(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
自動車の安全装置に使用されて少なくとも１つの側方のエアバッグを膨張させるためのハイブリッドガス発生装置（１）であって、
電気火花式点火器（５０）を有するとともに第１及び第２端部（６、７）を備える本体（５）、並びに火薬（１０）を収容して前記本体（５）の前記第２端部（７）に取付けられる可撓性要素（８）を具備する火花式ガス発生器（２）と、
前記本体（５）の前記第１端部（６）において前記火花式ガス発生器に取付けられる与圧されたガス（４）のリザーバー（３）と、
を有することを特徴とし、
前記電気火花式点火器（５０）は、作動中に、前記可撓性要素（８）に収容された前記火薬（１０）の燃焼を前記本体の第２端部（７）に配置された伝爆薬（１５）によって開始させ、前記リザーバー（３）に収容され与圧された前記ガス（４）を前記本体の第１端部（６）に配置された他の伝爆薬（３３）によって放出させることができるように構成されることを特徴とするハイブリッドガス発生装置（１）。
【請求項２】
前記可撓性要素（８）に収容された前記火薬（１０）は、４０ミリ秒より少ない時間内に前記エアバッグを膨張させるに十分な体積のガスを発生できることを特徴とする請求項１に記載のハイブリッドガス発生装置（１）。
【請求項３】
前記リザーバー（３）に収容され与圧された前記ガス（４）は、作動中に、約１０秒間にわたって前記エアバッグの膨張を維持するように放出されることを特徴とする請求項１又は２に記載のハイブリッドガス発生装置（１）。
【請求項４】
前記可撓性要素（８）に収容された前記火薬（１０）は、筒状物（１０）の形状に作製され、前記筒状物は該筒状物の長手方向に沿って該筒状物内を延びる中央チャネル（３５）を有することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載のハイブリッドガス発生装置（１）。
【請求項５】
前記可撓性要素（８）に収容された前記火薬（１０）は、過塩素酸アンモニウム、硝酸ナトリウム及び不活性のバインダーを基剤とする薬剤を有する複合推進薬から構成されることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載のハイブリッドガス発生装置（１）。
【請求項６】
前記可撓性要素（８）に収容された前記火薬（１０）は、熱収縮式柔軟性スリーブ（１２）に保持され閉じ込められることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載のハイブリッドガス発生装置（１）。
【請求項７】
前記可撓性要素（８）は、熱可塑性樹脂から作製される柔軟性チューブ（８）を用いて作製され、前記チューブ（８）の外周方向に均等かつ前記チューブ（８）の長さ方向に均等に配置された複数の出口オリフィス（５２）を備えることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載のハイブリッドガス発生装置（１）。
【請求項８】
自動車の安全装置に使用されて側方のエアバッグを膨張させるための火花式ガス発生器（２）であって、
筒状物（１０）の形状に作製されるとともに該筒状物の長手方向に沿って該筒状物内を延びる中央チャネル（３５）を有する火薬（１０）を収容する可撓性要素（８）と、
前記火薬（１０）の一方の端部の近くに配置され、伝爆薬（１５）によって前記火薬の燃焼を開始させる電気火花式点火器（５０）と、
を有することを特徴とする火花式ガス発生器（２）。
【請求項９】
前記火薬（１０）は、熱収縮式柔軟性スリーブ（１２）に保持され閉じ込められることを特徴とする請求項８に記載の火花式ガス発生器（２）。
【請求項１０】
前記可撓性要素（８）は、熱可塑性樹脂から作製される柔軟性チューブ（８）を用いて作製され、前記チューブ（８）の外周方向に均等かつ前記チューブ（８）の長さ方向に均等に配置された複数の出口オリフィス（５２）を備えることを特徴とする請求項８又は９に記載の火花式ガス発生器（２）。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動車の安全装置に関するものであり、側方のエアバッグを膨張させるためのハイブリッドガス発生装置及び火花式ガス発生器に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、エアバッグの作用によってもたらされる人体の損傷のリスクを抑制するために、適合型ガス発生器と呼ばれる新しいガス発生器が開発されている。上記リスク抑制のために、これらの様々な種類のガス発生器が適当な検出システムに接続され、ガスの流量及び体積の少なくとも一方があるパラメーターに従って調節される。パラメーターとしては、例えば搭乗者の形態及び位置、雰囲気温度、並びに衝撃の特性及び強度が挙げられる。これらのガス発生器は、全ての場合において約５０ミリ秒の時間以内に作動するように構成されている。
【０００３】
極最近は、膨張可能なエアバッグを使用する装置を組み込むことが自動車の製造業者から要求されている。その装置は、自動車が側面衝撃を受けたときだけでなく、自動車が側面衝撃を受けた後に横転したときにも搭乗者を保護する。そのためには、エアバッグは約１０秒間膨張状態を維持しなければならない。米国特許５９６７５５０号には、２つの火薬を有する火花式ガス発生器が開示されている。第１の火薬は、事故後にミリ秒単位の時間以内にエアバッグを膨張させるためのものであり、第２の火薬は、そのエアバッグを約１０秒間膨張状態に維持するためのものである。しかし、このガス発生器の特殊な幾何学的形状のために、第２の火薬は全ての自動車に容易に組み込むことができない。
【０００４】
従って、国際公開公報ＷＯ０１／３４５１６号にあるような、電気火花式点火器及び第１火薬を備える主本体と、粉状粒子からなる第２火薬を備えるとともに主本体に取付けられるチューブとを有する装置が提唱されている。この装置は、上述のガス発生器に対して、チューブに接続されるコンパクトな主本体を具備し、チューブは自動車の屋根に沿って容易に収容可能であるという長所を有する。
【０００５】
【特許文献１】
米国特許５９６７５５０号明細書
【特許文献２】
国際公開公報ＷＯ０１／３４５１６号
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、そのような装置は、２つの別個の火薬を使用するために製造コストが比較的高く、このことは自動車業界のような競争市場において不利である。さらに、粉状粒子形状の火薬を使用することは不利となる。作動中に、エアバッグ内の粒子が非常に高温になって、エアバッグが時期尚早に品質劣化する場合があるからである。さらに、火薬を使用して約１０秒間ガスを発生させることにより、その時間は装置の表面が約数百℃に保たれることになる。このことにより、エアバッグ又はその近くの自動車用部品が損傷を受ける場合がある。
【０００７】
故に当業者は、上述の問題を軽減する装置を常に求めている。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明は、少なくとも１つの側方のエアバッグを膨張させるための自動車の安全装置に使用されるハイブリッドガス発生装置に関する。このガス発生装置は、電気火花式点火器を有するとともに第１及び第２端部を備える本体、並びに火薬を収容して本体の第２端部に取付けられる可撓性要素を具備する火花式ガス発生器と、
本体の第１端部において火花式ガス発生器に取付けられる与圧されたガスのリザーバーと、
を有することを特徴とし、
電気火花式点火器は、作動中に、可撓性要素に収容された火薬の燃焼を開始させ、リザーバーに収容され与圧されたガスを放出させることができることを特徴とする。
【０００９】
従ってこのガス発生装置は、あらゆる種類の自動車に組み込み可能な幾何学的形状を有することの他に、火薬の代わりに与圧されたガスリザーバーを使用することにより製造コストが大きく低減される。
【００１０】
可撓性要素に収容された火薬は、４０ミリ秒より少ない時間内にエアバッグを完全に膨張させるに十分な体積のガスを発生できることが好ましい。さらに、作動中に、リザーバーに収容され与圧されたガスは、数秒のオーダーの時間にわたってエアバッグの膨張を維持するように放出される。この与圧されたガスは、火薬の燃焼後にエアバッグが完全に膨張した場合にのみ、その瞬間から一様に放出される。
【００１１】
可撓性要素に収容される火薬は、直径よりも長さの方がはるかに長く、中央チャネルを有する筒状物の形状に作製されることが有利である。またこの火薬は、過塩素酸アンモニウム、硝酸ナトリウム及び不活性のバインダーを基剤とする火薬を含む複合推進薬を有することが有利である。
【００１２】
可撓性要素に収容された火薬は、熱収縮式柔軟性スリーブに保持され閉じ込められることが好ましい。電気火花式点火器は、好都合に、可撓性要素に収容された火薬の燃焼を開始させ、リザーバーに収容され与圧されたガスを伝爆薬によって放出させる。
【００１３】
また、可撓性要素は、熱可塑性樹脂から作製される柔軟性チューブを用いて作製され、チューブの外周方向に均等かつチューブの長さ方向に均等に配置された複数の出口オリフィスを備える。火薬はチューブ内に収容されるため、必要とされることは、使用されるエアバッグの寸法に対してこのチューブの長さを適合させることのみである。さらに、チューブの形成についてそのような材料を選定することにより、与圧異常が起きたときに、搭乗者を傷つける恐れのある金属片の飛散を完全に防止する安全なガス発生装置を構成することができる。
【００１４】
本発明はまた、自動車の安全装置に使用され、側方のエアバッグを膨張させるための火花式ガス発生器に関する。このガス発生装置は、
好ましくは直径よりも長さの方がはるかに長く、中央チャネルを有する筒状物の形状に作製された火薬を収容する可撓性要素と、
火薬の近くに配置される電気火花式点火器と、
を有することを特徴とする。
【００１５】
火薬は、熱収縮式柔軟性スリーブに保持され閉じ込められることが好ましい。さらに可撓性要素は、熱可塑性樹脂から作製される柔軟性チューブを用いて作製可能であり、チューブの外周方向に均等かつチューブの長さ方向に均等に配置された複数の出口オリフィスを備える。
【００１６】
【発明の実施の形態】
図１及び図２は、本発明に係るハイブリッドガス発生装置１を示す。ガス発生装置１は、与圧されたガス４のリザーバー３が直接取付けられる火花式ガス発生器２を用いて作製される。
【００１７】
火花式ガス発生器２は、第１端部６及び第２端部７を有する本体５と、電気火花式点火器５０と、熱可塑性樹脂から作製されて火薬を収容する柔軟性チューブ８とを具備する。より詳細には、この本体は、電気火花式点火器５０が挿入され溶接される中央オリフィスを有する。火薬は筒状物１０の形状に作製され、筒状物１０には伝爆薬１５が接続される。その組立品全体は、熱収縮式柔軟性スリーブ１２に保持される。円錐形状のノーズを有するリング１３は、第２端部７において本体５内に圧着されることにより固定される。リング１３内には、閉じ込められた火薬の第１端部が挿入される。チューブ８は、リング１３の円錐状ノーズ上に適合する第１端部と、スエージ加工されるとともに溶接後に密封されたプラグを形成する第２端部とを有する。チューブ８の第１端部には、リング１３に螺着固定されるカラー３０が取付けられる。さらに、チューブ８は、チューブ８の外周方向に均等かつチューブ８の長さ方向に均等に配置された複数のガス出口オリフィス５２を有する。
【００１８】
中央に凹所を有する円筒状の金属ピース３２は、第１端部６において本体５内に圧着され、その中央の凹所には伝爆薬３３が収容される。この中央凹所は、薄い剛性の端部５１のみを残すように、事実上は金属ピース３２の全体長さにわたって抉られている。薄い端部５１は、作動中は脆い膜として作用する。リザーバー３は、リザーバー３をガス４で満たすためのオリフィスを有する第１端部と、開口した第２端部とを備える円筒状の金属体から作製される。このオリフィスは、溶接固定されたプラグ１６によって閉鎖される。内部ノズルを形成する中央通路を備えた筒状の金属体３４は、リザーバー３内に導入されて、リザーバー３の第２端部の近くに圧入される。金属体３４を備えたリザーバー３は、最終的には金属ピース３２において火花式ガス発生器２に溶接固定される。
【００１９】
図３〜図５は、筒状物１０を形成可能な火薬の３つの実施例を示している。これら３つの場合において、筒状物１０は、０．９〜１．５ｍｍの直径を有する中央チャネル３５、３６、３７と、筒状物１０の長さ全体にわたって突起４１、４２、４３を有する側壁３８、３９、４０とを具備する。図６は、筒状物１０は側壁７１及び中央チャネル７０を有するチューブ形状であってもよいことを示している。全ての場合において、筒状物１０は、過塩素酸アンモニウム、硝酸ナトリウム及び不活性のバインダーを基剤とする薬剤を含む複合推進薬を有することが有利である。
【００２０】
エアバッグを膨張させて搭乗者を保護する必要があるような衝撃を受けたときは、ガス発生装置１は以下のように作動する。
電気火花式点火器５０が２つの伝爆薬１５及び３３に点火する。伝爆薬１５は極めて迅速に筒状物１０を燃焼させ、それにより大量のガスが数ミリ秒以内に発生し、出口オリフィス５２から放出する。最終的には、４０ミリ秒を超えない時間以内にエアバッグが完全に膨張する。
【００２１】
筒状物１０が燃焼を終えた後は、伝爆薬３３が金属ピース３２の剛性端部５１を押圧して破断し、リザーバー３内の与圧されたガス４が徐々に流出する。流出したガスは、先ず金属体３４の中央チャネルを通り、次に金属ピース３２及び本体５を通って、最終的には、空のチューブ８に進入する。次にこのガス４は、出口オリフィス５２から流出して、約１０秒間エアバッグを完全膨張状態に維持する。この時間は、リザーバー３内のガス４の圧力レベル及び体積を変えることにより、又は金属体３４の中央チャネルの直径を変更することにより、増やすことも減らすこともできる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るハイブリッドガス発生装置の長手方向断面図である。
【図２】柔軟性スリーブに保持された火薬を収容する可撓性チューブの部分拡大図である。
【図３】柔軟性要素に収容可能な第１の火薬の断面図である。
【図４】柔軟性要素に収容可能な第２の火薬の断面図である。
【図５】柔軟性要素に収容可能な第３の火薬の断面図である。
【図６】柔軟性要素に収容可能な他の火薬の断面図である。
【符号の説明】
１…ガス発生装置
２…火花式ガス発生器
３…リザーバー
５…本体
８…チューブ
１０…火薬
１２…スリーブ
１３…リング
１５、３３…伝爆薬
５２…オリフィス
【図１】
0003787115.tif 000002
【図２】
0003787115.tif 000003
【図３】
0003787115.tif 000004
【図４】
0003787115.tif 000005
【図５】
0003787115.tif 000006
【図６】
0003787115.tif 000007