JP2005288686A - 切断装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 自動車の一部を構成する構造体を切断する切断装置を提供する。
【解決手段】 本発明の技術分野は、安全装置を作動させるために、例えば、インストルメントパネルのような構造体を切断するための装置を含む自動車の安全に関する分野である。本発明の目的は、特に、自動車の一部を構成する構造体を切断するための切断装置（１）であって、平たくされた変形可能なチューブ（６）内に配置された直線的な形状の火薬（５）を具備する切断装置に関し、火薬（５）の燃焼がチューブ（６）の断面が大きくなるように該チューブ（６）を変形させ、該変形により構造体（３）が壊される。当該切断装置の主な特徴は、火薬（５）の燃焼速度が３０００ｍ／秒よりも遅いことである。
【選択図】 図１

Description

本発明の技術分野は、安全装置を作動させるために、例えば、インストルメントパネルのような構造体を切断するための切断装置を利用した自動車の安全に関するものである。本発明の切断装置は、特に、自動車のエアバッグに適用されるのに適している。

構造体を切断するための切断装置は、既に、幾つかの特許の主題となっている。
特許文献１には、２つの構造体間の分離ジョイントが記載されており、これは、平たくされたチューブ内に収容された直線的な形状の爆薬を有している。２つの構造体は嵌め合わされており、爆薬が点火されると、チューブが拡張せしめられ、次いで、２つの構造体の一方が変形せしめられ、これら構造体が分離せしめられる。爆薬について特には言及されていないが、その明細書は、これがデトネーション（detonation）型の爆薬であることを示す幾つかの示唆を明らかにしている。

同様に、特許文献２や特許文献３に開示されている分離装置は、デトネーション型のヒューズを採用しており、このヒューズが点火されると、それが収容されているチューブを変形せしめ、ピストンを押し戻し、２つの小組立体を分離させる。

最後に、特許文献４には、エアバッグを展開させる開放システムが開示されている。この開放システムは、テーパ部分を備えた変形せしめられたチューブを有し、その中に、直線的な形状の火薬が収容されている。火薬が点火されると、チューブが拡張せしめられ、そのテーパ部分が構造体に接触して該構造体を切断する。

欧州特許第０２７３０６１号明細書 米国特許第６１７０４００号明細書 米国特許第５３７２０７１号明細書 米国特許第５４７８１０６号明細書 米国特許第４２２００８７号明細書

本発明の切断装置は、平たくされたチューブ内に収容されているデフラグレーション（deflagration：爆発）型のヒューズを採用し、これらヒューズを点火することにより、チューブの断面を拡張させて構造体を切断する。デフラグレーション型のヒューズの反応速度はデトネーション（detonation：爆轟）型のヒューズの反応速度よりも遅く、そのため、これに関連する火工効果（爆発の結果生成されるもの）は激しさが小さいものであり、特に、破片が飛び散ったり当該切断装置の外の外気に衝撃波が投射されたりする危険性が極僅かなものとなる。本発明の切断装置は、信頼性や効率が良く、そして、反応の強さを制限することによって身体的な怪我が生じる可能性を制限することで高い安全レベルを呈するので、特に、自動車に適している。

本発明の目的は、自動車の一部を構成する構造体を切断する切断装置であって、平たくされた変形可能なチューブ内に配置された直線的な形状の火薬を具備し、該火薬の燃焼が前記チューブの断面が大きくなるように該チューブを変形させ、該変形によって上記構造体が壊される装置において、上記火薬の燃焼速度が３０００ｍ／秒よりも遅いことを特徴とする切断装置に関する。

なお、本願では、「デフラグレーション爆薬」という表現と「燃焼速度が３０００ｍ／秒よりも遅い火薬」という表現とが同意義である。
これらを同意義であるとすることは、デフラグレーション（deflagration）がデトネーション（detonation）よりも長くて激しさの小さい反応としては定義されるが、デフラグレーションを特徴付ける或る種のパラメータの値に関しては、比較的、定義に乏しい状態であるので望ましい。

また、上記火薬の燃焼速度が１０００ｍ／秒〜２０００ｍ／秒であると好ましい。
また、本発明の切断装置に対して選択されるデフラグレーション爆薬は、例えば、切断装置が衝撃波のような望ましくない火工効果を外気に放出したり破片を噴出したりする危険性といったデトネーション爆薬の使用に関連する問題を引き起こすことなく、自動車の一部を構成する構造体を切断するのに十分に効果的なものである。

また、上記火薬が、例えば、特許文献５に記載されているような複数のストランドを備えていると有利である。
また、上記チューブが金属製であると好ましい。
また、上記チューブが可塑的に変形できる良好な能力を有すると有利である。

また、火工効果をチューブ内に収めておくことができるようにチューブの各端部がストッパによって閉鎖されていると好ましい。
実際には、自動車の安全性に対する要求が特に高いことから、時期を逸した効果が切断装置の外へ伝播する危険性を最小限に抑えることが推奨される。
また、上記チューブがアルミニウムから作製されたものであると好ましい。

また、上記火薬とチューブとの間に空間があり、この空間に、火薬をチューブの中心に保持すると共にチューブの加圧を増大するためのエラストマー発泡体が詰め込まれていると有利である。これによれば、小さな火薬によって、すなわち、少ない量の生成ガスによって、強固なチューブであっても、その元の円筒形の形状を回復するように、応力を最大なものにすることができる。

また、上記チューブの一方の端部に火薬を点火するために点火器を備えた装置が配置されていると好ましい。
また、上記平たくされたチューブが断面Ｕ字形状の構造体の溝に収容され、該溝の底部が補助的な溝を有し、チューブが閉鎖クリップによって保持されていると有利である。
また、上記火薬の長手方向の密度が４ｇ／ｍよりも小さいことが好ましい。

生成される効果が弱いことから、本発明の切断装置には、通常通りに作動しようと異常な形態で作動しようと人に対する危険がないという利点がある。さらに、こうした組成物の点火が完全に制御されていることから、本発明の切断装置は信頼性が高い。最後に、使用可能なデフラグレーション組成物が非常に多様であることを考慮すると、本発明の切断装置は、特に、切断すべき構造体の厚さや該構造体を構成する材料や切断すべき面に関し、非常に多くの形態に順応することができる。

以下、図１および図２を参照し、本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。
図１を参照すると、本発明の切断装置１は切断されるべき構造体３の溝２内に挿入されており、この溝２の断面はＵ字形状をしており、また、この溝の底部はＶ字形状の補助的な溝４を備え、この補助的な溝４の領域において、構造体３の厚みが最小となっている。中空で変形可能なアルミニウム製のチューブ６の中心に、３本のストランドを備えた直線的な形状の火薬５が収容されている。また、チューブ６は、円の円弧の形の２つの壁部分によって互いに接続された互いに平行な２つの平らな側壁を有する細長い断面を備えるように平たくされている。火薬５は、チューブ６のこれら２つの平らな側壁に接触している。火薬５とチューブ６の内壁面との間にある空間には、エラストマー発泡体７が詰め込まれている。エラストマー発泡体７は、チューブ６の中心に火薬５を保持するのを助ける。チューブ６は、横方向に遊びがないような形で溝２の内部を占領している。別の言い方をすると、チューブ６の２つの平らな側壁がそれぞれ溝２の内壁面に接触している。溝２は、構造体３のビード部分に設けられ、チューブ６は、溝２を覆う閉鎖クリップ８によって溝２内に保持される。溝２内のチューブ６は、溝２の底部に接触すると同時に閉鎖クリップ８にも接触している。チューブ６の近くには、単体の１つの点火器を備えた点火装置が配置される。

図１および図２を参照すると、本発明の切断装置の作動方法は以下の通りである。
すなわち、火薬５の点火によって、チューブ６内でガスが生成され、チューブ６が高い内部圧力に晒される。チューブ６は、断面が円形となるように変形によって反応する。
この拡張によって、構造体３が閉鎖クリップ８と共に補助的な溝４によって最も厚みが小さくされている領域のところで壊れる。こうして、構造体３が切断されるが、火工効果（爆発の結果生成されるもの）は、全て、チューブ６内に収まったままとなっている。

切断すべき構造体に対して配置された未作動状態にある本発明の切断装置の横軸断面図である。 作動後の状態にある図１の切断装置を示す図である。

符号の説明

１ 切断装置
２、４ 溝
３ 構造体
５ 火薬
６ チューブ
７ エラストマー発泡体
８ 閉鎖クリップ

Claims (9)

1. 自動車の一部を構成する構造体を切断するための切断装置（１）であって、平たくされた変形可能なチューブ（６）内に配置された直線的な形状の火薬（５）を具備し、該火薬（５）の燃焼が前記チューブ（６）の断面を大きくするように該チューブ（６）を変形させ、該変形によって前記構造体（３）が壊される切断装置において、前記火薬（５）の燃焼速度が３０００ｍ／秒よりも遅いことを特徴とする切断装置。
2. 前記火薬（５）が複数のストランドを有することを特徴とする請求項１に記載の切断装置。
3. 前記チューブ（６）が金属製であることを特徴とする請求項１または２に記載の切断装置。
4. 前記チューブ（６）内に火工効果を収めておくことができるように該チューブ（６）の各端部がストッパによって閉じられていることを特徴とする請求項１に記載の切断装置。
5. 前記チューブ（６）がアルミニウムから作製されていることを特徴とする請求項３に記載の切断装置。
6. 前記火薬（５）と前記チューブ（６）との間に空間があり、該空間にエラストマー（７）からなる発泡体が詰め込まれていることを特徴とする請求項１に記載の切断装置。
7. 前記チューブ（６）の一方の端部に前記火薬（５）を点火するために点火器を備えた装置が配置されていることを特徴とする請求項１に記載の切断装置。
8. 前記平たくされたチューブ（６）が前記構造（３）の断面Ｕ字形状の溝（２）に収容され、該溝の底部が補助的な溝（４）を有し、前記チューブ（６）が閉鎖クリップによって保持されていることを特徴とする請求項１に記載の切断装置。
9. 前記火薬（５）の長手方向の密度が４ｇ／ｍよりも小さいことを特徴とする請求項１に記載の切断装置。

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