JP4880609B2 - ガス生成器と非金属製ガスランスとの間に破壊可能な連結部分を備えるエアバッグ装置 - Google Patents

Description

本発明は、請求項１の導入部に係るガス生成器及び非金属製ガスランス（gas lance）を有するエアバッグ装置に関する。

エアバッグ装置には出口開口を備えたガス生成器が設けられ、エアバッグが起爆せしめられた際にこの開口を通じて駆動媒体の燃焼による高温のガスが噴出し、このガスが適切なガス供給装置を介してエアバッグの膨張のためにエアバッグに導入されることが知られている。エアバッグ装置がいわゆる「カーテンエアバッグ」であると、エアバッグが車両の窓の領域において広がる場合に、拘束ケース内においてガス生成器によって生成されたガスは、一般に、比較的長いガスランスを通じてエアバッグに導入される。このガスランスは、金属から構成可能であるが、プラスチック又は繊維材料から製造されたランスも使用されている。

特許文献１によれば、ガス生成器を堅固なチューブの形態のガスランスと連結するために、このガスランスの一端を折り返すことによりガスランスの連結部分に二重壁を形成する方法が知られている。この設計法は、機械的な観点において、ガス生成器に対するガスランスの連結部分が特に安定していることを意味する。

また、特許文献２によれば、車両の窓の領域に取り付けられるエアバッグ用の繊維製のチューブ状ガス供給装置について、その自由端を折り返し且つガス供給装置内に引き込むことによって二重壁を有するように形成することができることが知られている。このことは、この繊維製のガスランスがガス生成器の出口連結部に固定される領域において機械的に補強されるように形成されていることを意味する。

斯かる状況を考慮すると、ガス生成器及びガス生成器に固定されたガス供給装置は、例えば製造中、保管室内への保管中、又はガス生成器をこの保管室から自動車への取付場所へのガス生成器の輸送中等において、外部からの高温の影響によってガス生成器が偶発的に起爆せしめられた場合に、推力に関して中立（thrust-neutral）な形態で動作する必要があるという技術的な問題が存在する。

この「推力に関して中立（thrust-neutral）」という表現は、本明細書においては、ガスランスが取り付けられたガス生成器が、例えば火災等の強力な温度の影響を受けた際に、偶発的にガス生成器が自己着火した場合にいずれにしてもガス生成器によって生成された軸線方向へ流出するガスと反応しないことを意味する。

独国特許公開第１０２，５５，０６７号明細書 英国特許公開第２３，１４，３００号明細書

従って、本発明は、ガス生成器と、このガス生成器のガスランスとの連結領域に対して外部からの温度が影響した場合において、偶発的な自己着火の際に、推力に関して中立な形態で反応するエアバッグ装置用のガス供給装置を提示するという課題に基づくものである。

主請求項の特徴により上記課題が解決され、本発明の更なる有利な実施形態及び発展例については下位請求項に記載される。

本発明は、その流出側端部上の拡散器を備えるガス生成器とこのガス生成器に固定された非金属製ガスランスとの推力に関する中立性は、これら要素に対する外部からの非常に強力な温度の影響に関連するガス生成器の自己着火とが存在する状況においても、ガス生成器がその拡散器の領域内において正常な動作の際にはガス生成器のガスの温度の影響に対して抵抗するが、外部からの更なる温度の影響を受けた場合には破壊される補強手段によって覆われている場合に実現可能であるという認識に基づいている。

従って、本発明の開始点は、ガス生成器を有するエアバッグ装置であって、ガス生成器の一端に径方向の流出開口を備える拡散器が配置され且つガス生成器上に連結部分が形成され、ガス生成器上に拡散器の上流において非金属製のガスランスが固定され且つ拡散器が非金属製のガスランスと同軸状に収容されているエアバッグ装置にある。拡散器は、ガス生成器の端部領域に固定された別個の構成要素であってよく、或いは、ガス生成器内に一体化された拡散器であってもよい。

上記課題を解決すべく、非金属製ガスランス（６、１５）は、連結部分（１９）に割り当てられたその軸方向の端部において、更に補強手段（５、１８）を備えているか又はこの手段上に配置されており、この補強手段は、一方において、ガス生成器（１）の正常な動作の際に拡散器（３）のガスの流れ（４）を径方向の流出方向から軸線方向の流出方向に偏向させると共にこの連結部分（１９）内においてガスランス（６、１５）の温度に対する有効な補強を実現し、他方において、この連結部分（１９）に対する外部からの強力な温度の影響（８）を受け且つガス生成器（１）の自己着火が生じた際に、補強手段（５、１８）と共にガスランス材料の破壊をもたらし、その結果、径方向から軸線方向へのそのガスの流れ（４）の偏向が中止されることになる。

この結果、この提案のエアバッグ装置手段の構成によれば、ガス生成器のガスの流れはもはや正常な動作状態におけるように軸線方向に偏向されることなく拡散器から径方向に流出可能であり、よってガス生成器の望ましい推力に関する中立性が生成される。これは、偶発的な自己着火が生じた際に、ガス生成器が、危険と事故を招来し得る制御不能なロケットのように動作することなく、基本的に、関連した回転軸線を中心として同一のスポットにおいて回転することを意味する。

本発明の第１の変形例によれば、補強手段は、拡散器とガスランスとの間に配置された繊維材料、プラスチック、又は薄い金属製シートのスリーブの形態であってよく、第２の変形例においては、補強手段は、ガスランス内にガスランス材料を軸線方向において折り込んだ形態になっている。

補強手段の材料に関しては、補強手段がガス生成器の流出ガスの温度の影響のみに対しては抵抗可能であるが、外部熱源からの更なる温度の影響が存在する場合には補強手段が熱的及び機械的に機能しなくなり、この結果、ガス生成器のガスの流れが拡散器を介して径方向に流出可能であることが有用であると考えられる。

具体的には、補強手段は、好ましくは、外部熱源からの温度の影響を受けた際に、この外部の温度の影響に起因してガス生成器が望ましくない態様で自己着火する前に、熱的及び機械的に機能しなくなる材料から構成される必要がある。

斯かる材料は、例えば、拡散器に対向している側面が、熱的には十分に断熱されているが機械的にはあまり安定しておらず且つその外側の側面が機械的には安定しているが温度の観点においては大きな抵抗力を有していない複合材料であってもよい。正常な動作条件においては、径方向内側の断熱層は補強手段の径方向外側領域を温度に関連した破壊から保護しているが、この領域はこれら補強手段が外部からの熱の影響を受けた場合に機能しなくなる。

本発明のこの実施例においては、遅くともガス生成器の自己着火の後には、前述の望ましい流出動作が発生するようになっている。

又、製造原価を低減するべく、補強手段と、ガスランスの軸線方向の流入側の端部が共通の固定手段によってガス生成器の連結部分に固定されていることが有利であると考えられる。有利には、補強手段は、ガスランス内において（例えば、縫製又は接合によって）固定可能である。

最後に、補強手段の長さは、有利には、補強手段が拡散器の径方向の流出開口を覆ってはいるが、実質的にこれら開口を超えて延長することのないように選択されている。

以下、二つの実施形態を示す図面を用いて本発明についてより詳細に説明する。

図１に示したように、基本的に円筒形のガス生成器１にはその軸線方向の流出側の端部に拡散器２が設けられ、この拡散器２の流出開口３を通じてガス生成器によって生成されたガスが流出する。この拡散器２によりガスの流れが公知の形態で空間的に分散され、これにより拡散器２の上流においてガス生成器１に固定されたガスランス６に対する温度負荷が制御可能な限度内に維持される。

ガスランス６は、非金属製の、好ましくは可撓性を有する材料から構成され、この材料は繊維織物であってもよい。別の実施形態においては、ガスランスは、プラスチック材料から構成される。

このガスランス６の熱的な保護を実現すべく、図１に示した本発明の第一の変更例においては、径方向において拡散器２とガスランス６の間に、温度の面においてより安定しているスリーブ５の形態の補強手段が配置される。このスリーブは、ガスランス６と共に、パイプクリップ等の固定手段７によってガス生成器１の連結部分１９に固定される。

図１から明らかなように、ガス生成器１によって生成されたガスは、拡散器２から少なくとも部分的に径方向に流出する。次いで、このガスの流れはスリーブ５として形成された補強手段に接触し、これによりガスの流れ４は、軸線方向へと偏向してガスランス６内に向かう。スリーブ５とガスランス６の材料は、ガス生成器の正常な動作の際に、温度及び機械的な影響に耐えられるように選択される。

しかしながら、ガス生成器１の高温のガスに加えて、或いはこの高温のガス無しに単独で、例えば火災によりこれら構成要素に対する外部の温度の影響８が発生するとすぐに、ランス６及びスリーブ５の形態の補強手段の材料が破壊される。例えばエアバッグ用の保管室内における火災等によって発生し得る斯かる例外的なケースにおいては、自己着火の後に、ガス生成器１のガスが軸線方向における偏向を伴うことなしに拡散器２を離れることが可能である。このような構成要素の動作により、斯かる火災の際に、ガス生成器は制御不能なロケットのように空気中を飛行することなくその回転軸線を中心として回転することとなる。

最も単純なケースにおいてスリーブ５の長さに伴いガス生成器が多少好ましくない方式で動作した場合には、前述の外部からの温度の影響８が存在している場合に、ガスランスの材料のみがガスの流れの熱と外部からの熱の総和による温度の負荷に耐えることができずに、結果的に破壊されることになる。

図２〜図４は本発明の別の実施形態を示している。この実施形態では、いわゆるカーテンエアバッグ１０（一部のみを図示）は、継ぎ目１１、１２によって別個のガスチャンバ１３、１４に分割された繊維織物から構成される。また、エアバッグ１０の上方部分には、繊維ガスランス１５が導入又は形成される。車両の乗員の拘束を必要とする場合には、ガス生成器によって生成されたガスがこのガスランス１５の流出開口１６、１７を通じてエアバッグチャンバ１３及び１４に充填される。

本発明の課題を解決するべく、この場合には、ガスランス１５は、ガス生成器１に向かう側の軸線方向の端部に折返し部分を有し、この折返し部分は温度に対して有効な補強領域を形成すべくガスランス１５内に折り込まれる。次いで、ガス生成器１が拡散器２と共に上記補強領域１８内に導入され、その後、エアバッグ１０及びガスランス１５に機械的に連結される。

図４に具体的に示したように、車両の乗員を拘束しなければならない場合にガス生成器１によって生成されたガスは、折り返すことによって生成された補強部分１８内において、径方向の流出方向から軸線方向の流出方向へと偏向される。

例えば火災によって発生した外部からの温度の影響８については、補強部分１８が、その構造及び／又はその材料の特性により、図１の例に示した形態と同一の形態で破壊される。これにより、ガス生成器１によって生成されて拡散器２によって拡散されたガスの流れは、径方向に流出可能である。

ガス生成器とガスランスとの間の連結領域におけるエアバッグ装置の概略断面図を示す。 可撓性を有するガスランスを備えたカーテンエアバッグの部分及び折り込みによる熱的に補強されたガス生成器への連結部分の製造法を示す。 可撓性を有するガスランスを備えたカーテンエアバッグの部分及び折り込みによる熱的に補強されたガス生成器への連結部分の製造法を示す。 可撓性を有するガスランスを備えたカーテンエアバッグの部分及び折り込みによる熱的に補強されたガス生成器への連結部分の製造法を示す。

符号の説明

１ ガス生成器
２ 拡散器
３ 流出開口
４ ガスストリーム
５ 補強手段、プラスチックスリーブ
６ ガスランス
７ 固定手段
８ 温度の影響、熱源
９ 径方向のガスの流れ
１０ エアバッグ
１１ 継ぎ目
１２ 継ぎ目
１３ エアバッグチャンバ
１４ エアバッグチャンバ
１５ ガスランス
１６ ガスランス内のガス流出開口
１７ ガスランス内のガス流出開口
１８ ガスランスの軸方向における端部、折り込み部分
１９ 連結部分

Claims (8)

1. ガス生成器（１）を備えるエアバッグにおいて、
   上記ガス生成器の一端に径方向の流出開口（３）を備える拡散器（２）が配置され且つ該ガス生成器上に連結部分（１９）が形成され、該ガス生成器上に拡散器（２）の上流において非金属製ガスランス（６、１５）が固定され且つ該非金属製ガスランスが上記拡散器を同軸状に収容しており、上記非金属製ガスランス（６、１５）は上記連結部分（１９）に配置されたその軸線方向の端部において補強手段（５、１８）を備えているか又は斯かる手段上に配置されており、該補強手段は、一方において、ガス生成器（１）の正常な動作の際に上記拡散器（２）のガスの流れ（４）を径方向の流出方向から軸線方向の流出方向に偏向させると共に上記連結部分（１９）内においてガスランス（６、１５）の温度に対する有効な補強を実現し、他方において、上記連結部分（１９）に対する外部からの強力な温度の影響（８）を受け且つガス生成器（１）の自己着火が生じた際に上記補強手段（５、１８）と共に前記ガスランス材料の破壊をもたらし、その結果、径方向から軸線方向へのガスの流れ（４）の偏向が中止される、エアバッグ装置。
2. 上記補強手段（５）は、上記拡散器（２）と上記ガスランス（６）との間に配置された繊維材料、プラスチック、又は薄い金属シートのスリーブの形態であることを特徴とする、請求項１に記載のエアバッグ装置。
3. 上記補強手段（５、１８）は、温度の影響（８）を受けた際に、この外部の温度の影響（８）に起因してガス生成器（１）が意図することなしに自己着火する前において、外部熱源に起因して破壊される材料から構成されていることを特徴とする、請求項１に記載のエアバッグ装置。
4. 上記補強手段（５）は、その上記拡散器（２）に対向している側面が熱的には十分に断熱されているが機械的には特に安定しておらず且つその外側の側面が機械的には安定しているが特に温度に対する抵抗力を有していない複合材料として形成されることを特徴とする、請求項２又は３に記載のエアバッグ装置。
5. 上記補強手段（１８）は上記ガスランス（１５）内へのガスランス材料の折り込み部分として形成されることを特徴とする、請求項１に記載のエアバッグ装置。
6. 上記補強手段（５、１８）と上記ガスランス（６、１５）の流入側の軸線方向の端部とは、結合固定手段によってガス生成器（１）の連結部分（１９）に固定されることを特徴とする、請求項１〜５のいずれか１項に記載のエアバッグ装置。
7. 上記補強手段（５、１８）は、縫製又は接着により前記ガスランス（６、１５）の流入側の端部内に固定されることを特徴とする、請求項１〜６のいずれか１項に記載のエアバッグ装置。
8. 上記補強手段の長さは、上記拡散器（２）の径方向の流出開口を覆ってはいるが、これをわずかに超える程度を超過しては延長しないように選択されることを特徴とする、請求項１〜７のいずれか１項に記載のエアバッグ装置。

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