JP2008213527A - Inflator - Google Patents

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inflator
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Kazutoshi Hayashi
量敏 林
Junichi Asanuma
準一 浅沼
Keisuke Mori
圭介 森
Masao Kino
雅夫 木野
Sunao Yamamoto
直 山本
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Toyoda Gosei Co Ltd
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Toyoda Gosei Co Ltd
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an inflator capable of suppressing a mass flow rate at the initial stage of working, and keeping the mass flow rate equal to or more than a predetermined value for a long time. <P>SOLUTION: An inflator 10 contains a pressurized gas for inflation G supplied to an airbag 1. In working, the inflator 10 breaks a rupture disk 23 for blocking an exhaust port 22 so as to exhaust the pressurized gas G from the exhaust port 22. At a portion of the exhaust port 22, a flow rate adjusting mechanism 33 capable of adjusting the flow rate of the pressurized gas G exhausted from the exhaust port 22 is arranged. The flow rate adjusting mechanism 33 openably and closably blocks a needle 42 capable of breaking the rupture disk 23 by abutting its tip end in the moving side to the rupture disk 23, and the exhaust port 22 opened by the needle 42. Further, the inflator 10 is equipped with a valve body 43 having an outlet 44 capable of supplying the pressurized gas G to an airbag 1 side in blocking the exhaust port 22 as an opening area smaller than the opening area of the exhaust port 22, and a drive mechanism 34 capable of moving the needle 42 and the valve body 43. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、車両等に搭載されるエアバッグ装置に使用されるインフレーターに関し、詳しくは、エアバッグ装置のエアバッグを膨張させる膨張用の加圧ガス(コールドガス)を内部に貯留して、作動時に、その加圧ガスを吐出するストアードタイプのインフレーターに関する。   The present invention relates to an inflator used in an airbag device mounted on a vehicle or the like, and more specifically, operates by storing a pressurized gas (cold gas) for inflating an airbag of the airbag device inside. Sometimes, it relates to a stored type inflator that discharges the pressurized gas.

従来、この種のストアードタイプのインフレーターとしては、エアバッグに供給する膨張用の加圧ガスを内蔵させ、作動時に、吐出口を閉塞していた破裂板を破って、吐出口から加圧ガスを吐出させていた(例えば、特許文献1参照)。このインフレーターでは、通電時に少量の燃焼ガスを発生させるイニシエータ(スクイブあるいはイグナイタ)を、破裂板の近傍に配設させ、作動時、イニシエータを着火させ、発生させた燃料ガスの圧力によって破裂板を破裂させることにより、吐出口を開口させて、加圧ガスを吐出させていた。   Conventionally, as this type of stored type inflator, a pressurized gas for inflation supplied to an airbag is built in, and during operation, the bursting plate that has closed the discharge port is broken, and the pressurized gas is discharged from the discharge port. It was discharged (for example, refer to Patent Document 1). In this inflator, an initiator (squib or igniter) that generates a small amount of combustion gas when energized is placed in the vicinity of the rupture plate. When activated, the initiator is ignited and the rupture plate is ruptured by the pressure of the generated fuel gas. As a result, the discharge port was opened and the pressurized gas was discharged.

また、ストアードタイプではないものの、加圧ガスと燃焼ガスとを併用してエアバッグを膨らませるハイブリッドタイプのインフレーターもあった(例えば、特許文献2,3参照)
特開2002−120687号公報 特表2004−503423号公報 特開2002−120687号公報
There is also a hybrid type inflator that is not a stored type but inflates an airbag by using a pressurized gas and a combustion gas in combination (for example, see Patent Documents 2 and 3).
JP 2002-120687 A JP-T-2004-503423 JP 2002-120687 A

しかし、従来のストアードタイプのインフレーターでは、破裂板を破裂させて吐出口を開口させた当初に、内部に加圧された状態で貯留されていた加圧ガスが、マスフローレートを高くした状態で急激に吐出され、その後、インフレーター内の加圧ガスの流出により、マスフローレートを急激に低下させる状態で、吐出されていた。   However, in the conventional stored type inflator, when the bursting plate is ruptured and the discharge port is opened, the pressurized gas stored in the pressurized state suddenly increases the mass flow rate. Then, it was discharged in a state where the mass flow rate was rapidly reduced by the outflow of the pressurized gas in the inflator.

そのため、インフレーターからの加圧ガスを供給されて膨らむエアバッグは、急激に内圧を上昇させて膨張を完了させ、その後、インフレーターから供給される加圧ガスのマスフローレートの低下に伴って、内圧を急激に低下させていた。すなわち、従来のストアードタイプのインフレーターでは、作動直後のエアバッグの内圧抑制のためのマスフローレートの抑制と、エアバッグの所定値以上の内圧を維持する時間を長くするためのマスフローレートの低下抑制と、に課題があった。   Therefore, an airbag that is inflated by being supplied with pressurized gas from an inflator suddenly raises the internal pressure to complete the inflation, and then reduces the internal pressure as the mass flow rate of the pressurized gas supplied from the inflator decreases. It was decreasing rapidly. That is, in the conventional stored type inflator, the suppression of the mass flow rate for suppressing the internal pressure of the airbag immediately after the operation, and the suppression of the decrease in the mass flow rate for extending the time for maintaining the internal pressure of the airbag over a predetermined value, There was a problem.

また、特許文献2,3に記載のハイブリッドタイプのインフレーターは、吐出口の開口面積を大きくしたりあるいは小さくできる状態で、エアバッグへの膨張用のガスのマスフローレートを調整していた。しかし、これらのインフレーターでは、燃焼ガスを利用し、かつ、吐出口を開口させるための破裂板の破裂を、イニシエータを利用しているため、インフレーターの作動当初のマスフローレートは、吐出口の開口面積を小さく制御していても、急激に高くなることが避けられず、作動当初のマスフローレートを抑制する点に、改善の余地があった。   Moreover, the hybrid type inflator described in Patent Documents 2 and 3 adjusts the mass flow rate of the gas for inflation into the airbag in a state where the opening area of the discharge port can be increased or decreased. However, in these inflators, the combustion gas is used and the initiator is used to rupture the rupturable plate for opening the discharge port. Therefore, the initial mass flow rate of the inflator is the opening area of the discharge port. Even if it is controlled to be small, there is a room for improvement in that the mass flow rate at the beginning of operation is suppressed because it suddenly increases.

本発明は、上述の課題を解決するものであり、作動当初のマスフローレートを抑制でき、かつ、所定値以上のマスフローレートを長く維持可能なインフレーターを提供することを目的とする。   The present invention solves the above-described problems, and an object of the present invention is to provide an inflator that can suppress a mass flow rate at the beginning of operation and can maintain a mass flow rate equal to or higher than a predetermined value for a long time.

本発明に係るインフレーターは、エアバッグに供給する膨張用の加圧ガスを内蔵させ、作動時に、吐出口を閉塞していた破裂板を破って、吐出口から加圧ガスを吐出させるインフレーターであって、
吐出口の部位に、吐出口から吐出される加圧ガスの流量を調整可能な流量調整機構が、配設され、
流量調整機構が、
移動側の先端を破裂板に当てて、破裂板を破り可能なニードルと、
ニードルによって開口された吐出口を開閉可能に閉塞し、かつ、吐出口の開口面積より小さい開口面積として、吐出口の閉塞時に、加圧ガスをエアバッグ側へ供給可能な流出口を備えた弁体と、
ニードルと弁体とを移動させる駆動機構と、
を備えて構成されていることを特徴とする。
An inflator according to the present invention is an inflator that incorporates pressurized inflation gas to be supplied to an airbag, breaks a rupturable plate that has closed the discharge port, and discharges pressurized gas from the discharge port during operation. And
A flow rate adjusting mechanism capable of adjusting the flow rate of the pressurized gas discharged from the discharge port is disposed at the site of the discharge port,
The flow adjustment mechanism
Apply the tip of the moving side to the rupturable plate, a needle that can break the rupturable plate,
A valve provided with an outlet that closes the discharge port opened by the needle so that it can be opened and closed, and has an opening area smaller than the opening area of the discharge port, and can supply pressurized gas to the airbag side when the discharge port is closed Body,
A drive mechanism for moving the needle and the valve body;
It is characterized by comprising.

本発明に係るインフレーターでは、作動時、駆動機構がニードルと弁体とを移動させることから、ニードルが破裂板に当たって破裂板を破り、と同時に、弁体が吐出口を閉塞する。そのため、弁体の流出口を経て、加圧ガスがエアバッグ側に流出する。その際、流出口は、破裂板が破れて開口する吐出口の開口面積より、小さい開口面積としているため、吐出口の全開開口時より少ないマスフローレートとして、加圧ガスがインフレーターから流出する。その後、マスフローレートが低下し始めてきたタイミングに応じて、駆動機構が、弁体を移動させて、吐出口を開口させれば、流出口より開口面積の広い吐出口が開口することから、内蔵された加圧ガスが吐出し易くなり、マスフローレートの低下を抑制して、加圧ガスがインフレーターから吐出されることとなる。   In the inflator according to the present invention, during operation, the drive mechanism moves the needle and the valve body, so that the needle hits the rupturable plate and breaks the rupturable plate, and at the same time, the valve body closes the discharge port. Therefore, the pressurized gas flows out to the airbag side through the outlet of the valve body. At that time, since the outlet has an opening area smaller than the opening area of the discharge port opened by breaking the rupturable plate, the pressurized gas flows out from the inflator as a smaller mass flow rate than when the discharge port is fully opened. After that, if the drive mechanism moves the valve body and opens the discharge port according to the timing when the mass flow rate starts to decrease, the discharge port with a larger opening area than the outflow port opens. Thus, the pressurized gas is easy to be discharged, the decrease in the mass flow rate is suppressed, and the pressurized gas is discharged from the inflator.

したがって、本発明に係るインフレーターでは、作動当初のマスフローレートを抑制でき、かつ、所定値以上のマスフローレートを長く維持することができる。そして、本発明に係るインフレーターによって膨張するエアバッグは、インフレーターの作動当初の急激な内圧上昇を抑制できて、破損を防止できるとともに、膨張途中で運転者や乗員等の拘束予定者を拘束することとなっても、拘束予定者に与える反力を抑えてクッション性よく拘束できる。また、本発明に係るインフレーターによって膨張するエアバッグは、膨張完了後の内圧低下を抑制できて、拘束予定者が遅れて進入してきても、所定の内圧を確保して、クッション性よく拘束できることとなる。   Therefore, in the inflator according to the present invention, the initial mass flow rate can be suppressed, and a mass flow rate equal to or higher than a predetermined value can be maintained for a long time. The airbag inflated by the inflator according to the present invention can suppress a sudden increase in internal pressure at the beginning of the operation of the inflator, can prevent damage, and restrains a driver or an occupant such as a driver during the inflation. Even if it becomes, it can restrain with a sufficient cushioning property, suppressing the reaction force given to the prospective restraint person. In addition, the airbag inflated by the inflator according to the present invention can suppress a decrease in internal pressure after completion of inflation, and can secure a predetermined internal pressure and restrain it with good cushioning properties even if a person scheduled to be restrained enters later. Become.

そして、ニードルと弁体とは、一体的に形成して、吐出口の開口面に直交する方向に沿って移動可能に、駆動機構に保持させることが望ましい。このような構成では、駆動機構が、ニードルと弁体とを一体とした一部品を駆動するだけでよく、簡便に構成できる。   The needle and the valve body are preferably formed integrally and held by the drive mechanism so as to be movable along a direction orthogonal to the opening surface of the discharge port. In such a configuration, the drive mechanism only needs to drive one component in which the needle and the valve body are integrated, and the configuration can be simplified.

この場合、吐出口を設けて加圧ガスを内蔵させたタンク室を備えてインフレーターが構成されていれば、流量調整機構は、タンク室の内側に配設するよりも、タンク室の外側に配設することが望ましい。すなわち、流量調整機構がタンク室の外側に配設されていれば、流量調整機構における駆動機構の駆動信号を入力する信号線等の配設を、タンク室の内外に貫通させることなく、タンク室の外側だけで容易に行える。   In this case, if the inflator is configured by providing a tank chamber with a discharge port and containing pressurized gas, the flow rate adjusting mechanism is arranged outside the tank chamber rather than being arranged inside the tank chamber. It is desirable to install. That is, if the flow rate adjusting mechanism is provided outside the tank chamber, the tank chamber can be provided without penetrating the signal line and the like for inputting the drive signal of the drive mechanism in the flow rate adjusting mechanism into and out of the tank chamber. It can be easily done only outside.

また、駆動機構は、電磁ソレノイドから構成すれば、マイクロガスジェネレータ等の火薬を使用する場合に比べ、管理を含めて、簡便に構成することができる。なお、電磁ソレノイドを駆動機構に利用する場合には、マイクロガスジェネレータに比べて、ニードルや弁体を迅速に駆動させる点で劣るものの、車両の実際の衝突の前段階における車両の衝突を回避できないと判断した時点から、すなわち、衝突予知時(衝突予測時)から作動させるように、構成すれば、実際の衝突時からエアバッグを膨らませる従来のエアバッグ装置に比べて、エアバッグを緩やかに膨張させることができて、膨張途中のエアバッグに拘束予定者が当たっても、エアバッグにより、その拘束予定者を反力を抑えて好適に受け止めることができる。   In addition, if the drive mechanism is configured from an electromagnetic solenoid, it can be easily configured including management as compared with the case where explosives such as a micro gas generator are used. When an electromagnetic solenoid is used as a drive mechanism, it is inferior in that the needle and the valve body are driven quickly compared to a micro gas generator, but it is not possible to avoid a vehicle collision before the actual vehicle collision. If it is configured to be operated from the time when it is determined, that is, from the time of collision prediction (collision prediction), the airbag is loosened compared to the conventional airbag device that inflates the airbag from the time of the actual collision. Even if the person who is scheduled to hit the airbag in the middle of inflation can be inflated, the person who is scheduled to restrain can be suitably received by the airbag while suppressing the reaction force.

そして、吐出口を設けて加圧ガスを内蔵させたタンク室を備えてインフレーターを構成する場合、タンク室内には、タンク室内の圧力を上昇させて破裂板を破り可能なイニシエータを、配設させておいてもよい。このような構成では、インフレーターの通常の作動を、既述したように、車両の実際の衝突の前段階における車両の衝突を回避できないと判断した衝突予知時から作動させるように、構成していた場合に、好適に使用できる。なぜなら、車両の衝突を予知することなしに、突然に、実際の車両の衝突がある場合、イニシエータを作動させて、インフレーターの作動当初から、開口を全開させた吐出口から、加圧ガスを吐出させることができて、迅速にエアバッグを膨張させることができ、膨張を完了させたエアバッグにより、拘束予定者を好適に受け止めることができるからである。   When an inflator is configured by providing a tank chamber with a discharge port and containing pressurized gas, an initiator capable of increasing the pressure in the tank chamber to break the rupturable plate is disposed in the tank chamber. You may keep it. In such a configuration, as described above, the normal operation of the inflator was configured to operate from the time of collision prediction when it was determined that the vehicle collision in the previous stage of the actual vehicle collision could not be avoided. In some cases, it can be suitably used. Because, without predicting the collision of the vehicle, if there is a sudden collision of the actual vehicle, the initiator is activated, and the pressurized gas is discharged from the discharge port with the opening fully opened from the beginning of the operation of the inflator. This is because the airbag can be quickly inflated, and the person who is scheduled to restrain can be suitably received by the airbag that has been inflated.

以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて説明すると、第1実施形態のインフレーター10は、図1〜3に示すように、円柱状の本体11の周囲を、略円筒状のアウタケース31が覆って構成されている。アウタケース31における本体11の吐出口22から離れた端部側には、図示しないクランプを利用して、エアバッグ1の筒状のガス流入口部2が接続されている。なお、このエアバッグ1は、実施形態の場合、車両の窓を覆う頭部保護エアバッグ装置に使用されるものである。   Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. As shown in FIGS. 1 to 3, the inflator 10 of the first embodiment has a substantially cylindrical outer case 31 around a columnar body 11. Is configured to cover. A cylindrical gas inlet 2 of the airbag 1 is connected to an end of the outer case 31 away from the discharge port 22 of the main body 11 using a clamp (not shown). In the case of the embodiment, the airbag 1 is used in a head protection airbag device that covers a window of a vehicle.

アウタケース31は、金属パイプから形成されて、本体11における吐出口22側の端部のフランジ部29と他端側のフランジ部16との外周面相互に、塑性変形させるようにかしめて結合されて、吐出口22から吐出された加圧ガスGを、開口27、本体11の周壁部13とアウタケース31の内周面との間の円筒状のスペースS、及び、連通孔17を経て、エアバッグ1に流入させるように、配設されている。   The outer case 31 is formed of a metal pipe, and is joined by caulking the outer peripheral surfaces of the flange portion 29 on the discharge port 22 side of the main body 11 and the flange portion 16 on the other end side so as to be plastically deformed. The pressurized gas G discharged from the discharge port 22 passes through the opening 27, the cylindrical space S between the peripheral wall portion 13 of the main body 11 and the inner peripheral surface of the outer case 31, and the communication hole 17. It is arranged so as to flow into the airbag 1.

本体11は、窒素ガス等の不活性ガスからなる加圧ガス(コールドガス)Gを内蔵させたタンク室12と、タンク室12の外側における吐出口22の近傍に配設された流量調整機構33と、を備えて構成されている。タンク室12は、金属パイプからなる円筒状の周壁部13と、周壁部13における吐出口22から離れたエアバッグ1側となる一方の端部を塞ぐ底壁部14と、周壁部13における吐出口22側の端部を塞ぐように配設される吐出側壁部20と、を備えて構成されている。底壁部14と吐出側壁部20とは、金属製のブロックからプレス加工や切削加工等を利用して形成され、周壁部13に対して溶接されて結合されている。   The main body 11 includes a tank chamber 12 containing a pressurized gas (cold gas) G made of an inert gas such as nitrogen gas, and a flow rate adjusting mechanism 33 disposed near the discharge port 22 outside the tank chamber 12. And is configured. The tank chamber 12 includes a cylindrical peripheral wall portion 13 made of a metal pipe, a bottom wall portion 14 that closes one end of the peripheral wall portion 13 on the side of the airbag 1 away from the discharge port 22, and a discharge at the peripheral wall portion 13. And a discharge side wall portion 20 disposed so as to close the end portion on the outlet 22 side. The bottom wall portion 14 and the discharge side wall portion 20 are formed from a metal block using a press process, a cutting process, or the like, and are welded and joined to the peripheral wall portion 13.

吐出側壁部20は、円形に開口する吐出口22を中央に備えた円板状の閉塞壁部21を備えるとともに、閉塞壁部21の外周縁から、タンク室12外のエアバッグ1から離れるように延びる円筒状の連通壁部26を備え、さらに、連通壁部26の先端から本体11の軸直交方向に鍔状に延びるフランジ部29を備えて構成されている。閉塞壁部21と連通壁部26とに囲まれる部位は、流量調整機構33を収納する収容部25を構成している。そして、タンク室12の内側における閉塞壁部21の吐出口22の周縁には、破裂板23が固着されて、吐出口22を閉塞している。この破裂板23は、ニードル42がタンク室12内に進入するように移動してきた際とイニシエータ18の作動時における燃焼ガスの発生によるタンク室12内の内圧上昇時には、破れるように構成され、それ以外には、タンク室12内に貯留させた加圧ガスGを吐出させないように、吐出口22を閉塞している。また、円筒状の連通壁部26には、内外に貫通する複数の開口27が形成されている。   The discharge side wall portion 20 includes a disk-shaped blocking wall portion 21 having a discharge port 22 that opens in a circular shape at the center, and is separated from the airbag 1 outside the tank chamber 12 from the outer peripheral edge of the blocking wall portion 21. And a flange portion 29 extending in a hook shape in the direction orthogonal to the axis of the main body 11 from the tip of the communication wall portion 26. A portion surrounded by the blocking wall portion 21 and the communication wall portion 26 constitutes a housing portion 25 that houses the flow rate adjusting mechanism 33. A rupturable plate 23 is fixed to the periphery of the discharge port 22 of the blocking wall 21 inside the tank chamber 12 to close the discharge port 22. The rupturable plate 23 is configured to be broken when the needle 42 moves so as to enter the tank chamber 12 and when the internal pressure rises in the tank chamber 12 due to generation of combustion gas when the initiator 18 is activated. In addition to this, the discharge port 22 is closed so that the pressurized gas G stored in the tank chamber 12 is not discharged. In addition, a plurality of openings 27 penetrating inward and outward are formed in the cylindrical communication wall portion 26.

底壁部14は、タンク室12の内部側に、イニシエータ18を配設させる収納部15が配設され、また、本体11の軸直交方向に延びる鍔状のフランジ部16を突設させている。フランジ部16には、本体11の軸方向に沿って貫通する複数の連通孔17が開口されている。イニシエータ18は、通電時に少量の燃焼ガスを発生させて、タンク室12内の内圧を上昇させることにより、破裂板23を破裂させるように配設されている。   The bottom wall portion 14 is provided with a storage portion 15 in which an initiator 18 is disposed on the inner side of the tank chamber 12, and a flange-like flange portion 16 that extends in the direction perpendicular to the axis of the main body 11 is projected. . A plurality of communication holes 17 penetrating along the axial direction of the main body 11 are opened in the flange portion 16. The initiator 18 is arranged to rupture the rupturable plate 23 by generating a small amount of combustion gas when energized and increasing the internal pressure in the tank chamber 12.

流量調整機構33は、吐出口22から吐出される加圧ガスGの流量を調整するものであり、ニードル42と弁体43とを一体化させた作動片41と、作動片41を駆動させる駆動機構34と、を備えて構成されている。駆動機構34は、コイル36、固定鉄心37、及び、可動鉄心38を備えて、コイル36への通電時に、可動鉄心38をエアバッグ1側に位置した固定鉄心37に吸着させるように移動させる電磁ソレノイド35から構成されている。なお、符号39の部材は、電磁ソレノイド35への通電停止時に、ニードル42や弁体43とともに、可動鉄心38を作動前の位置に復帰させるためのばねである。   The flow rate adjusting mechanism 33 adjusts the flow rate of the pressurized gas G discharged from the discharge port 22, and an operating piece 41 in which the needle 42 and the valve body 43 are integrated, and a drive for driving the operating piece 41. And a mechanism 34. The drive mechanism 34 includes a coil 36, a fixed iron core 37, and a movable iron core 38. When the coil 36 is energized, the drive mechanism 34 moves so that the movable iron core 38 is attracted to the fixed iron core 37 located on the airbag 1 side. A solenoid 35 is used. A member 39 is a spring for returning the movable iron core 38 to the position before the operation together with the needle 42 and the valve body 43 when the energization to the electromagnetic solenoid 35 is stopped.

作動片41は、可動鉄心38に保持されており、吐出口22の開口面に直交する方向に沿って移動することとなる。この作動片41は、円板状の弁体43と、弁体43の中央から棒状に吐出口22側へ突出するニードル42と、を備えて構成されている。円板状の弁体43は、吐出口22の内径寸法より大きな外径寸法として、電磁ソレノイド35の作動時、閉塞壁部21のタンク室12の外側における吐出口22の周縁に当接して、吐出口22を閉塞可能とし、さらに、吐出口22の閉塞時に、タンク室12内の加圧ガスGを収容部25内に流入させる複数の流出口44を備えて構成されている。そして、複数の流出口44の合計の開口面積は、吐出口22の開口面積より小さくしている。ニードル42は、電磁ソレノイド35の作動時、破裂板23に当たり、さらに、破裂板23を破ってタンク室12内に進入するように配設されている。   The operating piece 41 is held by the movable iron core 38 and moves along a direction orthogonal to the opening surface of the discharge port 22. The operation piece 41 includes a disc-shaped valve body 43 and a needle 42 that protrudes from the center of the valve body 43 in a rod shape toward the discharge port 22. The disc-shaped valve body 43 has an outer diameter dimension larger than the inner diameter dimension of the discharge port 22 and abuts the periphery of the discharge port 22 outside the tank chamber 12 of the blocking wall portion 21 when the electromagnetic solenoid 35 is operated. The discharge port 22 can be closed, and is further provided with a plurality of outlets 44 through which the pressurized gas G in the tank chamber 12 flows into the housing portion 25 when the discharge port 22 is closed. The total opening area of the plurality of outlets 44 is smaller than the opening area of the discharge port 22. The needle 42 hits the rupturable plate 23 when the electromagnetic solenoid 35 is operated, and is further disposed so as to break the rupturable plate 23 and enter the tank chamber 12.

このインフレーター10は、図示しない制御装置がその作動を制御することとなり、その制御は、車両の側面衝突が回避できないと予知された際に、駆動機構34の電磁ソレノイド35に通電され、その後、200〜300ms後のマスフローレートの低下が急激となる際に、通電が停止されるように、制御される。すなわち、図示しない制御装置は、車両の衝突が回避できないと予知された際に、所定の衝突予知センサの信号を入力させて、電磁ソレノイド35を作動させ、所定時間経過後に、電磁ソレノイド35への通電を解除する。なお、電磁ソレノイド35の通電後の通電停止時までの時間は、インフレーター10の作動後におけるマスフローレートの低下が急激となるタイミングをタンク試験等で測定し、そのタイミングに応じて設定する。   The inflator 10 is controlled by a control device (not shown). The control is energized to the electromagnetic solenoid 35 of the drive mechanism 34 when it is predicted that a side collision of the vehicle cannot be avoided. Control is performed such that energization is stopped when the mass flow rate decreases rapidly after ˜300 ms. That is, when it is predicted that a vehicle collision cannot be avoided, a control device (not shown) inputs a signal of a predetermined collision prediction sensor to operate the electromagnetic solenoid 35, and after a predetermined time has passed, Turn off the power. Note that the time from when the electromagnetic solenoid 35 is energized to when the energization is stopped is determined by measuring the timing at which the mass flow rate rapidly decreases after the operation of the inflator 10 by a tank test or the like, and setting it according to the timing.

また、図示しない制御装置は、車両の実際の衝突を検知可能な衝突検知センサの信号も入力させるように構成されており、制御装置が、衝突予知センサの信号を入力させずに、衝突検知センサからの信号に基いて、突然に車両の実際の衝突を検知した際には、電磁ソレノイド35に通電することなく、イニシエータ18を作動させるように通電する。   Further, the control device (not shown) is configured to input a signal from a collision detection sensor that can detect an actual vehicle collision, and the control device does not input a signal from the collision prediction sensor. When the actual collision of the vehicle is suddenly detected based on the signal from the, the energization is performed so that the initiator 18 is operated without energizing the electromagnetic solenoid 35.

そして、この第1実施形態のインフレーター10では、通常作動時、図3のA,Bに示すように、駆動機構34の電磁ソレノイド35が、可動鉄心38を移動させて、ニードル42と弁体43とを一体化させた作動片41を移動させる。すると、ニードル42が破裂板23に当たって破裂板23を破り、と同時に、弁体43が吐出口22を閉塞する。そのため、加圧ガスGが、弁体43の流出口44を経て収容部25内に流入し、収容部25から開口27を経て本体11とアウタケース31との間のスペースSに流入し(図2参照)、さらに、連通孔17を経て、エアバッグ1側に流出する。その際、流出口44は、破裂板23が破れて開口する吐出口22の開口面積より、小さい開口面積としているため、吐出口22の全開開口時より少ないマスフローレートとして、加圧ガスGがインフレーター10からエアバッグ1側へ流出する(図4の実線参照)。その後、マスフローレートが低下し始めてきたタイミングに応じて、駆動機構34の電磁ソレノイド35への通電を停止させれば、図3のB,Cに示すように、弁体43が吐出口22から離れて吐出口22を開口させて、流出口44より開口面積の広い吐出口22が開口することから、内蔵された加圧ガスGが吐出し易くなり、マスフローレートの低下を抑制して、加圧ガスGがインフレーター10から吐出されることとなる。   In the inflator 10 of the first embodiment, during normal operation, as shown in FIGS. 3A and 3B, the electromagnetic solenoid 35 of the drive mechanism 34 moves the movable iron core 38 so that the needle 42 and the valve body 43 are moved. Are moved together. Then, the needle 42 hits the rupturable plate 23 and breaks the rupturable plate 23, and at the same time, the valve body 43 closes the discharge port 22. Therefore, the pressurized gas G flows into the accommodating portion 25 through the outlet 44 of the valve body 43, and flows into the space S between the main body 11 and the outer case 31 through the opening 27 from the accommodating portion 25 (see FIG. 2), and further flows out through the communication hole 17 to the airbag 1 side. In that case, since the outflow port 44 has an opening area smaller than the opening area of the discharge port 22 that is opened when the rupturable plate 23 is broken, the pressurized gas G is used as an inflator as a smaller mass flow rate than when the discharge port 22 is fully opened. 10 flows out to the airbag 1 side (see the solid line in FIG. 4). Thereafter, if the energization to the electromagnetic solenoid 35 of the drive mechanism 34 is stopped in accordance with the timing when the mass flow rate starts to decrease, the valve element 43 moves away from the discharge port 22 as shown in FIGS. Since the discharge port 22 is opened and the discharge port 22 having a wider opening area than the outflow port 44 is opened, the built-in pressurized gas G can be easily discharged, and the decrease in the mass flow rate is suppressed. The gas G is discharged from the inflator 10.

したがって、第1実施形態のインフレーター10では、作動当初のマスフローレートを抑制でき、かつ、所定値以上のマスフローレートを長く維持することができる。そして、第1実施形態のインフレーター10によって膨張するエアバッグ1は、インフレーター10の作動当初の急激な内圧上昇を抑制できて、破損を防止できるとともに、膨張途中で運転者や乗員等の拘束予定者を拘束することとなっても、拘束予定者に与える反力を抑えてクッション性よく拘束できる。また、第1実施形態のインフレーター10によって膨張するエアバッグ1は、膨張完了後の内圧低下を抑制できて、車両がロールオーバするように転回して拘束予定者が遅れてエアバッグ1に進入してきても、所定の内圧を確保して、クッション性よく拘束できることとなる。   Therefore, in the inflator 10 of 1st Embodiment, the mass flow rate at the time of an operation | movement can be suppressed, and the mass flow rate beyond a predetermined value can be maintained long. The airbag 1 inflated by the inflator 10 according to the first embodiment can suppress a sudden increase in internal pressure at the beginning of the operation of the inflator 10, can prevent damage, and can be restrained by a driver, an occupant, or the like during the inflation. Even if it is restrained, it is possible to restrain the reaction force applied to the person scheduled to be restrained with good cushioning properties. Further, the airbag 1 inflated by the inflator 10 of the first embodiment can suppress a decrease in internal pressure after completion of inflation, and the vehicle 1 rolls over so that the vehicle rolls over and the person who is scheduled to restrain enters the airbag 1 with a delay. However, a predetermined internal pressure can be ensured and restrained with good cushioning properties.

なお、図4に示す二点鎖線は、従来のストアードタイプのインフレーターのマススローレートを示すグラフ図であり、さらに、そのインフレーターの作動タイミングは、車両の衝突検知時に作動させている。このグラフ図から解かるように、第1実施形態のインフレーター10では、作動当初のマスフローレートを抑制できて、かつ、作動後のマスフローレートを平均化することができ、車両の衝突予知時から作動させて、エアバッグ1を急激な内圧の上昇を抑えて膨張させ、かつ、エアバッグ1の所定以上の内圧値を維持できる時間を長くしたいエアバッグ装置に、好適に使用できる。   4 is a graph showing a mass throw rate of a conventional stored type inflator, and the operation timing of the inflator is activated when a vehicle collision is detected. As can be seen from this graph, in the inflator 10 of the first embodiment, the mass flow rate at the beginning of operation can be suppressed, and the mass flow rate after the operation can be averaged, and the operation is performed from the time of vehicle collision prediction. Thus, the airbag 1 can be suitably used for an airbag device that is inflated while suppressing a sudden increase in internal pressure, and wants to extend the time during which the internal pressure value of the airbag 1 can be maintained at a predetermined level or higher.

そして、実施形態の場合、ニードル42と弁体43とが、一体的に形成された作動片41から構成されて、吐出口22の開口面に直交する方向に沿って移動可能に、駆動機構34を構成する電磁ソレノイド35の可動鉄心38に保持されている。そのため、このような構成では、駆動機構34が、ニードル42と弁体43とを一体とした一部品の作動片41を駆動するだけでよく、簡便に構成できる。   In the case of the embodiment, the needle 42 and the valve body 43 are configured by an integrally formed operating piece 41 and are movable along a direction orthogonal to the opening surface of the discharge port 22. Is held by a movable iron core 38 of an electromagnetic solenoid 35 constituting the. Therefore, in such a configuration, the drive mechanism 34 need only drive the one-piece operation piece 41 in which the needle 42 and the valve body 43 are integrated, and can be simply configured.

さらに、第1実施形態では、吐出口22を設けて加圧ガスGを内蔵させたタンク室12を備えてインフレーター10が構成されて、流量調整機構33が、タンク室12の外側に配設されている。そのため、流量調整機構33をタンク室12の内側に配設する場合に比べて、流量調整機構33における駆動機構34の駆動信号を入力する信号線等の配設を、タンク室12の内外に貫通させることなく、タンク室12の外側だけで容易に行える。勿論、この点を考慮しなければ、流量調整機構33は、タンク室12の内側に配設してもよい。   Furthermore, in the first embodiment, the inflator 10 is configured by including the tank chamber 12 provided with the discharge port 22 and containing the pressurized gas G, and the flow rate adjusting mechanism 33 is disposed outside the tank chamber 12. ing. Therefore, compared with the case where the flow rate adjusting mechanism 33 is provided inside the tank chamber 12, the signal line for inputting the drive signal of the drive mechanism 34 in the flow rate adjusting mechanism 33 is penetrated inside and outside the tank chamber 12. This can be easily performed only outside the tank chamber 12. Of course, if this point is not taken into consideration, the flow rate adjusting mechanism 33 may be disposed inside the tank chamber 12.

さらにまた、第1実施形態では、駆動機構34を電磁ソレノイド35から構成しており、マイクロガスジェネレータ等の火薬を使用する場合に比べ、管理を含めて、簡便に構成することができる。なお、電磁ソレノイド35を駆動機構34に利用する場合には、マイクロガスジェネレータに比べて、ニードル42や弁体43を迅速に駆動させる点で劣るものの、実施形態のように、車両の実際の衝突の前段階における車両の衝突を回避できないと判断した時点から、すなわち、衝突予知時から作動させるように、構成すれば、実際の衝突時からエアバッグを膨らませる従来のエアバッグ装置に比べて、エアバッグ1を緩やかに膨張させることができて、膨張途中のエアバッグ1に拘束予定者が当たっても、エアバッグ1により、その拘束予定者を反力を抑えて好適に受け止めることができる。   Furthermore, in the first embodiment, the drive mechanism 34 is configured by an electromagnetic solenoid 35, and can be easily configured including management as compared with the case where explosives such as a micro gas generator are used. When the electromagnetic solenoid 35 is used for the drive mechanism 34, it is inferior to the micro gas generator in that the needle 42 and the valve body 43 are driven quickly, but the actual collision of the vehicle as in the embodiment. Compared to the conventional airbag device that inflates the airbag from the time of the actual collision, if it is configured to operate from the time when it is determined that the collision of the vehicle in the previous stage cannot be avoided, that is, from the time of the collision prediction, The airbag 1 can be gently inflated, and even if a person who is to be restrained hits the airbag 1 in the middle of inflation, the airbag 1 can be suitably received by suppressing the reaction force.

そしてさらに、第1実施形態のインフレーター10では、吐出口22を設けて加圧ガスGを内蔵させたタンク室12を備えて構成され、タンク室12内に、タンク室12内の圧力を上昇させて破裂板23を破り可能なイニシエータ18が配設されている。そのため、インフレーター10の通常の作動を、既述したように、車両の実際の衝突の前段階における車両の衝突を回避できないと判断した衝突予知時から作動させるように、構成していた場合に、好適に使用できる。なぜなら、車両の衝突を予知することなしに、実際の車両の衝突がある場合、図5に示すように、イニシエータ18を作動させれば、破裂板23を破裂させて吐出口22を開口させることができる。そのため、インフレーター10の作動当初から、開口を全開させた吐出口22から加圧ガスGを吐出させることができて、迅速にエアバッグ1を膨張させることができ、膨張を完了させたエアバッグ1により、拘束予定者を好適に受け止めることができるからである。   Further, the inflator 10 of the first embodiment is configured to include a tank chamber 12 provided with a discharge port 22 and containing a pressurized gas G, and the pressure in the tank chamber 12 is increased in the tank chamber 12. An initiator 18 that can break the rupturable plate 23 is disposed. Therefore, when the normal operation of the inflator 10 is configured to be operated from the time of the collision prediction determined that the vehicle collision in the previous stage of the actual vehicle collision cannot be avoided, as described above, It can be used suitably. This is because, when an actual vehicle collision occurs without predicting a vehicle collision, as shown in FIG. 5, when the initiator 18 is operated, the rupturable plate 23 is ruptured and the discharge port 22 is opened. Can do. Therefore, from the beginning of the operation of the inflator 10, the pressurized gas G can be discharged from the discharge port 22 whose opening is fully opened, the airbag 1 can be quickly inflated, and the airbag 1 that has been completely inflated. This is because the person who is scheduled to restrain can be suitably received.

なお、図6に示す第2実施形態のインフレーター10Aのように、イニシエータを設けずに構成してもよい。このように構成する場合には、制御装置からの作動信号を入力する信号線を、タンク室12外の流量調整機構33に結線させるだけで済み、車両搭載時等の信号線の取り回しが容易となり、また、インフレーター10Aの搭載スペースを小さくすることが可能となる。ちなみに、このように、円柱状の本体11の周囲を覆って、本体11の両端に配置させた底壁部14と吐出側壁部20とのフランジ部16,29に、円筒状のアウタケース31を結合させて、信号線の配置エリアを、エアバッグ1への膨張用のガスの供給側と反対側にする構成として、インフレーターの信号線の取り回しの容易化と搭載スペースの低減化を図れる構成とする場合には、図7に示すように、破裂板23をイニシエータ18Aで破裂させる従来タイプのストアードタイプのインフレーター9にも適用できる。   In addition, like the inflator 10A of 2nd Embodiment shown in FIG. 6, you may comprise without providing an initiator. In such a configuration, it is only necessary to connect the signal line for inputting the operation signal from the control device to the flow rate adjusting mechanism 33 outside the tank chamber 12, and the signal line can be easily routed when the vehicle is mounted. In addition, the mounting space for the inflator 10A can be reduced. Incidentally, the cylindrical outer case 31 is provided on the flange portions 16 and 29 of the bottom wall portion 14 and the discharge side wall portion 20 that are disposed at both ends of the main body 11 so as to cover the periphery of the columnar main body 11 in this way. As a configuration in which the arrangement area of the signal line is opposite to the supply side of the gas for inflating the airbag 1, the configuration in which the signal line of the inflator can be easily handled and the mounting space can be reduced In this case, as shown in FIG. 7, the invention can also be applied to a conventional stored inflator 9 in which the rupturable plate 23 is ruptured by the initiator 18A.

本発明の第1実施形態のインフレーターを示す概略縦断面図である。It is a schematic longitudinal cross-sectional view which shows the inflator of 1st Embodiment of this invention. 第1実施形態のインフレーターの概略拡大部分縦断面図である。It is a general | schematic expanded partial longitudinal cross-sectional view of the inflator of 1st Embodiment. 第1実施形態のインフレーターの通常作動時を順に説明する概略部分断面図である。It is a general | schematic fragmentary sectional view explaining in order the normal operation | movement time of the inflator of 1st Embodiment. 第1実施形態のインフレーターの通常作動時におけるマスフローレートを示すグラフ図である。It is a graph which shows the mass flow rate at the time of the normal operation | movement of the inflator of 1st Embodiment. 第1実施形態のインフレーターにおけるイニシエータの作動時を示す概略部分縦断面図である。It is a general | schematic fragmentary longitudinal cross-section which shows the time of the action | operation of the initiator in the inflator of 1st Embodiment. 第2実施形態のインフレーターを示す概略拡大部分縦断面図である。It is a general | schematic expanded partial longitudinal cross-sectional view which shows the inflator of 2nd Embodiment. 第2実施形態の変形例を示す概略拡大部分縦断面図である。It is a general | schematic expanded partial longitudinal cross-sectional view which shows the modification of 2nd Embodiment.

符号の説明Explanation of symbols

1…エアバッグ、
10,10A…インフレーター、
12…タンク室、
22…吐出口、
23…破裂板、
33…流量調整機構、
34…駆動機構、
35…電磁ソレノイド、
42…ニードル、
43…弁体、
44…流出口、
G…加圧ガス。
1 ... Airbag,
10, 10A ... Inflator,
12 ... Tank room,
22: Discharge port,
23 ... Rupture disc,
33 ... Flow rate adjusting mechanism,
34 ... Drive mechanism,
35 ... electromagnetic solenoid,
42 ... Needle,
43… Valve,
44 ... Outlet,
G: Pressurized gas.

Claims (5)

エアバッグに供給する膨張用の加圧ガスを内蔵させ、作動時に、吐出口を閉塞していた破裂板を破って、前記吐出口から前記加圧ガスを吐出させるインフレーターであって、
前記吐出口の部位に、前記吐出口から吐出される前記加圧ガスの流量を調整可能な流量調整機構が、配設され、
前記流量調整機構が、
移動側の先端を前記破裂板に当てて、前記破裂板を破り可能なニードルと、
前記ニードルによって開口された前記吐出口を開閉可能に閉塞し、かつ、前記吐出口の開口面積より小さい開口面積として、前記吐出口の閉塞時に、前記加圧ガスを前記エアバッグ側へ供給可能な流出口を備えた弁体と、
前記ニードルと前記弁体とを移動させる駆動機構と、
を備えて構成されていることを特徴とするインフレーター。
An inflator that incorporates a pressurized gas for inflation supplied to an airbag, breaks a rupturable plate that closed the discharge port during operation, and discharges the pressurized gas from the discharge port,
A flow rate adjustment mechanism capable of adjusting the flow rate of the pressurized gas discharged from the discharge port is disposed at a portion of the discharge port,
The flow rate adjusting mechanism is
A needle capable of breaking the rupturable plate by applying a tip on the moving side to the rupturable plate;
The discharge port opened by the needle is closed so that it can be opened and closed, and the opening area is smaller than the opening area of the discharge port, and the pressurized gas can be supplied to the airbag side when the discharge port is closed. A valve body with an outlet,
A drive mechanism for moving the needle and the valve body;
An inflator characterized by being provided with.
前記ニードルと前記弁体とが、一体的に形成されて、前記吐出口の開口面に直交する方向に沿って移動可能に、前記駆動機構に保持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ー。   The said needle and the said valve body are integrally formed, and are hold | maintained at the said drive mechanism so that a movement along the direction orthogonal to the opening surface of the said discharge port is possible. The inflator described. 前記吐出口を設けて前記加圧ガスを内蔵させたタンク室を備えて構成され、
前記流量調整機構が、前記タンク室の外側に配設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ー。
It is provided with a tank chamber in which the discharge port is provided and the pressurized gas is incorporated,
The inflator according to claim 2, wherein the flow rate adjusting mechanism is disposed outside the tank chamber.
前記駆動機構が、電磁ソレノイドから構成されていることを特徴とする請求項1乃至請求項3のいずれか1項に記載のインフレーター。   The inflator according to any one of claims 1 to 3, wherein the driving mechanism includes an electromagnetic solenoid. 前記吐出口を設けて前記加圧ガスを内蔵させたタンク室を備えて構成され、
該タンク室内に、前記タンク室内の圧力を上昇させて前記破裂板を破り可能なイニシエータが、配設されていることを特徴とする請求項1乃至請求項4のいずれか1項に記載のインフレーター。
A tank chamber provided with the discharge port and containing the pressurized gas;
The inflator according to any one of claims 1 to 4, wherein an initiator capable of increasing the pressure in the tank chamber to break the rupturable plate is disposed in the tank chamber. .
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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