JPS631218B2

JPS631218B2 -

Info

Publication number: JPS631218B2
Application number: JP57059484A
Authority: JP
Inventors: Ii Deiuisu Rerando; Pii Daaru Deiuitsudo; Ii Shunaitaa Furetsudo; Efu Kaashofu Jooji
Original assignee: Morton Thiokol Inc
Current assignee: ATK Launch Systems LLC
Priority date: 1981-04-24
Filing date: 1982-04-09
Publication date: 1988-01-11
Also published as: JPS57178955A; EP0069441A3; EP0069441B1; CA1181780A; DE3272095D1; US4380346A; EP0069441A2

Description

【発明の詳細な説明】本発明は、乗物の空気袋即ちクツシヨンの制止
システムの改良に関し、特に非常に寒い気候にお
いて、自動車の乗客側に設けられる空気袋インフ
レータに有用である。

空気袋を膨張させるために純粋の窒素ガスを迅
速に発生させるための固型ガス発生剤組成物の燃
焼を利用する安全空気袋インフレータ又はガス発
生装置は、先行技術において知られている。この
ようなインフレータの１つの効果的な形態は、
Gary V.Adams等により1979年10月29日に出願
された米国特許出願第88992号（本願の基礎をな
す原米国特許出願と共に係属中の出願）に開示さ
れており、そこには本発明の別の実施態様が、自
動車又は他の乗物の運転手側と乗客側の各々につ
いて開示されている。

米国特許出願第88992号に開示されているよう
な乗客側用のインフレータは、ガスを排出するた
めの複数の透孔をもつ細長い管状ハウジングを包
含する。この管内には、濾過スクリーンとガス発
生剤と点火装置とがある。管の透孔は、通常は厚
さ0.003インチ（0.0762mm）の薄い非焼戻しアル
ミニウムフオイルで密閉される。このフオイル
は、インフレータが点火されるときガス圧により
容易に破裂する。このフオイルは、ガス発生剤と
点火装置を湿気とほこりから保護するための密閉
シールとして役立つ。フオイルは、また、ガス圧
がガス発生剤の燃焼時にピーク値へ上昇する際、
ガスが空気袋の中へ排出される前に或るいき値
（threshold）に達するようにする。このインフレ
ータは、非常に寒い気候では、暖かい気候の場合
よりもピーク圧に達するのがはるかに遅く、それ
故その意図した目的を達成するには余りにも遅く
又は不十分に空気袋を膨張させる傾向があり、そ
の結果、保護を空気袋の膨張に頼つている乗物内
の乗客に不快感を与えたり怪我をさせる可能性が
あることが判明した。

衝突の衝撃が激しければ最も急速に空気袋を膨
らませ、衝撃が激しくなければ、遅く空気袋を膨
らませるための、多水準ガス発生装置即ちインフ
レータを提供することは、技術分野で知られてい
る。このような構成は、1976年８月３日付で付与
された米国特許第3972545号に開示されており、
その特許では、密閉された容器が２つの部分に分
割され、その各々は、ガス発生材料と起爆管とを
収容する。衝撃が激しいときは、感知装置が両方
の起爆管を同時に発火させる。衝撃の激しさが小
さいときは、起爆管の１つだけを発火させる。然
しながら、米国特許第3972545号には、周囲の温
度に従つてインフレータの応答の調節するための
設備特に、非常に寒い気候においてインフレータ
の応答を速くするための設備はない。

本発明の目的は、単一層の薄いフオイルの障壁
により提供される早期のブレイクアウトの流れ条
件を維持しながら、低い周囲温度で空気袋インフ
レータの応答を速くするための方法と装置を提供
することである。

本発明のこの目的と他の目的を達成する際、上
述の米国特許出願第88992号に開示されているよ
うな空気袋インフレータの管状ハウジングと関連
して、透孔のいくつかを覆うための好ましくは厚
さ0.006インチ（0.1524mm）の非焼戻しアルミニ
ウムフオイルの層が更に設けられ、２重フオイル
は強度が倍の障壁からなる。透孔を覆う単一フオ
イルは、低圧力で破れ、早い時期にガス流と袋の
移動をもたらす。流れ面積の大部分を構成する室
の透孔を覆う２重フオイルは高いいき値ガス圧に
達するまで破裂しない。圧力上昇中制限された流
れ面積と、その結果生ずる管状ハウジング内の高
い作動圧力とは、共に、非常に寒い気候の場合な
どのように周囲の温度が低いとき、空気袋のより
迅速で且つより満足な膨張に寄与する。

当業者が理解しうるように、管状ハウジングの
透孔のためのシールは、アルミニウムフオイルや
特別の厚さのフオイルに限定されるべきではな
い。フオイルは、必要な破裂強度を有し且つ空気
袋の中へ排出されるガスに好ましくない分解生成
物を加えないような任意の材料から作ることがで
きる。

好ましい実施態様の説明図面中に１０で示すインフレータは、乗物の乗
客側に用いられ乗物のダツシユボードの中又は上
に適当な方法で取付けられている空気袋（図示せ
ず）を含む乗物クツシヨン制止システムの用途に
特に適用できる。

図示されているインフレータ１０は、細長く、
典型的には21インチ（52.54cm）の高さを有し、
一般的な構造では環状である。特定的には、イン
フレータ１０は、好ましくは炭素鋼で作られた細
長い孔あき管状外側ハウジング１２を包含する。
外側ハウジング１２は、その長さのほぼ全体にわ
たり薄い円筒壁を有し、円筒壁には、１３で示す
複数の透孔が設けられる。ハウジング１２は、左
端に、１６で示す肩部を作る厚いデイフユーザフ
ランジ部分１４を有する。部分１４は、第２の細
長くて薄い管状内側ハウジング１８を受入れため
に、半径方向外方に広がつており、ハウジング１
８は第２図に示すようにその壁に複数の透孔１９
を有し且つ炭素鋼で作られるている。第２図の断
片図は、インフレータ１０をその縦軸線に関して
45度回転して示してあり、かくして内側ハウジン
グ１８の円筒壁に設けられた複数の透孔を明らか
に見せている。内側ハウジング１８は、外側ハウ
ジング１２に対して同心に位置決めされている。
円筒形ハウジング１２の右端の壁は、半径方向内
側に丸められ、中央に配置した開口部２２を有す
るスタツド端フランジ２０を備えている。内側ハ
ウジング１８の右端は、２３で示すように内側に
Ｓ形のカールを備えている。スタツド端キヤツプ
２４と溶接ねじ２６とナツト２８と止め座金３０
とは、ハウジング１２の右端及び円筒形部材１８
の右端と協働してこれらの端部を互に堅く固定す
る。スタツド端キヤツプ２４は、内側ハウジング
１８の右端の内部に嵌まり、ハウジング１８の端
のＳ形カール２３とぴつたり合う周囲面を有す
る。溶接ねじ２６は、スタツド端キヤツプ２４を
貫通してスタツド端フランジ２０の外側へ延び
て、スタツド端キヤツプ２４を部分的に通して延
びるナツト２８と係合し、振動の存在にも拘らず
長期間にわたりこれらの部材を互に固く保持する
ために止め座金３０が設けられる。溶接ねじ２６
とナツト２８とが互に締付け関係に引張られると
き、内側ハウジング１８の右端は、スタツド端フ
ランジ２０のの内壁と緊密に係合する。

内側ハウジング１８の内部は燃焼室３２を形成
し、外側ハウジング１２の内面と内側ハウジング
１８との間の環状空間３４が、追加的濾過とガス
拡散のための空間を与えること、に気付かれるで
あろう。

外側ハウジング１２とフランジ１４は、円周溶
接により接合される。外側ハウジング１２と内側
ハウジング１８とのフランジ１４端は、外側にね
じを切られている端キヤツプ３６により閉じられ
該端キヤツプ３６は内側にねじを切られたフラン
ジの内側に嵌合している。漏洩したりみだりにい
じり回すのを防ぐために、ねじにシール材を使用
するのがよい。

細長い破裂しうる密閉された円筒形容器即ちカ
ートリツジ４６は、好ましくはアルミニウム製で
且つ0.003インチ（0.00762cm）の壁厚を有し、燃
焼室３２内に位置決めされてそれと同軸線に配置
され、燃焼室を完全に満たし、半径方向にも長さ
方向にも移動しないようにしつかり保持されてい
る。カートリツジ４６の左端には、２重クリンプ
シールをもつ円筒形側壁に適当なシール材でシー
ルされた端部円板４８を包含する。

透孔のある細長い円筒形点火器管５０は、その
外壁にシールされた破裂可能な金属フオイル即
ち、点火器障壁５２を有し、カートリツジ４６内
にそれと同軸線関係に位置決めされている。点火
器プラグ５４は、点火器管５０の左端に隣接して
設けられ、別の点火器プラグ５６は、カートリツ
ジ４６の右端壁に隣接して管５０の右端に設けら
れる。図示のように、カートリツジ４６の内側右
端壁は、点火器管５０の右端を適所に保持するた
めの内側に突出する短かい円筒形部分５８を有す
る。点火器管５０の左端は、起爆装置本体６０で
支持され、本体６０は、カートリツジ端キヤツプ
４８の円形開口部を貫通し且つ該開口部に合せて
成形されている。起爆装置本体の一部６４は、端
部キヤツプ３６を貫通する。湿気の障壁となるよ
うに“Ｏ”リングが設けられる。

適当な電源接続端子を有する従来の電気的起爆
管７０が、起爆装置取付け部材６０の右端部分に
設けられ、起爆管７０を外から来る無線周波数エ
ネルギに感じないようにするためにフエライトの
ビード７２が設けられる。点火器管５０内の点火
器プラグ５４と５６の間には、点火剤の微粒子７
４からなる爆薬材料がある。ガス発生剤組成物の
均一に分布されたペレツト７６が点火器管５０を
取囲み、この組成物は、細長い環状の１次フイル
タ即ち燃焼室フイルタ７８で包囲されてる。

１次フイルタ７８は、３つのスクリーンのフイ
ルタパツクを包含し、この３つのスクリーンに
は、カートリツジ４６の内壁に隣接する１層〜３
層の粗いスクリーン８０と、１層又は２層以上の
ガラス繊維で織られた織物又は布８２と、多重層
の微細メツシユスクリーン８４好ましくは炭素鋼
製の40×40メツシユのスクリーンが含まれてい
る。好ましくは厚さ0.006インチ（0.1524mm）の
非焼戻しアルミニウムフオイル８６の円筒層が、
第２図に最もよく見られるように、内側ハウジン
グ１８の孔あき内壁と１次フイルタ７８との間に
配置され、１次フイルタ７８を包含している。フ
オイル８６の層は、内側ハウジング１８の壁の透
孔１９のうち少くとも若干を覆うように設けら
れ、第１図及び第２図には、透孔１９の全部を覆
うものとして示されており、かくして内側ハウジ
ング１８の透孔を密閉するためのカートリツジ４
６の壁に対する追加的な支持フオイル層を与えて
いる。第３図は、透孔１９のうちのいくつかのみ
覆うフオイル層８６を示し、第１列目の透孔１９
は覆われていない。好ましくは、角度的にへだて
られた４列の透孔１９が、内側ハウジング１８と
外側ハウジング１２の各々の円周方向に設けら
れ、内側ハウジング１８の透孔１９は、外側ハウ
ジング１２の透孔１３から直線方向即ち軸線方向
と半径方向の両方に片寄つている。

２次フイルタ８８は、環状室３４即ち内側ハウ
ジング１８と外側ハウジング１２との間の拡散領
域内に配置され、内側ハウジング１８と接触して
これを包囲する粗い18メツシユの隔離スクリーン
９０と、多重巻きの粗いスクリーン９２と、粗い
スクリーン９０を包囲する１巻き又は２巻き以上
のアルミニウム珪酸塩のブランケツト９４と、ハ
ウジング１２の内壁に隣接して設けられた数巻き
の微細な100メツシユのスクリーン９６と、を包
含している。18メツシユの隔離スクリーン９０
は、カートリツジ４６のアルミニウムフオイルと
追加層８６のアルミニウムフオイルとがガスの流
出の邪魔にならないように破れることができるよ
うに設けられている。

好ましい実施態様の作用追加層のフオイル８６を含むことを除いて、第
１図と第２図に示されている本発明の実施態様
は、前述の米国特許出願第88992号に開示されて
いる乗物内の乗客を保護するためのガスインフレ
ータに、たとえ等しくないにしても同様であつて
もよい。従つて、インフレータが内側管状ハウジ
ング１８の透孔１９を密閉するための追加の層８
６の使用に関する限りにおいてのみ、インフレー
タの作用をここに説明する。

起爆管７０の発火による燃焼の開始時に、カー
トリツジ４６内での燃焼の結果発生したガスの圧
力が上昇し始め、この圧力上昇はピーク圧に達す
るまで続く。ピークのガス圧に達する前に、然
し、燃焼作用時間の間に、ガス圧は、カートリツ
ジ４６の壁を形成するアルミニウムフオイルと追
加のフオイル層８６とが破裂するようないき値に
達する。この破裂と同時に、管状ハウジング１８
の透孔１９に隣接するフオイル層は、ガスの流出
の邪魔にならないように吹き飛ばされ、発生した
ガスは、内側管状ハウジング１８と外側管状ハウ
ジング１２との間の環状のデイフユーザ空間３４
内へ透孔を通して流出することができる。このガ
スは２次フイルタ８８で濾過された後、膨張させ
るべき空気袋内へ外側ハウジング１２の透孔１３
を通つて流出することができる。

前述のように、追加の又は部分的なフイルタ層
８６を設けてあるので、フイルタ層４６と８６の
破裂が起るガス圧のいき値レベルは、フオイル層
４６のみが存在する場合よりも高い。これの効果
は、２つ以上のいき値圧力が可能となる条件を作
り出すことであり、この効果により、フオイルが
低圧と高圧で破裂する場合の流れ面積を予め選定
することができ、フオイル層４６と８６を多数倍
倍強度の障壁で構成することができる。

すべてのノズル孔が第２のフオイル層で覆われ
る構造は、より高いフオイル破裂圧力とそれに応
じてより迅速な作用とを有する。カートリツジに
より厚いゲージの金属を用いることにより、この
状態とほぼ同じ状態が得られることは明白であ
る。このアプローチは、温度による性能の変動を
減少させる傾向のある高いいき値のフオイル破裂
圧力を達成する際に有用であるけれども、この設
計で経験されるガスの流れを開始させる際の大き
い遅れが、或る空気袋の用途に対し有害となるこ
とがある。

第３図に示されているように、内側ハウジング
１８の選択された開口１９を覆うフオイル８６ａ
の部分的な層を利用することにより、２つのいき
値フオイル破裂圧力を作り出し、特殊な性能目的
に適合するようにインフレータの出力を仕立てる
ことができる。

カートリツジ４６の壁厚と材料の硬さを選択す
ることにより、インフレータの一部について低い
いき値のフオイル破裂圧力を有するように、従つ
て適所に居ない子供にとり非常に重要な早期のブ
レイクアウトと袋の早期移動を達成するように、
インフレータを構成することができる。第２のフ
オイル８６ａで、内側ハウジング１８のノズル孔
１９の残余を覆うことにより、より高いいき値の
フオイル破裂圧力が達成されるまで（この領域
に）おけるガスの流れが制限される。その結果、
より迅速な圧力上昇とより高い作用圧力とより迅
速な燃焼と、低温におけるより満足な作用とが得
られる。

この温度補償可変フオイル即ち複数強度障壁の
適用により、−20〓（−29℃）〜＋140〓（＋60
℃）の作用温度範囲にわたり、ほぼ一定の最大圧
力でインフレータを作動させることができる。こ
れは、第４図に示すインフレータ性能データに例
示されている。温度補償可変フオイルのないイン
フレータの性能データは第５図に示されている。

このようにして、穏やかな膨張の性質である早
期のガスの流れを与えると共に、高い２次いき値
圧力を与えることにより、迅速な圧力上昇と改良
された低温作動特性を保証するように空気袋イン
フレータの応答を作るための改良された方法が本
発明に従つて提供された。

【図面の簡単な説明】

第１図は、乗物の乗客側用に特に有用な本発明
による安全空気袋ガス発生装置即ちインフレータ
の断面図である。第２図は、第１図のインフレー
タの一部の拡大部分断面図で、その縦軸線に関し
て45度回転されており、孔あき内側管状ハウジン
グの透孔を密閉するためのフオイルの追加層をよ
り詳細に示す。第３図は、第１図と第２図に示さ
れているインフレータの変更態様の拡大部分断面
図で、孔あき内側管状ハウジングの透孔の若干を
密閉するためのフオイルの追加層の他の配置を示
す。第４図は、温度補償用のフオイルの燃焼室障
壁の部分的２重層をもつインフレータの、高温と
低温と周囲温度での作用時における性能を示すグ
ラフである。第５図は、単一層フオイル燃焼室障
壁をもつインフレータの、低温と高温と周囲温度
における性能を示すグラフである。１０…インフレータ、１２…外側ハウジング、
１３…透孔、１８…内側ハウジング、１９…透
孔、７２…点火剤の微粒、５２…点火器障壁、フ
オイル、４６…カートリツジ、７８…１次フイル
タ、８８…２次フイルタ、３２…燃焼室、８６…
フオイル。

Claims

【特許請求の範囲】１燃焼室を形成する壁手段を有するハウジング
手段であつて、前記壁手段は、ガス排出透孔を有
しかつ通常は前記透孔を密閉するための破裂しう
る手段を含む、前記ハウジング手段と前記燃焼室
内に配置された燃焼性ガス発生剤組成物とを備
え、前記組成物は、点火と同時にガスと燃焼生成
物とを発生させるように使用可能であり、前記ハ
ウジング内のガスの発生は、周囲の温度が低いと
きピーク値までの圧力上昇が遅くされる傾向があ
ることを特徴とし、前記ハウジングの前記壁手段
の前記破裂しうる手段は、前記ピーク値よりも低
い或るいき値に達すると同時に破裂するものであ
り、発生したガスを濾過する手段と；濾過されたガスを空気袋内へ排出するための手
段と；を包含する空気袋用インフレータにおいて：燃焼室内のガス圧のピーク値に達するまでの時
間を短かくするために、発生したガスの圧力が或
るいき値よりも高い所定値に達するまで前記破裂
しうる手段の破裂を遅らせるように前記破裂しう
る手段を支持する手段を包含すること；を特徴とする空気袋用インフレータ。２破裂しうる手段が、前記ハウジング手段内に
位置決めされ密閉されたカートリツジの壁からな
り、前記破裂しうる手段を支持するための前記手
段が、前記カートリツジの壁と接触配置されたフ
オイルの層からなすこと、を特徴とする特許請求
の範囲第１項に記載のインフレータ。３前記ハウジング手段が、細長い管状ハウジン
グであり、前記カートリツジが、同様に細長く且
つ管状であること、を特徴とする特許請求の範囲
第２項に記載のインフレータ。４フオイルの前記層が、前記カートリツジの壁
とその内側で接触して配置されていること、を特
徴とする特許請求の範囲第３項に記載のインフレ
ータ。５前記破裂しうる手段を支持するための前記手
段が、一層のフオイルからなり、前記一層のフオ
イルが、前記透孔の全部でなくいくつかのみを覆
うように前記破裂しうる手段を支持すること、を
特徴とする特許請求の範囲第１項に記載のインフ
レータ。６前記破裂しうる手段が、前記ハウジング手段
内に位置決めされ密閉されたカートリツジの壁か
らなり、フオイルの前記層が、前記カートリツジ
の壁と接触配置されていること、を特徴とする特
許請求の範囲第５項に記載のインフレータ。７前記ハウジング手段が細長い管状ハウジング
であり、前記カートリツジが同様に細長く且つ管
状であり、フオイルの前記層が、前記カートリツ
ジの壁とその内側で接触して配置されているこ
と、を特徴とする特許請求の範囲第６項に記載の
インフレータ。