(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
エアバック組立体内で用いるインフレータを組み立てるインフレータ組立方法であって、（ａ）充填ポートを有する貯蔵容器であって前記充填ポートが該貯蔵容器の底部から上方へ距離Ｄの位置に位置している貯蔵容器を提供する貯蔵容器提供工程と、（ｂ）前記貯蔵容器内に前記充填ポートを介して導管の一端を挿入し、該導管の一端を前記貯蔵容器の底部から前記距離Ｄの四分の一の距離よりも短い距離の位置に配置する導管挿入工程と、（ｃ）前記導管を介して予め定められた量の液体燃料を前記貯蔵容器に注入する液体燃料注入工程と、（ｄ）前記貯蔵容器内に挿入された導管の前記一端よりも上方にまで液体燃料のレベルが上昇した後であって且つ前記予め定められた量の注入が完了する前に前記貯蔵容器から前記導管を引き込む導管引込み工程と、（ｅ）前記予め定められた量の液体燃料が前記貯蔵容器に加えられた後に前記貯蔵容器内に挿入されている導管の前記一端を前記液体燃料のレベルよりも下側から取り出す導管取出し工程と、（ｆ）前記充填ポートをシールする充填ポートシール工程と、（ｇ）液体燃料を収容し且つシールされた前記貯蔵容器をインフレータハウジング内に組み付ける貯蔵容器組付け工程とを具備するインフレータ組立方法。
【請求項２】
前記充填ポートシール工程が前記充填ポート内にストッパを挿入する工程を具備する請求項１に記のインフレータ組立方法。
【請求項３】
前記貯蔵容器が前記充填ポート周りに延在する筒状の首状構造を具備し、前記充填ポートシール工程が該首状構造に蓋をかしめ止めする工程を具備する請求項１に記載のインフレータ組立方法。
【請求項４】
前記貯蔵容器組付け工程（ｇ）が該貯蔵容器組付け工程に先行する工程（ａ）〜（ｆ）が実行される位置から離れた位置において実行される請求項１に記載のインフレータ組立方法。
【請求項５】
各貯蔵容器に表示用しるしが設けられる請求項１に記載のインフレータ組立方法。
【請求項６】
少なくとも液体燃料注入工程（ｃ）、導管引込み工程（ｄ）および導管取出し工程（ｅ）の実行中に前記充填ポートに隣接した貯蔵容器の外側からベーパを除去するためにベーパ除去システムが機能する請求項１に記載のインフレータ組立方法。
【請求項７】
貯蔵容器提供工程（ａ）から充填ポートシール工程（ｆ）において複数の貯蔵容器が同時に処理される請求項１に記載のインフレータ組立方法。
【請求項８】
貯蔵容器を液体で満たす液体充填方法であって、（ａ）貯蔵容器に充填ポートを提供する充填ポート提供工程と、（ｂ）前記充填ポートを通して液体を前記貯蔵容器内に注入する液体注入工程と、（ｃ）棒状構造となるように端部と端部とを繋げて配設された複数のストッパであって、先頭のストッパによって前記棒状構造の第一端部を画成する複数のストッパを提供するストッパ提供工程と、（ｄ）前記先頭のストッパを前記充填ポート内に挿入するストッパ挿入工程と、（ｅ）該先頭のストッパを前記棒状構造の残りの部分から分離するストッパ分離工程と、（ｆ）該先頭のストッパを前記充填ポートに隣接した前記貯蔵容器の部分に連結するストッパ連結工程とを具備する液体充填方法。
【請求項９】
各ストッパに先端部と後端部とを提供する工程をさらに具備し、前記後端部が該ストッパの残りの部分の直径より大きい直径を有するリム部分を有する請求項８に記載の液体充填方法。
【請求項１０】
各ストッパに先端部と後端部とを提供する工程をさらに具備し、前記先端部が該先端部の外周面に配置された斜面を有する請求項８に記載の液体充填方法。
【請求項１１】
ストッパ提供工程（ｃ）とストッパ挿入工程（ｄ）との一部として、（ｃ１）前記充填ポート近傍で終端する管を通して前記棒状構造を供給する工程と、（ｃ２）前記先端のストッパを前記充填ポート内に導くように前記管を制御する工程とをさらに具備する請求項８に記載の液体充填方法。
【請求項１２】
充填すべき第二の貯蔵容器を提供する工程と、前記充填ポート提供工程（ａ）から前記ストッパ連結工程（ｆ）までを繰り返す工程とをさらに具備し、前記ストッパ分離工程（ｅ）において前記挿入された先頭のストッパから分離されたストッパが、繰り返されたときのストッパ挿入工程（ｄ）中に前記第二の貯蔵容器の充填ポート内に挿入される先頭のストッパである請求項８に記載の液体充填方法。
【請求項１３】
前記棒状構造が初めにロールの形状で提供され、前記先頭のストッパが前記充填ポートに挿入される前に該ロールから前記棒状構造の第一端部が巻きだされる請求項８に記載の液体充填方法。
【請求項１４】
前記棒状構造となるように端部と端部とを繋げて配設された複数のストッパがプラスチック、金属またはセラミックから作製された単一のボディを具備する請求項８に記載の液体充填方法。
【請求項１５】
前記棒状構造が端部と端部とを繋げて配設された複数の独立したストッパを具備し、これらストッパが包囲管によりその位置に保持される請求項８に記載の液体充填方法。
【請求項１６】
エアバック受動拘束システムにおいて用いられるインフレータを組み立てるインフレータ組立方法であって、（ａ）液体燃料を提供する液体燃料提供工程と、（ｂ）充填ポートを有する貯蔵容器を提供する工程と、（ｃ）液体燃料を前記充填ポートを介して前記貯蔵容器内に注入する工程と、（ｄ）端部と端部とを繋げて配設された複数のストッパを具備し且つ先端部を有する棒状構造を提供する棒状構造提供工程と、（ｅ）前記棒状構造の先端部にあるストッパを前記充填ポートに挿入する工程と、（ｆ）該挿入されたストッパを前記棒状構造の残りの部分から分離する工程とを具備するインフレータ組立方法。
【請求項１７】
前記挿入されたストッパを前記充填ポートに隣接した前記貯蔵容器の部分に連結する工程をさらに具備する請求項１６に記載のインフレータ組立方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は流体燃料型インフレータを充填する際に用いる方法および装置に関する。本発明は特にエアバッグ受動拘束システムにおいて用いるインフレータを充填する際に用いられる。現在米国で生産されている殆どの自動車はエアバッグシステムを装備している。これらエアバッグシステムは、十分に無害のガスを提供して車両の乗員室の内装部品と車両内の乗員が占める通常の位置との間の空間にエアバッグを素早く膨張するために、インフレータを始動させる衝突センサを用いている。上記エアバッグシステムで用いる多くの異なるタイプのインフレータが開発されてきた。初期のインフレータの殆どは圧縮ガスまたはアジ化ナトリウムのようなガス発生固形材料の素早い燃焼を利用していた。近年のインフレータは流体燃料の燃焼を利用している。本発明は前記インフレータの組立に関し、特に、後でインフレータ内に組み入れられる貯蔵室に液体燃料を充填する方法および装置に関する。流体燃料型のインフレータが導入される以前は、所定量の揮発性で可燃性の液体燃料をエアバッグのインフレータに充填する安全で正確で高速な方法および装置の商業的な必要性はなかった。仮に安全な製造環境であれば、インフレータに液体燃料を充填する方法では一貫して正確な量で充填された可燃性の液体燃料を提供しなければならない。また、長期間、特に１５年間にわたり新型車両が用いられると予想される熱帯から極寒までの広範な環境において容器内の燃料量を比較的一定に維持するように流体燃料容器をシールしなければならない。開示する方法および装置は上記性能を達成するように設計されている。
【０００２】
【従来の技術】
１９９５年１１月２８日に発行された発明の名称が『FLUID FUELED AIR BAG INFLATOR （流体燃料型エアバッグインフレータ）』である米国特許第５４７０１０４号には、本発明に関連するタイプの流体燃料型インフレータが開示されている。特に本発明は上記特許の図２および図３のインフレータの実施形態に図示したのと同様の別体の流体燃料貯蔵要素に流体燃料を充填すること、およびその後、前記充填された液体燃料貯蔵要素と他の部品とを用いてインフレータを組み立てることとに関する。
【０００３】
さらに１９９６年２月２７日に発行された発明の名称が『AUTOIGNITION OF A FLUID FUELED INFLATOR （流体燃料型インフレータの自動点火）』である米国特許第５４９４３１２号には、本発明に関連するタイプの流体燃料型インフレータが開示されている。この特許では燃料貯蔵要素の破裂点温度および貯蔵された燃料の自動点火温度において、他のパラメータと共に燃料貯蔵要素の貯蔵能力と該燃料貯蔵要素が充填される程度との間の関係およびこの効果を開示している。
【０００４】
本発明は燃料貯蔵容器と、該燃料貯蔵容器を燃料で満たして該満たされた燃料貯蔵室、すなわち燃料貯蔵容器をインフレータ内に組み付ける方法とに関する。
【０００５】
１９９５年１１月３０日に出願された関連出願である米国特許出願第０８／５６５３３２号には、流体燃料型インフレータで用いる流体材料の幾つかを充填し且つ貯蔵するために一体の貯蔵室またはキャニスタを使用することが開示されている。またこの出願には、貯蔵室を気体成分で充填した後に該貯蔵室をシールする方法が開示されている。本願は液体燃料容器を用いるインフレータを組み立てる方法と、上記液体燃料容器に液体燃料を充填する方法および装置とに関する。
【０００６】
１９９５年１２月１４日に出願された関連出願である米国特許出願０８／５７２４５２号には、液体燃料型インフレータで用いる予備充填燃料カプセルが開示されている。本願は前記カプセルを液体燃料で充填し、該充填されたカプセルをインフレータに組み立てる方法に関する。
【０００７】
上記特許および出願は本願の譲受人に共通して譲渡され、本願の一部をなす。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の主目的は貯蔵室、すなわち燃料貯蔵容器を液体燃料で安全かつ正確に充填する方法および装置を提供することにある。さらに本発明では、燃料貯蔵容器を所望の液体燃料充填割合で一貫して充填すると共に、充填された液体内に泡や入り込んだ同様のガスがかなり形成されることを排除した方法および装置を提供することにある。
【０００９】
さらに本発明の目的は、可燃性の液体燃料を取り扱うための適切な安全手段を有する第一充填位置において単一の燃料貯蔵容器に液体燃料を充填してシールし、その後、他のインフレータ組立場所で前記充填されてシールされた単一の燃料貯蔵容器をインフレータ内に組み立てる方法を提供することにより、完全に組み立てられたインフレータを可燃性の燃料で充填することに関連した危険を回避することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明によれば、燃料貯蔵容器内で上昇する燃料液面の下側で燃料の大部分を放出する導管を通して燃料が供給され、適切な割合で容器を充填するのに十分な量が容器に放出されたときに充填が停止され、制御された雰囲気において予め定められた量の液体燃料で燃料貯蔵容器が充填される。それからこれらを保管し、或いはこれらがインフレータ内のシールされたユニットとして組み立てられる他の場所にこれらを移動する前に燃料容器の充填ポートが閉鎖されシールされる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
図１に示した流体燃料型インフレータは電気的に作動せしめられる点火器または点火装置１０を有し、点火装置１０は端部閉じ蓋１１に取り付けられ、点火装置１０が作動せしめられたときに点火装置１０が発火して高温の点火生成物を金属製キャップ１３により部分的に画成された液体燃料貯蔵室（以下、貯蔵室）１２内に提供し、燃料を拡張させて貯蔵室１２を破裂させる。次に点火装置１０からの燃料および点火生成物はこれら燃料および点火生成物を酸化するために燃焼室１４内に収められた酸化ガス内に進められて該酸化ガスと共に燃焼し、破砕ディスク１６を開口する高温高圧の燃焼生成物が生成される。次に燃焼ガスは圧縮ガス室１８内を通過し、ここでは燃焼ガスが圧縮ガス室１８内に貯蔵された圧縮ガスを混合し、加熱し、圧縮ガスの圧力を増大する。ガスが拡張することにより次の破砕ディスク２０が開口せしめられ、拡張したガスがディフューザ２２を通ってポート２４を介してインフレータから出る。ポート２４から出た拡張ガスはエアバッグクッションを膨張するように導かれる。
【００１２】
貯蔵室１２には気体または液体の燃料を充填できる。過去においては、貯蔵室１２はその底部に丸い開口を有する型鍛造された金属製カップ１３として提供され、上記開口は点火装置１０に圧入できる大きさであった。カップ１３には上記丸い開口に挿入されたニードルを介して液体燃料が充填された。それから点火装置１０を開口に圧入して貯蔵室１２を効果的に閉鎖かつシールした。それから点火装置・貯蔵室組立体を端部閉じ蓋１１に組み付け、それから通常はその端部閉じ蓋１１の外周部に適用したイナーシャ溶接２６により端部閉じ蓋１１をインフレータの残りに組み付ける。空気中の酸素のような酸化体との接触が抑制されていないことに加えて、燃料が燃えやすく且つ揮発しやすいため、カップ１３内に燃料を注入し、その後、インフレータ組立ライン上でカップ・点火装置組立体を処理することには安全上の問題があった。さらに空気中には水蒸気が潜在的に多量に含まれており、また、（エチルアルコールのような）燃料は吸湿性が高いため、問題があった。さらに蒸発燃料がカップ１３を取りまく環境へと放出され、作業員に害を与える可能性があった。また、カップ１３を点火装置１０に所望なほど信頼性高く圧入できないという点で組立体は不十分なものであった。例えば、圧入するために材料の膨張係数を異ならせると、長期にわたり且つ現代の車両が晒される広範な環境状態において漏れが生じる可能性があった。
【００１３】
本発明は灯油、ガソリンまたはメチルアルコール、エチルアルコール或いはプロピルアルコールといった液体燃料を含み且つカップ１３の代わりとなる又はカップ１３内に装填されるシールされた燃料貯蔵容器（以下、容器）を提供することに向けられている。また、上記シールされた容器は液化されたプロパンまたはブタンのような液化ガス燃料を収容することもできる。揮発性で可燃性の液体を安全に充填できるように設計された特別な設備で液体燃料含有シールユニットを準備し、充填およびシールがなされた後に該液体燃料含有シールユニットを比較的安全に他のインフレータ組立場所に保管しおよび／またはインフレータ組立場所に移動し、インフレータに組み付けることができる。
【００１４】
図２には液体燃料貯蔵容器（以下、容器）の一実施形態を示した。容器１１２は金属、プラスチックまたはセラミックからなり、円筒形の側壁３０により概ね円筒形状をしている。容器１１２の底端部閉じ蓋３４には点火器または点火装置１０を部分的に包囲する形状の点火器ポケット３２が設けられる。点火器ポケット３２は充填ポート３６と底端部閉じ蓋３４の内壁面との間の距離の１０％から３０％ほど容器１１２内へ延びる。容器１１２は点火装置１０が作動したときに優先的に開口または壊れる所定の脆弱領域を有する。なお、予め脆弱とする領域を適切に配置することで所定の状況にとっての燃焼効率が向上し、または燃焼が完全に行われやすくなる。例えば、或る状況下では、脆弱領域を円筒形の側壁３０に設けて液体燃料が燃焼室１４の側部に向かうようにすると、燃焼反応が高まることが分かった。燃焼室１４の容積が比較的大きい場合、概して側部放出機構が効果的であることが分かった。燃焼室１４が非常に小さい場合には液体燃料が燃焼室１４の比較的冷たい壁面に直接放出されてしまうため、側部放出機構は上述と同様なほど効果的ではない。同様に容器１１２に設けた脆弱領域を補う予め脆弱とした領域をカップ１３に設けてもよい。容器１１２の頂端部は充填ポート３６を除いて閉鎖されている。充填ポート３６は容器１１２が充填された後にストッパまたはプラグにより閉鎖され且つシールされる。充填ポート３６から上方へ延びる筒状の首状部材を有する実施形態も選択可能である。このような容器も同様のストッパで閉鎖され且つシールされ、或いは首状部材に金属製の蓋をかしめ止めすることにより閉鎖され且つシールされる。
【００１５】
容器は直接または金属製カップ１３を介して間接的に燃焼室１４内に貯蔵された酸化ガスの圧力を受ける。酸化ガスは例えば５００から２０００ｐｓｉａといった比較的高い圧力で貯蔵される。
【００１６】
したがって上記外圧に耐えられるように容器を設計しなければならない。約１．６５１×１０-4ｍ（約０．００６５インチ）から約３．８１×１０-4（約０．０１５０インチ）の範囲の厚さの鋼から作製された容器が十分に機能した。
【００１７】
さらに容器のデザインは容器に充填される燃料充填割合による。なお、燃料充填割合とは容器の総内容積に対する液体燃料の容積の容積比である。本願と同じ譲受人に譲渡され且つ本願の一部をなす米国特許第５４９４３１２号に詳細に説明されているように、燃料貯蔵要素が液体燃料で充填される度合い、すなわち燃料充填割合はインフレータの自動点火温度を制御するために調節されるパラメータである。さらに殆どの液体燃料が熱膨張特性を有するため、或る割合の内容積の容器には液体燃料を充填しないように維持する必要がある。インフレータおよび容器が極端な範囲の周囲温度（通常は−４０°Ｃから１０７°Ｃ）で機能しなければならないため、燃料は必然的に膨張したり収縮したりする。自由空間または空の空間が液体の膨張に利用可能であるならば、空の空間を占めるガス相の成分は比較的簡単にゆるやかに圧縮される。上記成分は多くの異なる成分を含むが、通常は空気と蒸発燃料との混合物を含む。自由空間または空の空間が液体の膨張に利用できないときには、温度変化に対応して生じた容器内の圧力上昇が非常に大きく、容器が壊れてしまうほど大きい。したがって容器のデザインはそのデザインの周囲温度範囲の高い側での流体燃料の膨張を可能とするのに適した充填割合を受け入れる必要があり、また、燃焼室１４内に貯蔵された酸化ガスの高圧の下でその完全性を維持するのに十分なほど容器が確実に強いことが必要である。選択可能には予め選択された所望の温度でインフレータを自動点火せしめるように選択された充填割合を受け入れるように容器を設計してもよい。設計上の充填割合は特定の燃料、貯蔵室の構造特性、特定の周囲温度範囲の最大温度、および選択可能には所望の自動点火温度とによる。
【００１８】
図３には容器１１２を充填するための容器充填設備を示した。空の容器１１２をコンベア上に載せる第一ステーション５２から液体燃料を容器１１２内に充填する第二ステーション５４、そしてプラグまたは球体を充填ポート３６に溶接する第三ステーション５６、最後に充填されてシールされた容器１１２をコンベアから降ろす第四ステーション５８へと容器１１２を移動させるためにコンベアベルト５０が設けられる。容器１１２はコンベアベルト５０上に直接載せられ、コンベアベルト５０が動かされたり停止されたりして容器１１２が或るステーションから次のステーションへと搬送される。しかしながら、容器１１２をパレット上の組み構造内に装填し、連続的に動いているコンベア上にそのパレットを降ろしてステーション間を搬送するのも特に利点があることが分かった。次のステーションに到着したとき、三つまたは四つのピンと同じぐらい簡単な構造の持上げ・配置装置によりパレットが持ち上げられて動いているコンベアから外され、上記ピンは動いているコンベアベルトの少し外側の位置から上昇してパレットの底部の適合構造に係合する。ピンはパレットと適合構造およびその適合構造上の組み構造と協動して、容器１１２の充填ポート３６を第二および第三ステーションに設けられた充填・シール装置に整列させる。第二ステーション５４および第三ステーション５６はフード６０および６２の下に位置する。コンベアの軌道が第二ステーション５４にわたってフード６０に入ったり出たりし、選択可能にはコンベア通路が第三ステーション５６にわたってフード６２を出るので、織物からなるバッフル（図示せず）がコンベアの軌道を覆って配置される。第二ステーション５４および第三ステーション５６は、液体燃料から発生した潜在的に爆発性または可燃性のベーパ、すなわち蒸発燃料を容器充填設備から絶えず除去するために、排気ファンまたは他の真空源（図示せず）により僅かばかり真空に維持される。第二ステーション５４では充填ヘッド６４が容器１１２の頂部の所定位置に配置され、ここでは充填ヘッド６４は容器１１２上の適合面とのシールを形成する。充填ヘッド６４はハウジング９０の頂面に形成された排気ポートに接続された真空導管６８を介して真空ポンプ６６に作動上の関係でもって接続される。燃料ポンプ７０は燃料タンク７２から燃料移送導管７４を通して充填ヘッド６４内に配置された燃料充填ニードル（以下、ニードル）または導管７８（図４参照）に液体燃料を提供する。各容器１１２に充填する液体燃料量を測定するフローメータを燃料ポンプ７０とニードル７８との間の都合のよい場所に設ける。また、第二ステーション５４には図５に好適実施形態を示したストッパ挿入装置が配置される。ストッパ挿入装置は液体燃料の充填が完了した後にストッパ挿入装置が充填ポート３６にプラグを挿入することができる位置に移動できるように取り付けられる。第三ステーション５６には例えばレーザ溶接または超音波溶接によりプラグを容器１１２の隣接部分に溶接することができる溶接装置８０が設けられる。溶接装置８０は適切な電力ケーブル８２により溶接電力供給装置８４に接続される。各充填ラインに対して別々の充填ヘッド６４、ストッパ挿入装置および溶接装置８０を提供することにより一つのコンベア・フード組立体を横断して複数の充填ラインを設けてもよい。
【００１９】
図４には容器１１２の頂部の位置にある充填ヘッド６４を略図的に示した。充填ヘッド６４はその開口した底部の底周面に配置されたＯリング９２のようなシール構造を有するハウジング９０を具備する。充填ヘッド６４は真空状態を作りだすために真空導管６８に作動上の関係をもって接続され、真空状態は、Ｏリングシールが容器１１２に適合されたときに、搬送中に又は漏れにより入り込んだ充填ヘッド６４の内室の大気を排気し、貯蔵室、すなわち容器１１２から排出された蒸発燃料を除去する。充填導管またはニードル７８が充填ニードルハウジング管９４を通り、充填ニードルハウジング管９４はニードル７８を容器１１２の頂面の充填ポート３６に案内する。ニードル７８は燃料移送導管７４を介して燃料ポンプ７０に作動上の関係をもって接続される。ニードル７８を貯蔵室、すなわち容器１１２内の充填位置に挿入したり貯蔵室、すなわち容器１１２内の充填位置から後退させたりするために、ニードル７８は可逆モータのような従来の昇降機構または図示した流体作動式、すなわち油圧式あるいは空気圧式のシリンダ９６に作動上の関係をもって接続される。排気された内室の内側または図示した充填ヘッド６４の外側の都合のよい場所に昇降機構を取り付ければよい。また、充填ヘッド６４上または周りに充填ニードル位置検出装置（以下、検出装置）９８を設けてもよい。検出装置９８はニードル７８の往復動経路に沿った位置に配置されたオンオフ電気式あるいは光学式継電器、または図示したようにニードル７８の長さ方向に沿って配置された表示用しるし１００を読み取ることができる光学式読取器を具備する。検出装置９８を充填ニードルハウジング管９４または昇降機構、すなわちシリンダ９６に連結して取り付けたり、図示したように充填ヘッド６４の別の位置に取り付けたりできる。
【００２０】
容器１１２が第一ステーション５２においてコンベアベルト５０上に配置されたときに燃料充填動作が開始される。容器１１２を容器充填設備内に設けられた複数の充填ラインの各々に提供することもできる。それからコンベアが作動されて織物からなるバッフルを通して容器１１２をフード６０内の第二ステーション５４に進める。
【００２１】
第二ステーション５４では容器１１２の頂部に充填ヘッド６４が配置され、ここでは充填ヘッド６４が容器１１２上の適合面とのシールを形成する。真空導管６８を介して真空ポンプ６６により形成せしめられた真空により、揮発した燃料や浮遊した酸化体のようなベーパを充填ヘッド６４内から除去する。容器１１２の底部近くの初期位置、すなわち底部から容器１１２の四分の一距離以内の位置、好ましくは底部から容器１１２の十分の一の距離以内の位置までニードル７８を容器１１２内に降ろす。特定の容器およびそれに関連する特定の燃料充填にとって必要な状態を提供するように測定され計時された順序の工程により工程シーケンスが制御される。検出装置９８により容器１１２内のニードル７８の位置を検出してさらに積極的な制御を実行することが好ましい。ニードル７８が容器１１２の底部近くの望ましい初期位置にあると検出装置９８が検出したとき、検出装置９８は、これ以上、ニードル７８を容器１１２内に降ろすことを停止するように機能する信号を発生する。例えば検出装置９８はシリンダ９６への油圧または空気圧用の流体の流れを停止する働きをする。ニードル７８を容器１１２内で降ろすための交互の動力を提供するモータ（図示せず）のスイッチを検出装置９８がオフにしてもよい。それからニードル７８を介して液体燃料が流される。ニードル７８から放出される液体燃料が容器１１２内の燃料に浸るのに十分な液体燃料を容器１１２へ充填した後にのみ、容器１１２からニードル７８が後退され始められる。ニードル７８の後退はニードル７８が常に容器１１２内に放出された燃料の液面の下にあるように制御される。燃料メータを監視することにより容器１１２内での望ましい充填割合を提供するのに十分な燃料が容器１１２に充填されたとき、ニードル７８への燃料の流れを停止する。容器１１２への液体燃料の充填の大部分が確実に容器１１２内の燃料レベルの下側におけるニードル７８からの燃料放出により行われるようにすることにより、流入する液体にガスやベーパが入り込む可能性が排除され、また、充填された液体内に泡やその他の気泡が形成されることが回避される。これにより容器１１２内に正確な量の液体燃料を一貫して提供でき、結果としてエアバッグシステムの作動中における燃焼工程の制御および繰り返しが高められる。それからニードル７８が容器１１２から引き出され、ライン、すなわち真空導管６８を介した真空形成が止められ、充填ヘッド６４が容器１１２から離される。容器１１２と充填ヘッド６４との間に形成されたシールを解除する必要がある場合には、容器１１２上を押し下げるために充填ヘッド６４にプッシュロッド（図示せず）を設けてもよい。（図５および図６に示した）ストッパ挿入装置を所定位置に動かし、作動させて容器１１２の充填ポート３６内にストッパ１５８を挿入し、その後、ストッパ挿入装置を後退させる。それからコンベア５０により織物からなるカーテンバッフルまたは遮蔽バッフルを通して容器１１２をフード６２の下の第三ステーション５６に動かす。
【００２２】
容器１１２の充填ポート３６内に挿入されたストッパ１５８に隣接して溶接装置８０の溶接ヘッドが配置され、電力供給源８４を作動すると、ストッパ１５８が容器１１２の隣接部分に溶接される。通常、溶接装置８０および関連装置はレーザ溶接または超音波溶接を提供するように設計される。ストッパ１５８は充填ポート３６の漏れ防止閉鎖を提供するように設計される。容器１１２の隣接部分にストッパ１５８を溶接することにより、エアバッグが機能することが予想される長期間にわたる広範な環境状態で確実に密閉したシールが提供される。いったん溶接が完了すると、溶接装置８０が後退せしめられ、容器１１２がコンベア５０により第四ステーション５８に搬送せしめられる。充填されてシールされた容器１１２はコンベア５０から降ろされ、インフレータ組立領域に直接搬送されるか、または保管および／またはインフレータ組立領域への移動のために梱包される。品質管理の目的で容器１１２を追跡し且つ探し当てられるように、各容器１１２に（バーコードのような）一連の符号を付すのが望ましい。各容器１１２の壁面に一連の符号を付すための装置はコンベア５０の軌道に沿った都合のよい場所に設けらればよい。第四ステーション５８は一連の符号を付す装置を設け、一連の符号を付す作動を管理するのに適している。
【００２３】
容器１１２の隣接部分へのストッパ１５８のシールに続く適当な場所において充填されシールされた容器１２２の漏れを点検することができる。漏れ点検は燃料充填・シール装置内および周りの特別に換気された環境から容器１１２が取り外される前に行われるのが好ましい。容器１１２をインフレータ組立体に組み立てる前に容器１１２の漏れを点検できるため、インフレータが最終的に組み立てられてからインフレータ内に液体燃料を充填する従来の方法より高い安全性と製造上の利点とが提供される。インフレータが実質的に完全に組み立てられた後にのみ燃料漏れが見つかると、インフレータ組立体全体を廃棄する必要が生じてしまう。これに対して容器をインフレータ組立体に組み付けるまえに現在の容器の一つで漏れが見つかれば、充填された容器より大きなものを廃棄する必要は生じない。
【００２４】
インフレータ組立領域では、容器１１２を金属製カップ１３内に配置して点火装置１０を容器１１２の点火器ポケット３２内に挿入することにより、液体燃料が充填されてシールされた容器１１２を図１に示したインフレータのようなインフレータ組立体に組み込む。それからこの小組立体を端部閉じ蓋１１に組み付ける。金属製カップ１３を端部閉じ蓋１１に溶接することにより点火装置１０および端部閉じ蓋１１を備えた容器１１２の組立の長期にわたる信頼性が高められる。容器１１２は金属製カップ１３を端部閉じ蓋１１に溶接できるように容器１１２に充填された液体燃料を十分に絶縁する。それから端部閉じ蓋１１を円周溶接部２６によりインフレータの残りの部分に溶接する。それから従来の形式で端部閉じ蓋１１に配置された充填ポート２８を通して酸化室、すなわち燃焼室１４に圧縮された酸化ガスを加える。明らかに、この組立手順では、揮発性の液体燃料が周囲の酸化体と混合して可燃性混合物が形成されてしまうような状況下でインフレータ最終組立領域で或いはその近傍において揮発性の液体燃料を移送して充填する必要がないことは明らかである。したがって、この組立手順によれば液体燃料が偶然にも点火したり揮発性の液体燃料から発生した蒸発燃料に作業員が偶然にも晒されるといった危険がかなり少なくなる。
【００２５】
金属製カップ１３に頼らない他の方法により容器１１２を点火装置１０に隣接して作動上の関係をもって取り付けてもよい。例えば相互係合ピンまたはプランジャにより大きくされた相補形状のロック形状を点火器ポケットと点火装置とが備え、容器を点火装置にしっかりと取り付ける。
【００２６】
もちろんフローメータを監視する上記方法の他の技術により容器に充填される液体燃料量を制御することもできる。例えば各容器に充填すべき正確な量の燃料のみを受容または測定するように設計された中間室に燃料タンクから液体燃料を通し、それから上記測定された量の液体燃料を各貯蔵室に移送してもよい。
【００２７】
図５、図６および図７には特に利点があり、現在のところ新規な燃料貯蔵容器シール方法を示した。図６および図７には各図の円Ｃ内の容器の充填ポートで後に実行される作動を示した。充填ポートは通常、直径１ｍｍから１０ｍｍと非常に小さく、同様にストッパも非常に小さいため、手動や最高速自動組立装置で小型のストッパを扱って挿入するのは困難である。本実施形態では、端部と端部を繋いで配設された複数のストッパからなる単一のボディとして形成された棒状の構造１５０がコイル、ロールまたはリール１５１から案内管１５２内へ供給されて案内管１５２を通され、案内管１５２は棒の端部の先頭のストッパ１５４を充填済の貯蔵室、すなわち容器１１２の充填ポート３６内へ導くように制御される。棒状構造１５０のリール１５１および案内管１５２は、充填ヘッド６４が容器１１２に作動上の関係をもって接続されている間にこれらリール１５１と案内管１５２とが充填ヘッド６４の邪魔にならないところにある第一位置から、リール１５１と案内管１５２とが充填済の容器１１２の充填ポート３６をシールするための位置にある第二位置まで移動できるように第二ステーション５４に設けられる。各ストッパは充填ポート３６の直径と略等しい直径ｂ（図８参照）を有する本体部分をその先端部に有すると共に、充填ポート３６の直径より大きい直径ｃ（図８参照）を有するリム部分をその後端部に有する。すなわちリム部分の横断面積は本体部分の横断面積より大きい。ストッパの先端部はストッパの後端部が充填ポート３６に隣接した容器部分に当接するまで充填ポート３６内へ押し込められる。それから切断装置１５６（図６参照）により挿入されたストッパ１５８のヘッドを切断して棒の次のストッパ１６０から離す。それから棒状のストッパを収容している案内管を容器１１２から離す。それから容器１１２を第三ストッパ５６へ移動させ、ここでは超音波またはレーザ溶接装置８０（図７）をストッパに隣接して配置し、作動してストッパ１５８のリムを容器１１２の隣接部分に永久的にシールする。
【００２８】
図８に示したように、各ストッパは約２ｍｍから約１０ｍｍの長さを有し、充填ポート３６の直径と等しいか或いは好ましくは充填ポート３６の直径より僅かばかり大きい直径ｂを有する本体部分をその先端部に有する。ストッパの本体部分の直径ｂは約１ｍｍから約１０ｍｍであり、約２ｍｍから約５ｍｍであることが好ましい。各ストッパは本体部分の直径より大きい約２ｍｍから約５ｍｍの直径ｃを有するリム部分をその後端部に有する。棒状構造のストッパはステンレス鋼のような金属、ポリオレフィンのようなプラスチック、またはセラミックから作製される。これはモールディングや衝撃処理のような公知の技術により製造される。ストッパを挿入すべき容器の材料と同じかまたはそれより硬い材料でストッパを作製することが好ましい。
【００２９】
巻かれた状態で保管され且つその状態から供給される棒を複数のストッパにより形成することが好ましいが、巻かれた形態ができるほど十分に構造に可撓性をもたせる必要は必ずしもない。比較的非可撓性の棒状構造を保管して、実質的に真っ直ぐな棒として案内管に供給してもよい。選択可能には、端部と端部を繋げて配設した複数の独立したストッパとして比較的非可撓性の材料からなるストッパを供給し、包囲管により所定位置に保持してもよく、包囲管は公知の真空密閉処理または締まりばめ処理により複数の独立したストッパ周りで縮められ、結果として、それ自体を棒状に維持するのに十分な硬さと、巻かれた形態で保管され且つその形態から供給されるのに十分な可撓性とを備えた長い長型構造が形成される。
【００３０】
同じ材料を溶接することは容易であるため、容器とストッパとの両方を製造するのに同じ金属およびプラスチック材料を用いることが好ましい。しかしながら、ストッパと貯蔵室、すなわち容器とを異なる材料で作製し、またはセラミックのような溶接できない材料で作製したときには、ストッパと容器との間に接着剤、シール材またはその他の接合材を提供して容器へのストッパの接合を高めてもよい。棒状構造または充填ポートへの組付け中にこのような接合材を適用することができる。さらに充填ポートへの挿入を助けるためにストッパの先端部にテーパ面または斜面を設けてもよい。
【００３１】
図３に示したように液体燃料充填、ストッパ挿入および溶接の三つの作動を二つのステーションで成すことができる。しかしながら、これら作動を一つ、二つまたは三つの独立したステーションで実行してもよい。さらに図３に示したベルトコンベアのようなコンベア、回転式コンベアまたはダイアルテーブルといった適切な公知のタイプのものにより容器をステーションからステーションへ搬送してもよい。
なお、本実施形態において第一動作手段は流体作動式シリンダまたは可逆モータであり、第二動作手段はコンベアおよび容器持上げ手段であり、容器持上げ手段は持上げ・配置装置であり、ハウジングシール手段はＯリングであり、燃料量測定手段はフローメータであり、充填ニードル案内手段は充填ニードルハウジング管である。
【００３２】
上記説明は本発明を不必要に限定するものではない。上記説明はインフレータを組み立て、そのインフレータを液体燃料で満たす特許性のある方法と、その方法を実行するための特許性のある装置とを完全に明瞭に簡潔に正確に説明するものである。したがって本発明の範囲は特許請求の範囲に記載されたものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来の方法により組み立てられた液体燃料型インフレータを示す図である。
【図２】本発明のインフレータ組立方法で用いる液体燃料貯蔵容器を示す図である。
【図３】図２の液体燃料貯蔵容器を充填するための設備を示す図である。
【図４】図３の設備において用いられる充填ヘッドの部分破断図である。
【図５】図２の液体燃料貯蔵容器の充填ポートを閉鎖する方法の一つの作動を示す図である。
【図６】図２の液体燃料貯蔵容器の充填ポートを閉鎖する方法において図５の円Ｃ内で実行される作動の一つを示す図である。
【図７】図２の液体燃料貯蔵容器の充填ポートを閉鎖する方法において図５の円Ｃ内で実行される作動の一つを示す図である。
【図８】図５、図６および図７の方法で用いる長い棒状のストッパを示す図である。
【符号の説明】
１０…点火装置
１３…金属製カップ
１４…燃焼室
３４…底端部閉じ蓋
３６…充填ポート
５０…コンベアベルト
５２…第一ステーション
５４…第二ステーション
５６…第三ステーション
５８…第四ステーション
６４…充填ヘッド
６８…真空導管
７８…燃料充填ニードル
９０…ハウジング
１１２…液体燃料貯蔵容器
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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