JPH0224242A - 車輌用受動拘束装置 - Google Patents

車輌用受動拘束装置

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JPH0224242A
JPH0224242A JP1008775A JP877589A JPH0224242A JP H0224242 A JPH0224242 A JP H0224242A JP 1008775 A JP1008775 A JP 1008775A JP 877589 A JP877589 A JP 877589A JP H0224242 A JPH0224242 A JP H0224242A
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本発明は車輌用受動拘束装置に関し、特に、充分な量の
ガス状燃焼生成物を発生して自動車用空気袋などの受動
拘束装置を膨張せしめる膨張装置に関する。詳細には高
温のガスまたは粒子状生成物が直接に空気袋の内面に衝
突することを防止するリング状部材を使用する装置に関
する。
〈従来の技術〉 車輌の衝突時に受動拘束装置が作動するとき推通則の燃
焼サイクルの初期部分において540℃以上の高温のガ
スおよび粒子状燃焼生成物が直接に空気袋の織物の内面
に衝突する。保護手段として例えばa)付加的な例えば
犠牲的な織物層を高温ガスおよび高速粒子が衝突する区
域の袋の内面に設ける、b)ガス発生機と袋との間に偏
向部材を設ける、などを配置しなければ、衝突によって
袋が燃焼して拘束装置は所望の機能を発揮しないことに
なる。
現在市販されている空気袋装置には上述手段の双方が使
用されている。
〈発明が解決しようとする課題〉 従来の偏向部材は高価であり、大きい鋼板から製造され
た機械加工部品を使用し1通常の型加工装置によって型
加工することができない、そのため、価格が高く重量が
増大する1周知のように自動車技術においては車輌重量
の増加は燃料消費量を増加せしめるから可能な限り避け
るべきである。
従来の機械加工部品は単に空気袋をガス発生機に接続す
るために使用され、袋の口から内部に実質的に延長して
いないから高温のガスおよび粒子を袋の織物から離れる
ように偏向せしめる作用を有していない。
前述のような空気袋を膨張せしめる手段として固体燃料
ガス発生組成物を使用する各種のガス発生機が公知であ
る。これらの発生機は通常ガス発生組成物のハウジング
内にガスを濾過し冷却する手段を該ハウジングに限定さ
れるオリフィスと組成物との間に配置している。
これらのガス発生機の一つは外側ケーシングまたはハウ
ジング構造によって限定される環状の反応室または燃焼
室を含む。燃焼室は密封封止された破損可能の容器また
はカートリッジを収容しその内部に環状のフィルタによ
って囲まれたペレット状の固体のガス発生剤が配置され
る。発生機はさらに中央点火または始発管と燃焼室に隣
接し取囲むトロイド状フィルタ室とを含む。内側ケーシ
ングまたはハウジング構造が破損可能の容器を密接に囲
み支持する関係で配置され、一端付近に等間隔の周縁孔
すなわちオリフィスを有する円筒形状となされている。
オリフィスは燃焼室からのガスの出口孔となる。
別法として発生機ハウジングを第1および第2の構造部
品またはシェル、特に第1のディフューザシェルと第2
の基部シェルとを含むものとする。
両シェルは鍛造および熱処理形成した後に嵌合のため機
械加工される。第1のディフューザシェルには3つの一
体の同心のシリンダが形成されて膨張装置の内側構造壁
を形成し、その内部に固体のガス発生剤と点火材料とフ
ィルタとを収容する室を限定し、これらの室を通って最
終的に保護用空気袋内に流れるガスの通路となる出口開
口すなわちポートを内部に限定する。
この実施例の第2の構造要素としての基部シェルは主推
進薬に点火するための電気点火器(雷管)と空気袋を取
付けるためのフランジを設けてもよい、さらに、ディフ
ューザシェルの同心シリンダのための3つの同心の接合
面を有する。ディフューザシェルの3つの同心シリンダ
は基部シェルの対応する同心の接合面に接合される。
上述形式のガス発生機すなわち膨張装置はガス発生過程
の短い期間内に大きい熱的および機械的応力に耐えなけ
ればならない。従って自動車その他の乗物の空気袋用と
して従来および現在使用されている膨張装置はケーシン
グその他構造的ハウジング部品に鋼を使用しており、ね
じボルト、巻締めまたは溶接で接合されている。
自動車の燃料消費量の節減のため重量低減が近年要望さ
れ、軽量の膨張装置が重要となっている。
さらに、運転者の衝突保護のために操向ホイールに膨張
装置を設ける必要が生じている。この位置に軽量の膨張
装置を設けることは操向ホイールおよび操向コラムの軽
量化も可能とする。
この点に関し、近年提案された膨張装置にはアルミニウ
ムをケーシング材料としたものもある。
これは装置の重量低減の問題をいくらか解決するが一般
に使用されている型成形ステンレス鋼製のものに対比し
て生産コストが増大する。さらに、アルミニウムは高温
での強度が低下し、特に車輌火災のときに問題となる。
ガス発生機は圧力容器であるから火災などによって点火
が生じて過大な圧力が生じて強度の低下したアルミニウ
ム製のハウジングが破損する危険もある。
本発明の目的はこれらの課題を解決する車輌用受動拘束
装置を得るにある。
く課題を解決するための手段〉 本発明によれば、車輌の乗員と車輌の内部部分との間に
位置する空気袋を含む車輌用受動拘束装置が提供される
。空気袋は車輌の衝突時に車輌の内部部分との衝撃から
乗員を保護する。装置はさらに、該装置が搭載された車
輌の衝突と車輌の内部部分と乗員との衝撃との間の時間
間隔の間に該WI撃を防止するために充分な量のガス状
燃焼生成物を発生して空気袋手段を膨張せしめるガス発
生機を含む。
さらに装置は、空気袋とガス発生機との間に配置され空
気袋を発生機に取付ける偏向リングを含む。偏向リング
は空気袋の内部に充分な距離だけ延長してガス発生機内
で生成された高温のm焼ガスおよび粒子が直接に空気袋
の内面に衝突することを防止する。偏向リングは比較的
軽量の材料から通常の型加工装置を使用して機械加工の
8栗なく型加工される。さらに、偏向リングは充分な構
造強度を有して空気袋をガス発生機が空気袋を膨張せし
めるために作動せしめられたときにガス発生機に相対的
に位置決めし維持する。
本発明の実施例において、偏向リングは比較的軽量の材
料から通常の型加工装置を使用して型加工される。この
ために使用される材料として低炭素鋼があり、これは発
生機の作動時に排出される高温のガスおよび粒子による
損傷に対して充分な抵抗性を有している。別の材料とし
てアルミニウム、チタニウム、ステンレス鋼など各種の
高強度で軽量の金属を型形成および偏向リング用として
使用可能である。これらの材料は軽量であるから受動拘
束装置の全重量を軽減することが可能となされる。
上述型加工工程によって偏向リングは5字形の断面形状
を有する円形部材として製造される。さらに、リングは
その基部に限定されリングの周縁に沿って等間隔に配置
された複数の取付孔を含む。
偏向リングは締付は手段によって取付板上に取付けられ
、締付は手段は該板に設けられた開口と偏向リングの取
付孔とを貫通して挿入される。締付は手段はねじ、ボル
ト、リベットなどとする。別の締付は手段として接着剤
も使用可能である。5字形の偏向リングはその短い脚部
分が発生機に隣接して位置し、その長い脚部分が発生機
から比較的に離れて位置している。
本発明の別の実施例によれば車輌用受動拘束装置は前述
と同様に空気袋と発生機と偏向リングとを含み、発生機
は基板とディフューザ板とを含み、ディフューザ板はそ
の周縁部分が基板の対応する部分に封止的に取付けられ
、発生機のハウジングの部分を形成する。基板とディフ
ューザ板とは両板を直角に貫通する係合手段によって連
結される。
この結合手段は発生機の過圧力時に基板とディフューザ
板との最小の分離運動を許容し発生機ハウジングからガ
スを安全に逸出させる。
発生機ハウジングは少くとも3つの同心的に整合するト
ロイド状区域を限定する。第1の区域はガス発生組成物
に点火する手段を収容する。第2の区域は点火時にガス
および粒子の反応生成物を生ずるように作動可能の固体
のガス発生組成物を収容する。第3の区域はガスを冷却
して粒子の生成物を拘留するフィルタ手段を収容する。
第3の区域にはさらに、発生機ハウジングからガスを排
出する複数のオリフィスを有している。
上述実施例において偏向リングは比較的軽量の材料、す
なわち低炭素鋼板から通常の型加工装置によって型成形
される。各種の材料、例えばアルミニウム、チタニウム
、ステンレス鋼なども前述のように低炭素鋼板に対比し
て軽量であるから代替的に使用可能である。この実施例
において偏向リングは5字形の断面形状の円形部材とし
て型成形される。さらに、リングはその基部を貫通する
複数の取付孔をリングの周縁に沿って等間隔で有する。
別の実施例において偏向リングは取付板上に締付具によ
って取付けられ、締付具は取付板に形成された開口に挿
入されて取付板と偏向リングとの間に挟持された空気袋
の層を貫通し偏向リングの取付孔を貫通する。締付具は
ねじ、ボルト、リベットなどとする。さらに、接着剤に
よって取付板と偏向リングとを固定してもよい、偏向リ
ングは短い脚部分が発生機に隣接し、長い脚部分が発生
機から比較的遠い位置に配置される。
別の実施例において、発生機のハウジングの基板をディ
フューザ板に係合せしめる手段は発生機のハウジングの
外周縁部分を囲んで配置された複数のリベット部材とな
される。基板とディフューザ板との双方には付加的にそ
れらの外周縁部分に沿って位置する対応するフランジが
設けられる。
各フランジには少くとも1つの貫通孔があって、発生機
を取付板と偏向リングに取付けるために使用される。上
述の実施例においては、発生機のハウジングの基板とデ
ィフューザ板とは少くとも部分的に外周縁に沿って軽溶
接によって連結されている。
本発明の別の実施例において、発生機の第1の区域は点
火強化材料と自動点火組成物との均質な混合物から成る
強化包装体を収容する。発生機の第2の区域は少くとも
1層の濾過材料から成る予濾過手段を外周縁部分に沿っ
て有し、ガスからの粒子状生成物の一部を除去する。
本発明のさらに別の実施例において、発生機の第3の区
域は粒子状反応生成物の主要部をガスから除去する第1
の濾過手段を含む第1の部分と、残留する粒子状反応生
成物の実質的にすべてをガスから除去する第2および第
3のの濾過手段を含む第2の部分とを含む。発生機の完
全加圧状態に先立って第1、第2および第3の濾過手段
を順次に通過する。第1の濾過手段が充分に加圧される
と、ガスは第1の濾過手段を流れなくなり第2の濾過手
段に直接に流れるようになるが、これは瞬間的に生ずる
。しかし、比較的重い金属粒子はその慣性によって第1
の濾過手段に流れる。
第1の濾過手段は多数の非整合の金属繊維、例えば鋼線
繊維などで充填されている。第2の濾過手段は予め定め
たメツシュの網とする。メツシュの大きさはガスからの
粒子状反応生成物の実質的にすべての通過を防止するに
充分なものとする。
第3の濾過手段は第2の濾過手段よりも比較的細かいメ
ツシュの網とする。発生機ハウジングから出るガスはデ
ィフューザ板の周縁部分に沿って第3の濾過手段に隣接
して外部に配置された複数のディフューザボートを通っ
て流れる。
さらに別の実施例において車輌用受動拘束装置は空気袋
と、ガス発生機と、偏向リングとを含む。
この実施例の発生機は比較的軽量、耐腐食性、高張力材
料から形成されたハウジングを含む、ハウジングは少く
とも3つの同心のトロイド状区域を限定する。第1の区
域はガス発生組成物を収容する。第2の区域は点火した
ときガスおよび粒子状反応生成物を発生するように作動
する固体のガス発生組成物を収容する。第3の区域はガ
スを冷却し反応生成物を拘留する濾過手段を収容する。
第3の区域には複数のガス排出オリフィスも設けられて
いる。
この実施例のガス発生機はさらに、基板と周縁部分が基
板の対応する部分に封止的に連結されて発生機ハウジン
グの一部を形成するディフューザ板とを含む、基板とデ
ィフューザ板とは両者を直角に貫通する係合手段によっ
て連結される。係合手段は発生機に過大な圧力が作用し
たとき両者の少量の分離運動を可能としてハウジングか
らのガスの安全な逸出を可能とする。
この実施例において基板の中央部分の開口内に配置され
た固体のガス発生組成物を点火する手段を含む。点火強
化材料と自動点火組成物との均質な混合物から成る強化
小包装体が発生機ハウジングの第1の区域に配置される
。さらに、固体のガス発生組成物と発生機ハウジングと
の間にスペーサ手段が配置されており、ガス発生組成物
がハウジングの内面と接触することによる腐食現象を防
止する。
上述実施例には発生機の第1の区域の周縁部分に沿って
固体のガス発生組成物と発生機の第3の区域との間に配
置された予濾過手段を含む、さらに1発生機の第3の区
域内に濾過手段が配置されて、ガスから粒子状反応生成
物の主要部を除去する第1の部分と実質的にすべての残
留する粒子状反応生成物を除去する第2の部分とを含む
0発生機の加圧作動時にガスは濾過手段の第3の部分を
通るより先に第2の部分を通る。前述のように重い粒子
は直接に濾過手段の第1の部分に向い、そこで拘留され
る0発生機のハウジングはさらに複数のガス分散(ディ
フューザ)ポートをディフューザ板の周縁部分に沿って
有する。
上述実施例において固体のガス発生組成物は積重ねた関
係の複数の圧縮したトロイド状ディスクの形式となされ
、各ディスクは空気が少くともその表面の一部を周って
流れることを可能とする手段を含む。トロイド状ディス
クの燃焼によって生じたガスは予濾過手段と濾過手段と
を通ることにより冷却され清浄とされる。
〈実施例〉 上述本発明の目的、作用および効果は本発明の実施例を
例示する図面を参照する以下の説明により明らかとなさ
れる。
本発明によるガス発生機は大量のガスを迅速に発生する
ために使用され、発生するガスの量と形式とは少くとも
一部は該発生機に使用される燃焼可能のガス発生組成物
の形式と、その量と、それに設けた燃焼表面とによって
決定される。発生するガスは使用目的と使用材料とによ
り、有毒でも無毒でもよく、有害でも無害でもよい。
現在広く使用されているこの形式のガス発生機は短い時
間、例えば35〜60ミリ秒の間に充分な量のガスを発
生して空気緩衝装置、例えば自動車の受動拘束装置の空
気袋を膨張せしめる。以下の説明および図面においてこ
の形式の装置を例示的に示す。
以下に説明する膨張装置は本発明の望ましい実施例に使
用するものを示しているが、偏向リング部材は各種構造
の各種の膨張装置に使用可能である。本発明は後述する
実施例に限定されるものでなく、当業者が考え得る各種
の変形例、改変例に対しても適用可能である。
第1図を参照すると、例えば自動車などの車輌の運転者
を保護するため車輌の操向コラムに取付けられる本発明
による車輌乗員拘束装置が斜視図で示される。この場合
に空気袋は、該車輌が運動しているまたは停止している
別の車輌または対象物に衝突したときに、一つ以上のガ
ス発生機が作動して該車輌の運転者と乗員とが正常時に
占める区域に配置された少くとも一つの受動的拘束装置
が膨張せしめられるようになされた該受動的拘束装置の
部品を含む。
図において実質的に円形の操向ホイール10が操向コラ
ム12上に図示しない機構を介して車輌の前車輪を左右
に操向せしめる。ホイール10の中央部分に、対抗する
側方部材16.18とカバ一部材20とを含むハウジン
グ14が配置される。
空気袋24に作動的に接続された発生機22がハウジン
グ14内に取付板36によって固定される。
取付板36は発生機22にフランジ30.32によって
限定される開口35を使用して連結され、該開口を図示
しない連結素子、リベット、ねじ、ボルトなどが貫通す
る。空気袋24は格納のために畳まれて発生機22の上
方に位置して使用準備状態にある。カバ一部材2oが最
後に取付けられて全組立体を覆い、車輌内部の美的な外
観を改善する。
本発明による発生機22は望ましくは、例えば焼鈍した
301ステンレス鋼などの、従来技術による4 130
mに対比して軽量、高強度、耐腐食性の材料製とする。
実際上、上述した焼鈍301ステンレス鋼製の発生機は
同一寸法の4130wI製のものより40%程度軽量で
ある。この重量低減はアルミニウム、チタニウムなどの
軽量材料を使用した場合のように高温の引張強度を犠牲
にすることなく達成される。しかし、本発明は上述材料
に限定されるものでなく、各種の軽量、高強度かつ高温
強度(例えば車輌火災のとき)の高い材料を使用可能で
ある。
第2図に下方からの斜視図を示し、下方板すなわち基板
26と、上方板すなわちディフューザ板28とが発生機
ハウジングを構成する。2つの板26.28は取付フラ
ンジ30.32においてすベット、ねじ、ボルトなどの
連結素子を使用して取付板36(鎖線で示す)に連結さ
れる。フランジ30.32は望ましくは板26.28の
周縁部分にプラズマまたはレーザ抵抗溶接によって封止
的に溶接される。
この溶接によってフランジの接合面は正常な発生機22
の作動時にはガスの漏れがなく、燃焼生成物として発生
機から出るガスはディフューザ板28に設けた複数のデ
ィフューザ孔(ポート)34を通る。発生機22が何等
かの原因で過大圧力状態となったとき溶接部が圧力によ
って開く。これはガスを乗員から安全に制御下で逸出せ
しめ、発生機のハウジングの大破壊を防止する。
上述した溶接は従来技術による発生機ハウジングの周縁
部分の巻締めによる封止方法と対比される。本発明によ
る溶接は安全弁として作用し、発生機ハウジングが爆発
的に破損して金属の破片が車輌の内部部分に飛散して乗
員を殺傷するようなことがない。
車輌の受動拘束装置の発生機の過大圧力状態の通常の原
因は車輌の火災である。これに伴う高温は金属の発生機
ハウジングの強度を低下せしめ、つぎに主推進薬を点火
せしめる。他の応用例における発生機も当業者に公知の
各種原因によって過大圧力となることがある。
本発明のガス発生機の別の特徴として基板26とディフ
ューザ板28とをリベット38で結合する。リベット3
8は従来の発生機に通常使用される高価なねじ、信頼性
の低い溶接に対比して有利である。この形式のガス発生
機は貝の殻のように作用して過大な圧力を解放し爆発を
防止する。これは、発生機内に貯蔵された推進剤が例え
ば火災に曝されるなどの異常な状態で作動した場合に生
ずる。
上述異常状態においてフランジ30.32の周縁部分を
連結する溶接部は急速に発生するガスによって破損し、
発生機内の圧力を緩徐に解放する。
これによって装置の両半部、基板26とディフューザ板
28とは貝の殻が開く場合のように離れて動くが、リベ
ット38によって連結状態に維持される。リベット38
は基板26の外面上の点から発生機の内部部分を貫通し
てディフューザ板28の外面まで直角に延長する。
第3図は第2図の発生機22の断面図を示す。
両図において対応する部品は同一の参照数字で示される
第3図には基板26とディフューザ板28とが貝殻状に
リベット38によって封止連結されていることを示し、
発生機内のガス通路が曲りくねった経路を通って燃焼生
成物が濾過され冷却されることを示している。このガス
通路は本発明の別の特徴をなすものであって、以下に詳
述する。上述発生機22の基本的動作は公知であり、詳
述しないが1発生機22はいくつかの点において新規で
あり、以下に詳述する。
発生機22は3つの同心的に配置されたトロイド状の室
、すなわち点火室Aと、燃焼室Bと、濾過室Cとを中心
部から周縁部に向って限定する。
点火室Aは発生機の最内力の環状区域で、望ましくは例
えば第3図に示す電気的に作動する点火雷管40を含む
。雷管40は少量の電気的に着火可能の燃焼可能材料を
収容し、電気リード線42a、42bを介して図示しな
い少くとも一つの公知の形式の遠隔検知装置に接続され
る。
燃焼室にはさらに、ある量の強化材料、例えば通常に使
用されている硝酸臭素カリ(BKNO,)混合物46a
などの小包装44が収容され、最大可能燃焼表面を与え
、応答速度を最大とする。その他の公知の急速燃焼可能
の材料も同一目的のために使用可能であるが、前述のも
のは充分に高い性能を有する。
BKNO,は燃焼室B内の主推進剤の点火に有効である
が、この材料の自己発火温度が著しく高い、約315〜
370℃である点に問題がある。
発生機22の主推進剤として選択される組成物は例えば
車輌火災などの場合に通常うける状態で上述温度より高
い温度で点火するから、この装置の点火剤は315℃よ
り高い温度で点火を行う必要がある。
この場合、発生機ハウジングはさらに高い温度、例えば
約425〜480℃の温度を受け、主推進剤も高い温度
、例えば約205〜260℃の温度となる。この状態に
おいて当業者に公知の温度および圧力法則により推進剤
は迅速に燃焼し、著しく高圧のガスを発生し、発生機ハ
ウジングの強度が低下していると爆発的に破砕する危険
があることは明かである。
本発明によればBKNO,を有する自己点火材料46b
が強化包装体44内に配置される。この材料はBKNO
,よりも低い温度で自己点火可能である。これは主推進
剤の点火を上述温度よりも低い温度で可能とする。主推
進剤はより緩徐に燃焼し実質的に低い圧力を発生する。
この付加的な自己点火材料は望ましくは例えばIMR4
895などの安定ニトロセルローズ組成物とし、これは
約205℃以下の温度で自己点火する。この材料はデュ
ポン社(DuPont Corporation)製で
あるが、同様な性能を有する任意の材料によって代替す
ることができる。
このような自己点火材料と BKNO,強化組成物とを
組合わせることによって発生機ハウジングの強度低下を
防止し、爆発的な過大圧力の発生の危険性を除去するこ
とができる。これは車輌火災のときに同乗者または局外
者に危害を与える可能性を除去する。
ガス発生機22の燃焼室Bは外方のトロイド状の形状の
三方側面の燃焼コツプ48から形成され。
これは長手方向一方平面に沿って開いて内側燃焼容器5
0を同心的に囲み、容器50はコツプ48に嵌合する形
状を有している。部材52によって水密的に封止され、
水分の侵入が防止される。部材52は例えばその内側(
点大室に1!J接する側)および外側周縁に沿って巻締
められて該発生機を作動前には閉鎖状態に維持する。
コツプ48は望ましくは強度と熱伝達性の優れたアルミ
ニウムなどの金属製とする。コツプ48を安価で成型技
術によって成形可能な熱可塑性材料製としてもよい。合
成樹脂材料の使用に際しては有毒な炭化水素反応生成物
の生成の可能性を考慮する必要がある。有毒ガスは本発
明の発生機を空気袋用として使用した場合に乗員に対す
る危険を防止することを考慮する必要がある。
内部容器50内に主推進剤54が各種の物理的形状をな
して配置される。例えば、粉末として充填してもよく、
実質的に円形の多数のベレットとしてもよく、ペレット
の寸法も錠剤のアスピリンからアルカゼルツァまで任意
の大きさとしてよい。
発明者は圧縮された平坦なトロイド状ディスクを適当な
間隔をおいて配置して最大燃焼可能表面を得るようにし
て好結果が得られることを見出した。
間隔をおいた配置は一つ以上の凸条(図示しない)また
はスペーサを各ディスクの一部分から上方に長手方向直
径に直角に延長して設けることによって炎の通路をつく
ることができる。
当業者には主推進剤の材料として各種の組成物が公知で
ある0本発明の発生機として好適なものには米国特許3
,895,098号(再発行特許Re32,584号)
がある、この組成物はナトリウムアジドと酸化網との混
合物を含む。
別法としてニッケルおよび鉄酸化剤も使用可能である。
これらは前述のCub/NaN、混合物よりいくらか高
い有効ガス出力を有するが、完全に能力を発揮させるた
めに過塩化アンモニウムを燃焼強化剤として付加的に必
要とするにのことは米国特許4,604,151号に記
載されている。前述のように各種の組成物が主推進剤と
して使用可能であり、本発明はこれによって限定されな
い。
本発明の別の実施例において推進剤は単一の多孔性の形
状のグレンに型成形または押出し成形され、燃焼器コツ
プの形状、容積に適合したものとなされる。コツプは前
述の金属例えばアルミニウム、または合成樹脂であって
よい。多孔性のグレンの場合、充分に多孔性であって充
分な燃焼表面を与えると共に前述の35〜60ミリ秒の
短い時間内に充分な容積のガスが通過可能であるように
する必要がある。
主推進剤は内側燃焼容器50の頂部または底部と接触し
て劣化することのないように、不活性のスペーサパッド
56.58を使用して絶縁する。
パッド56.58は例えば酸化アルミナと酸化シリカと
の混合物であるセラミック繊維製とするが。
これはソフィオ社(Sohio Carborandu
m、 Inc、)の商標名ファイバフラックス(Fib
erfrax )として販売されている。容器50内に
は推進剤54の燃焼によって生成するガス流内の粒子状
物質を拘留するため細かいメツシュの金属網から成る予
(前)フィルタ60が配置される。
混合物46a、46bが強化包装体44内で点火雷管4
0によって点火すると高温のガスが生成して、点火室と
燃焼室(燃焼器コツプ48によって限定される)との間
のガスポート62を通り。
容器50の内側環状部分に衝突して容器50とその内部
の推進剤とを急速に加熱する。
推進剤54が遭択された材料によって定まる点火温度に
到達すると、容器50の壁はガスポート64に隣接する
複数の位置(望ましくは13とするが、この数は任意で
ある)で破裂して、推進剤54の燃焼によって生成した
ガスは、予濾過区域60を通り、ガスポート64を経て
容器40の外に出る。
ガスはポート64から出てスラグフィルタ66を該フィ
ルタが完全に圧力状態になるまで通過する。フィルタ6
6は粗い鋼線材料の捻った暦から成り、ガス流から粒子
状物質の大部分を除去し且つガス流の温度を低下させる
。推進剤54の燃焼は継続しているから付加的なガス状
生成物はさらにポート64を通りフィルタ66に入る。
フィルタ66が圧力状態となると、ガスはフィルタ66
を迂回して直接フィルタ68に入るようになるが、重い
粒子はその慣性により迂回路を通らず直接フィルタ66
に流れて拘留される。フィルタ68は複数の層のスクリ
ーン68a、68bを含み、これらは内方から外方に次
第に減少するメツシュを有し、且つ前述したものと同様
な形式のスペーサパッド68cによって間隔をおかれて
いる。冷却され濾過されたガスはディフューザ板28の
周縁部分を周って配置された複数のディフューザポート
34を通って発生機から出る。
前述のように固体のガス生成材料の燃焼作用によって高
温のガス状生成物が生成される。ガス状生成物は通常粒
子状物質を含み、これが直接に空気袋の内面に衝突する
と袋が損傷し、破損する。
本発明において、J字形断面形状の偏向リングが例えば
低炭素鋼などの比較的軽量の材料から型成形される。こ
れは複雑な機械加工と熟練炎鋤とを必要としていた従来
技術による鋼部品と対比される。チタニウム、アルミニ
ウム、ステンレス鋼などの軽量金属も低炭素鋼に代替し
て使用可能である。型成形は機械加工に対比して著しく
コストを低減することができる。さらに、形成形はリン
グ72の取付孔などに関する寸法誤差を最小とする。
本発明のリング部材72は軽量構造に拘らず空気袋24
を固定するために充分な強度を有するものとなされる。
さらに、リング72を製造するための型成形法はリング
部材が空気袋24の口から従来技術による機械加工され
たリングに対比して遥かに内部に延長することを可能と
し、従って高温のガスおよび高速度の粒子による損傷か
らの保護を著しく改善することができる。本発明による
偏向リングは空気袋24に従来技術において必要とされ
た織物の犠牲層を設ける必要性をなくし、従って犠牲層
のための付加的な労力と費用とを節減することが可能と
なる。
上述実施例においてガスは空気袋24を膨張させるため
に使用され、袋24は偏向リング70によって取付板3
6に取付けられる。取付板36は望ましくは平坦な金属
板で、その中央開口が発生機22の少くともディフュー
ザ板部分の貫通挿入を許すようになされている。中央開
口の周りに均等に配置された複数、望ましくは12個の
取付孔がボルト、ねじ、リベットなどの取付手段の貫通
に適する形状を有する。
本発明の実施例において空気袋24の目部分は第4図に
示す形式の偏向リング70上に折畳まれる。空気袋24
の折畳まれた部分には対応する数の取付孔(図示しない
)が設けられて袋の織物内に縫込まれ、リング70の孔
72との整合を可能とする。袋24の口を整合せしめて
リング70と袋24とを取付板36の第1の面に固定手
段によって固定する。固定手段は板の第2の(反対側の
)面から取付孔に挿入される。
本発明の望ましい実施例において8本の固定手段、すな
わち各四半円に2本づつが板36から空気袋24を経て
偏向リング70を貫通して第3図に示すように設けられ
る。固定手段(ねじ)が貫通しない4つの取付孔が板3
6と偏向リング70に望ましくは各四半円に1個づつ正
方形をなして残される。発生機22のディフューザ部分
を袋24の口部の中に、ディフューザ板28を取付板3
6の中央開口を通して挿入することにより位置決めし、
発生機22のフランジ30.32によって限定される開
口35を板36と偏向リング70との4つの対応する取
付孔に整合せしめる。
フランジ30.32の孔と板36と空気袋24と偏向リ
ング70の孔72とを貫通して別の固定手段が挿入され
る。この配置によって発生機22は板36に固着され発
生機22のディフューザポート34は空気袋24の口部
内に位置する。偏向リング70は、発生機22のディフ
ューザポート34と空気袋24の内面との間の障壁とな
って、高温のガスと粒子状物質とが空気袋24の内面に
直接衝突しないで袋の中央部分に向うように偏向せしめ
る。
前述した実施例は本発明の目的を充分に達成するもので
あるが、当業者は各種変形、改変を容易に実施可能であ
る。本発明は特許請求の範囲によって限定され、その目
的と技術的範囲を同一とする各種変形、改変を含む。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の実施例による車輌用受動拘束装置の望
ましい配置を示す斜視図、第2図は第1図の車輌用受動
拘束装置の底面斜視図、第3図は第2図の線3−3に沿
う断面図、第4図は本発明による車輌用受動拘束装置の
偏向リングの斜視図である。 10:操向ホイール  12:操向コラム14:ハウジ
ング   22:発生機 24:空気袋     26二基部板 28:ディフユーザ板 30.32:フランジ35:開
口      36:取付板 A:点火室      B:燃焼室 C:濾過室     40:点火雷管 44:強化包装    48:燃焼器コツプ50:燃焼
容器    54:主推進剤56.58ニスペーサ 6
2:ガスポート60:予濾過区域   66.68:フ
ィルタ34:ディフューザポート 72:偏向リング代
理人弁理士  中 村  純 之 助F/6.2 F/6.4

Claims (15)

    【特許請求の範囲】
  1. 1.車輌用受動拘束装置にして、 a)該車輌の乗員と車輌の内部部分との間 に位置して該車輌の衝突時に該内部部分との衝撃から乗
    員を保護する空気袋手段と、 b)前記衝突と前記衝撃との間の時間間隔 の間に前記衝撃を防止するために充分な量のガス状燃焼
    生成物を発生して空気袋手段を膨張せしめる発生機手段
    と、 c)空気袋手段と発生機手段との間に配置 され空気袋を発生機に取付け、前記空気袋の内部に充分
    な距離だけ延長して発生機手段内で生成された高温の燃
    焼ガスおよび粒子が直接に空気袋手段の内面に衝突する
    ことを防止する偏向リング手段とを含み、偏向リングの
    短い脚部分が発生機手段に隣接して位置し、その長い脚
    部分が発生機手段から比較的に離れて位置しており、 前記偏向リング手段が比較的軽量の材料か ら通常の型加工装置を使用して機械加工の必要なく型加
    工され、充分な構造強度を有して前記空気袋手段を発生
    機手段が空気袋手段を膨張せしめるために作動せしめら
    れたときに発生機手段に相対的に位置決めし維持するこ
    とを特徴とする車輌用受動拘束装置。
  2. 2.前記比較的軽量の材料が低炭素鋼、チタニウム、ス
    テンレス鋼、およびアルミニウムから成る群から選択さ
    れたことを特徴とする請求項1に記載の車輌用受動拘束
    装置。
  3. 3.前記偏向リング手段がJ字形断面形状を有する円形
    部材であることを特徴とする請求項1に記載の車輌用受
    動拘束装置。
  4. 4.前記偏向リング手段がさらに、その基部に限定され
    る複数の取付孔を有し、該取付孔は該リングの円周に沿
    って等間隔に設けられていることを特徴とする請求項3
    に記載の車輌用受動拘束装置。
  5. 5.前記偏向リング手段が固定手段によって取付板手段
    上に取付けられ、該固定手段は取付板手段の開口と偏向
    リングの取付孔とを貫通して挿入されていることを特徴
    とする請求項4に記載の車輌用受動拘束装置。
  6. 6.車輌用受動拘束装置にして、 a)該車輌の乗員と車輌の内部部分との間 に位置して該車輌の衝突時に該内部部分との衝撃から乗
    員を保護する空気袋手段と、 b)前記衝突と前記衝撃との間の時間間隔 の間に前記衝撃を防止するために充分な量のガス状燃焼
    生成物を発生して空気袋手段を膨張せしめる発生機手段
    と、 c)空気袋手段と発生機手段との間に配置 され空気袋を発生機に取付け、前記空気袋の内部に充分
    な距離だけ延長して発生機手段内で生成された高温の燃
    焼ガスおよび粒子が直接に空気袋手段の内面に衝突する
    ことを防止する偏向リング手段とを含み、 前記偏向リング手段が比較的軽量の材料か ら通常の型加工装置を使用して機械加工の必要なく型加
    工され、充分な構造強度を有して前記空気袋手段を発生
    機手段が空気袋手段を膨張せしめるために作動せしめら
    れたときに発生機手段に相対的に位置決めし維持し、 前記発生機手段が、 d)基板手段と、 e)その周縁部分が基板手段の対応する部 分に封止的に取付けられて該発生機にためのハウジング
    の一部を形成するディフューザ板手段と、f)前記基板
    手段をディフューザ板手段に 係合せしめる係合手段にして、ディフューザ板手段と基
    板手段とを直角に貫通し前記発生機手段の過圧力時にデ
    ィフューザ板手段と基板手段との間の最小の分離を許容
    してハウジングからのガスの安全な逸出を可能とする係
    合手段とを含み、前記発生機手段が少くとも3つの同心
    的に 整合するトロイド区域を含み、第1の区域はガス発生組
    成物を点火する手段を収容し、第2の区域は点火時にガ
    スおよび粒子状反応生成物を発生する固体のガス発生組
    成物を収容し、第3の区域は前記ガスを冷却し粒子状反
    応生成物を拘留する濾過手段を収容し、第3の区域には
    さらに、ハウジングからガスを排出するオリフィス手段
    が設けられていることを特徴とする車輌用受動拘束装置
  7. 7.前記比較的軽量の材料が低炭素鋼、チタニウム、ス
    テンレス鋼、およびアルミニウムから成る群から選択さ
    れたことを特徴とする請求項6に記載の車輌用受動拘束
    装置。
  8. 8.前記偏向リング手段がJ字形断面形状を有する円形
    部材であることを特徴とする請求項7に記載の車輌用受
    動拘束装置。
  9. 9.前記偏向リング手段がさらに、その基部に限定され
    る複数の取付孔を有し、該取付孔は該リングの円周に沿
    って等間隔に設けられていることを特徴とする請求項8
    に記載の車輌用受動拘束装置。
  10. 10.前記偏向リング手段が固定手段によって取付板手
    段上に取付けられ、該固定手段は取付板手段の開口と偏
    向リングの取付孔とを貫通して挿入されていることを特
    徴とする請求項9に記載の車輌用受動拘束装置。
  11. 11.前記偏向リング手段がその短い脚部分が発生機手
    段に隣接して位置し、長い脚部分が発生機手段から比較
    的離れて位置すことを特徴とする請求項10に記載の車
    輌用受動拘束装置。
  12. 12.前記発生機手段の基板手段をディフューザ板手段
    に係合せしめる係合手段が発生機のハウジングの外周縁
    部分の周りに配置された複数のリベット部材を含むこと
    を特徴とする請求項6に記載の車輌用受動拘束装置。
  13. 13.前記基板手段とディフューザ板手段とがそれぞれ
    対応する外周縁部分に沿って設けられたフランジ手段を
    含み、各フランジ手段には前記発生機を取付板と偏向リ
    ングとに取付けるために少くとも1つの開口が貫通して
    設けられていることを特徴とする請求項6に記載の車輌
    用受動拘束装置。
  14. 14.前記基板とディフューザ板とがその周縁に沿って
    溶接によって少くとも部分的に連結されていることを特
    徴とする請求項13に記載の車輌用受動拘束装置。
  15. 15.車輌用受動拘束装置にして、 a)該車輌の乗員と車輌の内部部分との間 に位置して該車輌の衝突時に該内部部分との衝撃から乗
    員を保護する空気袋手段と、 b)前記衝突と前記衝撃との間の時間間隔 の間に前記衝撃を防止するために充分な量のガス状燃焼
    生成物を発生して空気袋手段を膨張せしめる発生機手段
    と、 c)空気袋手段と発生機手段との間に配置 され空気袋を発生機に取付け、前記空気袋の内部に充分
    な距離だけ延長して発生機手段内で生成された高温の燃
    焼ガスおよび粒子が直接に空気袋手段の内面に衝突する
    ことを防止する偏向リング手段とを含み、 前記偏向リング手段が比較的軽量の材料か ら通常の型加工装置を使用して機械加工の必要なく型加
    工され、充分な構造強度を有して前記空気袋手段を発生
    機手段が空気袋手段を膨張せしめるために作動せしめら
    れたときに発生機手段に相対的に位置決めし維持し、 前記発生機手段が、 d)比較的軽量で耐蝕性の高引張強度材料 製で少くとも3つの同心的に整合するトロイド区域を含
    むハウジングにして、第1の区域はガス発生組成物を点
    火する手段を収容し、第2の区域は点火時にガスおよび
    粒子状反応生成物を発生する固体のガス発生組成物を収
    容し、第3の区域は前記ガスを冷却し粒子状反応生成物
    を拘留する濾過手段を収容し、第3の区域にはさらに、
    ガス排出オリフィス手段が設けられているハウジングと
    、e)基板手段と、 f)その周縁部分が基板手段の対応する部 分に封止的に取付けられて該発生機にためのハウジング
    の一部を形成するディフューザ板手段と、g)前記基板
    手段をディフューザ板手段に 係合せしめる係合手段にして、ディフューザ板手段と基
    板手段とを直角に貫通し前記発生機手段の過圧力時にデ
    ィフューザ板手段と基板手段との間の最小の分離を許容
    してハウジングからのガスの安全な逸出を可能とする係
    合手段と、 h)前記基板手段の中央部分の開口内に配 置され、前記固体のガス発生組成物を点火せしめる手段
    と、 i)ハウジング手段の第1の区域に配置さ れ、点火強化材料の均一な混合物と自動点火組成物とを
    含む強化パックと、 j)前記固体のガス発生組成物とハウジン グとの間にあって、該組成物がハウジングの内面と接触
    することによって劣化することを防止するスペーサ手段
    と、 k)前記第1の区域の周縁部分に沿って前 記固体のガス発生組成物と第3の区域との間に配置され
    た予備濾過手段と、 l)前記第3の区域内に配置され、前記粒 子状反応生成物の主要部分をガスから除去する第1の部
    分と、前記粒子状反応生成物のすべての残留部分をガス
    から実質的に除去する第2の部分とを含む濾過手段と、 m)前記ディフューザ板手段の周縁部分に 沿って配置された複数のディフューザ孔を含むガス排出
    オリフィス手段とを含み、 前記固体のガス発生組成物が積重ねられた 複数の圧縮されたトロイド状ディスクの形式であって、
    各ディスクには空気が少くともその表面の一部を周って
    循環することを可能とする手段が設けられ、該トロイド
    状ディスクの燃焼によって発生したガスが前記予備濾過
    手段と濾過手段とを通過することによって冷却され清浄
    化されることを特徴とする車輌用受動拘束装置。
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