JP4579468B2 - キャップ付きインフレータ - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動車等のカーテン用インフレータ、サイドエアバッグ用インフレータ等として好適なキャップ付きインフレータ、前記キャップ付きインフレータを用いたエアバッグ装置、前記キャップ付きインフレータを用いたエアバッグ装置の組み立て法に関する。
【0002】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】
自動車両の膨張式安全システム用のインフレータには、運転席、助手席等の車両内の座席位置等に応じて最適な乗員保護ができるよう、運転席のエアバッグ用インフレータ、助手席のエアバッグ用インフレータ、サイドエアバッグ用インフレータ、カーテン用インフレータ、ニーボルスター用インフレータ、インフレータブルシートベルト用インフレータ、チューブラーシステム用インフレータ、プリテンショナー用インフレータ等の各種インフレータが知られている。これらのインフレータの中でカーテン用インフレータは、車両が横方向からの衝撃を受けたときに、瞬時に車両の窓側に厚さが数cm程度のカーテン状のエアバックを膨張展開させるものである。
【0003】
関連する先行技術としては、次のものが知られている。例えば、USP5,527,066号明細書には、ヘリウムと水素を併用し、フレキシブル容器を膨張させる装置が開示されており、同5,782,486号明細書には、加圧された不活性ガスを用いたエアバッグ用のガス流装置が開示されており、同3,680,886号明細書には、窒素又はヘリウムでエアバッグを膨張させるエアバッグ装置が開示されており、同5,803,493号明細書には、加圧ガスとガス発生剤を併用したエアバッグ用サイドインフレータハウジングが開示されており、登録実用新案公報第3031246号には、加圧ガスとしてアルゴンや窒素を用いた加圧ガスインフレータが開示されている。
【0004】
各種インフレータには、車両自体の軽量化の要請から小型軽量化が求められており、作業性の向上、製造工程の簡略化、作動時における安全性の向上も合わせて求められているが、上記した従来技術では、これらの全てを十分に満足できるものはない。
【0005】
例えば、カーテン用インフレータを用いてエアバッグ装置を組み立てる際、インフレータとエアバッグとを接続する必要があるが、従来技術では下記の問題点があるため、改善の余地がある。次に、この問題点を図3により説明する。図3は、インフレータ10とエアバッグ50とを接続する方法を説明するための断面図である。
【0006】
インフレータ10は、インフレータハウジング12とディフュザー部20とが接続されたものであり、内部空間16には不活性ガスからなる加圧媒質が高圧充填されている。ディフュザー部20には、破裂板19を破壊するための点火器26、点火器26に連結されたコネクタ30、コネクタ30に接続され、外部電源に接続するためのリードワイヤ32が備えられている。
【0007】
インフレータ10とエアバッグ50との接続は、エアバッグ50の開口部52においてディフュザー部20を包み込んで行き、ガス排出口22までを包み込んだ後、バンド状の締め付け具で締め付けて固定する方法が適用される。このとき、図3に示すように、リードワイヤ32は固定されておらず、ぶらぶらした状態であるため、そのままではリードワイヤ32がエアバッグ50内に引き込まれ、エアバッグ50の取付作業に支障を来すことにもなる。そこで、通常は作業者がリードワイヤ32を手で押さえた状態で作業をすることになるが、そのとき、リードワイヤ32がガス排出口22と重ならないように注意を払う必要もある。このため、作業が繁雑となり、作業者に対する負担も大きくなる。また、インフレータ10とエアバッグ50との接続部分にリードワイヤ32が存在することになるため、接続部分は平面にはならず、年月の経過と共に気密性が損なわれる恐れもある。
【0008】
本発明は、小型軽量化を達成でき、作業性を向上し、製造工程を簡略化できるキャップ付きインフレータ、それを用いたエアバッグ装置、エアバッグ装置の組み立て法を提供することを課題とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記課題の解決手段として、一端側は閉塞され、他端側は開口部を有している、内部に加圧媒質が充填された筒状インフレータハウジングと、インフレータハウジングの開口部側に固着され、作動時に開口部から流出する加圧媒質を外部に放出するための第1ガス排出口を備えたディフュザー部とを有し、インフレータハウジングの開口部とディフュザー部との間の加圧媒質の流出経路が破裂板で閉塞され、更にディフューザー部には前記破裂板の破壊手段が備えられているインフレータであり、ディフュザー部の外表面の一部又は実質的に全部がキャップにより覆われているキャップ付きインフレータ(以下「インフレータ」という)を提供する。
【0010】
この発明で「実質的に全部」とは、インフレータとしての機能を維持するため、第1ガス排出口から噴出される加圧媒質の噴出経路を確保した上で、残りの全部との意味である。
【0011】
このようにしてディフュザー部の外表面をキャップで覆うことにより、ディフュザー部を構成する各部品が脱落しないように保持できる。なお、前記作用をなすための要件として、キャップの内部形状は、ディフュザー部の外部形状と一致又は近似するものであることが望ましい。
【0012】
上記発明のインフレータにおいて、キャップが弾性部材からなるもので、ディフュザー部の外表面の一部又は実質的に全部がキャップにより外側から押圧された状態で覆われているものにすることができる。
【0013】
このようにキャップを弾性部材にすることにより、キャップのディフュザー部への取付も容易となり、弾性に伴う外側からの押圧力により、ディフュザー部を構成する部品が脱落しないように保持することが容易となる。
【0014】
上記発明のインフレータにおいて、キャップが第2ガス排出口となる開口部を有し、第2ガス排出口とディフュザー部の第1ガス排出口とが連通されており、第1ガス排出口から噴出したガスが第2ガス排出口から噴出されるものにすることができる。このような場合、第1ガス排出口の中心軸と第2ガス排出口の中心軸が一致していることが望ましい。
【0015】
キャップに第1ガス排出口と連通する第2ガス排出口となる開口部を設けることにより、ディフュザー部の第1ガス排出口からの加圧媒質の噴出が円滑になされる。
【0016】
上記発明のインフレータにおいて、一つの第1ガス排出口から噴出したガスが一つの第2ガス排出口から噴出されるとき、前記第1ガス排出口の径が前記第2ガス排出口の径よりも小さいものにすることができる。
【0017】
更に上記発明のインフレータにおいて、第1ガス排出口の総開口面積が第2ガス排出口の総開口面積よりも小さいものにすることができる。
【0018】
このように第1ガス排出口と第2ガス排出口の径及び/又は総開口面積を規定することにより、第1ガス排出口により、加圧媒質の噴出圧力を制御することができる。
【0019】
更に上記発明のインフレータにおいて、第1ガス排出口が複数設けられており、複数の第1ガス排出口の内の少なくとも2つが、互いに幅方向に対称となる位置乃至はそれに近似する位置に配置されているものにすることができる。
【0020】
この発明では、ディフュザー部の幅方向への断面が円形であり、第1ガス排出口を2つ又は3つ以上設けるとするとき、少なくとも2つの第1ガス排出口の位置が幅方向(半径方向)に対称乃至は対称に近くなるように配置するものである。インフレータの運搬・保管時において火災等が発生し、インフレータが誤作動するという不測の事態が生じたとき、第1ガス排出口が1つのみであると、そこから噴出した加圧媒質により、インフレータがロケットのように勢いよく飛び出して非常に危険である。しかし、上記のとおり、少なくとも2つの第1ガス排出口の配置を調整すると、前記のような異常事態の発生が防止される。
【0021】
上記発明のインフレータにおいて、ディフュザー部の外表面が凹凸部を有しており、キャップの内周面の前記凹凸部に対向する部分に、前記凹凸部に対応する凹凸部を有しているものにすることができる。
【0022】
このようにディフュザー部の外表面の凹凸部と、キャップ内表面の凹凸部とを関連づけることにより、キャップが脱落し難くなる。
【0023】
上記発明のインフレータにおいて、ディフュザー部に備えられた破壊手段が、インフレータハウジングの中心軸と平行又は同軸上に取り付けられているものにすることができる。
【0024】
更に上記発明のインフレータにおいて、ディフュザー部に備えられた破壊手段が、点火器と、点火器に接続されたコネクタとを有しており、コネクタがキャップ内表面により押圧固定されているものにすることができる。
【0025】
このようにキャップを用いることにより、外部から加えられる振動等によって点火器とコネクタとの接続不良やコネクタの脱落等が生じることがなく、作動不能となることが防止される
上記発明のインフレータにおいて、ディフュザー部に備えられた破壊手段が、点火器と、点火器に接続されたコネクタと、コネクタに接続されたリードワイヤを有しており、キャップ内表面とディフュザー部外表面で押圧支持されることにより、リードワイヤの延伸方向が規制されているものにすることができる。
【0026】
図3に示すように、コネクタに接続したリードワイヤが固定されず、ぶらぶらした状態であると、インフレータとエアバッグとの接続の際に邪魔になってしまう。更に、リードワイヤがディフュザー部のガス排出口と重ならないようにすることにも気を遣うことになり、これらが作業者に対する負担の増加にもなっている。
【0027】
このため、上記したとおり、キャップとディフュザー部とでリードワイヤを挟み付けるように保持することで、リードワイヤの延伸方向を所望方向に規制することができる。そして、作業の実状を考慮して、リードワイヤの延伸方向が、インフレータハウジング側方向であること、延伸されたリードワイヤが、ディフュザー部の第1ガス排出口及びキャップの第2ガス排出口と重ならないように規制することができる。よって、インフレータとエアバッグとの接続時においてリードワイヤに対しては格別注意を払う必要がなくなるため、作業性が大幅に向上される。また、キャップとエアバッグとを平面で接続することができるので、年月の経過と共に気密性が低下することがない。
【0028】
上記発明のインフレータにおいて、キャップは、ゴム、樹脂等の弾性を有する材料からなるものが望ましいが、アルミニウム等の金属からなるものであってもよい。
【0029】
また本発明は、上記課題の他の解決手段として、衝撃センサ及びコントロールユニットからなる作動信号出力手段と、ケース内に上記のインフレータとエアバックが収容されたモジュールケースとを備えたエアバック装置を提供する。
【0030】
また本発明は、上記課題の別の解決手段として、衝撃センサ及びコントロールユニットからなる作動信号出力手段と、ケース内に上記のインフレータとエアバックが収容されたモジュールケースとを備えたエアバック装置の組み立て法であり、前記インフレータとエアバッグとを接続するに際し、前記インフレータのディフュザー部の外表面の一部又は実質的に全部を覆ったキャップの周囲にエアバッグの開口部を被せ、紐状締付手段で締め付けてエアバッグを固定するエアバッグ装置の組み立て法を提供する。
【0031】
上記の発明の組み立て法において、ディフュザー部に被せたキャップ外表面の周囲に溝が形成されており、少なくとも前記溝を覆うようにエアバッグの開口部を被せ、前記溝に紐状締付手段が当接するようにして締め付けることが望ましい。
【0032】
【発明の実施の形態】
以下、図面により本発明の一実施形態を説明する。図1は、本発明のインフレータ10の長さ方向への断面図であり、図2は、図1のインフレータ10とエアバッグ50との接続方法を説明するための断面図である。
【0033】
インフレータハウジング12は、一端側に開口部14を有し、他端側は閉塞されており、内部空間16には、アルゴン、ヘリウム等の不活性ガス、窒素ガスからなる加圧媒質が最大圧70,000kPa程度で充填されている。インフレータハウジング12は幅方向の断面が円形であり、開口部14も同様に円形である。
【0034】
インフレータハウジング12は、パイプをスエージ加工又はスピニング加工して製造することができ、既製のガスボンベをそのまま利用することもできる。パイプをスエージ加工又はスピニング加工する場合は、一端側を加圧媒質の充填孔となる細孔を残した状態でほぼ閉塞させる。加圧媒質は、インフレータハウジング12にディフュザー部20を接続した後、前記細孔に嵌入したシールピン17の隙間から充填し、その後、シールピン17の部分でインフレータハウジング12を溶接して完全に閉塞する。
【0035】
インフレータハウジング12の開口部14側には、ディフュザー部20が接続されており、ディフュザー部20は、加圧媒質を外部に流出させるための第1ガス排出口22を有している。
【0036】
インフレータハウジング12とディフュザー部20は、図1に示すように溶接(溶接部25)により接続してもよいし、インフレータハウジング12端部外周面に雄ネジ部を設け、ディフュザー部20の端部内周面に雌ネジ部を設けて、雄ネジ部と雌ネジ部において螺じ合わせて接続してもよい。
【0037】
インフレータハウジング12の開口部14と、ディフュザー部20との間の加圧媒質の流出経路18は、椀状の破裂板19で閉塞されており、作動前においては、インフレータハウジング12の内部空間16は高圧の気密状態に維持されている。図1では、破裂板19はディフュザー部20側に取り付けられているが、インフレータハウジング12の開口部14側に取り付けてもよい。ディフュザー部20のガス排出口22は閉塞されていない。
【0038】
ディフュザー部20には、破裂板19の破壊手段として、点火薬を備えた点火器26が設けられている。この点火器26は、インフレータハウジング12とディフュザー部20とを接続した後に取り付けられており、ディフュザー部20の一端開口部から破裂板19に向かう方向に嵌入され、嵌入後において、ディフュザー部20の一端開口部の周縁28をかしめることで固定されている。点火器26は、インフレータハウジング12の中心軸と同軸上に取り付けられている。30は、点火器26に接続されたコネクタ、32はコネクタ30に接続されたリードワイヤである。
【0039】
ディフュザー部20の第1ガス排出口22を除く全部は、合成ゴム製のキャップ40により覆われている。キャップ40は、ディフュザー部20にキャップ40を被せるか、又はキャップ40にディフュザー部20を嵌め込むことにより、取り付けられており、ディフュザー部20はキャップ40により外側から押圧された状態となっている。
【0040】
キャップ40は、第2ガス排出口42となる開口部を有しており、第1ガス排出口22の中心軸と第2ガス排出口42の中心軸が一致しているので、作動時において、加圧媒質は第1ガス排出口22と第2ガス排出口42を通って噴出される。なお、図示した第1ガス排出口22は一つであるが、第1ガス排出口22を複数設けたときには、図1と同様にして第2ガス排出口42も同数だけ設ける。
【0041】
第1ガス排出口22の径は、第2ガス排出口42の径よりも小さくされており、それぞれを複数個設けたときにも同様である。このため、第1ガス排出口22の総開口面積は、第2ガス排出口42の総開口面積よりも小さくなる。
【0042】
図1、2では第1ガス排出口22を1つしか設けていないが、誤作動時においてインフレータ10がロケット状に飛び出すことを防止する観点から、図示した第1ガス排出口22とは半径方向に対称となる位置にもう1つの第1ガス排出口を設けることもできる。そのときキャップ40には、対応する位置にもう1つの第2ガス排出口を設ける。
【0043】
キャップ40の内部形状は、ディフュザー部20の外部形状に対応した形状となっているが、溶接部25は盛り上がった凸部となっているため、溶接部25に対応するキャップ40の内表面を凹部にして互いに噛み合わせることで、キャップ40の取付作業を容易にすると共に、キャップ40の脱落防止作用も高められる。
【0044】
点火器26に接続されたコネクタ30は、キャップ40の底面(閉塞端面)で押圧された状態になっているので、点火器26からコネクタ30が脱落することが防止される。
【0045】
コネクタ30に接続されたリードワイヤ32は、キャップ40の内表面とディフュザー部20の外表面で押圧支持されることで延伸方向が規制されており、第1ガス排出口22及び第2ガス排出口42と重ならないように、インフレータハウジング12方向側に延伸されている。
【0046】
次に、インフレータ10を用いたエアバッグ装置及びその組み立て法について説明する。
【0047】
車両搭載時、インフレータ10は、衝撃センサ及びコントロールユニットからなる作動信号出力手段と、ケース内に前記のインフレータ10とカーテン状のエアバッグ50が収容されたモジュールケース等と組み合わせたエアバッグ装置として設置される。
【0048】
このインフレータ10とエアバッグ50は、図2に示す状態で接続されるが、リードワイヤ32は、キャップ40により固定され、かつ延伸方向が規制されているので、接続時において、図3に示すような状態になることはない。このため、インフレータ10とエアバッグ50との接続作業は容易であり、図3の場合と比べると、作業者の負担は大幅に軽減される。
【0049】
図2では、ゴム製、金属製のベルトのような紐状締付手段54で締め付けることで、インフレータ10(キャップ40)とエアバッグ50との接続部分が固定され、作動前及び作動時においてエアバッグ50がインフレータ10から外れることが防止されている。なお、紐状締付手段54が当接するキャップ40の周囲に、前記紐状締付手段54の幅と同程度の溝を設けておき、紐状締付手段54を溝に当接するように取付けた後で締め付けることにより、エアバッグ50をより強固に接続固定できる。特にキャップ40が弾性部材からなるものの場合には、紐状締付手段54により強固に締め付けることで、エアバッグ50の開口部周縁がキャップ40に食い込んだ状態で取り付けることができるため、エアバッグ50とキャップ40との接続部分の隙間がなく、前記接続部分からの加圧媒質の漏れが防止できるので望ましい。
【0050】
次に、図2により、インフレータ10を用いたエアバッグ装置の動作を説明する。
【0051】
車両が衝撃を受けた場合、衝撃センサからの信号を受けて点火器26が作動し、点火薬が着火燃焼することで破裂板19が破壊される。破裂板19の破壊によって開口部14が開放されるため、内部空間16内の加圧媒質は第1ガス排出口22と第2ガス排出口42を通って流出し、エアバッグを膨張させる。
【0052】
なお、インフレータ10又はインフレータ10を組み込んだエアバッグ装置は、キャップ40によりディフュザー部20が包み込まれて保持されているため、外部から加えられる振動等により、点火器26とコネクタ30との接続及びコネクタ30とリードワイヤ32との接続が不良となったり、コネクタ30及びリードワイヤ32が脱落したりすることがない。更に、キャップ40でリードワイヤ32も固定されているため、外部から加えられる振動等により、リードワイヤ32の位置がずれて、第1ガス排出口22及び第2ガス排出口42と重なったり、エアバッグ50の気密性を損なったりすることがない。
【0053】
【発明の効果】
本発明のインフレータは、キャップによりディフュザー部が保持されているため、ディフュザー部を構成するコネクタの脱落等が防止される。
【0054】
また本発明のインフレータを用いてエアバッグ装置を組み立てる際、組み立て作業が容易で、作業者の負担を軽減できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のインフレータの軸方向の断面図。
【図2】図1のインフレータとエアバッグとの接続法を説明するための断面図。
【図3】従来技術におけるインフレータとエアバッグとの接続法を説明するための断面図。
【符号の説明】
10 インフレータ
12 インフレータハウジング
19 破裂板
20 ディフュザー部
22 第1ガス排出口
26 点火器
30 コネクタ
32 リードワイヤ
40 キャップ
42 第2ガス排出口
50 エアバッグ
Claims (10)
- 一端側は閉塞され、他端側は開口部を有している、内部に加圧媒質が充填された筒状インフレータハウジングと、インフレータハウジングの開口部側に固着され、作動時に開口部から流出する加圧媒質を外部に放出するための第1ガス排出口を備えたディフュザー部とを有し、インフレータハウジングの開口部とディフュザー部との間の加圧媒質の流出経路が破裂板で閉塞され、更にディフューザー部には前記破裂板の破壊手段が備えられているインフレータであり、
ディフュザー部の外表面の一部又は実質的に全部がキャップにより覆われており、
ディフュザー部に備えられた破壊手段が、点火器と、点火器に接続されたコネクタと、コネクタに接続されたリードワイヤを有しており、キャップ内表面とディフュザー部外表面で押圧支持されることにより、リードワイヤの延伸方向が規制されているキャップ付きインフレータ。 - キャップが弾性部材からなるもので、ディフュザー部の外表面の一部又は実質的に全部がキャップにより外側から押圧された状態で覆われている請求項1記載のキャップ付きインフレータ。
- キャップが第2ガス排出口となる開口部を有し、第2ガス排出口とディフュザー部の第1ガス排出口とが連通されており、第1ガス排出口から噴出した加圧媒質が第2ガス排出口から噴出される請求項1又は2記載のキャップ付きインフレータ。
- ディフュザー部の外表面が凹凸部を有しており、キャップの内表面の前記凹凸部に対向する部分に、前記凹凸部に対応する凹凸部を有している請求項1〜3のいずれか1記載のキャップ付きインフレータ。
- ディフュザー部に備えられた破壊手段が、インフレータハウジングの中心軸と平行又は同軸上に取り付けられている請求項1〜4のいずれか1記載のキャップ付きインフレータ。
- リードワイヤの延伸方向が、インフレータハウジング側方向である請求項1〜5のいずれか1記載のキャップ付きインフレータ。
- 延伸されたリードワイヤが、ディフュザー部の第1ガス排出口及びキャップの第2ガス排出口と重なっていない請求項1〜6のいずれか1記載のキャップ付きインフレータ。
- 衝撃センサ及びコントロールユニットからなる作動信号出力手段と、ケース内に請求項1〜7のいずれか1記載のキャップ付きインフレータとエアバックが収容されたモジュールケースとを備えたエアバック装置。
- 衝撃センサ及びコントロールユニットからなる作動信号出力手段と、ケース内に請求項1〜7のいずれか1記載のキャップ付きインフレータとエアバックが収容されたモジュールケースとを備えたエアバック装置の組み立て法であり、前記インフレータとエアバッグとを接続するに際し、前記インフレータのディフュザー部の外表面の一部又は実質的に全部を覆ったキャップの周囲にエアバッグの開口部を被せ、紐状締付手段で締め付けてエアバッグを固定するエアバッグ装置の組み立て法。
- ディフュザー部に被せたキャップ外表面の周囲に溝が形成されており、少なくとも前記溝を覆うようにエアバッグの開口部を被せ、前記溝に紐状締付手段が当接するようにして締め付ける請求項9のエアバッグ装置の組み立て法。
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