JP2001122063A - 自動車内に収容される安全装置 - Google Patents

自動車内に収容される安全装置

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JP2001122063A JP2000288508A JP2000288508A JP2001122063A JP 2001122063 A JP2001122063 A JP 2001122063A JP 2000288508 A JP2000288508 A JP 2000288508A JP 2000288508 A JP2000288508 A JP 2000288508A JP 2001122063 A JP2001122063 A JP 2001122063A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 高効率の火薬を使用することができるコンパ
クトで軽量の安全装置を提供する。 【解決手段】 自動車に収容される。支持部材に固定さ
れた不透過性の膨張可能な金属バッグ５と、火薬６と、
電流源に接続される点火装置３とを具備する。バッグが
中央オリフィスと、支持部材に取り付けられる中間固定
領域２２と、周辺固定領域２４とを有する第一金属シー
ト２０と、周辺固定領域２５を有するソリッドなドーム
状の第二金属シート２１とからなる。これら金属シート
はその周辺固定領域にて固定される。火薬はバッグ内に
収容される。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は自動車における安全
の分野に関し、特に車両の衝突時に自動車の搭乗者を保
護するための安全装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】正面衝突や側面衝突の際に自動車の搭乗
者が身体的な傷害に晒される危険性をできるだけ少なく
するために従来からあるテキスタイル（織物）製のエア
バッグを膨張させ、搭乗者の顔や胴を保護するためにガ
ス発生システムを自動車内に搭載することが最近の約３
０年に亘って提案されてきた。こうしたエアバッグの内
壁面には例えば独国特許出願番号第４１１６８８０号に
開示されているように火工分野におけるラッカーがコー
ティングされている。
【０００３】近年、こうした従来からの保護装置に加え
て自動車メーカーは搭乗者の下肢を保護し、下方へと潜
り込んでしまう危険性を少なくし、また自動車の実際の
構造を強化するために数々の安全装置を搭載することを
望んでいる。こうした場面に応用される安全装置は極め
て短い時間内に作動しなければならないので極めて短い
時間内に必要な量のガスを発生する非常に効率の高い火
薬を採用する必要がある。ところがこうしたガスは有害
であることが多く、またその温度も非常に高い。このた
め従来のテキスタイル製のエアバッグは非常に高温のガ
スにより損傷を受けやすく、またこうしたエアバッグに
は有害ガスを自動車の室内に通過させてしまうほどの有
孔性があるので使用することができない。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】こうした問題を軽減す
るために米国特許第５６１５９１４号および同第５８３
９７５６号は従来のガスジュネレータをガスダクトを介
して不透過性の膨張可能な金属製バッグに接続した安全
装置を提案している。しかしながらガスジェネレータを
別個の構成要素として使用すると安全装置が全体として
嵩張り、非常に重くなり、斯くして多くを自動車内に搭
載することが困難となる。したがって当業者は高効率の
火薬を使用することができるコンパクトで軽量の安全装
置を探求し続けている。そこで本発明の目的はこうした
問題を解決することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明は自動車内に収容
される安全装置に関し、当該安全装置は支持部分に固定
される不透過性の膨張可能な金属製バッグと、火薬と、
電流源に接続される点火装置とを具備し、上記不透過性
の膨張可能な金属製バッグが中央オリフィスと、上記支
持部分に取り付けられる中間固定領域と、周辺固定領域
とを有する第一金属シートと、周辺固定領域を有するド
ーム状のしっかりとした第二金属シートとからなり、こ
れら二つの金属シートがこれらの周辺固定領域において
互いに取り付けられ、上記火薬が不透過性の膨張可能な
金属製バッグ内に収容されることを特徴とする。
【０００６】上記支持部分が不透過性の膨張可能な金属
製バッグの第一金属シートが固定される平坦な上面を有
する円筒形のボディからなることが好ましい。このボデ
ィは例えば二つの別個の要素、すなわち当該ボディの底
部に相当する第一要素と、該第一要素に取り付けられる
プレートからなる第二要素とを使用して作製される。
【０００７】また上記不透過性の膨張可能な金属製バッ
グ内に収容され、円筒形のボディの平坦な上面に固定さ
れる孔開き部品が火薬を所定位置に保持することが好ま
しい。本発明の第一変更例の火薬は少なくとも一つの平
坦なシートの形で製造され、その平坦なシートが上記孔
開き部品とバネとの間に詰め込まれ、該バネはボディの
平坦な上面に当接する。本発明の第二変更例の火薬は疎
な粉末からなる。また火薬が例えば過塩素酸アンモニウ
ムと硝酸ナトリウムとの混合物といった無機酸化反応物
質とシリコーン結合剤とを具備する複合燃焼性合成物か
らなると有利である。
【０００８】本発明の第一実施例では円筒形のボディは
第一金属シートの中央オリフィスを向くように配置され
た中央凹部により延長される径方向へ延びる開口を有す
る。
【０００９】本発明の第一実施例の第一変更例の点火装
置は電気コネクタ内に挿入される電子発火性発火装置か
らなり、且つ円筒形のボディの径方向へ延びる開口内に
嵌め込まれる。第一実施例の第二変更例の点火装置は発
火性送電コードと、リレー火薬とからなる。リレー火薬
が円筒形のボディの径方向へ延びる開口内に収容され、
発火性送電コードが径方向へ延びる開口内に挿入され且
つリレー火薬に接触する一端を有することが有利であ
る。
【００１０】非作動状態において本発明の第一実施例の
安全装置の最大高さはボディの高さと、しっかりとした
ドーム状の第二金属シートと第一金属シートとを分離す
る距離のうち最大の距離との合計にのみ一致する。
【００１１】本発明の第二実施例では円筒形のボディは
側壁を有するディスク状のプレートからなり、該側壁か
ら始まって平坦な上面にて少なくとも二つの拡がった終
端部分となって終るようにディスク状のプレートを径方
向へ延びる通路が通る。採用する火薬の量に応じて拡が
った終端部分の数を増やす必要がある。好ましくは径方
向へ延びる通路は電流を伝導する二つの電極を有し、径
方向へ延びる通路の二つの拡がった終端部分のそれぞれ
が二つの電極に電気的に接続された点火粒を収容する。
【００１２】本発明の第二実施例の安全装置はボディが
実際には薄い厚さのディスク状のプレートにまで薄くさ
れているので非常にコンパクトである。概して第一金属
シートと円筒形のボディの平坦な上面との間にシールを
配置することが有利である。
【００１３】また本発明は（１）下に潜り込んでしまう
危険性を大幅に小さくすることができるように衝突に続
いて非常に素早く搭乗者を持ち上げるために搭乗者の座
席の着座部分の前方において、或いは（２）衝突時に車
両の前部座席の搭乗者の下肢を保護するためにダッシュ
ボードの底部において、或いは（３）衝突時に車両の構
造の或る部分、例えばバンパーや側方ドアを強化するた
めに上述した安全装置を一つ以上使用することにも関す
る。
【００１４】
【発明の実施の形態】以下、図１〜図７を参照して本発
明の四つの安全装置を説明する。図１〜図４を参照する
と本発明の第一実施例の第一変更例の安全装置１と、本
発明の第一実施例の第二変更例の安全装置１０１とが示
されており、これらは円筒形のボディ２を具備する。ボ
ディ２は詳細は後述するが点火装置３または１０３を有
し、また平坦な上面４を有する。上面４には火薬を収容
した不透過性の膨張可能な金属製バッグ５が取り付けら
れる。
【００１５】特に円筒形のボディ２は中央凹部９へと続
く径方向へ延びる開口８を有する下方の第一要素７と、
中央孔を備えた円形プレート１０の形に製造された上方
の第二要素とからなる。下方の第一要素７と円形プレー
ト１０とは中央凹部９が円形プレート１０の中央孔を向
いて配置されるように溶接により互いに取り付けられ
る。
【００１６】火薬は平坦なシート６の形で製造される。
この火薬はシリコーン結合剤と酸化反応物質とを具備す
る複合燃焼性合成物からなり、ここで酸化反応物質は本
質的に過塩素酸アンモニウムと硝酸ナトリウムとをベー
スにした物質である。またシート６はバネ１４と孔開き
部品１５との間に挟まれるように詰め込まれる。バネ１
４は円形のプレート１０の中央孔を包囲する円形の内部
窪みのところの平坦な上面４に当接するように配置され
る。孔開き部品１５はカップ状であり、上面４に溶接に
より取り付けられた周辺環状部分１６と、オリフィス１
７を備えた側壁と、平坦なシート６に接触するボス１９
を有する中央ディスク１８とを具備する。
【００１７】不透過性の膨張可能な金属製バッグ５は第
一金属シート２０と、しっかりとした（堅固な）ドーム
状の第二金属シート２１とからなる。これら二つの金属
シート２０，２１は鋼鉄製である。さらに第一金属シー
ト２０は中央オリフィスを有し、これにより金属シート
２０は孔開き部品１５の環状部分１６を包囲することが
できる。また第一金属シート２０は中間固定領域２２を
有する。中間固定領域２２はボルト２３を用いたネジ締
結具により円形プレート１０に固定される。また第一金
属シート２０は周辺固定領域２４を有し、第二金属シー
ト２１は周辺固定領域２５を有する。これら金属シート
２１，２１はこれら周辺固定領域２４，２５において溶
接により互いに取り付けられる。
【００１８】図１および図２を参照すると安全装置１の
点火装置３は従来の電子発火性の発火装置１１を使用し
て形成される。発火装置１１は点火ヘッド１２を有し、
電気コネクタ１３内に組み込まれる。斯くして構成され
た点火装置３は点火ヘッド１２が中央凹部９内に配置さ
れるように下方の第一要素７の径方向に延びる開口８内
に挿入される。電力は電気回路を介して供給される。電
気回路は電気コネクタ１３に差し込まれる第一端部と、
中央制御装置に接続される第二端部とを有する。
【００１９】図３および図４を参照すると安全装置１０
１の点火装置１０３は可撓性のある発火性送電コード１
３０と、リレー（導火）火薬１３１とを有する。なお送
電コード１３０は図３および図４では断面では示してい
ない。特にリレー火薬１３１は中央凹部９近くの径方向
に延びる開口８内に収容される。可撓性のある発火性送
電コード１３０は第一のネジ端部１３２と、第二の端部
とを有する。第一のネジ端部１３２は径方向に延びる開
口８内に導入せしめられ、リレー火薬１３１に接触せし
められる。一方、第二の端部は中央制御装置に接続され
る。
【００２０】作動時には安全装置１，１０１は次のよう
にして作動する。すなわち中央制御装置は衝突を検出す
ると安全装置１，１０１を起動し、点火装置３，１０３
を始動させる。点火装置３，１０３は下方の第一要素７
の中央凹部９内に高温ガスを生成し、これら高温ガスは
円形プレート１０の中央孔を通り、最終的には火薬を構
成する平坦なシート６の燃焼を開始させる。この燃焼に
よりシート６は極めて短い時間で高温ガスを生成し、こ
の高温ガスは孔開き部品１５の側壁の孔１７を通り、不
透過性の膨張可能な金属製バッグ５をその中央から始め
て完全に膨張させることができる。
【００２１】これら安全装置１，１０１はその最大高さ
が約２ｃｍほどのオーダーであるので実際には非常にコ
ンパクトである。さらに所望とするところの安全装置
１，１０１の配置や使用に応じて第一金属シート２０お
よび第二の金属性シート２１の全体形状を例えば円形、
矩形、または三角形とすることもできる。最後に孔開き
部品１５により所定位置に保持される可燃性の袋（また
は包み）内に粉末を疎に収容することにより火薬を製造
することができる。
【００２２】図５および図６を参照すると本発明の第二
実施例の安全装置２０１は円筒形のボディ２０２を有す
る。ボディ２０２は点火装置を収容する。またボディ２
０２は平坦な上面２０４を有する。上面２０４には火薬
を収容した不透過性の膨張可能な金属製バッグ２０５が
取り付けられる。
【００２３】特にボディ２０２は円盤の形状をしたプレ
ート２５０を有する。この円盤状のプレート２５０は側
壁２４０と、径方向に延びる通路２０７とを有する。通
路２０７は側壁２４０から始まり、上面２０４のところ
で二つの拡がった終端部分となる。点火装置は外被２０
８内に収容された二つの電気ワイヤを有する。外被２０
８は径方向に延びる通路２０７内に滑るようにして挿入
される。径方向に延びる通路２０７の二つの拡がった終
端部分の一方には第一点火粒２０９が導入される。一
方、他方の拡がった終端部分には第二点火粒２１０が導
入される。これら二つの点火粒２０９，２１０は外被２
０８内に収容された二つの電気ワイヤに平行に接続され
る。電気ワイヤは中央電気装置に接続される。
【００２４】火薬は平坦なシート２０６の形で製造され
る。火薬はシリコーン結合剤と酸化反応物質とからなる
複合燃焼性合成物を具備する。上記酸化反応物質は本質
的に過塩素酸アンモニウムと硝酸ナトリウムとをベース
にした物質である。シート２０６は平坦な上面２０４に
当接するように配置されたバネ２１４と孔開き部品２１
５との間に挟まれるように詰め込まれる。孔開き部品２
１５はカップ状であり、平坦な上面２０４に溶接により
取り付けられる周辺環状部分２１６と、オリフィス２１
７を備えた側壁と、ボス２１９を備えた中央ディスク２
１８とを具備する。ボス２１９は平坦なシート２０６に
接触する。
【００２５】不透過性の膨張可能な金属製バッグ２０５
は第一金属シート２２０と、しっかりとした（堅固な）
ドーム状の第二の金属製バッグ２２１とを有する。これ
ら二つの金属シート２２０，２２１は鋼鉄製である。特
に第一金属シート２２０はオリフィスを有し、これによ
り金属シート２２０は孔開き部品２１５の環状部分２１
６を包囲することができる。また第一金属シート２２０
は中間固定領域２２２を有する。中間固定領域２２２は
ボルト２２３を使用したネジ締結具により円盤状のプレ
ート２５０に取り付けられる。また第一金属シート２２
０は周辺固定領域２２４を有し、第二金属シート２２１
も周辺固定領域２２５を有する。これら金属シート２２
０，２２１はこれら周辺固定領域２２４，２２５におい
て溶接により互いに取り付けられる。
【００２６】作動時には安全装置２０１は次のように作
動する。すなわち中央電気装置は衝突を検出すると安全
装置２０１を起動し、電流を二つの電気ワイヤに供給す
る。これにより二つの点火粒２０９，２１０が点火せし
められる。これら点火粒２０９，２１０は高温ガスを生
成し、この高温ガスは火薬を構成する平坦なシート２０
６に直接接触する。次いで平坦なシート２０６が高温ガ
スを生成し、この高温ガスは孔開き部品２１５の側壁の
オリフィス２１７を通り、この高温ガスにより不透過性
の膨張可能な金属製バッグ２０５をその中央から始めて
完全に膨張させることができる。
【００２７】安全装置２０１は上述した安全装置よりも
さらにコンパクトであり、最大高さは約１ｃｍのオーダ
ーである。さらに所望とするところの安全装置２０１の
配置や使用に応じて第一金属シート２２０および第二金
属シート２２１の全体形状を例えば円形、矩形、或いは
三角形とすることもできる。最後に孔開き部品２１５に
より所定位置に保持された可燃性の袋（または包み）内
に粉末を疎に収容することにより火薬を製造することが
できる。
【００２８】図７を参照すると本発明の実施例の別の変
更例の安全装置３０１は円筒形のボディ３０２を具備す
る。ボディ３０２内には点火装置が固定される。またボ
ディ３０２は上面３０４を有する。上面３０４には火薬
を収容した不透過性の膨張可能な金属製バッグ３０５が
取り付けられる。
【００２９】さらにボディ３０２は中央に不連続部分３
６０を備えたプレートの形をしている。不連続部分３６
０は中央オリフィスを有する。中央オリフィスはリング
により上方へと延長せしめられる。点火装置は点火粒３
１２を備えた従来の円筒形の電子発火性の発火装置３１
１を使用して製造される。発火装置３１１は中央制御装
置に接続される。また点火装置は上記中央オリフィス内
に挿入され、リングが発火装置３１１をかしめ止めの形
で所定位置に保持するように発火装置３１１上に叩き倒
される。斯くして円筒形の発火装置３１１は安全装置３
０１の軸線に一致した回転軸線を有することとなる。
【００３０】火薬は疎な粉末３０６の形にて製造され
る。火薬はシリコーン結合剤と酸化反応物質とを具備す
る複合燃焼性合成物からなる。酸化反応物質は本質的に
過塩素酸アンモニウムと硝酸ナトリウムとをベースにし
た物質である。粉末３０６は平坦な上面３０４と孔開き
部品３１５との間に挟まれるように詰め込まれた可燃性
の袋（または包み）（図示せず）内に収容される。孔開
き部品３１５はカップ状であり、平坦な上面３０４に溶
接により取り付けられた周辺環状部分と、オリフィス３
１７を備えた側壁と、中央ディスクとを具備する。
【００３１】不透過性の膨張可能な金属製バッグ３０５
は第一金属シート３２０と、しっかりとした（堅固な）
ドーム状の第二金属シート３２１とを有する。これら二
つの金属シートは鋼鉄製である。さらに第一金属シート
３２０はオリフィスを有し、これにより金属シート３２
０は孔開き部品３１５の環状部分３１６を包囲すること
ができるようになる。また第一金属シート３２０は中間
固定領域３２２を有する。中間固定領域３２２はボルト
３２３を使用したネジ締結具によりボディ３０２に固定
される。第一金属シート３２０は周辺固定領域３２４を
有し、第二金属シート３２１は周辺固定領域３２５を有
する。これら金属シート３２０，３２１はこれら周辺固
定領域３２４，３２５において溶接により互いに取り付
けられる。
【００３２】作動時には安全装置３０１は次のように作
動する。すなわち中央制御装置は衝突を検出すると安全
装置３０１を起動し、発火装置３１１を始動させ、これ
により発火装置３１１は高温ガスを生成し、この高温ガ
スが流出して疎な粉末３０６に直接接触する。粉末は燃
焼により極めて短時間で高温ガスを生成し、この高温ガ
スは孔開き部品３１５のオリフィス３１７を通り、不透
過性の膨張可能な金属製バッグ３０５をその中央から始
めて完全に膨張させる。
【００３３】上述したように第一金属シート３２０およ
び第二金属シート３２１の全体形状を例えば円形、矩
形、或いは三角形とすることもできる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第一実施例における第一変更例の安全
装置の断面図である。
【図２】図１に示した安全装置の部分拡大図である。
【図３】本発明の第一実施例における第二変更例の安全
装置の断面図である。
【図４】図３に示した安全装置の一部の拡大図である。
【図５】本発明の第二実施例の安全装置の断面図であ
る。
【図６】図５に示した安全装置の一部の拡大図である。
【図７】緩く固められた粉末からなる火薬を備えた安全
装置の断面図である。
【符号の説明】
１…安全装置 ３…点火装置 ５…金属製バッグ ６…火薬

Claims (15)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 自動車内に収容される安全装置（１，１
    ０１，２０１，３０１）であって、（ｉ）支持部材に固
    定される不透過性の膨張可能な金属製バッグ（５，２０
    ５，３０５）と、（ｉｉ）火薬（６，２０６，３０６）
    と、（ｉｉｉ）電流源に接続される点火装置（３，１０
    ３）とを具備する安全装置において、（ｉｖ）上記不透
    過性の膨張可能な金属製バッグが中央オリフィスと、上
    記支持部材に取り付けられる中間固定領域（２２，２２
    ２，３２２）と、周辺固定領域（２４，２２４，３２
    ４）とを有する第一金属シート（２０，２２０，３２
    ０）と、周辺固定領域（２５，２２５，３２５）を有す
    るしっかりとしたドーム状の第二金属シート（２１，２
    ２１，３２１）とを有し、これら二つの金属シートがこ
    れらの周辺固定領域において互いに取り付けられ、
    （ｖ）上記火薬が不透過性の膨張可能な金属製バッグ内
    に収容されていることを特徴とする安全装置。
  2. 【請求項２】 上記支持部材が平坦な上面（４，２０
    ４，３０４）を有する円筒形のボディ（２，２０２，３
    ０２）からなり、上記上面には上記第一金属シート（２
    ０，２２０，３２０）が固定されることを特徴とする請
    求項１に記載の安全装置。
  3. 【請求項３】 上記バッグ（５，２０５，３０５）内に
    は孔開き部品（１５，２１５，３１５）が収容され、該
    孔開き部品が上記ボディ（２，２０２，３０２）の平坦
    な上面（４，２０４，３０４）に固定され、該孔開き部
    品が上記火薬（６，２０６，３０６）を所定位置に保持
    することを特徴とする請求項２に記載の安全装置。
  4. 【請求項４】 上記火薬が平坦なシート（６，２０６）
    の形に製造され、該平坦なシートが上記孔開き部品（１
    ５，２１５）とバネ（１４，２１４）との間に詰め込ま
    れ、該バネが上記ボディ（２，２０２）の平坦な上面
    （４，２０４）に当接することを特徴とする請求項３に
    記載の安全装置。
  5. 【請求項５】 上記火薬が疎な粉末（３０６）からなる
    ことを特徴とする請求項３に記載の安全装置。
  6. 【請求項６】 上記火薬がシリコーン結合剤と無機酸化
    反応物質とを具備する複合燃焼性合成物からなることを
    特徴とする請求項４または５に記載の安全装置。
  7. 【請求項７】 上記ボディ（２）が上記第一金属シート
    （２０）の中央オリフィスを向くように配置された中央
    凹部（９）により延長された径方向へ延びる開口（８）
    を有することを特徴とする請求項２に記載の安全装置。
  8. 【請求項８】 （ｉ）上記点火装置（３）が電気コネク
    タ（１３）に挿入された電子発火性発火装置（１１）か
    らなり、（ｉｉ）上記点火装置が上記ボディ（２）の径
    方向へ延びる開口（８）内に嵌め込まれることを特徴と
    する請求項７に記載の安全装置。
  9. 【請求項９】 上記点火装置（１０３）が発火性送電コ
    ード（１３０）とリレー火薬（１３１）とからなること
    を特徴とする請求項７に記載の安全装置。
  10. 【請求項１０】 （ｉ）上記リレー火薬（１３１）が上
    記ボディ（２）の径方向へ延びる開口（８）内に収容さ
    れ、（ｉｉ）上記発火性送電コード（１３０）が上記径
    方向へ延びる開口内に挿入され且つ上記リレー火薬に接
    触する一端（１３２）を有することを特徴とする請求項
    ７に記載の安全装置。
  11. 【請求項１１】 （ｉ）上記ボディ（２０２）が側壁
    （２４０）を有するディスク状のプレート（２５０）か
    らなり、（ｉｉ）該側壁から始まって上記平坦な上面
    （２０４）にて少なくとも二つの拡がった終端部分とな
    って終るように径方向へ延びる通路が上記ディスク状の
    プレートを通ることを特徴とする請求項１に記載の安全
    装置。
  12. 【請求項１２】 （ｉ）上記径方向へ延びる通路（２０
    ７）が電流を伝達する二つの電極を有し、（ｉｉ）上記
    径方向へ延びる通路の二つの拡がった終端部分のそれぞ
    れが点火粒（２０９，２１０）を収容することを特徴と
    する請求項１に記載の安全装置。
  13. 【請求項１３】 衝突に続いて非常に素早く搭乗者を持
    ち上げるための搭乗者の座席の着座部分の前方における
    請求項１〜１２のいずれか一つに記載の安全装置の使
    用。
  14. 【請求項１４】 衝突時に車両の前部座席の搭乗者の下
    肢を保護するためのダッシュボードの底部における請求
    項１〜１２のいずれか一つに記載の安全装置の使用。
  15. 【請求項１５】 衝突時に車両の構造の或る部分を強化
    するための請求項１〜１２のいずれか一つに記載の安全
    装置の一つ以上の使用。
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