JP4823907B2 - 火薬貯蔵ガスインフレータ - Google Patents
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Description
本出願は、2004年9月17日付で出願された仮出願第60/503,577号の利益を主張する。
本発明はガス発生器に関し、そしてより具体的には、エアバッグなどの膨張式車両乗員拘束デバイスを膨張させるための貯蔵ガスを含む、火薬式(pyrotechnic)ガス発生器に関する。
膨張式車両乗員保護システムで用いるためのインフレータが提供される。インフレータは、その中に開口部を有する圧力容器と、圧力容器の開口部を密封するように配置された破裂可能な流体密封シール、および圧力容器に貯蔵されたある量の実質的に非反応性の加圧ガスを含む。点火装置は圧力容器に固定され、作動されると、圧力容器の内部と流体連通する。有孔のガス発生剤用筐体が圧力容器の内部に配置され、圧力容器の中心軸に沿って、点火装置から反対の端へと延びている。
図1は、本発明に従う貯蔵ガスインフレータ10の1つの態様を示す。インフレータ10は、第1端62と第2端64を有する圧力容器12を含む。図1および図4を参照すると、第1の態様は、実質的に円筒形の金属インフレータボディを有する細長い容器12を含む。しかし、代替的なインフレータボディの種類およびデザインも、本発明の範囲から逸脱することなく使用可能であることが理解されるべきである。容器12は、長さ方向の中心軸Aおよび容器12の一端に形成された開口部60を有する。圧力容器は、打抜き、押し出し、ダイカスト、または他の金属成形により製造でき、例えば炭素鋼またはステンレス鋼から製造できる。
換言すると、シリコーンを燃料として用いるガス発生剤の群は、本発明で用いるのに特に好適であると考えられている。これらのガス発生剤はさらに、金属および非金属過塩素酸塩、例えば、過塩素酸カリウム、過塩素酸リチウム、過塩素酸アンモニウムを含む群から選択される酸化剤を含む。所望の場合は、これらのガス発生剤は、金属炭酸塩、金属重炭酸塩、金属シュウ酸塩、および金属水酸化物を含む群から選択される冷却剤をさらに含んでもよい。
本明細書中の用語「シリコーン」は、一般的な意味として理解される。Hawleyは、シリコーン(有機シロキサン)を、交互のシリコンおよび酸素原子であって種々の有機基(または官能基)がシリコンに付着したものからなる構造に基づくシロキサンポリマーの多数の群の任意のものとして記述している:
シリコーンの例は、米国特許第5,589,662号、第5,610,444号および第5,700,532号、および、Technology of polymer compounds and energetic materials, Fraunhofer-Institut fur Chemische Technologie (ICT), 1990に記載されたものを含み、各参照文献および資料は本明細書に参照として組み込まれる。
一般に、成分を加える順序は、それらが均一に混合される限り重要ではない。他の既知の湿式および乾式混合法も用いることができる。混合が完了すると、ガス発生剤成分は、細長い突き出し形態、球粒、板状、または顆粒などの特定の形に押し出しまたは成形される。
衝突事象の際には、衝突センサー(示されず)からの信号が点火装置18に伝達され、これによって点火装置18を起動し、推進剤14に点火する。カップ25は、点火装置18からの燃焼生成物の流れを、筐体22の第1端68のガス発生剤ストランド14へと導く。推進剤14の点火により、筐体22の内部に比較的迅速に燃焼ガスが生成される。推進剤ストランド14の燃焼が、第1端14aから第2端14bへと進むにつれて、ガスは、筐体22の開口24を通って、圧力容器12の内部へと排出される。
図8は、ガス発生システムが、エアバッグ40および点火装置18と電子的に通信する衝突センサーパッケージ42を含む車両乗員保護システムである、本発明のガス発生システムの例の模式図である。
Claims (12)
- 膨張式車両乗員保護システムにおいて用いるためのインフレータ(10)であって、
第1端(62)および第2端(64)、およびその中の開口部(60)を有する、圧力容器(12);
前記圧力容器(12)の開口部(60)を密封するように配置された、破裂可能なシール(30);
前記圧力容器(12)に貯蔵された、ある量の非反応性の加圧ガス;
前記圧力容器(12)に固定され、圧力容器(12)の内部と流体連通する、点火装置(18);
前記圧力容器(12)の内部に配置された有孔のガス発生剤用筐体(22)であって、前記筐体(22)は、ある長さ、第3端(68)、第4端(70)を有し、そして内部空洞を規定しており、第3端(68)は、前記点火装置(18)と前記内部空洞との間の流体連通を可能にするように配置され、第4端(70)は前記シール(30)と隣接しており、前記有孔筐体(22)は、その長さに沿って均等な間隔をおいて複数の開口(24)を有し、前記加圧ガスと前記内部空洞との間の流体連通を可能にしている、前記筐体(22);および
前記内部空洞内に収納され、前記筐体(22)の長さ方向に沿って延びている、ある量のガス発生剤組成物(48);
を含む、前記インフレータ(10)。 - 少なくとも部分的にガス発生剤(48)を囲むフィルター(74)をさらに含み、ガス発生剤(48)の燃焼によって生成されるガスをフィルタリングする、請求項1に記載のインフレータ(10)。
- フィルター(74)が、筐体(22)の内部空洞内の、ガス発生剤(48)と筐体(22)の間に配置され、ガス発生剤(48)の燃焼によって生成されるガスをフィルタリングする、請求項2に記載のインフレータ(10)。
- フィルター(74)が、筐体(22)外部の、筐体(22)と少なくとも一部の加圧ガスの間に配置され、ガス発生剤(48)の燃焼によって生成されるガスをフィルタリングする、請求項3に記載のインフレータ(10)。
- フィルター(74)が、筐体(22)の外表面に配置された、請求項4に記載のインフレータ(10)。
- ガス発生剤(48)が、ガス発生剤第1端(14a)およびガス発生剤第2端(14b)を有する細長いストランド(14)の形状をしており、点火装置(18)が、該ストランド(14)の燃焼を開始するために、該ガス発生剤ストランド(14)の第1端(14a)との流体連通を可能にするように配置された、請求項1〜5のいずれか一項に記載のインフレータ(10)。
- 加圧ガスが、酸素を含有しない、請求項1〜6のいずれか一項に記載のインフレータ(10)。
- 加圧ガスが、単一の成分を含む、請求項1〜7のいずれか一項に記載のインフレータ(10)。
- 加圧ガスがN2を含む、請求項8に記載のインフレータ(10)。
- 加圧ガスが、少なくとも2種の成分から形成されるガスを含む、請求項1〜7のいずれか一項に記載のインフレータ(10)。
- ガス発生剤組成物(48)が、燃料としてのシリコーンと、金属および非金属の過塩素酸塩からなる群から選択される酸化剤とを含む、請求項1〜10のいずれか一項に記載のインフレータ(10)。
- ガス発生システムであって、
ガスを発生するためのガス発生器;
前記ガス発生器内の圧力容器(12);
前記圧力容器(12)内の、非反応性の加圧ガス;
前記加圧ガスを流出させるための、前記圧力容器(12)に形成されたオリフィス;
前記圧力容器(12)のオリフィスを密封するための破裂可能なシール(30);
前記ガス発生器内の、前記シール(30)に隣接したガス発生剤用筐体(22)、ここで該筐体(22)は、その長さに沿って均等な間隔をおいて複数の開口(24)を有する;および
前記ガス発生剤用筐体(22)内のガス発生剤(48)であって、燃焼して、前記加圧ガスと連通する燃焼生成物を生成する、前記ガス発生剤(48);
を含む、前記ガス発生システム。
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