(57)【要約】エアバッグまたは膨張型カーテンに長時間に亘って膨張ガス流を提供する２段インフレータを開示する。このインフレータは、出口オリフィスを備えた第１ガス室を有し、該出口オリフィスには、開いた状態と閉じた状態とがある。さらに、このインフレータは、第１ガス室に流通する第２ガス室を有する。これら第１ガス室および第２ガス室はこれらの間に配置された流れ制限手段によって分離されている。この流れ制限手段は、第２ガス室から流出するガス流を制御する。また、このインフレータは、第１ガス室の出口オリフィスを通るガス流を選択的に発生させるように構成された一方のガス室の内部に連通するイニシエータを有する。インフレータの出口オリフィスは、膨張型カーテンの入口ポート内に配置され、出口オリフィスを通ってインフレータから流出する膨張ガスをエアバッグまたは膨張型カーテンに直接流入せしめる。
2006502045.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両用エアバッグシステムのための２段インフレータにおいて、開いた状態と閉じた状態とをとる出口オリフィスを備えた第１ガス室と、該第１ガス室と気体が流通するように連通する第２ガス室と、これら第１ガス室と第２ガス室との間に配置された流れ制限手段と、上記出口オリフィスを通るガス流を選択的に発生させるために上記ガス室の少なくとも一方の内部空間に連通するイニシエータとを具備する２段インフレータ。
【請求項２】
上記イニシエータが上記第１ガス室に連通している請求項１に記載の２段インフレータ。
【請求項３】
上記イニシエータが上記第２ガス室に連通している請求項１に記載の２段インフレータ。
【請求項４】
イニシエータが上記第１ガス室および第２ガス室に連通している請求項１に記載の２段インフレータ。
【請求項５】
上記イニシエータが火工イニシエータである請求項１に記載の２段インフレータ。
【請求項６】
上記イニシエータが電気イニシエータである請求項１に記載の２段インフレータ。
【請求項７】
上記流れ制限手段が絞り流路を有する請求項１に記載の２段インフレータ。
【請求項８】
上記流れ制限手段が易壊シールを有する請求項１に記載の２段インフレータ。
【請求項９】
上記流れ制限手段がバーストディスクを有する請求項８に記載の２段インフレータ。
【請求項１０】
上記バーストディスクに近接して火薬をさらに具備する請求項９に記載の２段インフレータ。
【請求項１１】
上記流れ制限手段が切込面を有する請求項８に記載の２段インフレータ。
【請求項１２】
上記流れ制限手段が圧縮シールを有する請求項８に記載の２段インフレータ。
【請求項１３】
ガス流を生成するガス発生剤をさらに具備する請求項１に記載の２段インフレータ。
【請求項１４】
上記ガス発生剤が複数のガスの混合体を含む請求項１３に記載の２段インフレータ。
【請求項１５】
上記複数のガスがヘリウム、アルゴン、Ｎ２Ｏ、および、ＣＯ２からなるグループから選択される請求項１３に記載の２段インフレータ。
【請求項１６】
上記複数のガスの混合体が複数の液化ガスを含む請求項１４に記載の２段インフレータ。
【請求項１７】
上記複数のガスの混合体が液化Ｎ２Ｏおよび液化ＣＯ２を含む請求項１６に記載の２段インフレータ。
【請求項１８】
上記ガス発生剤が１種類の液化ガスを含む請求項１３に記載の２段インフレータ。
【請求項１９】
上記ガス発生剤が固体をさらに含む請求項１８に記載の２段インフレータ。
【請求項２０】
上記ガス発生剤が１種類のガスと１種類の液化ガスとの組合せを含む請求項１３に記載の２段インフレータ。
【請求項２１】
上記ガス発生剤が固体を含む請求項１３に記載の２段インフレータ。
【請求項２２】
上記ガス発生剤が１種類のガスをさらに含む請求項２１に記載の２段インフレータ。
【請求項２３】
上記出口オリフィスがガス流の流速を調節するように構成されている請求項１に記載の２段インフレータ。
【請求項２４】
上記第２ガス室を少なくとも２つ具備する請求項１に記載の２段インフレータ。
【請求項２５】
車両用エアバッグシステムのための２段インフレータにおいて、開いた状態と閉じた状態とをとる出口オリフィスを備えた第１ガス室と、該第１ガス室と気体が流通するように連通する第２ガス室と、該第２ガス室からのガス流の流速を制限する寸法の絞り流路を備えると共に上記第１ガス室と第２ガス室との間に配置された流れ制限手段と、上記出口オリフィスを通るガスの流れを選択的に発生させるために上記第１ガス室の内部空間に連通するイニシエータとを具備する２段インフレータ。
【請求項２６】
上記出口オリフィスからガス流を供給するガス発生剤をさらに具備する請求項２５に記載の２段インフレータ。
【請求項２７】
上記ガス発生剤が複数のガスの混合体である請求項２６に記載の２段インフレータ。
【請求項２８】
車両用エアバッグシステムのための２段インフレータにおいて、開いた状態と閉じた状態とをとる出口オリフィスを備えた第１ガス室と、該第１ガス室と気体が流通するように連通する第２ガス室と、上記第１ガス室と第２ガス室との間に配置された流れ制限手段であってガス流が発生されるまで当該流れ制限手段をシールするように構成された物理的な障害物を有する流れ制限手段と、上記出口オリフィスを通るガス流を選択的に発生させるために上記第１ガス室の内部空間に連通するイニシエータとを具備する２段インフレータ。
【請求項２９】
上記物理的な障害物が易壊シールを有する請求項２８に記載の２段インフレータ。
【請求項３０】
上記易壊シールがバーストディスクである請求項２９に記載の２段インフレータ。
【請求項３１】
上記バーストディスクに近接して火薬をさらに具備する請求項３０に記載の２段インフレータ。
【請求項３２】
上記易壊シールが切込面である請求項２９に記載の２段インフレータ。
【請求項３３】
上記易壊シールが圧縮クロージャーである請求項２９に記載の２段インフレータ。
【請求項３４】
ガス流を供給するガス発生剤をさらに具備する請求項２８に記載の２段インフレータ。
【請求項３５】
上記ガス発生剤が複数のガスの混合体を含む請求項３４に記載の２段インフレータ。
【請求項３６】
上記ガスがヘリウム、アルゴン、Ｎ２Ｏ、および、ＣＯ２からなるグループから選択される請求項３５に記載の２段インフレータ。
【請求項３７】
上記複数のガスの混合体が液化ガスを含む請求項３５に記載の２段インフレータ。
【請求項３８】
上記複数のガスの混合体が液化Ｎ２Ｏおよび液化ＣＯ２を含む請求項３７に記載の２段インフレータ。
【請求項３９】
上記ガス発生剤が液化ガスを含む請求項３４に記載の２段インフレータ。
【請求項４０】
上記ガス発生剤が固体をさらに含む請求項３４に記載の２段インフレータ。
【請求項４１】
上記ガス発生剤が１種類のガスと１種類の液化ガスとの組合せである請求項３４に記載の２段インフレータ。
【請求項４２】
上記ガス発生剤が固体を含む請求項３４に記載の２段インフレータ。
【請求項４３】
上記ガス発生剤が１種類のガスを含む請求項４２に記載の２段インフレータ。
【請求項４４】
車両用エアバッグシステムのための２段インフレータにおいて、開いた状態と閉じた状態とをとる出口オリフィスを備えた第１ガス室を具備し、該第１ガス室が該第１ガス室に取り付けられた第１イニシエータをさらに有し、該第１イニシエータが上記第１ガス室からの第１のガス流を発生するように構成され、第２ガス室をさらに具備し、該第２ガス室が該第２ガス室に取り付けられた第２イニシエータを有し、該第２イニシエータが上記第２ガス室からの第２のガス流を発生するように構成され、上記第１ガス室と第２ガス室との間に配置された流れ制限手段をさらに具備し、該流れ制限手段が上記第１ガス室と第２ガス室とを分離させておく閉じた状態と、上記第１ガス室と第２ガス室とを流体が流通するように連通させる開いた状態とをとる２段インフレータ。
【請求項４５】
上記第１ガス室が易壊シールでもってその閉じた状態とされる請求項４４に記載の２段インフレータ。
【請求項４６】
上記易壊シールがバーストディスク、切込面、および、圧縮クロージャーからなるグループから選択される請求項４５に記載の２段インフレータ。
【請求項４７】
上記流れ制限手段が易壊シールでもってその閉じた状態とされる請求項４４に記載の２段インフレータ。
【請求項４８】
上記易壊シールがバーストディスク、切込面、および、圧縮クロージャーからなるグループから選択される請求項４７に記載の２段インフレータ。
【請求項４９】
上記第１イニシエータを作動させることによって第１のガス流のみを供給する請求項４４に記載の２段インフレータ。
【請求項５０】
上記第１イニシエータを作動させることによって第１のガス流を供給し、上記第２イニシエータを作動させることによって第２のガス流を供給する請求項４４に記載の２段インフレータ。
【請求項５１】
上記第１イニシエータが作動せしめられた後にエアバッグの膨張を維持するために第２イニシエータが作動せしめられる請求項５０に記載の２段インフレータ。
【請求項５２】
上記第１イニシエータが作動せしめられた後にエアバッグを再膨張させるために第２イニシエータが作動せしめられる請求項５１に記載の２段インフレータ。
【請求項５３】
上記第１イニシエータおよび第２イニシエータが火工イニシエータおよび電気イニシエータからなるグループから選択される請求項４４に記載の２段インフレータ。
【請求項５４】
車両用エアバッグシステムのための２段インフレータにおいて、開いた状態と閉じた状態とをとる出口オリフィスを備えた第１ガス室と、該第１ガス室に気体が流通するように連通する第２ガス室とを具備し、該第２ガス室が上記第１ガス室と第２ガス室との間に配置された少なくとも１つの流れ制限手段を有し、上記第１ガス室に配置されたイニシエータをさらに具備し、該イニシエータが上記第１ガス室の内部に連通し、上記出口オリフィスを通るガス流を選択的に発生するように構成されている２段インフレータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
１．関連出願
本願は、２００２年４月３日に出願された発明の名称が「Biaxial Flow Inflator With Independently Adjusted Gas Orifices」である米国特許出願第１０／１１５８５７号、および、２００２年３月１９日に出願された発明の名称が「Dual Flow Inflator for A Vehicular Airbag」である米国特許出願第１０／１００８２０号の一部継続出願である。
【０００２】
２．技術分野
本発明は、車両乗車員を損傷から守るためのシステムおよび方法に関する。特に、本発明は、複数のガス流を膨張型カーテンのようなエアバッグシステムに噴射することによって長時間に亘ってガスを供給する車両エアバッグシステム用２段インフレータに関する。
【背景技術】
【０００３】
３．背景技術
今日、膨張型安全拘束装置、すなわち、エアバッグを搭載することが多くの新車に対する法的な要件となっている。これに加えて、膨張型エアバッグが自動車での使用に広く受け入れられ、多くの死傷事故を防止するのに信頼を得ている。幾つかの研究では、前方配置型のエアバッグを使用すると、正面衝突発生時、運転手がシートベルトを使用していた場合における死亡者数を２５％ほど少なくすることができ、運転手がシートベルトを使用していなかった場合における死亡者数を３０％以上少なくすることができると見積もられている。また、別の調査では、正面衝突発生時、シートベルトとエアバッグとを組み合わせて使用していた場合、重篤な胸部損傷を６５％ほど少なくすることができ、また、重篤な頭部損傷を７５％ほどにまで少なくすることができると提案されている。彼らが示しているように、非常に多くの何千も損傷が防止されたことは、エアバッグの生命保護の可能性を示すと共に、これらエアバッグの使用、製造、そして、展開を奨励する必要性をも示している。
【０００４】
上述した利益の結果の一部として、今日、自動車メーカーは、米国での販売を意図した最新型の車両にエアバッグを搭載することが要求されている。多くの自動車メーカーは、こうしたエアバッグ技術の搭載要求をマーケティングツールに組み込んでいる。車両の購入希望者は、追加された安全性の期待度に魅力を感じ、精巧なエアバッグシステムを備えた車両を探し求めようとすることが多い。
【０００５】
典型的には、エアバッグは、ハンドル内や自動車の助手席側のダッシュボード内に搭載される。事故発生時、車両内に配置されている加速度計が事故によって引き起こされた異常な減速度を検出し、インフレータから各エアバッグへ即座に膨張するガスを放出させ始める。この膨張するガスは、エアバッグを即座に満たし、エアバッグは、即座に、運転手や同乗者の正面に膨張してフロントガラスやダッシュボードやハンドルへぶつかることから彼ら／彼女らを保護する。このように使用することで、車両エアバッグは、多くの人命を救ってきた。
【０００６】
正面搭載型のエアバッグの成功を受けて、その他のタイプの車両衝突において乗車員を保護するべく構成されたその他のエアバッグが開発されてきた。横からの撃や車両の側面に対する衝撃から保護する必要に応えて開発されたエアバッグの１つが、多くが膨張型カーテンの形をとる側面衝撃用エアバッグである。こうしたカーテンは、天井やルーフレールのような場所の車両の側部に沿って配置される。また、膨張型カーテンは、例えば、車両内において異なる位置にいる各乗車員を保護する１つ又は１つ以上のそれぞれ別々に膨張せしめられるクッションからなる。
【０００７】
側面衝撃クッションは、多くは、側面衝突発生時にドアや窓に車両乗車員がぶつからないように車両乗車員の脇で膨張するように、折りたたまれ、或いは、これらクッションの取付位置から下方へ開かれている。車両乗車員は、前かがみになっていたり、シートを倒していたり、様々な位置にいるので、上述したようなクッションは、「所定位置からずれた位置にいる」乗車員が確実にクッションに当たるように比較的長いことが多い。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
幾つかの搭載例では、スペース上の制限やその他の考慮しなければならない事項から、複数のクッションが１つのインフレータからの供給を受ける。インフレータは、例えば、クッションの一方の側に配置される。クッションの前方または後方に配置されている１つのインフレータから複数のクッションが供給を受ける場合、インフレータと該インフレータから最も離れているクッションとの間に非常に長いガス流路が存在する。この長いガス流路は、例えば、ガスの流速を遅くし、その結果、最も遠いところにあるクッションの膨張が遅れることになる。さらに、こうした搭載例における膨張型カーテンの最も外側の部分が受ける膨張ガスの圧力は、カーテンを最適な保護圧力にまで膨張するには不十分な圧力である。
【０００９】
また、比較的短いクッションにおいてでさえも、公知のデザインのインフレータによって即座に均一に膨張させることは難しい。また、既存の多くのインフレータは、径方向外方へ膨張ガスを放出する。このため、膨張ガスは、クッションの外側エッジ部分へ達するのに十分な強さをもってクッションの長さ方向に沿って放出されず、その代わり、多くは、インフレータ近くのクッションに向けられる。したがって、クッションの外側領域は、インフレータに最も近い領域よりも遅れてしか膨張されない。
【００１０】
さらに、膨張型カーテンシステムは、複数のインフレータや取付機構などを必要とすることから比較的高くつく。多くの膨張型カーテンシステムは、インフレータから膨張型カーテンへガスを運ぶ「ガスガイド」や導管の使用を必要とする。
【００１１】
これに加えて、車両の横転事故を引き起こす衝突が発生したときには、車両乗車員が車両の側部に打ち付けられることによって損傷する可能性のある期間は、従来考慮されていた衝突における期間に比べてかなり長いことが多い。このため、乗車員を損傷から守るためには、こうした期間に亘ってエアバッグが膨張したままであることが乗車員にとっては有益である。しかしながら、従来のインフレータは、概して、こうした長い期間に亘る膨張を提供することができない。
【００１２】
さらに、幾つかの衝突では、インフレータがスマートである、すなわち、インフレータが異なる衝突に応じて異なるレベルの硬さにエアバッグを膨張するように異なる量のガスをエアバッグに供給することができると有益である。現在公知の殆どのエアバッグは、１つのレベルの膨張圧力しか提供することができない。同様に、エアバッグの膨張状態を維持したりエアバッグを再膨張させたりするために、第１の膨張ガス流の発生から制御された遅れをもって第２の膨張ガス流を発生させることができるインフレータを提供することも有益である。
【００１３】
さらに、従来の問題点を解決するインフレータやそれに関連する方法に対するニーズもある。こうしたインフレータは、好ましくは、１つのカーテンに対して複数のインフレータを必要とせずに、好ましくは、関連する膨張型カーテンを比較的均一に即座に膨張させるべきである。また、こうしたインフレータは、製造や搭載が簡単で安価なものである。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明の装置は、当該技術分野、特に、現在利用可能なインフレータでは十分に解決されていない当該技術分野における問題やニーズに応えるべく開発されたものである。したがって、本発明の全体的な目的は、製造コストや搭載コストを低減しつつも、高速で且つ均一で且つ息の長い膨張を提供するインフレータ、ならびに、これに関連するシステムおよび方法を提供することにある。
【００１５】
始めに、インフレータは、出口オリフィスを備えた第１ガス室を具備する。第１ガス室は、出口オリフィスを通って制御された形で解放されて第１のガス流を生成する膨張媒体を収容するように構成されている。また、第１ガス室は、インフレータを作動させるための作動装置を有する。この作動装置には、イニシエータ、ガス室を制御された形で開いたり閉じたりするように構成された機械的な装置、ならびに、同じ目的で、温度に反応する装置、圧力に反応する装置、および、温度・圧力に反応する装置が含まれる。
【００１６】
次に、インフレータは、流体が流通するように第１ガス室に連通する第２ガス室を具備する。第１ガス室と第２ガス室とは、流れ制限手段によって接続されている。第１ガス室と同様に、第２ガス室も、制御された形で流れ制限手段を通って第１ガス室に解放されて第２のガス流を生成する膨張媒体を収容するよう構成されている。また、これも第１ガス室と同様に、第２ガス室も、第２ガス室内の内容物をシールし、その後、その内容物を制御された形で解放して第２のガス流を生成するように構成された装置を有する。この装置には、イニシエータ、ガス室を制御された形で開いたり閉じたりするように構成された機械的な装置、ならびに、同じ目的で、温度に反応する装置、圧力に反応する装置、および、温度・圧力に反応する装置が含まれる。
【００１７】
また、上記インフレータの流れ制限手段は、概して、キャピラリーチューブのような絞り流路を有する。この絞り流路の大きさは、第２ガス室に収容されている膨張媒体が第１ガス室に逃げるときの速度を制限し或いは制御するように選択される。本発明の幾つかの実施形態では、流れ制限手段が第１ガス室と第２ガス室とが流体が流通するように連通しているように開いている。こうしたインフレータでは、該インフレータの２つの室間の圧力差は維持されない。
【００１８】
なお、第１ガス室の出口オリフィスのようなオリフィスを覆うように、また、第２ガス室の流れ制限手段を覆うように配置される易壊シール（壊れやすいシール）をインフレータが有していてもよい。こうした易壊シールは、各ガス室内の内容物をもう一方のガス室から分離し、また、インフレータ内の内容物を外界環境から分離する働きをする。また、易壊シールは、概して、除去されたり、破れたり、穴が開いたり、薄くなったり、排除されたりしたときに、幾つかの形態で開く面である。幾つかの例では、こうしたことは、これらが取り付けられているガス室内の圧力がシール強度や面に対するシールの接着強度を越えたときに生じる。適切な易壊シールは、バーストディスク、切込面、フォイルシール、および、圧縮継ぎ目である。
【００１９】
また、易壊シールは、出口オリフィスを覆うように配置されてインフレータ内の内容物を分離する。こうしたインフレータでは、易壊シールを開けて膨張媒体を第１ガス室から逃がして第１のガス流を生成するために、作動装置が作動せしめられる。本発明の別の実施形態では、易壊シールが、第２ガス室内の内容物を分離するために、流れ制限手段の第１ガス室側の開口オリフィスを覆うように配置される。
【００２０】
第２ガス室のシールを開いて第２ガス流を発生させるための作動装置として様々な手段を使用可能である。特に、易壊シールは、第１ガス室と第２ガス室との間の圧力差が特定の圧力差になったところで破れるように構成される。この圧力差は、第１ガス室からのガスの流出によって受動的に生成されたり、第２ガス室に連通して配置された第２のイニシエータやその他のガス発生化合物やガス発生装置の使用によって積極的に生成されたりする。
【００２１】
また、易壊シールは、発射体を用いて排除されたり貫通せしめられたりするものでもよい。さらに別の例では、易壊シールは、温度変化を利用することによって弱められたり壊されたりする。さらに、発熱材を点火することによってもたらされる熱で温度差を生成すると同時に易壊シールを弱くするといったように、上述した方法を組み合わせて用いてもよい。こうした組合せとしては多くのものが可能であり、本発明の範囲内である。
【００２２】
本発明の好適な実施形態では、インフレータは、流れ制限手段によって連結された第１ガス室と第２ガス室とを具備する。第１ガス室の出口オリフィスと第２ガス室の流れ制限手段とは、両方とも、バーストディスクのような易壊シールによってシールされている。また、この実施形態の第１ガス室および第２ガス室は、望ましいときに、第１のガス流と第２のガス流とを選択的に発生するように制御されるイニシエータを有する。第２のガス流は、自動的に発生されたり、エアバッグシステムに連結されている制御システムが第２のガス流の発生が必要であると判断したときに発生されたりする。
【００２３】
また、インフレータのガス室は、ガス発生剤を含む膨張媒体を保持するように構成される。ガス発生剤には、圧縮ガス、複数のガスの混合体、液化ガス、固体、または、これらの混合体が含まれる。ガスは、例えば、アルゴン、ヘリウム、二酸化炭素、および、亜酸化窒素である。特に、ガス生成剤は、例えば、ガス室に固体の形で低温で挿入された液体とガスとの混合体である。また、膨張媒体は、例えば、バーストディスクを用いて第１ガス室内にシールされる。
【００２４】
また、第１ガス室は、例えば、第１ガス流を生成するために作動装置を有する。この作動装置は、例えば、火工イニシエータ、電気イニシエータ、感圧作動手段、感温作動手段、および、機械的な作動手段である。また、ガス室に連結されたイニシエータは、例えば、液体とガスとの混合体の加熱を助けて膨張媒体を膨張させるために火薬を使用する。この膨張は、例えば、バーストディスクをガス室内の開口から排除してインフレータを開き、エアバッグを膨張させ始めさせる圧力衝撃を生じさせる。膨張媒体が暖かくなってガス状になると、インフレータ内の圧力が上昇し、これにより、インフレータの第１ガス室から第１のガス流が生成せしめられる。また、第１ガス室および第２ガス室が互いに同じ膨張媒体を有していてもよいし、互いに異なる膨張媒体を有していてもよい。
【００２５】
インフレータ用の膨張媒体を提供するためには、様々な方法や組成物を利用可能である。ガスは、例えば、膨張してインフレータから解放されたときに大きな空間を充填するように、単純に、圧縮されて作動時に解放されるものである。また、別のガスは、例えば、熱やその他の同様な手段によって分解して元のガスよりも大きな空間を占める複数種のガスを生成するものである。
【００２６】
液化ガスを用いると、別の利点が得られる。特に、液体が気体に相変化したときに、それは、膨張して大きな空間を占め、これにより、エアバッグ内をいっぱいにする。また、ガスの気化潜熱によって、液体から生成されてエアバッグへと送られるガスは、エアバッグを取り巻く外気よりも冷たくなっている。こうした膨張ガスは、外気温まで暖まると膨張し、これにより、エアバッグに更なる膨張圧力が提供され、エアバッグが膨張した状態にある時間が長くなる。
【００２７】
また、インフレータにおいて、易壊シールのようなシールを出口オリフィスのところで使用したり、第２ガス室内の膨張媒体に少なくとも部分的に液化ガスが含まれている場合の流れ制限手段のところで使用したりすることが好ましい。こうしたシールは、特定のガス室に対して液化ガスを分離する働きをする。また、バーストディスクを利用する本発明のインフレータは、例えば、破裂後のバーストディスクを分離してそれがインフレータから流出することを抑制するためにバーストディスク保持部材を有する。
【００２８】
また、上記出口オリフィスは、エアバッグに取り付けられるインフレータ部分に配置されていると好ましい。特に、インフレータは、例えば、膨張型カーテンの第１入口ポート内に配置される第１端部を備えた第１ガス室を具備する。また、第１ガス室は、例えば、１つの一体型のボディを有する。エアバッグの第１入口ポートは、例えば、該入口ポートと第１ガス室との間で膨張型カーテンからガスが逃げないように第１ガス室にしっかりと取り付けられる。
【００２９】
本発明の２段インフレータは、例えば、インフレータがガス流を供給する時間を長くすると共にインフレータが生成可能なガスの量を増大させるために追加で第２の室を具備する。この追加の第２の室は、例えば、この別の第２ガス室と第１ガス室とによって共有される長手軸線に沿って配置され、或いは、この別のガス室に対して角度のある別の軸線に沿って配置される。
【発明の効果】
【００３０】
本発明のインフレータを使用すれば、ガスガイドや余分なインフレータを省略できるので、コスト削減が図れる。さらに、膨張型カーテンをさらに即座に且つ均一に膨張させることができる。その結果、車両用エアバッグシステムの利用性や効率が向上する。
【００３１】
本発明のこうした特徴や利点およびその他の特徴や利点は、後述の記載や特許請求の範囲の記載から十分明らかであるし、後述する本発明の実施の形態から理解できることであろう。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３２】
本発明の上述で挙げた利点や目的およびその他の利点や目的を達成する方法を理解し易いように、図示した特定の実施形態を参照しつつ、上述で簡単に説明した本発明をより詳細に説明する。図面は本発明の典型的な実施形態を示しただけのものであって、本発明の範囲を制限するものではないものと理解した上で、図面を用い、更なる明細や詳細を伴って、本発明を記載し説明する。
【００３３】
同様な部品に同様な参照符号を付してある図面を参照すれば、本発明の現在好適な実施形態を良好に理解できるであろう。なお、以下で説明し図に示されている本発明の構成要素は、非常に多くの異なる形態で配設されたり設計されたりされるものである。したがって、図１〜図４に示されている本発明の装置、システム、および、方法に関する以下の詳細な記載は、特許請求の範囲に係る発明の範囲を制限することを意図したものではなく、単に、本発明の現在好適な実施形態を代表するものである。
【００３４】
本発明は、従来公知のインフレータに関連して生じる問題を解決することができる装置を提供する。軸線方向の流れを利用して、インフレータの出口オリフィスからエアバッグへ膨張ガスが噴射される。こうして、膨張型カーテンがより均一に展開せしめられ、乗車員がより良く保護される。また、インフレータは、第１のガス流と第２のガス流とを選択的に供給し、エアバッグを膨張させておく時間を長くし、或いは、エアバッグを再膨張させさえもする。以下、本発明のこうした原理の利用方法をより詳細に示し説明する。
【００３５】
図１を参照すると、本発明の１つの採用可能なインフレータに取り付けられる膨張型カーテン１０が車両１２に搭載された形で示されている。膨張型カーテン１０は、例えば、横からの衝撃に対して、一人の車両乗車員または複数の車両乗車員を保護するように構成されたエアバッグシステムの一部を構成する。
【００３６】
車両１２は、長手方向１３と、横方向１４と、上下方向１５とを有する。車両１２の前部座席は、図１の車両１２に示されているように、第１の横面１７または前方ドア１７から横方向に離れて配置されている。また、車両１２は、図示されているように、第２の横面１９または後方ドア１９から横方向に離れて配置された後部座席１８を有する。示されているように、２つの膨張型カーテン１０が、例えば、１つが車両１２の運転手側用として、もう１つが同乗者側用として、車両内で用いられる。
【００３７】
車両１２の横方向の突然の加速度（または、減速度）を検知し、膨張型カーテン１０を膨張させるための加圧ガス流を提供する１つ又は１つ以上のインフレータ２０に電気ライン３１を介して電気信号を送信する１つ又は１つ以上の加速度計またはその他の同様な衝撃検知装置が用いられる。図１に示されているように、膨張型カーテン１０の保護領域それぞれを膨張させるために、例えば、１つのインフレータ２０が用いられる。特に、各膨張型カーテン１０の第１保護領域４０と第２保護領域４２とを膨張させるために、例えば、１つのインフレータ２０が用いられる。なお、両方の保護領域４０，４２を互いに接続して該組み合わされたカーテン１０の一端にインフレータ２０を取り付けることによって、両保護領域４０，４２を膨張させるために、１つのインフレータ２０を用いてもよい。また、インフレータ２０は、例えば、比較的シンプルな取付ブラケット２９を使用して、車両１２に取り付けられる。
【００３８】
第１の組のインフレータ２０は、例えば、後に詳細に説明するような形で、第１保護領域４０を即座に且つ均一に膨張させるために、膨張型カーテン１０の長さの略中間に配置される。同様に、第２の組のインフレータ２０は、例えば、これも後に詳細に説明するような形で、第２保護領域４２を比較的即座に且つ均一に膨張させるために、膨張型カーテン１０の長さの終わりの端部に配置される。
【００３９】
各インフレータ２０は、例えば、「膨張媒体」と呼ばれる化学反応材料および／または圧縮ガスを収容する中空の圧力容器の形をしている。この膨張媒体は、インフレータ２０の作動時、或る体積のガスを生成する。この或る体積のガスがインフレータ２０から流出して膨張ガス流を提供する。図１に示されている構成では、インフレータ２０は、インフレータ２０から流出した膨張ガスが膨張型カーテン１０に直接流入するように、膨張型カーテン１０内に部分的に包囲されている。特に、インフレータ２０は、膨張型カーテン１０の入口ポート６０のところで膨張型カーテン１０に取り付けられる。この取付は、インフレータ２０をカーテン１０の入口ポート６０に取り付けるためのリング状のクランプ６４を用いて行われる。
【００４０】
インフレータ２０は、例えば、車両が衝撃に完全に反応する前に車両乗車員をその衝撃から保護するために膨張型カーテン１０が膨張されているような素早さで作動する。さらに、インフレータ２０は、例えば、衝撃が続いている間または車両が横転している間、膨張型カーテンが膨張されたままとなっているような長い時間に亘って作動する。
【００４１】
なお、車両のエンジンルーム３０やダッシュボード３２に加速度計１１を搭載してもよい。また、加速度計１１からの出力を処理し、車両１２の車両安全システムのその他の様々な特性を制御するために、例えば、コントローラ（図示せず）が用いられ、このようなコントローラは、例えば、加速度計１１近くのエンジンルーム３０やダッシュボード３２内に配置される。また、このようなコントローラを、長時間の膨張を必要とする横転やその他の事故が検出されたときに「スマートエアバッグ」内のイニシエータを順次点火するように構成することもできる。この構成では、電気ライン３１および／またはその他の制御配線は、例えば、インフレータ２０に到達するように、フロントガラス３５の両側にある車両１２のＡピラー３４に沿って配置される。なお、図１に示されているように、各加速度計１１を各インフレータ２０の近くに配置してもよい。
【００４２】
また、インフレータ２０および膨張型カーテン１０を車両１２のルーフレール３６に取り付けることによって、これらインフレータ２０および膨張型カーテン１０を搭載してもよい。また、車両１２のモデルおよび膨張型カーテン１０の望ましい構成に応じて、エアバッグの構成要素をＢピラー３７、Ｃピラー３８、および／または、Ｄピラー３９に沿って配置してもよい。
【００４３】
図１に示されている膨張型カーテン１０は、前部座席１６にいる乗車員だけでなく、後部座席１８にいる乗車員をも保護するように構成されている。したがって、各膨張型カーテン１０は、例えば、前部座席１６と１つの前方ドア１７との間で膨張するように構成された第１保護領域４０と、後部座席１８と１つの後方ドア１９との間で膨張するように構成された第２保護領域４２とを有する。これら第１保護領域４０および第２保護領域４２は、例えば、互いに分離されている複数のクッションから作製される。また、膨張型カーテン１０を同じクッションの一部としてもよく、すなわち、第１保護領域４０と第２保護領域４２との間でインフレータ２０を通ってガスが流れることができないときでさえ、これら第１保護領域４０と第２保護領域４２とを互いに流体が流通するようにしておいてもよい。また、各膨張型カーテン１０の第１保護領域４０および第２保護領域４２を、これら保護領域４０，４２間に配置された接続領域４４を使用して互いに取り付けてもよい。この接続領域４４は、例えば、第１保護領域４０と第２保護領域４２との間でガスを流す流路を提供する。
【００４４】
また、膨張・衝突中に膨張型カーテン１０に応力をかけてこれらを所定位置に維持しておくために、各膨張型カーテン１０は、例えば、Ａピラー３４に取り付けられた前方紐４６と、ルーフレール３６に取り付けられた後方紐４８とを有する。なお、これら紐４６，４８をＢピラー３７やＣピラー３８やＤピラー３９のような車両１２のその他の部分に取り付けてもよいことは当業者には理解できるであろう。また、これら紐４６，４８を標準的なシートベルト帯紐などから作製してもよい。
【００４５】
図１に示されている各膨張型カーテン１０は２つの保護領域４０，４２を有しているが、保護領域を幾つ有する膨張型カーテンの使用であっても、本発明の範囲内である。したがって、所望であれば、後部座席１８の後方にあるエキストラシート５０にいる同乗者を車両１２の第３の横面５２に対する衝撃から保護するように配置される１つ又は１つ以上の保護領域を有するように各膨張型カーテン１０を長くしてもよい。また、こうした追加の保護領域を膨張させるために、保護領域ごとに１つのインフレータ２０、或いは、幾つかの保護領域ごとに１つのインフレータ２０といったように、追加のインフレータ２０をしようしてもよい。
【００４６】
本発明のインフレータ２０は、膨張を素早くて均一なものとすると共に製造や搭載をシンプルで安価なものとする特徴的な構成を有する。図１は、第１ガス室６６と第２ガス室６８と流れ制限手段８０とを備えたインフレータ２０を僅かに拡大した斜視図で示している。このインフレータは、電気ライン３１によって車両１２の加速度計１１に接続された始動組立体１００を具備する。次に、インフレータ２０の構成を図２に関連して詳細に説明する。
【００４７】
図２を参照すると、インフレータ２０が縦断面図の形で示されている。インフレータ２０は、例えば、膨張媒体を収容するために、スチールのような引張強度が比較的高い材料から形成される第１ガス室６６を有する。第１ガス室６６は、例えば、図２に示されている構造となるように互いに溶接され或いは取り付けられる複数の部品からなる。また、第１ガス室６６は、平らな、或いは、半球形の、或いは、ドーム形のキャップを備えた略円筒形の形状をしている。
【００４８】
第１ガス室６６から流出した膨張ガスが第１保護領域、第２保護領域、そして、それに続く保護領域（図示せず）に直接流入するように、第１ガス室６６は、例えば、膨張型カーテン（図示せず）の第１保護領域（図示せず）の第１入口ポート６０内に配置される。したがって、インフレータ２０から膨張型カーテン１０に膨張ガスを導くために用いられるガスガイドやその他のタイプの導管は必要ない。また、インフレータ２０は、単に、例えば、入口ポート６０のところの布をインフレータ２０の外面に強く押し付けるリング状のクランプ６４を使用することによって、第１入口ポート６０内に気密に止められる。
【００４９】
第１ガス室６６の寸法は、例えば、第１ガス室６６が搭載されるべき空間に合うように変えられる。第１ガス室６６は、例えば、ルーフレール３６の傍の空間のように長くて細いスペースに搭載し易いように、長手方向１３において図示したものよりも長く、そして、横方向１４および上下方向１５において図示したものよりも細く作製されてもよい。長めの第１ガス室６６は、例えば、該第１ガス室６６が膨張型カーテン（図示せず）の各保護領域へとかなりの距離に亘って延在するように搭載される。こうした搭載は、より均一な膨張のために保護領域の略中間のところで膨張型カーテンに流入する膨張ガスの流れを有利な形で提供する。
【００５０】
また、第１ガス室６６は、例えば、エアバッグの第１入口ポート６０内に配置される出口オリフィス７０を有する。出口オリフィス７０は、膨張ガスを比較的自由に通すことができる開いた状態と、実質的に全ての膨張ガスを第１ガス室６６内に捕らえておくシール状態とをとる。したがって、「出口オリフィス」は通路であると共に該通路を選択的に閉鎖する構造である。
【００５１】
より正確には、出口オリフィス７０は、例えば、図２に示されているように、内部キャップ７４を有する。この内部キャップ７４は、例えば、第１ガス室６６内の圧力によってバーストディスク７８ａが押し付けられる開口７６を有する。また、インフレータの始動組立体１００のイニシエータ穴１０２を覆うように、例えば、バーストディスク７８ｂが配置される。本発明の別の実施形態として、流れ制限手段８０の穴を覆うようにバーストディスクを配置してもよい。これらバーストディスク７８ａ、７８ｂは、様々な構成をとることができる。特に、所望であれば、関連する円形形状の開口７６との間に確実なシールを提供するために、バーストディスクが僅かにドーム形の形状をしていてもよい。
【００５２】
また、バーストディスク７８ａ、７８ｂは、例えば、圧力の衝撃および／または増大によって変形して開口７６とイニシエータ穴１０２とを開放する形状となっている。また、バーストディスク７８ａ、７８ｂは、例えば、圧力の衝撃および／または増大によってバーストディスク７８ａ、７８ｂが開口７６およびイニシエータ穴１０２から出すように、開口７６を通り抜けるのに十分な程度、曲がるように形成されている。また、バーストディスクに、単に、それ以上になると変形を生じさせてバーストディスク７８ａを開口７６から押し出すような圧力に関する閾値があってもよい。また、バーストディスク７８ａ、７８ｂが、主に、第１ガス室６６またはイニシエータ組立体１００内での衝撃または素早い圧力変化に応答して変形してもよい。任意ではあるが、温度変化がバーストディスク７８ａ、７８ｂを破れやすくしたり延びやすくしたりすることによって、バーストディスク７８ａ、７８ｂが弱くなるようになっていてもよい。なお、こうした変化は、例えば、バーストディスク７８ａ、７８ｂの極めて近くに配置された熱発生剤または熱発生装置によってもたらされる。また、これとしては、制御装置からの信号やインフレータ２０内の圧力衝撃によって点火せしめられ或いは爆轟せしめられる組成物が挙げられる。
【００５３】
イニシエータ組立体１００は、インフレータ２０の易壊シールを除去するために本発明の範囲内で様々な技術を採用することができる。上述において簡単に説明したように、感圧手段や感温手段や機械的な手段といった範囲の様々なイニシエータがイニシエータ組立体１００における使用に適している。これら代替物についてはそれぞれ後述する。
【００５４】
多くのタイプのインフレータイニシエータが本発明のインフレータにおける使用に適している。一般的に使用されている１つのタイプのイニシエータは、エアバッグモジュール制御装置によって始動される火工イニシエータである。その他の適切なイニシエータとしては、電気イニシエータがある。幾つかの形態では、電気イニシエータは、例えば、イニシエータ組立体の近くにあるガスに点火することによってバーストディスク７８ａ、７８ｂのような易壊シールを除去するための圧力衝撃を提供する。ここでの点火は、例えば、ガス生成剤８４の内部温度を即座に上昇させて圧力衝撃を提供する。幾つかの例では、ガスの点火が、例えば、ガスにアークを提供することによって引き起こされる。イニシエータのガスの部分は、例えば、バーストディスク７８ａ、７８ｂを展開するのに十分な熱と膨張とを提供するように選択された濃度の燃料と酸化剤との混合体を含む。
【００５５】
なお、イニシエータ組立体１００が、バーストディスク７８ａ、７８ｂやその他の易壊シールを展開するために感圧手段を有していてもよい。このような感圧手段は、例えば、圧力衝撃によって点火され或いは爆轟せしめられて熱を解放し、それに続いて圧力を上昇させる組成物を含む。さらに、感圧手段は、例えば、圧力上昇や圧力差に対して弱いバーストディスク７８ａ、７８ｂのような易壊シールを提供することを含む。
【００５６】
また、バーストディスク７８ａ、７８ｂを展開するその他の手段は、例えば、感温手段を含む。幾つかの例では、これは、例えば、素早い温度上昇を含む温度変化によって弱くなったり破れたり破壊されたりするバーストディスク７８ａ、７８ｂのような易壊シールを提供することを含む。このような感温シールは、例えば、熱が生成されたときにシールが弱くなったり破壊されたりして該シールが膨張流体の圧力によって破られるように、熱発生手段と共に使用される。
【００５７】
また、バーストディスク７８ａ、７８ｂのような易壊シールを開くために、機械的な手段が使用されてもよい。本発明の幾つかの実施形態では、これら機械的な手段は、例えば、易壊シールを貫通したり移動させたりするようにインフレータ２０内で概して発射せしめられる発射体を含む。図２に示されているインフレータ２０では、バーストディスク７８ｂまたはその一部は、例えば、流れ制限手段８０に任意に配置されたバーストディスクを移動させたり貫通したり、或いは、バーストディスク７８ａを移動させたり貫通したりする発射体として働く。なお、機械的な手段が、易壊シールの代わりに使用され、或いは、易壊シールに隣接して使用される高速バルブを含んでいてもよい。このような高速バルブは、膨張流体流をエアバッグクッション内へ展開させるべき信号がエアバッグモジュールの制御装置によって発信されたときに即座に開弁する。
【００５８】
排出されたバーストディスクがインフレータ２０に取り付けられている膨張型カーテンやその他のエアバッグに損傷を与えないように、インフレータ２０は、例えば、出口オリフィス７０の外側に配置されたバーストディスク保持部材９０を有する。バーストディスク保持部材９０は、様々な形態をとることができる。図示したように、バーストディスク保持部材９０は、例えば、膨張ガスを比較的自由に通すことができる厚みのあるパッドまたはスクリーンの形態をとる。バーストディスク７８ａ、および、場合によっては、バーストディスク７８ｂも、開口７６から排出された後、バーストディスク保持部材９０によって捕らえられる。また、バーストディスク７８が開口７６のところに残ったままでもよく、この場合、膨張ガスはバーストディスク７８周りを流れてインフレータ２０から流出する。
【００５９】
また、インフレータ２０は、例えば、出口オリフィス７０およびバーストディスク保持部材９０の外側に配置された排出ノズル９２を有する。これら排出ノズル９２は、インフレータから放出される第１ガス流および第２ガス流の量および／または速度を調整するのを助ける。
【００６０】
また、本発明の２段インフレータ２０は、第２ガス室６８と流れ制御手段８０とを具備する。第２ガス室６８は、ガス発生剤８４を含む膨張媒体を保持すると共に、第２のガス流９６を第１ガス室６６に提供するように構成されている。また、第２ガス室６８は、第１ガス室６６と同様な形で、膨張媒体を保持するように構成されている。第２ガス室６８内の膨張媒体は、例えば、第１ガス室６６内の膨張媒体と同じであり、或いは、膨張媒体は、例えば、組成、圧力、または、形状の点で異なるものである。
【００６１】
第２ガス室６８は、流れ制御手段８０によって第１ガス室６６に接続されている。流れ制御手段８０は、例えば、流れ制御オリフィス８２を備えた接続リングのような形状をしている。また、流れ制限手段８０は、例えば、バーストディスクや切込面や圧縮継ぎ目といった易壊シールを有する。
【００６２】
本発明の第２ガス室６８は、初期段階でエアバッグを膨張し且つ或る期間に亘ってその膨張状態を維持するためにインフレータに接続されているエアバッグに第２のガス流９６を提供するように構成されている。初期段階の膨張は、大部分は、第１ガス室６６内の膨張媒体とそれが生成する第１ガス流９４とによって提供される。初期段階の膨張の維持は、大部分は、第２ガス室６８からの第２ガス流９６によって提供される。維持、すなわち、第２ガス流９６は、例えば、絞り流路７９の形をとる流れ制限手段８０を提供することによって供給される。この絞り流路７９は、例えば、第２ガス室６８内の膨張媒体の流出速度を制限する細い流れ制限オリフィス８２を備えたキャピラリーチューブである。また、流路７９は、例えば、流れ制限オリフィスの半径８１および流れ制限オリフィスの直径８３によって定義される。
【００６３】
流れ制限手段を完全に閉じる構成要素を流れ制限手段８０が有していないインフレータ２０のようなインフレータでは、第１ガス室６６および第２ガス室６８内の膨張媒体は、自由に混ざることになる。この結果、これらガス室６６，６８間の圧力差は零に維持されることになる。
【００６４】
また、本発明のインフレータ２０は、流れ制限手段８０上に易壊シールを提供することによって第２ガス流９６を提供してもよい。適切な易壊シールには、バーストディスク（第１ガス室６６で使用されるバーストディスク７８のようなもの）、切込面（図示せず）、および、圧縮継ぎ目（図示せず）が挙げられる。これらシールは、例えば、エアバッグが作動されるまでガス流が第２ガス室６８から流出しないように配置される。こうしたインフレータは、後述で詳細に説明するが、図３に示されている。
【００６５】
第１ガス室６６および第２ガス室６８で任意に使用されるような易壊シールは、ガス室６６，６８内の圧力がその強度を越えたときに開く面を有する。さらに、適切な易壊シールとして、例えば、温度変化、圧力衝撃、および／または、機械的な手段によって破壊されたり弱くなったりするものが挙げられる。
【００６６】
こうした易壊シールの１つは切込面である。切込面は、面を掘り出すことによって強度を下げられた領域である切込を有する。こうした切込は、例えば、高高度の鋼やタングステンカーバイドやダイアモンドなどから作製された鋭利な道具でもって形成される。この道具は、面を構成する材料の層を剥がすことができる形状とされており、複数回の作業を行って所望な量の材料が除去される。こうした切込は、様々な構成をとることができる。一例では、各切込は、単に、面に関して横断する方向に対して垂直な平面内に配置される１本のラインからなる。また、多数の交差する切込からなる星状の形状を採用してもよい。この星状の形状によれば、交差する切込間に楔形状をした変形可能な複数の部分があり、変形可能な部分は、それぞれ、切込が壊れたとき、外側に向かって曲がったり「花のように開いたり」する。
【００６７】
切込の深さは、ガス室内の圧力が所定の閾値に達したとき、或いは、ガス室内の圧力衝撃が所定の閾値に達したときに、切込が壊れるように選択される。より深さの深い切込は、より小さい圧力または衝撃に応答して開く開口を生成する。なお、切込面がいっせいに開くことを確実なものとするために深さを等しくしてもよい。さらに、インフレータに対して異なるタイミング特性や異なるガス流特性を提供するために、個々の切込の深さ、長さ、幅、形状を変えてもよい。
【００６８】
幾つかの切込構成によれば、壊れたときに、幾分か外方へとそらされて変形状態に達する一組のリップが形成される。この変形状態において、リップは、膨張ガスを逃がす開口を提供するように幾分か離れている。また、この状態において、リップは、開口と排出ノズルとを代わりに使用することによって達成される機能を行う。また、実際には、リップは、例えば、望ましい大きさの開口が形成されるようにそれるように構成されている。
【００６９】
「圧縮クロージャー」は、例えば、開口周りの材料を機械的に変形することによって閉じられた或いはほとんど閉じられた開口として定義される。したがって、圧縮クロージャーは、かしめ加工され或いはスウェージ加工され或いは捩り加工され或いは折畳み加工され或いは閉鎖位置へと変形せしめられた開口を有する。こうしたクロージャーは、例えば、開口の軸線に対して垂直に機械的な圧縮を適用することを含む方法によって形成される。この圧縮は、例えば、かしめ止めまたは溶接を形成し、これらかしめ止めや溶接は、これらがシールしているガス室内の高い圧力や圧力衝撃に応答して破壊されるものである。この破壊により、シールがガスをガス室から逃がすことができる変形状態となる。リップを閉じるために適用される圧縮力および溶接の溶接強度は、例えば、望ましい閾値としての圧力または衝撃を得られるように選択される。
【００７０】
複数の室を備えたインフレータのようなインフレータにおいて、複数の易壊シールが用いられた場合、切込の大きさや深さ、圧縮継ぎ目の圧縮力や溶接強度といった特徴は、例えば、易壊シールがいっせいに開くように比較的厳格に調整される。
【００７１】
幾つかの場合、易壊シール面は、例えば、開いて第２ガス室６８または出口オリフィス７０のための適切な排出ノズル（排出ノズル９２の代わり）を形成するように出口オリフィスの外側に配置される。こうした構成によれば、第１ガス室６６および第２ガス室６８内の膨張媒体として異なる物質を使用可能となり、また、ガス室６６，６８内において異なる圧力でもって膨張媒体を使用可能となる。
【００７２】
また、第２ガス室６８内の膨張媒体が少なくとも部分的に液化ガスのような液体のガス生成剤８６を有しているインフレータにおいて、バーストディスクのような易壊シールが使用されるのが好ましい。こうした応用例では、シールは、液体８６を第１ガス室６６から分離する。また、バーストディスク７８ａ、７８ｂのようなバーストディスクを有する本発明のインフレータ２０においては、破裂後のバーストディスク７８を捕捉して保持し、これがインフレータ２０から排出されないように、例えば、バーストディスク保持部材９０が含まれている。
【００７３】
本発明によれば、こうした２段インフレータは、例えば、該インフレータがガス流を提供することができる時間の長さを長くすると共に、該インフレータが生成することができるガスの量を増大するために、追加の第２の室を有する。この追加の第２の室は、例えば、このその他の第２のガス室と第１ガス室とによって共有されている長手軸線に沿って配置され、或いは、上記その他のガス室に対して角度のある別の軸線に沿って配置される。
【００７４】
インフレータ２０の展開時、第１出口オリフィス７０を介して第１ガス室６６から第１のガス流９４が流出し、流れ制限オリフィス８２を介して第２ガス室６８から第２のガス流９６が流出する。これらガス流は、例えば、スムーズに互いに混ざり合って区別がつかなくなり、或いは、第１ガス流と第２ガス流とが区別可能な程度に十分な時間だけ分離されている。次いで、第１ガス流９４および第２ガス流９６は、例えば、移動して膨張型カーテン（図示せず）のようなエアバッグの対応する入口ポート６０に達する。
【００７５】
図示されているように、第１ガス流９４と第２ガス流９６とは、インフレータ２０の長手軸線５８に沿って長手方向１３へ移動する。インフレータ２０は、図１に示されているような構成を得るべく、車両１２内に比較的容易に搭載可能である。例えば、第１ガス室６６の第１端７２は、例えば、膨張型カーテン（図示せず）の第１入口ポート６０に挿入される。次いで、このカーテンは、図１に示されている位置のところでルーフレール３６に取り付けられ、インフレータ２０も、取付ブラケット２９のような取付ブラケットによってルーフレール３６に取り付けられる。
【００７６】
上述したエアバッグの搭載工程の順序は、車両１２の特定の構成に合わせて、様々に変更可能である。例えば、初めに、インフレータ２０をルーフレール３６に取り付け、次いで、第１ガス室６６周りに入口ポート６０を嵌め込んでもよい。次いで、膨張型カーテン１０が所定位置に固定される。
【００７７】
排出ノズル９２は、膨張ガスがインフレータ２０から自由に流出可能であれば、任意のものである。しかしながら、第１ガス流９４および第２ガス流９６の方向をより正確なものとするために、例えば、排出ノズル９２を方向を変えて形成してもよい。また、第１ガス流９４および第２ガス流９６が膨張型カーテン１０内へとさらに移動するためのモーメントを有するように、排出ノズル９２は、例えば、第１ガス流９４および第２ガス流９６がインフレータ２０から流出する速度を増大させる。こうした素早い排出は、車両乗車員が膨張型カーテン１０に衝突する前にインフレータ２０から最も離れた膨張型カーテン１０の部分を適切に膨張させておくことを確実ならしめることを助ける。
【００７８】
２段流インフレータは、例えば、膨張型カーテン１０を膨張させるために様々な形態で作動せしめられる。１つの実施形態によれば、第１ガス流９４および第２ガス流９６は、両方とも、例えば、１つの始動組立体１００の作用によって発生せしめられる。この始動組立体１００は、例えば、第２ガス室６８の内部に連通する組立体穴１０１を有する。また、始動組立体１００は、例えば、インフレータ２０の作動中に、イニシエータ穴１０２を通って膨張ガスが流入したり始動組立体１００が飛び出したりしないように、所定位置にレーザー溶接される。なお、始動組立体１００を第１ガス室６６内に配置してもよい。
【００７９】
始動組立体１００は、例えば、電気的に作動せしめられる火工インフレータまたは電気イニシエータのようなイニシエータ１０４を有する。このイニシエータ１０４は、例えば、火薬を収容するヘッド１０６と、ボディ１０８と、作動信号を受信する電気突起１１０とを有する。ボディ１０８は、例えば、イニシエータ保持部材１１２内に配置される。また、突起１１０は、例えば、加速度計１１へと続く電気ライン３１のプラグ（図示せず）内に挿入される。
【００８０】
所望であれば、始動組立体１００がイニシエータ１０４により提供される熱エネルギを増大させる所定量のブースター剤１１８を有していてもよい。このブースター剤１１８は、例えば、イニシエータ１０４が作動されたときに壊れたり或いは分解したりするように構成されたドーム１１６によってイニシエータ１０４から離されている。また、ブースター剤１１８は始動組立体１００自体の中に収容されていてもよい。また、始動組立体１００は、例えば、ブースター剤１１８およびイニシエータ１０４を包囲して保護するハウジング１１９を有する。所望であれば、ハウジング１１９がイニシエータ１０４とブースター剤１１８とを第２ガス室６８内の圧力から効果的に隔離するようにしてもよい。
【００８１】
また、上述で簡単に説明したように、始動組立体は、複数の可燃性ガスの混合体と、所定量の該複数の可燃性ガスの混合体に点火するのに十分な電気アークを提供するようにされた構成要素とによって作動される電気イニシエータ１０４を有していてもよい。この点火は、膨張ガスを膨張させ、インフレータ２０内の圧力を上昇させ、バーストディスク７８ａ、７８ｂを排出する熱を解放する。
【００８２】
上述したように、バーストディスク７８ａ、７８ｂは、例えば、主に、圧力衝撃、または、ガス室６６，６８内の素早い圧力変化、または、イニシエータ組立体１００に応答して変形する。任意ではあるが、バーストディスク７８ａ７８ｂは、これらが壊れやすく或いは延びやすくなるように温度変化によって強度が低下するものである。この変化は、易壊シールに近接して設けられた発熱性組成物または発熱装置（図示せず）によってもたらされる。幾つかの例では、これとしては、例えば、インフレータ２０内の圧力衝撃によって点火せしめられ或いは爆轟せしめられる組成物が挙げられる。
【００８３】
また、イニシエータ組立体１００は、例えば、バーストディスク７８ａ、７８ｂまたはその他の易壊シールを展開するための感圧手段を有する。こうした感圧手段として、例えば、圧力衝撃によって点火せしめられ或いは爆轟せしめられて熱を解放するのに続いて圧力を生成する組成物が挙げられる。さらに、感圧手段として、例えば、圧力上昇または圧力差に弱いバーストディスク７８ａ、７８ｂのような易壊シールを提供することが挙げられる。
【００８４】
さらに、バーストディスク７８ａ、７８ｂを展開する別の手段として、例えば、感温手段が挙げられる。幾つかの例では、これとして、例えば、素早い温度変化を含む温度変化に応答して強度が弱くなったり破れたりするバーストディスク７８ａ、７８ｂのような易壊シールを提供することが挙げられる。このような感温手段は、例えば、熱が生成されたときにシールを弱くしたり破壊したりする熱発生手段と共に使用される。
【００８５】
また、易壊シールを開くために、機械的な手段を用いてもよい。本発明の幾つかの実施形態では、これら機械的な手段として、例えば、易壊シールを貫通し或いは移動させるようにインフレータ２０内で概して発射せしめられる発射体が挙げられる。また、機械的な手段として、例えば、易壊シールの代わりに使用され、或いは、易壊シールに隣接して使用される高速バルブが挙げられる。この高速バルブは、エアバッグモジュールの制御装置によって膨張ガス流をエアバッグクッション内に展開させる信号が発信されたときに即座に開く。
【００８６】
インフレータ２０は、例えば、火工タイプ、圧縮ガスタイプ、および、ハイブリッドタイプといった様々なタイプのものである。図２に示されているインフレータでは、インフレータ２０は、加工品であるブースター剤１１８と圧縮状態にあるガス生成剤（または、「ガス発生剤」）８４とを備えたハイブリッドタイプのインフレータである。ガス生成剤８４は、圧縮によって気体８５と液体８６との状態で第１ガス室６６内に存在する。また、火工インフレータでは、ガス生成剤が、圧縮された不活性液体、気体、または、混合体ではなく、圧縮可能な固体または液体の状態であってもよい。
【００８７】
図２の圧縮された不活性ガス生成剤８４によって、始動組立体１００は、数ミリ秒で展開せしめられてガス生成剤８４を膨張させる熱を生成する。この結果、ガス室６６内に突然の圧力衝撃および圧力上昇が生じる。この圧力衝撃および／または圧力上昇は、バーストディスク７８を除去し、第１出口オリフィス７０を開け、第１ガス流９４を生成する。ガス８５がインフレータ２０から流出すると、液体８６が気化して、第１ガス流９４に加わる。次いで、第２ガス室６８内にあるガス８５と液体８６とがインフレータ２０から流出し始め、これにより、第２ガス流９６が生成される。この結果、大きさが小さいにも係わらず、インフレータ２０によって制御可能な時間に亘ってかなりの量のガスが生成される。
【００８８】
液状のガス発生剤８６を使用することは、この液体８６が気化したときに熱を吸収することから、利益がある。すなわち、第１ガス流９４および第２ガス流９６が比較的冷やされ、したがって、膨張型カーテン１０を損傷してしまう可能性が低くなる。したがって、膨張型カーテン１０を比較的耐熱性の低いかなり安価な材料で作製することもできる。例えば、膨張型カーテン１０の布を熱の損傷から保護するためには、この布に薄いシリコンコーティングを施すことで十分である。また、液体８６から生じるガス８５が外気温に向って温まり始めると、それは膨張し、これにより、カーテン１０を膨張状態に維持して車両乗車員を保護する時間を延ばすことができる。
【００８９】
インフレータ２０は、多くのその他のエアバッグインフレータに比べて、製造コストが安く、製造が容易であろう。１つの製造方法によれば、初めに、第１ガス室６６が公知の方法によって形成される。所望であれば、図２に示されているように、第１ガス室６６は、１つの一体型の部品として提供される。そして、組立体穴１０１に、例えば、バーストディスク７８および／またはガス生成剤８４が挿入される。また、ガス発生剤８４は、例えば、低温、すなわち、固体に凍らされ或いは圧縮されて充填開口８８を介して挿入され、この充填開口８８は、後に、充填開口シール８９でシールされる。次いで、始動組立体１００が、例えば、組立体穴１０１を内側へ向けた状態で第２ガス室６８内に挿入され、例えば、レーザー溶接でもって所定位置に溶接される。
【００９０】
バーストディスク７８、始動組立体１００、および、ガス生成剤８４を挿入しやすくするために、ガス室６６を、一体部品として構成する代わりに、２つの別々の部品として形成してもよい。この場合、例えば、第１端部７２がガス室６６の残りの部分から分かれており、これら第１端部７２とガス室６６の残りの部分とが円形の開口を備えたチューブを形成する。バーストディスク７８、始動組立体１００、および／または、低温剤が上記円形の開口に容易に挿入され、所定位置に固定される。次いで、第１端部７２が、例えば、溶接によってガス室６６の残りの部分に取り付けられる。
【００９１】
車両１２の形状や膨張型カーテン１０の大きさ及び形状や利用可能な製造設備に合わせて、インフレータ２０のその他の多くの特徴を変えてもよい。図３および図４は、代替可能な２段流インフレータを示しており、各インフレータは、図１および図２のインフレータ２０に対して多くの変更を含んでいる。これら変更は、例えば、本願で図示され或いは特定されたものよりも多くの本発明の実施形態を構成するべく、当業者が想到しえるであろうその他の変更と組み合わされたり関連づけられたりして使用可能である。
【００９２】
本発明の代替可能なインフレータ１２０が図３に示されている。インフレータ１２０は、例えば、図２のガス室６６と概ね同じ形で膨張型カーテンの入口ポート６０内に搭載されるように構成された第１ガス室１６６を有する。また、第１ガス室１６６は、インフレータ１２０を作動させるための始動組立体１００を有する。また、インフレータ１２０は、流れ制限手段１８０によって第１ガス室１６６に取り付けられる第２ガス室１６８を有する。
【００９３】
インフレータ１２０では、第１ガス室１６６は、カーテン（図示せず）の第１入口ポート６０に取り付けられ、ガスが逃げないようにクランプ６４によってシールされる。また、第１ガス室は、例えば、圧縮ガス８５ａのような気体試薬と液化ガス８６ａのような液体試薬８６ａとを含むガス生成剤８４ａを収容する。これらガス生成剤８４ａは、第１端部１７２に配置された易壊シールによって第１ガス室１６６にシールされる。図３では、このシールは、ガス生成剤８４ａの圧力によって内部キャップ１７４ａにシールされた状態に保持されるバーストディスク１７８ａからなる。このバーストディスク１７８ａは、例えば、始動組立体１００の始動により引き起こされる圧力衝撃またはガスの膨張に応答して内部キャップ１７４ａの開口１７６ａを通れるように構成される。また、第１ガス室１６６は、例えば、インフレータの作動後にバーストディスク１７８ａを保持するために、バーストディスク保持部材１９０を有する。
【００９４】
図１のインフレータ２０のように、インフレータ１２０も、出口オリフィス１７０および出口ノズル１９２を介して第１ガス室１６６から流出して入口ポート６０を介してカーテン（図示せず）内に流入する第１ガス流１９４を生成するように構成されている。
【００９５】
上述で簡単に説明したように、インフレータ１２０は、組立体穴１０１のところで第１ガス室１６６に取り付けられた始動組立体１００を有する。この始動組立体１００は、バーストディスク１７８ｃが被されているイニシエータ穴１０２を有し、このイニシエータ穴１０２を、電気イニシエータ１０４の作動後に電気イニシエータ１０４の作動から生じる熱およびその他の燃焼生成物が通る。さらに、始動組立体１００は、ヘッド１０６と、ボディ１０８と、イニシエータ１０４を車両の加速度計（図示せず）を含む電気システム（図示せず）に接続するための突起１１０とを有する。電気イニシエータ１０４は、該イニシエータを所定位置に維持しておくためのイニシエータ保持部材１１２とハウジング１１９とによって保持されている。また、イニシエータは、第１ガス流１９４の生成を補助するために、例えば、イニシエータ１０４近くのドーム（図示せず）内に収容されたブースター剤（図示せず）を有する。
【００９６】
電気イニシエータ１０４は、該イニシエータ１０４内に配置されているロッド１１５が見えるように一部を切り取った形で示されている。イニシエータ１０４は、ロッド１１５に電気を通してイニシエータ１０４の壁面に電弧をなすことによって形成されるアークによって点火可能な複数のガスの混合体１１７で満たされている。複数のガスの混合体１１７を点火することによって、膨張が生じ、熱が生成され、バーストディスク１７８が排出される。
【００９７】
図１および図２のインフレータ２０のように、図３のインフレータ１２０も、第１ガス室１６６を第２ガス室１６８に接続する流れ制限手段１８０を有する。したがって、流れ制限手段１８０は、例えば、絞り流路１７９の形をとる。この絞り流路１７９は、例えば、キャピラリーチューブと同様である。また、絞り流路１７９は、第２ガス室１６８内に収容されている膨張媒体の流出速度を制限する狭い流れ制限オリフィス１８２を有する。流路１７９は、流れ制限オリフィスの半径１８１と流れ制限オリフィスの直径１８３によって定義される。
【００９８】
第２ガス室１６８は、第２ガス流１９６を第１ガス室１６６に提供し、続いて、膨張型カーテン（図示せず）に提供するように構成されている。第２ガス室１６８は、流れ制限手段１８０を介して第１ガス室１６６に連結されている。また、第２ガス室１６８は、例えば、該第２ガス室１６８をガス生成剤８４ｂで充填するために、充填開口８８ｂと充填開口シール８９ｂとを有し、上記ガス生成剤８４ｂは、図１および図２のインフレータ２０と同様に、例えば、気体のガス生成剤８５ｂおよび／または液化ガスのような液体のガス生成剤８６ｂとからなる。インフレータ１２０では、第１ガス室１６６および第２ガス室１６８がバーストディスク１７８、内部キャップ１７４ｂ（これは、ここでは、流れ制限手段の領域である）のような関連する構造体から分離されているので、ガス室１６６，１６８は、例えば、異なるガス生成剤８４ａ、８４ｂを有する。
【００９９】
上述で簡単に説明したように、流れ制限手段１８０は、例えば、バーストディスク１７８ｂおよびこれに関連する内部キャップ１７４ｂを備える。バーストディスク１７８ｂは、開口１７６ｂを覆うように配置され、第２ガス室１６８内の加圧された内容物によって内部キャップ１７４ｂのところの所定位置に保持される。また、第２ガス室は、例えば、上述したように、インフレータの作動後に、ディスクの排出や排出されたディスクによって潜在的に伴う可能性のある損傷を防止するために保持部材を収容しておくバーストディスク保持部材を有する。
【０１００】
また、バーストディスク１７８ｂのような流れ制限オリフィスを覆う易壊シールを使用する本発明のインフレータ１２０では、易壊シールは、例えば、初めに説明したように、第１ガス室１６６と第２ガス室１６８との間の特定の圧力差で壊れるように構成されている。これは、第１ガス室と第２ガス室との間の流れ制限オリフィスを開き、第２ガス室からのガス発生剤が第２のガス流を生成し、これがエアバッグの作動中に生成される第１のガス流に加わる。この第２のガス流は、例えば、エアバッグを長期間に亘って膨張させた状態に維持するため、或いは、エアバッグを再膨張させるために使用される。
【０１０１】
また、易壊シールは、例えば、近接して配置されている火薬によって易壊シールが加熱されるような事態に応答して壊れるように構成される。図３のインフレータ１２０は、任意ではあるが、バーストディスク１７６ｂに隣接して配置された火薬１９８を有するように示されている。幾つかの状況では、第１ガス流１９４の生成によって生じる圧力差は、例えば、バーストディスク１７６ｂを排出するのに十分なものではない。こうした状況では、火薬１９８は、熱を加えることによってバーストディスク１７６ｂの強度を下げたり、或いは、バーストディスク１７６ｂを完全に移動させ破壊したりするために設けられる。上述したように、適切な火薬は、例えば、始動組立体１００の作動によって生成されるような圧力衝撃によって作動せしめられる。なお、こうした火薬１９８は、電気信号または電気制御により作動せしめられてもよい。また、流れ制限手段１８０の代わりに高速バルブを設けることによってインフレータ１２０を修正してもよい。
【０１０２】
図４を参照すると、本発明の別のインフレータ２２０が示されている。この２室インフレータ２２０は、第１ガス室２６６と、第２ガス室２６８と、流れ制限手段２８０とを有するように構成されている。第１ガス室２６６は、インフレータ２２０の室で生成されたガスを入口ポート６０を介してエアバッグ（図示せず）に送るための出口オリフィス２７０を備えた第１端部２７２を有する。本実施形態のインフレータ２２０では、出口オリフィス２７０は、バーストディスク２７８ｄによって覆われている。したがって、第１端部２７２は、さらに、バーストディスク保持部材２９０を有する。また、第１端部２７２は、さらに、ここでは複数のノズルを備えた排出ノズル２９２を有する。この構成では、複数のノズル２９２は、第１端部２７２周りに周方向に分布するように示されている。また、第１ガス室２６６の第１端部２７２は、エアバッグを効率良く膨張することができるように、クランプ６４のような気密取付具によってエアバッグまたは膨張型カーテン（図示せず）の第１入口ポート６０に取り付けられるように構成されている。また、第１ガス室２６６は、例えば、充填開口８８ａと充填シール８９ａとを有する。
【０１０３】
上述したインフレータのように、第１ガス室２６６は、第１ガス流２９４を生成するために圧縮ガスのようなガス発生剤を含む膨張媒体を保持するように構成される。第１端部２７２へのガス室２６６の取付具は、膨張媒体を保持するようにシールされた取付具である。同様に、第１ガス室２６６は、流れ制限手段２８０にも、バーストディスク２７８ｃでシールされている始動組立体１００ａにも、シールされた形で取り付けられる。流れ制限手段２８０は、第１ガス室２６６を第２ガス室２６８に接続する。
【０１０４】
また、インフレータ２２０は、バーストディスク２７８ｂでシールされた流れ制限手段２８０を介して第１ガス室２６６に取り付けられる第２ガス室２６８を有する。第１ガス室２６６のように、第２ガス室２６８も、例えば、充填開口８８ｂと充填シール８９ｂとを有する。また、第２ガス室２６８は、同様に、ガス発生剤を含む膨張媒体を保持するように構成されている。また、第２ガス室２６８は、バーストディスク２７８ａでシールされた始動組立体１００ｂにシールされた状態で取り付けられている。上述したように、エアバッグの入口ポート６０へと伝達するための出口オリフィス２７０を介して追加のガス流を流すために、室２６８のような追加の補助的なガス室が、例えば、インフレータ２２０の軸線５８に沿って、或いは、インフレータ２２０の軸線５８に対して角度をもって加えられてもよい。
【０１０５】
第１ガス室２７６を第２ガス室２７８に連結する流れ制限手段２８０は、インフレータ２０やインフレータ１２０に関連して上述で示したように、例えば、絞り流路２７９の形をとる。この絞り流路２７９は、例えば、狭い流れ制限オリフィス２８２と連通するキャピラリーチューブである。また、このオリフィス２８２は、第２ガス室２６８内に収容されている膨張媒体によって生成されるガスの流出速度を制限する。
【０１０６】
流路２７９は、流れ制限オリフィスの半径２８１と流れ制限オリフィスの直径２８３とによって定義される。本図では、流れ制限手段は、さらに、流れ制限オリフィス２８２を遮断し且つ第１ガス室２６６内の内容物と第２ガス室２６８内の内容物とを分離するために配置されたバーストディスク２７８ｂを有する形で示されている。本発明の範囲内において、その他の易壊シールを使用してもよい。
【０１０７】
インフレータ２２０では、第１ガス室２６６および第２ガス室２６８は、それぞれ、始動組立体１００ａ、１００ｂを有する。始動組立体１００ａ、１００ｂは、組立体穴１０１ａ、１０１ｂ内に取り付けられ、第１ガス室２６６および第２ガス室２６８それぞれの内部に連通してバーストディスク２７８ｃ、２７８ａでそれぞれ覆われているイニシエータ穴１０２ａ、１０２ｂを有する。また、始動組立体１００は、例えば、インフレータ２２０の作動中、組立体穴１０１ａ、１０１ｂを通って膨張ガスが逃げないように、或いは、始動組立体１００ａ、１００ｂが飛び出さないように、所定位置にレーザー溶接される。
【０１０８】
上述したように、イニシエータ組立体１００ａ、１００ｂは、組立体穴１０１ａ、１０１ｂ内に取り付けられる。また、イニシエータ組立体１００ａ、１００ｂは、ガス室２６６、２６８に連通するイニシエータ穴１０２ａ、１０２ｂを有する。組立体１００ａ、１００ｂは、さらに、イニシエータヘッド１０６ａ、１０６ｂ、イニシエータボディ１０８ａ、１０８ｂ、イニシエータ突起１１０ａ、１１０ｂ、および、イニシエータ保持部材１１２を有する。始動組立体が始動されたとき、バーストディスク２７８ｃ、２７８ａが元の位置から移動せしめられ、ガス室２６６、２６８内にある膨張媒体がイニシエータの熱にさらされる。
【０１０９】
イニシエータ組立体１００ａ、１００ｂは、例えば、独立して点火せしめられるように作動せしめられる。特に、幾つかの構成では、組立体１００ａは、例えば、初めに点火せしめられて第１ガス流２９４を提供する。これは、膨張型のサイドカーテンのようなエアバッグを初期段階で膨張するのには十分なものである。特定の構成では、始動組立体１００ｂは、例えば、エアバッグの膨張状態を維持し、或いは、エアバッグを再膨張させるための第２ガス流２９６を提供するために点火せしめられる。これは、これに限られないが、通常望ましい時間よりも長い時間に亘ってエアバッグの膨張状態を維持することが望ましいような横転事故といった状況において有用である。
【０１１０】
こうした適用例では、易壊シールによって分離され、制御可能なイニシエータによって独立して作動せしめられる２つの別個の室を有することが望ましい。これによれば、エアバッグに関連する電子制御装置を、一方のイニシエータ組立体１００ａ、１００ｂのみを使用するか、或いは、両方のイニシエータ組立体１００ａ、１００ｂを使用するのかを制御すると共に、１つのガス流をインフレータによって生成するか、或いは、複数のガス流をインフレータによって生成するかを制御することによって、多くの形式でエアバッグの展開を変えることができるように構成することができる。これは、インフレータ２２０に取り付けられたエアバッグの機能や使用に影響を与える。
【０１１１】
上述したインフレータ２０，１２０のように、第１ガス室２６６および第２ガス室２６８は、例えば、ガス状のガス生成剤８５や液体状のガス生成剤８６といった様々なガス生成剤８４で充填される。しかしながら、図４では、膨張媒体は、見やすくするために省略されている。図４にあるように、ガス室２６６、２６８が流れ制限手段２８０およびバーストディスク２７８ｂによって分離状態に保持されている場合、第１ガス室２６６内で使用されるガス生成剤と第２ガス室内で使用されるガス生成剤とは、例えば、独立して選択される。
【０１１２】
要約すると、本発明のインフレータは、第１ガス流と第２ガス流とを提供するように構成される。第１ガス流は、第１ガス室内に配置されたガス生成源から生成される。第１ガス流は、第１ガス室内に配置されたイニシエータ組立体によって直接生成せしめられ、或いは、第２ガス室内に配置されたイニシエータ組立体によって間接的に生成せしめられる。こうした装置を作動すると、第１ガス室の易壊シールが壊され、第１ガス室のガス発生剤が加熱され、第１ガス室からガスおよびガス流が放出される。この第１ガス流は、その後、好ましくは、膨張型カーテンのような取り付けられたエアバッグへと送られる。
【０１１３】
本発明によれば、提供されるインフレータは、例えば、第１ガス流が生成された後に第２ガス流を提供するように構成される。このガス流は、受動的に或いは積極的に生成される。流れ制限手段が開放型のオリフィスである場合のような受動的な形態では、第１ガス流が出口オリフィスを介してインフレータから流出し始めたときに、第２ガス流が発生する。これは、同様に、流れ制限手段がガス流を計量するのに十分に狭いけれども完全には遮断されていない場合にも起こる。
【０１１４】
また、こうした受動的な発生は、流れ制限手段が閉鎖されている場合であって、第１ガス室のイニシエータが点火されて第１ガス室が空になり始め、流れ制限手段を開けるのに十分な圧力差がガス室間に生じるような場合にも起こる。また、これは、例えば、特定の圧力勾配で破れるように構成されているバーストディスクのような感圧易壊シールを第２ガス室が有する場合にも達成される。こうしたインフレータでは、第１ガス室および第２ガス室内に収容されているガス発生剤は、加圧されている。第１ガス流が生成された後に第１ガス室が部分的に空になると、圧力が高い第２ガス室と圧力が低下した第１ガス室との間の圧力勾配は、シールを破いて第２ガス流を生成するのに十分なものである。
【０１１５】
なお、本発明の好適な実施形態において、各ガス室に配置されたイニシエータは、例えば、第１ガス流と第２ガス流とを独立して生成するために用いられる。こうしたインフレータでは、易壊シールは、例えば、第２ガス室内に貯蔵されているガス発生剤が早期の段階で逃げないように第１ガス室に接続される。これらインフレータでは、イニシエータは、任意ではあるが、第２ガス室の作動から独立して第１ガス室の作動を制御するコントローラに接続される。したがって、こうしたインフレータは、例えば、所定の衝突の個々の状況に適応可能な形態で機能することが確実なものとされている。
【０１１６】
これらのような「スマート」インフレータは、例えば、衝突が小さいときには、第１イニシエータのみを点火させるように作動せしめられて第１ガス流のみを生成する。さらに、こうしたインフレータは、例えば、危険な衝突を検出し、インフレータに接続された膨張型カーテンまたはエアバッグを確実に長時間に亘って膨張させておくように調整可能なインターバルで各イニシエータを点火するように作動せしめられる。こうした機能は、順に、コントローラモジュールによって検出されて両イニシエータを点火することによって応答せしめられるような横転事故において、長時間に亘って膨張ガス流を提供し、これにより、従来のエアバッグに比べて長い期間に亘って支持するエアバッグを提供するのに特に有用である。最後に、コントローラは、作動を促す衝突やその他の相応の事象が生じた直ぐ後に生じた第２の衝突に応答して、第２ガス室内の膨張ガスを用いてエアバッグを完全に再膨張するように構成されてもよい。
【０１１７】
したがって、本発明の２段インフレータは、エアバッグデザインにおけるかなりの進歩を提供するものである。多くの場合において、余分なイニシエータの排除、第２ガス室の追加、流れ制限手段の使用、そして、出口オリフィスのデザインの改良を通じて、エアバッグシステムを短時間で安価に製造し搭載することができる。さらに、軸方向への流れを生成する出口オリフィスおよび流れ制限手段を備えた第２ガス室を使用することによって、複数の保護領域をおそらくは備えているエアバッグに１つのインフレータが即座に均一に膨張ガスを提供して、長い期間に亘って車両乗車員を保護するのに十分な膨張圧力を維持することを確実なものとすることができる。この膨張圧力は、例えば、第２の膨張ガス流をエアバッグに供給するといったような方法を用いて維持される。また、この方法が、外気よりも冷たいが後で暖まって膨張する第１の膨張ガス流をエアバッグに供給することを含んでいてもよい。
【０１１８】
上述したように、こうした長い期間に亘るガス流を生成するエアバッグインフレータは、通常のエアバッグの使用において必要であったり望ましいものであったりする保護期間を超える期間に亘って側方からの保護を必要とする横転事故において特に重要である。こうした長い期間は、例えば、５秒から８秒、或いは、５秒から１２秒の範囲である。このように長い期間に亘る膨張を可能としたエアバッグインフレータを提供することは、当該技術分野における改良である。
【０１１９】
本明細書において広く記載し且つ特許請求の範囲にも記載されている構造や方法やその他の本質的な特徴から逸脱しない範囲で、本発明をその他の特定の形態にて実施することも可能である。上述した実施形態は、全ての点で、単に例示を目的とするものでも制限を目的とするものでもない。したがって、本発明の範囲は、上述によるのではなく特許請求の範囲によって示されているものである。特許請求の範囲の意味や均等の範囲で行われる全ての変更は、該特許請求の範囲内のものである。
【図面の簡単な説明】
【０１２０】
【図１】膨張型カーテンと本発明のインフレータとを備えた車両の斜視図である。
【図２】図１に示したインフレータの縦断面図である。
【図３】本発明の別の実施形態のインフレータの縦断面図である。
【図４】本発明のインフレータのさらに別の実施形態のインフレータの縦断面図である。
【図１】
2006502045.tif 000003
【図２】
2006502045.tif 000004
【図３】
2006502045.tif 000005
【図４】
2006502045.tif 000006
【国際調査報告】
2006502045.tif 000007
2006502045.tif 000008
2006502045.tif 000009