JP2007030783A - エアバッグ用ガス発生器 - Google Patents

Abstract

【課題】 エアバッグの膨張方向を制御できるエアバッグ用ガス発生器の提供。
【解決手段】 モジュールに収容するエアバッグに予めテザー42を巻き付け、第１燃焼室20から発生したガスでエアバッグが膨張したとき、テザー42の作用で横方向に膨張させ、第２燃焼室30から発生したガスでエアバッグが最大膨張したとき、テザー42を切断させて前方に膨張させる。これにより、乗員に対する１段階目のエアバッグの膨張圧が緩和される。
【選択図】 図１

Description

本発明は、エアバッグ用ガス発生器及びそれを用いたエアバッグ装置に関する。

車両のエアバッグシステムに使用するエアバッグ用ガス発生器には、乗員の保護性能を高めるため、エアバッグを２段階で膨張展開させることができるデュアルタイプのものがある。

車両が高速運転時に衝突した場合には、乗員保護の観点から、エアバッグは１段階で最大膨張させるが、車両が中速運転時に衝突した場合、エアバッグを１段階で最大膨張させると、女性や子供等はエアバッグの膨張張圧力により、怪我をするおそれがある。

よって、エアバッグを２段階で膨張させ、２段階目で最大膨張させることにより、乗員の保護性能を高めるものである。
ＵＳ２００５−３５５８２Ａ

エアバッグは、装置の作動時においては、乗員が座っている前方に膨張されるため（つまり、乗員に向かってエアバッグが膨張されるため）、どうしても乗員がエアバッグの膨張による衝撃を受けやすくなる。このため、２段階でエアバッグを膨張させた場合であっても、乗員によっては、エアバッグの膨張によって受ける衝撃がより緩和されることが望ましい場合がある。

そこで本発明は、エアバッグを２段階で膨張させる場合、１段階目の膨張時におけるエアバッグの膨張方向を制御することにより、エアバッグの膨張により乗員が受ける衝撃が緩和され、乗員の保護性能がより高められたエアバッグ用ガス発生器を提供することを課題とする。

本発明は課題の解決手段として、
ガス排出口を有するハウジングと、前記ハウジング内に設けられ、ガス発生剤が充填された第１燃焼室及び第２燃焼室と、前記２つの燃焼室ごとに配置された第１点火手段及び第２点火手段とを有するエアバッグ用ガス発生器であり、
前記第２点火手段が、電気式点火器と、ピストンと、前記ピストンの先端部と対向配置された雷管を有するエンハンサ剤とを備えたものであり、
前記ピストンの後端部にはテザーが接続され、前記テザーの反対端部側が、エアバッグモジュール内に収容されるときにエアバッグに巻き付けられるものであり、
前記テザーが、前記第１点火手段が作動したとき、膨張するエアバッグを引き締めて前記エアバッグの膨張方向を制御するように作用するものであり、前記第２点火手段が作動したとき、前記ピストンの移動により引っ張られて切断されるものである、エアバッグ用ガス発生器を提供する。

本発明は、エアバッグを２段階で膨張させるとき、１段階目のエアバッグの膨張方向を横方向（乗員身体の幅方向）に制御するものである。

運転席や助手席の場合、エアバッグ用ガス発生器とエアバッグが収容されたエアバッグモジュールは、乗員の前方（例えば、運転席であるとハンドル、助手席であるとダッシュボード）に取り付けられる。このため、エアバッグは乗員に向かって膨張することになる。

よって、本発明は、乗員の身体を基準にすると、主として身体の幅方向にエアバッグを膨張させる（即ち、エアバッグが乗員に向かって前方に膨張することを抑制する）手段（膨張方向の制御手段）によって、乗員の保護性能をより高めるものである。

そして、エアバッグが２段階目の膨張をするとき、エアバッグに巻き付けられたテザーが切断され、エアバッグは主として乗員に向かって膨張される。

ピストンは、電気式点火器の作動による圧力（衝撃波乃至はガスの発生による圧力の上昇）を受けて、直線運動するものである。ピストンはアルミニウムや鉄等の金属製のものである。ピストンの形状は棒状であれば特に制限されるものではないが、先端部は作動時に雷管に衝突させるために矢尻状であることが好ましく、後端部は非矢尻状端部（例えば、円柱状）であればよい。後端部には、テザーを接続するための溝、突起等が形成されていてもよい。

テザーは、エアバッグに巻き付けるものであるため、エアバッグを損傷することがないように合成樹脂製の紐状のものが好ましく、エアバッグと同じ材質のもの（例えば、ナイロン製）がより好ましい。

テザーは、１本でよいが、２本以上を用いることもでき、１本のテザーが途中から２本以上に分岐されていてもよい。

テザーは、モジュール内にて折り畳まれた状態のエアバッグに一回（一巻き）以上巻き付けられるものであり、末端はエアバッグモジュール等に固定されている。テザーは、エアバッグが膨張したとき、膨張時のエアバッグを長さ方向にほぼ３等分できるように少なくとも２巻きすることが好ましい。このようにエアバッグが３等分された状態で膨張すると、エアバッグが乗員に向かって前方に膨張することが抑制され、主として横方向に膨張されるので好ましい。

テザーの太さ（強度）は、エアバッグの１段階目の膨張時には切断されず、２段階目の膨張時（最大膨張時）には切断されるように調整されている。なお、テザーの切断は、テザーが途中から切れる場合、テザーが結び目から切れる場合だけでなく、テザーの結び目が解ける場合も含む。

本発明は、課題の他の解決手段として、前記ハウジングが筒状のものであり、中央部付近にガス排出口が設けられ、両端側に２つの燃焼室が配置されているものである、請求項１記載のエアバッグ用ガス発生器を提供する。

このように外形が筒状であるため、特に助手席用のエアバッグ用ガス発生器として適している。

本発明は、他の課題の解決手段として、請求項１又は２記載のガス発生器とエアバッグがエアバッグモジュール内に収容されたエアバッグ装置を提供する。

本発明のエアバッグ用ガス発生器及びエアバッグ装置は、特に運転席及び助手席用として適しているが、これらに限定されるものではなく、公知のエアバッグ用ガス発生器及びエアバッグ装置にも使用できる。

本発明のエアバッグ用ガス発生器及びエアバッグ装置によれば、エアバッグの第１段階の膨張時における乗員への圧力が緩和され、最大膨張時には充分な乗員保護ができる。

図１、図２、図３により、本発明のエアバッグ用ガス発生器１０及びエアバッグ装置について説明する。図１は、エアバッグ用ガス発生器の縦端面図、図２、図３は、エアバッグ用ガス発生器及びエアバッグ装置の動作を説明するための図である。

ガス発生器１０は、第１燃焼室２０、第２燃焼室３０、フィルタ室５０の３つの部分に分けられており、別々のハウジングにより外殻が形成されているが、全体を１つのハウジング（ステンレス製やアルミニウム製）で形成することもできる。

第１燃焼室２０は、カップ状の第１燃焼室ハウジング２１により外殻が形成されており、開口部はボス２２で閉塞されている。第１燃焼室ハウジング２１とボス２２の接続部は、溶接により固定されている。

ボス２２の中央部に設けられた穴には第１点火器２３が嵌め込まれており、第１点火器２３は前記穴の周縁部２６をかしめて固定されている。第１点火器２３には、コネクタ２４が嵌め込まれ、リードワイヤ２５は電源（車両のバッテリ）に接続される。

第１燃焼室２０内には、所要量のガス発生剤２７（図１では円柱状であるが、形状は制限されない）が充填されている。

第１燃焼室２０内には、エンハンサ用カップ２８が配置されており、フランジ部２８ａにより、第１燃焼室２０内に圧入されることで固定されている。エンハンサ用カップ２８の周面には複数の第１伝火孔２８ｂが設けられており、内部には公知の第１エンハンサ剤２９が充填されている。

第２燃焼室３０は、カップ状の第２燃焼室ハウジング３１により外殻が形成されており、開口部はボス３２で閉塞されている。第２燃焼室ハウジング３１とボス３２の接続部は、溶接により固定されている。

ボス３２の中央部に設けられた穴には第２点火器３３が嵌め込まれており、第２点火器３３は前記穴の周縁部３６をかしめて固定されている。第２点火器３３には、コネクタ３４が嵌め込まれ、リードワイヤ３５は電源（車両のバッテリ）に接続される。

第２燃焼室３０内には、所要量のガス発生剤３７（図１では円柱状であるが、形状は制限されない）が充填されている。

第２燃焼室３０内には、エンハンサ用カップ３８が配置されており、フランジ部３８ａにより、第２燃焼室３０内に圧入されることで固定されている。エンハンサ用カップ３８の周面には複数の第２伝火孔３８ｂが設けられており、内部には公知の第２エンハンサ剤３９が充填され、雷管４０が配置されている。

ボス３２には、第２点火器３３の着火部（先端部）と雷管４０に面した空間４３が設けられており、空間４３のボス底面３２ａ側は開口されている。そして、ピストン４１が前記開口部から空間４３内に挿入されている。ピストン４１は、先端部４１ａが矢尻状で、後端部４１ｂが円柱状のものであり、先端部４１ａは空間４３内に位置しており、後端部４１ｂは前記開口部から外側に突出されている。

ピストン４１の先端部４１ａは、空間４３内において、間隔をおいて雷管４０と正対しており、後端部４１ｂには、ナイロン６、６６、１１、１２、６１０等からなるテザー４２が接続固定されている。

ピストン４１から延ばされたテザー４２は、エアバッグ用ガス発生器１０をエアバッグと共にモジュール内に収容するとき、エアバッグに巻き付けられ、端部はモジュールに固定されている。

フィルタ室５０は、フィルタ室ハウジング５１により外殻が形成されており、内部には筒状のクーラント・フィルタ５２が配置されている。クーラント・フィルタ５２の両端面は、第１燃焼室ハウジング２１の天井面２１ａと第２燃焼室ハウジング３１の天井面３１ａに接しており、両方の天井面で押圧されて固定されている。

フィルタ室５０と第１燃焼室２０は、天井面２１ａに設けられた第１連通孔５３で連通されており、フィルタ室５０と第２燃焼室３０は、天井面３１ａに設けられた第２連通孔５４で連通されている。第２連通孔５４は、周面に開口部を有するテーブル状の延焼阻止部材５５でフィルタ室５０側から覆われている。

フィルタ室ハウジング５１には、複数のガス排出口５６が設けられており、防湿のため、内側からアルミニウムテープ（図示せず）で閉塞されている。ガス排出口５６とクーラント・フィルタ５２の外周面の間には環状の隙間が設けられている。

次に、図１、図２、図３により、エアバッグ用ガス発生器１０を含むエアバッグ装置の動作について説明する。図２、図３では、モジュールは図示していない。なお、以下においては、第１点火器２３が先に作動して、僅かに遅れて第２点火器３３が作動する場合を説明する。

自動車が衝突して衝撃を受けたとき、コントロールユニットからの作動信号を受け、第１点火器２３が作動点火して第１エンハンサ剤２９を着火燃焼させる。第１エンハンサ剤２９の燃焼により発生した火炎や高温ガスは、第１伝火孔２８ｂから第１燃焼室２０内に噴出され、第１ガス発生剤２７を着火燃焼させて高温ガスを発生させる。

第１ガス発生剤２７の燃焼により発生した高温ガスは、第１連通孔５３からフィルタ室５０内に流入するが、延焼防止部材５５の作用により、第２連通孔５４から第２燃焼室３０内に流入して第２ガス発生剤３７を着火燃焼させることが防止される。高温ガスは、クーラント・フィルタ５２で濾過及び冷却された後、ガス排出口５６から排出され、ナイロン６、６６、１１、１２、６１０等からなるエアバッグ６０を膨張させる。

このとき、予めエアバッグ６０に巻き付けられていたテザー４２の引き締め作用により、図２に示すとおり、エアバッグ６０は横方向に拡がり、乗員が座っている前方方向への膨張が抑制される。また、膨張時にエアバッグ６０がほぼ３等分（エアバッグの部分６１、６２、６３）されるようにテザー４２を巻き付けることにより、乗員が座っている前方方向への膨張抑制作用がより高められる。

このようにして１段階目のエアバッグを膨張させることにより、より広い面積にて乗員を受け止めて保護できると共に、乗員に対してエアバッグの膨張により過度の圧力を与えることが防止される。

続いて、第２点火器３３が作動点火して、空間４３内の圧力が上昇することにより、ピストン４１が押されて雷管４０に衝突し、雷管４０が着火して、第１エンハンサ剤３９を着火燃焼させる。第２エンハンサ剤３９の燃焼により発生した火炎や高温ガスは、第２伝火孔３８ｂから第２燃焼室３０内に噴出され、第２ガス発生剤３７を着火燃焼させて高温ガスを発生させる。

第２ガス発生剤３７の燃焼により発生した高温ガスは、第２連通孔５４からフィルタ室５０内に流入し、クーラント・フィルタ５２で濾過及び冷却された後、ガス排出口５６から排出され、エアバッグ６０を更に膨張させる。

このとき、図３に示すように、２段階目のエアバッグ６０の膨張圧力により、エアバッグ６０に巻き付けられていたテザー４２が切断されるため、エアバッグ６０は主として乗員が座っている前方に膨張される。

なお、車両の衝突状態により、第１点火器２３のみが作動する場合は図２の膨張状態となり、第１点火器２３及び第２点火器３３の両方が同時に作動する場合は図３の膨張状態となり、いずれの場合も乗員は充分に保護される。

エアバッグ用ガス発生器の縦断面図。 エアバッグ用ガス発生器を用いたエアバッグ装置の動作の説明。 エアバッグ用ガス発生器を用いたエアバッグ装置の動作の説明。

符号の説明

１０ エアバッグ用ガス発生器
２０ 第１燃焼室
２１ 第１燃焼室ハウジング
２３ 第１点火器
２７ 第１ガス発生剤
３０ 第２燃焼室
３１ 第２燃焼室ハウジング
３３ 第２点火器
３７ 第２ガス発生剤
４１ ピストン
４２ テザー
５０ フィルタ室
５２ クーラント・フィルタ
５６ ガス排出口
６０ エアバッグ

Claims (3)

1. ガス排出口を有するハウジングと、前記ハウジング内に設けられ、ガス発生剤が充填された第１燃焼室及び第２燃焼室と、前記２つの燃焼室ごとに配置された第１点火手段及び第２点火手段とを有するエアバッグ用ガス発生器であり、
   前記第２点火手段が、電気式点火器と、ピストンと、前記ピストンの先端部と対向配置された雷管を有するエンハンサ剤とを備えたものであり、
   前記ピストンの後端部にはテザーが接続され、前記テザーの反対端部側が、エアバッグモジュール内に収容されるときにエアバッグに巻き付けられるものであり、
   前記テザーが、前記第１点火手段が作動したとき、膨張するエアバッグを引き締めて前記エアバッグの膨張方向を制御するように作用するものであり、前記第２点火手段が作動したとき、前記ピストンの移動により引っ張られて切断されるものである、エアバッグ用ガス発生器。
2. 前記ハウジングが筒状のものであり、中央部付近にガス排出口が設けられ、両端側に２つの燃焼室が配置されているものである、請求項１記載のエアバッグ用ガス発生器。
3. 請求項１又は２記載のガス発生器とエアバッグがエアバッグモジュール内に収容されたエアバッグ装置。
   
   

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