JPH05286406A - 衝突フィルター付きエアーバッグ膨張装置 - Google Patents

衝突フィルター付きエアーバッグ膨張装置

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JPH05286406A
JPH05286406A JP4336240A JP33624092A JPH05286406A JP H05286406 A JPH05286406 A JP H05286406A JP 4336240 A JP4336240 A JP 4336240A JP 33624092 A JP33624092 A JP 33624092A JP H05286406 A JPH05286406 A JP H05286406A
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JP
Japan
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inflator
housing
high pressure
pressure cylinder
propellant
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JP4336240A
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English (en)
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Guy R Letendre
アール.レテンドレ ギュイ
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Automotive Systems Laboratory Inc
Original Assignee
Automotive Systems Laboratory Inc
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    • B60RVEHICLES, VEHICLE FITTINGS, OR VEHICLE PARTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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    • B60R21/02Occupant safety arrangements or fittings, e.g. crash pads
    • B60R21/16Inflatable occupant restraints or confinements designed to inflate upon impact or impending impact, e.g. air bags
    • B60R21/26Inflatable occupant restraints or confinements designed to inflate upon impact or impending impact, e.g. air bags characterised by the inflation fluid source or means to control inflation fluid flow
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Abstract

(57)【要約】 (修正有) 【目的】 低コストで軽量なエアーバッグ膨張装置を提
供する。 【構成】 推進薬チューブ16内に発生したガスを第1
のプレナム33を通じて半径方向へ流し、高圧シリンダ
ー30の半径方向の内側壁面に衝突させて凝縮させる。
次に高圧シリンダー30の円周方向へ、開口46に向け
て内側壁面に沿って流れるように強制する。更に第2の
プレナム42を通じ、ハウジング14の半径方向内側壁
面に衝突させて凝縮させた後、内側壁面に沿って円周方
向に流れるよう、開口46を通じて半径方向に放出させ
るように構成する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は衝突フィルター付きエア
ーバッグ膨張装置に関する。
【0002】
【従来の技術】膨張して車両乗員を拘束する装置は、今
や自動車事故において生命を守る上でその価値を立証さ
れている。この生命保護製品の使用性が増大すること
で、自動車工業会は安価で軽いエアーバッグ膨張装置を
探している。フィルターがエアーバッグの最も重い部材
で、且つまた最も高価な部材の1つであることから、細
心の注意が払われている。
【0003】従来のエアーバッグ膨張装置は内部フィル
ターを組み込んでおり、固体および液体の燃焼生成物が
拘束バッグの中に流入するのを禁じるようになされてい
る。燃焼ガスを適当に濾過するために、知られているフ
ィルターはしばしば多重包囲の金属スクリーンに繊維質
材料が組み合わされて構成されている。このような知ら
れたフィルターは重く、製造するのに比較的高価で、か
なりの圧力低下を示している。
【0004】例えば、応用例に関連する直径および長さ
の穿孔されたスチールチューブで構成されている。典型
的には3〜4層またはそれ以上の様々なメッシュ寸法お
よびワイヤー径のスチールスクリーンがこの穿孔チュー
ブの回りを包囲している。スクリーン層は液体燃焼生成
物が濃縮され固化される場所を形成しており、一方、他
の燃焼生成物すなわちガスおよび固体はそれらのスクリ
ーン層を通して移動する。しかる後燃焼生成物は金属お
よび/またはセラミック繊維のベッドを通過される。こ
のセラミック繊維層は微細メッシュの2つ以上のスチー
ルスクリーンの層の間に圧縮されている。放出されるガ
ス温度も、大部分がフィルターの金属スクリーンに熱伝
達されるので、低下される。
【0005】前述した問題はドナルド・ジェー・ルイス
氏に付与された「花火装置のための粒子係合スクリーン
装置」という名称の米国特許第3,843,151号に
記載されている。この特許はフィルターを記載してお
り、このフィルターは膨張装置を出て膨張バッグに流入
した後で固体粒子を濾過する。膨張装置の外側にマニホ
ールドの一部として配置された微細メッシュスクリーン
は燃焼生成物の大部分を通過させ、フィルタースクリー
ン開口よりも大きな固体粒子だけを濾過する。
【0006】エゴン・カッツ氏他に付与された「駆動ガ
スを浄化するフィルターを備えた自動車の乗員用の衝突
保護装置」という名称の米国特許第4,840,397
号は、外部フィルターを開示している。このフィルター
は、自動車の客室内へ解放されるより前に、燃焼ガスか
ら固体残留物を濾過するための膨張可能なクッション内
の繊維パネルを含んでなる。このフィルターは織製繊維
を含み、これが事故に際してガスを放出させる一方、自
動車がガス発生装置の固体残留物で有害な作用を受ける
可能性をなくすことを保証する。
【0007】ドナルド・ジェー・カンニングハム氏に付
与された「軽量の自動車用拘束バッグ膨張装置」という
名称の米国特許第4,878,690号は、曲がりくね
った通路を通して燃焼生成物を導くことにより、複数段
で濾過することを教示している。金属メッシュスクリー
ンおよびセラミック繊維材料の幾つかの層を含んでなる
フィルターは、ガスから固体粒子を濾過する。膨張装置
を出た後、ガスは二次部材に衝突し、この部材がガスを
バッグへ向けて再び方向付けする。従って、濾過は燃焼
による液体生成物が冷却されて固化した後、続いて主た
る濾過がセラミック繊維材料で行われることで、達成さ
れる。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、エア
ーバッグ膨張装置のコストを下げ、また重量を軽減する
ことを可能にした、衝突フィルター付きエアーバッグ膨
張装置を提供することである。
【0009】
【課題を達成するための手段】本発明によれば、エアー
バッグの膨張装置のコストを下げ且つまた重量を下げる
問題を解決する策は、(a)スクリーンの代わりに燃焼
生成物を凝縮させ且つまた衝突濾過するための衝突面積
部分を使用し、そして(b)大きな熱エネルギーをガス
から失わずに燃焼による液体生成物が冷却されて固体粒
子になった後でガスを最終濾過する、ことが望まれると
いう概念にあると断言される。従来のフィルターをガス
発生装置から取り外し、そのガスの出口オリフィスを膨
張装置モジュールの後部を形成している衝突パネルすな
わち凝縮パネルへ向けて方向付けすることによって、推
進薬のスラグはそのモジュールの後部パネル上で凝縮さ
れ、付着され、またはそれをメッキするようになされ
る。モジュールの後部でのガス運動量変化は、高温ガス
が凝縮パネルから自由に流れることができる一方、液体
および固体はそこに付着したまま取り残すようになす。
1つ以上の簡単なスクリーン層とされた最終濾過段階が
くわえられて、バッグおよび乗員を残留する全ての高温
粒子から保護する。これらの粒子は排出ガスとともに流
れる。本発明の濾過装置の使用は、比較的軽量且つ安価
であるばかりか、比較的小さな推進薬負荷の使用を可能
にするのであり、この結果として従来の比較的高価で重
く、エネルギーを吸収してしまうフィルターはもはや不
要となる。
【0010】
【実施例】本発明の好ましく構成された実施例によれ
ば、エアーバッグ膨張装置10は2つの主要部材、すな
わちガス発生装置12および外側ハウジング14を含ん
で構成される。ガス発生装置12は好ましく構成された
実施例においては推進薬チューブ16を含んでなる。こ
の推進薬チューブは、穿孔された1018スチール板で
作られ、1.60mm径(0.063インチ)の孔17
が2.77mm(0.109インチ)の千鳥配列に備え
られている。チューブ16は直径が26.7mm(1.
05インチ)で、長さが207.3mm(8.16イン
チ)である。この穿孔チューブ16は点火される前は複
数の推進薬粒18を所定位置に保持している。また、外
側プレフィルタースクリーン20および内側の0.02
54mm(0.001インチ)厚のアルミニウム製爆発
フォイル22の取り付け基部として働く。チューブ16
は一端をチューブ支持ディスク23により、また、他端
を高圧シリンダー30の端部フィルター28によって支
持される。フィルタースクリーン20は0.584mm
(0.023インチ)の1018スチールワイヤーを穿
孔チューブ16の上に巻き付けて作られた20メッシュ
スクリーンを含んでなり、また、そのチューブに溶接さ
れている。スクリーン20は推進薬粒18が燃焼の間に
は穿孔チューブ16の制限範囲内に保持される。アルミ
ニウムフォイル22は、ガス発生粒18を外気から、そ
して穿孔チューブ16に恐らく存在する粗面から保護し
ている。
【0011】本発明の1つの特徴によれば、高圧シリン
ダー30が推進薬チューブ16に対して半径方向に間隔
を隔てて配置され、第1段空気室すなわちプレナム33
を形成するように、また、推進薬チューブ16から放出
される燃焼生成物の衝突濾過を行うための第1段衝突面
として機能するようになされている。シリンダー30は
6061−T6の衝撃形成アルミニウムで作られてお
り、233mm(9.19インチ)の長さで、44.5
mm(1.75インチ)の内径IDおよび51.8mm
(2.04インチ)の外径ODを有している。シリンダ
ー30は複数の開口31を備えており、推進薬チューブ
16内で発生した燃焼ガスを放出するようになされてい
る。開口31は角度方向に配向されており、放出燃焼ガ
スをハウジング14の後部壁40に向けて全体的に後方
へ放出する。端部蓋28はシリンダー30の開口端部に
圧着されている。この端部蓋28はまた通常の導火装置
34を支持し、通常の補助ブースターチャージ36を位
置付けている。
【0012】本発明の他の特徴によれば、ハウジング1
4は高圧シリンダー30に対して外側に、半径方向に間
隔を隔てた関係で配置されており、第2段プレナム42
を形成し、また、燃焼生成物のための第2の衝突濾過を
行うようになされている。ハウジング14は0.914
mm(0.036インチ)厚の304ステンレススチー
ル板で作られた後部壁部40を含み、シリンダー30の
開口31を通して放出される燃焼生成物が衝突する第2
面を形成している。ハウジング14の後部壁40は円弧
形の横断面とされ、ガス状の燃焼生成物を円周方向にシ
リンダー30を回し、プレナム42を通して最終フィル
ター44に導く。ガスはしかる後に、ハウジングカバー
部材48の複数の開口46を通して放出される。一対の
粒子捕捉器50および52がハウジング14の後部壁部
分40に沿うガス流から粒子を分離する。この捕捉器5
0および52はガスをプレナム42の中へ導き、フィル
ター44に固体が連続的にメッキすなわち付着するのを
止める。
【0013】最終フィルター44は、例えば4層スクリ
ーンで構成される。このスクリーンの第1および第3層
は0.406mm(0.016インチ)径ワイヤーによ
る30メッシュスクリーンとされる。100メッシュの
0.114mm(0.0045インチ)径ワイヤーのス
クリーンが第1および第3層の間に配置される。スクリ
ーンのこれらの3つの層は6メッシュの0.889mm
(0.035インチ)径ワイヤーで作られた粗いスクリ
ーンの前方に配置される。任意ではあるが、繊維ガラス
クロスまたはセラミックフェルト材料の1つ以上の層が
適当な支持体によって最終フィルター44の中に組み付
けることができる。この最終フィルター44は9.14
mm(0.36インチ)厚のカバー部材48によって支
持されている。カバー部材48の開口46は、流れ方向
および速度の制御の両方のための第2の絞りオリフィス
として働く。後部壁部分40およびカバー壁部分48は
ガス発生装置12からの熱隔離壁を形成しており、これ
はモジュール10の外側が所定温度を超えてしまうのを
防止する。
【0014】正常な作動に際しては、推進薬粒18は導
火装置34によって点火され、固体、液体およびガスの
生成物を生産する。この固体、溶融スラグおよびガスは
しかる後推進薬チューブ16からオリフィスおよびスク
リーン20を通して流出し、そして一次冷却濾過段に進
入する。そこで、これらは高圧シリンダー30の半径方
向の内側壁面に衝突する。燃焼生成物は冷却され、図4
に見られるように固体および溶融スラグの付着物質60
がこの一次冷却濾過段においてシリンダー30の内側壁
面を「メッキ」する。燃焼生成物は次にオリフィス31
を通してシリンダー30を流出し、ハウジング14の後
部壁部分40に衝突する。そこで溶融したままのスラグ
付着物質62が固まり、ハウジング14の後部壁部分4
0の半径方向内側面をスラグ物質の薄い層で被覆する。
残った燃焼生成物は次に高圧シリンダー12の回りを円
周方向に移動して、最終フィルター44へ至る。この点
において、燃焼生成物は比較的容易に微細メッシュスク
リーンを有する最終フィルターへ至る。衝突濾過するこ
とによって、液体状態の非ガス生成物の殆どを膨張装置
ハウジング14の後部壁40に沿って「メッキ」するこ
とで、比較的少ない量の固体粒子のみがガス流から軽量
な最終フィルター44で除去されることが必要とされる
のである。
【0015】本発明の好ましい実施例が開示されたが、
本発明は特許請求の範囲の欄の範囲から逸脱せずに改良
することのできることが認識されねばならない。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明によるエアーバッグ膨張装置の分解斜視
図。
【図2】ガス発生装置および膨張装置を通る縦断面図。
【図3】図2の線3−3に沿う横断面図。
【図4】図3と同様な図面であって、ガス発生チューブ
および膨張ハウジングに対する燃焼生成物のメッキ状態
を示す横断面図。
【符号の説明】
10 エアーバッグ膨張装置 12 ガス発生装置 14 外側ハウジング 16 推進薬チューブ 17 孔 18 推進薬粒 20 プレフィルタースクリーン 22 爆発フォイル 23 支持ディスク 28 端部蓋 30 高圧シリンダー 31 開口 33 プレナム 34 導火装置 40 後部壁 42 プレナム 44 最終フィルター 46 開口 48 カバー部材 50,52 粒子捕捉器 60,62 付着物質

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 複数の比較的小さな開口を形成されてい
    る円筒形の推進薬チューブと、 前記推進薬チューブ内に装填される推進薬と、 前記推進薬を点火する手段と、 前記推進薬チューブの近くに同軸的且つ半径方向に間隔
    を隔てた関係で配置されて、両者間に第1の円筒形のガ
    ス冷却且つ膨張用の空気室すなわちプレナムを形成する
    ようになされた円筒形の高圧シリンダーであって、複数
    の軸線方向に整合された比較的小さな開口が90°の円
    弧範囲内で一方の側に形成されて、前記プレナムからの
    前記推進薬の燃焼ガスを放出するようになされている前
    記高圧シリンダーと、 前記高圧シリンダーの近くに半径方向に間隔を隔てた関
    係で配置されて、第2の円筒形のガス冷却および膨張用
    のプレナムを形成するようになされた膨張ハウジングで
    あって、前記高圧シリンダーの開口と直径方向の反対側
    に形成された複数のガス放出開口を有し、これにより、
    前記推進薬チューブ内に発生されたガスが前記第1のプ
    レナムを通してそこから半径方向へ流れて、一次濾過段
    階として前記高圧シリンダーの半径方向の内側壁面に衝
    突して凝縮し、前記ガスは次に前記高圧シリンダーの円
    周方向へと開口へ向けて内側壁面に沿って流れるように
    強制され、次に前記第2プレナムを半径方向に通って流
    れ、二次濾過段階として前記ハウジングの半径方向内側
    壁面に衝突して凝縮し、次に前記ハウジングの半径方向
    の内側壁面に沿って円周方向に流れてその開口を通して
    半径方向に放出されるようにする前記膨張ハウジング
    と、を含んで構成されたことを特徴とする改良された衝
    突フィルター付きエアーバッグ膨張装置。
  2. 【請求項2】 請求項1に記載された膨張装置であっ
    て、前記推進薬チューブの外部の回りに配置された第1
    のスクリーンを含むことを特徴とする衝突フィルター付
    きエアーバッグ膨張装置。
  3. 【請求項3】 請求項1に記載された膨張装置であっ
    て、前記ハウジングの半径方向の内側壁面に取り付けら
    れた一対の直径方向に関係した粒子捕捉器を含むことを
    特徴とする衝突フィルター付きエアーバッグ膨張装置。
  4. 【請求項4】 請求項1に記載された膨張装置であっ
    て、最終的なフィルターがハウジングの出口開口の内側
    に配置されていることを特徴とする衝突フィルター付き
    エアーバッグ膨張装置。
  5. 【請求項5】 請求項1に記載された膨張装置であっ
    て、ハウジングがステンレススチールで構成されたこと
    を特徴とする衝突フィルター付きエアーバッグ膨張装
    置。
  6. 【請求項6】 請求項1に記載された膨張装置であっ
    て、推進薬チューブの内壁面に配置されたシールおよび
    爆発フォイルを組み込んでいることを特徴とする衝突フ
    ィルター付きエアーバッグ膨張装置。
  7. 【請求項7】 請求項1に記載された膨張装置であっ
    て、前記高圧シリンダーがアルミニウム製であることを
    特徴とする衝突フィルター付きエアーバッグ膨張装置。
  8. 【請求項8】 請求項1に記載された膨張装置であっ
    て、前記ハウジングが前記推進薬チューブの中心軸線に
    平行な線に沿って互いに連結されている後部およびカバ
    ー部を含んでいることを特徴とする衝突フィルター付き
    エアーバッグ膨張装置。
JP4336240A 1991-12-16 1992-12-16 衝突フィルター付きエアーバッグ膨張装置 Pending JPH05286406A (ja)

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US80719891A 1991-12-16 1991-12-16
US807198 1991-12-16

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JP (1) JPH05286406A (ja)
KR (1) KR930012475A (ja)
AU (1) AU2995092A (ja)
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EP0547842A1 (en) 1993-06-23
CA2084464A1 (en) 1993-06-17
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