JP5096172B2 - 管形ガス案内エレメント及びガス生成／供給ユニット及びカーテン式ガスバッグユニット - Google Patents

Description

本発明は、請求項１に記載の管形ガス案内エレメント、請求項１１に記載のガス生成／供給ユニット、及び請求項１２の前段に記載のカーテン式ガスバッグユニットに関する。

自動車技術においてはいわゆるカーテン式ガスバッグが知られている。これは、自動車のルーフバーの領域内に配置されており、必要とされる場合に自動車のサイドウィンドウの前、場合によってはＢピラーの前で膨張する。このようなカーテン式ガスバッグは、当然比較的大きい底面を有する。ここから、通例は単一のガス発生器から来るガスを均一にガスバッグの中に導き入れる問題が生じる。

カーテン式ガスバッグユニットは、大面積のガスバッグ外被と、このガスバッグ外被を充填するガス発生器を具備する。ガスバッグ外被は上縁を有し、前記上縁はガスバッグの縦軸線が自動車の縦軸線に沿って延びるように自動車のルーフバーの領域内に固定されている。充填はこの上縁から行わなければならない。これについては二つの方案が知られている。

第１の方案では、ガス発生器が上縁の両端の一方（大抵は後端）にあり、ガス発生器から、複数の流出口を具備する細長い金属ランスがガスバッグ外被の内部まで延び、前記金属ランスがガスをガスバッグ外被の長さ全体にわたって分配する。

第２の方案では、ガスバッグ外被は、上縁の前端と後端の間の領域内にガス発生器を受容する領域を有する。ガス発生器は、ガスバッグ外被の中まで延びるか、又は少なくともその内部と連結されている。ここで、受容領域はＬ字形に作ってあってよい。

第１の方案に従って、金属管として形作られたガス案内エレメントを採用すると、少なくとも二つの欠点が生じる。ひとつは、その金属管がその長さに比して細く、そのために極めて損傷をこうむり易く、従って、製造者から最終取付け現場への運搬において相当の運搬費用がかかることである。もうひとつは、ガス発生器とガス案内エレメントからなる構造ユニットがスラスト中立ではなく、それ故危険を伴うことである。

そのためすでに、ガス案内エレメントを布地から製作することが提案されていた。布地からなるガス案内エレメントは、例えば特開第２００２−１８７５１９号公報の中で述べられている。

布製の管形ガス案内エレメントを利用するときの問題は、スラスト中立の円筒形ガス発生器を使用すると、高温ガスが先ず直接、布管の内壁に当たることである。これが、素材の破損を、従ってガスバッグの機能不全を招くことがある。

第２の方案では、通例、安全上の理由からスラスト中立に形作られた円筒形のガス発生器を使用することが問題となる。ガス発生器が円筒形ということは、ガス流出口がガス発生器の外被面の一部に回転対称で配置されていることを意味する。補助の方策がなければ、ここから、ガスバッグ布地に高温ガスが直接に当たり、場合によっては布地を損傷してしまうという問題が生じる。そのため、ガスバッグ布地を流出するガスから守るデフレクタが採用される。

そのようなデフレクタとしては、一般的なＷＯ ０２／０７９００８号公報から、Ｕ字形の金属板の形に作られたデフレクタが知られている。更に、同公報から、ガスバッグ外被の中に縫い込められた布製のガス案内エレメントが知られている。

このようなデフレクタエレメントにおいて不利であるのは、完成して取付けられたガスバッグユニットが燃焼の場合にスラスト中立の挙動を見せないことである。つまり、貯蔵物が燃焼する場合、合成繊維布からなるガスバッグ外被は燃え尽きるが、ガス発生器及びガス発生器と結合したデフレクタエレメントは残る。ガスバッグ布地を流出するガスから守るというその目的を達成できるようにするためには、デフレクタエレメントが非対称の作りでなければならない。ところが、ここからガス発生器とデフレクタからなるアセンブリがスラスト中立の挙動を見せないという問題が生じる。つまり、貯蔵物が燃焼する場合、宙に浮かんでいるガス発生器とデフレクタとの組立体が新たな危険要因として加わってくるのである。

そこから出発して、本発明は、管形ガス案内エレメントと、このような管形ガス案内エレメントとガス発生器とからなるガス生成／供給ユニットにして特にカーテン式ガスバッグユニットにおいて使用されるガス生成／供給ユニットと、カーテン式ガスバッグユニットとを、燃焼の場合に高い機能安全性もスラスト中立性も保証されるように改良することを課題とする。

この課題は、請求項１の特徴を有する管形ガス案内エレメント、請求項１１の特徴を有するガス生成／供給ユニット、及び、請求項１２の特徴を有するカーテン式ガスバッグユニットによって解決される。

本発明によると、ガス発生器からのガスは先ず、全て布地からなるガス案内エレメント又はデフレクタエレメントに流入する。このエレメントは少なくとも２層構造で形作られていて、内層は、外層を保護するとともに、特に、ガスバッグのガス室の外側の周辺の中まで達するシーム、接着線、又は溶接線のような結合線を覆っている。

本発明の第１実施形態では、本発明による管形ガス案内エレメントは少なくとも２つの裁断布からなり、その第１裁断布が管形の外被を作っている。この第１裁断布から作られた管の中に第２裁断布が配置されており、これが少なくとも、第１の裁断布の２つの縦辺を互いに結合させた領域を覆っている。すなわち、布地からなるガス案内エレメントの危険な領域は、ガスが半径方向でシームに当たる領域であることが見出された。

好ましくは、２つの裁断布は矩形であり、これらを先ずＬ字形につなぎ合わす。続いて、ガス発生器を上に位置する第２裁断布に包み込む。最後に、第１の裁断布の２つの縦辺を好適には縫合によりつなぎ合わす。これにより、ガス発生器を好ましくは完全に包み込む第２裁断布は、少なくともガス発生器の流出口の領域にシームをもたないので、流出口の領域におけるシームに対する直接的なガスの流れが阻止されることになる。

本発明の第２実施形態では、やはりガスバッグユニットのデフレクタエレメントは好ましくは全部布地からなり、それゆえ、燃焼の場合にガスバッグ外被と共に燃え尽きたりその強度を失ったりするので、ガスはスラスト中立のガス発生器からダイレクトに周囲大気中に逃げることができる。ガス発生器と同様にデフレクタエレメントは円筒形をなしており、また平面の裁断布から円筒形に巻かれて、大抵は結合シームの形をした第１結合線で共に保持される。デフレクタエレメントは、固定シームによってガスバッグ外被に結合される。ガス流出の時間全体にわたって十分な抵抗力を確保するため、デフレクタエレメントは内層と外層を有する２層構造で形作られている。ここでは内層が第１結合線を覆う。

有利な実行が従属請求項から明らかとなる。以下、本発明の実施例を図面に則して詳細に説明する。

本発明の第１実施形態では、管形ガス案内エレメントがカーテン式ガスバッグのほぼ全長にわたって延在し、そのほかには、ガス発生器がカーテン式ガスバッグの一端にある。

図５はカーテン式ガスバッグユニットを示す。これは、カーテン式ガスバッグ５０、ガス発生器４０及び管形ガス案内エレメント５からなり、前記ガス案内エレメント５の第１端５ａにガス発生器は受容されている。ガス発生器４０を作動させると、ガスはガス案内エレメント５に流入し、その第２端５ｂから流出し、貫通穴１４を通って管形ガス案内エレメント５から出てカーテン式ガスバッグ５０の内部に入る。

管形ガス案内エレメント５は布地からなる。これは、図１、２及び３に描かれているとおり２つの裁断布１０及び２０から製作されている。２つの裁断布１０、２０は、それぞれ辺１１ａ、ｂ及び１２ａ、ｂ、２１ａ、ｂ及び２２ａ、ｂを持つ矩形である。第１裁断布１０の第１辺１１ａ、ｂは、この裁断布の縦辺である。この第１辺は通例、第２辺１２ａ、ｂより数倍長い。第１裁断布１０の内部には更に貫通穴１４がある。

最初の組立工程では、第２裁断布２０を第１裁断布１０に固定する。これは、例えば取付けシーム３０によって行うことができる。見て分かる通り、第２裁断布２０の第１の第３辺２１ａは、第１裁断布１０の第１の第１辺１１ａと同一線上にある。同様に、第１の第４辺２２ａは第１裁断布１０の第１の第２辺１２ａと一部の区域で同一線上にある。従って、つなぎ合わされた２つの裁断布はＬ字形をなしている。

次の取付け工程では、ガス発生器４０を、図４に概略的に描かれた通り、第２裁断布２０に包み込む。第２裁断布２０の第３辺２１ａ、ｂは第１裁断布１０の第２辺１２ａ、ｂより長いので、ガス発生器４０のうち、ガス案内エレメント５の中に突出する区域の外被面は、第２裁断布２０により完全に包囲されており、従ってガス発生器４０と第１裁断布１０との間で接触は生じない。

最後に、第１裁断布１０を１本の管の形になるように重ね合わせ、第１辺１１ａ、ｂを結合シーム３２でつなぎ合わす。ここで、第１裁断布１０を巻くか重ねるかし、結合シーム３２を縫うことによって第１裁断布１０の第１表面１５が一部の区域で互いに接触するようにする。管形ガス案内エレメント５の第１端５ａの領域において、第２裁断布２０の第１の第３辺２１ａを第１裁断布１０の２つの第１辺１１ａ、ｂの間に入れる。あるいはその代わりに、第２裁断布を取付けシームだけで第１裁断布に固定してもよい。

この組立工程により、図２及び３に示したものが出来る。ここで、図３は図２の平面Ａ−Ａに沿った断面を示す。図３から分かる通り、ガス発生器の領域において結合シーム３２によって作られた第１辺１１ａ、ｂの間の結合領域は第２裁断布２０で完全に覆われている。第２裁断布２０の第２の第３辺２１ｂは、シームなしで管形ガス案内エレメント５の中にあるので、ガス発生器４０の流出口４４から半径方向に出てくるガスはシームに当たらない。

上で述べた組立工程の代わりに、先ず第１及び第２の裁断布１０、２０を上述の仕方で互いにつなぎ合わせ、続いてガス発生器４０をガス案内エレメントの第１端５ａに接続することも有利であり得る。これにより、挿入されたガス発生器との縫合の工程を回避することができる。

ここまで、カーテン式ガスバッグを基準に本発明を説明してきたが、他のタイプのガスバッグ、例えばサイドガスバッグの場合でも管形ガス案内エレメントを採用できることは明白である。

次に述べる第２実施形態では、ガス発生器がカーテン式ガスバッグの上縁のほぼ中央に配置されている。ここでは、少なくともガス発生器の流出領域が、布地からなる少なくとも２層構造のデフレクタエレメントにより包囲されている。

図６は、カーテン式ガスバッグユニットの縦断面を示す。カーテン式ガスバッグユニットは、上縁１１１を持つガスバッグ外被１１０を具備し、その上縁に、車両構造においてガスバッグ外被を固定する固定用タブ１１４がある。ガスバッグ外被１１０は、１枚の裁断布から製作されており、これが下縁１１６で折り返され、周囲シーム１１５によって１つに縫い合わされている。ガスバッグ外被１１０は、分離シームによりガス室から分離された膨張不可能な領域１１７を具備する。

上縁１１１は、後端１１１ａから前端１１１ｂへ延在する。上縁１１１の後端１１１ａと前端１１１ｂとの間の領域、ここではほぼ中央にガス発生器１２０（ここでは、取付けられていない状態で描かれている）のための受容領域Ａがある。この受容領域Ａには更に、ガス発生器１２０をガスバッグ外被１１０に締付けるのに使用されるホースクリップを通すことのできる締結用開口１１８がある。

布地からなるデフレクタエレメント１３０が、受容領域に配置されて、固定シーム１３６によってガスバッグ外被に縫い合わされている。固定シーム１３６は、この領域において周囲シーム１１５と重なる。デフレクタエレメント１３０は、２つの正面側が開いた管の形に作られており、少なくとも円筒形ガス発生器が取付けられたとき、円筒形の本体を形作る。ガスは、前方の正面側１３１と半径方向の貫通穴１３５とを通って、軸方向ガス流と半径方向ガス流となってガスバッグ外被のガス室に流入する。従って、デフレクタエレメント１３０は、ガス案内エレメントの更なる役割を引受ける。

縫い合わされているけれども未だ自動車内に取付けられていない状態で、この実施例において完全にガスバッグ外被１１０の中にあって上縁１１１の下にある円筒形のデフレクタエレメントの軸線はガスバッグ外被１１０の上縁１１１に対して傾斜している。これは、ひとつには、ガスバッグ外被の裁断布が単純な形状寸法を持ち得る点で有利である。更に、これによりガス発生器の作動時の力の導入に関して有利となり得る。

次に、デフレクタエレメント１３０の構造を図７〜１０に則して詳細に説明する。

図７は、二つの裁断布Ｚ１及びＺ２を示す。第１裁断布Ｚ１からデフレクタエレメント１３０の内層ができ、第２裁断布Ｚ２から外層１３４ができる。見て分かる通り、第１裁断布Ｚ１の側部には、完成して取付けられた状態で半径方向開口１３３の構成部分となる横の凹部１３３ａがある。第２裁断布Ｚ２には、縫い合わされた状態で半径方向の貫通穴１３５を作る穴１３５ａがある。

図８に描かれた最初の工程において、２つの裁断布Ｚ１及びＺ２を第２結合シーム１３８で互いに縫い合わす。ここでは、第１裁断布Ｚ１を第２裁断布Ｚ２の上に縫い付ける、それも、一方の縦縁１３２ａの凹部１３３ａが穴１３５ａと合致するように縫い付ける。続いて、第１裁断布Ｚ１を巻き込み、外層の両方の縦縁１３４ａを重ね合わせ、第１結合シーム１３７で確保する。次に、デフレクタエレメント１３０をこの領域では周囲シーム１１５であってもよい固定シーム１３６でガスバッグ外被１１０と縫い合わす。これを確実にできるようにするためには、第２裁断布Ｚ２の第２辺１３４ｂが第１裁断布Ｚ１の第２辺１３２ｂより長くなければならない。第１結合シーム１３７と固定シーム１３６を分けて形作る代わりに、これらを単一のシームで形作ってもよい。

これで、図９及び１０に示したものが出来る（ここにガスバッグ外被自体は描かれていない）。ここで、図９は、図１０のＲ方向から見た俯瞰図である。内層１３２の縦縁１３２ａは互いに縫い合わされないので、凹部１３３ａと共に半径方向開口を形作る半径方向の連続的スリットＳが出来る。

第２結合シーム１３８には確かに所々でガス流が直接に当たるが、このシームが所々で役立たなくなることは致命傷でない。なぜなら、そうなった場合でもガスは失われず、内層と外層は互いに結合したままで、第１結合シーム１３７は内層１３２で覆われたままであるからである。

図１１〜１４は、カーテン式ガスバッグユニット及びデフレクタエレメントの第２実施例をそれぞれ示す。

第１実施例におけると同様、デフレクタエレメント１３０の内層１３２と外層１３４はそれぞれ裁断布Ｚ１及びＺ２から製作される。ここでは、第２裁断布Ｚ２に貫通穴はないが、他方第１裁断布Ｚ１には長穴Ｌが設けられている（図１１を参照）。

図１２を見て分かる通り、第１裁断布Ｚ１と第２裁断布Ｚ２を、第１実施例におけると同様、第２結合シーム１３８で縫い合わす。第１裁断布Ｚ１を巻き込み、第２裁断布Ｚ２を、その縦縁１３４ａの外側区域ＡＡのところで第１結合シーム１３７によって縫い合わす。ガスバッグ外被１１０の上縁１１１の領域においてデフレクタエレメント１３０をガスバッグ外被１１０に縫い合わす。これに役立つのは固定シーム１３６である。これは図１３及び１４に描かれており、図１３は、図１４の線ＩＶ−ＩＶに沿った断面を示す。

外側区域ＡＡの領域にはそれぞれ、ホースクリップのための締結用開口１１８も設けられている。ガス発生器はホースクリップによって保持され、２つの布層１３２、１３４をガス発生器の外被面に押し付けることにより軸方向のガス漏れ止めが行われる。

第１実施例におけるのと違って、内層１３２と外層１３４から作られたデフレクタエレメント１３０は、上縁１１１の上、つまり完全にガスバッグ外被１１０の外に位置する。描かれていないガス発生器１２０は、完全にデフレクタエレメント１３０を貫通して延在する。ガス発生器を作動させると、ガスは、内層１３２の半径方向開口１３３を作る長穴Ｌを通り、外層１３４とガスバッグ外被１１０との間の開口領域を通って、ガスバッグ外被のガス室に流入する。あるいはその代わりに、万一漏れが生じた場合の周囲への漏れ損失を回避するために、デフレクタエレメントを少なくとも部分的に閉じ込める補助の布ポケットをガスバッグ外被１１０の上縁１１１に結合してもよい。

Ｌ字形につなぎ合わされた第１及び第２裁断布を示す図である。 ガス発生器を受容したガス案内エレメントを示す図である。 図２の線Ａ−Ａに沿った断面図である。 ガス発生器の概略図である。 カーテン式ガスバッグユニットを示す図である。 第１実施例に係るカーテン式ガスバッグユニットの縦断面図である。 第１実施例において使用されたデフレクタエレメントの内層と外層のための裁断布を示す図である。 第２結合シームによりつなぎ合わされたデフレクタエレメントの２つの層を示す図である。 完成して縫い合わされたデフレクタエレメントの、その第１結合シームを含む断面図である。 図４のデフレクタエレメントの斜視図である。 第２実施例に係るデフレクタエレメントの内層と外層のための裁断布を示す図である。 図６のうち、結合シームによりつなぎ合わされた２つの裁断布を示す図である。 第２実施例に係るデフレクタエレメントの断面図である。 第２実施例に係るデフレクタエレメント及びガスバッグ外被の斜視図である。

符号の説明

５ ガス案内エレメント
５ａ 第１端
５ｂ 第２端
１０ 第１裁断布
１１ａ、ｂ 第１辺
１２ａ、ｂ 第２辺
１４ 貫通穴
２０ 第２裁断布
２１ａ、ｂ 第３辺
２２ａ、ｂ 第４辺
３０ 取付けシーム
３２ 結合シーム
４０ ガス発生器
４２ 前セクション
４４ 流出口
５０ カーテン式ガスバッグ
１１０ ガスバッグ外被
１１１ 上縁
１１１ａ 後端
１１１ｂ 前端
１１２ 開口領域
１１４ 固定用タブ
１１５ 周囲シーム
１１６ 折り返した縁
１１７ 膨張不可能な領域
１１８ 締結用開口
１２０ ガス発生器
１３０ デフレクタエレメント
１３１ 正面側
１３２ 内層
１３２ａ 縦縁
１３２ｂ 第２辺
１３３ 半径方向開口
１３３ａ 凹部
１３４ 外層
１３４ａ 縦縁
１３４ｂ 第２辺
１３５ 半径方向貫通穴
１３５ａ 穴
１３６ 固定シーム
１３７ 第１結合シーム
１３８ 第２結合シーム
Ａ 受容領域
ＡＡ 外側区域
Ｓ スリット
Ｚ１ 第１裁断布
Ｚ２ 第２裁断布

Claims (19)

1. ガス発生器から来るガスをガスバッグ（５０）のガス室に導き入れる管形ガス案内エレメント（５）であって、
   互いにほぼ平行な２つの第１辺（１１ａ、１１ｂ）を有する第１裁断布（１０）にして、前記２つの第１辺（１１ａ、１１ｂ）は互いにつなぎ合わされて、管の外被を形成する第１裁断布（１０）と、
   第２裁断布（２０）と、からなる管形ガス案内エレメント（５）において、
   前記第２裁断布（２０）が、前記第１裁断布（１０）によって形成された管の内部にあって、少なくとも前記２つの第１辺（１１ａ、１１ｂ）の間の結合領域を少なくとも部分的に覆うように、前記２つの裁断布は互いにつなぎ合わされている管形ガス案内エレメント。
2. 前記第１裁断布（１０）が２つの第１辺と２つの第２辺（１１ａ、１１ｂ；１２ａ、１２ｂ）を持つ矩形であることを特徴とする、請求項１に記載の管形ガス案内エレメント。
3. 前記第２裁断布（２０）が２つの第３辺と２つの第４辺（２１ａ、２１ｂ；２２ａ、２２ｂ）を持つ矩形であることを特徴とする、請求項１又は２に記載の管形ガス案内エレメント。
4. 前記第１裁断布（１０）が２つの第１辺と２つの第２辺（１１ａ、１１ｂ；１２ａ、１２ｂ）を持つ矩形であり、
   前記２つの第１辺と前記２つの第３辺とが互いに平行であることを特徴とする、請求項３に記載の管形ガス案内エレメント。
5. 前記２つの第１辺のうちの一方と前記２つの第３辺のうちの一方とが重なり合っていることを特徴とする、請求項４に記載の管形ガス案内エレメント。
6. 前記２つの第２辺のうちの一方と前記２つの第４辺のうちの一方も重なり合っていることを特徴とする、請求項５に記載の管形ガス案内エレメント。
7. 前記第４辺（２２ａ、２２ｂ）が前記第２辺（１２ａ、１２ｂ）より長いことを特徴とする、請求項３〜６のいずれか一項に記載の管形ガス案内エレメント。
8. 前記２つの第１辺は、シーム領域において前記第１裁断布の同じ表面が向き合うように互いに縫い合わされていることを特徴とする、請求項１〜７のいずれか一項に記載の管形ガス案内エレメント。
9. 前記２つの第１辺は、シーム領域において前記第１裁断布の同じ表面が向き合うように互いに縫い合わされており、
   前記２つの第１辺の間に前記第３辺が縫い込まれていることを特徴とする、請求項６または７に記載の管形ガス案内エレメント。
10. 前記第１裁断布に貫通穴が設けられていることを特徴とする、請求項１〜９のいずれか一項に記載の管形ガス案内エレメント。
11. 請求項１〜１０のいずれか一項に記載の管形ガス案内エレメント（５）と、前記管形ガス案内エレメントの一端に受容された略円筒形のガス発生器（４４）とからなるガス生成供給ユニット。
12. 前端（１１１ｂ）から後端（１１１ａ）へ延在する上縁（１１１）を有するガスバッグ外被（１１０）及びガス発生器（１２０）を具備するカーテン式ガスバッグユニットであって、
    前記前端と後端の間にある上縁領域の中に前記ガス発生器（１２０）のための受容領域（Ａ）があり、前記ガス発生器を少なくとも部分的に受容するデフレクタエレメント（１３０）にして、前記ガス発生器から来るガスのためのデフレクタエレメント（１３０）が前記受容領域（Ａ）に配置されているカーテン式ガスバッグユニットにおいて、
    前記デフレクタエレメント（１３０）は布地からなり、前記デフレクタエレメント（１３０）は円筒体になるよう巻かれ、第１結合線によって一つに保持されること、及び
    前記デフレクタエレメントが少なくとも内層及び外層（１３２、１３４）を有する２層構造で形作られており、前記内層（１３２）が前記第１結合線を覆っていることを特徴とするカーテン式ガスバッグユニット。
13. 前記第１結合線が、接着接合部又は溶接接合部である第１の結合シーム（１３７）として形作られていることを特徴とする、請求項１２に記載のカーテン式ガスバッグユニット。
14. 前記デフレクタエレメント（１３０）が全部布地からなることを特徴とする、請求項１２又は１３に記載のカーテン式ガスバッグユニット。
15. 前記内層が少なくとも１つの半径方向開口（１３３）を有することを特徴とする、請求項１２〜１４のいずれか一項に記載のカーテン式ガスバッグユニット。
16. 前記外層が少なくとも１つの半径方向貫通穴（１３５）を有することを特徴とする、請求項１５に記載のカーテン式ガスバッグユニット。
17. 完全に縫い合わされているけれども、取付けられていない状態の前記管形ガス案内エレメントの軸線が前記ガスバッグ外被の上縁（１１１）に対して傾斜していることを特徴とする、請求項１２〜１６のいずれか一項に記載のカーテン式ガスバッグユニット。
18. 前記デフレクタエレメント（１３０）が少なくとも部分的に前記ガスバッグ外被の中で前記上縁の下に配置されていることを特徴とする、請求項１２〜１７のいずれか一項に記載のカーテン式ガスバッグユニット。
19. 前記デフレクタエレメント（１３０）が前記上縁（１１１）の上に配置されていることを特徴とする、請求項１２〜１７のいずれか一項に記載のカーテン式ガスバッグユニット。

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