JP2005096605A - エアバッグ用インフレータ - Google Patents

Abstract

【課題】 車両への取付作業性の良いインフレータの提供。
【解決手段】 インフレータ10のハウジング11周面に、車両への取付手段となる１又は２以上の第１固定部材21が溶接固定されている。第１固定部材21は、一部面25がハウジング11の周面に沿って固定され、残部面26がハウジング11の周面から離れて半径方向に延ばされており、残部面26の半径方向への長さａ_１がハウジング11の直径2rの０．５〜１．５倍の長さである。
【選択図】 図２

Description

本発明は、車両のエアバッグシステムに適用するエアバッグ用インフレータに関する。

車両に搭載されるエアバッグシステムに使用するインフレータ（ガス発生器）は、エアバッグと組み合わされたモジュール内に固定されたり、車両の構成物に取り付けられたりして、所定位置に固定されることから、固定作業を容易かつ確実にする観点より、ガス発生器ハウジングに固定部材が取り付けられている。

このような固定部材には、ハウジングへの固定部材の取付作業が容易で、取付作業自体がインフレータの性能に悪影響を及ぼさないこと、固定部材が嵩張り、インフレータの保管及び運搬作業に支障がないこと、インフレータの車両への固定作業が容易であり、車両への固定強度が高いこと等が要求される。

特許文献１の図１には、カーテンインフレータなどに用いるガス発生器システム（ガス発生器＋導入管）が開示されている。このガス発生器システムでは、エアバッグにガスを導入するパイプ5がシール17に差し込まれた状態で、２つのシェル7,9により、ガス発生器１のガス出口開口３近傍で、シール17を押圧するように一体に取り付けられ、ガス発生器ハウジング13とパイプ5との間に気密連結が形成されている。ガス発生器を車両などに固定するためのフランジ18が、2つのシェルのうち７の方に取り付けられている。

つまり、シェル７は、車両への取り付けフランジ18とガス発生器との接続部を１つの構造に含んだものであり、形状が複雑である。更に、この固定部材（シェル7,9）は、いずれもガス発生器の完成品に対して取り付けるものであり、ネジ（図１）や折り曲げ（図２）等の方法を用いていることから、ネジや折り曲げの代を設ける必要があり、その分ハウジングからの突出量が多くなり、取り扱い時に突出部分が邪魔になる。
特開平１１−２５５０６４号公報

本発明は、車両やモジュールに対する固定強度が高く、更に製造時や運搬時に嵩張らないような固定部材を有したエアバッグ用インフレータ、その組立法、その取付法を提供することを課題とする。

請求項１の発明は、エアバッグの膨張手段とガス排出部を備えた筒状ハウジングを有し、更に車両への取付手段を有するエアバッグ用インフレータであり、
車両への取付手段が、筒状ハウジングの周面に固定された、１又は２以上の第１固定部材であり、
前記第１固定部材が、一部面が筒状ハウジング周面の少なくとも一部に固定され、残部面が筒状ハウジングの周面から離れて半径方向に延ばされたものであり、
前記残部面の半径方向への長さが筒状ハウジングの直径の０．５〜１．５倍の長さであり、前記残部面が、直接に又は他の部材を介して車両に取り付けられるものである、エアバッグ用インフレータを提供する。

本発明のエアバッグ用インフレータは、車両に直接取り付ける場合と、モジュールケース内に取り付けたものを車両に取り付ける場合の両方が含まれる。

また、本発明のエアバッグ用インフレータの筒状ハウジングは、長さＬと幅（直径）Ｄは、Ｌ＜Ｄ、Ｌ＝Ｄ、Ｌ＞Ｄのいずれでも良いが、Ｌ＞Ｄであり、細長い形状のものが好適である。なお、直径Ｄは、第１固定部材が取り付けられた部分の直径である。

更に筒状ハウジングの断面形状は、円形が好ましいがそれに限定されるものではなく、楕円や円形に近い多角形のようなものでも良い。楕円の場合は長径及び短径の平均値を直径とし、多角形の場合は対角を結ぶ線を直径とする。

ガス排出部は、ガス排出口を有するもので、筒状ハウジングに設けられていても良いし、筒状ハウジングに取り付けられたディフューザ部に設けられていても良い。

第１固定部材は、インフレータを所定の箇所にしっかりと固定するために必要なものであるが、嵩張った形状（例えばＬ字型、不規則な変形型など）であると、運搬時や取り扱い時に嵩張った部分が邪魔になり、作業性が低下する。一方、嵩張らない形状であっても、余りに短すぎる場合には、車両への取付性が低下する。

そこで、本発明では、筒状ハウジングに固定されていない残部面（筒状ハウジングとの非接触面）の半径方向への長さを筒状ハウジング（断面形状が円形のとき）の直径の０．５〜１．５倍の長さとすることにより、車両への取付性を維持したまま、運搬及び取り扱い性も向上させることができる。

筒状ハウジングに固定されていない残部面の半径方向への長さは、筒状ハウジングの直径の１．０〜１．５倍が好ましい。

第１固定部材は、前記長さ比を満たすもので、嵩張らないものであれば、インフレータの取付位置に適した形状にすることができ、例えば、平板状、曲面状等にすることができる。

第１固定部材は、１つでも良いし、２つ以上を軸方向（長さ方向）に分離して配置しても良い。１つの場合には、強固に結合できることから、例えば２つを分離して配置した場合に相当するような長さを有していることが好ましい。

請求項２の発明は、請求項１記載のエアバッグ用インフレータにおいて、第１固定具の残部面に、更に前記残部面とは異なる角度の面を形成できる形状を有する第２固定部材が接続されており、第２固定部材の異なる角度の面において車両に取り付けられるものを提供する。

このような第２固定部材を使用することにより、車両の構造等に応じた適切な取付角度を設定できるので、取付作業が容易になる。また、第１固定部材を取り付けた状態で運搬等を行い、車両に取り付ける段階で嵩張る形状の第２固定部材を第１固定部材に取り付ければ、それ以前の運搬等の作業性は損なわれない。

請求項３の発明は、請求項２記載のエアバッグ用インフレータにおいて、第２固定部材が、側面形状が略Ｌ字状のものであり、一面が第１固定部材の残部面に接続され、第１固定部材とは異なる角度の面となる他面が車両に取り付けられるものを提供する。

側面形状が略Ｌ字状とは、２つの面の幅が同一又は異なる場合を含み、更に２つの面がなす角度が９０°又はそれ以外の角度（好ましくは４５°〜１３５°）の場合を意味する。

第２固定部材として、２つの面の幅が同一で、かつ２つの面のなす角度が９０°のものを使用した場合、第１固定部材の残部面に対して垂直面が形成され、この垂直面において車両に取り付けられることになる。２つの面のなす角度を調整することにより、車両の構造等に応じた適切な取付角度を設定できるので、取付作業が容易になる。

請求項４の発明は、請求項１〜３のいずれかに記載のエアバッグ用インフレータにおいて、エアバッグの膨張手段が、筒状ハウジング内に充填された加圧ガス、及び筒状ハウジング内に充填された、燃焼によりガスを発生するガス発生剤の少なくとも一方と、点火手段の組み合わせであるものを提供する。

本発明のエアバッグ用インフレータは、エアバッグの膨張手段として、（１）主として加圧ガスを使用するタイプのインフレータ、（２）主としてガス発生剤を使用するタイプのインフレータ、（３）加圧ガスとガス発生剤の両方を使用するタイプのものに適用でき、特に主として加圧ガスを使用するタイプのインフレータに適している。

点火手段は、（１）のタイプでは、ガス排出口と加圧ガスの充填空間とを繋ぐ経路を閉塞する閉塞手段（破裂板）を破壊するために使用され、（２）のタイプでは、ガス発生剤を着火・燃焼させて高温ガスを発生させるために使用され、（３）のタイプでは、（１）と（２）の両方の作用をなすために使用される。

請求項５の発明は、請求項１〜４のいずれかに記載のエアバッグ用インフレータにおいて、車両の天井に取り付けられるものを提供する。

このような使用形態のインフレータとしては、特にカーテンエアバッグシステム用のインフレータが適している。カーテンエアバッグシステムでは、車両側面の窓を覆うように上方から展開するため、インフレータは、窓上の車両側面部や後部席のピラーの天井近傍に設置される場合があるが、これら設置位置も天井に含まれる。

請求項６の発明は、請求項１〜５のいずれかに記載のエアバッグ用インフレータであり、エアバッグの膨張手段として加圧ガスを使用するエアバッグ用インフレータの組立法であり、
筒状ハウジングの周面に第１固定部材を溶接により固定する工程、
筒状ハウジング内を密閉状態に維持した後、筒状ハウジングの耐圧試験を行う工程、
筒状ハウジング内に加圧ガスを充填する工程、及び
必要に応じて第１固定部材に第２固定部材を取り付ける工程、
を有する、エアバッグ用インフレータの組立法を提供する。

エアバッグの膨張手段として加圧ガスを使用する（１）及び（３）のタイプのインフレータでは、加圧ガスが漏れないような気密性と共に、加圧ガスが高圧充填された状態を長期間（１０年以上）維持できる耐圧性が必要となるため、これらを確認するための耐圧試験が必要となる。

しかし、耐圧性試験を行い、その後に筒状ハウジングに第１固定部材を溶接固定した場合、溶接作業により、ハウジングの肉厚が薄くなったりして耐圧性が損なわれる恐れがある。よって、品質保持の観点から、第１固定部材を溶接固定した後に耐圧性試験を行う。なお、第２固定部材を使用するときは、第１固定部材に溶接、ネジ止め、嵌め合い等の方法で第２固定部材を取り付けるため、インフレータの耐圧性を損なうことはない。

請求項７の発明は、請求項１〜５のいずれかに記載のエアバッグ用インフレータの車両への取付法であり、
第１固定部材を車両に直接取り付ける方法、第２固定部材を車両に直接取り付ける方法、又は車両に第２固定部材を取り付けた後、第２固定部材に第１固定部材を取り付ける方法である、エアバッグ用インフレータの車両への取付法を提供する。

本発明のインフレータによれば、インフレータの運搬及び取付作業時における取り扱い性が向上する。

（１）第１の実施形態
図１〜図４により、エアバッグ用インフレータの一実施形態について説明する。図１（ａ）は、本発明のインフレータの正面図、図１（ｂ）は、図１（ａ）の側面図である。図２は、本発明のインフレータの側面図であり、筒状ハウジングと第１固定部材との関係を説明するための図である。図３は、本発明のインフレータの取り扱い説明図であり、図４は、比較用インフレータの取り扱い説明図である。

エアバッグ用インフレータ１０は、筒状ハウジング１１内にエアバッグの膨張手段を有しており、筒状ハウジング１１の一端部に、複数のガス排出口１３を有するディフューザ部１２を有している。

図１のインフレータ１０は、上記した（１）のタイプのもので、筒状ハウジング１１内には、アルゴン、ヘリウム等の加圧ガスが高圧充填されている。なお、少なくとも加圧ガスの充填空間とディフューザ部１２との間のガス排出経路は、破裂板で閉塞されており、前記破裂板を破壊するための点火手段も備えられており、その他の構造は公知のインフレータと同様である。

筒状ハウジング１１の周面には、平板状の２つの第１固定部材２１、２２が、軸方向に離れた状態で配置されている。なお、筒状ハウジング１１の軸方向の長さに応じて、３つ以上の第１固定部材を分離配置しても良い。

第１固定部材２１は、一部面（接触面）２５が筒状ハウジング１１の周面に沿って溶接固定され、残部面（非接触面）２６が筒状ハウジング１１の周面から離れて半径方向に延ばされている。第１固定部材２２も第１固定部材２１と同様の一部面（接触面）及び残部面（非接触面）を有している。

第１固定部材２１と筒状ハウジング１１の周面との接触面積は特に限定されるものではなく、線又は複数の点で溶接されていても良いが、溶接接合強度を高め、かつ溶接作業を簡略化する観点から、図２に示すように、断面として見たとき、接触面２５が円周の１／８〜１／３の円弧と接するようにすることが好ましい。

図２に示すとおり、第１固定部材２１において、非接触面２６の筒状ハウジング１１の半径方向への長さ（図２中のａ_１）は、筒状ハウジング１１の直径（２ｒ）の０．５〜１．５倍、好ましくは１．０〜１．５倍である。

この関係を換言すると、筒状ハウジング１１の中心Ｏを通る線Ｘ_１と平行な接線Ｘ_２（中心線ＹとＸ_１、Ｘ_２は直交する）を考えたとき、図２中のａ_２（＝ａ_１−ｒ）の長さが筒状ハウジングの直径（２ｒ）以下、好ましくは０．５〜１．０倍であることになる。

インフレータ１０に取り付ける第１固定部材２１、２２を上記のようにすることで、次のとおりの作用が得られる。

図３に示すとおり、２つのインフレータ１０を組み合わせて保管及び運搬するとき、本発明のインフレータ１０であれば、第１固定部材２１、２２が嵩張らないため、取り扱いが容易である。また、２つのインフレータ１０を組み合わせずに１つずつ取り扱う場合でも、第１固定部材２１、２２を引っ掛けたりすることがないので、取り扱いが容易である。一方、図４に示すインフレータ１０’のように、第１固定部材２１’、２２’が嵩張る形状であると（ａ_１が２ｒの１．５倍を超えると）保管及び運搬の際の取り扱い性が悪くなる。即ち、一つのインフレータ１０’から延びた第１固定部材２１’、２２’が、組み合わせた他のインフレータ１０’よりも外側へ突出する（非接触面が長すぎる）ことになるからである。

更に、第１固定部材２１、２２の非接触面２６等が長すぎると、インフレータ１０の取付位置によっては、膨張展開したエアバッグが乗員の頭部に過度の衝撃を与える恐れがある。特に、インフレータ１０をカーテンエアバッグシステムに適用するときは、インフレータ１０の設置位置が車両の天井部、又はＣピラーの天井に近い位置という乗員の頭部に近接した位置になるため、乗員の頭部と展開したエアバッグとの間隔を適切に維持することが重要となる。そこで、上記のような長さ比を満たすことで、インフレータ１０と乗員の頭部との間隔を適切に維持して、エアバッグ展開時の乗員への過度の衝撃を緩和すると共に、車両の衝突による衝撃から乗員を保護するものである。

インフレータ１０は、第１固定部材２１の非接触面２６及び第１固定部材２２の非接触面において、直接車両に取り付けられるか、又は他の部材を介して車両に取り付けられる。

このような他の部材としては、図１（ａ）、（ｂ）に示す第２固定部材３１、３２を使用できる。なお、第１固定部材を３つ以上分離配置したときは、第２固定部材も同数を使用する。

第２固定部材３１、３２は、第１固定部材２１、２２の残部面（非接触面２６等）に接続したとき、残部面（非接触面２６等）とは異なる角度の平面を形成できる形状を有するものであり、具体的には、図１（ｂ）に示すように、底面３５と底面３５から垂設された支持面３６とを有するもの（側面形状が略Ｌ字状のもの）が好ましい。

第２固定部材３１は、第１固定部材２１の非接触面２６に、底面３５がネジ止め、溶接、嵌め合い等の方法で固定され、支持面３６において車両の所定個所（天井等）に固定される。第２固定部材３２も第２固定部材３１と同様にして、車両の所定個所に固定される。

このような第２固定部材３１、３２を使用することにより、第１固定部材２１、２２の残部面（非接触面２６等）と異なる角度の平面（支持面３６等）が形成されるので、車両構造に応じた取付作業ができるようになる。底面３５と支持面３６のなす角度を所望の角度（好ましくは４５〜１３５°）にすることにより、車両構造に応じた取付作業性が向上される。

サイドエアバッグシステムやカーテンエアバッグシステムでは、車両に取り付けるスペースが限られる上、車両の左右に取り付けることから固定手段も左側用、右側用を用意する必要が出てくる。

よって、第１固定部材と第２固定部材を一体化して１組の固定部材として、これらを左用右用別々とした場合、それぞれを分けて製造する必要があり、部品の混同も起こり易い。この点、第１固定部材は左右同じ形状にしておき、第２固定部材のみを左用、右用と使い分け、第２固定部材を取り付けない状態に留めておけば、部品の混同は発生しない。

更に取り付ける車種によっても固定部材の形状（特に車両側に取り付ける方の形状）は変わってくるが、２つの固定部材に分けておけば、第１固定部材を共通の形状にし、第２固定部材のみを変えればよいので、上記と同じ理由で製造時の部品混同や完成品の混同を避けることができる。

（２）第２の実施形態
図５により、エアバッグ用インフレータの他実施形態について説明する。図５（ａ）は、本発明のインフレータの正面図、図５（ｂ）は、図５（ａ）の側面図である。

図５のインフレータ１０は、図１のインフレータ１０において、２つに分離配置された第１固定部材２１、２２を一体化して１つの第１固定部材４１とし、同様に２つの第２固定部材３１、３２を一体化して１つの第２固定部材５１としたものである。

第１固定部材４１は、筒状ハウジング１１への接触面４７と非接触面４８とを有する第１固定部４５と、同様に接触面と非接触面を有する第１固定部４６を有し、第１固定部４５と第１固定部４６が架橋部４９で連結されている。第１固定部材４１は、第１固定部４５の接触面４７、第１固定部４６の接触面及び架橋部４９が筒状ハウジング１１の周面に溶接固定されている。

第１固定部４５の接触面４７と非接触面４８は、図２で示す接触面２５と非接触面２６と同様の要件を満たしており、第２固定部４６の接触面と非接触面も同様の要件を満たしている。

このように第１固定部材４１を１つにすることで、１回の作業で取り付けることができるので、生産性が向上する。また、ハウジング１１と第１固定部材４１との接触面積が増加するので、固定強度が高められる。

第２固定部材５１は、底面５５と支持面５６を有しており、長さ方向両端側の底面５５が、第１固定部４５、４６の非接触面４８に、ネジ止め、溶接、嵌め合い等の方法により固定される。第２固定部材５１では、底面５５と支持面５６のなす角度は、所望の角度（好ましくは４５〜１３５°）に設定できる。

このように第２固定部材５１を一つにすることで、第１固定部材４１の場合と同様の効果が得られる。

図５における実施形態では、第１固定部材４５、４６を架橋せず、図１のように２つを分離配置したものに対して、１つの第２固定部材５１を接続したり、図１のように第２固定部材５１を２つに分離したりしても良い。

（３）第３の実施形態
図１により、エアバッグ用インフレータ１０の組立法を工程ごとに説明する。以下の各工程は、２以上の工程を１つにしても良いし、１つの工程を２以上に分離しても良い。

まず、最初の工程で、筒状ハウジング１１の周面に第１固定部材２１、２２を溶接により固定する。溶接方法は、抵抗溶接、レーザー溶接等の公知の溶接法を適用できる。

次の工程で、筒状ハウジング内を密閉状態に維持した後、筒状ハウジングの耐圧試験を行う。

インフレータのように加圧ガスを高圧充填する製品は、法律（高圧ガス保安法）によって、全ての製品に対して耐圧試験を行い、安全性を確認することが義務付けられている。具体的な耐圧試験法は、特開２００３−３５６４３号公報に開示されている方法を適用する。

耐圧試験後に、第１固定部材２１、２２を溶接固定すると、この溶接作業により、筒状ハウジング１１が損傷して（ハウジング１１の肉厚が薄くなったりして）、耐圧性が低下する恐れがある。よって、第１固定部材２１、２２を溶接固定した後に、耐圧試験を行う。第１固定部材２１、２２を溶接したことにより、筒状ハウジング１１が損傷した場合、耐圧試験で不合格となるので、不良品を確実に排除できる。

次の工程で、筒状ハウジング１１内に加圧ガスを充填した後、必要に応じて第１固定部材２１、２２に第２固定部材３１、３２を取り付ける。

嵩張る形状の第２固定部材３１、３２を取り付けた後に耐圧試験を行うと、取り扱い性が悪くなるため、耐圧試験後に、必要に応じて第２固定部材３１、３２を取り付ける。

（４）第４の実施形態
図１により、エアバッグ用インフレータ１０の車両への取付法を説明する。車両への取付法としては、次の３つの方法があり、インフレータ１０をモジュールケース内に取り付ける場合も同様の手順で取り付けることができる。

（第１の取付法）
インフレータ１０は、第２固定部材を３１、３２を取り付けずに、第１固定部材２１、２２のみを取り付けるに留めておく。そして、第１固定部材２１、２２を車両に直接取り付けることで、インフレータ１０を車両に取り付ける。このとき、必要に応じて、車両側の取付位置に第１固定部材２１、２２の受け具を取り付けておいても良い。

（第２の取付法）
インフレータ１０は、第１固定部材２１、２２と、それらに固定した第２固定部材３１、３２を有するものにする。そして、第２固定部材３１、３２を車両に直接取り付けることで、インフレータ１０を車両に取り付ける。このとき、必要に応じて、車両側の取付位置に第２固定部材３１、３２の受け具を取り付けておいても良い。

（第３の取付法）
インフレータ１０は、第２固定部材を３１、３２を取り付けずに、第１固定部材２１、２２のみを取り付けるに留めておく。一方、第２固定具３１、３２を車両の所定位置に取り付ける。そして、第２固定部材３１、３２に第１固定部材２１、２２を取り付けることで、インフレータ１０を車両に取り付ける。

なお、インフレータ１０をカーテンエアバッグシステム用のインフレータとして適用する場合、インフレータ１０は車両の天井に取り付ける。取付位置となる天井は、インフレータとエアバッグとを接続するガス導入管をできるだけ短くして、エアバッグの膨張展開時間を短縮する観点から、車両のサイドウインドウの上部と天井面との間、車両のＣピラー部分（後席の後ろ側のピラー）のうち、天井に近いところが好ましい。

図１（ａ）は、本発明のインフレータの正面図、図１（ｂ）は、図１（ａ）の側面図。 本発明のインフレータの側面図。 本発明のインフレータの取り扱い説明図。 比較用インフレータの取り扱い説明図。 図５（ａ）は、本発明のインフレータの正面図、図５（ｂ）は、図５（ａ）の側面図。

符号の説明

１０ インフレータ
１１ 筒状ハウジング
１２ ディフューザ部
１３ ガス排出口
２１、２２、４１ 第１固定部材
３１、３２、５１ 第２固定部材

Claims (7)

1. エアバッグの膨張手段とガス排出部を備えた筒状ハウジングを有し、更に車両への取付手段を有するエアバッグ用インフレータであり、
   車両への取付手段が、筒状ハウジングの周面に固定された、１又は２以上の第１固定部材であり、
   前記第１固定部材が、一部面が筒状ハウジング周面の少なくとも一部に固定され、残部面が筒状ハウジングの周面から離れて半径方向に延ばされたものであり、
   前記残部面の半径方向への長さが筒状ハウジングの直径の０．５〜１．５倍の長さであり、前記残部面が、直接に又は他の部材を介して車両に取り付けられるものである、エアバッグ用インフレータ。
2. 第１固定具の残部面に、更に前記残部面とは異なる角度の面を形成できる形状を有する第２固定部材が接続されており、第２固定部材の異なる角度の面において車両に取り付けられるものである、請求項１記載のエアバッグ用インフレータ。
3. 第２固定部材が、側面形状が略Ｌ字状のものであり、一面が第１固定部材の残部面に接続され、第１固定部材とは異なる角度の面となる他面が車両に取り付けられるものである、請求項２記載のエアバッグ用インフレータ。
4. エアバッグの膨張手段が、筒状ハウジング内に充填された加圧ガス、及び筒状ハウジング内に充填された、燃焼によりガスを発生するガス発生剤の少なくとも一方と、点火手段の組み合わせである、請求項１〜３のいずれかに記載のエアバッグ用インフレータ。
5. 車両の天井に取り付けられるものである、請求項１〜４のいずれかに記載のエアバッグ用インフレータ。
6. 請求項１〜５のいずれかに記載のエアバッグ用インフレータであり、エアバッグの膨張手段として加圧ガスを使用するエアバッグ用インフレータの組立法であり、
   筒状ハウジングの周面に第１固定部材を溶接により固定する工程、
   筒状ハウジング内を密閉状態に維持した後、筒状ハウジングの耐圧試験を行う工程、
   筒状ハウジング内に加圧ガスを充填する工程、及び
   必要に応じて第１固定部材に第２固定部材を取り付ける工程、
   を有する、エアバッグ用インフレータの組立法。
7. 請求項１〜５のいずれかに記載のエアバッグ用インフレータの車両への取付法であり、
   第１固定部材を車両に直接取り付ける方法、第２固定部材を車両に直接取り付ける方法、又は車両に第２固定部材を取り付けた後、第２固定部材に第１固定部材を取り付ける方法である、エアバッグ用インフレータの車両への取付法。
   
   
   
   
   

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