(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、
火薬（１０）を収容するとともに上流端部（１３）及び下流端部を有する可撓性要素（９）と、
上流端部及び下流端部（３０）を有する与圧されたガス（１９）のリザーバー（１８）と、
前記可撓性要素（９）の前記上流端部（１３）及び前記リザーバー（１８）の前記下流端部（３０）の近くに設けられた本体（２）と、
前記可撓性要素（９）に収容された前記火薬（１０）の燃焼を開始させるとともに前記リザーバー（１８）に収容され与圧された前記ガス（１９）を放出させる、前記本体（２）に収容された電気火花式点火器（３）と、
を有し、
与圧された前記ガス（１９）は、前記火薬（１０）の燃焼後に、先ず前記リザーバー（１８）から流出して前記本体（２）を通過し、次に反対方向に進んで前記可撓性要素（９）を通過す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（９）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体積のガスを発生す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（１８）に収容され与圧された前記ガス（１９）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（９）に収容された前記火薬（１０）は、中央チャネル（３５）を有する筒状物（１０）の形状に作製され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（９）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（９）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】
前記電気火花式点火器（３）は、前記可撓性要素（９）に収容された前記火薬（１０）の燃焼を開始させ、前記リザーバー（１８）に収容され与圧された前記ガス（１９）を伝爆薬（１１、１７）によって放出させ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８】
前記可撓性要素（９）は、熱可塑性樹脂から作製される柔軟性チューブ（９）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（１５）を備えることを特徴とする請求項１〜７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９】
前記可撓性要素（９）の前記上流端部（１３）及び前記リザーバー（１８）の前記下流端部（３０）が、前記本体（２）に固定されたリング（４）に取付けられ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）。
【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、火薬を収容するとともに上流端部及び下流端部を有する可撓性要素と、
上流端部及び下流端部を有する与圧されたガスのリザーバーと、
可撓性要素の上流端部及びリザーバーの下流端部の近くに配置された本体に収容された電気火花式点火器と、
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、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薬剤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。
【００１３】
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。
【００１４】
可撓性要素の上流端部及びリザーバーの下流端部は、本体に固定されるリングに取付けられることが好ましい。
【００１５】
本装置はまた、火薬の燃焼後に、ガスがリザーバーから流出して、本体を通過し、次に実質的反対方向に進んで可撓性要素を通過するように構成されていることが好ましい。
【００１６】
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。
【００１７】
【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、第１端部及び第１端部より大きい径の第２端部を有する本体２から作製される。第１端部を通して電気火花式点火器３が挿入され、溶接により固定される。第２端部からリング４が導入され、圧着により固定される。より詳細には、このリング４は、第１チャネル５及び第２チャネル７を有する。第１チャネル５は、円錐状ノーズ６によってリングの長さ全体にわたって延びる。第２チャネル７は、薄い剛性の端部８のみを残すように、事実上はリングの長さ全体にわたって抉られている。剛性の端部８は、作動中は脆い膜として作用する。
【００１８】
第１チャネル５は、熱可塑性樹脂から作製された柔軟性チューブ９内に収容された火薬を受容するようになっている。より詳細には、火薬は、筒状物１０の形状に作製され、第１伝爆薬１１に接して配置される上流端部と、下流端部とを有する。その組立品全体は、熱収縮式柔軟性のスリーブ１２に保持される。このように閉じ込められた火薬の上流端部は、円錐状ノーズ６を通して第１チャネル５内に挿入される。チューブ９は、リング４の円錐状ノーズ６上に適合する上流端部１３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６０を形成する下流端部とを有する。上流端部１３には、リング４に螺着固定されるカラー１４が取付けられる。チューブ９は、チューブ９の外周方向に均等かつチューブ９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１５を有する。第２伝爆薬１７は、リング４の剛性の端部８に接するように第２チャネル７内に配置される。
【００１９】
与圧されたガス１９のリザーバー１８は、開口した下流端部３０と、リザーバー１８をガス１９で満たすためのオリフィスを有する上流端部とを備える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２０によって閉鎖される。より詳細には、内部ノズルを形成する中央通路（図示せず）を備えた筒状金属ピース２１は、リザーバー１８内に導入されて、リザーバー１８の下流端部３０の近くに圧入される。金属ピース２１を備えたリザーバー１８は、最終的にはリング４に溶接固定され、リザーバー１８の下流端部３０がリング４の剛性の端部８に対向して配置される。
【００２０】
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、筒状者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。
【００２１】
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３が２つの伝爆薬１１及び１７に点火する。伝爆薬１１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１５から放出する。最終的には、３０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。
【００２２】
筒状物１０が燃焼を終えた後は、伝爆薬１７がリング４の剛性端部８を押圧して破断し、リザーバー１８内の与圧されたガス１９が徐々に流出する。流出したガスは、金属ピース２１の狭い中央通路を通り、次に第２チャネル７及び本体２を通って、最終的には、反対方向に進んで空のチューブ９に進入する。次にこのガス１９は、出口オリフィス１５から流出して、約１０秒間エアバッグを完全な膨張状態に維持する。この時間は、リザーバー１８内のガス１９の圧力レベル及び体積を変えることにより、又は金属ピース２１の中央通路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】図１に示されたガス発生装置の長手方向断面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…本体
３…点火器
４…リング
９…チューブ
１０…火薬
１１、１７…伝爆薬
１２…スリーブ
１５…オリフィス
１８…リザーバー
【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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