JPH06509302A - 膨張リブを備えたエアバッグ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 膨張リブを備えたエアバッグ 本発明は衝撃から乗員を保護するためのガス発生器に装着使用されるエアバッグ に関するものであり、詳しくは膨張リブ構造を備えたエアバッグに関するもので ある。

従来技術 従来のガス発生器では、エアバッグは袋状部材から成り、この袋状部材に燃焼ガ スが充満する。

従来のガス発生器では、エアバッグを膨張させる燃焼ガスが所定量必要である。

そのためこの燃焼ガスを発生させるためのガス発生剤も所定量必要となる。さら に燃焼ガスを濾過および冷却するのに必要な量のフィルタも設置しなければなら ない。

したかって従来技術では、所定量のガス発生剤、フィルタなどを収容するための 収容スペースをガス発生器内に確保しなければならず、ガス発生器の小型化を達 成することが困難であった。

Ｌｅｉｓｉｎｇ、　ｅｔ　ａｌ、による米国特許第３．５３２．３６０号には、 ハウジング、ガス発生部、クーラント室、膨張エアバッグが設けられたガス発生 器が開示されている。ハウジングはほぼ椀状で底壁と側壁とを備えている。ガス 発生器は、孔が穿設された一枚の板と、ガス発生剤が燃焼したときの圧力で破裂 する仕切板とによってエアバッグと隔てられている。燃焼混合気は、エアバッグ 内に送られた後も、エアバッグを完全に膨張させるまで燃焼し続ける。

Ｌｅｉｓｉｎｇ、　ｅｔ　ａｌ、による米国特許第３，６１８，９８０号に開示 されているガス発生器には、伝火薬と、この伝火薬により発生したガスによって 膨張するバッグとが設けられている。また、燃焼する伝火薬がガス発生器からバ ッグ内に移動しないようにするためのわな装置も設けられている。わな装置は、 伝火薬を割れ目に向かわせるデフレクタも具備している。割れ目によって各物質 は、それが収められている室の壁に吹き付けられてほぼ円を描き、これにより伝 火薬は効率良く燃焼する。反応粒子はその質量と移動速度のために完全燃焼する まで室の中に保持される。ガス発生器に設けられた二つのハウジングは、複数の 固定具によって相互に連結されている。

Ｈａｓｓによる米国特許第３，６３２．１３３号の膨張エアバッグは、点火され ると、集中／分散ノズルの集中端部とさらに膨張エアバッグとに送られる高速ガ ス流を発生させるガス発生器を備えている。

高速ガス流は、ガス発生器外部からエアバッグ内にガスを流入させる働きも持っ ている。

５ｃｈｎｅｉｔｅｒ　ｅｔ　ａｔ、による米国特許第３，９８５，０７６号に開 示さねているガス発生器は、環状の室を構成する内側ハウジングおよび外側ハウ ジングと、ガス発生剤に包囲された中央点火手段とを備えている。複数の孔が周 設された内側ハウジングは外側ハウジングとねして嵌合するようになっている。

ガス発生剤は点火時に破裂する仕切板で囲まれている。この結果生しるガスは、 固形物用フィルタ、ｐＨ中和剤、冷却器を通過して、最後には膨張構造物に流入 する。

Ａｄａｍｓ　ｅｔ　ａｌ、による米国特許第４，２９６．０８４号には、下側の 凹状ハーフシェルとこれにねじで取り付けられる上側の凸状ハーフシェルとを有 するハウジングから成る、ガス発生方法およびその装置か開示されている。ハウ ジング内には、ガス発生剤を有する燃焼室と、点火器と、燃焼室内の第一フィル タ手段と、燃焼室の外側の第二フィルタ手段とか設けられている。第一フィルタ 手段は、燃焼室から燃焼物質の流出を遅らせるため燃焼プロセスの温度になると 膨張して粘着性となる織物から成っている。

Ｎｉ１ｓｓｏｎ、　ｅｔ　ａｌ、の米国特許第４，２７８，６３８号のガス発生 器にはハウジングが設けられ、このハウジングは、点火装置を備えた中央管状ハ ウジング部と、これを包囲するガス発生剤を備えた反応室と、これを包囲するフ ィルタとを有している。このガス発生器には反応室の一部を構成するＳ字形の壁 部が設けられ、ガスはこの壁部に穿設された孔を通過して膨張室に送られる。

Ａｄａｍｓ、　ｅｔ　ａ、１．による米国特許第４．５３０，５１６号に開示さ れているのは、相互に溶接固定される上部シェルおよび下部シェルと、ハウジン グの中央に取り付は固定された鋼製の長形中央固定部材とから成る、膨張エアバ ッグが装着使用されるガス発生器である。

ハウジングは、点火充電装置を備えた中空の円筒形存孔部材を有している。中央 固定部材の周囲には、ガス発生剤が設けられた環状室が形成されている。ガス発 生剤が燃焼すると、ガスは円を描いてスクリーンフィルタとディフューザスクリ ーンを通過し、ハウジングの出口を介してエアバッグへと流入する。

Ａｄａｍｓ、　ｅｔ　ａｔ、の米国特許第４，５４７，３４２号には、相互に溶 着される上部シェルと下部シェルとから成るハウジングを有する、膨張エアバッ グが装着使用されるガス発生器が開示されている。ハウジング内には、それぞれ が室を構成する同軸のシリンダが三本、一体形成されている。ガス発生剤は燃焼 室に設けられている。ガス発生剤が点火されると、ガスは、内側スクリーンフィ ルタパックを通って半径方向外側に流れ、燃焼室出口を通る。ガスはここで塞ぎ 止められてデフレクタリングによって下向きに方向を変え、さらにデフレクタリ ングと外側スクリーンパックとの間を半径方向外側に流れて外側スクリーンパッ クを通過し、最後にハウジング内の出口穴から流出する。

Ｂｏｌ　Ｉｅａｕによる米国特許第４，５７８．２４７号には、溶接固定されて 点火室と外室とを構成する第一および第二の同軸シリンダをそれぞれ有する二つ のサブアセンブリが設けられたハウジングから成るガス発生器か開示されている 。外室は、軸方向に設けられた三つの室に分けられ、第一の室には燃料が、第二 および第三の室には冷却手段並びにフィルタ手段が設けられている。

Ｈ４１ｌの米国特許第４，５９０．０４１号に開示されたガス発生器ては、ガス 発生剤の球粒の持続時間の安定性を向上させるとともに球粒の劣化を抑えるため ガス発生剤が加圧状態に保持される。圧力は球粒にスプリングバイアスされた板 によって加えられる。

Ｃｕｎｎｉｎｇｈａｍの米国特許第４，９４３，０８６号のガス発生器には、外 側シェルとこれに溶接固定された内側シェルとから成るハウジングか設けられて いる。ソエルによって構成されたハウジングの内部は、外側ディフユーザ室の内 側燃焼室となっている。点火剤はハウジングの構成部材のいずれにも固定されて いない容器に収められているため、容器に多数の孔を穿設することができ、また は燃焼室に流入するガスの拡散パターンかいろいろ選択できる。これにより、ス クイブが点火粉末に直接発火して点火がより確実となるので、点大粉末か充填さ れる点火カップか不必要となる。

ミゾグチによる日本特許第ＪＰ６３−３０１１４４号に開示されているエアバッ グの構造は、格子の形状または多数の柱から成る形状であるため、エアバッグを 膨張させるのに必要な空気を減らすことかできる。

コウギョウによる日本特許第ＪＰ４７−３００４５号には、衝撃後に加速された 物体を受け入れるための一つの部材によって連結された一連の管状インフレータ から成り、衝撃吸収のための急激膨張装置が開示されている。

トヨタ自動車による日本特許第ＪＰ５０−１６０５７号に開示されているエアバ ッグは、エアバッグの形状を維持するため、格子または波の形状の固定接続部に よって連結された内側および外側の被膜を有している。

発明の目的と要約 本発明のエアバッグはガス発生器のハウジングに装着されるものである。ハウジ ング内のガス発生装置によって発生しガス噴出口を介して送られた燃焼ガスを収 容すると、このエアバッグは急速に膨張し、乗員と硬い構造物との間の衝撃材を 形成して乗員を衝撃から保護する。

ガス発生器に装着使用される本発明のエアバッグは、ハウジングとこのハウジン グに配設されたガス発生装置とから成る。エアバッグはハウジングに装着され、 ガス噴出口によってエアバッグとハウジングとが連通している。本発明によるエ アバッグは、エアバッグ内に配設された複数の空気取入口から流入した空気を収 容するための空気収容室を構成するフィルムと、空気収容室にそれぞれ設けられ て、一端がガス噴出口は連結されるとともに他端が完全に分散した後エアバッグ の先端またはその近くの任意の［リフロ箇所に接続された複数の中空リブとから 成っている。各リブは、ガス噴出口から流入した燃焼ガスを一時的に収容する管 状のガス収容室を構成している。各ガス収容室には、ガス収容室と空気収容室と を連通させる開口部が設けられている。燃焼ガスがガス収容室に充満する際に複 数のリブにより形成される内部空間が少なくともエアバッグの容積に等しくなる よう、各リブは所定の長さを有している。

燃焼ガスがガス収容室に導入されると、中空リブは半径方向および軸方向に急速 に膨張し、エアバッグを膨張させる。空気は空気取入口を介して空気収容室に導 入される。燃焼ガスはガス収容室の開口部を介して空気収容室に導入される。こ のようにして燃焼ガスがガス収容室に、空気と燃焼ガスとが空気収容室に充満す る。エアバッグはリブによって膨張し支持される。したがって燃焼ガスはリブを 膨張させるだけの量で十分であるため、エアバッグを膨張させるのに必要な燃焼 ガスの量を減少させることができる。

以上のように本発明の目的は、エアバッグを膨張させるためのガスの量を減らす ことのできる、ガス発生器に装着使用されるエアバッグを提供することである。

本発明の別の目的は、ガス発生器に装着使用される中空リブ構造のエアバッグを 提供することである。

本発明のさらに別の目的は、リブを膨張させるのに必要な量のガスだけでエアバ ッグを膨張させることのできる、ガス発生器に装着使用されるエアバッグを提供 することである。

本発明のさらに別の目的は、膨張に必要なガスが少量であるためエアバッグが急 速に膨張する、ガス発生器に装着使用されるエアバッグを提供することである。

本発明のさらに別の目的は、エアバッグを膨張させるための少量ガスを発生させ るのに必要なガス発生剤の量を少なくすることによって小型化したガス発生器に 装着使用されるエアバッグを提供する本発明の以上の目的およびその他の目的は 、以下の「発明の詳細な説明」および添付図面から当該技術分野の熟練者には明 らかとなろう。添付図面において、 図１は、本発明による膨張リブを有するエアバッグが装着されるガス発生器の半 断面図である。

図２は、本発明による膨張リブを有するエアバッグの概略図である。

発明の詳細な説明 図１は、本発明による膨張リブを有するエアバッグが装着されるガス発生器８の 半断面図である。全体として２１の参照番号が付けられたガス発生器はディフュ ーザシェルＩＯとクロージャシェル３０とから成っている。ディフューザシェル １０とクロージャシェル３０のそれぞれには円形部１２．３２と、円形部１２． ３２の周縁に沿って形成された周壁Ｉ４．３４とから成っている。ディフューザ シェル１０の円形部１２には、この円形部と一体形成された中央筒状体１６が設 けられている。中央筒状体１６の先端はクローシャツエル３０の外面に当接して おり、クロージャシェル３０には中央筒状体１６の先端が嵌合する孔３６が形成 されている。

ハウジング２■の内部２０は中央筒状体１６によって周方向に画定されている。

中央筒状体１６の内部には点火装置収容室２２が設けられている。燃焼室２６と クーラント室２４とは、燃焼リング２３によって点火装置室２２の外側に配設さ れ、同様にフィルタ室４９は燃焼室２６を包囲するように配設されている。

スクイブ（点火装ａ）４０およびエンハンサ（伝火薬）４６は点火装置収容室２ ２に設けられ、図示されないガス発生剤は燃焼室２６に装填される。クーラント ４２およびフィルタ４３は、クーラント室２４、フィルタ室４９にそれぞれ配置 されている。

点火装置収容室２２と燃焼室２６との間には、伝火薬４６の火炎を燃焼室に伝え るための開口部１７が形成されている。また燃焼室２６とクーラント室２４との 間には、燃焼室２６で発生したガスを導入するための開口部１８が形成されてい る。クーラント室２４とフィルタ室４９とは図示されない開口部を介して連通し ており、クーラントとフィルタとを通過したガスを排出するための開口部すなわ ち噴出口９が、ディフューザシェルｌＯの周壁１４の、フィルタ４９とエアバッ グ（図２参照）との間に穿設されている。

図２は本発明による膨張リブが設けられたエアバッグの概略図である。全体とし て５０の参照番号が付けられたエアバッグは、ガス発生器８のディフューザシェ ル１０に装着されるもので、空気収容室５２を構成している。空気収容室５２は 一般的に、フィルム５１なとの材料を球状に形成したものである。エアバッグ５ ０に配設された複数の空気取入口５３から空気収容室５２に空気か導入される。

空気取入口５３の直径は、所定時間内に空気収容室５２を膨張させることのでき る量の空気か空気収容室に導入されるとともに、衝突時に自動車の乗員によりエ アバッグが破裂するのに十分な所定のエネルギー吸収たわみ機能を持つように、 所定の大きさを有している。

エアバッグ５０には複数の中空リブまたはストラット５５が設けられている。一 実施例において、膨張手段は、エアバッグ５０の周辺に沿って半径方向に伸びる ８本の中空リブ５５から成っている。

リブ５５の端部は集端部５４に集まっている。一般的にリブ５５はエアバッグ５ ０の空気収容室５２の内側に配設されている。各中空リブ５５の一端は噴出口９ に接続されるとともに、他端はエアバッグ５０の完全に分散した末端またはその 付近に設けられた複数のリフト点の一つに接続される。各中空リブ５５は、噴出 口９を介してガス発生器８から導入された燃焼ガスを一時的にその内部に収容す る筒状のガス収容室５６を構成する。各ガス収容室５６には、ガス収容室５６内 の燃焼ガスを空気収容室５２に供給して、ガス収容室５６の余分なガスによる過 剰圧力を下げるとともに中空リブ５３の破損を防止し、さらに衝撃がなくなった 後にエアバッグを全体的に収縮させるための、開口部５７が形成されている。ガ ス収容室５６に燃焼ガスが充満した際にリブ５５によって構成された内部空間が エアバッグの容量と等しくなるよう、各中空リブ５５は所定の長さを存している 。

リプ５５自体が緩衝材の役割を果たすようにリブ５５の本数を増やすことも考え られる。このような実施例では、エアバッグ５０を構成するフィルム５１を省（ ことができる。フィルム５１を使用する必要がないほどリブ５５の本数を増やし た場合は、空気収容室５２はリブ５５によって構成されることになり、リブ５５ が膨張すると大気からの空気かりブ５５相互の間の空間を通って空気収容室５２ に吸入される。またリブ相互の位置を周設された連結装置によって確保する必要 が生じる。

衝撃を受けて図示されないセンサが作動すると、電気信号がスクイブ４０の開始 材に送られ、これに点火する。この結果伝火薬４６が点火される。この時発生し た高温高圧の火炎は開口部１７を通過して燃焼室２６内のガス発生剤に点火する 。燃焼室２６で発生したガスは開口部Ｉ８さらにクーラント４２とフィルタ４３ とを通過して、ガス噴出口９を介して各中空リブ５５から成るガス収容室５６に 流入する。

中空リブ５５のガス収容室５６に流入した高圧燃焼ガスによって、リブは半径方 向および軸方向に急速に膨張してエアバッグ５０を広げる。このようにしてリブ ５５の膨張に伴って空気収容室５２に空気取入口５３を介して空気が導入され、 エアバッグ５５が膨張する。

高圧ガスは開口部５７を通って空気収容室５２に導入される。こうしてエアバッ グ５０は中空リブ５５によって急速に膨張し、乗員と゛　硬い構造物との間の緩 衝材となる。

本発明による膨張リブを備えたエアバッグでは、中空リブ５５を膨張させるだけ の燃焼ガスがあればエアバッグ５０は膨張する。このため燃焼ガスの量が少なく て済む。したがって、必要な所定量の燃焼ガスを発生させるためのガス発生剤の 量も少なくすることができる。さらに、燃焼ガスを濾過および冷却するためのフ ィルタの量やフィルタを収容するフィルタ収容室の容積とともに、ガス発生剤を 収容する燃焼室の容積も少なくすることができる。この結果、ガス発生器全体の 小型化、軽量化を達成することができ、これにより製造コストも低く抑えられる 。

エアバッグ５０を形成するフィルム５１をエアバッグ５０の全表面に設けること もできるし、エアバッグの一部分にのみ設けることもできる。フィルムは一般的 にはエアバッグの最上部の集端部５４からガス発生器８までエアバッグに沿って 設けられる。こうすると燃焼ガスによってガス収容室５６が膨張する際に、空気 をより急速に空気収容室５２に導入することができる。

膨張する緩衝材を構成する中空リブ５５の数は何本でも構わないことは重要であ る。リブ５５の本数が増えるとリブ５５の周囲に設けられるフィルム５１の面積 を減らすことができる。また管状の中空リブの直径は本発明の範囲に含まれるな らば様々なものが考えられ、さらに中空リブのうち何本かを、エアバッグの円周 形状の内側を画定するようにすることもできる。

各リブ５５の一端を噴出口９と直接連通させることが望ましいが、中空リブとガ ス発生器のハウジングとを相互連結するのにマニホールドを使用することも、本 発明の範囲に含まれる。このマニホールドは噴出口からのガスを中空リブに分配 するためのものである。

さらに空気収容室に充満する空気は自動車の乗員室内部から吸引されるので、エ アバッグの膨張による乗員室の加圧状態を和らげることができる。

燃焼ガスは空気収容室で空気と混合されるので、この結果生じた混合気がエアバ ッグの収縮に伴って乗員室内に流出しても、比較的低温で濃縮度の低い混合気と なる。

以上本発明の詳細な説明してきたが、この説明は発明の趣旨および範囲を限定す るものではない。特許証による保護を申請する範囲を、以下の特許請求の範囲に 示す。

国際調査報告 、１．１＾−−Ｎ、ＰＣＴ／ＪＰ　９３１００４３０

Claims (14)

【特許請求の範囲】
1. １．ガス発生器からの燃焼ガスを収容する複数の中空リブと、複数の中空リブの 一端をガス発生器に取り付けるための取付手段と、 中空リブの他端を一緒に接続するための接続手段と、複数の中空リブ相互の位置 を決めるための位置決め手段と、から成る、ガス発生器に装着使用される膨張緩 衝装置において、衝撃を受けるとガス発生器からガス発生剤が発生して複数の中 空リブに充満し、これにより中空リブを膨張させて緩衝装置を形成する。
2. ２．複数の中空リブのそれぞれにガス抜き孔が穿設されて余分な燃焼ガスを排出 する請求項１に記載の装置。
3. ３．中空リブをガス発生器に取り付ける取付手段が、ガス発生器で発生したガス を中空リブに分配するためのマニホールドから成る請求項１に記載の装置。
4. ４．取付手段が複数の中空リブのそれぞれをガス発生器の噴出口に接続させる手 段を含む請求項１に記載の装置。
5. ５．位置決め手段が隣接する中空リブどうしの間に周設された連結具から成る請 求項１に記載の装置。
6. ６．複数の中空リブの周囲においてこれに取り付けられて空気収容室を形成する フィルムをさらに含む請求項１に記載の装置。
7. ７．空気収容室と周囲とを連通させる空気取入口がフィルムに複数形成された請 求項６に記載の装置において、衝撃を受けると、ガス発生器のガス発生剤により 発生したガスが複数の中空リブのそれぞれに充満し、フィルムを膨張位置まで広 げこれにより周囲の空気が空気収容室に導入される。
8. ８．フィルムがリブの連結位置からガス発生器までリブの周辺にのみ設けられた 請求項７に記載の装置。
9. ９．中空リブからの燃焼ガスを空気収容室に導入するためのガス抜き孔が複数の 中空リブのそれぞれに穿設されている請求項７に記載の装置。
10. １０．空気収容室を形成する、複数の空気取入口が穿設されたフィルムと、 空気収容室に設けられたガス収容室のそれぞれを形成する複数の中空リブと、 ガス収容室をガス発生器に取り付けるとともにこれらを連通させる取付手段と、 複数の中空リブの端部を一緒に接続するための接続手段と、各ガス収容室内の燃 焼ガスを空気収容室に放出させるためのガス抜き孔を形成する、複数の中空リブ のそれぞれに設けられた孔と、 から成る、ガス発生器に装着使用されるエアバッグにおいて、衝撃を受けると、 ガス発生器から発生した燃焼ガスがガス収容室に充満し、膨張した複数のガス収 容室によって空気収容室が広がり、空気取入口を介して空気収容室に導入された 空気がエアバッグを膨張させる。
11. １１．中空リブの相互位置を決定するための位置決め手段をさらに含む請求項１ ０に記載の装置。
12. １２．中空リブをガス発生器に取り付けるための取付手段が、ガス発生器から発 生されたガスを各中空リブに配分するためのマニホールドから成る請求項１０に 記載の装置。
13. １３．複数の中空リブのそれぞれをガス発生器の噴出口に接続する手段が取付手 段に含まれる請求項１０に記載の装置。
14. １４．フィルムがリフト箇所からガス発生器またはその付近までリブの周辺に設 けられた請求項１０に記載の装置。