【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]
乗物用エアバッグ
技術分野
本発明は、全体として、安全装置、より具体的には、乗物に使用される安全装置
に関する。
より高速度の輸送形態の到来に伴い、乗物の製造者は、安全装置の数及びその各
々の安全装置の機能の点で乗物によって付与される保護程度を向上させている。
乗物の製造業者がそれぞれの製品に安全面の特徴を持たせることを更に奨励する
ため、米国の連邦政府は、自動車を含む乗物の種々の程度の安全性を義務付ける
安全法規を制定することが多い。自動車の耐衝撃性バンパ、及び自動車の搭乗者
用の安全ベルトの義務付けに関して、現在の米国の連邦の法律は、自動車に受動
的な拘束装置を組み込むべきことを中心としており、その拘束装置の１つがエア
バッグである。
自動車の受動的な拘束装置としてのエアバッグは、自動車事故のとき、加圧流体
源によって膨張させることかできる。これら装置は、一般的に反動、又は爆発手
段を利用する膨張方法によって膨張させるものと、圧力容器中に保持した予加圧
ガスを放出させる膨張方法によって膨張させるものという２つの型式に区分され
る。
背景技術
後者のガスを放出させる型式のものに属するエアバッグが開発されている。米国
特許第４，２０３．６１６号及び米国特許第４，２８９，３２７号によるかかる
２つの装置は、脆性部材によりエアバッグから分離された予加圧キャニスタを備
えるエアバッグ機構を開示すると考えられる。脆性部材は、加圧蓋を利用して支
持される。乗物が衝撃力を受けたとき、ある機構によってこの加圧蓋が動き、こ
れにより、キャニスタ内の圧力が脆性部材を破断するのを許容する。米国特許第
４，２１５．８７８号の別の装置は、乗物のバンパに接続した３つの弁機構を備
えるバンパーエアバッグシステムを開示すると考えられる。衝突時にバンパが動
く結果、ダイヤフラムが破断して、予加圧ガスを放出させる程度にまで圧力を蓄
積させると考えられる。
米国特許第３，９２７，９０１号は、全てが加圧した空気タンクに相互に接続さ
れた幾つかのエアバッグを備える乗物用のエアバッグを開示すると考えられる。
衝撃によってタンク内に圧力波が発生し、この圧力液は、タンク全体を通って弁
に向けて伝播し、弁を開放させ、これにより、エアバッグを膨張させる。米国特
許第２，７５５，１２５号、米国特許第２，９３１．．６６５号、米国特許第４
，２５８．９３１号は、全て容器内に保持された予加圧ガスを使用してエアバッ
グを膨張させる、その他のエアバッグ装置を開示するものと考えられる。
上述の装置は、圧力差を利用してシールを破断させるか、又は圧力作動弁を利用
して、圧力容器内に保持された予加圧空気を解放させるものである。圧力で破断
するシール及び圧力作動式弁は、共に、貯蔵容器から空気を能動的には解放させ
ないため、乗物に使用する改良された安全装置であるためには、能動的な放出機
構を利用して、加圧流体源を放出し且つエアバッグを膨張させることが必要とさ
れる。
発明の開示
乗物に使用する安全装置が開示される。該安全装置は、圧力流体源に結合された
膨張可能なエアバッグを備えている。脆性なシールは、衝突するまで、加圧流体
源を膨張可能なエアバッグから流体を利用して分離させている。衝突したならば
、その衝突を感知する感知手段が機械的な切断手段をして脆性シールを能動的に
切断し、これにより、流体が供給源からエアバッグに流動し、エアバッグを膨張
させるのを許容する。
本発明の１つの目的は、改良された安全装置を提供することである。
本発明の別の目的は、乗物に使用する改良された安全装置を提供することである
。
本発明の更に別の目的は、能動的な解放機構を利用して加圧流体源を解放し、エ
アバッグを膨張させる、乗物に使用する改良された安全装置を提供することであ
る。
図面の簡単な説明
図１（ａ）は、センサ作動式弁を介して空気で作動される機械的カッター及びガ
ラスのような脆性シールを備える、本発明の一実施例の側断面図である。
図１（ｂ）は、作動した機械的カッターがシールを切断し且つ破損させ、バッグ
を膨張させた後の図１（ａ）の装置の側断面図（縮尺通りではない）である。
図２は、図１（ｂ）の線２−２に沿った正面図である。
図３は、図１（ａ）及び（ｂ）の線３−３に沿った断面図である。
図４（ａ）は、明確にするため絶縁状態に示した図１（ａ）の装置に使用される
アクチュエータ板の底面図である。
図４（ｂ）は、図４（ａ）の線４ｂ−４ｂに沿った図４（ａ）のアクチュエータ
板の断面図である。
図４（ｃ）は、図４（ａ）の線４ｃｍ４ｃに沿った図４（ａ）のアクチュエータ
板の断面図である。
発明を実施する最良の形態
本発明の原理を理解し易くするため、特定の用語を使用して、図面に示した実施
例を説明する。
しかし、これは本発明の範囲を何等、限定することを意図するものではなく、図
示した装置及び方法の変形例及び応用例、及び図示した本発明の原理の更なる適
用例は、本発明が関連する技術分野の当業者が通常、案出可能なものであること
を理解すべきである。
図１（ａ）乃至図４（ｃ）を参照すると、本発明の一実施例は、エアバッグ装置
１３２として示しである。装置１３２は、乗物内の多数の位置に配置することが
でき、多くの型式の衝突感知装置の任意の装置で作動させることができる。かか
る衝突感知装置は、例えば、電気接点スイッチであり、又、イナーシャスイッチ
及び加速度計のような動作検出器とすることもできる。エアバッグ装置１３２は
、加圧空気キャニスタ１５３に結合され且つ薄膜又はシール１７２を切断する機
構によって分離されたエアバッグ１２７を備えている。
エアバッグ１２７は、様々な型式、寸法及び形状とすることができ、好適な型式
のものはゴム引きライニングを有する布地製バッグである。キャニスタ１５３は
、各種の形状及び寸法のものとすることができるが、図示した実施例においては
、円筒状の形状であり、仮想線で示すように、ステアリング接続管１００内に取
り付は得るようにしである。
好適な実施例におけるシール１７２は、キャニスタ１５３内の高圧チャンバ１０
７と、可動の支持体、又は蓋が存在しない低圧チャンバ１０８との間の圧力差に
耐えるのに十分な強度の強化ガラスからなる。シール１７２は、エラストマー的
ダンパ取り付は具１７４により付与される圧縮力により所定位置に保持すること
が望ましく、又、該ダンパ取り付は具１７４は、シールコンプレッサのリング１
７０の環状ボスとキャニスタカバー１参照）。このようにして、この実施例でガ
ラス、又はその他の脆性材料であるシール１７２は、機械的振動及び音響的振動
のような振動を減衰させるエラストマー材料内に支持され、これにより、シール
１７２の異常な疲労、亀裂及び破損の虞れを軽減する。
キャニスタカバー１５２は、圧力チャンバ１゜７を包み込むキャニスタ１５３用
のカバーを提供する。カバー１５２は、Ｃ字形クランプ構造体（図示せず）、溶
接又はその他の取り付は手段のような各種の機械的手段により、所定位置に保持
することができる。チャンバ１０７内に圧力密の状態を維持するため、図示した
実施例では０リング１１８ａが使用される。アクチュエータ板１６４がキャニス
タカバー１５２上に取り付けられ、そのカバー１５２上には、伝達板１１３が取
り付けられ、これら３つの構成要素は、ねじ穴１０６（図４（ａ）参照）内のね
じ１０５（図２参照）のような、外周方向に配置した機械ねじの如き各種の手段
で相互に保持される。
この実施例における切断工具１６２は、円錐形先端を有する円筒状本体を備えて
おり、該円錐形先端を焼入れ鋼（例えば、Ｃスケールでロックウェル硬さ５Ｏ−
５２）で形成することにより、シール１７２を打撃したときに、該シール１７２
を破断させる適当な切断作用を提供することが分かった。切断工具１６２は、ピ
ストン１５８と共に上下動を繰り返すが、図１（ａ）に図示するように、該切断
工具１６２は、圧縮ばね１６０により上方に偏倚される。シリンダ１５９内のピ
ストン１５８の上面を高圧チャンバ１０７に連通させる管路１３０．１３０ａは
、スプール弁１９７のような弁により閉じられる。従って、図１（ａ）の形態に
おいて、管路１３０内の圧力（典型的に大気圧）は、低圧チャンバ１０８内の圧
力と略平衡し、従って、ピストン及び切断工具１６２は、ばね１６０により上方
に偏倚された状態を保つ。しかし、衝突を感知することで発生される信号を受け
たとき、弁１９７は直ちに開放し、これにより、高圧チャンバ１０７を管路を介
してピストン１−５８の上面に連通させる。図示した実施例において、この弁は
、ソレノイド１８３により作動されて、ソレノイドプランジャ１８３ａを半径方
向内方に動かし、ばね１８５の半径方向外方の偏倚力に抗して、スプール弁１９
７を摺動させ、これにより、図１（ｂ）に矢印１３０ｂで図示するように、加圧
流体かスプール弁の中央領域を通って管路１３０に流動するのを許容する。この
状態にて、管路１３０内に存在し且つピストン１５８の上面に沿った圧力は、低
圧チャンバ１０８内の圧力を十分に上廻り、ばね１．６０の偏倚力に打ち勝ち、
切断工具が薄膜］、７２を打撃し、シール又は薄膜に穴を開け、又は切断するま
で、ピストン１５８及び切断工具１６２を迅速に下方に動かす。
これとは別に、切断工具は、シールの高圧側を打撃するように位置決めすること
もできる。該弁は、マニホルドーヤンサ系からの流体圧力のようなその他の手段
によって開放させることができる。Ｏリング１１８ｂは管路１３０ａに沿ってシ
ールを提供する。０リング１１８ｃは、ピストン１５８とシリンダ１５９との間
のシールを提供する。エアバッグ１１７は、エアバッグ１２７がその間に圧縮状
態に圧搾されるようにしてエアバッグ装置１３２の他の部分に確実に取り付けら
れ、エアバッグは所定位置に保持される。
図１（ｂ）に図示するように、かかる切断又は打撃動作を受けたときに、シール
１７２は破損して破片１７２ａのような破片となる。シール１７２は、十分な力
を受けたときに破損して破片となるガラス、又は強化ガラスのような脆性材料に
て形成することが望ましい。セラミック、磁器、脆性合金、混合体又は化合物、
脆性焼結部材、脆性プラスチック又はポリマー、又はその他の脆性材料を含む脆
性材料の使用が可能であり、重要な特徴は、切断工具が打撃したときに、又はそ
の他の作用を受けたとき、脆性シールが極めて急激に亀裂が伝播して破断して多
数の別個の破片となり、シールを略瞬間的に破断させて加圧流体を極めて迅速に
エアバッグ内に放出させることである。これは、その前にシールが占めていたオ
リフィス全体を実質的に瞬間的に開放して、空気流を極めて急速で制御可能に且
つ均一にエアバッグ内に導入するという利点が得られる。好適な脆性の程度は、
シールの降伏応力が該シールの引張り強度に略等しくすることを特徴とする。又
、多数の小さい破片に破損するように、多方向への急速な亀裂伝播を示す傾向の
強化ガラス、又はその他の非結晶材料を使用することが望ましい。このようにし
て、シール１７２は、略瞬間的に破断し、非常な急速度で圧縮ガスがエアバッグ
内に放出されるのを許容する。本明細書に記載したその他の何れかの実施例にお
いても脆性シールの使用が予定される。
上述のように、シール１７２の厚さ及び形状は、可動ゲート又は蓋のような支持
体を不要とするのに十分なものであることが望ましい。しかし、支持格子、フィ
ルタ又はフレーム構造体（図示せず）を設けて、（例えば、シールの低圧側に）
、支持体を提供する一方、シールが破断して、加圧ガスの放出を許容するのに十
分な骨組み又は多孔度であるようにすることは選択任意的に可能である。
この選択は、より薄いシールの使用を可能にし、これにより、フィルタ及び／又
はエアバッグの流れを塞ぐ破片の質量を小さくする。
本発明の更なる特徴は、シールとエアバッグとの間でシールの下流にフィルタを
使用することである。好適な実施例において、このフィルタは、焼結黄銅ワイヤ
ーフィルタ１７７と、多孔質の発泡フィルタ１７９とからなる二重フィルタとし
て示しである。その他の各種の構造体及び材料も同様に利用可能であることを理
解すべきである。このフィルタは、破損したシールから破片］−７２ａのような
屑を除去する（図１（ｂ）参照）。このフィルタは、エアバッグが展開した後の
一般的な欠点である音を消し又は減衰させるという利点もある。更に、該フィル
タは、破損したシールの粗大な破片を更に細か（し、エアバッグ１２７に入るシ
ールの全ての破片が十分に小さく、エアバッグ１２７を破損させたり、又はエア
バッグ１２７に穴を開ける危険か実質的に皆無であるようにすることができる。
好適な実施例において焼結黄銅ワイヤーフィルタ１７７は、円環状の形状であり
、シリンダ１５９を囲繞するアクチュエータ板１６４の環状通路内でスタイロフ
ォーム（ＳＴＹＲＯＦＯＡＭ）フィルタに隣接して収容される。空気は、フィル
タ、複数の軸方向通気穴１５５及び／又は半径方向通気口１５７を通って、高圧
チャンバ１０７からエアバッグ１２７内に流動する。これら軸方向及び半径方向
通気穴は、機構の略全体に沿って外周方向に配置し、加圧流体を急速に放出させ
るのに十分な断面積を許容することが望ましい。
シール１７２及びその取り付は穴は、十分に大きい断面積とし、同様に加圧流体
が不当に制限させずに、急速に放出されるのを許容し得るようにすることが望ま
しい。この好適な実施例において、シール１７２は、厚さ０．９５３ｃｍ （０
，３７５インチ）及び直径４．５７２ｃｍ （１，８インチ）の円盤状である。
膨張させるべきバッグの寸法、タイミング、チャンバ１０７の容積及び空気流の
摩擦を含む設計基準に依存して圧力は高圧又は低圧でよいが、キャニスタ１５３
は、７７．３３８Ｋｇ／ｃｍ’乃至８４− ３６８Ｋｇ／ｃｍ２（１，１００ｐ
ｓｉ乃至１，２００ｐｓｉ）とすることが考えられる。又、フィルタの多孔度、
フィルタ、シール及び通気穴の面積は、設計基準に依存して空気流の速度を変化
させ得るように拡大、縮小又は変更することが可能である。必要であれば、圧力
は、１４（Ｌ ６１４Ｋｇ／ｃｍ２乃至２１（Ｌ ９２１Ｋｇ／Ｃｍ” （２，
０００ｐｓｉ乃至３．０００ｐｓｉ）以上としてもよい。好適な実施例において
、キャニスタ１５３は内径１１゜７４８ｃｍ （４−６２５インチ）及び深さ約
７゜６２ｃｍ（約３インチ）である。その他の寸法／及び形状も同様に採用可能
である。キャニスタ１５３は、最初に、管１３５からの加圧流体で加圧すること
ができる。好適な実施例において、充填管１３５は、遮断弁と、加圧チャンバ１
０７を独立的な閉チャンバとして維持する圧力計（図示せず）とを備えている。
この圧力計は、システムの加圧を確実にする。これと゛は別に、該チャンバ１０
７は、外部の圧力源に連通させることもできる。
同様に、管路１３０は、高圧チャンバ１０７に連通ずることが望ましいが、該管
路は、外部の圧力源に結合してもよい。図示するような圧力作動ピストンに代え
て、直接ソレノイド作動、圧縮ばね駆動カッター、イナーシャ作動又はその他の
システムのような別の手段を使用して、シールを破断させ、又は切断工具１６２
を作動させることもできる。更に、脆性薄膜又はシール１７２に関して、切断工
具による打撃作動が好適であるが、エアバッグを膨張させるのには不十分である
が、シールを破断させるのには十分な爆発キャップ等のようなものを最初に爆発
させて脆性材料の亀裂の伝播を開始することも可能であり、かかる装置は、本発
明のカッターという語に含まれるものである。
かかる装置は、シール１７２に埋め込み、又は該シール１７２に近接し或いは接
触する位置に配置する。衝撃波又は音波により破断させるものを含むその他の切
断、破断技術を利用することも可能である。
図２は、エアバッグの内側から見たときの装置の正面図である。軸方向通気穴１
５５が示してあり、又、該軸方向通気穴と整合状態の半径方向通気穴１５７が示
しである。板１１３は、ねじによりアクチュエータ板１６４及びキャニスタカバ
ー１５２の所定位置に固着される。アクチュエータ板１６４は、内部にソレノイ
ド１８３を取り付けるねじ付きソレノイド穴１８４を有する、図４（ａ）及び図
４（ｃ）に一層良く示す半径方向部分を備えている。ソレノイドは、線１９７ａ
、１９７ｂを介して信号により付与される電流で作動する。
図３には、脆性シール１７２から見た断面図が示してあり、このシール１７２は
、該実施例において、切断工具１６２及びフィルタ１７７が見える透明な強化ガ
ラスである。シール１７２は、リング１７０及びエラストマ一部材１７４（図示
せず）によりカバー板１５２に保持される。
図４（ａ）、（ｂ）、（Ｃ）は、ねじ穴１０６と共に、半径方向通気穴１５７及
び軸方向通気穴１５５を有し、この実施例の特別な形状のため、１−４１− ｋ
４− Ｎ輿大吋會−）木勿Ｖノでり則りノンスＴム〃１拌用可能であるか否かと
関係なく、本発明が機能することを許容する。 TECHNICAL FIELD This invention relates generally to safety devices, and more particularly to safety devices used in vehicles. With the advent of faster modes of transportation, vehicle manufacturers are increasing the number of safety devices and their respective
increasing the degree of protection afforded by a vehicle in terms of the functionality of its various safety devices. To further encourage vehicle manufacturers to include safety features in their products, the U.S. federal government often enacts safety regulations that mandate varying degrees of safety for vehicles, including automobiles. . Current U.S. federal law regarding requiring impact-resistant bumpers in motor vehicles and safety belts for motor vehicle occupants is centered around requiring motor vehicles to incorporate passive restraints; One is air bags. Airbags as passive restraint devices in motor vehicles can be inflated by a source of pressurized fluid during a motor vehicle accident. These devices generally have recoil or explosive
There are two types: those that are expanded by an expansion method that utilizes stages, and those that are expanded by an expansion method that releases pre-pressurized gas held in a pressure vessel. BACKGROUND ART Airbags belonging to the latter type of gas emitting type have been developed. Two such devices, according to U.S. Pat.
It is believed that the invention discloses an airbag mechanism that can Fragile parts can be supported using pressurized lids.
held. When the vehicle receives an impact force, a certain mechanism moves this pressurized lid and
This allows the pressure within the canister to rupture the frangible member. Another device in U.S. Pat. No. 4,215.878 includes a three-valve mechanism connected to a vehicle bumper.
It is believed that the company will disclose a bumper airbag system that will improve the performance of the vehicle. The bumper moves during a collision.
As a result, the pressure builds up to the point where the diaphragm ruptures and releases the pre-pressurized gas.
It is thought that it is made to accumulate. U.S. Patent No. 3,927,901 all interconnected to pressurized air tanks.
It is contemplated that an airbag for a vehicle will be disclosed that includes several airbags. The impact creates a pressure wave within the tank, and this pressure fluid propagates throughout the tank towards the valve, causing it to open and thereby inflating the airbag. US special
No. 2,755,125, U.S. Patent No. 2,931. ．． No. 665, U.S. Pat.
It is believed that other airbag devices are disclosed that inflate airbags. The devices described above utilize a pressure differential to rupture a seal or a pressure operated valve to release pre-pressurized air held within a pressure vessel. Both pressure-ruptured seals and pressure-operated valves do not actively release air from a storage container.
To be an improved safety device for use in vehicles, active ejectors are not required.
system to release a source of pressurized fluid and inflate the airbag.
It will be done. Disclosure of the Invention A safety device for use in a vehicle is disclosed. The safety device includes an inflatable air bag coupled to a source of pressurized fluid. The frangible seal fluidically isolates the source of pressurized fluid from the inflatable airbag until impact. In the event of a collision, the sensing means for sensing the collision activates the mechanical cutting means to actively sever the frangible seal, thereby allowing fluid to flow from the source to the airbag and inflating the airbag. is allowed. One object of the invention is to provide an improved safety device. Another object of the invention is to provide an improved safety device for use in a vehicle. Yet another object of the invention is to utilize an active release mechanism to release a source of pressurized fluid and
To provide an improved safety device for use in vehicles that inflates the abag.
Ru. BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS Figure 1(a) shows a mechanical cutter and gas actuated by air through a sensor-operated valve.
1 is a side cross-sectional view of an embodiment of the present invention with a lath-like frangible seal; FIG. FIG. 1(b) is a side cross-sectional view (not to scale) of the device of FIG. 1(a) after the actuated mechanical cutter has cut and fractured the seal and inflated the bag. FIG. 2 is a front view taken along line 2-2 in FIG. 1(b). FIG. 3 is a cross-sectional view taken along line 3-3 in FIGS. 1(a) and 1(b). FIG. 4(a) is a bottom view of the actuator plate used in the apparatus of FIG. 1(a), shown insulated for clarity. FIG. 4(b) is a cross-sectional view of the actuator plate of FIG. 4(a) taken along line 4b-4b of FIG. 4(a). FIG. 4(c) is a cross-sectional view of the actuator plate of FIG. 4(a) taken along line 4cm4c of FIG. 4(a). DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS For the purposes of promoting an understanding of the principles of the invention, specific language is used to describe the embodiments illustrated in the drawings. However, this is not intended to limit the scope of the invention in any way;
Modifications and applications of the illustrated apparatus and method, and further applications of the principles of the invention as illustrated.
It should be understood that examples can generally be devised by a person skilled in the art to which the present invention pertains. Referring to FIGS. 1(a)-4(c), one embodiment of the present invention is shown as an airbag device 132. As shown in FIGS. Device 132 can be located in numerous locations within the vehicle and can be activated with any of many types of crash sensing devices. Kaka
The collision sensing device may be, for example, an electrical contact switch, and may also be a motion detector such as an inertia switch and an accelerometer. Air bag device 132 is coupled to pressurized air canister 153 and includes a mechanism for cutting membrane or seal 172.
The airbag 127 is separated by a structure. Airbag 127 can be of various types, sizes and shapes, with the preferred type being a fabric bag with a rubberized lining. Canister 153 can be of various shapes and sizes, but in the illustrated embodiment it is cylindrical in shape and is installed within steering connection tube 100, as shown in phantom.
The attachment is as it should be. The seal 172 in the preferred embodiment is comprised of tempered glass of sufficient strength to withstand the pressure differential between the high pressure chamber 107 within the canister 153 and the low pressure chamber 108 in the absence of a movable support or lid. . The seal 172 is preferably held in place by compressive force applied by an elastomeric damper fitting 174, which also seals between the annular boss of the seal compressor ring 170 and the canister. (See cover 1). In this way, in this example
The seal 172, which is a lath or other brittle material, is supported within an elastomeric material that dampens vibrations, such as mechanical and acoustic vibrations, thereby reducing the risk of abnormal fatigue, cracking, and failure of the seal 172. Reduce. Canister cover 152 provides a cover for canister 153 that encloses pressure chamber 1.7. Cover 152 includes a C-clamp structure (not shown), a
The contact or other attachment may be held in place by various mechanical means, such as a screw. To maintain a pressure tight condition within chamber 107, an O-ring 118a is used in the illustrated embodiment. Actuator plate 164 is canis
The transmission plate 113 is attached on the cover 152.
These three components fit together in the threaded hole 106 (see FIG. 4(a)).
They are held together by various means such as circumferentially disposed machine screws, such as screws 105 (see FIG. 2). The cutting tool 162 in this example includes a cylindrical body with a conical tip formed of hardened steel (e.g., Rockwell hardness 50-52 on the C scale) to provide a seal. 172 has been found to provide a suitable cutting action to break the seal 172. The cutting tool 162
Although the cutting tool 162 repeats the vertical movement together with the stone 158, the cutting tool 162 is biased upward by the compression spring 160, as shown in FIG. 1(a). The piston inside the cylinder 159
Conduit 130 , 130 a communicating the top surface of stone 158 with high pressure chamber 107 is closed by a valve, such as spool valve 197 . Therefore, in the form of Figure 1(a)
In this case, the pressure in line 130 (typically atmospheric) is equal to the pressure in low pressure chamber 108.
The force is approximately balanced, so the piston and cutting tool 162 remain biased upwardly by the spring 160. However, upon receiving a signal generated by sensing a collision, valve 197 immediately opens, thereby causing high pressure chamber 107 to be
and communicates with the upper surface of the piston 1-58. In the illustrated embodiment, this valve is actuated by a solenoid 183 to radially move a solenoid plunger 183a.
The inward movement causes the spool valve 197 to slide against the radially outward biasing force of the spring 185, thereby causing pressurized fluid to flow as illustrated by arrow 130b in FIG. 1(b). or through the central region of the spool valve into line 130. In this state, the pressure present within the conduit 130 and along the top surface of the piston 158 is low.
The pressure in the pressure chamber 108 is sufficiently exceeded to overcome the biasing force of the spring 1.60 and allow the cutting tool to strike the membrane], 72 and puncture or cut the seal or membrane.
, the piston 158 and cutting tool 162 are quickly moved downward. Alternatively, the cutting tool can be positioned to strike the high pressure side of the seal. The valve can be opened by other means, such as fluid pressure from a manifold sensor system. The O-ring 118b runs along the conduit 130a.
provide the tools. O-ring 118c provides a seal between piston 158 and cylinder 159. The airbag 117 is compressed between the airbag 127 and the airbag 127.
The airbag device 132 is securely attached to other parts of the airbag device 132 by being compressed in the same manner.
The airbag is held in place. As illustrated in FIG. 1(b), when subjected to such a cutting or striking action, seal 172 breaks into fragments such as fragment 172a. Seal 172 is preferably formed from a brittle material such as glass or tempered glass that will break into pieces when subjected to sufficient force. Brittle materials including ceramics, porcelain, brittle alloys, mixtures or compounds, brittle sintered parts, brittle plastics or polymers, or other brittle materials.
The use of flexible materials is possible, and the important feature is that when the cutting tool strikes,
When exposed to other effects, brittle seals can propagate cracks very rapidly and break, resulting in multiple failures.
This causes the seal to rupture almost instantaneously and release pressurized fluid into the airbag very quickly. This replaces the space previously occupied by the seal.
The entire orifice can be opened virtually instantaneously, allowing extremely rapid and controllable airflow.
This provides the advantage of uniform introduction into the airbag. A preferred degree of brittleness is characterized in that the yield stress of the seal is approximately equal to the tensile strength of the seal. It is also desirable to use tempered glass or other amorphous materials that tend to exhibit rapid crack propagation in multiple directions so that they break into many small pieces. In this manner, seal 172 ruptures almost instantaneously, allowing compressed gas to be released into the airbag at a very rapid rate. In any other embodiment described herein.
However, the use of brittle seals is planned. As mentioned above, the thickness and shape of seal 172 is preferably sufficient to eliminate the need for supports such as movable gates or lids. However, support grid,
A router or frame structure (not shown) is provided (e.g., on the low pressure side of the seal) to provide support while providing enough support to allow the seal to rupture and allow release of pressurized gas.
It is optionally possible to provide a sufficient skeleton or porosity. This selection allows for the use of thinner seals, which allows the filter and/or
reduces the mass of debris blocking the airbag flow. A further feature of the invention is the use of a filter downstream of the seal between the seal and the airbag. In a preferred embodiment, the filter is made of sintered brass wire.
- A double filter consisting of a filter 177 and a porous foam filter 179.
This is an indication. It is understood that a variety of other structures and materials may be used as well.
should be understood. This filter removes debris such as debris from the damaged seal (see Figure 1(b)). This filter also has the advantage of muffling or attenuating sound, a common drawback after an airbag deploys. Furthermore, the filter
The coarse pieces of the damaged seal are broken down into smaller pieces (and the seal that enters the airbag 127)
All pieces of the airbag may be small enough so that there is virtually no risk of damaging or puncturing the airbag 127. In a preferred embodiment, the sintered brass wire filter 177 is annular in shape and stylometically fits within the annular passageway of the actuator plate 164 surrounding the cylinder 159.
The STYROFOAM filter is housed adjacent to the STYROFOAM filter. air fill
Air flows from the high pressure chamber 107 into the airbag 127 through a plurality of axial vent holes 155 and/or radial vents 157 . These axial and radial vent holes are arranged circumferentially along substantially the entire length of the mechanism to allow rapid release of pressurized fluid.
It is desirable to allow sufficient cross-sectional area to It is desirable that the seal 172 and its mounting holes have a sufficiently large cross-sectional area to also allow pressurized fluid to be discharged rapidly without being unduly restricted.
Yes. In this preferred embodiment, seal 172 is disc-shaped with a thickness of 0.375 inches and a diameter of 1.8 inches. The pressure can be high or low depending on the dimensions of the bag to be inflated, the timing, the volume of the chamber 107, and the design criteria including air flow friction, but the canister 153 has a pressure between 77.338 Kg/cm' and 84-368 Kg/cm'. cm2 (1,100 psi to 1,200 psi). Also, the porosity of the filter, the area of the filter, seals, and vent holes can be expanded, decreased, or modified to vary the speed of airflow depending on design criteria. If desired, the pressure may be greater than 14 (2,000 psi to 3,000 psi). In the preferred embodiment, the canister 153 has an inner diameter of Canister 153 is initially pressurized with pressurized fluid from tube 135. Other dimensions/shapes are possible as well. In a preferred embodiment, fill tube 135 includes a shutoff valve and a pressure gauge (not shown) that maintains pressurized chamber 107 as an independent closed chamber. This ensures pressurization of the system. Alternatively, the chamber 107 can also communicate with an external pressure source. Likewise, the conduit 130 preferably communicates with the high pressure chamber 107. However, the conduit may be coupled to an external pressure source; instead of a pressure actuated piston as shown, other means such as direct solenoid actuation, compression spring driven cutters, inertia actuation or other systems may be used. may also be used to rupture the seal or actuate the cutting tool 162. Additionally, with respect to the brittle membrane or seal 172, the cutting operation
A percussion actuation with a device is preferred, but may initially detonate something such as an explosive cap that is insufficient to inflate the airbag, but sufficient to rupture the seal, causing cracks in the brittle material. It is also possible to initiate the propagation of
It is included in the term Ming cutter. Such a device may be embedded in the seal 172 or in close proximity to or in contact with the seal 172.
Place it where you can touch it. Other cuts, including those caused by shock waves or sound waves
It is also possible to use cutting and breaking techniques. FIG. 2 is a front view of the device as seen from inside the airbag. Axial vent holes 155 are shown, and radial vent holes 157 are shown aligned with the axial vent holes.
It is. The plate 113 is attached to the actuator plate 164 and the canister cover by screws.
-152 in a predetermined position. The actuator plate 164 has a solenoid inside.
4(a) and 4(c) having a threaded solenoid hole 184 for mounting a door 183. The solenoids are activated by a current applied by a signal through lines 197a, 197b. FIG. 3 shows a cross-sectional view through a frangible seal 172, which in this embodiment is made of a transparent reinforced glass through which the cutting tool 162 and filter 177 are visible.
It is Russ. Seal 172 includes ring 170 and elastomeric member 174 (not shown).
(not shown) is held by the cover plate 152. 4(a), (b), and (C) show the screw holes 106 as well as the radial ventilation holes 157 and
Due to the special shape of this embodiment, it is possible to use the 1-41-k 4-N 輿大吋會)wooden V-shaped nonce T-mu 1 for stirring. This allows the invention to function regardless of whether or not there is.
【図工】[Art]
【図２】[Figure 2]
【図３】
１図４】[Figure 3]
1 Figure 4]
【図４】
（Ｃ）[Figure 4]
(C)