WO2025216214A1 - エアバッグモジュール - Google Patents

エアバッグモジュール

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WO2025216214A1
WO2025216214A1 PCT/JP2025/013866 JP2025013866W WO2025216214A1 WO 2025216214 A1 WO2025216214 A1 WO 2025216214A1 JP 2025013866 W JP2025013866 W JP 2025013866W WO 2025216214 A1 WO2025216214 A1 WO 2025216214A1
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WO
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gas
space
airbag
gas generator
module case
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PCT/JP2025/013866
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English (en)
French (fr)
Inventor
利広 猪妻
陽次 藤▲崎▼
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Daicel Corp
Original Assignee
Daicel Corp
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Publication date
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60RVEHICLES, VEHICLE FITTINGS, OR VEHICLE PARTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B60R21/00Arrangements or fittings on vehicles for protecting or preventing injuries to occupants or pedestrians in case of accidents or other traffic risks
    • 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
    • B60R21/261Inflatable 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 other than bag structure to diffuse or guide inflation fluid

Definitions

  • the present invention relates to an airbag module.
  • Airbag devices airbag modules
  • Airbag devices for vehicles have been proposed to be installed on the steering wheel, on the sides of seats, near the window sides of the roof, and elsewhere.
  • Patent Document 1 proposes an airbag assembly including an airbag cushion, an inflator, and a plurality of high-velocity nozzles coupled to the inflator and configured to deliver inflation gas from the inflator to the airbag cushion.
  • the housing of the airbag assembly includes an intake port configured to allow ambient air to be drawn into the airbag cushion during inflation of the airbag cushion.
  • the gas ejected from the inflator enters the bag while drawing in surrounding air, but there was a problem in that the gas was not used efficiently when the inflator was activated.
  • the technology disclosed herein was developed in light of the above-mentioned circumstances, and its purpose is to provide a technology that uses gas released when a gas generator is activated to introduce gas that has been stored in the module prior to activation into the airbag, thereby efficiently deploying the airbag.
  • an airbag having a gas inlet; a module case having a gas supply port connected to the gas inlet of the airbag and an accommodation space for accommodating an internal gas formed therein; a gas generator attached to the module case and configured to supply gas generated when activated into the housing space of the module case; a pusher that is disposed in the accommodating space so as to be movable by the pressure of gas supplied from the gas generator upon activation of the gas generator, and that pushes out the internal gas that has been accommodated in the accommodating space before activation of the gas generator into the airbag by movement accompanying the activation of the gas generator; Equipped with.
  • the module case may have an air inlet hole for introducing outside air from outside the module case, and the air inlet hole may be fitted with a check valve to prevent gas inside the module case from leaking to the outside.
  • the pusher is a moving body disposed on the tip side in the moving direction; an expandable cylinder, which is a bellows-shaped cylinder or a nested multi-cylinder body connected to the moving body and expands so as to extend in one direction by the gas generated from the gas generator; Equipped with The expansion cylinder may extend when the gas generator is activated, thereby moving the moving body from a start position to a terminal position within the accommodation space.
  • the outside air introduction hole may be formed closer to the starting position than the terminal position in the module case.
  • the plunger may have a communication hole that connects the ventilation path in the expanding tube, to which gas is supplied from the gas generator, with the gas supply port of the module case, and the gas may be supplied to the gas supply port side of the module case via the communication hole.
  • the module case includes: a housing portion that defines the housing space and houses the plunger; a communication path that connects the accommodation space and the gas supply port and serves as a passage for gas supplied from the accommodation space; may include:
  • the module case includes: a housing portion that defines the housing space and houses the plunger; a communication path that connects the accommodation space and the gas supply port and serves as a passage for the internal gas accommodated in the accommodation space, the outside air introduced from the outside of the module case, and the gas supplied from the gas generator via an air passage in the expansion cylinder; may include:
  • the gas generator is a pyrotechnic gas generator that generates the gas by burning at least a gas generating agent
  • the moving body is The cross-sectional shape in a cross section perpendicular to the movement direction is the same as the cross-sectional shape of the accommodation space in the same cross section, the movable body is fitted into the accommodating portion so that an outer peripheral surface of the movable body slides along an inner peripheral surface of the accommodating portion during movement; the accommodation space is divided into a first space closer to the communication path than the moving body and a second space closer to the gas generator than the moving body,
  • the communication hole connecting the second space to the communication path may be closed to prevent communication between the second space and the communication path at least from the time the tip of the push rod starts to move due to activation of the gas generator until the tip reaches an intermediate position where the volume of the first space is smaller than the volume of the second space, and when the tip of the push rod passes the intermediate position, the communication hole may be opened to connect the second space to the communication path.
  • This disclosure provides a technology that utilizes the gas released when the gas generator is activated to inject gas that was contained in the module prior to activation into the airbag, thereby efficiently deploying the airbag.
  • FIG. 1 is a schematic diagram of an airbag module according to a first embodiment.
  • FIG. 2 is a right side view of the airbag module.
  • FIG. 3 is a schematic cross-sectional view showing the airbag module in an activated state.
  • FIG. 4 is a diagram showing the airbag in a deployed state.
  • FIG. 5 is a schematic diagram of an airbag module according to the second embodiment.
  • FIG. 6 is a schematic diagram of an airbag module according to the third embodiment.
  • FIG. 7 is a schematic diagram showing the airbag module according to the fourth embodiment in a state before activation.
  • FIG. 8 is a schematic diagram showing the airbag module according to the fourth embodiment in an activated state.
  • FIG. 1 is a schematic diagram of an airbag module 1 according to this embodiment.
  • the airbag module 1 is installed, for example, inside a vehicle and deploys an airbag 20 to protect an occupant during a vehicle collision.
  • the airbag module 1 may also be installed outside the vehicle (e.g., around the hood) or inside the hood to protect a pedestrian.
  • the airbag module 1 may also be installed on a bicycle, motorcycle, or recreational vehicle (such as a roller coaster or go-kart) or on the driver or passenger thereof.
  • the airbag module 1 may be installed on a pedestrian.
  • FIG. 1 illustrates an example of a passenger airbag device mounted on the dashboard of a vehicle.
  • FIG. 1 also illustrates a state before the airbag 20 is deployed, i.e., before the airbag module 1 is activated due to a collision or the like.
  • Figure 2 is a right side view of the airbag module 1
  • Figure 3 is a schematic cross-sectional view showing the state of the airbag module 1 when activated
  • Figure 4 is a diagram showing the airbag deployed.
  • the up-down direction is shown as the Y direction
  • the left-right direction as the X direction
  • the front-rear direction as the Z direction.
  • These directions are shown as examples for the convenience of explanation, and the configuration of the airbag module 1 is not limited to these.
  • the direction in which the airbag module 1 is arranged is not limited to the direction shown in the figure. The same applies to the subsequent figures.
  • the airbag module 1 is embedded in the dashboard located in front of the passenger seat.
  • the airbag module 1 includes a gas generator 10 that generates gas when activated, an airbag 20 that deploys upon receiving this gas, a module case 30, and a plunger 40.
  • the module case 30 comprises a base 31 that holds the gas generator 10, airbag 20, and plunger 40, and a cover member 32 that is attached to the passenger compartment side (occupant side) of the base 31.
  • the base 31 has a gas supply port 311 that is connected to the gas inlet 21 of the airbag 20, and an internal storage space 312 that communicates with the gas supply port 311 and stores the internal gas is formed therein.
  • the space between the gas inlet 21 and the gas supply port 311 may be covered with a rupturable blocking member or perforated plate before activation.
  • the module case 30 defines an accommodation space 312 and has an accommodation section 313 that accommodates the plunger 40, and connects the accommodation space 312 to the gas supply port 311.
  • the module case 30 also has a communication path 33 that serves as a passage for the internal gas accommodated in the accommodation space 312, the outside air introduced from outside the module case, and the gas supplied from the gas generator 10.
  • the accommodation section 313 has a cylindrical peripheral wall 315 that surrounds the accommodation space 312, and has a right side wall 316 at one end and a left side wall 317 at the other end.
  • a gas introduction hole 318 is formed in the right side wall 316.
  • Module case 30 also has an outside air inlet hole 319 on its right side wall 316 that introduces outside air from outside the module case, and check valve 314 is attached to outside air inlet hole 319 to prevent gas inside the module case from leaking to the outside.
  • Check valve 314 is, for example, a swing-type chuck valve whose valve body swings inside module case 30. In this case, when there is negative pressure inside module case 30, outside air is allowed to pass into the module case, and when there is positive pressure inside, the valve body closes to prevent gas inside the module case from leaking to the outside.
  • the gas inside the module case includes gas present inside the module case before activation, as well as outside air introduced through outside air inlet hole 319 during activation and gas supplied from gas generator 10.
  • the plunger 40 comprises a moving body 41 arranged at the tip side in the direction of movement, and an expanding tube 42 connected to the moving body 41.
  • the expanding tube 42 is a nested multi-cylinder body, and the end opposite the moving body 41 is connected to the gas inlet hole 318 in the right side wall 316.
  • the generated gas of the gas generator 10 is supplied into the expanding tube, it expands so as to extend in one direction.
  • the expanding tube 42 extends, and the plunger 40 moves the moving body 41 from the start position 41A to the end position 41B within the storage space.
  • the expanding tube 42 is a nested multi-cylinder body, but this is not limiting, and the expanding tube 42 may be a bellows-shaped tube that expands when supplied with gas from the gas generator 10.
  • the cross-sectional shape of the moving body 41 in a cross section perpendicular to the movement direction (X direction) is approximately the same as the cross-sectional shape of the storage space 312 in the same cross section.
  • the shape of the moving body 41 is such that it fits exactly inside the storage section.
  • the cross-sectional shapes of the moving body 41 and the storage space 312 do not have to be exactly the same; the moving body 41 may be smaller than the storage space 312, with a clearance fit.
  • the moving body 41 is elastic and is fitted into the storage section in a compressed state, the moving body 41 before compression may be formed larger than the storage space.
  • the movable body 41 is fitted into the accommodation section 313 so that its outer circumferential surface slides along the inner circumferential surface of the accommodation section 313 as it moves, dividing the accommodation space 312 into a first space 411 on the communication path side of the movable body 41 and a second space 412 on the gas generator side of the movable body 41.
  • the inner space of the expanding tube 42 serves as an air passage 421 for gas supplied from the gas generator 10, and a communication hole 422 is provided near the tip of the expanding tube 42 (near the moving body 41 when the expanding tube 42 is in an expanded state) to connect the air passage 421 to the connecting passage 33.
  • the cover member 32 is attached to the base 31 so as to cover the airbag 20 held by the base 31.
  • a storage space 32A is formed inside the module case 30 formed by the base 31 and the cover member 32, and the airbag 20 is stored within this storage space 32A.
  • the cover member 32 is made of synthetic resin or the like, and has a tear line at a predetermined position that is weaker than other parts.
  • Gas generator 10 is, for example, a pyrotechnic gas generator that generates gas by burning a gas generating agent.
  • the gas generator 10 of this embodiment may be one that generates at least combustion gas, and may be a hybrid gas generator that uses combustion gas and compressed air. However, it is not limited to this, and may also be a type that releases compressed air without generating combustion gas.
  • the gas generator 10 is connected to the control unit 50 and operates under the control of the control unit 50. For example, when an operating current (ignition current) is supplied from the control unit 50, the gunpowder inside the gas generator is ignited, and combustion gas is generated by the combustion of the gunpowder. This introduces combustion gas from the gas exhaust hole 11 of the gas generator 10 into the gas inlet hole 318 of the module case 30.
  • ignition current ignition current
  • the airbag 20 is housed in a folded state inside the module case.
  • gas is supplied from the gas generator 10, the airbag 20 inflates, rupturing the cover member 32 of the module case 30 and deploying to the front side of the airbag module 1.
  • the control unit 50 is connected to a sensor 60, which detects the state of the vehicle or the state of its surroundings. Based on the detection results, the control unit 50 determines whether or not to activate the airbag module 1, and if so, supplies an ignition current to the airbag module 1.
  • Sensor 60 is, for example, an impact sensor for detecting a vehicle collision.
  • sensor 60 is not limited to detecting impacts, and may also be configured to detect information about the vehicle's surroundings in order to predict a collision with the vehicle.
  • sensor 60 may include sensing means such as an acceleration sensor, gyro sensor (angular velocity sensor), positioning device, camera, radar, LIDAR (Light Detection and Ranging, Laser Imaging Detection and Ranging), or three-dimensional scanner.
  • positioning devices include satellite positioning systems such as GPS (Global Positioning System). Radar and LIDAR determine the distance to objects around the vehicle and the movement speed of those objects. Note that when airbag module 1 is mounted on an object other than a vehicle, such as a person or bicycle, sensor 60 detects the state of the object, such as a person or bicycle.
  • the control unit 50 acquires the detection results from the sensor 60, and if the detection results satisfy predetermined conditions, supplies an ignition current to the gas generator 10, activating the gas generator 10 and starting the supply of combustion gas.
  • the gas supplied from the gas generator 10 is introduced into the expanding tube through the gas inlet 318.
  • the expanding tube 42 has its individual tubes overlapping each other, and the communication holes 422 are blocked by the tubes located on the outside.
  • the expanding tube 42 expands, and the moving body 41 is moved from the start position 41A to the end position 41B.
  • the moving body 41 moves in this manner, the internal gas contained in the first space 411 on the communication passage 33 side of the start position 41A is pushed by the moving body 41 into the communication passage 33 and supplied into the airbag 20 through the gas supply port 311. Additionally, an outside air introduction hole 319 is formed closer to the starting position 41A than the terminal position 41B of the module case 30 (in this embodiment, the right side wall 316).
  • the second space 412 expands, creating a negative pressure, and outside air is introduced through the outside air introduction hole 319.
  • devices that inflate an airbag by drawing in air along with gas from a gas generator not only supply gas closer to the components of the atmosphere to the airbag, but also allow for a reduction in the amount of gas supplied from the gas generator, thereby enabling the gas generator to be made smaller and lighter.
  • the airbag module of this embodiment is even more effective in terms of thermal effects.
  • the internal gas contained within the module case is first supplied to the airbag 20 before activation, preventing damage to the airbag 20 due to the heat of the combustion gas even when a pyrotechnic gas generator 10 is used.
  • the combustion gas supplied involves outside air, lowering the temperature of the combustion gas, limiting damage to the airbag 20 due to the heat of the combustion gas, and improving reliability.
  • the communication hole 422 is closed when the moving body 41 is located at the start position 41A, and is opened after the moving body 41 moves toward the terminal position 41B, thereby connecting the second space 412 and the communication path 33.
  • communication between the second space 412 and the communication path 33 does not necessarily occur when the moving body 41 reaches the terminal position 41B.
  • the second space 412 and the communication path 33 may not be connected at least until the moving body 41 starts moving due to activation of the gas generator 10 and reaches an intermediate position where the volume of the first space 411 is smaller than the volume of the second space 412, and may be connected when the moving body 41 passes the intermediate position.
  • a cover such as sealing tape or sheet material may be provided to close the communication hole 422, and the heat and pressure of the combustion gas may cause the cover to come off at a predetermined timing, opening the communication hole 422 and connecting the air passage 421 and the communication path 33.
  • Second Embodiment 5 is a schematic diagram of an airbag module 1A according to a second embodiment.
  • This embodiment differs from the previous embodiment in that the communication holes are formed in a nozzle shape, but the other configurations are the same. Therefore, the same elements are designated by the same reference numerals, and a repeated description will be omitted.
  • an upward-facing nozzle 423 is provided near the tip of the spreading tube 42, and the tip opening 424 of the nozzle 423 is connected to the air passage 421 inside the spreading tube 42.
  • the tip opening 424 of the nozzle 423 functions as a communication hole. Note that the tip of the nozzle 423 comes into contact with the inner surface of the storage section 313 when it is closer to the starting position than the terminal position 41B, thereby closing the tip opening 424.
  • the tip opening 424 opens, connecting the air passage 421 to the communication passage 33.
  • the tip opening 424 can be blocked with a blocking member, and when the tip of the nozzle 423 is closer to the starting position than the terminal position 41B, the blocking member is prevented from tearing by the inner surface of the storage section 313.
  • the tip opening 424 of the nozzle 423 is positioned close to the communication path 33, allowing combustion gas to be efficiently supplied to the communication path 33.
  • the tip opening 424 of the nozzle 423 closes when it comes into contact with the inner surface of the storage section and opens when it reaches the opening 31A of the communication path 33, so the ventilation path 421 and communication path 33 are connected at the appropriate time, allowing outside air to be introduced efficiently.
  • Third Embodiment 6 is a schematic diagram of an airbag module 1B according to a third embodiment. This embodiment differs from the second embodiment in that the communication holes are formed on the side surfaces of the vehicle body, but the other components are the same. Therefore, the same elements are designated by the same reference numerals, and a repeated description will be omitted.
  • a communication hole 414 is provided on the upper surface of the movable body 41, and the communication hole 414 communicates with the ventilation passage 421 inside the expansion tube 42.
  • the communication hole 414 is closed by contacting the inner surface of the storage section 313 at a position closer to the starting position than the terminal position 41B.
  • the communication hole 414 opens, and the ventilation passage 421 and the communication passage 33 communicate with each other.
  • the communication hole 414 is positioned close to the communication passage 33, allowing combustion gas to be efficiently supplied to the communication passage 33.
  • the communication hole 414 is closed by contact with the inner surface of the storage section and opens when it reaches the opening 31A of the communication passage 33, so the ventilation passage 421 and the communication passage 33 are connected at the appropriate time, allowing outside air to be introduced efficiently.
  • Fig. 7 is a schematic diagram showing the airbag module 1C according to the fourth embodiment in a state before activation
  • Fig. 8 is a schematic diagram showing the airbag module 1C according to the fourth embodiment in an activated state.
  • This embodiment differs from the third embodiment in that the expanding tube 42 is omitted, but the other configurations are the same. For this reason, the same elements are designated by the same reference numerals, and repeated description will be omitted.
  • the plunger 40 does not have an extension tube 42, and instead a communication hole 414 is provided on the upper surface of the movable body 41, connecting the communication hole 414 to the second space 412. Furthermore, an outside air introduction path 39 connected to the outside air introduction hole 319 is formed within the second space 412, and a choke portion 391 is provided at the tip of the outside air introduction path 39, with an opening 392 narrowed by the choke portion 391 positioned toward the combustion gas path.
  • the opening 392 is a cylinder that separates the outside air introduction path 39 from the second space 412, extending from the right side wall 316 toward the choke portion 391, and is formed between its tip and the choke portion 391.
  • the moving body 41 moves from the start position 41A toward the terminal position 41B, as shown in FIG. 8 .
  • the communication hole 414 is closed by contacting the inner circumferential surface of the storage section 313 on the starting position side of the terminal position 41B.
  • the communication hole 414 opens, and the air passage 421 and the communication path 33 communicate with each other.

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Abstract

エアバッグモジュールが、ガス導入口を有するエアバッグと、前記エアバッグの前記ガス導入口に接続されたガス供給口を有し、内部気体を収容した収容空間が内部に形成されたモジュールケースと、前記モジュールケースに取り付けられ、作動時に発生したガスを前記モジュールケースの前記収容空間内に供給するガス発生器と、前記ガス発生器の作動により当該ガス発生器から供給されるガスの圧力によって前記収容空間内を移動可能に配置され、前記ガス発生器の作動前から前記収容空間内に収容されていた前記内部気体を前記ガス発生器の作動に伴う移動により前記エアバッグへ押し出す押子と、を備える。

Description

エアバッグモジュール
 本発明は、エアバッグモジュールに関する。
 近年、車両には、衝突時にエアバッグを展開して乗員を保護するエアバッグ装置(エアバッグモジュール)が装備されている。車両におけるエアバッグ装置は、ステアリングホイールや、シート側部、ルーフの窓側付近などに設けられるものが提案されている。
 特許文献1では、エアバッグクッションと、インフレータと、当該インフレータに結合され、インフレータからエアバッグクッションに膨張ガスを送るように構成された複数の高速ノズルとを含むエアバッグアセンブリが提案されている。当該エアバッグアセンブリのハウジングは、エアバッグクッションの膨張中に周囲の空気をエアバッグクッション内に取り込むことができるように構成された吸入口を備えている。
米国特許第10124759号明細書
 上述のエアバッグアセンブリでは、インフレ―タから噴出されるガスが、周囲の空気を引き込みながらバッグへと入るが、インフレ―タ作動時のガスが効率良く用いられていないという問題点があった。
 本開示の技術は、上述の実情を鑑みてなされたものであり、その目的は、ガス発生器の作動時のガスを利用して、モジュール内に作動前から収容されていた気体をエアバッグ内に入れ、効率良くエアバッグを展開する技術を提供することである。
 上記課題を解決するために、本開示の技術は、以下の構成を採用した。即ち、本開示のエアバッグモジュールは、
 ガス導入口を有するエアバッグと、
 前記エアバッグの前記ガス導入口に接続されたガス供給口を有し、内部気体を収容した収容空間が内部に形成されたモジュールケースと、
 前記モジュールケースに取り付けられ、作動時に発生したガスを前記モジュールケースの前記収容空間内に供給するガス発生器と、
 前記ガス発生器の作動により当該ガス発生器から供給されるガスの圧力によって前記収容空間内を移動可能に配置され、前記ガス発生器の作動前から前記収容空間内に収容されていた前記内部気体を前記ガス発生器の作動に伴う移動により前記エアバッグへ押し出す押子と、
を備える。
 前記モジュールケースは、モジュールケース外部の外気を導入する外気導入孔を有し、前記外気導入孔には前記モジュールケース内の気体が外部に流出することを防止する逆止弁が取り付けられてもよい。
 前記押子は、
  移動方向において先端側に配置される移動体と、
  前記移動体に接続された蛇腹状の筒体又は入れ子式の多筒体であって、前記ガス発生器からの発生ガスにより一方向へ伸びるように展開する展伸筒と、
 を備え、
 前記ガス発生器の作動時に前記展伸筒が伸びることで、前記移動体を前記収容空間内の開始位置から終端位置へ移動させてもよい。
 前記外気導入孔は、前記モジュールケースにおける前記終端位置よりも前記開始位置側に形成されてもよい。
 前記押子は、前記ガス発生器からガスが供給される前記展伸筒内の通気路と前記モジュールケースの前記ガス供給口とを連通させる連通孔を有し、前記連通孔を介して前記ガスを前記モジュールケースの前記ガス供給口側へ供給してもよい。
 前記モジュールケースは、
 前記収容空間を画し、前記押子を収容する収容部と、
 前記収容空間と前記ガス供給口を接続し、前記収容空間から供給される気体の通路となる連絡路と、
を含んでもよい。
 前記モジュールケースは、
 前記収容空間を画し、前記押子を収容する収容部と、
 前記収容空間と前記ガス供給口を接続し、前記収容空間内に収容されていた前記内部気体、前記モジュールケース外部から導入された前記外気、及び前記展伸筒内の通気路を介して前記ガス発生器から供給されたガスの通路となる連絡路と、
を含んでもよい。
 前記エアバッグモジュールにおいて、
 前記ガス発生器は、少なくともガス発生剤を燃焼させて前記ガスを発生させるパイロ式ガス発生器であり、
 前記移動体は、
  移動方向と直交する断面における断面形状が、同断面における前記収容空間の断面形状と同じであり、
  移動に際して、前記移動体の外周面が前記収容部の内周面に沿って摺動するように前記収容部内に嵌められ、
  前記収容空間を、前記移動体よりも前記連絡路側の第一空間と前記移動体よりも前記ガス発生器側の第二空間に分け、
 少なくとも前記押子の先端が、前記ガス発生器の作動によって移動を開始してから前記第一空間の体積が前記第二空間の体積よりも小さくなる中間位置に到達するまでは、前記第二空間と前記連絡路とを連通させる連通孔を閉じて前記第二空間と前記連絡路とを連通させず、前記押子の先端が、前記中間位置を超えた場合に前記連通孔を開いて前記第二空間と前記連絡路とを連通させてもよい。
 本開示によれば、ガス発生器の作動時のガスを利用して、モジュール内に作動前から収容されていた気体をエアバッグ内に入れ、効率良くエアバッグを展開する技術を提供することができる。
図1は、第一実施形態に係るエアバッグモジュールの概略構成図である。 図2は、エアバッグモジュールの右側面図である。 図3は、エアバッグモジュールの作動時の状態を示す概略断面図である。 図4は、エアバッグが展開した状態を示す図である。 図5は、第二実施形態に係るエアバッグモジュールの概略構成図である。 図6は、第三実施形態に係るエアバッグモジュールの概略構成図である。 図7は、第四実施形態に係るエアバッグモジュールの作動前の状態を示す概略構成図である。 図8は、第四実施形態に係るエアバッグモジュールの作動時の状態を示す概略構成図である。
 以下に、図面を参照して本開示の実施形態に係るガス発生器について説明する。なお、各実施形態における各構成及びそれらの組み合わせ等は一例であって、本発明の主旨から逸脱しない範囲内で、適宜、構成の付加、省略、置換、及びその他の変更が可能である。本発明は、実施形態によって限定されることはなく、特許請求の範囲によってのみ限定される。
 <第一実施形態>
 図1は、本実施形態に係るエアバッグモジュール1の概略構成図である。エアバッグモジュール1は、例えば車両内に設けられ、車両の衝突時にエアバッグ20を展開させて乗員を保護する。これに限らず、エアバッグモジュール1は、車両の外側(例えばボンネットの周囲)やボンネット内側に設けられ、歩行者を保護するものであってもよい。また、エアバッグモジュール1は、自転車やオートバイ、遊興用の乗物(ジェットコースターやゴーカート等)又はその運転者や乗員に対して設けられてもよい。更に、エアバッグモジュール1は、歩行者に装着されるものであってもよい。図1では、車両のダッシュボードに取り付けられた所謂助手席エアバッグ装置の例が示されている。また、図1では、エアバッグ20の展開前、即ち衝突等によってエアバッグモジュール1が作動する前の状態を示している。
 図2は、エアバッグモジュール1の右側面図、図3は、エアバッグモジュール1の作動時の状態を示す概略断面図、図4は、エアバッグが展開した状態を示す図である。図1~図4では、上下方向をY方向、左右方向をX方向、前後方向をZ方向として示す。これらの方向は、説明の便宜のため一例として示すものであり、エアバッグモジュール1の構成をこれに限定するものではない。例えばエアバッグモジュール1を配置する方向は、図示の方向に限定されない。以降の図面についても同様である。
 エアバッグモジュール1は、助手席の前方に位置するダッシュボードに埋設されている。エアバッグモジュール1は、作動時にガスを発生させるガス発生器10と、このガスの供給を受けて展開するエアバッグ20と、モジュールケース30と、押子40を備えている。
 モジュールケース30は、ガス発生器10、エアバッグ20、及び押子40を保持する基体31と、基体31の車室側(乗員側)に取り付けられるカバー部材32とを備える。基体31は、エアバッグ20のガス導入口21に接続されたガス供給口311を有し、当該ガス供給口311と連通し、内部気体を収容する収容空間312が内部に形成されている。ガス導入口21とガス供給口311との間は、作動前に破裂可能な閉塞部材や多孔板などで覆われていてもよい。
 モジュールケース30は、収容空間312を画し、押子40を収容する収容部313を有すると共に、収容空間312とガス供給口311を接続している。またモジュールケース30は、収容空間312内に収容されていた内部気体や、モジュールケース外部から導入された外気、及びガス発生器10から供給されたガスの通路となる連絡路33を有する。収容部313は、収容空間312を囲む筒状の周壁315を有すると共に、その一端に右側壁316を有し、他端に左側壁317を有する。右側壁316には、ガス導入孔318が形成されている。
 また、モジュールケース30は、右側壁316にモジュールケース外部の外気を導入する外気導入孔319を有し、外気導入孔319にはモジュールケース内の気体が外部に流出することを防止する逆止弁314が取り付けられている。逆止弁314は、例えば弁体がモジュールケース30の内側にスイングするスイング式のチャックバルブである。この場合、モジュールケース30の内側が負圧の場合に外気をモジュールケース内へ通し、内側が正圧の場合には弁体が閉じてモジュールケース内の気体が外部に流出することを防止する。なお、モジュールケース内の気体は、作動前にモジュールケース内に存在する気体の他、作動時に外気導入孔319から導入された外気や、ガス発生器10から供給されたガスである。
 押子40は、移動方向において先端側に配置される移動体41と、当該移動体41に接続された展伸筒42とを備える。展伸筒42は、入れ子式の多筒体であって、移動体41と反対側の端部が右側壁316のガス導入孔318に接続され、ガス発生器10の発生ガスが展伸筒内へ供給されることにより一方向へ伸びるように展開する。このように押子40は、ガス発生器10の作動時に展伸筒42が伸びることで、移動体41を収容空間内の開始位置41Aから終端位置41Bへ移動させる。なお、本実施形態では、展伸筒42を入れ子式の多筒体としたが、これに限らず、展伸筒42は、蛇腹状の筒体であって、ガス発生器10からガスの供給を受けて展伸する構成であってもよい。
 移動体41は、移動方向(X方向)と直交する断面における断面形状が、同断面における収容空間312の断面形状と略同じである。即ち、移動体41が収容部内に丁度嵌まる形状である。なお、移動体41の断面形状と収容空間312の断面形状は厳密に同じでなくてもよく、移動体41が収容空間312より小さく、移動体41が隙間嵌めされる構成であってもよい。また、移動体41が弾性を有し、圧縮された状態で収容部内に嵌め込まれる場合には、圧縮前の移動体41が収容空間より大きく形成されてもよい。
 移動体41は、移動に際して外周面が収容部313の内周面に沿って摺動するように収容部内に嵌められ、収容空間312を移動体41よりも連絡路側の第一空間411と移動体41よりもガス発生器側の第二空間412に分ける。
 展伸筒42は、内側空間がガス発生器10から供給されるガスの通気路421となっており、展伸筒42の先端付近(展伸筒42が展伸した状態での移動体41付近)には、通気路421と連絡路33とを連通させる連通孔422が設けられている。
 カバー部材32は、基体31に保持されたエアバッグ20を覆うように基体31に取り付けられる。換言すると、カバー部材32は、基体31に取り付けられることで、この基体31及びカバー部材32が成すモジュールケース30の内側に収容空間32Aを形成し、この収容空間32A内にエアバッグ20を収容する。カバー部材32は、合成樹脂等で形成され、所定の位置に、他の部分よりも脆弱に形成された開裂線が設けられている。
 ガス発生器10は、例えばガス発生剤を燃焼させてガスを発生させるパイロ式ガス発生器である。本実施形態のガス発生器10は、少なくとも燃焼ガスを発生させるものであれがよく、燃焼ガスと圧縮空気を用いたハイブリッド式のガス発生器であってもよい。また、これに限らず、燃焼ガスを発生させず、圧縮空気を放出する方式であってもよい。
 ガス発生器10は、制御部50と接続され、制御部50の制御により作動する。例えば、制御部50から作動電流(着火電流)が供給されると、ガス発生器内の火薬に点火され、火薬の燃焼により燃焼ガスが発生する。これによりガス発生器10のガス排出孔11からモジュールケース30のガス導入孔318内へ燃焼ガスが導入される。
 エアバッグ20は、モジュールケース内に折り畳み状態で収容されている。このエアバッグ20は、ガス発生器10からガスの供給を受けた場合に膨張し、モジュールケース30のカバー部材32を開裂させ、エアバッグモジュール1の正面側に展開する。
 制御部50は、センサ60と接続され、センサ60により車両の状態又は車両の周囲の状態を検出し、この検出結果に基づいて、制御部50がエアバッグモジュール1を作動させるか否かを判定し、作動させる場合にエアバッグモジュール1へ着火電流を供給する。
 センサ60は、例えば、車両の衝突を検出するための衝撃センサである。なお、センサ60は、衝撃を検出するものに限らず、車両への衝突を予測するために車両周囲の情報を検出するものであってもよい。例えば、センサ60は、加速度センサ、ジャイロセンサ(角速度センサ)、測位装置、カメラ、レーダ、LIDAR(Light Detection and Ranging、Laser Imaging Detection and Ranging)、三次元スキャナなどの感知手段を含むものであってもよい。測位装置としては、例えばGPS(Global Positioning System)等の衛星測位システムが挙げられる。レーダ及びLIDARは、車両の周囲に存在する物体との距離や、当該物体の移動速度を求める。なお、エアバッグモジュール1が、人や自転車等、車両以外の対象物に搭載される場合、センサ60は、人や自転車等といった対象物の状態を検出する。
 制御部50は、センサ60による検出結果を取得し、検出結果が所定条件を満たした場合、着火電流をガス発生器10へ供給し、ガス発生器10を作動させて燃焼ガスの供給を開始させる。ガス発生器10から供給されるガスは、ガス導入孔318から展伸筒内に導入される。ここで図1のように展開前の展伸筒42は、各筒が重なり合い、連通孔422が、その外側に位置する筒によって塞がれている。そして燃焼ガスの導入に伴って通気路421の内圧が高まると、展伸筒42が展伸し、移動体41が開始位置41Aから終端位置41Bへ移動させられる。このように移動体41が移動すると、開始位置41Aよりも連絡路33側の第一空間411に収容されていた内部気体が移動体41によって連絡路33へ押し出され、ガス供給口311を介してエアバッグ20内に供給される。また、モジュールケース30の終端位置41Bよりも開始位置41A側(本実施形態では右側壁316)には、外気導入孔319が形成されており、移動体41が移動すると、第二空間412が膨張して負圧となり、外気導入孔319から外気が導入される。
 そして、図3のように、押子40が展伸すると、展伸筒42の先端付近に設けられた連通孔422が開き、連通孔422から噴き出した燃焼ガスが、連絡路33へ供給される。このとき、連通孔422から噴き出した燃焼ガスが、第二空間412に導入された外気を巻き込んで連絡路33に供給される。そのため燃焼ガスと共に外気が連絡路33を通ってエアバッグ20に供給され、エアバッグ20を展開させてエアバッグモジュール1を作動させる。
 このように本実施形態では、ガス発生器10から供給されるガスだけでなく、作動前からモジュールケース内に収容されていた内部気体や外気導入孔319から導入される外気がエアバッグ20に供給され、エアバッグ20を効率良く展開させることができる。
 一般的にガス発生器からのガスとともに大気を取り込んでエアバッグを膨張させる装置では、より大気成分に近いガスがエアバッグに供給される以外にも、ガス発生器からの供給ガス量を減らすことができる分、ガス発生器の小型軽量化が実現できる。しかしそれ以上に本実施形態のエアバッグモジュールは、熱的影響の点からも有効である。即ち本実施形態のエアバッグモジュール1では、先ず作動前からモジュールケース内に収容されていた内部気体がエアバッグ20に供給されるので、パイロ式のガス発生器10を採用した場合でも燃焼ガスの熱によるエアバッグ20の損傷が防止される。更に、本実施形態のエアバッグモジュール1では、燃焼ガスが外気を巻き込んで供給されるので、燃焼ガスの温度が下がり、燃焼ガスの熱によるエアバッグ20の損傷が抑えられ、信頼性が向上する。
 また、本実施形態のエアバッグモジュール1では、移動体41が開始位置41Aに位置している状態では連通孔422が閉じられ、移動体41が終端位置41B側へ移動してから連通孔422が開かれて、第二空間412と連絡路33が連通する。これによって適切に外気が導入される。なお、第二空間412と連絡路33の連通は、移動体41が終端位置41Bに達したときに限らない。少なくとも移動体41が、ガス発生器10の作動によって移動を開始してから第一空間411の体積が第二空間412の体積よりも小さくなる中間位置に到達するまでは連通させず、移動体41が中間位置を超えた場合に連通させる構成であってもよい。また、連通孔422を塞ぐようにシールテープやシート材等のカバーを設け、燃焼ガスの熱や圧力によって、所定のタイミングで当該カバーが外れて連通孔422が開き、通気路421と連絡路33が連通する構成としてもよい。
 <第二実施形態>
 図5は、第二実施形態に係るエアバッグモジュール1Aの概略構成図である。本実施形態では、前述の実施形態と比べて連通孔をノズル状に形成した点が異なっており、その他の構成は同じである。このため、同一の要素には同符号を付すなどして再度の説明を省略する。
 図5に示すように、本実施形態では、展伸筒42の先端付近に上向きのノズル423を設け、ノズル423の先端開口424と展伸筒42内の通気路421とを連通している。本実施形態では、ノズル423の先端開口424が、連通孔として機能する。なお、ノズル423の先端は、終端位置41Bよりも開始位置側において、収容部313の内周面と接することで先端開口424が閉じられる。そして移動体41が終端位置41Bへ移動し、ノズル423が、連絡路33における収容部側の開口31Aに達すると先端開口424が開き、通気路421と連絡路33が連通する。また先端開口424を閉塞部材で閉塞しておき、ノズル423の先端が終端位置41Bよりも開始位置側にある時には、閉塞部材が収容部313の内周面によって閉塞部材の開裂を阻止される構成にすることができる。このように本実施形態では、ノズル423の先端開口424が連絡路33に近づけて配置され、効率良く燃焼ガスを連絡路33側へ供給することができる。また、本実施形態では、ノズル423の先端開口424が収容部内面との接触により閉じられ、連絡路33の開口31Aに達した場合に開かれるので、適切なタイミングで通気路421と連絡路33が連通され、効率良く外気を導入できる。
 <第三実施形態>
 図6は、第三実施形態に係るエアバッグモジュール1Bの概略構成図である。本実施形態では、前述の第二実施形態と比べて連通孔を移動体側面に形成した点が異なっており、その他の構成は同じである。このため、同一の要素には同符号を付すなどして再度の説明を省略する。
 図6に示すように、本実施形態では、移動体41の上側面に連通孔414を設け、連通孔414と展伸筒42内の通気路421とを連通させている。なお、連通孔414は、終端位置41Bよりも開始位置側において、収容部313の内周面と接することで閉じられる。そして移動体41が終端位置41Bへ移動し、連通孔414が、連絡路33における収容部側の開口31Aに達すると連通孔414が開かれ、通気路421と連絡路33が連通する。このように本実施形態では、連通孔414が連絡路33に近づけて配置され、効率良く燃焼ガスを連絡路33側へ供給することができる。また、本実施形態では、連通孔414が、収容部内面との接触により閉じられ、連絡路33の開口31Aに達した場合に開かれるので、適切なタイミングで通気路421と連絡路33が連通され、効率良く外気を導入できる。
 <第四実施形態>
 図7は、第四実施形態に係るエアバッグモジュール1Cの作動前の状態を示す概略構成図、図8は、第四実施形態に係るエアバッグモジュール1Cの作動時の状態を示す概略構成図である。本実施形態では、前述の第三実施形態と比べて展伸筒42を省略した構成が異なっており、その他の構成は同じである。このため、同一の要素には同符号を付すなどして再度の説明を省略する。
 図7に示すように、本実施形態では、押子40が展伸筒42を備えず、移動体41の上側面に連通孔414を設けて、連通孔414と第二空間412とを連通している。また、第二空間412内に外気導入孔319と接続した外気導入路39を形成し、外気導入路39の先端側にチョーク部391を設けて、チョーク部391によって狭めた開口392を燃焼ガスの経路側に向けて配置している。開口392は、外気導入路39と第二空間412を分ける円筒体を、右側壁316からチョーク部391に向かって延在させ、その先端とチョーク部391との間に形成している。
 ガス導入孔318を介してガス発生器10から燃焼ガスが供給され、第二空間412の圧力が高まると、図8に示すように、移動体41が開始位置41Aから終端位置41B側へ移動される。なお、連通孔414は、終端位置41Bよりも開始位置側においては、収容部313の内周面と接することで閉じられる。そして移動体41が終端位置41Bへ移動し、連絡路33における収容部側の開口31Aに達すると、連通孔414が開かれ、通気路421と連絡路33が連通する。また、ガス発生器10から燃焼ガスが供給されると、チョーク部391の開口392から外気が吸い込まれ、第二空間412内に外気が導入される。これにより、燃焼ガスと共に外気が連絡路33を通ってエアバッグ20に供給され、展伸筒42を備えない簡易な構成でありながら、効率良くエアバッグ20を展開させることができる。
 <その他>
 以上、本開示の好適な実施形態について説明したが、本明細書に開示された各々の態様は、本明細書に開示された他のいかなる特徴とも組み合わせることができる。
1,1A,1B,1C:エアバッグモジュール
10  :ガス発生器
11  :ガス排出孔
20  :エアバッグ
21  :ガス導入口
30  :モジュールケース
31  :基体
31A :開口
32  :カバー部材
32A :収容空間
33  :連絡路
39  :外気導入路
40  :押子
41  :移動体
41A :開始位置
41B :終端位置
42  :展伸筒
50  :制御部
60  :センサ
311 :ガス供給口
312 :収容空間
313 :収容部
314 :逆止弁
315 :周壁
316 :右側壁
317 :左側壁
318 :ガス導入孔
319 :外気導入孔
391 :チョーク部
392 :開口
411 :第一空間
412 :第二空間
414 :連通孔
421 :通気路
422 :連通孔
423 :ノズル
424 :先端開口

Claims (8)

  1.  ガス導入口を有するエアバッグと、
     前記エアバッグの前記ガス導入口に接続されたガス供給口を有し、内部気体を収容した収容空間が内部に形成されたモジュールケースと、
     前記モジュールケースに取り付けられ、作動時に発生したガスを前記モジュールケースの前記収容空間内に供給するガス発生器と、
     前記ガス発生器の作動により当該ガス発生器から供給されるガスの圧力によって前記収容空間内を移動可能に配置され、前記ガス発生器の作動前から前記収容空間内に収容されていた前記内部気体を前記ガス発生器の作動に伴う移動により前記エアバッグへ押し出す押子と、
    を備えるエアバッグモジュール。
  2.  前記モジュールケースは、モジュールケース外部の外気を導入する外気導入孔を有し、前記外気導入孔には前記モジュールケース内の気体が外部に流出することを防止する逆止弁が取り付けられている、請求項1に記載のエアバッグモジュール。
  3.  前記押子は、
      移動方向において先端側に配置される移動体と、
      前記移動体に接続された蛇腹状の筒体又は入れ子式の多筒体であって、前記ガス発生器からの発生ガスにより一方向へ伸びるように展開する展伸筒と、
     を備え、
     前記ガス発生器の作動時に前記展伸筒が伸びることで、前記移動体を前記収容空間内の開始位置から終端位置へ移動させる、請求項1又は2に記載のエアバッグモジュール。
  4.  前記外気導入孔は、前記モジュールケースにおける前記終端位置よりも前記開始位置側に形成されている、請求項2を引用する請求項3に記載のエアバッグモジュール。
  5.  前記押子は、前記ガス発生器からガスが供給される前記展伸筒内の通気路と前記モジュールケースの前記ガス供給口とを連通させる連通孔を有し、前記連通孔を介して前記ガスを前記モジュールケースの前記ガス供給口側へ供給する、請求項3に記載のエアバッグモジュール。
  6.  前記モジュールケースは、
     前記収容空間を画し、前記押子を収容する収容部と、
     前記収容空間と前記ガス供給口を接続し、前記収容空間から供給される気体の通路となる連絡路と、
    を含む、請求項3に記載のエアバッグモジュール。
  7.  前記モジュールケースは、
     前記収容空間を画し、前記押子を収容する収容部と、
     前記収容空間と前記ガス供給口を接続し、前記収容空間内に収容されていた前記内部気体、前記モジュールケース外部から導入された前記外気、及び前記展伸筒内の通気路を介して前記ガス発生器から供給されたガスの通路となる連絡路と、
    を含む、請求項2を引用する請求項3に記載のエアバッグモジュール。
  8.  前記ガス発生器は、少なくともガス発生剤を燃焼させて前記ガスを発生させるパイロ式ガス発生器であり、
     前記移動体は、
    移動方向と直交する断面における断面形状が、同断面における前記収容空間の断面形状と同じであり、
    移動に際して、前記移動体の外周面が前記収容部の内周面に沿って摺動するように前記収容部内に嵌められ、
    前記収容空間を、前記移動体よりも前記連絡路側の第一空間と前記移動体よりも前記ガス発生器側の第二空間に分け、
     少なくとも前記押子の先端が、前記ガス発生器の作動によって移動を開始してから前記第一空間の体積が前記第二空間の体積よりも小さくなる中間位置に到達するまでは、前記第二空間と前記連絡路とを連通させる連通孔を閉じて前記第二空間と前記連絡路とを連通させず、前記押子の先端が、前記中間位置を超えた場合に前記連通孔を開いて前記第二空間と前記連絡路とを連通させる、請求項7に記載のエアバッグモジュール。
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