JP2009500223A - ガス生成装置 - Google Patents

Abstract

ガス生成システム（１０）で使用されるバッフルシステム（３０）。バッフルシステム（３０）は複数の隣接したプレート（８２ａ、８２ｂ、８６）を含み、複数のプレートの隣接したそれぞれのプレートはその内部に形成された少なくとも１つの貫通するオリフィスを有する。複数の隣接したプレート（８２ａ、８２ｂ、８６）の任意のプレート内に形成されたオリフィスは前記の所定のプレートに隣接する各プレート内と少なくとも１つのオリフィスと流体連絡を有し、該複数の隣接したプレートを通って伸びる少なくとも１つのガス流れ通路を提供する。バッフルシステム（３０）を組み込むガス生成システム（１０）、およびガス生成システム（１０）を組み込む乗り物乗員保護システム（１８０）も記載される。

Description

関連出願の相互参照
この出願は、２００５年６月３０日に出願された米国仮出願番号６０／６９５，４８８の利益を要求する。

本発明の背景
本発明は一般にガス生成システムに関し、およびより特にはたとえば自動車の膨張可能な乗員拘束システムのような用途で使用される、フィルターのないガス生成システムに関する。

すべての新しい乗り物における標準的設備として、一般にエアバッグシステムを含む膨張可能な乗員保護システムの設置において、より小さく、軽く、より安価な乗員保護システムへの探索が強化されている。そのような保護システムの中で使用される膨張ガス発生装置は、最も重く最も高価なものである傾向があり、より軽くより安価な膨張ガス発生装置に対する必要がある。

典型的な膨張ガス発生装置は、乗り物の用途およびその内部に含まれるガス発生組成物に関連する直径および長さを有している円筒状の鋼またはアルミニウムのハウジングを有する。エアバッグ起動の間のガス生成物質の燃焼によって生成された微粒子の、乗り物乗員による吸入は危険な場合がある。したがって、ガス生成システムには、一般に内側にまたは外側に、異なるメッシュおよび線径の、鋼スクリーンの１つ以上の層を有するフィルターが提供される。ガス生成物質の燃焼で生まれたガスは、ガス生成システムを出る前にフィルタを通過する。公知のシステムでのガス生成物質の燃焼の間に発生した粒子状物質、またはスラグは、ガスがフィルタを通過する際に本質的に削除される。さらに、燃焼ガスからの熱は、ガスがフィルターを通過する際に、フィルター物質に伝えられる。したがって、ガスから微粒子を濾過するとともに、フィルターはエアバッグ内への放散に先立ち、燃焼ガスを冷やすために作用する。しかしながら、ガス生成システム中のフィルターの包含は、ガス生成システムの複雑さ、重量および費用を増加させる。

ガス生成物質の燃焼に起因する微粒子が実質的にないか、または著しく減少された様々なガス生成物質配合物が開発されているが、それらが比較的高い割合で燃焼固体を発生するにも拘わらず、燃焼速度、燃焼の保持および性能の再現性のような好ましい特性を有する特定のタイプのガス生成物質が依然として望ましい。

ガス生成システムに対する他の継続する関心としては、ガス生成システムの物理的なパラメーターをできるだけ変えずにバラスティック特性を変えること、および／またはできるだけ経済的にこれらの物理的なパラメータを変えることができるようにすることを含む。さらに、重要なのは、生産効率を増加させる必要および製造原価を減じる必要である。

詳細な説明
図１は、本発明のバッフルシステムを組込むガス生成システム１０の１つの実施態様を示す。ガス生成システム１０は、実質的に円筒状のハウジング１２を有し、該ハウジングは１対の相対する端１２ａ、１２ｂおよびこれらの端の間に伸びる壁１２ｃを有し、ハウジング内部キャビティーを画定する。長さ方向の軸Ｌはハウジングの長さ方向に沿って延びる。ハウジング１２は金属または合金から作られ、キャスト、押出、または他の方法で金属成形されることができる。

端閉塞部１４はハウジング１２の端１２ａに、１つまたは複数の公知の方法によりしっかりと取り付けられられる。図１では、ハウジング１２の端１２ａは端閉塞部１４の上にクリンプされ、端閉塞部をハウジング内にしっかりと取り付ける。端閉塞部１４には、その内部にベース部分１４ａ、ベース部分１４ａから伸びて周縁のショルダー１４ｃを画定する中心部分１４ｂ、ベース部分１４ａの周縁に沿って形成されるキャビティー１４ｄ、および中央部分１４ｂおよびベース部分１４ａを通って伸びる中央オリフィス１４ｅがその内部に形成される。中心部分１４ｂの寸法は、所定の内側直径を有している管状のガス生成物質エンクロージャー５０の端部分が、中心部分と噛み合い、周縁のショルダー１４ｃに接し、かつ中心部分とインターフェレンスフィットを形成するようにされる。それにより、ハウジング壁１２ｃの半径方向内側にガス生成物質エンクロージャーが位置決めされ保持されるようにされる。Ｏリングまたは他の弾性のあるシール２２が周縁のキャビティー１４ｄの中に配置され、実質的にガスを密封するシールを、端閉塞部１４とハウジング壁１２ｃの間の接触面に沿って提供する。端閉塞部１４はスタンプ、押出、ダイキャストまたは他の方法で金属成形されることができ、たとえば、炭素鋼またはステンレス鋼から形成することができる。

図１を参照する。イグナイタアセンブリー４０が端閉塞部の中央オリフィス１４ｅ内に配置されしっかりと取り付けられ、随伴するガス生成組成物６０（以下に詳述する）を内部に有するキャビティ５０ｃと、ガス生成システムが作動する際にガス生成組成物を点火するためにイグナイタアセンブリ内に組み込まれたイグナイタ４０ａとの間に、流体連絡が可能なようにする。イグナイタアセンブリー４０は、たとえば溶接、クリンピング、インターフェレンスフィットまたは接着剤の使用のような公知の方法の任意のものを使用して、中央オリフィス１４ｅにしっかりと取り付けられることができる。ここに記載された用途にふさわしいイグナイタアセンブリーは様々な公知の供給者、例えばワシントン州レッドモンドのＰｒｉｍｅｘ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ社、またはオランダのＡｅｒｏｓｐａｃｅ Ｐｒｏｐｕｌｓｉｏｎ Ｐｒｏｄｕｃｔｓ社から得ることができる。当該技術分野において公知のようにして、イグナイタ４４ａを形成することができる。例示的なイグナイタ構造は参照され本明細書の一部として組み込まれる、米国特許第６，００９，８０９および５，９３４，７０５に記載されている。イグナイタ４０ａは、たとえば溶接、接着、クリンピングのような種種の方法により、またはイグナイタアセンブリーの一部分内にイグナイタを一体成形することにより、イグナイタアセンブリー４０内にしっかりと取り付けられることができる。

長さ方向のガス生成物質エンクロージャー５０は、ハウジング壁１２ｃから半径方向内側に間隔をおいて配置され、ハウジングの第１の端１２ａの近くからハウジングの第２の端１２ｂまで、ハウジング長さ方向の軸Ｌに沿って延びる。エンクロージャー５０は細長い実質的に円筒状のボディを有し、ハウジング１２の第１の端１２ａの近傍の第１の端５０ａ、第１の端５０ａに相対する第２の端５０ｂ、およびその内部にガス生成組成物の所定量を含む内部キャビティ５０ｃを画定する。エンクロージャーの第１の端５０ａは、ガス生成システムの作動の際に内部キャビティ５０ｃ内に格納されたガス生成組成物と、イグナイタ４０ａとの間の流体連絡を可能にするように構成される。エンクロージャー５０は、ハウジング壁１２ｃから離して配置され、エンクロージャーとハウジング壁１２ｃの間にエンクロージャー５０に沿って延びる環状のガスフロー通路７０を形成する。当該技術分野において公知の方法で、エンクロージャー５０には、その長さ方向に分配された複数のガス出口開口部５０ｄが提供され、内部キャビティー５０ｃに沿ったガス生成組成物６０の燃焼反応の伝搬を容易にし、かつ内部キャビティー５０ｃとびガスフロー通路７０との間の流体連絡を可能にする。エンクロージャー５０は、たとえばシート金属からのロールフォーミング、または押出後に、穿孔して開口５０ｄを形成するような様々な公知の方法のうちの任意のものを使用して形成されることができる。エンクロージャー開口部５０ｄは、アルミニウムテープ（示されない）または他の有効なシールで環境的に密封されることができる。上記のように、ガス生成物質エンクロージャー５０の端部分は第１の端閉塞部中心部分１４ｂと噛み合い、周縁のショルダー１４ｃに接し、中心部分とインターフェレンスフィットを形成する。それにより、ハウジング壁１２ｃの半径方向内側にガス生成物質エンクロージャーを位置決めて保持する。

図１を再び参照する。イグナイタ４０ａによって点火された時にガスを生成するために、所定量のガス生成組成物６０が、エンクロージャー内部キャビティー５０ｃ内に含まれている。ガス生成物質６０は、様々な形状（例えばタブレット、詰め込まれたウェハ）、または顆粒状の形状の任意のものであることができる。ガス生成組成物３０は公知の方法によって配合されることができ、参照され本明細書の一部として組み込まれる、米国特許番号５，８７２，３２９、６，０７４，５０２、６，２８７，４００、６，３０６，２３２および６，４７５，３１２に記載された組成物によって例証される。本明細書において用語「無煙」は、生成物質の合計に基づいて少なくとも約９０％のガス状生成物を燃焼生成物として与えることのできるプロペラントを意味するものと一般に了解されるべきである；また、推論として、固形生成物は生成物質の合計に基づいて約１０％以下である。引用された特許に記載された燃焼特性を有するガス生成物質組成物の使用が、他のガス生成システム設計において使用されるフィルターの必要を回避するのを支援することが一般に見出された。しかしながら、本発明は、内部において無煙のガス生成物質組成物を使用するものに制限されるものではない。不適当な量の微粒子を発生することなくガスを発生して燃焼することができる適当なガス生成物質組成物の選択は、フィルターの必要をさらに回避する。ガス生成システムにおけるフィルターの必要の回避により、ガス生成システムはより単純に、より軽くすることができ、より安価に、より簡単に製造することができる。

本発明は、ガスを冷やし、ガスから粒状物質を取り除くために従来の設計において要求される公知のフィルターを使用することなく形成されたガス生成システムを広汎に含む。バッフルシステムはフィルターの代わりに使用され、ガス生成物質の燃焼に際して、スラグがバッフルシステム内にトラッピングされ、ガスもその内部で冷却される。

図１、５Ａおよび５Ｂを参照する。エンクロージャー内部キャビティーを５０ｃ密封するために、ブランクプレート８０は、ガス生成物質エンクロージャー５０の端に対して押される。ブランクプレート８０は、ベース部分８０ａおよびベース部分８０ａの表面から延びるスペーサー部分８０ｂを有する。所望であれば、ブランクプレート８０をエンクロージャー５０の端に取り付け（例えばクリンピングまたは溶接によって）、エンクロージャーとプレートの間のシームに実質的にガス密封性のシールを形成することができる。図１の中で示されるように、ブランクプレート８０は流れプレート８２（以下に記載される）の表面に対して突っ張られ、しっかりと取り付けられ、ハウジング２１内にエンクロージャー５０をしっかりと取り付け、位置決めをすることを助ける。別法として、プレート８０の端部はハウジング壁１２ｃと噛み合い、ハウジング内にプレートをしっかりと取り付け、位置決めをすることができる。プレートの端部に沿って形成されたガスフロー開口部（示されない）は、通路７０とバッフルシステム３０（下に記載された）の間のガスフローを許容する。

図１および２Ａ−４Ｂを参照する。ガスフロー通路７０は、ガス生成物質エンクロージャー内部キャビティー５０ｃと、一般に３０で示されるバッフルシステムの間の流体連絡を可能にする。図１の中で示される実施態様では、バッフルシステム３０は、ハウジング１２の内側に沿って、ガス生成物質エンクロージャー５０とディフューザー部分１６（以下に記載される）の間に配置された複数の隣接したプレート８２、８６を含む。本明細書で使用される用語「隣接する」は、プレートが互いに近く接近して配置される状態をいい、またプレートが互いに物理的な接触をしている状態をもいうために使用される。さらに、本明細書で使用される用語「プレート」は、実質的に均一な厚さの実質的に平らな、比較的薄い物体として定義される。

図１および２Ａ−４Ｂの中で示される実施態様では、バッフルシステム３０は、プレート８２ａ、８２ｂ（図１、２Ａ、２Ｂ、３Ａ、３Ｂ）および複数のスペーサープレート８６（図１、４Ａ、および４Ｂ）を含む複数の流れプレートを含む。図面に示されるように、スペーサープレート８６の各々は第１のオリフィス構造を有している。また、流れプレート８２の各々は、スペーサープレートの第１のオリフィス構造と異なるオリフィス構造を有している。さらに、図１に示されるように、スペーサープレート８６のそれぞれ、および流れプレート８２のそれぞれは、交互に互いに隣接するように配列される。すなわち、プレートはガスフローの方向に沿って配置され、ガスフローは矢印Ａによって示された経路に流れ、流れプレート８２ａまたは８２ｂの１つを通り、ついでスペーサープレート８６の１つを通り、ついで流れプレート８２ａまたは８２ｂの他方を通り、ついでスペーサープレート８６の他方を通り、ガスが隣接したプレートのすべてを通って流れるまで、ガスの流れ方向に沿って連続して次々と通り抜ける。本明細書で使用される用語「オリフィス構造」は特定のバッフルプレートに沿ったガスフローオリフィスの配置をいう。

図１、４Ａおよび４Ｂを参照する。スペーサープレート８６は一般に環状構造であり、リムの内側のプレート材料が除去されたプレート内部オリフィス８６ｂを囲む外側のリム８６ａを有する。図１からわかるように、スペーサープレート８６はそれぞれ、スペーサープレートに隣接する流れプレート８２（以下に詳述する）中のオリフィスと流体的に接続され、複数の流れプレート８２間のガスの通過を可能にする。一般に、スペーサープレート８６中に形成されたオリフィス８６ｂは、任意の隣接した流れプレート８２の中で形成されたオリフィスをすべてその内部に囲むか囲むのに十分な直径または範囲を有している。これは、スペーサープレートに対して１つの側でそれぞれの流れプレートオリフィスから排出されたガスが、スペーサープレートに対して反対の側の流れプレート８２中の流れプレートオリフィスを通ることを保証する。

図１および２Ａ−３Ｂを参照する。流れプレート群８２は、その内部に複数のガスフロー穴またはオリフィスが設けられたプレート８２ａ、およびその内部に各々一つのガスフロー穴またはオリフィスが設けられたプレート８２ｂを含んでいる。さらに、図１から、流れプレート８２ａと流れプレート８２ｂは、複数の隣接したプレートを通るガスの流れ方向に沿い、交互に配置されていることがわかる。穴パターンはプレート８２ａおよび８２ｂの中に形成され、スペーサープレート８６および流れプレート８２ａ、８２ｂが図１に示されるように交互に詰め込まれた場合に、各々の流れプレート８２ａ、８２ｂの中に形成された穴は、流れプレートに隣接するそれぞれのスペーサープレート８６の内部キャビティ８６ｂと流体連絡にあるようにされる。この配置は、ガスがスペーサープレート８６の内部キャビティー８６ｂを通って、複数の穴を有する流れプレートから単一の穴の流れプレートへ（および逆に）流れることを可能にする。

図１は、複数の穴を有する流れプレート８２ａとブランクプレートのスペーサー部分８０ｂが接し、複数の穴を有する流れプレート８２ａとブランクプレート８０との間に環状の空間を形成することを示す。スペース９０は、複数の穴を有するプレート８２ａから伸びる穴８３（図２Ａ）と、環状のガスフロー通路７０の両方と流体連絡にあり、それにより、環状の通路７０に沿って流れるガスがバッフルシステム３０へ流れることを可能にする。

図１および２Ａ−３Ｂで見られるように、および上に説明されたように、各々の流れプレート８２ａ、８２ｂはその内部に形成された少なくとも１つの貫通オリフィスを有している。さらに、図１に示されるように、流れプレート８２ａ、８２ｂの任意のプレート中の各オリフィスは、当該任意の流れプレートに隣接するそれぞれの流れプレート中の少なくとも１つのオリフィスと流体連絡にあり、複数の隣接したプレートを通って延びる少なくとも１つのガスフロー経路を集合的に画定する。図１の中で示される特定の実施態様においては、流れプレート８２ａ、８２ｂの任意の流れプレート中の各オリフィスは、当該任意の流れプレートに隣接するそれぞれの流れプレートにおいて、各オリフィスと流体連絡にある。したがって、流れプレートオリフィス８３、８４のいずれかを通り抜けたガスは、任意の隣接した流れプレート中に形成された、１つまたは複数のオリフィスを通り抜けることができる。これはバッフルシステムを通るガスフローを、任意の用途にふさわしい様々な方法のうちのひとつで、多くの流れへ分割するか、または一つの流れへ合併することを可能とする。

図１を再度参照する。バッフルシステム３０は、ハウジングの第２の端１２ｂの近傍に形成された中空のディフューザー部分１６に隣接して配置することができる。図１では、ハウジング内にディフューザーをしっかりと取り付けるために、ハウジング１２の端１２ｂは、ディフューザー部分１６上にクリンプされる。ディフューザー部分１６はその内部に形成された、ベース部分１６ａ、ベース部分１６ａから伸びる中心部分１６ｂ、ベース部分１６ａの周縁に沿って形成されたキャビティー１６ｄ、および中心部分１６ｂおよびベース部分１６ａを通って伸びる中央オリフィス１６ｅを有する。複数の気体排出オリフィス１６ｆは、好ましくは中心部分１６ｂの端の周囲に間隔を置いて配置される。図１の中で示される実施態様は、ディフューザー部分１６の端の周囲に実質的に均等に間隔を置いて配置された、４つの気体排出オリフィスを１６ｆを含む。ディフューザーの中央オリフィス１６ｅおよび気体排出オリフィス１６ｆは、たとえば、乗り物乗員保護システムに組み込まれる膨張可能な要素を膨張させるような使用のために、ハウジングの外部とバッフルシステム３０（より詳細に以下に記載される）との間における、生成されたガスにための流体連絡を可能にする。Ｏリングまたは他の弾性シール２４が周縁のキャビティー１６ｄに配置され、ディフューザー部分１６とハウジング壁１２ｃの間の接触面に沿って実質的にガス密封性のシールを提供する。破壊可能な流体密封性のシール（図示されない）を中央オリフィス１６ｅを横切って配置し、ガス生成システムの起動前において、気体排出オリフィス１６ｆからバッフルシステムを隔離することができる。シールはディフューザー部分１６の表面にしっかりと取り付けられられ、ディフューザー部分とバッフルシステム３０との間の流体密封性のバリアを形成する。様々なディスク、フォイル、フィルムまたはテープがシールを形成するために使用されてもよい。ディフューザー部分１６は、ハウジング１２と一体に形成されることができる。別法として、ディフューザー部分１６は機械加工または他の方法により、鋼または他の適当な物質から形成されることができ、ついで溶接、クリンプまたは他の方法でハウジングの第２の端１２ｂに固定されることができる。

ガス生成システムの操作が、図１を参照して説明される。クラッシュセンサーからの信号を受け取ると、電気的な起動信号はイグナイタ４０ａに送られ、それにより、ガス生成物質６０に点火する。ガス生成物質６０の点火は、エンクロージャー５０ｃの内部の燃焼ガスの比較的迅速な生成に帰着する。それはチャンバー５０ｃから流れ出て、オリフィス５０ｄを通り、通路７０に入り、その後バッフルシステム３０に入る。バッフルシステム３０へ流れ込むガスは矢印Ａによって示された経路に沿って進み、複数の穴の流れプレート８２ａおよび単一の穴の流れプレート８２ｂを交互に通り（スペーサープレート８６は流れプレートの間に交互に配置される）、ガスはディフューザーの中央オリフィス１６ｅに至る。その後、ガスは、ディフューザーの中央オリフィス１６ｅに沿って流れ、オリフィス１６ｆから出される。ガス流れはガス生成物質エンクロージャー５０の内部から環状通路７０を通る。曲がりくねったガス流れ通路がバッフルシステム３０によって提供され、ガスは冷却され、微粒子がガスから取り除かれる。

プレート８０、８２ａ、８２ｂおよび８６は、金属材料またはスタンプ可能な耐熱性の高分子材料からスタンプにより形成されることができる。別法として、プレートは適当な高分子材料から成形されることができる。スタンプされたプレートが使用される実施態様では、ガス生成システムへアセンブリーする前にスタンプされたプレートのバリを取ることは望ましいことがある。これは隣接したプレートの突合せ面が互いに対して同一平面に置かれることを保証するのを支援し、かつ、過剰摩擦およびガスフロー中の乱流により不適当なガス圧力ロスをコントロールするのを支援するためである。プレート８０、８２および８６は、所望のシーケンスであらかじめ詰め込まれ、ハウジング１２への挿入に先立って互いに（例えば接着剤の適用によって）しっかりと取り付けられることができる。

異なる実施態様（示されない）では、流れプレート８２ａ、８２ｂは、バッフルシステム内においてブロックまたは他の構築されたスペーシング要素により間隔をおいて配置され、位置決めされ、生成されたガスがバッフルシステムを通って流れる間に隣接した流れプレート８２間でより多くのスペースを占領することを可能にする。この配置はガスフロー中の乱流を増加させて、バッフル内のガスの平均滞留時間をさらに増加させると信じられており、それにより、冷却およびガスからの微粒子の除去を高める。

上に記載されたように、本発明は複数の隣接したプレート８２、８６の少なくとも一部分のプレートがそれぞれ、少なくとも１枚の隣接したプレートに接している条件を企図する。特定の実施態様では、複数の隣接したプレート８２、８６のプレートがそれぞれ少なくとも１枚の隣接したプレートに接している。特定の実施態様においては、図１に示されるように、複数の隣接したプレート８２、８６のプレートがそれぞれ１対の隣接したプレートに接している。プレート８２、８６の全てを互いに接するように配置することにより、バッフルシステムをよりコンパクトにすることができ、それにより、特定の用途のための十分な冷却および微粒子の除去能力のあるバッフルシステムを提供しつつ、ガス生成システムをより小さくすることができる。さらに、図１に示される実施態様では、プレート８２、８６は軸Ｌに沿って配置される。矢印Ａから理解されるように、流れプレート８２ａから隣接した流れプレート８２ｂまでのガスフローは、軸Ｌに関して半径方向に対して内側に導かれる。また、流れプレート８２ｂから隣接した流れプレート８２ａまでのガスフローは、軸に関して半径方向に対して外側へ導かれる。さらに、ここに示された配置以外の流れプレート８２およびスペーサープレート８６の配置も可能である。

図６Ａ−６Ｄを参照する。バッフルシステムの別の特定の実施態様１３０は、一群のプレート１８２ａ−１、１８２ａ−２および１８２ａ−３を含む流れプレート１８２を含む。それぞれのプレートはそれぞれ複数のオリフィス１８３−１、１８３−２、１８３−３を含む。さらに、流れプレート中のオリフィスの平均面積は、複数の隣接したプレートを通るガスの流れ方向に沿って減少する。すなわち、プレート１８２ａ−２の穴またはオリフィスの平均面積は、プレート１８２ａ−１の穴の平均面積より小さい。また、プレート１８２ａ−３の穴またはオリフィスの平均面積は、プレート１８２ａ−２の穴の平均面積より小さい。本明細書において使用される、あるプレート８２中のオリフィスの「平均面積」は、オリフィスのすべての合計面積で割られたオリフィスの合計の数を意味する。ガス流れ方向に沿ってプレート中のオリフィスサイズを徐々に減少させることは、バッフルシステムを通ってガス流れが進むにつれてより小さな微粒子のトラッピングを可能にすると信じられている。

プレートの数および厚さ、プレートが形成された物質、スペーサープレートおよび流れプレートにおいて形成された穴のサイズおよび位置のような要因は、バッフルシステムを通ってガスが流れる際の圧力降下、バッフルシステムを通るガスのフローパスの長さと乱流の程度のような要因に影響を与えるために変化させることができ、特定の用途のための冷却および微粒子の除去の要件を満たすために順応したシステムを可能にする。さらに、物質およびプレート厚さの適切な選択によって、バッフルシステムの重量および材料費（および相応するガス生成システムの合計重量およびコスト）は最小限にされることができる。さらに、本明細書に示されたバッフルシステムのプレートは、従来のフィルターよりも製造することが簡単であり、またガス生成システムへ組み立てることがより簡単である。本明細書に記載されたガス生成システムの実施態様は公知のフィルター（例えばワイヤーメッシュフィルター）を含んでいないが、公知の方法または他の適当な方法で形成されたフィルターも、所望であれば含まれることができる。

プレートの数およびそれぞれのプレートのオリフィス構造のような態様は、特定の用途の要件に応じてあつらえることができ、種々様々な任意のガスフロー経路配置および流路長さを提供することができる。例えば、所定の体積のバッフルシステム中で達成されるガスフロー経路の長さは、プレートの厚さを減少させてプレート数を増加させることにより増加させることができる。
本明細書に記載されたバッフルシステムの実施態様が、生成されたガスの冷却およびろ過に対するコンパクトで効率的な機構を提供することはさらに理解される。

図６を参照する。本明細書に記載されたガス生成システムの一つの可能な用途において、ガス生成装置の実施態様は、エアバッグシステム２００に組み入れられる。エアバッグシステム２００は、少なくとも１つのエアバッグ２０２および、ガス生成システムの作動の際にエアバッグの内部と流体連絡を可能にするようにエアバッグ２０２に連結された、本明細書において記載されたようなバッフルシステムを組み込んだガス生成システム１０を含む。エアバッグシステム２００は、さらに、例えばイグナイター４０ａ（図６には示されない）の起動を介して、衝突の際にエアバッグシステム２００の発動の信号を発する公知のクラッシュセンサーアルゴリズム（図示されない）との作動可能な接続にある、公知の衝突センサー２１０と接続されることができる。

図６を再度参照する。ガス生成装置の実施態様またはガス生成装置の実施態様を含むエアバッグシステムは、安全ベルトアセンブリー１５０のような追加の要素を含む乗り物乗員拘束システム１８０のような、より広く、より包括的なものに組み入れられることができる。安全ベルトアセンブリー１５０は安全ベルトハウジング１５２、およびハウジング１５２から伸びる安全ベルト１６０を含む。安全ベルトリトラクタメカニズム１５４（例えばばねによるメカニズム）が、ベルトの端部分に連結されることができる。さらに、衝突の際にリトラクタメカニズムを始動させるために、安全ベルトプリテンショナー１５６はベルトリトラクターメカニズム１５４に連結されることができる。安全ベルト１００と共に使用されることができる典型的なシートベルトリトラクタメカニズムは、参照され本明細書の一部として組み込まれる、米国特許５，７４３，４８０、５，５５３，８０３、５，６６７，１６１、５，４５１，００８、４，５５８，８３２および４，５９７，５４６に記載されている。安全ベルト１６０と組み合わせることができる適当なプリテンショナーの例は、参照され本明細書の一部として組み込まれる、米国特許６，５０５，７９０および６，４１９，１７７に記載されている。

安全ベルトシステム１５０は、例えばプリテンショナーに組み入れられた火工品イグナイタ（示されない）の起動によってベルトプリテンショナー１５６の発動の信号を発する公知のクラッシュセンサーアルゴリズム（図示されない）との作動可能な接続にある、衝突センサー１５８（例えば慣性センサーまたは加速度計）と接続されることができる。先に参照され本明細書の一部として組み込まれた米国特許６，５０５，７９０および６，４１９，１７７は、そのような方法で始動したプリテンショナーの例を提供する。

上述の種種の要素は公知の方法により製造できることは理解されるであろう。たとえば、種種の要素は成型、スタンプまたは他の方法により、炭素鋼、アルミニウム、合金、または等価なポリマーから形成することができる。

本発明の実施態様の先の記述が例示の目的だけのためにあり、本発明の範囲を何ら制限しないことはさらに理解されるだろう。そのため、ここに示された様々な構造操作上の特徴は、当該技術分野における当業者により、特許請求の範囲により規定される本発明の技術範囲を逸脱することなく多くの改良を行うことができる。

図１は、本発明のバッフルシステムを組込むガス生成システムの横断面の側面図である。 図２Ａは本発明の複数の穴を有するガスフロープレートの平面図である； 図２Ｂは、図２Ａの複数の穴を有するガスフロープレートの横断面図である； 図３Ａは本発明の単一の穴を有するガスフロープレートの平面図である； 図３Ｂは、図３Ａの単一の穴を有するガスフロープレートの横断面図である； 図４Ａは本発明のスペーサープレートの平面図である； 図４Ｂは、図４Ａのスペーサープレートの横断面図である； 図５Ａは本発明のブランクプレートの平面図である； 図５Ｂは、図５Ａのブランクプレートの横断面図である； 図６Ａは、バッフルシステムの異なる実施態様を組込むガス生成システムの横断面の側面図である； 図６Ｂ−６Ｄは、図６Ａに示されるバッフルシステムの実施態様に組み入れられた複数の穴を有するガスフロープレートの平面図である； 図７は、本発明のバッフルシステムを含むガス生成システムを組込む例示的な乗り物乗員拘束システムの概要図である。

Claims (16)

1. ガス生成システムで使用されるバッフルシステムであって、該バッフルシステムは複数の隣接したプレートを含み、複数の隣接したプレートのそれぞれのプレートはその内部に形成された少なくとも１つの貫通するオリフィスを有し、複数の隣接したプレートの任意のプレートに形成されたそれぞれのオリフィスは、当該任意のプレートに隣接する各プレート内の少なくとも１つのオリフィスと流体連絡を有し、該複数の隣接したプレートを通って伸びる少なくとも１つのガス流れ通路を提供するバッフルシステム。
2. 複数の隣接したプレートの任意のプレート内のそれぞれのオリフィスが、当該任意のプレートに隣接するそれぞれのプレート内のそれぞれのオリフィスと流体連絡にある、請求項１記載のバッフルシステム。
3. 複数の隣接したプレートの少なくとも一部のそれぞれのプレートが、少なくとも１つの隣接したプレートと接触している、請求項１記載のバッフルシステム。
4. 複数の隣接したプレートのそれぞれのプレートが、少なくとも１つの隣接したプレートと接触している、請求項１記載のバッフルシステム。
5. 複数の隣接したプレートのそれぞれのプレートが、１対の隣接したプレートと接触している、請求項４記載のバッフルシステム。
6. 複数の隣接したプレートが、複数の第１のプレートおよび複数の第２のプレートを含み、第１のプレートのそれぞれが第１のオリフィス構成を有し、第２のプレートのそれぞれが第１のオリフィス構成とは異なるオリフィス構成を有し、第１のプレートの１つと第２のプレートの１つとが、互いに交互に隣接して配置される、請求項１記載のバッフルシステム。
7. 複数の第２のプレートの第１の部分が第２のオリフィス構成を有し、複数の第２のプレートの第２の部分が第２のオリフィス構成とは異なる第３のオリフィス構成を有する、請求項６記載のバッフルシステム。
8. 複数の第２のプレートの第１の部分の１つと、複数の第２のプレートの第２の部分の１つが、複数の隣接したプレートを通るガス流れの方向に沿って交互に配置される、請求項７記載のバッフルシステム。
9. 複数の隣接したプレートのプレートが軸に沿って配置され、複数の第２のプレートの第１の部分のプレートから複数の第２のプレートの第２の部分のプレートへのガス流れが、該軸に関して半径方向の外側に導かれ、複数の第２のプレートの第２の部分のプレートから複数の第２のプレートの第１の部分のプレートへのガス流れが該軸に関して半径方向の内側に導かれる、請求項８記載のバッフルシステム。
10. 第２のプレートのそれぞれのオリフィス構成が複数のオリフィスを含み、任意の第２のプレート中のオリフィスの平均面積が、複数の隣接したプレートを通るガスの流れの方向に沿って減少する、請求項６記載のバッフルシステム。
11. 第１のプレートのそれぞれが単一のオリフィスを有し、第２のプレートのそれぞれが複数のオリフィスを有し、各第１のプレートのそれぞれの単一のオリフィスが、第１のプレートに隣接する各第２のプレートの複数のオリフィスのそれぞれのオリフィスと流体連絡にある、請求項６記載のバッフルシステム。
12. 請求項１記載のバッフルシステムを含むガス生成システム。
13. ガス生成システムを含む乗り物乗員保護システムであって、該ガス生成システムが請求項１記載のバッフルシステムを含む、乗り物乗員保護システム。
14. ハウジング；
    ハウジング内に配置されたガス生成物質燃焼チャンバー；
    燃焼チャンバーから生成されたガスを受容するために燃焼チャンバーと流体連絡にあるバッフルシステムであって、該バッフルシステムは複数の隣接したプレートを含み、複数の隣接したプレートのそれぞれのプレートはその内部に形成された少なくとも１つの貫通するオリフィスを有し、複数の隣接したプレートの任意のプレートに形成されたそれぞれのオリフィスは、当該任意のプレートに隣接する各プレート内の少なくとも１つのオリフィスと流体連絡を有し、該複数の隣接したプレートを通って伸びるガス流れ通路を提供するバッフルシステム；および
    バッフルシステムと流体連絡にあり、バッフルシステムから受容した生成されたガスをガス生成システムの外部に排出するためにガス生成システムの外部と流体連絡を有する、少なくとも１つのガス出口オリフィス；
    を含むガス生成システム。
15. ガス出口オリフィスがハウジングの端部分のディフューザー部分内に配置され、バッフルシステムが該ディフューザー部分に隣接して配置される、請求項１４記載のガス生成システム。
16. ガス生成システムを含む乗り物乗員保護システムであって、該ガス生成システムはバッフルシステムを含み、該バッフルシステムは複数の隣接したプレートを含み、複数の隣接したプレートのそれぞれのプレートはその内部に形成された少なくとも１つの貫通するオリフィスを有し、複数の隣接したプレートの任意のプレートに形成されたそれぞれのオリフィスは、当該任意のプレートに隣接する各プレート内の少なくとも１つのオリフィスと流体連絡を有し、該複数の隣接したプレートを通って伸びるガス流れ通路を提供する、乗り物乗員保護システム。

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