JP3993431B2 - インフレータ - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、各種車両等に搭載される、主として車両が横方向から衝撃を受けたときに乗員を保護するためのインフレータ及びそれを用いたエアバッグ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】
自動車両の膨張式安全システム用のインフレータには、運転席、助手席等の車両内の座席位置等に応じて最適な乗員保護ができるよう、運転席のエアバッグ用インフレータ、助手席のエアバッグ用インフレータ、サイドエアバッグ用インフレータ、カーテン用インフレータ、ニーボルスター用インフレータ、インフレータブルシートベルト用インフレータ、チューブラーシステム用インフレータ、プリテンショナー用インフレータ等の各種インフレータが知られている。これらのインフレータの中でカーテン用インフレータは、車両が横方向からの衝撃を受けたときに、瞬時に車両の窓側に厚さが数ｃｍ程度のカーテン状のエアバックを膨張展開させるものである。
【０００３】
上記のカーテン用インフレータは勿論、各種インフレータは、車両自体の軽量化の要請から小型軽量化が求められており、更に車両内への取り付け易さ、作動時における安全性の向上も合わせて求められている。
【０００４】
なお、関連する先行技術として、ＵＳＰ５，５２７，０６６号明細書には、ヘリウムと水素を併用し、フレキシブル容器を膨張させる装置が開示されており、同５，７８２，４８６号明細書には、加圧された不活性ガスを用いたエアバッグ用のガス流装置が開示されており、同３，６８０，８８６号明細書には、窒素又はヘリウムでエアバッグを膨張させるエアバッグ装置が開示されており、同５，８０３，４９３号明細書には、加圧ガスとガス発生剤を併用したエアバッグ用サイドインフレータハウジングが開示されており、登録実用新案公報第３０３１２４６号には、加圧ガスとしてアルゴンや窒素を用いた加圧ガスインフレータが開示されている。
【０００５】
本発明は、小型軽量化を達成できると共に、エアバッグ装置に組み込む際の容易さ、車両内への取り付け易さ、作動時や運搬時等における安全性が向上されたインフレータ及びそれを用いたエアバッグ装置を提供することを課題とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明のインフレータは、側面衝突に対するカーテン用インフレータ及びサイドインフレータのいずれとしても適用できるものであるが、以下においては、カーテン用インフレータとして適用した場合に基づいて説明する。
【０００７】
本発明は、上記課題の解決手段として、加圧媒質が充填され、一端側に開口部を持つインフレータハウジングと、インフレータハウジングの開口部側に固着され、作動時に開口部から流出する加圧媒質を外部に放出するためのガス排出口を備えたディフュザー部とを有し、インフレータハウジングの開口部とディフュザー部との間の加圧媒質の流出経路が破裂板で閉塞され、更にディフューザー部には前記破裂板の破壊手段が備えられているインフレータであり、作動時における加圧媒質の流出方向が、インフレータハウジングの軸方向と同一方向であるインフレータを提供する。
【０００８】
このように、加圧媒質の流出方向とインフレータハウジングの軸方向を同一にすることにより、インフレータの取り付け方向と、カーテン状エアバッグの膨張方向が一致するため、車両内への取り付け作業が容易となる。
【０００９】
更に本発明は、上記課題の他の解決手段として、加圧媒質が充填され、一端側に開口部を持つインフレータハウジングと、インフレータハウジングの開口部側に固着され、作動時に開口部から流出する加圧媒質を外部に放出するためのガス排出口を備えたディフュザー部とを有し、インフレータハウジングの開口部とディフュザー部との間の加圧媒質の流出経路が破裂板で閉塞され、更にディフューザー部には前記破裂板の破壊手段が備えられているインフレータであり、更に前記ガス排出口において接続されたガス排出ポートを有しており、ガス排出口から流出した加圧媒質がガス排出ポートを経由してガス排出ポートの開口部から流出するインフレータを提供する。
【００１０】
この発明において、ガス排出ポートの開口部（加圧媒質の流出口）の形成位置及び方向は制限されないので、インフレータのガス排出口にガス流出ポートを取り付け、そこを経由して加圧媒質が流出するようにすることで、インフレータハウジングにカーテン状エアバッグを取り付ける場合に比べて取り付け作業が容易となり、加圧媒質の流出方向も自由に制御することができる。
【００１１】
上記ガス排出ポートは、ガス排出ポートの軸方向とインフレータハウジングの軸方向とが平行になるように取り付けられている構造にすることができる。
【００１２】
また本発明は、上記課題の他の解決手段として、加圧媒質が充填され、一端側に開口部を持つインフレータハウジングと、インフレータハウジングの開口部側に固着され、作動時に開口部から流出する加圧媒質を外部に放出するためのガス排出口を備えたディフュザー部とを有し、インフレータハウジングの開口部とディフュザー部との間の加圧媒質の流出経路が破裂板で閉塞され、更にディフューザー部には前記破裂板の破壊手段が備えられているインフレータであり、更に前記ガス排出口において接続されたガス排出ポートを有しており、
ガス排出ポートが、インフレータハウジングの開口部の中心線の延長線上に取り付けられており、ガス排出口から流出した加圧媒質がガス排出ポートを経由してガス排出ポートの開口部から流出するインフレータを提供する。
【００１３】
このような構造にすることで、加圧媒質の流出がより円滑になされ、インフレータの幅方向（半径方向）の寸法をより小さくできる。
【００１４】
上記発明においては、作動時において、加圧媒質が流出方向を変えることなく、インフレータハウジングの開口部、ディフュザー部の内部空間及びガス排出ポートを経由して、ガス排出ポートの開口部から流出する。
【００１５】
上記発明においては、ディフュザー部に備えられた破裂板の破壊手段が、ディフュザー部の内部空間に向かい、かつ破裂板の中心線に対して斜め方向に配置することができる。ここで「斜め方向」とは、破裂板の中心線に対して、破壊手段の中心軸が斜めに交わっていることを意味する。
【００１６】
更に、ディフュザー部に備えられた破裂板の破壊手段の中心軸と、破裂板の中心線とのなす角度（θ）が、鋭角であることが好ましく、１０〜９０°未満であることがより好ましく、４０〜５０°であることが更に好ましい。角度θが鋭角であると、インフレータの幅方向の寸法を小さく保つことができると共に、破裂板を確実に破壊できるので、加圧媒質の流出を阻害することもない。
【００１７】
このように破壊手段と破裂板の配置状態を調整することにより、幅方向の寸法を大きくすることなく、作動時において破裂板を確実に破壊することができる。
【００１８】
更に上記発明においては、ディフュザー部に備えられた破裂板の破壊手段が、ディフュザー部の内部空間に向かい、かつ破裂板の中心線に対して直交するように配置することができる。このとき、破裂板が、ディフュザー部の内部空間において加圧媒質の流出経路を閉塞すると共に、その一部が破壊手段と対向していることが望ましい。更に、破裂板が、一端が閉塞され、他端が開口した筒状のものであり、閉塞端と周面において加圧媒質の流出経路を閉塞し、周面の一部が破壊手段と対向していることが望ましい。
【００１９】
このように破壊手段と破裂板の配置状態を調整し、かつ前記配置状態を考慮して破裂板の形状を変化させることにより、幅方向への寸法を大きくすることなく、作動前においては加圧媒質の流出経路を完全に閉塞し、作動時においては破裂板を確実に破壊することができる。
【００２０】
更に、上記ガス排出ポートは、一端が閉塞され、他端に開口部を有する筒状部材からなり、前記開口部から加圧媒質が流出する構造にすることができる。
【００２１】
このようなガス排出ポートを用いた場合、ガス排出ポートからの加圧媒質の流出方向とインフレータハウジングの軸方向が同一になるので、インフレータの取り付け方向と、カーテン状エアバッグの膨張方向が一致するため、車両内への取り付けが容易となる。
【００２２】
上記した各発明のインフレータにおいて、流出する加圧媒質中の異物を除くためのフィルタが、ガス排出口の内側若しくは外側に設けられているか、又はガス排出口自体がフィルタにより形成されている構造にすることができる。
【００２３】
更に上記した各発明のインフレータにおいて、流出する加圧媒質中の異物を除くためのフィルタが、ガス排出ポート内に設けられている構造にすることができる。
【００２４】
更に上記した各発明のインフレータにおいて、流出する加圧媒質中の異物を除くためのフィルタが、ガス排出ポートの開口部に設けられている構造にすることができる。
【００２５】
インフレータは、作動時において破裂板が破裂することで加圧媒質の流出が始まるが、その破裂の際に破片が生じる可能性があり、そしてその破片は加圧媒質と共に流出して、カーテン状エアバッグ内にまで到達し、エアバッグを損傷させる恐れがある。よって、上記のようにフィルタを配置することにより、前記破片のエアバッグ内への流入を防止することができる。
【００２６】
上記した発明のインフレータにおいて、ガス排出ポートを取り付けた構造のものにした場合、ガス排出ポートの開口部に、加圧媒質を周方向に放出するためのアダプターが着脱自在に取り付けられている構造にすることができる。
【００２７】
このような構造にした場合、車両搭載前の保管時や運搬時等に火災が起こったようなとき、破壊手段が作動して破裂板が破損するという不測の事態が生じても、アダプターの作用により、加圧媒質は周方向に放出される。よって、一方向に噴出されたときのように、加圧媒質の噴出によってインフレータ自体がロケット状態で飛び出すことが防止される。
【００２８】
また本発明は、上記課題の解決手段として、加圧媒質が充填され、一端側に開口部を持つインフレータハウジングと、インフレータハウジングの開口部側に固着され、作動時に開口部から流出する加圧媒質を外部に放出するためのガス排出口を備えたディフュザー部とを有し、インフレータハウジングの開口部とディフュザー部との間の加圧媒質の流出経路が破裂板で閉塞され、更にディフューザー部には前記破裂板の破壊手段が備えられているインフレータであり、作動時における加圧媒質の流出流量をガス排出口又はガス排出口に設けたフィルタにより制御するインフレータを提供する。
【００２９】
ここで、ガス排出口にフィルタを設ける場合は、ガス排出口の内側若しくは外側に設ける場合のほか、ガス排出口自体がフィルタにより形成されている場合も含む。
【００３０】
上記発明において、フィルタが環状のもので、ディフュザー部のガス排出口を内側から覆い、加圧媒質に含まれる異物を捕集できるように配置されたもので、更に環状のフィルタとガス排出口の間に、ガス排出口の開口面積よりも大きな半径方向の断面積を有する環状空間が形成されており、作動時における加圧媒質の流出流量をガス排出口により制御するものにすることができる。
【００３１】
環状のフィルタは、ガス排出口から異物（破裂板の破壊片等）が流出することを防止するためのものであるので、環状のフィルタの半径方向の断面積はガス排出口の開口面積よりも大きくなるように設定されている。このため、加圧媒質がフィルタを経由して流出するとき、ガス排出口に面したフィルタ部分のみ即ち、フィルタの一部分に集中して加圧媒質が流出して行くことになり、効率的な濾過ができず、その結果、異物もフィルタの一部分のみに集中することになり、その部分のフィルタが目詰まりして加圧媒質の流出流量が低下する恐れがある。よって、ガス排出口の開口面積よりも大きな断面積を有する環状空間を設けることにより、前記のような事態が発生することを防止できる。そして、環状空間を設けた上で、加圧媒質の流出流量をガス排出口で制御することにより、フィルタの目詰まりによる流出流量の低下防止効果が更に高められる。
【００３２】
環状のフィルタは、異物の除去効果の観点からは、環状のフィルタの半径方向の断面積が、環状空間の半径方向の断面積よりも大きいことが必要であり、パンチングメタル、平織金網又はそれらに類する多孔部材が１又は２層以上積層されたものが好ましい。
【００３３】
更に本発明は、上記課題の他の解決手段として、加圧媒質が充填され、一端側に開口部を持つインフレータハウジングと、インフレータハウジングの開口部側に固着され、作動時に開口部から流出する加圧媒質を外部に放出するためのガス排出口を備えたディフュザー部とを有し、インフレータハウジングの開口部とディフュザー部との間の加圧媒質の流出経路が破裂板で閉塞され、更にディフューザー部には前記破裂板の破壊手段が備えられているインフレータであり、更に前記ガス排出口において接続されたガス排出ポートを有し、ガス排出口から流出した加圧媒質がガス排出ポートを経由してガス排出ポートの開口部から流出するものであり、作動時における加圧媒質の流出流量をガス排出ポートの開口部又はガス排出ポート内に設けられたフィルタにより制御するインフレータを提供する。
【００３４】
このように、作動時における加圧媒質の流出流量（単位時間当たりの流出量）をガス排出口又はガス排出ポートの開口部で制御することにより、破裂板の破壊状態によって、加圧媒質の流出流量が影響を受けることを防止できる。このような加圧媒質の流出流量の制御は、例えば、ガス排出口の圧力損失（開口面積）又はフィルタの圧力損失により行うことができる。
【００３５】
更に本発明は、上記課題の解決手段として、加圧媒質が充填され、一端側に開口部を持つインフレータハウジングと、インフレータハウジングの開口部側に固着され、作動時に開口部から流出する加圧媒質を外部に放出するためのガス排出口を備えたディフュザー部とを有し、インフレータハウジングの開口部とディフュザー部との間の加圧媒質の流出経路が破裂板で閉塞され、更にディフューザー部には前記破裂板の破壊手段が備えられているインフレータであり、作動時における加圧媒質の流出流量を前記加圧媒質の流出経路により制御するインフレータを提供する。この発明においてもディフュザー部のガス排出口に接続された開口部を有するガス排出ポートを取り付け、ガス排出口から流出した加圧媒質がガス排出ポートを経由してガス排出ポートの開口部から排出されるようにすることができる。
【００３６】
このように、作動時における加圧媒質の流出流量（単位時間当たりの流出量）を加圧媒質の流出経路で制御することにより、破裂板の破壊状態によって、加圧媒質の流出流量が影響を受けることを防止できる。このような加圧媒質の流出流量の制御は、例えば、加圧媒質の流出経路の圧力損失（開口面積）により行うことができる。
【００３７】
上記各発明において、ガス排出ポートは、側面にのみ２以上の開口部を有し、前記２以上の開口部の内の少なくとも２つの開口部が、互いに幅方向に対称となる位置乃至はそれに近似する位置に配置されており、前記ガス排出ポート内部の開口部が設けられた位置には複数の流出孔を有するスクリーンが配置されているものにすることができる。ここで、ガス排出ポートの開口部が２つのときは幅方向に対称となる位置等に設けるが、開口部が３つ又は４つ以上のときは、それらが周方向に等間隔に配置されるようにすることが望ましい。
【００３８】
スクリーンは、パンチングメタル、平織金網又はそれらに類する多孔部材が１又は２層以上積層された筒状のものにすることができ、スクリーンの軸方向とガス排出ポートの軸方向が一致するように配置されていることが好ましい。
【００３９】
上記のとおり、ガス排出ポートにおける開口部の形成位置を調整することにより、下記の作用効果が得られる。
（第１の作用効果）
インフレータの運搬・保管時において火災等が発生し、インフレータが誤作動するという不測の事態が生じたとき、ガス排出ポートの側面に設けられた開口部が１つのみ又は近接した位置にのみに設けられていると、そこから噴出した加圧媒質により、インフレータがロケットのように勢いよく飛び出して非常に危険である。しかし、上記のとおり、少なくとも２つの開口部を、互いに幅方向（ガス排出ポートが筒状のときは半径方向）に対称となる位置乃至はそれに近似する位置に配置することにより、前記のような異常事態の発生が防止される。
（第２の作用効果）
ガス排出ポートの側面に開口部が設けられているため、スクリーンは、少なくとも開口部に面した箇所がスクリーンとして機能すれば良いので、開口部の位置とスクリーンの流出孔の位置を合わせた特別な部材を調製する必要がなく、市販のパンチングメタル、平織金網等をそのまま適用できるので、材料が安価である。
（第３の作用効果）
ガス排出ポートに設けた開口部は大きなもので良いため、加工時の寸法精度を上げる必要がないので、加工が容易となる。
【００４０】
上記各発明において、ガス排出ポートが、インフレータとエアバッグとを接続するとき、側面に設けられた２以上の開口部からエアバッグを接続する部分までの間の外表面に、周方向に連続して又は間隔をおいて凸部を有しているものにすることができる。このとき、前記凸部は、開口部に近接して設けられていることが望ましい。
【００４１】
ガス排出ポートにおいて、上記した凸部を設けることにより、次のとおり、エアバッグ装置が作動したときにエアバッグの円滑な膨張性を確保できるという作用効果が得られる。インフレータとエアバッグとを接続するとき、少なくとも開口部が包み込まれるようにしてエアバッグをガス排出ポートに被せた後、又は少なくとも開口部までが入るにようにしてガス排出ポートをエアバッグに挿入した後、締め付け手段で両方を固定一体化する。この場合、ガス排出ポートが同一径のフラットな形状のものであると、エアバッグがガス排出ポートの側面に設けた開口部にぴったりと接触した状態になり、エアバッグの内表面と開口部との間に加圧媒質が通るための隙間がなくなる。このため、インフレータの作動時、特に作動初期において、側面開口部から噴出した加圧媒質の円滑な流れが阻害され、エアバッグの膨張性が損なわれる恐れがある。しかし、上記の通りの凸部を設けることで、エアバッグの内表面と側面開口部との間に加圧媒質の通過経路となるべき隙間を確保できるので、前記のような問題が生じることが防止される。
【００４２】
また本発明は、上記課題の解決手段として、エアバッグと上記した凸部を有するガス排出ポートを有するインフレータとの接続において、エアバッグの開口部に取り付けられた筒状の口金内にガス排出ポートが挿入され、前記口金とガス排出ポートとが接続されたとき、前記口金の内表面と、ガス排出ポートの凸部に至るまでの挿入部分の外表面との間に間隙が存在しており、前記口金における幅方向断面積と、ガス排出ポートの凸部に至るまでの挿入部分における幅方向断面積との差で定義される前記間隙の断面積が、ガス排出ポートに配置されたスクリーン流出孔の総開口面積よりも大きいものであるインフレータ、及び前記間隙の断面積が、ディフュザー部に配置されたガス排出口の総開口面積よりも大きいものであるインフレータを提供する。
【００４３】
このようにして間隙の断面積を、ガス排出ポートに配置されたスクリーン流出孔の総開口面積又はディフュザー部に配置されたガス排出口の総開口面積よりも大きくすることで、スクリーン又はガス排出口で加圧媒質の流出流量の制御をすることができる。
【００４４】
上記各発明において、凸部に雄ネジが設けられ、口金の一部又は全部、好ましくは口金の一部（凸部の雄ネジと螺合される部分のみ）に雌ネジが設けられていることが望ましく、上記した作用効果及び加圧媒質の流出流量の制御をなすため、口金の内表面と、ガス排出ポートの凸部に至るまでの挿入部分の外表面との間に存在する間隙の幅は１〜５ｍｍが好ましい。
【００４５】
上記各発明においては、破裂板はインフレータハウジングの開口部側又はディフュザー部側に取り付けることができる。
【００４６】
また本発明は、衝撃センサ及びコントロールユニットからなる作動信号出力手段と、ケース内に上記のインフレータとエアバックが収容されたモジュールケースとを備えたエアバック装置を提供する。
【００４７】
【発明の実施の形態】
以下、図面に基づいて本発明の一実施形態を説明する。図１は、本発明のインフレータ１０の長さ方向への断面図、図２は、図１のインフレータに取り付ける付属部品となるアダプターの断面図、図３は、他実施形態のインフレータ１０の長さ方向への断面図、図４、５は、他実施形態のインフレータ１０の長さ方向への部分断面図である。
【００４８】
まず、図１の実施形態について説明する。インフレータハウジング１２は、一端側に開口部１４を有し、他端側は閉塞されており、内部空間１６には、アルゴン、ヘリウム等の不活性ガス、窒素ガスからなる加圧媒質が最大圧７０，０００ｋＰａ程度で充填されている。インフレータハウジング１２は幅方向の断面が円形であり、開口部１４も同様に円形である。
【００４９】
インフレータハウジング１２は、既存のガスボンベを利用することができ、パイプをスエージ加工又はスピニング加工して製造することもできる。図１のインフレータ１０は、インフレータハウジング１２の開口部１４から加圧媒質を充填する。図３のインフレータ１０は、インフレータハウジング１２にディフュザー部２０を接続した後、細孔に嵌入したシールピン１３の隙間から充填し、その後、シールピン１３の部分でインフレータハウジング１２を溶接して完全に閉塞する。
【００５０】
インフレータハウジング１２の開口部１４側には、ディフュザー部２０が接続されている。ディフュザー部２０は、ディフュザーハウジング２３により外殻が形成されており、その周面には加圧媒質を外部に流出させるためのガス排出口２２を有している。
【００５１】
インフレータハウジング１２とディフュザー部２０は、溶接により接続してもよいし、インフレータハウジング１２端部外周面に雄ネジ部を設け、ディフュザー部２０の端部内周面に雌ネジ部を設けて、雄ネジ部と雌ネジ部において螺じ合わせて接続してもよい。
【００５２】
インフレータハウジング１２の開口部１４は、椀状の破裂板１９で閉塞されており、作動前においては、インフレータハウジング１２の内部空間１６は高圧の気密状態に維持されている。一方、ディフュザー部２０のガス排出口２２は閉塞されていない。
【００５３】
ディフュザー部２０には、破裂板１９の破壊手段として、点火薬を備えた点火器２６が設けられている。この点火器２６は、ディフュザーハウジング２３に嵌め込まれてディフュザー部２０に取り付けられている。３０はコネクタ、３２は電源と接続するためのリード線である。
【００５４】
ディフュザー部２０にはガス排出ポート４０が接続されており、これらは、ディフュザー部２０のガス排出口２２とガス排出ポート４０の連通孔４２を合わせた後、溶接部４４で溶接することで接続されている。
【００５５】
ガス排出ポート４０は、インフレータハウジング１２の中心軸（図１中の一点鎖線）と、ガス排出ポート４０の中心軸（図１中の一点鎖線）が平行になるように取り付けられている。
【００５６】
ガス排出ポート４０は、一端側が閉塞され、他端側には開口部４６が形成された筒状部材からなるものであり、開口部４６の近傍には異物を除去するためのフィルタ４８が設けられている。このフィルタ４８としては、例えば金網又は金網の積層体を用いることができる。フィルタ４８の設置場所は、流出する加圧媒質中の異物を除去できれば特に限定されるものではなく、例えば、加圧媒質の通過経路４９側から連通孔４２を覆うようにして設けることもできる。
【００５７】
ガス排出ポート４０の開口部４６側には、保管及び運搬時において、着脱自在にアダプター５０を取り付けることができる。このアダプター５０は円盤状又は円柱状部材であり、図２に示すとおり、内部にガス排出ポート４０の開口部側の端部を嵌入できる凹部５２と、凹部５２よりも小さな径の凹部５４を有しており、凹部５４には外周面まで貫通した複数の噴射口５６が設けられている。なお、このアダプター５０は、ガス排出ポート４０との結合力を高めるため、ゴム、プラスチック等の弾性部材で形成できるほか、図示していないネジ等の締め付け具を設けることができる。
【００５８】
なお、本実施形態では、ガス排出口２２の開口面積を好ましくは５〜５００ｍｍ2、より好ましくは１０〜２５０ｍｍ2、更に好ましくは１２〜１１３ｍｍ2に設定することで、加圧媒質の流出流量が制御されている。なお、フィルタの圧力損失の測定方法は、特許第２９２６０４０号公報の１９欄１７行〜２０欄４３行にかけての記載、図８、図９に基づいて測定することができる。
【００５９】
次に、図３に示した他の実施形態について説明する。図３に示したインフレータ１０は、破裂板１９の取付部位が異なることと、加圧媒質の充填方法が異なる（シールピン１３がある）ことの他は、図１に示すインフレータ１０と同一構造のものである。
【００６０】
図１に示すインフレータ１０においては、破裂板１９はインフレータハウジング１２の開口部１４側に取り付けられているが、図３に示すインフレータ１０においては、破裂板１９はディフュザー部２０の開口部２１の周縁部に取り付けられている。インフレータハウジング１２の開口部１４とディフュザー部２０の開口部２１とは、互いに当接するようにして配置することもできるが、図３に示すように、開口部１４と破裂板１９との間に間隙が形成されるようにして配置することが望ましい。間隙の大きさは、ディフュザー部２０の開口部２１からディフュザーハウジング２３の先端部２３ａまでの長さを適宜設定することで調節できる。このとき先端部２３ａは、インフレータハウジング１２の膨張部１５に当接させることで、溶接による接合が容易になる。
【００６１】
次に、図１〜図３に示すインフレータ１０の動作を説明する。車両搭載時、インフレータ１０は、衝撃センサ及びコントロールユニットからなる作動信号出力手段と、ケース内に前記のインフレータ１０とカーテン状のエアバッグが収容されたモジュールケース等と組み合わせたシステムとして設置される。カーテン状エアバッグは、ガス排出ポート４０の開口部４６において接続されている。
【００６２】
まず、車両が衝撃を受けた場合、前記システムの衝撃センサからの信号を受け、点火器２６が作動し、点火薬が着火燃焼することで破裂板１９が破壊される。
【００６３】
破裂板１９の破壊によって開口部１４が開放されるため、内部空間１６内の加圧媒質はガス排出口２２から流出し、連通孔４２を通ってガス排出ポート４０内に流入し、フィルタ４８を経て、開口部４６から流出して、カーテン状エアバッグを膨張させる。
【００６４】
この一連の動作において、ガス排出ポート４０の開口部４６から加圧媒質が流出するとき、加圧媒質の流出方向はガス排出ポート４０の中心軸方向となり、この流出方向はインフレータハウジング１２の中心軸方向と一致する。よって、ガス排出ポート４０の開口部４６に接続されたカーテン状エアバッグは、加圧媒質の流出方向と同一方向に膨張展開する。
【００６５】
更に破裂板１９が破裂したときに破片が生じた場合は、フィルタ４８により取り除かれ、カーテン状エアバッグ内部への流出が防止される。
【００６６】
また、車両搭載前の保管時や運搬時等に火災が起こったようなとき、点火器２６が誤作動し、破裂板１９が破裂してしまった場合、加圧媒質がガス排出ポート４０の開口部４６から流出すると、カーテン状インフレータ１０は加圧媒質の流出を推進力としてロケット状態で飛び出してしまい、非常に危険である。しかし、ガス排出ポート４０の開口部４６にアダプター５０を取り付けておけば、加圧媒質はアダプター５０の複数の噴出口５６から周方向に流出するため、万一の場合の危険も回避できる。
【００６７】
次に、図４に示す他の実施形態について説明する。図１、図３と同一番号は、同一のものを示す。なお、図４に示すインフレータ１０にも、図２に示すアダプター５０を取り付けることができる。
【００６８】
図４のインフレータ１０は、ガス排出ポート４０が、インフレータハウジング１２の開口部１４の中心線の延長線上に取り付けられている。このため、作動時において破裂板１９が破壊された後、加圧媒質は流出方向を変えることなく、インフレータハウジング１２の開口部１４、ディフュザー部２０の内部空間２０ａ及びガス排出ポート４０（加圧媒質の通過経路４９）を経由して、ガス排出ポート４０の開口部４６から流出する。
【００６９】
ディフュザー部２０に備えられた破裂板１９の破壊手段である点火器２６は、ディフュザー部２０の内部空間２０ａに向かい、かつ破裂板１９の中心線（これは、開口部１４の中心線、加圧媒質の流れ方向、ディフュザー部２０の内部空間２０ａの中心軸、ガス排出ポート４０の中心軸と一致する。）に対して、点火器２６の中心軸が斜めになるように配置されている。そして、点火器２６の中心軸と、破裂板の中心線とのなす角度（θ）は鋭角であることが好ましく、１０〜９０°未満であることがより好ましく、４０〜５０°であることが更に好ましい。
【００７０】
次に、図４に示すインフレータ１０の動作を説明する。車両が衝撃を受けた場合、衝撃センサからの信号を受け、点火器２６が作動し、点火薬が着火燃焼することで破裂板１９が破壊される。このとき、点火器２６と破裂板１９とは、角度θの関係で配置されているため、破壊は確実になされる。
【００７１】
このような破裂板１９の破壊によって開口部１４が開放されるため、内部空間１６内の加圧媒質は、ディフュザー部２０の内部空間２０ａを通り、フィルタ４８と通過経路４９を経て、開口部４６から流出し、カーテン状エアバッグを膨張させる。
【００７２】
この一連の動作において、加圧媒質の流出方向は変化することがなく、ガス排出ポート４０の開口部４６に接続されたカーテン状エアバッグは、加圧媒質の流出方向と同一方向に膨張展開する。
【００７３】
次に、図５に示す他の実施形態について説明する。図１、図３と同一番号は、同一のものを示す。なお、図５に示すインフレータ１０にも、図２に示すアダプター５０を取り付けることができる。
【００７４】
図５のインフレータ１０も図４のインフレータ１０と同様に、ガス排出ポート４０が、インフレータハウジング１２の開口部１４の中心線の延長線上に取り付けられている。このため、作動時において破裂板１９が破壊された後、加圧媒質は流出方向を変えることなく、インフレータハウジング１２の開口部１４、ディフュザー部２０の内部空間２０ａ及びガス排出ポート４０（加圧媒質の通過経路４９）を経由して、ガス排出ポート４０の開口部４６から流出する。
【００７５】
ディフュザー部２０に備えられた破裂板１９の破壊手段である点火器２６は、ディフュザー部２０の内部空間２０ａに向かい、かつ破裂板１９の中心線に対して直交するように配置されている。
【００７６】
破裂板１９は、ディフュザー部２０の内部空間２０ａ内に配置された、一端が閉塞され、他端が開口した筒状のものであり、閉塞端１９ａと周面１９ｂにおいて加圧媒質の流出経路となる内部空間２０ａを閉塞している。そして、周面１９ｂの一部が、点火孔２７を介して点火器２６と正対している。ここで、円筒状破裂板１９の外径の寸法（ｄ1）と、ディフュザー部２０の内部空間２０ａの内径の寸法（ｄ2）とは、一致乃至はｄ1の方がｄ2よりも僅かに大きめ（ｄ1＞ｄ2）に形成されている。ｄ1＞ｄ2にすることで、開口部１４を確実に閉塞し、加圧媒質の流出を防止できる。
【００７７】
更には、ｄ1の方がｄ2よりも小さな場合でも、破裂板１９のツバ（破裂板１９の開口部周縁）の部分を当接したディフュザー部２０に溶接固定することで、確実にシールすることができる。勿論、ｄ1の方がｄ2よりも大きい場合も、同様にして溶接することができる。溶接法としては、レーザ溶接、抵抗溶接、電子ビーム溶接等を適用できる。
【００７８】
次に、図５に示すインフレータ１０の動作を説明する。車両が衝撃を受けた場合、衝撃センサからの信号を受け、点火器２６が作動し、点火薬が着火燃焼すると、火炎は点火孔２７から噴出し、正対する破裂板１９の周面１９ｂの一部を破壊する。この破壊によって、破裂板１９は、閉塞端１９ａ側がフィルタ４８方向に捲れるように変形する。
【００７９】
このような破裂板１９の破壊によって、開口部１４が開放されるため、内部空間１６内の加圧媒質は、ディフュザー部２０の内部空間２０ａを通って、フィルタ４８と通過経路４９を経て、開口部４６から流出し、カーテン状エアバッグを膨張させる。
【００８０】
この一連の動作において、加圧媒質の流出方向は変化することがなく、ガス排出ポート４０の開口部４６に接続されたカーテン状エアバッグは、加圧媒質の流出方向と同一方向に膨張展開する。
【００８１】
次に、図６に示す他の実施形態について説明する。図６は、本発明のインフレータ１００の長さ方向への断面図である。
【００８２】
インフレータハウジング１１２は、一端側には開口部１１４を有し、他端側は閉塞されており、内部空間１１６には、不活性ガスからなる加圧媒質が最大圧３５，０００ｋＰａで充填されている。インフレータハウジング１１２は幅方向の断面が円形であり、開口部１１４も同様に円形である。インフレータハウジング１１２は、スエージ加工法又はスピンニング加工により、図１のものと同様にして製造し、加圧媒質を充填する。１４０は細孔が溶接によって閉塞された状態を示す。
【００８３】
インフレータハウジング１１２の開口部１１４側には、接合部１１８において、ディフュザー部１２０が溶接によって固着されている。ディフュザー部１２０は、作動時に開口部１１４から流出する加圧媒質を外部に放出するための複数のガス排出口１２２を有し、更に複数のガス排出口１２２を内側から覆うように設けられた平織金網等からなる環状フィルタ１２４を有している。複数のガス排出口１２２と環状フィルタ１２４との間には、環状空間１２３が設けられており、加圧媒質は、環状フィルタ１２４と環状空間１２３を通って、ガス排出口１２２から外部に放出される。図示するとおり、環状フィルタ１２４の幅は環状空間１２３の幅よりも大きく、環状空間１２３の半径方向の断面積はガス排出口１２２の総開口面積よりも大きくされているので、加圧媒質の流出流量はガス排出口１２２により制御される。
【００８４】
インフレータハウジング１１２の開口部１１４は、破裂板１１９で閉塞されており、作動前においては、インフレータハウジング１１２の内部空間１１６は高圧の気密状態に維持されている。一方、ガス排出口１２２は閉塞されずに外部と通気状態にある。
【００８５】
ディフュザー部１２０には、破裂板１１９の破壊手段として、点火薬を備えた点火器１２６が設けられている。この点火器１２６は、カラー１２８に嵌め込まれてディフュザー部１２０に取り付けられ、ディフュザー部１２０の端部１２９をかしめることで固定されている。１３０は点火器１２６に通電するための導電性ピン、１３１はＯリング、破線で示した１３２は、車両搭載時に電源と接続するためのコネクタである。
【００８６】
このインフレータ１００が作動したとき、加圧媒質はフィルタ１２４のほぼ全面から環状空間１２３に流出され、ガス排出口１２２から排出される。このため、破裂板１１９の破裂片は環状フィルタ１２４のほぼ全面で捕捉されるので、加圧媒質の流出流量が低下することが防止されると共に、加圧媒質がフィルタ全体を通過するので、フィルタ効果（濾過効果）が向上する。
【００８７】
次に、図７に示す他の実施形態について説明する。図７は、本発明のインフレータ２００の長さ方向への部分断面図である。
【００８８】
インフレータハウジング２１２は、一端側に開口部２１４を有し、他端側は閉塞されており、内部空間２１６には、アルゴン、ヘリウム等の不活性ガス、窒素ガスからなる加圧媒質が最大圧７０，０００ｋＰａ程度で充填されている。インフレータハウジング２１２は幅方向の断面が円形であり、開口部１４も同様に円形である。インフレータハウジング２１２は、図１のものと同様にして製造し、加圧媒質を充填する。
【００８９】
インフレータハウジング２１２の開口部２１４側には、ディフュザー部２２０が接続されており、ディフュザー部２２０は、加圧媒質を外部に流出させるための第１ガス排出口２２２を有している。インフレータハウジング２１２とディフュザー部２２０は、溶接又は螺じ合わせにより接続できる。
【００９０】
インフレータハウジング２１２の開口部２１４と、ディフュザー部２２０との間の加圧媒質の流出経路２１８は、椀状の破裂板２１９で閉塞されており、作動前においては、インフレータハウジング２１２の内部空間２１６は高圧の気密状態に維持されている。図７では、破裂板２１９はディフュザー部２２０側に取り付けられているが、インフレータ２１２の開口部２１４側に取り付けてもよい。一方、ディフュザー部２２０の第１ガス排出口２２２は閉塞されていない。
【００９１】
ディフュザー部２２０には、破裂板２１９の破壊手段として、点火薬を備えた点火器２２６が設けられている。この点火器２２６は、インフレータハウジング２１２とディフュザー部２２０とを接続した後に取り付けられており、ディフュザー部２２０の一端開口部から破裂板に向かう方向に嵌入され、嵌入後において、ディフュザー部２２０の一端開口部の周縁２２８をかしめることで固定されている。２３０はコネクタである。
【００９２】
ディフュザー部２２０にはガス排出ポート２４０が連結されており、これらはディフュザー部２２０の第１ガス排出口２２２内に、ガス排出ポート２４０の加圧媒質の流入部２４２が圧入されることで連結されている。このとき、ガス排出ポート２４０の流入部２４２の径は、ディフュザー部２２０の第１ガス排出口２２２の径よりも僅かに小さい程度に設定されている。
【００９３】
ガス排出ポート２４０は、一端が閉塞され（閉塞端面２６２）、他端が開口し、フランジ部２６３を有している本体部２４０ａと、アダプター部２４０ｂとからなり、これらは、本体部２４０ａのフランジ部２６３をアダプター部２４０ｂ内部に噛み合わせるか、又は嵌め込んだ後、アダプター２４０ｂの端部をかしめることで接続されているが、その他にも抵抗溶接を適用して接続しても良い。なお、ガス排出ポート２４０は、本体部２４０ａとアダプター部２４０ｂとが一体になった構造にすることもできる。
【００９４】
アダプター部２４０ｂとディフュザー部２２０は、溶接部２３５において抵抗溶接により連結されている。このとき、アダプター部２４０ｂ（流入部２４２）とディフュザー部２２０とを抵抗溶接した後、本体部２４０ａを接続しても良いし、本体部２４０ａとアダプター部２４０ｂとを接続した後、アダプター部２４０ｂとディフュザー部２２０とを抵抗溶接しても良い。
【００９５】
本体部２４０ａの側面には複数の開口部（第２ガス排出口）２６０が設けられており、その内部には、加圧媒質を通過させて異物を除去するための複数の流出孔２４９を有するスクリーン２４８が配置されている。流出孔２４９の孔径は、０．５〜２．０ｍｍの数値範囲から選択できる。
【００９６】
複数の開口部２６０は、それらの内の少なくとも２つが、互いに幅方向に対称となる位置乃至はそれに近似する位置に配置されている。開口部２６０は、例えば６個設けることができ、それらは周方向に等間隔に配置されるようにする。
【００９７】
スクリーン２４８は、パンチングメタル、平織金網又はそれらに類するものを１層又は複数積層した筒状のものを用いることができ、スクリーン２４８の軸方向とガス排出ポート２４０（本体部２４０ａ）の軸方向が一致するように配置されている。流出孔２４９は、スクリーン２４８の全面に設けられているが、実質的には開口部２６０に面したもののみが加圧媒質を排出して異物除去作用を示すことになる。
【００９８】
スクリーン２４８は、例えば次の方法で固定することができる。本体部２４０ａ内部に、本体部２４０ａの内径と同程度の径を有する筒状のパンチングメタル等を挿入配置した後、本体部２４０ａ側面の外側から内側方向に３箇所程度の凸部を設けるエンボス加工をし、これらの凸部により支持固定することができる。また、パンチングメタル等をきつく巻いて本体部２４０ａの内径より十分小さめの径を有する筒状とすることで、きつめに巻いたパンチングメタル等が半径方向に膨出して本体部２４０ａの内壁を押圧する作用を利用して、固定することもできる。
【００９９】
本体部２４０ａのアダプター２４０ｂに近い側には、周方向に連続して又は間隔をおいて（望ましくは連続して）設けられた凸部２６４と溝部（凹部）２６１が設けられている。
【０１００】
凸部２６４は、頂面は平面となっており、必要に応じてネジ部（雄ネジ部又は雌ネジ部）を設けることができるもので、開口部２６０と近接して設けられている。この凸部２６４は、インフレータ２００をガス排出ポート２４０においてエアバッグと接続する際に有用となる。凸部２６４の半径方向への高さ及び軸方向への長さは、エアバッグとの接続性（接続強度、作業性等）を考慮して決定できる。
【０１０１】
溝部２６１は、エアバッグ装置を組み立てる際、エアバッグを本体部２４０ａに被せた後、溝部２６１の部分で締め付けることができるので、両方を強固に結合させ、エアバッグの脱落を防止するように作用する。溝部２６１の半径方向への深さは、エアバッグとの接続性（接続強度、作業性等）を考慮して決定できる。
【０１０２】
インフレータ２００では、加圧媒質の流出経路２１８の径（開口面積）、第１ガス排出口２２２の径（総開口面積）、第２ガス排出口２６０の径（総開口面積）、スクリーン２４８の流出孔２４９の総開口面積等の大小関係を調整することにより、所望の部分により加圧媒質の流出流量を制御することができる。例えば、加圧媒質の流出経路２１８の開口面積を最も小さくすれば、加圧媒質の流出流量を流出経路２１８で制御することができる。
【０１０３】
次に、図７により、エアバッグとインフレータ２００とを接続する際に適した形態について説明する。
【０１０４】
ガス排出ポート２４０に設けられた凸部２６４の頂面には雄ネジ部が設けられており、一方エアバッグ開口部には、内表面に雌ネジ部（雄ネジ部とほぼ同じ数のネジ山からなっている）を有する口金が取り付けられている。この口金の雌ネジ部と凸部６４の雄ネジ部とを螺子合わせることで、両方が接続される。そして、凸部２６４の端（溝部２６１に近い方の端）から開口部２６０の端（閉塞端面２６２に近い方の端）までの距離Ｌ1と、口金の長さＬ2とは同一に設定されている。このため、エアバッグをガス排出ポート２４０に取り付けたとき、開口部２６０と口金の内表面との間には、加圧媒質の流出経路となる間隙（好ましくは１〜５ｍｍ、より好ましくは１．２〜３ｍｍ）が確保されるので、エアバッグの膨張が迅速かつ確実になされる。なお、上記のとおり、作動初期における加圧媒質の噴出さえ円滑になされれば、その後の加圧媒質の通過経路は確保されるため、Ｌ1＞Ｌ2であっても良い。
【０１０５】
口金における幅方向断面積と、ガス排出ポート本体部２４０ａの凸部に至るまでの挿入部分における幅方向断面積との差で定義される間隙の断面積（図８中のＡの部分の面積）は、ガス排出ポート２４０に配置されたスクリーン２４８の流出孔２４９の総開口面積、又はディフュザー部２２０に配置された第１ガス排出口２２２の総開口面積よりも大きくすることが望ましい。このような関係にすることで、スクリーン２４８又は第１ガス排出口２２２により、加圧媒質の流出流量を制御できる。ガス排出口２２２の開口面積は１５〜３０ｍｍ2の範囲から選択することができ、流出孔２４９の総開口面積は３０〜６０ｍｍ2の範囲から選択することができる。
【０１０６】
本発明のインフレータをサイドインフレータとして適用する場合は、ガス排出ポートは不要となり、ガス排出口の部分に直接又は適当なアダプターを介してエアバッグを接続する。
【０１０７】
【発明の効果】
本発明のインフレータは、作動時における加圧媒質の流出方向とインフレータハウジングの軸方向とが一致しているので、インフレータハウジングの軸方向と同一方向にカーテン状エアバッグを膨張展開させることができる。よって、カーテン状エアバッグを膨張展開させたい方向と、インフレータハウジングの軸方向が一致するようにインフレータを取り付ければよいため、取り付け作業が容易となる。更に、本発明のインフレータは、作動時や運搬時における安全性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明のインフレータの長さ方向への断面図。
【図２】 本発明のインフレータに取り付けるアダプターの直径方向への断面図。
【図３】 本発明のインフレータの他実施形態の長さ方向への断面図。
【図４】 本発明のインフレータの他実施形態の長さ方向への部分断面図。
【図５】 本発明のインフレータの他実施形態の長さ方向への部分断面図。
【図６】 本発明のインフレータの他実施形態の長さ方向への断面図。
【図７】 本発明のインフレータの他実施形態の長さ方向への断面図。
【図８】 図７のインフレータとエアバッグとの接続状態を説明するための概略断面図。
【符号の説明】
１０ インフレータ
１２ インフレータハウジング
１４ 開口部
１９ 破裂板
２０ ディフュザー部
２２ ガス排出口
２６ 点火器
４０ ガス排出ポート
４２ 連通孔
４８ フィルタ
【発明の属する技術分野】
本発明は、各種車両等に搭載される、主として車両が横方向から衝撃を受けたときに乗員を保護するためのインフレータ及びそれを用いたエアバッグ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】
自動車両の膨張式安全システム用のインフレータには、運転席、助手席等の車両内の座席位置等に応じて最適な乗員保護ができるよう、運転席のエアバッグ用インフレータ、助手席のエアバッグ用インフレータ、サイドエアバッグ用インフレータ、カーテン用インフレータ、ニーボルスター用インフレータ、インフレータブルシートベルト用インフレータ、チューブラーシステム用インフレータ、プリテンショナー用インフレータ等の各種インフレータが知られている。これらのインフレータの中でカーテン用インフレータは、車両が横方向からの衝撃を受けたときに、瞬時に車両の窓側に厚さが数ｃｍ程度のカーテン状のエアバックを膨張展開させるものである。
【０００３】
上記のカーテン用インフレータは勿論、各種インフレータは、車両自体の軽量化の要請から小型軽量化が求められており、更に車両内への取り付け易さ、作動時における安全性の向上も合わせて求められている。
【０００４】
なお、関連する先行技術として、ＵＳＰ５，５２７，０６６号明細書には、ヘリウムと水素を併用し、フレキシブル容器を膨張させる装置が開示されており、同５，７８２，４８６号明細書には、加圧された不活性ガスを用いたエアバッグ用のガス流装置が開示されており、同３，６８０，８８６号明細書には、窒素又はヘリウムでエアバッグを膨張させるエアバッグ装置が開示されており、同５，８０３，４９３号明細書には、加圧ガスとガス発生剤を併用したエアバッグ用サイドインフレータハウジングが開示されており、登録実用新案公報第３０３１２４６号には、加圧ガスとしてアルゴンや窒素を用いた加圧ガスインフレータが開示されている。
【０００５】
本発明は、小型軽量化を達成できると共に、エアバッグ装置に組み込む際の容易さ、車両内への取り付け易さ、作動時や運搬時等における安全性が向上されたインフレータ及びそれを用いたエアバッグ装置を提供することを課題とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明のインフレータは、側面衝突に対するカーテン用インフレータ及びサイドインフレータのいずれとしても適用できるものであるが、以下においては、カーテン用インフレータとして適用した場合に基づいて説明する。
【０００７】
本発明は、上記課題の解決手段として、加圧媒質が充填され、一端側に開口部を持つインフレータハウジングと、インフレータハウジングの開口部側に固着され、作動時に開口部から流出する加圧媒質を外部に放出するためのガス排出口を備えたディフュザー部とを有し、インフレータハウジングの開口部とディフュザー部との間の加圧媒質の流出経路が破裂板で閉塞され、更にディフューザー部には前記破裂板の破壊手段が備えられているインフレータであり、作動時における加圧媒質の流出方向が、インフレータハウジングの軸方向と同一方向であるインフレータを提供する。
【０００８】
このように、加圧媒質の流出方向とインフレータハウジングの軸方向を同一にすることにより、インフレータの取り付け方向と、カーテン状エアバッグの膨張方向が一致するため、車両内への取り付け作業が容易となる。
【０００９】
更に本発明は、上記課題の他の解決手段として、加圧媒質が充填され、一端側に開口部を持つインフレータハウジングと、インフレータハウジングの開口部側に固着され、作動時に開口部から流出する加圧媒質を外部に放出するためのガス排出口を備えたディフュザー部とを有し、インフレータハウジングの開口部とディフュザー部との間の加圧媒質の流出経路が破裂板で閉塞され、更にディフューザー部には前記破裂板の破壊手段が備えられているインフレータであり、更に前記ガス排出口において接続されたガス排出ポートを有しており、ガス排出口から流出した加圧媒質がガス排出ポートを経由してガス排出ポートの開口部から流出するインフレータを提供する。
【００１０】
この発明において、ガス排出ポートの開口部（加圧媒質の流出口）の形成位置及び方向は制限されないので、インフレータのガス排出口にガス流出ポートを取り付け、そこを経由して加圧媒質が流出するようにすることで、インフレータハウジングにカーテン状エアバッグを取り付ける場合に比べて取り付け作業が容易となり、加圧媒質の流出方向も自由に制御することができる。
【００１１】
上記ガス排出ポートは、ガス排出ポートの軸方向とインフレータハウジングの軸方向とが平行になるように取り付けられている構造にすることができる。
【００１２】
また本発明は、上記課題の他の解決手段として、加圧媒質が充填され、一端側に開口部を持つインフレータハウジングと、インフレータハウジングの開口部側に固着され、作動時に開口部から流出する加圧媒質を外部に放出するためのガス排出口を備えたディフュザー部とを有し、インフレータハウジングの開口部とディフュザー部との間の加圧媒質の流出経路が破裂板で閉塞され、更にディフューザー部には前記破裂板の破壊手段が備えられているインフレータであり、更に前記ガス排出口において接続されたガス排出ポートを有しており、
ガス排出ポートが、インフレータハウジングの開口部の中心線の延長線上に取り付けられており、ガス排出口から流出した加圧媒質がガス排出ポートを経由してガス排出ポートの開口部から流出するインフレータを提供する。
【００１３】
このような構造にすることで、加圧媒質の流出がより円滑になされ、インフレータの幅方向（半径方向）の寸法をより小さくできる。
【００１４】
上記発明においては、作動時において、加圧媒質が流出方向を変えることなく、インフレータハウジングの開口部、ディフュザー部の内部空間及びガス排出ポートを経由して、ガス排出ポートの開口部から流出する。
【００１５】
上記発明においては、ディフュザー部に備えられた破裂板の破壊手段が、ディフュザー部の内部空間に向かい、かつ破裂板の中心線に対して斜め方向に配置することができる。ここで「斜め方向」とは、破裂板の中心線に対して、破壊手段の中心軸が斜めに交わっていることを意味する。
【００１６】
更に、ディフュザー部に備えられた破裂板の破壊手段の中心軸と、破裂板の中心線とのなす角度（θ）が、鋭角であることが好ましく、１０〜９０°未満であることがより好ましく、４０〜５０°であることが更に好ましい。角度θが鋭角であると、インフレータの幅方向の寸法を小さく保つことができると共に、破裂板を確実に破壊できるので、加圧媒質の流出を阻害することもない。
【００１７】
このように破壊手段と破裂板の配置状態を調整することにより、幅方向の寸法を大きくすることなく、作動時において破裂板を確実に破壊することができる。
【００１８】
更に上記発明においては、ディフュザー部に備えられた破裂板の破壊手段が、ディフュザー部の内部空間に向かい、かつ破裂板の中心線に対して直交するように配置することができる。このとき、破裂板が、ディフュザー部の内部空間において加圧媒質の流出経路を閉塞すると共に、その一部が破壊手段と対向していることが望ましい。更に、破裂板が、一端が閉塞され、他端が開口した筒状のものであり、閉塞端と周面において加圧媒質の流出経路を閉塞し、周面の一部が破壊手段と対向していることが望ましい。
【００１９】
このように破壊手段と破裂板の配置状態を調整し、かつ前記配置状態を考慮して破裂板の形状を変化させることにより、幅方向への寸法を大きくすることなく、作動前においては加圧媒質の流出経路を完全に閉塞し、作動時においては破裂板を確実に破壊することができる。
【００２０】
更に、上記ガス排出ポートは、一端が閉塞され、他端に開口部を有する筒状部材からなり、前記開口部から加圧媒質が流出する構造にすることができる。
【００２１】
このようなガス排出ポートを用いた場合、ガス排出ポートからの加圧媒質の流出方向とインフレータハウジングの軸方向が同一になるので、インフレータの取り付け方向と、カーテン状エアバッグの膨張方向が一致するため、車両内への取り付けが容易となる。
【００２２】
上記した各発明のインフレータにおいて、流出する加圧媒質中の異物を除くためのフィルタが、ガス排出口の内側若しくは外側に設けられているか、又はガス排出口自体がフィルタにより形成されている構造にすることができる。
【００２３】
更に上記した各発明のインフレータにおいて、流出する加圧媒質中の異物を除くためのフィルタが、ガス排出ポート内に設けられている構造にすることができる。
【００２４】
更に上記した各発明のインフレータにおいて、流出する加圧媒質中の異物を除くためのフィルタが、ガス排出ポートの開口部に設けられている構造にすることができる。
【００２５】
インフレータは、作動時において破裂板が破裂することで加圧媒質の流出が始まるが、その破裂の際に破片が生じる可能性があり、そしてその破片は加圧媒質と共に流出して、カーテン状エアバッグ内にまで到達し、エアバッグを損傷させる恐れがある。よって、上記のようにフィルタを配置することにより、前記破片のエアバッグ内への流入を防止することができる。
【００２６】
上記した発明のインフレータにおいて、ガス排出ポートを取り付けた構造のものにした場合、ガス排出ポートの開口部に、加圧媒質を周方向に放出するためのアダプターが着脱自在に取り付けられている構造にすることができる。
【００２７】
このような構造にした場合、車両搭載前の保管時や運搬時等に火災が起こったようなとき、破壊手段が作動して破裂板が破損するという不測の事態が生じても、アダプターの作用により、加圧媒質は周方向に放出される。よって、一方向に噴出されたときのように、加圧媒質の噴出によってインフレータ自体がロケット状態で飛び出すことが防止される。
【００２８】
また本発明は、上記課題の解決手段として、加圧媒質が充填され、一端側に開口部を持つインフレータハウジングと、インフレータハウジングの開口部側に固着され、作動時に開口部から流出する加圧媒質を外部に放出するためのガス排出口を備えたディフュザー部とを有し、インフレータハウジングの開口部とディフュザー部との間の加圧媒質の流出経路が破裂板で閉塞され、更にディフューザー部には前記破裂板の破壊手段が備えられているインフレータであり、作動時における加圧媒質の流出流量をガス排出口又はガス排出口に設けたフィルタにより制御するインフレータを提供する。
【００２９】
ここで、ガス排出口にフィルタを設ける場合は、ガス排出口の内側若しくは外側に設ける場合のほか、ガス排出口自体がフィルタにより形成されている場合も含む。
【００３０】
上記発明において、フィルタが環状のもので、ディフュザー部のガス排出口を内側から覆い、加圧媒質に含まれる異物を捕集できるように配置されたもので、更に環状のフィルタとガス排出口の間に、ガス排出口の開口面積よりも大きな半径方向の断面積を有する環状空間が形成されており、作動時における加圧媒質の流出流量をガス排出口により制御するものにすることができる。
【００３１】
環状のフィルタは、ガス排出口から異物（破裂板の破壊片等）が流出することを防止するためのものであるので、環状のフィルタの半径方向の断面積はガス排出口の開口面積よりも大きくなるように設定されている。このため、加圧媒質がフィルタを経由して流出するとき、ガス排出口に面したフィルタ部分のみ即ち、フィルタの一部分に集中して加圧媒質が流出して行くことになり、効率的な濾過ができず、その結果、異物もフィルタの一部分のみに集中することになり、その部分のフィルタが目詰まりして加圧媒質の流出流量が低下する恐れがある。よって、ガス排出口の開口面積よりも大きな断面積を有する環状空間を設けることにより、前記のような事態が発生することを防止できる。そして、環状空間を設けた上で、加圧媒質の流出流量をガス排出口で制御することにより、フィルタの目詰まりによる流出流量の低下防止効果が更に高められる。
【００３２】
環状のフィルタは、異物の除去効果の観点からは、環状のフィルタの半径方向の断面積が、環状空間の半径方向の断面積よりも大きいことが必要であり、パンチングメタル、平織金網又はそれらに類する多孔部材が１又は２層以上積層されたものが好ましい。
【００３３】
更に本発明は、上記課題の他の解決手段として、加圧媒質が充填され、一端側に開口部を持つインフレータハウジングと、インフレータハウジングの開口部側に固着され、作動時に開口部から流出する加圧媒質を外部に放出するためのガス排出口を備えたディフュザー部とを有し、インフレータハウジングの開口部とディフュザー部との間の加圧媒質の流出経路が破裂板で閉塞され、更にディフューザー部には前記破裂板の破壊手段が備えられているインフレータであり、更に前記ガス排出口において接続されたガス排出ポートを有し、ガス排出口から流出した加圧媒質がガス排出ポートを経由してガス排出ポートの開口部から流出するものであり、作動時における加圧媒質の流出流量をガス排出ポートの開口部又はガス排出ポート内に設けられたフィルタにより制御するインフレータを提供する。
【００３４】
このように、作動時における加圧媒質の流出流量（単位時間当たりの流出量）をガス排出口又はガス排出ポートの開口部で制御することにより、破裂板の破壊状態によって、加圧媒質の流出流量が影響を受けることを防止できる。このような加圧媒質の流出流量の制御は、例えば、ガス排出口の圧力損失（開口面積）又はフィルタの圧力損失により行うことができる。
【００３５】
更に本発明は、上記課題の解決手段として、加圧媒質が充填され、一端側に開口部を持つインフレータハウジングと、インフレータハウジングの開口部側に固着され、作動時に開口部から流出する加圧媒質を外部に放出するためのガス排出口を備えたディフュザー部とを有し、インフレータハウジングの開口部とディフュザー部との間の加圧媒質の流出経路が破裂板で閉塞され、更にディフューザー部には前記破裂板の破壊手段が備えられているインフレータであり、作動時における加圧媒質の流出流量を前記加圧媒質の流出経路により制御するインフレータを提供する。この発明においてもディフュザー部のガス排出口に接続された開口部を有するガス排出ポートを取り付け、ガス排出口から流出した加圧媒質がガス排出ポートを経由してガス排出ポートの開口部から排出されるようにすることができる。
【００３６】
このように、作動時における加圧媒質の流出流量（単位時間当たりの流出量）を加圧媒質の流出経路で制御することにより、破裂板の破壊状態によって、加圧媒質の流出流量が影響を受けることを防止できる。このような加圧媒質の流出流量の制御は、例えば、加圧媒質の流出経路の圧力損失（開口面積）により行うことができる。
【００３７】
上記各発明において、ガス排出ポートは、側面にのみ２以上の開口部を有し、前記２以上の開口部の内の少なくとも２つの開口部が、互いに幅方向に対称となる位置乃至はそれに近似する位置に配置されており、前記ガス排出ポート内部の開口部が設けられた位置には複数の流出孔を有するスクリーンが配置されているものにすることができる。ここで、ガス排出ポートの開口部が２つのときは幅方向に対称となる位置等に設けるが、開口部が３つ又は４つ以上のときは、それらが周方向に等間隔に配置されるようにすることが望ましい。
【００３８】
スクリーンは、パンチングメタル、平織金網又はそれらに類する多孔部材が１又は２層以上積層された筒状のものにすることができ、スクリーンの軸方向とガス排出ポートの軸方向が一致するように配置されていることが好ましい。
【００３９】
上記のとおり、ガス排出ポートにおける開口部の形成位置を調整することにより、下記の作用効果が得られる。
（第１の作用効果）
インフレータの運搬・保管時において火災等が発生し、インフレータが誤作動するという不測の事態が生じたとき、ガス排出ポートの側面に設けられた開口部が１つのみ又は近接した位置にのみに設けられていると、そこから噴出した加圧媒質により、インフレータがロケットのように勢いよく飛び出して非常に危険である。しかし、上記のとおり、少なくとも２つの開口部を、互いに幅方向（ガス排出ポートが筒状のときは半径方向）に対称となる位置乃至はそれに近似する位置に配置することにより、前記のような異常事態の発生が防止される。
（第２の作用効果）
ガス排出ポートの側面に開口部が設けられているため、スクリーンは、少なくとも開口部に面した箇所がスクリーンとして機能すれば良いので、開口部の位置とスクリーンの流出孔の位置を合わせた特別な部材を調製する必要がなく、市販のパンチングメタル、平織金網等をそのまま適用できるので、材料が安価である。
（第３の作用効果）
ガス排出ポートに設けた開口部は大きなもので良いため、加工時の寸法精度を上げる必要がないので、加工が容易となる。
【００４０】
上記各発明において、ガス排出ポートが、インフレータとエアバッグとを接続するとき、側面に設けられた２以上の開口部からエアバッグを接続する部分までの間の外表面に、周方向に連続して又は間隔をおいて凸部を有しているものにすることができる。このとき、前記凸部は、開口部に近接して設けられていることが望ましい。
【００４１】
ガス排出ポートにおいて、上記した凸部を設けることにより、次のとおり、エアバッグ装置が作動したときにエアバッグの円滑な膨張性を確保できるという作用効果が得られる。インフレータとエアバッグとを接続するとき、少なくとも開口部が包み込まれるようにしてエアバッグをガス排出ポートに被せた後、又は少なくとも開口部までが入るにようにしてガス排出ポートをエアバッグに挿入した後、締め付け手段で両方を固定一体化する。この場合、ガス排出ポートが同一径のフラットな形状のものであると、エアバッグがガス排出ポートの側面に設けた開口部にぴったりと接触した状態になり、エアバッグの内表面と開口部との間に加圧媒質が通るための隙間がなくなる。このため、インフレータの作動時、特に作動初期において、側面開口部から噴出した加圧媒質の円滑な流れが阻害され、エアバッグの膨張性が損なわれる恐れがある。しかし、上記の通りの凸部を設けることで、エアバッグの内表面と側面開口部との間に加圧媒質の通過経路となるべき隙間を確保できるので、前記のような問題が生じることが防止される。
【００４２】
また本発明は、上記課題の解決手段として、エアバッグと上記した凸部を有するガス排出ポートを有するインフレータとの接続において、エアバッグの開口部に取り付けられた筒状の口金内にガス排出ポートが挿入され、前記口金とガス排出ポートとが接続されたとき、前記口金の内表面と、ガス排出ポートの凸部に至るまでの挿入部分の外表面との間に間隙が存在しており、前記口金における幅方向断面積と、ガス排出ポートの凸部に至るまでの挿入部分における幅方向断面積との差で定義される前記間隙の断面積が、ガス排出ポートに配置されたスクリーン流出孔の総開口面積よりも大きいものであるインフレータ、及び前記間隙の断面積が、ディフュザー部に配置されたガス排出口の総開口面積よりも大きいものであるインフレータを提供する。
【００４３】
このようにして間隙の断面積を、ガス排出ポートに配置されたスクリーン流出孔の総開口面積又はディフュザー部に配置されたガス排出口の総開口面積よりも大きくすることで、スクリーン又はガス排出口で加圧媒質の流出流量の制御をすることができる。
【００４４】
上記各発明において、凸部に雄ネジが設けられ、口金の一部又は全部、好ましくは口金の一部（凸部の雄ネジと螺合される部分のみ）に雌ネジが設けられていることが望ましく、上記した作用効果及び加圧媒質の流出流量の制御をなすため、口金の内表面と、ガス排出ポートの凸部に至るまでの挿入部分の外表面との間に存在する間隙の幅は１〜５ｍｍが好ましい。
【００４５】
上記各発明においては、破裂板はインフレータハウジングの開口部側又はディフュザー部側に取り付けることができる。
【００４６】
また本発明は、衝撃センサ及びコントロールユニットからなる作動信号出力手段と、ケース内に上記のインフレータとエアバックが収容されたモジュールケースとを備えたエアバック装置を提供する。
【００４７】
【発明の実施の形態】
以下、図面に基づいて本発明の一実施形態を説明する。図１は、本発明のインフレータ１０の長さ方向への断面図、図２は、図１のインフレータに取り付ける付属部品となるアダプターの断面図、図３は、他実施形態のインフレータ１０の長さ方向への断面図、図４、５は、他実施形態のインフレータ１０の長さ方向への部分断面図である。
【００４８】
まず、図１の実施形態について説明する。インフレータハウジング１２は、一端側に開口部１４を有し、他端側は閉塞されており、内部空間１６には、アルゴン、ヘリウム等の不活性ガス、窒素ガスからなる加圧媒質が最大圧７０，０００ｋＰａ程度で充填されている。インフレータハウジング１２は幅方向の断面が円形であり、開口部１４も同様に円形である。
【００４９】
インフレータハウジング１２は、既存のガスボンベを利用することができ、パイプをスエージ加工又はスピニング加工して製造することもできる。図１のインフレータ１０は、インフレータハウジング１２の開口部１４から加圧媒質を充填する。図３のインフレータ１０は、インフレータハウジング１２にディフュザー部２０を接続した後、細孔に嵌入したシールピン１３の隙間から充填し、その後、シールピン１３の部分でインフレータハウジング１２を溶接して完全に閉塞する。
【００５０】
インフレータハウジング１２の開口部１４側には、ディフュザー部２０が接続されている。ディフュザー部２０は、ディフュザーハウジング２３により外殻が形成されており、その周面には加圧媒質を外部に流出させるためのガス排出口２２を有している。
【００５１】
インフレータハウジング１２とディフュザー部２０は、溶接により接続してもよいし、インフレータハウジング１２端部外周面に雄ネジ部を設け、ディフュザー部２０の端部内周面に雌ネジ部を設けて、雄ネジ部と雌ネジ部において螺じ合わせて接続してもよい。
【００５２】
インフレータハウジング１２の開口部１４は、椀状の破裂板１９で閉塞されており、作動前においては、インフレータハウジング１２の内部空間１６は高圧の気密状態に維持されている。一方、ディフュザー部２０のガス排出口２２は閉塞されていない。
【００５３】
ディフュザー部２０には、破裂板１９の破壊手段として、点火薬を備えた点火器２６が設けられている。この点火器２６は、ディフュザーハウジング２３に嵌め込まれてディフュザー部２０に取り付けられている。３０はコネクタ、３２は電源と接続するためのリード線である。
【００５４】
ディフュザー部２０にはガス排出ポート４０が接続されており、これらは、ディフュザー部２０のガス排出口２２とガス排出ポート４０の連通孔４２を合わせた後、溶接部４４で溶接することで接続されている。
【００５５】
ガス排出ポート４０は、インフレータハウジング１２の中心軸（図１中の一点鎖線）と、ガス排出ポート４０の中心軸（図１中の一点鎖線）が平行になるように取り付けられている。
【００５６】
ガス排出ポート４０は、一端側が閉塞され、他端側には開口部４６が形成された筒状部材からなるものであり、開口部４６の近傍には異物を除去するためのフィルタ４８が設けられている。このフィルタ４８としては、例えば金網又は金網の積層体を用いることができる。フィルタ４８の設置場所は、流出する加圧媒質中の異物を除去できれば特に限定されるものではなく、例えば、加圧媒質の通過経路４９側から連通孔４２を覆うようにして設けることもできる。
【００５７】
ガス排出ポート４０の開口部４６側には、保管及び運搬時において、着脱自在にアダプター５０を取り付けることができる。このアダプター５０は円盤状又は円柱状部材であり、図２に示すとおり、内部にガス排出ポート４０の開口部側の端部を嵌入できる凹部５２と、凹部５２よりも小さな径の凹部５４を有しており、凹部５４には外周面まで貫通した複数の噴射口５６が設けられている。なお、このアダプター５０は、ガス排出ポート４０との結合力を高めるため、ゴム、プラスチック等の弾性部材で形成できるほか、図示していないネジ等の締め付け具を設けることができる。
【００５８】
なお、本実施形態では、ガス排出口２２の開口面積を好ましくは５〜５００ｍｍ2、より好ましくは１０〜２５０ｍｍ2、更に好ましくは１２〜１１３ｍｍ2に設定することで、加圧媒質の流出流量が制御されている。なお、フィルタの圧力損失の測定方法は、特許第２９２６０４０号公報の１９欄１７行〜２０欄４３行にかけての記載、図８、図９に基づいて測定することができる。
【００５９】
次に、図３に示した他の実施形態について説明する。図３に示したインフレータ１０は、破裂板１９の取付部位が異なることと、加圧媒質の充填方法が異なる（シールピン１３がある）ことの他は、図１に示すインフレータ１０と同一構造のものである。
【００６０】
図１に示すインフレータ１０においては、破裂板１９はインフレータハウジング１２の開口部１４側に取り付けられているが、図３に示すインフレータ１０においては、破裂板１９はディフュザー部２０の開口部２１の周縁部に取り付けられている。インフレータハウジング１２の開口部１４とディフュザー部２０の開口部２１とは、互いに当接するようにして配置することもできるが、図３に示すように、開口部１４と破裂板１９との間に間隙が形成されるようにして配置することが望ましい。間隙の大きさは、ディフュザー部２０の開口部２１からディフュザーハウジング２３の先端部２３ａまでの長さを適宜設定することで調節できる。このとき先端部２３ａは、インフレータハウジング１２の膨張部１５に当接させることで、溶接による接合が容易になる。
【００６１】
次に、図１〜図３に示すインフレータ１０の動作を説明する。車両搭載時、インフレータ１０は、衝撃センサ及びコントロールユニットからなる作動信号出力手段と、ケース内に前記のインフレータ１０とカーテン状のエアバッグが収容されたモジュールケース等と組み合わせたシステムとして設置される。カーテン状エアバッグは、ガス排出ポート４０の開口部４６において接続されている。
【００６２】
まず、車両が衝撃を受けた場合、前記システムの衝撃センサからの信号を受け、点火器２６が作動し、点火薬が着火燃焼することで破裂板１９が破壊される。
【００６３】
破裂板１９の破壊によって開口部１４が開放されるため、内部空間１６内の加圧媒質はガス排出口２２から流出し、連通孔４２を通ってガス排出ポート４０内に流入し、フィルタ４８を経て、開口部４６から流出して、カーテン状エアバッグを膨張させる。
【００６４】
この一連の動作において、ガス排出ポート４０の開口部４６から加圧媒質が流出するとき、加圧媒質の流出方向はガス排出ポート４０の中心軸方向となり、この流出方向はインフレータハウジング１２の中心軸方向と一致する。よって、ガス排出ポート４０の開口部４６に接続されたカーテン状エアバッグは、加圧媒質の流出方向と同一方向に膨張展開する。
【００６５】
更に破裂板１９が破裂したときに破片が生じた場合は、フィルタ４８により取り除かれ、カーテン状エアバッグ内部への流出が防止される。
【００６６】
また、車両搭載前の保管時や運搬時等に火災が起こったようなとき、点火器２６が誤作動し、破裂板１９が破裂してしまった場合、加圧媒質がガス排出ポート４０の開口部４６から流出すると、カーテン状インフレータ１０は加圧媒質の流出を推進力としてロケット状態で飛び出してしまい、非常に危険である。しかし、ガス排出ポート４０の開口部４６にアダプター５０を取り付けておけば、加圧媒質はアダプター５０の複数の噴出口５６から周方向に流出するため、万一の場合の危険も回避できる。
【００６７】
次に、図４に示す他の実施形態について説明する。図１、図３と同一番号は、同一のものを示す。なお、図４に示すインフレータ１０にも、図２に示すアダプター５０を取り付けることができる。
【００６８】
図４のインフレータ１０は、ガス排出ポート４０が、インフレータハウジング１２の開口部１４の中心線の延長線上に取り付けられている。このため、作動時において破裂板１９が破壊された後、加圧媒質は流出方向を変えることなく、インフレータハウジング１２の開口部１４、ディフュザー部２０の内部空間２０ａ及びガス排出ポート４０（加圧媒質の通過経路４９）を経由して、ガス排出ポート４０の開口部４６から流出する。
【００６９】
ディフュザー部２０に備えられた破裂板１９の破壊手段である点火器２６は、ディフュザー部２０の内部空間２０ａに向かい、かつ破裂板１９の中心線（これは、開口部１４の中心線、加圧媒質の流れ方向、ディフュザー部２０の内部空間２０ａの中心軸、ガス排出ポート４０の中心軸と一致する。）に対して、点火器２６の中心軸が斜めになるように配置されている。そして、点火器２６の中心軸と、破裂板の中心線とのなす角度（θ）は鋭角であることが好ましく、１０〜９０°未満であることがより好ましく、４０〜５０°であることが更に好ましい。
【００７０】
次に、図４に示すインフレータ１０の動作を説明する。車両が衝撃を受けた場合、衝撃センサからの信号を受け、点火器２６が作動し、点火薬が着火燃焼することで破裂板１９が破壊される。このとき、点火器２６と破裂板１９とは、角度θの関係で配置されているため、破壊は確実になされる。
【００７１】
このような破裂板１９の破壊によって開口部１４が開放されるため、内部空間１６内の加圧媒質は、ディフュザー部２０の内部空間２０ａを通り、フィルタ４８と通過経路４９を経て、開口部４６から流出し、カーテン状エアバッグを膨張させる。
【００７２】
この一連の動作において、加圧媒質の流出方向は変化することがなく、ガス排出ポート４０の開口部４６に接続されたカーテン状エアバッグは、加圧媒質の流出方向と同一方向に膨張展開する。
【００７３】
次に、図５に示す他の実施形態について説明する。図１、図３と同一番号は、同一のものを示す。なお、図５に示すインフレータ１０にも、図２に示すアダプター５０を取り付けることができる。
【００７４】
図５のインフレータ１０も図４のインフレータ１０と同様に、ガス排出ポート４０が、インフレータハウジング１２の開口部１４の中心線の延長線上に取り付けられている。このため、作動時において破裂板１９が破壊された後、加圧媒質は流出方向を変えることなく、インフレータハウジング１２の開口部１４、ディフュザー部２０の内部空間２０ａ及びガス排出ポート４０（加圧媒質の通過経路４９）を経由して、ガス排出ポート４０の開口部４６から流出する。
【００７５】
ディフュザー部２０に備えられた破裂板１９の破壊手段である点火器２６は、ディフュザー部２０の内部空間２０ａに向かい、かつ破裂板１９の中心線に対して直交するように配置されている。
【００７６】
破裂板１９は、ディフュザー部２０の内部空間２０ａ内に配置された、一端が閉塞され、他端が開口した筒状のものであり、閉塞端１９ａと周面１９ｂにおいて加圧媒質の流出経路となる内部空間２０ａを閉塞している。そして、周面１９ｂの一部が、点火孔２７を介して点火器２６と正対している。ここで、円筒状破裂板１９の外径の寸法（ｄ1）と、ディフュザー部２０の内部空間２０ａの内径の寸法（ｄ2）とは、一致乃至はｄ1の方がｄ2よりも僅かに大きめ（ｄ1＞ｄ2）に形成されている。ｄ1＞ｄ2にすることで、開口部１４を確実に閉塞し、加圧媒質の流出を防止できる。
【００７７】
更には、ｄ1の方がｄ2よりも小さな場合でも、破裂板１９のツバ（破裂板１９の開口部周縁）の部分を当接したディフュザー部２０に溶接固定することで、確実にシールすることができる。勿論、ｄ1の方がｄ2よりも大きい場合も、同様にして溶接することができる。溶接法としては、レーザ溶接、抵抗溶接、電子ビーム溶接等を適用できる。
【００７８】
次に、図５に示すインフレータ１０の動作を説明する。車両が衝撃を受けた場合、衝撃センサからの信号を受け、点火器２６が作動し、点火薬が着火燃焼すると、火炎は点火孔２７から噴出し、正対する破裂板１９の周面１９ｂの一部を破壊する。この破壊によって、破裂板１９は、閉塞端１９ａ側がフィルタ４８方向に捲れるように変形する。
【００７９】
このような破裂板１９の破壊によって、開口部１４が開放されるため、内部空間１６内の加圧媒質は、ディフュザー部２０の内部空間２０ａを通って、フィルタ４８と通過経路４９を経て、開口部４６から流出し、カーテン状エアバッグを膨張させる。
【００８０】
この一連の動作において、加圧媒質の流出方向は変化することがなく、ガス排出ポート４０の開口部４６に接続されたカーテン状エアバッグは、加圧媒質の流出方向と同一方向に膨張展開する。
【００８１】
次に、図６に示す他の実施形態について説明する。図６は、本発明のインフレータ１００の長さ方向への断面図である。
【００８２】
インフレータハウジング１１２は、一端側には開口部１１４を有し、他端側は閉塞されており、内部空間１１６には、不活性ガスからなる加圧媒質が最大圧３５，０００ｋＰａで充填されている。インフレータハウジング１１２は幅方向の断面が円形であり、開口部１１４も同様に円形である。インフレータハウジング１１２は、スエージ加工法又はスピンニング加工により、図１のものと同様にして製造し、加圧媒質を充填する。１４０は細孔が溶接によって閉塞された状態を示す。
【００８３】
インフレータハウジング１１２の開口部１１４側には、接合部１１８において、ディフュザー部１２０が溶接によって固着されている。ディフュザー部１２０は、作動時に開口部１１４から流出する加圧媒質を外部に放出するための複数のガス排出口１２２を有し、更に複数のガス排出口１２２を内側から覆うように設けられた平織金網等からなる環状フィルタ１２４を有している。複数のガス排出口１２２と環状フィルタ１２４との間には、環状空間１２３が設けられており、加圧媒質は、環状フィルタ１２４と環状空間１２３を通って、ガス排出口１２２から外部に放出される。図示するとおり、環状フィルタ１２４の幅は環状空間１２３の幅よりも大きく、環状空間１２３の半径方向の断面積はガス排出口１２２の総開口面積よりも大きくされているので、加圧媒質の流出流量はガス排出口１２２により制御される。
【００８４】
インフレータハウジング１１２の開口部１１４は、破裂板１１９で閉塞されており、作動前においては、インフレータハウジング１１２の内部空間１１６は高圧の気密状態に維持されている。一方、ガス排出口１２２は閉塞されずに外部と通気状態にある。
【００８５】
ディフュザー部１２０には、破裂板１１９の破壊手段として、点火薬を備えた点火器１２６が設けられている。この点火器１２６は、カラー１２８に嵌め込まれてディフュザー部１２０に取り付けられ、ディフュザー部１２０の端部１２９をかしめることで固定されている。１３０は点火器１２６に通電するための導電性ピン、１３１はＯリング、破線で示した１３２は、車両搭載時に電源と接続するためのコネクタである。
【００８６】
このインフレータ１００が作動したとき、加圧媒質はフィルタ１２４のほぼ全面から環状空間１２３に流出され、ガス排出口１２２から排出される。このため、破裂板１１９の破裂片は環状フィルタ１２４のほぼ全面で捕捉されるので、加圧媒質の流出流量が低下することが防止されると共に、加圧媒質がフィルタ全体を通過するので、フィルタ効果（濾過効果）が向上する。
【００８７】
次に、図７に示す他の実施形態について説明する。図７は、本発明のインフレータ２００の長さ方向への部分断面図である。
【００８８】
インフレータハウジング２１２は、一端側に開口部２１４を有し、他端側は閉塞されており、内部空間２１６には、アルゴン、ヘリウム等の不活性ガス、窒素ガスからなる加圧媒質が最大圧７０，０００ｋＰａ程度で充填されている。インフレータハウジング２１２は幅方向の断面が円形であり、開口部１４も同様に円形である。インフレータハウジング２１２は、図１のものと同様にして製造し、加圧媒質を充填する。
【００８９】
インフレータハウジング２１２の開口部２１４側には、ディフュザー部２２０が接続されており、ディフュザー部２２０は、加圧媒質を外部に流出させるための第１ガス排出口２２２を有している。インフレータハウジング２１２とディフュザー部２２０は、溶接又は螺じ合わせにより接続できる。
【００９０】
インフレータハウジング２１２の開口部２１４と、ディフュザー部２２０との間の加圧媒質の流出経路２１８は、椀状の破裂板２１９で閉塞されており、作動前においては、インフレータハウジング２１２の内部空間２１６は高圧の気密状態に維持されている。図７では、破裂板２１９はディフュザー部２２０側に取り付けられているが、インフレータ２１２の開口部２１４側に取り付けてもよい。一方、ディフュザー部２２０の第１ガス排出口２２２は閉塞されていない。
【００９１】
ディフュザー部２２０には、破裂板２１９の破壊手段として、点火薬を備えた点火器２２６が設けられている。この点火器２２６は、インフレータハウジング２１２とディフュザー部２２０とを接続した後に取り付けられており、ディフュザー部２２０の一端開口部から破裂板に向かう方向に嵌入され、嵌入後において、ディフュザー部２２０の一端開口部の周縁２２８をかしめることで固定されている。２３０はコネクタである。
【００９２】
ディフュザー部２２０にはガス排出ポート２４０が連結されており、これらはディフュザー部２２０の第１ガス排出口２２２内に、ガス排出ポート２４０の加圧媒質の流入部２４２が圧入されることで連結されている。このとき、ガス排出ポート２４０の流入部２４２の径は、ディフュザー部２２０の第１ガス排出口２２２の径よりも僅かに小さい程度に設定されている。
【００９３】
ガス排出ポート２４０は、一端が閉塞され（閉塞端面２６２）、他端が開口し、フランジ部２６３を有している本体部２４０ａと、アダプター部２４０ｂとからなり、これらは、本体部２４０ａのフランジ部２６３をアダプター部２４０ｂ内部に噛み合わせるか、又は嵌め込んだ後、アダプター２４０ｂの端部をかしめることで接続されているが、その他にも抵抗溶接を適用して接続しても良い。なお、ガス排出ポート２４０は、本体部２４０ａとアダプター部２４０ｂとが一体になった構造にすることもできる。
【００９４】
アダプター部２４０ｂとディフュザー部２２０は、溶接部２３５において抵抗溶接により連結されている。このとき、アダプター部２４０ｂ（流入部２４２）とディフュザー部２２０とを抵抗溶接した後、本体部２４０ａを接続しても良いし、本体部２４０ａとアダプター部２４０ｂとを接続した後、アダプター部２４０ｂとディフュザー部２２０とを抵抗溶接しても良い。
【００９５】
本体部２４０ａの側面には複数の開口部（第２ガス排出口）２６０が設けられており、その内部には、加圧媒質を通過させて異物を除去するための複数の流出孔２４９を有するスクリーン２４８が配置されている。流出孔２４９の孔径は、０．５〜２．０ｍｍの数値範囲から選択できる。
【００９６】
複数の開口部２６０は、それらの内の少なくとも２つが、互いに幅方向に対称となる位置乃至はそれに近似する位置に配置されている。開口部２６０は、例えば６個設けることができ、それらは周方向に等間隔に配置されるようにする。
【００９７】
スクリーン２４８は、パンチングメタル、平織金網又はそれらに類するものを１層又は複数積層した筒状のものを用いることができ、スクリーン２４８の軸方向とガス排出ポート２４０（本体部２４０ａ）の軸方向が一致するように配置されている。流出孔２４９は、スクリーン２４８の全面に設けられているが、実質的には開口部２６０に面したもののみが加圧媒質を排出して異物除去作用を示すことになる。
【００９８】
スクリーン２４８は、例えば次の方法で固定することができる。本体部２４０ａ内部に、本体部２４０ａの内径と同程度の径を有する筒状のパンチングメタル等を挿入配置した後、本体部２４０ａ側面の外側から内側方向に３箇所程度の凸部を設けるエンボス加工をし、これらの凸部により支持固定することができる。また、パンチングメタル等をきつく巻いて本体部２４０ａの内径より十分小さめの径を有する筒状とすることで、きつめに巻いたパンチングメタル等が半径方向に膨出して本体部２４０ａの内壁を押圧する作用を利用して、固定することもできる。
【００９９】
本体部２４０ａのアダプター２４０ｂに近い側には、周方向に連続して又は間隔をおいて（望ましくは連続して）設けられた凸部２６４と溝部（凹部）２６１が設けられている。
【０１００】
凸部２６４は、頂面は平面となっており、必要に応じてネジ部（雄ネジ部又は雌ネジ部）を設けることができるもので、開口部２６０と近接して設けられている。この凸部２６４は、インフレータ２００をガス排出ポート２４０においてエアバッグと接続する際に有用となる。凸部２６４の半径方向への高さ及び軸方向への長さは、エアバッグとの接続性（接続強度、作業性等）を考慮して決定できる。
【０１０１】
溝部２６１は、エアバッグ装置を組み立てる際、エアバッグを本体部２４０ａに被せた後、溝部２６１の部分で締め付けることができるので、両方を強固に結合させ、エアバッグの脱落を防止するように作用する。溝部２６１の半径方向への深さは、エアバッグとの接続性（接続強度、作業性等）を考慮して決定できる。
【０１０２】
インフレータ２００では、加圧媒質の流出経路２１８の径（開口面積）、第１ガス排出口２２２の径（総開口面積）、第２ガス排出口２６０の径（総開口面積）、スクリーン２４８の流出孔２４９の総開口面積等の大小関係を調整することにより、所望の部分により加圧媒質の流出流量を制御することができる。例えば、加圧媒質の流出経路２１８の開口面積を最も小さくすれば、加圧媒質の流出流量を流出経路２１８で制御することができる。
【０１０３】
次に、図７により、エアバッグとインフレータ２００とを接続する際に適した形態について説明する。
【０１０４】
ガス排出ポート２４０に設けられた凸部２６４の頂面には雄ネジ部が設けられており、一方エアバッグ開口部には、内表面に雌ネジ部（雄ネジ部とほぼ同じ数のネジ山からなっている）を有する口金が取り付けられている。この口金の雌ネジ部と凸部６４の雄ネジ部とを螺子合わせることで、両方が接続される。そして、凸部２６４の端（溝部２６１に近い方の端）から開口部２６０の端（閉塞端面２６２に近い方の端）までの距離Ｌ1と、口金の長さＬ2とは同一に設定されている。このため、エアバッグをガス排出ポート２４０に取り付けたとき、開口部２６０と口金の内表面との間には、加圧媒質の流出経路となる間隙（好ましくは１〜５ｍｍ、より好ましくは１．２〜３ｍｍ）が確保されるので、エアバッグの膨張が迅速かつ確実になされる。なお、上記のとおり、作動初期における加圧媒質の噴出さえ円滑になされれば、その後の加圧媒質の通過経路は確保されるため、Ｌ1＞Ｌ2であっても良い。
【０１０５】
口金における幅方向断面積と、ガス排出ポート本体部２４０ａの凸部に至るまでの挿入部分における幅方向断面積との差で定義される間隙の断面積（図８中のＡの部分の面積）は、ガス排出ポート２４０に配置されたスクリーン２４８の流出孔２４９の総開口面積、又はディフュザー部２２０に配置された第１ガス排出口２２２の総開口面積よりも大きくすることが望ましい。このような関係にすることで、スクリーン２４８又は第１ガス排出口２２２により、加圧媒質の流出流量を制御できる。ガス排出口２２２の開口面積は１５〜３０ｍｍ2の範囲から選択することができ、流出孔２４９の総開口面積は３０〜６０ｍｍ2の範囲から選択することができる。
【０１０６】
本発明のインフレータをサイドインフレータとして適用する場合は、ガス排出ポートは不要となり、ガス排出口の部分に直接又は適当なアダプターを介してエアバッグを接続する。
【０１０７】
【発明の効果】
本発明のインフレータは、作動時における加圧媒質の流出方向とインフレータハウジングの軸方向とが一致しているので、インフレータハウジングの軸方向と同一方向にカーテン状エアバッグを膨張展開させることができる。よって、カーテン状エアバッグを膨張展開させたい方向と、インフレータハウジングの軸方向が一致するようにインフレータを取り付ければよいため、取り付け作業が容易となる。更に、本発明のインフレータは、作動時や運搬時における安全性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明のインフレータの長さ方向への断面図。
【図２】 本発明のインフレータに取り付けるアダプターの直径方向への断面図。
【図３】 本発明のインフレータの他実施形態の長さ方向への断面図。
【図４】 本発明のインフレータの他実施形態の長さ方向への部分断面図。
【図５】 本発明のインフレータの他実施形態の長さ方向への部分断面図。
【図６】 本発明のインフレータの他実施形態の長さ方向への断面図。
【図７】 本発明のインフレータの他実施形態の長さ方向への断面図。
【図８】 図７のインフレータとエアバッグとの接続状態を説明するための概略断面図。
【符号の説明】
１０ インフレータ
１２ インフレータハウジング
１４ 開口部
１９ 破裂板
２０ ディフュザー部
２２ ガス排出口
２６ 点火器
４０ ガス排出ポート
４２ 連通孔
４８ フィルタ
Claims (13)
- 加圧媒質が充填され、一端側に開口部を持つインフレータハウジングと、インフレータハウジングの開口部側に固着され、作動時に開口部から流出する加圧媒質を外部に放出するためのガス排出口を備えたディフュザー部とを有し、インフレータハウジングの開口部とディフュザー部との間の加圧媒質の流出経路が破裂板で閉塞され、更にディフューザー部には前記破裂板の破壊手段が備えられており、
更に前記ガス排出口において接続されたガス排出ポートを有しており、ガス排出口から流出した加圧媒質がガス排出ポートを経由してガス排出ポートの開口部から流出するインフレータであり、
前記ガス排出ポートが、インフレータとエアバッグとを接続するとき、側面に設けられた２以上の開口部からエアバッグを接続する部分までの間の外表面に、周方向に連続して又は間隔をおいて凸部を有しており、
前記エアバッグと前記インフレータとの接続において、エアバッグの開口部に取り付けられた筒状の口金内にガス排出ポートが挿入され、前記口金とガス排出ポートとが接続されたとき、
前記口金の内表面と、ガス排出ポートの凸部に至るまでの挿入部分の外表面との間に間隙が存在しており、前記口金における幅方向断面積と、ガス排出ポートの凸部に至るまでの挿入部分における幅方向断面積との差で定義される前記間隙の断面積が、ディフュザー部に配置されたガス排出口の総開口面積よりも大きいものであるインフレータ。 - 前記ガス排出ポートの凸部に雄ネジが設けられ、前記口金の一部又は全部に雌ネジが設けられ、口金とガス排出ポートの凸部が螺子合わされて接続されている請求項１記載のインフレータ。
- ガス排出ポートが、ガス排出ポートの軸方向とインフレータハウジングの軸方向とが平行になるように取り付けられている請求項１又は２記載のインフレータ。
- 流出する加圧媒質中の異物を除くためのフィルタが、ガス排出ポート内に設けられている請求項１〜３のいずれか１記載のインフレータ。
- 流出する加圧媒質中の異物を除くためのフィルタが、ガス排出ポートの開口部に設けられている請求項１〜４のいずれか１記載のインフレータ。
- 加圧媒質が充填され、一端側に開口部を持つインフレータハウジングと、インフレータハウジングの開口部側に固着され、作動時に開口部から流出する加圧媒質を外部に放出するためのガス排出口を備えたディフュザー部とを有し、インフレータハウジングの開口部とディフュザー部との間の加圧媒質の流出経路が破裂板で閉塞され、更にディフューザー部には前記破裂板の破壊手段が備えられており、
更にディフュザー部のガス排出口に接続された開口部を有するガス排出ポートを有しており、ガス排出口から流出した加圧媒質がガス排出ポートを経由してガス排出ポートの開口部から排出され、作動時における加圧媒質の流出流量を前記加圧媒質の流出経路により制御するインフレータであり、
前記ガス排出ポートが、インフレータとエアバッグとを接続するとき、側面に設けられた２以上の開口部からエアバッグを接続する部分までの間の外表面に、周方向に連続して又は間隔をおいて凸部を有しており、
前記エアバッグと前記インフレータとの接続において、エアバッグの開口部に取り付けられた筒状の口金内にガス排出ポートが挿入され、前記口金とガス排出ポートとが接続されたとき、
前記口金の内表面と、ガス排出ポートの凸部に至るまでの挿入部分の外表面との間に間 隙が存在しており、前記口金における幅方向断面積と、ガス排出ポートの凸部に至るまでの挿入部分における幅方向断面積との差で定義される前記間隙の断面積が、ディフュザー部に配置されたガス排出口の総開口面積よりも大きいものであるインフレータ。 - 前記ガス排出ポートは、２以上の開口部の内の少なくとも２つの開口部が、互いに幅方向に対称となる位置乃至はそれに近似する位置に配置されており、前記ガス排出ポート内部の開口部が設けられた位置には複数の流出孔を有するスクリーンが配置されているものである請求項１〜６のいずれか１記載のインフレータ。
- スクリーンが、パンチングメタル、平織金網又はそれらに類する多孔部材が１又は２層以上積層された筒状のものである請求項７記載のインフレータ。
- スクリーンが、スクリーンの軸方向とガス排出ポートの軸方向が一致するように配置されている請求項７又は８記載のインフレータ。
- 前記ガス排出ポートの凸部に雄ネジが設けられ、前記口金の一部又は全部に雌ネジが設けられ、口金とガス排出ポートの凸部が螺子合わされて接続されている請求項６〜９のいずれか１記載のインフレータ。
- 口金の内表面と、ガス排出ポートの凸部に至るまでの挿入部分の外表面との間に存在する間隙の幅が１〜５ｍｍである請求項１〜１０のいずれか１記載のインフレータ。
- 破裂板が、インフレータハウジングの開口部側又はディフュザー部側に取り付けられている請求項１〜１１のいずれか１記載のインフレータ。
- 衝撃センサ及びコントロールユニットからなる作動信号出力手段と、ケース内に請求項１〜１２のいずれか１記載のインフレータとエアバックが収容されたモジュールケースとを備えたエアバック装置。
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