JP2005067586A - 車両乗員保護補助装置用膨張器 - Google Patents

Abstract

【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（１２）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。
【選択図】 図２

Description

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。

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。

複雑化させることなく車両乗員保護装置の膨張時間を長くすることが可能な膨張器を提供する。

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。
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提供する。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。

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。

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１６と車両の乗員との間に位置する。

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２４が膨張器２２へのリード線２６に電気信号を供給する。

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。

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３２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。

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２．７５８ｘ１０⁵ ないし４．８２６ｘ１０⁵ ｈＰａ（約４０００ｐｓｉ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、絞られる流れにおけるジュール・トムソン係数のため、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。

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制限す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。

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。

破裂ディスクの如き破裂可能な閉鎖部材９２（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８０を通っての通路７６への膨張流体の流れを遮断する。

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１００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１０２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。

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１０４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。

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。

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。

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１２４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。

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１００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。

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。

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。

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２２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。

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。

容器３０ａの主本体部分３２ａは膨張器２２ａ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。

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。

破裂可能な閉鎖部材９２ａは端キャップ３４ａ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。

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２０２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。

膨張器２２ａは主要な膨張流体出口通路２１０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３４ａ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。

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２２６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２２４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。

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。

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。

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。

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５０ａ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。

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。

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２１０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。

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９２ａ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。

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。

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。

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。

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。

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３４ｂの中央の室２０２ｂと端キャップの外側表面２００ｂ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。

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３１２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。

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。

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３４ｂ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３２６を通路３２２内に保持する。

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。

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２２ｂからの流出を直ちに開始する。

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３０ｂ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。

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３００を通って膨張器２２ｂから流出する。

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。

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２２ｂ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。

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４０８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４．８２６ｘ１０⁵ 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。

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４１６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４１８は端キャップの中央の室４１４内へ突出する。

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。

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。

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。

膨張器２２ｃの作動時に、主要な膨張器４００の始動器４１８が既知の方法で作動し、閉鎖部材４１０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。

主要な膨張器４００が作動し閉鎖部材４１０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４１６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。

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４２０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。

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。

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。

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。

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１の装置の膨張器部分の拡大断面図である。 図２の膨張器の一部の拡大図である。 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。 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

Claims (9)

1. 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の出口通路を備えた第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の出口通路を備えた第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。
2. 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１に記載の膨張器。
3. 上記第１の出力手段が、上記第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を有することを特徴とする請求項１に記載の膨張器。
4. 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３に記載の膨張器。
5. 上記第２の出口通路は開放した状態を維持されることを特徴とする請求項４に記載の膨張器。
6. 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１に記載の膨張器。
7. 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６に記載の膨張器。
8. 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１に記載の膨張器。
9. 上記第１の出口通路は第１の流れ面積を有し、また上記第２の出口通路は第２の流れ面積を有し、第１の流れ面積は第２の流れ面積より大きいことを特徴とする請求項１に記載の膨張器。
   
   

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