JP4584678B2

JP4584678B2 - 多段ガス発生器

Info

Publication number: JP4584678B2
Application number: JP2004320296A
Authority: JP
Inventors: 直樹松田
Original assignee: Daicel Chemical Industries Ltd
Current assignee: Daicel Corp
Priority date: 2004-11-04
Filing date: 2004-11-04
Publication date: 2010-11-24
Anticipated expiration: 2024-11-04
Also published as: JP2006131010A; DE102005050176A1; FR2877298A1

Description

本発明は、衝撃から乗員を保護するために用いられるエアバッグ装置用の多段ガス発生器、及びそれを用いたエアバッグ装置に関する。

車両衝突時において乗員を保護するためのエアバッグ装置は、乗員が座る位置に応じて最適な保護ができるように、運転席用エアバッグや助手席用エアバッグのように様々なタイプのものが実用化されている。

乗員の保護性能を高めるためには、例えば、運転席用エアバッグや助手席用エアバッグの場合には、乗員の胸、腰、膝の全ての部位がエアバッグで保護されるようにすることが望ましい。しかし、車両内では設置スペースに制限があるため、各部位ごとにエアバッグ装置を設置できない場合がある。また、乗員の体型、体重、身長等に応じ、エアバッグの展開出力を部位ごとに調整することが望ましい。

特許文献１には、コンテナ内が隔壁で第１室と第２室の２室に仕切られ、第１室のガス噴出孔はコンテナ長手方向の中央に可能な限り近くに配置され、第２室のガス噴出孔はコンテナの長手方向の中間付近に配置されており、第１室及び第２室のいずれが作動する場合であっても、横長のバッグを左右均等に展開できる多段ガス発生器が開示されている。
特開１１−３３４５１８号公報

本発明は、一つのガス発生器と複数のエアバッグとの組み合わせにより、乗員の身体の複数部位を合わせて保護できるようにしたエアバッグ装置用の多段ガス発生器、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。

本発明は、課題の解決手段として、複数のガス排出口を有するハウジングと、ハウジング内が１又は２以上の隔壁で分離され、それぞれが独立した複数のガス発生室を有する多段ガス発生器であり、
前記複数のガス発生室のそれぞれにエアバッグの膨張手段が収容されており、
前記複数のガス排出口がガス発生室ごとに設けられており、
前記複数のガス排出口に複数のエアバッグを取り付けて使用する、多段ガス発生器を提供する。

本発明は、課題の他の解決手段として、
複数のガス排出口を有するハウジングと、ハウジング内が１つの隔壁で分離され、それぞれが独立した２つのガス発生室を有する多段ガス発生器であり、
前記２つのガス発生室のそれぞれにエアバッグの膨張手段が収容されており、
前記複数のガス排出口が、２つのガス発生室ごとに設けられ、かつ少なくとも１つのガス発生室では２以上の異なる領域に分離して設けられており、
前記複数のガス排出口に複数のエアバッグを取り付けて使用する、多段ガス発生器を提供する。

上記各発明において、複数のガス発生室は、ハウジングと隔壁で囲まれて形成されている。隔壁が１つの場合はガス発生室が２つとなり、隔壁が２つ以上の場合はガス発生室が３つ以上となり、それぞれのガス発生室にエアバッグの膨張手段が収容されている。

複数のガス排出口は、それぞれのガス発生室（ガス発生室を形成するハウジング壁）に設けられているが、一つのガス発生室の全体に均等に設けてもよいし、一部に局在するようにして設けてもよい。

多段ガス発生器のガス排出口が２箇所に分離して設けられている場合（２つのガス発生室に１箇所ずつ設けられている場合）、第１のガス排出口に取り付けたエアバッグを乗員の胸の辺りで膨張展開させ、第２のガス排出口に取り付けたエアバッグを膝又は腰の辺りで膨張展開させるようにすることで、乗員の保護性能を高めることができる。

また、多段ガス発生器のガス排出口が３箇所にある場合（３つのガス発生室に１箇所ずつガス排出口がある場合、又はガス発生室が２つで、一方のガス発生室では分離した２箇所にガス排出口が設けられ、他方のガス発生室にも１箇所だけガス排出口が設けられている場合）、第１のガス排出口（ガス排出口は１つでもよいし、複数でもよい）に取り付けたエアバッグを乗員の胸の辺りで膨張展開させ、第２のガス排出口（ガス排出口は１つでもよいし、複数でもよい）に取り付けたエアバッグを腰の辺りで膨張展開させ、第３のガス排出口（ガス排出口は１つでもよいし、複数でもよい）に取り付けたエアバッグを膝の辺りで膨張展開させるようにすることで、乗員の保護性能を高めることができる。

また、多段ガス発生器のガス排出口が３箇所にある場合、いずれか２箇所のガス排出口に１つのエアバッグを取り付け、車両の受ける衝撃に応じて、１箇所のガス排出口のみから、又は２箇所のガス排出口からガスを排出させることで、エアバッグの膨張度合い（即ち、ガス発生器の出力）を２段階で調節できるようにすることもできる。例えば、胸の辺りで膨張展開するエアバッグを２箇所のガス排出口に取り付けて、２段階で調節できるようにし、残りのガス排出口に別のエアバッグを取り付けて、腰又は膝の辺りで膨張展開できるようにしてもよい。

本発明は、課題の他の解決手段として、前記複数のガス排出口が、複数のガス排出口を一群とし、複数群からなるものであり、前記複数のガス排出口群が、各群ごとにハウジングの２以上の異なる領域に設けられており、各ガス排出口群ごとに１つずつ、又は２個以上のガス排出口群ごとに１つずつのエアバッグを取り付けて使用する、請求項１又は２記載の多段ガス発生器を提供する。

本発明は、課題の他の解決手段として、ハウジングが筒状のものであり、複数のガス排出口又はガス排出口群が、筒状ハウジングの一端から他端までの範囲にわたって設けられている、請求項１〜３のいずれかに記載の多段ガス発生器を提供する。

本発明は、課題の他の解決手段として、２つ又は３つのエアバッグを取り付けて使用され、各エアバッグが乗員の胸、腰、膝に相当する位置のいずれか２つ又は３つにおいて膨張展開されるものである、請求項１〜４のいずれかに記載の多段ガス発生器エアバッグ装置を提供する。

本発明は、課題の他の解決手段として、エアバッグ膨張手段が、ガス発生剤、加圧ガス及びそれらの組み合わせである、請求項１〜５のいずれかに記載の多段ガス発生器を提供する。

エアバッグの膨張手段としてガス発生剤のみを用いる場合は、公知のパイロインフレータを適用でき、主として加圧ガスを用いる場合は、公知のハイブリッドインフレータを用いることができる。

本発明は、他の課題の解決手段として、請求項１〜６のいずれかに記載の多段ガス発生器と複数のエアバッグとの組み合わせを備えたエアバッグ装置を提供する。

本発明の多段ガス発生器によれば、１つのガス発生器と複数のエアバッグとを組み合わせることができ、１つのガス発生器の作動により、乗員の身体の複数部位（胸、腰、膝等）を合わせて保護することができる。また、ガス発生器自体は１つであるため、設置スペースも小さくすることができる。

図１により、本発明の実施形態を説明する。図１は、本発明の多段ガス発生器の軸方向の概略断面図である。

ガス発生器１０は、筒状ハウジング１１内が１枚の隔壁１２で仕切られ、第１ガス発生室１３、第２ガス発生室１４の２つに完全に分離されている。隔壁１２は、例えば、ハウジング１１の外側からレーザー溶接等で固定することができるが、第１ガス発生室１３と第２ガス発生室１４の容量を所望比率に調整できるようにするため、第１ガス発生室１３と第２ガス発生室１４を完全に分離できるのであれば可動式にしてもよい。

第１ガス発生室１３には、図示していない所要量のガス発生剤が充填されており、ガス発生剤を着火燃焼させるための第１点火器１５が取り付けられている。第１点火器１５は、リードワイヤ１６を介して、車両のバッテリーに接続される。そして、第１ガス発生室１３には、ハウジング１１の周壁に第１ガス排出口（第１ガス排出口群）２１が設けられている。

第２ガス発生室１４には、図示していない所要量のガス発生剤が充填されており、ガス発生剤を着火燃焼させるための第２点火器１７が取り付けられている。第２点火器１７は、リードワイヤ１８を介して、車両のバッテリーに接続される。そして、第２ガス発生室１４には、ハウジング１１の周壁の異なる領域に分離して、隔壁１２に近い位置の周壁に第２ガス排出口（第２ガス排出口群）２２が設けられ、点火器１７に近い位置の周壁に第３ガス排出口（第３ガス排出口群）２３が設けられている。

ガス排出口は、ハウジング１１の特定部位に集中して設ける必要はなく、筒状ハウジング１１の一端から他端までの範囲にわたって分離して設けることができる。

図１では、第１ガス発生室１３の容量が第２ガス発生室１４の容量よりも小さくされているが、いずれの容量が大きくてもよいし、２つのガス発生室の容量が同じでもよい。また、充填するガス発生剤の量は、同量でもよいし、異なる量でもよく、ガス発生剤の組成（含有成分の種類と比率）も同一でもよいし、異なっていてもよい。これらのガス発生室の容量比、ガス発生剤の量及び組成は、目的とするガス発生室ごとの出力及び多段ガス発生器１０の全体の出力に応じて設定する。

なお、多段ガス発生器１０のガス発生機構は、公知のガス発生器のガス発生機構を利用することができ、公知のガス発生器が備える他の構成部品、例えば、ガス発生剤の着火促進用のエンハンサ剤、燃焼ガスの冷却及び濾過用のクーラント・フィルタ、ガス排出口に内側から張り付ける湿気防止用のシールテープ、ガス発生室の容量調整用のリテーナ、点火器取り付け用のカラー、点火器の取り付け位置に配置するＯ−リングを組み合わせることができる。

本発明の多段ガス発生器１０は、複数のエアバッグと組み合わせることで、エアバッグ装置用のガス発生器として適用することができる。エアバッグは、多段ガス発生器１０のガス排出口に直接又は適当なアダプターのようなものを介して取り付けられるものであり、エアバッグ装置による乗員保護の形態に応じて、運転席用のエアバッグ装置の場合には、次のような組み合わせにすることができる。

（第１の組み合わせ）
第１ガス排出口（第１ガス排出口群）２１と第２ガス排出口（第２ガス排出口群）２２には、図示していない第１エアバッグ（胸の保護用）を取り付け、第３ガス排出口（第３ガス排出口群）２３には、図示していない第２エアバッグ（腰の保護用）を取り付ける。

このような組み合わせにより、車両の衝突時、第１〜第２エアバッグを膨張展開させることで、乗員の胸と腰（腹も保護される）を保護することができる。

（第２の組み合わせ）
第１ガス排出口（第１ガス排出口群）２１には、図示していない第１エアバッグ（胸の保護用）を取り付け、第２ガス排出口（第２ガス排出口群）２２には、図示していない第２エアバッグ（腰の保護用）を取り付け、第３ガス排出口（第３ガス排出口群）２３には、図示していない第３エアバッグ（膝の保護用）を取り付ける。

このような組み合わせにより、車両の衝突時、第１〜第３エアバッグを膨張展開させることで、乗員の胸、腰（腹も保護される）、膝を保護することができる。

図１の多段ガス発生器は、エアバッグ膨張手段がガス発生剤であり、公知のパイロインフレータを用いることができる。その他、本発明では、エアバッグ膨張手段として、アルゴン、ヘリウム等の不活性ガスや窒素ガス等を用いた公知のハイブリッドインフレータを用いることもできる。

次に、多段ガス発生器１０とエアバッグを上記した第１の組み合わせとした形態（側面衝突用エアバッグ装置）の動作を説明する。

車両の衝突時、第１点火器１５が作動することにより、第１ガス発生室１３内のガス発生剤が燃焼され、ガスが発生する。このガスは、第１ガス排出口２１から排出され（出力Ａ）、胸保護用のエアバッグを膨張展開させる。

そして、第１点火器１５と同時に第２点火器１７が作動することにより、第２ガス発生室１４内のガス発生剤が燃焼され、ガスが発生する。このガスは、第２ガス排出口２２から排出され（出力Ｂ）、胸保護用のエアバッグを膨張させ（即ち、出力Ａ＋Ｂ）、同時に第３ガス排出口２３から排出され（出力Ｃ）、膝（又は腰）保護用のエアバッグを膨張展開させる。

このようにして、車両の衝突時において、乗員の胸は出力Ａ＋Ｂに相当する圧力で膨張展開したエアバッグで保護され、膝（又は腰）は出力Ｃに相当する圧力で膨張展開したエアバッグで保護される。このとき、ガス発生室の容量、ガス発生剤の量及び組成等を調節することにより、出力Ａ、出力Ｂ、出力Ｃを所望値に設定することがきる。

側面衝突用エアバッグ装置の場合には、上記のとおり、２つの点火器を同時に作動させることになるが、運転席用のエアバッグ装置の場合で、衝撃が中程度であるときは、先に第１点火器１５を作動させ、遅れて第２点火器１７を作動させてもよい。
運転席用エアバッグ装置の場合には、通常、胸とハンドルの間隔は、膝と車両前面との間隔よりも短いので、第１点火器１５を先に作動させ、第２点火器１７を遅れて作動させて、胸保護用のエアバッグを先に膨張させた場合でも、同時作動と同様に高い乗員の保護性能を発揮できる。なお、前記衝撃の程度が小さい場合には、第１点火器１５のみを作動させるようにすることもできる。

以上のとおり、本発明の多段ガス発生器は、１つのガス発生器で複数のエアバッグを膨張展開させることができるので、複数のガス発生器を用いる場合に比べて、設置スペースを小さくすることができる。

本発明の多段ガス発生器は、側面衝突用のエアバッグ、カーテン用のエアバッグ等のほか、運転席用のエアバッグ、助手席用のエアバッグ等の公知の各種エアバッグ装置に適用できる。

多段ガス発生器の軸方向の概略断面図。

符号の説明

１０多段ガス発生器
１１ハウジング
１２隔壁
１３第１ガス発生室
１４第２ガス発生室
１５第１点火器
１７第２点火器
２１第１ガス排出口
２２第２ガス排出口
２３第３ガス排出口

Claims

複数のガス排出口を有する、両端が閉塞された筒状ハウジング（11）と、ハウジング（11）内が１つの隔壁（12）で分離され、それぞれが独立した第１ガス発生室（13）と第２ガス発生室（14）を有する多段ガス発生器（10）であり、
第１ガス発生室（13）の筒状ハウジング（11）の端部には第１点火器（15）が取り付けられ、第２ガス発生室（14）の筒状ハウジング（11）の端部には第２点火器（17）が取り付けられており、
前記第１ガス発生室（13）と第２ガス発生室（14）のそれぞれにエアバッグの膨張手段が収容されており、
前記複数のガス排出口が、複数のガス排出口を一群とする複数群からなるものであり、
前記複数のガス排出口群が、第１ガス発生室（13）のハウジング周壁に設けられた第１ガス排出口群（21）と、第２ガス発生室（14）の隔壁（12）に近い位置のハウジング周壁に設けられた第２ガス排出口群（22）及び第２ガス発生室（14）の第２点火器（17）に近い位置のハウジング周壁に設けられた第３ガス排出口群（23）からなるものであり、
第１ガス排出口群（21）と第２ガス排出口群（22）には胸保護用の第１エアバッグが取り付けられ、第３ガス排出口群（23）には腰保護用の第２エアバッグが取り付けられている、多段ガス発生器。
複数のガス排出口を有する、両端が閉塞された筒状ハウジング（11）と、ハウジング（11）内が１つの隔壁（12）で分離され、それぞれが独立した第１ガス発生室（13）と第２ガス発生室（14）を有する多段ガス発生器（10）であり、
第１ガス発生室（13）の筒状ハウジング（11）の端部には第１点火器（15）が取り付けられ、第２ガス発生室（14）の筒状ハウジング（11）の端部には第２点火器（17）が取り付けられており、
前記第１ガス発生室（13）と第２ガス発生室（14）のそれぞれにエアバッグの膨張手段が収容されており、
前記複数のガス排出口が、複数のガス排出口を一群とする複数群からなるものであり、
前記複数のガス排出口群が、第１ガス発生室（13）のハウジング周壁に設けられた第１ガス排出口群（21）と、第２ガス発生室（14）の隔壁（12）に近い位置のハウジング周壁に設けられた第２ガス排出口群（22）及び第２ガス発生室（14）の第２点火器（17）に近い位置のハウジング周壁に設けられた第３ガス排出口群（23）からなるものであり、
第１ガス排出口群（21）には胸保護用の第１エアバッグが取り付けられ、第２ガス排出口群（22）には腰保護用の第２エアバッグが取り付けられ、第３ガス排出口群（23）には膝保護用の第３エアバッグが取り付けられている、多段ガス発生器。