(57)【要約】ガス発生器（１０）は、防振自動点火式パッド（３３）を含む。パッド（３３）は、エラストマー系ポリマーと混合された既知の自動点火構成物の混合物から形成され、その後硬化されることで、高分子自動点火構成物マトリックスを形成する。パッド（３３）は、ガス発生器（１０）の筐体（１１ａ）と熱力学的に連通して配置され、それにより多機能パッド（３３）を提供しながらガス発生器（１０）の安全性を高める。パッド（３３）は、ガス発生器の起動で生成されるガスの量を増大させながら、さらに高熱発生時に点火される自動点火部材を供給しつつ、関連するガス発生剤（３８ｃ）に対して付勢される際に振動を削減するよう処方されている。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１端部及び第２端部を有し、ガス発生器の外部と熱力学的に連通する筐体と、
前記ガス発生器の起動で点火可能な、前記筐体内に含まれるガス発生剤構成物と、
前記筐体内に含まれ、エラストマー系ポリマー及び前記ガス発生剤構成物の点火温度未満の自動点火温度を有する自動点火材質を備え、前記筐体と熱力学的に連通するエラストマー系パッドと、を含む、前記ガス発生器。
【請求項２】
前記エラストマー系パッドが１５０〜２１０Ｃの幅で自動点火可能である、請求項１に記載の前記ガス発生器。
【請求項３】
請求項１に記載の前記ガス発生器を含むガス発生システム。
【請求項４】
請求項１に記載の前記ガス発生器を含む、車両乗員保護システム
【請求項５】
前記エラストマー系パッドがシリコーン及び前記自動点火材質から形成される、請求項１に記載の前記ガス発生器。
【請求項６】
前記エラストマー系パッドが燃料及び酸化剤を含む自動点火材質を含み、前記燃料がテトラゾール、テトラゾールの塩、テトラゾールの塩基、及びそれらの混合物から選択され、前記酸化剤がアルカリ金属硝酸塩、アルカリ土類金属硝酸塩、遷移金属硝酸塩、金属及び非金属過塩素酸塩、及びそれらの混合物から選択される、請求項１に記載の前記ガス発生器。
【請求項７】
ガス発生剤保有物が、モリブデンを含む塩及び酸化物から選択される触媒をさらに含む、請求項５に記載の前記ガス発生器。
【請求項８】
前記エラストマー系パッドが燃料及び酸化剤を有する自動点火材質を含み、前記燃料がカルボキシル酸、糖、及びそれらの混合物から選択され、かつ前記酸化剤がアルカリ金属硝酸塩、アルカリ金属過塩素酸塩、アルカリ土類金属硝酸塩、アルカリ土類金属過塩素酸塩、及びそれらの混合物から選択される、請求項１に記載の前記ガス発生器。
【請求項９】
前記自動点火材質が約３０〜７０重量％で供給され、かつ前記エラストマー系ポリマーが約３０〜７０重量％で供給され、前記重量％の状態が前記エラストマーの総重量に相対的である、請求項１に記載の前記ガス発生器。
【請求項１０】
前記自動点火材質が約２０〜３０重量％の燃料と、約６０〜７０重量％の酸化剤と、約１０〜２０重量％のモリブデン三酸化物を含む、請求項１に記載の前記ガス発生器。
【請求項１１】
前記エラストマー系パッドが前記ガス発生剤構成物に対して付勢される、請求項１に記載の前記ガス発生器。
【請求項１２】
前記エラストマー系パッドが前記筐体の第１または第２端部に隣接する、請求項１に記載の前記ガス発生器。
【請求項１３】
前記エラストマー系ポリマーがウレタン、シリコーン、ゴム、セルロース誘導体、及びそれらの混合物から選択される、請求項１に記載の前記ガス発生器。
【請求項１４】
前記エラストマー系ポリマーがシリコーン、ポリウレタン、エチレン・プロピレン・ジエン・モノマー、及びそれらの混合物から選択される、請求項１２に記載の前記ガス発生器。
【請求項１５】
ガス発生器の外部に隣接する筐体と、
前記ガス発生器の起動で点火可能な、前記筐体内に含まれるガス発生剤と、
前記筐体内に含まれ、かつ前記筐体と熱力学的に連通し、前記ガス発生器に対して付勢される、防振自動点火式パッドと、を含む、前記ガス発生器であって、前記パッドは約１５０〜２１０Ｃの範囲の温度で自動点火する、前記ガス発生器。
【請求項１６】
前記パッドが、その内部に混合された自動点火構成物を含むエラストマー系ポリマーから形成される、請求項１５に記載の前記ガス発生器。
【請求項１７】
前記パッドが燃焼の際に該パッドの最大５０重量％を生成し、前記重量％は燃焼前の前記パッドの総重量に対して受けたものである、請求項１５に記載の前記ガス発生器。
【請求項１８】
ガス発生器の外部に隣接する筐体と、
前記ガス発生器の起動で燃焼可能な、前記筐体内に含まれるガス発生剤と、
前記筐体内に含まれ、かつ前記筐体と熱力学的に連通する、エラストマー系で自動点火可能なパッドと、を含む、前記ガス発生器であって、
前記パッドは燃焼時に該パッドの最大５０重量％のガスを生成し、前記重量％は燃焼前の前記パッドの総重量によって決定される、前記ガス発生器。
【請求項１９】
前記パッドが燃料及び酸化剤を含む自動点火材質を含み、前記燃料がテトラゾール及びトリアゾール、それらの誘導体及び塩、及びそれらの混合物から選択され、前記酸化剤がアルカリ金属硝酸塩、アルカリ土類金属硝酸塩、遷移金属硝酸塩、金属及び非金属過塩素酸塩、及びそれらの混合物から選択される、請求項１８に記載の前記ガス発生器。
【請求項２０】
前記パッドがウレタン、シリコーン、ゴム、セルロース誘導体、及びそれらの混合物から選択されるエラストマー系ポリマーを含む、請求項１８に記載の前記ガス発生器。
【発明の詳細な説明】
【発明の詳細な説明】
【０００１】
［関連出願の相互参照］
本出願は、２０１４年２月２０日に出願された米国仮出願番号第６１／９４２，１９５号の利益を主張するものである。本出願は、２００６年３月３０日に出願された米国特許出願第１１／３９５，４７７号の一部継続出願であり、かつその利益を主張する、２００８年９月２９に出願された米国特許出願第１２／２８６，４３０号の同時係属及び共同所有の一部継続出願である。
【０００２】
本発明は一般に、膨張式拘束装置用の火花点火式ガス発生器に関し、より詳細には内部に推進薬グレイン及び／またはタブレットの破損を防ぐために推進剤床への抵抗に付勢する推進剤クッションを有するガス発生器などに関する。自動点火式防振パッドは、関連するインフレータ内部の一端に供給され、それにより関連するガス発生剤の働きを妨害する振動を抑える。さらに、自動点火式パッドは、インフレータの外部の温度が上昇する時に自動点火する成分から作れる。
【０００３】
膨張式拘束システムまたは「エアバッグ」システムは、多くの新型車両において標準機能となっている。これらのシステムは自動車安全に大きく貢献しているが、しかしながら、任意の標準機能を追加することで、コスト、製造の複雑性及びほとんどの車両の重量が増加する。従ってこれらの懸念に対処する技術的進歩は産業界に歓迎される。特に、多くの乗員拘束システムに用いられるガス発生器またはインフレータは、最も重く、最も複雑な構成要素になりがちである。よって、最適な機能を維持しながらエアバッグインフレータの設計及び製造を簡素化することは、長きにわたって自動車技術者の目標であった。
【０００４】
典型的なインフレータは、細長い金属体を有して構成される。多くのインフレータが、関連するエアバッグ用の膨張ガスを生成するために点火式ガス発生剤化合物を利用するため、インフレータの構造は必然的に頑強となり、そのように作られたインフレータはそれ相応に重量がある。徐々に普及しつつある実用的なインフレータの形式は複数の個別活性化ガス発生剤炸薬を用いる。そういったシステムでは、インフレータ本体内に配置された複数の推進剤床が同時にまたは連続的に着火してもよい。特定の車両及び乗員のパラメータは、衝突の発生時に両方の推進剤床が点火することを正当化できる。他の概要は、推進剤炸薬のうちの１つのみを点火するかまたは２つの事象間の遅延でもって炸薬を連続的に点火することによって最も適切に対処できる。他の炸薬を点火する間のもう１つの炸薬の感応点火を防ぐために、燃焼室は一般的に流体的に独立していなければならない。点火剤の燃焼によって生成されるインフレータへの比較的大きな力のために、内部隔壁及び炸薬を流体的に独立するインフレータの他の構造部材を比較的強固にする必要があり、さらにインフレータに重量が追加される。
【０００５】
内部区画された複数室のインフレータを強固に構築するための様々な方法が開発されている。ある手法はインフレータの内部に隔壁を挿入し、その後インフレータ本体を圧縮またはロール成形して隔壁を保持することを含む。この手法は効果的であることが証明されているが、多くの状況において、圧縮及び／またはロール成形する工程に耐え得る、より重い本体／より厚いインフレータ本体が用いられる必要がある。こうしたインフレータ本体は非常に重く、かつ製造工程は内部隔壁を確かにするために必要な工程ステップによって比較的複雑である。
【０００６】
さらに他の懸念は、ガス発生器の動作の反復性である。推進剤バネまたはクッションは推進剤の破損を防ぐために採用され、それにより比較的一定的に続く推進剤表面部の燃焼を維持する。さらに、特定の推進剤は吸湿性がある場合があり、湿度及び／または水分の吸収は望ましい燃焼特性を妨げる場合があり、その結果、衝突の発生時に関連するエアバッグクッションの性能のばらつきが起きる。推進剤の破損を防ぐのに有用だとしても、推進剤バネまたはクッションが製造の複雑性及びコスト、及びインフレータ全体の重量を増加する。
【０００７】
特定のガス発生構造または自動点火構造は、過塩素酸カリウムまたは塩素酸カリウムといった塩素を含む成分を含む。これらの酸化剤は、粘土または生石灰といった各構成物内に含まれる成分によって一般的に扱われる塩素を含む種を長期間にわたって遊離させてもよい。粘土または生石灰を用いることの懸念は、金属を含む種を含まない構成物と比較すると、インフレータ起動後に放出される固体の相対的な量が増加することである。インフレータ内に存在する塩素を含む製品を各構成物内の金属を含む種を用いることなく扱うことは、当該技術にとって改善となり、それによりインフレータの性能を最適化する塩素を含む種を扱うことを続ける間、ガス発生剤のグラムあたりで生成されるガスの相対的なモルを増加させる。
【０００８】
イシダ等による米国特許第６，７７９，８１２号は、シリコンゴム及びシリコンフォームから作られるシリコーンクッション部材を含むインフレータを記載する。イシダは、自動点火構成物を高分子自動点火マトリックスのシリコーンと組み合わせる利点を発見できなかった。
【０００９】
フランプトンによる国際公開第９７／２９１５１号は、調合薬製品のキャッピング薬瓶用の様々な調合薬ストッパーを記載する。ストッパーは、乾燥剤を含むエラストマー材質から作られる。フランプトンは、自動点火構成物を高分子自動点火マトリックスのシリコ−ンと組み合わせる利点を発見しなかった。
【００１０】
本発明の目的は、関連するガス発生剤に対して付勢する時、単に振動緩衝装置として機能するだけでなく、自動点火装置としても機能する推進剤クッションまたは自動点火パッドを有するガス発生器を提供することである。本発明に従う自動点火式防振パッドは、所定の温度で自動点火し、さらにそれに対する偏りを供給することで推進薬タブレットまたはグレインの動きを制限する。クッションは好ましくは、自動点火／推進剤構成物を形成する構成物を含む高分子マトリックスから形成される。
【００１１】
本発明に従って、適切なポリマーは、シリコーンベースの連鎖、ポリウレタンといったウレタン、エチレン・プロピレン・ジエン・モノマー（ＥＤＰＭ）といったゴム、及びセルロース誘導体から選択される。高分子マトリックス内に同伴する自動点火推進薬は、燃料、酸化剤、金属酸化物、及びそれらの混合物のうち少なくとも１つを含む。好適な燃料は、５?アミノテトラゾールといったテトラゾール及びテトラゾールの塩、テトラゾールの塩基、及びそれらの混合物から選択される。好適な酸化剤は、アルカリ金属硝酸塩、アルカリ土類金属硝酸塩、遷移金属硝酸塩、金属過塩素酸塩及び非金属過塩素酸塩、及びそれらの混合物から選択される。触媒は、モリブデン酸塩から選択され、酸化物が供給される。自動点火推薬は、約３０〜７０ｗｔ％の総高分子／自動点火推薬マトリックスまたは自動点火パッド／クッションを構成する。ポリマーはさらに、約３０〜７０ｗｔ％の総高分子／自動点火推薬マトリックスを構成する。燃料は、約２０〜３０ｗｔ％の総自動点火構成物を構成する。酸化剤は、約６０〜７０ｗｔ％の総自動点火構成物を構成する。モリブデンを含む触媒は、約０〜１０ｗｔ％の総自動点火構成物を構成する。
【００１２】
他の自動点火推進剤混合物はさらに、高分子マトリックスに適している。これはカルボキシル酸、還元糖、及びそれらの混合物から選択された燃料、及びアルカリ金属塩素酸塩及びアルカリ土類金属塩素酸塩及び過塩素酸塩、及びそれらの混合物といった酸化剤を含む混合物を含む。これらの燃料及び酸化剤は、前述のように同じ重さの割合で供給されてもよい。さらに、高分子マトリックスは、約３０〜７０ｗｔ％の総自動点火式防振パッドであり、自動点火推進剤は、約３０〜７０ｗｔ％の総自動点火式防振パッドである。本発明に従って、現在の自動点火式防振パッドは、燃焼前のクッションまたは保有物の総重量に対して受けた重量％である燃焼で最大５０重量％のガスを作り出してもよい。従って、パッドは主な推進剤の燃焼率を調節するために合わせるかまたは補完してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の第１の例示的な実施形態に従うインフレータの側面図である。
【図２】本発明の第２の例示的な実施形態に従うインフレータの側面図である。
【図３】本発明に従う例示的ガス発生システム、車両乗員保護システムの概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
図１を参照すると、本発明の実施形態に従う例示的なガス発生器またはインフレータ１０を示す。二室式インフレータが記載されているが、単一または他の複数室式インフレータも同様に本発明に従って用いられてもよい。インフレータ１０は従来のエアバッグクッションの当該技術分野において既知の機能での膨張用の膨張ガスを供給する自動車における膨張式拘束システムに使用されるために設計される。インフレータ１０は、本明細書に記述される隔離された燃焼室内で点火する２つの推進剤炸薬を利用してもよく、共通プレナム２１を介して膨張ガスを送り出してもよい。例示的なインフレータ１０はさらに、関連する推進剤炸薬を点火し、インフレータ用に利用可能な動作スキームに重要な変化を与えるために、独立して動作可能なイニシエータを提供する。例えば、関連するエアバッグの最適展開によって２つの炸薬の順次点火及び連続点火の両方が可能である。インフレータ１０が助手席側エアバッグシステムにおいて大変有用であることがわかるが、他の適用が本発明の目的から逸脱せずに可能であると予想される。本発明の全ての構成要素は、市場で容易に入手でき、既知の方法で作られた既知の材質から形成される。
【００１５】
インフレータ１０は、細長い圧力容器またはインフレータ本体１１を備え、好ましくは中空の鋼鉄製シリンダである。インフレータ本体１１は、第１端部１５及び第２端部１７により特徴付けられ、インフレータ本体の外部とプレナム２１の間で流体的に連通できる複数の膨張開口部４０を定義する。第１端部クロージャ１３は、インフレータ本体１１の第１端部１５に配置され、それをもって流体封止を好ましく成形する。第２端部クロージャ３４は、第２端部１７に好ましく配置され、さらにインフレータ本体１１との流体封止を好ましく成形する。封止１３及び３４は、好ましくは金属製である。しかしながら、それらはプラスチック、セラミック、または複合材料といった適切な材質から作られてもよい。第１端部１５及び第２端部１７は、第１封止１３及び第２封止３４を適所に保持するために内部方向に好ましく圧縮されるが、溶接またはインフレータ本体１１上の接合ねじといったいくつかの他の適切な方法及びそれぞれのクロージャが用いられてもよい。さらに、ゴム製Ｏリングは、インフレータ本体１１との封止を作り出すかまたは高めるためにクロージャ１３及び３４の周囲にスナップ嵌合してもよい。
【００１６】
インフレータ１０は、多量のガス発生剤または第１推進剤炸薬２８が置かれる第１燃焼室２５を含む。好適な実施形態では、室２５は、インフレータ本体１１の縦長の壁によって一部分、及び第１端部クロージャ１３によって一部分定義されたインフレータ本体１１の内部の大部分を含む。プレナム２１は、インフレータ本体１１の領域であり、それにより膨張ガスが開口部４０を通り抜ける。よって、室２５及びプレナム２１は少なくとも部分的に同じ空間に広がる。言い換えると、プレナム２１はインフレータ本体１１の内部の中間領域を占める室２５の一部としておおよそ定義されてもよい。「少なくとも部分的に同じ空間に広がる」という表現は、本明細書に記述されるように、室２５がフォイル、バーストシム等によって細分される設計、及びそういった特徴によって室２５が分割されない設計を含むことが理解されるべきである。第１端部クロージャ１３は、シリンダ状延長部１６を好ましく含み、そこに室２５を２つの副室２５ａと２５ｂに分ける有孔ディスク１８が配置される。イニシエータアセンブリ１２は、第１端部１５に配置され、かつ第１端部クロージャ１３に好ましく取り付けられた従来の点火器または点火装置を好ましく含み、それにより室２５内の構成物に点火できる。第２イニシエータアセンブリ９はさらに、第２端部１７に配置された従来の点火器または点火装置を好ましく含む。
【００１７】
推進剤炸薬２８は、当該技術分野において既知の任意の適切なガス発生剤構成物であってもよく、好ましくは相安定化硝酸アンモニウムを含む非アジド構成物であってもよい。ガス発生器内に収容される他のガス発生剤構成物または自動点火構成物は、当該技術分野において既知の酸化剤を含む過塩素酸塩及び塩素酸塩を含んでもよい。限定はされないが、模範的には配合は米国特許第５，８７２，３２９号、第５，７５６，９２９号及び第５，３８６，７７５号に記載され、かつ参照文献として本明細書に援用される。好適な実施形態では、推進剤炸薬２８は、タブレット２８ａ及びウエハ２８ｂ両方の形状で供給され、両方とも図１に図示される。タブレット２８ａ及びウエハ２８ｂは、異なる構成物であってもよいが、好ましくは異なる形状で市販の同じ材質である。好適な実施形態では、保持ディスク３２は、タブレット２８ａとウエハ２８ｂを分ける。ディスク３２は、火炎面またはタブレット２８ａの点火による熱がウエハ２８ｂに点火できるように比較的多孔質の材質から作られてもよく、またはタブレット２８ａの燃焼からの熱対流によってウエハ２８ｂに点火できる既知の材質から作られてもよい。多量のブースター推進剤１４は、副室２５ａ内に好ましく配置され、イニシエータ１２を介して点火し、第１推進剤炸薬２８ａ及び２８ｂの燃焼特性を高めるための従来の方法で点火可能である。
【００１８】
本発明に従えば、ブースター構成物１４または３８の使用を排除し、代わりに防振パッド３３ａまたはクッションが適所に挿入されることが望ましい。従って、図１の実施形態はクロージャ３４に隣接するブースター化合物または構成物３８の代わりにクッション３３ａを含むよう修正されてもよい。構成物３８の代わりに自動点火パッド３３ａがブースター構成物を供給し、自動点火構成物として機能することがわかる。特に、端部クロージャ３４は、パッド３３と熱力学的に連通する。
【００１９】
本発明にさらに従えば、自動点火式防振パッドまたはクッション３３は、推進剤タブレット２８ｂとキャップ２９（またはベース）の間に好ましく配置され、それによりタブレット２８ｂの破損を防ぎ、筐体１１及び端部クロージャ３４とさらに熱力学的に連通するキャップ２９の大きな表面積との接触を維持する。クッション３３はさらにインフレータ１０内のどこに配置されてもよく、そこで必要な際にどこでも弾発性のある支持を提供してもよい。従って、クッション３３の形状は、示された例示的構造に限定されない。
【００２０】
クッション３３は、望ましい量の自動点火構成要素をシリコーンといった望ましい未硬化ポリマーに混合することで形成されてもよい。ポリマーまたはシリコーンはその後、最終的に実質的均一混合物へと混合されてもよく、製造業者の指示に従って硬化される。シリコーンは容易に入手でき、かつ例えば日本の信越化学工業といった会社によって提供されてもよい。
【００２１】
さらに、パッド３３を形成する代替方法では、以下に記載されるような自動点火構成要素は、最初に既知の方法で均一に混合され、その後シリコーンといった未硬化エラストマー内へと振り入れられる。エラストマーは、製造業者の指示に従ってその後硬化される。
【００２２】
分割アセンブリ２６は第２端部１７の近くに配置され、実質的にシリンダ状のベース部材２７とキャップ２９を好ましく含む。ベース部材２７及びキャップ２９は、好ましくはタブレットとウエハの両方の形状で第２の量の推進剤３８を少なくとも部分的に包む第２燃焼室３５を定義する。ベース部材２７及び第２端部クロージャ３４は、１つの好適な実施形態のように同じ部品であってもよく、または複数の分割して取り付けられた部品が用いられてもよい。好適な実施形態では、分割アセンブリ２６は、インフレータ本体１１から構造的に独立して形成される。分割アセンブリ２６は、インフレータ本体１１の細長い側壁に物理的取付のない独立した部品である。インフレータ１０の組み立ての際、分割アセンブリ２６はインフレータ本体１１内の位置に滑り込み、そこにアセンブリ２６を固定するために第２端部１７は内部方向に圧縮されるかもしくは分割アセンブリ２６の周りに形成されてもよい。同じ方法で、第１端部１５は同様に、内部方向に圧縮されるかもしくは端部クロージャ１３の周りに形成されてもよく、それにより同様の方法で第１端部１５を封止する。よって第２燃焼室３５を定義する構成要素を収容するかもしくは確保するためにインフレータ本体１１に施す修正は第２端部クロージャ３４を固定すること以外にない。
【００２３】
キャップ２９は第２室３５をプレナム２１（プレナム２１と室２５が流体的に連通し、部分的に同じ空間に広がるので、第１室２５も同様に）と繋ぐことのできる複数の開口部３０を好ましくは含む。好適な実施形態では、フォイルまたはバーストシム（図示せず）は、２つの室間で流体的連通をブロックするために、開口部３０にわたって配置される。しかしながら、内部方向、すなわち室２５内の推進剤の燃焼中に第２端部１７の方向に燃焼しないように、フォイルまたはバーストシムが配置されるか及び／または加工されることがわかる。一方で第２室３５内の推進剤の燃焼は、フォイルまたはバーストシムを外側に吹き飛ばすことができ、室３５内の燃焼物をプレナム２１／第１室２５へ逃がし、それによりインフレータ本体１１から送り出す。好ましいフォイル及びシム、及びそれらを取り付ける記載された方法は当該技術分野において既知である。本明細書に記載されるように、第１室２５及び第２室３５を流体的に独立することで、室２５内の推進剤の燃焼中に室３５内の推進剤の感応点火を防ぐことができる。ベース部材２７の外周は、インフレータ本体１１の内周と等しいのが好ましく、それによりベース部材２７がそこに入れ子になる（すなわち比較的ぴったりとフィットする）。第２端部クロージャ３４とインフレータ本体１１の両方が好ましく実質的にシリンダ状であるので、２つの構成要素は好ましく軸方向に整列する。１つ以上の自動点火タブレット５０は、インフレータ１０内に配置され、当該技術分野において既知の方法で外部熱によってガス発生剤材質に点火できる。
【００２４】
１つの実施形態では、ウエハ２８ｂは、プレナム２１内に積み重ねられて配置される。さらに、クッション３３は積み重ねられた２８ｂに隣接して配置され、積み重ねられた２８ｂの全てを第１端部１５へ向けて偏らせる。ウエハ２８ｂは順番に、タブレット２８ａに対してディスク３２を好ましく付勢し、それによりインフレータが長期間動作していない間にタブレット２８ａ及び／またはウエハ２８ｂが激突するのを防ぎ、よってタブレット２８ａ及び／またはウエハ２８ｂの潜在的な機械的崩壊を軽減する。
【００２５】
本明細書に記載されるインフレータ１０は、必要な適用に応じて設計を変更してもよい。しかしながら、本発明に従うクッションまたは推進剤拘束物３３は、任意のインフレータ設計に提供され、かつ少なくとも１つの推進剤に対して付勢し、それにより例えば金属製クッションによって外見的にわかるようなクッション効果を提供する。
【００２６】
典型的な膨張式拘束システム設計では、インフレータ１０は、多くの既知の適切なタイプがある衝突センサを含む電気的起動システムに接続する。さらに、シート重量センサ、乗員検知システム等を含む様々なセンサシステムは、車両エレクトロニクス内に組み込まれる。典型的な展開シナリオの間、衝撃または急な車両の減速の際に、起動信号は内蔵車両コンピュータからインフレータ１０へ送られる。信号は、インフレータ１０に収容されたイニシエータアセンブリの一方もしくは両方に送られてもよい。室２５が大きな主炸薬を好ましく含むので、起動信号は一般的に第１室２５に関連して動作するイニシエータアセンブリへ最初に送られる。あるシナリオでは、例えば体の大きな乗員、または車両内の通常の着座位置を外れた乗員では、推進剤炸薬の両方を同時に起動することが望ましい場合がある。他のシナリオでは、異なる起動スキームが要求されてもよい。例えば、特定の状況では、第１推進剤炸薬のみを点火すること、または２つの事象間で遅延の時間変化を持たせて両方の炸薬を連続で点火することが望ましい場合がある。一旦電気的起動信号が第１室２５に関連するイニシエータに送られると、ブースター推進剤１４の燃焼または副室２５ａ内の自動点火式防振パッド３３の代替燃焼が始まる。ブースター１４または自動点火式防振パッド３３からの火炎面及び／または高温燃焼ガスは、続いてディスク１８を通過し、室２５ｂ内の推進剤のタブレット２８ａの燃焼を開始する。タブレット２８ａの燃焼は、膨張ガスを生成し、膨張ガスは膨張開口部４０から急速に流れ出て、関連するエアバッグを膨らませ始める。シリンダ状の金属製メッシュフィルタ２３は、インフレータ本体１１内に好ましく配置され、化合物の燃焼により生成されたかすを濾し取り、さらに膨張ガスの温度を削減するためのヒートシンクとしての機能も持つ。タブレット２８ａの燃焼は、タブレット２８ａと同じかまたは類似の材質から好ましく作られたウエハ２８ｂの燃焼を開始し、プレナム２１及び開口部４０を介して関連するエアバッグへ比較的一定的にガスを供給する持続した燃焼を提供する。必要な際には、室２５内の構成物に好ましく類似したガス発生剤構成物３８を含み、または本明細書に記載されるように構成または形成されたパッド３３を含むガス発生剤３８の代わりにまたは同時に、電気的起動信号が第２室３５と動作的に関連するイニシエータに送られる。室３５内におけるガスの急速な生成は、そこにおけるガス圧力を急速に高め、キャップ２９の開口部３０をカバーするフォイルまたはシム（図示せず）を外側に吹き飛ばす。ガスはその後、プレナム２１及び開口部４０を介してインフレータ１０から排出される。室３５内のガス発生剤の起動は、室２５に動作的に関連して、起動信号がイニシエータアセンブリ１２へ送られる前、最中、または後に起こる。
【００２７】
室２５及び３５の両方がプレナム２１を通じて膨張ガスを排出するので、本発明は、分割したプレナムが各燃焼室に用いられる、多くの旧式設計に比べて有用である異なる動作を提供する。プレナム２１を通じて燃焼室２５及び３５の両方から膨張ガスを排出することで、関連するエアバッグの長さ及び幅にわたる膨張プロファイル特性が、燃焼室が分割プレナムを介して排出する旧式の複数室設計に比べて向上できる。さらに、インフレータ本体側壁から構造的に独立した分割アセンブリの使用は、インフレータ本体自体を圧縮もしくは修正することなくインフレータを構築できる。さらに、インフレータ１０が燃焼室の最初と同じ空間に広がるプレナムを利用するので、インフレータ１０は、両方とも一般的なプレナムから分けられた燃焼室を利用する複数室インフレータよりもシンプルな設計である。インフレータ本体１１は取り付けられた内部隔壁を利用しないため、隔壁取付により起こる弱化を相殺するための強化を必要とせず製造できる。これらの利点及び他の利点はコスト、製造の複雑性、インフレータのサイズ及び重量を削減する。
【００２８】
図２を参照すると、本発明のインフレータの第２の例示的な実施形態が示されている。図２に見られるように、パッド３３はベース３９またはキャップ４１に支えられ、それによりインフレータ筐体１１ａと接触するパッドまたはエラストマー系保有物３３の表面を最大化する。筐体１１ａ及び様々な室が助手席側インフレータ（図１）よりもドライバー側インフレータ（図２）として形成されているが、図２における様々な構成要素は、図１のものと類似することがわかる。図２を再度参照すると、筐体１１ａは第１端部１５ａ及び第２端部１７ａを含んでいる。この実施形態では、第１点火器または点火装置３７ａは、第１燃焼室２５ｃと点火可能に連通する第２端部１７ａ内に固定される。第１ガス発生剤構成物または推進剤２８ａは、それらの点火及び燃焼時にガスを生成するために第１室２５ｃ内に格納される。同じ方法で、第２点火器または点火装置３７ｂは、第２燃焼またはブースター室２５ｄと点火可能に連通する第２端部１７ａ内に固定される。ブースター構成物２８ｂといった第２構成物は、それらの燃焼及び点火時に燃焼生成物を生成するために第２燃焼またはブースター室２５ｄ内に格納される。第３燃焼室３５ｃは、筐体１１ａの内部によって定義され、既知の方法で選択的に動作する場合、室２５ｄ及び室２５ｃと流体的に連通する。ガス発生剤構成物３８ｃといった第３構成物は、推進剤２８ａと同じかまたは異なるものでもよく、インフレータ１０の起動時に、さらに詳細には、既知の方法で室２５ｃ及び／または２５ｄの起動によって点火する。
【００２９】
図２のインフレータは、図１に例示されたインフレータと実質的に類似して動作する。図２及び図３を参照すると、本発明に従うガス発生器１１または１１ａを例示的に動作するために、所定の信号が衝突発生センサ２１０によって受信されてもよく、それにより、制御ユニット内に含まれるアルゴリズムによって、かつアルゴリズムを通じて既知の方法で点火器３７ｂが起動される。ブースター（または他の）構成物２８ｂは、燃焼生成物及び高められた圧力を燃焼し生成するために点火される。構成物３８ｃは、その後点火され燃焼し、結果として室２５ｃ及び／または２５ｄから室３５ｃへ移送される燃焼熱、圧力、炎、ガス、及びより一般的には燃焼生成物を生じる。ガス発生剤３８ｃが燃焼すると、結果として得られるガスは、フィルタ２３及び筐体１１ａのキャップ４１内に配置されたガス発生剤開口部４３を通じて移動する。
【００３０】
図３を参照すると、前述の例示的インフレータ１０は、エアバッグシステム２００内に同様に組み込まれてもよい。概略的に表されるエアバッグシステム２００は、少なくとも１つのエアバッグ（図示せず）及び本発明に従ってガス発生剤構成物１２をクッションで和らげるためのパッド３３を含むインフレータ１０を含む。インフレータ１０は、エアバッグの内部と流体連結できるよう自動車のハンドル内でエアバッグ（図示せず）に連結される。エアバッグシステム２００は、衝突発生センサ２１０をさらに含む（または衝突発生センサ２１０と接続する）。衝突発生センサ２１０は、例えば、衝突が発生した際にエアバッグインフレータ１０の起動を介して、エアバッグシステム２００の起動を伝える既知の衝突センサアルゴリズムを含む。
【００３１】
エアバッグシステム２００及び、さらに広く言うと、車両乗員保護システム１８０が例示されているが、本発明に従って考慮されたガス発生システムに限定されない。本開示は説明的な目的のみのためのものであり、他の実施形態は本発明に従って同様に形成されてもよい。よって、当業者は、本発明が意図する目的を逸脱することなく様々な修正を本明細書に開示の実施形態に加えることができる。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【国際調査報告】
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