JPH05105026A - エアバツグ膨張装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 エアバッグ膨張装置のエアバッグの収縮を適
正に行えるようにする。 【構成】 本発明のエアバッグ膨張装置（１０）はハウ
ジング（１２）を備え、このハウジングはエアバッグ
（１６）が展開するための前部開口（１４）とハウジン
グ側壁（２２，２４）に設けた複数個の空気吸入及び排
出孔（１８，２０）を有する。エアバッグは最初、ハウ
ジング側壁のそれら孔に重なって閉鎖するようにしてハ
ウジング内に折畳み収納される。エアバッグが展開する
とき、その初期の段階においては上記孔をふさいでいる
が、続く展開段階において孔を開いて先には空気をハウ
ジング内へ吸入でき、そして後には空気をハウジングか
ら排出できるようにする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は膨張装置モジュールに関
する。

【０００２】

【従来の技術】膨張式制止システムは、車両の衝突事故
の際車両の乗客に加わる衝撃力を無害なものにするよう
にエネルギーを発散させることによって乗客を保護す
る。そのプロセスは本質的に、初めにエアバッグを展開
させ、続いて所与の時間内に所与の圧力までいっぱいに
膨張させ、それからその膨張したエアバッグ内へ前方へ
動いていく乗客と共に収縮させるようにすることにより
乗客の動きを制止させる如く行われる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】本発明が解決しようと
する課題は、エアバッグ内への乗客の動きによってエア
バッグの体積が小さくされ、従ってエアバッグ内の圧力
が増大することに対処することである。乗客の傷害を防
ぐためにはエアバッグからガスを抜いてその圧力を放出
しなければならない。

【０００４】具体的に、乗客の減速が大きくなり始める
時点が乗客の動きの制止の開始時点であり、そしてこの
時点から乗客の胴体がエアバッグ内へ最大に沈む時点ま
での期間が制止の期間であるとする。そこで乗客に掛か
る加速と荷重を最小にするためには、制止開始時点を衝
突後できるだけ早い時期に設定し、そして制止期間をで
きるだけ長い時間に設定することが望まれる。

【０００５】エアバッグのガス抜きが重要になる。とい
うのはもしそのガス抜きが適正に行われないとエアバッ
グがバネのように作用して乗客を後方の座席へ強くはね
返すからである。ガス抜きされないと最悪の場合にはエ
アバッグがバネと同様に、車両に対する乗客の減速から
生じる乗客の相対運動エネルギーを蓄え、そしてこのエ
ネルギーは乗客を後方へ加速するように返ってくる。理
論的には、もしエアバッグが完全なバネとして働くと乗
客は自動車の初めの速度と等しい速度で後方へ加速さ
れ、これによって乗客が座席に衝突したとき怪我をする
危険もでてくる。

【０００６】従ってエアバッグシステムの基本的な設計
の指標は、そのシステムが乗客の運動エネルギーを最大
限に吸収できるようにすることになる。エアバッグシス
テムにおける乗客の被害を緩和するためにエアバッグの
ガス抜きが重要になるが、そのガス抜きはいずれも望ま
しくない２つの極端な場合の間でバランスをとって行わ
れなければならない。一方の極端はガス抜きが過剰な場
合で、この場合は乗客がバッグ内へ深く沈み過ぎ、そこ
で車両の計器盤や前ガラスにぶつかって傷害する危険が
ある。他方の極端はガス抜きが不足な場合で、この場合
はエアバッグが固くなり過ぎ、そこで乗客の頸部に過大
な荷重、頭部と胴部に過大な加速度が掛かり、又乗客の
はね返りエネルギーが過大になる。

【０００７】理想的な制止システムの機能は、膨張装置
モジュールが原理的に流し（ｓｉｎｋ）であるか、ある
いは又乗客へのエネルギー源であるかのいずれかによ
る。通常、膨張装置モジュールは乗客エネルギーの流し
として働く。車両の衝突の際正常に着座している成人の
場合、その乗客はエアバッグと接触すると大きい運動量
を付加される。この場合エアバッグはできるだけ迅速に
膨張して可及的に早期に制止するようにしなければなら
ず、そしてその後の膨張とガス抜きの調節が、乗客のバ
ッグ内への沈み込みを最大にし、あるいは制止期間を最
大にするように行われなければならない。

【０００８】位置外れの乗客の場合、膨張装置モジュー
ルは乗客へのエネルギー源として働く。その目的は、ガ
ス発生器の加圧曲線の形状とガス抜きとの調整を行うこ
とによって乗客の加速を緩和させることである。展開ド
アの設計は、位置外れ乗客の周りにエアバッグを収縮さ
せるように作用できる、あるいはエアバッグと乗客との
間に適切な慣性要素を備えることで乗客への荷重を少な
くするという点で、位置外れ乗客に対するシステムの機
能に強い影響をもつものである。

【０００９】従来の技術、例えば日本の公報第２−１１
５７４７号は、非吸入膨張装置と関連してガス抜きダク
トを使用することを記述している。そのような従来の比
較的大型のガス抜きダクトはエアバッグと膨張装置ハウ
ジングとからガスを瞬間的に抜き、このため乗客が例え
ば計器盤とぶつかる可能性がでてくる。更にそのガス抜
きダクトの寸法と設置個所が周囲の空気をエアバッグ内
へ適時に吸入するのを不可能にし、これによって膨張装
置のポンピング比が大きくなる。そのように、上記従来
技術のガス抜きダクトはエアバッグからガスを抜くとい
う機能を一応果たすものではあったが、乗客がエアバッ
グにぶつかるタイミングに関してちょうどよくガス抜き
を行う問題についての考慮又は解決はなされていない。

【００１０】ガス抜きにおける又別のファクタとして、
エアバッグ膨張装置で使用されるガス発生器が一般的に
望ましくない粒子副産物をも発生し、それを排出ガス流
からろ過しなければならないということがある。そのよ
うな粒子はその寸法によって吸入可能なものと吸入不能
なものとに分けられるが、微細な吸入に可能粒子がより
大きい問題になる。このような微細粒子はダクトガス抜
きシステムよりもエアバッグガス抜きシステムにおいて
より容易に車両の客室内に侵入する。というのはダクト
ガス抜きシステムの場合、排出されるガスはエアバッグ
の後にある計器盤の背後へ導かれるが、その計器盤内の
ラビリンス表面による機械的ろ過又は吸着により粒子の
除去される機会が更にあるからである。

【００１１】発生器によるガスの別の特徴として乗客の
身体への悪影響がある。排出ガス流の熱又はエンタルピ
により火傷した事故のあったことが報告されている。こ
れは本来冷却作用をもつ吸入膨張装置の場合より直接膨
張装置においてより問題になる。

【００１２】考慮しなければならない更に別のファクタ
として、直接膨張装置の場合、エアバッグに詰められる
ガスは全て比較的高温の火工技術で発生されるが、吸入
膨張装置の場合、その火工発生されるガスが、吸入装置
により膨張装置内へ送入される外気温度の送入空気によ
って増量されるということがある。比較的低温の送入空
気の流れは比較的高温の推進ガスを冷却し、従ってその
比容積が小さくなる。エアバッグの展開が行われる前、
即ち吸入が行われる前、直接膨張装置と吸入膨張装置と
で発生されるガスの比容積は同等である。吸入装置はそ
の最初のエアバッグ展開時に最高の瞬間的ポンピング比
を有し、その後吸入装置が安定するまでポンピング比は
比較的一定のレベルに安定し、この時点でこの膨張装置
は再び直接燃焼膨張装置のように操作する。

【００１３】

【課題を解決するための手段】本発明の吸入膨張装置は
火工装置で発生されたガスを膨張装置モジュールのハウ
ジングの空気通孔を通して送入される空気で増量する。
そのプロセスの第１段階において、高温火工技術で発生
されたガスが、折畳み収納されたエアバッグの背後の膨
張装置モジュールのダクトを加圧する。この加圧ガスは
膨張装置モジュールを閉じていた展開ドアを開かせて収
納されていたエアバッグが展開できるようにする。展開
していくエアバッグはピストンとして作用し、膨張装置
の送入孔を通して空気を吸入する。火工ガス発生器のノ
ズルの向きは、そこから噴射されるガス流が、空気送入
孔の個所で、吸入される周囲の空気の流れを導くダクト
の背後に真空を作るようなものにされる。その高速のジ
ェット流は又送入された空気と運動量を交換してその空
気をエアバッグ内へ送り、こうしてポンピングプロセス
が完全に行われるのである。

【００１４】この吸入装置は、乗客がエアバッグに当た
るか又はエアバッグが充満することによる安定した圧力
になるまで、空気の送入を続ける。本発明はエアバッグ
のガス抜きの問題を処理又は解決し、これによって、小
さい乗客よりも早く吸入装置を安定させる大きい乗客
と、エアバッグの通常のガス詰めで行われる安定よりも
早く安定させることができない小さな乗客との両方を保
護することができる。

【００１５】以上の諸条件と組合せて本発明の目的は、
（１）乗客のエネルギーの吸収を最大に行えるようにエ
アバッグからガスを抜く改良された装備を備えること、
（２）乗客に火傷その他の傷害を加えないようにガスを
乗客から離れて安全に抜く装備を備えること、（３）エ
アバッグの膨張プロセスの効率を高めること、（４）複
雑な逆止弁の必要性を無くすことで膨張装置モジュール
組立体の価格を安くすること、（５）エアバッグのガス
抜き孔の加工とその補強処置を無くし、これによってエ
アバッグにより安価なコーティング被覆織布を使用でき
るようにすること、（６）コーティング被覆エアバッグ
の収納効率を改良することにより膨張装置モジュール組
立体の寸法を小さくすること、そして（７）比較的高温
の排出ガス又は蒸気その他の人体に危険を及ぼす可能性
のある成分を含む排出ガスを発生するガス発生装置を当
該膨張装置モジュール組立体で安全に使用できるように
することである。

【００１６】本発明は、（ａ）エアバッグの慣性に打克
つ膨張装置モジュール組立体内の圧力の上昇、（ｂ）膨
張装置モジュールハウジングからのエアバッグの展開、
及び（ｃ）エアバッグのガス抜きの効率を最大限にす
る。上記目的は、エアバッグの新規な収納方法と関連し
て、エアバッグ展開時の空気吸入に不可欠な逆止弁とし
てエアバッグ織布を利用すると共に、展開の後のガスの
流出を制御できるようにする新規なハウジングの形状に
よって達せられる。

【００１７】

【実施例】図１に示されるように、車両の乗客の制止シ
ステムの膨張装置モジュール１０は、エアバッグ１６が
展開するための前部開口１４を有するハウジング１２を
備える。このハウジング１２はこれの側壁２２と２４
に、後述のようにガスの吸入と排出（ガス抜き）とを行
うための複数個の孔１８と２０を有する。

【００１８】ハウジング１２の前部開口１４はカバープ
レート２６によって閉鎖される。このカバープレートは
膨張装置モジュール１０が付勢されると外されるか又は
破断される。

【００１９】バッグ１６の膨張は通常の推進ガスカニス
タ２８から射出されるガスによって行われる。カニスタ
２８は後述の理由によって膨張装置ハウジング１２の後
部近傍に設置される。カニスタ２８内の推進ガスは、モ
ジュール１０を備えた車両（図示せず）が急激に減速す
ると衝突センサーまたは制御モジュール（図示せず）か
ら発せられる電気信号によって付勢される。

【００２０】図２に示されるように、エアバッグ１６の
下端部分３０と３２が最初ハウジング１２の側壁２２と
２４に隣接する位置に折畳まれる。エアバッグ１６のそ
れら下端部分３０と３２はフラップ３８の上端部分３４
と３６上に重ねられる。フラップ３８は側壁２２と２４
の最下部の孔１８と２０を覆う。エアバッグ１６の下端
部分３０と３２はフラップ３８の上端部分３４と３６に
重なって、エアバッグ１６の膨張によりその下端部分３
０と３２がハウジング１２の中から引出されるまでハウ
ジングからガスを外へ流出させないようにする。

【００２１】図３で最もよく解かるように、エアバッグ
１６はハウジング１２内に完全に収納されるまで何重に
も折返して畳まれる。エアバッグ１６の主要部分は、ガ
スカニスタ２８の最初の付勢と共にハウジング１２から
押出されるようにエアバッグの中心線の個所に置かれ
る。

【００２２】図４に示されるように、エアバッグ１６の
最初の展開段階においてはエアバッグの中央部分は展開
されているが、折畳まれた下端部分３０と３２はなおフ
ラッパ弁３８の上端部分３４と３６に重なったままでい
る。従ってハウジング１２の側壁２２と２４の孔１８と
２０は効果的に緘封され、これによりカニスタ２８から
のガスの流路は図４に示すように垂直方向のものにされ
るのでそのガスは完全にエアバッグ１６の展開と膨張の
ために使われる。

【００２３】図５においてエアバッグ１６の端部分３０
と３２はハウジング１２から引出され、従って孔１８と
２０が露出されるのでモジュール１０は外部の空気をエ
アバッグ１６内へ吸入できる状態になる。この状態にな
るとフラッパ弁３８の上端部分３４と３６が、孔１８と
２０の脇を通過していく垂直ガス流によって作られる圧
力差のために内側へ曲がり、そこで外部空気がそれら孔
１８と２０を通して引込まれ、モジュール１０のポンピ
ング比を著しく大きくする。

【００２４】図６においてモジュール１０はこれのサイ
クルの収縮相にある。この時点では孔１８と２０のうち
でフラップ３８の上端部分３４と３６より上方にある孔
だけが開かれており、カニスタ２８からのガスを自由に
膨張装置モジュール１０の周囲の外部へ抜けさせること
ができる。従ってエアバッグの収縮は制御して行われ
る。

【００２５】

【発明の効果】以上の記述から理解されるように、本発
明は、膨張装置のハウジングの壁に設けた孔がガスの吸
入と排出とに両用されるような吸入膨張装置に関する。
本発明によるガス抜き（排出）は別個の排出パイプを必
要としない。空気の吸入とその後のガス抜きとは共通の
孔で行われ、そしてその吸入とガス抜きを行う孔の個所
と数は膨張装置の要件に応じて調整される。

【００２６】ここに本発明の好適な実施例を示したが、
特許請求の範囲内でなお様々な変化形が可能なことはい
うまでもない。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のエアバッグ膨張装置の分解斜視図。

【図２】膨張装置ハウジング内へのエアバッグの折畳み
収納段階を示す図面。

【図３】組立てられた膨張装置の断面図。

【図４】エアバッグ展開の最初の段階における膨張装置
の断面図。

【図５】エアバッグ展開の中間段階における膨張装置の
断面図。

【図６】エアバッグが収縮するときの膨張装置の断面
図。

【符号の説明】

１０ 膨張装置モジュール １２ ハウジング １４ 前部開口 １６ エアバッグ １８ 孔 ２０ 孔 ２２ 側壁 ２４ 側壁 ２６ カバープレート ２８ 推進ガスカニスタ ３８ フラッパ弁

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 エアバッグ膨張装置において、 ハウジングであって、エアバッグを展開させるための前
   部開口、及び、該ハウジングの側壁に設けられて空気の
   吸入と排出との双方を行う複数個のポートを有する該ハ
   ウジング、 エアバッグであって、該ハウジングの前部開口の周囲に
   固定され、通常時は該側壁のポートに重なって閉鎖する
   ように該ハウジング内に折畳まれている該エアバッグ、
   及び、 該ハウジングの前部開口を通して該エアバッグを展開さ
   せるガスを発生する装備を備え、該エアバッグは、これ
   の初期の展開の間は該ハウジングのポートを覆っている
   が、続いて行われる展開により該ポートを開くことによ
   って最初は空気を該ハウジング内に吸入でき、続いて空
   気を該ハウジング外へ排出できるようにする如き構成を
   備えるエアバッグ膨張装置。
2. 【請求項２】 該ハウジング内にフラッパ弁が備えら
   れ、このフラッパ弁は最初該エアバッグに制御されて初
   めは該ハウジング内への空気の吸入を阻止し、そして後
   にはガスの該ポートを通る該ハウジング外への排出を制
   限することによって空気の吸入と排出との間に差を設け
   る、請求項１のエアバッグ膨張装置。
3. 【請求項３】 該ハウジングからガスが該ポートを通っ
   て流出するとき該フラッパ弁が自動的に閉鎖する、請求
   項２のエアバッグ膨張装置。