圧媒質と共にエアバッグの膨張展開に供することができる。特にスラグ形成剤を含むガス発生剤を用いた場合は、インフレータから排出されるミストの量を大幅に低減できる。
【００３４】
燃料としては、ニトログアニジン（ＮＱ）、グアニジン硝酸塩（ＧＮ）、グアニジン炭酸塩、アミノニトログアニジン、アミノグアニジン硝酸塩、アミノグアニジン炭酸塩、ジアミノグアニジン硝酸塩、ジアミノグアニジン炭酸塩、トリアミノグアニジン硝酸塩等のグアニジン誘導体等から選ばれる１又は２以上が好ましい。また燃料として、テトラゾール及びテトラゾール誘導体等から選ばれる１又は２以上のものも用いることができる。
【００３５】
酸化剤としては、硝酸ストロンチウム、硝酸カリウム、硝酸アンモニウム、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１００重量部に対して、好ましくは１０〜８０重量部、より好ましくは２０〜５０重量部である。
【００３６】
スラグ形成剤としては、酸性白土、タルク、ベントナイト、ケイソウ土、カオリン、シリカ、アルミナ、ケイ酸ナトリウム、窒化ケイ素、炭化ケイ素、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１００重量部に対して、好ましくは０〜５０重量部、より好ましくは１〜１０重量部である。
【００３７】
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、ヒドロキシエチルセルロース、デンプン、ポリビニルアルコール、グアーガム、微結晶性セルロース、ポリアクリルアミド、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１００重量部に対して、好ましくは０〜３０重量部、より好ましくは３〜１０重量部である。
【００３８】
本発明は、上記課題の他の解決手段として、衝撃センサ及びコントロールユ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ッドインフレータ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エアバッグシステムを提供する。
【００３９】
このエアバッグシステムは、整流板が不要となるほか、左右いずれのハンドル車であっても、共通仕様にすることができる。
【００４０】
上記のエアバッグシステムにおいて、ハイブリッドインフレータが、そのガス排出孔がエアバッグに対向しないようにモジュールケース内に配置することができ、その場合には、ハイブリッドインフレータのガス排出孔がエアバッグとは反対方向で、モジュールケース壁に対向するように配置することが望ましい。
【００４１】
このようにしてハイブリッドインフレータを取り付けることにより、高温の混合ガスを直接エアバッグに噴出させるのではなく、一旦モジュールケース壁に当てることができるので、その分だけ混合ガスの温度を低下させることができる。
【００４２】
本発明は、上記課題の他の解決手段として、衝撃センサ及びコントロールユニットからなる作動信号出力手段と、ケース内に上記のハイブリッドインフレータと、エアバッグが収容されたモジュールケースとを備えたエアバッグシステムであり、ハイブリッドインフレータがモジュールケースの外に配置されているエアバッグシステムを提供する。
【００４３】
このようにハイブリッドインフレータをモジュールケースの外部に配置することで、モジュールケース自体を小型化できるので、エアバッグシステム全体の小型化及び軽量化ができる。
【００４４】
上記発明において、ハイブリッドインフレータとモジュールケースが、ハイブリッドインフレータのガス排出孔とモジュールケースのガス導入孔において接続固定されていることが望ましく、その場合には、ハイブリッドインフレータをモジュールケース外壁に固定し、かつエアバッグを膨張させるためのガスをモジュールケース内に導入できる箱状部材を用いることが望ましい。
【００４５】
【発明の実施の形態】
本発明のハイブリッドインフレータは、特定構造の仕切り板を設け、２つ又は３つ以上の空間に分離したことを最大の特徴とするものであり、２つの空間（第１室及び第２室）又は３つ以上の空間内に収容されるガス発生室と、点火手段を備えた点火手段室は、公知の構造又はそれらについて当業者が通常行う改変がなされた構造のものでもよい。
【００４６】
以下、本発明の一実施形態（デュアル型）を、図面により説明する。図１は、本発明のハイブリッドインフレータの軸方向への断面図、図２は、図１の仕切り板１０２における半径方向の断面図、図３は、ハイブリッドインフレータのガス排出孔の配置状態を説明するための半径方向の断面図である。
【００４７】
図１、図２に示すハイブリッドインフレータ１００は、円筒状のインフレータハウジング１０１が、インフレータハウジング１０１の軸方向の中央又はその近傍に設けられた仕切り板１０２で２つ（１０１ａ及び１０１ｂ）に仕切られており、軸方向に直列に配置された２つの空間である第１室１１０と第２室１５０が設けられている。
【００４８】
仕切り板１０２は、インフレータハウジング１０１に溶接（又はネジでもよい）（図中の１０２ａ）で固定されており、半径方向に設けられた４個のガス排出孔１０３と、厚み方向に設けられ、第１室１１０と第２室１５０とを連通する４個のガス通路１０４を有している。ガス排出孔１０３は、主破裂板１０５を介して第１室１１０とのみ連通されており、ガス排出孔１０３とガス通路１０４とは交わっていない。ガス排出孔１０３の総開口面積は、ガス通路１０４の総開口面積よりも小さくなるように設定されているので、混合ガスの噴出圧力は、ガス排出孔１０３によって制御されている。
【００４９】
インフレータハウジング１０１と仕切り板１０２を構成する材料の種類は特に限定されるものではないが、溶接のし易さ等を考慮すると同一材料であることが望ましく、例えば、ステンレス鋼を用いることができる。
【００５０】
主破裂板１０５からガス排出孔１０３に至る混合ガス流出経路の所望の位置には、混合ガスに含まれる異物（例えば、主破裂板１０５の破片）を取り除くための金網等のスクリーンを配置することもできる。
【００５１】
ガス排出孔１０３は、図３（ａ）に示すように、仕切り板１０２の周面全体にわたって複数個が均等間隔（又は異なる間隔でもよい）で設けられていてもよく、図３（ｂ）に示すように、仕切り板１０２の周面の半分以下に複数個が均等間隔（又は異なる間隔でもよい）で設けられていてもよく、図３（ｃ）に示すように、仕切り板１０２に１個のみが設けられていてもよい。なお、図３は、ガス排出孔１０３の配置状態を説明するためにのみ用いるものである。
【００５２】
次に、インフレータハウジング１０１が仕切り板１０２で仕切られた一方の空間である、第１室１１０側について説明する。
【００５３】
第１室１１０内には、第１ガス発生室ハウジング１１４により外殻が形成された第１ガス発生室１１２が配置され、第１ガス発生室１１２内には、所要量の第１ガス発生剤１１６が収容されている。第１ガス発生室１１２の容積は、使用する第１ガス発生剤１１６の量に応じて、リテーナー（隔壁）で調整することもできる。
【００５４】
第１ガス発生室ハウジング１１４には、第１ガス発生剤１１６が燃焼して生じた燃焼ガスを流出させるための所要数の第１連通孔１２０が設けられている。この第１連通孔１２０は、第１ガス発生室ハウジング１１４の全周面に設けられている。また、第１連通孔１２０の径は、第１ガス発生剤１１６が外に漏れ出ないような径に調整されており、第１連通孔１２０の内側又は外側に、金網等からなるスクリーンを配置することもできる。
【００５５】
第１点火手段収容室１３２は、インフレータハウジング１０１の一端側に取り付けられたボス１３０により形成されており、内部には第１点火器１３４が嵌め込まれ、第１点火器１３４は、ボス１３０の一部１３５でかしめられている。
【００５６】
第１ガス発生室１１２内には、第１破裂板１３６を介して、第１点火器１３４の先端部分と正対するようにして、アルミニウム容器等に充填された伝火薬１３７が配置固定されている。
【００５７】
インフレータハウジング１０１ａは、１４５においてボス１３０と溶接固定されており、ガス発生室ハウジング１１４は、１４６においてボス１３０と溶接固定されている。
【００５８】
次に、インフレータハウジング１０１が仕切り板１０２で仕切られた一方の空間である、第２室１５０側について説明する。
【００５９】
第２室１５０内には、第２ガス発生室ハウジング１５４により外殻が形成された第２ガス発生室１５２が配置され、第２ガス発生室１５２内には、所要量の第２ガス発生剤１５６が収容されている。第２ガス発生室１５２の容積は、使用する第２ガス発生剤１５６の量に応じて、リテーナー（隔壁）で調整することができる。
【００６０】
第２ガス発生室ハウジング１５４には、第２ガス発生剤１５６が燃焼して生じた燃焼ガスを流出させるための所要数の第２連通孔１６０が設けられている。この第２連通孔１６０は、第２ガス発生室ハウジング１５４の全周面に設けられている。また、第２連通孔１６０の径は、第２ガス発生剤１５６が外に漏れ出ないような径に調整されており、第２連通孔１６０の内側又は外側に、金網等からなるスクリーンを配置することもできる。
【００６１】
第２点火手段収容室１７２は、インフレータハウジング１０１の他端側に取り付けられたボス１７０により形成されており、内部には第２点火器１７４が嵌め込まれ、第２点火器１７４は、ボス１７０の一部１７５でかしめられている。
【００６２】
第２ガス発生室１５２内には、第２破裂板１７６を介して、第２点火器１７４の先端部分と正対するようにして、アルミニウム容器等に充填された伝火薬１７７が配置固定されている。
【００６３】
インフレータハウジング１０１ｂは、１８５においてボス１７０と溶接固定されており、ガス発生室ハウジング１５４は、１８６においてボス１７０と溶接固定されている。
【００６４】
第１室１１０及び第２室１５０では、インフレータハウジング１０１ａ、１０１ｂと、第１及び第２ガス発生室ハウジング１１４、１５４と、仕切り板１０２とで形成される空間内と、第１及び第２ガス発生室１１２、１５２内に、加圧媒質が高圧充填されている。このように、インフレータハウジング１０１内に高圧充填された加圧媒質は、ハイブリッドインフレータ１００の作動前において、それぞれ第１連通孔１２０及び第２連通孔１６０で連通された第１ガス発生室１１２及び第２ガス発生室１５２に流入して、それらを高圧でかつ等圧に保持している。なお、主破裂板１０５からガス排出孔１０３に至る混合ガス流出経路は、常圧となっている。
【００６５】
仕切り板１０４には、加圧媒質の充填孔１９０が設けられており、この充填孔１９０は、図示するように、加圧媒質の充填後にシールピン１９２で閉塞されたものである。なお、充填孔１９０は、ボス１３０、ボス１７０、インフレータハウジング１０１に設けることもできる。
【００６６】
上記した図１、図２に示すハイブリッドインフレータ１００は、その構造に基づいて下記の作用効果が得られる。
【００６７】
（ａ）ハイブリッドインフレータ１００では、第１ガス発生室１１２を含む第１室１１０と、第２ガス発生室１５２を含む第２室１５０とが軸方向に直列配置され、点火器１３４、１７４がインフレータハウジング１０１の両端部に配置されているため、それらが半径方向に並列配置されたものに比べて、インフレータハウジング１０１の直径を小さくできるので、耐圧性を高めることができる。このため、インフレータハウジング１０１の肉厚を薄くできるので、その分だけ軽量化ができる。
【００６８】
（ｂ）ハイブリッドインフレータ１００では、混合ガスを中央部分から排出できるため、エアバッグシステムに適用する際、端部から排出するタイプのハイブリッドインフレータでは必要であった整流板が不要となる。
【００６９】
（ｃ）ハイブリッドインフレータ１００では、第１室１１０と第２室１５０とがガス通路１０４で連通されているので、製造工程においては、加圧媒質充填孔１９０から加圧媒質を充填すれば、加圧媒質はガス通路１０４を通って第１室１１０と第２室１５０の両方に流入するので、一度の充填作業により加圧媒質を充填できる。
【００７０】
（ｄ）ハイブリッドインフレータ１００では、第１室１１０と第２室１５０はガス通路１０４のみで連通されているので、第１室１１０の燃焼熱は第２室１５０には伝わり難い。
【００７１】
（ｅ）第２室１５０内の混合ガスは、必ずガス通路１０４を通って第１室１１０内に流入した後に排出されることになり、このような流出過程で適度に冷却される結果、混合ガスの温度が下がるほか、混合ガス中に含まれているミストが固化されやすい。
【００７２】
更に、図１のハイブリッドインフレータ１００は、図４に示すように、開口部周縁を半径方向に拡げた形状の主破裂板１０５を用い、その周縁部１０６においてガス通路１０４を第１室１１０側から覆うようにすることができる。このとき、主破裂板１０５は矢印の部分において溶接することで、第１室１１０の圧力が高まった場合には、周縁部１０６の作用でガス通路１０４は閉塞されたままであるが、第２室１５０の圧力が高まった場合には、その押圧力で周縁部１０６が捲れ上がる（又は破壊される）ようにできる。また、図示するような、周縁部１０６を有する主破裂板１０５を用いる替わりに、図１のハイブリッドインフレータ１００において、アルミニウムテープのような金属箔を貼り付けることにより、ガス通路１０４を第１室１１０側から覆うこともできる。
【００７３】
このように図４に示す構造又は金属箔を用いた構造にすることで、上記した（ｄ）の作用効果をより高めることができる。
【００７４】
次に、図１を参照しながら、ハイブリッドインフレータ１００の動作を説明する。なお、第１点火器１３４と第２点火器１７４は同時に作動させることもできるが、以下においては、第１点火器１３４が先に作動し、第２点火器１７４が遅れて作動する場合について説明する。
【００７５】
車両の衝突時、作動信号出力手段により第１点火器１３４が作動点火し、第１破裂板１３６を破壊した後、伝火薬１３７を着火燃焼させて高温ガス（火炎）を発生させ、この火炎により、第１ガス発生室１１２内の第１ガス発生剤１１６が着火燃焼して高温ガスが発生する。この高温ガスは、第１連通孔１２０から流出して加圧媒質と共に混合ガスを形成して第１室１１０の内部圧力を高めるので、速やかに主破裂板１０５が破壊される。その結果、第１室１１０が常圧部と繋がるため、混合ガスは破壊された主破裂板１０５を通ってガス排出孔１０３から瞬時に噴出し、エアバッグを膨張させる。このとき、第２室１５０内は高圧に維持されているので、第１室１１０内の混合ガスは、常圧部であるガス排出孔１０３方向に流れ、ガス通路１０４を通って第２室１５０側に流れることはない。
【００７６】
第１点火器１３４の作動着火から僅かに遅れて第２点火器１７４が作動点火し、第２破裂板１７６を破壊した後、伝火薬１７７を着火燃焼させて高温ガス（火炎）を発生させ、この火炎により、第２ガス発生室１５２内の第２ガス発生剤１５６が着火燃焼して高温ガスが発生する。この高温ガスは、第２連通孔１６０から流出して加圧媒質共に混合ガスを形成して第２室１５０の内部圧力を高め、ガス通路１０４を通って第１室１１０に流入した後、破壊された主破裂板１０５を通ってガス排出孔１０３から噴出し、更にエアバッグを膨張させる。
【００７７】
次に本発明の別の実施形態（シングル型）を、図５により説明する。図５は、本発明のハイブリッドインフレータの軸方向への断面図である。
【００７８】
図５のハイブリッドインフレータ２００は、図から明らかなとおり、第２室１５０側に加圧媒質のみが充填されている点を除いて、図１のハイブリッドインフレータと全く同一のものである。図５に示すハイブリッドインフレータ２００においても、上記した（ａ）〜（ｃ）の作用効果が得られる。
【００７９】
ハイブリッドインフレータ２００においては、第２室１５０内の加圧媒質は、第１室１１０内の圧力上昇により主破裂板１０５が破壊された後、第１室１１０内の混合ガスの流出に伴い、ガス通路１０４を通って第１室１１０内に流入した後にガス排出孔１０３から噴出される。このハイブリッドインフレータ２００は、第１室１１０と第２室１５０とが、全体として１つの室（空間）を形成していると見ることもできるが、このように２つの空間に分離することで、２つの空間に分離しなかった場合に比べて、第２室１５０内の加圧媒質の流出速度が遅くなるので、それにより噴出速度（エアバッグの膨張速度）を制御することができる。
【００８０】
次に本発明の別の実施形態（デュアル型で点火器が４個）を、図６により説明する。図６は、本発明のハイブリッドインフレータの軸方向への断面図である。
【００８１】
ハイブリッドインフレータ３００は、上記したハイブリッドインフレータ１００、２００と同様に、インフレータハウジング１０１が仕切り板１０２によって中央部分で仕切られ、第１室１１０と第２室１５０に分離されている。１０３はガス排出孔、１０４はガス通路、１０５は主破裂板、１９２はシールピンである。
【００８２】
第１室１１０には、それぞれ第１ａ及び第１ｂガス発生室ハウジング３１４、３２４で外殻が形成された第１ａ及び第１ｂガス発生室３１２、３２２を有しており、それぞれが第１ａ及び第１ｂ点火器３１０、３２０に接続されている。３１６、３２６は第１ａ及び第１ｂ連通孔、３２８は第１ａ及び第１ｂガス発生剤である。
【００８３】
第２室１５０には、それぞれ第２ａ及び第２ｂガス発生室ハウジング３３４、３４４で外殻が形成された第２ａ及び第２ｂガス発生室３３２、３４２を有しており、それぞれが第２ａ及び第２ｂ点火器３３０、３４０に接続されている。３３６、３４６は第２ａ及び第２ｂ連通孔、３３８、３４８は第２ａ及び第２ｂガス発生剤である。
【００８４】
ハイブリッドインフレータ３００は、図４に示すハイブリッドインフレータ１００のように、ガス通路１０４を第１室１１０側から主破裂板１０５の周縁部１０６又は金属箔で覆うこともできる。
【００８５】
ハイブリッドインフレータ３００においては、第１ａ、第１ｂ、第２ａ及び第２ｂ点火器３１０、３２０、３３０、３４０の内の１〜４を選択して作動させることで、エアバッグ内への混合ガスの噴出量を細かく制御することができるので、車両衝突時の衝撃の程度に応じたエアバッグの膨張速度及び膨張圧の調整が容易となる。
【００８６】
次に、本発明のエアバッグシステムについて説明する。本発明のエアバッグシステムには、図１、図４、図５及び図６のいずれのハイブリッドインフレータも適用できるが、以下においては、図１、図４のデュアル型ハイブリッドインフレータ１００を用いた場合について説明する。
【００８７】
まず、エアバッグシステムの一実施形態を図７により説明する。図７は、エアバッグシステムの幅方向（システムに組み込まれたハイブリッドインフレータ１００の半径方向と一致する方向）への概念図である。図７中の白抜きの矢印はエアバッグの展開方向、即ち乗員がいる方向を示し、矢印は混合ガスの噴出方向を示す。
【００８８】
エアバッグシステム４００は、衝撃センサ及びコントロールユニットからなる作動信号出力手段と、モジュールケース４０２内にハイブリッドインフレータ１００とエアバッグ４０４が収容されたモジュールとを備えたものである。ハイブリッドインフレータ１００は、第１点火器１３４と第２点火器１７４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４０４を取り付けたモジュールケース４０２内に固定する。このとき、ハイブリッドインフレータ１００のガス排出孔１０４の配置状態は、図３（ａ）〜（ｃ）のいずれでもよいが、図３（ｂ）、（ｃ）に示す配置状態の場合は、ガス排出孔１０４の向きが、エアバッグ４０４に対向しないように、望ましくはエアバッグ４０４とは反対方向であり、モジュールケース４０２の内壁４０６に対向するように配置する。（図７は、ガス排出孔１０４が図３（ｂ）の形態の場合）かかる構成のエアバッグシステム４００は、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４０４の膨張速度を調整することができる。
【００８９】
エアバッグシステム４００では、ハイブリッドインフレータ１００の中央部分から混合ガスを噴出するため、モジュールケース４０２内に整流板を配置する必要がない。また、右ハンドル車と左ハンドル車に拘わらず、共通仕様にすることができる。
【００９０】
更に、エアバッグシステム４００では、ガス排出孔１０４の配置状態が図３（ｂ）である場合、図示するように、ガス排出孔１０４の向きを内壁４０６に対向するようにハイブリッドインフレータ１００を取り付けることで、噴出する混合ガスを一旦内壁４０６に当てた後でエアバッグ４０４内に流入させることができる。このため、その分だけ混合ガス温度を低下させることができる。
【００９１】
次に、エアバッグシステムの他実施形態を図８、図９により説明する。図８は、エアバッグシステムの長さ方向（システムに組み込まれたハイブリッドインフレータ１００の軸方向と一致する方向）への概念図、図９は、エアバッグシステムの幅方向（システムに組み込まれたハイブリッドインフレータ１００の半径方向と一致する方向）への概念図である。図８中の白抜きの矢印は、エアバッグの展開方向、即ち乗員がいる方向を示し、図９中の矢印は、混合ガスの噴出方向を示す。
【００９２】
エアバッグシステム４５０は、衝撃センサ及びコントロールユニットからなる作動信号出力手段とモジュールを備えたものであり、モジュールは、エアバッグ４５４が収容されたモジュールケース４５２と、モジュールケース４５２の外に取り付けられたハイブリッドインフレータ１００とからなるものである。ハイブリッドインフレータ１００とモジュールケース４５２は、ハイブリッドインフレータ１００のガス排出孔１０４と、モジュールケース４５２のガス導入孔４５６において接続固定されている、この接続固定は、ハイブリッドインフレータ１００をモジュールケース４５２の外壁に固定し、かつエアバッグ４５４を膨張させるためのガスをモジュールケース４５２内に導入できる箱状部材４５７によりなされている。
【００９３】
【発明の効果】
本発明のハイブリッドインフレータは、インフレータとしての優れた性能を維持したまま、従来のハイブリッドインフレータに比べて軽量化することができ、製造工程も簡略化することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明のハイブリッドインフレータ（デュアル型）の軸方向への断面図。
【図２】  図１の仕切り板部分での半径方向の断面図。
【図３】  図１のハイブリッドインフレータにおけるガス排出孔の配置状態の説明図。
【図４】  図１のハイブリッドインフレータを部分的に改変した断面図。
【図５】  本発明のハイブリッドインフレータ（シングル型）の軸方向への断面図。
【図６】  本発明のハイブリッドインフレータの他実施形態の軸方向への断面図。
【図７】  本発明のエアバッグシステムを説明するための概念図。
【図８】  本発明の他のエアバッグシステムを説明するための平面方向からの概念図。
【図９】  図８のエアバッグシステムの側面方向からの概念図。
【符号の説明】
１００  ハイブリッドインフレータ
１０１  インフレータハウジング
１０２  仕切り板
１０３  ガス排出孔
１０４  ガス通路
１０５  主破裂板
１１０  第１室
１１２  第１ガス発生室
１１６  第１ガス発生剤
１３２  第１点火手段収容室
１３４  第１点火器
１５０  第２室
１５２  第２ガス発生室
１５６  第２ガス発生剤
１７２  第２点火手段収容室
１７４  第２点火器
２００  ハイブリッドインフレータ
３００  ハイブリッドインフレータ
４００  エアバッグシステム
４５０  エアバッグシステム
【図１】
0004708606.tif 000002
【図２】
0004708606.tif 000003
【図３】
0004708606.tif 000004
【図４】
0004708606.tif 000005
【図５】
0004708606.tif 000006
【図６】
0004708606.tif 000007
【図７】
0004708606.tif 000008
【図８】
0004708606.tif 000009
【図９】
0004708606.tif 000010