JP5006205B2 - ガスマイクロジェネレータを有する自動車用安全装置 - Google Patents
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Description
これら2つの適用例では、生成されたガスがピストン(又はボール)を並進させ、これによりそのストロークに亘って安全ベルト又はベルトバックルに連結されたケーブルが引っ張られる。
特許文献1、特許文献2及び特許文献3は、エアバッグ膨張のために用いられる斯かるタイプのジェネレータを示している。
説明を分かり易くするために、2つの曲線の共通部分は重ねられて示されている。
充填材料はブロックに形成された長手軸線方向のチャネルからのみ燃焼せしめられる。
多孔性又は有孔性の材料が可燃性充填材料自体を構成しないことは明らかである。
しかし、時間の関数として圧力の挙動を改良することを装置に期待することは全くできない。
・上記充填材料が、基本的に円筒形のモノリシック構造のブロックによって構成されること。
・ブロックの外周面、すなわちジェネレータラインによって画成される面が、ブロックが収容されるレセプタクルから離間されること。
・この装置が少なくとも半径方向において上記ブロックを所定位置に保持するためのスペーサ手段を備えること。
・この装置は長手方向において上記ブロックを保持するためのスペーサ手段を備える。
・上記半径方向及び長手方向のスペーサ手段は同一の手段である。すなわち、スペーサ手段は、同時に半径方向及び長手方向の両方においてブロックを所定位置に保持するように機能する。
・上記スペーサ手段はバネ又はエラストマ材料のパッド等、弾性変形可能な構成要素から成る。
・上記スペーサ手段は上記ブロックを保持するために壁に保持される当接部材を具備する。
・上記壁は上記ブロックの支持壁である。
・上記壁は上記レセプタクルの壁の一要素であり、レセプタクルの壁に取り付けられるか又はこれと一体化される。
・上記充填材料の質量、形状及び化学組成のパラメータのうち少なくとも1つは、上記構成要素と接触するチャンバ内のガス圧力がガスマイクロジェネレータの始動後8ms〜14msの時間範囲内にその最大値に達すると共に始動後15ms〜20msの間その最大値の80%以上に維持されるように選択される。
・前記ブロックは、一連の軸線方向の円筒形チャネルによる孔の開けられた円筒形の塊から成り、上記チャネルの配列が、燃焼終了時にブロックが例えば断面が三角形であって前記チャネル間の分離領域に対応する1組の小さい異なるロッド、すなわち「燃焼コア」になるように編成される。
・装置は、安全ベルトプリテンショナ、安全ベルトバックルを引っ込めるためのリトラクタ、歩行者安全システム又は安全ベルトを固定するための発火剤固定システムを構成する。
特に、この装置は、Bで参照される安全ベルトバックルを引っ込めるためのリトラクタである。
バックルは、その長さ方向のほとんどの部分が細長い円筒形の密閉シース1内に係合するケーブルCに繋止される。
静止位置において、すなわち衝撃がない場合(図2に示される状態)、チャンバ11の体積はチャンバ12の体積よりもかなり小さい。
装置のチャンバ11は、衝撃検出器Dに接続されるガスマイクロジェネレータMGと連通する。
ジェネレータに収容された発火性充填材料の燃焼によりガスが発生せしめられ、このガスがチャンバ11へ排出されるので、チャンバ11の圧力が上がる。この圧力の上昇によりピストン10が矢印fの方向に動かされ、これと共にケーブルCが、従ってバックルBが動かされる。
図3〜6は、本発明の装置に取り付けるのに適する4つの可能な実施形態を示している。
これら4つの変形例は適切な構成のジェネレータを共有する。
ジェネレータ2は、通常、軸X−X’の周りの円筒形である。
ジェネレータ2は、軸X−X’を中心とする中空金属円筒によって構成される点火装置支持体20を具備する。
第一の壁200の厚みは薄く且つかなり高い。第一の壁は支持体が通り抜ける軸線方向の開口Oに近接する。
第二の壁201は第一の壁を取り囲む。この壁は比較的厚く、それほど高くない。
支持体20の開口O内には、上述の壁の付近において、従来型のイニシエータ(点火器)3が係合し、このイニシエータはシャントリングを構成する環状部品4付近の開口を通って伸びる電極30を有する。
壁200の上端は軸線X−X’に向かって内側にイニシエータ上に折り曲げられ、イニシエータを長手方向において所定位置に保持する。
支持体20はレセプタクル又はケース21によって覆われる。
このケースは、一方の端部で開放され、他方の端部で閉鎖される円筒形の薄壁金属部品である。
特に、長手方向の円筒形壁は210で示され、横方向の閉鎖壁は211で示される。
レセプタクル21は壁210の自由端に設けられた周囲カラー213を介して支持体20に固定される。カラーは90°の角度で外側に向く環状フランジを構成する。
カラーは、支持体の2つの低い壁200及び201の間に係合せしめられ、壁201はレセプタクル21を所定位置に保持するためにカラー213上に折り曲げられる(クリンプされる)。
充填材料は、例えば型成形又は押出し成形によって得られる基本的に円筒形のモノリシック構造のブロックによって構成される。
ブロックの長手軸線は軸線X−X’に対して平行であり、ブロックの外周面、すなわちジェネレータラインによって画成される表面はこのブロックが収容されるレセプタクル21から離間され、特に、壁210から離間される。
このことは、空気及びガスが自由に流れることができる上記外周面を取り囲む環状の空の空間Eが存在することを意味する。従って、以下に詳述するように、この外周面には完全に又はほぼ完全にアクセス可能である。
さらに本発明によれば、この装置は半径方向においてブロックを保持するためのスペーサ手段を有する。
図3〜6の実施形態が異なるのはこの最後の点においてである。
バネはイニシエータ3の一部を取り囲み、下方の壁200の上端に当接する。その結果、バネは軸線X−X’を中心とする。
ブロック6はバネ上に載置され、このバネにより横方向に延びる端壁211にブロックが押し付けられる。
ブロック6はこのように完全に移動が防止され、このためその外周面に完全にアクセス可能になる。また、バネ7に面するブロックの横平面も、少なくともバネに直接接触しない区域においてアクセス可能であることは明らかである。
この場合、ブロック6は支持壁又は支持プレート8に接して配置される。
例として、この壁又はプレートは成形プラスチック材で又は金属から作ることができる。
このワッシャの外径はレセプタクル21の内径よりも小さい。
ワッシャの周囲から6つのタブ82が伸びる。タブは、規則的な角度間隔で配分されてワッシャ80の底面に対して鈍角を形成する小さい舌状部材(tongue)である。
しかしながら、タブ82は多少弾性的であるため、プレート8をレセプタクル内に係合させ、タブ82と壁210との間の摩擦によってプレートを所定位置に保持することができる。これが図4に示された状態である。
図4に示されたように、ブロック6はワッシャ80に当接して位置決めされ、低い壁83によって半径方向の移動が防止される。
この場合にも、支持プレート付近の横壁の大部分と同様、ブロックの外周面のほとんど(低壁に面する部分を除く)にアクセス可能である。
別の実施形態では、上記低い壁は不連続である。すなわち、円の周りに配分される複数の異なる部分から構成される。
この場合、ブロック6は、レセプタクル21の横壁211及び長手壁210のベースに押し付けるのに適するような外形を有する当接形成環状部品9によって半径方向の移動が防止される。
開口の部分92は壁211の薄いゾーンに直接面するように位置することは明らかである。
この場合にも、ブロック6の外周面には、プレート8付近の横面のほとんどと同様にアクセス可能である。
この場合、レセプタクルの壁210の内面から突出する材料214の付加的な厚みがある。
この付加的な厚みは、長手方向に延びる材料の上質のスプラインを構成する。
このようなスプラインが3つ設けられ、これらは規則的な角度で配置せしめられる。
従って、ブロックの外周面のほとんどは、プレート8付近の横面の大部分と同様にアクセス可能である。
充填材料の周りに利用可能な空間があるので、その外周面の全て又はほぼ全てに亘って燃焼が生じる。従って、レセプタクル21内部で圧力が上昇する。この圧力上昇により壁211の脆弱なゾーンに破損が生じる。その後、ガスは、図2に関連して説明したようにジェネレータからチャンバ11へと排出される。
・上記充填材料が基本的に円筒形のモノリシック構造のブロックによって構成される。
・上記ブロックの外周面が、ブロックが収容されるレセプタクルから離間される。
・装置が、少なくとも半径方向においてブロックを所定位置に保持するための手段を備える。
本発明の安全装置をテストし、プリテンショナに伝達される負荷の関数としてのプリテンショナ(又は発火アクチュエータ)のストローク(又はリトラクタに巻き付けられるベルトの長さ)を示す曲線として、図1に破線で示されるようなプロフィルを有するものが得られた。
斯かる曲線は、図7において先行技術のマイクロジェネレータで得られる曲線(黒い太線)の上に細い連続線で示されている。
上述した状態が得られるように上記充填材料の質量、形状、化学組成パラメータの少なくとも1つを選択することが可能である。
ブロック6は、軸線方向を向いた一連の円筒状チャネル60による孔が開けられた円筒形の塊によって構成される。
これらチャネルは、各チャネル(外周にあるチャネルを除く)が角度的に等間隔の隣接する6つのチャネルによって囲まれるように配置される。
細線Lは、燃焼が平行層で生じるときの異なる燃焼の瞬間のブロックの形状を表している。
チャネル60の配列は、燃焼終了時にブロックがそのモノリシック特性を失って、上記チャネル60間の分離領域に対応する1組の小さい別個のロッドすなわち燃料コアTになるように編成される。
図9の隣の図10に示される曲線は、燃焼厚みの関数としてブロックの外周長さを示している。
燃焼厚みの関数としてブロックの面積を示す曲線は、斯かるブロックによりガスが発生する速度を時間の関数として示す曲線とほぼ同じ曲線となるであろう。
・大量の粉末を注入するのではなく単位校正物体を位置決めすること。
・投入される組成の量を制御すること。
・モノリシック構造のブロックの形状の関数としてガスジェネレータの性能を制御すること。
・異なるガスジェネレータ間で性能を再現可能にすること。
Claims (4)
- イニシエータ(3)を備える発火起動ガスマイクロジェネレータ(2)を備える自動車用安全装置(1)であって、上記マイクロジェネレータ内に収容される充填材料(6)の燃焼によって生成されるガスが当該装置の可動構成要素(10)を移動させるように機能し、
上記充填材料(6)が基本的に円筒形のモノリシック構造のブロックによって構成され、
上記ブロック(6)の外周面、すなわちジェネレータラインによって画成される面が、該ブロックが収容されるレセプタクル(21)から離間され、
当該装置が少なくとも半径方向において上記ブロック(6)を所定位置に保持するためのスペーサ手段(7;83;9;214)を備える、自動車用安全装置において、
上記スペーサ手段が、上記イニシエータ(3)の一部を囲む弾性変形要素(7)から成り、
上記ブロックが上記イニシエータから長手方向にオフセットせしめられ、
上記ブロック(6)が長手方向及び径方向に移動するのを防止するために、上記ブロック(6)は、当接形成環状部品(9)により径方向に移動するのが防止され、該当接形成環状部品(9)の中央オリフィスがショルダを形成するセットバック(90)有する、自動車用安全装置。 - 上記充填材料(6)の質量、形状及び化学組成のパラメータのうち少なくとも1つは、上記構成要素(10)と接触するチャンバ内のガスの圧力が上記ガスマイクロジェネレータの始動後8ms〜14msの時間範囲内にその最大値に達すると共に始動後15ms〜20msの間その最大値の80%以上に維持されるように選択されることを特徴とする、請求項1に記載の自動車用安全装置。
- 上記ブロック(6)が一連の軸線方向の円筒形チャネルによる孔の開けられた円筒形の塊から成り、上記チャネルの配列が、燃焼終了時に上記ブロック(6)が上記チャネル間の分離領域に対応する1組の異なる小さいロッド(T)、すなわち「燃焼コア」になるように編成されることを特徴とする、請求項2に記載の自動車用安全装置。
- 当該装置が安全ベルトプリテンショナ、安全ベルトバックル(B)を引っ込めるためのリトラクタ、歩行者安全システム又は安全ベルトを固定するための発火剤固定システムを構成することを特徴とする、請求項1〜3のいずれか1項に記載の自動車用安全装置。
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