JPH1059130A - ベルト緊張器の火薬式直線作動装置 - Google Patents

ベルト緊張器の火薬式直線作動装置

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JPH1059130A
JPH1059130A JP9197142A JP19714297A JPH1059130A JP H1059130 A JPH1059130 A JP H1059130A JP 9197142 A JP9197142 A JP 9197142A JP 19714297 A JP19714297 A JP 19714297A JP H1059130 A JPH1059130 A JP H1059130A
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JP
Japan
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gas generator
linear actuator
propellants
propellant
ignition
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JP9197142A
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Buiaa Franz
ヴィアー フランツ
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TRW Occupant Restraint Systems GmbH
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    • B60RVEHICLES, VEHICLE FITTINGS, OR VEHICLE PARTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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    • B60R22/4628Reels with means to tension the belt in an emergency by forced winding up characterised by fluid actuators, e.g. pyrotechnic gas generators
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F42AMMUNITION; BLASTING
    • F42BEXPLOSIVE CHARGES, e.g. FOR BLASTING, FIREWORKS, AMMUNITION
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 作動エネルギが搭乗者の身長、体重、着座位
置または衝突の強さのようなパラメータにもっともよく
適合したベルト張力を確保するため、圧力が段階的に変
化するベルト緊張器の火薬式直線作動装置を得ること。 【解決手段】 ベルト緊張器の火薬式直線作動装置は、
ピストン−シリンダユニット、ピストンを作動せしめる
ガス発生器(9)、前記ガス発生器(9)の推進剤(1
3,15)を作動せしめる点火ユニット(25)を有す
る。ガス発生器(9;9′)はその内部において互いに
分離されかつそれぞれ別々にまたは同時に作動し得るい
くつかの推進剤(13,15)を有する多段ガス発生器
として形成される。搭乗者の身長、体重、着座位置また
は衝突の強さのようなパラメータを感知するセンサが設
けられ、センサに感知されたパラメータはアクチベータ
(31)において処理され、点火ユニット(25)を介
して推進剤(13,15)のいずれかまたは複数の推進
剤を作動せしめ、各搭乗者に適合したベルト張力を発生
する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明はピストン/シリンダ
ユニット、ピストンを作動せしめるガス発生器および前
記ガス発生器の推進剤を作動せしめる点火ユニットを有
するベルト緊張器の火薬式直線作動装置に関するもので
ある。
【0002】
【従来の技術】通常の火薬式直線作動装置においては、
火薬式推進剤は平均体重の自動車搭乗者に対して設定さ
れる。従って、ベルトは、小さい、大きい、軽い、及び
重い搭乗者の全てに対して同じ力で緊張する。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】最適なベルト張力を得
る目的は、衝突状態における自動車の減速の際、できる
だけ迅速に自動車搭乗者を拘束することである。しかし
ながら、軽量で背が低い人の場合、この目的は、体重が
平均のまたは大きい人の場合より小さい力で緊張するよ
うにしても、達成することができる。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明は、搭乗者の身
長、体重、着座位置または衝突の強さ等のパラメータに
もっともよく適合したベルト張力を確保するため、作動
エネルギを複数の段階で得ることができるベルト緊張器
の火薬式直線作動装置を提供するものである。このこと
は、上記種類の火薬式直線作動装置において、ガス発生
器がその内部において互いに分離されかつそれぞれ別々
にまたは同時に作動可能であるいくつかの推進剤を有す
る多段ガス発生器として構成されることによって達成さ
れる。ガス発生器はそれ自体で一つのユニットを構成
し、その中に推進剤が相互に分離して配置される。した
がって、それぞれがそれ自体の推進剤を有する複数のガ
ス発生器を直線作動装置に組込む必要はなく、組立ては
簡単になる。好適には、作動容量が異なった二つの推進
剤が設置され、三つの作動容量すなわち、それぞれ別々
の推進剤の作動容量、および両方の推進剤の同時の作動
の際の個々の作動容量の和が得られる。2つの推進剤の
作動容量の比は好適にはおよそ1対2である。
【0005】本発明による直線作動装置は、自動車搭乗
者、自動車または自動車環境のパラメータを感知する少
なくとも一つのセンサ、およびセンサに接続され、セン
サによって感知されたパラメータの関数として一つ以上
の推進剤の作動を制御するアクチベータを設置されてい
る。感知し得るパラメータはたとえば座席占有率、自動
車搭乗者の体重、身長または着座位置ならびに衝突強
さ、自動車内外の温度である。発生すべき作動容量を感
知する前記最後の二つのパラメータを含むことは下記の
理由からである。すなわち、たとえば冬期における低い
外気温度および低い室内温度において、自動車搭乗者は
重い衣服を着用し、従って、シートベルトは自動車搭乗
者の体に密着せず、自動車搭乗者は衝突の際柔軟な衣服
の厚い層のためシートベルトによって拘束されるまで大
きい距離を移動する必要がある。そのような場合、ベル
ト緊張器は使用者の体に接触するまでシートベルトを迅
速に移動させるように大きい作動容量を備える必要があ
る。
【0006】好適な一実施例において、ガス発生器はシ
リンダ内部の円筒壁に隣接する円形のリング状本体を有
し、隔壁がガス発生器推進剤の間に設けられ、隔壁はす
べて軸線方向に配置されている。各推進剤は正面端部カ
バーによって作動空間から分離され、かつ他の推進剤の
点火の際作動されないように保護されている。本発明の
別の特徴および利点は、図面に基づく下記の好適な実施
例に関する下記の説明から明らかになるであろう。
【0007】
【発明の実施の形態】図1には、(図示しない)作動ピ
ストンおよびシリンダ3を備えたユニットを有するベル
ト緊張器の火薬式直線作動装置1が記載されている。ピ
ストンロッド5はピストンからシリンダ3の正面端部7
の開口を通って外方に延長し、シートベルトを感知する
装置に連結されている。正面端部7に隣接するシリンダ
3の内部には、ピストンロッド5を囲む円形のリング状
ガス発生器9が設けられ、ガス発生器は薄い円形のリン
グ状ハウジング11を備えている。ガス発生器9の内部
には互いに空間的に分離して設置された二つの推進剤、
すなわち第1推進剤13および第2推進剤15が設けら
れている。二つの推進剤13,15の作動容量の比は、
およそ1対2である。二つの推進剤13,15はL字形
断面を有する回転対称の壁17によって互いに分離され
ている。隔壁17は両方の推進剤13,15がシリンダ
3内部の作動空間18に連通するように配置されてい
る。しかしながら、各推進剤13,15は、直線作動装
置1の不作動状態において、作動空間18から正面端部
カバー19,20によって分離されている。
【0008】シリンダ3の創成面(もしくは形成面)の
二つの各通孔21,23は、それぞれ推進剤13および
15と連通し、ガス発生器9のハウジング11は通孔2
1,23の区域において開口している。共通の点火ユニ
ット25がクランプリング26によってシリンダ3の創
成面に固定され、点火ユニット25から延びるプライマ
(若しくは雷管)27および29がそれぞれ通孔21,
23内に部分的に突出している。点火ユニット25はケ
ーブル39を介して電子アクチべータ(若しくは作動装
置)31に接続され、アクチべータ自体にはいくつかの
センサが接続され、一つだけのセンサ33が図示されて
いる。設けられるセンサは、衝突センサ、衝突の強さを
感知するセンサ、座席占有率のセンサ、自動車搭乗者の
体重を感知するセンサおよび外気の温度を感知するセン
サである。アクチベータ31およびセンサ33は、図2
から4に示す実施例には図示されていない。
【0009】図2に示された実施例においては、ガス発
生器9′が図1に示されたガス発生器9とわずかに相違
する。すなわち、ガス発生器9′内の隔壁17′は、ピ
ストンに向って円錐状に傾斜している。図1に示された
二つのカバー19,20は組合わされて共通のカバー3
4になっている。さらに、通孔21′が正面端部7に設
けられ、通孔23がシリンダ3の創成面に形成され、従
って、共通点火ユニット35が正面端部7まで延長して
いる。アクチベータ31に接続された多芯ケーブル39
は点火ユニット35の内部に延長して、高周波チョーク
37に接続され、その先でケーブル39はプライマ2
7,29に達する別々の芯に分かれている。共通の高周
波チョーク37はプライマ27,29の共通の接地導線
に接続されている。
【0010】図3に示された実施例は、図2に示された
点火ユニット35と同様の点火ユニット45がシリンダ
3の創成面に隣接する長い本体として形成され、図1の
ようにそこから離れていない点において、図1に示され
たものと相違している。両方の通孔21,23は、図1
に示された実施例と同様に、シリンダ3の創成面に設け
られている。ハウジング11は通孔21,23の区域5
7,58において閉鎖されているが、点火の際ハウジン
グ11を通って破壊するのを促進するためたとえば環状
溝によりまたは小孔によって弱体化されている。さら
に、各プライマ27,29は点火をブーストする火薬技
術材料のシェル55,56によって囲まれ、それらは図
3に示す実施例においては対応する通孔21,23から
突出している。
【0011】図4に示された直線作動装置1の実施例の
場合、各推進剤13,15に対してそれぞれの点火ユニ
ット49,51が設けられ、各点火ユニット49,51
は接続プラグとして形成されている。接続プラグは小さ
い断面積の突起53を有し、突起53はプレス嵌めによ
ってシリンダ3の創成面の対応する大きい断面積の通孔
21,23に挿入されている。
【0012】直線作動装置1の機能を図1に基づいて説
明する。自動車が衝突したとき、対応する信号が衝突セ
ンサによってアクチベータ31に伝達される。アクチベ
ータ31は座席が占有されているかいないかに従い、ま
た自動車搭乗者の体重、身長および座席位置に従って、
点火ユニット25を介して一方または両方の推進剤1
3,15の作動を開始させる。もしセンサが、直線作動
装置1は背の低い、軽量の自動車搭乗者に対して作動す
べきことを感知したとき、第1推進剤13のみがプライ
マ25によって作動され、ガスは作動空間18に流れ、
そこでカバー19は貫通される。ガス圧によって破壊さ
れない正面端部のカバー20は、点火された推進剤13
によって点火される必要のない推進剤15の作動を阻止
する。図2および3に示された実施例においては、一方
の推進剤のみが点火された場合、作動される推進剤に設
置されたカバー34の区域のみが破壊される。平均体格
の自動車搭乗者の場合、第2推進剤15のみが点火され
る。重い、背の高い自動車搭乗者の場合、直線作動装置
1の大きい作動容量が必要になり、そこで衝突の際両方
の推進剤13,15が互いに独立して、ただし同時に作
動される。
【図面の簡単な説明】
【図1】共通の点火ユニットを介して作動せしめられる
二つの推進剤がシリンダ内部に設置されたガス発生器を
有する、本発明による直線作動装置の第1実施例を示す
縦断側面図。
【図2】ガス発生器内部に二つの推進剤を充填される空
間が図1に示された第1実施例とは異なった形状を有す
る本発明による直線作動装置の第2実施例の、図1と同
様の図。
【図3】図1に示された点火ユニットから変形された点
火ユニットを備えている、本発明による直線作動装置の
第3実施例を示す、図1と同様の図。
【図4】推進剤に対して二つの別々の点火ユニットを有
する本発明による直線作動装置の第4実施例の図。
【符号の説明】
1 直線作動装置 3 シリンダ 5 ピストンロッド 7 正面端部 9 ガス発生器 11 ハウジング 13 第1推進剤 15 第2推進剤 17 (隔)壁 18 作動空間 19 正面カバー 21 正面カバー 23 通孔 25 点火ユニット 26 クランブリング 27 プライマ 29 プライマ 31 電気アクチべータ 33 センサ 34 共通カバー 35 点火ユニット 37 チョーク 39 ケーブル 45 点火ユニット 53 突起 55 シェル 56 シェル 57 区域 58 区域

Claims (11)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ピストンとシリンダのユニット、ピスト
    ンを作動せしめるガス発生器(9;9′)および前記ガ
    ス発生器(9;9′)の推進剤(13,15)を作動せ
    しめる点火ユニット(25,35;45;49,51)
    を有するベルト緊張器の火薬式直線作動装置において、
    前記ガス発生器(9;9′)がその内部において互いに
    分離されかつそれぞれ別々にまたは同時に作動し得るい
    くつかの推進剤(13,15)を有する多段ガス発生器
    として形成されていることを特徴とするベルト緊張器用
    火薬式直線作動装置。
  2. 【請求項2】 自動車搭乗者、自動車または自動車環境
    のパラメータを感知する少くとも一つのセンサ(3
    3)、およびセンサに接続され、センサにより感知され
    たパラメータの関数として一つ以上の推進剤(13,1
    5)の作動を制御するアクチベータ(31)が設けられ
    ていることを特徴とする請求項1に記載された直線作動
    装置。
  3. 【請求項3】 センサが、座席占有率、自動車搭乗者の
    体重、自動車搭乗者の身長、自動車搭乗者の着座位置、
    衝突の強さ、自動車の室内および室外の温度のうちの一
    つまたは複数のパラメータを感知するために設けられて
    いることを特徴とする請求項1または2に記載された直
    線作動装置。
  4. 【請求項4】 前記推進剤(13,15)が異なった作
    動容量を有することを特徴とする請求項1から3のいず
    れか一項に記載された直線作動装置。
  5. 【請求項5】 それぞれの推進剤(13,15)のため
    のプライマ(27,29)を有する、それら推進剤(1
    3,15)に共通の点火ユニット(25)を備えている
    ことを特徴とする請求項1から4のいずれか一項に記載
    された直線作動装置。
  6. 【請求項6】 各プライマ(27,29)が火薬材料点
    火ブーストシェル(55,56)によって囲まれている
    ことを特徴とする請求項5に記載された直線作動装置。
  7. 【請求項7】 点火ユニット(25;35:45)内に
    延びる共通のケーブル(39)と、前記点火ユニット
    (25)内に設けられた、すべてのプライマ(27,2
    9)に対する共通の高周波チョーク(37)とが設けら
    れ、前記ケーブル(39)のコアが前記高周波チョーク
    (37)の後方でそれぞれのプライマに分岐し、前記高
    周波チョーク(37)が前記プライマ(27,29)の
    共通の接地導線に配置されていることを特徴とする請求
    項5または6に記載された直線作動装置。
  8. 【請求項8】 前記少なくとも一つの点火ユニット(4
    9,51)がその取付用接続プラグを有するかまたは接
    続プラグの一部であることを特徴とする請求項1から7
    のいずれか一項に記載された直線作動装置。
  9. 【請求項9】 ガス発生器(9;9′)がシリンダ
    (3)内のシリンダ壁面に隣接する円形のリング状本体
    を有し、隔壁(17;17′)がガス発生器(9;
    9′)の内部の推進剤(13,15)の間に設けられ、
    前記隔壁がすべて(all-in-all) 軸線方向に向き決めさ
    れていることを特徴とする請求項1から8のいずれか一
    項に記載された直線作動装置。
  10. 【請求項10】 前記推進剤(13,15)が前記ガス
    発生器(9;9′)の同軸関係にある円形のリング状空
    間を充填し、各空間が前記シリンダ(3)内部の作動空
    間(18)に連通し、各推進剤(13,15)が不作動
    状態のときに作動空間(18)から正面端部カバー(1
    9,20)によって分離されかつ他の推進剤(13,1
    5)の点火によって作動されないように保護されること
    を特徴とする請求項9に記載された直線作動装置。
  11. 【請求項11】 前記ガス発生器(9)のハウジング
    (11)が、対応する推進剤(13,15)の点火の際
    ハウジング(11)の破壊を促進するため、前記プライ
    マ(27,29)に向合う円筒形壁の通孔(21,2
    3)の各区域(57,58)において弱体化されている
    ことを特徴とする請求項9または10に記載された直線
    作動装置。
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