WO2002018182A1

WO2002018182A1 - Dispositif de gonflage

Info

Publication number: WO2002018182A1
Application number: PCT/JP2001/007370
Authority: WO
Inventors: Nobuyuki Katsuda; Masayuki Nakayasu; Naoki Matsuda
Original assignee: Daicel Chemical Industries, Ltd.
Priority date: 2000-08-29
Filing date: 2001-08-28
Publication date: 2002-03-07
Also published as: EP1314622A4; US7252303B2; CN1450964A; EP1314622A1; US20030098572A1

Description

インフレ一夕発明の属する技術分野

本発明は、各種車両等に搭載される、衝撃を受けたときに乗員を保護するための' ェアバッグ用に適したインフレ一夕に関する。車両が横方向から衝撃を受けたときに乗員を保護するためのインフレ一夕及びその製造法に関する。

従来の技術，

自動車両のエアバッグシステム用のインフレ一夕には、エアバッグを膨張させる手段として、ガス発生剤、液体燃料又は笑気ガス等の液体ガスを用いたものがある。その他、 Fundamentals of a Stored Liquefied Gas Inflator (Bart E . Adams and Mohamed E .Labib, 1999-01-1068) には、膨張手段として二酸化炭素を使用したインフレ一夕が開示されている。このようなインフレ一夕には、エアバッグを膨張させるという機能を満たすと共に、車両自体の軽量化の観点から小型軽量化が要求されている。

自動車両の膨張式安全システム用のインフレ一夕には、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ィンフレータ、助手席のエアバッグ用インフレ一夕、サイドエアバッグ用インフレ一夕、力一テン用インフレ—夕、二一ボルスター用インフレ一夕、インフレ一夕ブルシー卜ベルト用インフレ一夕、チューブラーシステム用インフレ一夕、プリテンショナー用ィンフレー夕等の各種ィンフレ一夕が知られている。

これらのインフレ一夕の中でカーテン用インフレ一夕は、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 c m程度の力一テン状のエアバックを膨張展開させるものである。このカーテン状エアバッグは、車両の横方向からの衝撃、更に車両が横転したときの衝撃から乗員を保護することを目的とするものであるため、エアバッグが膨張するまでの時間は前方又は後方からの衝撃を受けた場合に比べて短くする必要があり、更に横転時間を考慮すると膨張持続時間を数秒程度に設定する必要がある。

このようにカーテン用インフレ一夕は、エアバッグを膨張させるまでの時間を短くし、かつ膨張持続時間を長くする必要があるため、ガス発生剤を使用せずに、加圧媒質のみによってエアバッグを膨張させる方式を採用している。ガス発生剤の燃焼ガスを利用する場合、瞬時に膨張させることはできるが、膨張したエアバッグ内部は高温になっているため、周囲温度との温度差によって冷却され、直ちにしぼんでしまう。

一方、加圧媒質のみを利用する場合、圧力が開放されることで加圧媒質温度が低下するので、エアバッグ内部の温度も低下しており、周囲温度との温度差によって暖められ、膨張時間を数秒程度まで持続できる。しかし、加圧媒質のみによる膨張では、周囲の環境温度が低い場合には、膨張時間が遅れる恐れがあり、製品としての信頼性を高める上で改善の余地がある。更に、横方向からの衝撃に対する乗員の保護を確実にするため、より短時間でエアバッグを膨張させることも要望されている。このようなカーテン用インフレ一タは、例えば、後部座席のピロ一部分に取り付けられるものであり、設置場所の制限から出来るだけ小型化することが要求され、更には両自体の軽量化の観点からも小型軽量化が要求されている。

上記のカーテン用インフレ一夕は勿論、各種インフレ一夕は、車両自体の軽量ィ匕の要請から小型軽量化が求められており、部品点数の削減や製品コス卜の低下の要請から製造工程の簡略化が求められている。

なお、関連する先行技術として、 U S P 5 , 5 2 7， 0 6 6号明細書には、ヘリゥムと水素を併用し、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， 7 8 2 , 4 8 6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， 6 8 0 , 8 8 6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 , 8 0 3 , 4 9 3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ィンフレ一夕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一夕が開示されている。本発明の開示

本発明は、より一層の小型軽量化ができるィンフレー夕を提供することを課題とする。本発明は、上記課題の解決手段として、ハウジング中に二酸化炭素を含む加圧媒質が充填され、更に加圧媒質を加熱するための燃焼手段及び燃焼手段を燃焼させる点火手段を備えたインフレ一夕を提供する。

本発明において、加圧媒質は二酸化炭素単独でもよいし、二酸化炭素と他のガスとを併用してもよい。加圧媒質として二酸化炭素と他のガスとを併用する場合、加圧媒質中における二酸化炭素の含有量は、 2 Omo 1 %以上、好ましくは 5 Omo 1 %以上、より好ましくは 8 Omo 1 %以上である。

他のガスとしては、ヘリウム、アルゴン、ネオン等の不活性ガスや窒素ガス、一酸化二窒素ガス（笑気ガス）等を用いることができる。更に、加圧媒質には、燃焼手段の燃焼効率を考慮して酸素を含有させることもでき、酸素の量は燃焼手段の種類に応じて決定されるが、加圧媒質中、 lmo 1 %以上で最大で 25 mo 1 %以下が好ましい。また、加圧媒質中に 1〜1 Omo 1 %程度のヘリウムを含有させると、ガス漏れ検査に有効であるため好ましい。 - 加圧媒質の充填圧力は、 4MP a以上にすることが好ましく、上限値は加圧媒質の組成により異なるが、最大で 20 OMP aにすることができる。

二酸化炭素の充填密度は、 90%の液化二酸化炭素を充填したとき、 23， 40 Omo lZm³であり、アルゴンの場合は充填圧力が 3 OMP aであると充填密度は 12, 00 Omo 1 /m ヘリウムの場合は充填圧力が 5 OMP aであると充填密度は 16， 40 Omo 1/m³であるので、二酸化炭素を充填した場合は、アルゴンを 30 MP a充填した場合に比べて体積を約 51%にすることができ、ヘリウムを 5 OMP a充填した場合に比べて体積を約 70%にすることができる。このため、ィンフレ一タハウジングの長さ又は直径を短くして充填圧力を高めることができるので、全体として小型軽量化ができる。

本発明で用いる燃焼手段は、燃焼ガスによってエアバッグを膨張させることを目的とするものではなく、加圧媒質を加熱することでエアバッグの膨張を促進するように作用するものである。よって、この燃焼手段は前記作用をなすものであれば特に限定されず、硝酸塩を主とする火薬（ポロン硝石等)、過塩素酸塩を主とする火薬、無煙火薬等を用いることができる。

本発明のインフレ一夕は、全体を小型軽量化することができると共に、周囲温度の変化に影響されることなく、瞬時にかつ確実にエアバッグを膨張させることがでさる。

次に、本発明は、作動性能が向上され、周囲の環境温度に影響されることなく、最大圧力までの到達時間が短くかつ最大圧力の維持時間が長いため、エアバッグの膨張速度及び膨張時間を好適に維持できるィンフレー夕を提供することを課題とする。

本発明のインフレ一夕は、側面衝突に対するカーテン用インフレ一夕及びサイドインフレ一夕のいずれとしても適用できるものであるが、以下においては、力一テン用ィンフレ一夕として適用した場合に基づいて説明する。

本発明は、上記課題の解決手段として、加圧媒質が充填され、一端側に開口部を持つインフレ一夕ハウジングと、インフレ一夕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ガス排出口を備えたディフユザ一部とを有しており、インフレ一夕ハウジングの開口部とディフユザ一部との間の加圧媒質の流出経路が破裂板で閉塞され、更に前記破裂板の破壊手段が備えられているインフレ一夕であり、下記の要件 ( a ) , ( b ) 及び（c ) のうち 1、 2又は 3つを具備するィンフレ一夕を提供する。

要件（a )：インフレ一夕ハウジング内に充填された加圧媒質が、 0 、 1 0 1 3 . 2 5 h P aにおける音速が 4 0 0 m/ s e c以上のものであること；車両は、夏季から冬季までの幅広い温度範囲で使用されるため、各種

夕も幅広い温度範囲で確実に作動できることが重要となる。加圧媒質の音速が小さいと、常温以下では加圧媒質の放出速度が小さくなつて、カーテン状エアバッグの膨張が遅れるような事態も考えられるが、要件（a) を具備することで、周囲の環境温度に関係なく、カーテン状エアバッグを瞬時にかつ確実に膨張させ、しかも数秒程度の膨張時間を確保でき、更にエアバッグの膨張時間をより短くすることができる。

加圧媒質は、 0°C、 1013. 25 hP a ( 1 a t m) における音速が 700m /s e c以上のものが好ましく、 90 Om/s e c以上のものがより好ましい。加圧媒質は、 0°C、 1013. 25 hP aにおける音速を 40 Om/s e c以上にできるものであれば特に限定されないが、安全性等の観点から、ヘリウム（97 Om/s e c)、ネオン (435m/s e c)、アルゴン (319m/s e c)、窒素ガス（337m/s e c) 等の不活性ガスのみから選ばれる単独のもの又は 2以上の混合物が好ましく、ヘリウム及び Z又はネオンがより好ましいが、それ以外にも、例えばヘリウムに窒素ガス及び/又は二酸化炭素を加えた組成の混合ガスでもよい。なお、加圧媒質の 20 の充填圧力は、最大圧で 35, 00 OkPa程度にすることができる。

'加圧媒質がアルゴン単独のようなものの場合には、圧力が急激に開放されることに伴ってィンフレー夕ハウジング内部が冷却状態になって、圧力の上昇時間が長くなるという問題があり、この問題を解消するには、火薬等の燃焼手段を燃焼させることで内圧を高める必要があるが、要件（a) は、このような加圧媒質を加熱するための燃焼手段を不要にすることができる。

要件（b)：インフレ一夕ハウジング内の加圧媒質の 20°Cの充填圧力が、 40， 000 kP a以上であること； .

従来のインフレ一夕の場合、加圧媒質の充填圧は最大でも 35, O O O kP aであるが、長さ方向への寸法を縮めて充填圧を 40， 000 kP a以上にまで高めることで、インフレ一夕ハウジング部分の軽量小型化が達成できる。加圧媒質の充填圧は、好ましくは 5 0， 0 0 0 k P a以上であり、上限値は最大で 2 0 0， 0 0 0 k P aにすることができる。

要件（c ) ：ガス排出口の総面積（A と開口部面積（A₂) が、 A ZA^ lになるように設定されていること；

要件（c ) を

lにすることによって、作動時における加圧媒質の放出圧力を適切な圧力に制御している。ここで A^/Asが 1以上であると、 A₂によってのみ膨張速度が決定されるため、膨張速度を容易に調整できないが、膨張速度の調整が不要な場合は AiZA₂が 1以上であってもよい。要件（c ) は、

lが好ましく、

O . 9 5がより好ましく、 O . 8 5が更に好ましく、 A Asの下限値は最小で 0. 0 1 5にすることができる。なお、 A₂はできるだけ大きい方が加圧媒質の放出が円滑になされるので好ましく、最大でィンフレー夕ハウジングの幅方向への断面積と同程度にまですることが望ましい。

また本発明は、上記課題の他の解決手段として、加圧媒質が充填され、一端側に開口部を持つインフレ一夕ハウジングと、インフレ一夕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ガス排出口を備えたディフユザ一部とを有しており、インフレ一夕ハウジングの開口部とディフユザ一部との間の加圧媒質の流出経路が破裂板で閉塞され、更に前記破裂板の破壌手段が備えられているインフレ一夕であり、ガス排出口が開放され、ディフユザ一部内が常圧であるィンフレー夕を提供する。

この発明においても、上記した要件（a )、 (b) 及び（c ) から選ばれる 1、 2 又は 3つを具備することが好ましい。

上記各発明においては、破裂板の破壊手段がディフユザ一部に設けられている構造にすることができ、そのほか破裂板、破壊手段とディフユザ一部とがインフレ一夕八ウジングの長さ方向両端付近に配置された構造にすることもできる。

上記各発明においては、ディフユザ一部がフィル夕を有しており、加圧媒質がフィルタを通ってガス排出口から外部に放出される構造にすることができる。

ィンフレー夕はガス発生剤の燃焼を伴わないので、高温の燃焼ガスが発生したりすることはないが、破裂板の破壊手段として点火薬を含む点火器を使用した場合、上記のとおりフィルタを備えていると、燃焼残差等がガス排出口から外部に放出されることを防止でき、更に破裂板の破片がガス排出口から外部に放出されることを防止できる。

上記各発明においては、インフレ一タハウジングとして、パイプの一端側が閉塞され、他端側にディフユザ一部が接続されたものを使用することができる。

このようにィンフレー夕ハウジングを 1本のパイプで製造することで、 1枚の板材を加工したものに比べると、長さ方向への継ぎ目がないので、耐圧性、耐久性を高めることができる。

上記各発明においては、破裂板はィンフレ一タハウジングの開口部側又はディフュザ一部側に取り付けることができる。

本発明のインフレ一夕は、周囲温度の変化に影響されることなく、瞬時にかつ確実にエアバッグを膨張させることができる。しかも、最大圧力までの到達時間を短く、かつ最大圧力の維持時間を長くできる。更に、加圧媒質の放出速度を調整することができる。

また、本発明は、製造工程を簡略化することができると共に、製品の耐圧性、耐久性も高めることができ、小型軽量化も達成できるィンフレー夕及びその製造法を提供することを課題とする。

本発明のィンフレー夕は、側面衝突に対する力一テン用ィンフレータ及ぴサイドインフレ一夕のいずれとしても適用できるものであるが、以下においては、カーテン用インフレ一夕として適用した場合に基づいて説明する。

本発明は、上記課題の解決手段として、加圧媒質が充填され、一端側に開口部を持つインフレ一夕ハウジングと、インフレ一夕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ガス排出口を備えたディフュザ一部とを有し、インフレ一夕ハウジングの開口部とディフュザ一部との間の加圧媒質の流出経路が破裂板で閉塞され、更にディフューザ一部には前記破裂板の破壊手段が備えられているィンフレー夕であり、ィンフレー夕ハウジングが、パイプの一端側が閉塞され、他端側にディフユザ一部が接続されたものであるィンフレ一夕を提供する。

このようにインフレ一夕ハウジングを 1本のパイプで製造することで、 1枚の板材を加工したものに比べると、長さ方向への継ぎ目がないので、耐圧性、耐久性を高めることができる。

インフレ一夕ハウジングの製造には、パイプが長さ方向全長にわたって均一径のものを使用することが望ましい。更に、インフレ一夕ハウジングは、パイプをスェ —ジ加工法又はスピニング加工法により成形したものであることが望ましく、加圧媒質は、ィンフレー夕ハウジングの閉塞端部側から充填されたものであることが望ましい。

上記各発明においては、破裂板はィンフレ一夕ハウジングの開口部側又はディフュザ一部側に取り付けることができる。

また本発明は、上記したインフレ一夕の製造法であり、パイプの一端仴』を閉塞する際に細孔を残しておき、前記細孔から加圧媒質を充填した後、前記細孔を閉塞するインフレ一夕の製造法を提供する。

1枚の板材を使用した場合、インフレ一夕ハウジングの製造に際しては、板材の曲げ工程、継ぎ目の溶接工程及び開口部の閉塞工程を要するが、 1本のパイプを使用した場合は、開口部の閉塞工程のみでよいため、製造工程を簡略化することができ、製造コストも低下させることができる。更に、溶接簡所も少なくなり、溶接不良による加圧媒質の漏れの可能性も少なくなる。

上記製造法においては、スエージ加工法又はスピニング加工法を適用してパイプを加工し、細孔にシールピンを嵌入して加圧媒質を充填した後、シールピンの部分を溶接して閉塞することが望ましい。なお、「スエージ加工法」とは、鍛造の一種で、素材をその長さ方向と直角方向に圧縮して成形する方法をいい、「スピニング加工法」とは、へら絞り加工とも称される加工法であり、金属板又はこれを荒成形したものを高速回転させ、へら又は成形ローラ一を押し付けて円形断面の中空品を成形する方法をいう。

本発明のインフレ一夕は、インフレ一夕としての耐圧性、耐久性等を低下させることなく、小型軽量化が達成できたものである。更に本発明の製造法を適用すれば、製造工程が簡略化されるため、製造コストを低下できる。

本発明のインフレ一夕は、運転席のエアバッグ用インフレ一夕、助手席のェアバッグ用インフレ一夕、サイドエアバッグ用インフレ一夕、インフレ一夕、ニーポルスター用インフレ一夕、インフレ一夕プルシートベルト用インフレ一夕、チューブラ一システム用ィンフレ一夕、プリテンショナ一用ィンフレー夕等の各種ィンフレ一夕に使用できる。

本発明のィンフレ一夕はカーテンィンフレー夕や他にも使用できる。力一テン用インフレ一夕一はカーテン形状に展開するエアーバッグに取りつけられる。車両が転がつたとき乗員が車窓より放り出されるのを防ぐことに役立ち、カーテンのような壁を作る。他に側面衝突より乗員を保護するエアパッグも取りつけられる。図面の簡単な説明

図 1は本発明のィンフレ一夕の長さ方向への断面図である。

図 2は実施例 1、比較例 3で行った 6 0 Lタンク内圧力試験における圧力の経時変化を示す図である。

図 3は本発明のィンフレー夕の長さ方向への断面図である。

図 4は実施例 3、 4、比較例 5、 6で行った 6 0 Lタンク内圧力試験における圧力の経時変化を示す図である。

図 5は実施例 5、 6、比較例 7で行った 6 0 Lタンク内圧力試験における圧力の経時変化を示す図である。図 6はスエージ加工を説明するための図である。

図 7はスピニング加工を説明するための図である。

符号の説明 '

110 インフレ一夕

112 インフレ一夕ハウジング

120 第 1破裂板

130 ディフユザ一部

136 第 2破裂板

10 インフレ一夕

12 インフレ一夕ハウジング

19 破裂板

20 ディフユザ一部

26 点火器

14 開口部

19 破裂板

22 ガス排出口発明の実施の形態（1) ' 以下、図面に基づいて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夕 110の長さ方向への断面図である。

ィンフレー夕ハウジング 112は筒状の耐圧性容器であり、内部空間 113には加圧媒質として二酸化炭素（液体）が充填圧力 4MP a以上で充填されている。この二酸ィ匕炭素は、インフレ一夕ハウジング 112の側面に設けた細孔から充填され、前記細孔は図中の 140の通り、溶接によって閉じられている。

インフレ一夕ハウジング 112の一端側には、インフレ一夕ハウジング 112と一体に成形され、内部空間 113内に突出して燃焼室ハウジング 115が設けられており、燃焼室ハウジング 1 1 5内には、燃焼手段 1 1 7が充填された燃焼室 1 1 6が設けられている。この燃焼手段 1 1 7は、燃焼ガスによって加圧媒質を加熱できる種類及び量であれば特に限定されないが、例えば、ボロン硝石のような火薬を数 g程度用いることができるほか、液体燃料、気体燃料、液体燃料又は気体燃料と酸化剤の組合せを用いることができる。

燃焼室 1 1 6から内部空間 1 1 3に至る燃焼ガス通路 1 1 9には、第 1破裂板 1 2 0が設けられ、燃焼ガス通路 1 1 9は途中で完全に遮断されているので、燃焼室 1 1 6は常圧雰囲気に保持されている。

燃焼室 1 1 6と接して点火手段としての点火器 1 2 2が設けられ、点火器 1 2 2 は、インフレ一夕ハウジング 1 1 2の端部 1 2 3をかしめることで固定されている。この点火器 1 2 2によって、インフレ一夕ハウジング 1 1 2の一端は閉塞されている。 '

インフレ一夕ハウジング 1 1 2の他端側には、ディフユザ一部 1 3 0が設けられており、ディフユザ一部 1 3 0の側面部には、作動時に加圧媒質及び燃焼ガスからなる混合ガス（以下「混合ガス」という）を外部に放出するための所要数のガス排出口 1 3 1と、ガス排出口 1 3 1を内側から覆うように設けられた金網製のフィル夕 1 3 2を有している。よって、混合ガスは、必ずフィルタ 1 3 2を通ってガス排出口 1 3 1から外部に放出される。

ディフユザ一部 1 3 0から内部空間 1 1 3に至る混合ガス通路 1 3 5には、第 2 破裂板 1 3 6が設けられ、混合ガス通路 1 3 5は完全に遮断されているので、ディフユザ一部 1 3 0も常圧に保持されている。

第 2破裂板 1 3 6と内部空間 1 1 3との間には、インプレー夕ハウジング 1 1 2 と一体に成形され、内部空間 1 1 3側に突出して混合ガス流入室 1 3 8が設けられており、混合ガス流入室 1 3 8の側面には所要数の連通孔 1 3 9が設けられている。次に、インフレ一夕 1 1 0の動作について説明する。車両搭載時、インフレ一夕 1 1 0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一夕 1 1 0とエアバッグが収容されたモジュールケース等と組み合わせたシステムとして設置される。そして、車両が衝撃を受けた場合、前記システムの衝撃センサからの信号を受け、点火器 1 2 2が作動し、燃焼手段 1 1 7が着火燃焼して発生した高温の燃焼ガスによって、第 1破裂板 1 2 0が破壌される。

そして、高温の燃焼ガスが内部空間 1 1 3に流入し、加圧媒質（二酸化炭素）が加熱膨張されて内圧が高められるため、混合ガスは連通孔 1 3 9から混合ガス流入室 1 3 8内に流入して圧力を高め、それによつて第 2破裂板 1 3 6が破壊される。そして混合ガスは、混合ガス通路 1 3 5、フィルター 1 3 2を経てガス排出口 1 3 1から排出され、エアバッグを膨張させる。発明の実施の形態 ( 2 )

以下、図面に基づいて本発明の一実施形態を説明する。図 3は、本発明の力一テン用ィンフレー夕 1 0の長さ方向への断面図である。

まず、実施形態（2 ) _ 1について説明する。インフレ一夕ハウジング 1 2は、一端側には開口部 1 4を有し、他端側は閉塞されており、内部空間 1 6には、 0 °C、 1 0 1 3 . 2 5 h P aにおける音速が 4 0 0 / s e c以上の不活性ガスのみからなる加圧媒質が充填されている。加圧媒質は、インフレ一夕ハウジング 1 2端部の細孔から充填し、前記細孔にはシールピンを嵌入した後、溶接等により閉塞する。

4 0は細孔が溶接によって閉塞された状態を示す。なお、インフレ一夕ハウジング 1 2は幅方向の断面が円形であり、開口部 1 4も同様に円形である。

インフレ一夕ハウジング 1 2の開口部 1 4側には、接合部 1 8において、ディフュザ一部 2 0が溶接によって固着されている。ディフユザ一部 2 0はディフユザ一ハウジング 2 8により外殻が形成され、作動時に開口部 1 4から流出する加圧媒質を外部に放出するためのガス排出口 2 2と、ガス排出口 2 2を内側から覆うように設けられた金網製のフィル夕 2 4を有している。よって、加圧媒質は、必ずフィル夕 2 4を通ってガス排出口 2 2から外部に放出される。

ガス排出口 2 2の総面積（A とインフレ一夕ハウジング 1 2の開口部 1 4の面積（A₂) は、 Aノ A₂≤ l、好ましく

l より好ましくは Aノ A₂≤0 . 9 5、更に好ましく

の下限値は 0 . 0 1 5であることが望ましい。

インフレ一夕ハウジング 1 2の開口部 1 4は、ディフユザ一部 2 0に取り付けた破裂板 1 9で閉塞されており、作動前においては、インフレ一夕ハウジング 1 2の内部空間 1 6は高圧の気密状態に維持されており、ディフュザ一部 2 0側は常圧である。このようなインフレ一夕ハウジング 1 2は、均一径のパイプを用い、鍛造法 (スエージ加工）を適用して製造できる。

ディフユザ一部 2 0には、破裂板 1 9の破壌手段として、点火薬を備えた点火器 2 6が設けられている。この点火器 2 6は、ディフユザ一ハウジング 2 8に嵌め込まれてディフユザ一部 2 0に取り付けられ、ディフユザ一ハウジング 2 8の端部 2 9をかしめることで固定されている。 3 0は点火器 2 6に通電するための導電性ピン、 3 1は Oリング、破線で示した 3 2は、車両搭載時に電源と接続するためのコネク夕である。

次に、カーテン用インフレ一夕 1 0の作動時の動作について説明する。車両搭載時、力一テン用インフレ一夕 1 0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、ケース内に前記のカーテン用インフレ一夕 1 0とカーテン状のエアバッグが収容されたモジュールケース等と組み合わせたシステムとして設置される。そして、車両が衝撃を受けた場合、前記システムの衝撃センサからの信号を受け、点火器 2 6が作動し、点火薬が着火燃焼することで破裂板 1 9が破壊される。

破裂板 1 9の破壊によって開口部 1 4が開放されるため、内部空欄 1 6内の加圧媒質は、フィル夕 2 4を通ってガス排出口 2 2から排出され、カーテン状エアバッグを膨張させる。このとき、加圧媒質の放出圧はガス排出口 2 2により制御され、点火薬の燃焼残差、破裂板 1 9の破裂片は、フィルタ 2 4の存在により、カーテン状ェアバッグ内部への放出が防止される。

加圧媒質は音速が 4 0 O m/ s e cであるため、車両内の温度に影響されることなく、 1 0〜2 O m s e c程度でエアバッグを膨張展開させることができる。そして、加圧媒質は高圧状態から一気に圧力が開放されるため、膨張したェアバッグ内の温度は低下しているが、周囲温度との差によって暖められるため、数秒間程度はエアバッグの膨張が持寧される。

次に、実施形態（2 ) — 2について説明する。実施形態（2 ) — 2と実施形態（2 ) 一 1の力一テン用ィンフレー夕 1 0の構成はほぼ同一であるため、異なる構成についてのみ説明する。

インフレ一夕ハウジング 1 2の内部空間 1 6には、不活性ガスからなる加圧媒質が 4 0 , 0 0 0 k P a以上の圧力で充填されており、上限値は最大で 2 0 0 , 0 0 0 k P aにすることができる。そして、充填圧力を高めるため、この実施形態では、加圧媒質の充填圧が 3 5 , 0 0 0 k P aの場合に比べて、インフレ一夕ハウジングは同一直径で、長さを 7 0 %程度短くしている。 '

第 2の実施形態のカーテン用インフレ一夕 1 0は、第 1の実施形態のものと同様の動作をなすものである。

なお、本発明のインフレ一夕をサイドインフレ一夕として適用する場合は、ガス排出口 2 2の部分に直接又は適当なアダプターを介してエアバッグを接続する。発明の実施の形 H ( 3 )

以下、図面に基づいて本発明の一実施形態を説明する。図 3は、本発明のカーテン用ィンフレ一タ 1 0の長さ方向への断面図である。

インフレ一夕ハウジング 1 2は、一端側には開口部 1 4を有し、他端側は閉塞されており、内部空間 1 6には、不活性ガスからなる加圧媒質が最大圧 3 5 , 0 0 0 k P aで充填されている。インフレ一夕ハウジング 1 2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。

インフレ一夕ハウジング 12は、スエージ加工法又はスピニング加工法により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、インフレ一夕ハウジング 12にディフユザ一部 20を接続した後、前記細孔から充填し、その後、細孔とほぼ同径のシールピンを嵌入して栓をし、シールピンの部分でインフレ一夕ハウジング 12を溶接して完全に閉塞する。 40は細孔が溶接によつて閉塞された状態を示す。

この実施の形態（3.) の各構造要素は実施の形態（2) と同じである。

本発明のカーテン用インフレ一夕は、下記の要件（a)、（b) 及び（c) 力選ばれる 1、 2又は 3つの要件を具備することができる。

要件（a)：インフレ一夕ハウジング内に充填された加圧媒質が、 0°C、 1013. 25 hP aにおける音速が 40 Om/s e c以上のものであること；

要件（b)：インフレ一夕ハウジング内の加圧媒質の 20°Cの充填圧力が、 40, 000 kP a以上であること；

要件（c)：ガス排出口の総面積と開口部面積 (A₂) が、 Aノ A₂≤ 1になるように設定されていること；

車両は、夏季から冬季までの幅広い温度範囲で使用されるため、各種インフレ一夕も幅広い温度範囲で確実に作動できることが重要となる。加圧媒質の音速が小さいと、常温以下では加圧媒質の放出速度が小さくなつて、カーテン状エアバッグの膨張が遅れるような事態も考えられるが、要件（a) を具備することで、周囲の環境温度に関係なく、カーテン状エアバッグを瞬時にかつ確実に膨張させ、しかも数秒程度の膨張時間を確保でき、更にエアバッグの膨張時間をより短くすることがで含る。

要件（a) の加圧媒質は、 0で、 1013. 25 hP a ( 1 t m) における音速が 700 m/ s e c以上のものが好ましく、 90 Om/s e c以上のものがより好ましい。要件（a) の加圧媒質は、 0°C、 1013. 25 hP aにおける音速を 400m Zs e c以上にできるものであれば特に限定されないが、安全性等の観点から、へリウム (97 Om/s e c)、ネオン (435m/s e c)、アルゴン (319m/ s e c),窒素ガス（337m/s e c)等の不活性ガスのみから選ばれる単独のもの又は 2以上の混合物が好ましく、ヘリゥム及び Z又はネオンがより好ましいが、それ以外にも、例えばヘリゥムに窒素ガス及び Z又は二酸化炭素を加えた組成の混合ガスでもよい。なお、加圧媒質の 20°Cの充填圧力は、最大圧で 35, 000 k P a程度にすることができる。

従来のカーテン用インフレ一夕の場合、加圧媒質の充填圧は最大でも 35， 00 O kP aであるが、長さ方向への寸法を縮めて充填圧を要件（b) である 40, 0 00 kP a以上にまで高めることで、インフレ一夕ハウジング部分の軽量小型化が達成できる。加圧媒質の充填圧は、好ましくは 50, 000 kP a以上である。要件（c) を Aノ A₂≤lにすることによって、作動時における加圧媒質の放出圧力を適切な圧力に制御している。ここで AiZA₂が 1を超えると、 A₂によってのみ膨張速度が決定されるため、膨張速度を容易に調整できないが、膨張速度の調整が不要な場合は _AlZA₂が 1を超えてもょレ要件（c) は、 A As lが好ましく、

95がより好ましく、 85が更に好ましい。なお、 A₂はできるだけ大きい方が加圧媒質の放出が円滑になされるので好ましく、最大でィンフレー夕ハウジングの幅方向への断面積と同程度にまですることが望ましい。実施例

以下、実施例により本発明を更に詳しく説明する力本発明はこれらの実施例により限定されるものではない。

実施例 1

図 1で示す構造のインフレ一夕を作製した。加圧媒質として二酸化炭素（液体）を充填圧力 6 MP a (充填密度 23, 40 Omo 1 Zm³； 38 g) で充填した。燃焼手段は、ボロン硝石 4. 5 gを用いた。このインフレ一夕は、最大径 3 Ommで、長さ 150mmであり、総重量は 300 であった。このインフレ一夕を用いた 6 0Lタンク試験を行い、圧力カーブを測定した。結果を図 2に示す。

比較例 1

二酸化炭素の替わりにアルゴンを用い、充填圧 30MPa (充填密度 12, 00 Omo 1/m³; 41 g) で、実施例 1と同じ構造のインフレ一夕を作製した。このインフレ一夕は、最大径 30mmで、長さ 250mmであり、総重量は 400 gでめった。

比較例 2

二酸化炭素の替わりにへリゥムを用い、充填圧 50 M P a (充填密度 16, 40 Omo 1/m³; 4. 1 g) で、燃焼手段を含まないインフレ一夕を作製した。このインフレ一夕は、最大径 30mmで、長さ 200mmであり、総重量は 280 gでめった。

比較例 3

加圧媒質として二酸化炭素を用い、燃焼手段を含まないインフレ一夕を作製した。充填圧力は 6MPa (充填密度 23， 40 Omo 1 Xm³； 45 g) あった。このィンフレ一夕は、最大径 30mmで、長さ 140mmであり、総重量は 280 gであつた。このインフレ一夕を用いた 60Lタンク試験を行い、圧力カーブを測定した。結果を図 2に示す。

図 2から明らかなとおり、実施例 1のインフレ一夕は、最大圧力の到達時間が適度で、かつ最大圧力の持続時間が長かった。一方、比較例 3のインフレ一夕は、燃焼手段を含まない分、実施例 1よりも軽量化することができた、圧力が殆ど上昇しなかった。これは、圧力が急激に開放されることに伴って、インフレ一夕ハウジング内部が冷却状態になったためである。

実施例 2

図 3で示すインフレ一夕を使用し、加圧媒質としてヘリウム（音速 970mZs e c) を充填圧 50, O O OkP aで充填した。このインフレ一夕を常用されるェァバッグシステム（エアバッグの最大膨張容積が 25 L) に組み込み、温度 20 の雰囲気で作動させたところ、エアバッグは約 10ms e cで最大膨張し、最大膨張の状態は約 10秒間持続された。

比較例 4

ヘリウムに替えてアルゴン（319mZs e c) を使用した他は実施例 2と同様にして、温度 20°Cの雰囲気で作動させたところ、エアバッグは約 80ms eじで最大膨張し、最大膨張の状態は約 10秒間持続された

実施例 3、 4、比較例 5、 6

図 3で示すィンフレー夕で、加圧媒質及び充填圧力を下記のとおりにしたものを使用し、温度 23でで 60Lタンクを用いたタンク内圧力試験を行った。インフレ一夕ハウジングの容量は、実施例 3が 1◦ 4. 5ml (直径 30 X長さ 232mm)、実施例 4は 142. 2 m 1 (直径 30 X長さ 294mm)、比較例 4は 104. 5 ml (直径 3 OX長さ 232mm)、比較例 5は 142. 2ml (直径 30X長さ 294mm) であった。得られた圧力カーブの経時変化を図 2に示す。

加圧媒質充填圧力（kPa)

実施例 3 ヘリウム 100% 50, 000

実施例 4 ヘリウム 100% 32, 000

比較例 5 アルゴン 96%、残部へリウム 50, 000

比較例 6 アルゴン 96%、残部へリウム 32, 000

図 4から明らかなとおり、実施例 3、実施例 4は、比較例 5、 6と比べると最大圧力までの到達時間が短くなっていた。

実施例 5、 6、比較例 7

図 3で示すインフレ一夕で、八八₂を下記のとおり調整したものを使用し、いずれも充填圧力 50, 000 kP aでヘリウムを充填した。これらのインフレ一夕を使用し、温度 23°Cで 60Lタンクを用いたタンク内圧力試験を行った。得られた圧力カーブの経時変化を図 5に示す。実施例 5 A! A₂= 33 mm²/ 33 mm²= 1. 0

実施例 6

47

比較例 7 3. 5mm 33mm²= 1. 9

図 5から明らかなとおり、実施例 5、 6は、の面積を変化させて AiZA₂を 1 以下に調整することにより、加圧媒質の放出速度を変化させることができ、一方、比較例 5は、 AZAsが 1を超えているため、の面積を大きくしたにも拘わらず、加圧媒質の放出速度は上昇しなかつた。

実施例 7

図 3に示すインフレ一夕 10を製造した。インフレ一夕ハウジング 12は、下記のパイプをスエージ加工して製造した。

パイプの材質：炭素鋼管

パイプの長さ：約 150mm

パイプの外径： 30 mm

パイプの厚み： 2 mm

スエージ加工の詳細は、図 6に示すとおりである。まず図 6. (a) のように下治具にパイプを嵌め込んで固定し、次に図 6 (b) のように上治具でプレスするスェージ加工を行って、図 6 (c) に示すように、細孔を残した状態でほぼ閉塞されたインフレ一夕ハウジング 12を得た。

このようにして得られたインフレ一夕ハウジング 12に、ディフユザ一部 20を溶接して接合した後、金網製のフィルタ 24を配し、点火器 26を嵌め込み、更にコネクタ 32を接続して、インフレ一夕 10を得た。

このインフレ一夕ハウジング 10内部にヘリウムを内部圧力が 62 kP aになるように充填した。なお、

20に設定した。 . 実施例 8

パイプをスピニング加工したほかは実施例 7と同様にして、インフレ一夕 10を得た。スピニング加工の詳細は、図 7に示すとおりである。図 7 (a) のようにワークにパイプを固定した後、矢印方向に回転させながら、図 7 (b) の.ように型（へら）に押し付けることでスピニング加工を行って、図 7

(c) に示すように、細孔を残した状態でほぼ閉塞されたインフレ一夕ハウジング 12を得た。

Claims

請求の範囲

1. ハウジング中に二酸化炭素を含む加圧媒質が充填され、更に加圧媒質を加熱するための燃焼手段及び燃焼手段を燃焼させる点火手段を備えたィンフレー夕。

2. 力口圧媒質中における二酸化炭素の含有量が 2 Omo 1 %以上である請求項 1 記載のインフレ一夕。

3. 加圧媒質が二酸化炭素と他のガスとの混合物であり、他のガスが不活性ガス及び窒素ガスから選ばれる 1以上のガスである請求項 1又は 2記載のィンフレー夕。

4. 加圧媒質が二酸化炭素と他のガスとの混合物であり、他のガスが一酸化ニ窒素ガスである請求項 1又は 2記載のインフレ一夕。

5. 加圧媒質として、更に酸素を含有する請求項 1〜4のいずれか 1記載のインフレー-夕。

6. 加圧媒質の充填圧力が 4MP a以上である請求項 1〜 5のいずれか 1記載のィンフレータ。

7. 加圧媒質が充填され、一端側に開口部を持つインフレ一夕ハウジングと、ィンフレー夕八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ガス排出口を備えたディフユザ一部とを有しており、ィンフレ一夕ハウジングの開口部とディフユザ一部との間の加圧媒質の流出経路が破裂板で閉塞され、更に前記破裂板の破壊手段が備えられているインフレ一夕であり、下記の要件（a)、 (b) 及び（c) のうち 1つを具備するインフレ一夕。

(a) インフレ一夕ハウジング内に充填された加圧媒質が、 0°C、 1013. 2 5 hP aにおける音速が 40 Om/s e c以上のものであること；

(b) インフレ一夕ハウジング内の加圧媒質の 20Tの充填圧力が、 40, 00 0 kP a以上であること；

(c) ガス排出口の総面積と開口部面積（A₂) が、

になるように設定されていること。

8. 加圧媒質が充填され、一端側に開口部を持つインフレ一夕ハウジングと、ィンフレー夕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ガス排出口を備えたディフュザ一部とを有しており、ィンフレー夕ハウジングの開口部とディフュザ一部との間の加圧媒質の流出経路が破裂板で閉塞され、更に前記破裂板の破壊手段が備えられているィンフレー夕であり、下記の要件（a) と（b)、要件（b) と（c) 又は要件（a) と（c) を具備するインフレ一夕。

(a) インフレ一夕ハウジング内に充填された加圧媒質が、 0t：、 1013. 2 5 hP aにおける音速が 40 Om/s e c以上のものであること；

(b) インフレ一夕ハウジング内の加圧媒質の 20 の充填圧力が、 40， 00 0 kP a以上であること；

(c) ガス排出口の総面積（A と開口部面積（A₂) が、 Aノ A₂≤lになるように設定されていること。

9. 加圧媒質が充填され、一端側に開口部を持つインフレ一夕ハウジングと、ィ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ガス排出口を備えたディフユザ一部とを有しており、ィンフレー夕ハウジングの開口部とディフユザ一部との間の加圧媒質の流出経路が破裂板で閉塞され、更に前記破裂板の破壊手段が備えられているィンフレー夕であり、下記の要件（a)、 (b) 及び（c) の全てを具備するインフレ一夕。

(a) インフレ一夕ハウジング内に充填された加圧媒質が、 0°C、 1013. 2 5 hP aにおける音速が 40 OmZs e c以上のものであること；

(b) インフレ一夕ハウジング内の加圧媒質の 201：の充填圧力が、 40, 00 O kPa以上であること；

(c) ガス排出口の総面積（A と開口部面積（A₂)

になるように設定されていること。

10. 要件 ) の加圧媒質が、 0°C、 1013. 25 hP aにおける音速が 9 0 Om/s e c以上のものである請求項？〜 9のいずれか 1記載のインフレ一夕。

11. 要件（ a ) の加圧媒質が、不活性ガスのみから選ばれる 1又は 2以上の混合物である請求項？〜 10のいずれか 1記載のインフレ一夕。

12. 要件（a) の加圧媒質が、ヘリウム及び Z又はネオンである請求項 7〜1 1のいずれか 1記載のィンフレー夕。

13. 加圧媒質を加熱するための燃焼手段を備えていない請求項 7〜 12のいずれか 1記載のインフレ一夕。

14. 要件（ c ) が、 kノ 0. 95である請求項 7 ~ 13のいずれか 1記載のインフレ一夕。

15. 加圧媒質が充填され、一側に開口部を持つインフレ一夕ハウジングと、ィンフレー夕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ガス排出口を備えたディフユザ一部とを有しており、ィンフレー夕ハウジングの開口部とディフュザ一部との間の加圧媒質の流出経路が破裂板で閉塞され、更に前記破裂板の破壊手段が備えられているインフレ一夕であり、ガス排出口が開放され、ディフユザ一部内が常圧であるィンフレー夕。

16. 更に、下記の要件（a)、 (b) 及び（c) から選ばれる 1、 2又は 3つの要件を具備する請求項 15記載のインフレ一夕。

(a) インフレ一夕八ウジング内に充填された加圧媒質が、' 0°C、 1013. 2 5 hP aにおける音速が 40 Om/s e c以上のものであること；

(b) インフレ一夕ハウジング内の加圧媒質の 20での充填圧力が、 40, 00 0 kP a以上であること；

(c) ガス排出口の総面積（A と開口部面積 (AJ 力 A^A,^ 1になるように設定されていること。

17. 破裂板の破壊手段がディフユザ一部に設けられている請求項 7 ~ 16のいずれか 1記載のインフレ一夕。

18. ディフユザ一部がフィルタを有しており、加圧媒質がフィル夕を通ってガス排出口から外部に放出される請求項 7〜 1 7のいずれか 1記載のィンフレー夕。

1 9. ィンフレー夕ハウジングが、パイプの一端側が閉塞され、他端側にディフュザ一部が接続されたものである請求項 7 ~ 1 8のいずれか 1記載のィンフレー夕。

2 0 . 破裂板が、ィンフレー夕ハウジングの開口部 #1又はディフユザ一部側に取り付けられている請求項 7〜 1 9のいずれか 1記載のィンフレー夕。

2 1 . 加圧媒質が充填され、一端側に開口部を持つィンフレー夕ハウジングと、インフレ一夕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ガス排出口を備えたディフユザ一部とを有し、インフレータハウジングの開口部とディフュザ一部との間の加圧媒質の流出経路が破裂板で閉塞され、更にディフューザ一部には前記破裂板の破壊手段が備えられているィンフレ一夕であり、インフレ一夕ハウジングが、パイプの一端側が閉塞され、他端側にディフユザ一部が接続されたものであるィンフレー夕。

2 2 . インフレ一夕ハウジングの製造に使用したパイプが長さ方向全長にわたつて均一径のものである請求項 2 1記載のインフレ一夕。

2 3 . インフレ一夕ハウジングが、パイプをスエージ加工法により成形したものである請求項 2 1又は 2 2記載のインフレ一タ。

2 4. インフレ一夕ハウジングが、パイプをスピニング加工法により成形したものである請求項 2 1又は 2 2記載のインフレ一夕。

2 5. 加圧媒質がィンフレー夕ハウジングの閉塞端部側から充填されたものである請求項 2 1〜2 4のいずれか 1記載のインフレ一タ。

2 6 . 破裂板が、ィンフレー夕ハウジングの開口部側又はディフユザ一部側に取り付けられている請求項 2 1〜2 5のいずれか 1記載のインフレ一夕。

2 7 . 請求項 2 1、 2 2、 2 5、 2 6のいずれか 1記載のインフレ一夕の製造法であり、パイプの一端側を閉塞する際に細孔を残しておき、前記細孔から加圧媒質を充填した後、前記細孔を閉塞するィンフレー夕の製造法。

2 8. スエージ加工法を適用してパイプを加工し、細孔にシールピンを嵌入して加圧媒質を充填した後、シールピンの部分を溶接して閉塞した請求項 2 7記載のィンフレ一夕の製造法。

2 9 . スピニング加工法を適用してパイプを加工し、細孔にシールピンを嵌入して加圧媒質を充填した後、シールピンの部分を溶接して閉塞した請求項 2 7記載の

-夕の製造法。 '