JPH0637159B2 - ガス発生装置とその製造方法 - Google Patents
ガス発生装置とその製造方法Info
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- JPH0637159B2 JPH0637159B2 JP63252177A JP25217788A JPH0637159B2 JP H0637159 B2 JPH0637159 B2 JP H0637159B2 JP 63252177 A JP63252177 A JP 63252177A JP 25217788 A JP25217788 A JP 25217788A JP H0637159 B2 JPH0637159 B2 JP H0637159B2
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はガス発生装置に関する。さらに詳細には、本発
明は、車両受動型抑制膨張可能激突保護バッグ、すなわ
ちガスバッグをすばやく膨張させるためのガスを発生す
るため、固体燃料ガス発生体成分の燃焼を利用するガス
発生装置に関する。
明は、車両受動型抑制膨張可能激突保護バッグ、すなわ
ちガスバッグをすばやく膨張させるためのガスを発生す
るため、固体燃料ガス発生体成分の燃焼を利用するガス
発生装置に関する。
アダムス(Adams)等の米国特許第 4,547,342号公報およ
びジョルゲンセン(Jorgensen)等の米国特許第 4,005,87
6号公報に示された膨張装置は、これらは本発明の譲受
人に譲渡されているが、アダムス(Adams)等の特許にお
いて６２で示されさらにジョルゲンセン(Jorgensen)等
の特許において１０で示される圧縮された錠剤の型式
（アスピリン錠と同様の形状）のガス発生体を有し、こ
のガス発生体は膨張装置の燃焼室中にランダムに詰めら
れる。この圧縮された錠剤の使用はほとんどの目的に十
分満足であるが、錠剤は燃焼のための高い初期表面積を
有しこのため望ましいおだやかな膨張開始を提供できな
い。
びジョルゲンセン(Jorgensen)等の米国特許第 4,005,87
6号公報に示された膨張装置は、これらは本発明の譲受
人に譲渡されているが、アダムス(Adams)等の特許にお
いて６２で示されさらにジョルゲンセン(Jorgensen)等
の特許において１０で示される圧縮された錠剤の型式
（アスピリン錠と同様の形状）のガス発生体を有し、こ
のガス発生体は膨張装置の燃焼室中にランダムに詰めら
れる。この圧縮された錠剤の使用はほとんどの目的に十
分満足であるが、錠剤は燃焼のための高い初期表面積を
有しこのため望ましいおだやかな膨張開始を提供できな
い。
膨張装置特性を比較的遅い膨張開始で速い作動時間とい
う要求に適合するようにつくることができることが望ま
しい。この要求は燃焼表面中性がランダムに詰められる
圧縮された錠剤の形状より改良されまたは増大されるよ
うなガス発生体の形状により達成される。
う要求に適合するようにつくることができることが望ま
しい。この要求は燃焼表面中性がランダムに詰められる
圧縮された錠剤の形状より改良されまたは増大されるよ
うなガス発生体の形状により達成される。
燃焼表面中性は、燃焼過程の間における異なる時間での
燃焼表面積の変化に関する。燃焼表面中性は特定のガス
発生体形状によって増大するにつれて、燃焼過程での任
意の時点で燃焼表面積は、より均一になる。改良された
燃焼表面中性は初期圧力ピークを減少させる効果を有す
るので、よりおだやかな膨張開始を提供できる。末期に
おけるより少ない表面積が減少を有する改良されまたは
増大された燃焼表面中性が望ましく、これによってより
均一な膨張ガスの流れの変遷とガス発生体のより良い利
用とを可能にすることができる。
燃焼表面積の変化に関する。燃焼表面中性は特定のガス
発生体形状によって増大するにつれて、燃焼過程での任
意の時点で燃焼表面積は、より均一になる。改良された
燃焼表面中性は初期圧力ピークを減少させる効果を有す
るので、よりおだやかな膨張開始を提供できる。末期に
おけるより少ない表面積が減少を有する改良されまたは
増大された燃焼表面中性が望ましく、これによってより
均一な膨張ガスの流れの変遷とガス発生体のより良い利
用とを可能にすることができる。
ランダムに詰められた圧縮された錠剤により得られる容
積充填度は一般に５５から５７％である。これは、錠剤
間に形成される隙間空間のためである。エアバックシス
テムを車両中に詰め込むための容積的な制限と、大きさ
および重さを減少させるという不変の要求のために、容
積充填度を増大させることが好ましく、これにより、燃
焼室の大きさは、ガス発生体材料の量に対して小さくで
きる。
積充填度は一般に５５から５７％である。これは、錠剤
間に形成される隙間空間のためである。エアバックシス
テムを車両中に詰め込むための容積的な制限と、大きさ
および重さを減少させるという不変の要求のために、容
積充填度を増大させることが好ましく、これにより、燃
焼室の大きさは、ガス発生体材料の量に対して小さくで
きる。
運転者側の膨張装置を、速くかつ均一な燃焼を促進する
ために隣接するディスクの間に配置された分離手段を有
する離されたディスク状の型式の膨張装置とするため、
燃焼可能な花火材料で形成することが提案されている。
この点に関し、ラドケ(Radke)の米国特許第 3,901,530
号公報およびラドケ(Radke)等の米国特許第 4,131,300
号公報を参照されたい。乗客側の膨張装置についても、
燃焼料をウェーファにプレスし、衝撃や振動から各ウェ
ーファを緩衝するためウェーファの間に推進剤のパウダ
ー均一に配置するため、さらに全てのウェーファのほと
んど即座の点火のため各ウェーファの間にあけることが
提案されている。この点について、ウィルヘルム(Wilhe
lm)の米国特許第 4,158,696号を参照されたい。
ために隣接するディスクの間に配置された分離手段を有
する離されたディスク状の型式の膨張装置とするため、
燃焼可能な花火材料で形成することが提案されている。
この点に関し、ラドケ(Radke)の米国特許第 3,901,530
号公報およびラドケ(Radke)等の米国特許第 4,131,300
号公報を参照されたい。乗客側の膨張装置についても、
燃焼料をウェーファにプレスし、衝撃や振動から各ウェ
ーファを緩衝するためウェーファの間に推進剤のパウダ
ー均一に配置するため、さらに全てのウェーファのほと
んど即座の点火のため各ウェーファの間にあけることが
提案されている。この点について、ウィルヘルム(Wilhe
lm)の米国特許第 4,158,696号を参照されたい。
提案された積み重ねられたウェーファの使用により高い
溶液充填度が可能となるが、前述のようにより円滑な特
性のため燃焼表面中性を改良することを可能とする一
方、フィルタの詰まりを減少し清浄なガスを供給するた
め固定微粒子の良好な濾過が得られるようにウェーファ
が積み重ねられることが好ましい。ウェーファの間の推
進剤パウダーの配置は、燃焼の速い開始となり、高い初
期圧力ピークと減少された燃焼表面中性とのため好まし
くない。
溶液充填度が可能となるが、前述のようにより円滑な特
性のため燃焼表面中性を改良することを可能とする一
方、フィルタの詰まりを減少し清浄なガスを供給するた
め固定微粒子の良好な濾過が得られるようにウェーファ
が積み重ねられることが好ましい。ウェーファの間の推
進剤パウダーの配置は、燃焼の速い開始となり、高い初
期圧力ピークと減少された燃焼表面中性とのため好まし
くない。
固定ガス発生体はウェーファまたは錠剤にプレスされる
と一般に硬くてもろいので、膨張装置燃焼室中を動いた
りがたがたしていると破壊されたり破損されたりする。
車両の中で長年の間十分な状態を保証するため、ガス発
生体が動かず、破損せず、他のガス発生体ウェーファや
硬い燃焼装置面とこすって摩滅しないように積め込まれ
ることも望ましい。
と一般に硬くてもろいので、膨張装置燃焼室中を動いた
りがたがたしていると破壊されたり破損されたりする。
車両の中で長年の間十分な状態を保証するため、ガス発
生体が動かず、破損せず、他のガス発生体ウェーファや
硬い燃焼装置面とこすって摩滅しないように積め込まれ
ることも望ましい。
このため発明の目的は、円滑な膨張特性のための良好な
燃焼表面中性を有するガス発生体形状を提供することが
できる。
燃焼表面中性を有するガス発生体形状を提供することが
できる。
本発明の他の目的は、フィルタの目詰まりを減少し膨張
ガスが清浄であるようなガス発生体形状を提供すること
である。
ガスが清浄であるようなガス発生体形状を提供すること
である。
さらに本発明の目的は、膨張装置が車両中に保持されな
ければならない長年の間、ガス発生材料が容易に破損し
たり破壊したりしないようなガス発生体形状を提供する
ことである。
ければならない長年の間、ガス発生材料が容易に破損し
たり破壊したりしないようなガス発生体形状を提供する
ことである。
さらに本発明の他の目的は、高い容積充填度を有するこ
とにより燃焼室の大きさを減少できるガス発生体形状を
提供することである。
とにより燃焼室の大きさを減少できるガス発生体形状を
提供することである。
またさらに本発明の目的は、頑丈で、信頼性がありかつ
低価な膨張装置用ガス発生体の形状を提供することであ
る。
低価な膨張装置用ガス発生体の形状を提供することであ
る。
上記問題点を解決するために本発明によれば、燃焼室手
段と、複数の燃焼ガス発生材料ウェーファと、複数の網
状クッション部材と、前記ウェーファに点火する手段
と、前記燃焼室手段から発生したガスを送出するための
手段とを備え、複数のウェーファは、前記燃焼室手段内
に配置されかつ平行して配列され、前記複数のクッショ
ン部材は前記ウェーファの間に交互に配置されかつ前記
ウェーファの間で圧縮されている。
段と、複数の燃焼ガス発生材料ウェーファと、複数の網
状クッション部材と、前記ウェーファに点火する手段
と、前記燃焼室手段から発生したガスを送出するための
手段とを備え、複数のウェーファは、前記燃焼室手段内
に配置されかつ平行して配列され、前記複数のクッショ
ン部材は前記ウェーファの間に交互に配置されかつ前記
ウェーファの間で圧縮されている。
本発明の目的、特徴、および利点は、添付図面を参照す
る詳細な説明で明らかとなろう。
る詳細な説明で明らかとなろう。
図面を参照して、１０はガス発生装置すなわち膨張装置
を示し、この膨張装置は、車両の乗客側の車両受動型抑
制膨張可能衝突保護バッグをふくらませるため使用する
ことができる。この膨張装置は長い円筒状部材１２と、
この円筒状部材１２の一端を閉じ円筒状部材と一体のエ
ンドキャップ１４とを有する。エンドキャップ１４は、
エンドキャップ１４と一体のねじが切られた棒部すなわ
ち部品１６を有し、この部品１６は取り付けブラケット
（図示せず）に膨張装置１０を取り付けるために使用す
ることができる。部材12，14および１６は、好ましくは
軽い重量のアルミニウムでできているが、他の適当な材
料でつくられてもよい。
を示し、この膨張装置は、車両の乗客側の車両受動型抑
制膨張可能衝突保護バッグをふくらませるため使用する
ことができる。この膨張装置は長い円筒状部材１２と、
この円筒状部材１２の一端を閉じ円筒状部材と一体のエ
ンドキャップ１４とを有する。エンドキャップ１４は、
エンドキャップ１４と一体のねじが切られた棒部すなわ
ち部品１６を有し、この部品１６は取り付けブラケット
（図示せず）に膨張装置１０を取り付けるために使用す
ることができる。部材12，14および１６は、好ましくは
軽い重量のアルミニウムでできているが、他の適当な材
料でつくられてもよい。
点火チューブとして機能する全体的に円筒状の金属製部
材１８は、円筒状ハウジング１２のほぼ全長にわたって
延び、ハウジング１２とほぼ同軸となるようにハウジン
１２の中心に配置される。圧縮可能な発泡性材料のよう
な適当な材料の栓部材２０は点火チューブ１８の一端を
閉じ、この閉じられた端部は板状部材２４の凹部２２内
に配置される。この板状部材２４は、板状部材２４の直
径より大きいエンドキャップ１４に係合し、点火チュー
ブ位置決め部材と呼ばれる。凹部２２の大きさは点火チ
ューブ１８の閉じられた端部の外径と実質的に同じであ
る。
材１８は、円筒状ハウジング１２のほぼ全長にわたって
延び、ハウジング１２とほぼ同軸となるようにハウジン
１２の中心に配置される。圧縮可能な発泡性材料のよう
な適当な材料の栓部材２０は点火チューブ１８の一端を
閉じ、この閉じられた端部は板状部材２４の凹部２２内
に配置される。この板状部材２４は、板状部材２４の直
径より大きいエンドキャップ１４に係合し、点火チュー
ブ位置決め部材と呼ばれる。凹部２２の大きさは点火チ
ューブ１８の閉じられた端部の外径と実質的に同じであ
る。
エンドキャップ２８は、ハウジング１２に溶接２６によ
り溶接されるか、他の適当な方法によって取り付けられ
る。エンドキャップ２８は、エンドキャップ２８の中心
に配置され点火チューブ１８とほぼ一直線上にある凹部
３０を有する。点火チューブ１８の開口端部３２は外方
に広げられる。３６で示される点火組体の金属製ハウジ
ング部材３４は、エンドキャップ凹部３０内にねじまた
は他の適当な方法によって取り付けられ、円筒状延長部
３８を有する。この延長部３８は点火チューブ１８の広
げられた端部内に、すべらせて嵌入されまたは他の適当
な方法によって取り付けられる。凹部３０はその出口付
近で広げられ、点火装置ハウジング３４の外方拡大部と
係合する肩部４０を形成する。延長部３８内には、導火
爆管４２またはこの発明の属する技術分野における通常
の知識を有する者に普通に知られている他の適当な点火
装置が配置される。導火爆管４２は、点火装置ハウジン
グ３４中の孔４６を通って外方に延びるリード電線４４
に連結される。広げられた端部３２に隣接する点火チュ
ーブ１８内には、適当な栓４８が配置される。導火爆管
４２により点火可能な適当な導火線５０が栓４８を通っ
て点火チューブ１８の全長にわたって延び栓２０中に延
びる。栓２０と４８の間の点火チューブ１８内には、５
２で示される適当な花火材料が配置され、この花火材料
は速い点火と無毒という要件を満足する任意の種類の成
分であってもよい。この使用のための典型的材料は、重
量パーセント２５パーセントのホウ素(boron)と７５パ
ーセントの硝酸カリウム(potassium nitrate)の粒状混
合物である。栓２０および４８は、例えば圧縮可能な発
泡材料で点火チューブ１８内で花火材料５２を適当に保
持できる機能を有する任意の適当な材料であればよい。
り溶接されるか、他の適当な方法によって取り付けられ
る。エンドキャップ２８は、エンドキャップ２８の中心
に配置され点火チューブ１８とほぼ一直線上にある凹部
３０を有する。点火チューブ１８の開口端部３２は外方
に広げられる。３６で示される点火組体の金属製ハウジ
ング部材３４は、エンドキャップ凹部３０内にねじまた
は他の適当な方法によって取り付けられ、円筒状延長部
３８を有する。この延長部３８は点火チューブ１８の広
げられた端部内に、すべらせて嵌入されまたは他の適当
な方法によって取り付けられる。凹部３０はその出口付
近で広げられ、点火装置ハウジング３４の外方拡大部と
係合する肩部４０を形成する。延長部３８内には、導火
爆管４２またはこの発明の属する技術分野における通常
の知識を有する者に普通に知られている他の適当な点火
装置が配置される。導火爆管４２は、点火装置ハウジン
グ３４中の孔４６を通って外方に延びるリード電線４４
に連結される。広げられた端部３２に隣接する点火チュ
ーブ１８内には、適当な栓４８が配置される。導火爆管
４２により点火可能な適当な導火線５０が栓４８を通っ
て点火チューブ１８の全長にわたって延び栓２０中に延
びる。栓２０と４８の間の点火チューブ１８内には、５
２で示される適当な花火材料が配置され、この花火材料
は速い点火と無毒という要件を満足する任意の種類の成
分であってもよい。この使用のための典型的材料は、重
量パーセント２５パーセントのホウ素(boron)と７５パ
ーセントの硝酸カリウム(potassium nitrate)の粒状混
合物である。栓２０および４８は、例えば圧縮可能な発
泡材料で点火チューブ１８内で花火材料５２を適当に保
持できる機能を有する任意の適当な材料であればよい。
点火チューブ１８は、５４で示される複数の貫通孔を有
し、この貫通孔５４を通って花火材料５２の燃焼による
点火ガスは、５６で示される長い燃焼室中に流れる。ア
ルミホイルの薄い層５８または破れることが可能な他の
適当な材料は、点火まで点火チューブ１８の内側に花火
材料５２の完全性を維持するため貫通孔を有する点火チ
ューブ１８を囲む。点火時には、点火の圧力がホイル５
８を破り、このため点火ガスが燃焼室５６中に流れ込
み、燃焼室５６中に配置された燃焼可能なガス発生材料
を点火する。このガス発生材料は以下に詳細に説明され
る。
し、この貫通孔５４を通って花火材料５２の燃焼による
点火ガスは、５６で示される長い燃焼室中に流れる。ア
ルミホイルの薄い層５８または破れることが可能な他の
適当な材料は、点火まで点火チューブ１８の内側に花火
材料５２の完全性を維持するため貫通孔を有する点火チ
ューブ１８を囲む。点火時には、点火の圧力がホイル５
８を破り、このため点火ガスが燃焼室５６中に流れ込
み、燃焼室５６中に配置された燃焼可能なガス発生材料
を点火する。このガス発生材料は以下に詳細に説明され
る。
燃焼室５６は、貫通孔を有するスチールまたは他の適当
な材料からなる金属製バスケット６０によって全長にわ
たって囲繞される。ガスは燃焼室５６からバスケット６
０の貫通孔６１を通ってバスケット６０とハウジング１
２の壁との間の空間中に流れる。この空間には、６２で
示されるガスフィルタ組立体が配置される。スクリーン
とセラミックフィルタ紙との交互の層を有するフィルタ
パック６４は、バスケット６０に隣接しかつバスケット
６０を囲繞する。目のあらいスクリーンすなわち８メッ
シュのスクリーンの１1/2層を有するスクリーンパック
６６はフィルタパック６４を囲繞する。しかし、本発明
によれば、フィルタ組立体６２はここに説明した以外の
フィルタ構成要素の他のどのような適当な装置を有して
いてもよい。
な材料からなる金属製バスケット６０によって全長にわ
たって囲繞される。ガスは燃焼室５６からバスケット６
０の貫通孔６１を通ってバスケット６０とハウジング１
２の壁との間の空間中に流れる。この空間には、６２で
示されるガスフィルタ組立体が配置される。スクリーン
とセラミックフィルタ紙との交互の層を有するフィルタ
パック６４は、バスケット６０に隣接しかつバスケット
６０を囲繞する。目のあらいスクリーンすなわち８メッ
シュのスクリーンの１1/2層を有するスクリーンパック
６６はフィルタパック６４を囲繞する。しかし、本発明
によれば、フィルタ組立体６２はここに説明した以外の
フィルタ構成要素の他のどのような適当な装置を有して
いてもよい。
発生ガスを燃焼室５６から燃焼室５６に適当に取り付け
られたガスバッグ（図示せず）中に導くための複数の孔
６８は、ハウジング１２の全長および全周にわたって適
当な間隔で穿設される。アルミホイル７０または燃焼室
５６中で発生したガスにより破られる他の適当な材料の
層はハウジング１２の内壁を包み、膨張装置を密封す
る。貫通孔６８は膨張装置ハウジング１２の周面の1/2
より少し小さい部分にわたって位置させてもよい。スク
リーンパック６６のスクリーンの１1/2層は、孔６８の
前に二重のスクリーン層を設けるため巻かれる。
られたガスバッグ（図示せず）中に導くための複数の孔
６８は、ハウジング１２の全長および全周にわたって適
当な間隔で穿設される。アルミホイル７０または燃焼室
５６中で発生したガスにより破られる他の適当な材料の
層はハウジング１２の内壁を包み、膨張装置を密封す
る。貫通孔６８は膨張装置ハウジング１２の周面の1/2
より少し小さい部分にわたって位置させてもよい。スク
リーンパック６６のスクリーンの１1/2層は、孔６８の
前に二重のスクリーン層を設けるため巻かれる。
これまで説明してきたことは、乗客膨張装置の点火組立
体の典型的ガス発生機ハウジングである。本発明を実施
するため使用される別のハウジングおよび組立体は、ジ
ョルゲンセン(Jorgensen)等の前述の米国特許第 4,005,
876号に示されており、これはここに参照される。
体の典型的ガス発生機ハウジングである。本発明を実施
するため使用される別のハウジングおよび組立体は、ジ
ョルゲンセン(Jorgensen)等の前述の米国特許第 4,005,
876号に示されており、これはここに参照される。
一般に0.953cm(0.375インチ)の外径と0.381cm(0.150イ
ンチ)の厚さを有する粒状の圧縮された錠剤がランダム
に詰め込まれた型式のガス発生源を使用する従来の膨張
装置では、平均表面積に対する最大または初期の表面積
の比は一般に1.79であり、これは高い初期ガスバック充
填率を示し、それからこの充填率は徐々に小さくなるこ
とを示す。このようなランダムに詰められた粒では、初
期表面積に対する最終表面積の比は一般に0.18であり、
これは低い燃焼表面中性を示す。燃焼表面中性は、ガス
発生源の表面積が燃焼過程中において一様である度合を
示す。燃焼過程における２つの異なる時点での表面積の
比が１に近づくにつれて、燃焼表面中性は増大する。高
い燃焼表面中性が望ましく、これにより、よりおだやか
な膨張の開始、より一様なガスバッグ充填率、およびガ
ス発生材料のより良好な利用を図ることができる。ラン
ダムに詰め込まれた錠剤により得られる容積充填度は、
一般的に５５から５７％の範囲であり、なんとなれば、
容積が錠剤間の隙間に失われるからである。容積充填度
は、燃焼室の容積に対する膨張燃焼室中のガス発生材料
の容積の比である。充填度を増大させて、そしてこれに
より、膨張装置の大きさと重さとを減小するため、ガス
発生源のための燃焼室サイズを減少することが望まし
い。膨張装置１０中のガス発生材料の容積充填度および
燃焼表面中性を増大または改良するために、本発明によ
れば、複数の燃焼可能ガス発生材料のウェーファ７４か
らなる固体燃料７２が燃焼室５６内に配置される。これ
らウェーファ７４は並んで配列され、相互に間隔があけ
られる。ガス発生材料は、燃焼率、無毒、および炎温度
の要件に適合する材料であればよい。１つの使用可能な
材料がシュネイター(Schnejter)等の米国特許第4,203,7
87号に記載されている。便利に使用できる他の材料がシ
ョー(Shaw)の米国特許第 4,369,079号に記載されてい
る。ここに参照されたこれら両者の特許は、本発明の譲
受人に譲渡される。図面に示されるようにウェーファ７
４はワッシャ形状を有し、その内径および外径が燃焼室
５６の内径および外径にそれぞれほぼ等しい。すなわ
ち、第２図に示されるように、ウェーファ７４は燃焼室
の断面形状とほぼ等しい形状を有する。図示のように、
点火チューブ１８はウェーファ７４の中心部を貫通す
る。ウェーファ７４は、一般に厚さが 0.508cm（０．２
インチ）、第２図に７６で示される外径は3.30cmから5.
08cm（１．３インチから２．０インチ）である。外径は
燃焼室の径７７にほぼ等しい（少しだけ小さい）。ウェ
ーファ７４は、 0.635cmから1.27cm（0.25インチから0.
50インチ）の第２図に８２で示される中心孔直径を有す
る。この中心孔直径８２は点火チューブ１８の外径８４
にほぼ等しい（少しだけ大きい）。このため、ウェーフ
ァ７４は燃焼室５６を能率的に満たすよう、点火チュー
ブ１８から半径方向外方に延びる。積み重ねられたウェ
ーファ固体燃料７２の容積充填度は、ウェーファ厚さ
と、ウェーファが互いに離されている距離とによる。ウ
ェーファの厚みが0.381cm(0.150インチ)で、互いに 0.1
40cm(0.055インチ)離れている場合容積負荷度は約７３
％である。積み重ねられたウェーファ固体燃料では、６
５から８０％の範囲の容積充填度が実際的である。
ンチ)の厚さを有する粒状の圧縮された錠剤がランダム
に詰め込まれた型式のガス発生源を使用する従来の膨張
装置では、平均表面積に対する最大または初期の表面積
の比は一般に1.79であり、これは高い初期ガスバック充
填率を示し、それからこの充填率は徐々に小さくなるこ
とを示す。このようなランダムに詰められた粒では、初
期表面積に対する最終表面積の比は一般に0.18であり、
これは低い燃焼表面中性を示す。燃焼表面中性は、ガス
発生源の表面積が燃焼過程中において一様である度合を
示す。燃焼過程における２つの異なる時点での表面積の
比が１に近づくにつれて、燃焼表面中性は増大する。高
い燃焼表面中性が望ましく、これにより、よりおだやか
な膨張の開始、より一様なガスバッグ充填率、およびガ
ス発生材料のより良好な利用を図ることができる。ラン
ダムに詰め込まれた錠剤により得られる容積充填度は、
一般的に５５から５７％の範囲であり、なんとなれば、
容積が錠剤間の隙間に失われるからである。容積充填度
は、燃焼室の容積に対する膨張燃焼室中のガス発生材料
の容積の比である。充填度を増大させて、そしてこれに
より、膨張装置の大きさと重さとを減小するため、ガス
発生源のための燃焼室サイズを減少することが望まし
い。膨張装置１０中のガス発生材料の容積充填度および
燃焼表面中性を増大または改良するために、本発明によ
れば、複数の燃焼可能ガス発生材料のウェーファ７４か
らなる固体燃料７２が燃焼室５６内に配置される。これ
らウェーファ７４は並んで配列され、相互に間隔があけ
られる。ガス発生材料は、燃焼率、無毒、および炎温度
の要件に適合する材料であればよい。１つの使用可能な
材料がシュネイター(Schnejter)等の米国特許第4,203,7
87号に記載されている。便利に使用できる他の材料がシ
ョー(Shaw)の米国特許第 4,369,079号に記載されてい
る。ここに参照されたこれら両者の特許は、本発明の譲
受人に譲渡される。図面に示されるようにウェーファ７
４はワッシャ形状を有し、その内径および外径が燃焼室
５６の内径および外径にそれぞれほぼ等しい。すなわ
ち、第２図に示されるように、ウェーファ７４は燃焼室
の断面形状とほぼ等しい形状を有する。図示のように、
点火チューブ１８はウェーファ７４の中心部を貫通す
る。ウェーファ７４は、一般に厚さが 0.508cm（０．２
インチ）、第２図に７６で示される外径は3.30cmから5.
08cm（１．３インチから２．０インチ）である。外径は
燃焼室の径７７にほぼ等しい（少しだけ小さい）。ウェ
ーファ７４は、 0.635cmから1.27cm（0.25インチから0.
50インチ）の第２図に８２で示される中心孔直径を有す
る。この中心孔直径８２は点火チューブ１８の外径８４
にほぼ等しい（少しだけ大きい）。このため、ウェーフ
ァ７４は燃焼室５６を能率的に満たすよう、点火チュー
ブ１８から半径方向外方に延びる。積み重ねられたウェ
ーファ固体燃料７２の容積充填度は、ウェーファ厚さ
と、ウェーファが互いに離されている距離とによる。ウ
ェーファの厚みが0.381cm(0.150インチ)で、互いに 0.1
40cm(0.055インチ)離れている場合容積負荷度は約７３
％である。積み重ねられたウェーファ固体燃料では、６
５から８０％の範囲の容積充填度が実際的である。
固体ガス発生体はウェーファ形状に圧縮されたとき、硬
くてもろく、膨張燃焼室内で動いたりがたがたすると割
れたり破損したりする。自動車の中で何年も経過した後
も満足に残存することを確実にするため、ガス発生体
は、他のガス発生体ウェーファや膨張機の硬い表面とこ
することにより摩滅したり、動いたり、破損したりしな
いように詰め込まれる。さらに、フィルタの目詰まりを
減少しかつガスバックに洗浄なガスを供給するため、燃
焼室５６中に多くの固体残渣を保持することが好まし
い。長年にわたって車両中において、燃焼室中の固体残
渣の保持力の増大、およびウェーファ７４の動き、破
損、摩耗と同様の濾過性能を改良するために、さらにウ
ェーファの増大した燃焼表面中性および高い容積充填度
を維持するため、本発明によれば、複数の網の目状圧縮
可能クッション部材７８がウェーファ７４の間に交互に
配設され、ウェーファ７４の間で圧縮される。ウェーフ
ァ７４と同様、これらのクッション部材７８は、点火チ
ューブ１８を配設するための中心孔を有し、また、ウェ
ーファ７４の外径と内径にそれぞれほぼ等しい外径と内
径とを有する。クッション部材７８はスクリーンまたは
他の適当な網状材料で形成され、これによって中心の点
火源５２から全ての平坦なウェーファ表面に点火するこ
とができるガスの流路が形成される。クッション部材７
８は開口通路を形成するため網状とされ、この通路によ
り、燃焼生成物がガス発生体表面から、膨張装置から出
る途中のフィルタ組立体６２に向かい、ガスバッグに流
れ込む。クッション部材７８は好ましくは約２０から５
０メッシュ程度のワイヤ網で形成され、このためクッシ
ョン部材は燃焼室５６内で固体燃焼生成物を濃縮し集め
るための冷却表面として作用し、初期の微粒子の詰まり
およびフィルタ組立体６２中のフィルタの冷却を減少さ
せるので、これにより清浄な膨張ガスがガスバッグに供
給される。クッション部材を構成している網８６は、好
ましくは第１図に示されるように波形状にプレスされ、
これにより燃焼ガスの横方向流れ面積を増大させ、スプ
リングまたはクッション効果を与える。成形された網ク
ッション部材７８の厚さ８８は、プレス成形されていな
い網の厚さ９０の好ましくは約１．５から５倍である。
くてもろく、膨張燃焼室内で動いたりがたがたすると割
れたり破損したりする。自動車の中で何年も経過した後
も満足に残存することを確実にするため、ガス発生体
は、他のガス発生体ウェーファや膨張機の硬い表面とこ
することにより摩滅したり、動いたり、破損したりしな
いように詰め込まれる。さらに、フィルタの目詰まりを
減少しかつガスバックに洗浄なガスを供給するため、燃
焼室５６中に多くの固体残渣を保持することが好まし
い。長年にわたって車両中において、燃焼室中の固体残
渣の保持力の増大、およびウェーファ７４の動き、破
損、摩耗と同様の濾過性能を改良するために、さらにウ
ェーファの増大した燃焼表面中性および高い容積充填度
を維持するため、本発明によれば、複数の網の目状圧縮
可能クッション部材７８がウェーファ７４の間に交互に
配設され、ウェーファ７４の間で圧縮される。ウェーフ
ァ７４と同様、これらのクッション部材７８は、点火チ
ューブ１８を配設するための中心孔を有し、また、ウェ
ーファ７４の外径と内径にそれぞれほぼ等しい外径と内
径とを有する。クッション部材７８はスクリーンまたは
他の適当な網状材料で形成され、これによって中心の点
火源５２から全ての平坦なウェーファ表面に点火するこ
とができるガスの流路が形成される。クッション部材７
８は開口通路を形成するため網状とされ、この通路によ
り、燃焼生成物がガス発生体表面から、膨張装置から出
る途中のフィルタ組立体６２に向かい、ガスバッグに流
れ込む。クッション部材７８は好ましくは約２０から５
０メッシュ程度のワイヤ網で形成され、このためクッシ
ョン部材は燃焼室５６内で固体燃焼生成物を濃縮し集め
るための冷却表面として作用し、初期の微粒子の詰まり
およびフィルタ組立体６２中のフィルタの冷却を減少さ
せるので、これにより清浄な膨張ガスがガスバッグに供
給される。クッション部材を構成している網８６は、好
ましくは第１図に示されるように波形状にプレスされ、
これにより燃焼ガスの横方向流れ面積を増大させ、スプ
リングまたはクッション効果を与える。成形された網ク
ッション部材７８の厚さ８８は、プレス成形されていな
い網の厚さ９０の好ましくは約１．５から５倍である。
ウェーファ７４とクッション部材７８の交互の列は圧縮
され、隣接する圧縮クッション部材７８の間に各ウェー
ファ７４を構造的に支持するようにディスク状リテーナ
８０によって燃焼室５６中に保持される。これによりウ
ェーファ７４の動きによる破損、他のウェーファまたは
硬い膨張装置表面とのウェーファの摩耗、またはウェー
ファの他のどのような損傷も防止できる。
され、隣接する圧縮クッション部材７８の間に各ウェー
ファ７４を構造的に支持するようにディスク状リテーナ
８０によって燃焼室５６中に保持される。これによりウ
ェーファ７４の動きによる破損、他のウェーファまたは
硬い膨張装置表面とのウェーファの摩耗、またはウェー
ファの他のどのような損傷も防止できる。
前述のように燃焼室５６内に圧縮されるときクッション
部材７８の厚さを適当に選ぶことにより、６５から８０
％の改良された容積充填度が得られる。前述のように一
般に 0.381cm(0.150インチ)の厚みを有するウェーファ
と圧縮されたとき0.140cm(0.055インチ)の厚みを有する
クッション部材とにより、容積充填度はほぼ７３％とな
る。これに対し、ランダムに詰められた圧縮された錠剤
では、一般に５５から５７％である。
部材７８の厚さを適当に選ぶことにより、６５から８０
％の改良された容積充填度が得られる。前述のように一
般に 0.381cm(0.150インチ)の厚みを有するウェーファ
と圧縮されたとき0.140cm(0.055インチ)の厚みを有する
クッション部材とにより、容積充填度はほぼ７３％とな
る。これに対し、ランダムに詰められた圧縮された錠剤
では、一般に５５から５７％である。
ウェーファが3.81cm（1.50インチ）の外径76，1.02cm
（０．４インチ）の内径および 0.381cm(0.150インチ)
の厚みを有し、かつクッション部材が圧縮されたとき
0.140cm(0.055インチ)の厚さを有している積み重ねられ
たウェーファ燃料において、平均表面積に対する最大ま
たは初期表面積の比は一般に1.27であり、これは、 0.9
53cm(0.375インチ）の外径および 0.381cm(0.150イン
チ)の厚みを有するランダムに詰められ圧縮された錠剤
に対し一般に1.79以上の比の実質的に改良された燃焼表
面中性を示す。さらに、このような積み重ねられたウェ
ーファ燃料の初期表面積に対する最終表面積の比は一般
に0.57であり、一般にこの比が0.18である錠剤より改良
された燃焼表面中性を示す。このように本発明の積み重
ねられたウェーファ燃料７２は付加的に設けられるの
で、改善された燃焼表面中性は、より均一な膨張ガスの
流れとガス発生装置のより良い使用を達成できる。
（０．４インチ）の内径および 0.381cm(0.150インチ)
の厚みを有し、かつクッション部材が圧縮されたとき
0.140cm(0.055インチ)の厚さを有している積み重ねられ
たウェーファ燃料において、平均表面積に対する最大ま
たは初期表面積の比は一般に1.27であり、これは、 0.9
53cm(0.375インチ）の外径および 0.381cm(0.150イン
チ)の厚みを有するランダムに詰められ圧縮された錠剤
に対し一般に1.79以上の比の実質的に改良された燃焼表
面中性を示す。さらに、このような積み重ねられたウェ
ーファ燃料の初期表面積に対する最終表面積の比は一般
に0.57であり、一般にこの比が0.18である錠剤より改良
された燃焼表面中性を示す。このように本発明の積み重
ねられたウェーファ燃料７２は付加的に設けられるの
で、改善された燃焼表面中性は、より均一な膨張ガスの
流れとガス発生装置のより良い使用を達成できる。
本発明の他の実施例によれば、ジョルゲンセン(Jorgens
en)等の特許中で１０で示された粒は、第１図および第
２図の実施例についての前述の利点を達成するため燃料
７２と同様の燃料で置きかえられる。
en)等の特許中で１０で示された粒は、第１図および第
２図の実施例についての前述の利点を達成するため燃料
７２と同様の燃料で置きかえられる。
膨張機１０の作動は、リード電線４４を介して導火爆管
４２に導かれる撃突センサ（図示せず）からの電気信号
で開始する。導火爆管４２が点火し、花火材料５２を燃
焼させるための導火線５０の燃焼を開始させる。花火材
料５２の燃焼ガスは点火チューブ１８の貫通孔５４を介
してアルミニウムホイル５８を破裂させ、燃焼室５６内
の複数のウェーファ７４を点火する。ウェーファ７４の
燃焼は、ガスを冷却し粒子残渣を除去する網目クッショ
ン部材を通って流れる膨張ガスを放出し、このガスは、
さらに貫通孔を有するバスケット６０を介して燃焼室５
６を出る。膨張ガスは、さらにガスを冷却し、ガスから
粒子残渣を除くためのフィルタパック６４およびスクリ
ーンパック６６を介して流れる。膨張ガスはアルミニウ
ムホイル７０を破り、ハウジング１２中の貫通孔６８を
介して膨張装置を出てガスバッグ（図示せず）に入る。
４２に導かれる撃突センサ（図示せず）からの電気信号
で開始する。導火爆管４２が点火し、花火材料５２を燃
焼させるための導火線５０の燃焼を開始させる。花火材
料５２の燃焼ガスは点火チューブ１８の貫通孔５４を介
してアルミニウムホイル５８を破裂させ、燃焼室５６内
の複数のウェーファ７４を点火する。ウェーファ７４の
燃焼は、ガスを冷却し粒子残渣を除去する網目クッショ
ン部材を通って流れる膨張ガスを放出し、このガスは、
さらに貫通孔を有するバスケット６０を介して燃焼室５
６を出る。膨張ガスは、さらにガスを冷却し、ガスから
粒子残渣を除くためのフィルタパック６４およびスクリ
ーンパック６６を介して流れる。膨張ガスはアルミニウ
ムホイル７０を破り、ハウジング１２中の貫通孔６８を
介して膨張装置を出てガスバッグ（図示せず）に入る。
概略的には、積み重ねられたウェーファ燃料７２が設け
られ、これにより、より均一な膨張ガス流およびガス発
生体のより良い利用のための改良された燃焼表面中性、
改良された濾過性能および清浄な膨張ガスのための燃焼
室内の多量の固体残渣の保持性、膨張装置大きさおよび
重さを減少させる高い容積充填度、および膨張装置が車
両中に保持される長年の間破損や損傷を減少するため各
ウェーファの構造的な支持が達成される。
られ、これにより、より均一な膨張ガス流およびガス発
生体のより良い利用のための改良された燃焼表面中性、
改良された濾過性能および清浄な膨張ガスのための燃焼
室内の多量の固体残渣の保持性、膨張装置大きさおよび
重さを減少させる高い容積充填度、および膨張装置が車
両中に保持される長年の間破損や損傷を減少するため各
ウェーファの構造的な支持が達成される。
本発明は、ここに図示されかつ説明された詳細な実施例
に限定されるものではなく、添付された請求の範囲によ
って画定される本発明の範囲内で種々の変更をなし得る
ことが理解されるであろう。
に限定されるものではなく、添付された請求の範囲によ
って画定される本発明の範囲内で種々の変更をなし得る
ことが理解されるであろう。
第１図は本発明を具体化したガス発生装置の一部断面側
面図であり、 第２図は第１図の２−２線に沿ってみた断面図である。 １０……膨張装置、１８……点火チューブ、 ３６……点火組立、４２……導火爆管、 ５０……導火線、５６……燃焼室、 ７４……ウェーファ、７８……クッション部材、 ８０……リテーナ。
面図であり、 第２図は第１図の２−２線に沿ってみた断面図である。 １０……膨張装置、１８……点火チューブ、 ３６……点火組立、４２……導火爆管、 ５０……導火線、５６……燃焼室、 ７４……ウェーファ、７８……クッション部材、 ８０……リテーナ。
Claims (11)
- 【請求項１】燃焼室手段と、複数の燃焼ガス発生材料ウ
ェーファと、複数の網状クッション部材と、前記ウェー
ファに点火する手段と、前記燃焼室手段から発生したガ
スを送出するための手段とを備え、 前記複数のウェーファは、前記燃焼室手段内に配置さ
れ、かつ並行して配列され、 前記複数のクッション部材は、前記ウェーファの間に交
互に配置され、かつ前記ウェーファの間で圧縮されてい
るガス発生装置。 - 【請求項２】前記燃焼室手段は、引き延ばされ、かつ内
径を有し、 前記点火手段は、点火チューブを有し、該点火チューブ
は前記燃焼室手段中を長手方向に延設されると共に前記
燃焼室手段とほぼ同心に配置され、更に外径を有し、 前記ウェーファと前記クッション部材は、前記点火チュ
ーブが挿入されるワッシャ形状を有し、前記各ウェーフ
ァは前記燃焼室手段の内径と略等しい外径を有し、かつ
前記点火チューブ外径と略等しい直径の中央孔を有する
請求項１に記載のガス発生装置。 - 【請求項３】前記複数の燃焼ガス発生材料ウェーファ
は、前記燃焼室手段に対する容積充填度が、少なくとも
６５％である請求項１に記載のガス発生装置。 - 【請求項４】前記クッション部材は網ワイヤで形成され
ている請求項１に記載のガス発生装置。 - 【請求項５】前記各クッション部材は波形状を有する請
求項４に記載のガス発生装置。 - 【請求項６】前記クッション部材は、波状でない網ワイ
ヤの厚みの１．５倍から５倍の厚みを有する請求項５に
記載のガス発生装置。 - 【請求項７】乗客側の車両用ガスバッグ用膨張装置とし
て用いられるように形成されている請求項１に記載のガ
ス発生装置。 - 【請求項８】ａ．ウェーファを並行して燃焼室内に配置
し、 ｂ．網クッション部材を前記ウェーファの間に交互に配
置し、 ｃ．前記網クッション部材の間に前記ウェーファを構造
的に支持するように前記ウェーファと前記クッション部
材との配列を圧縮する、 段階を有するガス発生装置燃焼室内の燃焼可能ガス発生
材料の複数のウェーファの組立方法。 - 【請求項９】前記燃焼室は引き延ばされ、点火チューブ
は、前記燃焼室中を長手方向に延びると共に前記燃焼室
と略同心に配置され、前記方法は更に、前記ウェーファ
と前記クッション部材とをワッシャ形状に形成すると共
に、これらに点火チューブを挿入して前記燃焼室中に配
置し、前記ウェーファを、前記燃焼室の内径と略等しい
外径を有し、かつ前記点火チューブ外径と略等しい直径
の中央孔を有するような大きさに形成することを含む請
求項８に記載の方法。 - 【請求項１０】前記クッション部材を網ワイヤで構成す
ることを含む請求項８に記載の方法。 - 【請求項１１】前記クッション部材が成形されていない
網ワイヤの厚みの１．５倍から５倍の厚みを有するよう
に前記網ワイヤを波状の形状に成形することを含む請求
項１０に記載の方法。
Applications Claiming Priority (2)
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|---|---|---|---|
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