JP2008542097A - 乗り物乗員保護システム - Google Patents

Abstract

乗り物乗員保護システム（１０）は複数の膨張可能なデバイス（３２、３４、３６、３８）、乗り物乗員保護システムに加圧された流体を供給するための少なくとも１の流体源（１４）、および、少なくとも１つの流体源（１４）から加圧された流体を受容するために、少なくとも１の流体源（１４）に連結された少なくとも１のガス密封性のマニホールド（１２）を含む。
少なくとも１のマニホールド（１２）は、複数の膨張可能なデバイス（３２、３４、３６、３８）にも連結される、乗り物乗員保護システム（１０）の起動に際して、複数の膨張可能なデバイス（３２、３４、３６、３８）を膨張させるために、複数の膨張可能なデバイス（３２、３４、３６、３８）は少なくとも１のマニホールド（１２）から十分な加圧された流体を受容する。

Description

関連出願との相互参照
この出願は、２００５年５月２７日に出願された仮出願番号６０／６８５，５３１の利益を要求する。

発明の背景
乗り物乗員保護システムのデザインにおける進行中の挑戦は、システムの構造を単純化し小さくすることである。システムの膨張可能な要素を始動させるためにガス生成装置またはインフレータを利用するシステムにおいて、構造を単純化する１つの方法は、様々なデバイスのための膨張ガスの源を中心に集めることである。しかしながら、さらに与えられた衝突シナリオの必要に応じて、乗り物乗員保護システムの様々な要素を個々にまたは様々な組み合わせで始動させる能力を保持することは望ましい。したがって、膨張可能な要素の選択的な膨張を可能にしつつ、個々の膨張可能な要素への適切なガス供給が保証されるべきである。

本発明の要約
本発明により、乗り物乗員保護システムが提供される。該システムは、複数の膨張可能なデバイス、乗り物乗員保護システムに加圧された流体を供給するための少なくとも１つの流体源、および前記少なくとも１つの流体源からの加圧された流体を受容するための少なくとも１つの流体源に連結された少なくとも１つのガス密封性のマニホールドを含む。前記の少なくとも１つのマニホールドは、複数の膨張可能なデバイスに連結され、乗り物乗員保護システムの起動に際して、複数の膨張可能なデバイスは、少なくとも１つのマニホールドから十分な加圧された流体を受容し、複数の膨張可能なデバイスを膨張するようにされる。

本発明の別の態様では、乗り物乗員保護システムは、膨張可能なデバイス、乗り物乗員保護システムに加圧された流体を供給するための流体源、および、少なくとも１つの流体源から加圧された流体を受容するために少なくとも１つの流体源に連結されたガス密封性のマニホールドを含んで提供される。少なくとも１つのマニホールドは、乗り物乗員保護システムの起動に際して膨張可能なデバイスを膨張させるために、加圧された流体を供給するための膨張可能なデバイスにも連結される。乗り物乗員保護システムの起動に際して、膨張可能なデバイスに入る、加圧された流体はすべて、マニホールドから受容される。

本発明の異なる態様では、膨張システムは、複数の膨張可能なデバイスの少なくとも１つの選択された膨張可能なデバイスを選択的に膨張させるために提供される。膨張システムは、複数の膨張可能なデバイスを膨張させるための加圧された流体を供給するための少なくとも１つの流体源、および少なくとも１つの流体源から加圧された流体を受容するために少なくとも１つの流体源に連結されたガス密封性のマニホールドを含む。マニホールドは、複数の膨張可能なデバイスに流体を供給するために複数の膨張可能なデバイスにも連結される。流れ制御機構も、膨張システムの起動に際して、マニホールドから複数の膨張可能なデバイスの少なくとも１つの膨張可能なデバイス宛てに加圧された流体を選択的に導くために提供される。

詳細な説明
特記のない限り、上に記載された様々な構造要素は、当該技術分野において公知の方法によって形成される。これらの部分を形成する場合、たとえば、炭素鋼、ステンレス鋼、アルミニウム、様々な金属アロイのような異なる金属およびポリマーはすべて有用なものとして企図される。

図１を参照する。本発明の１つの実施態様による膨張可能な乗り物乗員保護システム１０は、少なくとも１つのマニホールド１２および、マニホールド１２と流体連絡を有する少なくとも１つの加圧された流体源１４（たとえばコンプレッサーまたはポンプ）を含み、これらは乗り物８へ組み込まれる。複数の膨張可能なデバイス３２、３４、３６、３８（例えばエアバッグまたはシートベルトプリテンショナー）は、マニホールド１２に連結される。乗り物乗員保護システムの起動の際に、膨張ガスはマニホールド１２から流れ出て、１つまたは複数の膨張可能なデバイスを膨張させる。コンプレッサー１４は、例えば乗り物８のエンジン１５によって駆動される。コンプレッサー１４は、コンプレッサー入り口１６を通じて吸気された外部の空気を圧縮し、マニホールド入り口１３を経由してマニホールド１２へガスを排出する。

図１に示される実施態様では、マニホールド１２は一般に円筒状であり、そしてガス密封性構造である。マニホールド１２は少なくとも１つの内部チャンバー１２ａを含み、これはコンプレッサー１４から排出された圧搾空気を貯蔵するための貯蔵所として役立つ。マニホールド１２はコンプレッサー１４からその内部にガスを受容するための少なくとも１つの入口１３、およびマニホールドに連結されたそれぞれの膨張可能なデバイスとの流体連絡を可能にする少なくとも１つの出口１８を有する。その方式は以下に詳細に説明される。マニホールド１２は、１つまたは複数の金属または合金の部材から作られ、キャスト、引き抜き、押し出しまたは他の方法で金属成形されることができる。個別の部品は、溶接、ろう付けまたは他の適当な手段によって連結されることができる。

マニホールド１２は、乗り物の衝突の際に損傷の受けやすさを減じるように配置することができる。例えば、マニホールド１２は乗り物のエンジンルームの中に配置することができる。または、マニホールドは、様々なあらかじめ決定される衝突シナリオに耐えるように設計された乗り物フレームの一部分で囲まれることができる。

図１を参照する。１つの特定の実施態様において、マニホールド１２はその長さ方向に間隔をおいて配置される一連の追加のポート１８を有している。これらは分配導管４１を経由して、マニホールドの内部と、乗り物乗員保護システムの様々な追加要素との間の流体連絡を可能にする。これらの追加要素としては、例えば、乗り物乗員保護システムの追加の膨張可能な要素、または、乗り物乗員保護システムの起動に際してマニホールド１２によって提供される膨張ガスを増大するためのガス生成装置モジュールがあげられる。この実施態様では、マニホールド１２は乗り物乗員保護システムの複数の膨張可能な要素に連結され、保護システムの起動に際して膨張可能な要素のうちの任意の１つ（またはすべて）に膨張ガスを提供する。したがって、マニホールド１２は、特定の用途のために定義された条件の下で、それに連結された膨張可能なデバイスの各々に所定の所望の量の膨張ガスを提供するために、好ましくは十分なガス貯蔵容量を有している。適切に圧縮された流体またはガスはデバイスを膨張させるために貯蔵され、個々の膨張可能なデバイスがその意図した機能を発揮することを可能にする。システムの別の要素に連結されないポート１８には、マニホールド１２内の内部ガス圧力に耐えることができる気密シール（図示されない）を提供することができる。

追加のポート（図示されない）が、マニホールド内部圧力が所定の範囲を超えた場合にガスを放出するために、マニホールド１２のボディ中に提供されることができる。圧力開放バルブ（図示されない）をこの圧力開放ポートに設け、過圧条件において圧縮ガスの放出を容易にすることができる。圧力開放バルブは内部圧力が所定の範囲を超えた場合に、ガスを放出するために自動的に始動することができる。あるいは、圧力開放バルブはいくつかの公知の手段のうちの任意の１つ、たとえば、マニホールド内部圧力の測定を可能にするようにマニホールドに設けられた圧力センサー（図示されない）からの信号に反応するコントローラーからの信号によって、活性化されることができる。

図１を再び参照する。ガス供給パイプ１３は、マニホールド１２にコンプレッサー１４から圧縮ガスを運ぶ。チェックバルブ２５が、コンプレッサー１４とマニホールド１２の間のガス流れ経路に沿って配置され、マニホールドからコンプレッサーへのガスの逆流を防止しつつ、コンプレッサーからマニホールドへの加圧されたガスの流れを許容することができる。様々な適当な、商業上利用可能なチェックバルブのうちの任意のものが使用されてもよい。

さらに、締切弁２６を有する排気管２０が、自動車のエンジンが止められた場合、マニホールド１２中のガス圧力があらかじめ決定された圧力範囲を超えた場合、または膨張可能なデバイス３２、３４、３６、３８の１つ以上の中のガス圧力が、特定の膨張可能なデバイスについてあらかじめ決定された圧力範囲を超えた場合に、マニホールド１２中のガスを放出するために提供されることができる。例えば、マニホールド１２内のガス圧力を測定するために配置した圧力センサー２４、またはコントローラー（たとえば、本明細書に記載された電子制御装置２２）から受容された信号によりバルブ２６を作動させることができる。バルブ２６の開放は、マニホールド中のガスを排気することができ、それにより、マニホールドの構造が不必要に過度に強することを防ぐ。バルブ２６の開放も、マニホールドを介して膨張された各デバイスからのガスの排出を可能にする。

膨張可能なデバイス中のガス圧力がそのデバイスについてあらかじめ決定された圧力限度を越える場合、バルブ２６（およびマニホールドからデバイスへの流れを制御する任意の流れ制御機構）は、デバイスからマニホールド１２を通り排出管２０まで経路を提供するために開かれることができ、それにより、デバイス中の過圧を開放する。異なる実施態様では、バルブまたは、膨張可能なデバイスのための他の圧力開放メカニズムは、マニホールド１２とデバイスの間の流路に沿って提供されることができる。または、圧力開放装置メカニズムは膨張可能なデバイス自体の構造内に組み込まれることができる。

図１を再び参照する。マニホールド１２に連結された膨張可能な乗り物乗員保護装置、３２、３４、３６、３８は、サイドカーテンエアバッグ３２、ドライバーサイドエアーバッグ３４、前面およびリヤシートベルトリトラクタ３６、シートベルトプリテンショナー３７、および／または助手席側エアバッグ３８のような様々な公知の適当な膨張可能な要素のうちの任意のものを含むことができる。

上に述べられた乗り物乗員保護システム要素の多くの公知のデザインが、加圧されたガスを使用して始動される、内部に組み込まれる要素を有している。例えば、本発明と共に使用されることができる典型的なシートベルトリトラクタメカニズムは、米国特許番号５，７４３，４８０、５，５５３，８０３、５，６６７，１６１、５，４５１，００８、４，５５８，８３２および４，５９７，５４６に記載されている。これらの特許は参照され本明細書の一部として組み込まれる。本発明と共に使用可能な典型的なシートベルトプリテンショナーの例は、米国特許番号６，５０５，７９０および６，４１９，１７７に記載されている。これらの特許は参照され本明細書の一部として組み込まれる。図１を再び参照する。一般に４０として設計される流れ制御機構が、膨張システムの起動に際して、各マニホールドポート１８から１つ以上の組み合わせられる膨張可能な乗り物乗員保護装置へ加圧された流体を選択的に流すために提供される。様々なタイプの流れ制御機構が本発明において使用可能である。例えば、１つの実施態様では、流れ制御機構４０は、１つのポート１８に設けられたオリフィスに配置される、破裂可能であるか、脆弱であるかまたは他の方法で壊れやすいシールを含み、マニホールド１２から乗り物乗員保護システムに組み合わせられる膨張可能なデバイスに導く。本明細書に使用される用語「破壊可能」は、シールが役立たず、効力を失うことがあることを意味するものと理解される。シールはマニホールド１２から導かれる随伴ガス出口オリフィスを閉止されるために配置し、それにより、シールによって、またはそのシールのまわりで加圧されたガスの流れを防ぐ流体緊密な障壁を形成する。シールは、マニホールド１２内のガス圧力が指定された範囲（すなわち乗り物乗員保護システムの起動前にマニホールド１２内で圧縮ガスが貯蔵される圧力範囲）内にある場合に、マニホールド１２から組み合わされる膨張可能な要素へ圧縮ガスが流れることを防ぐように設計される。シールは、たとえば組み合わされるイグナイタアセンブリーの点火によって生成され過剰圧力条件により、破壊または移動するように設計されることができる。別法として、シールは、ガス流れ出口オリフィスを閉止するように配置した破壊可能または脆弱なプラグから形成されることができ、組み合わせられるイグナイタアセンブリーの起動に起因する熱および／または燃焼生成物への暴露に際して破壊されるように設計されることができる。そのような脆弱なシールを使用する流れ制御機構の１つの例は、参照され本明細書の一部として組み込まれる、本出願人により所有される米国特許出願番号１１／２６０，８２４に示される。参照され本明細書の一部として組み込まれる、本出願人により所有される米国特許出願番号１０／９６９，２５４および１１／１０４，０４２は、本発明において使用可能な流れ制御機構の追加の非制限的な例を提供する。さらに、本明細書に記載された目的に好適ないし適応可能である他の流れ制御機構も企図される。

それぞれの破壊可能なシールに組み合わされるイグナイタアセンブリー７０（図２を参照）に連結されることができ、イグナイタアセンブリーの起動がシールの穴開け、シールの移動、又は他のモードによるシールの失活をもたらし、それによりマニホールド１２から乗り物乗員保護システムの組み合わされる膨張可能な要素までガス流れを可能にする。イグナイタアセンブリーは前述のセンサーまたはコントローラーから受信された信号に反応して活性化されることができる。別法として、シールすべてを破裂させるのに十分なマニホールド内部の過剰圧力または圧力の急変を作り出すように構成された単一のイグナイタアセンブリーの活性化により、複数のシールが破られることができる。したがって、計画された衝突シナリオの要件にに応じて、シールは集団的に破壊可能であるか、または個々に破壊可能であるか、またはその両方であるように構成されることができる。

１つ又は複数のイグナイタアセンブリーは、マニホールド１２、または乗り物の別の部分に、例えば溶接、クリンピング、インターフェレンスフィットの使用、または接着によってしっかりと取り付けられることができる。シールはスタンプ、成形、または他の方法により、公知の様々なガスまたは流体非透過性物質のうちの任意の物質から作られることができる。例示的な物質としてはアルミニウム、鋼、錫、非金属またはポリマーのシールがあげられる。シールの材料および構造は、マニホールド１２の中で密閉される流体の圧力、および乗り物乗員保護システムの所望の性能特性に依存するだろう。例えば、比較的壊れやすい、または壊れにくい構造を有するか、または比較的壊れやすい、または壊れにくい物質から作られたシールが使用されてもよい。

イグナイタアセンブリー７０は一般にイグナイタ、および所定量の点火可能な物質を含み、イグナイタの起動に際してそれらの点火を可能にする。本明細書に記載された用途にふさわしいイグナイタアセンブリーは、様々な公知の供給源、例えばワシントン、レッドモンドのＰｒｉｍｅｘ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ 社、またはオランダのＡｅｒｏｓｐａｃｅ Ｐｒｏｐｕｌｓｉｏｎ Ｐｒｏｄｕｃｔｓ ｂｖから入手可能である。
あるいは、本発明の用途に適当なイグナイタアセンブリーは、公知のようにして、ハウジング、ハウジングにしっかりと取り付けられたイグナイタ、およびハウジング内に配置された点火可能な物質を含み、イグナイタの起動に際してそれらの点火を可能とすることにより構成することができる。イグナイタは当該技術分野で公知のようにして形成されることができる。１つの例示的なイグナイタ構造は参照され本明細書の一部として組み込まれる、米国特許第６，００９，８０９に記載されている。

上に記載された実施態様は、膨張可能なデバイスの膨張のための加圧されたガスを提供し、該加圧されたガスは非火工品手段を使用して生成される。すなわち、流れ制御装置４０は爆管またはイグナイタアセンブリーを使用し、シールを壊し、マニホールド中のガスを放出し、それにより爆管起動に付随する幾分かの排気ガスを生産する。膨張ガスの主な源は、乗り物乗員保護システムの起動に先立ちマニホールド１４内に貯蔵された加圧されたガスであり、したがって火工品のガス生成物質を使用して生成されるのでない。

ある衝突シナリオでは、乗り物の様々な位置にインストールされた膨張可能な乗員保護装置の大部分またはすべてを同時に作動させることが必要なことがある。マニホールド１２は、好ましくは、乗り物乗員保護システムの膨張可能なサブシステムをすべて同時に膨張させるに十分なガスを十分な圧力で貯蔵するのに十分な容量を有している。しかしながら、拘束システムの起動に際してのマニホールド１２内のガスの圧力および量は、シールを破壊するために使用される１つ以上のイグナイタアセンブリーに組み入れられた発火性の物質の量および／または組成を適切に制御することにより、調節することもできる。すなわち、イグナイタアセンブリー内の発火性の物質の量および／または組成を適切に制御することにより、膨張可能な要素にガスを移送する前に、または実質的にそれと同時に、コンプレッサー１４によって提供される標準圧力レベル以上に、マニホールド１２内の内部圧力を増加することができる。イグナイタアセンブリー内の発火性の物質の量の増加および／または組成の改良は、膨張可能な乗員保護装置の大部分またはすべてが同時に膨張しなければならない事例において、追加のガスおよび圧力を提供する。

別の実施態様（図示されない）では、１つ以上の流れ制御機構４０は、マニホールドと乗り物乗員保護システムの膨張可能な要素の間のガスの流れを制御するために配置された一連のバルブを含む。膨張可能なデバイスへの流れを制御するバルブは、集団的に作動させる（例えば、センサーまたはコントローラーからの信号に反応する）ことができ、膨張可能なデバイスへ、マニホールド中のガスすべてを実質的に同時に放出することができる。流れ制御機構４０はそれぞれ個別に作動可能で、加圧されたガスをマニホールド１２から、乗り物乗員保護システムの１つ以上の付随する要素に導くために作動させることができる。

バルブ、破裂可能なシールまたは他の流れ制御機構の任意の組み合わせも単一のマニホールドの中で使用されることができ、マニホールドから乗り物乗員保護システムの個々の膨張可能な要素までの流れを制御することができる。

別の実施態様において、単一の破壊可能なシール、バルブまたは他の流れ制御機構は、マニホールドから組み合わせられるすべての膨張可能なデバイスまでのガス流れを制御するために使用することができる。この実施態様では、シールの破壊またはバルブの作動は、加圧されたガスが、マニホールド１２中の一つの流出ポート１８を通って、膨張可能なデバイスのすべてに実質的に同時に流れることを可能とする。

さらに、流れ制御機構がバルブである実施態様では、バルブは膨張可能なデバイスの膨張プロフィルを制御するために使用されてもよい。すなわち、バルブの作動が制御され、対応して組み合わせられる膨張可能なデバイスの膨張速度、圧力などを制御することができる。これは、例えば電磁弁のような比例制御弁を使用して達成されることができる。

当該技術分野において公知のように、様々な公知の衝突センサーおよび他のタイプのセンサー（要素３０として図１および２の中に示される）は、切迫した衝突の検知のために、生じる衝突に反応するために、または乗り物乗員保護システムの１つ以上の要素の展開を必要とする他の条件の存在を検知するために、乗り物構造にわたって分布される。例えば、参照され本明細書の一部として組み込まれる、米国特許第５，７２５，２６５の中で例証されるような衝撃センサーは、本発明の乗り物乗員保護システムに使用されることができる。特定の実施態様では、乗り物に組み入れられたセンサーは、実際の衝突が生じる前に衝突条件を同定するように構成された１つ以上の予知的な衝突センサーを含むことができる。例えば、本発明において使用可能な前面、後面および側面の衝撃予測センサーは、様々な技術のうちの任意のものを使用することができ、光学、レーダー（ノイズレーダー、小電力インパルスレーダーおよびウルトラ広帯域レーダーを含む）、音響的、赤外線によるもの、またはそれの組み合わせを包含する。そのような衝突予測センサーを利用するシステムは、ニューラルネットワークプロセッサーを含み、偽の衝突と真の衝突との識別を行う。しかし、マイクロプロセッサー上で作動する、シュミュレートされたニューラルネットワーク、ファジー理論または他のアルゴリズムも使用することができる。予測センサーを含む乗り物乗員保護システムの実施態様では、電子制御装置２２（より詳細に以下に説明される）は、予測センサーとともに作動するように構成される。センサーおよびこれらのセンサーと接続するための電子式調節装置の能力は、参照され本明細書の一部として組み込まれる、本出願人により所有される米国特許出願第１１／３２７，７５４に記載されている。

図１を参照する。電子制御装置２２（「ＥＣＵ」）が、センサー３０からの入力に反応する流れ制御機構４０の作動の管理のために提供される。例えば、流れ制御機構がイグナイタアセンブリーに作動可能に連結された破壊可能なシールを含む実施態様では、ＥＣＵ ２２はイグナイタアセンブリーに連結され、作動信号をそれに提供する。同様に、流れ制御機構が１つ以上のバルブを含む実施態様では、ＥＣＵ ２２はバルブに連結され、バルブの開放および閉鎖を制御する。ＥＣＵ ２２も、切迫した衝突の検知のために、生じる衝突に反応するために、または乗り物乗員保護システムの１つ以上の要素の展開を必要とする他の条件の存在を検知するために、乗り物にわたって分布された様々なタイプのセンサー３０に連結される。

ＥＣＵ ２２の一般的な構造は当該技術分野において公知である。１つの実施態様では、本発明のＥＣＵは、乗り物のセンサー要素３０に接続された、プロセッサー、ＲＯＭ、ＲＡＭおよびＩ／Ｏ装置を有するプログラム可能なデジタルコンピュータ装置を含む。乗り物が使用されている間、ＥＣＵ ２２は制御プログラムを格納し実行する。センサー３０はＥＣＵ ２２に制御関連データを供給する。ＥＣＵは、乗り物センサー３０（例えば、乗り物の加速度を示す信号を示すセンサー、マニホールド１２中の内部圧力を感知するための圧力センサーなど）から信号を受信し、受信信号に応答して、乗り物乗員保護システムの流れ制御機構４０を作動させる出力制御信号を発する。ＥＣＵ ２２は、さらに当該技術分野において公知のセンサーからの入力に基づいて、乗り物乗員保護システムの１つ以上の要素の作動を指示する信号を発する１つ以上の衝突センサーアルゴリズムと接続されるか、またはそれを組み込む。ＥＣＵ ２２、流れ制御機構４０および／または他の乗り物乗員保護システムの他の制御要素は、マニホールド１２に接続するための制御システムモジュール（図示されない）に組み込まれることができる。

図１において実施態様の操作が議論される。図１を参照する。乗り物エンジンのスイッチが入れられると、動力がコンプレッサー１４に供給される。乗り物外部からの空気はコンプレッサー内に引き込まれ、マニホールド１２へ導管１３を経由して送られる。圧力センサー２４からＥＣＵ ２２により、マニホールドがチャージされた（つまり、マニホールドの内部圧力が予定圧力範囲内に達した）という指示が受信されるまで、圧搾空気はマニホールド１２に供給される。圧力センサー信号に応じて、コンプレッサーの操作は止められる。マニホールド１２中の内部圧力が、乗り物の操作中に所定の範囲以下に低下したことを圧力センサー２４が検知した場合、コンプレッサー１４を再度作動させ、マニホールドの圧力を所望の範囲内に戻すことができる。

切迫しているかまたは現在の衝突条件の発生に際して、１つまたはそれ以上のセンサー３０からの信号はＥＣＵ ２２に送られる。ＥＣＵはセンサー入力信号に反応する１つまたはそれ以上の制御信号を発生する。制御信号は、起動可能な流れ制御要素４０に送られ、作動するように選ばれた膨張可能な要素へのガス流れを制御する。それにより、バルブを開くかまたはシールを無力化してマニホールドから排出されるガスの流れを制御し、マニホールド１２中の加圧されたガスを開放し、システムの適切な膨張可能な要素にガスを導く。

所望であれば、ＥＣＵ ２２は、エンジンが停止されるまでまたはいくつかのあらかじめ決定された停止の条件が満足されるまで、コンプレッサー１４を作動し続け、マニホールド１２をコンプレッサーにより提供される圧縮ガスの選択された膨張可能な要素への通路を維持し続けるように指示することができる。これは、システム起動の事象の期間の大部分またはすべてにわたり、提供されるべき膨張可能な要素に、膨張ガスを一定して供給することを可能とする。所定の条件の発生に際して、排出弁２６、およびマニホールドと付随する膨張可能なデバイスの間の流れを調整するバルブ（もしあれば）を開く信号が送られ、それにより内部に存在する圧縮ガスが、乗り物乗員保護システムから出てゆくことを許容する。

図１Ａを参照する。別の異なる実施態様では、１つ以上の公知のインフレータまたはガス生成装置５２（例えば火工品のインフレータ）が、マニホールド１２に連結され、具体的な用途の要件によって決定された条件の下で、マニホールドに膨張ガスを追加的に供給する。インフレータ５２は接続ポート１８（図に示されるように）でマニホールドにドッキングされることができる。またはインフレータはマニホールドと離れて配置され、ガス密封性のチューブまたはパイプによりマニホールドと連結され、乗り物乗員保護システムの起動に際して、インフレータとマニホールド内部との間の流体連絡を可能にすることができる。インフレータは、例えば、ＥＣＵ ２２によって、または乗り物に配置されたセンサーによって提供される適当な信号によって活性化されることができる。インフレータは、乗り物乗員保護システムの別の要素によって、または乗り物の別の部分によって提供される信号によって活性化されることもできる。

マニホールド１２中の圧縮ガスの増大のために公知のインフレータまたはガス生成装置５２を組込む実施態様では、起動信号は、ガス放出メカニズム４０およびさらに補足のガス生成装置５２に伝えられる。補足のガス生成装置５２の起動はガス放出メカニズム４０の起動と調和されることができ、ガス放出メカニズム４０の開口の直後に補足のガス生成装置５２が活性化され、それにより補足のガス生成装置５２によって生成されたガスがマニホールド１２を通って、膨張可能なデバイス内へ自由に流れることを許容する。補足のガス生成装置５２からのガスをマニホールドを通るように経路指定し、これらのガスが、膨張可能な防御装置へ入る前に非常に冷却されることを可能にする。

別の異なる実施態様（図示されない）において、コンプレッサーまたはポンプは省略される。また、システムのための主要な流体源は、マニホールドに連結された１つ以上の公知のインフレータを含む。複数のインフレータの起動は、長期間にわたる加圧されたガスの流れを提供するようにタイミングを設定することができる。これらのインフレータのガス流れはマニホールドを通って流され、マニホールドから膨張可能なデバイスまでのガスの流れは前記の方法の１つ以上を使用して制御することができる。この配置は、本明細書に記載されたように、適当なセンサーの組とそれに接続されたＥＣＵと共に使用された時、経路が指定されるべき加圧されたガスの流れを、同時におよび／または順次に、マニホールドに接続されたすべての膨張可能なデバイスに流すことを可能とし、膨張されるデバイスの数および組み合わせ、デバイスの膨張のタイミングおよび長さに大きな柔軟性を提供する。

図２および２Ａを参照する。別の異なる実施態様においては、マニホールド１１２は、複数のチャンバーまたはキャビティーへ分割され、それぞれのチャンバーは所定量の加圧された流体を、それぞれのチャンバーに接続された、１以上の任意の又は全ての対応する膨張可能なデバイスを膨張させるのに十分な圧力で格納する。例えば、図２および２Ａの中で示される特定の実施態様では、マニホールド１１２の内部は複数の壁８１によってキャビティー８０ａ−８０ｄに分割される。各々のキャビティー８０ａ−８０ｃは、配管またはチューブ８２ａ−８２ｃの対応するセグメントを介して、膨張可能な乗り物乗員保護システムの対応する１以上の膨張可能なデバイス１０２、１０４、１０６に連結され、乗員保護システムの起動に際して組み合わされるデバイスとの流体連絡を可能にする。壁８１は、隣接したキャビティー８０ａ、８０ｂおよび８０ｃの間の直接の流体連絡を防ぐ。各々のキャビティー８０ａ、８０ｂおよび８０ｃは、設けられたオリフィス８４ａ、８４ｂおよび８４ｃを介して、供給配管１３を介してコンプレッサー１４から圧搾空気を受容し貯蔵する入り口キャビティー８０ｄと流体連絡を有する。チェックバルブ９０ａ−９０ｃが壁８１ａに沿って提供され、各々のキャビティー８０ａ、８０ｂおよび８０ｃから入り口キャビティー８０ｄを分離する。チェックバルブ９０ａ−９０ｃは、各々のチャンバー８０ａ、８０ｂおよび８０ｃ内への入り口チャンバー８０ｄからの加圧されたガスの流れを許容し、入り口チャンバー８０ｄ内へのチャンバー８０ａ、８０ｂおよび８０ｃからのガスの逆流を防止する。複数の破壊可能なシール１２０ａ−１２０ｃは、マニホールド１１２に沿って配置される対応するガス出口オリフィス１３０ａ−１３０ｃを覆うように配置される。

図２および２Ａのマニホールド１１２は、さらに上記のようにマニホールドの壁に形成された張り出し（ｂａｙ）９２ａ−９２ｃを含み、付随する複数のイグナイタアセンブリー１０１ａ−１０１ｃのそれらへの連結を可能にする。それぞれの張り出し９２ａ−９２ｃは、マニホールド１２の付随するチャンバー８０ａ、８０ｂおよび８０ｃと流体連絡にある。イグナイタアセンブリーはそれぞれマニホールドに直接取り付けられることができ、またはマニホールド１２に、チューブまたは配管を介して、付随する張り出しを通つて接続され、マニホールドとガス気密性シールを形成することができる。イグナイタアセンブリーはそれぞれマニホールドに取り付けられ、連結され、乗り物乗員保護システムの起動に際して組み合わされるチャンバー８０ａ、８０ｂおよび８０ｃの１つの内部と流体連絡を可能にする。

別法として、マニホールドキャビティー８０ａ−８０ｃ内の膨張流体の放出は、マニホールドキャビティー８０ａ−８０のうちの１つと、それに接続されたそれぞれの膨張可能なデバイスの間の流路に沿って配置された、前述のバルブまたは他の起動可能な流れ制御要素によって制御されることができる。これらの１つ又は複数のバルブまたは他の流れ制御要素は、前述のように、センサーからの、またはＥＣＵ ２２からの制御信号に反応して起動することができる。

図２および２Ａの中で示される実施態様の操作は、破壊可能なシールおよび組み合わされるイグナイタアセンブリーが、マニホールド１１２からのガスの流れを制御するために使用されるという仮定で記載される。しかしながら、破壊可能なシールおよびイグナイタアセンブリーのうちのいくつかまたはすべての代わりにバルブを使用することができることが理解されるだろう。図２および２Ａの中で示される実施態様の操作では、コンプレッサー（図示されない）は入り口１３を通じてマニホールド入り口キャビティー８０ｄに圧搾空気またはガスを供給する。チェックバルブ９０ａ−９０ｃは、各々の対応するキャビティー８０ａ、８０ｂおよび８０ｃ内へ入り口キャビティー８０ｄから圧縮ガスが流れることを許容し、それによりキャビティー８０ａ、８０ｂおよび８０ｃの中に存在するガス圧力が、入り口キャビティー８０ｄの中のガス圧力と実質的に等しくなることを可能にする。乗り物乗員保護サブシステム（例えばチャンバー８０ａに組み合わせた膨張可能なデバイス１０２）を選択的に活性化することが望まれる場合、起動信号は、ＥＣＵから、チャンバー８０ａに組み合わせたイグナイタアセンブリー１０１ａに送られる。イグナイタアセンブリー１０１ａの作動は、チャンバー８０ａ内の局所的な圧力上昇を引き起こし、それにより、貫通、移動または他の方法により組み合わされるシール１２０ａを非活性化し、貯蔵された圧縮ガスおよび生成された燃焼ガスが随伴するガス出口オリフィス１３０ａを通ってマニホールド１２から流れ出ることを可能にする。

圧力上昇は、さらにチェックバルブ９０ａの閉鎖を強いる。チャンバー８０ａからのガスがガス出口オリフィス１３０ａから流れるとともに、チャンバー８０ａ内のガス圧力は低下し、入り口チャンバー８０ｄの中の貯蔵された圧縮ガスの圧力によってチェックバルブ９０ａが開かれる圧力とされ、それにより圧縮ガスがバルブ９０ａを通り、開いたマニホールドガス出口オリフィス１３０ａを通り、組み合わせられる膨張可能なデバイス１０２へ流れることを可能にする。膨張可能なデバイス１０４および１０６が活性化されない場合、ガス出口オリフィス１３０ｂおよび１３０ｃを通るガス流れを防止するシール１２０ｂおよび１２０ｃは妨害されず、入り口チャンバー８０ｄおよびキャビティー８０ａに貯蔵された圧縮ガスの実質的に全量が、膨張可能なデバイス１０２を膨張させるために利用可能である。貯蔵されたガスはチェックバルブ９０ａを通って流れ、入り口チャンバー８０ｄ内のガス圧力は減じられ、それによりチェックバルブ９０ｂおよび９０ｃを閉鎖する。システム起動の後、オリフィス１３０ａを通るガスの流れを防止するイグナイタアセンブリー１０１ａおよびシール１２０ａは、交換することができ、マニホールド１２は再度使用されることができる。

所望であれば、特定の用途の必要に応じて、各々のキャビティー８０ａ−８０ｃからの流体の流れ経路には、個別の流体の流れ制御装置が提供されることができる。これらの流体の流れ制御装置は、別々にまたはともに始動させることができる。さらに、マニホールドからの異なる流体の流れ経路には、異なるタイプの流体の流れ制御装置を提供することができる。例えば、キャビティー８０ａから導かれる流体流れは、イグナイタアセンブリーの点火によって引き起こされる過圧力条件によって貫通されるバーストディスクによって制御されることができ、キャビティー８０ｂから導かれる流体流れは、キャビティー８０ｂへの流体出口オリフィスの近傍でマニホールドにしっかりと取り付けられられたバルブによって制御されることができる。

図１を再び参照する。起動可能な締切弁２５を、コンプレッサー１４とマニホールド１２の間にガス流れ経路１３に沿って提供することができる。締切り弁２５は、例えばＥＣＵ ２２からの制御信号に従って、マニホールド１２に供給されるガスの量を調節する。

図３を参照する。別の実施態様において、複数のマニホールド１２ａ−１２ｂは単一のコンプレッサー１４を使用してガスが充填され、複数の締切り弁２５ａ−２５ｂが提供され、締切り弁はコンプレッサー１４とマニホールド１２ａ−１２ｂのそれぞれの１つの間の各ガス流れ経路に沿って配置される。締切り弁２５ａ−２５ｂはそれぞれ、コンプレッサー１４とマニホールド１２ａ−１２ｂの対応する１つの間のガスの流れを制御する。この配置は、コンプレッサーとマニホールド１２ａ−１２ｂのうちの１つの間のガスの流れを禁止しつつ、コンプレッサー１４とマニホールド１２ａ−１２ｂの他方との間の流れを継続することを可能とする。これは、デバイスの最初の膨張の後に、複数の膨張可能なデバイスの内の選択されたものにガスの制御可能な流れを提供することが望まれる事例において役立つ。この配置は、さらにマニホールドに接続された個々の膨張可能なデバイスの１つ以上と、それぞれのマニホールドとの間のガスの流れの制御を可能にし、それにより、他の膨張可能なデバイスが未作動なままに保持しつつ、膨張可能なデバイスの１つ以上を作動することを可能にする。例えばセンサー３０またはＥＣＵ ２２から受信された制御信号により、締切り弁２５ａ−２５ｂを始動することができる。

再び、所望であれば、特定の用途の必要に応じて、各々のマニホールド１２ａ−１２ｂからの流体流れ経路にそれぞれ個別の流体の流れ制御装置を提供することができる。これらの流体の流れ制御装置は、別々にまたはともに始動させることができる。さらに、マニホールドからの異なる流体の流れ経路には、異なるタイプの流体の流れ制御装置を提供することができる。例えば、マニホールド１２ａから導かれる流体の流れは、イグナイタの点火によって引き起こされる過圧力条件によって貫通されるバーストディスクによって制御されることができ、マニホールド１２ｂから導かれる流体流れは、キャビティー１２ｂの流体出口オリフィスの近傍でマニホールドにしっかりと取り付けられられたバルブによって制御されることができる。

他の異なる実施態様（図示されない）では、ガス放出メカニズムは、マニホールドの中心またはマニホールドの周囲に配置されるのではなく、乗り物乗員保護システムに組み合わせられる膨張可能なデバイス内に組み込み、またはその近傍に配置されることができる。

上記のように、本発明の乗り物乗員保護システムは主要な膨張ガスとして比較的清浄な外部の空気を利用する。したがって、乗り物乗員保護システムの膨張可能な要素を膨張させるための、火工品物質およびガス生成物質の使用を省くか著しく減じることができる。

さらに、本明細書に記載された乗り物乗員保護システムの要素は、アセンブリーと置換が容易であるように設計された１つ以上のモジュールに組み入れられることができる。

更に、膨張可能なデバイスを膨張させるために使用される全てのガスの流路が、マニホールドを経由して形成されることが上述の実施態様のすべてで見られる。全てのガスの流れがマニホールドを通って作られること、および上記の起動可能な流れ制御装置の配置は、適当なセンサーの組およびそれに組み合わされたＥＣＵと共に使用された時、加圧されたガスの流れを選択的に、同時におよび／または順次に、マニホールドと組み合わされた膨張可能なデバイスの各々に流すことを可能とし、膨張されるデバイスの数および組み合わせ、およびデバイスの膨張のタイミングおよび長さ、並びにデバイスの膨張に利用可能な加圧されたガスの量について大きな柔軟性を提供する。

さらに、ガス流れを増大するために公知のガス生成装置を使用する本発明の実施態様では、使用されるガス生成装置の数および、ガス生成装置の異なるタイプの数を減じられることができる。更に、ガス生成物質燃焼生成物と外部空気との混合は、膨張可能なデバイス内への放出に先立つ燃焼生成物の冷却を助ける。さらに、異なるガス生成装置設計では、本明細書に記載されているように、特定のガス生成装置とマニホールドのポート構成とが噛み合うように設計されたアダプターの使用により、マニホールドの部分とドッキングさせることができる。したがって、様々な既存のガス生成装置設計が本発明と共に使用されてもよい。

本発明の実施態様の先の記述が例示の目的だけにされていることが理解されるだろう。
そのため、ここに示された様々な構造・運用上の機能は、当該技術分野における当業者の能力により多くの変更を、特許請求の範囲に記載される本発明の技術的範囲から逸脱することなく行うことができる。

図１は、乗り物に組み入れられた本発明による乗り物乗員保護システムの１つの実施態様についての概要図である；図１Ａは、本発明の異なる実施態様を例証する図２の中で示される乗り物乗員保護システムの部分についての概要図である； 図２は、本発明による乗り物乗員保護システムの別の実施態様の一部分についての概要の平面図である；図２Ａは、図２の中で示される実施態様の１つのチャンバーの概要の側面図である； 図３は、本発明による乗り物乗員保護システムの別の実施態様の一部分についての概要図である。

Claims (20)

1. 次のものを含む乗り物乗員保護システム：
   複数の膨張可能なデバイス；
   乗り物乗員保護システムに加圧された流体を供給するための少なくとも１つの流体源；および
   少なくとも１つの流体源から加圧された流体を受容するための少なくとも１つの流体源に連結された少なくとも１つのガス密封性のマニホールド、該少なくとも１つのマニホールドは複数の膨張可能なデバイスにも連結されて、乗り物乗員保護システムの起動に際して、複数の膨張可能なデバイスは少なくとも１つのマニホールドから、複数の膨張可能なデバイスを膨張させるに十分な膨張流体を受容する。
2. 少なくとも１つの流体源が少なくとも１つのコンプレッサーを含む、請求項１記載の乗り物乗員保護システム。
3. 少なくとも１つの流体源から受容された加圧された流体に加えて、少なくとも１つのマニホールドに加圧された流体を提供するために、少なくとも１つのマニホールドに連結されたインフレータをさらに含む、請求項１記載の乗り物乗員保護システム。
4. 少なくとも１つの流体源が少なくとも１つのインフレータを含む、請求項１記載の乗り物乗員保護システム。
5. 乗り物乗員保護システムに加圧された流体を供給するためにさらに複数の流体源を含み、少なくとも１つのマニホールドは複数の流体源のそれぞれの流体源に連結され、少なくとも１つのマニホールドが複数の流体源のそれぞれの流体源からの加圧された流体を受容することを可能にする、請求項１記載の乗り物乗員保護システム。
6. 少なくとも１つの流体源からの加圧された流体を受容するために少なくとも１つの流体源に連結された複数のマニホールドをさらに含み、複数のマニホールドのそれぞれのマニホールドは、乗り物乗員保護システムの起動に際して少なくとも１つのそれぞれの膨張可能なデバイスを膨張させるために、それぞれ複数の膨張可能なデバイスの少なくとも１つの膨張可能なデバイスに連結される、請求項１記載の乗り物乗員保護システム。
7. 以下のものを含む乗り物乗員保護システム：
   膨張可能なデバイス；
   乗り物乗員保護システムに加圧された流体を供給するための流体源；および
   少なくとも１つの流体源からの加圧された流体を受容するために少なくとも１つの流体源に連結されたガス密封性マニホールドを含み、
   該少なくとも１つのマニホールドは、乗り物乗員保護システムの起動に際して膨張可能なデバイスを膨張させるために加圧された流体を供給するための膨張可能なデバイスにも連結され、乗り物乗員保護システムの起動に際して、膨張可能なデバイスに入る加圧された流体はすべて、マニホールドから受容される。
8. 膨張可能なデバイスがエアバッグである、請求項７記載の乗り物乗員保護システム。
9. マニホールド内の流体の圧力があらかじめ決定された圧力範囲以下に低下した時に、マニホールドに加圧された流体を供給するように流体源が適合される、請求項７記載の乗り物乗員保護システム。
10. 乗り物乗員保護システムが乗り物にインストールされ、乗り物のエンジンによって動力が流体源に供給される、請求項７記載の乗り物乗員保護システム。
11. エンジンが停止されるまで、乗り物乗員保護システムに加圧された流体を供給するためように流体源が適合される、請求項１０記載の乗り物乗員保護システム。
12. エンジンの起動に際して、マニホールド内に含まれていた流体の圧力があらかじめ決定された圧力範囲以内になるまで、流体源がマニホールドへ加圧流体を提供する、請求項１０記載の乗り物乗員保護システム。
13. 複数の膨張可能なデバイスの少なくとも１つの膨張可能なデバイスを選択的に膨張するための膨張システムであって、
    複数の膨張可能なデバイスの少なくとも１つの膨張可能なデバイスを膨張するための加圧流体を供給するための少なくとも１つの流体源；
    少なくとも１つの流体源から加圧された流体を受容するために少なくとも１つの流体源に連結されたガス密封性マニホールドであって、該マニホールドは複数の膨張可能なデバイスに加圧された流体を供給するために複数の膨張可能なデバイスにも連結される；および
    膨張システムの起動に際して、複数の膨張可能なデバイスの少なくとも１つの膨張可能なデバイスへマニホールドから加圧流体を選択的に導くための流れ制御機構、を含む膨張システム。
14. 加圧された流体の流れが、衝突検出装置からの制御信号に反応して少なくとも１つの膨張可能なデバイスに選択的に導かれる、請求項１３記載の膨張システム。
15. 流れ制御機構がマニホールドの加圧された流体出口の近傍に配置され、膨張可能なデバイスと流体連絡にある、請求項１３記載の膨張システム。
16. 流れ制御機構が膨張可能なデバイスの近傍に配置される、請求項１３記載の膨張システム。
17. 流れ制御機構が、複数の膨張可能なデバイス内への加圧された流体の流れを制御するように適合されたバルブシステムを含む、請求項１３記載の膨張システム。
18. 流れ制御機構が次のものを含む、請求項１３記載の膨張システム：
    マニホールド中の加圧された流体と少なくとも１つの膨張可能なデバイスの間の加圧された流体の流れ経路を閉止するように配置した破壊可能なシール；および
    膨張システムの起動に際して破壊可能なシールを壊すための機構。
19. 破壊可能なシールが破裂可能な薄膜を含む、請求項１８記載の膨張システム。
20. 流れ制御機構が、イグナイタおよび、イグナイタの起動によって生産された燃焼生成物への暴露に際して壊れるように適合されたプラグを含む、請求項１３記載の膨張システム。

Images