JP3760004B2 - エアバッグ用ガス発生器 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、衝撃から乗員を保護するエアバッグ用ガス発生器に関し、特に加圧ガスを封入するハイブリッド形ガス発生器に関する。
【0002】
【従来の技術】
衝突の衝撃から乗員を保護する目的で自動車にエアバッグ装置が装着される。このエアバッグ装置は、センサ、コントロールユニット、ガス発生器、及びエアバッグなどから構成される。ガス発生器は、点火手段と、ガス発生手段を備えている。ハイブリッド形ガス発生器の場合、ガス発生手段は、ガス発生剤と加圧ガスよりなっている。
【0003】
そして、衝撃をセンサが感知するとその信号がコントロールユニットに送られ、コントロールユニットで演算されてその結果が出力され、その出力信号が点火手段に送られて点火手段が作動する。これにより、ガス発生手段のガス発生剤が燃焼して高温・高圧のガスを生成し、この燃焼ガスは加圧ガスを加熱すると共に加圧ガスと混合し、この混合ガスがエアバッグ(袋体)内に噴出する。これによりエアバッグは膨張し、堅い構造物と乗員の間に衝撃を吸収するクッションを形成するようになっている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
ガス発生剤の燃焼は急速に行われるために、その燃焼により生じる混合ガスは、エアバッグを急速に膨張させる。エアバッグのこの急速な膨張は、例えば正規の位置にいない小さな子供に対し、突然の大きな衝撃を与える結果となる。
【0005】
従って、本発明は、状況に応じてエアバッグの膨張パターンをいろいろに変えることのできるエアバッグ用ガス発生器を提供することを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】
本発明のエアバッグ用ガス発生器は、2つのガス発生器を軸方向に接続してなり、
各ガス発生器は、円筒状ハウジングと、前記ハウジングの一端部に配設され作動信号を受けて作動する点火手段と、前記点火手段により点火されて燃焼ガスを生成するガス発生剤と、前記ハウジング内に封入され前記ガス発生剤の燃焼ガスにより加熱され該燃焼ガスと共に混合ガスを生成する加圧ガスと、前記ハウジングの他端部に配設されハウジング内の前記混合ガスが噴出するガス排出口を有するディフューザーとを備え、
前記2つのガス発生器は、各ガス発生器ハウジングのディフューザー側において溶接により互いに接合されることを特徴とする。
【0007】
そして、ディフューザーは、接合面を有する端壁部と、ガス排出口が配設される周壁部とを有する円筒部材からなることが好ましい。
【0008】
また、2つのガス発生器は、同一形状のガス発生器からなることができる。
【0009】
或は、2つのガス発生器は、ガス発生剤及び加圧ガスの双方、又はいずれか一方は、容量が互いに異なるようにすることができる。
【0010】
本発明のエアバッグ用ガス発生器は、2つのガス発生器を軸方向に接続してなる。各ガス発生器は、円筒状ハウジングと、点火手段と、ガス発生手段、すなわちガス発生剤及び加圧ガスと、そしてガス排出口を備えている。これら2つのガス発生器は、ガス排出口が配設される一側端部において、溶接により互いに接合されるものである。
【0011】
本ガス発生器において、2つの点火手段を同時に、又は時間的な遅れをもって作動させることにより、エアバッグの膨張(展開)速度を変化させることができる。
【0012】
衝撃の程度が小さいときは、2つの点火手段を時間的な遅れをもって作動させることにより、エアバッグの初期段階での膨張速度を遅くし、これにより正規の位置にいない乗員に対し小さな力を与え、その後大きな力を与えて乗員を正規の位置にもどし、乗員の前にクッションを形成することができる。
【0013】
また、衝撃の程度が大きいときは、2つの点火手段を同時に作動させることにより、エアバッグの膨張速度を増大させ、これによりエアバッグは急激に膨張して乗員の前にクッションを形成することができる。
【0014】
また、本ガス発生器において、2つの点火手段のうち、1つのみを作動させることにより、エアバッグに対するガス供給量を低減することができる。
【0015】
例えば、車内温度が高いとき、エアバッグは過度の内圧をもって膨張する。このような場合、1つの点火手段のみを作動させて2つのガス発生器のうちの1つを作動させることにより、エアバッグに対するガス供給量を低減することができる。これにより、エアバッグは適度の内圧をもって膨張することができる。
【0016】
点火手段は、ガス排出口と反対側のハウジング他側端部、又はガス排出口と同じ側のハウジング一側端部に配設することができる。
【0017】
2つのガス発生器の接合は、各種溶接法、例えば、ガス溶接、アーク溶接、イナートガスアーク溶接、摩擦溶接などにより行うことができる。接合が行われるハウジングのディフューザーは、接合面を有する端壁部と、ガス排出口が配設される周壁部を有する円筒部材からなることが好ましい。2つのガス発生器を上記接合面で合わせて溶接を行うことができる。
【0018】
本ガス発生器に利用できる加圧ガスとして、不活性ガス、例えばアルゴン、窒素、ヘリウムなどが挙げられる。
【0019】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を説明する。図1は、本発明のエアバッグ用ガス発生器の一実施例の断面図である。このガス発生器は、2つのガス発生器1、1を軸方向に接続してなっている。2つのガス発生器1、1は、互いに同一のガス発生器からなっている。各ガス発生器1は、円筒状ハウジング2と、このハウジング2の他側端部に配設される点火手段、すなわち電気式点火器3と、この点火器3により点火されて燃焼ガスを生成するガス発生剤4と、ハウジング2内に封入され前記ガス発生剤の燃焼ガスと共に混合ガスを生成する加圧ガス5と、ハウジングの一側端部に配設され前記混合ガスが噴出するガス排出口6とを備えている。
【0020】
ハウジング2は、両端に開口7及び8を有する円筒状本体9を有している。この本体9内に組立体13が配設されており、この組立体13は、アダプタ部10と、円筒部14と、カップ形状部11と、そしてこのカップ形状部11と前記円筒部14とを接続する接続部15を有している。この組立体13は、開口7より本体9内に挿入された後、開口8にカップ形状部11の開口縁部が、また開口7にアダプタ部10の外周部がそれぞれ嵌合した状態で、各開口において溶接により気密に固定される。
【0021】
アダプタ部10は、点火器3を配設するための孔部12と、この孔部12の底部に配設される貫通孔17と、そして加圧ガスを充填するための充填孔16を備えている。点火器3は、孔部12に配設された後、ねじボルト31により固定される。また、貫通孔17にはバーストディスク18が配設されている。円筒部14は、その長手方向ほぼ中央に貫通孔32を有し、また円筒部内の中心に、多数の貫通孔19を有する伝火チューブ20が配設されている。この伝火チューブ20内に、チェックバルブ21が摺動可能に配設されている。伝火チューブ20と円筒部14間の環状空間にガス発生剤4が配設されている。接続部15は貫通孔22を備えており、この接続部15とカップ形状部11間にバーストディスク23が配設されている。
【0022】
充填孔16より充填された加圧ガス5は、貫通孔32を通って円筒部14内にも充満している。
【0023】
ハウジング2の一側端部は、円筒部材24により構成されている。この円筒部材24は、端壁部25と、周壁部26と、そして開放端部29を有している。開放端部29は、本体開口8を取り囲み、開口8周囲に溶接により固定されている。端壁部25は、平面からなる接合面27を有し、また周壁部26には、ガス排出口6が周方向に複数個配設されている。円筒部材24の内部にはクーラントを兼ねるフィルタ30が配設されている。
【0024】
2つのガス発生器は、各ガス発生器ハウジングの一側端部、すなわち円筒部材24において、溶接により互いに接合されている。すなわち、2つのガス発生器は、円筒部材24の各接合面27で合わされ、この状態で溶接が行われ接合されている。この構成により、ガス排出口6は、本ガス発生器の中央部に位置している。
【0025】
以下、本ガス発生器の作動について説明する。最初に、本ガス発生器を構成する各ガス発生器1についてその作動を説明し、次に本ガス発生器の作動を説明する。
【0026】
ガス発生器1において、衝撃をセンサ(図示せず)が感知すると、その信号が制御手段(図示せず)に送られ、制御手段で演算されてその結果が出力され、その出力信号が点火器3に送られる。このとき、点火器3が作動し、高温・高圧のガスを生成する。この生成ガスの圧力により、バーストディスク18が破壊され、これにより高温のガスが伝火チューブ20内に噴出する。噴出ガスは、伝火チューブの貫通孔19を通り、伝火チューブ外側のガス発生剤4に点火する。これによりガス発生剤4が燃焼し、燃焼ガスを生成する。この燃焼ガスの圧力により、チェックバルブ21が移動し、この移動により、バーストディスク23が破壊される。このとき、ハウジング2内に封入されていた加圧ガス5が貫通孔22を通って接続部15内に入り、カップ形状部11、フィルタ30を経て、ガス排出口6より噴出する。この噴出ガスを得たエアバッグ(図示せず)は、比較的遅い速度で膨張する。
【0027】
燃焼ガスはまた、貫通孔32より噴出し、円筒部14外側の加圧ガス5と混合し、またこの加圧ガス5を加熱する。加熱により膨張した加圧ガス5と、ガス発生剤4の燃焼ガスよりなる混合ガスは、貫通孔22を通って接続部15内に入り、カップ形状部11を経てフィルタ30を通過し、フィルタ30を通過する間に冷却・浄化され、冷却・浄化された混合ガスは、ガス排出口6より噴出する。この噴出ガスを得たエアバッグは、大きな膨張速度をもって膨張する。
【0028】
本ガス発生器は、その点火器3を作動制御することにより、以下のように作動することができる。説明の都合上、図面右側にあるガス発生器部分を「第1」、同左側にあるガス発生器部分を「第2」とする。
【0029】
(i)衝撃の程度が小さいときは、2つの点火器3を時間的な遅れをもって作動させる。
【0030】
制御手段(図示せず)からの電気信号により、最初に第1点火器3が作動する。これにより、上述の通り、第1バーストディスク18が破壊されて第1ガス発生剤4に点火し、これにより第1ガス発生剤4が燃焼して燃焼ガスを生成する。この燃焼ガスの圧力により、第1チェックバルブ21が移動して第1バーストディスク23を破壊し、このとき第1加圧ガス5が第1貫通孔22、第1フィルタ30を経て、第1ガス排出口6よりエアバッグ(図示せず)内に噴出する。エアバッグは、比較的遅い速度で膨張する。
【0031】
第1点火器3の作動から所定の時間tをおいて、制御手段から電気信号が発信され、これにより第2点火器3が作動する。これにより、第2ガス発生器1において、第1ガス発生器1で述べたことと同様の作動が行われて、第2加圧ガス5が第2ガス排出口6よりエアバッグ内に供給される。これ以降、第1ガス発生器より供給されるガス量に、第2ガス発生器より供給されるガス量が加わるために、エアバッグの膨張速度は増大する。
【0032】
このようにして本ガス発生器においては、最初、エアバッグは、小さな膨張速度をもって膨張することにより、正規の位置にいない乗員に対し小さな力を与え、その後、エアバッグは、大きな膨張速度をもって膨張することにより、正規の位置にいない乗員に対し、大きな力を与えて乗員を正規の位置にもどし、乗員の前にクッションを形成することができる。
【0033】
(ii)衝撃の程度が大きいときは、2つの点火器3を同時に作動させる。
【0034】
制御手段からの電気信号により、第1点火器3と第2点火器3が同時に作動する。これにより、第1及び第2ガス排出口6及び6から、最初に第1及び第2加圧ガス5及び5が、その後第1及び第2混合ガスがエアバッグ内に噴出する。これによりエアバッグは、同時に作動する2つのガス発生器からガスを得て、急速に膨張し、乗員を保護するべく乗員の前にクッションを形成する。
【0035】
【発明の効果】
以上説明した通り、本発明によれば、エアバッグの膨張パターンを変えることのできるエアバッグ用ガス発生器が実現できるものである。すなわち、本ガス発生器は、その点火手段を作動制御することにより、ガス供給速度、ガス供給量を変えることができ、これによりエアバッグの膨張パターンをいろいろに変化させることができる。
【0036】
本ガス発生器はまた、そのガス排出口がガス発生器全体の中央に位置しているので、エアバッグの均一な膨張が得られ、乗員を安全に保護することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例のエアバッグ用ガス発生器の断面図。
【符号の説明】
1・・・ガス発生器
2・・・ハウジング
3・・・点火器
4・・・ガス発生剤
5・・・加圧ガス
6・・・ガス排出口
Claims (4)
- 2つのガス発生器を軸方向に接続してなり、
各ガス発生器は、
円筒状ハウジングと、
前記ハウジングの一端部に配設され作動信号を受けて作動する点火手段と、
前記点火手段により点火されて燃焼ガスを生成するガス発生剤と、
前記ハウジング内に封入され前記ガス発生剤の燃焼ガスにより加熱され該燃焼ガスと共に混合ガスを生成する加圧ガスと、
前記ハウジングの他端部に配設されハウジング内の前記混合ガスが噴出するガス排出口を有するディフューザーとを備え、
前記2つのガス発生器は、各ガス発生器ハウジングのディフューザー側において溶接により互いに接合されることを特徴とするエアバッグ用ガス発生器。 - 前記ディフューザーは、接合面を有する端壁部と、前記ガス排出口が配設される周壁部とを有する円筒部材からなる請求項1記載のエアバッグ用ガス発生器。
- 前記2つのガス発生器は、同一形状のガス発生器からなる請求項1又は2記載のエアバッグ用ガス発生器。
- 前記2つのガス発生器間において、ガス発生剤及び加圧ガスの双方、又はいずれか一方は、容量が互いに異なる請求項1又は2記載のエアバッグ用ガス発生器。
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