JP2001071857A - 膨張流体提供装置 - Google Patents

膨張流体提供装置

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 車両乗員保護装置を膨張させる膨張流体を提
供する新規な装置を提供する。 【解決手段】 膨張可能な車両乗員保護装置（１４）を
膨張させるために膨張流体（）を提供する膨張器（２
２）は加圧下の膨張流体を貯蔵する容器（３０）を有
し、容器は膨張流体を流出させる出口通路（８０）を有
する。容器に固定された破裂可能な閉鎖部材（９２）は
出口通路を通る膨張流体の流れを遮断する。破裂可能な
閉鎖部材のための支持体（１００）は破裂可能な閉鎖部
材に隣接した室（１００）を画定する。破裂可能な閉鎖
部材は膨張流体の圧力により室内へ変形する第１の部分
（１２２）と、第１の部分を取り囲む第２のリング状の
部分（１２４）とを有する。始動器（９８）は、作動時
に、第２の部分から第１の部分をせん断することにより
閉鎖部材を破裂させる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は膨張可能な車両乗員
保護装置を膨張させるために膨張流体を提供する膨張器
に関し、特に、破裂可能な閉鎖部材を支持した膨張器に
関する。
【０００２】
【従来の技術】側カーテンやエアバッグの如き膨張可能
な車両乗員保護装置は側カーテンやエアバッグの膨張を
必要とする車両状態の発生時に膨張される。膨張が必要
な場合、膨張器が作動し、車両の乗員コンパートメント
内で側カーテンやエアバッグを膨張させる膨張流体を提
供する。
【０００３】膨張器は出口通路を備えた膨張流体圧力室
を画定する容器を有する。破裂可能な閉鎖部材は容器に
固定されていて、出口通路を通る膨張流体の流れを遮断
する。膨張器は更に電気的に作動可能な始動器を有し、
この始動器は、作動時に、閉鎖部材を破裂させて、圧力
室内の膨張流体が膨張器から流出できるようにする。
【０００４】
【発明の構成】本発明は膨張可能な車両乗員保護装置を
膨張させるために膨張流体を提供する膨張器に関する。
膨張器は加圧下で膨張流体を貯蔵する容器を有する。容
器は出口通路を有し、膨張流体はこの出口通路を通って
容器から流出する。容器に固定された破裂可能な閉鎖部
材は出口通路を通る膨張流体の流れを遮断する。
【０００５】破裂可能な閉鎖部材のための支持体は破裂
可能な閉鎖部材に隣接する室を画定する。破裂可能な閉
鎖部材は膨張流体の圧力により室内へ変形する第１の部
分と、この第１の部分を取り囲む第２のリング状の部分
とを有する。始動器は、作動時に、第２の部分から第１
の部分をせん断することにより閉鎖部材を破裂させる。
【０００６】
【発明の実施の形態】本発明は車両乗員安全装置に関す
る。特に、本発明は車両の側面衝突時に車両の乗員を保
護する補助をなす側カーテン組立体の如き膨張可能な車
両乗員保護装置に関する。本発明の代表例として、図１
は車両１２の乗員を保護する補助をなす車両安全装置１
０を概略的に示す。
【０００７】安全装置１０は側カーテン１４の形をした
膨張可能な車両乗員保護装置を有する。側カーテン１４
は車両１２の側部構造体１６に隣接して装着される。フ
ィル（充填）チューブ２０が側カーテン１４内へ延び
る。作動可能な膨張器２２は、作動時に、流体をフィル
チューブ２０内へ導き、このチューブは流体を膨張可能
な側カーテン１４内へ導き、側カーテンを膨張させる。
側カーテン１４は収縮した保管状態（図示せず）から図
１に示すような膨張状態へと膨張する。膨張状態におい
ては、側カーテン１４は車両の側部構造体と車両の乗員
との間に位置する。側カーテン１４は低透過性の材料で
作られており、側カーテンは長時間（例えば、７秒又は
それ以上）膨張状態を維持する。
【０００８】車両１２は膨張器２２を作動させるために
車両への側面衝撃及び（又は）車両の側転を感知するた
めの既知のセンサ２４を有する。センサ２４は車両への
側面衝撃及び（又は）車両の側転の感知に応答して膨張
器２２を作動させるための車両電気回路を有することが
できる。膨張器を作動させようとする場合は、センサ２
４が膨張器２２へのリード線２６に電気信号を供給す
る。
【０００９】膨張器２２（図２）は側カーテン１４のた
めの膨張流体源を有する。膨張器２２はほぼ細長い形状
の容器３０を有し、この容器は主本体部分３２と、端キ
ャップ３４とを有する。端キャップ３４は摩擦溶接によ
り主本体部分３２の開口端３３に取り付けられる。しか
し、端キャップ３４はレーザー溶接、ろう付け又はネジ
の如き当業界で既知の任意の方法で主本体部分３２に接
続することができる。
【００１０】容器３０の主本体部分３２は軸方向に延び
る円筒状の側壁４０を備えた管状で円筒状の形状を有す
る。側壁４０は膨張器２２の長手方向の中心軸４４上に
中心を持つ円筒状の内表面４２を有する。主本体部分３
２の第２の端部分４６はドーム状の端壁４８により閉じ
られる。側壁４０及び端壁４８は容器３０内に室５０を
画定する。
【００１１】室５０は加圧膨張流体を収容する。室５０
内に貯蔵される膨張流体は好ましくは約２．７５８ｘ１
０5 ｈＰａないし約４．８２６ｘ１０5 ｈＰａ（４０
００ｐｓｉないし約７０００ｐｓｉ）の範囲内の貯蔵圧
力での実質上ヘリウムで形成される。しかし、膨張流体
は任意の他の組成及び側カーテン１４の膨張に適した貯
蔵圧力を有することができる。
【００１２】容器３０の端キャップ３４（図２、３）は
軸方向に延びる円筒状の側壁７０と、端表面７２とを備
えたほぼ円筒状の形状を有する。環状の列をなした膨張
流体出口通路７６が端キャップ３４の側壁７０に形成さ
れている。出口通路７６の流れ面積、数及び（又は）形
状は、図１に略示するように、既知の方法で端キャップ
３４に接続されたフィルチューブ２０を通しての側カー
テン１４内への膨張流体の流れを絞るか又は制御するよ
うに選択することができる。
【００１３】端キャップ３４は端表面７２にほぼ平行に
延びる表面７８（図２）を有する。通路８０が端キャッ
プ３４を軸方向に貫通して延び、表面７８と交差してい
る。通路８０は室５０からの膨張流体を出口通路７６へ
導く。通路８０は軸４４上に中心を持つ。
【００１４】破裂ディスクの如き破裂可能な閉鎖部材９
２（図２、３）はレーザー溶接９４により表面７８に取
り付けられる。しかし、破裂ディスク９２はろう付け、
プロジェクション溶接又は電子ビーム溶接の如き当業界
で周知の任意の方法で表面７８に接続することができ
る。破裂ディスク９２は軸４４上に中心を持ち、通路８
０を通っての通路７６への膨張流体の流れを遮断する。
【００１５】軸４４上に中心を持つ始動器９８は閉鎖部
材９２を支持する中空の支持体１００内に収容される。
リード線２６は始動器９８のコネクタピン１０１から延
び、センサ２４からの電気信号を受け取る。支持体１０
０は軸４４上に中心を持つ。支持体１００（図２、３）
は端キャップ３４の端表面７２に係合するフランジ１０
２を有する。フランジ１０２は支持体１００の外方へ半
径方向に延び、また、始動器９８の半径方向に延びたベ
ース１０４に係合する。
【００１６】環状のリム部分１０６は端表面７２から延
びる。リム部分１０６は最初は端表面７２から離れるよ
うに軸方向に突出し、次いで、始動器９８のベース１０
４のまわりでクリンプされ、始動器及び支持体１００を
端キャップ３４内の適所に保持する。代わりに、始動器
９８及び支持体１００を端キャップ３４に溶着して、始
動器及び支持体を端キャップ内に保持させることができ
る。
【００１７】支持体１００は軸４４に沿って内方へ突出
し、閉鎖部材９２に当接する。従って、支持体１００は
閉鎖部材９２に対して荷重支持関係で装着される。詳細
には、閉鎖部材９２は室５０内の膨張流体の貯蔵圧力を
受ける。それ故、閉鎖部材９２は支持体１００に対して
軸方向外向きの流体貯蔵圧力を伝達する。次いで、支持
体１００は、始動器９８が端表面７２のクリンプされた
リム１０６と結合する端キャップ３４の端表面７２へ貯
蔵圧力を伝達する。
【００１８】支持体１００は室１１０を画定する。支持
体１００の端部分１１２は閉鎖部材９２と係合する円形
のリム１１４を有する。リム１１４は室１１０内に開口
１１６を画定する。
【００１９】閉鎖部材９２は室１１０内へ延びる中央の
ドーム状の部分１２２を有する。閉鎖部材９２の部分１
２４はドーム状の部分１２２を取り囲む。閉鎖部材９２
の部分１２４は支持体１００の円形リム１１４から端キ
ャップ３４の表面７８へ延びる。閉鎖部材９２の部分１
２６が部分１２４を取り囲み、表面７８に溶接される。
【００２０】室５０が膨張流体で満たされていないとき
は、図４に示すように、閉鎖部材９２は平坦なディスク
の形をしている。閉鎖部材９２は支持体１００のリム１
１４から離れている。膨張流体の圧力による閉鎖部材９
２の引き続きの負荷中、閉鎖部材は応力を受け、室１１
０内へ塑性変形する。閉鎖部材９２は図４に示す平坦な
ディスクから図３に示す形状へと変形する。塑性変形中
に閉鎖部材９２の加工硬化が生じる。
【００２１】センサ２４から電気信号を受け取ったと
き、始動器が既知の方法で作動し、衝撃波及び燃焼ガス
を生じさせる。燃焼ガスの圧力は、衝撃波と組合わさっ
て、閉鎖部材９２のドーム状の部分１２２に作用し、ド
ームを図３に示す位置から図５に示す位置へ反転させ
る。
【００２２】図６に示すように、ドーム１２２の大きな
運動が閉鎖部材９２からドームをせん断させる。閉鎖部
材９２の部分１２４は通路８０を遮断し続ける。ドーム
が除去されたときには、膨張流体により発生した圧力は
部分１２４の強度によってのみ支持される。膨張流体の
圧力は閉鎖部材９２の部分１２４を支持体１００から離
れるように図７に示す位置へ引き裂いて開弁させ、通路
８０を通って出口通路７６に至りその後側カーテン１４
に至る膨張流体の流れを提供する。
【００２３】本発明の上述の説明から、当業者なら、改
善、変更及び修正を理解できよう。例えば、側カーテン
１４と一緒に使用するものとして膨張器２２を示した
が、膨張器はエアバッグ、膨張可能なシートベルト、膨
張可能な膝ボルスター、膝ボルスターを作動させるため
の膨張可能なエアバッグ及び膨張可能な頭ライナーの如
き任意の既知の膨張可能な車両乗員保護装置に使用でき
る。当業界内でのこのような改善、変更及び修正は本発
明の要旨内に含まれる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を具体化した車両安全装置を示す概略図
である。
【図２】図１の安全装置の膨張器の拡大断面図である。
【図３】図２の膨張器の一部の拡大図である。
【図４】図３と同様の図であるが、破裂可能な閉鎖部材
により閉じられた容器内へ膨張流体が進入する前の破裂
可能な閉鎖部材を示す図である。
【図５】図３と同様の図であるが、膨張器の始動器が作
動した後の閉鎖部材を示す図である。
【図６】図５と同様の図であるが、せん断された閉鎖部
材の一部を示す図である。
【図７】図６と同様の図であるが、容器からの膨張流体
の流出中の閉鎖部材を示す図である。
【符号の説明】
１２ 車両 １４ 膨張可能な車両乗員保護装置（側カーテン） １６ 側部構造体 ２０ フィルチューブ ２２ 膨張器 ３０ 容器 ７６ 出口通路 ９２ 破裂可能な閉鎖部材 ９８ 始動器 １００ 支持体 １０４ ベース １０６ リム部分 １１０ 室 １１２ 端部分 １１４ リム １１６ 開口 １２２ 第１の部分 １２４ 第２の部分 １２６ 第３の部分
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (71)出願人 591067705 ティーアールダブリュー・ヴィークル・セ ーフティ・システムズ・インコーポレーテ ッド ＴＲＷ ＶＥＨＩＣＬＥ ＳＡＦＥＴＹ ＳＹＳＴＥＭＳ ＩＮＣＯＲＰＯＲＡＴＥ Ｄ アメリカ合衆国オハイオ州44124，リンド ハースト，リッチモンド・ロード 1900 (72)発明者 ダグラス・ピー・キャンベル アメリカ合衆国ミシガン州48455，メラモ ラ，ヘレン・ドライブ 376 (72)発明者 アハマド・ケイ・アル−アミン アメリカ合衆国アリゾナ州85236，ヒグリ ー，イースト・メルローズ・レーン 16226 (72)発明者 ティモシー・エイ・スワン アメリカ合衆国アリゾナ州85205，メサ, イースト・フェアフィールド・ストリート 6811 (72)発明者 ロイ・ディー・ヴァン・ウインスバーゲ アメリカ合衆国アリゾナ州85205，メサ, ノース・アブナー 1741 (72)発明者 ジェス・エイ・キューヴァス アメリカ合衆国アリゾナ州85250，スコッ ツデイル，イースト・セイジ・ストリート 8631 (72)発明者 ディーン・エム・エスターバーグ アメリカ合衆国アリゾナ州85284，テンペ, イースト・パロミノ・ドライブ 1921 (72)発明者 ブライアン・ダブリュー・シャーク アメリカ合衆国アリゾナ州85213，メサ, ノース・ロビン・レーン 2662

Claims (22)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 膨張可能な車両乗員保護装置を膨張させ
    るために膨張流体を提供するための装置において、 加圧下で膨張流体を貯蔵する容器であって、同容器から
    膨張流体を流出させる出口通路を有する容器と；上記容
    器に固定され、上記通路を通る膨張流体の流れを遮断す
    る破裂可能な閉鎖部材と；上記破裂可能な閉鎖部材に隣
    接する室を画定する、同破裂可能な閉鎖部材のための支
    持体と；を有し、 ここで、上記破裂可能な閉鎖部材は膨張流体の圧力によ
    り上記室内へ変形する第１の部分と、同第１の部分を取
    り囲む第２のリング状の部分とを有し、 さらに、 作動時に、上記第２の部分から上記第１の部
    分をせん断することにより上記破裂可能な閉鎖部材を破
    裂させる始動器と；を有することを特徴とする装置。
  2. 【請求項２】 上記破裂可能な閉鎖部材は、膨張流体が
    上記容器内へ導入される前に上記支持体の開いた第１の
    端部から所定距離だけ離れた平坦なディスクを有するこ
    とを特徴とする請求項１に記載の装置。
  3. 【請求項３】 上記閉鎖部材がディスク状で円形を呈
    し、上記第１の部分を構成する中央のドーム状の部分を
    有することを特徴とする請求項１に記載の装置。
  4. 【請求項４】 上記始動器が、作動時に、上記第２の部
    分から上記第１の部分をせん断し、当該第２の部分に作
    用する膨張流体が上記支持体から離れるように該第２の
    部分を開弁させて上記通路を開放し、当該通路を通して
    の上記容器からの膨張流体の流れを提供することを特徴
    とする請求項１に記載の装置。
  5. 【請求項５】 上記第２の部分が、上記支持体から離れ
    るような開弁及び当該通路の開放の前に、該通路を遮断
    することを特徴とする請求項４に記載の装置。
  6. 【請求項６】 上記始動器が上記容器の一部により支持
    されたベースを有し、上記支持体が上記ベースにより支
    持された上記開いた第１の端部とは反対側の第２の端部
    を備えた中空部材を有し、当該始動器が上記中空部材内
    へ延びることを特徴とする請求項３に記載の装置。
  7. 【請求項７】 上記破裂可能な閉鎖部材が上記室内へ塑
    性的に変形して、塑性変形により加工硬化されることを
    特徴とする請求項１に記載の装置。
  8. 【請求項８】 上記破裂可能な閉鎖部材が上記第２の部
    分を取り囲む第３の部分を有し、更に、上記第３の部分
    と上記容器との間の溶接接続部を有することを特徴とす
    る請求項１に記載の装置。
  9. 【請求項９】 上記支持体の上記開いた第１の端部が上
    記室内への開口を画定する円形のリムを有し、上記リム
    が上記閉鎖部材に係合する表面を有することを特徴とす
    る請求項１に記載の装置。
  10. 【請求項１０】 車両の乗員と車両の側部構造体との間
    で膨張する膨張可能な車両乗員保護装置と；上記膨張可
    能な車両乗員保護装置を膨張させるための加圧下の膨張
    流体を貯蔵するための容器であって、同容器から当該車
    両乗員保護装置の方へ膨張流体を流通させる出口通路を
    有する容器と；上記容器に固定され、上記通路を通る膨
    張流体の流れを遮断する破裂可能な閉鎖部材と；上記破
    裂可能な閉鎖部材に隣接する室を画定する、同破裂可能
    な閉鎖部材のための支持体と；を有し、 ここで、上記破裂可能な閉鎖部材は膨張流体の圧力によ
    り上記室内へ変形する第１の部分と、同第１の部分を取
    り囲む第２のリング状の部分とをし、 さらに、作動時に、上記第２の部分から上記第１の部分
    をせん断することにより上記破裂可能な閉鎖部材を破裂
    させる始動器と；を有することを特徴とする装置。
  11. 【請求項１１】 上記破裂可能な閉鎖部材は、膨張流体
    が上記容器内へ導入される前に上記支持体の開いた第１
    の端部から所定距離だけ離れた平坦なディスクを有する
    ことを特徴とする請求項１０に記載の装置。
  12. 【請求項１２】 上記閉鎖部材がディスク状で円形を呈
    し、上記第１の部分を構成する中央のドーム状の部分を
    有することを特徴とする請求項１０に記載の装置。
  13. 【請求項１３】 上記始動器が、作動時に、上記第２の
    部分から上記第１の部分をせん断し、当該第２の部分に
    作用する膨張流体が上記支持体から離れるように該第２
    の部分を開弁させて上記通路を開放し、当該通路を通し
    ての上記容器からの膨張流体の流れを提供することを特
    徴とする請求項１０に記載の装置。
  14. 【請求項１４】 上記第２の部分が、上記支持体から離
    れるような開弁及び当該通路の開放の前に、該通路を遮
    断することを特徴とする請求項１３に記載の装置。
  15. 【請求項１５】 上記破裂可能な閉鎖部材が上記室内へ
    塑性的に変形して、塑性変形により加工硬化されること
    を特徴とする請求項１０に記載の装置。
  16. 【請求項１６】 上記破裂可能な閉鎖部材が上記第２の
    部分を取り囲む第３の部分を有し、更に、上記第３の部
    分と上記容器との間の溶接接続部を有することを特徴と
    する請求項１０に記載の装置。
  17. 【請求項１７】 上記膨張可能な車両乗員保護装置が少
    なくとも７秒間膨張状態に維持されることを特徴とする
    請求項１０に記載の装置。
  18. 【請求項１８】 側部構造体を有する車両の乗員を保護
    する補助をなす装置において、 車両の上記側部構造体と車両の乗員との間の位置へ膨張
    できる膨張可能な車両乗員保護装置と；上記膨張可能な
    車両乗員保護装置を膨張させ、同膨張可能な車両乗員保
    護装置を少なくとも７秒間膨張状態に維持する膨張器で
    あって、実質上ヘリウムで形成された膨張流体を加圧下
    で貯蔵収容する膨張器と；を有することを特徴とする装
    置。
  19. 【請求項１９】 上記膨張可能な車両乗員保護装置内に
    位置する部分を備え、当該膨張可能な車両乗員保護装置
    を膨張させるために同膨張可能な車両乗員保護装置へ膨
    張流体を送給するためのフィルチューブを更に有するこ
    とを特徴とする請求項１８に記載の装置。
  20. 【請求項２０】 上記膨張器が、 加圧下で膨張流体を貯蔵するための容器であって、同容
    器から上記膨張可能な車両乗員保護装置の方へ膨張流体
    を流通させる出口通路を有する容器と；上記容器に固定
    され、上記通路を通る膨張流体の流れを遮断する破裂可
    能な閉鎖部材と；作動時に、上記閉鎖部材を破裂させ
    て、上記通路を通る膨張流体の流れを許容する始動器
    と；を有することを特徴とする請求項１９に記載の装
    置。
  21. 【請求項２１】 上記容器内の膨張流体の圧力に対して
    上記閉鎖部材を支持するための支持体を更に有し、上記
    始動器が、作動時に、上記支持体の支持を損なわしめ、
    上記閉鎖部材が膨張流体の圧力の下で破裂して上記通路
    を開き、上記容器から当該通路を通る膨張流体の流れを
    提供することを特徴とする請求項２０に記載の装置。
  22. 【請求項２２】 上記膨張器が、 加圧下で膨張流体を収容するための容器手段であって、
    同容器手段から流出するように膨張流体を解放するため
    の少なくとも１つの開放可能な部分を有する容器手段
    と；上記容器手段に接続され、比較的短時間にわたって
    比較的高流量で上記膨張器から膨張流体を解放する第１
    の出力手段と；上記容器手段に接続され、比較的長時間
    にわたって比較的低流量で上記膨張器から膨張流体を解
    放する第２の出力手段と；を有することを特徴とする請
    求項１９に記載の装置。
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