JP2003011769A - ハイブリッドインフレータ - Google Patents
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Abstract
の提供。 【解決手段】 インフレータハウジング101が仕切り板1
02で2分割されて、第1室110と第2室150とが形成さ
れ、各々に第1ガス発生室112、第2ガス発生室152が設
けられている。仕切り板102には、ガス排出孔103と、第
1室110と第2室150とを繋ぐガス通路104が設けられて
いる。
Description
にかつ迅速に膨張させることができるハイブリッドイン
フレータ及びそれを用いたエアバッグシステムに関す
る。
両の膨張式安全システム用のインフレータの発展に伴
い、加圧ガスと固形ガス発生剤とを併用するハイブリッ
ドインフレータが注目されている。ハイブリッドインフ
レータにおいて、主たる設計要件はエアバッグが効果的
に作動するように所定の時間で所定の量だけ膨張させね
ばならないことであり、従来その構造について種々の提
案がなされている。
開示されたハイブリッドインフレータは、ガス発生室が
1つのものであり、ハウジングの一端部から加圧ガスを
排出する構造であるため、エアバッグのモジュールケー
スと組み合わせたとき、加圧ガスを均等に排出させるた
めの整流板が必要となる。
ガス発生室が2つのものであるが、2つのガス発生室は
隔壁で完全に分離されている。このため、2つのガス発
生室に別々に加圧ガスを充填しなければならないほか、
加圧ガスは、各室ごとに別々の流出経路を通ってガス排
出口から排出されるため、各流出経路ごとに設けられた
破裂板を破壊して加圧ガスを排出しなければならない。
両を対象とするため、自動車両の重量に影響を及ぼすイ
ンフレータの重量及び寸法が重要な設計要件となり、ハ
イブリッドインフレータとしての機能を維持したまま、
部品の軽量化や部品点数の削減等が求められている。
なうことなく、インフレータの軽量化ができ、しかも製
造工程も簡略化できるハイブリッドインフレータ及びそ
れを用いたエアバッグシステムを提供することである。
決手段として、インフレータハウジングと、インフレー
タハウジング内に収容されたガス発生剤を備えたガス発
生室と、ガス発生室に接続された点火手段を備えた点火
手段室とを有する、エアバッグを備えた車両の膨張式安
全システム用のハイブリッドインフレータであって、イ
ンフレータハウジングが、軸方向に直列に配置されるよ
うに仕切り板で仕切られた2つの空間を有し、2つの空
間の両方又は一方にガス発生室と点火手段収容室が配置
され、更に点火手段収容室を除く空間部分に加圧媒質が
充填されており、前記仕切り板に、前記2つの空間を繋
ぐ1又は複数のガス通路と、加圧媒質の流出経路に繋が
る1又は複数のガス排出孔が設けられており、ガス排出
孔が、前記流出経路の所望部位を閉塞する破裂板を介し
て、時間的に最初に作動できる点火手段を有している一
方の空間のみ、又は点火手段が配置された一方の空間の
みと連通されているハイブリッドインフレータを提供す
る。
つの空間のそれぞれにガス発生剤を備えたガス発生室
と、前記ガス発生剤を着火燃焼させる点火手段を備えた
点火手段収容室が配置されたもの(デュアル型)と、2
つの空間の一方のみにガス発生剤を備えたガス発生室
と、前記ガス発生剤を着火燃焼させる点火手段を備えた
点火手段収容室が配置されたもの(シングル型)のいず
れの構造にすることもできる。
を、時間差をおいて又は同時に作動させることで、それ
ぞれの空間のガス発生剤を、時間差をおいて又は同時に
着火燃焼させることができる。なお、上記発明におい
て、「時間的に最初に作動できる点火手段」とは、時間
差又は同時の作動状態に拘わらず、構造上、最初に作動
できる点火手段の意味である。以下、デュアル型で時間
差をおいて着火燃焼させる場合において、最初に燃焼す
るガス発生剤を含んでいる空間、ガス発生室、点火手段
収容室を、それぞれ第1室、第1ガス発生室、第1点火
手段収容室と称し、同様にして他方を第2室、第2ガス
発生室、第2点火手段収容室と称する。また、シングル
型の場合は、一方の空間にのみガス発生室、点火手段収
容室が配置されているものであるため、それぞれ第1
室、第1ガス発生室、第1点火手段収容室と称し、第2
室と称する。
仕切り板で仕切られて第1及び第2室に分離された構造
にすることで、インフレータハウジングの軸方向の長さ
は長くなるが、直径(又は幅)が小さくなって耐圧性能
が向上されるため、インフレータハウジングの肉厚を薄
くでき、その分だけ軽量化ができる。
を繋ぐガス通路を設けることで、一方の空間に加圧媒質
を充填するだけで、他方の空間にも加圧媒質を充填する
ことができるので、製造工程を簡略化できる。更に、第
1室と第2室とは、ガス通路のみで連通されているの
で、第1室内におけるガス発生剤の燃焼熱は、第2室内
のガス発生剤に伝わり難くなり、誤作動が防止できる。
路の所望部位を閉塞する破裂板を介して、時間的に最初
に作動できる点火手段を有している一方の空間(デュア
ル型)、又は点火手段が配置された一方の空間(シング
ル型)のみと連通されている、即ち上記したとおり第1
室のみをガス排出孔と連通することで、加圧媒質の流出
経路に設ける破裂板は1つで済むことになり、その分だ
け軽量化ができる。更に、1つの破裂板を破壊すればよ
いため、2つの破裂板を破壊する場合に比べて、破裂板
を破壊する確実性が高められる。
した燃焼ガスを含む高温ガス(混合ガス)は、仕切り板
に設けられたガス通路から第1室に流入した後、ガス排
出孔から排出されることになるので、第2室から直接排
出された場合に比べて冷却されることになるほか、この
冷却によりミストの固化が促進される。なお、「ミス
ト」は、ガス発生剤の燃焼によって発生するガス発生剤
中の固形成分(例えば、金属成分)である。
て、インフレータハウジングと、インフレータハウジン
グ内に収容されたガス発生剤を備えたガス発生室と、ガ
ス発生室に接続された点火手段を備えた点火手段室とを
有する、エアバッグを備えた車両の膨張式安全システム
用のハイブリッドインフレータであって、インフレータ
ハウジングが、軸方向に直列に配置されるように2又は
3以上の仕切り板で仕切られた3又は4以上の空間を有
し、1以上の空間にガス発生室と点火手段収容室が配置
され、更に点火手段収容室を除く空間部分に加圧媒質が
充填されており、前記2又は3以上の仕切り板に、前記
3又は4以上の隣接する空間を繋ぐ1又は複数のガス通
路が設けられ、前記2又は3以上の仕切り板の内の少な
くとも1つに加圧媒質の流出経路に繋がる1又は複数の
ガス排出孔が設けられており、ガス排出孔が、前記流出
経路の所望部位を閉塞する破裂板を介して、時間的に最
初に作動できる点火手段を有している空間のみ、又は点
火手段が配置された空間のみと連通されているハイブリ
ッドインフレータを提供する。
空間に仕切ることで、ガスの噴出量をより細かく制御す
ることができるようになる。
に仕切り板が、インフレータハウジングの軸方向の中央
又はその近傍に設けられている構造にすることができ
る。
設けることで、エアバッグのモジュールケース内に整流
板を配置する必要がなくなるので、エアバッグシステム
全体として軽量化ができる。ここで整流板とは、モジュ
ールケース内に収容されたハイブリッドインフレータと
エアバッグとの間を仕切るようにして配置されるもの
で、幅の異なる複数のスリットを持った板であり、ハイ
ブリッドインフレータから噴出されるガスが均等にエア
バッグ内に流入されるように作用するものである。
その近傍に設けることで、モジュールの取付方向に拘わ
らず、常に中央部分からガスを噴出することができるの
で、所謂右ハンドル車及び左ハンドル車用のエアバッグ
システム用モジュールを共通の仕様にすることができ
る。
ス排出孔が仕切り板の半径方向に設けられ、連通孔が仕
切り板の厚み方向に設けられており、それらが交わって
いない構造にすることができる。
ス排出孔が、仕切り板の周面の全部又は一部に1又は複
数個設けられている構造にすることができるほか、ガス
排出孔が、仕切り板の周面の半分以下に複数個設けられ
ている構造にすることもできる。
は異なる間隔で設けることができるが、上記のとおり、
ガス排出孔を1個にした場合には、運送時等の安全性を
考慮して、ガスを分散して噴出できるようなアダプター
をガス排出孔に取り付けることが望ましい。ガス排出孔
が1つであると、誤作動によりガス噴出されたとき、ハ
イブリッドインフレータがロケット状態で飛び出す恐れ
があるが、複数の噴出口を持ったアダプターを取り付け
ることにより、前記のよう不測の事態が起こることを防
止できる。更にガス排出孔を仕切り板の周面の半分以下
に設けた場合は、ガスの噴出方向を規制することができ
る。
ス排出孔の総開口面積が、第1室と第2室を繋ぐガス通
路の総開口面積よりも小さくなるように設定されている
構造にすることができる。このような構造にすること
で、ガスの噴出圧力をガス排出孔において制御すること
ができるので、噴出圧力の制御が容易となる。
火手段を備えた点火手段収容室が、インフレータハウジ
ングの軸方向の両端に設けられている構造にすることが
できる。このような構造にすることで、既に述べたとお
り、インフレータハウジングの直径を小さくすることに
寄与できる。
ンフレータハウジングの一箇所のみから加圧媒質が充填
されたものであることが望ましく、その場合には、仕切
り板から又はいずれか一方の端面側から充填することが
望ましい。
ス発生剤の燃焼により生じた燃焼ガスと、インフレータ
ハウジング内に充填された加圧媒質との混合ガスを利用
してエアバッグを膨張させるものであり、本発明で用い
るガス発生剤と加圧媒質には特別なものはなく、例えば
インフレータハウジング内に充填する加圧媒質の組成と
の関連で決定することができる。
スや窒素ガスからなる組成にした場合、酸素はガス発生
剤としてのガス発生剤の燃焼により生じた一酸化炭素や
水素を二酸化炭素や水蒸気に変換するように作用し、ア
ルゴンは加圧媒質の熱膨張を促進するように作用し、ヘ
リウムを含有させておくと加圧媒質の漏れの検出が容易
となるので、不良品の流通が防止されるため好ましい。
なお、酸素を含む加圧媒質の具体的組成は、使用するガ
ス発生剤の量や種類等に応じて決定されるが、酸素の含
有量は約8〜30モル%が好ましい。加圧媒質の充填圧
力(=インフレータハウジング内の圧力)は、好ましく
は10,000〜70,000kPa、より好ましくは
30,000〜60,000kPaである。
デュアル型ハイブリッドインフレータにおけるガス発生
剤は、例えば、ガンプロペラントを用いることができ
る。ガンプロペラントとしては、シングルベースガンプ
ロペラント、ダブルベースガンプロペラント、トリプル
ベースガンプロペラントのほかに、二次爆薬、結合剤、
可塑剤、安定剤等からなるものを混合し、所望形状に成
型したものも使用できる。
トロトリアジン(RDX)、シクロテトラメチレンテト
ラニトラミン(HMX)、ペンタエリスリトールテトラ
ニトレイト(PETN)、トリアミノグアニジンニトレ
イト(TAGN)等が挙げられる。例えば、二次爆薬と
してRDXを用い、酸素のない雰囲気中、20,670
kPaの圧力下、燃焼温度3348Kで燃焼させた場
合、燃焼ガス中の生成ガスはmole%で窒素33%、
一酸化炭素25%、水蒸気23%、二酸化炭素8%及び
他のガス成分となる。
セルロースアセテートブチレート、セルロースアセテー
トプロピオレート、エチルセルロース、ポリ酢酸ビニ
ル、アジドポリマー、ポリブタジエン、水素化ポリブタ
ジエン、ポリウレタン等が挙げられ;可塑剤としては、
トリメチロールエタントリニトレイト、ブタントリオー
ルトリニトレイト、ニトログリセリン、ビス(2,2−
ジニトロプロピル)アセタール/ホルマール、グリシジ
ルアジド、アセチルトリエチルシトレート等が挙げら
れ;安定剤は、エチルセントラライト、ジフェニルアミ
ン、レゾシノール等が挙げられる。
割合は、二次爆薬が約50〜90重量%、結合剤、可塑
剤及び安定剤の合計量が約10〜50重量%が好まし
い。
燃焼しにくい場合があるが、本発明のハイブリッドイン
フレータのように内部があらかじめ高圧に保持されてい
る場合には、安定かつ円滑に燃焼させることができる。
ガスからなり、実質的に酸素を含まない組成にした場
合、アルゴンは加圧媒質の熱膨張を促進するように作用
し、ヘリウムを含有させておくと加圧媒質の漏れの検出
が容易となるので、不良品の流通が防止されるため好ま
しい。また、加圧媒質は酸素を含まないものが好ましい
が、ガス発生剤の燃焼を促進させるため、酸素を含ませ
ることもできる。酸素を含ませる場合の添加量は、10
モル%以下が好ましく、5モル%以下がより好ましい。
加圧媒質の充填圧力は、好ましくは10,000〜7
0,000kPa、より好ましくは30,000〜6
0,000kPaである。
デュアル型ハイブリッドインフレータにおけるガス発生
剤は、例えば、燃料及び酸化剤又は燃料、酸化剤及びス
ラグ形成剤を含むものを、必要に応じて結合剤と共に混
合し、所望形状に成型したものを使用することができ、
このようなガス発生剤を用いた場合は、その燃焼により
発生するガスを、加圧媒質と共にエアバッグの膨張展開
に供することができる。特にスラグ形成剤を含むガス発
生剤を用いた場合は、インフレータから排出されるミス
トの量を大幅に低減できる。
Q)、グアニジン硝酸塩(GN)、グアニジン炭酸塩、
アミノニトログアニジン、アミノグアニジン硝酸塩、ア
ミノグアニジン炭酸塩、ジアミノグアニジン硝酸塩、ジ
アミノグアニジン炭酸塩、トリアミノグアニジン硝酸塩
等のグアニジン誘導体等から選ばれる1又は2以上が好
ましい。また燃料として、テトラゾール及びテトラゾー
ル誘導体等から選ばれる1又は2以上のものも用いるこ
とができる。
酸カリウム、硝酸アンモニウム、過塩素酸カリウム、酸
化銅、酸化鉄、塩基性硝酸銅等から選ばれる1又は2以
上が好ましい。酸化剤の配合量は、燃料100重量部に
対して、好ましくは10〜80重量部、より好ましくは
20〜50重量部である。
ク、ベントナイト、ケイソウ土、カオリン、シリカ、ア
ルミナ、ケイ酸ナトリウム、窒化ケイ素、炭化ケイ素、
ヒドロタルサイト及びこれらの混合物から選ばれる1又
は2以上が好ましい。スラグ形成剤の配合量は、燃料1
00重量部に対して、好ましくは0〜50重量部、より
好ましくは1〜10重量部である。
ロースのナトリウム塩、ヒドロキシエチルセルロース、
デンプン、ポリビニルアルコール、グアーガム、微結晶
性セルロース、ポリアクリルアミド、ステアリン酸カル
シウム等から選ばれる1又は2以上が好ましい。結合剤
の配合量は、燃料100重量部に対して、好ましくは0
〜30重量部、より好ましくは3〜10重量部である。
て、衝撃センサ及びコントロールユニットからなる作動
信号出力手段と、ケース内に上記したハイブリッドイン
フレータとエアバッグが収容されたモジュールケースと
を備えたエアバッグシステムを提供する。
となるほか、左右いずれのハンドル車であっても、共通
仕様にすることができる。
ブリッドインフレータが、そのガス排出孔がエアバッグ
に対向しないようにモジュールケース内に配置すること
ができ、その場合には、ハイブリッドインフレータのガ
ス排出孔がエアバッグとは反対方向で、モジュールケー
ス壁に対向するように配置することが望ましい。
を取り付けることにより、高温の混合ガスを直接エアバ
ッグに噴出させるのではなく、一旦モジュールケース壁
に当てることができるので、その分だけ混合ガスの温度
を低下させることができる。
て、衝撃センサ及びコントロールユニットからなる作動
信号出力手段と、ケース内に上記のハイブリッドインフ
レータと、エアバッグが収容されたモジュールケースと
を備えたエアバッグシステムであり、ハイブリッドイン
フレータがモジュールケースの外に配置されているエア
バッグシステムを提供する。
ジュールケースの外部に配置することで、モジュールケ
ース自体を小型化できるので、エアバッグシステム全体
の小型化及び軽量化ができる。
ータとモジュールケースが、ハイブリッドインフレータ
のガス排出孔とモジュールケースのガス導入孔において
接続固定されていることが望ましく、その場合には、ハ
イブリッドインフレータをモジュールケース外壁に固定
し、かつエアバッグを膨張させるためのガスをモジュー
ルケース内に導入できる箱状部材を用いることが望まし
い。
タは、特定構造の仕切り板を設け、2つ又は3つ以上の
空間に分離したことを最大の特徴とするものであり、2
つの空間(第1室及び第2室)又は3つ以上の空間内に
収容されるガス発生室と、点火手段を備えた点火手段室
は、公知の構造又はそれらについて当業者が通常行う改
変がなされた構造のものでもよい。
を、図面により説明する。図1は、本発明のハイブリッ
ドインフレータの軸方向への断面図、図2は、図1の仕
切り板102における半径方向の断面図、図3は、ハイ
ブリッドインフレータのガス排出孔の配置状態を説明す
るための半径方向の断面図である。
タ100は、円筒状のインフレータハウジング101
が、インフレータハウジング101の軸方向の中央又は
その近傍に設けられた仕切り板102で2つ(101a
及び101b)に仕切られており、軸方向に直列に配置
された2つの空間である第1室110と第2室150が
設けられている。
グ101に溶接(又はネジでもよい)(図中の102
a)で固定されており、半径方向に設けられた4個のガ
ス排出孔103と、厚み方向に設けられ、第1室110
と第2室150とを連通する4個のガス通路104を有
している。ガス排出孔103は、主破裂板105を介し
て第1室110とのみ連通されており、ガス排出孔10
3とガス通路104とは交わっていない。ガス排出孔1
03の総開口面積は、ガス通路104の総開口面積より
も小さくなるように設定されているので、混合ガスの噴
出圧力は、ガス排出孔103によって制御されている。
102を構成する材料の種類は特に限定されるものでは
ないが、溶接のし易さ等を考慮すると同一材料であるこ
とが望ましく、例えば、ステンレス鋼を用いることがで
きる。
る混合ガス流出経路の所望の位置には、混合ガスに含ま
れる異物(例えば、主破裂板105の破片)を取り除く
ための金網等のスクリーンを配置することもできる。
うに、仕切り板102の周面全体にわたって複数個が均
等間隔(又は異なる間隔でもよい)で設けられていても
よく、図3(b)に示すように、仕切り板102の周面
の半分以下に複数個が均等間隔(又は異なる間隔でもよ
い)で設けられていてもよく、図3(c)に示すよう
に、仕切り板102に1個のみが設けられていてもよ
い。なお、図3は、ガス排出孔103の配置状態を説明
するためにのみ用いるものである。
切り板102で仕切られた一方の空間である、第1室1
10側について説明する。
ジング114により外殻が形成された第1ガス発生室1
12が配置され、第1ガス発生室112内には、所要量
の第1ガス発生剤116が収容されている。第1ガス発
生室112の容積は、使用する第1ガス発生剤116の
量に応じて、リテーナー(隔壁)で調整することもでき
る。
1ガス発生剤116が燃焼して生じた燃焼ガスを流出さ
せるための所要数の第1連通孔120が設けられてい
る。この第1連通孔120は、第1ガス発生室ハウジン
グ114の全周面に設けられている。また、第1連通孔
120の径は、第1ガス発生剤116が外に漏れ出ない
ような径に調整されており、第1連通孔120の内側又
は外側に、金網等からなるスクリーンを配置することも
できる。
タハウジング101の一端側に取り付けられたボス13
0により形成されており、内部には第1点火器134が
嵌め込まれ、第1点火器134は、ボス130の一部1
35でかしめられている。
136を介して、第1点火器134の先端部分と正対す
るようにして、アルミニウム容器等に充填された伝火薬
137が配置固定されている。
5においてボス130と溶接固定されており、ガス発生
室ハウジング114は、146においてボス130と溶
接固定されている。
切り板102で仕切られた一方の空間である、第2室1
50側について説明する。
ジング154により外殻が形成された第2ガス発生室1
52が配置され、第2ガス発生室152内には、所要量
の第2ガス発生剤156が収容されている。第2ガス発
生室152の容積は、使用する第2ガス発生剤156の
量に応じて、リテーナー(隔壁)で調整することができ
る。
2ガス発生剤156が燃焼して生じた燃焼ガスを流出さ
せるための所要数の第2連通孔160が設けられてい
る。この第2連通孔160は、第2ガス発生室ハウジン
グ154の全周面に設けられている。また、第2連通孔
160の径は、第2ガス発生剤156が外に漏れ出ない
ような径に調整されており、第2連通孔160の内側又
は外側に、金網等からなるスクリーンを配置することも
できる。
タハウジング101の他端側に取り付けられたボス17
0により形成されており、内部には第2点火器174が
嵌め込まれ、第2点火器174は、ボス170の一部1
75でかしめられている。
176を介して、第2点火器174の先端部分と正対す
るようにして、アルミニウム容器等に充填された伝火薬
177が配置固定されている。
5においてボス170と溶接固定されており、ガス発生
室ハウジング154は、186においてボス170と溶
接固定されている。
フレータハウジング101a、101bと、第1及び第
2ガス発生室ハウジング114、154と、仕切り板1
02とで形成される空間内と、第1及び第2ガス発生室
112、152内に、加圧媒質が高圧充填されている。
このように、インフレータハウジング101内に高圧充
填された加圧媒質は、ハイブリッドインフレータ100
の作動前において、それぞれ第1連通孔120及び第2
連通孔160で連通された第1ガス発生室112及び第
2ガス発生室152に流入して、それらを高圧でかつ等
圧に保持している。なお、主破裂板105からガス排出
孔103に至る混合ガス流出経路は、常圧となってい
る。
90が設けられており、この充填孔190は、図示する
ように、加圧媒質の充填後にシールピン192で閉塞さ
れたものである。なお、充填孔190は、ボス130、
ボス170、インフレータハウジング101に設けるこ
ともできる。
ンフレータ100は、その構造に基づいて下記の作用効
果が得られる。
は、第1ガス発生室112を含む第1室110と、第2
ガス発生室152を含む第2室150とが軸方向に直列
配置され、点火器134、174がインフレータハウジ
ング101の両端部に配置されているため、それらが半
径方向に並列配置されたものに比べて、インフレータハ
ウジング101の直径を小さくできるので、耐圧性を高
めることができる。このため、インフレータハウジング
101の肉厚を薄くできるので、その分だけ軽量化がで
きる。
は、混合ガスを中央部分から排出できるため、エアバッ
グシステムに適用する際、端部から排出するタイプのハ
イブリッドインフレータでは必要であった整流板が不要
となる。
は、第1室110と第2室150とがガス通路104で
連通されているので、製造工程においては、加圧媒質充
填孔190から加圧媒質を充填すれば、加圧媒質はガス
通路104を通って第1室110と第2室150の両方
に流入するので、一度の充填作業により加圧媒質を充填
できる。
は、第1室110と第2室150はガス通路104のみ
で連通されているので、第1室110の燃焼熱は第2室
150には伝わり難い。
ガス通路104を通って第1室110内に流入した後に
排出されることになり、このような流出過程で適度に冷
却される結果、混合ガスの温度が下がるほか、混合ガス
中に含まれているミストが固化されやすい。
00は、図4に示すように、開口部周縁を半径方向に拡
げた形状の主破裂板105を用い、その周縁部106に
おいてガス通路104を第1室110側から覆うように
することができる。このとき、主破裂板105は矢印の
部分において溶接することで、第1室110の圧力が高
まった場合には、周縁部106の作用でガス通路104
は閉塞されたままであるが、第2室150の圧力が高ま
った場合には、その押圧力で周縁部106が捲れ上がる
(又は破壊される)ようにできる。また、図示するよう
な、周縁部106を有する主破裂板105を用いる替わ
りに、図1のハイブリッドインフレータ100におい
て、アルミニウムテープのような金属箔を貼り付けるこ
とにより、ガス通路104を第1室110側から覆うこ
ともできる。
いた構造にすることで、上記した(d)の作用効果をよ
り高めることができる。
インフレータ100の動作を説明する。なお、第1点火
器134と第2点火器174は同時に作動させることも
できるが、以下においては、第1点火器134が先に作
動し、第2点火器174が遅れて作動する場合について
説明する。
1点火器134が作動点火し、第1破裂板136を破壊
した後、伝火薬137を着火燃焼させて高温ガス(火
炎)を発生させ、この火炎により、第1ガス発生室11
2内の第1ガス発生剤116が着火燃焼して高温ガスが
発生する。この高温ガスは、第1連通孔120から流出
して加圧媒質と共に混合ガスを形成して第1室110の
内部圧力を高めるので、速やかに主破裂板105が破壊
される。その結果、第1室110が常圧部と繋がるた
め、混合ガスは破壊された主破裂板105を通ってガス
排出孔103から瞬時に噴出し、エアバッグを膨張させ
る。このとき、第2室150内は高圧に維持されている
ので、第1室110内の混合ガスは、常圧部であるガス
排出孔103方向に流れ、ガス通路104を通って第2
室150側に流れることはない。
れて第2点火器174が作動点火し、第2破裂板176
を破壊した後、伝火薬177を着火燃焼させて高温ガス
(火炎)を発生させ、この火炎により、第2ガス発生室
152内の第2ガス発生剤156が着火燃焼して高温ガ
スが発生する。この高温ガスは、第2連通孔160から
流出して加圧媒質共に混合ガスを形成して第2室150
の内部圧力を高め、ガス通路104を通って第1室11
0に流入した後、破壊された主破裂板105を通ってガ
ス排出孔103から噴出し、更にエアバッグを膨張させ
る。
を、図5により説明する。図5は、本発明のハイブリッ
ドインフレータの軸方向への断面図である。
は、図から明らかなとおり、第2室150側に加圧媒質
のみが充填されている点を除いて、図1のハイブリッド
インフレータと全く同一のものである。図5に示すハイ
ブリッドインフレータ200においても、上記した
(a)〜(c)の作用効果が得られる。
は、第2室150内の加圧媒質は、第1室110内の圧
力上昇により主破裂板105が破壊された後、第1室1
10内の混合ガスの流出に伴い、ガス通路104を通っ
て第1室110内に流入した後にガス排出孔103から
噴出される。このハイブリッドインフレータ200は、
第1室110と第2室150とが、全体として1つの室
(空間)を形成していると見ることもできるが、このよ
うに2つの空間に分離することで、2つの空間に分離し
なかった場合に比べて、第2室150内の加圧媒質の流
出速度が遅くなるので、それにより噴出速度(エアバッ
グの膨張速度)を制御することができる。
点火器が4個)を、図6により説明する。図6は、本発
明のハイブリッドインフレータの軸方向への断面図であ
る。
したハイブリッドインフレータ100、200と同様
に、インフレータハウジング101が仕切り板102に
よって中央部分で仕切られ、第1室110と第2室15
0に分離されている。103はガス排出孔、104はガ
ス通路、105は主破裂板、192はシールピンであ
る。
1bガス発生室ハウジング314、324で外殻が形成
された第1a及び第1bガス発生室312、322を有
しており、それぞれが第1a及び第1b点火器310、
320に接続されている。316、326は第1a及び
第1b連通孔、328は第1a及び第1bガス発生剤で
ある。
2bガス発生室ハウジング334、344で外殻が形成
された第2a及び第2bガス発生室332、342を有
しており、それぞれが第2a及び第2b点火器330、
340に接続されている。336、346は第2a及び
第2b連通孔、338、348は第2a及び第2bガス
発生剤である。
に示すハイブリッドインフレータ100のように、ガス
通路104を第1室110側から主破裂板105の周縁
部106又は金属箔で覆うこともできる。
は、第1a、第1b、第2a及び第2b点火器310、
320、330、340の内の1〜4を選択して作動さ
せることで、エアバッグ内への混合ガスの噴出量を細か
く制御することができるので、車両衝突時の衝撃の程度
に応じたエアバッグの膨張速度及び膨張圧の調整が容易
となる。
て説明する。本発明のエアバッグシステムには、図1、
図4、図5及び図6のいずれのハイブリッドインフレー
タも適用できるが、以下においては、図1、図4のデュ
アル型ハイブリッドインフレータ100を用いた場合に
ついて説明する。
図7により説明する。図7は、エアバッグシステムの幅
方向(システムに組み込まれたハイブリッドインフレー
タ100の半径方向と一致する方向)への概念図であ
る。図7中の白抜きの矢印はエアバッグの展開方向、即
ち乗員がいる方向を示し、矢印は混合ガスの噴出方向を
示す。
及びコントロールユニットからなる作動信号出力手段
と、モジュールケース402内にハイブリッドインフレ
ータ100とエアバッグ404が収容されたモジュール
とを備えたものである。ハイブリッドインフレータ10
0は、第1点火器134と第2点火器174側において
作動信号出力手段(衝撃センサ及びコントロールユニッ
ト)に接続し、エアバッグ404を取り付けたモジュー
ルケース402内に固定する。このとき、ハイブリッド
インフレータ100のガス排出孔104の配置状態は、
図3(a)〜(c)のいずれでもよいが、図3(b)、
(c)に示す配置状態の場合は、ガス排出孔104の向
きが、エアバッグ404に対向しないように、望ましく
はエアバッグ404とは反対方向であり、モジュールケ
ース402の内壁406に対向するように配置する。
(図7は、ガス排出孔104が図3(b)の形態の場
合)かかる構成のエアバッグシステム400は、作動信
号出力手段における作動信号出力条件を適宜設定するこ
とにより、衝撃の程度に応じてガス発生量を調整し、エ
アバッグ404の膨張速度を調整することができる。
ッドインフレータ100の中央部分から混合ガスを噴出
するため、モジュールケース402内に整流板を配置す
る必要がない。また、右ハンドル車と左ハンドル車に拘
わらず、共通仕様にすることができる。
ス排出孔104の配置状態が図3(b)である場合、図
示するように、ガス排出孔104の向きを内壁406に
対向するようにハイブリッドインフレータ100を取り
付けることで、噴出する混合ガスを一旦内壁406に当
てた後でエアバッグ404内に流入させることができ
る。このため、その分だけ混合ガス温度を低下させるこ
とができる。
図8、図9により説明する。図8は、エアバッグシステ
ムの長さ方向(システムに組み込まれたハイブリッドイ
ンフレータ100の軸方向と一致する方向)への概念
図、図9は、エアバッグシステムの幅方向(システムに
組み込まれたハイブリッドインフレータ100の半径方
向と一致する方向)への概念図である。図8中の白抜き
の矢印は、エアバッグの展開方向、即ち乗員がいる方向
を示し、図9中の矢印は、混合ガスの噴出方向を示す。
及びコントロールユニットからなる作動信号出力手段と
モジュールを備えたものであり、モジュールは、エアバ
ッグ454が収容されたモジュールケース452と、モ
ジュールケース452の外に取り付けられたハイブリッ
ドインフレータ100とからなるものである。ハイブリ
ッドインフレータ100とモジュールケース452は、
ハイブリッドインフレータ100のガス排出孔104
と、モジュールケース452のガス導入孔456におい
て接続固定されている、この接続固定は、ハイブリッド
インフレータ100をモジュールケース452の外壁に
固定し、かつエアバッグ454を膨張させるためのガス
をモジュールケース452内に導入できる箱状部材45
7によりなされている。
インフレータとしての優れた性能を維持したまま、従来
のハイブリッドインフレータに比べて軽量化することが
でき、製造工程も簡略化することができる。
ル型)の軸方向への断面図。
ス排出孔の配置状態の説明図。
改変した断面図。
ル型)の軸方向への断面図。
形態の軸方向への断面図。
の概念図。
ための平面方向からの概念図。
概念図。
Claims (15)
- 【請求項1】 インフレータハウジングと、インフレー
タハウジング内に収容されたガス発生剤を備えたガス発
生室と、ガス発生室に接続された点火手段を備えた点火
手段室とを有する、エアバッグを備えた車両の膨張式安
全システム用のハイブリッドインフレータであって、 インフレータハウジングが、軸方向に直列に配置される
ように仕切り板で仕切られた2つの空間を有し、2つの
空間の両方又は一方にガス発生室と点火手段収容室が配
置され、更に点火手段収容室を除く空間部分に加圧媒質
が充填されており、 前記仕切り板に、前記2つの空間を繋ぐ1又は複数のガ
ス通路と、加圧媒質の流出経路に繋がる1又は複数のガ
ス排出孔が設けられており、 ガス排出孔が、前記流出経路の所望部位を閉塞する破裂
板を介して、時間的に最初に作動できる点火手段を有し
ている一方の空間のみ、又は点火手段が配置された一方
の空間のみと連通されているハイブリッドインフレー
タ。 - 【請求項2】 インフレータハウジングと、インフレー
タハウジング内に収容されたガス発生剤を備えたガス発
生室と、ガス発生室に接続された点火手段を備えた点火
手段室とを有する、エアバッグを備えた車両の膨張式安
全システム用のハイブリッドインフレータであって、 インフレータハウジングが、軸方向に直列に配置される
ように2又は3以上の仕切り板で仕切られた3又は4以
上の空間を有し、1以上の空間にガス発生室と点火手段
収容室が配置され、更に点火手段収容室を除く空間部分
に加圧媒質が充填されており、 前記2又は3以上の仕切り板に、前記3又は4以上の隣
接する空間を繋ぐ1又は複数のガス通路が設けられ、前
記2又は3以上の仕切り板の内の少なくとも1つに加圧
媒質の流出経路に繋がる1又は複数のガス排出孔が設け
られており、 ガス排出孔が、前記流出経路の所望部位を閉塞する破裂
板を介して、時間的に最初に作動できる点火手段を有し
ている空間のみ、又は点火手段が配置された空間のみと
連通されているハイブリッドインフレータ。 - 【請求項3】 ガス排出孔を有する仕切り板が、インフ
レータハウジングの軸方向の中央又はその近傍に設けら
れている請求項1又は2記載のハイブリッドインフレー
タ。 - 【請求項4】 ガス排出孔が仕切り板の半径方向に設け
られ、連通孔が仕切り板の厚み方向に設けられており、
それらが交わっていない請求項1〜3のいずれか1記載
のハイブリッドインフレータ。 - 【請求項5】 ガス排出孔が、仕切り板の周面の全部又
は一部に1又は複数個設けられている請求項1〜4のい
ずれか1記載のハイブリッドインフレータ。 - 【請求項6】 ガス排出孔が、仕切り板の周面の半分以
下に複数個設けられている請求項1〜4のいずれか1記
載のハイブリッドインフレータ。 - 【請求項7】 ガス排出孔の総開口面積が、ガス通路の
総開口面積よりも小さくなるように設定されている請求
項1〜6のいずれか1記載のハイブリッドインフレー
タ。 - 【請求項8】 点火手段を備えた点火手段収容室が、イ
ンフレータハウジングの軸方向の両端又はいずれか一端
に設けられている請求項1〜7のいずれか1記載のハイ
ブリッドインフレータ。 - 【請求項9】 インフレータハウジングの一箇所のみか
ら加圧媒質が充填されたものである請求項1〜8のいず
れか1記載のハイブリッドインフレータ。 - 【請求項10】 衝撃センサ及びコントロールユニット
からなる作動信号出力手段と、ケース内に請求項1〜9
のいずれか1記載のハイブリッドインフレータとエアバ
ッグが収容されたモジュールケースとを備えたエアバッ
グシステム - 【請求項11】 衝撃センサ及びコントロールユニット
からなる作動信号出力手段と、ケース内に請求項1〜9
のいずれか1記載のハイブリッドインフレータとエアバ
ッグが収容されたモジュールケースとを備えたエアバッ
グシステムであり、ハイブリッドインフレータが、その
ガス排出孔がエアバッグに対向しないようにモジュール
ケース内に配置されたエアバッグシステム。 - 【請求項12】 ハイブリッドインフレータが、そのガ
ス排出孔がエアバッグとは反対方向で、モジュールケー
ス壁に対向するように配置された請求項11記載のエア
バッグシステム。 - 【請求項13】 衝撃センサ及びコントロールユニット
からなる作動信号出力手段と、ケース内に請求項1〜9
のいずれか1記載のハイブリッドインフレータと、エア
バッグが収容されたモジュールケースとを備えたエアバ
ッグシステムであり、ハイブリッドインフレータがモジ
ュールケースの外に配置されているエアバッグシステ
ム。 - 【請求項14】 ハイブリッドインフレータとモジュー
ルケースが、ハイブリッドインフレータのガス排出孔と
モジュールケースのガス導入孔において接続固定されて
いる請求項13記載のエアバッグシステム。 - 【請求項15】 ハイブリッドインフレータとモジュー
ルケースの接続固定が、ハイブリッドインフレータをモ
ジュールケース外壁に固定し、かつエアバッグを膨張さ
せるためのガスをモジュールケース内に導入できる箱状
部材によりなされている請求項14記載のエアバッグシ
ステム。
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