JP2501742B2 - 高圧下でガスを長期間収納するようにされた容器からガスを突然解放する装置 - Google Patents

高圧下でガスを長期間収納するようにされた容器からガスを突然解放する装置

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Description

【発明の詳細な説明】 本発明は車両空間占有者抑止システムのエアバッグを
膨張させるために高圧下でガスを長期間収納するように
された容器からガスを突然解放する装置であって、強化
ガラスから製造され、容器の少なくとも1個の吐出穴の
上流に配置されそして密閉要素と協働してそのような吐
出穴を閉め切る妨害部材と、さらに妨害部材の組織を該
部材が微片に自然にこっぱみじんになる程度まで損傷さ
せ得る車両敏感作動装置とを有するものに関する。
このタイプの装置はドイツ特許公告第2052621号に開
示される。この装置の場合、妨害部材はその設計におい
て円筒形でありそして容器のねじ切りされた開口内に螺
合される妨害プラグの段付きの穴に取り付けられる。こ
の妨害部材は容器の内側に向かって回転されそして密閉
フィルムを支持する端面を有し、妨害部材はさらにその
内側に形成され電気的に発火される火工式装薬を収容す
る環状空間を閉め切る。そのような火工式装薬を発火さ
せると同時に閉鎖部材はこっぱみじんに砕けて微片にな
りそして妨害プラグ内に同軸に形成された吐出通路に開
放される。妨害部材の信頼可能な粉砕のためには、相当
な寸法を有する火工式装薬が必要である。
本発明はその内部にガスが長期間収納されるように構
成された容器であってその1個以上の吐出穴の内側に強
化ガラスの妨害部材を有しそして妨害部材の粉砕が少量
のエネルギーを必要とするに過ぎないことによって特徴
づけられるものからガスを突然解放する装置を提供す
る。
本発明によれば妨害部材はその表面から、好ましくは
垂直方向に、突出する延長部であって、それによって延
長部が突然破断され得る作動装置の作動要素の作用にさ
らされるものを設けられる。本発明は妨害ガラスの自然
粉砕のために、もしそれがプレストレスト即ち強化ガラ
スから成るならば、その自由端における小さな力が延長
部の基部において高剪断荷重を発生させるのに十分であ
るレバーとして働く延長部によって妨害部材のむく部分
ないし本体部分に剪断力が導入され得るという考え方に
基づく。荷重下の延長部の突然の破断のために、妨害部
材の表面に対する損傷は明らかに局部的であるに過ぎな
いが、この損傷は妨害部材の自然粉砕に関して相当なサ
イズの先行技術の火工式装薬と全く同様に有効であるこ
とが認識された。延長部を破断するのに必要な力は妨害
部材に直燐して配置され得る車両に敏感な質量によって
容易に発生され得、その結果、車両敏感作動センサーを
有するコンパクトなサブアセンブリーが構成される。
ガスバッグの膨張のために必要なガスの量がコンパク
トな容器内に収容されるためには、ガスが数百気圧の極
度に高い圧力下で収納されることが必要である。従っ
て、高圧に対する長期間の抵抗に関して厳しい要求が存
在する。ガス容器の内部におけるガス圧力は、周知の物
理的法則に従って、ガス温度に左右されるから、設計者
は車両の通常の使用にとって有意の温度範囲を容器の寸
法に関して考慮に入れることが必要である。しかし、例
えば車両の火災の場合におけるがごとき、極度に高い温
度のために容器を設計することはほとんど可能ではな
い。容器が過熱されるとき容器の爆発を防ぐために、容
器の吐出穴が延長部の破断を生じさせることによる重大
な過熱に先立って制御された態様で排気され得るという
本発明のもう一つの可能な特徴が存在する。この目的の
ため、車両敏感作動装置から独立した熱作動要素であっ
て、さらに詳記すると、容器と熱接触するバイメタル要
素の形式にされ、前記要素の熱依存変形によって剪断力
が延長部に作用させられ従って該延長部が最終的に破断
されるものが設けられる。
本発明のさらなる有利な発展および便利な形式が添付
図面と関連する下記の詳細な説明的開示から理解される
であろう。
第1図はその吐出穴がプレストレスト即ち強化ガラス
の妨害部材によって閉め切られる加圧ガス容器の断面図
である。
第2図は1個の慣性質量を有する車両敏感作動装置を
示す。
第3図は火工式装薬およびそれに作用するようにされ
た慣性質量を有する車両敏感作動装置を示す。
第4図は衝撃波を発生するようにされた火工式装薬を
有する車両敏感作動装置を示す。
第5図は吐出穴に隣接する加圧ガス容器の一部分の軸
方向断面図である。
第6図は第5図の線VI−VIに沿って描かれた断面図で
ある。
第7図は第6図のそれと同様であるが車両敏感作動装
置のもう一つの実施例に関する断面図である。
第1図に示される圧縮ガス容器は環状の圧縮ガス室14
を形成するハウジング部品10,12および円筒形の室18を
画成する中央ハウジング部品16によって形成される。前
記室18は複数の穴20によって圧縮ガス室14と接続され
る。ハウジング部品16には排出穴22が設けられ、それら
は密閉要素24および該要素を室18の内壁面に対して押圧
する妨害部材26によって密閉状態に維持される。室14の
内部のガス圧力は数百気圧である。この圧力にさらされ
る妨害部材26は密閉要素24に対して押圧されそして密閉
要素は室18の内壁面に対して押圧される。
妨害部材26の反対側において室18はカバー28によって
閉鎖され、カバーには逆止め弁を設置された充填通路30
が形成される。
妨害部材26はその組織に対する局部的機械的損傷に伴
って多数の微片に自然にこっぱみじんになる特性を有す
る材料から成る。それは好ましくは強化ガラスから成
る。それはスタッド状またはピン状の延長部26aであっ
て室18に面するその表面から垂直に突出するものを設け
られる。電気的に動作させられるプライミングキャップ
(Priming cap)32がこの延長部26aに直接隣接して配列
される。このプライミングキャップ32のための電気導線
がカバー28を通って延びそして前記カバー内に耐圧的に
密閉される。
この実施例においては妨害部材26の組織に対する局部
的機械的損傷は車両敏感的に発生される電気的パルスに
よって動作させられる火工式プライミングキャップ32に
よる延長部26aの粉砕によって達成される。妨害部材26
の機械的組織に対するこの局部的機械的損傷によって妨
害部材は自然にこっぱみじんに砕けて妨害部材の生産お
よび組成パラメータによって制御され得る寸法を有する
極度に小さいまたはダスト状のガラス微片を形成する。
従って密閉要素24は室14および18の内部の極度に高い圧
力によて破裂させられそして排出穴22が開放される。加
圧されたガスがかくして解放されるとともに、エアバッ
グは車両空間占有者抑止システムにおいて膨張され得
る。他の一実施例においては、このように突然解放され
る加圧されたガスによって、安全ベルト抑止システムに
おけるベルト予緊張装置の空気駆動器が作動される。
第2図に示される実施例においては、妨害部材26の組
織に対する局部的機械的損傷は純粋に機械的に生じさせ
られる。車両敏感質量40が圧力ばね44の休止位置に保持
される枢着されたレバー42の端に配置される。この休止
位置は隣接面に当接するに至るレバー腕46によって限定
される。第2図に示される休止位置において、レバー腕
48が妨害部材26の延長部26aから小距離のところに配置
される。矢印Fの方向に慣性質量40に働く慣性力の作用
下でレバー42は、レバー腕48が延長部26aを打撃してそ
れを破断するまで、圧縮ばね44の作用に抗して逆時計回
りに枢動される。
第3図に描かれる実施例の場合、車両敏感作動装置は
電気的に発火される火工式装薬50であって円筒形の管52
内に配置されるものを有し、該管はその自由端において
玉54の形式にされた慣性体によって密閉されそして妨害
部材26の延長部26aの自由端に対向して配列される。火
工式装薬50を発火させるとともに玉54は延長部26aに対
して弾丸のように投射されてそれを破砕する。
第4図に基づく実施例の場合、車両敏感作動装置はや
はり電気的に発火される火工式装薬50であって円筒形の
管52内に収容されたものである。この円筒形の管52は延
長部26aに対向するその自由端においてノズルを成すよ
うにテーパにされている。この装置は延長部26aがそれ
によって妨害部材26から折断される衝撃波の発生に好適
である。
第5図および第6図は全体的に円筒形であるガス圧力
容器60を有する一実施例を示す。この容器60は単一のサ
ブアセンブリーとして車両敏感作動機構と以下説明され
る態様で合体される。
第5図に図解されるその軸方向端において、ガス圧力
容器60はむく円筒形妨害部材26のための円筒形受容空間
62を設けられる。妨害部材26の、容器の内部に面する、
端面は金属フィルム64を支持し、該金属フィルムはその
外縁においてガス圧力容器60の内壁面に密閉態様で結合
されそしてさらに詳記するとそれに溶接される。密閉フ
ィルム64は受容空間62を容器の内側に対して閉め切る。
ガス圧力容器の吐出穴66が受容空間62と同軸に配置され
る。この吐出穴66と円筒形の受容空間62との間に半径方
向の環状肩68が形成され、それに妨害部材26が当接す
る。妨害部材26のピン状の延長部26aが吐出穴66から同
軸に延びる。妨害部材26のむく部分に結合するその基底
に隣接して、延長部26aはそれを包囲する環状の溝26bを
設けられる。この環状の溝26bは延長部26aの破断が著し
く小さい作用力によってそして精密に再現可能の条件下
で生ずることを保証する。
環状の車両敏感慣性体70がガス圧力容器の、第6図に
図解される、端においてピン72に枢着される。慣性質量
70は、慣性体70上の、半径方向内方に指向される、延長
部70aが妨害部材26の延長部26aから規定距離sに維持さ
れるような休止位置にピン状の当接片76に接して圧縮ば
ね74によって保持される。ガス圧力容器60は慣性質量70
が圧縮ばね74の力に抗して進行方向に枢動され得るよう
に車両に据付けられる;進行方向は第6図において矢印
Fによって表示される。もし車両の十分に高い減速力が
存在するならば、妨害部材26の延長部26aは延長部70に
衝突することによって破断される。
第7図に図解される修正設計(変形例)の場合、車両
敏感慣性体80はリングの半分として設計されそして予緊
張衝撃ばね82のための支持体として機能する。衝撃ばね
82はガス圧力容器60上の軸方向延長部60a内に引留めら
れる。ストリップばねの形式にされた衝撃ばね82の自由
端は車両敏感妨害部材の延長部26aから遠くに離れた距
離に保持される。引張ばね84が車両敏感慣性質量80を第
7図に図解される休止位置に保持するように機能する。
矢印Fの方向への慣性質量80の車両に反応する枢動運動
によって衝撃ばね82は釈放されその結果としてそれは延
長部26aに対してそれを破断するのに十分な力を以て衝
突する。
両実施例において、延長部26aの破断は妨害部材26の
むく部分を自然にこっぱみじんにさせ従ってガス圧力容
器60の吐出穴66は開放される。
第5図に示されるように、さらに、ガス圧力容器60は
その軸方向端に螺合されたキャップ90を担持する。この
キャップ90の内側には概ね直角に曲げられたバイメタル
要素92がキャップ90と熱接触するように配列されそして
従ってまたガス圧力容器60に結合される。バイメタル要
素92の自由端は、ガス圧力容器60がそれに対し設計され
ている意図された作動温度が維持されるかぎり妨害部材
26の延長部26aの端から離れた規定距離に位置される。
この値が超えられるとき、バイメタル要素92の変形が生
じ、その結果、その自由端は延長部26aの自由端に当接
しそして温度の増加とともに急速に増加する力を以てそ
れに作用する。ガス圧力容器60の破裂がそれにおいて生
じ得る温度が到達される以前でも、延長部26aはバイメ
タル要素92によって破断または折断され従って妨害要素
26はこっぱみじんにされそしてガス圧力容器は排気され
る。
ガス圧力容器60のための第5図に示される熱防護手段
は車両敏感作動機構から独立しておりそして同様に第1
図に従う実施例において同様の形式で使用され得る。同
様に第2図から第4図に図解される作動装置の実施例の
場合、好ましくは車両敏感作動装置に加えて第5図に図
解されるタイプの熱防護手段が設けられる。

Claims (10)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】強化ガラスでできた妨害部材(26)と、該
    妨害部材(26)の組織を該部材が微片にこっぱみじんに
    なり得る程度まで損傷させ得る車両敏感作動装置とを有
    しており、車両空間占有者抑止システムのガスバッグを
    膨脹させるため高圧下でガスを長期間収納するようにさ
    れた容器(10,12;60)からガスを突然解放する装置であ
    って、前記容器(10,12;60)の吐出穴(22;66)が密封
    要素(24;64)で閉じられているものにおいて、 前記密封材要素(24;64)を前記妨害部材(26)によっ
    て支持し、該妨害部材(26)に、その表面から突出する
    ピン状延長部(26a)であって該延長部を急激に破壊し
    得る作動装置の作動要素(32;48;54;50;70;80)の作用
    にさらされ該妨害部材(26)がこっぱみじんになるよう
    にするものを形成してなる ことを特徴とする装置。
  2. 【請求項2】請求項第1項に記載の装置において、前記
    ピン状延長部(26a)には、その基底に隣接してノッチ
    または溝(26b)を設けてあることを特徴とする装置。
  3. 【請求項3】請求の範囲第1項または請求の範囲第2項
    に記載の装置において、作動要素が電気的に発火される
    火工式装薬(50)によって作用され得る慣性質量である
    ことを特徴とする装置。
  4. 【請求項4】請求の範囲第1項または請求の範囲第2項
    に記載の装置において、発火されるとともに衝撃波を発
    生する電気的に発火される火工式装薬(50)によって作
    動要素が構成されることを特徴とする装置。
  5. 【請求項5】請求の範囲第1項または請求の範囲第2項
    に記載の装置において、作動要素が車両敏感慣性体(4
    0;70;80)によって構成されることを特徴とする装置。
  6. 【請求項6】請求の範囲第1項または請求の範囲第2項
    に記載の装置において、作動要素がばね荷重を付与され
    た衝撃要素(82)によって構成され、該衝撃要素が妨害
    部材(26)の延長部(26)から離れた休止位置に車両敏
    感慣性質量(80)によって保持されていることを特徴と
    する装置。
  7. 【請求項7】請求の範囲第1項から第6項までのいずれ
    か一つの項に記載の装置において、妨害部材の延長部
    (26a)が作動装置から独立したバイメタル要素(92)
    の作用にさらされ、そのようなバイメタル要素が容器
    (60)と熱的に接触していることを特徴とする装置。
  8. 【請求項8】請求の範囲第1項から第7項までのいずれ
    か一つの項に記載の装置において、妨害部材(26)がむ
    く支持組織によって構成されそして容器(60)の吐出穴
    (66)に隣接する受容空間(62)内に嵌合されているこ
    とと、容器の内部に面する端面においてそのような支持
    組織が受容空間(62)を容器の内部から隔離する密閉フ
    ィルム(64)に当接し、そしてその外縁において容器の
    内壁面と気密閉結合されそしてその反対端面において受
    容空間(62)と吐出穴(66)との間に形成される肩(6
    8)に支持されていることと、妨害部材(26)の延長部
    (26a)が容器(60)の吐出穴(66)から延びているこ
    ととを特徴とする装置。
  9. 【請求項9】請求の範囲第5項に従属する請求の範囲第
    8項に記載の装置において、車両敏感作動装置(70,72,
    74)が単一サブアセンブリーとして容器(60)と合体さ
    れそして慣性体(70)が妨害部材(26)の延長部(26
    a)に直接隣接して配置されていることを特徴とする装
    置。
  10. 【請求項10】請求の範囲第1項から第9項までのいず
    れか一つの項に記載の装置において、妨害部材(26)の
    延長部(26a)が該妨害部材から少なくとも概ね垂直に
    突出しそして作動要素が延長部の自由端と係合するよう
    に構成されていることを特徴とする装置。
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