JP4953750B2 - エアバッグモジュール - Google Patents

Description

本発明は車両等に搭載され衝突時等に膨張展開するエアバッグモジュールに関し、特にバッグの本体とインフレータとが導管を介して接続されて膨張用ガスを吹き込むようにしたエアバッグモジュールに関するものである。

今日、エアバッグモジュールは種々の車両に搭載され、とりわけ運転席用のエアバッグモジュールはほとんど必須の装備として普及している。その他のエアバッグモジュールとしては、助手席用エアバッグ、サイドエアバッグ、サイドカーテンエアバッグなど、搭載される位置、対象とする衝突のモードなども多様化している。
エアバッグを膨張させるための膨張用ガスも、窒素、ヘリウム、アルゴンなど種々のものがあり、その発生させる方法も、薬剤を燃焼させて生成させる方法、圧力容器に封入していて所望のタイミングで開封させて圧力容器外であるエアバッグ内に放出させる方法などが用いられる。

従来例としては、車両の収納部位に折り畳まれて収納され、膨張用ガスを流入させて、前記収納部位から突出して展開膨張するエアバッグと、該エアバッグに膨張用ガスを供給するインフレーターとを備えて構成され、前記エアバッグが、前記インフレーターからの膨張用ガスを流入させるために、前記インフレーターに外装されて、クランプによって締め付けられることにより、前記インフレーターに接続される筒状の接続口部を備えて構成されるエアバッグ装置であって、前記エアバッグが、前記接続口部を有して、膨張用ガスを流入させて展開膨張するエアバッグ本体と、前記接続口部と前記インフレーターとの接続強度を向上させるための可撓性を有した補強布とを備えて構成され、前記エアバッグ本体が、膨張用ガスの流入時に対向する壁部相互を離すように膨らむガス流入部と、前記対向する壁部相互を結合させて膨張用ガスを流入させない非流入部とを備え、前記補強布が、前記インフレーターに外装された前記接続口部における前記インフレーターからの抜け方向に沿って対向する位置に配置される両端部を備えて、一端部側を、前記エアバッグ本体の接続口部の周縁における前記非流入部に対して結合される結合取付部とし、他端部側を前記インフレーターに組付固定される組付取付部として、配設されていることを特徴とするエアバッグ装置（例えば、特許文献１参照）が存在している。
この従来例では、導管を介して接続され膨張用ガスを吹き込むようにしたエアバッグモジュールの一例が記載されている。
特開２００６−９６２８８号公報（特許請求の範囲の欄、発明の詳細な説明、及び図１〜図９を参照）

エアバッグモジュールが車両のライフタイムを通じて使用されることなく、その結果車両が解体される際に、エアバッグモジュールの不活性化を図ることがある。
すなわち、事故などに遭わずにライフを終える大多数の車両は一度もエアバッグが使用されないことになるので、搭載されている全てのエアバッグモジュールは使用されることなく解体工場へと運ばれ不活性化される（意図的にインフレータを起動させて内部の薬剤等を平穏に使い切る）。そして、生産され販売される車両の一部のみが事故等にあって損壊して修復不能となって解体処理される。
そのような車両の解体作業にあっては事故等の衝突に係る方向に対して設置してあったエアバッグはすでに起動されているが、その衝突等の方向が前面からの場合には、側突用に用意されているサイドエアバッグ、サイドカーテンエアバッグなどは起動しないことになる。そのため事故車に未起動のエアバッグモジュールが存在することがあり、これも解体時に不活性化されることになる。
解体工場においては、例えば、エアバッグモジュールを車体から取り外し、構成部品レベルまで分解することもあるし、また、インフレータと導管とバッグとで構成されるモジュールからバッグ以外の部分をカッター等で切り取り、再生工程に入れるとしても、導管の先端部には切残されたバッグ部分が残存する場合がある。簡易な方法としてインフレータを起動させてガスを発散することが考えられるが、エアバッグを膨張させるのに十分な大量のガスを一時に噴出するので、ガス噴射の反作用を考慮してインフレータをしっかりと固定するのがよい。しかし、解体工場では多種多様の車両が搬入され、インフレータの仕様、とりわけ外形形状が様々で、全てに確実にフィットする固定治具を各解体工場に用意させることは現実的ではない。
エアバッグをつけたままでインフレータを起動させれば、いくらかインフレータの保持精度要求は下がるであろうが、みすみす無傷で回収の可能な基布を膨張用ガスに晒すこととなって、リサイクル利用可能な用途を狭め、またはなくし、好ましくない。すなわち、ガスが吹き込まれれば、熱ガスの影響が皆無ではないし、インフレータの仕様によってはいくらかの残渣が粒子としてエアバッグ内に入ることになる。未使用のバッグであれば、織糸はほぼ初期と遜色ない強度であり、残渣粒子を含まないから、破砕して機械的または化学的に再利用することは比較的容易であるが、使用済のバッグについては、リサイクルに不向きな物質が付着することになるので好ましくない。可能な限り予め清浄でキズのないバッグをバッグ単体としてリサイクル処理するのがよい。
かくして、ナイロン基布などで構成されるエアバッグは別途リサイクルするため除去されると、インフレータと導管部分とが接続された状態のものになる（エアバッグモジュールからバッグを除いたもの、以下「サブモジュール」という）。
前記のように、一部ナイロン基布が導管部分に残ることもある。そのような状態で、温度を上昇させてインフレータを起動してしまい、併せて一部残ったナイロン基布を溶融または燃焼させて取り除く場合、いわゆる不活性化処理をする場合に、ナイロン基布が溶ける等の条件で、インフレータの噴出ガスに単一方向への吹出しがなされるのは好ましくない。また、前記のように、サブモジュールを１つ１つ強固に固定して不活性化処理をするのでは、極めて効率が悪いし、各種のインフレータに精度よく対応するための各種固定治具を用意することは全く現実的ではない。

本発明は、前記従来技術の課題を解決することを目的とするものであって、インフレータと導管部分とが接続されガス供給口が解放された、オープンの状態でも、簡便かつ効率的に不活性化処理できるエアバッグモジュールを提供することを目的とするものである。

上記課題を解決するための本発明の第１発明は、請求項１に記載された通りのエアバッグモジュールであり、次のようなものである。
ガス注入口を有するエアバッグとこのエアバッグにガスを供給するインフレータと、インフレータとエアバッグとを一の方向にガス流通可能に接続する導管部と、導管部の中間位置に形成したベント部を有し、ベント部はエアバッグ外に位置し閉鎖部材で常時に閉鎖され、前記閉鎖部材は、エアバッグを構成する材料の着火点または融点までに閉鎖を解除し、導管部のガス注入口に接続される一の方向である供給口部と反対の他の方向である前記ベント部に向けて一の軸線上に整列して開口した二つの開口から同時に二方向のガスを反対向きに噴射可能とする構成である。

上記課題を解決するための本発明の第２発明は、請求項２に記載された通りのエアバッグモジュールであり、次のようなものである。
請求項１に記載の発明に加えて、前記ベント部は、導管部の中間位置から分岐するガス流通可能な分岐部の先端に形成する構成である。

上記課題を解決するための本発明の第３発明は、請求項３に記載された通りのエアバッグモジュールであり、次のようなものである。
請求項２に記載の発明に加えて、前記分岐部内には、導管部の前記中間位置からベント部との間に、エアバッグを構成する材料の着火点または融点までに変形または溶解する制限部材が常時に分岐管内のガス流通断面の少なくとも一部を占める構成である。

本発明に係るエアバッグモジュールは、上記説明のような構成であるので、以下に記載する効果を奏する。
（１）不活性化処理の際に、一の方向にガスを噴射するとともに、この一の方向と反対の他の方向にもガスを噴射するため、二の方向のガス噴射の反作用が互いに打ち消しあうよう作用する。そのため、固定治具の保持力についてきわめて高いレベルまでは要求されることがなく、固定治具の簡易化、汎用治具の適用が可能になる。また治具等を使用せず、簡単な檻状の容器に数個のサブモジュールを入れて起動させるようにすれば、容器内で多数のサブモジュールを同時に不活性化でき、個々のサブモジュールの固定は不要になる。常時は閉鎖される導管部が、エアバッグを構成する材料の着火点または融点に達するまでに閉鎖を解除するので、通常のエアバッグを展開させる車両の衝突時にはベント部は閉じられ確実に一の方向にのみガスを噴射でき、その一の方向に取り付けられるエアバッグを膨張させることができる。また、複数のエアバッグモジュールを一の箱に箱詰めした状態で、その箱が火災等に遭った場合にも、同様に二の方向にガス噴射がなされ、反作用を打ち消しあって箱の中などでサブモジュール同志でぶつかり合うなどの現象が抑制される。
（２）ベント部の開口と供給口部の開口を一の軸線上に整列させれば、二の方向のガス噴射の反作用が互いにきわめて良好に打ち消しあうよう作用する。
（３）ベント部を導管部の中間位置から分岐するガス流通可能な分岐部の先端に形成すれば、中間位置から先端までの分岐部が熱ガスの冷却と衝撃の緩和の作用があり、閉鎖部材の解除温度の閾値を厳密に管理しなくてもよくなるし、さらに分岐部内を変形部材によって占めさせてあれば、分岐部の熱ガス冷却作用と衝撃緩和の作用が一層高まるので、量産適用性が向上し歩留まりがよくなり総合的な生産コストを抑制できるようになる。

ガス注入口を有するエアバッグとこのエアバッグにガスを供給するインフレータと、インフレータとエアバッグとを一の方向にガス流通可能に接続する導管部と、導管部の中間位置に形成したベント部を有し、前記ベント部は、導管部の中間位置から分岐するガス流通可能な分岐部の先端に形成し、ベント部の開口と供給口部の開口は一の軸線上に整列され、ベント部はエアバッグ外に位置し閉鎖部材で常時に閉鎖され、前記閉鎖部材は、エアバッグを構成する材料の着火点または融点までに閉鎖を解除し、導管部のガス注入口に接続される一の方向と反対の他の方向に向けて開口するエアバッグモジュールである。

以下、本発明の一実施例を添付図面で詳細に説明する。
図１は、本発明の実施例の一つであるサブモジュール１を示している。図２はサブモジュール１を適用したカーテンタイプのサイドエアバッグモジュール２（以下、「ＳＣＡＢ２」という。）の一例を示している。
先ず図１、図２に基づいてＳＣＡＢについて説明する。
インフレータ１２は、硝酸アンモニウム等の薬剤を封入した鋼鉄製の容器と、内部に図示しないスクイブを内蔵し、端部１２ａに図示しないコネクタを用いて起動用電気エネルギがスクイブに供給されスクイブが起動される。スクイブの起動により薬剤が瞬時に反応し、窒素ガスなどの気体を大量に発生する。インフレータには種々の構造のものが知られており、本実施例で用いたパイロテクニックタイプ（火工式）のもの以外にも知られた各種のものを選択可能である。
他の端部１２ｂには、パイプの接続部が形成され、パイプ１１の元管部１１ａが挿し込まれてナット１３で締めて気密的に固定される。分岐点１１ｂから図１の左方に延びるメイン管部１１ｃとメイン管部１１ｃの正反対方向にまっすぐに延びるベント管部１０の二又形状である。メイン管部１１ｃの先端１９には径大部２０が形成してあり、ＳＣＡＢ２のガス導入部である筒状部（図示せず）にメイン管部１１ｃを挿入し、その上から、図３に示すようにネジ止め式の帯状材（メタルホースバンド）１９を締め付けて固定するものである。前記径大部２０により帯状材１９が抜け止めされ、ＳＣＡＢ２の膨張に際して筒状部とメイン管部１１ｃとの接続が維持される。
また、ベント管部１０の先端１０ａには低融点合金によるシール１６が形成されている。シール１６を構成する合金としては、知られた合金の中から選択すればよく、例えば、スズ、ビスマス、鉛などを組み合わせたもの、適宜、スズ、カドミウム、インジウムなどを添加したものを使用することができる。

次に、本発明のエアバッグモジュールの作用を説明する。
サブモジュール１を昇温釜（図示せず）に入れ、電熱ヒータで釜内の温度を上昇させると、メイン管部１１ｃに残ったナイロン等の基布片が溶け落ち、スチール等のメタル部分だけになる。シール１６を構成する合金も溶け落ち、パイプ１１にはメイン管部１１ｃとベント管部１０の二つの開口が形成された状態になる。それからさらに昇温するとオートイグニッションが起こってインフレータ１２が起動する。オートイグニッションの発生する温度は、例えば摂氏２００度〜３００度程度の高い温度である。すると、エアバッグを膨張するために用意されたガスが噴出するが、二つの開口から同時にガスが噴射される。二方向のガスが互いに反対向きで、いわゆる背中合わせの噴射となるので、互いのガス噴射の反作用を利用することになり、サブモジュール１は実質的にスラストニュートラルになる。

次に、本発明であるエアバッグモジュールの他の実施例を図３を参照して説明する。
なお、先の実施例と共通する構造等については同一の符号を付して重複する説明を省略する。
この実施例では、先の実施例のシール１６に代えて弁機構２６を使用している。弁機構２６は弁本体部２７と、この弁本体部２７の基部から延設されるアーム２８を有している。先端１０ａには軸部１０ｂが設けてあり、アーム２８の先端２８ａには、駆動機構２９のロッド２９ａが接続されている。ロッド２９ａには、例えば銅−亜鉛−アルミ合金、チタン−ニッケル合金などの、いわゆる形状記憶合金からなる駆動バネ３１と一般的なバネ鋼製のバイアスバネ３２を中間プレート３３を挟んで直列に配置してある。ベース３０に支持され、ベント管部１０に取り付けられている。雰囲気温度が摂氏１２０度程度になると、駆動バネ３１が伸びてバイアスバネ３２を圧縮し、ロッド２９ａを図３（ｂ）に示すように、左方向へと移動させる。それによって弁本体部２７が開くので、常時開状態のメイン管部１１ｃとともに、二つの開口に同時にガスが噴射可能な状態になる。
例えば、上記の駆動バネ３１が作動する温度領域からエアバッグを構成する基布が溶けてしまうような摂氏２００度程度またはそれを超える温度領域まで、駆動バネ３１は戻ることなく、摂氏３００度を超える温度領域に至ると、形状記憶の性質が失われ伸びたままになるので、インフレータのオートイグニッションが起きる温度では常にベント管部１０は開いた状態になる。
したがって、先の実施例と同様にサブモジュール１は実質的なスラストニュートラルの状態となる。
通常のエアバッグモジュールの動作上は、駆動バネ３１がベント管部１０の管外にあるので、たとえインフレータからの熱ガスがベント管部１０の温度を上昇させても、バッグ展開の極めて短い時間内においては駆動バネ３１が動作しないので、弁機構２６は開かず、エアバッグを膨張させるためのガスをロスすることはない。

図４は、本発明の変形例で、ベント管部１０にナイロン６樹脂などを射出成形などして得た挿入ピース３９を用いた例である。分岐点１１ｂと先端１０ａの間のベント管部１０にリブ３９ａにより圧入保持され、通常のハンドリングでは挿入ピース３９は移動せず振動などによる異音の発生もない。通常のエアバッグモジュール２の動作では、インフレータとして火工式のものを使用した場合には、高温のガスがパイプ１１内を流れるが、メイン管部１１ｃには迅速な流れを生じさせつつ、ベント管部１０への流入、さらに先端１０ａのシール３６への熱的な影響を抑制することができるようになる。サブモジュール１の状態で昇温された場合には、樹脂製の挿入ピース３９が溶けて実質的にベント管部１０内のガス流を阻害しなくなる。なお、挿入ピースは部分的にベント管部１０の流路通断面を占めるものであれば、シール３６を熱的影響から保護する作用を得ることができるが、流路断面の全部を占めるものであってもよい。
なお、シール３６は、上記の実施例で説明した低融点合金を用いるほか、挿入ピース３９と同一または類似の樹脂材料、例えばナイロン６、６６、ポリフェニレンスルフィド（ＰＰＳ）、ポリカーボネートなどの熱可塑性樹脂の中から適宜選択して使用できる。

以上の実施例のようにベント管部１０を分岐延設させるほか、図５のサブモジュール１００のように、クランク状をなしたパイプ１１０にメイン管部１１１の後方に開口部１１２をメイン管部１１１とは反対方向に開口させ、低融点合金製のシール１１３で通常塞ぐようにしてもよい。また、メイン管部とベント管へのガスの流量バランスは完全に均等になるのが最も好ましいが、均等でなくても、たとえば、ソラックス−ペルビス用サイドエアバッグは、インフレータも小型であり発生させるガスも比較的少量であることから、メイン管部の流量割合１００に対してベント管に７５以上とすれば実用的であるし、また、ガス発生量を多く必要とするサイドカーテンエアバッグについてはメイン管部の流量割合１００に対してベント管に９０以上とすれば実用上好ましい結果が得られる。

各種自動車内に組込まれるエアバッグモジュールの全てで利用することができるものである。

本発明の実施例の一つであるサブモジュールを示す概略斜視図である。 本発明のサブモジュールを適用したカーテンタイプのサイドエアバッグモジュールの一例を示す概略斜視図である。 本発明の他の実施例であるサブモジュールのベント管先端部を示す要部概略断面図である。 本発明のサブモジュールの変形例のベント管先端部を示す要部概略斜視断面図である。 本発明のサブモジュールの他の実施例を示す概略斜視図である。

１・・・・サブモジュール ２・・・・サイドエアバッグモジュール
１０・・・・ベント管部 １０ａ・・・・先端
１０ｂ・・・・軸部 １１・・・・パイプ
１１ａ・・・・元管部 １１ｂ・・・・分岐点
１１ｃ・・・・メイン管部 １２・・・・インフレータ
１２ａ・・・・端部 １２ｂ・・・・他の端部
１３・・・・ナット １６・・・・シール
１９・・・・帯状材 ２０・・・・径大部
２６・・・・弁機構 ２７・・・・弁本体部
２８・・・・アーム ２８ａ・・・・先端
２９・・・・駆動機構 ２９ａ・・・・ロッド
３０・・・・ベース ３１・・・・駆動バネ
３２・・・・バイアスバネ ３３・・・・中間プレート
３６・・・・シール ３９・・・・挿入ピース
３９ａ・・・・リブ １００・・・・サブモジュール
１１０・・・・パイプ １１１・・・・メイン管部
１１２・・・・開口 １１３・・・・シール

Claims (3)

1. ガス注入口を有するエアバッグとこのエアバッグにガスを供給するインフレータと、インフレータとエアバッグとを一の方向にガス流通可能に接続する導管部と、導管部の中間位置に形成したベント部を有し、ベント部はエアバッグ外に位置し閉鎖部材で常時に閉鎖され、前記閉鎖部材は、エアバッグを構成する材料の着火点または融点までに閉鎖を解除し、導管部のガス注入口に接続される一の方向である供給口部と反対の他の方向である前記ベント部に向けて一の軸線上に整列して開口した二つの開口から同時に二方向のガスを反対向きに噴射可能とすることを特徴とするエアバッグモジュール。
2. 前記ベント部は、導管部の中間位置から分岐するガス流通可能な分岐部の先端に形成した、請求項１に記載のエアバッグモジュール。
3. 前記分岐部内には、導管部の前記中間位置からベント部との間に、エアバッグを構成する材料の着火点または融点までに変形または溶解する制限部材が常時に分岐管内のガス流通断面の少なくとも一部を占める、請求項２記載のエアバッグモジュール。

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