JPH07505345A - スラストニュートラルインフレータをエアバッグモジュールで使用するのに適するようにする手段 - Google Patents

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】 スラストニュートラルインフレータをエアバッグモジュールで使用するのに適す るようにする手段 発明の背景及び概要 本発明は、一般に、補助膨張式拘束（エアバッグ）システムに関し、特にハイブ リッドインフレータに関する。

ハイブリッドインフレータは、大量の不活性加圧ガスを蓄積しておく圧力容器を 具備する。膨張ガスを排出させるために圧力容器から出口ボートに至る通路を選 択的に開放するための手段が設けられている。そのような手段は、典型的には、 破裂可能円板を制動する機構を含む。ハイブリッドインフレークは、圧力容器内 に残留しているガスを加熱することによりエアバッグをより効率良く膨張させる 大息の推進剤などの発熱装置をさらに含んでいても良い。ガスがインフレークか ら排出するとき、特にインフレータがエアバッグモジュールの一部ではない場合 に、ハイブリッドインフレータをスラストニュートラル位置に維持するように出 口ポートの向きを定めることが必要条件となる。スラストニュートラルとは、ガ スが出口ポートから排出するときに、その反力の合力は本質的に零であることを 意味している。ハイブリッドインフレータがスラストニュートラルでないと、偶 発的に作動されるか、又は火災等々を原因とする超過圧力などによってガスが放 出されてしまったとき、排出するガスの流れにより発生する零でない合方のため にインフレータは推進されるおそれがあることが理解できる。

このため、ハイブリッドインフレークを搬送、出荷などしているときには、上記 のスラストニュートラル条件は有益である。ところが、以下の説明でわかるよう に、上記の条件はエアバッグ膨張プロセスの効率を低下させる。本発明は、膨張 ガスを発生するインフレータと、インフレータの周囲に配設されて、インフレー タから排出する膨張ガスを受け入れるエアバッグと、少なくともインフレータを 支持する構造とを具備するエアバッグモジュールから成る。インフレータは圧力 容器と、膨張ガスがインフレータから排出するときに通過する複数の出口ボート とを具備する。出口ボートは、インフレークが構造体に装着されていないときに インフレータをスラストニュートラル状態にさせるように配列されている。モジ ュールは、構造体により支持されたときにインフレータを非スラストニュートラ ル状態にさせるために指定された１組の出口ボートを閉鎖する第１の手段を具備 する。その第１の手段は、それら指定の出口ポートの各々に受け入れられる栓を 含む。各々の栓は、インフレータが構造体から取り外された場合に、各々の栓も 必然的に取り除かれ、それによって先に閉鎖されていた出口ポートの全てを開放 し、膨張を再びスラストニュートラル状態にさせるように、構造体の一部分を通 して受け入れられるのが好ましい。

本発明のその他の多くの目的と意図は以下の図面の簡単な説明から明白になる図 面中： 図１は、従来のハイブリッドインフレータを示す。

図２から図５は、ハイブリッドインフレータの出口ポートの向きを示す。

図６は、エアバッグモジュール中のインフレータを示す。

図７は、ハイブリッドインフレータ及びエアバッグモジュールの横断面図を示す 。

図８は、ハイブリッドインフレータの様々な要素を概略的に示す。

図９は、本発明の別の実施例を示す。

図面の簡単な説明 図１は、従来のエアバッグ１２用ハイブリツドインフレータ１０を示す。インフ レータ１０はマニホルド１４又はそれに類似する支持構造の中に固着されている 。理解できるであろうが、インフレータはその一端部の周囲に配置された複数の 出口ボー）１６を含む。インフレータ内部の、蓄積されている膨張ガスを解放す る機構は図示されていない。ガスがどのように解放されるかにかかわらず、等間 隔で配置された出口ポート＋６はスラストニュートラル状態を発生させることが わかる。スラストニュートラルインフレータの概念は有益であるが、インフレー クをモジュールの中に設置すると、スラストニュートラルの特徴は不効率の原因 である。エアバッグを魚速に膨張させるために、膨張ガスはインフレータから出 て、エアバッグの中に直接に流入することが望ましい。ハイブリッドインフレ− 夕から出るガスの流れは多方向の流れであるので、ハイブリッドインフレークは 、典型的には、エアバッグに流入するガスの流れのある部分を再誘導するための 何らかの機構を含む。この再誘導は先に挙げたマニホルド、又は多種多様な形部 をとりうるハウジングなどによって実行される。

図２を参照すると、図２は、２つの出口ポートｌｅａ及び１８ｂのみを育する典 型的なハイブリッドインフレータ１０の端面横断面図を示す、１ｍ３から図５は 、別の個別の出ロボート楕成を有するハイブリッドインフレータの利用例を示す 。各々のボートから出て〜）る矢印１８は、インフレータから排出するときの膨 張ガスの流れの方向を示す。図３は、３つの等間隔で配置された同じ大きさの出 口ボー）１６ａ＃１８ｃを示す。図４は、３つの非対称に配置された出口ボート を示す。ボート１６ｃの流れ面積は、スラストニュートラル状態を得るために、 いずれかのボー）１６ａ又は１６ｂの流れ面積より広い。典型的には、ボート１ ６ａとボート１６ｂの面積は等しい。ボートｌｅｅの大きさは、ボート１６ａと ボー）１６ｂとの角間隔によっても異なる。図５は、４つの等間隔で配置された 同じ大きさの出口ボートｌｅａ〜ｌｅｄの使用を示す。

次に、当該技術では多くの場合に反応かん、反応ハウジング、反応マニホルド又 は反応部材と呼ばれるハウジング２０に固着されたインフレータを示す図６を参 照する。ハウジング２０の目的は、インフレークを支持すると共に、膨張ガスの 流れを遮断して、その流れをエアバッグの中へ再誘導することである。１例とし て、ここで示すインフレータは２つの出口ボートを使用している。理解できるで あろうが、膨張ガスの部分の−はｌｅａのような一方のボートから排出して、ハ ウジング２０に当たり、膨張ガスの残る半分は対向するボート１８ｂを排出して 、はぼ直径にエアバッグに流入する。ボート１６ａを出るガスに関して、そのよ うなガスは加熱、加圧、高速の流れを表わすことがわかる。ガスがハウジング２ ０に当たるとき、ある臘の熱エネルギーは失われる。すなわち、典型的には膨張 ガスより低い温度であるハウジングによって啜収されるのである。相対的に少数 の出口ポートを使用しているので、高温の膨張ガスはハウジングの局限された領 域に当たり、おそらくは、過剰な熱、局限的な過剰圧力、構造を補強する必要性 及びその衝突領域の中に配置されるエアバッグ材料の劣化の可能性を引き起こす 。膨張ガスの流れを再誘導するように反応ハウジング２０を設計しなければなら ないので、そのようにしない場合と比べて反応ハウジングはより複雑で、コスト 高の構成要素になり、その結果、エアバッグモジエールの重量、コスト及びサイ ズはいずれも増加する。

次に、エアバッグモジュール５０の一部を形成しているハイブリッドインフレー ク４０を示す図７を参照する。ハイブリッドインフレータの横断面図は図８に概 略的に示されている。ハイブリッドインフレータの例は、この明細書にも参考と して取り入れである米国特許第５．０２２．６７４号及び第５．０７６．６０７ 号の中に示されている。ハイブリッドインフレータ４０は、加圧アルゴンガスを 蓄積する圧力容器部分４２を具備する。圧力容器部分は、上記の特許の中に示さ れているような周知の何らかの手段によって開放できる破裂可能円板４４を含む 、インフレータ４０は、同様に上記の特許の中に示されているガス発生器のよう な発熱部材４６をさらに含む０円板４４が破裂すると、ガスは非圧力容器部分４ ８に流入し、続いて複数の出口ポー）１Ｂから流出する。２つのそのような出口 ボート１６ａ及び１６ｂが図示されて−するが、どのような数のボートの向きを も採用できることを理解すべきである。出口ポートが２つである場合、各出口ボ ートの大きさは、ハイブリッドインフレータがモジュール外にあるときにインフ レータのスラストニエートラルと＋１１う特徴を維持するように同一に選択され る。

また、各々の出口ポート１６ａ及び１６ｂの大きさは、１つのボートの面積がエ アバッグを規定の充満速度と充満圧力をもって適切に充満するように選択される 、この特徴は、エアバッグの側でないボートが閉鎖されるためである０本発明の 最も単純な形部では、１６ａのような一方のボートに６０のような栓を受け入れ るための雌ねじが形成されている。

当該技術において典型的に見られるように、ハイブリッドインフレーク４０は上 記の特許に記載されているような方法で構造体たるハウジング５２に固着される 。インフレーク４０をハウジングの内部にそのように位置決めした場合、栓６０ はハウジングの関口６２を通してｌｅａのようなねじ付き出口ボートに差し込ま れる。必要に応じて、栓と出口ポートとの境界面をさらに密封するために、０リ ングなどのシール６４を使用することができる。ハウジングと、栓と、インフレ ータは、インフレータをハウジングから取り外した場合に、必然的に栓も取り除 かれるように協働する。栓６０が取り除かれれば、インフレークは再びスラスト ニュートラル状態になることは明白である。図６に示すようなボートの向きを使 用する場合には、後向きのボー）ｌｅｅ及びｌｅｄを通るガスの逆流を防止する ために、２つのそのような栓Ｂｏａ及びＢｏｂを使用する０図９は、栓のねじ山 をＯリングに代わるものとしてのねじ密封材６１によって被覆した本発明の別の 実施例を示す０図８のインフレータ４０はガス発生器ハウジング５４を概略的に 示す、そのようなガス発生器ハウジングは米国特許第５．０７８．８０７号にさ らに詳細に示されている。ガス発生器ハウジングはインフレータの非圧力容器部 分４８に配置される０図９に示す通り、栓６０はねじ付きボート１６ａの中に差 し込まれて、ガス発生器ハウジングに達している。栓とガス発生器ハウジングと の間の反力は、それらを確実に嵌合させる。

従って、本発明は、ハイブリッドインフレークがエアバッグモジュールの中にな いときにはインフレータをスラストニュートラル状態とし、加えて、インフレー クがエアバッグモジュールの一部として取り付けられているときには、膨張ガス は物理的再誘導又は偏向を必要とせずにエアバッグに向かってのみ流れるように 誘導されるという必要条件を満たすことがわかる。そのため、ハイブリッドイン フレータの膨張エネルギーの全てが１つ又は複数の出口ボートを通って流出して 、膨張ガスをエアバッグの中へ直接に流入させる。

以上のことかられかるように、本発明はスラストニエートラルガス容器としての 圧力容器／ハイブリッドインフレータの利用を可能にし、また、そのようなイン フレータをエアバッグモジュールに取り付けた場合には、エアバッグの膨張を改 善する。膨張ガスはインフレータから後方へ排出しないので、ハウジング５２な どの近接して配置されている構成要素の加熱に起因する熱エネルギーの損失はな いことを理解すべきである。ガスの流れを再誘導する必要がないので、ガスの運 動エネルギーは高いレベルに維持され、支持構造を衝突する膨張ガスによって起 こる局限的な加熱と加圧に耐えるように設計しなくとも良いので、支持構造の１ ｆｆｌ、コスト等を減少させることができる。

本発明の範囲から逸脱せずに、本発明の以上説明した実施例の数多（の変更や変 形を実施できることは言うまでもない。従って、その範囲は添付の請求の範囲に よってのみ限定されるものとする。

ρＲＩＯＲＡＰＴ フロントページの続き （７２）発明者　ブラウン、ロイ・シイアメリカ合衆国　７１９１３　アーカン ソー州・ホット　スプリングス・マリオン　アンダーソン　ロード・２１０５ （７２）発明者　レンフロウ、ドナルド・ダブリュアメリカ合衆国　２２０６９ 　ヴアージニア州・ヘイマーケット・ピーオーボックス１４０・　（番地なし） （７２）発明者　フラントム、リチャード・エルアメリカ合衆国　４８０６２　 ミシガン州・リッチモンド・サウス　フォレスト・６７７９９（７２）発明者　 オツカー、クラウス・エフアメリカ合衆国　４８０２６　ミシガン州・フレイザ ー・パイン　リッジ　ノース・ （７２）発明者　ベイゼル、テレサ・エルアメリカ合衆国　２２００３　ヴアー ジニア州・アナディル・スプリングプルツク　ドライブ・４８２８

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. １．インフレータ（４０）と、インフレータの周囲に恊働するように配設されて 、インフレータから排出する膨張ガスを受け入れるエアバッグ（１２）と、少な くともインフレータを支持する構造体（５２）とを具備するエアバッグモジュー ル（５０）において、 インフレータは、圧力容器（４２）と、膨張ガスがインフレータから排出すると きに通過する複数の出口ポート（１６）とを具備し、その出口ポートは、インフ レータが構造体に装着されていないときにインフレータをスラストニュートラル 状態にさせるように配列されており、エアバッグモジュールは、構造体に支持さ れているときに指定された１組の出口ポートを閉鎖する第１の手段（６０）を具 備し、インフレータを非スラストニュートラル状態にさせることを特徴とするエ アバッグモジュール（５０）。
2. ２．通常のエアバッグの膨張の方向とははぼ逆の第１の方向を向いている指定さ れた１組の出口ポートから膨張ガスの一部が排出するように、出口ポートがイン フレータの一部分に沿って配列されており、且つ前記第１の手段は、膨張ガスが そのような第１の方向に流れるのを阻止するための手段からなる請求項１記載の モジュール。
3. ３．第１の手段は、膨張ガスをインフレータから第１の方向に排出させる出口ポ ートを含めて、指定きれた出口ポートの全てを閉鎖するための手段からなる請求 項２記載のモジュール。
4. ４．第１の手段は、指定された出口ポートの各々に受け入れられる栓（６０）を 含む請求項３記載のモジュール。
5. ５．インフレータを構造から取り外した場合に、各々の栓も必然的に取り除かれ 、それにより、先に閉鎖していた出口ポートの全てを開放し且つ膨張を再びスラ ストニュートラル状態にさせるように、各々の栓（６０）は構造体の一部分を通 して受け入れられる請求項４記載のモジュール。
6. ６．インフレータ（４０）は出口ポート（１８）に対向する壁包囲部材（５２） を含み且つ栓（６０）の一端部は壁包囲部材（５２）と係合する請求項４記載の モジュール。
7. ７．エアバツグを膨張させるハイブリッドインフレータ（４０）において、イン フレータは、膨張ガスが全ての出口ポートから排出して、インフレータをスラス トニュートラル状態にさせる一方、インフレータをエアバッグに近接して支持構 造体に取り付けたときには、いくつかの出口ポートが閉鎖又は密封され、インフ レータを非スラストニュートラル状態にさせるように配列された複数の出口ポー トを具備するインフレータ。
8. ８．いくつかの出口ポートの閉鎖は、インフレータの支持構造への組立て中に栓 を出口ポートに差し込むことにより実行される請求項７記載のインフレータ（４ ０）。
9. ９．インフレークを恊働する支持構造から分離することが望ましい場合には、ま ず、インフレータを取り外し、それにより、インフレータを再びスラストニュー トラル状態にさせるために、栓を取り除かなければならない請求項８記載のイン フレータ。