JP2003048506A - インフレータ及び乗員頭部保護装置 - Google Patents

インフレータ及び乗員頭部保護装置

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JP2003048506A JP2001236653A JP2001236653A JP2003048506A JP 2003048506 A JP2003048506 A JP 2003048506A JP 2001236653 A JP2001236653 A JP 2001236653A JP 2001236653 A JP2001236653 A JP 2001236653A JP 2003048506 A JP2003048506 A JP 2003048506A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 作動開始後、所定の間はガス発生量が多く、
その後、ガス発生量が低下し且つ長期にわたってガスを
供給し続けるインフレータと、このインフレータを採用
した乗員頭部保護装置とを提供する。 【解決手段】 耐圧容器本体２の先端側にガス噴出口４
が設けられている。オリフィス２８は第１のガス通気口
２４及び第２のガス通気口２６を有している。弁体３０
は、スプリング３２によって第１のガス通気口２４への
着座方向に付勢されている。噴出口４から所定圧以上の
圧力でガスがオリフィス２８内に噴出しているときに
は、このガス圧により弁体３０が第１のガス通気口２４
から離反して該第１のガス通気口２４を開放させる。噴
出口４から噴き出すガス圧が所定圧以下となったときに
は、弁体３０が第１のガス通気口２４に着座して第１の
ガス通気口２４を閉鎖する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ガス発生用のイン
フレータと、このインフレータによって展開するエアバ
ッグを有した乗員頭部保護装置とに関する。
【０００２】
【従来の技術】自動車の乗員保護装置として、自動車の
側面衝突時や横転時等にサイドドアの窓、Ｂピラー等に
沿って膨張するエアバッグを備えた乗員頭部保護装置
が、ＷＯ９６／２６０８７や特開平１０−２９１４５７
号等に記載されている。この頭部保護用エアバッグは、
カバー部材（例えば車等の内装部材）によって覆われて
配置されている。自動車の側面衝突や横転が検知される
と、インフレータが始動し、エアバッグが膨張を開始す
る。膨張するエアバッグに押されてカバー部材が開き、
エアバッグが乗員頭部の側方に沿って展開する。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】この乗員頭部保護用エ
アバッグがカバー部材を押し開くときには、エアバッグ
内にガスが高い圧力で供給されることが望ましい。エア
バッグがほぼ展開し終わった後は、エアバッグ内に比較
的長時間にわたってガスが少しずつ供給され、エアバッ
グ内のガス圧を長時間にわたって高く保つことにより、
横転時等の乗員の保護をより十分なものとすることがで
きる。
【０００４】本発明は、このような噴出ガス圧の経時変
化特性を有したインフレータと、このインフレータを用
いた乗員頭部保護装置とを提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明のインフレータ
は、容器内からガス流出口を介して高圧ガスを噴出させ
るインフレータにおいて、該容器内に、インフレータの
ガス噴出作動開始後の所定のときに噴出ガス量を減少さ
せるための噴出ガス量調節手段を備えたことを特徴とす
るものである。
【０００６】かかるインフレータは、始動から所定の間
は比較的高圧のガスが多量に噴出する。その後、噴出ガ
ス量が調節手段によって減少され、比較的長期間にわた
り少しずつガスが流出する。
【０００７】本発明のインフレータでは、噴出ガス量調
節手段は、噴出ガス圧に応じて動作する弁機構よりなる
ことが好ましい。かかる弁機構によれば、ガス供給機構
からのガス圧が低下してくると、それに応じて噴出ガス
量が減少するように調節される。
【０００８】この弁機構は、容器内に設けられた第１の
ガス通気口及び第２のガス通気口と、該第１のガス通気
口に対して通気方向の下流側から着座可能な弁体と、該
弁体を着座方向に付勢するスプリングとを備えてなるも
のが好ましい。この弁機構は構成が簡単であり、耐久性
も良い。
【０００９】本発明では、この容器は、高圧ガスの収容
室と、該高圧ガスの収容室からガスを噴出させるガス噴
出口とを備えており、該ガス噴出口からのガス噴出方向
の延長線上に前記第１のガス通気口が配置され、該延長
線から外れた位置に前記第２のガス通気口が配置されて
いることが好ましい。このように構成されていると、イ
ンフレータ始動直後は、ガス噴出口からのガスが直進し
て第１のガス通気口から比較的高圧を保ったまま比較的
多量に噴出する。その後、該ガス噴出口からの噴出ガス
圧が低下してくると、第１のガス通気口が弁体によって
閉鎖され、第２のガス通気口のみを介してガスがガス流
出口に至る。この第２のガス通気口がガス噴出口のガス
噴出方向の延長線上から外れているため、ガス噴出口か
らのガスがガス流出口に至るまでの通路長が大きく、ま
た圧損も比較的高いので、インフレータから比較的長期
間にわたりガスが徐々に供給される。
【００１０】本発明の乗員頭部保護装置は、車室内にお
いて乗員の頭部近傍に展開しうる乗員頭部保護用のエア
バッグと、該エアバッグを膨張させるためのインフレー
タとを有する乗員頭部保護装置において、該インフレー
タとしてかかる本発明のインフレータを採用したもので
ある。
【００１１】この乗員頭部保護装置は、エアバッグが迅
速に展開し、且つエアバッグ内のガス圧が比較的長期に
わたり高く保たれる。
【００１２】
【発明の実施の形態】以下に、図面を参照して本発明の
実施の形態について説明する。第１図は本発明の実施の
形態に係るインフレータの断面図、第２図はこのインフ
レータの分解斜視図、第３図はこのインフレータの作動
初期の態様を示す要部断面図、第４図はこのインフレー
タの作動途中の態様を示す要部断面図である。
【００１３】このインフレータ１は、ガスが充填された
ガス収容部２ａを有した略筒状の耐圧容器本体２を備え
ている。この耐圧容器本体２の筒軸方向の一端（先端）
側の隔壁３にガス噴出口４が設けられている。
【００１４】この耐圧容器本体２の先端側にはディフュ
ーザ６が固着されている。このディフューザ６は、一端
（先端）側に小径部８を有し、他端（後端）側に大径部
１０を有した略々筒状のものである。この小径部８にガ
ス流出口１２が設けられている。このガス流出口１２と
大径部の内孔１４とは連通しており、該ガス流出口１２
と内孔１４との境界部分は段差面１６となっている。
【００１５】該大径部１０の後端側の周縁部は、耐圧容
器本体２の先端側の内周縁部に設けられた連結部１８と
結合可能な連結部２０となっており、ディフューザ６
は、これらの連結部１８，２０同士を結合することによ
り耐圧容器本体２と気密に且つ強固に連結されている。
【００１６】このディフューザ６の大径部１０の内孔１
４内には、上記噴出口４から該内孔１４内に流入するガ
ス流量を調節するための弁機構２２が設けられている。
この弁機構２２は、第１のガス通気口２４及び第２のガ
ス通気口２６を有した切頭円錐形状のオリフィス２８
と、該第１のガス通気口２４を開閉する弁体３０と、該
弁体３０を付勢するスプリング３２とを備えている。
【００１７】該オリフィス２８は、一端側即ち該第１の
通気口２４側に向ってテーパ状に縮径しており、第１の
ガス通気口２４はこのオリフィス２８の該一端側の頂部
に設けられている。このオリフィス２８の側周面に第２
のガス通気口２６が複数個設けられている。第２のガス
通気口２６は第１のガス通気口２４よりも小径である。
このオリフィス２８は、該第１のガス通気口２４と前記
ガス噴出口４とが同軸状となるように配置されている。
即ち、ガス噴出口４のガス噴出方向の延長線上に第１の
通気口２４が配置されている。オリフィス２８の他端側
は、溶接等の接合手段により隔壁３と気密に接合されて
いる。
【００１８】弁体３０は、このオリフィス２８の外部側
から第１のガス通気口２４に着座し、該第１のガス通気
口２４を閉鎖するようになっている。この弁体３０と該
段差面１６との間には、弁体３０を第１のガス通気口２
４への着座方向に付勢するスプリング３２が介在されて
いる。このスプリング３２が弁体３０を付勢する付勢力
は、ガス噴出口４から所定圧以上の圧力でガスがオリフ
ィス２８内に噴出しているときには、このガス圧により
スプリング３２が押し縮められ、該弁体３０が第１のガ
ス通気口２４から離反して該第１のガス通気口２４を開
放させると共に、ガス噴出口４からオリフィス２８内に
噴き出すガス圧が所定圧以下となったときには、その復
元力により弁体３０を第１のガス通気口２４に着座させ
て、該第１のガス通気口２４を閉鎖することができる程
度の強さとなっている。
【００１９】ガス噴出口４は、平常時にはアウトレット
ディスク３４によって閉鎖されている。このアウトレッ
トディスク３４は、耐圧容器本体２の内側から隔壁３の
噴出口４の周縁部に重ね合わされ、気密に接合されてい
る。なお、このアウトレットディスク３４は、該耐圧容
器本体２内の圧力が所定圧以上になると破裂してガス噴
出口４を開放するように構成されている。
【００２０】耐圧容器本体２の後端側にイニシエータ設
置部３８ａが一体に設けられており、該イニシエータ設
置部３８ａ内にイニシエータ３８が設置されている。こ
のイニシエータ３８は、開口３６を介して耐圧容器本体
２内にガスを噴出しうるように配置されている。３８ｂ
はイニシエータ３８の通電用の端子を示す。
【００２１】この開口３６は、平常時にはインレットデ
ィスク４０によって閉鎖されている。このインレットデ
ィスク４０は、耐圧容器本体２の内側から該開口３６の
周縁部に重ね合わされ、気密に接合されている。このイ
ンレットディスク４０は、イニシエータ３８から所定圧
以上のガス圧が加えられたときに破裂するよう構成され
ている。
【００２２】耐圧容器本体２内には、該インレットディ
スク４０に隣接してプロペラント収容スペースが仕切板
４２によって区画されており、このスペース内にプロペ
ラント４２ａが収容されている。このプロペラント４２
ａは、イニシエータ３８の噴出ガスと接触することによ
りガス発生反応を起こして瞬時に大量のガスを発生させ
る。なお、仕切板４２には複数の開口４２ｂが設けられ
ている。
【００２３】この仕切板４２と前記隔壁３との間のガス
収容部２ａ内にガスが規定の高圧にて充填されている。
【００２４】このように構成されたインフレータにおい
て、イニシエータ３８に端子３８ｂを介して通電され、
イニシエータ３８が始動すると、このイニシエータ３８
からのガスがインレットディスク４０を破り、プロペラ
ント４２ａと接触する。これにより、プロペラント４２
ａがガス発生反応し、反応ガスが開口４２ｂを通ってガ
ス収容部２ａ内に流入する。これにより、該ガス収容部
２ａ内のガス圧が急激に上昇し、アウトレットディスク
３４が破れ、ガスがガス噴出口４から噴出する。
【００２５】この噴出口４からガスが噴出し始めた噴出
初期状態にあっては、噴出ガス圧が高いので、噴出ガス
圧に押されて弁体３０が第１図の右方に退動する。そし
て、ガス噴出口４からの噴出ガスは、第１のガス通気口
２４からガス流出口１２を通り、インフレータ１から噴
出する。この際の噴出ガス経路は、ガス噴出口４からほ
ぼ直線状にガス流出口１２に至るものである。このた
め、ガスはスムーズに比較的大量に且つ比較的高圧にて
ガス流出口１２から噴出する。
【００２６】ガス噴出口４からのガス噴出開始からある
程度時間が経過すると、このガス噴出口４からの噴出ガ
ス圧が低下してくる。そして、スプリング３２の付勢力
がガス圧を上回るようになり、弁体３０が第１のガス通
気口２４に着座し、これを閉鎖する。この状態になる
と、ガス噴出口４からの噴出ガスは専ら第２のガス通気
口２６を通って流出する。この第２のガス通気口２６の
開口径が比較的小さく、またこの第２のガス通気口２６
がオリフィス２８の側周面に設けられており、ガス噴出
口４からのガス噴出方向から外れている。このため、ガ
ス噴出口４を出たガスがガス流出口１２に達するまでの
流路長が長く、通気圧損も高い。そのため、弁体３０が
閉弁した後にガス流出口１２から噴出するガスの噴出速
度は比較的小さい。その代りに、該ガス流出口１２から
は長時間にわたりガスが噴出し続けることになる。
【００２７】図示はしないが、本発明の乗員頭部保護装
置は、このインフレータ１と、このインフレータ１のガ
ス流出口１２に接続された乗員頭部保護用エアバッグと
を備えている。このインフレータ１が始動直後に高圧の
ガスを多量に発生するので、このエアバッグは早期に乗
員頭部に沿って展開する。エアバッグが十分に又はほぼ
十分に展開した後、前記弁体３０が閉弁し、その後はイ
ンフレータ１からの噴出ガス圧が比較的低くなると共に
噴出ガス量が比較的少なくなり、且つ長期にわたりガス
が流出し続けるので、このエアバッグ内のガス圧は長期
間にわたり高い状態に維持される。これは、自動車が横
転した場合の乗員頭部保護にきわめて好適である。
【００２８】上記実施の形態は、本発明の一例であり、
本発明は図示以外の種々の形態をとりうるものである。
本発明は、図示の形態に当業者が想到しうる改変を加え
た形態についても当然に適用されるものである。
【００２９】
【発明の効果】以上の通り、本発明によると、作動開始
後、所定の間はガス発生量が多く、その後、ガス発生量
が低下し且つ長期にわたってガスを供給し続けるインフ
レータと、このインフレータを採用した乗員頭部保護装
置とが提供される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態に係るインフレータの断面
図である。
【図２】第１図のインフレータの分解斜視図である。
【図３】第１図のインフレータのガス噴出作動初期にお
ける要部断面図である。
【図４】第１図のインフレータのガス噴出作動開始から
所定時間経過後の要部断面図である。
【符号の説明】
１ インフレータ ２ 耐圧容器本体 ３ 隔壁 ４ ガス噴出口 ６ ディフューザ １２ ガス流出口 ２２ 弁機構 ２４ 第１のガス通気口 ２６ 第２のガス通気口 ２８ オリフィス ３０ 弁体 ３２ スプリング ３４ アウトレットディスク ３８ イニシエータ ３８ａ イニシエータ設置部 ４０ インレットディスク ４２ 仕切板 ４２ａ プロペラント
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 矢野 完侍 東京都港区六本木１丁目４番30号 タカタ 株式会社内 (72)発明者 南部 勇一 東京都港区六本木１丁目４番30号 タカタ 株式会社内 Ｆターム(参考） 3D054 AA07 DD02 DD28 DD30

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 容器内からガス流出口を介して高圧ガス
    を噴出させるインフレータにおいて、 該容器内に、インフレータのガス噴出作動開始後の所定
    のときに噴出ガス量を減少させるための噴出ガス量調節
    手段を備えたことを特徴とするインフレータ。
  2. 【請求項２】 請求項１において、前記噴出ガス量調節
    手段は、噴出ガス圧に応じて動作する弁機構よりなるこ
    とを特徴とするインフレータ。
  3. 【請求項３】 請求項２において、前記弁機構は、前記
    容器内に設けられた第１のガス通気口及び第２のガス通
    気口と、該第１のガス通気口に対して通気方向の下流側
    から着座可能な弁体と、該弁体を着座方向に付勢するス
    プリングとを備えてなることを特徴とするインフレー
    タ。
  4. 【請求項４】 請求項３において、前記容器は、高圧ガ
    スの収容室と、該高圧ガスの収容室からガスを噴出させ
    るガス噴出口とを備えており、該ガス噴出口からのガス
    噴出方向の延長線上に前記第１のガス通気口が配置さ
    れ、該延長線から外れた位置に前記第２のガス通気口が
    配置されていることを特徴とするインフレータ。
  5. 【請求項５】 車室内において乗員の頭部近傍に展開し
    うる乗員頭部保護用のエアバッグと、該エアバッグを膨
    張させるためのインフレータとを有する乗員頭部保護装
    置において、 該インフレータが請求項１ないし４のいずれか１項に記
    載のインフレータであることを特徴とする乗員頭部保護
    装置。
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