JPH07329692A - 膨張式装置を膨張させるための機器およびエアバッグインフレーター開始装置 - Google Patents

膨張式装置を膨張させるための機器およびエアバッグインフレーター開始装置

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JPH07329692A
JPH07329692A JP7126837A JP12683795A JPH07329692A JP H07329692 A JPH07329692 A JP H07329692A JP 7126837 A JP7126837 A JP 7126837A JP 12683795 A JP12683795 A JP 12683795A JP H07329692 A JPH07329692 A JP H07329692A
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fuel
gas
combustion
fluid fuel
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ケー．リンク カール
Glen S Beus
エス．ビュース グレン
B Johnson Kelly
ビー．ジョンソン ケリー
David B Monk
ビー．モンク デビッド
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ATK Launch Systems LLC
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Morton Thiokol Inc
Morton International LLC
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 膨張式乗員拘束体のような膨張式装置を膨張
させる機器およびエアバッグインフレーター開始装置を
提供する。 【構成】 本発明の膨張式装置を膨張させる機器は、流
体燃料および酸化剤が燃焼する第一チャンバー（６
０）、加圧貯蔵ガスのサプライを含む第二チャンバー
（１４）、および、前記流体燃料および前記酸化剤の燃
焼を開始させる開始手段、を含む。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】本発明は一般に膨張式拘束システムに関
し、より詳細にはこのようなシステムでの使用のための
膨張式乗員拘束体のような膨張式装置を膨張させる機器
および方法に関する。
【０００２】膨張式拘束システムにおける使用のための
エアバッグを膨張させるための多くのタイプのインフレ
ーター装置は当該技術分野において開示されてきた。イ
ンフレーター装置のうちの１つのタイプはエアバッグを
膨張させるために選択的に放出される一定量の貯蔵圧縮
ガスを利用することが必要である。適切な速度で通常の
エアバッグを適切に膨張させるためには、このようなタ
イプの装置は、一般に、比較的に高い圧力で比較的に大
きな体積の貯蔵が必要である。高圧の結果として、ガス
貯蔵チャンバーの壁は、通常、強度を持たせるために比
較的に厚い。大きな体積および厚い壁の組み合わせによ
り、インフレーターの設計は比較的に重く、且つ、嵩張
ったものとなる。更に、貯蔵ガスのエアバッグ中への開
放を開始させるように設計される技術が工夫されなけれ
ばならない。
【０００３】別のタイプのインフレーター装置は燃焼性
のガス発生材料をガス源とするものであり、このガス発
生材料は発火時にエアバッグを膨張させるために充分な
量のガスを発生する。通常、このようなガス発生材料
は、様々な固体粒状物のような様々な望ましくない燃焼
生成物を発生しうる。このような固体粒状物の除去、例
えば、インフレーター内または周囲に濾過装置を備える
ことによる除去のためには、インフレーターの設計およ
び加工が所望せず複雑になり、そしてその関連コストが
増加する。
【０００４】更に、このようなインフレーター装置のガ
ス排出温度は、通常、例えば、インフレーター性能の所
望のレベル、並びに、インフレーターに使用されるガス
発生剤の種類および量を含めた多くの相関的な要因によ
って、５００°Ｆ（２６０℃）〜１２００°Ｆ（６４９
℃）で変化しうる。結果的に、このようなインフレータ
ー装置とともに使用するエアバッグは、通常、このよう
な高温に耐性の材料からできているか、または被覆され
ている。例えば、ナイロン布帛からできているエアバッ
グは、このような高温への暴露となる燃焼に対して耐性
とするために、このナイロン布帛がネオプレンにより被
覆されているか、または熱ガスが初期に衝突するエアバ
ッグの位置に１種以上のネオプレン被覆されたナイロン
パッチが貼られているように調製されることができる。
評価されうるであろうように、このような特殊加工され
たまたは調製されたエアバッグでは、通常、製造コスト
がより高価になる。
【０００５】更に、乗物の膨張式拘束システムは、好ま
しくは、より広い範囲の条件にわたって適切に作動しう
るように設計されるが、このようなインフレーター装置
設計の性能は、周囲条件、特に温度の変化に対して特に
敏感でありうる。例えば、非常に低い温度、例えば、−
４０°Ｆ（−４０℃）での運転は、多くの噴射剤の性能
に影響を及ぼし、そして、これにより、決まった量の噴
射剤を含むインフレーターから生じるエアバッグの圧力
は、より低くなる。
【０００６】第三のタイプのインフレーター装置におい
て、エアバッグの膨張ガスは、貯蔵圧縮ガスおよびガス
発生材料の燃焼の組み合わせから生じる。このタイプの
インフレーター装置は、一般に、増大化ガスまたは複合
インフレーターと呼ばれる。これまでに提案されてきた
複合インフレーターは特定の欠点を有している。例え
ば、このような設計のインフレーター装置は比較的に高
い粒状物含分を有するガスを生じる。
【０００７】様々な特定のインフレーター装置およびア
センブリーは当該技術分野において提案されてきた。米
国特許第5,263,740 号は、単一のチャンバー内に、膨張
ガスおよび一次点火剤材料が収納されており、一次点火
剤材料が次いでその中で点火するアセンブリーを開示し
ている。
【０００８】単一のチャンバー中での膨張ガスおよび点
火剤材料の収納は製造および貯蔵を困難にしうる。例え
ば、初期および装置が作動待機時の経時後の両方で、こ
のような成分の濃度勾配は、点火を完了する前に点火剤
材料をエアバッグ中に放出する可能性を増大させ、更
に、エアバッグ中に放出される不完全燃焼生成物の相対
量を増加させる可能性がある。
【０００９】また、例えば、燃料および酸化剤が単一の
チャンバー内に貯蔵されているようなガス発生装置で
は、製造および貯蔵の両方の間に、特定の極端な環境下
で、自動発火( 即ち、自己発火) およびそれに纏わる結
果として起こりうる危険にさらされる可能性がある。
【００１０】更に、このような単一チャンバーアセンブ
リーから生じるガスは、通常、比較的に高温であるか
ら、このような設計は上記に特定した高温排出物に纏わ
る欠点と同一のまたは同様の欠点を有する。
【００１１】更に、酸化剤および点火剤材料の混合物を
収納しているインフレーター装置に通常に伴う急速な圧
力および温度上昇の結果として、このようなインフレー
ター装置の適切且つ望ましい制御および運転は困難であ
り、および／または、複雑である。
【００１２】このように、これまでの欠点を克服するま
でエアバッグインフレーターを改善することが必要であ
り、且つ、要求されている。より詳細には、比較的に低
温で、且つ、比較的に低濃度の望ましくない燃焼生成
物、特に粒状物を有するエアバッグ膨張ガスを提供する
ことが必要である。更に、インフレーター装置が様々な
燃料、酸化剤および貯蔵ガスを使用して効果的に作動さ
れうるような単純な設計および構造であるインフレータ
ー装置が必要である。更に、膨張ガス/ 点火剤材料の混
合物の自己発火の可能性を低下し、そして排除するよう
なインフレーター設計が必要である。更に、酸素ガスお
よび湿分に纏わる問題を避け、そして最小にするよう
に、限界量以上の酸素ガスおよび湿分を含まないエアバ
ッグ膨張ガスを提供することが必要である。更に、膨張
時にエアバッグ中に燃焼性混合物が入ってしまうことを
最小にし、または、避けるような装置が必要である。
【００１３】更に、設計および製造に対するフレキシビ
リティーを安全に提供するようなインフレーターアセン
ブリーおよび設計が必要である。本発明は、これらの特
定の点で、当該技術分野において現存するギャップを埋
めるように工夫された。
【００１４】本発明の一般的な目的は、自動車の乗員の
ための膨張式拘束体のような膨張式装置を膨張させるた
めの向上した機器および方法を提供することである。
【００１５】本発明のより詳細な目的は上記に記載の問
題の１つ以上を克服することである。
【００１６】本発明の一般的な目的は、第一および第二
チャンバー、並びに、高温燃焼ガスを含めた燃焼生成物
を生じるように、第一チャンバー中で少なくとも１種の
流体燃料および少なくとも１種の酸化剤の燃焼を開始さ
せる開始手段を含む膨張式装置を膨張させる機器によ
り、少なくとも部分的に達成されうる。第一チャンバー
は少なくとも１個のガス出口開口部を含み、そしてこの
ガス出口開口部を通常に閉止するシール手段を有する。
流体燃料および酸化剤の燃焼は第一チャンバー内の温度
および圧力を上昇させる。
【００１７】第一チャンバーのシール手段を開けるため
の開放手段も含まれており、それにより、高温燃焼ガス
の少なくとも一部分が第一チャンバーから吐き出され
る。ガス出口開口部のシール手段の開放時に、加圧貯蔵
ガスサプライを含む第二チャンバーは第一チャンバーと
流体連絡され、そして高温燃焼ガスは加圧貯蔵ガスと混
合されて第一チャンバーから吐出される。
【００１８】第二チャンバーは少なくとも１個のガス出
口ポートを含み、そしてこのガス出口ポートを通常に閉
止するシール手段を有する。加圧貯蔵ガスと高温燃焼ガ
スの混合は第二チャンバー内の温度および圧力を上昇す
る。
【００１９】第二チャンバーのシール手段を開けるため
の開放手段も含まれており、それにより、膨張ガスの少
なくとも一部分が装置を膨張させるように第二チャンバ
ーから吐き出される。
【００２０】従来の技術では、所望されない燃焼生成
物、例えば、不完全燃焼生成物および／または粒状物質
が充分に低い濃度で、且つ、充分に低温であるエアバッ
グ膨張ガスを提供することができない。更に、膨張ガス
／点火剤材料混合物を単一のチャンバーに貯蔵すること
に纏わる安全および取扱上の懸念は従来技術の装置では
完全には満足されない。更に、従来技術の装置は、通
常、比較的に限られた種類の燃料および酸化剤でのみ作
動される。更に、このような単一のチャンバーは所望さ
れない急速な圧力上昇を起こしうる。更に、上記に記載
の悪影響を最小にするためには、このような従来技術の
装置の適切な作動は、このような燃料および酸化剤の限
定された相対量でのみ確保される。
【００２１】本発明は、酸化剤を含まない少なくとも１
種の流体燃料を貯蔵する流体燃料貯蔵要素、第一および
第二チャンバー、並びに、高温燃焼ガスを発生するため
に第一チャンバー内で流体燃料および少なくとも１種の
酸化剤の燃焼を開始するための開始手段を含む、膨張式
装置を膨張させる機器を更に網羅する。
【００２２】第一チャンバーは少なくとも１個のガス出
口開口部を含み、そしてこのガス出口開口部を通常に閉
止しているシール手段を有する。流体燃料および酸化剤
の燃焼は第一チャンバー内の温度および圧力を上昇す
る。
【００２３】第一チャンバーシール手段を開けるための
開放手段は含まれ、それにより、高温燃焼ガスの少なく
とも一部分が第一チャンバーから吐出される。ガス出口
開口部のシール手段の開放時に、加圧貯蔵ガスサプライ
を含む第二チャンバーは第一チャンバーと流体連絡さ
れ、膨張ガスを生じるように、第一チャンバーから吐出
された高温燃焼ガスと加圧貯蔵ガスとが混合される。
【００２４】第二チャンバーは少なくとも１個のガス出
口ポートを含み、そして通常にはガス出口ポートを閉止
しているシール手段を有する。高温燃焼ガスと加圧貯蔵
ガスとの混合は第二チャンバー内の温度および圧力を上
昇させる。
【００２５】第二チャンバーのシール手段を開けるため
の開放手段も含まれており、それにより、膨張ガスの少
なくとも一部分が装置を膨張させるように第二チャンバ
ーから吐出される。
【００２６】本発明は、更に、乗物の膨張式安全装置を
膨張させる方法をも網羅する。この方法は、高温燃焼ガ
スを含む燃焼生成物が生じるように第一のシールされた
チャンバー内で少なくとも１種の流体燃料を少なくとも
１種の酸化剤とともに燃焼させる工程を含む。第一のシ
ールされたチャンバーは、シール手段により通常には閉
止されている少なくとも１個のガス出口開口部を含み、
そして燃焼はチャンバー内の温度および圧力を上昇す
る。チャンバーシール手段は、その後、第一チャンバー
から第二チャンバーに高温燃焼ガスを吐出するように開
く。第二チャンバーはシール手段により通常には閉止さ
れている少なくとも１個のガス出口ポートを含み、そし
て、加圧貯蔵ガスサプライを含む。吐出された高温燃焼
ガスは第二チャンバー内で加圧貯蔵ガスと混合され、膨
張ガスを生じる。混合は第二チャンバーの温度および圧
力を上昇させる。ポートシール手段は、次いで第二チャ
ンバーから膨張ガスを吐出するように開放されて膨張式
安全装置が膨張する。
【００２７】本発明は、微細分割された固体流体燃料を
利用した乗物の膨張式安全装置を膨張させるための方法
およびこのような膨張式装置を膨張させる機器にも関す
る。
【００２８】本発明の別の態様は、向上したエアバッグ
インフレーター開始装置およびこのような開始装置を含
む膨張式装置を膨張させるための向上した機器に関す
る。
【００２９】１つの態様において、このようなエアバッ
グインフレーター開始装置は、少なくとも１種の流体燃
料を貯蔵するための流体燃料貯蔵体積および特定の装填
量の点火剤材料を貯蔵するための流体燃料貯蔵容器に隣
接する点火剤装填貯蔵体積を収納するための容器手段を
含む。開始装置は、燃料を開放するための容器手段を破
壊するのに充分な燃焼生成物を少なくとも生じるように
点火剤材料の装薬を開始するための手段をも含む。
【００３０】別の態様において、本発明は膨張式装置を
膨張させるための機器に関し、前記機器はこのような開
始装置を含んでいる。
【００３１】別の態様において、このようなエアバッグ
インフレーター開始装置は少なくとも１種の流体燃料を
貯蔵するためのシールされた流体燃料貯蔵チャンバーお
よび特定量の花火技術点火剤材料を貯蔵するための流体
燃料貯蔵チャンバーに隣接した点火剤装填チャンバーを
収納するための容器手段を含む。この装置において、シ
ールされた流体燃料貯蔵チャンバーおよび点火剤装填チ
ャンバーは少なくとも１枚の破壊可能な接触障害壁手段
により分離されている。装置には、燃料を開放し、且
つ、開放された燃料の少なくとも一部分を点火するため
に、流体燃料貯蔵チャンバーおよび破壊可能な接触障害
壁の両方を破壊するのに充分な燃焼生成物が生じるよう
に、花火技術点火剤材料の装薬を開始する手段をも含
む。
【００３２】本明細書中で使用するときに、「燃焼酸化
剤を含まない」チャンバーまたは体積とは、流体燃料の
貯蔵の間に経験する圧力および温度の範囲で、化学反応
により開放される熱量が（化学反応速度は全ての温度で
０でないので）周囲に散逸する熱量より低い程に充分に
酸化剤を含まないチャンバーまたは体積を意味する。こ
のような化学反応速度（およびこれにより、反応時に開
放される熱量）は酸化剤濃度および温度に依存するの
で、開放される熱量はそこに初期に存在する酸化剤の量
の適切な制御により最小にすることができると評価され
るであろう。
【００３３】「当量比」（φ）という用語は燃焼プロセ
スに一般的に使用される。当量比は、理論燃料の酸化剤
に対する比（Ｆ／Ｏ）S で、実際の燃料の酸化剤に対す
る比（Ｆ／Ｏ）A を除算したものと定義される。
【００３４】（φ）＝（Ｆ／Ｏ）A ／（Ｆ／Ｏ）S
【００３５】（理論反応は、全ての反応体が消費され、
そしてその最も安定的な形の生成物に転化されるものと
して定義される特殊な反応である。例えば、炭化水素燃
料の酸素との燃焼において、理論反応は、反応体が完全
に消費されて、そして、完全に二酸化炭素（ＣＯ2 ）お
よび水蒸気（Ｈ2 Ｏ）からなる生成物に転化される反応
である。対照的に、同反応体が進む反応は、一酸化炭素
（ＣＯ）が生成物中に少しでも存在するならば、ＣＯは
Ｏ2 と反応して、ＣＯよりも安定な生成物と考えられる
ＣＯ2 を生成しうるので、理論的でない。）。一般に、
所定の温度および圧力条件では、燃料および酸化剤の混
合物は特定の範囲の当量比においてのみ易燃性である。
【００３６】他の目的および利点は請求項および図面と
の組み合わせで次の詳細な説明から当業者に明らかにな
るであろう。
【００３７】最初に図１を参照すると、乗物の乗員の拘
束体、例えば、エアバッグを膨張するための流体燃料イ
ンフレーターアセンブリー１０が例示されている。ここ
に記載の発明は、バン、ピックアップトラックおよび特
に自動車を含む自動車両の運転手側、助手席側および側
部衝撃エアバッグアセンブリーを含めた様々なタイプま
たは種類のエアバッグアセンブリーに一般的な用途を有
することが理解されるであろう。
【００３８】インフレーターアセンブリー１０は、アル
ゴンまたは窒素ガスのような不活性ガスで充填され、そ
して通常に２０００〜４０００ｐｓｉ（１３．６９〜２
７．５８ＭＰａ）の圧力に加圧されている貯蔵チャンバ
ー１４を含む圧力容器１２を含む。
【００３９】チャンバー１４は長く延びた略筒形のスリ
ーブ１６により囲まれており、それは第一および第二末
端それぞれ２０および２２を有する。第一末端２０は一
体型ショルダー部分２４により部分的に閉じている。デ
ィフューザーアセンブリー２６はスリーブの第一末端２
０をシールした関係で円周状の溶接２７で接合されてい
る。燃焼チャンバーアセンブリー３０はスリーブの第二
末端２２をシールした関係で円周状の溶接３１により接
合されている。
【００４０】ディフューザーアセンブリー２６は、ディ
フュージョンチャンバー４０を取り囲むように、キャッ
プ部分３４およびベース部分３６を有する略筒形のスリ
ーブ３２を含む。ディフューザーアセンブリーのキャッ
プ部分およびベース部分の各々、３４および３６は、閉
止された第一末端、それぞれ４２ａおよび４２ｂ、開放
された第二末端、それぞれ４４ａおよび４４ｂを含む。
ディフューザーアセンブリー３４のキャップ部分３４
は、インフレーターアセンブリーからエアバッグアセン
ブリー（示していない）へ膨張ガスを供給するように、
閉止されたキャップの第一末端４２ａに隣接した複数の
開口部４６を含んでいる。ディフューザーアセンブリー
のベース部分３６は、貯蔵チャンバー１４からディフュ
ージョンチャンバー４０への膨張ガスの通過のために、
閉止されたベースの第一末端４２ｂに隣接した複数の開
口部４８を含む。
【００４１】ディフューザーアセンブリーのキャップお
よびベース部分、それぞれ３４および３６は、各々の開
放された第二末端、即ち、それぞれ４４ａおよび４４ｂ
に位置合わせされており、シール手段、ラプチャーディ
スク５０により閉止されている。ディフューザーアセン
ブリーのラプチャーディスク５０はディスク５０の周囲
に円周状の溶接５１の手段によりそれぞれディフューザ
ーアセンブリーのキャップおよびベース部分３４および
３６とシールした関係で接合されている。静的な状態
で、ディスク５０はエアバッグから貯蔵チャンバー１４
の内容物を分離するように機能する。
【００４２】燃焼チャンバーアセンブリー３０は燃焼チ
ャンバー６０を燃焼チャンバー６０を囲むキャップ部分
５４およびベース部分５４を含む。燃焼チャンバー６０
内に１種以上の流体燃料および１種以上の酸化剤を貯蔵
し、易燃性混合物を形成する。本発明の態様の実施にお
いて、１種以上の燃料および１種以上の酸化剤は、例え
ば、親密な接触および比較的に高い圧力（例えば、約５
００〜２０００ｐｓｉ（３．４〜１３．８ＭＰａ）、通
常に好ましくは、約９００ｐｓｉ（６．２ＭＰａ）以
上、そしてより好ましくは約１２００〜１８００ｐｓｉ
（８．３〜１２．４ＭＰａ））で、合わされる。貯蔵チ
ャンバー１４に貯蔵されたガスに関しては、比較的に高
い圧力で燃焼チャンバー６０内にガスを貯蔵すると、イ
ンフレーターの全体のサイズ並びに点火遅れを小さくす
ることができ、それにより、インフレターアセンブリー
の性能がより高く、そして速くなり、そして、例えば、
高い温度により、その結果として高い反応速度により、
より完全な燃焼をもたらす。更に、このようなインフレ
ーターアセンブリーは不完全燃焼生成物が低下し、また
は全く排出しなくなる。
【００４３】燃焼チャンバーのキャップ部分５４は、キ
ャップショルダー結合部分６８によりドーム６６が結合
された側壁６４からなるスリーブ６２を含む。燃焼チャ
ンバーのドーム６６は、ここでガス出口開口部７０と呼
ばれるオリフィスを含む。このガス出口開口部７０は、
通常にはシール手段、例えば、ラプチャーディスク７２
の手段により閉止されており、このラプチャーディスク
７２はディスク７２の周囲に円周状溶接７３の手段によ
りシール関係で結合されている。
【００４４】燃焼チャンバーのドーム６６は、一般に、
燃焼チャンバー６０内の易燃性混合物の燃焼時に発生す
る内部圧力に耐えるように設計されている。静的状態
で、ディスクはガス貯蔵チャンバー１４内をシール条件
に維持するように機能する。
【００４５】燃焼チャンバーのベース部分５６はベース
ショルダー結合部分７８によりベースキャップ７６が結
合されたベースリング７４を含む。ベースショルダー結
合部分７８は燃焼チャンバースリーブ６２に対して燃焼
チャンバーベース部分５６を配置し、そして、円周状溶
接７９の位置を提供し、それにより、燃焼チャンバーア
センブリーのベース部分５６を燃焼チャンバーのキャッ
プ部分５４に対してシールされた関係に結合する便利な
手段として機能する。
【００４６】ベースキャップ７６はそこに開口部８０を
含み、そして、それを通して、開始装置８４は、例え
ば、下記により詳細に記載されるように、溶接８３、ク
リンピングまたは他の適切な気密シール手段で、燃焼チ
ャンバー６０内にシールされた関係に結合される。
【００４７】作動時に、例えば、衝突を感知したとき
に、電気信号が開始装置８２に送られる。下記により詳
細に記載されるように、開始装置は適切な選択された様
式で、燃焼チャンバー６０内に収納された流体燃料およ
び酸化剤の混合物の燃焼を開始するであろう。この易燃
性の混合物の燃焼時に発生する高温ガスは燃焼チャンバ
ー６０内の急速な圧力上昇をもたらす。燃焼チャンバー
内のガス圧力がラプチャーディスクの構造能力を越える
と、このディスクは破壊するか、または、さもなければ
ガス出口開口部７０を通して、そして貯蔵チャンバー１
４へのガスの通過が可能になる。ここで、燃焼チャンバ
ー６０から吐出された高温ガスは別個の貯蔵チャンバー
１４内に貯蔵された加圧ガスと混合され、それにより、
膨張式拘束装置、例えば、エアバッグの使用のための膨
張ガスを生じる。貯蔵された不活性ガスで燃焼ガスを増
大させると、燃焼ガス単独よりも温度が低下した、そし
て副生成物濃度（例えば、ＣＯ、ＮＯx 、Ｈ2 Ｏ等）を
低下した膨張ガスを生じるということは評価されるであ
ろう。
【００４８】貯蔵チャンバー１４内のガス圧力がラプチ
ャーディスク５０の構造能力を越えたときに、このディ
スクが破壊するか、または、さもなければディフューザ
ーベース部分３６を通して、そしてディフューザーキャ
ップ部分３４中への膨張ガスの通過を可能にし、そして
これにより、この膨張ガスは開口部４６を通じてエアバ
ッグアセンブリー中にベントされうる。
【００４９】このような機器に使用されうる流体燃料
は、所定の条件で適切な比率で酸化剤とともに使用され
るときに、（単独で、または１種以上の不活性ガスとの
組み合わせで）易燃性混合物を形成するような、幅広い
範囲のガス、蒸気、微細に分割された固体および液体を
含む。
【００５０】このような流体燃料は、水素、並びに炭化
水素および炭化水素誘導体燃料のような炭化水素ベース
の燃料を含む。例えば、このような炭化水素燃料は、ナ
フテン系、オレフィン系およびパラフィン系炭化水素
群、特にＣ1-4 パラフィン系炭化水素燃料からなるもの
を含む。本発明の実施に使用されうる適切な燃料は、例
えば、ガソリン、ケロシンおよびオクタンを含む。更
に、炭化水素誘導体燃料は種々のアルコール、エーテル
およびエステルで、特に４個以下の炭素原子を含むも
の、および、特に、エチルまたはプロピルアルコールの
ようなアルコールは本発明の実施に有利に使用されるこ
とができる。
【００５１】一般に、本発明の実施に使用されうる微細
分割された固体燃料は、インフレーター装置が望まない
ような大きなサイズになることなく、望ましい速度で膨
張式拘束装置を膨張させるように貯蔵ガスの体積分を加
熱するのに充分なエネルギー含有量および反応性を有し
なければならない。更に、燃料は、望ましくは、充分に
高い濃度で毒性であるまたは毒性になるような、例え
ば、ＣＯ、ＮＯ、ＨＣＮまたはＮＨ3 の燃焼生成物を許
容されるレベルを越えて生じない。
【００５２】本発明の実施に使用されうる微細分割され
た固体燃料は、次のような１種以上の種々の粉末または
ダストを含むことができる。 ａ）石炭、または石炭製品（例えば、アントラサイト、
ビチューメン、サブビチューメン等、例えば、種々の揮
発性含分を含むもの）、チャコール、オイルシェールダ
ストおよびコーク； ｂ）綿、木、およびピート（例えば、例えば、セルロー
スアセテート、メチルセルロース、エチルセルロースお
よびセルロースニトレート並びに木およびペーパーダス
トを含むセルロース材料）； ｃ）食物飼料（例えば、小麦粉および穀物ダスト）； ｄ）プラスティック、ゴムおよび樹脂（例えば、エポキ
シ、ポリエステルおよびポリエチレン）；および、 ｅ）金属および合金材料（例えば、純粋物または化合物
の、粉末、粗粒子、および／または削屑としてのアルミ
ニウム、マグネシウム、チタン等）。
【００５３】このような燃料は種々の含分で、液体、気
体およびその多相で、水との組み合わせで保有されても
よいことが理解されるべきである。
【００５４】更に、本発明の実施に使用されうる微細分
割された固体燃料は、通常、種々のサイズおよび形状の
固体粒子を含むであろう。しかし、一般には、このよう
な微細分割された固体燃料の粒子サイズは、通常、約５
〜５００ミクロンの範囲で変化し、そして好ましくは平
均粒子サイズが１０〜４０ミクロンである。実施におい
て、このような微細分割された固体燃料は、望ましく
は、急速且つ完全な燃焼を起こすことができ、インフレ
ーター設計から粒子の濾過の必要性が低く、または排除
されることができる。
【００５５】微細分割された固体燃料の使用は種々のプ
ロセス利益をもたらすことができる。例えば、このよう
な固体燃料は、気体または液体燃料と比較して、少なく
とも、取扱基準を単純にし、且つ、適切な燃料貯蔵チャ
ンバー内の貯蔵を容易にすることができる。このような
取扱の容易性は、結果的に、製造コスト低下をもたら
す。
【００５６】燃料材料、特に液体炭化水素および液体炭
化水素誘導体（例えば、アルコール）のような燃料材料
は、通常には燃料と考えられていない水のような材料
を、限られた比率で含んでよいことは評価されるであろ
う。これは水の完全な分離が通常に実現されえないよう
な燃料材料について特に当てはまる。更に、微量の、例
えば、約１０体積％未満、通常には約４〜８体積％の水
が存在すると、アセンブリーの低温性能に影響を実質的
に及ぼすことなく、インフレーターアセンブリーの所望
しない自己発火の可能性をうまく低下することができ
る。
【００５７】種々の燃料材料は所望ならば混合されてよ
いことが評価されるであろう。例えば、商業グレードの
ブタンのように完全な分離が通常に実際上不可能な燃料
材料について特に当てはまる。例えば、使用された燃料
混合物は、ａ）約８０％のエチルアルコール、８〜１０
％のエチルアルコールおよび４〜８％の水を含むアルコ
ール混合物、およびｂ）約９０％＋（例えば、約９５
％）のブタン、２〜６％（例えば、約４％）のプロパン
および残部を構成するメタン、エタンおよび他の種々の
微量炭化水素種を含むアルカン混合物を含む。このよう
な燃料材料の例は変性されたエタノールであり、Union
Carbide Chemical and Plastics CompanyInc.により販
売される、“ANHYDROL SOLVENT SPECIAL, PM-4061, 190
Proof”である。
【００５８】更に、このような燃料は異なる状態（例え
ば、気体、液体、固体）の２種以上の燃料の多相で使用
されることができる。例えば、使用される流体燃料は液
体燃料中の微細分割された固体燃料、例えば、エチルア
ルコール中の澱粉の混合物または組み合わせからなるこ
とができる。同様に、流体燃料は液体燃料と親密な接触
をして保有された気体燃料の混合物または組み合わせか
らなることができる。例えば、このような気体燃料は、
炭酸飲料が容器に保有されるのと同様に、圧力下で液体
燃料と接触して保有されることができる。
【００５９】本発明に使用されうる酸化剤は、例えば、
純粋な酸素、空気、希釈された空気および１種以上のガ
ス希釈剤、例えば、窒素、二酸化炭素およびヘリウム、
アルゴン、キセノンのような貴ガスと混合された酸素を
含めた種々の酸素含有ガスを含む。実施において、純粋
な酸素（Ｏ2 ）の使用は下記の多くの理由から不利であ
る。１）製造の観点から、純粋酸素の使用は取扱が困難
である。２）純粋酸素の使用は自己発火の困難性を増大
しうる。３）適切な量（化学両論または化学両論に近い
量、０．８＜φ＜１．２）の燃料との混合時に、極めて
高い火炎温度となる可能性がある（特にこのようなイン
フレーターの設計に一般的に関連した高い圧力で）。お
よび４）０．８未満の当量比では、過剰量の酸素および
一酸化炭素が問題となりうる。
【００６０】その観点で、アルゴンと酸素の混合物は好
ましいであろう。アルゴンは、有利にことに、比較的
に、１）不活性、２）安価、３）安全、および４）取扱
が容易である。このような混合物の成分の好ましい相対
量は、一般に、インフレーターのジオメトリーおよびそ
こで使用される特定の燃料のようなファクターによるで
あろう。例えば、５０〜６５体積％が酸素であり、そし
て残部がアルゴンである酸化剤混合物は、有利なことに
エチルアルコールベースの燃料含有アセンブリーともも
に使用されてよい。
【００６１】このような酸化剤混合物は、例えば、酸化
剤が充填されるべきチャンバー中に、酸化剤添加前に初
期的に存在しうるような微量の空気との組み合わせで使
用されることができる。
【００６２】更に、微細分割された固体燃料との組み合
わせで使用される酸化剤に関しては、上記の酸化剤は使
用されることができるが、高圧で酸素リッチの混合物が
好ましいと信じられる。
【００６３】混合物が「酸素リッチ」であるとは、空気
と同様の酸素濃度を有する混合物との比較によるもので
あると理解されるべきである。このため、約２１％より
多量の酸素を含む混合物は、本明細書中で、「酸素リッ
チ」の混合物と考えられる。
【００６４】本発明の実施において、このような酸素リ
ッチの酸化剤混合物は、一般に約５００〜約３０００ｐ
ｓｉ（約３．４５〜約２０．７ＭＰａ）の範囲、好まし
くは約１０００〜約２０００ｐｓｉ（約６．９〜約１
３．８ＭＰａ）の範囲の圧力であろう。更に、上記に記
載したように、酸素は不活性ガスと混合されていること
ができる。更に、約３５〜６５％の酸素、約２〜１５％
のヘリウムおよび１種以上の不活性ガス（例えば、ヘリ
ウム、アルゴンおよび窒素）からなる残部を含む酸化剤
混合物を単独で、または種々の相対量のいずれかで使用
することは有利であることができる。例えば、約６０％
の酸素、約３２％のアルゴンおよび約８％のヘリウムの
酸化剤混合物は製造プロセスの間に装置からのリークの
感知を容易にすることができ、そして、向上した高温、
低温、および／または点火遅れ性能をもたらすことがで
きる。
【００６５】このように、本発明は種々の形（例えば、
気体、液体および固体並びに２種以上の燃料材料の多相
を含めたその混合物を含めた）の広い範囲の燃料および
種々の酸化剤種、並びに広い範囲の燃料および酸化剤種
の相対量の使用が可能である。
【００６６】一般に、本発明のインフレーターアセンブ
リーは好ましくは０．４＜φ＜１．６の当量比で運転さ
れ、好ましくは０．６＜φ＜１．１の範囲で運転され
る。
【００６７】図２および３は流体燃料のインフレーター
アセンブリー２１０および３１０をそれぞれ例示する。
それは上記に記載のインフレーターアセンブリー１０と
同様であり、そして各々は貯蔵チャンバー、例えば、そ
れぞれ２１４および３１４、ディフューザーチャンバ
ー、例えば、それぞれ２２６および３２６、並びに、燃
焼チャンバーアセンブリー、例えば、それぞれ２３０お
よび３３０を有する。
【００６８】流体燃料のインフレーターアセンブリー２
１０および３１０は、しかし、これらのアセンブリーの
各々は、下記により詳細に記載されるように、例えば、
１０〜１５年またはそれ以上にわたるような長期間の貯
蔵を容易にすることが望まれる場合に、燃焼酸化剤を含
まない流体燃料を貯蔵する別個の流体燃料貯蔵要素を含
む点でインフレーターアセンブリー１０とは異なる。
【００６９】詳細には、図２に示すように、流体燃料の
インフレーターアセンブリー２１０の燃焼チャンバーア
センブリー２３０も、同様の燃焼チャンバーアセンブリ
ーキャップおよびベース部分２５４および２５６をぞれ
ぞれ含んでいるが、それぞれ第一末端および第二末端、
２８５および２８６を有し、且つ、燃料チャンバー２８
７を取り囲んでいる環状筒型壁２８４を含む。壁２８４
は、ベースキャップ開口部２８０で溶接２８３ａにより
燃焼チャンバー２６０内をシールした関係に結合されて
いる。第一末端２８５は、通常、ディスク２８８の周囲
に円周状の溶接２８３ｂを用いてラプチャーディスク２
８８の手段によりシールした関係に閉止されている。イ
ンフレーター装置２８２は第二末端２８６に溶接２８３
ｃを用いてシールした関係に結合されている。燃焼チャ
ンバー内に貯蔵された酸化剤とは別個に且つ分離して、
燃料チャンバー２８７内には流体燃料が貯蔵される。
【００７０】このようなアセンブリーの運転において、
例えば、衝突の感知時に、電気信号はインフレーター装
置２８２に送られる。このようなアセンブリーにおい
て、開始装置は好ましくは花火技術型である。
【００７１】下記により詳細に記載するように、花火技
術型開始装置は、１）有利なことに、酸化剤から燃料を
分離している分離手段を破壊するのに充分なエネルギー
アウトプットを提供し、２）燃焼チャンバー内に燃料を
充分に分散させ、且つ、蒸発させ、そして、３）得られ
た燃料および酸化剤混合物を点火するための充分な残留
熱を提供することができる。
【００７２】このような開始装置は適切な電気信号を受
けたときに、発火（点火）し、そして高温の粒子を含ん
だ吐出物を燃料貯蔵チャンバー２８７中に排出するであ
ろう。次に、燃料貯蔵チャンバー２８７内に貯蔵された
燃料の温度および圧力は増加するであろう。
【００７３】ラプチャーディスク２８８の構造能力が、
例えば、圧力および／または熱により越えたときに、デ
ィスクは破壊するか、または、さもなければ第一末端２
８５を通じて燃焼チャンバー２６０中への高温燃料の通
過が可能になる。燃焼チャンバー２６０において、高温
燃料は酸化剤と混合し、そして高温および高圧で発火
し、そして燃焼する。
【００７４】燃焼チャンバー２６０内のガス圧力がラプ
チャーディスク２７２の構造能力を越えると、ディスク
は破壊するか、または、さもなければガス出口開口部２
７０を通じて貯蔵チャンバー２１４中への高温ガスの通
過が可能になる。ここで、燃焼チャンバー２６０から吐
出された高温燃焼ガスは貯蔵チャンバー内に貯蔵された
加圧ガスと混合し、膨張式装置、例えば、エアバッグを
膨張させるのに使用される膨張ガスを生じる。
【００７５】貯蔵チャンバー２１４内のガス圧力がラプ
チャーディスク２５０の構造能力を越えるときに、ディ
スクは破壊するか、または、さもなければ、ディフュー
ザーベース部分２３６を通じてディフューザーキャップ
部分２３４内に膨張ガスを通過させることができ、そし
てこのようにしてエアバッグアセンブリー中に開口部２
４６を通じてこの膨張ガスをベントさせることが可能に
なる。
【００７６】図３は流体燃料のインフレーターアセンブ
リーを例示するものであり、ここで、流体燃料は、本発
明の別の態様により、燃焼酸化剤を含まない、別個の流
体燃料貯蔵要素内に貯蔵されている。
【００７７】図３に示す、流体燃料のインフレーターア
センブリー３１０は上記に記載のインフレーターアセン
ブリー２１０と同様であるが、固定された壁の、例え
ば、ラプチャーディスクの手段によりシールされた燃料
貯蔵要素を含むのではなく、開始装置３８２に近接し
て、燃焼チャンバー３６０内に含まれた破壊可能な柔軟
な壁ブラダー３９０を含む。
【００７８】示されているように、ブラダー３９０は、
第一および第二末端それぞれ３８５および３８６を有す
る環状筒型壁３８４内にフィットされることができる。
図２のアセンブリー２１０と同様に、壁３８４はベース
キャップ開口部３８０で溶接３８３ａにより燃焼チャン
バー内にシール関係で結合されている。同様に、開始装
置３８２は第二末端３８６に対して、溶接３８３ｃによ
りシール関係に結合されている。しかし、燃料ブラダー
３９０が、開始装置３８２の吐出末端に隣接して、壁３
８４の環状開口部内にフィットされているので、第一末
端３８５は開放状態を維持している。
【００７９】ブラダー３９０は、好ましくは、燃焼チャ
ンバーの周囲にまたは隣接して貯蔵された酸化剤と燃料
の所望しない混合を抑制するために、ブラダー中に貯蔵
された流体燃料に対して充分に不透過性の材料から作ら
れている。このようなアセンブリーにおいて、そして記
載された燃料ブラダーの使用により、流体燃料は燃焼酸
化剤を含まないで貯蔵される。
【００８０】このようなアセンブリーの操作において、
衝突の感知時に、電気信号はインフレーター装置３８２
に送られる。このようなアセンブリーにおいても、開始
装置は、好ましくは花火技術型である。このようなアセ
ンブリーにおいても、花火技術型開始装置は、１）有利
なことに、柔軟な壁のブラダーを破壊するのに充分なエ
ネルギー、例えば、熱のアウトプットを提供し、２）燃
焼チャンバー内に燃料を充分に分散させ、そして、３）
得られた燃料および酸化剤混合物を点火するための充分
な残留熱を提供することができる。
【００８１】このような開始装置は適切な電気信号を受
けたときに、発火（点火）し、そして高温の粒子を含ん
だ吐出物を隣接している燃料ブラダーに排出し、そして
ブラダー３９０を突き抜け、またはさもなければ開き、
そして次に、燃料貯蔵チャンバー３６０内に貯蔵された
酸化剤と燃料を混合するであろう。即ち、燃料は酸化剤
中に分散し、そして開始装置のエネルギーアウトプット
の結果として蒸発する。次に、開始装置から出てきた残
留熱および高温放射粒子は有効な点火源を提供する。そ
の後、燃料と酸化剤との混合物は点火し、そして燃焼す
る。
【００８２】上記に記載の態様のように、易燃性混合物
の燃焼時に生じた高温ガスは、燃焼チャンバー中の急速
な圧力上昇をもたらし、次に、高温ガスはガス出口開口
部３７０を通じて、貯蔵チャンバー３１４中に通過す
る。ここで、燃焼チャンバー３６０から吐出された高温
ガスは貯蔵チャンバー３１４内に貯蔵された加圧ガスと
混合して、上記の図１および図に例示の態様に対して記
載したのと同様に、膨張式装置、例えば、エアバッグを
膨張させるのに使用される膨張ガスを生じる。
【００８３】燃焼チャンバー内にブラダーを設置する
前、例えば、燃焼チャンバー中に酸化剤を入れる前に燃
料で適切にブラダーを充填し、次いで、所定の圧力にお
いて酸化剤で燃焼チャンバーを充填することにより、充
填プロセスは比較的に安全且つ容易になることは評価さ
れるであろう。
【００８４】同様の燃料含有ブラダーのインフレーター
アセンブリー設計はほんの短い期間の燃料と酸化剤の分
離が要求され、または望まれるような用途に利用される
ことができることも理解されるべきである。例えば、こ
のような燃料含有の柔軟な壁のブラダーは、このような
インフレーターアセンブリーの製造に関係する装填およ
び／またはシール（例えば、溶接）作業、例えば、燃料
含有ブラダーを収納する酸化剤チャンバーの装填および
シールの間に、燃料と酸化剤を分離させておくために使
用されることができる。このような装填および／または
シール後には、燃料と酸化剤との分離を維持すること
は、もはや必要でなく、または望ましくなくなるであろ
う。一般に、比較的に短い期間の燃料および酸化剤の分
離しか必要ない場合、例えば、ブラダーを形成している
材料が、比較的に短い期間だけしか、このような所望し
ない混合を抑制するために充分に燃料に対して不透過性
である必要がない場合には、ブラダー材料の構造一体性
はさほど必要ないことは評価されるであろう。
【００８５】一般に、流体燃料が燃焼酸化剤を含まない
貯蔵要素内に貯蔵される場合、このようなアセンブリー
に使用されうる流体燃料は、上記に記載の燃料と同一で
あることができ、そして下記に記載のように、種々の気
体、液化気体、液体燃料、微細分割された固体およびそ
れら２種以上の多相の組み合わせを含む。
【００８６】上記に記載のように、インフレーターアセ
ンブリーの全体のサイズを小さくするために、そして、
性能基準を満たすために、酸化剤は比較的に高い圧力下
で貯蔵される。次に、気体燃料の使用に対しては、酸化
剤が貯蔵されている圧力と同一の範囲、例えば、略同一
の圧力で貯蔵されることが好ましいであろう。本発明の
インフレーターアセンブリーの設計は、燃料と酸化剤の
間の分離バリア、例えば、ラプチャーディスクまたは燃
料ブラダー壁を破壊し、突き通して燃焼し、または破壊
するために充分なエネルギーを供給する開始装置に依存
する場合、燃料および酸化剤を略等しい圧力で貯蔵する
と、バリアが長期間にわたる大きな差圧に耐える必要が
あるならば通常に必要とされるような、より大きな厚み
または強度の分離バリアが必要でないことは評価される
であろう。殆どの潜在的には気体の燃料は、このような
比較的に高い圧力下では通常に液化するので、燃焼酸化
剤を含まない貯蔵要素内に貯蔵される本発明のアセンブ
リーでの使用に好ましい気体燃料は、水素およびメタン
を含む。
【００８７】液化ガス燃料に関して、適切な燃料材料を
選択するファクターは材料の液相膨張特性である。一般
に、設計上の周囲温度の上昇、例えば、約２３０°Ｆ
（１１０℃）の高さの温度での異常貯蔵で、燃料貯蔵要
素が完全に液体で充填された状態に達しないであろうよ
うに、燃料材料は選択され、そして貯蔵要素は充填され
るであろう。このような、液体で略完全に充填された貯
蔵要素では、次に、例えば、開始装置からの更なる熱お
よび物質インプットが追加的に行われた時に、貯蔵要素
内の液体は膨張のための余裕の体積が殆どなく、または
全くないであろう。このため、このような更なる熱およ
び物質インプットがあると、貯蔵要素内の圧力は増加
し、そして望ましくは分離要素を破壊し、または破裂す
るであろう。実際上、本発明のこの態様において使用さ
れる分離要素は周囲条件の変化に通常に関連したおよび
それから生じる、貯蔵要素内に貯蔵された材料の膨張お
よび圧縮により生じるような疲労に耐えるために充分に
強度を有し、且つ、耐久性である必要がある。
【００８８】周囲温度の設計上の上昇（例えば、最大設
計周囲温度はより高いまたはより低い場合がある）並び
にこの分離要素の強度は特定の用途の要求を満足するよ
うに適切に変えることができることが理解されるべきで
ある。例えば、少なくとも幾つかのインフレーターアセ
ンブリーの設計では、より低い最大設計温度、例えば、
約２３０°Ｆ（１１０℃）未満の温度で、貯蔵要素が液
体により完全に充填されている状態に燃料貯蔵要素が到
達するように、燃料貯蔵要素は燃料で充分に充填されて
いることが望ましいであろう。
【００８９】本発明の実施に使用される液化ガス燃料
は、エタン、プロパン、ブタンおよびこれらおよび他の
適切なガスの種々の混合物を含むことができる。
【００９０】燃料が酸化剤と別個に貯蔵されるような設
計での液体燃料の使用に関して、エチルアルコールを含
めて燃料と酸化剤が混合され、または分離されていない
条件で貯蔵されているアセンブリーに関して上記に特定
したような液体燃料は使用されることができる。
【００９１】図４は本発明の更に別の態様に係る流体燃
料のインフレーターアセンブリー４１０を例示する。
【００９２】流体燃料のインフレーターアセンブリー４
１０は、上記に記載のインフレーターアセンブリーと同
様に、貯蔵チャンバー４１４、ディフューザーアセンブ
リー４２６および燃焼チャンンバーアセンブリー４３０
を含む。
【００９３】流体燃料のインフレーターアセンブリー４
１０は、しかし、下記により詳細に記載されるように、
アセンブリー４１０が補助燃料源を含み、そして利用す
る点でインフレーターアセンブリー１０とは異なる。
【００９４】詳細には、図４Ａに示すように、燃焼チャ
ンバーアセンブリーは、同様の燃焼チャンバーアセンブ
リーキャップおよびベース部分、それぞれ４５４および
４５６をも含むが、第一末端および第二末端、それぞれ
４８５および４８６を有し、且つ、補助燃料源貯蔵チャ
ンバー４９２を取り囲む環状筒型壁４８４を含む。ここ
で、補助燃料源装薬４９３は、通常、開始装置４８２と
近接して、即ち、開始装置の吐出部分に隣接して貯蔵さ
れ、または収納される。
【００９５】壁４８４はベースキャップ開口部４８０で
溶接４８３ａにより燃焼チャンバー４６０内でシール関
係で結合されている。第一末端４８５はチャンバー４９
２内に補助燃料源装薬４９３を保持することを補助する
ためのチャンバーリップ４９５を含む。第二末端４８６
には、下記により詳細に記載されるように、開始装置４
８２が溶接４８３ｃによりシール関係で結合されてい
る。
【００９６】このようなアセンブリーの操作において、
例えば、衝突の感知時に、電気信号が開始装置４８２に
送られる。開始装置４８２は、次に、燃焼チャンバー内
に貯蔵されている燃料および酸化剤と混合するように、
補助燃料源材料に補助燃料を燃焼チャンバー内に開放さ
せ、燃焼混合物を形成させるであろう。開始装置４８２
のアウトプットは燃焼性混合物を点火するようにも機能
し、そしてその後のこのようなインフレーターアセンブ
リーの操作は上記に記載のインフレーターアセンブリー
１０と同様であろう。
【００９７】実際上、本発明の実施に使用されうる補助
燃料源材料は、一般に、熱への暴露時に、水素ガスまた
は炭化水素ベースの燃料材料または混合物を開放する能
力を有することを特徴とする。本発明の実施に使用され
うる適切な補助燃料源材料は、一般に、固体であり、そ
して、このため、取扱および貯蔵が容易であることがで
きる。適切な補助燃料源材料は、１種以上の金属水素化
物およびセルロース材料、例えば、セルロースアセテー
ト、メチルセルロース、エチルセルロースおよびセルロ
ースニトレートを含むことができる。使用に好ましい金
属水素化物は水素化リチウムである。
【００９８】このようなアセンブリーの設計において、
補助燃料源材料が、発火装置付近に、または隣接して緩
く配置された、または密に充填されており、そして、発
火装置により発生した、または作られた熱を含めた排気
製品に直接的に暴露されるように、補助燃料源材料は貯
蔵されることができる。
【００９９】しかし、補助燃料源材料は、望むならば、
図４Ｂに示すように、開始装置４８２’に近接して、柔
軟壁容器４９７のような別個のチャンバー内に貯蔵され
ることができることが理解されるべきである。上記に記
載の燃料ブラダーの設計に関するように、水に対して不
透過性であるが、比較的に容易に燃焼する材料から作ら
れた柔軟壁の収納を使用すると、補助燃料源の取扱、特
に、種々の金属水素化物のような水に過敏性である補助
燃料源材料の取扱を容易にし、そして最小にすることが
できる。
【０１００】炭化水素燃料および酸化剤の混合物ととも
に、所定の条件で、且つ、所定の比率で水素ガスが存在
すると、一般に、より高い火炎温度および向上した燃焼
速度で、より完全な燃焼が可能であるので、水素ガスを
開放する金属水素化物のような補助燃料源材料の使用
は、より低い汚染物エミッション、例えば、より低い不
完全燃焼生成物を有するインフレーターアセンブリーを
もたらし、そして向上した燃焼速度がガスがエアバッグ
中に流れるまでの時間を短縮することができるので、エ
アバッグがより速く展開することになる。
【０１０１】このような補助燃料源材料では、別の源、
例えば、開始装置のエネルギーアウトプットにより接触
されるか、または異なった環境に暴露されないかぎり、
燃料が通常には開放されえないように、燃料は結合状態
で貯蔵されている。このような補助材料はインフレータ
ーアセンブリーの燃料必要量の大きな比率を提供するこ
とができるので、酸化剤との混合物で燃焼チャンバー中
に貯蔵される必要がある燃料の相対量は実質的に低下
し、そして、このような燃料／酸化剤の長期保存に関す
る問題（例えば、自己発火）も望ましく低下することが
できる。結果的に、燃料と酸化剤が混合されうるような
インフレーター材料に補助燃料源材料を含ませることお
よび使用することは、このような燃料／酸化剤の混合物
が長期にわたって貯蔵されうることを確保することを補
助することができる。
【０１０２】本発明の実施に使用されうるシール手段
は、圧力に感受性の手段並びに圧力に無関係の手段を含
むことができ、例えば、ディスクの破壊を起こす発射性
手段および機械手段によるものを含むことができる。更
に、アセンブリーは１種以上の圧力感受性シール手段お
よび／または１種以上の圧力に無関係のシール手段を含
むように作られることもできる。
【０１０３】例えば、所定の圧力で破壊するように設計
されたラプチャーディスクのような圧力感受性のシール
手段を燃焼チャンバーに使用する時に、流体燃料と酸化
剤のその中での燃焼はチャンバー内の圧力増加をもたら
す。チャンバー圧力がディスクの破壊圧力を越えたとき
に、ディスクは破壊して、得られた開口部を通じて燃焼
生成物の通過が可能になるであろう。
【０１０４】同様に、所定の圧力で破壊するように設計
されたラプチャーディスクのような圧力感受性のシール
手段を貯蔵チャンバーからの出口をシールするために使
用する時に（例えば、ディフューザーチャンバー内）、
膨張ガスを生じるように、チャンバー内での吐出された
高温燃焼ガスと加圧ガスとの混合はチャンバー内の圧力
の増加をもたらす。チャンバー圧力がディスクの破壊圧
力を越えたときに、ディスクは破壊して、膨張式安全装
置を膨張するようにチャンバーからの膨張ガスの通過が
可能になるであろう。
【０１０５】図５Ａ、５Ｂおよび５Ｃの各々は、当該技
術分野でよく知られている、そして本発明に係る流体燃
料のインフレーターで使用されうる別々の開始装置（そ
れぞれ５８２ａ、５８２ｂおよび５８２ｃ）の単純な模
式図である。
【０１０６】図５Ａに示した開始装置５８２ａは花火技
術型開始装置であり、そして、知られているように、電
気ピンコネクション５０１ａ、コネクター５０２ａ、本
体部分５０３ａおよび花火技術型の装薬含有部分５０４
ａを含む。
【０１０７】このような花火技術型開始装置の典型的な
作動で、適切な電気信号を受けたときに、電流が開始装
置内に収納された花火技術型装薬と接触して小さなワイ
ヤーを通じて通過する。ワイヤーを通じて流れた電流に
より生じた熱は花火技術型装薬を反応させる。このよう
な反応は、周囲環境に向かって熱および放射粒子を放出
する。
【０１０８】花火技術型開始装置において、望むなら
ば、例えば、機械点火具のような別の手段によりこのよ
うな花火技術型装薬は点火されることもできることも評
価されるであろう。
【０１０９】図５Ｂに示した開始装置５８２ｂはスパー
ク放出型開始装置であり、そして、知られているよう
に、電気ピンコネクション５０１ｂ、コネクター５０２
ｂ、本体部分５０３ｂおよび、スパークギャップ５０７
ｂを形成するように間隔の空いた第一電極および第二電
極、それぞれ５０５ｂおよび５０５ｂを含む。
【０１１０】このようなスパーク放出型開始装置の典型
的な作動で、適切な電気信号を受けたときに、高電圧が
装置の電極間に適用される。所定量のエネルギーの放電
は電極を横切って起こるであろう。実際上、このような
エネルギー量は、電極に関する多くのファクターに依存
するであろう。それは、例えば、周囲環境の特性、構造
体の材料およびそのジオメトリーを含む。得られた高エ
ネルギーの高温の放電領域を構成するプラズマまたはイ
オン化ガスは効率的に周囲環境に向かってエネルギーを
輸送し、易燃性混合物を点火する。
【０１１１】図５Ｃに示した開始装置５８２ｃは加熱エ
レメント型開始装置であり、そして、知られているよう
に、電気ピンコネクション５０１ｃ、コネクター５０２
ｃ、本体部分５０３ｃおよび、ワイヤーエレメント５０
８ｃにより連結された、間隔の空いた第一および第二電
極、それぞれ５０５ｃおよび５０６ｃを含む。
【０１１２】このような加熱エレメント型開始装置の典
型的な作動で、適切な電気信号を受けたときに、電流
が、周囲環境と直接的に接触したワイヤーエレメントを
通じて通過する。一般に、このような開始装置は、ワイ
ヤーが開始装置本体上に吊り下げられているか、または
その上を直接的に横たえているかのいずれかであるよう
に、一般には設計される。ワイヤーを通過する電流は急
速にワイヤーを加熱し、そして、ワイヤーのタイプおよ
び寸法のようなファクターによっては、ワイヤーを蒸発
させる。このため、エネルギーは周囲媒質に急速に輸送
され、易燃性混合物を点火する。
【０１１３】本発明の上記の態様は次の実施例と関係付
けて、更に詳細に記載される。実施例は本発明の実施に
必要なこれらの様々な態様を例示する。本発明の実効範
囲に相当する全ての変更は保護されることが望まれ、そ
して、このため、本発明はこれらの実施例により制限さ
れると解釈されるべきでないと理解されるべきである。
【０１１４】実施例 例１〜３ 流体燃料成分（即ち、上記に規定した変性されたエタノ
ール、Union CarbideChemicals and Plastics Company
Inc. により販売される“ANHYDROL SOLVENT SPECIAL, P
M-4061, 190 Proof”) および酸化剤成分の混合物を各
々含む同一のインフレーターは1 つの異なる温度条件で
状態調節された。各々のインフレーターを、その後、１
００リットルの体積を有する剛性のタンク中に配置し、
そしてタンクの圧力を時間の関数としてモニターした。
【０１１５】各場合に使用されたインフレーター構造体
は同一であり、２ｉｎ3 （３２．８ｃｃ）の筒型燃焼チ
ャンバー、および、９８％Ａｒおよび２％Ｈｅの混合物
を２７００ｐｓｉｇ（１８．６ＭＰａ）および７０°Ｆ
（２１℃）で含む１２ｉｎ3（１９６．６ｃｃ）の不活
性ガス貯蔵チャンバーを含んだ。
【０１１６】これらの例の各々において、燃焼チャンバ
ーは、先ず、理論量の燃料で充填され、その後、６５％
Ｏ2 および３５％Ａｒの酸化剤成分のガス混合物で充填
され、そして燃焼チャンバー内の内部圧力は７０°Ｆ
（２１℃）、１４００ｐｓｉｇ（９．６ＭＰａ）となっ
た。
【０１１７】燃料、酸化剤および不活性ガスを適切に充
填した後に、各場合において、インフレーター装置は適
切な所定の温度に２時間維持してチャンバー内が条件調
節された。１種の所定の温度の使用した試験条件は、 例１ −４０°Ｆ（−４０℃） 例２ ７０°Ｆ（２１℃） 例３ １９３°Ｆ（９０℃）
【０１１８】図６は例１〜３で得られた時間の関数とし
てのタンク圧力を示す。例 温度（℃） ライン １ −４０ Ａ ２ ２１ Ｂ ３ ９０ Ｃ
【０１１９】１つの全ての場合で、特定の圧力対時間の
要求基準で決めて、典型的な運転手サイズのエアバッグ
を充分に膨張させるのに許容される圧力を達成した。例
えば、７０ミリ秒以内に１３ｐｓｉｇ（８９．６ｋＰ
ａ）〜１９ｐｓｉｇ（１３１ｋＰａ）の最大タンク圧力
を達成した。
【０１２０】タンク内へのガスフローが開始されるまで
の時間（「遅れ時間」という）およびタンク内で達成さ
れる最終圧力の両方とも周囲温度の変化に影響されない
ことに注目することが重要である。
【０１２１】例４ 本例においても、時間の関数としてのタンク圧力をモニ
ターしたが、今回のインフレーターでは、燃料、即ち、
上記に記載の変性エタノール、Union CarbideChemicals
and Plastics Company Inc. により販売される“ANHYD
ROL SOLVENT SPECIAL, PM-4061, 190 Proof”) を前記
チャンバー、即ち、酸化剤成分が貯蔵された燃焼チャン
バーと別個の、分離されたチャンバー内に貯蔵した。薄
い（０．１ｍｍ厚さ）の破壊可能なアルミニウムディス
クを使用して、燃料貯蔵チャンバーと燃焼チャンバーと
を分離した。燃焼チャンバー（６ｉｎ3 、９８．３ｃ
ｃ）を５０％Ｏ2 および５０％Ａｒの混合物で１０００
ｐｓｉｇ（６．９ＭＰａ）に充填した。
【０１２２】この場合、不活性ガス貯蔵チャンバー（体
積＝１２ｉｎ3 、１９６．６ｃｃ）を４２００ｐｓｉｇ
（２９．０ＭＰａ）の９８％Ａｒおよび２％Ｈｅ混合物
で充填した。
【０１２３】本例は上記に記載の例１〜３と同一の試験
機器および計器を使用して行った。
【０１２４】図７は例４において得られた時間の関数と
してのタンク圧力を示し、そして、本発明により、燃料
が酸化剤と別個に貯蔵されたインフレーターアセンブリ
ーを使用して、許容される遅れ時間（例えば、３．７ミ
リ秒）が実現したことを明らかに示す。
【０１２５】ここに記載のインフレーターアセンブリー
は、例えば、下記を含む多くの利点を提供する。 ａ）流体燃料の使用により、粒状物を殆ど含まない、ま
たは全く含まない膨張ガスを製造することができる。 ｂ）このようなアセンブリーは種々の燃料および燃料混
合物材料を使用するように調整されることができ、この
為、種々の容易に入手され、且つ、低コストの燃料材料
を使用することができる。 ｃ）種々の酸化剤および酸化剤混合物材料もこのような
インフレーターアセンブリーで使用されることができ、
この為、より大きな設計および製造上のフレキシビリテ
ィーを提供する。 ｄ）このようなアセンブリー設計は、変更、例えば、補
助燃料源材料の使用または燃料および酸化剤の分離がで
きるように調整可能であり、増加した設計および製造上
のフレキシビリティーを提供する。 ｅ）このようなアセンブリーは多くのインフレーターの
要求に低コストで答えることができる。 ｆ）このようなアセンブリーは、例えば、貯蔵ガス中へ
燃焼生成物が拡がることにより、比較的に低い温度の膨
張ガスを提供し、それにより、高温エミッションを有す
るインフレーター設計に纏わる上記に特定した問題を避
けることができる。 ｇ）このようなアセンブリーは充分に低濃度の不完全燃
焼生成物を有するエアバッグ用膨張ガスをも提供する。 ｈ）このようなアセンブリーは製造および貯蔵の間の両
方で、更に向上した安全性を提供する。
【０１２６】図８〜１３は本発明の別の態様を示す。先
ず、図８を見ると、上記に記載のインフレーターアセン
ブリー１０と同様であり、そして貯蔵チャンバー、例え
ば、８１４、ディフューザーアセンブリー、例えば、８
２６、および燃焼チャンバーアセンブリー、例えば、８
３０を有する流体燃料のインフレーターアセンブリー８
１０を示す。
【０１２７】流体燃料のインフレーターアセンブリー８
１０は、しかし、アセンブリー８１０が、図９を参照し
て、下記により詳細に記載されるように、流体燃料含有
開始装置８８２を含む点でインフレーターアセンブリー
１０とは異なる。
【０１２８】図９を見ると、開始装置８８２は上記に記
載の開始装置５８２ａのように、電気ピンコネクション
９０１、コネクター９０２および本体部分９０３を含
む。例示の態様において、このようなコネクター９０２
および本体部分９０３は一体型構造体であり、例えば、
ナイロンまたは他のプラスティック材料から作られてい
る。
【０１２９】開始装置８８２は、容器９１０を更に含
む。このような容器９１０は点火剤装薬含有部分９１４
と共同して壁９１２の手段により作られており、それに
より、流体燃料９２２の貯蔵用のシールされた流体燃料
貯蔵体積９２０およびそれに隣接して、点火剤材料の装
薬９２６が貯蔵される点火剤装薬貯蔵体積９２４を取り
囲んだシールされた貯蔵チャンバー９１６を形成する。
【０１３０】容器９１０は、燃料による攻撃に対する耐
性、強度および重量を考慮すると、通常には金属であ
り、例えば、ステンレススチールである。
【０１３１】このような開始装置において使用される流
体燃料は、以前に記載し、そして所望されるように、気
体、液体および／または微細分割された固体の形並びに
その多相の組み合わせであることができる。
【０１３２】適切な点火剤材料は、単独または組み合わ
せで、ａ）過塩素酸ジルコニウムカリウム（ＺＰＰ）、
過塩素酸チタンカリウム（ＴＰＰ）、過塩素酸チタン部
分水素化カリウム（ＴＨＰＰ）、スチフニン酸鉛または
他の当該技術分野で知られているもの、ｂ）自己発火材
料、スモークレスガンパウダーまたはブラックパウダ
ー、および、知られているようなバインダー材料、例え
ば、ナイロンベースのバインダーとの更なる組み合わせ
のもの、を含むことができる。
【０１３３】点火剤装薬含有部分９１４は装薬ホルダー
９３０、電気ピンコネクター周囲のガラス／金属シール
９３２、および、望むならば、例えば、より良好な長期
安定性を確保するために、破壊可能な分離手段、例え
ば、流体燃料貯蔵体積９２０から点火剤装薬体積９２４
を分離するための壁９３４を含む。
【０１３４】このような分離壁は、望ましくは、流体燃
料および点火剤材料の間に耐燃料性バリアを提供し、そ
して装薬ホルダーに対するリークしない結合を可能にす
る。
【０１３５】本発明の開始装置の長期間性能の能力は、
貯蔵の際の点火剤材料および流体燃料の間のこのような
分離壁を入れることにより、燃料または点火材料の劣化
の起こりやすさを低下することにより向上しうる。例え
ば、このような固体の花火技術材料および液体燃料を有
するが、このような分離壁を有しないこのような開始装
置は、装置の通常に期待される周囲温度でさえ、固体の
液体中への可溶化の結果として劣化する傾向があるであ
ろう。
【０１３６】容器壁９１２は、例えば、その外側表面上
にスジ９３６を入れることにより、予備的に弱められて
おり、それにより、点火剤材料装薬９２６の開始時に破
壊することを促進する。容器壁９１２は、更に充填ポー
ト９４２を含み、それにより、シールされた流体燃料貯
蔵体積９２０は適切に流体燃料により充填されることが
できる。燃料充填作業が完了すると、充填ポート９４２
は適切な充填プラグ９４４の手段により適切にシールさ
れる。
【０１３７】容器壁外装９４０周囲に、および装置本体
部分９０３に結合して、装置８８２は絶縁カバー９４６
を含む。このような絶縁カバーは種々の適切な材料、例
えば、E.I.Du Pont de Nemours Co.により販売されてい
るTEFZELフルオロポリマーフィルムから作られることが
できる。このような絶縁カバーを入れることは、不正の
放電がインフレーターハウジングから金属燃料容器に飛
び移ると起こりうるであろうような、点火剤材料の不慮
の点火を抑制するのに有用である。
【０１３８】装置８８２はアイテム９５０として模式的
に示した開始手段を含む。このような開始手段９５０は
ブリッジワイヤーの形であることができ、点火剤材料９
２６の装填物を開始するように機能する。通常、ブリッ
ジワイヤー型の開始手段では、低い電流が通過したとき
に、ブリッジワイヤーは加熱され、エネルギーは導線か
ら周囲の点火剤材料９２６に急速に輸送され、それによ
りこのような材料の点火を行う。
【０１３９】開始材料の装薬を開始する別の手段は、例
えば、一次起爆薬ベースの開始手段；例えば、爆発性化
合物層またはスパーク発火点火剤を含む半導体ブリッ
ジ、プリント基板、薄膜蒸着ブリッジ、または、二次起
爆薬ベースの開始手段；例えば、爆発性ブリッジワイヤ
ーまたは爆発性ホイルを含む。
【０１４０】例えば、半導体ブリッジでは、半導体ブリ
ッジを横切る低い電流パルスは周囲の点火剤材料上に凝
縮する高温プラズマを生じることができ、それにより、
その急速且つ効率的な点火をもたらす。半導体ブリッジ
は団結化した花火材料を直接的に点火することができる
ことを示したので、団結化した花火材料の使用は半導体
ブリッジでは必要ない。
【０１４１】標準ブリッジワイヤー、半導体ブリッジ、
プリント基板ブリッジ、薄膜ブリッジおよびスパークギ
ャップ点火剤は低エネルギー開始手段と呼ばれることが
きる。低エネルギー開始手段は、通常、ブリッジワイヤ
ー、半導体ブリッジ、プリント基板ブリッジまたは薄膜
ブリッジに隣接した、或いはスパークギャップ間の一次
爆薬を利用する。一般的な一次爆薬は、過塩素酸ジルコ
ニウムカリウム（ＺＰＰ）、過塩素酸チタンカリウム
（ＴＰＰ）、過塩素酸チタン部分水素化カリウム（ＴＨ
ＰＰ）、アジド化鉛およびスチフニン酸鉛を含む。低エ
ネルギー開始手段を必要とする燃焼系は、通常、低電圧
および／または低電流のものである。このため、バッテ
リーまたは低電圧のＤ．Ｃ．電源、例えば、自動車内に
見られる電源は、一般に、低エネルギー開始手段用途の
ために優れている。
【０１４２】不運なことに、一次爆薬を使用する開始手
段は、例えば、静電放電（ＥＳＤ）により、意図しない
爆発をより起こしやすいであろう。それ故、一次爆薬を
使用する開始手段、例えば、標準ブリッジワイヤー、半
導体ブリッジ、プリント基板ブリッジ、薄膜ブリッジお
よびスパークギャップ点火剤は、通常、ＥＳＤ感受性で
ある。
【０１４３】一般に、半導体開始手段は点火剤材料が半
導体基板に親密に接触しているので、本来、より良好に
ＥＳＤに対して保護されている。標準ブリッジ開始手段
のＥＳＤ保護用の補助的な手段はａ）スパークギャッ
プ、ｂ）同軸および二次通路設計の使用を含む。
【０１４４】他方、爆発性ブリッジワイヤーおよび爆発
性ホイル開始手段は、一般に、二次爆薬（例えば、熱
（例えば、高温ワイヤーから）、炎またはスパークを受
けたときに爆発しないであろうが爆発を信頼できるよう
に開始するためのショックウェーブの適用を必要とする
爆薬）を使用する。一般に、このような開始手段は、一
次爆薬の熱点火を必要とする開始手段よりも素早く作動
する。
【０１４５】ブリッジワイヤー開始手段および花火技術
型点火剤材料を有するこのような開始装置の通常の作動
は、適切な電気信号を受けたときに、電流がブリッジワ
イヤーを通過する。ワイヤーを通じて通過する電流によ
り熱が発生し、次に、花火技術装薬を反応、例えば、点
火させる。このような反応は、分離バリアーから周囲環
境、即ち、貯蔵体積９２０中の貯蔵された流体燃料９２
２に、充分な燃焼生成物、例えば、熱および放射粒子の
放出をもたらす。結果的に、燃料貯蔵体積９２０内の温
度および圧力は上昇し、貯蔵チャンバー９１６の破壊を
もたらす。液体燃料は、このため、周囲環境中に分散
し、そして蒸発する。更に、点火した花火技術装薬から
の燃焼生成物は、結果的に燃料および酸化剤の点火をも
たらす。
【０１４６】ここで、図１０を参照すると、図９の開始
装置８８２と同様の開始装置８８２’を示している。同
様のアイテムについては同参照番号に「’」を付けてい
る。
【０１４７】開始装置８８２’は電気ピンコネクション
９０１’、コネクター９０２’（例えば、ナイロンまた
は他のプラスティック材料から作られている）および本
体部分９０３’を含み、容器９１０’は一体型構造体で
作られている。このような一体型構造体は好ましくは金
属材料、例えば、ステンレススチールから作られてい
る。下記に詳細に記載するように、金属材料のこのよう
な開始装置の構造はインフレーターハウジングへの容器
の直接的な溶接を可能にし、この為、最終の構造体のリ
ークパスを排除するように機能する。
【０１４８】このように、本体部分９０３’は、開始手
段ヘッダー９６０をそれに付くインフレーター壁に直接
的に溶接することを可能にするヘッダー９６０を形成す
る。開始装置８８２について、容器９１０’は、点火剤
装薬含有部分９１４’と共同して壁手段９１２’により
形成され、それにより、シールされた貯蔵チャンバーを
形成し、それは流体燃料９２２’貯蔵用のシールされた
流体燃料貯蔵体積９２０’およびそれに隣接した、点火
剤材料９２６’の装薬が貯蔵される点火剤装薬貯蔵体積
９２４’を取り囲む。
【０１４９】点火剤装薬含有部分９１４’は、装薬ホル
ダー９３０’、電気ピンコネクション９０１’周囲のガ
ラス／金属シール９３２’、および、望むならば、長期
貯蔵安定性をより良好に確保するために、流体燃料貯蔵
体積９２０’から点火剤装薬貯蔵体積９２４’を分離す
るための破壊可能な分離壁９３４’を含む。
【０１５０】開始装置８８２’は開始装置ヘッダー９６
０をそれに付けられるインフレーター壁に直接的に溶接
することを可能にするから、このような開始装置は、容
器９１０’が、周囲条件と比較して高い圧力を、直接的
に、または絶縁カバーを通して間接的に受ける環境での
使用に非常に適している。詳細には、開始装置ヘッダー
がそれに付けられるインフレーター壁に直接的に溶接さ
れることは、電気ピンコネンクション９０１’周囲のガ
ラス／金属シール９３２’をこのような高圧への暴露か
ら保護することを可能にし、そして容易にし、この為、
燃料貯蔵体積９２０’を酸化剤に暴露する望まない可能
性およびそれによる反応を少なくし、または回避する。
【０１５１】上記に記載の開始装置８８２に関して、容
器壁９１２’は、例えば、その外側表面９４０’上にス
ジを入れることにより予備的に弱めてあり、それによ
り、点火剤材料装薬９２６’の開始時に破壊を容易にす
る。容器壁９１２’は更に、燃料充填作業終了時に適切
な充填プラグ９４４’手段により適切にシールされる充
填ポート９４２’を含む。
【０１５２】図１１は本発明の更に別の態様に係る開始
装置８８２”を示す。開始装置８８２”は図９の開始装
置８８２と同様であり、同様のアイテムについては同参
照番号に「”」を付けている。
【０１５３】開始装置８８２”は、上記に記載の開始装
置８８２と同様に、電気ピンコネクション９０１”、コ
ネクター９０２”および本体部分９０３”を含む。コネ
クター９０２”および本体部分９０３”は上記のように
一体型構造体である。
【０１５４】開始装置８８２”は、点火剤装薬含有部分
９１４”と共同して壁手段９１２”により形成された容
器９１０”を含み、それにより、シールされた貯蔵チャ
ンバー９１６”を形成する。それは、上記に記載のよう
に、流体燃料９２２”貯蔵用のシールされた流体燃料貯
蔵体積９２０”および、点火剤材料装薬９２６”を貯蔵
する、貯蔵体積９２０”に隣接した点火剤装薬貯蔵体積
９２６”を取り囲む。
【０１５５】点火剤装薬含有部分９１４”は装薬ホルダ
ー９３０”、電気ピンコネクション９０１”周囲のガラ
ス／金属シール９３２”、および、破壊可能な分離壁９
３４”を含む。
【０１５６】壁９１２”は、側壁、それぞれ９７０ａお
よび９７０ｂ、および、明細書中、エミッション末端と
呼ばれる末端であって有孔の末端を含む。このような有
孔末端は孔質材料から作られることができ、または、明
細書中、燃料吐出開口部９７４と呼ばれる複数の小さな
開口部または孔を含む比較的に非孔質の材料から作られ
ることができる。エミッション末端９７２で、壁９１
２”の外側表面９４０”は薄い密閉シールディスク９７
６によりカバーされる。このような密閉シールディスク
９７６は炭素鋼またはステンレススチールのような材料
から作られることができ、円周状の溶接９８０のような
手段により結合されることができる。
【０１５７】しかし、このような密閉シールディスク
は、一般に、それと接触している燃料により攻撃に対し
て耐性でありながら密閉シールを提供するような他の材
料から通常には作られることができることは評価される
であろう。このように、他の金属、例えば、アルミニウ
ム、並びに特定のプラスティックおよびガラスは使用さ
れうる。
【０１５８】他の適切な結合手段、例えば、当該技術分
野において知られているような適切な燃料に耐性の接着
剤による結合手段は連結される容器に対してこのような
密閉シールディスクを結合するために使用されうる。
【０１５９】このような燃料吐出開口部を入れることに
より、そこからの燃料吐出がより良好に制御されうる。
【０１６０】花火技術型点火剤材料を使用するこのよう
な開始装置の典型的な作動において、適切な電気信号を
受けたときおよび花火技術材料が燃焼したときに、花火
技術材料は燃焼し、そして貯蔵された流体燃料中に熱お
よび物質を輸送する。これらの現象は貯蔵チャンバー９
１６”内の圧力を上昇するように機能する。貯蔵チャン
バー９１６”内の圧力がシールディスクの構造能力を越
えたときに、流体燃料は燃料吐出開口部９７４から放出
されるであろう。加熱された燃料は開始装置８８２”か
ら吐出されるので、その少なくとも１部分はインフレー
ター燃焼チャンバーの酸化環境下で蒸発し、そして点火
する。
【０１６１】このような開始装置では、シールされた貯
蔵チャンバー９１６”からの流体燃料の吐出または放出
は容易に制御され、または特定の要求に応じて誂えら
れ、それにより、より幅広く、そして多くの設計オプシ
ョンを提供する。
【０１６２】例えば、繋げられたインフレーター燃焼チ
ャンバーの壁の温度は、一般に、燃料燃焼反応の反応温
度よりも低いので、このような低温の壁と接触している
反応体は反応速度を低下することができ、そして燃焼反
応をクエンチすることができる。これは、代わりに、不
完全燃焼生成物の生成を増加する。本発明の開始装置
は、しかし、燃料の吐出または放出を繋げられたインフ
レーター燃焼チャンバーの壁から離れるように向ける設
計されることができ、それにより、燃料のより効率的な
燃焼が可能になる。
【０１６３】このような開始装置は、吐出開口部を通る
燃料の流れがシールディスクの対面側の所定の差圧で起
こり、そして、もし差圧が予備設定された限界を越えた
ならば、または越えたときに、容器壁が破壊して、そこ
から燃料が開放されるように設計されることができる。
【０１６４】吐出開口部からの流体の質量流量速度が容
器内の流体の圧力とシールディスクの反対側の媒質の圧
力との差圧に大きく依存することは評価されるべきであ
る。高いレベルの差圧は、より高い流体燃料の吐出速度
をもたらすことができ、それにより、燃料をより細かく
微細噴霧化し、そして、効率的に燃焼することができる
ので、有利である。
【０１６５】このような吐出開口部は、種々のプロセス
および設計変更を受けることができることも評価される
べきである。例えば、 １）吐出開口部のパターンは変更されうる。 ２）吐出開口部は容器の側壁上に、別にまたは追加的に
配置されることができる。 ３）吐出開口部は様々なジオメトリー形状、例えば、
円、楕円またはスロット形状であることができる。 ４）吐出開口部は開始装置の軸に対して様々な角度（例
えば、放射状または円周状）で容器壁内に作られてよ
く、それにより、特定の効果を生じ、例えば、種々の開
口部からの突出物の総和が角度、例えば、「旋回」を有
した速度成分を有するであろう。そして、 ５）壁を貫通した吐出開口部は直線状、円錐状または不
規則な表面仕上げであることができる。
【０１６６】本発明の実施において、流体燃料貯蔵体積
および点火剤装薬体積を分離するために使用される分離
手段の破壊を容易にするように、様々な方法で、点火剤
装薬材料、例えば、花火技術材料装填物を付形または造
形することが有利であることも理解されるべきである。
【０１６７】例えば、図１２は、本発明の更なる別の態
様に係る開始装置８２２”’を示す。開始装置８８
２”’は図１０の開始装置８８２’と同様であり、同様
の参照番号には「”’」が付いている。このように、開
始装置８８２”’は電気ピンコネクション９０１”’、
コネクター９０２”’および本体部分９０３”’を含
み、容器９１０”’は一体型構造体から作られており、
本体部分９０３”’はヘッダー９６０”’を形成してい
る。容器９１０”’は点火剤装薬含有部分９１４”’と
共同して壁手段９１２”’により作られており、それに
より、シールされた貯蔵チャンバー９１６”’を形成
し、流体燃料９２２”’の貯蔵用のシールされた流体燃
料貯蔵体積９２０”’、および、それに隣接した、点火
剤材料の装薬９２６”’が貯蔵される点火剤装薬貯蔵体
積９２４”’を取り囲んでいる。
【０１６８】しかし、点火剤材料の装薬９２６”’は開
始装置８８２”’の軸９９２に沿って中心に向かう円錐
型表面９９０を有するように付形され、および／または
作られている。このような付形された装薬を使用するこ
とは、流体燃料体積９２０”’と点火剤装薬貯蔵体積９
２４”’とを分離するための分離手段、例えば、破壊可
能な分離壁９３４”’の破壊に関連する動力学に有利に
影響を及ぼすことができる。より詳細には、点火剤材料
装薬９２６”’は、例えば、得られた燃焼生成物をジェ
ットの形で軸９９２に沿って、そして分離手段９３
４”’中に効率的に集中させることができる。即ち、分
離手段９３４”’を突き抜けることができる。
【０１６９】開始装置８８２”’は、必要に応じて、円
錐状表面９９０を閉止するライナー９９４を更に含む。
ライナー９９４”’は円錐形状を有し、そして好ましく
はそれは金属から作られているが、プラスティックから
作られていてもよい。このようなライナーを入れること
は分離手段９３４”’の所望の破壊を更に促進すること
ができると理解されるであろう。例えば、点火剤材料装
薬９２６”’の点火により生じる圧力および熱により、
ライナーは初期の円錐形状から変形し、そして軸に沿っ
てそれ自体が破壊する。このような変形はライナー材料
の追加的な流動化とともにまたはそれなしに、壁９３
４”’の破壊を促進するように、分離壁９３４”’に対
して材料のジェットの形成をもたらす。
【０１７０】付形された点火剤材料装薬は図１２に示さ
れ、そして図１０に示された開始装置との関係で上記に
記載され、ここで、開始装置はインフレーターの壁への
直接的な溶接のためのヘッダー９６０”’を形成してい
るが、このような装薬の使用はそのようには制約され
ず、そしてそのように形成されていない本発明の開始装
置においても付形された点火剤装薬を使用することがで
きると評価されるべきである。
【０１７１】本発明は、本発明のこのような態様の実施
を例示する次の例との関係で更に説明される。本発明の
実効部分の範囲内に当たる全ての変更は保護されること
が望まされると理解されるべきであり、そして、このよ
うに、本発明はこの例により制限されると解釈されるべ
きでない。
【０１７２】例５ 図８の示した輪郭のインフレーター構造体を使用した。
インフレーター構造体は６５％Ｏ2 および３５％Ａｒの
混合物で充填されている６ｉｎ3 （９８．３ｃｃ）の筒
型燃焼チャンバー、および、３２００ｐｓｉａ（２２．
１ＭＰａ）で７０°Ｆ（２１℃）で９８％Ａｒおよび２
％Ｈｅの混合物を含む１２ｉｎ3 （１９６．６ｃｃ）の
不活性ガス貯蔵チャンバーを有した。
【０１７３】使用した開始装置は図９と同様の設計のも
のであり、ブリッジワイヤー開始手段および花火技術型
点火剤材料を有した。使用した燃料は上記に特定した変
性エタノール、Union Carbide Chemicals and Plastics
Company Inc. から販売されている“ANHYDROL SOLVENT
SPECIAL, PM-4061,190 Proof ”であり、当量比という
用語を使用して０．８の量であった。使用した点火剤装
薬材料はＺＰＰ（過塩素酸ジルコニウムカリウム）であ
り、２００ｍｇであった。
【０１７４】開始装置を燃焼チャンバー内に配置した
後、燃焼チャンバーを酸化剤混合物で充填し、そして燃
焼チャンバー内の圧力が１６００ｐｓｉａ（１１ＭＰ
ａ）、７０°Ｆ（２１℃）となった。
【０１７５】その後、インフレーターは１００リットル
体積の剛性タンク内に配置され、そしてタンク圧力を時
間の関数としてモニターした。
【０１７６】図１３は例５で得られた時間の関数として
の圧力を示す。この試験から得られた重要な結果は、開
始とタンク内へのガスフローの間の時間（「遅れ時間」
と呼ぶ）は比較的に短く、約２．２ミリ秒であった。更
に、このような短い遅れ時間は特定の用途には完全に適
切な装置性能であるから、これらの結果は更なる設計改
善、例えば、サイズの低下、そしてそれによる燃焼チャ
ンバー重量の低下並びに、必要とされる燃料貯蔵圧力お
よび装填量の低下を示すものである。
【０１７７】このように、本発明の流体燃料含有開始装
置は、例えば、短い遅れ時間のような優れた性能を示す
ことを含む多くの利点を提供する。
【０１７８】更に、本発明の流体燃料含有開始装置は、
インフレーターアセンブリーに、より大きな設計および
製造上のフレキシビリティーを安全に提供する。
【０１７９】例えば、開始装置は、良好に制御された環
境下で製造され、そして燃料が適切に充填されることが
でき、それは、現場で、または、残りのインフレーター
アセンブリーの製造および組み立てと離れた場所で行わ
れることができる。例えば、燃料リークチェックは開始
装置をインフレーターアセンブリー中に設置する前に完
了されてよい。このような燃料加工および取扱はインフ
レーターが組み立てられ、充填され、そして、例えば、
溶接で連結されるのと同一の場所で燃料を取り扱うより
も安全であり、そして便利である。
【０１８０】更に、このような開始装置では、流体燃料
の位置は点火手段との関係で望ましく良好に制御される
ことができる。
【０１８１】本明細書中で例示的に開示された本発明
は、ここで、詳細に開示しなかった要素、部品、工程、
成分または材料なしに適切に実施されうる。
【０１８２】これまでの詳細な説明は理解の明瞭化のみ
の理由で与えられたものであり、本発明の範囲内での変
更は当業者に明らかであろうから、不必要な制限がされ
るべきでない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の態様に係る流体燃料インフレーターの
単純な部分的な模式図である。
【図２】本発明の態様に係る流体燃料インフレーターの
単純な部分的な模式図である。
【図３】本発明の態様に係る流体燃料インフレーターの
単純な部分断面模式図である。
【図４】本発明の態様に係る流体燃料インフレーターの
単純な部分断面模式図である。
【図５】本発明の態様に係る流体燃料インフレーターで
使用される開始装置の単純な模式図である。
【図６】本発明の態様に係る流体燃料インフレーターの
タンク圧力対時間性能であって、インフレーターは高
温、室温および低温で条件設定されている。
【図７】本発明の別の態様に係る流体燃料インフレータ
ーの室温におけるタンク圧力対時間性能である。
【図８】図１〜４Ａおよび４Ｂと同様に、本発明の態様
に係る流体燃料インフレーターの単純な部分断面模式図
である。
【図９】図８の流体燃料のインフレーターの開始装置の
拡大断面模式図である。
【図１０】本発明の別の態様に係る開始装置の図９と同
様な拡大断面模式図である。
【図１１】本発明の更に別の態様に係る開始装置の図９
と同様な拡大断面模式図である。
【図１２】本発明の別の態様に係る開始装置の図１０と
同様な拡大断面模式図である。
【図１３】例５のインフレーターにより得られたタンク
圧力対時間性能を示す。
【符号の説明】
１０…流体燃料インフレーターアセンブリー １２…圧力容器 １４…貯蔵タンク １６…略筒形スリーブ ２０…第一末端 ２２…第二末端 ２４…一体型構造体 ２６…ディフューザーアセンブリー ２７…円周状の溶接（第一末端） ３０…燃焼チャンバーアセンブリー ３１…演習場の溶接（第二末端） ３２…略筒形スリーブ ３４…キャップ部分 ３６…ベース部分 ４０…ディフュージョンチャンバー ４２…閉止された第一末端 ４４…開放された第一末端 ４６…複数の開口部 ４８…複数の開口部 ５０…ラプチャーディスク ５４…キャップ部分 ５６…ベース部分 ６０…燃焼チャンバー ６２…スリーブ ６４…側壁 ６６…ドーム ６８…キャップショルダー部分 ７０…ガス開口部 ７３…円周状の溶接
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ケリー ビー．ジョンソン アメリカ合衆国，ユタ 84040，レイトン, ノース 1397 イースト 1925 (72)発明者 デビッド ビー．モンク アメリカ合衆国，ユタ 84037，カイスビ ル，サウス ビア ラコスタ ウェイ 956

Claims (50)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 膨張式装置を膨張させるための機器（１
    ０）であって、前記機器は、 高温燃焼ガスを含んだ燃焼生成物を生じるように、少な
    くとも１種の流体燃料および少なくとも１種の酸化剤が
    燃焼する第一チャンバー（６０）であって、ここで、前
    記第一チャンバーは少なくとも１個のガス出口開口部
    （７０）を含み、且つ、前記ガス出口開口部を通常には
    閉止しているシール手段（７２）を有し、前記流体燃料
    および酸化剤の燃焼は前記第一チャンバー内の温度およ
    び圧力を上昇し、前記第一チャンバー内の圧力の所定の
    上昇が達成されたときに、前記第一チャンバーのシール
    手段が開放されるように調整されており、それにより、
    前記高温燃焼ガスの少なくとも一部分が前記第一チャン
    バーから吐出される、第一チャンバー（６０）、 加圧貯蔵ガスのサプライを含む第二チャンバー（１４）
    であって、ここで、前記第二チャンバーは前記ガス出口
    開口部のシール手段が開放されたときに第一チャンバー
    と流体連絡され、それにより、前記第一チャンバーから
    吐出された前記高温燃焼ガスが前記加圧貯蔵ガスと混合
    して膨張ガスを生じ、前記第二チャンバーは少なくとも
    １個のガス出口ポート（４６）を含み、且つ、前記ガス
    出口ポートを通常には閉止しているシール手段（５０）
    を有し、前記燃焼高温ガスと前記加圧貯蔵ガスの混合は
    前記第二チャンバー内の温度および圧力を上昇させ、前
    記第一チャンバーから吐出された前記高温燃焼ガスが前
    記加圧貯蔵ガスと混合して前記膨張ガスを生じた後に、
    前記第二チャンバー内の圧力の所定の上昇が達成された
    ときに、前記第二チャンバーのシール手段が開放される
    ように調整されており、それにより、前記膨張ガスの少
    なくとも一部分が前記装置を膨張させるように前記第二
    チャンバーから吐出される、第二チャンバー（１４）、
    および、 前記少なくとも１種の流体燃料および前記少なくとも１
    種の酸化剤の燃焼を開始する開始手段、 を含む機器。
  2. 【請求項２】 前記流体燃料が気体の形のものを含む請
    求項１記載の機器。
  3. 【請求項３】 前記流体燃料が液体の形のものを含む請
    求項１記載の機器。
  4. 【請求項４】 前記流体燃料がＨ2 を含む請求項１記載
    の機器。
  5. 【請求項５】 前記流体燃料が炭化水素ベースの燃料を
    含む請求項１記載の機器。
  6. 【請求項６】 前記炭化水素ベースの燃料がナフテン
    系、オレフィン系およびパラフィン系炭化水素群から選
    ばれる請求項５記載の機器。
  7. 【請求項７】 前記炭化水素ベースの燃料がアルコー
    ル、エーテルおよびエステルから選ばれる請求項５記載
    の機器。
  8. 【請求項８】 前記炭化水素ベースの燃料が４個以下の
    炭素原子を含む請求項６または請求項７記載の機器。
  9. 【請求項９】 前記炭化水素ベースの燃料がエチルおよ
    びプロピルアルコールからなる群より選ばれる請求項８
    記載の機器。
  10. 【請求項１０】 前記炭化水素ベースの燃料がそれとと
    もに微量の水を含む請求項５記載の機器。
  11. 【請求項１１】 前記流体燃料が微細分割された固体の
    形を含む請求項１記載の機器。
  12. 【請求項１２】 前記微細分割された固体燃料が炭質材
    料を含む請求項１１記載の機器。
  13. 【請求項１３】 前記微細分割された固体燃料がセルロ
    ース系材料を含む請求項１１記載の機器。
  14. 【請求項１４】 前記セルロース系材料がセルロースア
    セテート、セルロースメチルエーテルおよびセルロース
    ニトレートから選ばれる請求項１３記載の機器。
  15. 【請求項１５】 前記第一チャンバー（６０）が燃料お
    よび酸化剤を０．４≦φ≦１．６の範囲の当量比で含
    む、先行のいずれか１項の請求項に記載の機器。
  16. 【請求項１６】 前記開始手段（４８２）に近接した補
    助燃料源貯蔵チャンバー（４９２）を更に含み、そして
    補助燃料源材料（４９３）のサプライを含み、それによ
    り、前記開始手段は、前記第一チャンバー（４６０）中
    に前記補助燃料源材料からの補助燃料の開放を開始し、
    前記補助燃料は前記流体燃料および前記酸化剤と混合
    し、前記燃焼生成物を生じるように燃焼される燃焼性混
    合物を形成する、先行のいずれか１項の請求項に記載の
    機器。
  17. 【請求項１７】 前記補助燃料源材料（４９３）が少な
    くとも１種の金属水素化物を含む請求項１６記載の機
    器。
  18. 【請求項１８】 前記補助燃料源材料（４９３）が水素
    化リチウムを含む請求項１７記載の機器。
  19. 【請求項１９】 前記の燃焼酸化剤を含まない少なくと
    も１種の流体燃料を貯蔵する流体燃料貯蔵要素を更に含
    み、前記流体燃料貯蔵要素が前記第一チャンバー（３６
    ０）内で流体燃料に対して不透過性である材料を含んだ
    破壊可能な柔軟な壁のブラダー（３９０）を含み、ここ
    で、前記少なくとも１種の流体燃料が燃焼酸化剤を含ま
    ずに貯蔵され、前記ブラダーが前記第一チャンバー内に
    収納され、そして前記開始手段（３８２）は、先ず前記
    破壊可能な壁のブラダーを破壊し、次いで前記第一チャ
    ンバー内で流体燃料および酸化剤の燃焼を開始するよう
    に配置されている、請求項１〜１５のいずれか１項記載
    の機器。
  20. 【請求項２０】 シールされた貯蔵チャンバー（２８
    ７）を含む流体燃料貯蔵要素（２８４、２８８）を更に
    含み、ここで、前記少なくとも１種の流体燃料が燃焼酸
    化剤を含まないで貯蔵され、前記シールされた貯蔵チャ
    ンバーが少なくとも１個の燃料出口開口部（２８５）、
    前記燃料出口開口部を通常には閉止しているシール手段
    （２８８）を含み、前記燃料出口開口部が、開いたとき
    に、前記貯蔵チャンバーを前記第一チャンバーと流体連
    絡させる、請求項１〜１５のいずれか１項記載の機器。
  21. 【請求項２１】 前記貯蔵要素（２８７、３９０）中の
    酸化剤を含まずに貯蔵された流体燃料が、Ｈ2 、微細分
    割された固体、および、ナフテン系、オレフィン系およ
    びパラフィン系炭化水素群並びにアルコール、エーテル
    およびエステルから選ばれた炭化水素ベースの燃料から
    選ばれる、請求項１９または請求項２０のいずれかに記
    載の機器。
  22. 【請求項２２】 前記開始手段（８２）がスパーク放電
    型、加熱エレメント型または花火技術型開始装置を含
    む、先行のいずれか１項の請求項に記載の機器。
  23. 【請求項２３】 前記第一チャンバーのシール手段（７
    ２）および前記第二チャンバーのシール手段（５０）の
    うちの少なくとも片方が圧力感受性であり、 ここで、第一チャンバーのシール手段（７２）が圧力感
    受性であるときに、前記流体燃料および前記酸化剤の燃
    焼時の前記第一チャンバー（６０）内の圧力の増加が前
    記第一チャンバーのシール手段の開放を行い、そして、 ここで、第二チャンバーのシール手段（５０）が圧力感
    受性であるときに、前記高温燃焼ガスと前記加圧貯蔵ガ
    スの混合時の前記第二チャンバー（１４）内の圧力の増
    加が前記第二チャンバーのシール手段の開放を行う、先
    行のいずれか１項の請求項に記載の機器。
  24. 【請求項２４】 前記第一チャンバーのシール手段（７
    ２）および前記第二チャンバーのシール手段（５０）の
    うちの少なくとも片方が圧力と無関係の手段により開放
    される圧力独立シールを含む請求項１〜２２のいずれか
    １項記載の機器。
  25. 【請求項２５】 エアバッグインフレーター開始装置
    （８８２）であって、 少なくとも１種の流体燃料（９２２）を貯蔵するための
    流体燃料貯蔵体積、および、前記流体燃料貯蔵体積と隣
    接した点火剤材料の装填物（９２６）を貯蔵するための
    点火剤装填物体積（９２４）を取り囲む容器手段（９１
    ０）；および、 燃料を開放すべき前記容器手段を破壊するために少なく
    とも充分な燃焼生成物を生じるように点火剤材料を開始
    するための手段（９５０）、を含む開始装置。
  26. 【請求項２６】 前記流体燃料貯蔵体積（９２０）がシ
    ールされた貯蔵チャンバー（９１６）内に貯蔵されてい
    る請求項２５記載のインフレーター開始装置。
  27. 【請求項２７】 前記シールされた貯蔵チャンバーが、
    点火剤材料装填物の開始時に破壊を容易にするように少
    なくとも１枚の予備的に弱められている壁を含む請求項
    ２６記載のインフレーター開始装置。
  28. 【請求項２８】 破壊可能な分離手段（９３８）が前記
    流体燃料貯蔵体積（９２０）を前記点火剤装填物貯蔵体
    積（９２０）から分離する請求項２５〜請求項２７のい
    ずれか１項に記載のインフレーター開始装置。
  29. 【請求項２９】 前記点火剤材料（９２６）は、点火剤
    材料の点火時に前記破壊可能な分離手段の破壊を容易に
    するように、前記破壊可能な分離手段（９３４）に対し
    て軸に沿って力を集中し、そして向けるように、付形さ
    れた装填物の形である請求項２８記載のインフレーター
    開始装置。
  30. 【請求項３０】 前記点火剤材料（９２６）の点火時に
    それを開始するための前記手段（９５０）が、そこから
    開放された燃料の少なくとも１部分の燃焼をもたらすた
    めに充分な燃焼生成物を追加的に生じる請求項２５〜請
    求項２９のいずれか１項記載のインフレーター開始装
    置。
  31. 【請求項３１】 前記点火剤材料（９２６）が花火技術
    型材料を含む請求項２５〜請求項３０のいずれか１項記
    載のインフレーター開始装置。
  32. 【請求項３２】 前記開始手段が静電放電保護手段を更
    に含む請求項２５〜請求項３１のいずれか１項記載のイ
    ンフレーター開始装置。
  33. 【請求項３３】 前記流体燃料（９２２）が気体の形を
    含む請求項２５〜請求項３２のいずれか１項記載のイン
    フレーター開始装置。
  34. 【請求項３４】 前記流体燃料（９２２）が液体の形を
    含む請求項２５〜請求項３２のいずれか１項記載のイン
    フレーター開始装置。
  35. 【請求項３５】 前記流体燃料（９２２）が微細分割さ
    れた固体の形を含む請求項２５〜請求項３２のいずれか
    １項記載のインフレーター開始装置。
  36. 【請求項３６】 前記流体燃料（９２２）が、気体、液
    体および微細分割された固体から選ばれた少なくとも２
    種の形で、流体燃料の多相の組み合わせを含む請求項２
    ５〜請求項３２のいずれか１項記載のインフレーター開
    始装置。
  37. 【請求項３７】 点火剤材料（９２６）の装填物を開始
    するための前記手段（９５０）が爆発性のブリッジワイ
    ヤー爆竹を含む請求項２５〜請求項３６のいずれか１項
    記載のインフレーター開始装置。
  38. 【請求項３８】 点火剤材料（９２６）の装填物を開始
    するための前記手段（９５０）が爆発性のホイルイニシ
    エーターを含む請求項２５〜請求項３６のいずれか１項
    記載のインフレーター開始装置。
  39. 【請求項３９】 膨張式装置を膨張させるための機器
    （８１０）であって、前記機器は、 高温燃焼ガスを含んだ燃焼生成物を生じるように、少な
    くとも１種の流体燃料および少なくとも１種の酸化剤が
    燃焼する第一チャンバー（８３０）であって、ここで、
    前記第一チャンバーは少なくとも１個のガス出口開口部
    を含み、且つ、前記ガス出口開口部を通常には閉止して
    いるシール手段を有し、前記流体燃料および前記酸化剤
    の燃焼は前記第一チャンバー内の温度および圧力を上昇
    し、前記第一チャンバー内の圧力の所定の上昇が達成さ
    れたときに、前記第一チャンバーのシール手段が開放さ
    れるように調整されており、それにより、前記高温燃焼
    ガスの少なくとも一部分が前記第一チャンバーから吐出
    される、第一チャンバー（８１０）、 加圧貯蔵ガスのサプライを含む第二チャンバー（８１
    ４）であって、ここで、前記第二チャンバーは前記ガス
    出口開口部のシール手段が開放されたときに第一チャン
    バーと流体連絡され、それにより、前記第一チャンバー
    から吐出された前記高温燃焼ガスが前記加圧貯蔵ガスと
    混合して膨張ガスを生じ、前記第二チャンバーは少なく
    とも１個のガス出口ポートを含み、且つ、前記ガス出口
    ポートを通常には閉止しているシール手段を有し、前記
    燃焼高温ガスと前記加圧貯蔵ガスの混合は前記第二チャ
    ンバー内の温度および圧力を上昇させ、前記第一チャン
    バーから吐出された前記高温燃焼ガスが前記加圧貯蔵ガ
    スと混合して前記膨張ガスを生じた後に、前記第二チャ
    ンバー内の圧力の所定の上昇が達成されたときに、前記
    第二チャンバーのシール手段が開放されるように調整さ
    れており、それにより、前記膨張ガスの少なくとも一部
    分が膨張式装置を膨張させるように前記第二チャンバー
    から吐出される、第二チャンバー（８１４）、および、 前記少なくとも１種の流体燃料および前記少なくとも１
    種の酸化剤の燃焼を前記第一チャンバー内で開始するた
    めの、請求項２５〜３８のいずれか１項記載のエアバッ
    グインフレーター開始装置（８８２）、を含む機器。
  40. 【請求項４０】 乗物内の膨張式安全装置を膨張させる
    方法であって、前記方法は、 高温燃焼ガスを含んだ燃焼生成物を生じるように、少な
    くとも１種の流体燃料および少なくとも１種の酸化剤を
    第一のシールされたチャンバー（６０）内で燃焼させる
    工程、ここで、前記第一のシールされたチャンバーは、
    シール手段により通常には閉止されている少なくとも１
    個のガス出口開口部（７０）を含み、前記燃焼は第一チ
    ャンバー内の温度および圧力を上昇する、 前記第一チャンバー内の所定の圧力上昇が達成されたと
    きに、加圧貯蔵ガスのサプライを含む第二チャンバー
    （１４）に、前記第一チャンバーから高温燃焼ガスを吐
    出するように、第一チャンバーのシール手段を開放させ
    る工程、 膨張ガスを生じるように、吐出した高温燃焼ガスと加圧
    貯蔵ガスを第二チャンバー内で混合することの工程、こ
    こで、前記第二チャンバーは、シール手段（５０）によ
    り通常には閉止されている少なくとも１個のガス出口ポ
    ート（４６）を含み、前記混合は前記第二チャンバーの
    温度および圧力を上昇させる、および、 膨張ガスを生じるように前記第一チャンバーから吐出さ
    れた前記高温燃焼ガスが前記加圧貯蔵ガスと混合した後
    に、そして前記第二チャンバー内の所定の温度および圧
    力上昇が達成されたときに、膨張式安全装置を膨張させ
    るための前記第二チャンバーから膨張ガスを吐出させる
    ように、前記第二チャンバーのポートのシール手段を開
    放する工程、を含む方法。
  41. 【請求項４１】 前記流体燃料が気体または液体の形を
    含む請求項４０記載の方法。
  42. 【請求項４２】 前記流体燃料が炭化水素ベースの燃料
    を含む請求項４０記載の方法。
  43. 【請求項４３】 前記流体燃料が微細分割された固体の
    形を含む請求項４０記載の方法。
  44. 【請求項４４】 ０．４≦φ≦１．６の範囲の当量比で
    運転される請求項４０〜請求項４３のいずれか１項記載
    の方法。
  45. 【請求項４５】 補助燃料源材料（４９３）からの補助
    燃料の第一チャンバーへの開放を開始させる工程を更に
    含む方法であって、ここで、補助燃料が前記流体燃料お
    よび前記酸化剤と混合して、燃焼生成物を生じるように
    前記燃焼のための燃焼性混合物を形成する、請求項４０
    〜請求項４４のいずれか１項記載の方法。
  46. 【請求項４６】 補助燃料源材料が、少なくとも１種の
    金属水素化物、好ましくは水素化リチウムを含む請求項
    ４５記載の方法。
  47. 【請求項４７】 前記少なくとも１種の流体燃料が、前
    記少なくとも１種の流体燃料に対して不透過性である材
    料を含む破壊可能な柔軟な壁のブラダー（３９０）内に
    燃焼酸化剤を含まないで貯蔵され、ここで、前記ブラダ
    ーが第一チャンバー（３６０）内に収納されている請求
    項４０〜請求項４４のいずれか１項記載の方法であっ
    て、前記方法が前記燃焼前に酸化剤と接触させるように
    前記燃料を開放するために前記ブラダーを破壊する工程
    を更に含む方法。
  48. 【請求項４８】 前記少なくとも１種の流体燃料が、燃
    料出口開口部（２８５）を通常には閉止しているシール
    手段（２８８）を有する少なくとも１個の前記燃料開口
    部（２８５）を含むシールされた貯蔵チャンバー（２８
    ７）内に、燃焼酸化剤を含まないで貯蔵されている請求
    項４０〜請求項４４のいずれか１項記載の方法であっ
    て、前記方法は、前記燃焼前に、前記流体燃料が前記第
    一チャンバー内で前記酸化剤と流体連絡されるようにシ
    ール手段を開放する工程を更に含む方法。
  49. 【請求項４９】 前記第一および第二チャンバーのシー
    ル手段（７２、５０）のうちの少なくとも片方が圧力感
    受性であり、 ここで、前記第一チャンバーのシール手段（７２）が圧
    力感受性であるときには、前記流体燃料および前記酸化
    剤の燃焼時の第一チャンバー内の圧力上昇が前記第一チ
    ャンバーシール手段の開放を行い、そして、 ここで、前記第二チャンバーのシール手段（５０）が圧
    力感受性であるときには、前記高温燃焼ガスと前記加圧
    ガスとの混合時の第二チャンバー内の圧力上昇が前記第
    二チャンバーシール手段の開放を行う、請求項４０〜請
    求項４８のいずれか１項に記載の方法。
  50. 【請求項５０】 前記第一および第二チャンバーのシー
    ル手段（７２、５０）のうちの少なくとも片方が、圧力
    と無関係の手段により開放される圧力独立性のシールで
    ある請求項４０〜請求項４８のいずれか１項に記載の方
    法。
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