JP2002029358A - 車両乗員保護補助装置及び膨張器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 車両乗員の保護を補助する新規な装置を提供
する。 【解決手段】 側部構造体（１６）を備えた車両（１
２）の乗員の保護を補助する装置（１０）は膨張可能な
車両乗員保護装置（１４）を有する。膨張可能な車両乗
員保護装置は車両の側部構造体と車両乗員との間の位置
へ膨張できる。装置（１０）は膨張可能な車両乗員保護
装置を膨張させ、これを少なくとも５秒間だけ膨張状態
に維持する膨張器（２２）を有する。膨張器は加圧下の
貯蔵膨張流体を収容する。膨張流体は実質上ヘリウムで
形成される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は車両の乗員を保護す
る補助を行う装置に関し、特に、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し、膨張可能
な車両乗員保護装置を所望の時間期間だけ膨張状態に維
持する膨張器に関する。

【０００２】

【従来の技術】車両の衝突時に車両の乗員を保護する補
助を行うために膨張可能な車両乗員保護装置を膨張させ
ることは既知である。１つの特殊な型式の膨張可能な車
両乗員保護装置は側面衝突や横転時に車両の屋根から車
両の乗員と車両の側部構造体との間の乗員コンパートメ
ント内へ下方に膨張する側カーテンである。既知の側カ
ーテンは膨張器からフィルチューブを介して側カーテン
へ導かれる膨張流体により非膨張状態から膨張される。

【０００３】

【発明の構成】本発明は側部構造体を有する車両の乗員
を保護する補助を行う装置である。この装置は車両の側
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を有する。この装置はまた膨張可
能な車両乗員保護装置を膨張させ、車両乗員保護装置を
少なくとも５秒間だけ膨張状態に維持する膨張器を有す
る。膨張器は加圧下で貯蔵される膨張流体を収容する。
膨張流体は実質上ヘリウムで形成される。

【０００４】本発明はまた、長い時間期間だけ膨張可能
な車両乗員保護装置を膨張させるように作動できる貯蔵
ガス膨張器を有する。膨張器は加圧下の膨張流体を収容
するための容器手段を有する。膨張流体は実質上ヘリウ
ムで形成される。容器手段はこの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。膨張器はまた容器手段に接続さ
れ、膨張可能な車両乗員保護装置内へ膨張流体を導く第
１の出力手段を有する。第１の出力手段は比較的短い時
間期間にわたって比較的高流量で膨張器から膨張流体を
解放する。膨張器はまた容器手段に接続され、膨張可能
な車両乗員保護装置内へ膨張流体を導く第２の出力手段
を有する。第２の出力手段は比較的長い時間期間にわた
って比較的低流量で膨張器から膨張流体を解放する。こ
の比較的長い時間期間は少なくとも５秒である。

【０００５】

【発明の実施の形態】本発明は車両の乗員を保護する補
助を行う装置に関する。特に、本発明は車両の側面衝突
又は車両の横転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装置１０を概略的に示す。

【０００６】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及び屋根１８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、カーテ
ンを膨張させるために側カーテン１４内へ膨張流体を導
く。側カーテン１４は非膨張状態即ち保管状態（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１
６と車両の乗員との間に位置する。

【０００７】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）車両の横転を感知するた
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）車両の横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。

【０００８】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。

【０００９】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。

【００１０】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 ないし４．８２６ｘ１０⁵ ｈＰａ（約４０００ｐｓ
ｉ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。膨張流体としてのヘリウム
の使用はカーテンの膨張時の側カーテン１４の加圧を容
易にする。本発明によれば、流れを絞るジュール・トン
プソン係数のため、ヘリウムの膨張流体は周囲状態以下
の温度でフィルチューブから側カーテン１４へ入る。周
辺からの熱伝達により、ヘリウムの膨張流体の温度が上
昇し、これにより、膨張した側カーテン１４内のヘリウ
ムの膨張流体の圧力が増大する。これが所望の時間期間
にわたっての側カーテン１４の膨張状態の維持を補助す
る。この所望の時間期間少なくとも５秒であり、好まし
くは、少なくとも７秒である。

【００１１】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、フィルチューブ２０を通しての側カーテン１４内
へのヘリウム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。図１に略示するように、フ
ィルチューブ２０は既知の方法で端キャップ３４に接続
される。

【００１２】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からのヘリウムの膨張流体を出口
通路７６へ導く。通路８０は軸４４上に中心を持つ。

【００１３】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。

【００１４】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。

【００１５】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。

【００１６】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内のヘリウムの膨張流体の
貯蔵圧力を受ける。それ故、閉鎖部材９２は支持体１０
０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。

【００１７】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。

【００１８】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の別の部
分１２６が部分１２４を取り囲み、表面７８に溶接され
る。

【００１９】室５０がヘリウムの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１０
０のリム１１４から離れている。ヘリウムの膨張流体の
圧力による閉鎖部材９２の引き続きの負荷中、閉鎖部材
は応力を受け、室１１０内へ塑性変形する。閉鎖部材９
２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。

【００２０】センサ２４から電気信号を受け取ったと
き、始動器９８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。

【００２１】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。ドーム
１２２のまわりの閉鎖部材９２の部分１２４は通路８０
を遮断し続ける。ドーム１２２が除去されたときには、
ヘリウムの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。ヘリウムの膨張流体の圧
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る。閉鎖
部材９２の引き裂き及び開弁が通路８０を通って出口通
路７６に至りその後側カーテン１４に至るヘリウムの膨
張流体の流れを提供する。

【００２２】図８は本発明の第２の実施の形態に従って
構成された膨張器２２ａを示す。第２の実施の形態の膨
張器２２ａは第１の実施の形態（図１−７）の膨張器２
２と構成が類似し、図１に示す側カーテン１４と同様の
側カーテン（図８には示さない）を膨張させるために使
用できる。膨張器２２（図１−７）の対応する部品と同
様又は同一の膨張器２２ａ（図８）の部品は同じ符号で
示し、明瞭にするために添え字「ａ」を追加する。

【００２３】膨張器２２ａ（図８）は実質上細長い形状
を有する容器３０ａを具備する。容器３０ａは主本体部
分３２ａと、端キャップ３４ａとを有する。端キャップ
３４ａは摩擦溶接により主本体部分３２ａの開口端に固
定されるが、代わりに、レーザー溶接、ろう付け又はネ
ジの如き他の既知の方法で固定することができる。

【００２４】容器３０ａの主本体部分３２ａは膨張器２
２ａの長手方向の中心軸４４ａ上に中心を持つ軸方向に
延びる円筒状の側壁４０ａを備えた管状で円筒状の形状
を有する。主本体部分３２ａはまたドーム状の端壁４８
を有する。

【００２５】主本体部分３２ａ及び端キャップ３４ａは
容器３０ａ内に室５０ａを画定する。室５０ａは加圧下
で貯蔵されるある量の膨張流体を収容する。室５０ａ内
に貯蔵される膨張流体は約２．７５８ｘ１０⁵ ないし
４．８２６ｘ１０⁵ ｈＰａ（約４０００ｐｓｉないし約
７０００ｐｓｉ）の範囲内とすることができる貯蔵圧力
での実質上ヘリウムで形成される。

【００２６】破裂可能な閉鎖部材９２ａは端キャップ３
４ａに固定され、室５０ａからのヘリウムの膨張流体の
流れを遮断する。膨張器２２ａは側カーテンを膨張させ
るガスを発生させるための火工材料を持たない。ヘリウ
ムの膨張流体のみが側カーテンを膨張させるために使用
される。

【００２７】容器３０ａの端キャップ３４ａは円筒状の
側壁７０ａと、室５０ａから離れた端部分７２ａとを備
えたほぼ円筒状の形状を有する。側壁７０ａは円筒状の
外表面２００を有する。端キャップ３４ａは中央の室２
０２を有する。既知の形状の電気的に作動可能な始動器
９８ａは端キャップ３４ａに装着され、端キャップの中
央の室２０２内へ突出する。

【００２８】膨張器２２ａは主要な膨張流体出口通路２
１０と、端キャップ３４ａの中央の室２０２から側カー
テンへのヘリウムの膨張流体の流れを可能にする補助の
即ち補充用の膨張流体出口通路２３０とを有する。主要
な出口通路２１０は中央の室２０２から端キャップ３４
ａの側壁７０ａの外表面２００へ半径方向に延びる第１
の部分２１２を有する。主要な出口通路２１０の第２の
部分２１４は第１の部分２１２から外表面２００へ垂直
に延びる。第２の部分２１４は図８に示すような紙面に
交差する方向に延び、従って、その円形入口のみが図８
に示される。

【００２９】弁２２０が主要な出口通路２１０の第１の
部分２１２内に位置する。弁２２０は弁部材２２２と、
バネ２２４と、リテーナ２２６とを有する。リテーナ２
２６は出口通路２１０の第１の部分２１２の半径方向外
端において端キャップ３４ａ内へ螺入される。バネ２２
４はリテーナ２２６と弁部材２２２との間を延びる。バ
ネ２２４は出口通路２１０の第１の部分２１２の他端に
隣接して端キャップ３４ａ上に形成された弁座２２８に
当接する閉位置へ弁部材２２２を偏倚する。換言すれ
ば、弁部材２２２は中央の室２０２の方へ及び図８の下
方へ偏倚される。

【００３０】弁部材２２２は端キャップ３４ａの中央の
室２０２内の流体圧力に晒される。弁部材２２２が閉位
置にあるとき、弁２２０は端キャップ３４ａの中央の室
２０２から主要な出口通路２１０の第２の部分２１４へ
の流体の流れを遮断する閉状態にある。

【００３１】補充用出口通路２３０は中央の室２０２と
端キャップ３４ａの外側表面２００との間を延びる連続
的に開いた通路である。補充用出口通路２３０の半径方
向内側の第１の部分２３２は狭い円筒状の形状を有す
る。補充用出口通路２３０の第２の部分２３４は第１の
部分２３２から半径方向外方へ延びる。第２の部分は外
側へ開拡し、第１の部分２３２よりも大きな流れ面積を
有する。

【００３２】補充用出口通路２３０の第１の部分２３２
は比較的小さな流れ面積を有し、従って補充用出口通路
を通る流体の流れを大幅に絞る。これに対し、主要な出
口通路２１０は比較的大きな流れ面積を有する。

【００３３】所定のしきい値よりも大きな車両に対する
衝撃の場合、始動器９８ａが既知の方法で作動し、閉鎖
部材９２ａを破裂させる。ヘリウムの膨張流体は室５０
ａから流出して端キャップ３４ａ内の中央の室２０２内
へ流入する。

【００３４】ヘリウムの膨張流体は常に開いた補充用出
口通路２３０を通って膨張器２２ａから直ちに流出を開
始する。弁が開いたときにのみ、膨張流体は主要な出口
通路２１０を通って流れる。特に、閉鎖部材９２ａの破
裂時に、弁部材２２２に作用する端キャップ３４ａの中
央の室２０２内の流体圧力は弁バネ２２４の偏倚効果に
打ち勝つまで急激に増大する。弁部材２２２は図８の上
方へ弁座２２８から離れるように移動する。

【００３５】弁部材２２２が十分に離れるまで移動する
と、主要な出口通路２１０の第２の部分２１４が端キャ
ップ３４ａの中央の室２０２と流体連通する。ヘリウム
の膨張流体は端キャップ３４ａから主要な出口通路２１
０の第１及び第２の部分２１２、２１４を通って流れ
る。主要な出口通路２１０の流れ面積が比較的大きいた
め、ヘリウムの膨張流体は比較的高流量で主要な出口通
路を通って流れる。

【００３６】主要な出口通路２１０を通るヘリウムの膨
張流体の流れは、端キャップ３４ａの中央の室２０２内
の流体圧力が弁２２０の開弁を維持するのに十分な限
り、続行する。特に、膨張器２２ａが作動し閉鎖部材９
２ａが破裂した直後に、室５０ａ内の圧力は低下し始め
る。比較的短い時間期間の後、中央の室２０２内の圧力
は、弁バネ２２４が弁２２０を閉じるのに十分な低さの
レベルへ下降する。主要な出口通路２１０を通るヘリウ
ムの膨張流体の流れは止まる。補充用出口通路２３０を
通るヘリウムの膨張流体の流れはこの期間全体を通じて
続行する。補充用出口通路が連続的に開いているからで
ある。

【００３７】主要な出口通路２１０を通って流れるヘリ
ウムの膨張流体の圧力及び流量が比較的大きいため、側
カーテンは迅速に膨張する。この流れは比較的短い時間
期間（例えば、約２０ミリ秒）だけ続く。この比較的短
い時間期間は車両への側面衝撃又は車両の横転の発生時
に車両の乗員を保護する補助をなすように側カーテンを
膨張させるのに十分な長さである。

【００３８】側カーテン内へのヘリウムの膨張流体のこ
の初期の迅速な流れの後、膨張器２２ａは補充用出口通
路２３０を通して側カーテンへヘリウムの膨張流体を供
給し続ける。この流れは比較的低流量である。その理由
は、補充用出口通路２３０の有効流れ面積が比較的小さ
いからである。補充用出口通路２３０は漏洩又は冷却に
おける側カーテン内の圧力損失を補償即ち埋め合わせる
のに十分な流量でのみヘリウムの膨張流体を排出する。
従って、側カーテン内のヘリウムの膨張流体の圧力は所
望の比較的一定のレベルに維持でき、所望の時間期間だ
け側カーテンを膨張流体で満たした状態を可能にする。
所望の時間期間は少なくとも５秒間であり、好ましくは
少なくとも７秒間である。所望の時間期間は、車両の乗
員が側面衝撃又は車両の横転時に車両から放り出される
のを阻止する補助をなすのに十分な長さである。

【００３９】主要な出口通路２１０の流れ面積は補充用
出口通路２３０の有効流れ面積の約１０倍又はそれより
１桁大きい。出口通路２１０、２３０の実際の寸法及び
相対寸法は、ヘリウムの膨張流体を貯蔵する圧力、側カ
ーテンの容積、側カーテンの必要な膨張率及び透過性、
最初の衝撃での必要な膨張圧力及び横転事故時の乗員の
放り出しを阻止するのに必要な事故後の膨張圧力（但
し、これらのみに限定されない）を含む多数の因子に依
存する。

【００４０】図９は本発明の第３の実施の形態に従って
構成された膨張器２２ｂを示す。第３の実施の形態の膨
張器２２ｂは第２の実施の形態（図８）の膨張器２２ａ
と構成が類似し、図１に示す側カーテン１４と同様の側
カーテン（図９には示さない）を膨張させるために使用
できる。膨張器２２ａ（図８）の対応する部品と同様又
は同一の膨張器２２ｂ（図９）の部品は同じ符号で示
し、明瞭にするために添え字「ｂ」を追加する。

【００４１】膨張器２２ｂは、膨張器から側カーテンへ
の膨張流体の流れを可能にする主要な膨張流体出口通路
３００を有する。主要な出口通路３００は端キャップ３
４ｂの中央の室２０２ｂと端キャップの外側表面２００
ｂとの間を延びる連続的に開いた通路である。主要な出
口通路３００の流れ面積は比較的短い時間期間（例え
ば、約２０ミリ秒）で側カーテンを膨張流体で充填する
のに十分なほど大きい。

【００４２】膨張器２２ｂはまた、側カーテン内の圧力
損失を長く補償又は埋め合わせるために側カーテン内へ
膨張流体の比較的遅い流れを提供するための補充用組立
体３１０を有する。補充用組立体３１０は補助の容器３
１２を有する。補助の容器３１２は主本体部分３１４
と、内端部分３１６とを有する。内端部分３１６は中央
の開口即ち通路３１８を有する。

【００４３】補助容器３１２の破裂可能な部分（例え
ば、閉鎖部材又は箔膜）３２０は内端部分３１６に固定
され、補助容器３１２を閉じる。ある量の加圧膨張流体
が補助容器３１２内に貯蔵される。補助容器３１２内に
貯蔵される膨張流体は約２．７５８ｘ１０⁵ ないし４．
８２６ｘ１０⁵ ｈＰａ（約４０００ｐｓｉないし約７０
００ｐｓｉ）の範囲内とすることができる貯蔵圧力での
実質上ヘリウムで形成される。

【００４４】破裂可能な部分３２０は補助容器３１２か
ら流出して補助容器の内端部分３１６の中央開口３１８
を通るヘリウムの膨張流体の流れを遮断する。ネジ付き
通路３２２が端キャップ３４ｂの側壁７０ｂに形成され
る。通路３２２は中央の室２０２ｂから端キャップ３４
ｂの側壁７０ｂの外表面２００ｂへ半径方向に延びる。
補助容器３１２の内端部分３１６は通路３２２内に螺入
される。内端部分３１６はバネ３２４及びニードル３２
６を通路３２２内に保持する。

【００４５】ニードル３２６は中空であり、ニードルの
全長にわたって延びる膨張流体出口通路３２８を有す
る。ニードル３２６の鋭利な端部分３３０は、補助容器
の破裂可能な部分３２０に隣接して、補助容器３１２の
内端部分３１６の中央開口３１８内に位置する。鋭利な
端部分３３０とは反対側で、ニードル３２６は端キャッ
プ３４ｂの中央の室２０２ｂ内の流体圧力に晒される内
端部分３３２を有する。バネ３２４は、この流体圧力に
抗して、補助容器３１２の破裂可能な部分３２０から離
れた位置へニードル３２６を偏倚する。

【００４６】膨張器２２ｂの作動時に、始動器９８ｂが
作動し、閉鎖部材９２ｂを破裂させる。ヘリウムの膨張
流体は主要な容器３０ｂの室５０ｂから流出して端キャ
ップ３４ｂの中央の室２０２ｂ内へ流入する。ヘリウム
の膨張流体は主要な出口通路３００を通しての膨張器２
２ｂからの流出を直ちに開始する。

【００４７】膨張器２２ｂが作動して閉鎖部材９２ｂが
破裂した直後に、室５０ｂ内の圧力が低下し始める。あ
る時間期間の後、室５０ｂ内の圧力は、主要な容器３０
ｂが実質上空になるのに十分なほど低くなる。主要な出
口通路３００の流れ面積が比較的大きいため、これは典
型的には約２０ミリ秒のみで生じる。従って、側カーテ
ンは、主要な容器３０ｂから流れるヘリウムの膨張流体
の圧力及び流量が比較的大きいため、迅速に膨張する。

【００４８】その間、ニードル３２６に作用する中央の
室２０２ｂ内の増大した圧力はバネ３２４の偏倚効果に
打ち勝つ。ニードル３２６は補助容器３１２の破裂可能
な部分３２０に係合するように移動し、これを破裂させ
る。ヘリウムの膨張流体は補助の容器３１２から流出
し、ニードル３２６の出口通路３２８を通り、端キャッ
プ３４ｂの中央の室２０２ｂ内へ流入する。補助の容器
３１２からのヘリウムの膨張流体は主要な容器３０ｂか
らのヘリウムの膨張流体と混ざり、主要な出口通路３０
０を通って膨張器２２ｂから流出する。

【００４９】ニードル３２６の出口通路３２８の流れ面
積が比較的小さいため、ヘリウムの膨張流体は比較的低
流量で補助容器３１２から排出される。補助容器３１２
は漏洩又は冷却における側カーテン内の圧力損失を補償
即ち埋め合わせるのに十分な流量でのみヘリウムの膨張
流体を排出する。ヘリウムの膨張流体の体積及び圧力は
所望の時間期間だけ側カーテンを膨張状態に維持するた
めにこの補充用即ち埋め合わせ用の流れを提供するよう
に選択される。所望の時間期間は少なくとも５秒であ
り、好ましくは、少なくとも７秒である。従って、側カ
ーテン内の流体圧力は所望の比較的一定のレベルに維持
することができ、側カーテンが乗員保護のために一層長
い時間期間だけ膨張流体で満たされた状態を維持するの
を可能にする。

【００５０】図１０は本発明の第４の実施の形態に従っ
て構成された膨張器２２ｃを示す。第４の実施の形態の
膨張器２２ｃは第３の実施の形態（図９）の膨張器２２
ｂと構成が類似し、図１に示す側カーテン１４と同様の
側カーテン（図１０には示さない）を膨張させるために
使用できる。膨張器２２ｂ（図９）の対応する部品と同
様又は同一の膨張器２２ｃ（図１０）の部品は同じ符号
で示し、明瞭にするために添え字「ｃ」を追加する。

【００５１】膨張器２２ｃは主要な膨張器４００と補助
の膨張器４２０とを有し、これらの膨張器は流体容積、
圧力及び出力流量を除いて、同一である。主要な膨張器
４００は主本体部分４０４と端キャップ４０６とを備え
た容器即ちハウジング４０２を有する。膨張器のハウジ
ング４０２は破裂可能な閉鎖部材４１０により閉じられ
た室４０８を画定する。ある量の加圧膨張流体が室４０
８内に貯蔵される。室４０８内に貯蔵される膨張流体は
約２．７５８ｘ１０⁵ ないし４．８２６ｘ１０ ⁵ ｈＰａ
（約４０００ｐｓｉないし約７０００ｐｓｉ）の範囲内
とすることができる貯蔵圧力での実質上ヘリウムで形成
される。

【００５２】端キャップ４０６は中央の室４１４を有す
る。閉鎖部材４１０は室４０８から中央の室４１４内へ
の膨張流体４１２の流れを遮断する。閉鎖部材４１０が
破裂したとき、端キャップ４０６内の複数の出口通路４
１６が中央の室４１４からの膨張流体４１２の流れを可
能にする。各出口通路４１６は円筒形状を有し、連続的
に開いている。端キャップ４０６に装着された始動器４
１８は端キャップの中央の室４１４内へ突出する。

【００５３】補助の膨張器４２０は主本体部分４２４と
端キャップ４２６とを備えた容器即ちハウジング４２２
を有する。膨張器のハウジング４２２は破裂可能な閉鎖
部材４３０により閉じられた室４２８を画定する。ある
量の加圧膨張流体が室４２８内に貯蔵される。室４２８
内に貯蔵される膨張流体は約２．７５８ｘ１０⁵ ないし
４．８２６ｘ１０⁵ ｈＰａ（約４０００ｐｓｉないし約
７０００ｐｓｉ）の範囲内とすることができる貯蔵圧力
での実質上ヘリウムで形成される。

【００５４】端キャップ４２６は中央の室４３４を有す
る。閉鎖部材４３０は室４２８から中央の室４３４内へ
の膨張流体の流れを遮断する。端キャップ４２６に装着
された始動器４３８は端キャップの中央の室４３４内へ
突出する。

【００５５】複数の出口通路４４０が端キャップ４２６
に形成され、中央の室４３４からのヘリウムの膨張流体
の流れを可能にする。各出口通路４４０は円筒形状を有
し、連続的に開いている。補助の膨張器４２０の出口通
路４４０の合計流れ面積は主要な膨張器４００の出口通
路４１６の合計流れ面積よりも実質的に小さい。

【００５６】膨張器２２ｃの作動時に、主要な膨張器４
００の始動器４１８が既知の方法で作動し、閉鎖部材４
１０を破裂させる。ヘリウムの膨張流体は室４０８から
流出し、端キャップ４０６の中央の室４１４内へ流入す
る。ヘリウムの膨張流体は出口通路４１６を通しての主
要な膨張器４００からの流出を直ちに開始する。

【００５７】主要な膨張器４００が作動し閉鎖部材４１
０が破裂した直後に、室４０８内の圧力が低下し始め
る。ある時間期間の後、圧力は、主要な膨張器４００が
実質上空になるのに十分なほど低くなる。出口通路４１
６の流れ面積が比較的大きいため、これは典型的には約
２０ミリ秒のみで生じる。主要な膨張器４００内のヘリ
ウムの膨張流体の体積及び圧力はこの時間期間内で側カ
ーテンを膨張流体で満たすことができるように選択され
る。

【００５８】その間、補助の膨張器４２０が作動し、出
口通路４４０からヘリウムの膨張流体を排出し始める。
補助の膨張器４２０の出口通路４４０の流れ面積が比較
的小さいため、ヘリウムの膨張流体は比較的低流量で補
助の膨張器から排出される。その結果、補助の膨張器４
２０から側カーテンへのヘリウムの膨張流体の流れは所
望の時間期間だけ持続することができる。所望の時間期
間は少なくとも５秒であり、好ましくは、少なくとも７
秒である。

【００５９】主要な膨張器４００から流れるヘリウムの
膨張流体の圧力及び流量が比較的大きいため、側カーテ
ンは迅速に膨張する。側カーテン内へのヘリウムの膨張
流体のこの初期の迅速な流れの後、組立体２２ｃは補助
の膨張器４２０から側カーテンへヘリウムの膨張流体を
供給し続ける。補助の膨張器４２０は漏洩又は冷却にお
ける側カーテン内の圧力損失を補償するのに十分な流量
でのみヘリウムの膨張流体を排出する。従って、側カー
テン内の流体圧力は所望の比較的一定のレベルに維持す
ることができ、側カーテンが乗員保護のために所望の時
間期間だけ膨張流体で満たされた状態を維持するのを可
能にする。所望の時間期間は少なくとも５秒であり、好
ましくは、少なくとも７秒である。

【００６０】側カーテン１４はナイロン又はポリエステ
ルの如き任意の適当な材料で作ることができる。ナイロ
ンはシリコン又はウレタンでコーティングすることがで
きる。同様に、ポリエステルもコーティングすることも
できる。ウレタンのコーティングはナイロンよりも一層
強力なポリエステルへの接着性を有する。

【００６１】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。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】本発明の第１の実施の形態に係る、車両の乗員
を保護するための補助をなす装置を示す概略図である。

【図２】図１の装置の膨張器部分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、閉鎖部材により閉じ
られた容器へ膨張流体が入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。

【図８】本発明の第２の実施の形態に係る膨張器の長手
方向断面図である。

【図９】図８と同様の図であるが、本発明の第３の実施
の形態に係る膨張器を示す図である。

【図１０】図９と同様の図であるが、本発明の第４の実
施の形態に係る膨張器を示す図である。

【符号の説明】

１０ 車両乗員保護装置 １２ 車両 １４ 側カーテン １６ 側部構造体 ２０ フィルチューブ ２２、２２ａ、２２ｂ、２２ｃ 膨張器 ３０、３０ａ、３０ｂ 容器 ３２、３２ａ、４０４ 主本体部分 ３４、３４ａ、３４ｂ、４０６ 端キャップ ５０、５０ａ、５０ｂ、４０８ 室 ７６ 出口通路 ９２、９２ａ、９２ｂ 閉鎖部材 ９８、９８ａ、９８ｂ 始動器 ２１０、４１６、４４０ 出口通路 ２２０ 弁 ２３０ 補充用出口通路 ３００ 出口通路 ３１０ 補充用組立体 ３１２ 補助容器 ３２０ 破裂可能な部分 ３２２ 通路 ３２８ 出口通路 ４００、４２０ 膨張器 ４１２ 膨張流体 ４１８、４３６ 始動器 ４１０、４３０ 閉鎖部材

─────────────────────────────────────────────────────

【手続補正書】

【提出日】平成１３年９月５日（２００１．９．５）

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】特許請求の範囲

【補正方法】変更

【補正内容】

【特許請求の範囲】

───────────────────────────────────────────────────── 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 5811 (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 (72)発明者 ケネス・ディー・ブラナン アメリカ合衆国アリゾナ州85207，メサ, イースト・グレンコウヴ・サークル 7548 Ｆターム(参考） 3D054 AA06 AA16 AA20 CC26 DD01 DD02 DD04 EE09 EE20

Claims (23)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 側部構造体を有する車両の乗員の保護を
   補助するための装置において、 車両の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；上記車両乗員保護装
   置を膨張させ、同車両乗員保護装置を少なくとも５秒間
   だけ膨張状態に維持する膨張器であって、実質上ヘリウ
   ムで形成された加圧下の貯蔵された膨張流体を含む膨張
   器と；を有することを特徴とする装置。
2. 【請求項２】 上記膨張器が上記車両乗員保護装置を少
   なくとも７秒間だけ膨張状態に維持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】 上記車両乗員保護装置内に位置する部分
   を備えたフィルチューブを更に有し、上記フィルチュー
   ブが当該車両乗員保護装置を膨張させるために同車両乗
   員保護装置に上記膨張流体を送給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】 上記膨張器が、 加圧下で上記膨張流体を貯蔵するための容器であって、
   同容器から上記車両乗員保護装置の方へ上記膨張流体を
   通過させる出口通路を有する容器と；上記容器に固定さ
   れ、上記出口通路を通る上記膨張流体の流れを遮断する
   破裂可能な閉鎖部材と；作動時に上記通路を通って上記
   膨張流体が流れるのを許容するために上記閉鎖部材を破
   裂させる始動器と；を有することを特徴とする請求項３
   に記載の装置。
5. 【請求項５】 上記容器内の上記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を変形させ、当該閉鎖部
   材が上記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４に記載の装置。
6. 【請求項６】 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、比較的短い時間期間にわ
   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
   長い時間期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３に記載の装置。
7. 【請求項７】 上記比較的長い時間期間が少なくとも５
   秒であることを特徴とする請求項６に記載の装置。
8. 【請求項８】 上記比較的長い時間期間が少なくとも７
   秒であることを特徴とする請求項６に記載の装置。
9. 【請求項９】 上記膨張器が第１の時間期間だけ第１の
   所定の流量で及び第２の所定時間期間だけ第２の所定の
   流量で流体を解放する手段を有し、上記第２の所定の流
   量が上記保護手段からの漏洩又は同保護手段の冷却にお
   ける圧力損失のみを補償するのに十分な流量となるよう
   に選択されることを特徴とする請求項３に記載の装置。
10. 【請求項１０】 上記膨張器が第１の容器と、同第１の
    容器から上記保護装置へ高流量で膨張流体を提供するた
    めの開いた主要な膨張流体出口通路と、上記側カーテン
    内へ膨張流体の比較的遅い流れを提供するための補充用
    組立体とを有することを特徴とする請求項３に記載の装
    置。
11. 【請求項１１】 上記補充用組立体が上記第１の容器内
    の膨張流体とは別のある量の膨張流体を収容する第２の
    容器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】 上記第２の容器を開き、同第２の容器
    から膨張流体を排出するための可動部材を更に有するこ
    とを特徴とする請求項１１に記載の装置。
13. 【請求項１３】 上記膨張器が第１の貯蔵ガス膨張器と
    第２の貯蔵ガス膨張器とを有し、上記第１及び第２のガ
    ス膨張器が異なる出力流量を有することを特徴とする請
    求項３に記載の装置。
14. 【請求項１４】 上記第１の貯蔵ガス膨張器が第１の時
    間期間だけ第１の所定の流量で流体を解放する手段を有
    し、上記第２の貯蔵ガス膨張器が第２の時間期間だけ第
    ２の所定の流量で流体を解放する手段を有し、上記第２
    の所定の流量が上記保護手段からの漏洩又は同保護手段
    の冷却における圧力損失のみを補償するのに十分な流量
    となるように選択されることを特徴とする請求項１３に
    記載の装置。
15. 【請求項１５】 上記膨張可能な車両乗員保護装置がポ
    リエステル材料で作られることを特徴とする請求項１に
    記載の装置。
16. 【請求項１６】 長い時間期間だけ膨張可能な車両乗員
    保護装置を膨張させるように作動できる貯蔵ガス膨張器
    において、 実質上ヘリウムで形成された膨張流体を加圧下で収容す
    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、上記膨張可能な車両乗員保護装置内へ上記膨張流体
    を導くための第１の出力手段であって、比較的短い時間
    期間にわたって比較的高流量で上記膨張器から上記膨張
    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、上記膨張可能な車両乗員保護装置内へ上記膨張流
    体を導くための第２の出力手段であって、比較的長い時
    間期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；を有し、 上記比較的長い時間期間が少なくとも５秒であることを
    特徴とする膨張器。
17. 【請求項１７】 上記比較的長い時間期間が少なくとも
    ７秒であることを特徴とする請求項１６に記載の膨張
    器。
18. 【請求項１８】 上記第１の出力手段が第１の出口通路
    と、同第１の出口通路を通る流体の流れを制御するため
    の弁組立体とを有することを特徴とする請求項１６に記
    載の膨張器。
19. 【請求項１９】 上記弁組立体は、上記容器手段内の圧
    力が所定の圧力以上になったときに、上記第１の出口通
    路を通る流体の流れを可能にするように作動できること
    を特徴とする請求項１８に記載の膨張器。
20. 【請求項２０】 上記第２の出力手段が連続的に開いた
    第２の出口通路を有することを特徴とする請求項１９に
    記載の膨張器。
21. 【請求項２１】 上記第２の出力手段が補助の膨張流体
    源を有すことを特徴とする請求項１６に記載の膨張器。
22. 【請求項２２】 上記第２の出力手段が上記補助の膨張
    流体源を開き、同補助の膨張流体源から流体を排出する
    ための可動部材を有することを特徴とする請求項２１に
    記載の膨張器。
23. 【請求項２３】 上記容器手段が膨張流体のための第１
    及び第２の容器を有することを特徴とする請求項１６に
    記載の膨張器。