JP6960533B2 - エアバッグ吸引モジュール及び関連するバルブアセンブリ - Google Patents

Description

自動車両などの車両技術における様々な改善は、エアバッグアセンブリが動作方式の変更を必要とすることがある。例えば、いくつかの自動車両、又は他のより新しい車両では、より大きなエアバッグが使用されることがある。これは、例えば、エアバッグモジュールと車両乗員との間の距離が大きいために必要となり得る。いくつかのシステムでは、単一のクッションを使用して、複数の乗員に対する保護を提供することができることが企図される。

しかしながら、大型エアバッグクッション又は複数のエアバッグクッションを同時に展開することは、困難となることがある。例えば、車両内の周囲空気の換気が、展開に起因する車両内部の空気の変位によって引き起こされる圧力の増加を軽減するために必要とされることがある。展開中に周囲空気をエアバッグクッションに吸引するエアバッグアセンブリは、これらの問題の一部を緩和することを可能にすることがある。しかしながら、既存の吸引エアバッグアセンブリは、大きい、かさばる、及び／又は複雑であるなどの多くの欠点を抱え、多くの異なる構成要素及びバルブ機構を必要とすることが多い。

追加的に、このようなアセンブリが閉開閉機能を提供することが望ましいことがあり、それによって、最初に閉鎖しており、膨張ガスを補助するために膨張中に開放して周囲空気を引き込み、膨張ガス及び／又は周囲空気の過度の漏出により、抑制を妥協することを防止するために膨張中又は膨張後の所望のポイントで再び閉鎖する。このようなアセンブリのいくつかは、閉鎖の望ましくない遅延をもたらし、膨張の終了時又はその付近で所望される場合よりも、より多くの漏出を許容してしまう。

それゆえに、本発明者らは、前述の制限、及び／又は先行技術の他の制限のうちの１つ以上を克服するシステム及び方法を提供することが望ましいと判断した。いくつかの実施形態では、本明細書に開示される発明概念は、例えば、ジェット又はガス方向付け構成要素の一部又は全部をプラスチック筐体内に一体的に成形し、比較的単純なバルブ特徴をアセンブリに縫い付けるか、そうでなければ別の方法で連結することにより、吸引ガス流の方向を単純かつ経済的に制御することによって、以前のシステムの複雑な構成要素の交換を可能にし、及び／又は吸引に許容される時間量を増加させるプリクラッシュ展開センサを用い得る。

いくつかの実施形態では、ジェット及び／又は膨張ノズルは、エアバッグクッションに対してフラップ及び／又はバルブの上方、そうでなければ、フラップ／バルブが吸引入口とエアバッグクッションとの間に配置されるように配置され得る。これにより、膨張ノズルからバルブ機能を分離して所望の閉鎖特性を改善すること、及び／又は不必要な漏出を低減することを可能にし得る。換言すれば、いくつかの好ましい実施形態では、膨張ガスをクッション内に導入する機能は、バルブ／フラップを閉鎖する機能から分離されて、インフレータから膨張ノズル／チューブを通ってクッションに入る膨張ガスとは関係なく、クッションからの圧力がバルブ／フラップを閉鎖することを可能にすることによって、より効率的な閉鎖を可能にし得る。

いくつかの実施形態によるエアバッグクッションアセンブリのより特定の例では、アセンブリは、エアバッグクッションと、エアバッグクッションと連結された膨張端部と、膨張端部とは反対側の吸引端部とを含む膨張モジュールとを含み得る。膨張モジュールは、インフレータを含むインフレータ筐体と、インフレータと流体連結された複数の膨張ノズルと、インフレータ筐体に連結されたバルブ筐体と、を含み得る。バルブ筐体は、少なくとも１つのバルブを含み得る。吸引入口は、バルブ筐体内に配置されるか、そうでなければ別の方法でバルブ筐体に連結され得、エアバッグクッションの膨張中に周囲空気のエアバッグクッションへの受容を可能にするように構成され得る。いくつかの実施形態では、少なくとも１つのバルブは、吸引入口に隣接して、及び／又は膨張ノズルから離間して配置され得る。

他の実施形態によるエアバッグクッションアセンブリの別の例では、アセンブリは、エアバッグクッションと、吸引側と膨張側とを含む膨張モジュールと、を含み得る。膨張モジュールは、インフレータと、インフレータと流体連結された、高速膨張ノズルなどの複数の膨張ノズルと、を含み得る。複数の膨張ノズルは、膨張モジュールの膨張側から、インフレータからの膨張ガスをエアバッグクッション内に供給するように構成され得る。筐体は、膨張モジュールの膨張側に隣接するエアバッグクッションに連結され得、筐体は、エアバッグクッションの膨張中に周囲空気のエアバッグクッションへの受容を可能にするように構成されている吸引入口を含み、複数の膨張ノズルは、インフレータの作動時に、周囲空気をインフレータからの膨張ガスと共にエアバッグクッション内に引き込むように構成されている。エアバッグクッションアセンブリは、インフレータの作動時に開放するように構成され、空気及び膨張ガスが吸引入口を通って出て行くのを防止するためにエアバッグクッションの膨張中に閉鎖するように構成されている少なくとも１つのバルブを含むバルブアセンブリを更に含み得る。好ましい実施形態では、少なくとも１つのバルブは、吸引入口と複数の膨張ノズルとの間に配置されている。

いくつかの実施形態では、膨張モジュールの吸引側は、膨張側とは反対側に配置され得る。いくつかの実施形態では、少なくとも１つのバルブは、エアバッグクッションの膨張中に所定の段階で自動的に閉鎖するように構成されて得る。いくつかの実施形態では、少なくとも１つのバルブは、複数のフラップを含み得る。いくつかのこのような実施形態では、複数のフラップのうちの少なくとも１つは、吸引入口の少なくとも２つの別個の開口部を自動的に開放及び閉鎖するように構成されているバタフライフラップを含み得る。

いくつかの実施形態では、筐体は、膨張筐体を含み得る。複数の膨張ノズルは、膨張筐体内に配置され得る。いくつかの実施形態は、膨張筐体と連結されたバルブアセンブリ筐体を更に含み得る。バルブアセンブリは、バルブアセンブリ筐体内に配置され得る。

いくつかの実施形態では、少なくとも１つのバルブは、閉鎖位置に向けて付勢され得る。

いくつかの実施形態によるエアバッグクッション膨張モジュールの一例では、モジュールは、エアバッグクッション膨張モジュールに連結されたエアバッグクッションの膨張中に、周囲空気のエアバッグクッションへ内への受容を可能にするように構成されている吸引入口を含むインフレータ筐体と、インフレータと、インフレータからの膨張ガスを供給するように構成された、高速膨張ノズルなどの複数の膨張ノズルと、を含み得る。好ましくは、膨張ノズルは、インフレータの作動時に、吸引入口を通して周囲空気を引き込むように構成されている。モジュールは、インフレータの作動時に開放するように構成されている少なくとも１つのバルブフラップを含むバルブアセンブリを更に含み得、少なくとも１つのバルブフラップは、エアバッグクッションの膨張に続いて空気及び膨張ガスが吸引入口を通って出て行くことを防止するために、エアバッグクッション膨張モジュールと連結されたエアバッグクッションの吸引に続いて閉鎖するように構成されている。

いくつかの実施形態では、バルブアセンブリは、少なくとも１つのバルブフラップが複数の膨張ノズルのノズル開口部から離間されるように構成され得る。

いくつかの実施形態では、バルブアセンブリは、吸引入口がブロックされる閉鎖位置に向けて、少なくとも１つのバルブフラップを付勢するように構成され得る。

いくつかの実施形態では、バルブアセンブリは、少なくとも１つのバルブフラップが、吸引入口が開放している開放位置と、吸引入口が少なくとも１つのバルブフラップによって閉鎖されている閉鎖位置の両方において、エアバッグクッションに対して複数の高速ノズルの完全に反対側に配置されるように構成され得る。

いくつかの実施形態では、バルブアセンブリは、少なくとも１つのバルブが複数の高速ノズルの流路から離れて配置されるように構成され得る。

いくつかの実施形態は、少なくとも１つのバルブフラップを収容するように構成されたバルブアセンブリ筐体を更に含み得る。いくつかのこのような実施形態では、バルブアセンブリ筐体は、エアバッグクッションに対して複数の高速ノズルの反対側に配置され得る。

他の実施形態によるエアバッグ膨張モジュールの別の例では、モジュールは、エアバッグクッションと連結されるように構成されている筐体を含み得る。筐体は、エアバッグクッションの膨張中に周囲空気のエアバッグクッションへの受容を可能にするように構成されている吸引入口を含む。モジュールは、エアバッグクッションの膨張を促進するように構成されているインフレータと、インフレータと流体連結された複数の膨張ノズルとを更に含み得る。複数の膨張ノズルは、インフレータからの膨張ガスを供給し、インフレータの作動時に、周囲空気をインフレータからの膨張ガスと共に引き込むように構成され得る。バルブアセンブリは、複数の膨張ノズルと吸引入口との間に配置され得る。バルブアセンブリは、周囲空気が吸引入口を通過することが可能にされる開放位置と、バルブアセンブリの少なくとも一部分が吸引入口を少なくとも実質的にブロックする閉鎖位置とで機能するように構成され得る。

いくつかの実施形態では、バルブアセンブリは、エアバッグクッションの内部と周囲空気圧との間の圧力差から、エアバッグクッションの膨張中に自動的に開放及び閉鎖するように構成されている１つ以上の（いくつかのこのような実施形態では、複数の）バルブフラップを含み得る。

いくつかの実施形態では、バルブアセンブリは、ばね搭載ヒンジなど、閉鎖位置に向けて１つ以上のバルブフラップを付勢するための手段を更に含み得る。

いくつかの実施形態では、バルブアセンブリは、吸引中に曲がり形状を変化させるように構成されている可撓性材料から作製されたバルブフラップを含み得る。

１つの実施形態に関連して本明細書に開示された特徴、構造体、ステップ、又は特性は、１つ以上の代替的な実施形態において任意の好適な様態で組み合わせることができる。

本開示に記載された実施形態は、非限定的で、かつ非網羅的であり、以下の図面を参照した本開示の様々な実施形態を含む。

いくつかの実施形態による、エアバッグ膨張モジュールの分解斜視図である。

図１のエアバッグ膨張モジュールの上部斜視図である。

図１のエアバッグ膨張モジュールの下部斜視図である。

図１のエアバッグ膨張モジュールの下面図である。

図４の線５−５に沿った図１のエアバッグ膨張モジュールを含むエアバッグクッションアセンブリの断面図である。

配置中の図５のエアバッグクッションアセンブリの下部斜視図である。

図６の線７−７に沿った図６のエアバッグクッションアセンブリの断面図である。

圧縮ガスインフレータを含むエアバッグクッションアセンブリの別の実施形態の断面図である。

図８のエアバッグクッションアセンブリの部分断面図である。

いくつかの実施形態による、歩行者エアバッグとして２つのエアバッグクッションアセンブリを組み込んだ車両の上面図である。

本開示の様々な実施形態に整合した装置、システム、及び方法が、以下に詳細に記載されている。いくつかの実施形態が記載されているが、本開示は、開示された特定の実施形態のうちのいずれにも限定されず、代わりに、多数の代替、修正、及び等価物を包含することを理解されたい。また、本明細書に開示された実施形態の完全な理解を提供するために、以下の説明には、多数の具体的な詳細が記述されているが、いくつかの実施形態は、これらの一部又はすべての詳細がなくても実行することができる。更に、明瞭性のために、先行技術における既知の特定の技術的材料は、本開示を不必要に不明瞭にすることを回避するため、詳細に記載されていない。

本明細書では、いくつかの場合では、膨張ガスと共に周囲空気を利用して、いくつかの実施形態では、複数の乗員用エアバッグクッション、自動車両用エアバッグクッション、又は歩行者エアバッグクッションなどの、より大きなエアバッグクッションを膨張させるように構成されているエアバッグクッションアセンブリを吸引することに関する装置、方法、及びシステムが開示される。

本開示の実施形態は、図面を参照することによって最もよく理解することができ、同様の部品は、同様の数字により指定され得る。開示された実施形態の構成要素は、本明細書中の各図に概略的に説明及び例示されているように、多種多様な異なった構成で配列及び設計することができることは、容易に理解されよう。このため、本開示の装置及び方法の実施形態に関する以下の詳細な説明は、特許請求の範囲に示すような本開示の範囲を限定することを意図せず、単に本開示の可能な実施形態を表すにすぎない。また、方法のステップは、必ずしもいずれかの特定の順序で実行される必要はなく、又は、たとえ順次であっても、他に特段の指定がない限り、それらのステップは、必ずしも１回だけ実行される必要があるというわけではない。ここで、特定の好ましい実施形態及び実装形態に関する追加的な詳細が、添付図面を参照してより詳細に記載される。

図１〜図４は、本明細書に開示される特定のエアバッグクッションアセンブリに関連して使用するためのエアバッグ膨張モジュール１１０を図示する。エアバッグ膨張モジュール１１０は、インフレータ１４０及び複数の膨張ノズル１３５を含む膨張モジュール筐体１２０と、バルブ筐体１５１及び１つ以上のバルブを含むバルブアセンブリ１５０と、を含む。エアバッグ膨張モジュール１１０は、エアバッグクッション（図１には図示せず）に連結されるように構成されていることを理解されたい。したがって、バルブアセンブリのバルブは、段階的にエアバッグクッションの膨張を許容する吸引入口を選択的にブロックするように構成されている。追加的に、筐体１２０及び１５１は互いに連結された別個の筐体として図示されているが、代替の実施形態では、膨張モジュール１１０の様々な要素の全部が単一の筐体（いくつかの実施形態では一体型筐体）内に収容され得ることを理解されたい。

より詳細には、以下でより詳細に説明するように、バルブアセンブリ１５０のバルブは、好ましくは、初期に閉鎖構成で動作し、次いで、例えば、ノズル１３５の膨張ガスによってエアバッグクッション内に部分真空を発生させることによって引き起こされ得る膨張中に自動的に開放するように構成されている。膨張に続いて、システムは、乗員接触中にクッション内のガス（周囲空気及び膨張ガスの両方）を維持するために、再び自動的に閉鎖するように構成され得る。システムは、バルブ及び膨張ノズルの位置及び構成によって、これらの３つの段階について所望の時間に自動的に提供するように具体的に構成され得る。

筐体１２０は、一端では、エアバッグクッションの膨張中に周囲空気のエアバッグクッションへの受容を可能にするように構成されている、吸引入口１２５を含む。図示の実施形態では、吸引入口１２５は、インフレータ導管１３０ａ、１３０ｂ及び１３０ｃの間に配置された複数の開口部によって画定され、インフレータ導管１３０ａ、１３０ｂ及び１３０ｃの各々は、インフレータ導管１３０ａ、１３０ｂ及び１３０ｃに対して垂直に延在する複数の支持部材１３２と共に、複数の高速ノズル１３５を含む。以下で詳細に論じるように、吸引入口１２５は、適切なバルブを開放すると、エアバッグクッションの内部部分を周囲空気と流体連結し、ノズル１３５からの膨張ガスと共に周囲空気のエアバッグクッションへの導入を可能にするように構成されている。

同様に、バルブアセンブリ筐体１５１は、吸引入口１２５と流体連結され得る吸引入口１５５を提供し得る。したがって、バルブ１５２が閉鎖構成にあるときに、吸引入口１２５及び１５５は、周囲空気が付随するエアバッグクッションに入ることを防止する又は少なくとも阻止するようにブロックされるか、又は少なくとも部分的にブロックされる。同様に、バルブ１５２が開放構成にあるときに、吸引入口１２５及び１５５は、周囲空気が流れてエアバッグクッションの膨張を促進することができる一連の開口部を提供する。

吸引を駆動し、膨張ガス駆動吸引の均一な分布を提供するのに十分な圧力差を生成するために、比較的多数のノズルが使用されることが好ましい。図面に図示の好ましい実施形態では、３６個のノズルが示されているが、この正確な数は要求されない。追加的に、好ましくは、高速ノズル１３５の各々は、膨張ガスが、ガスのプルームに膨張するのではなく、エアバッグクッション内に供給される間、比較的密なカラムで内部を通って供給されるように維持するように構成されている。これは、吸引プロセスを駆動するために所望の圧力差の生成を更に促進し得る。したがって、ノズル１３５を駆動する圧力は約５００ｐｓｉを超えないことが好ましい。また、この圧力は、少なくとも約１００ｐｓｉであることが好ましいことがある。したがって、いくつかの好ましい実施形態では、インフレータ導管１３０内の圧力は、約１００〜約５００、又はいくつかのそのような実施形態では、１００〜５００ｐｓｉである。

比較的高速が望ましいことがあるが、いくつかの実施形態では、ノズル１３５からのガスの速度を特定の上限に到達しないようにすることが好ましいことがある。例えば、特定の好ましい実施形態では、エアバッグ膨張モジュール１１０は、ノズル１３５から供給されるガスが超音速を下回るように構成され得る。これは、流入ガスによって生成されるプルームが大きくなりすぎることを防止するのに有用であり得る。したがって、ノズル１３５からのガスが、可能な限り垂直カラム／流れで供給されるように維持することが好ましいことがある。

また、膨張ガスの流線が交差しないか、又は少なくとも最小限で交差するように、ノズルが互いに十分に離間していることが好ましいことがある。したがって、好ましくは、ノズルは、図示の実施形態の場合など、吸引入口に割り当てられた領域内の各隣接するノズルの間が最大スペースとなるように離間している。

エアバッグ膨張モジュール１１０は、インフレータ１４０を更に含む。インフレータ１４０は、インフレータ導管１３０ａ、１３０ｂ及び１３０ｃと流体連結されており、インフレータ導管１３０ａ、１３０ｂ及び１３０ｃは、ノズル１３５と流体連結されている。ノズル１３５は、エアバッグクッションが膨張ガス及び周囲空気の両方によって膨張されるように、周囲空気が吸引入口１２５及び／又は１５５を通ってノズル１３５を用いてエアバッグクッション内に引き込まれるように、膨張ガスをインフレータ１４０からエアバッグクッション内に高レートの速度及び／又は体積／時間で供給するように構成されている。

代替的な実施形態では、複数の離間したノズルを提供するのではなく、導管１３０に、それらのそれぞれの上端部のうちの１つ以上に沿って配置された直線スリット又は他の開口部が設けられ得る。

バルブアセンブリ１５０は、１つ以上のバルブフラップ１５２を含む。例えば、図示の実施形態では、３つのバルブフラップ１５２、すなわち、中央バタフライバルブフラップ１５２ｂと、２つの対向するバルブフラップ１５２ａ及び１５２ｃが設けられ、これらは各々、１つ以上の交差部材１５３によって画定され得る吸引入口１５５の一部分をブロックするように構成されている。いくつかの実施形態では、バルブフラップ１５２は、図１及び図６に図示するように、膨張中にフラップが曲がるように十分に可撓性であってもよい。しかしながら、いくつかの実施形態では、バルブフラップ１５２は、それぞれの閉鎖構成に向けた付勢を維持するように十分に剛性であってもよい。換言すれば、バルブフラップ１５２は、（関連するエアバッグクッション内の部分真空によって生成される）開放する力を必要とするように構成され得、そうでなければ、それらの対応する閉鎖構成に向けて付勢される。バルブフラップ１５２自体は、いくつかの実施形態では、この機能を単独でこの機能を実行するように構成され得るが、他の実施形態では、ヒンジなど、そのようなバルブフラップの支持部材が所望の開放機能及び閉鎖機能を促進するように提供され得る。いくつかの実施形態では、バルブフラップ１５２は、剛性熱可塑性材料を含み得る。

いくつかの実施形態では、バルブフラップ１５２は、その中に形成された１つ以上の溝を含み得る。いくつかのこのような実施形態では、これらの溝は、バルブフラップ１５２の開放を促進するような所望の機能を促進するために使用され得る。例えば、いくつかの実施形態では、バルブフラップ１５２は、例えば、ピン、ねじ、ボット、接着剤、又は他の締結具によって、交差部材１５３などの筐体の一部に連結され得る。この連結部に隣接するバルブフラップ１５２の領域は、１つ以上の溝で形成され得、この溝は、交差部材１５３又はバルブフラップ１５２が連結されてバルブの開放及び閉鎖を促進するために「ヒンジ」として機能するように連結される筐体の別の領域に平行に、又は少なくとも実質的に平行に延在し得る。

バルブフラップ１５２がバルブアセンブリ筐体１５１又はバルブアセンブリ１５０の別の部分と連結される構造及び／又は方法は、前述のように、バルブを閉鎖構成に向けて付勢するために使用され得る。代替的には、ヒンジ又は複数のヒンジは、バルブフラップ１５２が部分的又は全体的に吸引入口１２５及び／又は１５５を覆う閉鎖位置に向かってバルブフラップ１５２を付勢するように構成され得る。したがって、インフレータ１４０の作動時には、バルブアセンブリ１５０が好ましくは、吸引を通じて（図６及び図７を参照）エアバッグクッション１０２への周囲空気の導入を可能にするように開放されるように構成されている。これは、ノズル１３５を通った膨張ガスからの力によって、ノズル１３５を通って供給された膨張ガスからもたらされる圧力の変化によって、及び／又はエアバッグクッション１０２が展開され、拡張され、その中に部分真空を生成することによって達成され得る。換言すれば、ノズル１３５は、ノズル１３５を通じた膨張ガスの供給が、インフレータ１４０の作動時にバルブフラップ１５２を間接的に開放するのに十分な圧力の変化をもたらすように構成され得る。したがって、好ましくは、バルブフラップ１５２によって画定されるバルブは、一方向の受動バルブを含む。追加的に、以下の詳解に関連してより明らかとなるように、好ましくは、このバルブは、エアバッグクッション１０２の膨張中に所定の段階で自動的に閉鎖するように構成されており、エアバッグクッションに関連付けられた圧力差によってその段階が決定され得る。受動バルブが、コスト上の理由のために、特定の実施形態に好ましくあり得るが、代替の実施形態では、電気バルブ及び／又は機械的バルブなどの他のバルブが使用され得る。

ばね搭載ヒンジなどのヒンジは、閉鎖位置に向けて吸引バルブを付勢するための手段の一例である。吸引開口部に隣接する可撓性バルブフラップの剛性連結部は、閉鎖位置に向けて吸引バルブを付勢するための手段の別の例である。また、前述したように、いくつかの実施形態では、バルブフラップ１５２の一部分には、１つ以上の溝が形成され得、この溝は、エアバッグクッション１０２の内側と外側との間の圧力差のみによってバルブの開放及び／又は閉鎖を促進するための「ヒンジ」として機能するように構成され得る。

いくつかの実施形態では、インフレータ導管１３０の１つ以上（いくつかの実施形態では、全部）は、インフレータ導管１３０がインフレータ１４０から離れる方向に延在するについて、サイズが減少する断面寸法を有し得る。これは、膨張中に様々なノズル１３５のそれぞれを通るガスの均一な、又は少なくともより均一な分布を有するのに有用であり得る。したがって、いくつかのそのような実施形態では、インフレータ導管の断面直径は、インフレータ１４０から各インフレータ導管１３０の遠位端まで漸進的なテーパを有し得る。しかしながら、代替的な実施形態では、断面直径及び／又は他の寸法は、１つ以上のステップ、そうでなければ、そのような断面直径／寸法のより急激な変化を介した他の方法で変動し得る。好ましい実施形態では、インフレータ導管１３０、及びいくつかの実施形態では、ノズル１３５、筐体１２０及び／又は１５１、及び／又は膨張モジュール１１０全体は、成形熱可塑性材料から作製され得る。

図５は、前述した膨張モジュール１１０を組み込んだエアバッグクッションアセンブリ１００の一部分の断面図である。この図は、膨張前のエアバッグクッションアセンブリ１００を図示する。この図に示すように、エアバッグクッションアセンブリ１００は、エアバッグクッション１０２を含む。この図にも示されるように、バルブフラップ１５２ａ、１５２ｂ及び１５２ｃの各々は、吸引入口１５５がブロックされる閉鎖位置にあり、それによって、ノズル１３５からの膨張ガスが吸引入口１５５を通って逃げるのを防止するか、又は少なくとも実質的に防止する。

より具体的には、初期の展開時に、クッション１０２がカバー（展開の「ブレークアウトフェーズ」）を破断する前に、クッション１０２内で達成されるかなりの圧力が存在し得る。この高圧では、筐体の後部から漏出する可能性は、吸引入口１５５をブロックすることなしでは非常に高い。また、吸引入口１５５をブロックすることに失敗すると、所望のクッション抑制を阻害することがある。ブレークアウト段階に続いて、周囲空気が膨張プロセスにおいて支援することを可能にするために、吸引入口１５５をできるだけ迅速に開放することが好ましい。

図６及び図７は、エアバッグクッション１０２の膨張中のエアバッグクッションアセンブリ１００を図示する。これらの図に示されるように、バルブアセンブリ１５０のバルブフラップ１５２は開放されて、周囲空気がエアバッグクッション１０２に入り、前述のように膨張を促進することを可能にする。前述したように、膨張ノズル１３５は、バルブフラップ１５２が自動的に開放することを可能にするのに十分な圧力差を生成するために使用され得る。この同じ圧力差により、周囲空気がエアバッグクッション１０２の膨張を補助することを可能にし得る。好ましくは、膨張ガスは、エアバッグクッション１０２に強制的な方法で導入される。したがって、圧力差に加えて、及び／又は圧力差の代替として、ノズル１３５を通って供給されるガスの体積の速度及び／又は速度は、周囲空気を膨張ガスに混入させ、この膨張ガスと共にエアバッグクッション１０２内に吸引するのに十分であり得る。

また、好ましくは、バルブアセンブリ１５０は、膨張後に周囲空気及び膨張ガスが吸引入口１５５を通って出て行くのを防止するために自動的に閉鎖するように構成されている。したがって、前述した圧力差の減少、反対方向に展開された圧力差、及び／又は膨張ノズル１３５を通って供給される膨張ガスの停止に続いて、バルブフラップ１５２は、再び自動的に閉鎖するように構成され得る。前述したように、いくつかの実施形態では、バルブフラップ１５２は、この膨張段階を促進するために、それらのそれぞれの閉鎖位置に向かって付勢され得る。１つ以上のエアバッグクッション通気孔（図示せず）が使用され得、所望の展開／抑制特性を提供するように調整され得る。

添付図面に示すように、好ましい実施形態では、バルブフラップ１５２などのバルブは、好ましくは吸引入口と膨張ノズル１３５との間に配置されている。本発明者らは、このようなフラップ又は他のバルブ要素が膨張ガスの経路の上方及び／又は経路内に配置され得る代替実施形態が企図されるが、このような設計は、理想的であり得るものよりも、バルブの所望の閉鎖を阻止し、吸引入口を介してより多くの漏出を許容し得ることを発見した。したがって、図示の実施形態は、これらのバルブ要素を膨張ノズルの下方に意図的に配置している。図示の実施形態では、バルブフラップは、膨張ノズルの流路から離れて配置され、膨張ノズルのノズル開口部から離間し、吸引入口と膨張ノズルとの間に配置されている。図示の実施形態では、これらの記述のそれぞれは、閉鎖構成及び開放構成の両方において真であるが、これらの記述のうちの１つ以上が、閉鎖構成においてのみ真であってもよく、及び／又はこれらの記述の１つ以上（又は全て）が真でなくてもよい代替の実施形態が企図される。

追加的に、図示の実施形態は、非重複バルブフラップ１５２を含むが、バルブフラップが、所望の方法で互いに完全に又は部分的に重なり合ってもよい他の実施形態が企図される。

図８及び図９は、一連の膨張ノズル８３５の下方に配置されたバルブアセンブリ８５０を有するエアバッグクッションアセンブリ８００の代替の実施形態を示し、膨張ノズル８３５は、前述したように、２つ以上の列に配列され得、筐体８２０内に配置されたそれぞれの膨張導管（膨張導管８３０ｂが図８の断面図に示されている）によって供給を受け得る。膨張モジュール８１０は、エアバッグクッション８０２に連結されており、前述したように、作動時に周囲ガスがエアバッグクッション８０２に吸引されることを可能にする吸引入口を有する開放底側を含み得る。図８に最もよく示されるように、膨張導管８３０ａ、８３０ｂ、及び８３０ｃのうちの１つ以上は、インフレータ、この場合ではガス分配チャンバ８４８からの距離が増加するにつれて、減少する断面直径又は別の寸法を含み得る。このようにして、膨張導管８３０及び／又はノズル８３５のそれぞれを通る単位時間当たりのガスの速度及び他の体積をより均一にしてもよい。したがって、いくつかの実施形態では、ノズル８３５の各々は、他のノズル８３５に対して少なくとも実質的に均一である空気の流れを供給するように構成され得る。

膨張モジュール８１０は、膨張モジュール８１０が圧縮された膨張ガスのチャンバ８４４を含むインフレータ８４０を含むという点で、膨張モジュール１１０とは異なる。インフレータ８４０は、チャンバ８４４の向かい合っている端部に配置されたイニシエータ８４２及び拡散器８４６を更に含み得る。膨張モジュール８１０は、膨張ガスが供給されるように構成されているチャンバ８４４の端部で拡散器８４６に隣接して配置されたガス分配チャンバ８４８を更に含み得る。ガス分配チャンバ８４８は、膨張導管８３０ａ、８３０ｂ及び８３０ｃの各々と流体連結されており、展開時にチャンバ８４４からのガスが膨張導管８３０ａ、８３０ｂ及び８３０ｃの各々を通って、最終的には、これらに流体連結された高速ノズルを含み得る様々なノズル８３５の各々を通って供給され得るようにする。

チャンバ８４４は、好ましくは、可燃性及び／又は揮発性ガスと、不活性ガスとを含むガス混合物を含み、ガス混合物は、エアバッグクッション内で点火されてよく、例えば複数の乗員又は歩行者のクッションのためのクッションなど、特定のより大きなエアバッグクッションのより迅速な膨張を可能にする。いくつかの実施形態では、チャンバ８４４は酸化ガスを欠く。このような実施形態では、前述のように、吸引中に周囲空気から得られる酸素が、前述したように、エアバッグクッション内のガスの点火中に酸化ガスとして使用され得る。いくつかの実施形態では、可燃性ガスは、水素及びメタンのうちの少なくとも１つを含み得、不活性ガスは、窒素及びアルゴンのうちの少なくとも１つを含み得る。いくつかのこのような実施形態では、ガス混合物は、例えば、約３０ｍｏｌ％〜約４０ｍｏｌ％の量の可燃性ガス（例えば水素など）を含み得、約６０ｍｏｌ％〜約７０ｍｏｌ％の量の不活性ガス（例えばアルゴンなど）を含み得る。しかしながら、特定の実施形態では、圧縮ガスインフレータ内の典型的な貯蔵圧力において、約マイナス４０℃〜約９０℃の範囲の任意のガス状炭化水素が許容可能であり得ることが企図される。追加的に、可燃性及び不活性ガスを単一のチャンバに組み合わせることが好ましいことがあるが、これらのガスは別個のチャンバ内にあってもよく、及び／又は別個に導入され得る代替の実施形態が企図される。

図９は、膨張モジュール８１０、バルブアセンブリ８５０及び圧縮ガスインフレータ８４０を組み込んだエアバッグクッションアセンブリ８００のより広範な図を示す。この図に示すように、エアバッグクッションアセンブリ８００は、エアバッグクッション８０２と、エアバッグクッション８０２を自動的に開放して膨張中に吸引入口８５５を通して周囲空気を導入し、次いで、十分な膨張が行われた後に吸引入口８５５を自動的に閉鎖するように構成されている一方向バルブアセンブリ８５０と、を含む。前述したように、この自動開放は、ノズル８３５を通って高速で導入される膨張ガスによって引き起こされるエアバッグクッション８０２内の真空又は圧力差の結果として行われ得る。同様に、膨張中の所定の段階において、この圧力差は、フラップ８５２ａ、８５２ｂ及び８５２ｃなどのバルブアセンブリ８５０のバルブが閉鎖することを可能にするために、この圧力差が低下及び／又は逆転し得る。

バルブアセンブリ８５０は、好ましくは、（少なくともエアバッグクッション８０２の布地と比較して）比較的剛性の材料から作製される１つ以上のフラップ８５２を含む。いくつかの実施形態では、このバルブは、吸引入口８５５に隣接するこのようなフラップを強固に連結することによって、所望の方法で動作するように構成され得る。代替的には、フラップ８５２は、フラップ８５２がそれらのそれぞれの閉鎖位置に向けて付勢されるように、一方の端部でヒンジ留めされ得る。いくつかの実施形態は、部分的に又は完全に互いに重なり合うフラップを含み得る。追加的に、図８に見られるように、中央フラップ８５２ｂは、吸引入口８５５の第１の開口部又は複数の開口部を覆うように構成された第１の部分を含み得る（図８の視点から、ページ内に延在する開口部を覆うように構成されている第１の部分と、ページ外に延在し、この図では見えない開口部を覆うように構成された第２部分とを含み得る）。しかしながら、当然のことながら、この単一のフラップは代わりに、代替的な実施形態において、２つの別個のフラップ又は他のバルブに置き換えられ得る。

図９に示すように、エアバッグクッションアセンブリ８００は、エアバッグクッション８０２内に延在するように配置され得る第２のイニシエータ／点火器８６０を更に含む。十分な体積の膨張ガス及び周囲空気を吸引を通して導入した後、イニシエータ８６０は、チャンバ８４４及び周囲空気からのガス混合物を含むエアバッグクッション８０２内部の可燃性ガスを点火するように構成され得る。次いで、結果として得られた燃焼反応は、エアバッグクッション８０２を膨張させるプロセスを完了し得る。このプロセスは、比較的大きなエアバッグクッション（いくつかの実施形態では、６００Ｌ以上のクッション）の急速な膨張を可能にし得る。いくつかの実施形態では、バルブアセンブリ８５０のフラップ８５２及び／又はバルブは、イニシエータ８６０によってエアバッグクッション８０２内のガスの点火からの力によって閉鎖されるように構成され得る。

いくつかの実施形態では、イニシエータ８６０は、ガス混合物及び周囲空気の導入中に特定の所望のポイントで展開するように構成され得る。例えば、いくつかの好ましい実施形態では、イニシエータ８６０は、チャンバ８４４からのすべてのガスの消耗／排出後に、混合空気及びガス混合物を点火するように構成され得る。しかしながら、好ましくは、このような消耗／排出と点火との間に遅延はないか、又は少なくとも実質的に遅延はない。したがって、いくつかの実施形態では、イニシエータ８６０からの火花は、技術的に、チャンバ８４４からエアバッグクッション８０２内にガスを周囲空気と共に導入するプロセスに続いてというよりは、そのプロセスの終わりごろに供給され得る。図９に示すように、いくつかの実施形態では、イニシエータ８６０は、インフレータモジュール８１０に直接連結されるのではなく、インフレータモジュール８１０から離間され得る。しかしながら、このイニシエータ／点火器８６０が代わりにインフレータモジュール８１０内に組み込まれ、及び／又は直接連結され得る代替の実施形態が企図される。いずれかの方法で、好ましくはイニシエータ８６０は、エアバッグクッション８０２内に延在するか、そうでなければ、インフレータ８４０から供給されるエアバッグクッション８０２内のガスと接触するように配置されている。

乗員空間内で可燃性ガスを点火することによってエアバッグを展開することの影響により、エアバッグクッションアセンブリ８００は、衝撃中に歩行者をクッションするように、衝撃中に車両の外面から展開されるように構成されている歩行者エアバッグ、又は閉鎖乗員空間の外側に展開するように構成されている他のエアバッグに特に有用であり得る。したがって、図１０は、前述のように、圧縮ガスチャンバを含み得る、エアバッグ膨張モジュール１０１０ａ及び１０１０ｂをそれぞれ吸引することによって膨張されるように構成された２つの外部／歩行エアバッグクッションアセンブリ１０００ａ及び１０００ｂを組み込んだ車両１０を図示する。

車両１０は、プリクラッシュセンサＳ１／Ｓ２などの１つ以上のセンサを更に含み得る。いくつかの実施形態では、図１０に示すように、別個のセンサは、各エアバッグクッションアセンブリに使用され得る。このようなセンサは、衝撃に対する十分なクッションを提供するために、歩行者との衝突の前に十分な時間で膨張を行うことを可能にするのに有用であり得る。いくつかの実施形態では、センサＳ１及び／又はＳ２は、例えばカメラ、レーダー、及び／又はレーザーを組み込んだプリクラッシュセンサを含み得る。

前述の明細書は、様々な実施形態及び実装形態を参照して説明されてきた。しかしながら、本開示の範囲を逸脱せずに、様々な修正及び変更を行うことが可能であることは、当業者であれば理解するであろう。例えば、様々な動作ステップ、並びに動作ステップを実行するための基本要素は、特定の用途に応じて、又はシステムの動作と関連付けられた任意の数のコスト機能を考慮に入れて、様々な方法で実装することができる。したがって、任意の１つ以上のステップは、削除し、修正し、又は他のステップと組み合わせてもよい。更に、本開示は、限定的ではなく例示的な意味で考慮されるべきであり、そのようなあらゆる修正は、本開示の範囲内に包含されることを意図されている。同様に、便益、他の利点、及び課題に対する解決策は、様々な実施形態に関して上述されてきた。しかしながら、便益、利点、課題に対する解決策、及び何らかの便益、利点、若しくは課題を生じさせ得るか、又はより明白にさせ得る任意の要素（複数可）は、絶対に欠かせない、必須の、又は不可欠な特徴又は要素として解釈されない。

本発明に内在する原理から逸脱することなく、上述した実施形態の細部に多くの変更を成し得ることを、当業者は理解するであろう。したがって、本発明の範囲は、以降の特許請求の範囲によってのみ判定されなければならない。

Claims (20)

1. エアバッグクッションアセンブリであって、
   エアバッグクッションと、
   吸引側と、膨張側と、を含む、膨張モジュールであって、
   インフレータと、
   前記インフレータと流体連結された複数の膨張ノズルであって、前記膨張モジュールの前記膨張側から、前記インフレータからの膨張ガスを前記エアバッグクッション内に供給するように構成されていて、前記インフレータからの距離が増加するにつれて減少する断面直径を有する、複数の膨張ノズルと、
   前記膨張モジュールの前記膨張側に隣接する前記エアバッグクッションに連結された筐体であって、前記エアバッグクッションの膨張中に周囲空気の前記エアバッグクッションへの受容を可能にするように構成されている吸引入口を含み、前記複数の膨張ノズルが、前記インフレータの作動時に、周囲空気を前記インフレータからの前記膨張ガスと共に前記エアバッグクッション内に引き込むように構成されている、筐体と、
   前記インフレータの作動時に開放するように構成されている少なくとも１つのバルブを含むバルブアセンブリであって、前記少なくとも１つのバルブが、空気及び膨張ガスが前記吸引入口を通って出て行くことを防止するために前記エアバッグクッションの膨張中に閉鎖するように構成されており、前記少なくとも１つのバルブが、前記吸引入口と前記複数の膨張ノズルとの間に配置されている、バルブアセンブリと、を含む、膨張モジュールと、を含む、エアバッグクッションアセンブリ。
2. 前記膨張モジュールの前記吸引側が、前記膨張側とは反対側に配置されている、請求項１に記載のエアバッグクッションアセンブリ。
3. 前記複数の膨張ノズルが、複数の高速ノズルを含む、請求項１に記載のエアバッグクッションアセンブリ。
4. 前記少なくとも１つのバルブが、前記エアバッグクッションの膨張中に所定の段階で自動的に閉鎖するように構成されている、請求項１に記載のエアバッグクッションアセンブリ。
5. 前記少なくとも１つのバルブが、複数のフラップを含む、請求項１に記載のエアバッグクッションアセンブリ。
6. 前記複数のフラップのうちの少なくとも１つが、前記吸引入口の少なくとも２つの別個の開口部を自動的に開放及び閉鎖するように構成されたバタフライフラップを含む、請求項５に記載のエアバッグクッションアセンブリ。
7. 前記筐体が、
   膨張筐体であって、前記複数の膨張ノズルが、前記膨張筐体内に配置されている、膨張筐体と、
   前記膨張筐体と連結されたバルブアセンブリ筐体であって、前記バルブアセンブリが、前記バルブアセンブリ筐体内に配置されている、バルブアセンブリ筐体と、を含む、請求項１に記載のエアバッグクッションアセンブリ。
8. 前記少なくとも１つのバルブが、閉鎖位置に向けて付勢されている、請求項１に記載のエアバッグクッションアセンブリ。
9. エアバッグクッション膨張モジュールであって、
   前記エアバッグクッション膨張モジュールと連結されたエアバッグクッションの膨張中に、周囲空気の前記エアバッグクッションへの受容を可能にするように構成されている吸引入口を含む、インフレータ筐体と、
   インフレータと、
   前記インフレータからの膨張ガスを供給するように構成されている複数の高速ノズルであって、前記複数の高速ノズルの各々が、前記インフレータの作動時に、前記吸引入口を通して周囲空気を引き込むように構成されていて、前記インフレータから離れる方向に延在するにつれてサイズが減少する断面寸法を有する、複数の高速ノズルと、
   前記インフレータの作動時に開放するように構成されている少なくとも１つのバルブフラップを含むバルブアセンブリであって、前記少なくとも１つのバルブフラップは、前記エアバッグクッションの膨張に続いて前記吸引入口を通って空気及び膨張ガスが出て行くことを防止するために、前記エアバッグクッション膨張モジュールに連結されたエアバッグクッションの吸引に続いて閉鎖するように構成されている、バルブアセンブリと、を含む、エアバッグクッション膨張モジュール。
10. 前記バルブアセンブリは、前記少なくとも１つのバルブフラップが前記複数の高速ノズルのノズル開口部から離間されるように構成されている、請求項９に記載のエアバッグクッション膨張モジュール。
11. 前記バルブアセンブリが、前記吸引入口がブロックされる閉鎖位置に向けて、前記少なくとも１つのバルブフラップを付勢するように構成されている、請求項９に記載のエアバッグクッション膨張モジュール。
12. 前記バルブアセンブリは、前記少なくとも１つのバルブフラップが、前記吸引入口が開放している開放位置と、前記吸引入口が前記少なくとも１つのバルブフラップによって閉鎖されている閉鎖位置との両方において、前記少なくとも１つのバルブフラップが、前記エアバッグクッションに対して前記複数の高速ノズルの完全に反対側に配置されるように構成されている、請求項９に記載のエアバッグクッション膨張モジュール。
13. 前記バルブアセンブリは、前記少なくとも１つのバルブが、前記複数の高速ノズルの流路から離れて配置されるように構成されている、請求項９に記載のエアバッグクッション膨張モジュール。
14. バルブアセンブリ筐体を更に含み、前記少なくとも１つのバルブフラップが、前記バルブアセンブリ筐体内に配置されている、請求項９に記載のエアバッグクッション膨張モジュール。
15. 前記バルブアセンブリ筐体が、前記エアバッグクッションに対して前記複数の高速ノズルの反対側に配置されている、請求項１４に記載のエアバッグクッション膨張モジュール。
16. エアバッグ膨張モジュールであって、
    エアバッグクッションと連結されるように構成されている筐体であって、前記エアバッグクッションの膨張中に周囲空気の前記エアバッグクッションへの受容を可能にするように構成されている吸引入口を含む、筐体と、
    前記エアバッグクッションの膨張を促進するように構成されているインフレータと、
    前記インフレータと流体連結された複数の膨張ノズルであって、前記複数の膨張ノズルの各々が、前記インフレータからの膨張ガスを供給するように構成されており、前記複数の膨張ノズルの各々が、前記インフレータの作動時に、周囲空気を前記インフレータからの前記膨張ガスと共に前記吸引入口を通して引き込むように構成されていて、前記インフレータからの距離が増加するにつれて減少する断面直径を有する、複数の膨張ノズルと、
    前記複数の膨張ノズルと前記吸引入口との間に配置されたバルブアセンブリであって、周囲空気が前記吸引入口を通過することが可能にされる開放位置と、前記バルブアセンブリの少なくとも一部が前記吸引入口を少なくとも実質的にブロックする閉鎖位置と、において機能するように構成されている、バルブアセンブリと、を含む、エアバッグ膨張モジュール。
17. 前記バルブアセンブリが、複数のバルブフラップを含み、前記複数のバルブフラップが、前記エアバッグクッションの膨張中に、前記エアバッグクッションの内側と周囲空気圧との間の圧力差から自動的に開放及び閉鎖するように構成されている、請求項１６に記載のエアバッグ膨張モジュール。
18. 前記バルブアセンブリが、少なくとも１つのバルブフラップを含み、前記バルブアセンブリが、前記閉鎖位置に向けて、前記少なくとも１つのバルブフラップを付勢するための手段を更に含む、請求項１６に記載のエアバッグ膨張モジュール。
19. 前記付勢するための手段が、ばね搭載ヒンジを含む、請求項１８に記載のエアバッグ膨張モジュール。
20. 前記バルブアセンブリが、少なくとも１つのバルブフラップを含み、前記少なくとも１つのバルブフラップが、吸引中に曲がって形状を変化させるように構成されている可撓性材料を含む、請求項１６に記載のエアバッグ膨張モジュール。

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