JPH05105025A - エアバツグ式衝突安全装置 - Google Patents
エアバツグ式衝突安全装置Info
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 本発明の目的は、エアバッグ内に身体を柔ら
かく沈み込ませるようにすること、及び急速で信頼性の
ある膨張が行えるエアバッグを簡単化することにある。 【構成】 本発明のエアバッグ(3)は、該エアバッグ
の内部(51)と周囲の雰囲気(52)との間に配置さ
れた出口弁(53)を有しており、エアバッグの内部
(51)と周囲の雰囲気(52)との間が所定の圧力差
を超えたときに前記出口弁(53)が開くように構成さ
れている。
かく沈み込ませるようにすること、及び急速で信頼性の
ある膨張が行えるエアバッグを簡単化することにある。 【構成】 本発明のエアバッグ(3)は、該エアバッグ
の内部(51)と周囲の雰囲気(52)との間に配置さ
れた出口弁(53)を有しており、エアバッグの内部
(51)と周囲の雰囲気(52)との間が所定の圧力差
を超えたときに前記出口弁(53)が開くように構成さ
れている。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、圧縮ガス源により膨張
されるエアバッグを備えた車両の乗員用のエアバッグ式
衝突安全装置(エアバッグ)に関する。前記圧縮ガス源
は、ガス圧力カートリッジ又はガス発生器カートリッジ
等で構成することができる。
されるエアバッグを備えた車両の乗員用のエアバッグ式
衝突安全装置(エアバッグ)に関する。前記圧縮ガス源
は、ガス圧力カートリッジ又はガス発生器カートリッジ
等で構成することができる。
【0002】
【従来の技術】この種のエアバッグは、例えば西独国
(German) 特許公報第36 44 554 号、第32 35 176 号又
は第21 52 902 号から既に知られている。この解決法で
は、エアバッグは、衝突時に膨張され、次いで、この膨
張状態に維持される。エアバッグ中に入れられたガスが
排出されない場合には、衝突によるエアバッグへの身体
の沈み込みは比較的硬い。
(German) 特許公報第36 44 554 号、第32 35 176 号又
は第21 52 902 号から既に知られている。この解決法で
は、エアバッグは、衝突時に膨張され、次いで、この膨
張状態に維持される。エアバッグ中に入れられたガスが
排出されない場合には、衝突によるエアバッグへの身体
の沈み込みは比較的硬い。
【0003】他の問題として、一方では、エアバッグを
できるだけ急速に膨張させたいけれども、他方では、急
速な膨張の結果としてエアバッグが過度に延伸したり破
壊したりしないようにしなければならないことがある。
この目的のため、一定の時間遅延を設けて2つの推進装
填薬を点火すること、すなわち、例えば15ミリ秒(15
/1000 秒) の時間間隔をおいて、最初は部分的に、次に
完全にエアバッグを膨張させることが知られている。正
確に定めた時間間隔で開放しなければならない2つの圧
縮ガス源を使用することには、多大な費用が必要であ
る。
できるだけ急速に膨張させたいけれども、他方では、急
速な膨張の結果としてエアバッグが過度に延伸したり破
壊したりしないようにしなければならないことがある。
この目的のため、一定の時間遅延を設けて2つの推進装
填薬を点火すること、すなわち、例えば15ミリ秒(15
/1000 秒) の時間間隔をおいて、最初は部分的に、次に
完全にエアバッグを膨張させることが知られている。正
確に定めた時間間隔で開放しなければならない2つの圧
縮ガス源を使用することには、多大な費用が必要であ
る。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】従って本発明の目的
は、エアバッグ内に身体を柔らかく沈み込むませるよう
にすることにある。本発明の他の目的は、急速で信頼性
のある膨張が行えるエアバッグを簡単化することにあ
る。
は、エアバッグ内に身体を柔らかく沈み込むませるよう
にすることにある。本発明の他の目的は、急速で信頼性
のある膨張が行えるエアバッグを簡単化することにあ
る。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、上記目
的は、エアバッグの内部と周囲の雰囲気との間に出口弁
を配置し、エアバッグの内部と周囲の雰囲気との間が所
定の圧力差を超えたときに出口弁が開くように構成する
ことにより達成される。出口弁を開くのに必要な圧力差
は、身体がエアバッグ内に沈み込んだときに所定の圧力
差を超えるように決定される。出口弁を通ってエアバッ
グから所定量のガスが流出することができ、それにより
身体をエアバッグ内に柔らかく沈み込ませることができ
る。
的は、エアバッグの内部と周囲の雰囲気との間に出口弁
を配置し、エアバッグの内部と周囲の雰囲気との間が所
定の圧力差を超えたときに出口弁が開くように構成する
ことにより達成される。出口弁を開くのに必要な圧力差
は、身体がエアバッグ内に沈み込んだときに所定の圧力
差を超えるように決定される。出口弁を通ってエアバッ
グから所定量のガスが流出することができ、それにより
身体をエアバッグ内に柔らかく沈み込ませることができ
る。
【0006】本発明により得られる他の利点は、数回の
連続的な衝突の場合にエアバッグが信頼できる効果を発
揮できるという事実にある。エアバッグにガス通路を設
けることはこれまでにも知られている。従来のガス通路
は、エアバッグを一旦は完全に膨張させることができる
けれども、次に、エアバッグからガスが瞬時に排出され
て、エアバッグが萎んでしまうため、次の衝突にはもは
や利用できないものである。本発明の解決法によれば、
身体がエアバッグ内に最初に沈み込む間、出口弁が開か
れるようになっている。この最初の沈み込みが終了する
と、出口弁は閉じられる。この時点で、エアバッグ中に
はガスが残留しているため、次に起こり得る衝突に対し
てエアバッグを利用でき、身体を保護することができ
る。また、この第2回目の衝突時に、出口弁は、身体が
沈み込んでいる間、開いているため、この第2回目の衝
突時にも身体をエアバッグ内に柔らかく沈み込ませるこ
とができる。この点に関し、既知のガス通路では、ガス
をエアバッグ中に約40〜50ミリ秒の間残留させてお
くことができるに過ぎず、この時間が経過するとエアバ
ッグが有効でなくなってしまう。40〜50ミリ秒とい
う時間は、連続する数回の衝突をカバーするのに十分で
はない。本発明の解決法によれば、エアバッグ内への身
体の沈み込み毎に、わずかな量のガスがエアバッグから
排出されるようにして、柔らかい沈み込みを可能にして
いる。
連続的な衝突の場合にエアバッグが信頼できる効果を発
揮できるという事実にある。エアバッグにガス通路を設
けることはこれまでにも知られている。従来のガス通路
は、エアバッグを一旦は完全に膨張させることができる
けれども、次に、エアバッグからガスが瞬時に排出され
て、エアバッグが萎んでしまうため、次の衝突にはもは
や利用できないものである。本発明の解決法によれば、
身体がエアバッグ内に最初に沈み込む間、出口弁が開か
れるようになっている。この最初の沈み込みが終了する
と、出口弁は閉じられる。この時点で、エアバッグ中に
はガスが残留しているため、次に起こり得る衝突に対し
てエアバッグを利用でき、身体を保護することができ
る。また、この第2回目の衝突時に、出口弁は、身体が
沈み込んでいる間、開いているため、この第2回目の衝
突時にも身体をエアバッグ内に柔らかく沈み込ませるこ
とができる。この点に関し、既知のガス通路では、ガス
をエアバッグ中に約40〜50ミリ秒の間残留させてお
くことができるに過ぎず、この時間が経過するとエアバ
ッグが有効でなくなってしまう。40〜50ミリ秒とい
う時間は、連続する数回の衝突をカバーするのに十分で
はない。本発明の解決法によれば、エアバッグ内への身
体の沈み込み毎に、わずかな量のガスがエアバッグから
排出されるようにして、柔らかい沈み込みを可能にして
いる。
【0007】本発明により達成される別の利点は、外部
温度が高くてもエアバッグの破裂を防止できることにあ
る。外部温度が比較的高温であるときは、より多量のガ
スがエアバッグに供給され、このため、エアバッグが破
壊すなわち破裂するおそれがある。本発明による出口弁
を設けることによって、エアバッグの破裂が防止され
る。高い外部温度によってエアバッグに余分に供給され
たガスは、出口弁を通ってエアバッグから排出される。
温度が高くてもエアバッグの破裂を防止できることにあ
る。外部温度が比較的高温であるときは、より多量のガ
スがエアバッグに供給され、このため、エアバッグが破
壊すなわち破裂するおそれがある。本発明による出口弁
を設けることによって、エアバッグの破裂が防止され
る。高い外部温度によってエアバッグに余分に供給され
たガスは、出口弁を通ってエアバッグから排出される。
【0008】本発明の解決法によれば、もはや2つの圧
縮ガス源を互いに一定の時間間隔をおいて作動させる必
要はなく、単一の圧縮ガス源によってもエアバッグを急
速かつ信頼性をもって膨張させることができる。しかし
ながら、一定の時間間隔をおいて作動される2つの圧縮
ガス源を使用することもできる。本発明の出口弁は、あ
る時間の経過後にエアバッグ中の圧力を低下させること
ができ、この時間は予め定めておくことができる。例え
ば、10〜15ミリ秒後に、出口弁を開くことができ
る。エアバッグの体積が小さい程、短い時間間隔を選択
すべきである。出口弁により圧力を解放することによっ
て、エアバッグの破裂を防止することができ、それにも
かかわらずエアバッグは急速にかつ完全に膨張される。
縮ガス源を互いに一定の時間間隔をおいて作動させる必
要はなく、単一の圧縮ガス源によってもエアバッグを急
速かつ信頼性をもって膨張させることができる。しかし
ながら、一定の時間間隔をおいて作動される2つの圧縮
ガス源を使用することもできる。本発明の出口弁は、あ
る時間の経過後にエアバッグ中の圧力を低下させること
ができ、この時間は予め定めておくことができる。例え
ば、10〜15ミリ秒後に、出口弁を開くことができ
る。エアバッグの体積が小さい程、短い時間間隔を選択
すべきである。出口弁により圧力を解放することによっ
て、エアバッグの破裂を防止することができ、それにも
かかわらずエアバッグは急速にかつ完全に膨張される。
【0009】本発明の優れた実施態様が、引用形式の請
求項(サブクレーム)に記載されている。所定の圧力差
は、1バールにするのが好ましい。このことは、周囲の
圧力が約1バールであるとき、エアバッグ内の圧力を2
バールにするということである。所定の圧力差を小さく
し過ぎると、身体の沈み込み時にエアバッグから多量の
ガスが排出されてしまい、もはや次の衝突時に充分な量
のガスがないこともある。これに対し、所定の差圧(圧
力差)を非常に大きくすると、エアバッグ内への身体の
沈み込み時の減衰効果が非常に小さくなる。従って、出
口弁の差圧を決定するに際しては、一方では圧力損失す
なわちガス損失と、他方では沈み込み時の減衰効果との
間に調和点を見出さなければならない。
求項(サブクレーム)に記載されている。所定の圧力差
は、1バールにするのが好ましい。このことは、周囲の
圧力が約1バールであるとき、エアバッグ内の圧力を2
バールにするということである。所定の圧力差を小さく
し過ぎると、身体の沈み込み時にエアバッグから多量の
ガスが排出されてしまい、もはや次の衝突時に充分な量
のガスがないこともある。これに対し、所定の差圧(圧
力差)を非常に大きくすると、エアバッグ内への身体の
沈み込み時の減衰効果が非常に小さくなる。従って、出
口弁の差圧を決定するに際しては、一方では圧力損失す
なわちガス損失と、他方では沈み込み時の減衰効果との
間に調和点を見出さなければならない。
【0010】出口弁は、最初は完全に閉じていて、圧縮
ガス源の作動後、好ましくは圧縮ガス源の作動から所定
時間が経過した後にのみ作動されるようにするのが有効
である。最初に出口弁が完全に閉じていると、まず第1
に、圧縮ガス源の作動後にエアバッグは妨げられること
なく完全に膨張される。この間、出口弁が作動すること
はなく、閉鎖された壁のように作用する。この結果は、
所定の差圧が無限に大きいということである。しかしな
がら、所定の差圧が非常に大きい場合には、それでも充
分である。
ガス源の作動後、好ましくは圧縮ガス源の作動から所定
時間が経過した後にのみ作動されるようにするのが有効
である。最初に出口弁が完全に閉じていると、まず第1
に、圧縮ガス源の作動後にエアバッグは妨げられること
なく完全に膨張される。この間、出口弁が作動すること
はなく、閉鎖された壁のように作用する。この結果は、
所定の差圧が無限に大きいということである。しかしな
がら、所定の差圧が非常に大きい場合には、それでも充
分である。
【0011】圧縮ガス源が作動した後にのみ、出口弁が
作動される。出口弁が作動すると、該出口弁は、所定の
圧力差をもつ出口弁として働く。出口弁は、圧縮ガス源
の作動から所定時間の経過後に作動させるのが好まし
い。この所定時間は、一方では、エアバッグが完全で妨
げのない膨張を行うのに充分であり、他方では、できる
だけ早く出口弁を作動させて身体を柔らかく沈み込ませ
るのに充分なように選択される。
作動される。出口弁が作動すると、該出口弁は、所定の
圧力差をもつ出口弁として働く。出口弁は、圧縮ガス源
の作動から所定時間の経過後に作動させるのが好まし
い。この所定時間は、一方では、エアバッグが完全で妨
げのない膨張を行うのに充分であり、他方では、できる
だけ早く出口弁を作動させて身体を柔らかく沈み込ませ
るのに充分なように選択される。
【0012】出口弁は、圧縮ガス源の作動から30ミリ
秒経過後に作動させるのが好ましい。一般に、この30
ミリ秒間という時間は、エアバッグを完全に膨張させる
のに充分な時間である。本発明の更に別の利点によれ
ば、出口弁は、圧縮ガス源の作動から10〜15ミリ秒
経過に作動される。この時間の経過後では、エアバッグ
は完全には膨張されない。単一の圧縮ガス源を使用する
場合で、エアバッグを非常に短時間内で充分急速に膨張
させる場合には、エアバッグ中に非常な高圧が発生し、
このため、エアバッグの材料が過度に延伸したり破壊し
たりする。しかしながら、圧縮ガス源の作動から10〜
15ミリ秒経過後に出口弁を開けば、圧力を解放でき、
従ってエアバッグの破裂を防止することができる。ま
た、このようにしても、単一の圧縮ガス源だけで、エア
バッグを破壊することなく充分急速にエアバッグを完全
に膨張させることができる。
秒経過後に作動させるのが好ましい。一般に、この30
ミリ秒間という時間は、エアバッグを完全に膨張させる
のに充分な時間である。本発明の更に別の利点によれ
ば、出口弁は、圧縮ガス源の作動から10〜15ミリ秒
経過に作動される。この時間の経過後では、エアバッグ
は完全には膨張されない。単一の圧縮ガス源を使用する
場合で、エアバッグを非常に短時間内で充分急速に膨張
させる場合には、エアバッグ中に非常な高圧が発生し、
このため、エアバッグの材料が過度に延伸したり破壊し
たりする。しかしながら、圧縮ガス源の作動から10〜
15ミリ秒経過後に出口弁を開けば、圧力を解放でき、
従ってエアバッグの破裂を防止することができる。ま
た、このようにしても、単一の圧縮ガス源だけで、エア
バッグを破壊することなく充分急速にエアバッグを完全
に膨張させることができる。
【0013】本発明の更に別の利点は、2つの圧縮ガス
源を設けておき、第1の圧縮ガス源の作動から所定時
間、好ましくは15ミリ秒の経過後に、第2の圧縮ガス
源を作動させるように構成することである。例えば、西
独国公開特許公報第31 50 297号に記載されているよう
に、2つの圧縮ガス源をタイムリーな時間遅延をおいて
作動させ、エアバッグすなわちエアバッグ材料を危険に
さらすことなく、エアバッグの特に急速かつ信頼性のあ
る膨張を行わせることも可能であるが、これを実施する
には多大な費用がかかる。
源を設けておき、第1の圧縮ガス源の作動から所定時
間、好ましくは15ミリ秒の経過後に、第2の圧縮ガス
源を作動させるように構成することである。例えば、西
独国公開特許公報第31 50 297号に記載されているよう
に、2つの圧縮ガス源をタイムリーな時間遅延をおいて
作動させ、エアバッグすなわちエアバッグ材料を危険に
さらすことなく、エアバッグの特に急速かつ信頼性のあ
る膨張を行わせることも可能であるが、これを実施する
には多大な費用がかかる。
【0014】出口弁は、火工トリガー機構(pyrotechni
cal triggering mechanism) によって作動させることが
できる。また、出口弁にケーシングを設け、該ケーシン
グ内で、弁プレートを支持している弁ロッカを、ケーシ
ングの長さ方向に移動できるように案内するのが好まし
い。
cal triggering mechanism) によって作動させることが
できる。また、出口弁にケーシングを設け、該ケーシン
グ内で、弁プレートを支持している弁ロッカを、ケーシ
ングの長さ方向に移動できるように案内するのが好まし
い。
【0015】出口弁には、エアバッグの内部に対面する
側に閉鎖プレートを設け、該閉鎖プレートを、好ましく
は推進薬により駆動されるピンによって取外し可能及び
/又は破壊可能にすることが有効である。最初、閉鎖プ
レートは、専ら、エアバッグの内部に対して出口弁を完
全に密封する働きをなしている。圧縮ガス源の作動後に
閉鎖プレートが除去又は破壊され、この時点から出口弁
が作動される。閉鎖プレートの除去又は破壊を行うピン
は、電気的に作動できる推進薬によって駆動することが
できる。圧縮ガス源は、環状部を備えたケーシングによ
り構成するのが好ましい。環状部は、その両側で環状に
溶接するのが好ましい。ケーシングには、中央の挿入体
を溶接することができ、該挿入体には、前記閉鎖プレー
ト(バースティングディスク)を連結、好ましくは溶接
するのが有利である。
側に閉鎖プレートを設け、該閉鎖プレートを、好ましく
は推進薬により駆動されるピンによって取外し可能及び
/又は破壊可能にすることが有効である。最初、閉鎖プ
レートは、専ら、エアバッグの内部に対して出口弁を完
全に密封する働きをなしている。圧縮ガス源の作動後に
閉鎖プレートが除去又は破壊され、この時点から出口弁
が作動される。閉鎖プレートの除去又は破壊を行うピン
は、電気的に作動できる推進薬によって駆動することが
できる。圧縮ガス源は、環状部を備えたケーシングによ
り構成するのが好ましい。環状部は、その両側で環状に
溶接するのが好ましい。ケーシングには、中央の挿入体
を溶接することができ、該挿入体には、前記閉鎖プレー
ト(バースティングディスク)を連結、好ましくは溶接
するのが有利である。
【0016】ケーシングはディスク状に形成することが
できる。前記環状部の横断面形状(楕円形又は楕円形に
似た形状が好ましい)は、軸線方向の寸法よりも半径方
向の寸法の方を小さくしておき、ディスク状ケーシング
が破壊したときに、車両の乗員が保護されるようにす
る。ディスク状ケーシングが半径方向に破壊されるた
め、ケーシングの軸線方向前方にに座っている車両の乗
員が、吹き飛ばされるケーシングの部品によって危険に
さらされることはない。
できる。前記環状部の横断面形状(楕円形又は楕円形に
似た形状が好ましい)は、軸線方向の寸法よりも半径方
向の寸法の方を小さくしておき、ディスク状ケーシング
が破壊したときに、車両の乗員が保護されるようにす
る。ディスク状ケーシングが半径方向に破壊されるた
め、ケーシングの軸線方向前方にに座っている車両の乗
員が、吹き飛ばされるケーシングの部品によって危険に
さらされることはない。
【0017】
【実施例】以下、本発明の実施例を添付図面を参照して
詳細に説明する。図1に示す車両用エアバッグはガス圧
力シリンダ1、2を有しており、これらのガス圧力シリ
ンダ1、2は、通路31を介してガスディストリビュー
タ32に連結されている。ガスディストリビュータ32
の他端は、通路33を介してディストリビュータノズル
34に導かれている。ステアリングホイール35内に
は、折り畳まれたエアバッグ3が裂け開きパッド(tear
ing-open pad) 12の下に配置されている。助手席用の
エアバッグは、通常ならばグローブボックスが設けられ
ている高さにおいて、インストルメントパネルカバーに
設けた裂け開きパッドの後ろに配置されている。ドアに
は、横方向のエアバッグを付加的に設けることができ
る。
詳細に説明する。図1に示す車両用エアバッグはガス圧
力シリンダ1、2を有しており、これらのガス圧力シリ
ンダ1、2は、通路31を介してガスディストリビュー
タ32に連結されている。ガスディストリビュータ32
の他端は、通路33を介してディストリビュータノズル
34に導かれている。ステアリングホイール35内に
は、折り畳まれたエアバッグ3が裂け開きパッド(tear
ing-open pad) 12の下に配置されている。助手席用の
エアバッグは、通常ならばグローブボックスが設けられ
ている高さにおいて、インストルメントパネルカバーに
設けた裂け開きパッドの後ろに配置されている。ドアに
は、横方向のエアバッグを付加的に設けることができ
る。
【0018】例えば車体の変形により、車両の乗員に事
故による危険が示された場合には、圧縮ガス源(ガス圧
力シリンダ)1、2が、15ミリ秒の時間遅延をおいて
連続的に作動される。圧縮ガス源1、2からは、通路3
1、ガスディストリビュータ32並びに圧力ライン(通
路)33を介して、圧縮ガスがエアバッグ3に供給さ
れ、これによりエアバッグ3が膨張される。
故による危険が示された場合には、圧縮ガス源(ガス圧
力シリンダ)1、2が、15ミリ秒の時間遅延をおいて
連続的に作動される。圧縮ガス源1、2からは、通路3
1、ガスディストリビュータ32並びに圧力ライン(通
路)33を介して、圧縮ガスがエアバッグ3に供給さ
れ、これによりエアバッグ3が膨張される。
【0019】図2には、ガスディストリビュータ32を
拡大して示してある。ガスディストリビュータ32は、
車両に固定された第1ディストリビュータディスク41
と、ステアリングホイール35に固定された第2ディス
トリビュータディスク42とから成り、これらのディス
トリビュータディスク41、42の間にはディストリビ
ュータ内部43が形成されている。図3及び図4からわ
かるように、2つのガス通路31と、4つのガス通路3
3とが設けられている。圧縮ガス源1、2は、ステアリ
ングホイール35の外部で車両に固定されている。第1
ディストリビュータディスク41には、ステアリングホ
イール35のカバー19が連結されている。ガスディス
トリビュータ32は、ステアリングコラム17を環状に
包囲している。圧縮ガス源1、2から第1ディストリビ
ュータディスク41への分圧通路31は、その一部がス
テアリングホイール35のカバー19内に延びている。
第1ディストリビュータディスク41に属している下方
のディストリビュータ内部43は環状をなしており(図
3参照)、第2ディストリビュータディスク42に属し
ている上方のディストリビュータ内部空間43は、4つ
の環状部分空間からなり、これらの部分空間はそれぞれ
1つの圧力通路33に通じている(図4参照)。ディス
トリビュータ内部43は、シール44によって密封され
ている。第1ディストリビュータディスク41と第2デ
ィストリビュータディスク42とを相対運動可能にする
取付け具が、参照番号45で示されている。
拡大して示してある。ガスディストリビュータ32は、
車両に固定された第1ディストリビュータディスク41
と、ステアリングホイール35に固定された第2ディス
トリビュータディスク42とから成り、これらのディス
トリビュータディスク41、42の間にはディストリビ
ュータ内部43が形成されている。図3及び図4からわ
かるように、2つのガス通路31と、4つのガス通路3
3とが設けられている。圧縮ガス源1、2は、ステアリ
ングホイール35の外部で車両に固定されている。第1
ディストリビュータディスク41には、ステアリングホ
イール35のカバー19が連結されている。ガスディス
トリビュータ32は、ステアリングコラム17を環状に
包囲している。圧縮ガス源1、2から第1ディストリビ
ュータディスク41への分圧通路31は、その一部がス
テアリングホイール35のカバー19内に延びている。
第1ディストリビュータディスク41に属している下方
のディストリビュータ内部43は環状をなしており(図
3参照)、第2ディストリビュータディスク42に属し
ている上方のディストリビュータ内部空間43は、4つ
の環状部分空間からなり、これらの部分空間はそれぞれ
1つの圧力通路33に通じている(図4参照)。ディス
トリビュータ内部43は、シール44によって密封され
ている。第1ディストリビュータディスク41と第2デ
ィストリビュータディスク42とを相対運動可能にする
取付け具が、参照番号45で示されている。
【0020】エアバッグ3の内部53と周囲の雰囲気と
の間には出口弁53が配置されており、その拡大図が図
5に示してある。出口弁53は、プレート54に対し静
止状態にかつ密封関係をなして連結されている。プレー
ト54はステアリングホイール35に固定されている。
図5に示すように、出口弁53は実質的に円筒状のケー
シング55を有しており、該ケーシング55内には、孔
57を備えたプレート(孔穿きプレート)56がばね押
圧された状態に取り付けられていて、ケーシング55の
長さ方向に移動できるようになっている。孔57は、1
つの円弧に沿って孔穿きプレート56に配置されている
(図6)。ケーシング55内では、弁プレート58を支
持している弁ロッカ(valve rocker)59がケーシング
55の長さ方向に移動できるように案内される。エアバ
ッグ内部51に対面する側において、出口弁53には閉
鎖プレート60が設けられており、該閉鎖プレート60
はケーシング55に対してぴったりと密封状態をなして
連結されている。最初は、閉鎖プレート60はエアバッ
グ内部51を完全に密封している状態、すなわち、出口
弁53が未だ作動していない状態にある。
の間には出口弁53が配置されており、その拡大図が図
5に示してある。出口弁53は、プレート54に対し静
止状態にかつ密封関係をなして連結されている。プレー
ト54はステアリングホイール35に固定されている。
図5に示すように、出口弁53は実質的に円筒状のケー
シング55を有しており、該ケーシング55内には、孔
57を備えたプレート(孔穿きプレート)56がばね押
圧された状態に取り付けられていて、ケーシング55の
長さ方向に移動できるようになっている。孔57は、1
つの円弧に沿って孔穿きプレート56に配置されている
(図6)。ケーシング55内では、弁プレート58を支
持している弁ロッカ(valve rocker)59がケーシング
55の長さ方向に移動できるように案内される。エアバ
ッグ内部51に対面する側において、出口弁53には閉
鎖プレート60が設けられており、該閉鎖プレート60
はケーシング55に対してぴったりと密封状態をなして
連結されている。最初は、閉鎖プレート60はエアバッ
グ内部51を完全に密封している状態、すなわち、出口
弁53が未だ作動していない状態にある。
【0021】第1圧縮ガス源1の点火後30ミリ秒(す
なわち、第2圧縮ガス源2の点火後15ミリ秒)経過時
に、閉鎖プレート60が破壊される。これは、推進薬6
2によって上方に推進されるピン61が、閉鎖プレート
60を突き刺して破壊することにより行われる。これに
より、出口弁53が作動される。推進薬62は、ワイヤ
63を介して電気的に点火することができる。
なわち、第2圧縮ガス源2の点火後15ミリ秒)経過時
に、閉鎖プレート60が破壊される。これは、推進薬6
2によって上方に推進されるピン61が、閉鎖プレート
60を突き刺して破壊することにより行われる。これに
より、出口弁53が作動される。推進薬62は、ワイヤ
63を介して電気的に点火することができる。
【0022】閉鎖プレート60が除去されて出口弁53
が作動されると、エアバッグ内部51の圧力が、孔57
を通って弁プレート58の上面に作用する。弁プレート
58の下面には、周囲の圧力が作用している。出口弁5
3の開放に要する差圧は、ばね64の力によって与えら
れる。このばね64は、ケーシング55の踵部より下
で、孔穿きプレート56より上方に支持されている。孔
穿きプレート56には弁ロッカ59が連結されている。
弁プレート58の上面の外周部には、ケーシング55に
対して弁プレート58を密封するワッシャ65が設けら
れている。差圧が充分に大きいと、ばね64が圧縮さ
れ、弁プレート58がケーシング55から持ち上げられ
る。次に、ガスが、ケーシング55と弁プレート58と
の間の孔57を通って、エアバッグ内部51から流出す
る。この出口弁53が設けられているため、人(乗員)
がエアバッグ3に対して強くぶつかった場合に、エアバ
ッグ内のガスの排出が可能になる。人の体重によりこの
ガスの排出がなされると、エアバッグ3の材料が弛緩し
て、身体がエアバッグ内に比較的柔らかく沈み込むこと
が可能になる。ガス出口弁53は、火工点火装置(pyro
technical firing sy-stem) を用いて、コンピュータ制
御により作動させるのが好ましい。出口弁53は、ガス
がエアバッグ3に供給されるときには閉じられており、
28〜30ミリ秒経過後にのみ開かれて、身体がエアバ
ッグに沈み込むときにエアバッグの材料を弛緩させ、何
らの危険性もなく、事故により身体がエアバッグ3に反
復して沈み込むことを可能にする。すなわち、エアバッ
グによる支持力は低下していく。
が作動されると、エアバッグ内部51の圧力が、孔57
を通って弁プレート58の上面に作用する。弁プレート
58の下面には、周囲の圧力が作用している。出口弁5
3の開放に要する差圧は、ばね64の力によって与えら
れる。このばね64は、ケーシング55の踵部より下
で、孔穿きプレート56より上方に支持されている。孔
穿きプレート56には弁ロッカ59が連結されている。
弁プレート58の上面の外周部には、ケーシング55に
対して弁プレート58を密封するワッシャ65が設けら
れている。差圧が充分に大きいと、ばね64が圧縮さ
れ、弁プレート58がケーシング55から持ち上げられ
る。次に、ガスが、ケーシング55と弁プレート58と
の間の孔57を通って、エアバッグ内部51から流出す
る。この出口弁53が設けられているため、人(乗員)
がエアバッグ3に対して強くぶつかった場合に、エアバ
ッグ内のガスの排出が可能になる。人の体重によりこの
ガスの排出がなされると、エアバッグ3の材料が弛緩し
て、身体がエアバッグ内に比較的柔らかく沈み込むこと
が可能になる。ガス出口弁53は、火工点火装置(pyro
technical firing sy-stem) を用いて、コンピュータ制
御により作動させるのが好ましい。出口弁53は、ガス
がエアバッグ3に供給されるときには閉じられており、
28〜30ミリ秒経過後にのみ開かれて、身体がエアバ
ッグに沈み込むときにエアバッグの材料を弛緩させ、何
らの危険性もなく、事故により身体がエアバッグ3に反
復して沈み込むことを可能にする。すなわち、エアバッ
グによる支持力は低下していく。
【0023】図7は、軸線72の回りで実質的に回転対
称をなすディスク状ケーシング71の断面図である。こ
のディスク状ケーシング71内には、トーラス(円環
状)の形態をなす環状部73が設けられている。孔74
がケーシング71の表面に完全に溶接され、そして研磨
されている。孔74は、円錐状の断面形状を有してお
り、平面方向から見た場合には円形をなしている。溶接
を行う前に、孔74を通してトーラス状環状部73を形
成することができる。次に、孔74は完全に溶接され、
該溶接によりシールされる。半径方向ボア75が内部空
間76に連通しており、この内部空間76にも圧縮ガス
が存在している。ケーシング71内には中央の挿入体7
7が配置されており、該挿入体77は、上方から見て環
状をなしている溶接シーム78によりケーシング71に
溶接されている。挿入体77の中央踵部には閉鎖プレー
ト79が配置されており、該閉鎖プレート79は、溶接
部80を介して挿入体77の踵部の底面に溶接されてい
る。
称をなすディスク状ケーシング71の断面図である。こ
のディスク状ケーシング71内には、トーラス(円環
状)の形態をなす環状部73が設けられている。孔74
がケーシング71の表面に完全に溶接され、そして研磨
されている。孔74は、円錐状の断面形状を有してお
り、平面方向から見た場合には円形をなしている。溶接
を行う前に、孔74を通してトーラス状環状部73を形
成することができる。次に、孔74は完全に溶接され、
該溶接によりシールされる。半径方向ボア75が内部空
間76に連通しており、この内部空間76にも圧縮ガス
が存在している。ケーシング71内には中央の挿入体7
7が配置されており、該挿入体77は、上方から見て環
状をなしている溶接シーム78によりケーシング71に
溶接されている。挿入体77の中央踵部には閉鎖プレー
ト79が配置されており、該閉鎖プレート79は、溶接
部80を介して挿入体77の踵部の底面に溶接されてい
る。
【0024】上記説明から、環状部73と内部空間76
とから成る、圧縮ガス源を形成する内部空間が、溶接に
より完全に密封されていることが理解されよう。従っ
て、特別な密封は不要である。圧縮ガスを密閉する空間
が、2つの部品すなわち、ケーシング71及び挿入体7
7により形成されている。ケーシング71及び挿入体7
7は、溶接シーム78により互いに溶接されている。ま
た、孔74も溶接されている。すなわち、ケーシング7
1の孔74は溶接されており、かつ、挿入体77の開口
81を覆っている閉鎖プレート79は、溶接部80によ
りケーシング77に溶接されている。特別な密封は不要
である。
とから成る、圧縮ガス源を形成する内部空間が、溶接に
より完全に密封されていることが理解されよう。従っ
て、特別な密封は不要である。圧縮ガスを密閉する空間
が、2つの部品すなわち、ケーシング71及び挿入体7
7により形成されている。ケーシング71及び挿入体7
7は、溶接シーム78により互いに溶接されている。ま
た、孔74も溶接されている。すなわち、ケーシング7
1の孔74は溶接されており、かつ、挿入体77の開口
81を覆っている閉鎖プレート79は、溶接部80によ
りケーシング77に溶接されている。特別な密封は不要
である。
【0025】ケーシング71はディスク状をなしてお
り、その高さhは直径dよりもかなり小さい。環状部7
3の横断面形状は実質的に楕円形である。環状部73の
横断面形状の拡がりは、軸線方向yの拡がりよりも半径
方向xの拡がりの方が小さい。環状部73内の圧力が非
常に大きくなると、ケーシング71は半径方向には壊れ
るであろうが、軸線方向には壊れないであろう。車両の
乗員は、ケーシング71の軸線方向に着座するため、半
径方向に吹き飛ばされる破損片に当たることはない。
り、その高さhは直径dよりもかなり小さい。環状部7
3の横断面形状は実質的に楕円形である。環状部73の
横断面形状の拡がりは、軸線方向yの拡がりよりも半径
方向xの拡がりの方が小さい。環状部73内の圧力が非
常に大きくなると、ケーシング71は半径方向には壊れ
るであろうが、軸線方向には壊れないであろう。車両の
乗員は、ケーシング71の軸線方向に着座するため、半
径方向に吹き飛ばされる破損片に当たることはない。
【0026】ハウジング(ケーシング)71の底部に
は、内部空間76に向かって円錐状に延びているボア8
2を設けることができる。このボア82内には、該ボア
82と同じ形状をもつ係止ピン83を挿入することがで
きる。圧縮ガス用の空間73、76を充填するときに
は、係止ピン83は実質的に図7に示す位置に保持され
る。充填後、係止ピン83は引っ込められる。すなわ
ち、外側(図7で見て下方)に移動される。係止ピン8
3のこの移動は、内部空間76内に存在する圧力によっ
て支えられる。この目的のため、係止ピン83は、円錐
状に、すなわち端面84の方が他の横断面よりも大きく
なるように形成されている。圧縮ガス用の空間73、7
6を完全に充填した後、番号85で示すように係止ピン
83を溶接することができる。
は、内部空間76に向かって円錐状に延びているボア8
2を設けることができる。このボア82内には、該ボア
82と同じ形状をもつ係止ピン83を挿入することがで
きる。圧縮ガス用の空間73、76を充填するときに
は、係止ピン83は実質的に図7に示す位置に保持され
る。充填後、係止ピン83は引っ込められる。すなわ
ち、外側(図7で見て下方)に移動される。係止ピン8
3のこの移動は、内部空間76内に存在する圧力によっ
て支えられる。この目的のため、係止ピン83は、円錐
状に、すなわち端面84の方が他の横断面よりも大きく
なるように形成されている。圧縮ガス用の空間73、7
6を完全に充填した後、番号85で示すように係止ピン
83を溶接することができる。
【0027】挿入体77内には点火ハウジング86が配
置されている。この点火ハウジング86は、ねじ87を
介して挿入体77に螺着されている。点火ハウジング8
6内には、推進薬(図示せず)を充填する中空空間88
が設けられている。推進薬は、電気接続ワイヤ(図示せ
ず)を介して点火することができる。次に、推進薬によ
り、ピン(図示せず)が、ボア89を通って閉鎖プレー
ト(破裂ディスク)79の方向に推進され、該閉鎖プレ
ート79を貫通する。これにより、閉鎖プレート79が
破壊され、圧縮ガスが環状通路90を通ってエアバッグ
(図7には図示せず)の中に吹き出される。
置されている。この点火ハウジング86は、ねじ87を
介して挿入体77に螺着されている。点火ハウジング8
6内には、推進薬(図示せず)を充填する中空空間88
が設けられている。推進薬は、電気接続ワイヤ(図示せ
ず)を介して点火することができる。次に、推進薬によ
り、ピン(図示せず)が、ボア89を通って閉鎖プレー
ト(破裂ディスク)79の方向に推進され、該閉鎖プレ
ート79を貫通する。これにより、閉鎖プレート79が
破壊され、圧縮ガスが環状通路90を通ってエアバッグ
(図7には図示せず)の中に吹き出される。
【0028】図7の実施例は、エアバッグ用の圧縮ガス
容器として特に小型で空間を節約できるものである。こ
れは、圧縮ガス用の空間を環状に設計しかつディスク状
ケーシング71の両端面を環状に溶接するという事実に
より達成される。実用例においては、全体で51cm3 の
容積中に、33標準リットルのヘリウムが充填される。
ヘリウムは、ケーシング71すなわち圧縮ガス用空間内
において、20°の温度で700バールの圧力を有して
いる。ケーシングを80℃まで加熱すると、圧力は90
0バールまで上昇する。安全規則を考慮して、ケーシン
グは1350〜1400バールの最大圧力に設計され
る。
容器として特に小型で空間を節約できるものである。こ
れは、圧縮ガス用の空間を環状に設計しかつディスク状
ケーシング71の両端面を環状に溶接するという事実に
より達成される。実用例においては、全体で51cm3 の
容積中に、33標準リットルのヘリウムが充填される。
ヘリウムは、ケーシング71すなわち圧縮ガス用空間内
において、20°の温度で700バールの圧力を有して
いる。ケーシングを80℃まで加熱すると、圧力は90
0バールまで上昇する。安全規則を考慮して、ケーシン
グは1350〜1400バールの最大圧力に設計され
る。
【図1】エアバッグを備えたステアリングホイールの断
面図である。
面図である。
【図2】図1に示したガスディストリビュータの拡大図
である。
である。
【図3】図2のIII −III 線に沿う断面図である。
【図4】図2のIV−IV線に沿う断面図である。
【図5】図1に示した出口弁の拡大図である。
【図6】図5の出口弁の孔穿きプレートを通る断面図で
ある。
ある。
【図7】環状の圧縮ガス源が設けられたディスク状ケー
シングを示す断面図である。
シングを示す断面図である。
1、2 ガス圧力シリンダ 3 エアバッグ 31 通路 32 ガスディストリビュータ 33 通路 34 ディストリビュータノズル 35 ステアリングホイール 41 第1ディストリビュータディスク 42 第2ディストリビュータディスク 43 ディストリビュータ内部 44 シール 45 取付け具 51 エアバッグ内部 53 出口弁 54 プレート 55 ケーシング 56 プレート(孔穿きプレート) 57 孔 58 弁プレート 59 弁ロッカ 60 閉鎖プレート 61 ピン 62 推進装薬 64 ばね 65 ワッシャ 71 ディスク状ケーシング 73 トーラス状環状部 74 孔 75 半径方向ボア 76 内部空間 77 挿入体 78 溶接シーム 79 閉鎖プレート 80 溶接部 81 開口 82 ボア 83 係止ピン 85 溶接部 86 点火ハウジング 88 中空空間
フロントページの続き (72)発明者 ハインツ メトフエツセル ドイツ連邦共和国 8059 ヴアルテンベル ク アイヒエンストラーセ 31
Claims (18)
- 【請求項1】 圧縮ガス源(1、2)により膨張される
エアバッグ(3)を備えた車両の乗員用のエアバッグ式
衝突安全装置(エアバッグ)において、 前記エアバッグの内部(51)と周囲の雰囲気(52)
との間に配置された出口弁(53)を有しており、前記
エアバッグの内部(51)と周囲の雰囲気(52)との
間が所定の圧力差を超えたときに前記出口弁(53)が
開くように構成したことを特徴とするエアバッグ。 - 【請求項2】 前記所定の圧力差が、好ましくは1バー
ルであることを特徴とする、請求項1に記載のエアバッ
グ。 - 【請求項3】 前記出口弁(53)が最初は完全に閉じ
ており、前記圧縮ガス源(1、2)が作動した後、好ま
しくは、前記圧縮ガス源(1、2)の作動から所定時間
が経過した後にのみ作動されることを特徴とする、請求
項1又は2に記載のエアバッグ。 - 【請求項4】 前記出口弁(53)が、前記圧縮ガス源
(1、2)の作動から30ミリ秒又は10〜15ミリ秒
後に作動されることを特徴とする、請求項3に記載のエ
アバッグ。 - 【請求項5】 2つの圧縮ガス源(1、2)が設けられ
ており、第2の圧縮ガス源(2)が、第1の圧縮ガス源
(1)の作動から好ましくは15ミリ秒の所定時間の経
過後に作動されることを特徴とする、請求項1〜4のい
ずれか1項に記載のエアバッグ。 - 【請求項6】 前記出口弁(53)が、火工トリガー機
構(63、62、61、60)を介して作動されること
を特徴とする、請求項1〜5のいずれか1項に記載のエ
アバッグ。 - 【請求項7】 前記出口弁(53)がケーシング(5
5)を備えており、該ケーシング(55)内では、弁プ
レート(58)を支持している弁ロッカ(59)がばね
押圧された状態で、ケーシング(55)の長さ方向に移
動できるように案内されることを特徴とする、請求項1
〜6のいずれか1項に記載のエアバッグ。 - 【請求項8】 前記出口弁(53)には、前記エアバッ
グの内部(51)に対面する側において閉鎖プレート
(60)が設けられており、該閉鎖プレート(60)
は、好ましくは推進薬(62)により駆動されるピン
(61)によって取外し可能及び/又は破壊可能である
ことを特徴とする、請求項1〜7のいずれか1項に記載
のエアバッグ。 - 【請求項9】 前記弁ロッカ(59)には、ケーシング
(55)の長さ方向に移動するようにケーシング(5
5)内で案内される孔穿きプレート(56)が連結され
ていることを特徴とする、請求項7又は8に記載のエア
バッグ。 - 【請求項10】 前記弁プレート(58)が、前記ケー
シング(55)の下端部に対し密封されて支持されてい
ることを特徴とする、請求項7〜9のいずれか1項に記
載のエアバッグ。 - 【請求項11】 前記ケーシング(55)の踵部と前記
孔穿きプレート(56)との間には、押圧ばねとしての
弁ばね(64)が配置されていることを特徴とする、請
求項9又は10に記載のエアバッグ。 - 【請求項12】 前記圧縮ガス源が、環状部(73)を
備えたケーシング(71)により構成されていることを
特徴とする、請求項1〜11のいずれか1項に記載のエ
アバッグ。 - 【請求項13】 前記環状部(73)が、その両側で環
状に溶接(74)されていることを特徴とする、請求項
12に記載のエアバッグ。 - 【請求項14】 前記ケーシング(71)に溶接された
中央の挿入体(77)が設けられていることを特徴とす
る、請求項12又は13に記載のエアバッグ。 - 【請求項15】 前記挿入体(77)には、閉鎖プレー
ト(79)が連結、好ましくは溶接(80)されている
ことを特徴とする、請求項14に記載のエアバッグ。 - 【請求項16】 前記ケーシング(71)がディスク状
をなしていることを特徴とする、請求項11〜15のい
ずれか1項に記載のエアバッグ。 - 【請求項17】 前記環状部(73)の横断面は、半径
方向(x)の方が軸線方向(y)よりも大きいことを特
徴とする、請求項16に記載のエアバッグ。 - 【請求項18】 前記環状部(73)の横断面形状は楕
円形又は楕円形に似た形状であることを特徴とする、請
求項11〜17のいずれか1項に記載のエアバッグ。
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