JPS6349659B2 - - Google Patents

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JPS6349659B2
JPS6349659B2 JP57003539A JP353982A JPS6349659B2 JP S6349659 B2 JPS6349659 B2 JP S6349659B2 JP 57003539 A JP57003539 A JP 57003539A JP 353982 A JP353982 A JP 353982A JP S6349659 B2 JPS6349659 B2 JP S6349659B2
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cushion
gas
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cone
diffuser
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JP57003539A
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Daburyuu Gootsu Jooji
Jei Santei Aan
Aaru Raronde Geirii
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TEI AARU DABURYUU BEHIKURU SEIFUTEI SHISUTEMUSU Inc
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TEI AARU DABURYUU BEHIKURU SEIFUTEI SHISUTEMUSU Inc
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Publication date
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    • B60—VEHICLES IN GENERAL
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    • B60R21/02—Occupant safety arrangements or fittings, e.g. crash pads
    • B60R21/16—Inflatable occupant restraints or confinements designed to inflate upon impact or impending impact, e.g. air bags
    • B60R21/26—Inflatable 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
    • B60R21/276—Inflatable 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 with means to vent the inflation fluid source, e.g. in case of overpressure
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    • B60R2021/2765—Inflatable 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 with means to vent the inflation fluid source, e.g. in case of overpressure comprising means to control the venting

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  • Fluid Mechanics (AREA)
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  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Air Bags (AREA)
  • Feeding, Discharge, Calcimining, Fusing, And Gas-Generation Devices (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は自動車の乗客の安全装置に関する。
自動車の乗客の傷害からの保護のための受動的
な拘束手段の１つの形式は、衝突の際固形状の化
学薬剤の制御された燃焼によつて生じる不活性の
気体により充填される膨張可能な包装即ちクツシ
ヨンである。
比較的コンパクトなガス発生装置が事故の場合
に運転者と対面する拘束具として使用されている
が、包装の膨張に先立つて発生したガスを分散さ
せる装置を用いる比較的大型の円筒状の発生装置
が乗客側に使用される。
この発生装置は、一般に、円筒状のカニスタ内
に装填されて伝爆薬装填物を囲繞する例えば押圧
されたペレツト形態の化学的なガス発生主剤即ち
推進薬を含む。点火器は衝突センサからの信号に
応答して、伝爆薬内部の点火コードをして伝爆薬
の着火を生じさせ、伝爆薬は更に前記推進薬を点
火する。推進薬によつて生じたガスは過され、
冷却されて囲繞するガス拡散装置内のポートを経
て一般に目の細かなナイロン袋である拘束クツシ
ヨン内に流入する。
衝突の検知と前記クツシヨンの完全な展開との
間の非常に短い時間間隔における種々の段階のガ
スの体積、圧力および温度は、点火速度、燃焼速
度およびガスの発生速度と共に、当技術において
周知の手段によつて特定仕様化可能である。
一般に、周囲温度が上昇すると、固形の推進薬
の燃焼速度は増加する傾向がある。この燃焼速度
における増加の効果は、ガスが遥かに大きな膨張
速度で生成されることである。その結果、比較的
高い周囲温度においては、本装置は比較的高い圧
力で作動し、クツシヨンの展開速度は増加するの
である。
更に、推進薬およびフイルタが加熱状態になる
と、装入されたガスの温度従つて体積が増大す
る。従つて、周囲温度の高低の如何に拘わらずガ
スの特別仕様の発生器の作動ができる限り均等に
進行すること、即ちその結果生じる高温度および
低温度の条件の間の拡がりが最小となることが望
ましい。
例えばBarnettの米国特許第4191392号から、
ガス発生器の一端部におけるガス圧力の形成を防
止するためガス発生器の前記の一端部において通
気を提供することは公知であるが、このような通
気は依然として拡散器内のポートではなく発生器
の端部における通気部を介してクツシヨンに進入
するように圧力を単に再指向させるだけである。
しかし、このような通気は、火災が発生する特
定の瞬間に生じ得る周囲温度およびガスの流速の
変動する条件については考慮していない。
本発明は、周囲温度が上昇する時、外部で、即
ちクツシヨンの外側で増加するガスの体積の一部
を指向させる温度補償装置を有するガス発生器を
提供することにより前記の問題を解決するもので
ある。発生器には、その可撓性が温度と共に変化
しかつ温度の上昇と共に圧力に応答して徐々に開
口するカツプ即ちコーンが然るべく載置されてい
る。このように、高温時と低温時の作動における
性能差が最小限度に抑制されるのである。
第１図は本発明の使用環境を全体的に示してお
り、ガス発生装置１０は、車両１２の前部区画内
で関連するクツシヨン１４を膨張させた使用状態
において断面で示される。
第２図に示される如く、前記発生装置１０は、
共に長さがその直径よりも略々数倍である拡散装
置１８内に配置された略々円筒状の膨張器１６を
有する。
膨張器１６の中心部を軸方向に延在するのは、
電線２２を介して付勢すると同時に点火薬即ち導
火薬２４により着火が可能な着火コード２０であ
る。前記点火器は板２１によりコード２０から分
離されている。点火コード２０の周囲には、穿孔
された伝爆薬・ケーシング即ちチユーブ３０内に
収納された燃焼の早い化学薬剤のペレツト２８か
らなる伝爆薬２６がある。伝爆薬・チユーブの端
部キヤツプ３１およびグロメツト３３がコード２
０の端部に配置する。
推進主剤は、伝爆薬・チユーブ３０の周囲にお
いて管状の推進薬カニスタ３６内に充填されたペ
レツトからなる。一般に、このような推進薬のペ
レツトは、例えばアジ化ナトリウムおよび金属酸
化物からなるガス発生組成の粒剤から圧縮して作
られる。推進薬カニスタ３６と、４８に示す如く
穿孔された外側の膨張器ハウジング３８の間に
は、着火の間生成される燃焼生成物から不要の材
料を過するための環状フイルタ４０が配置され
ている。このようなフイルタは公知であり、穿孔
した金属板、網目、ガラス繊維、スチール・ウー
ル等の合成材からなるものでよい。
一般に軽金属の膨張ハウジング３８の端部は、
４６の如く半径方向内方に湾曲され、点火ハウジ
ング５２を収受して膨張器１６の各部を同時に封
止する膨張器ハウジング・キヤツプ５０と封止作
用的に係合する。
膨張器ハウジング３８の周囲には、その長手方
向に円筒状に離間されて前記クツシヨン１４の内
部への接近性を与える開口５４を有する円筒状の
金属製の拡散器１８があり、その端部６０の付近
の拡散器の外壁面に対して図示しない装置により
封止されている。
拡散器１８の一端部６０において、その縁部６
２は通気コーン即ちキヤツプ６４により係合され
る。コーン６４は、膨張器ハウジング・キヤツプ
５０の一部の周囲で嵌合するよう６８において穿
孔されかつ膨張器ハウジング・キヤツプ５０ｘと
点火器ハウジング５２間に保持された半径方向の
円板即ちウエブ部６６を含む。コーン６４は、温
度と共にその柔軟性が増加する材料から作られて
いる。
円板６６は環状リム部７４のその外側の半径方
向縁部で終る。拡散器シリンダと対面する前記リ
ムの部分は拡散器縁部６２を封止作用的に収容す
るため７６等において軸心方向および半径方向に
切欠きが設けられる。この切欠き７６の半径方向
内方には、拡散器１８の半径方向内方面と膨張器
ハウジング３８の半径方向外面間で摺動可能に嵌
合する環状リツプ７８がある。
ガス発生装置の反対側端部には、拡散器１０の
端部６１は、これもまたクツシヨン１４の壁面を
補捉して封止する膨張器ハウジング３８上のスタ
ツド１０２とナツト１０４により支持ハウジング
１００の一部に対して引張される。ガス発生装置
１０の主要部はこのようにクツシヨン１４の内部
に配置され、通気コーン６４は前記クツシヨンの
外側に延在している。
別の図示しないスタツド／ナツトの組合わせが
がガス発生装置の係止作用を補佐する。
衝突センサは、ワイヤ２２、点火器２４および
点火コード２０により伝爆薬の充填物２８を点火
し、この充填物が更に推進主剤３２を着火する。
この着火およびその後の燃焼により生じたガスは
不要物質が除去されるフイルタ４０から外側に流
出する。フイルタ４０からの浄化されたガスは開
口４８を経て膨張器ハウジング３８から出て、膨
張器ハウジング３８と拡散器１８間の室４９内に
流入する。
室４９内のガスは、通気コーンのリツプ７８お
よびコーン・ウエブ６６に対して軸心方向にも作
用する拡散器の開口５４を経て流出しようとす
る。
本装置が比較的高い温度範囲内で作用し、これ
に伴なう推進薬の燃焼速度が早くガスの生成容量
が大きい場合、このような比較的高い温度はコー
ン・ウエブ６６の柔軟傾向を促進し、また室４９
内の増加した圧力がリム７４のノツチ７６をその
正常の封止された位置から拡散器縁部６２に対し
て軸心方向に移動させることになる。
拡散器１８内の圧力が通気コーン・リツプ７８
とその露呈した環状区域とに作用する力間の比よ
りも大きな状態を維持する限り、通気コーン６４
は第３図における如く開口状態を維持することに
なる。一旦圧力がこの比と等しいかまたは小さく
なると、コーンが第４図に示すように閉鎖するこ
とになる。
このように、ガスの増加した体積の一部がガス
発生装置からクツシヨン１４の外側に排出させら
れ、その間ガス容量の残りが開口５４から出てク
ツシヨンを充填する。
コーン６４の材料およびその物理的寸法は、低
い温度よりも更に高い温度においてその座部から
更に容易に変位させられる通気装置を提供するよ
うに選定される。従つて、比較的低い温度におい
ては、前記コーンは縁部６２に対して所定位置に
封止状態に維持されるが、圧力安全弁の性格にお
いて、温度が益々高くなるに伴ない増大するガス
量を通気するように開口するのである。
第５図は、実線のカーブで示される本発明の通
気コーンの膨張器の性能を、点線のカーブで示さ
れた通気を施さない膨張器の性能と比較する実際
のテストの軌跡を示すグラフである。本装置は、
クツシヨンをシミユレートする292000cm2
（10.3ft3）のテスト・タンク内に更に配置され、
充分に100msを越える着火の瞬間からのキロパス
カル（kPa）単位のガス圧力を追跡する計器を備
えている。通気をしない装置全体はテスト・タン
ク内に配置されたが、通気を行なつた装置は拡散
器の端部６０をテスト・タンク外に出して配置さ
れた。140kPaの圧力は、クツシヨンの完全な展
開に相当するものと考えられるタンク圧力を表わ
すことに注意されたい。
本発明の優秀性を示すため、点火されるべき各
装置は最初にある特定の温度において最小４時間
にわたり安定化させられ、カーブＡにおいて比較
されたこれらの装置は−28.9℃（−20〓）の温度
まで冷却され、カーブＢの装置は21.1℃（70〓）
の室温にさせ、カーブＣの装置は82℃（180〓）
にまで加熱された。
本発明の装置のこれら３つのカーブは、非常に
狭い帯域内で追跡することが判ろう。通気を行な
つた低温の装置の場合は、140kPaのタンク圧力
に達するまでの着火からの時間は通気を施した高
温の装置に対する時間と比較して僅かに12msし
か変化せず、一方通気を行なわなかつた装置は
26msの変化量を示した。
本発明のガス発生装置の場合には、作動圧力に
は高温の装置においては約42ms以内で達し、低
温の装置においては約54msに達した。従来技術
の制御装置においては、温度が高い場合には前記
の140kPaのレベルには約27msで達するが、低温
の場合には53msまではこのレベルに達しない。
通気を行なわない装置の場合、第５図のカーブ
からは、約40msの時点において生じる熱冷間の
最大出力圧力差約100kPaであり、この値は室温
における246kPaなる最大タンク圧力の約40％を
示す。本発明の通気された装置の場合は、室温に
おける最大タンク圧力に対する高温と低温間の最
大差値の比が、前述の百分率値の半分より小さく
なることが判る。理想的な装置は高温と低温にお
ける運転間の圧力差は生じないため、本発明の装
置の比較的低い百分率値は改善を呈示するもので
ある。
テストを行なつた典型的な装置は、長さが約55
cm、直径が約８cmの装置であつた。
点火装置は、米国カルフオルニア州フエアフイ
ールドのExplosives Technology社製造の製品番
号ITLXの如き点火コード２０からなり、このコ
ードは、例えば、Imperial Chemicals
Industries社製造の如き塩素酸チタン・カリウム
の点火薬即ち導火薬２４によつて着火される。伝
爆薬混合物は、ペレツト２８状に形成され、穿孔
された外包部３０内に封じ込められたアジ化ナト
リウムおよび過塩素酸カリウムからなる。これも
またペレツト形状の推進薬３２はアジ化ナトリウ
ムおよび酸化鉄からなる。
通気コーン６４はナイロンから作られ、そのウ
エブは約６mmの厚さを有し、環状リム部７４は約
７mmの厚さを有する。拡散器１８の軸方向端部６
２と対面するコーンの封止作用部は約15cm2の全て
の拡散器の通気孔の全面積と比較して約10cm2の面
積を有する。このようにガスがコーンをその座部
から運動させる点までその圧力が上昇する時、通
気孔面積は約67％だけ増加することになる。
通気コーンは例えばポリエステルの如き他の材
料から作ることも可能であり、コーンの材料、形
状、または寸法を変更することにより、また点火
薬および推進薬の化学反応における変更、および
フイルタ、カニスタ、ハウジングおよび拡散器の
構成を変更することによつても異なる通気性が得
られることが理解されよう。
【図面の簡単な説明】
第１図は関連する膨張状態のクツシヨンを所定
位置に配したガス発生装置を示した自動車の前席
部を示す側面図、第２図は点火の直前のガス発生
装置の一部を示す断面図、第３図はガス発生装置
の点火の瞬間の本発明の端部コーンによる通気作
用を示す第２図と類似の図、第４図は本発明の通
気コーンの復帰過程を示す第２図と類似の図、お
よび第５図は本発明の通気を施した装置を通気さ
れない制御装置と比較するグラフである。 １０…ガス発生装置、１２…車両、１４…クツ
シヨン、１６…膨張器、１８…拡散器、２０…点
火コード、２２…電源、２４…点火薬（導火薬）、
２６…推進薬、２８…ペレツト、３０，３２…穿
孔伝爆薬ケーシング、３１…キヤツプ、３３…グ
ロメツト、３６…推進薬カニスタ、３８…膨張器
ハウジング、４０…フイルタ、４８，５４，６８
…開口、５０…ハウジング・キヤツプ、５２…点
火薬ハウジング、６４…通気コーン、６６…ウエ
ブ部、７４…環状リム部、７８…環状リツプ、１
００…支持ハウジング。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １ ａ 膨張可能なクツシヨン、 ｂ 該クツシヨンと作用的に結合された流体発生
    手段、 ｃ 前記発生手段を点火して膨張流体を生成する
    手段、 ｄ 前記クツシヨン中へ膨張流体の流れを指向さ
    せる前記発生手段の排出ポート、 および ｅ 作動温度の増加に応答して、そこから直接前
    記クツシヨンの外へ流体を排出する、前記発生
    手段と同芯状の排出手段、ここでこの排出手段
    は軸方向へ延びたリムで終わる可撓性を有する
    ウエブを持つているコーンからなつており、そ
    して該リムは前記発生手段の端部内へ嵌合され
    ておりそして前記作動温度の増加に応答して、
    前記発生手段の端部を閉じている位置から解放
    する位置へ実質的に軸方向に動きうる、 を備えていることを特徴とする受動的な人間拘束
    装置。
JP57003539A 1981-02-26 1982-01-14 Elastic corn having temperature compensation action Granted JPS57144152A (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US06/238,318 US4394033A (en) 1981-02-26 1981-02-26 Temperature compensating elastic cone

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS57144152A JPS57144152A (en) 1982-09-06
JPS6349659B2 true JPS6349659B2 (ja) 1988-10-05

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ID=22897383

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JP57003539A Granted JPS57144152A (en) 1981-02-26 1982-01-14 Elastic corn having temperature compensation action

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JP (1) JPS57144152A (ja)
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DE (1) DE3147780A1 (ja)

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