JP4898681B2 - エアバッグモジュール - Google Patents

Description

本発明は、請求項１の前段部分（プレアンブル）に記載された特徴を有するエアバッグモジュールに関する。

この種のエアバッグモジュールは、例えば独国実用新案第２０３０３１１５．６号により公知である。この公知のエアバッグモジュールは、ガス誘導装置によってエアバッグに接続された一つのガス発生装置を有する。ガス誘導装置は、ガスランスによって形成される。ガスランスは、ガス発生装置から流出するガスをエアバッグモジュールのエアバッグ内に誘導するための多数のガス流出口を有する。
この公知のエアバッグモジュールのガス発生装置はエアバッグモジュールの一部を形成し、未設置状態、すなわちガス誘導装置に接続する前の状態においては、本質的に、ガス発生装置のガス流出口が総じて反動力を互いに相殺するよう、スラストニュートラルとされている、すなわち、ガス流出口が互いに対向して配置されているので、ガスがガス発生装置から流出する時、流出ガスの反動力によって生じるガス発生装置を移動させる駆動力が生じない構成とされている。
独国実用新案第２０３０３１１５．６号

本発明は、エアバッグモジュール操作時の事故をこれまで以上に防止するエアバッグモジュール、特にエアバッグモジュールの外部加熱、例えば発火事故の際に、全くリスクをもたらさない、または少なくとも最小限のリスクしかもたらさないエアバッグモジュールを提供することを課題とする。

上記課題は、本発明に基づき、冒頭に記載した公知のタイプのエアバッグモジュールをもとに、請求項１に記載された特徴を付加することよって達成することができる。また本発明の有利な発展展開例が従属項に記載されている。

本発明では、外部加熱、特に発火事故によりガス発生装置が誤作動した場合、エアバッグモジュールがスラストニュートラル（ガスによる推進力を受けない中立状態）、または少なくともほぼスラストニュートラルで動作するように構成されたエアバッグモジュールが提供される。

本発明に係るエアバッグモジュールは、外部加熱によるガス発生装置の誤作動が起きた場合、スラスト作用（ガスによる推進作用）が生じないため、「危険発射体」のごとく無制御状態で移動動作して「周囲へ飛散する」という危険を人に及ぼさないという大きな利点がある。これは、本発明に係るエアバッグモジュールが、熱作用による誤作動が原因でガス発生装置が起動した場合、「全体として」スラストニュートラルで動作することによって達成される。例えば、冒頭に記載した公知のエアバッグモジュールでは、スラストニュートラルのガス発生装置が用いられるものの、全体として見れば装置全体のスラストニュートラルは実現されないが、本発明に係るエアバッグモジュールは、熱作用によってガス発生装置が起動すると、全体がスラストニュートラルで動作する。

ガス誘導装置が非耐熱性であり、外部加熱時、特に発火事故の際に、ガス流がスラストフリーでガス発生装置から誘導排出されるように構成されていると、エアバッグモジュールのスラストニュートラル作用が、特に簡単に、ひいては有利に達成可能である。例えば、外部加熱時に、ガス誘導装置が部分的または完全に溶開可能であり、好ましくはスラストニュートラルのガス発生装置からガスが直接排出される。

別の手法として、ガス誘導装置に、通常作動時には閉鎖され、外部加熱時、特に発火事故の際にのみ溶開してガス発生装置のガスを更に排出可能とする少なくとも一つの補助ガス排出口を設けることも可能である。

この少なくとも一つの補助ガス排出口のガス排出方向は、ガス誘導装置の少なくとも一つの「通常の」流出口のガス排出方向とは反対である。したがって、この補助ガス排出口が溶開すると、更なるガス流出が可能となり、そのスラスト作用は、ガス誘導装置の「通常の」流出口に起因するスラスト作用に対抗するため、このスラスト作用が低減されるか、または理想的には相殺される。少なくとも一つの補助ガス排出口の断面は、所望の「反スラスト作用」が得られるような大きさに形成されることが好ましい。

エアバッグモジュールの更に有利な展開例によれば、ガス誘導装置は、通常作動時には閉鎖され、外部加熱時、特に発火事故の際にのみ溶開して、ガス発生装置のガスを更に排出可能とする少なくとも二つの補助ガス排出口を有する構成とされている。この場合、二つの補助ガス排出口のガス排出方向は、互いに反対であるため、二つのガス排出口それぞれによってもたらされる更なるスラスト効果は相殺される。このような二つの補助ガス排出口のスラストニュートラルの配置は、例えば、空間的に互いに対向して配置することによって達成できる。

この二つの補助ガス排出口は、ガス発生装置のガス流のかなりの部分を誘導排出して、ガス誘導装置の「通常の」排出口が危険な残留スラスト作用を起こさないようになされていることが好ましい。この少なくとも二つの補助ガス排出口は、ガス流の少なくとも５０％、好ましくは、ガス流の９０％程度を誘導排出することが好ましい。所望の誘導排出作用は、補助ガス排出口の大きさによって設定可能である。つまり、補助ガス排出口が大きければ大きいほど、「通常の」排出口の影響は小さく、その残留スラスト作用も小さくなる。

エアバッグモジュールのさらに有利な展開例によれば、ガス誘導装置の接続要素によってガス発生装置とガス誘導装置が接続されている。当該接続要素は、非耐熱性であり、外部加熱時、特に発火事故の際に、ガス発生装置とガス誘導装置との間の流体接続を遮断し、ガス発生装置から流出するガスを直接外部へ排出するように構成されていることが好ましい。接続要素は、上記外部加熱時に、例えば完全にまたは部分的に溶開可能である。同様に、ガス発生装置自体もスラストニュートラルであり、ガス発生装置がガス誘導装置から分離されている場合、残留スラスト作用を起こさないように構成されていることが好ましい。

ガス発生装置は、径方向に対称的に配置された二つ以上の流出口、例えば、一方が接続要素によってガス誘導装置に接続され、他方が接続要素によって閉鎖された二つの対向する流出口を有する構成とするのが好ましい。接続要素の外部加熱時に、接続要素が溶開することによって、ガス発生装置の両流出口が露出し、ガス発生装置のガスは、スラスト作用のない状態でガス発生装置から流出可能である。

発火事故の際に溶開する補助ガス排出口を有するエアバッグモジュールの構造自体は、例えば、米国特許第５，６８３，１０２号及び５，７３８，３７２号に開示されているが、これらのエアバッグモジュールは、スラストニュートラルではない。

ガス誘導装置および／または接続要素は、例えば、非耐熱性のチューブで構成され、外部加熱時、特に発火事故の際に完全にまたは部分的に溶開し、ガス流がガス発生装置からスラストフリーで誘導排出されるように構成されていてもよい。チューブは、例えば、クリップによって固定可能である。

チューブが熱収縮チューブで形成されていると、チューブの取付けは特に簡単にできる。「熱収縮チューブ」とは、ここでは、加熱時に管径を減少させて、固定のためにパイプ等に「焼き嵌め」可能であるチューブを意味するものと解される。

熱収縮チューブは、好ましくは、ガス誘導装置の少なくとも一つの補助ガス排出口上に焼き嵌めされて、この排出口を閉鎖し、また、外部加熱時、特に発火事故の際に、当該チューブが溶開して、ガス発生装置のガスが補助ガス排出口から排出可能となる。
熱収縮チューブが接続要素またはその一部を形成する場合、熱収縮チューブは、少なくともガス誘導装置のガスランスの一部および／またはガス発生装置の一部に焼き嵌めされていることが好ましい。

チューブまたは熱収縮チューブは、ガス発生装置によって加えられるガス圧に対して十分な対抗力を加えることができるように、２ミリから５ミリの壁厚を有することが好ましい。しかし、それ以外の壁厚でも、個々の場合において適した厚みであってもよい。熱収縮チューブは、例えば架橋ポリオレフィンで形成できる。

また、「ガス誘導装置」という表現は、かなり幅広く解釈される。つまり、ガス誘導装置は、例えば、長短の導管、あらゆるタイプのガスランス、あらゆるタイプのディフューザ、導管上にフランジされたあらゆるタイプのディフューザを有する導管、または他のタイプのガス管線であってもよいし、このタイプの部品で形成されていてもよい。

図１は、ガス誘導装置３０を介してエアバッグ４０に接続されるガス発生装置２０を有するエアバッグモジュール１０を示している。ガス誘導装置３０は、ガスランス（gas lance、ガス供給用管状部材ないし筒状部材とも称呼）５０、および当該ガスランス５０をガス発生装置２０とエアバッグ４０に接続する接続要素６０を有する。

図１に示されるように、ガスランス５０は、ガス発生装置２０から排出されるガスをエアバッグ４０内へ誘導するための多数の流出口７０を有する。

さらに、図１には補助ガス排出口８０が示されているが、このガス排出口は、溶開可能な閉鎖要素８５によって当初は閉鎖されている。したがってガスは、最初は当該補助ガス排出口８０からは流出しない。

エアバッグモジュール１０の外部加熱、例えば発火（これは、図２に炎９０で表されている）の際、閉鎖要素８５は非耐熱性のため溶解するので、補助ガス排出口８０が開口する。したがって、ガス発生装置２０のガスは、補助ガス排出口８０からも流出可能となる。

図２に示されたように、図１〜３の実施形態は、エアバッグ４０が然るべき熱作用によって溶開することに始まり、補助ガス排出口８０が解放され、ガス発生装置２０から流出するガスが、補助ガス排出口８０から直接排出可能となる。

図３には、補助ガス排出口８０から流出するガスのガス排出方向が符号１００で示されている。ガスランス５０の通常の流出口７０から流出するガスの排出方向は、符号１１０で示されている。図３に示されるように、補助ガス排出口８０から流出するガスのガス排出方向１００は、流出口７０のガス排出方向１１０に対して反対方向である。補助ガス排出口８０から流出するガスによるスラスト力（推進力）が、流出口７０から流出するガスによるスラスト力（推進力）と概ね同程度であるため、エアバッグモジュール１０全体に関しては、「スラストニュートラル（推進力が作用しない中立状態）」となる。この構成を実現するべく、補助ガス排出口８０の断面は、補助ガス排出口８０から流出するガス流量が、流出口７０から流出するガス流量とほぼ一致するような大きさに形成されている。

さらに、図１〜３の実施形態においては、エアバッグモジュール１０のスラストニュートラル性は、補助ガス排出口８０によってのみ確保されるため、ガス発生装置２０自体がスラストニュートラルであるか否かは問題ではない。

図４および５は、本発明に係るエアバッグモジュールについての第２の実施形態である。図１〜３の実施形態とは異なり、第２実施形態においては、ガスランス５０は、直線的ではなく湾曲した形状に設計されている。それにもかかわらず、エアバッグモジュール１０が、発火事故の際に、ほぼスラストニュートラルで動作するという効果を得るために、溶開可能な閉鎖要素８５によって最初は閉鎖された補助ガス排出口８０が、ガスランス５０の湾曲領域１２０に設けられている。これにより、ガスランス５０の非直線的形状にもかかわらず、補助ガス排出口８０から流出するガスのスラスト作用が、流出口７０から流出するガスのスラスト作用（ガスによる推進作用）をほぼ「無効化」する。

図６及び７は、本発明に係るエアバッグモジュールについての第３の実施形態を示す。図示のように、二つの補助ガス排出口８０及び８０′は、ガスランス５０に空間的に互いに対向して配置されている。発火事故の際に、溶開可能な閉鎖要素８５が溶開して二つの補助ガス排出口８０及び８０′を解放すると直ぐに、ガス発生装置２０から流出するガスの殆どが、これら二つの補助ガス排出口８０及び８０′から流出するように、補助ガス排出口８０及び８０′の大きさが設定されている。
二つの補助ガス排出口８０及び８０′は互いに対向しているので、二つのガス排出口から排出されるガスのスラスト作用は無効化され、ほぼスラストニュートラルまたはスラストフリーのエアバッグモジュールを形成する。

したがって、図６及び７の実施形態においては、エアバックモジュール１０のスラストニュートラル性は、補助ガス排出口８０及び８０′によってのみ確保されるので、ガス発生装置２０自体がスラストニュートラルであるか否かは重要ではない。

図７には、二つの補助ガス排出口８０及び８０′から流出するガスの流量が、流出口７０から流出するガスの流量よりかなり多いことが、矢印２００、２１０及び２２０によって図示されている。そのため、流出口７０は、実質的な残留スラスト作用を起こし得ない。

本発明に係るエアバッグモジュールの第４の実施形態について、図８〜１０を参照しつつ説明する。接続要素６０の内部構造が、図９に特に詳細に示されている。この場合、接続要素６０は、非耐熱構造とされているので、発火事故の際の加熱時に溶開してガス発生装置２０の二つの対向する流出口２５０を解放する。したがって、ガス発生装置２０から排出されるガスは、ガス発生装置２０の二つの流出口２５０から直接排出され、ガス誘導装置３０には流入しない。ガス発生装置２０はスラストニュートラルに構成されているため、発火事故の際には、エアバッグモジュール１０全体もスラストニュートラルで動作する。

図１１及び１２は、本発明に係るエアバッグモジュールの第５の実施形態である。当該エアバッグモジュールの場合も同様に、発火事故の際に溶開する非耐熱性の接続要素６０が設けられ、ガス発生装置２０から流出するガスが、ガス発生装置２０の流出口２５０から直接流出可能となるようにしている。ガス発生装置２０は、上記のようにスラストニュートラルの構造となっているため、発火事故の際に、エアバッグモジュール１０全体のスラストニュートラル性が確保される。
矢印２７０は、通常作動時、すなわち接続要素６０が溶開する前の、接続要素６０を通るガス流を示している。

本発明に係るエアバッグモジュールの第６の実施形態を図１３及び１４を参照しつつ以下に説明する。二つの対向する流出口２５０を有するスラストニュートラルのガス発生装置２０が図１３に示されている。

図１４は、ガス発生装置２０及びガスランス５０を詳細に示している。図示のように、接続要素６０は、耐熱性または非耐熱性締付ストラップ３００及び非耐熱性接続部材３１０により形成される。締付ストラップ３００は、ガス発生装置の二つの流出口２５０の一方を覆い、反対側の流出口を接続部材３１０に押し付ける。ガス発生装置２０のガスは、接続部材３１０のガス流路（特に図示されていない）を通ってガスランス５０内へ誘導される。

非耐熱性接続部材３１０は、発火事故の際に溶開して、ガス発生装置２０とガスランス５０との間の固定接続が解除される。このようにして、ガス発生装置２０の対向する二つの流出口２５０が露出するため、ガスがスラストニュートラルのガス発生装置２０から直接流出可能となる。

図１〜７に係る溶開可能な閉鎖要素８５は、チューブ、例えば熱収縮チューブであってもよい。好適な熱収縮チューブが、例えば、ＤＳＧカヌサ社から製品名「ＣＦＷ」で販売されている。対応する実施形態が図１５に示されている。

図１５には、熱収縮チューブ４００の断面が示されている。熱収縮チューブ４００は、ガスランス、ディフューザ、または導管上にフランジされたディフューザを有する導管等（参照番号５０）の補助流出口８０上に焼き嵌めされ、通常作動時に前記流出口を閉鎖する。発火事故の際に熱収縮チューブ４００は溶開し、補助流出口８０を開放するため、エアバッグモジュール１０のスラストニュートラル作用が起こる。

さらに、クリップ４１０によって熱収縮チューブ４００を固定することも可能である。図１６は、対応する実施形態を示す。
別の方法として、熱収縮特性を有しない通常のチューブによって閉鎖要素８５を形成することも可能である。この種のチューブは、例えば熱収縮チューブの例を用いて図１６に示されているように、クリップ４１０によって固定することが可能である。

さらに、ガス発生装置２０と、ガスランス、ディフューザ、または導管上にフランジされたディフューザを有する導管（参照番号５０）との間の接続要素（図１５及び１６に図示されていない）についても、チューブ、例えば熱収縮チューブによって形成できる。そのような「溶開可能な接続要素」の作動態様については、図８〜１４の実施形態に記載されている。

本発明では、「前記ガス誘導装置（３０）は、通常作動時には閉鎖され、外部加熱時には溶開し、前記ガス発生装置（２０）のガスを更に排出可能とする少なくとも一つの補助ガス排出口（８０）を有することを特徴とする請求項２または３に記載のエアバッグモジュール」という態様（態様１）が想到される。
また、本発明では、「前記少なくとも一つの補助ガス排出口（８０、８０′）のガス排出方向（１００）は、前記少なくとも一つの流出口（７０）のガス排出方向（１１０）と反対であることを特徴とする前記態様１に記載のエアバッグモジュール」という態様（態様２）が想到される。
また、本発明では、「前記ガス誘導装置（３０）は、通常作動時には閉鎖され、外部加熱時には溶開し、前記ガス発生装置（２０）のガスを更に排出可能とする少なくとも二つの補助ガス排出口（８０、８０′）を有し、前記二つの補助ガス排出口（８０、８０′）のガス排出方向（２００、２１０）が互いに反対であることを特徴とする前記態様１に記載のエアバッグモジュール」という態様（態様３）が想到される。
また、本発明では、「前記少なくとも二つの補助ガス排出口（８０、８０′）は、空間的に互いに対向して設けられていることを特徴とする前記態様３に記載のエアバッグモジュール」という態様（態様４）が想到される。
また、本発明では、「前記少なくとも二つの補助ガス排出口（８０、８０′）は、溶開後、前記ガス発生装置（２０）のガス流の所定量、好ましくは少なくともガス流の５０％を、前記ガス誘導装置（３０）から誘導排出することを特徴とする前記態様３または４に記載のエアバッグモジュール」という態様（態様５）が想到される。
また、本発明では、「前記ガス発生装置（２０）は二つの対向する流出口（２５０）を有し、その一方が前記接続要素（６０）によって前記ガス誘導装置に接続され、他方が前記接続要素（６０）によって閉鎖されていることを特徴とする請求項１１に記載のエアバッグモジュール」という態様（態様６）が想到される。
また、本発明では、「前記閉鎖された流出口は、前記接続要素（６０）の前記締付ストラップ（３００）によって閉鎖され、かつ前記非耐熱性接続要素（３１０）の貫通流路が、前記ガス誘導装置と前記ガス発生装置（２０）とをガス誘導接続することを特徴とする前記態様６に記載のエアバッグモジュール」という態様（態様７）が想到される。

本発明に係るエアバッグモジュールの第１実施形態を示す。 本発明に係るエアバッグモジュールの第１実施形態を示す。 本発明に係るエアバッグモジュールの第１実施形態を示す。 本発明に係るエアバッグモジュールの第２実施形態を示す。 本発明に係るエアバッグモジュールの第２実施形態を示す。 本発明に係るエアバッグモジュールの第３実施形態を示す。 本発明に係るエアバッグモジュールの第３実施形態を示す。 本発明に係るエアバッグモジュールの第４実施形態を示す。 本発明に係るエアバッグモジュールの第４実施形態を示す。 本発明に係るエアバッグモジュールの第４実施形態を示す。 本発明に係るエアバッグモジュールの第５実施形態を示す。 本発明に係るエアバッグモジュールの第５実施形態を示す。 本発明に係るエアバッグモジュールの第６実施形態を示す。 本発明に係るエアバッグモジュールの第６実施形態を示す。 熱収縮チューブを有する本発明に係るエアバッグモジュールの実施形態を示す。 熱収縮チューブを有する本発明に係るエアバッグモジュールの実施形態を示す。

符号の説明

１０ エアバッグモジュール
２０ ガス発生装置
３０ ガス誘導装置
４０ エアバッグ
５０ ガスランス
６０ 接続要素
７０ 流出口
８０、８０’ 補助ガス排出口
８５ 溶開可能な閉鎖要素
１００ ガス流方向
１１０ ガス流方向
２００、２１０、２２０ ガス流
２５０ ガス発生装置の流出口
２７０ 矢印
３００ 締付ストラップ
３１０ 非耐熱性接続部材
４００ 熱収縮チューブ
４１０ クリップ

Claims (12)

1. ガス発生装置（２０）と、エアバッグ（４０）と、前記エアバッグ（４０）および前記ガス発生装置を接続するガス誘導装置（３０）とを有し、
   前記ガス誘導装置（３０）が、前記ガス発生装置（２０）のガスを前記エアバッグ（４０）内に誘導するための少なくとも一つの流出口（７０）を有するエアバッグモジュール（１０）であって、
   前記エアバッグモジュール（１０）は、外部加熱が原因で、前記ガス発生装置（２０）が誤作動した場合に、前記エアバッグモジュールが、前記ガス発生装置（２０）のガスによるスラスト作用が生じない状態であるスラストニュートラル、または少なくともほぼスラストニュートラルで動作するように構成され、
   前記ガス誘導装置（３０）は、筒状部材としてのガスランス（５０）の形態で前記エアバッグ（４０）内へと突出し、
   前記ガスランス（５０）には、少なくとも１つの流出口（７０）と少なくとも１つの補助ガス排出口（８０，８０’）が設けられ、
   前記少なくとも１つの補助ガス排出口（８０，８０’）は、前記エアバッグモジュールの通常作動時に閉鎖され、外部加熱時としての発火事故の際にのみ前記ガス発生装置（２０）のガスの流出を可能とする構成であり、前記少なくとも１つの補助ガス排出口（８０，８０’）から流出するガスのスラスト作用が、前記少なくとも１つの流出口（７０）から流出するガスのスラスト作用をほぼ無効化することを特徴とするエアバッグモジュール。
2. 前記ガス誘導装置（３０）は、非耐熱性であり、外部加熱時としての発火事故の際に溶解することで部分的または完全に開口し、ガス流が前記ガス発生装置（２０）にスラスト作用を及ぼさずに当該ガス発生装置から誘導排出されるように構成されていることを特徴とする請求項１に記載のエアバッグモジュール。
3. 前記ガス誘導装置（３０）は、非耐熱性のチューブ（４００）で構成され、外部加熱時としての発火事故の際には、完全にまたは部分的に溶解することで開口し、ガス流がスラストフリーで前記ガス発生装置（２０）から誘導排出されるように構成されていることを特徴とする請求項２に記載のエアバッグモジュール。
4. 前記チューブは、熱収縮チューブ（４００）によって形成されていることを特徴とする請求項３に記載のエアバッグモジュール。
5. 前記熱収縮チューブは、前記ガス誘導装置（３０）の少なくとも一つの補助ガス排出口（８０）に焼き嵌めされて前記排出口を閉鎖し、かつ、外部加熱時に、前記熱収縮チューブが溶解することで開口して、前記ガス発生装置（２０）のガスを更に排出可能とするように構成されていることを特徴とする請求項４に記載のエアバッグモジュール。
6. 前記ガス発生装置（２０）を前記ガス誘導装置（３０）に接続する前記ガス誘導装置（３０）の接続要素（６０）は非耐熱性とされ、外部加熱時に、前記ガス発生装置（２０）と前記ガス誘導装置との間の流体接続が遮断され、前記ガス発生装置から流出するガスが、直接外部へ排出されるように構成されていることを特徴とする請求項１から５のいずれか一項に記載のエアバッグモジュール。
7. 前記接続要素（６０）は、締付ストラップ（３００）及び非耐熱性接続部材（３１０）により形成されていることを特徴とする請求項６に記載のエアバッグモジュール。
8. 前記接続要素（６０）は、外部加熱時に、完全にまたは部分的に溶解することで開口することを特徴とする請求項６または７に記載のエアバッグモジュール。
9. 前記ガス発生装置（２０）は、前記スラストニュートラルに構成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のエアバッグモジュール。
10. 前記接続要素は、チューブ（４００）で構成されていることを特徴とする請求項６から９のいずれか一項に記載のエアバッグモジュール。
11. 前記チューブは、熱収縮チューブによって形成されていることを特徴とする請求項１０に記載のエアバッグモジュール。
12. 前記熱収縮チューブは、通常作動時、少なくとも前記ガス誘導装置（３０）の一部及び／またはガス発生装置の一部に焼き嵌めされていることを特徴とする請求項１１に記載のエアバッグモジュール。

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