JP3971750B2 - 車両乗員保護補助装置用膨張器 - Google Patents

Description

本発明は車両の乗員を保護する補助を行う装置に関し、特に、膨張可能な車両乗員保護装置を膨張させるために膨張流体を提供し、膨張可能な車両乗員保護装置を所望の時間期間だけ膨張状態に維持する膨張器に関する。

車両の衝突時に車両の乗員を保護する補助を行うために膨張可能な車両乗員保護装置を膨張させることは既知である。１つの特殊な型式の膨張可能な車両乗員保護装置は側面衝突や横転時に車両の屋根から車両の乗員と車両の側部構造体との間の乗員コンパートメント内へ下方に膨張する側カーテンである。既知の側カーテンは膨張器からフィルチューブを介して側カーテンへ導かれる膨張流体により非膨張状態から膨張される。

複雑化させることなく車両乗員保護装置の膨張時間を長くすることが可能な膨張器を提供する。

本発明は側部構造体を有する車両の乗員を保護する補助を行う装置である。この装置は車両の側部構造体と車両の乗員との間の位置へ膨張できる膨張可能な車両乗員保護装置を有する。この装置はまた膨張可能な車両乗員保護装置を膨張させ、車両乗員保護装置を少なくとも５秒間だけ膨張状態に維持する膨張器を有する。膨張器は加圧下で貯蔵される膨張流体を収容する。膨張流体は実質上ヘリウムで形成される。膨張流体はフィルチューブを介し車両乗員保護装置に供給される。
本発明では、膨張流体は、車両乗員保護装置に供給された後の膨張流体に対する周辺からの熱伝達による該流体の温度上昇が膨張状態の維持の助けとなるよう、加圧下の膨張流体が膨張することによる温度低下により周囲状態以下の温度で車両乗員保護装置に供給される。

本発明は車両の乗員を保護する補助を行う装置に関する。特に、本発明は車両の側面衝突又は車両の横転時に車両の乗員を保護する補助をなす側カーテン組立体の如き膨張可能な車両乗員保護装置に関する。本発明の代表例として、図１は車両１２の乗員を保護する補助をなす装置１０を概略的に示す。

装置１０は側カーテン１４の形をした膨張可能な車両乗員保護装置を有する。側カーテン１４は車両１２の側部構造体１６及び屋根１８に隣接して装着される。フィル（充填）チューブ２０が側カーテン１４内へ延びる。作動可能な膨張器２２は、作動時に、カーテンを膨張させるために側カーテン１４内へ膨張流体を導く。側カーテン１４は非膨張状態即ち保管状態（図示せず）から図１に示すような膨張状態へと膨張する。膨張状態においては、側カーテン１４は車両の側部構造体１６と車両の乗員との間に位置する。

車両１２は膨張器２２を作動させるために車両への側面衝撃及び（又は）車両の横転を感知するための既知のセンサ２４を有する。センサ２４は車両への側面衝撃及び（又は）車両の横転の感知に応答して膨張器２２を作動させるための車両電気回路を有することができる。膨張器を作動させようとする場合は、センサ２４が膨張器２２へのリード線２６に電気信号を供給する。

膨張器２２（図２）は側カーテン１４のための膨張流体源を有する。膨張器２２はほぼ細長い形状の容器３０を有し、この容器は主本体部分３２と、端キャップ３４とを有する。端キャップ３４は摩擦溶接により主本体部分３２の開口端３３に取り付けられる。しかし、端キャップ３４はレーザー溶接、ろう付け又はネジの如き当業界で既知の任意の方法で主本体部分３２に接続することができる。

容器３０の主本体部分３２は軸方向に延びる円筒状の側壁４０を備えた管状で円筒状の形状を有する。側壁４０は膨張器２２の長手方向の中心軸４４上に中心を持つ円筒状の内表面４２を有する。主本体部分３２の第２の端部分４６はドーム状の端壁４８により閉じられる。側壁４０及び端壁４８は容器３０内に室５０を画定する。

室５０は加圧膨張流体を収容する。室５０内に貯蔵される膨張流体は好ましくは約２．７５８ｘ１０⁵ ないし４．８２６ｘ１０⁵ ｈＰａ（約４０００ｐｓｉないし約７０００ｐｓｉ）の範囲内の貯蔵圧力での実質上ヘリウムで形成される。膨張流体としてのヘリウムの使用はカーテンの膨張時の側カーテン１４の加圧を容易にする。本発明によれば、ヘリウムの膨張流体は周囲状態以下の温度でフィルチューブから側カーテン１４へ入る。周辺からの熱伝達により、ヘリウムの膨張流体の温度が上昇し、これにより、膨張した側カーテン１４内のヘリウムの膨張流体の圧力が増大する。これが所望の時間期間にわたっての側カーテン１４の膨張状態の維持を補助する。この所望の時間期間少なくとも５秒であり、好ましくは、少なくとも７秒である。

容器３０の端キャップ３４（図２、３）は軸方向に延びる円筒状の側壁７０と、端表面７２とを備えたほぼ円筒状の形状を有する。環状の列をなした膨張流体出口通路７６が端キャップ３４の側壁７０に形成されている。出口通路７６の流れ面積、数及び（又は）形状は、フィルチューブ２０を通しての側カーテン１４内へのヘリウムの膨張流体の流れを制限するか又は制御するように選択することができる。図１に略示するように、フィルチューブ２０は既知の方法で端キャップ３４に接続される。

端キャップ３４は端表面７２にほぼ平行に延びる表面７８（図２）を有する。通路８０が端キャップ３４を軸方向に貫通して延び、表面７８と交差している。通路８０は室５０からのヘリウムの膨張流体を出口通路７６へ導く。通路８０は軸４４上に中心を持つ。

破裂ディスクの如き破裂可能な閉鎖部材９２（図２、３）はレーザー溶接９４により表面７８に取り付けられる。しかし、破裂ディスク９２はろう付け、プロジェクション溶接又は電子ビーム溶接の如き当業界で周知の任意の方法で表面７８に接続することができる。破裂ディスク９２は軸４４上に中心を持ち、通路８０を通っての通路７６への膨張流体の流れを遮断する。

軸４４上に中心を持つ始動器９８は閉鎖部材９２を支持する中空の支持体１００内に収容される。リード線２６は始動器９８のコネクタピン１０１から延び、センサ２４からの電気信号を受け取る。支持体１００は軸４４上に中心を持つ。支持体１００（図２、３）は端キャップ３４の端表面７２に係合するフランジ１０２を有する。フランジ１０２は支持体１００の外方へ半径方向に延び、また、始動器９８の半径方向に延びたベース１０４に係合する。

環状のリム部分１０６は端表面７２から延びる。リム部分１０６は最初は端表面７２から離れるように軸方向に突出し、次いで、始動器９８のベース１０４のまわりでクリンプされ、始動器及び支持体１００を端キャップ３４内の適所に保持する。代わりに、始動器９８及び支持体１００を端キャップ３４に溶着して、始動器及び支持体を端キャップ内に保持させることができる。

支持体１００は軸４４に沿って内方へ突出し、閉鎖部材９２に当接する。従って、支持体１００は閉鎖部材９２に対して荷重支持関係で装着される。詳細には、閉鎖部材９２は室５０内のヘリウムの膨張流体の貯蔵圧力を受ける。それ故、閉鎖部材９２は支持体１００に対して軸方向外向きの流体貯蔵圧力を伝達する。次いで、支持体１００は、始動器９８が端表面７２のクリンプされたリム１０６と結合する端キャップ３４の端表面７２へ貯蔵圧力を伝達する。

支持体１００は室１１０を画定する。支持体１００の端部分１１２は閉鎖部材９２と係合する円形のリム１１４を有する。リム１１４は室１１０内に開口１１６を画定する。

閉鎖部材９２は室１１０内へ延びる中央のドーム状の部分１２２を有する。閉鎖部材９２の部分１２４はドーム状の部分１２２を取り囲む。閉鎖部材９２の部分１２４は支持体１００の円形リム１１４から端キャップ３４の表面７８へ延びる。閉鎖部材９２の別の部分１２６が部分１２４を取り囲み、表面７８に溶接される。

室５０がヘリウムの膨張流体で満たされていないときは、図４に示すように、閉鎖部材９２は平坦なディスクの形をしている。閉鎖部材９２は支持体１００のリム１１４から離れている。ヘリウムの膨張流体の圧力による閉鎖部材９２の引き続きの負荷中、閉鎖部材は応力を受け、室１１０内へ塑性変形する。閉鎖部材９２は図４に示す平坦なディスクから図３に示す形状へと変形する。塑性変形中に閉鎖部材９２の加工硬化が生じる。

センサ２４から電気信号を受け取ったとき、始動器９８が既知の方法で作動し、衝撃波及び燃焼ガスを生じさせる。燃焼ガスの圧力は、衝撃波と組合わさって、閉鎖部材９２のドーム状の部分１２２に作用し、ドームを図３に示す位置から図５に示す位置へ反転させる。

図６に示すように、ドーム１２２の大きな運動が閉鎖部材９２からドームをせん断させる。ドーム１２２のまわりの閉鎖部材９２の部分１２４は通路８０を遮断し続ける。ドーム１２２が除去されたときには、ヘリウムの膨張流体により発生した圧力は部分１２４の強度によってのみ支持される。ヘリウムの膨張流体の圧力は閉鎖部材９２の部分１２４を支持体１００から離れるように図７に示す位置へ引き裂いて開弁させる。閉鎖部材９２の引き裂き及び開弁が通路８０を通って出口通路７６に至りその後側カーテン１４に至るヘリウムの膨張流体の流れを提供する。

側カーテン１４はナイロン又はポリエステルの如き任意の適当な材料で作ることができる。ナイロンはシリコン又はウレタンでコーティングすることができる。同様に、ポリエステルもコーティングすることもできる。ウレタンのコーティングはナイロンよりも一層強力なポリエステルへの接着性を有する。

本発明の上述の説明から、当業者なら、改善、変更及び修正を理解できよう。当業界内でのこのような改善、変更及び修正は本発明の要旨内に含まれる。

本発明の第１の実施の形態に係る、車両の乗員を保護するための補助をなす装置を示す概略図である。 図１の装置の膨張器部分の拡大断面図である。 図２の膨張器の一部の拡大図である。 図３と同様の図であるが、閉鎖部材により閉じられた容器へ膨張流体が入る前の破裂可能な閉鎖部材を示す図である。 図３と同様の図であるが、膨張器の始動器が作動した後の閉鎖部材を示す図である。 図５と同様の図であるが、せん断された閉鎖部材の一部を示す図である。 図６と同様の図であるが、容器からの膨張流体の流出中の閉鎖部材を示す図である。

符号の説明

１０ 車両乗員保護装置
１２ 車両
１４ 側カーテン
１６ 側部構造体
２０ フィルチューブ
２２ 膨張器
３０ 容器
３２ 主本体部分
３４ 端キャップ
５０ 室
７６ 出口通路
９２ 閉鎖部材
９８ 始動器

Claims (6)

1. 側部構造体を有する車両の乗員の保護を補助するための装置において、
   車両の側部構造体と車両の乗員との間の位置へ膨張できる膨張可能な車両乗員保護装置と；
   上記車両乗員保護装置を膨張させ、同車両乗員保護装置を少なくとも５秒間だけ膨張状態に維持する膨張器であって、実質上ヘリウムで形成された加圧下の貯蔵された膨張流体を含む膨張器と；
   上記膨張流体を上記膨張可能な車両乗員保護装置に供給するフィルチューブと；
   を有し、
   上記膨張流体が、上記車両乗員保護装置に供給された後の膨張流体に対する周辺からの熱伝達による該流体の温度上昇が膨張状態の維持の助けとなるよう、上記加圧下の膨張流体が膨張することによる温度低下により周囲状態以下の温度で上記車両乗員保護装置に上記フィルチューブを介し供給されるように構成されていることを特徴とする装置。
2. 上記膨張器が上記車両乗員保護装置を少なくとも７秒間だけ膨張状態に維持することを特徴とする請求項１に記載の装置。
3. 上記フィルチューブが上記車両乗員保護装置内に位置する部分を備えていることを特徴とする請求項１に記載の装置。
4. 上記膨張器が、
   加圧下で上記膨張流体を貯蔵するための容器であって、同容器から上記車両乗員保護装置の方へ上記膨張流体を通過させる通路を有する容器と；
   上記容器に固定され、上記通路を通る上記膨張流体の流れを遮断する破裂可能な閉鎖部材と；
   作動時に上記通路を通って上記膨張流体が流れるのを許容するために上記閉鎖部材を破裂させる始動器と；
   を有することを特徴とする請求項３に記載の装置。
5. 上記容器内の上記膨張流体の圧力に対して上記閉鎖部材を支持するための支持体を更に有し、上記始動器が作動するとき、当該閉鎖部材が上記膨張流体の圧力の下で破裂して上記通路を開き、上記容器から当該通路を通る膨張流体の流れを提供することを特徴とする請求項４に記載の装置。
6. 上記膨張可能な車両乗員保護装置がポリエステル材料で作られることを特徴とする請求項１に記載の装置。

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