JPH0899595A - ガス発生装置 - Google Patents

ガス発生装置

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JPH0899595A
JPH0899595A JP7108809A JP10880995A JPH0899595A JP H0899595 A JPH0899595 A JP H0899595A JP 7108809 A JP7108809 A JP 7108809A JP 10880995 A JP10880995 A JP 10880995A JP H0899595 A JPH0899595 A JP H0899595A
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 エアバッグを外気温度に無関係に均等に膨張
させるガス発生装置を提供する。 【構成】 燃焼に際してガスを発生する材料及び該材料
の容器とを備え、該容器には、ガスをエアバッグ内に導
く第１の開口（７８）と、ガスをエアバッグ外に導く第
２の開口（８６）とが設けられている。該第１の開口
（７８）及び第２の開口（８６）は、カバー手段（７
６）によって覆われている。第１の開口（７６）を覆う
カバー手段（７６）は、容器内圧力が第１の所定圧力に
達すると破断して開口（２８６）を形成して、ガスを容
器内に導く。容器内圧力が第１の所定圧力よりも高い第
２の所定圧力に達すると、第２の開口（８６）を覆うカ
バー手段（７６）が破断して開口（２９０）を形成し
て、ガスを容器外に導く。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は衝突に際して車両乗員の
動きを抑止する車両乗員抑止装置を膨張させるガス発生
装置に関する。特に、本発明は衝突に際して車両乗員の
動きを緩衝するエアバッグを膨張させるガスを発生し、
過剰のガスを車両乗員抑止装置の外へ逃がす機能を備え
た膨張組立体に関する。
【０００２】
【従来の技術】衝突に際して車両乗員の動きを抑止する
既知の安全装置はエアバッグを含み、膨張組立体内のガ
ス発生材料から得るガス流によって膨張する。衝突に際
して車両乗員を充分に保護するためには、膨張組立体は
急速に大量のガスを発生してガスをエアバックに導く必
要がある。車両の衝突の時の外気は極めて高温の時も極
めて低温の時もある。このため、膨張組立体は外気温度
の広い範囲に亘って、エアバックを適切に膨張させる所
要量のガスを供給可能とする必要がある。
【０００３】外気温度が極めて低温の場合には、暖かい
場合よりも圧力上昇が遅く、このため、寒冷外気環境に
おいては、エアバックの膨張は所要目的を達成するには
過度に遅く又は不十分なものとなる。一方、外気温度が
上昇すればガス発生材料の燃焼速度が増加し、このた
め、外気温度が高い場合には、高圧が生じてエアバッグ
の展開速度は増加する。よって、外気温度に無関係なエ
アバッグの均等な機能が望ましい。
【０００４】更に、膨張組立体は、各種の道路走行間に
車両の受ける定常振動と衝撃負荷に耐えることを必要と
する。特に、膨張組立体内のガス発生材料は車両の凹凸
道路や深い穴を通る時の激しい振動と衝撃負荷に耐える
ことが重要である。
【０００５】膨張組立体の作動と耐久要求は極めて厳格
であるが、安全装置は顧客が受入れるためには安価とす
る必要がある。安全装置の部品は容易に組立てて車両に
取付ける必要がある。しかし、膨張組立体を車両に取付
けた後は、比較的長期間の車両走行中に受ける力に耐え
る必要がある。車両の衡突に際しては、膨張組立体は充
分にエアバッグを膨張させ得るガス量を急速に発生する
ことが必要である。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、車両乗
員抑止装置を膨張させるガスを発生する装置であって、
燃焼に際してガスを発生する材料と、該材料の容器とを
備え、該容器は、ガスを抑止装置内に導く複数の第１の
開口と、該第１の開口より小さく且つガスを抑止装置外
に導く複数の第２の開口と、該第１及び第２の開口を覆
うカバー手段を備え、該カバー手段は、第１の所定圧力
で破断して第１の開口を経てガスを抑止装置に流入さ
せ、さらに該第１の所定圧力より高い第２の所定圧力で
破断して第２の開口を経て抑止装置外にガスを流すこと
を特徴とする車両抑止装置用のガス発生装置が提供され
る。
【０００７】膨張組立体はガスをエアバックに導く第１
の通路とガスをエアバック外に導く第２の通路とを有す
る。膨張組立体の作動前は第１及び第２の通路は遮断さ
れている。充分な圧力が膨張組立体内に形成されれば、
第１の通路は開いてガスをエアバッグに導く。かくし
て、エアバックは比較的低圧を受けることなく、寒冷外
気条件でのエアバッグが遅く又は不十分に膨張する問題
は生じない。膨張組立体内の圧力が過度に高い時、例え
ば外気温度が高い時は第２の通路が開いてガスをエアバ
ック外に導く。かくして、エアバックは高い外気温度で
も過大ガス圧力を受けることはない。
【０００８】膨張組立体の第１及び第２の通路は異なる
圧力で開く。このために、第１及び第２の遮断手段とし
て、破断可能のフォイルを用いることが好ましい。該フ
ォイルが膨張組立体の第１及び第２の通路を覆う。第１
の通路は、第２の通路よりも大きな断面とする。かくし
て、第１の通路を覆うフォイルは第２の通路を覆うフォ
イルよりも低い圧力で破断する。
【０００９】
【実施例】本発明のガス発生装置を組み込んだ膨張性抑
止装置を参照しながら、本発明をさらに詳細に説明す
る。
【００１０】膨張性抑止装置 図１は膨張性抑止装置３０の車両の衝突前の非作動伏態
を示す。車両が衝突すればエアバック３２は図１の収縮
条件から図２の伸長条件に、膨張組立体３４からのガス
の急速な流出によって伸長する。エアバック３２が伸長
条件になれば、車両乗員の運動を抑止し、乗員が車両内
部の構造部材に激突するのを防ぐ。
【００１１】膨張性抑止装置３０は車両の種々の部分に
取付可能であるが、図１及び２に示す例では車両のダッ
シュボード３５に取付ける。抑止装置はダッシュボード
３５に固着した剛性金属反応容器３８を含む。膨張組立
体３４は反応容器３８内に取付け、初期ガス流が図２の
矢印４２に示す通り、エアバックを後方に乗員室内に膨
張させる。エアバック３２の膨張間の高温で膨張組立体
３４からの過剰ガスは図２の矢印４４に示す前方に排出
される。
【００１２】エアバックが膨張すれば、車両乗員の胴体
に係合し、衝突の誘起した力によって車両乗員がダッシ
ュボード３５に向けて前方に動くのを抑止する。エアバ
ッグ３２は急速に収縮して、乗員が車両から出ることを
妨害しない。エアバッグ３２を収縮させるために、好適
な例でエアバックを多孔性材料製としガスがバッグから
車両乗員室内に流出する。
【００１３】衝突が生起した時に、図示しない慣性セン
サが図３及び４に示す導線５０を経て信号を伝達し、膨
張組立体３４の左端の点火組立体即ち爆管５２を作動さ
せる。点火組立体５２からの高温ガスと炎はガス発生材
料を点火する。ガス発生材料６０は点火組立体５２を囲
む複数の円筒形グレイン（固形燃料）６４と点火組立体
５２から離間した複数の円筒形グレイン６６とを有す
る。点火組立体５２の作動と、グレイン６４、６６の点
火とは著しく急速であり、グレイン６４、６６の燃焼は
急速に生じて比較的大量のガスを急に発生する。
【００１４】グレイン６４、６６の燃焼によって発生し
たガスはグレイン６４、６６を囲む剛性円筒管７０の開
口から流れる。ガスはフィルタ組立体７２を流れる。フ
ィルタ組立体７２は火花及び／又は高温材料の粒子がエ
アバック３２に入るのを防ぐ。ガスは次にフォイルの層
７６に衝突し、充分な圧力が形成された時に破断する。
最後に、ガスは膨張ハウジング８４の円筒側壁８０の後
向き開口７８から反応容器３８、エアバッグ３２に流れ
る。膨張組立体が過剰ガスを発生した時は排出される。
過剰ガスはハウジング８４の前向き開口８６から乗員室
内に流れる。
【００１５】膨張組立体の点火装置 衝突が発生すれば、点火組立体５２はガス発生材料６０
に点火する。点火組立体５２は図５に示すハウジング９
０を有し、ハウジング８４の円形端部壁９２にねじこ
む。点火ハウジング９０は点火可能材料９６を収容し、
衝突が発生した時に導線５０を経て伝達される電流によ
って点火する。材料９６の点火は図５の点火材料９８を
作動させる。材料９８の作動は点火ハウジング９０の円
形端壁１０２を破壊する。これによって、高温ガス流は
グレイン６４、６６に向けられ、グレインに点火する。
【００１６】材料９８は各種の材料から選択でき、例え
ば、塩素酸チタニウムカリウム又は塩素酸ジルコニウム
カリウムとする。しかし、点火装置の点火による破壊作
用は避ける必要がある。特に高ピーク圧力によるグレイ
ンの破損を避けるのが重要である。硝酸ホウ素カリウム
の粒子寸法２０ミクロンは、材料９８としてピーク圧力
を最少にし、グレインの破損の可能性を最少にする。
【００１７】点火組立体のグレイン 点火組立体５２の点火に際して、グレイン６４、６６の
燃焼が急速に生じて短時間で大量のガスを発生する。グ
レイン６４、６６は高燃焼性の外面燃焼促進被覆を有
し、グレイン６４、６６の全外面の急速な点火を生ず
る。
【００１８】グレイン６４，６６はアルカリ金属のアジ
化物製とする。この化合物はＭＮ3として代表され、Ｍ
はアルカリ金属であり、好適な例でナトリウム又はカリ
ウム、最も好適な例でナトリウムとする。グレイン６
４，６６の組成は好適な例で、重量％基準で、アジ化ナ
トリウム６１〜６８％、硝酸ナトリウム０〜５％、べン
トナイト０〜５％、酸化鉄２３〜２８％、グラファイト
ファイバー２〜６％、ヒュームドシリカ１〜２％を含
む。好適な例で、グレインの組成は重量％基準で、アジ
化ナトリウム６３％、硝酸ナトリウム２．５％、ベント
ナイト２％、酸化鉄２６．５％、グラファイトファイバ
ー４％、ヒュームドシリカ２％とする。ヒュームドシリ
カは、キャボットマニュファクチャリング社から商標名
CAB-O-SIL、製品名EH5として市販されている。グラファ
イトファイバーは直径３〜５ミクロン、長さ４０〜８０
mil(１〜２mm)とする。
【００１９】グレイン６４，６６を製造する材料は、ほ
ぼ既知であるが、特にグラファイトファイバーを含む。
グラファイトファイバーはグレインを機械的に補強す
る。特に、グラファイトファイバーはグレインの亀裂を
防ぐ。グレインに亀裂を生じたときは、不時のグレイン
表面積の増加を生じ、グレインの燃焼速度を予測不可能
に加速する。さらに、グラファイトファイバーは機械的
補強となり、グレインが燃焼したときに強い構造の焼結
物を形成する。焼結物は、グレインの燃焼生成物を制御
する。尚、グラファイトファイバーは、グレインの燃焼
速度を４０％増加する。グレインは比較的低い温度、１
８００°F（１０００℃）付近で燃焼する。他のファイ
バー、例えばグラスファイバー又は銅ウールも使用でき
る。
【００２０】グレイン６４，６６の燃焼促進被覆の組成
は、重量％規準で、無機酸化剤、特に硝酸ナトリウム２
５〜３５％、ヒュームドシリカ１〜３％、ビトン又はテ
フロン等のフルオロエラストマー１０〜１５％、マグネ
シウム１５〜２５％、グラファイト１〜６％を含む。好
適な例で、被覆剤は、重量％基準で、アジ化ナトリウム
３４％、硝酸ナトリウム２８％、ヒュームドシリカ２
％、フルオロエラストマー１２％、マグネシウム１９
％、グラファイト５％を含む。通常は、被覆の前に粒子
全量に対して２〜３．５％の重量ゲインを有する。
【００２１】被覆に使用するヒュームドシリカはキャボ
ットマニュファクチャリング社から商標名CAB-O-SIL、
商品名EH5として市販されている。ヒュームドシリカの
粒子寸法は、０．０１ミクロンとする。マグネシウムの
粒子は４５ミクロンとする。マグネシウムの粒子寸法
は、４５ミクロンとし、アジ化ナトリウムの粒子寸法
は、好適な例で４ミクロンとする。
【００２２】図６に示す２個の円筒形グレイン６４は、
円筒形中央通路１０６内に図５に示す円筒形点火ハウジ
ング９０を収容する。通路１０６は、グレイン６４の両
端面１０８，１１０間を貫通する。通路１０６の中央通
路は円筒グレイン６４の中央軸線に一致する。
【００２３】両端部グレイン６４の燃焼速度とガス発生
量を最大にするために、複数の円筒通路１１２をグレイ
ン６４の両端面１０８，１１０間を貫通させる。通路１
１２の中央通路はグレイン６４の中央軸線に平行であ
り、中央通路１０６に平行である。図６に示すとおり、
通路１１２の中央軸線は、グレイン６４の中央軸線上に
共通中心を有する２個の内外同心円１１８，１１６上に
配置する。グレインの円１１６と円１１８の直径の比
は、２．９１：１．９３とする。
【００２４】内側円１１８上の通路１１２は、グレイン
の円周上て外側同心円１１６上の通路１１２の中心から
離間させる。即ち、グレイン６４の中心から外側同心円
１１６上の通路１１２の軸線に延長する半径は、グレイ
ン６４の中心から内側同心円１１８上の通路１１２の軸
線に延長する半径とは角度的にオフセットする。このた
め、各通路１１２の半径面は他の通路の中央軸線を含む
半径面から角度的にオフセットする。
【００２５】例えば、円１１８上の通路１１２ａと円１
１６上の通路１１２ｂとの間の角度オフセットは５度で
ある。通路１１２ａの中央軸線と円１１６上の通路１１
２ｃの中央軸線との間の角度オフセットは１５度であ
る。この角度オフセットを図６に示す。グレイン上の対
応する通路に関しても同様である。端部グレイン６４
は、２個の同心円上に３０個の通路１１２を配置する。
内側同心円１１８に１２個、外側同心円１１６上に１８
個を配置する。
【００２６】主グレイン６６は端部グレイン６４と同様
の構成とする。図７に示す通り、各主グレイン６６はグ
レインの中央軸線上に軸線を有する比較的小さな円筒中
央通路１２６を有する。通路１２６は主グレイン６６の
両端面１２８、１３０間に貫通する。更に、主グレイン
６６は複数の円筒通路１３４を軸線方向に、両端面１２
８、１３０間を貫通する。通路１３４の中央軸線は通路
１２６の中央軸線、グレイン６６の中央軸線に平行であ
る。通路１２６、１３４の断面は円形であり、直径は等
しく、全長に均等である。主グレイン６６の通路１２
６、１３４の直径は端部グレイン６４の通路１１２の直
径に等しい。
【００２７】通路１３４の中心はグレイン６６の中央軸
線に中心を有する同心円１３８、１４０、１４２上に均
等間隔で配置する。外側同心円１３８上に１８個、中間
同心円１４０上に１２個、内側同心円１４２上に６個と
する。かくして、各グレイン６６の両端面１２８、１３
０間に延長する通路の数は、グレイン６６の中央の通路
１２６を加算して３７個となる。
【００２８】主グレイン６６の均等な燃焼を促進するた
めに、同心円１３８、１４０、１４２上に配置した通路
１３４は同心円の円周に沿って同じ間隔とする。中央通
路１２６の軸線と同心円１４２上の通路１３４の軸線と
の半径方向間隔は、同心円１４２に沿う通路１３４の軸
線間の間隔に等しい。同心円１３８、１４０、１４２の
直径の比は２．９１：１．９３：１である。
【００２９】同心円１３８、１４０、１４２上の通路１
３４の軸線は他の同心円上の通路の軸線からグレインの
円周方向に離間する。即ち、グレイン６６の軸線から何
れの通路１３４の軸線に延長する半径もグレインの中心
から他の通路１３４の中央軸線に延長する半径から角度
的にオフセットする。同心円１３８、１４０、１４２上
の通路１３４の中央軸線と、他の同心円上の隣接通路の
中央軸線との間の角度オフセットの値は、どの通路を考
慮するかに応じて５〜３０度の間とする。一部の通路に
ついて角度オフセットを図７に示す。グレイン全周につ
いて対応する通路では同様である。グレイン６４、６６
の通路間隔は後述する通り、グレインの均等な燃焼を促
進する。
【００３０】通路１１２、１３４内に発生したガスは通
路から出てフィルター組立体７２、ハウジング８４を経
てエアバッグ３２に入り、エアバッグを膨張させる必要
がある。この流れのために、図４及び図５に示すスペー
ス１４８を隣接グレイン６４、６６の軸線方向端面問に
形成する。端部グレイン６４の軸線方向両端のスペース
１４８は図５の端面１０８、１１０の中央開口１０６か
ら、端部グレインの図６の円筒外側面に半径方向外方に
延長する。同様に、グレイン６６の両端のスペース１４
８は中央通路から図５及び図８の軸線方向両端面１２
８、１３０に沿って半径方向外方に、グレイン６６の円
筒外側面１５４に延長する。隣接グレイン６４、６６の
両端に、膨張組立体３４の各グレイン列の全範囲にわた
ってスペース１４８を形成し、膨張組立体の全長からの
均等なガス流が得られる。
【００３１】グレインの軸線方向端面１２８、１３０に
図８の軸線方向突出パッドすなわち突出部１５８、１６
０を形成して隣接グレイン間のスペース１４８を形成す
る。各パッド１５８、１６０は、図７に示すように中間
の同心円１４０及び外側の同心円１３８上に各々位置し
て、隣接する４個の通路１３８を頂点とする矩形すなわ
ち四角形の中心点を中心とする円形である。パッド１６
０を囲む通路１３４の四角配列は中間同心円１４０と外
側同心円１３８に沿った隣接２個の通路を含む。
【００３２】パッド１５８、１６０は外側及び中間同心
円１３８及び１４０間の中間の位置とする。各パッド１
５８、１６０の中央軸線はパッドを囲む四角配列の通路
１３４から等間隔とする。パッド１５８、１６０を内方
に中間同心円１４０と内側同心円１４２との問とすれ
ば、主グレイン６６に３個のパッドのみが形成でき、外
側及び中間同心円１３８及び１４０の間とすれば６個の
パッドとなる。
【００３３】図７及び図８は主グレイン６６のパッド１
５８、１６０を示し、図５及び図６は端部グレイン６４
の突出パッド１６４、１６６を軸線方向端面１０８、１
１０に形成する。端部グレイン６４の突出パッド１６
４、１６６は、主グレイン６６の突出パッド１５８、１
６０と同様に、通路１１２の四角配列内の中央の位置と
する。端部グレイン６４の突出パッド１６４、１６６
は、主グレイン６６の突出パッド１５８、１６０の同心
円１４０、１４２間の配置と同様に、同心円１１６、１
１８間に配置する。
【００３４】あるグレインの突出パッドは隣接グレイン
の突出パッドに接触してグレイン６４、６６間に等寸法
のスペース１４８を形成する。即ち、図５の左端の端部
グレイン６４は６個の右方に突出する突出パッド１６６
を有し、次の端部グレイン６４の左方に突出する突出パ
ッド１６４に接触する。かくして、端部グレイン６４の
端面１０８、１１０間にスペース１４８を形成し、この
スペースの軸線方向の寸法は突出パッド１６４、１６６
の軸線方向の合計寸法になる。スベース１４８の軸線方
向寸法はグレイン６４の通路１１２の直径にほぼ等し
い。
【００３５】同様に、端部グレイン６４の図５の右端の
突出パッド１６６は左端主グレイン６６の左方突出パッ
ド１６０に接触して端部グレイン６４と主グレイン６６
との間にスペース１４８を形成する。図５の右方に突出
する主グレイン６６のパッド１５８は次の隣接する主グ
レイン６６の左方突出パッド１６０に係合して両主グレ
イン６６問にスペース１４８を形成する。凡ての突出パ
ッド１５８、１６０、１６４、１６６は同じ寸法形状で
ある。グレイン６４、６６間のスペース１４８は凡て同
じ寸法形状である。図示の突出パッド１５８、１６０、
１６４、１６６はグレイン６４、６６の両端から突出す
るがパッドを各グレインの一端から突出させることもて
き、この場合はグレイン間のスペース１４８は１個の突
出パッドによって形成され、図示の２個の突出パッドの
接触係合の形成とは異なる。
【００３６】膨張組立体のグレインリテーナー 図９に示されるように、グレイン６４、６６は、複数の
リテーナー管１７０、１７２、１７４によって相互に同
心に保持され、車両の作動中に生ずる力に対して緩衝さ
れる。中空リテーナー管１７０、１７２、１７４は端部
グレイン６４の外側１５０の図６のＶ型ノッチ１７０に
係合し、主グレイン６６の外側１５４の図７のＶ型ノッ
チ１８０に係合する。中空円筒リテーナー管１７０、１
７２、１７４は弾性の変形可能材料、好適な例でシリコ
ンゴム製とする。
【００３７】図９のリテーナー管１７０は曲げて２本の
平行の脚１８８、１９０を中間セクション１９２で連結
する。リテーナー管１７２、１７４も同様に曲げて平行
脚１９４、１９６、１９８、２００を形成する。図５に
示すように、リテーナー管１７０の脚１８８、１９０は
端部グレインの直径方向に対向したノッチ１７８と主グ
レイン６６の直径方向に対向したノッチ１８０とに係合
する。脚１９４、１９６、１９８、２００も同様に、端
部及び主グレイン６４、６６のノッチに係合する。脚１
８８、１９０、１９４、１９６、１９８、２００の連結
セクションは長手方向グレイン列の最後のグレイン、即
ち図４の右端の主グレイン６６の端面を横切って延長す
る。
【００３８】リテーナー管１７０、１７２、１７４の脚
はグレインを相互に同心に保持し、端部グレインの通路
１１２と主グレイン６６の通路１３４とは凡て互いに同
心に配置される。このため、グレイン６４、６６は長手
方向に延長する円筒形の列として重なる。
【００３９】リテーナー管１７０、１７２、１７４が剛
性の孔明き管７０内に係合して、端部グレイン６４及び
主グレイン６６を孔明き管７０内に同心の離間した関係
に支持する。リテーナー管１７０、１７２、１７４の脚
１８８、１９０、１９４、１９６、１９８、２００の外
側面は孔明き管７０の円筒内面に接触係合して端部グレ
イン６４及び主グレイン６６を管７０内に同心関係に支
持する。
【００４０】図５に示されるように、端部グレイン６４
及び主グレイン６６の外側面１５０、１５４と孔明き管
７０の内面との間のスペースはグレイン６４、６６と管
７０との間に内側プレナム室２０６を形成する。プレナ
ム室は膨張組立体３４の全長に延長しリテーナー管１７
０、１７２、１７４の脚１８８、１９０、１９４、１９
６、１９８、２００の間に形成する弧状室の環伏列によ
って形成される。グレイン６４、６６問の凡てのスペー
ス１４８はプレナム室２０６に連通し、管７０とフィル
ター組立体７２の全長の圧力を均等にした後にガスはフ
ィルター組立体を通る。
【００４１】リテーナー管１７０、１７２、１７４は中
空であり、弾性可撓性材料製であり、リテーナー管が膨
張組立体３４に伝達された振動と衝撃を減衰してグレイ
ン６４、６６に伝達する。リテーナー管１７０、１７
２、１７４の脚１８８、１９０、１９４、１９６、１９
８、２００は僅かに弾性圧縮可能であり、グレインが管
７０に接触せずに管７０に対して動き得る。図４に示す
ように、グレイン６４、６６の長手方向両端はシリコン
ゴムの封鎖剤の弾性円形部材２１０、２１２に係合して
封鎖と緩衝を行う。ロールピン即ち弾性割り金属管を使
用しても同様の効果が得られる。
【００４２】膨張組立体のグレインの燃焼 点火組立体５２を作動すればグレイン６４、６６の全露
出面の燃焼が生ずる。これは数ミリ秒で生起する。超音
速燃焼波は同心の通路１１２、１３４を通り、軸線方向
端面１０８、１１０、１２８、１３０を横切って拡が
り、グレイン６４、６６の外面１５０、１５４に拡が
る。通路１１２、１３４は火炎の急速拡散を可能にす
る。通路を均等な配置としたため、グレイン全体の燃焼
は均等である。グレイン６４、６６は露出面から急速に
燃焼する。主グレイン６６の燃焼の様子は図１０に線図
として示す。
【００４３】グレイン６６が円筒外面１５４から燃焼す
る際にグレインの材料は円形前線に沿って半径方向内方
に燃焼し、図１０の前線２１８として示す。
【００４４】図１０の線図において、通路１３４の内面
からのグレイン材料の燃焼は外方に拡がり、燃焼前線２
１８が大部分の通路に関して隣接通路の燃焼前線に交叉
する。同様に、グレインの外面１５４からの燃焼前線２
１６は半径方向最外側の通路１３４からの外方に燃焼す
る前線２１８に交叉する。
【００４５】図１０のグレイン６６が燃焼すれば、グレ
インの面付近に焼結物２２４が形成される。焼結物２２
４は構造的にグレイン６６の未燃焼材料より弱い。グレ
イン６６の各面からの燃焼前線２１６、２１８がほぼ同
時にグレイン６６の各部で互いに交叉するため、グレイ
ンの燃焼間の構造強度は維持される。グレインにグラフ
ァイトファイバーを添加したため、焼結物の構造強度は
最大となる。
【００４６】端部グレイン６４及び主グレイン６６が、
図１０に主グレイン６６に関して示したと同様に燃焼す
れば、グレイン内を貫通する通路１１２、１３４内にガ
スが発生する。このガスは通路１１２、１３４の開放端
からグレイン６４、６６間の半径方向に延長するスペー
ス１４８に導入される。ガスはスペース１４８内を半径
方向外方に流れ、管７０とグレイン６４、６６の外面と
の間のプレナム室２０６に入る。
【００４７】プレナム室２０６内のガスは管７０の開口
２２８を経てフィルター組立体７２に入る。ガスの発生
及びスペース１４８からのプレナム室２０６への流入は
著しく早いが、プレナム室２０６は流体圧力を管７０の
内面全長に沿って均圧させているので、管７０の全長の
等寸法の開口２２８を通る流量はほぼ均等である。かく
して、膨張組立体３４の全長に関してエアバッグ３２に
均等に流入する。
【００４８】膨張組立体のフィルタ組立体 図１１に示す円筒形フィルタ組立体７２はグレイン６
４、６６からの高温の粒子がエアバッグの膨張間にエア
バッグ３２に入るのを防ぐ。フィルタ組立体７２は剛性
円筒形孔明き管７０を囲んで巻き、孔明き管７０に直接
巻いた２４メッシュの２層のスクリーン２４０、２４２
を含む。鋼ウールの１層２４４と第３の２４メッシュの
層２４６を２層のスクリーン２４０、２４２の上に巻
く。セラミックグラスウールの１層２４８、鋼ウールの
層２５０を次にフィルタ組立体に巻く。２４メッシュの
スクリーンの層２５２を鋼ウールの層２５０上に巻く。
セラミックグラスウールの第２の層２５４、鋼ウールの
他の層２５６、２４メッシュのフィルタ層２５８を巻い
て完成する。
【００４９】外側フィルタ層２５８とフォイルの層７６
との間に外側プレナム室２６２を形成する。管伏円筒形
プレナム室２６２のスペースは８メッシュのスクリーン
の円筒形層２６４によって形成する。
【００５０】フィルタ組立体７２は複数のスクリーン、
鋼ウール、セラミックグラスウールの層を管７０の周囲
に巻いて形成する。フィルタ組立体７２を形成するには
図１２に示す平なスクリーンの層２７０を布置する。鋼
ウールの平な層２７２をスクリーンの層２７０の上に置
く。ファイバーグラスの平な層２７４を綱ウールの上に
置く。円筒形管７０を図１２の左方に転動させ、図１３
の位置で管７０の周囲に２４メッシュの２層２４０、２
４２が形成される。管７０を更に転動すれば鋼ウールの
層２４４とスクリーンの層２４６を管７０に巻く。管７
０を更に転動すれば、図１５の位置でスクリーン２７
０、鋼ウール２７２、セラミックグラスウール２７４を
管７０に巻き、鋼ウールの層２４８、２５４、セラミッ
クグラスウールの層２５０、２５６、２４メッシュのス
クリーンの層２５２、２５８を形成する。管７０の各回
転は約３７０度である。これによって、管の各層の端部
は食い違う。
【００５１】最後に、図１１に示す極めて粗い８メッシ
ュのスクリーンのプレナム形成層２６４をスクリーンの
外層２５８上に巻く。全体の円筒形パッケージを膨張ハ
ウジング８４内に置き、ハウジング内には圧力制御スト
リツプのフォイル７６を既に固着する。
【００５２】膨張組立体の圧力制御 温暖な環境でエアバッグ３２を膨張させれば、グレイン
６４、６６の燃焼による高温ガスの発生速度は寒冷な環
境での同じ高温ガス発生速度の場合よりはエアバッグ３
２内の圧力の形成は早い。しかし、寒冷、温暖な環境共
にエアバッグ３２を均等に膨張させることが希望されて
いる。温暖、寒冷環境共にエアバッグ３２を均等に膨張
させる問題は、グレイン６４、６６の燃焼速度が温度の
上昇と共に増加するので解決が困難である。
【００５３】温暖、寒冷環境共にエアバッグ３２を均等
に膨張させるために、膨張ハウジング８４の円筒壁８０
の内面に図１６に示す圧力制御層７６のフォイルを形成
する。フォイル層７６は円筒形とし、長手方向に廷長す
るジョイント２８２によって封鎖する。グレイン６４、
６６の燃焼の前は、フォイル層７６は膨張ハウジング９
４の円筒形側壁８０の図１６に示す後向き開口７８を封
鎖する。更に、フォイル層７６はハウジング側壁８０の
前向き開口８６を封鎖する。
【００５４】グレイン６４、６６の燃焼開始の際に、ガ
スは図１１のプレナム室２６２に入りフォイル層７６の
円筒内壁に圧力を作用する。この流体圧力はフォイルを
外方にハウジングの内面に抑圧する。プレナム室内の圧
力が増加して所定値に達すれば、フォイル層７６は破断
してハウジングの後向き開口７８に接した開口２８６を
図１７に示す通りに形成する。
【００５５】プレナム室２６２内の流体圧力がフォイル
開口２８６を形成する前に増加すれぼ、開口７８を閉鎖
するフォイルの図１８の支持のない円形部２８８に作用
する流体圧力は増加する。所定の圧力でフォイルは開口
７８の円形縁部２９０で破断しフォイル層７６に図１７
の開口２８６が形成される。ここで、図２に示すよう
に、高圧ガスはプレナム室２６２から反応罐３８を経て
エアバッグ３２に入る。図１８には１個の開口７８を示
すが、図３に示す通り、多数の長手方向列とした後向き
開口７８を有することもできる。
【００５６】エアバッグ３２が膨張すれば、エアバッグ
内の流体圧力、及びプレナム室２６２内の流体圧力は増
加する。第２の高い所定の流体圧力がプレナム室２６２
内に生じた時は、ハウジング側壁８４の前向き開口８６
に接したフォイル層７６が破断して図１９の開口２９０
を形成する。このため、過剰ガスはプレナム室２６２、
膨張組立体３４から前方に乗員室に、又は導管を経て外
気に排出される。フォイル層７６が図２０に示す円形縁
部２９４に圧着されればフォイル層は破断して開口２９
０を形成する。
【００５７】フォイル層７６に後向き開口２８６が形成
される前に前向き開口２９０が形成されるのを防ぐため
に、開口７８を開口８６よりも著しく大きな直径とす
る。このため、フォイルの開口７８部分の未支持面積は
開口８６を覆う未支持面積より大きい。即ち、開口７８
でのフォイル破断圧力は開口８６でのフォイル破断圧力
より低圧である。
【００５８】開口７８、８６の寸法を選択して開口２８
６、２９０の形成を２種の異なる所定の圧力とする。図
１８及び２０の開口７８、８６の円形縁部２９０、２９
４を形成する製造公差によって、フォイル層７６に各開
口２８６、２９０を形成する流体圧力は１０％の偏差が
ある。各開口を形成する特定圧力の偏差に無関係に、２
種の予め選択した圧力は、後向き開口２８６が確実に前
向き開口２９０よりも前に形成される。開口２８６と開
口２９０の直径の比は４：３とする。
【００５９】空気吸引 グレイン６４、６６の燃焼に際して、図２に示す高圧ガ
ス流４２が膨張組立体３４からエアバッグ３２内に流出
する。エアバッグ３２に入る高圧ガス流を補助する外気
吸引は反応罐３８の側壁３００、３０２に形成した開口
２９６、２９８を経て入る。吸引空気はグレイン６４、
６６の燃焼によって発生した高温ガスに混合してエアバ
ッグ３２を膨張させるガスを冷却する傾向となる。更
に、吸引空気はグレイン６４、６６の燃焼によって発生
すべきガス量を減少する。
【００６０】膨張組立体３４からガス４２の流れを生ず
る前は開口２９６、２９８は、図１及び図２に示す一方
弁装置３０６、３０８によって閉鎖する。弁装置３０６
はフラップ３１０を含み、フォイルのシート３１２の一
部で形成する。弁装置３０６の第２のフラップ３１４は
エアバッグ３２の材料の一部で形成する。一方弁装置３
０６が図１の閉鎖位置にあれば、フラップ３１４は反応
罐３８の内面に係合し、フラップ３１０はフラップ３１
４の端部を覆う。
【００６１】グレイン６４、６６が燃焼してガス流４２
を発生すれば、ガス流は反応罐３８の一方弁３０６の付
近内側に低圧部を生ずる。この低圧によって、外気圧は
フラップ３１０、３１４を図１の閉鎖位置から図２の開
放位置に動かす。ここで、図２の外気流３２０は罐３８
内に吸引される。この吸引空気流は膨張組立体３４から
のガス流を補助する。
【００６２】一方弁３０６の開と同時に弁３０８も開
く。これはフォイルのシート３１２の一部で形成するフ
ラップ３２４とエアバッグ３２の材料の一部で形成する
フラップ３２６とを、前述の弁装置３０６のフラップ３
１０、３１４と同様に、閉鎖位置から開放位置に動か
す。
【００６３】エアバッグ内の流体圧力が増加して図１９
の圧力制御フォイル層７６の前向き開口２９０を形成す
る値に達すれば、過剰ガス流４４はフォイル３１２の層
の開口３３２、３３４から反応罐３８の前向き端の一致
した開口３３８、３４０に流れる。フラップ形成フォイ
ル層３１２は膨張組立体３４によって反応罐３８に抑圧
された位置を保つ。
【００６４】エアバッグの取付 エアバッグの材料は図２１に示すエアバッグ取付装置３
５０によって反応罐３８の長方形開口端に固着される。
エアバッグ取付装置３５０はポケット３５４に挿入した
金属捧３５２を含む。ポケット３５４はエアバッグの材
料を折返して縫い線３５６で縫って形成する。
【００６５】エアバッグ３２の材料と捧３５２とは罐例
壁３００の縁部に所要のステープル３６０によって連結
する。図２１は１個の捧３５２とステープル３６０を示
すが、罐３８の片側にエアバッグ材料の片側を固着する
ためのポケット内に４本の棒を使用する。反応罐３８の
長方形、後向きの開口端に沿って夫々の捧３５２が固着
されてエアバッグ３２を反応罐３８に確実に連結する。
【００６６】エアバッグと反応罐との連結の第２の実施
例を図２２に示す。この連結はエアバッグ３２の材料の
ポケット３６６内に入れたストリップ３６４によって形
成するトグルロックである。ストリップ３６４と反応罐
側壁とをクリンプしてエアバッグ３２の材料をストリッ
プ３６４と側壁との間に固着する。反応罐３８の長方形
開口端に沿った複数の位置でクリンプ作動を行う。
【００６７】
【発明の効果】膨張組立体３４は図３及び図１６に示す
第１の通路７８を有してガスをエアバッグ３２に導き、
図１６及び図１９に示す第２の通路８６によって過剰ガ
スをエアバッグ外に導く。第１及び第２の通路７８、８
６は膨張組立体３４の作動前は閉鎖されている。膨張組
立体３４の作動後に、第１の通路７８は膨張組立体内に
充分な圧力が形成された後に開き、ガスをエアバッグ３
２に導く。かくして、エアバッグ３２は寒冷天候条件で
の比較的低圧によってエアバッグが遅く又は不適当に膨
張する低圧を受けることはない。膨張組立体内の圧力が
外気温度の高い条件等で過度に高い時は、第２の通路８
６が開いてガスをエアバッグ外に排出する。このため、
外気温度が高い場合もエアバッグが過大圧力を受けるこ
とはない。
【００６８】膨張組立体３４の第１及び第２の通路７
８、８６は異なる圧力で開く。即ち、膨張組立体の第１
及び第２の通路を破断可能のフォイル層７６で覆い、第
１の通路７８は第２の通路８６より大きな断面積とす
る。かくして、第１の通路７８を覆うフォイル７６は、
第２の通路８６を覆うフォイルよりも低圧て破断する。
【００６９】本発明を好適な実施例について説明したが
本発明は各種の変形が可能である。実施例並びに図面は
例示であって本発明を限定するものではない。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は膨張性抑止装置の車両衝突前の部分断面
図
【図２】図２は図１の抑止装置の衝突後の膨張状態を示
す部分断面図
【図３】図３は、図１及び図２の抑止装置に使用する膨
張組立体の説明図
【図４】図４は、図３の膨張組立体のハウジングとガス
発生材料のグレインの配置を示す断面図
【図５】図５は、図４の膨張組立体の部分拡大断面図
【図６】図６は、図５の６―６線に沿いグレインの形伏
を示す平面図
【図７】図７は、図５の７―７線に沿い他のグレインの
形伏を示す平面図
【図８】図８は、図７の８―８線に沿い通路の貫通を示
す断面図
【図９】図９は、グレインの位置決め支持用リテーナー
管の説明図
【図１０】図１０は、グレインの一部の燃焼過程を示す
部分説明図
【図１１】図１１は、図３及び図４の膨張組立体に使用
するフィルタの部分拡大断面図
【図１２】図１２は、図１１のフィルタの製造過程の最
初の過程の説明図
【図１３】図１３は、フィルタの２層のスクリーンを巻
いた図
【図１４】図１４は、更に鋼ウール層を巻いた図
【図１５】図１５は、更にファイバーグラス層と鋼ウー
ル層とスクリーン層とを巻いた図
【図１６】図１６は、膨張組立体のハウジングと発生ガ
ス圧力制御用フォイルの関係を示す部分断面図
【図１７】図１７は、図１６のフォイルが破断してエア
バッグにガスを供給する断面図
【図１８】図１８は、フォイルとハウジング開口との関
係を示す部分拡大断面図
【図１９】図１９は、膨張組立体から過剰ガス排出間の
フォイルとハウジングを示す断面図
【図２０】図２０は、過剰ガス排出開口とフォイルを示
す部分拡大断面図
【図２１】図２１は、エアバッグを反応罐に取付ける部
分拡断面図
【図２２】図２２は、エアバッグ取付の第２の実施の断
面図
【符号の説明】
３０：膨張性抑止装置 ３２：エアバッグ ３４：膨張組立体 ３８：反応罐 ５２：点火組立体 ６４、６６：グレイン ７０：円筒管 ７６：圧力制御層 ７２：フィルタ組立体 ７８、８６：開口（ガス通路） ８４：膨張ハウジング １１２、１２６、１３４：貫通通路 １１６、１１８、１３８、１４０、１４２：同心円 １４８：スペース １５８、１６０、１６４、１６６：突出パッド １７０、１７２、１７４：リテーナー管 １８０：Ｖ型ノッチ ２０６、２６２：プレナム室 ２１６、２１８：燃焼前線 ２８６、２９０：フォイル破断開口 ２９６、２９８：空気吸引開口 ３０６、３０８：一方向弁 ３１０、３１４、３２４、３２６：フラップ

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】車両乗員抑止装置を膨張させるガスを発生
    する装置であって、 燃焼に際してガスを発生する材料と、 該材料の容器とを備え、 該容器は、ガスを抑止装置内に導く複数の第１の開口
    と、該第１の開口より小さく且つガスを抑止装置外に導
    く複数の第２の開口と、該第及び第２の開口を覆うカバ
    ー手段を備え、 該カバー手段は、第１の所定圧力で破断して第１の開口
    を経てガスを抑止装置に流入させ、さらに該第１の所定
    圧力より高い第２の所定圧力で破断して第２の開口を経
    て抑止装置外にガスを流すことを特徴とする車両抑止装
    置用のガス発生装置。
  2. 【請求項２】 特許請求の範囲第１項に記載の発明であ
    って、前記第１及び第２の開口を覆うカバー手段は、前
    記第１及び第２の所定圧力で破断可能の材料を備えるこ
    とを特徴とするガス発生装置。
  3. 【請求項３】 特許請求の範囲第１項に記載の発明であ
    って、前記第１の開口の各開口は、前記第２の開口の各
    開口よりも大きな面積であることを特徴とするガス発生
    装置。
  4. 【請求項４】 車両乗員抑止装置を膨張させるガスを発
    生する装置であって、 燃焼に際してガスを発生する材料と、 該材料の容器と、 発生したガスを流す容器内のフィルタとを備え、 該容器は、ガスを抑止装置に導く第１の通路と、ガスを
    抑止装置外に導く第２の通路とを有し、 該第１及び第２の通路は、それぞれ第１及び第２の通路
    を遮断する第１及び第２の遮断手段を備え、該遮断手段
    置は異なる圧力で開いて容器内圧力が所定値に達した時
    にガスを第１の通路を経て抑止装置に流入させ、容器内
    圧力が該所定値より高い値に達した時に過剰ガスを第２
    の通路を経て抑止装置外に流すことを特徴とする車両抑
    止装置用ガス発生装置。
  5. 【請求項５】 特許請求の範囲第４項に記載の発明であ
    って、前記第１及び第２の遮断手段は、前記第１及び第
    ２の通路を遮断する破断可能のフォイルの―部とし、前
    記第２の通路は第ｌの通路よりも小さな流通面積を有す
    ることを特徴とするガス発生装置。
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