JP4122039B2 - 膨張ガスの排気を制御されたエアバッグモジュール - Google Patents

Description

本発明は、エアバッグモジュールと、エアバッグの内部から膨張ガスを選択的にそらすアクチュエータに関する。

エアバッグモジュールはエアバッグとエアバッグインフレータを有している。エアバッグインフレータは、衝突検出機構によって始動されると、ガスを供給してエアバッグを膨張させる。すると、膨張したエアバッグは、乗物の乗員が負傷しないようにクッションとして働く。

エアバッグに対する乗物の乗員の位置が、クッションとしてのエアバッグの有効性に影響を与える。乗物の乗員がエアバッグに近過ぎる場合、エアバッグが完全に膨張すると、緩衝作用が最適なものではなくなる。乗物の乗員がエアバッグに近過ぎる場合、エアバッグを総容積よりも少ない容積まで膨張させるのが望ましい。

乗物の乗員の位置を検出できる技術が存在する。乗物の乗員がエアバッグに近過ぎる場合にエアバッグを総容積よりも少ない容積まで膨張させることが、この公知の技術によって可能である。２段式のインフレータが、エアバッグを部分的に膨張させる第１の段階によってこのようにエアバッグを膨張させることができ、一方、エアバッグは、第２の段階によって、それが始動された場合、総容積まで充填される。２段式のインフレータは単段式のインフレータよりも一般に高価である。実質的に無限の種々の膨張レベルを提供するのが好ましい。本発明は、２段式のインフレータの代わりに、エアバッグが適切な膨張レベルに達した時にエアバッグから膨張ガスを排出するエアバッグモジュールを提供する。

本発明のエアバッグモジュールは、自身の開口部を通して膨張することができるエアバッグを有する。インフレータが、展開中にエアバッグの開口部を通過する膨張ガスを発生する。公知のシステムとは異なり、本発明は、エアバッグの開口部を開閉するフラップを使用している。通常、フラップは、膨張ガスがエアバッグの展開中にエアバッグに通過できるようにする開位置に保持されている。エアバッグが適切な膨張レベルに達すると、推進剤が点火されてガスを発生し、それによって、フラップは開位置から閉位置へ移動させられる。しかし、推進剤は、点火されると、乗員室内に閃光を発し、残留粒子を排出することがある。この光およびこれらの粒子は、決して危険ではないが、乗物の衝突時に、乗物の乗員を動揺させる可能性がある。したがって、これらの望ましくない影響を抑制するエアバッグモジュールおよびアクチュエータが必要である。光と残留粒子の両方が乗員室内に逃げるのを阻止するために、中空ボディが、推進剤が反応する空間を覆っている。中空ボディは、放出空間を囲む中空ボディを有していてよい。推進剤は中空ボディ内に配置されていてよい。中空ボディは、推進剤の反応部を囲むことによって、推進剤によって発生する光および粒子から乗員室を遮蔽する。ピストンが中空ボディ内をスライドして推進剤の力を増大させ、フラップに衝突してエアバッグの開口部を閉じてもよい。

本発明の特徴および利点は、現在好ましい実施形態についての以下の詳細な説明および図面から明らかになる。

図１は、本発明によるエアバッグモジュール１０を示している。このエアバッグモジュールは、開口部１８を備えるエアバッグ１４と、エアバッグインフレータ２０を有している。エアバッグインフレータ２０とエアバッグ１４はエアバッグハウジング１３に取り付けられている。衝突センサ１７が、所定の激しさの衝突を示す衝突検出データが衝突センサ１７によって送信された場合にエアバッグインフレータ２０に膨張ガス２５を供給させエアバッグ１４を展開させるように指令する制御ユニット１６と通信している。エアバッグインフレータ２０は、エアバッグが展開している間、膨張ガス２５、すなわち、格納されたガス、または化学的反応または他の物理的反応によって発生するガスによってエアバッグ１４を膨張させる。エアバッグインフレータ２０は、エアバッグの開口部１８を通してエアバッグ１４に膨張ガス２５を供給する複数のポート２１を有している。エアバッグ１４が膨張すると、乗物乗員位置センサ１９が、エアバッグ１４に対する乗物の乗員の位置を判定し、この信号を制御ユニット１６に伝える。エアバッグ１４が乗物の乗員の位置に基づいて膨張させられている場合、フラップ２２が第１の位置２６（開位置）のままであり、それによって、膨張ガス２５は開口部１８を通ってエアバッグ１４内に引き続き流れることができる。

エアバッグ１４が乗物の乗員の位置に基づいて適切な膨張レベルに達すると、制御ユニット１６はアクチュエータ２３に推進剤３４に点火するように指令する。推進剤３４は燃えて膨張ガスに急速に転換され、それによって、フラップ２２は第２の位置３０の方向へ移動してエアバッグの開口部１８を覆い、さらなる膨張ガス２５をエアバッグ１４からそらす。

図３は、アクチュエータ２３がフラップ２２を第２の位置３０の方へどのように移動させるかを示している。エアバッグ１４が適切な膨張レベルに達すると、制御ユニット１６はアクチュエータ２３にピストン５８を、フラップ２２の方へ、矢印Ａによって示される方向に推進するよう指令する。ピストン５８は、フラップ２２に衝突し、フラップ２２に運動量を生じさせ、フラップの底部２０２が第２の位置３０の方へ、矢印Ｂによって示される方向に揺動することができるようにフラップ２２を溝２００の所で曲げる。フラップ２２がフラップ２２の、矢印Ｂによって示される方向への運動量によって膨張ガス２５の経路内に移動させられると、インフレータ２０のポート２１からの膨張ガス２５は、フラップ２２が第２の位置３０の方へ移動するのを助長することができる。

図４は、アクチュエータ２３がフラップ２２に対して未作動の状態のアクチュエータ２３の断面図である。ここでは、推進剤３４は、推進剤３４を格納する中空のシリンダである推進剤ハウジング８６内に入れられている。図６は、推進剤ハウジング８６の斜視図である。図４において、推進剤ハウジング８６自体が、円柱形の空洞である中空ボディ内部４６を有する中空ボディ４２の、中空のシリンダ内に支持されている。中空ボディ４２は、第１の開口部５１と第２の開口部５３を有している。第１の開口部５１は、推進剤ハウジング８６と上部ハウジング１０２を受け入れ、一方、第２の開口部５３はピストン５８を受け入れている。

アクチュエータ２３は、アクチュエータ２３の作動中に推進剤３４によって放出される光および粒子から乗物の乗員を保護し、それにもかかわらず、アクチュエータ２３がフラップ２２を第２の位置３０の方へ移動させるのを可能にするのに中空ボディ４２を用いている。中空ボディ４２は、上部ハウジング１０２と下部ハウジング１０６を有していてもよいが、中空ボディ４２は単体構成であってもよい。推進剤ハウジング８６は締り嵌めによって上部ハウジング１０２内に支持されていてよい。図４は、推進剤ハウジング８６上に位置し、中空ボディ４２の下部ハウジング１０６内に配置されたやはり中空のシリンダであるピストン５８も示している。

推進剤ハウジング８６は、第１の電気接点９０と第２の電気接点９４を有している。電気接点９０，９４は、推進剤３４、または推進剤３４の近くの点火薬（不図示）と導通している。制御ユニット１６は、アクチュエータ２３を作動させるために、配線ハーネス２７を介して電気信号を電気接点９０，９４に送り、それによって、推進剤３４または点火剤に点火する。

図５において、電流が第１および第２の電気接点９０，９４に流されると、推進剤ハウジング８６内の推進剤３４が燃え、中空ボディ内部４６の放出空間３８内にガス、光、および残留粒子を発生する。推進剤ハウジング８６はこのプロセス中に壊れて開く。この反応は中空ボディ４２の中空ボディ内部４６内で起こるため、大量の光および粒子が乗物の乗員室内に逃げるのが中空ボディ４２によって阻止される。

同時に、アクチュエータ２３は、この光およびこれらの粒子を放出することなく、推進剤３４のガスからフラップ２２に圧力を伝達することができる。ピストン５８は、中空ボディ４２内を、矢印Ａによって示される方向に沿って自由にスライドすることができる。推進剤３４によって発生したガスが膨張することにより圧力が発生すると、ピストン５８は、矢印Ａによって示される方向に沿ってフラップ２２へと移動し、第２の位置３０に向かう運動量をフラップ２２に生じさせる。

中空ボディ内部４６に生じた圧力を減じるために、ピストン５８は排気口８２、ここでは穴を備えていてもよい。排気口８２は、光および粒子が中空ボディ４２から排気口を通ってわずかにしか出ないように十分に小さい。ピストン５８上での排気口８２の位置のために、フラップ２２が、排気口８２から逃げる光を遮蔽し、粒子の方向を変えることができる。

アクチュエータ２３は、粒子および光が乗員室内に逃げるのを防止するために、ピストン５８を中空ボディ４２に保持する構成を有している。図５において、中空ボディ４２は、第２の開口部５３の周りにおいて中空ボディ４２の中空ボディ内部４６の周方向に、突き出たフランジ７４を有している。フランジ７４は、ピストン５８が作動中に中空ボディ４２から完全に飛び出すのを阻止するために、ピストン５８の引っ掛かり部７８用の止め部を構成している。アクチュエータ２３が作動位置６６にある時、引っ掛かり部７８はフランジ７４に接触している。ピストン５８と中空ボディ４２は円筒形である。ピストン５８は第１のピストン直径Ｄ２と第２のピストン直径Ｄ３を有している。第２の開口部５３は中空ボディ直径Ｄ１を有している。第１のピストン直径Ｄ２は、中空ボディ直径Ｄ１より大きく、それによって、ピストン５８が引っ掛かり部７８を越えて延びるのが阻止される。第２のピストン直径Ｄ３は中空ボディ直径Ｄ１よりも小さいので、第２のピストン直径Ｄ３の部分は第２の開口部５３を通過することができる。したがって、作動中、ピストン５８の一部が中空ボディ４２内に保持され、一方、他の部分が第２の開口部５３を通って延びフラップ２２に接触する。

図７において、ピストン５８は排気口８２、この例では穴を有している。ピストン５８は概ね円筒形であり、推進剤ハウジング８６の一部が入れられた空洞５９を有している。図５において、フランジ、すなわち引っ掛かり部７８は空洞５９に沿って周方向に延び、フランジ７４に接触することによってピストン５８を中空ボディ４２に保持するスカート状部を形成している。

図８は、中空ボディ４２の下部ハウジング１０６の斜視図であり、一方、図９は、中空ボディ４２の上部ハウジング１０２の斜視図である。これらの図に示されており、また前述したように、上部ハウジング１０２と下部ハウジング１０６は概ね円筒形状を有している。上部ハウジング１０２は第１の開口部５１と第２の開口部５３を有している。第１の開口部５１は、上部ハウジング１０２のねじ付き部１０３が入れられたねじ付き部１０１を有している。フランジ１１２がエアバッグハウジング１３に取り付けられており、それによって、アクチュエータ２３が、推進剤３４の点火時にエアバッグハウジング１３に留められる。さらに、推進剤ハウジング８６は、上部ハウジング１０２の支持面１１０上に位置し、それによって、推進剤ハウジング８６がエアバッグハウジング１３に対して移動するのがやはり防止される。フランジ１１２は、電気接点９０，９４の位置に対して特定の位置にあり、アクチュエータ２３を、制御ユニット１６をアクチュエータ２３に接続する配線ハーネス２７に揃える助けになる平坦面１１４を備えている。

エアバッグ、インフレータ、フラップ、およびアクチュエータを有するエアバッグモジュールの、フラップが開位置にある状態を示す図である。 フラップが閉位置にある状態の、図１のエアバッグモジュールを示す図である。 ピストンがフラップに接触している状態の、図１および２のエアバッグモジュールの、アクチュエータを強調した拡大図である。 未作動位置にあるアクチュエータの、推進剤ハウジング、ピストン、および中空ボディを示す断面図である。 作動位置にある、図４のアクチュエータを示す図である。 図４および５の推進剤ハウジングの斜視図である。 図４および５のピストンの斜視図である。 図４および５の中空ボディの下部ハウジングの斜視図である。 図４および５の中空ボディの上部ハウジングの斜視図である。

Claims (6)

1. 自身の開口部（１８）を通して膨張できるエアバッグ（１４）と、
   前記開口部（１８）を通して前記エアバッグ（１４）に膨張ガスを供給するエアバッグインフレータ（２０）と、
   前記エアバッグインフレータ（２０）および前記エアバッグ（１４）が取り付けられたエアバッグハウジング（１３）と、
   前記エアバッグハウジングに取り付けられ、前記膨張ガスが前記開口部（１８）を通って前記エアバッグ（１４）に流れるのを可能にする第１の位置から、前記膨張ガスを前記エアバッグ（１４）の前記開口部（１８）からそらす第２の位置に移動可能なフラップ（２２）と、
   放出空間（３８）内に放出することができ、放出された時に前記フラップ（２２）を前記第１の位置と前記第２の位置の間を移動させる推進剤（３４）と、
   前記放出空間（３８）を少なくとも部分的に覆う中空ボディ（４２）と、
   前記中空ボディ（４２）内でスライド可能に前記中空ボディ（４２）内に設けられ、前記推進剤（３４）が前記放出空間（３８）に放出された後の作動位置と、前記推進剤（３４）が前記放出空間（３８）に放出される前の未作動位置とを有するピストン（５８）と、
   を有し、
   前記ピストン（５８）の少なくとも一部は、前記フラップ（２２）を前記第２の位置に移動させる勢いを前記フラップ（２２）に与える前記作動位置において前記フラップ（２２）に接触するように、前記ピストン（５８）の前記少なくとも一部が、前記作動位置において、前記未作動位置におけるよりも前記中空ボディ（４２）の外側に突き出る、エアバッグモジュール（１０）。
2. 前記推進剤（３４）は前記中空ボディ（４２）に格納されている、請求項１に記載のエアバッグモジュール（１０）。
3. 前記中空ボディ（４２）は、前記作動位置において前記ピストン（５８）上の引っ掛かり部（７８）に接触するフランジ（７４）を有している、請求項１または２に記載のエアバッグモジュール（１０）。
4. 前記中空ボディ（４２）に通じる排気口（８２）を含む、請求項１から３のいずれかに記載のエアバッグモジュール（１０）。
5. 前記推進剤を格納し、前記推進剤（３４）に通じている第１の電気接点（９０）と第２の電気接点（９４）を有し、前記中空ボディ（４２）内に入れられている推進剤ハウジング（８６）を含む、請求項１から４のいずれかに記載のエアバッグモジュール（１０）。
6. 前記中空ボディ（４２）は、中空ボディ直径（Ｄ１）を有する開口部を有し、前記ピストン（５８）は、第１のピストン直径（Ｄ２）および第２のピストン直径（Ｄ３）を有し、前記第１のピストン直径（Ｄ２）は前記中空ボディ直径（Ｄ１）より大きく、前記第２のピストン直径（Ｄ３）は前記中空ボディ直径（Ｄ１）より小さい、請求項１から５のいずれかに記載のエアバッグモジュール（１０）。

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