JP4663787B2 - 自動車用エアバッグのインフレータ内筒構造 - Google Patents

Description

本発明は自動車用エアバッグのインフレータ内筒構造に係り、より詳しくはインフレータ内筒を２重以上に重畳するように構成し、内筒の孔が交互に配列されることにより、インフレータ内部のガス発生材が点火するときに発生する高温高圧ガスの流出経路を長く延ばし、これにより高温高圧のガスによる傷害または損傷を防止する自動車用エアバッグのインフレータ内筒構造に関するものである。

一般に、自動車には、衝突の際に、運転手と乗客を保護するために、操舵輪または計器盤にエアバッグ装置を装着して、車両衝突の際に、エアバッグを膨らませることにより、乗客が車両内部のパネルあるいはフロントガラスと衝突しないようにして負傷を低減させるようにしている。

このようなエアバッグは、計器盤または操舵輪に設置され、展開部が乗客側に向かうように形成されているカバーと、入力される動作制御信号に応じて動作制御されて、車両の衝突時にガスを発生させるインフレータと、前記インフレータによって発生したガスによって、展開部を通じて膨脹して展開されるエアバッグクッションでなるエアバッグモジュールと、走行速度が急速に低下して重力加速度が設定値に至る場合、衝撃信号を発生する衝撃センサーと、衝撃信号に応じてインフレータ内のガス発生材を点火させる点火装置に電気信号を提供する電子制御モジュールとから構成されている。

前記のような構成のエアバッグは、車両の衝突が発生すれば、車体を介して衝撃が伝達され、この衝撃が衝撃センサーによって感知されて、エアバッグの作動有無を判断する。この際、設定値以上の衝撃が感知されれば、前記電子制御モジュールからインフレータ内部の点火装置に電気的信号を伝達してガス発生材を点火させる。このように、ガス発生材の点火によって発生するガスは内筒と外筒を通じて噴出されることにより、エアバッグクッションが膨脹展開され、前記エアバッグクッションはカバーを開放させて運転手または搭乗者の身体に接触することになる。接触後、搭乗者は緩やかに反発して原位置に戻り、エアバッグクッションは徐々に縮小することになるものである。

前記インフレータは、点火時にガスを発生させるガス発生材と、このガス発生材とともにこれを外部衝撃信号に応じて点火させる点火装置を収容するように一定空間を有し、周面に多数の孔が形成された内筒と、前記内筒を取り囲み、前記内筒から発生したガスを展開部であるエアバッグクッションに伝達するために周面に多数の孔が形成された外筒とから構成される。前記インフレータの内筒は、その内部に満たされたガス発生材の点火によって発生するガスの高温及び高圧に耐え、前記ガスを外筒に伝達するために、多重の鉄網でなっている。

従来の自動車用エアバッグのインフレータは、インフレータの内筒が多重の鉄網によって形成される。しかし、内筒内部のガス発生材が点火して燃焼しながら発生したガスの流出経路が短いので、高圧及び高温のガスが圧力及び温度の十分な低減なしにそのままでエアバッグクッションに伝達されるため、エアバッグクッションに高温及び高圧が伝達されて、運転手または搭乗者に火傷または打撲傷を加える問題点があり、甚だしくは前記エアバッグクッションが高温高圧のガスによって破れて損傷することも発生するという問題点があった。

また、従来の多重の鉄網でなったインフレータの内筒は、鉄網の網目をジグザグに形成しながら多重に積層しなければならないため、作業者の人手が多く要求され、製造費用が高くかかり、さらに多重に構成されることにより、重さが重くて、体積が大きくなり、価格が高くなるという問題点があった。

したがって、本発明は前記のような従来技術の諸般問題点を解消するためになされたもので、その目的は、車両用エアバッグのインフレータ内筒内で発生したガスの流出経路を長く延ばす構造に構成して、高温高圧のガスによる傷害または損傷を防止し、さらに製作が簡便であり、軽くて、製造費用が低い自動車用エアバッグのインフレータ内筒構造を提供することにある。

前記目的を達成するために、本発明は、周面に多数の孔が形成された外筒及び内筒を含む車両用エアバッグのインフレータ内筒構造において、前記内筒は少なくとも二つの筒形エンボス鉄板を含み、前記多数の孔は、ガス流出経路を延ばすように、エンボス鉄板の周面より外部または内部に突出した筒形エンボス鉄板のエンボス部に形成され、前記エンボス孔は、前記筒形エンボス鉄板のいずれか一つから突出したエンボス孔が他の筒形エンボス鉄板から突出したエンボス孔と向かい合って交互に配列されるように、前記各筒形エンボス鉄板の一面に形成されることを特徴とする自動車用エアバッグのインフレータ内筒構造を提供する。

よって、エンボス孔の重畳分だけのインフレータ内筒の厚さを減少させることができる。

以上説明したように、本発明による自動車用エアバッグの内筒構造は、インフレータ内筒の周面をエンボス孔が形成された鉄板で構成し、エンボス孔が向かい合うように、少なくとも２重以上に交互に積層するか、または前記インフレータ内筒の周面に孔が形成された鉄板を交互に積層して、発生するガスの流出経路を充分に延ばすことで、ガス発生材の点火によって発生した高温高圧のガスがエアバッグクッションに悪影響を与えない適切な温度及び圧力で低下し、これにより運転手または搭乗者に対する衝撃または火傷の危険を減少させることができる効果がある。

また、本発明は、車両用エアバッグのインフレータ内筒を２重以上の鉄板で構成し、これら鉄板の間、または最内周面あるいは最外周面に網状部材をさらに設置して表面積を増大させることで、より効果的に熱気を吸収するとともに、急激な圧力上昇を遅延させて、安全性の確保とインフレータの性能向上を図り、製作が簡便であり、製造費用が低く、重さ及び体積が減少する効果がある。

以下、本発明の好適な実施例を添付図面に基づいて詳細に説明する。

図１及び図２は本発明による自動車用エアバッグのインフレータを概略的に示す断面図、図３は図２のインフレータの内筒一部を拡大して示す詳細断面図である。

同図に示すように、本発明による自動車用エアバッグのインフレータ１０は、内筒２０と、前記内筒２０の外側に離隔した状態で取り囲む外筒３０と、前記内筒２０の内部に設けられ、高温高圧のガスを発生させるペレット状のガス発生材４１と、車両衝突などの事故によって衝撃センサー（図示せず）で感知された衝撃信号に応じて前記ガス発生材４１を点火させる点火装置４２と、前記内筒２０及び外筒３０の両端を気密に維持するとともに堅固に密閉して固定する密閉部５０とから構成されている。

前記点火装置４２は内筒２０の両端密閉部５０のいずれか一方に設けられるものとして示したが、内筒２０の中間部に固定させるか、あるいは内筒２０の内部のガス発生材４１に埋め込んで設置することもできる。

前記外筒３０は、前記内筒２０の内部ガス発生材４１の点火によって発生する高温高圧のガスがエアバッグクッションに供給されるように、その外周面の上下端部に多数のガス排出口３１が形成されている。

前記内筒２０は、その内部に満たされているガス発生材４１の点火によって発生する高温高圧のガスが前記外筒３０に排出されるように、多数の孔が穿孔された２重以上の第１及び第２エンボス鉄板２１，２２で構成される。

前記第１及び第２エンボス鉄板２１，２２の孔は、ガス発生材４１の点火によって発生するガスの流出経路を延ばすために、第１及び第２エンボス鉄板２１，２２の表面である周面より外部または内部に突出したエンボス部２１ａ，２２ａに穿孔された孔、すなわちエンボス孔に形成される。言い替えれば、前記エンボス孔は、孔の周囲素材の厚さが第１及び第２エンボス鉄板２１，２２自体の厚さとほぼ同じになるように、突設されたものである。

そして、前記内筒２０を成す内側の第１エンボス鉄板２１には、外側に突出したエンボス孔を形成し、内筒２０を成す外側の第２エンボス鉄板２２には内側に突出したエンボス孔を形成し、前記エンボス孔が向かい合って交互に配列される。前記エンボス孔が向かい合って交互に配列される理由は、エンボス孔が突出して交互に配列されることにより、その積層厚さを減少させることができ、流出経路を長く延ばすことができるからである。

前記第１及び第２エンボス鉄板２１，２２は、互いに組立てられたとき、ガスの流出経路を確かに確保するために、第１及び第２エンボス鉄板２１，２２のエンボス孔が触れ合わないで所定間隔で離隔して隙間を生じさせる直径に製作されなければならない。

このように構成されたインフレータの内筒構造によれば、内筒２０の内部のガス発生材４０が点火して燃焼しながら発生する高温高圧のガスが第１エンボス鉄板２１のエンボス孔に流出されてから、その外側に積層された第２エンボス鉄板２２にぶつかって偏向され、第２エンボス鉄板２２のエンボス孔に流出される。

このような２重以上のエンボス鉄板による内筒構造を備えることにより、ガス発生材４１の点火によって発生する高温高圧のガスが外筒３０に流出される経路が長くなり、このようにガスの流出経路が長くなれば、前記ガスの熱気を吸収するとともに急激な圧力上昇を遅延させて高温高圧を低減させるものである。

このように、前記インフレータの内筒の第１及び第２エンボス鉄板２１，２２が単純に嵌め合わせて組立てることだけで、第１及び第２エンボス鉄板２１，２２のエンボス孔が向かい合って交互に配列するように積層され、前記第１及び第２エンボス鉄板２１，２２間の間隔が維持されて簡単に組立てられる利点があることはもちろん、前記エンボス孔によって第１及び第２エンボス鉄板２１，２２間に空間が形成されて、重さを大幅に軽減することができる。

図４は本発明によるインフレータの内筒の他の実施例を示す断面図である。この実施例によれば、第１及び第２エンボス鉄板２１，２２間に微細孔が穿孔された穿孔板または網状部材２７をさらに設置したものである。前記穿孔板または網状部材２７は、図５のように、第２エンボス鉄板２２の外周面に設けるか、図６のように、第１エンボス鉄板２１の内周面に設けることができる。

前記網状部材２７は、ワイヤを格子状に形成した格子鉄網、ワイヤを利用して菱形に編んだワイヤラス（ｗｉｒｅ ｌａｔｈ）、または厚さ０．５〜０．８ｍｍの薄鉄板に等間隔のスリットを形成し、横方向に長く延ばして菱形に形成したメタルラス（ｍｅｔａｌ ｌａｔｈ）を使用することができる。

前記穿孔板または網状部材２７は、適切なガス流出ができるように、５０〜２００メッシュのものが好ましい。その理由は、網目が５０メッシュ未満であれば、ガスの通過がとても速くて遅延効果がなく、これと反対に２００メッシュを超えれば、ガスの通過がとても遅くてエアバッグクッションの膨脹が遅くなるため、インフレータとしての本来の機能を発揮することができないからである。

前記のように構成された他の実施例のインフレータ内筒構造によれば、内筒２０の内部のガス発生材４０が点火して燃焼しながら発生するガスは高圧、かつ２０００℃以上の高温である。このガスが内筒２０から外筒３０に流出するとき、第１及び第２エンボス鉄板２１，２２と網状部材２７が流出経路をさらに延ばし、表面積を増大させることにより、効果的に熱気を吸収するとともに、急激な圧力上昇を遅延させるので、安全性の確保とインフレータの性能向上がなされる。

前記では、インフレータの内筒が第１及び第２エンボス鉄板２１，２２の２重に積層してなるものを例示し説明したが、場合によっては３重以上のエンボス鉄板で構成することもできる。

図７及び図８は本発明による自動車用エアバッグのインフレータ内筒構造のさらに他の実施例を示す断面図、図９は図８のインフレータの内筒一部を拡大して示す詳細断面図である。

この実施例によれば、インフレータ１０の内筒２０が、４重に積層して周面を形成する第１〜第４穿孔鉄板２３，２４，２５，２６で構成され、前記第１〜第４穿孔鉄板２３，２４，２５，２６には、ガス発生材４１の点火によって発生するガスの流出経路を長くするために、上下左右に、つまり四方に規則的に多数の孔が穿孔され、前記穿孔鉄板２３，２４，２５，２６の孔が互いに交互に配列され、一定間隔で積層されたものである。

前記内筒２０は４重の第１〜第４穿孔鉄板２３，２４，２５，２６で積層したものとして示したが、２重以上に積層してもかまわない。

この実施例の構成によれば、第１〜第４穿孔鉄板２３，２４，２５，２６に形成された孔が互いに交互に配列されるように、４重に積層されるので、前記内筒２０の内部の高温高圧のガスが、内筒を成す最内側の第１穿孔鉄板２３の孔を通じて流出し、その外側の第２穿孔鉄板２４にぶつかって左右に偏向され、第２穿孔鉄板２４の孔を通じて流出することになり、この流出されたガスはその第３穿孔鉄板２５にぶつかって左右に偏向され、第３穿孔鉄板２５の孔を通じて流出し、この流出されたガスは第４穿孔鉄板２６にぶつかって左右に偏向されてジグザグに進行し、第４穿孔鉄板２６の孔を通じて流出することになる。

このように、インフレータの内筒を第１〜第４穿孔鉄板２３〜２６で構成することにより、ガス発生材４１の点火によって発生する高温高圧のガスが内筒から外筒に流出する経路が長くなり、ガスの流出経路が長くなれば、前記ガスの熱気を吸収するとともに急激な圧力上昇を遅延させることで、ガスの温度及び圧力を低減させるものである。

図１０は本発明による自動車用エアバッグのインフレータ内筒構造のさらに他の実施例を示す断面図で、２重の穿孔鉄板２５ａ，２６ａの間に鉄網２７がさらに設置されたものである。前記網状部材２７は、図１１のように、最外側の穿孔鉄板２６ａの外周面に設けるか、図１２のように、最内側の穿孔鉄板２５ａの内周面に設けることができる。

前記網状部材２７は、ワイヤを格子状に形成した格子鉄網、ワイヤを利用して菱形に編んだワイヤラス、または厚さ０．５〜０．８ｍｍの薄鉄板に等間隔のスリットを形成し、横方向に長く延ばして菱形に形成したメタルラスを使用することができる。

前記網状部材２７は、適切なガス流出がなされるように、５０〜２００メッシュであることが好ましい。その理由は、網目が５０メッシュ未満であれば、ガスの通過がとても速くて遅延効果がなく、これと反対に、２００メッシュを超えれば、ガスの通過がとても遅くてエアバッグクッションの膨脹が遅くなるため、インフレータとしての本来の機能を発揮することができないからである。

このように構成された実施例のインフレータ内筒構造によれば、内筒２０の内部のガス発生材４０が点火して燃焼しながら発生するガスは高圧、かつ２０００℃以上の高温である。このガスが内筒２０から外筒３０に流出するとき、第１及び第２エンボス鉄板２１，２２と網状部材２７が一層効果的に熱気を吸収するとともに急激な圧力上昇を遅延させるので、安全性の確保とインフレータの性能向上が得られる。

以上、本発明の好適な実施例を例示の目的で開示したが、当業者であれば、添付図面に開示したような本発明の範囲及び精神から逸脱しないで多様な変形、付加及び代替が可能なことが理解することができるであろう。

以上詳細に説明したように、本発明は、自動車の安全装置の一つであるエアバッグ内に設けられ、内部にガス発生材を含むインフレータの内筒に容易に適用可能な自動車用エアバッグのインフレータ内筒構造を提供する。

図１は本発明による内筒が適用された自動車用エアバッグのインフレータを示す断面図である。 図２は図１のＡ−Ａ線についての断面図である。 図３は図２のインフレータの内筒一部を拡大して示す詳細断面図である。 図４は本発明によるインフレータの内筒の他の実施例を示す断面図である。 図５は本発明によるインフレータの内筒の他の実施例を示す断面図である。 図６は本発明によるインフレータの内筒の他の実施例を示す断面図である。 図７は本発明による自動車用エアバッグのインフレータの内筒構造のさらに他の実施例を示す断面図である。 図８は図７のＢ−Ｂ線についての断面図である。 図９は図８のインフレータの内筒一部を拡大して示す詳細断面図である。 図１０は本発明による自動車用エアバッグのインフレータ内筒構造のさらに他の実施例を示す断面図である。 図１１は本発明による自動車用エアバッグのインフレータ内筒構造のさらに他の実施例を示す断面図である。 図１２は本発明による自動車用エアバッグのインフレータ内筒構造のさらに他の実施例を示す断面図である。

Claims (5)

1. 周面に多数の孔が形成された外筒及び内筒を含む車両用エアバッグのインフレータ内筒構造において、
   前記内筒は少なくとも二つの筒形エンボス鉄板を含み、前記多数の孔は、ガス流出経路を延ばすように、エンボス鉄板の周面より外部または内部に突出した筒形エンボス鉄板のエンボス部に形成され、
   前記エンボス孔は、前記筒形エンボス鉄板のいずれか一つから突出したエンボス孔が他の筒形エンボス鉄板から突出したエンボス孔と向かい合って交互に配列されるように、前記各筒形エンボス鉄板の一面に形成されることを特徴とする自動車用エアバッグのインフレータ内筒構造。
2. 前記少なくとも二つの筒形エンボス鉄板の間に網状部材が設けられることを特徴とする請求項１に記載の自動車用エアバッグのインフレータ内筒構造。
3. 最外側筒形エンボス鉄板の外面には網状部材が設けられることを特徴とする請求項１に記載の自動車用エアバッグのインフレータ内筒構造。
4. 最内側筒形エンボス鉄板の内面には網状部材が設けられることを特徴とする請求項１に記載の自動車用エアバッグのインフレータ内筒構造。
5. 前記網状部材は、格子鉄網、メタルラス、またはワイヤラスなどの金属網状部材、または耐熱性セラミック纎維からなる非金属網状部材を含むことを特徴とする請求項２ないし４のいずれか１項に記載の自動車用エアバッグのインフレータ内筒構造。

Images