JP2008062783A - インフレータ - Google Patents
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Abstract
【課題】エアバッグのファーストインパクトと膨張時間の維持を両立させることができるインフレータを得る。
【解決手段】車両に装備されたエアバッグにガスを供給して展開させるインフレータ100において、ガス噴出口1fが設けられ、イニシエーター5により着火されてガスを発生するガス発生剤7が封入された第1室1eと、前記第1の室1eのガス噴出口1fとガス発生剤7との間に介在し、該ガス発生剤7の燃焼熱を吸収するとともに燃え滓を捕捉するフィルター8と、前記第1室1eと流量調整部材2で仕切られ、圧縮ガス6が封入された第2室1dと、前記流量調整部材2の調整孔2aの閉塞部材2bであって、前記ガス発生剤7の膨張圧により破断又は除去されて前記調整孔2bを開口する閉塞部材2bと、を備える。
【選択図】図1
【解決手段】車両に装備されたエアバッグにガスを供給して展開させるインフレータ100において、ガス噴出口1fが設けられ、イニシエーター5により着火されてガスを発生するガス発生剤7が封入された第1室1eと、前記第1の室1eのガス噴出口1fとガス発生剤7との間に介在し、該ガス発生剤7の燃焼熱を吸収するとともに燃え滓を捕捉するフィルター8と、前記第1室1eと流量調整部材2で仕切られ、圧縮ガス6が封入された第2室1dと、前記流量調整部材2の調整孔2aの閉塞部材2bであって、前記ガス発生剤7の膨張圧により破断又は除去されて前記調整孔2bを開口する閉塞部材2bと、を備える。
【選択図】図1
Description
本発明は、車両(自動車)に装備され、車両のロールオーバー(横転)時などに乗員を拘束するカーテンエアバッグなどのエアバッグを、膨張・展開させるインフレータ(ガス発生器)に関するものである。
従来、車両の安全性の目的でエアバッグを膨張させるために用いられ、点火手段(イニシエーター)を備えた本体と、該本体に接続され且つ圧縮ガスを収容するリザーバ(ガス室)とを具備し、該リザーバが初期段階では閉塞されている放出オリフィスを備えるガスジェネレータ(インフレータ)において、上記本体が、リザーバ内に収容されている所定量のガスに組み合わされて50ミリ秒以内の期間でエアバッグを膨張させることができる所定量のガスを生成することができる第1の火薬と、第1の火薬の燃焼後に数秒の期間に亘ってエアバッグを膨張させた状態に維持するのに十分なガスを生成することができる第2の火薬とを有するものがある(例えば、特許文献1参照)。
特開2003−81050号公報
しかしながら、上記従来の技術によれば、ガスの放出オリフィスが、圧縮ガスを収容するリザーバの、火薬を収容する本体の反対側に直接設けられているので、第1の火薬により50ミリ秒以内の期間でエアバッグを膨張させるように放出オリフィスの孔径を設定すると、第2の火薬による圧縮ガスの放出時間が短くなってしまい、第2の火薬による圧縮ガスの放出時間が長くなるように、放出オリフィスの孔径を小さくすると、第1の火薬によるファーストインパクト(エアバッグの初期急速展開)が弱くなってしまう。そのため、エアバッグのファーストインパクトと膨張時間の維持を両立させるのが難しい、という問題があった。
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、エアバッグのファーストインパクトと膨張時間の維持を両立させることができるインフレータを得ることを目的とする。
上述した課題を解決し、目的を達成するために、請求項1記載のインフレータは、車両に装備されたエアバッグにガスを供給して展開させるインフレータにおいて、ガス噴出口が設けられ、イニシエーターにより着火されてガスを発生するガス発生剤が封入された第1室と、前記第1の室のガス噴出口とガス発生剤との間に介在し、該ガス発生剤の燃焼熱を吸収するとともに燃え滓を捕捉するフィルターと、前記第1室と流量調整部材で仕切られ、圧縮ガスが封入された第2室と、 前記流量調整部材の調整孔の閉塞部材であって、前記ガス発生剤の膨張圧により破断又は除去されて前記調整孔を開口する閉塞部材と、を備えることを特徴とする。
請求項2記載の本発明は、請求項1記載のインフレータにおいて、前記第1、第2室は、筒状筐体内に形成されており、前記ガス噴出孔は該筒状筐体の外周部に径方向を向くように形成されていることを特徴とする。
請求項3記載の本発明は、請求項2記載のインフレータにおいて、前記フィルターは筒状に形成され、前記第1室の内壁に密着させて設置されていることを特徴とする。
請求項4記載の本発明は、請求項1乃至3のいずれかに記載のインフレータにおいて、前記圧縮ガスには、亜酸化窒素ガスが含まれていることを特徴とする。
請求項5記載の本発明は、請求項1乃至4のいずれかに記載のインフレータにおいて、前記エアバッグは、車室の側部において展開可能なカーテンエアバッグであることを特徴とする。
請求項1記載の本発明によれば、エアバッグのファーストインパクトと膨張時間の維持を両立させることができる。
請求項2記載の本発明によれば、第1室のガス発生剤によるガスを急速に噴出させ、第2室の圧縮ガスをゆっくりと噴出させることができる。
請求項3記載の本発明によれば、フィルターの面積を最大にし、ガス発生剤によるガスの通過抵抗を小さくしてファーストインパクトを強くすることができる。
請求項4記載の本発明によれば、亜酸化窒素ガスがフィルターの熱により分解(2N20→2N2+02)され、総ガスモルが分解前の約1.5倍になるので、筐体をコンパクト化することができる。
請求項5記載の本発明によれば、カーテンエアバッグのファーストインパクトと膨張時間の維持を両立させることができる
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。図1は、本発明のインフレータの一実施の形態を示す断面図である。
図1に示すように、本実施形態のインフレータ100は、例えば車室の側部において展開可能なカーテンエアバッグ(図示せず)用のインフレータに適しているものである。その筐体は、一端に半球状の底部1aが形成され他端に開口部1bが形成され、中間部に狭窄部1cが形成された、試験管に似た円筒状の筒状筐体1となっている。
筒状筐体1の狭窄部1cには、開口部1b側から挿入された流量調整部材としてのオリフィス板2が気密に固定されている。オリフィス板2の中央部には、通気抵抗となる調整孔としてのオリフィス2aが形成されている。オリフィス2aの直径は約1mmであり、閉塞部材としての厚さ0.4mm程度の金属薄板2bにより閉塞されている。
筒状筐体1は、オリフィス板2により、第1室1dと第2室1eとに仕切られる。第1室1eの開口部1b寄りには、径方向を向く四つのガス噴出孔1fが形成されている。第1室1eには、全長に亘って多数のガス孔3aが形成された内筒3が挿入されている。内筒3の直径は、筐体1の直径の1/2程度であり、内筒3の一端はオリフィス板2に係止され、他端は筐体1の開口部1bを塞ぐ口金4に係止されている。
第2室1dには、ヘリウムガス、アルゴンガス、窒素ガス、空気、炭酸ガス、亜酸化窒素などの圧縮ガス(200〜300kPa)6が封入され、第1室1eの内筒3の中にはガス発生剤7が封入され、内筒3の外側には、ガス発生剤7の燃焼熱を吸収・蓄熱するとともに、ガス発生剤7の燃え滓を捕捉するフィルター8が挿入されている。
フィルター8は金属製の網目素材により円筒状に形成され、第1室の内壁に密着させて設置されている。口金4には、イニシエーター(点火装置)5が気密に装着されている。圧縮ガス6は、第2室1dに設けられた図示しない注入孔から注入される。
図2は、イニシエーター点火直後の状態を示す断面図であり、図3は、イニシエーター点火略1秒後の状態を示す断面図であり、図4は、カーテンエアバッグの内圧−時間特性を示す図である。次に、これら図2〜図4を参照して、実施の形態のインフレータ100の作用について説明する。車両が衝突したり横転したりすると、図示しないセンサがこれを検知し、イニシエーター5に電気信号が送信され、イニシエーター5が点火する。
イニシエータ5の点火により、図2に示すように、ガス発生剤7に着火し、ガス発生剤7が燃焼して高温高圧のガスが発生する。発生したガスは、内筒3のガス孔3a及び面積の広いフィルター8を、大きな通過抵抗を受けずに通り、筒状筐体1のガス噴出孔1fから噴出する。図4に示すように、イニシエータ5の着火の約40msec後に、ファーストインパクトとして、カーテンエアバッグの内圧を略50kPaに上昇させ膨張、展開させる。
上記の作用と同時に、ガス発生剤7により発生した第1室1eの300kPa以上の膨張圧により、図2に示すように、オリフィス2aを閉塞している金属薄板2bが破断又は除去され、第2室1dに封入された圧縮ガス6がオリフィス2aの流れ抵抗を受けて流速を調整され、図3に示すように、第1室1eにゆっくりと流入する。
第1室1eに流入した圧縮ガス6は、ガス発生剤7の燃え滓で目詰まりして流れ抵抗を増大させたフィルター8の抵抗を受けてさらに減速され、また、ガス発生剤7の燃焼熱を蓄熱したフィルター8の熱を受けて熱膨張しながら、ロールオーバー用のガスとして、カーテンエアバッグ内に流入する。
図4に示すように、カーテンエアバッグは、圧縮ガス6の低速の流入により、内圧を略50kPaから徐々に低下させながら、イニシエータ5の点火から6sec以上の時間、25kPa以上の内圧に維持される(ロールオーバー用)。
圧縮ガス6に、亜酸化窒素ガス(N20)を含ませると、フィルター8の熱により分解(2N20→2N2+02)され、総ガスモルが分解前の約1.5倍になるので、筐体1をコンパクト化することができる。
以上説明したように、本実施の形態のインフレータ100は、ファーストインパクト性能を満足させるためのガス発生剤7によるガス供給と、ロールオーバー性能を満足させるための圧縮ガス6によるガス供給とが、機能として分離されている2段階カーテンエアバッグインフレータとなっていて、各性能に必要なガスを必要な量だけ必要な時間供給することが可能である。その結果、エアバッグへの負荷が軽減される。
また、ファーストインパクト後も長時間に亘り、エアバッグにガスを供給し続けることができるので、エアバッグ縫製部のシール材を無くすこともできる。
1 筒状筐体
1a 底部
1b 開口部
1c 狭窄部
1d 第2室
1e 第1室
1f ガス噴出孔
2 オリフィス板(流量調整部材)
2a オリフィス(調整孔)
2b 金属薄板(閉塞部材)
3 内筒
3a ガス孔
4 口金
5 イニシエーター
6 圧縮ガス
7 ガス発生剤
8 フィルター
1a 底部
1b 開口部
1c 狭窄部
1d 第2室
1e 第1室
1f ガス噴出孔
2 オリフィス板(流量調整部材)
2a オリフィス(調整孔)
2b 金属薄板(閉塞部材)
3 内筒
3a ガス孔
4 口金
5 イニシエーター
6 圧縮ガス
7 ガス発生剤
8 フィルター
Claims (5)
- 車両に装備されたエアバッグにガスを供給して展開させるインフレータにおいて、
ガス噴出口が設けられ、イニシエーターにより着火されてガスを発生するガス発生剤が封入された第1室と、
前記第1の室のガス噴出口とガス発生剤との間に介在し、該ガス発生剤の燃焼熱を吸収するとともに燃え滓を捕捉するフィルターと、
前記第1室と流量調整部材で仕切られ、圧縮ガスが封入された第2室と、
前記流量調整部材の調整孔の閉塞部材であって、前記ガス発生剤の膨張圧により破断又は除去されて前記調整孔を開口する閉塞部材と、
を備えることを特徴とするインフレータ。 - 前記第1、第2室は、筒状筐体内に形成されており、
前記ガス噴出孔は、該筒状筐体の外周部に径方向を向くように形成されていることを特徴とする請求項1に記載のインフレータ。 - 前記フィルターは筒状に形成され、前記第1室の内壁に密着させて設置されていることを特徴とする請求項2に記載のインフレータ。
- 前記圧縮ガスには、亜酸化窒素ガスが含まれていることを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載のインフレータ。
- 前記エアバッグは、車室の側部において展開可能なカーテンエアバッグであることを特徴とする請求項1乃至4のいずれか1項に記載のインフレータ。
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JP2006242539A JP2008062783A (ja) | 2006-09-07 | 2006-09-07 | インフレータ |
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- 2007-07-05 US US11/822,304 patent/US20080061541A1/en not_active Abandoned
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