(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
筒状の耐圧性容器からなるインフレータハウジング（102）と、インフレータハウジング（102）内に収容されたガス発生器（108）と、ガス発生器（108）に接続され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のためのハイブリッドインフレータ（100）であって、
前記インフレータハウジング（102）内に不活性ガスを含む加圧媒質が充填され、
ガス発生器（108）が、それぞれガス発生手段（124、134）を含む第１ガス発生室（120）と第２ガス発生室（130）とを有しており、
第１ガス発生室（120）と第２ガス発生室（130）が、インフレータハウジング（102）内において、インフレータハウジング（102）の中心軸とその中心軸が一致するように配置された筒状ハウジング（105）内に、インフレータハウジング（102）の長さ方向に直列にかつ隣接して配置されており、
第１ガス発生室（120）に第１点火用イニシエータ（117）を備えた第１点火手段室（115）が接続され、第２ガス発生室（130）に第２点火用イニシエータ（140）を備えた第２点火手段室（141）が接続されており、
第１点火用イニシエータ（117）が、インフレータハウジング（102）の中心軸とその中心軸が一致するように配置され、第２点火用イニシエータ（140）が、インフレータハウジング（102）の中心軸に対して偏心して配置されており、
さらに第１ガス発生室（120）とインフレータハウジング（102）とが複数の第１連通孔（125）で連通され、第２ガス発生室（130）とインフレータハウジング（102）とが複数の第２連通孔（135）により連通されており、
前記複数の第２連通孔（135）が、第２点火用イニシエータ（140）の中心とインフレータハウジングの長さ方向への中心軸である基点Ｏとを結ぶ線と、複数の第２連通孔（135）のそれぞれの中心と前記基点Ｏとを結ぶ線がなす角度が９０°以上になる位置の筒状ハウジング（105）に配置されているハイブリッドインフレータ。
【請求項２】
ガス発生器が、第１点火手段室の長さ方向延長上に配置され、第１ガス発生室と連通された伝火手段室を有しており、第２ガス発生室に接続された第２点火用イニシエータが、インフレータハウジングの長さ方向への中心軸に対して偏心して配置されている請求項１記載のハイブリッドインフレータ。
【請求項３】
第１点火手段室が第１ガス発生室とは第１連通路を介して連通し、かつ第１点火用イニシエータの作動前では第１連通路は第１閉鎖手段によって閉鎖され、第２点火手段室が第２ガス発生室とは第２連通路を介して連通し、かつ第２点火用イニシエータの作動前では第２連通路は第２閉鎖手段によって閉鎖されている請求項１又は２記載のハイブリッドインフレータ。
【請求項４】
第１ガス発生室と第２ガス発生室において発生したガスのインフレータハウジングへの流入経路がそれぞれ独立している請求項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】
第１ガス発生室において発生したガスが、独立した流入経路を通ってガス流としてインフレータハウジング内を一方向に流れて行くとき、第２ガス発生室の流入経路が、第１ガス発生室の流入経路に対して前記ガス流の逆方向側に位置している請求項４記載のハイブリッドインフレータ。
【請求項６】
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１〜５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。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動車両の膨張式安全システムに関し、より詳しく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（例えば特開平８−２８２４２７号公報参照）。かかる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も重要な設計要件となるが、機能面から見た基本的な要件として、確実にかつ迅速に固形ガス発生剤を燃焼させることが前提となる。
【０００３】
本発明の目的は、インフレータの重量を増加させることなく、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多段膨張式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。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明のハイブリッドインフレータは、ガス発生室に収容されたガス発生手段を点火するための点火手段と、ガス発生室とインフレータハウジングとを連通する複数の連通孔との配置状態に特徴を有するものであり、ガス発生室が１つのハイブリッドインフレータ及びガス発生室が２又は３以上の多段膨張式ハイブリッドインフレータに適用することができる。
【０００５】
本発明は、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器と、ガス発生器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のためのハイブリッドインフレータであって、
前記インフレータハウジング内に不活性ガスを含む加圧媒質が充填され、
ガス発生器がガス発生手段を含むガス発生室を有し、ガス発生室とインフレータハウジングとが複数の連通孔により連通されており、
前記複数の連通孔が点火手段からインフレータハウジングの幅方向及び／又は長さ方向に離して配置されているハイブリッドインフレータを適用する。
【０００６】
上記発明はガス発生室が１つのハイブリッドインフレータ（シングル型ハイブリッドインフレータ）であり、ガス発生室に接続された点火手段が、インフレータハウジングの長さ方向への中心軸に対して偏心して配置されている場合において特に適している。
【０００７】
また本発明は、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器と、ガス発生器に接続され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のためのハイブリッドインフレータであって、
前記インフレータハウジング内に不活性ガスを含む加圧媒質が充填され、
ガス発生器がそれぞれガス発生手段を含む第１ガス発生室と第２ガス発生室とを有し、第１ガス発生室に第１点火手段を備えた第１点火手段室が接続され、第２ガス発生室に第２点火手段を備えた第２点火手段室が接続されており、
さらに第１ガス発生室とインフレータハウジングとが複数の第１連通孔で連通され、第２ガス発生室とインフレータハウジングとが複数の第２連通孔により連通されており、
前記複数の第２連通孔が前記第２点火手段からインフレータハウジングの幅方向及び／又は長さ方向に離して配置されているハイブリッドインフレータを提供する。
【０００８】
上記発明は、ガス発生室が２つの多段膨張式ハイブリッドインフレータ（デュアル型ハイブリッドインフレータ）であり、ガス発生器が、第１点火手段室の長さ方向延長上に配置され、第１ガス発生室と連通された伝火手段室を有しており、第２ガス発生室に接続された第２点火手段が、インフレータハウジングの長さ方向への中心軸に対して偏心して配置されている場合に特に適している。
【０００９】
さらに上記のデュアル型ハイブリッドインフレータは、第１点火手段室と第２点火手段室が、インフレータハウジングの幅方向に並列にかつ隣接して配置され、第１点火手段室がインフレータハウジングの長さ方向の中心軸上に配置されている場合に特に適している。
【００１０】
上記各発明において、「前記複数の連通孔（又は複数の第２連通孔）が点火手段（又は第２点火手段）からインフレータハウジングの幅方向及び／又は長さ方向に離して配置されている」とは、点火手段（又は第２点火手段）を基準としたとき、複数の連通孔（又は複数の第２連通孔）が幅方向に離れて配置されている、長さ方向に離れて配置されている又は幅方向及び長さ方向に離されて配置されている３つの形態を含んでいる。なお、インフレータハウジングの幅方向とは、インフレータハウジングの長さ方向への中心軸を基準として、インフレータハウジング壁に向かう方向を意味する。
【００１１】
インフレータハウジングの幅方向に離して配置する場合、複数の連通孔（又は複数の第２連通孔）のすべてが、点火手段（又は第２点火手段）とインフレータハウジングの幅方向に異なる方向になるように配置されていることが望ましい。さらに、インフレータハウジングの幅方向に異なる方向になるように配置されている場合、複数の連通孔（複数の第２連通孔）のすべてが、点火手段（又は第２点火手段）と幅方向に９０°以上異なる方向になるように配置されていることが望ましい。
【００１２】
ハイブリッドインフレータにおいて、連通孔（又は第２連通孔）と点火手段（又は第２点火手段）が近接して配置されている場合、連通孔（又は第２連通孔）付近のガス発生手段の燃焼は円滑になされるものの、連通孔（又は第２連通孔）から離れたガス発生手段の燃焼が円滑になされない恐れがあるが、前記した配置関係にすることより、すべてのガス発生手段の燃焼が円滑かつ均等になされるようにできる。
【００１３】
なお、本発明のハイブリッドインフレータにおいては、ガス発生剤の燃焼によるミストの外部流出防止手段として、第１連通孔と第２連通孔のインフレータハウジングの幅方向への形成方向を異ならせる手段や、少なくとも第１連通孔とそれに対向するインフレータハウジングとの間に、ガス流を阻害できる板状又は筒状の阻害手段を設けることができる。
【００１４】
上記各発明のハイブリッドインフレータにおいては、下記の▲１▼及び▲２▼のとおり、ガス発生室に収容するガス発生剤（ガス発生手段）（シングル型ハイブリッドインフレータ）又は第１ガス発生室に収容する第１ガス発生剤と第２ガス発生室に収容する第２ガス発生剤（ガス発生手段）（デュアル型ハイブリッドインフレータ）は、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。
【００１５】
▲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（本発明では窒素も不活性ガスに含まれるものとする）からなる組成にした場合、酸素はガス発生手段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１０，０００〜５０，０００ｋＰａ、より好ましくは３０，０００〜５０，０００ｋＰａである。
【００１６】
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。
【００１７】
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。
【００１８】
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。
【００１９】
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。
【００２０】
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。
【００２１】
▲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（本発明では窒素も不活性ガスに含まれるものとする）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。加圧媒質の充填圧力は、好ましくは１０，０００〜５０，０００ｋＰａ、より好ましくは３０，０００〜５０，０００ｋＰａである。
【００２２】
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。
【００２３】
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。
【００２４】
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。
【００２５】
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。
【００２６】
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。
【００２７】
上記した組成の加圧媒質とガス発生剤を使用した場合、加圧媒質の量（Ａモル）とガス発生手段の燃焼により発生するガス量（Ｂモル）とのモル比（Ａ／Ｂ）が、好ましくは８／２〜１／９、より好ましくは８／２〜３／７になるように調整することが望ましい。
【００２８】
このようにハイブリッドインフレータ内に充填された加圧媒質の量と、ガス発生剤の燃焼により発生するガス量とのモル比を調整することにより、加圧媒質の充填量を減少させることができる。よって、ハウジングの容積を減少させた（即ち、ハウジングの長さ及び／又は幅（直径）を減少させた）場合でも、加圧媒質の充填圧力（＝ハウジングの内圧）を高めることなく、容積を減少させる前と同圧に維持することができる。なお、本発明のハイブリッドインフレータにおいては、加圧媒質の重量（ａ）とガス発生手段の重量（ｂ）との重量比（ａ／ｂ）は、好ましくは０．１〜７であり、より好ましくは１〜７である。
【００２９】
また上記したハイブリッドインフレータは、ガス発生手段の燃焼時における、次式：ｒｂ＝αＰn（式中、ｒｂ：燃焼速度、α：係数、Ｐ：圧力、ｎ：圧力指数を示す）で規定される圧力指数が０．８未満のものにすることが望ましい。この圧力指数（ｎ）は、より好ましくは０．２〜０．７、さらに好ましくは０．４〜０．６にする。
【００３０】
なお、圧力指数ｎは、圧力Ｐ1（７０ｋｇ／ｃｍ2）のポンプ内で燃焼速度ｒｂ１を測定し、圧力Ｐ2（１００ｋｇ／ｃｍ2）のポンプ内で燃焼速度ｒｂ２を測定した後、ｒｂ1＝αＰ1ｎとｒｂ2＝αＰ2nの２式から求めた。
【００３１】
このように圧力指数（ｎ）を０．８未満にした場合、ガス発生手段の燃焼初期における燃焼速度が急激に上昇することが抑制されるので、ハウジング内圧の上昇が小さい。このため、ハウジングの肉厚を減少させた場合でも、十分な耐圧性を維持できる。また、ハウジング内圧の上昇が小さい（即ち、内圧の変化が小さい）ためにガス発生手段の燃焼が安定して行われるので、ガス発生手段の燃え残りが生じることがない。
【００３２】
本発明のハイブリッドインフレータにおいては、加圧媒質とガス発生剤の関係を上記の▲１▼又は▲２▼の組合せにすることができるが、特に▲２▼の組合せが望ましい。
【００３３】
さらに本発明は、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、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って、エアバッグの膨張速度を調節できるように設定されているエアバッグシステムを提供する。
【００３４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を示した図面により、本発明を詳しく説明する。図１はハイブリッドインフレータ１００の一実施形態の長さ方向への断面図、図２は図１の第１ガス発生室における幅方向への断面図、図３は図１の第２ガス発生室における断面図である。なお、本発明は、ガス発生室の複数の連通孔又は第２ガス発生室の複数の第２連通孔と、点火手段又は第２点火手段との配置状態に特徴を有するものであるため、図１〜図３、特に図１と図３に示すデュアル型ハイブリッドインフレータの実施形態を説明することにより、シングル型ハイブリッドインフレータの実施形態も実質的に説明されるものである。
【００３５】
図１に示すように、インフレータハウジング１０２は筒状の耐圧性容器からなり、内部空間１０３は加圧媒質が充填され、高圧に保持されている。加圧媒質は、通常はインフレータハウジング１０２の一端側に接続されたボス１４５に形成された細孔１０７から充填し、前記細孔は加圧媒質の充填後にシールピン１０９により閉塞する。インフレータハウジング１０２は、ディフューザ１８０側の端部近傍を除いた残部外形を均一径の形状（くびれ等のないフラットな外形）にすることができる。
【００３６】
ガス発生器１０８は、伝火手段室１１０、その周囲において、インフレータハウジング１０２の長さ方向に直列にかつ隣接して配置された第１ガス発生室１２０と第２ガス発生室１３０とを有している。このガス発生器１０８は、インフレータハウジング１０２内に配置され、その長さ方向の一端において、ボス１４５に溶接により固着されている。
【００３７】
伝火手段室１１０は、筒状のハウジング１１１から形成されており、ブースター剤（伝火薬）１１２ａが充填されたブースターカップ１１６ａと第１閉鎖手段としての第１破裂板１１９により閉鎖された第１連通路を介して、第１点火用イニシエータ１１７に連結されている。伝火手段室１１０は、伝火孔１１８により第１ガス発生室１２０と連通されている。
【００３８】
第１ガス発生室１２０は、伝火手段室１１０の周囲に配置されており、筒状のハウジング１０５、伝火手段室１１０のハウジング１１１、第１隔壁１２６及び第２隔壁１３６から形成されており、内部に所要量のガス発生手段としての第１ガス発生剤１２４が収容されている。第１ガス発生室１２０とインフレータハウジング１０２は、スクリーン１２７を介して複数の通孔１２５により連通されている。
【００３９】
次に、図２に基づいて、第１ガス発生室１２０の第１連通孔１２５の配置について説明する。なお、図２は、連通孔の配置関係を説明するためだけに用いるもので、第１ガス発生室１２０の容積、形状等を示すものではなく、スクリーン１２７は省略している。
【００４０】
図２において、第１ガス発生室１２０には、それぞれインフレータハウジング１０２の幅方向に異なる方向に４つの第１連通孔１２５ａ、１２５ｂ、１２５ｃ、１２５ｄが形成されている。第１連通孔は、直径５．４±０．２ｍｍのものをインフレータハウジング１０２の円周方向に４個、長さ方向に２個、合計８個配置することができる。なお、第１連通孔１２５ａ、１２５ｂ、１２５ｃ、１２５ｄと伝火手段室１１０の複数の伝火孔１１８は、インフレータハウジング１０２の幅方向に異なる方向に配置されている。
【００４１】
第２ガス発生室１３０は、筒状のハウジング１０５、伝火手段室１１０のハウジング１１１、第２隔壁１３６及びボス１４５（及び第２破裂板１３９）から形成されており、その内部に所要量のガス発生手段としての第２ガス発生剤１３４が収容されている。第２ガス発生室１３０とインフレータハウジング１０２は、スクリーン１３７を介して複数の通孔１３５により連通されている。第２ガス発生室１３０は、ブースター剤１１２ｂ（１１６ｂはブースターカップ）と第２閉鎖手段としての第２破裂板１３９により閉鎖された第２連通路を介して、第２点火用イニシエータ１４０に連結されている。
【００４２】
第２点火用イニシエータ１４０は、第１点火用イニシエータ１１７（第１点火手段室１１５）及び伝火手段室１１０がインフレータハウジング１０２の長さ方向への中心軸（図１中の一点鎖線）上に配置されているため、前記中心軸に対して偏心して配置されている。
【００４３】
次に、図３に基づいて、本発明の特徴である第２ガス発生室１３０の複数の第２連通孔１３５と第２点火手段（第２点火用イニシエータ１４０）との配置関係について説明する。なお、図３は、第２連通孔と第２点火手段との配置関係を説明するためだけに用いるもので、第２ガス発生室１３０の容積、形状等を示すものではなく、スクリーン１３７は省略している。
【００４４】
図３において、第２ガス発生室１３０には、それぞれインフレータハウジング１０２の幅方向に異なる方向に６つの第２連通孔１３５ａ、１３５ｂ、１３５ｃ、１３５ｄ、１３５ｅ、１３５ｆが形成されている。第２点火用イニシエータ１４０と第２連通孔１３５ａ、１３５ｂ、１３５ｃ、１３５ｄ、１３５ｅ、１３５ｆとの配置関係は、第２点火用イニシエータ１４０と第２連通孔１３５ａ、１３５ｆとはインフレータハウジング１０２の幅方向に９０°異なる方向に配置され、同様に第２連通孔１３５ｂ、１３５ｅとは幅方向に１２６°異なる方向に配置され、第２連通孔１３５ｃ、１３５ｄとは幅方向に１６２°異なる方向に配置されている。第２連通孔１３５は、直径６．０±０．２ｍｍのものをインフレータハウジング１０２の円周方向に合計６個配置することができる。
【００４５】
なお、図２及び図３における「幅方向」は、各図中の基点Ｏ（インフレータハウジング１０２の長さ方向への中心軸、即ち図１の一点鎖線と一致する）から第１ガス発生室１２０と第２ガス発生室１３０の円周に対する方向を意味するものである。
【００４６】
第２ガス発生剤１３４の量は、第１ガス発生剤１２４と同量又は第１ガス発生剤１２４の量よりも多くしたり少なくしたりすることができ、形状及び組成は同一でも異なっていてもよい。また、第１ガス発生室１２０と第２ガス発生室１３０の容積は同一でも異なっていてもよく、隔壁１２６と隔壁１３６により調整することができる。
【００４７】
上記のとおり、伝火手段室１１０が第１ガス発生室１２０に連通され、第１ガス発生室１２０がインフレータハウジング１０２と連通されており、さらに第２ガス発生室１３０がインフレータハウジング１０２と連通されているため、伝火手段室１１０、第１ガス発生室１２０及び第２ガス発生室１３０は、いずれも高圧、即ちインフレータハウジング１０２内部（内部空間１０３）と同じ圧力に保持されている。
【００４８】
第１ガス発生室１２０と第２ガス発生室１３０は、インフレータハウジング１０２の長さ方向に、直列にかつ隣接して配置されている。このように直列に配置することにより、ガス発生室を二つにした場合でもハイブリッドインフレータ全体の大きさをコンパクトにし、重量増加を抑制できる。
【００４９】
第１ガス発生室１２０と第２ガス発生室１３０は、それぞれにおいて第１ガス発生剤１２４と第２ガス発生剤１３４が燃焼して発生したガスがインフレータハウジング１０２に流入する経路が独立した経路となっている。即ち、第１ガス発生室１２０において発生したガスは、スクリーン１２７を介して第１連通孔１２５からインフレータハウジング１０２に流入し、第２ガス発生室１３０において発生したガスは、スクリーン１３７を介して第２連通孔１３５からインフレータハウジング１０２に流入する。
【００５０】
また、第１ガス発生室１２０と第２ガス発生室１３０は、第１ガス発生室１２０において発生したガスが、流入経路である第１連通孔１２５を通ってガス流としてインフレータハウジング１０２内をディフューザポート１８２方向に流れて行くとき、第２ガス発生室１３０の流入経路である第２連通孔１３５は、第１ガス発生室１２０の流入経路である第１連通孔１２５に対して前記ガス流の逆方向側に位置している。
【００５１】
このようにして第１ガス発生室１２０と第２ガス発生室１３０を配置することにより、第１ガス発生室１２０の燃焼の影響を第２ガス発生室１３０に及ぼさないようにできる。このような配置は、特に加圧媒質に酸素を含まない場合において、第１ガス発生室１２０の燃焼による影響を第２ガス発生室１３０に及ぼさない点で有効となる。なお、第１ガス発生室１２０と第２ガス発生室１３０の配置順序は逆の順序でもよい。
【００５２】
ボス１４５内に形成された点火手段室１１４は、第１点火手段室１１５と第２点火手段室１４１を有し、第１点火手段室は第１点火用イニシエータ１１７を収容し、第２点火手段室は第２点火用イニシエータ１４０を収容する。第１及び第２点火手段室は、イフレータハウジング１０２の幅方向に並列にかつ隣接して配置することができる。
【００５３】
第１点火用イニシエータ１１７と第２点火用イニシエータ１４０は、イニシエータカラー１４３を介してボス１４５に取り付けられており、ボス１４５は、接合部位１４６においてインフレータハウジング１０２に溶接等により固着されている。
【００５４】
伝火手段室１１０の一端側には、Ｏ−リング１７２を介して、伝火手段室１１０とインフレータハウジング１０２の内部空間１０３の両方にまたがって、作動時において主破裂板１７８を破壊するための図示した形状の発射体１７５が取り付けられている。図示するように、発射体１７５の先端部（主破裂板１７８側の部分）は、内部空間１０３内に位置している。
【００５５】
インフレータハウジング１０２の一端側にはディフューザ１８０が連結されており、ディフューザ１８０は、接合部位１８１において溶接により固着されている。ディフューザ１８０の発射体１７５に対向する端部側には、作動前におけるディフューザポート１８２への加圧媒質の移動経路を遮断する主閉鎖手段としての主破裂板１７８が取り付けられている。よって、作動前においては、この主破裂板１７８により、インフレータハウジング１０２の内部空間１０３とガス流入空間１５０とは完全に分離遮断されているので、加圧媒質の移動は阻止される。
【００５６】
ディフューザ１８０の他端側には、エアバッグに加圧媒質を送り込むための複数のディフューザポート１８２、微粒子を取り除くためのディフューザスクリーン１８６が設けられ、外表面側にはエアバッグモジュールと接続するためのスタッドボルト１９０が溶接により固着されている。
【００５７】
ハイブリッドインフレータ１００において、上記した各構成要素は、いずれも中心軸（図１中の一点鎖線）に対して、幅方向に対称となるように配置されていることが望ましいが、一部構成要素又は全ての構成要素が前記の中心軸に対して偏心して配置されていてもよい。
【００５８】
本発明のハイブリッドインフレータにおいては、以下に示すように第１ガス発生室と第２ガス発生室の配置関係を適宜変更することができる。
【００５９】
例えば、インフレータハウジング１０２内の両端に第１ガス発生室１２０と第２ガス発生室１３０を対向するように配置することができる。この場合、加圧媒質は第１ガス発生室１２０と第２ガス発生室１３０の間の空間部に充填する。
【００６０】
また例えば、インフレータハウジング１０２内において、伝火手段室１１０の周囲に第１ガス発生室１２０（又は第２ガス発生室１３０）を配置し、さらに第１ガス発生室１２０の周囲に第２ガス発生室１３０（又は第１ガス発生室１２０）を配置することができる。
【００６１】
次に、本発明の他の実施形態を示す図４のハイブリッドインフレータ１００について説明する。図４は長さ方向への断面図であり、図１と同一番号は図１と同じものであることを示す。
【００６２】
伝火手段室１１０の延長上にはアダプター１７０が連結され、伝火手段室１１０とアダプター１７０とを連通する開口部には、Ｏ−リング１７２を介し、伝火手段室１１０とアダプター１７０の両方にまたがって、作動時において主破裂板１７８を破壊するための図示した形状の発射体１７５が取り付けられている。この発射体１７５の先端部は、アダプター１７０の内部空間１７６内に位置しており、前記内部空間１７６とインフレータハウジング１０２の内部空間１０３とは、アダプター１７０のハウジング１０５の内側面に対向する面に設けられた所要数のガス流入孔１６６のみによって連通されている。図４の実施形態では、ハウジング１０５の内側面とアダプター１７０の外側面とによりガス流路１０５ａが形成されているので、内部空間１０３の加圧媒質は、作動時において必ずガス流路１０５ａを通ってガス流入孔１６６に流入することになる。図４に示すハイブリッドインフレータ１００においても、第２連通孔１３５と第２点火用イニシエータ１４０は図３と同様に配置され、第１連通孔１２５も図２と同様に配置されている。
【００６３】
次に、図５に基づいて、第１連通孔と第２連通孔の円周方向及び長さ方向への配置状態の一実施形態を説明する。なお、図５はガス発生室１０８の概略斜視図であり、理解を容易にするため、ハウジング１０５の一部（第２ガス発生室１３０側）を切り欠いている。
【００６４】
第１ガス発生室１２０の第１連通孔１２５と第２ガス発生室１３０の第２連通孔１３５は、例えば図５に示すようにして、円周方向及び長さ方向に配置することができる。円周方向及び長さ方向に配置する連通孔の数は特に限定されるものではなく、例えば円周方向に２〜５個程度（図５中は３個）を配置することができ、長さ方向に１〜４個（図５中は４個）を配置することができる。また、上記した第１及び第２連通孔の孔径は、円形とした場合に直径２〜１０ｍｍ程度にすることができる。
【００６５】
図５に示すように第１連通孔１２５及び第２連通孔１３５をインフレータハウジングの幅方向に異なる方向（反対側）に配置した場合、ミストの外部への流出防止効果が高いので好ましい。即ち、第１ガス発生室１２０におけるガス発生剤１２４の燃焼により生じたミストを含むガス流が第１連通孔１２５から流出したとき、このミスト（第１ミスト）を含むガス流は、第１連通孔１２５に対向するインフレータハウジング１０２の内壁面に衝突し、ミストは当該内壁面に付着する。その後、ミスト量が減少されたガス流は、インフレータハウジング１０２内をディフューザポート１８２に向かって移動して行く。そして、続いて第２ガス発生室１３０におけるガス発生剤１３４の燃焼により生じたミストを含むガス流は、第２連通孔１３５に対向するインフレータハウジング１０２の内壁面に衝突し、ミストは当該内壁面に付着する。その後、このガス流はインフレータハウジング１０２内をディフューザポート１８２に向かって移動して行くが、第１ミストが付着しているインフレータハウジング１０２の内壁面とは反対側を通過するので、第１ミストを飛散させることがない。
【００６６】
本発明のエアバッグシステムは、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、モジュールケース内にハイブリッドインフレータ１００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ものである。ハイブリッドインフレータ１００は、第１点火用イニシエータ１１７と第２点火用イニシエータ１４０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、エアバッグを取り付けたモジュールケース内には、スタッドボルト１９０をねじ込むことにより接続固定する。そして、かかる構成のエアバッグシステムにおいて、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、エアバッグの膨張速度を調整することができる。
【００６７】
次に、図１〜図３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。インフレータハウジング１０２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１２５及び第２連通孔１３５で連通された第１ガス発生室１２０及び第２ガス発生室１３０に流入し、さらに伝火孔１１８を経て伝火手段室１１０にも流入しており、それらを高圧でかつ等圧に保持している。また、発射体１７５は、同圧に保持された内部空間１０３と伝火手段室１１０にまたがって取り付けられているので、誤作動が防止される。
【００６８】
車両の衝突時、作動信号出力手段により、第１点火用イニシエータ１１７が作動点火し、第１破裂板１１９（第１連通路１１３を形成しているボス１４５に固着されている）を破って伝火手段室１１０内のブースター剤１１２を着火させ、高温のブースターガスを発生させる。
【００６９】
ブースターガスの発生により伝火手段室１１０の内圧が高まると、その圧力によって押圧された発射体１７５が移動し、鋭利な先端部分で主破裂板１７８を破裂させる。このとき、一部のブースターガスは、主破裂板１７８の破裂によってガス流入空間１５０に流入する。
【００７０】
ブースターガスの大部分は、伝火孔１１８から第１ガス発生室１２０内に流入し、第１ガス発生剤１２４を着火燃焼させて、所定量（第１ガス発生剤１２４の充填量に応じた量）の高温燃焼ガスを発生させる。このとき、第１ガス発生室１２０内は加圧媒質が流入して高圧に保持されているので第１ガス発生剤１２４の燃焼は安定している。なお、伝火手段室１１０及び第１ガス発生室１２０と、第２ガス発生室１３０とは、それぞれ筒状ハウジング１１１及び第２隔壁１３６により隔離されているので、第２ガス発生剤１３４が着火燃焼することはない。さらに、第１ガス発生室１２０の第１連通孔１２５と第２ガス発生室１３０の第２連通孔１３５との配置状態も、第１ガス発生剤１２４の燃焼により第２ガス発生剤１３４が着火燃焼しないように作用する。
【００７１】
その後、この高温燃焼ガスが第１連通孔１２５（１２５ａ〜１２５ｄ）から流入してインフレータハウジング１０２内の圧力を高めるため、押圧された加圧媒質は、破裂した主破裂板１７８を経てガス流入空間１５０内に流入する。このようにしてガス流入空間１５０内に流入した加圧媒質は、さらにディフューザスクリーン１８６を経て、ディフューザポート１８２から噴射され、エアバッグモジュールに取り付けられたエアバッグを膨張させる。
【００７２】
さらに、第１点火用イニシエータ１３４の作動と同時に又は僅かに遅れて（約１０〜４０ｍｓ）、作動信号出力手段により第２点火用イニシエータ１４０が作動点火し、第２破裂板１３９（第２連通路を形成するボス１４５に固着されている）を破って第２ガス発生室１３０内の第２ガス発生剤１３４を着火燃焼させ、所定量（第２ガス発生剤１３４の充填量に応じた量）の高温燃焼ガスを発生させる。このとき、第２ガス発生室１３０内は加圧媒質が流入して高圧に保持されているので第２ガス発生剤１３４の燃焼は安定している。
【００７３】
また、図１及び図３に示すように、第２点火用イニシエータ１４０が第２連通孔１３５（１３５ａ〜１３５ｆ）と離れて配置されているので、第２ガス発生室１３０内の第２ガス発生剤１３４は均等に燃焼される。例えば、第２点火用イニシエータが図３中の１４０’の位置に配置されているとすると、第２連通孔１３５ｂ、１３５ｃ、１３５ｄ付近の第２ガス発生剤１３４は円滑に燃焼するが、他の第２ガス発生剤１３４、特に反対側（図３中の第２点火用イニシエータ１４０の位置）の第２ガス発生剤１３４は燃焼しにくい場合がある。
【００７４】
第２ガス発生剤１３４の燃焼により生じた高温燃焼ガスは、第２連通孔１３５からインフレータハウジング１０２内に流入して圧力を高め、押圧された残部の加圧媒質は、破裂した主破裂板１７８を経てガス流入空間１５０内に流入し、ディフューザポート１８２から噴射され、さらにエアバッグを膨張させる。
【００７５】
このように上記したハイブリッドインフレータは、２段階で燃焼ガスを発生させることによって、第１ガス発生室１２０の作用により、車両の衝突時におけるエアバッグ膨張動作の立ち遅れを防止するとともに、第２ガス発生室１３０の作用により、インフレータハウジング１０２内の加圧媒質を完全に排出して、安全上十分な程度にまでエアバッグを瞬時に膨張させることができる。
【００７６】
また、二つのガス発生室を有しているので、第１ガス発生室１２０のみから燃焼ガスを発生させたり、第１及び第２ガス発生室１２０、１３０から同時に燃焼ガスを発生させたり、第１ガス発生室１２０と第２ガス発生室１３０における燃焼ガス発生時間を所望間隔に適宜調整するような実施形態にも対応することができる。
【００７７】
【発明の効果】
本発明のハイブリッドインフレータは、二つのガス発生室を有していることにより、車両衝突時におけるエアバッグの膨張展開をより円滑にかつ確実にして、安全性を高めることができる。また、内部が高圧に保持されているので、ガス発生剤の燃焼が安定化する。また、ガス発生室を二つにした場合でも、それらの配置関係を調整することにより、ハイブリッドインフレータ自体の容量及び重量の増加を抑制することができる。
【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の一実施形態を示す縦断面図である。
【図２】  第１連通孔の配置状態を説明するための図１の幅方向への断面図である。
【図３】  第２連通孔と点火手段の配置状態を説明するための図１の幅方向への断面図である。
【図４】  本発明のハイブリッドインフレータの他実施形態を示す縦断面図である。
【図５】  第１連通孔と第２連通孔の配置状態を説明するための、ガス発生器の概略斜視図である。
【符号の説明】
１００  ハイブリッドインフレータ
１０２  インフレータハウジング
１１０  伝火手段室
１１４  点火手段室
１１５  第１点火手段室
１１７  第１点火用イニシエータ
１２０  第１ガス発生室
１２４  第１ガス発生剤
１２５  第１連通孔
１２５ａ〜１２５ｄ  第１連通孔
１３０  第２ガス発生室
１３４  第２ガス発生剤
１３５  第２連通孔
１３５ａ〜１３５ｆ  第２連通孔
１４０  第２点火用イニシエータ
１４１  第２点火手段室
１５０  ガス流入空間
１６０  筒状部材
１６２  ガス流路
１７５  発射体
１７８  主破裂板
１８０  ディフューザ
１８２  ディフューザポート
１９０  スタッドボルト
【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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