(57)【要約】  細長いインフレータ１０および細長いエアバッグ２０２を含むエアバッグモジュール５０を含む乗り物乗員保護システム２００が提供される。エアバッグ２０２は第１および第２の上部、４４および４６、およびエアバッグ２０２の起動の際に少なくとも１つの上部４９または４８と流体連絡を有する少なくとも１つの下部または胸部部分４８を有する。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
乗り物のサイドカーテンエアバッグモジュール内のエアバッグデバイスであって、
それの長さ方向に沿った第１の上部部分、第１の上部に隣接し並置された第２の上部部分、並びにエアバッグの膨張時に第１の上部部分の下に垂直に向けられる少なくとも１つの胸部部分を含み、完全に展開した時に、エアバッグはそれらに隣接する乗員の頭部および胸部のための膨張可能な保護を提供するエアバッグ、
を含む、エアバッグデバイス。
【請求項２】
エアバッグ内に配置されたインフレータであって、エアバッグデバイスの起動の際に、該インフレータがエアバッグの長さ方向にわたり該エアバッグを膨張するに十分な膨張ガスを提供するインフレータをさらに含む、請求項１記載のエアバッグデバイス。
【請求項３】
エアバッグとエアバッグインフレータを解放可能に収容するためのエアバッグモジュール、
エアバッグモジュール内に固定されたエアバッグであって、それの長さ方向に沿った第１の上部部分、第１の上部部分に隣接し並置された第２の上部部分、並びにエアバッグの膨張時に第１の上部部分の下に垂直に向けられる第一の胸部部分を含み、完全に展開した時に、エアバッグはそれらに隣接する乗員の頭部および胸部のための膨張可能な保護を提供するエアバッグ、および
エアバッグ内に配置されたインフレータであって、エアバッグデバイスの起動の際に、該インフレータがエアバッグの長さ方向にわたり該エアバッグを膨張するに十分な膨張ガスを提供するインフレータ、
を含む、乗り物乗員保護システム。
【請求項４】
乗り物の長さ方向に沿って、乗り物の内部に含まれるサイドカーテンエアバッグモジュールであって、該モジュールは、
エアバッグインフレータ、および
その長さ方向に沿って伸びる上部部分と、該上部部分の下に伸びる少なくとも１つの下部部分から形成されるエアバッグ、を含み、
該インフレータはインフレータの起動の際に該エアバッグと流体連絡し、それによりエアバッグの上部部分と下部部分の両方を加圧する、
サイドカーテンエアバッグモジュール。
【請求項５】
該エアバッグインフレータが乗り物の長さ方向に沿って伸び、該エアバッグと実質的に同一空間をしめる、請求項４記載のサイドカーテンエアバッグモジュール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
関連出願との相互参照
この出願は、２００４年２月２７日に出願された仮出願番号６０／５４８，２５２の利益を要求する。
【０００２】
本発明の背景
製造コストと複雑さを最小限にしつつ、必要な保護を維持する乗り物乗員保護システムを製造することは進行中の挑戦である。当該技術分野で知られているように、多くの乗り物乗員保護システムが複数のエアバッグアセンブリーを利用し、それにより、アセンブリーの数が増加するとともに、製造コストを増加させる。したがって、２つ以上のアセンブリーの１つのアセンブリーへの統合は、付随するコストを最小限にすることにより、当該技術分野における改良を提供するだろう。
【０００３】
発明の要約
上記の課題は、サイドカーテン／胸部エアバッグおよびエアバッグインフレータを解放可能に収容するためのエアバッグモジュールまたはデバイスを組込む、乗り物乗員保護システムによって解決される。展開した時、サイドカーテンエアバッグは、組み合わされる乗り物の長さ方向に沿って伸びる。エアバッグは、それの長さ方向に沿った第１の上部、また第１の上部に隣接し並置された第２の上部、並びにエアバッグの膨張時に第１の上部の下に垂直に向けられる下部または胸部部分を含み、完全に展開した時のエアバッグはそれぞれの部分の間の流体連絡を提供し、それらに隣接する乗員の頭部および胸部のための膨張可能な保護を提供する。インフレータは、エアバッグ内に配置され、エアバッグデバイスの起動に際して、インフレータはエアバッグを膨張させるのに十分な膨張ガスをエアバッグの長さにわたって提供する。
【０００４】
別の表現では、インフレータおよび細長いエアバッグを含むエアバッグモジュールを含む乗り物乗員保護システムが提供される。エアバッグは第１および第２の上部、またはエアバッグモジュールと同一空間に広がる集合的な上部セクション、およびエアバッグの起動の際に少なくとも１つの上部と流体連絡を有する少なくとも１つの下部または胸部部分を含む。
【０００５】
詳細な説明
本発明は、カーテンバッグおよびサイドインパクトバッグの機能を一緒に果たすサイドカーテンエアバッグ４２を提供する。バッグ４２は、頭部および胸部の領域へのクッション効果、並びに乗員の投げ出しを防ぐ物理的障壁を提供するように設計されている。多くの乗り物乗員保護システムでは、前面インパクト衝突だけでなくサイドインパクト衝突から乗員を保護するために、複数のエアバッグが典型的に使用される。従って、サイドカーテンエアバッグは、頭部を保護し、かつ、乗り物からの乗員投げだしを防ぐために使用され、別のバッグが側面衝突の際に乗員の胸部領域を保護するためにしばしばさらに使用される。
【０００６】
本発明によれば、乗り物乗員保護システムは、サイドカーテンを拘束し、さらに乗員の頭部および胸部領域を保護する機能を有するエアバッグ４２を含む。従来では、要求される時間内で現在のエアバッグのサイズを事実上膨張させることができるインフレータの提供は、挑戦だった。従って、前述のように、複数のインフレータが複数のエアバッグを膨張させるために使用されていた。しかしながら、直線状のエアバッグインフレータの出現により、従来のサイドカーテンエアバッグよりも、大きな保護および機能性を提供する、より大きな単一のサイドカーテンエアバッグを使用することが現在では可能になった。共同所有される米国特許第６，８０５，３７７、および共同所有され同時係属中である米国出願番号１０／６６２，７７１および１１／０３４，８９２は、本発明のエアバッグとともに使用することが企図される直線状のインフレータを例証する。これらの特許は参照され、本明細書の一部として組み込まれる。他の同様な構造のインフレータ、またはエアバッグの長さにわたって等価なインフレーション圧力を提供する他のインフレータは、ロールオーバー事故において、より大きなバッグを膨張させ、かつ所望の時間の間それを膨張しておくとの要求を満足する量のガスを、必ず提供する。顧客の要求に応じ、これらのピロテクニックインフレータの長さ方向に沿った、ガス生成またはガス加圧は、サイドカーテンエアバッグに必要な膨張速度および必要な膨張の持続を提供する。
【０００７】
図１に示されたように，先行技術でのサイドカーテンエアバッグは一般に乗員の頭部を保護する。図２に示されるように、エアバッグ４２は本発明に従って形成され、少なくとも１つの頭部保護部分４４および少なくとも１つの下部または胸部保護部分４８を有する。より好ましい実施態様では、第１の頭部保護部分４４、第１の頭部部分と隣接し膨張した際には第１の頭部部分４４と流体連絡を有する第２の頭部保護部分４６、および第１の頭部部分４４から伸び、エアバッグの起動の際には第１の頭部部分と流体連絡を有する、１以上の下部または胸部部分４８を有する。
【０００８】
本発明のエアバッグモジュール５０または膨張可能な自動車の拘束システムの中で使用されるエアバッグまたはサイドカーテン４２は、公知の方法、たとえば、ナイロンから作られた１枚以上のパネルをともに連結するか縫うことにより、構築されることができる。従って、サイドカーテン／胸部拘束４２は、サイドカーテンクッション４２の長さ方向全体にわたって伸びる、複数の垂直に向けられたチャンバーに、既知の方法で分割されることができる。上記のような直線状のインフレータ１０は、図６に概略的に例証されるようなエアバッグの内部のセクションに設置されることができ、それにより、エアバッグの起動時にエアバッグ４２の内部全体にわたって直接、流体流れを提供する。サイドカーテン／エアバッグ４２は、好ましくはＴｙｖｅｋ（登録商標）の商標名の下で商業的に利用可能である、軽量の不織布スパンボンドオレフィンシートから構成されるか、あるいは、Ｖａｌｅｒｏｎ（登録商標）の商標名の下で商業的に利用可能であるクロスラミネートされた高密度ポリオレフィンフィルムから構成されることができる。
【０００９】
Ｖａｌｅｒｏｎ（登録商標）はＶａｎ  Ｌｅｅｅｒ  Ｆｌｅｘｉｂｌｅｓ，Ｉｎｃ．  ヒューストン、テキサス州によって販売され、クロスラミネートされた延伸高密度ポリエチレンから作られ、耐穴あき性、耐引き裂き性、および耐薬品性を有しているとされる。好ましいフィルムは、強く、滑らかな表面、バランスのとれた耐引き裂き性と共に、均一の厚さを有するものである。フィルムは悪環境中でもその特性を維持し、−７０°Ｆから２００°Ｆ以上の使用温度範囲を有する。フィルムはアニールされるか、または高温（３５℃からプラスチックの融点のすぐ下）に供され、アニールされていないものよりも高い強度を提供する。
【００１０】
エアバッグ構造に特に好適な織物は、米国特許第３，１６９，８９９に示されたタイプの、スパンボンド不織布ポリオレフィンフィルム−フィブリルである。この特許は参照され、本明細書の一部として組み込まれる。そのようなスパンボンドシートは、参照され、本明細書の一部とされる米国特許３，５３２，５８９に示されるように熱結合され、または本明細書の一部とされるＰＣＴ公開ＷＯ  ９７／４０２２４に記載された、カレンダー結合されたものである。これは、所望の空気バリア、水バリア、水蒸気透過性および強度特性を提供するためである。用語「ポリオレフィン」は、炭素と水素でのみで構成される、大きく、飽和した開鎖のポリマー性炭化水素の任意のものを意味するように意図される。典型的なポリオレフィンとしては、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリメチルペンテン、およびエチレン、プロピレンおよびメチルペンテンのモノマーの種種の組み合わせのポリマーが挙げられるが、これらには限定されない。他の同様に作られたポリマーフィルムは、当業者には明白である。米国特許番号６，６２６，３１２、６，５７９，５８４、６，２８６，１４５、Ｈ１，９８９、６，４８８，８０１、６，３６４，３４１、６，４４７，００５、６，６４１，８９６および６，３５５，３３３は、本発明において有用な他の好適なポリマーおよびプラスチックフィルムを開示する。これらの特許は参照され、本明細書の一部として組み込まれ、その開示は本発明を制限しない例示的なものである。
【００１１】
適当なエアバッグ織物のポロシティまたはガス透過性は当該技術分野において公知の方法によって調整されることができる。例示的な米国特許番号Ｈ１，９８９および６，４８８，８０１は、ポロシティを透過性零から種種の大きな透過性まで調節し、それにより所望のポロシティにおいて、ガスを排出する効果を容易に得る方法を記載する。
【００１２】
好ましいエアバッグ、または上記のように構成されたサイドカーテンは、例えば、ＥＶＡタイプホットメルト接着剤、アクリル接着剤またはテープ、または低密度ポリエチレンヒートシールを使用してシールされることができる。そのため、エアバッグパネルの労働集約的な裁縫は必要ではなく、それにより、シールの容易性および縫い目からのガス漏れの可能性の除去という、顕著な製造上のおよび性能上の利点を提供する。
【００１３】
一般に、好ましいエアバッグは、当該技術分野において一般に使用されるエアバッグ織物よりも、比較的軽くより薄い織物から造られることができる。そのため、軽量のエアバッグはより容易に折られる。また、パッケージの密度は小さくなり、それにより全体としてより小さなパッケージサイズを要求する。したがって、組み立ておよび製造上の顕著な効果を奏する。エアバッグの材質にかかわらず、それは公知の方法で、折られ、または圧縮され、当該技術分野において公知の、図６に概略的に示されるようなそれぞれの乗り物の上部サイドトリム内に、またはそれに沿ってアセンブルされた、エアバッグモジュール５０内に入れられる。
【００１４】
どのように構築されても、好ましい完成したエアバッグ４２は前部または第１の上部４４、後部または第１の部分に続いている第２の上部４６を含み、展開した時に、組み込まれている自動車のＢ−ピラーを横切って長さ方向に沿って拡がり、それにより、乗員の頭部のような、乗員の体の上部四肢にロールオーバー時の保護およびクッションを提供する。展開した時、第３のより低い胸部部分４８は、ドア５６内に含まれる窓５４のすぐ下、フロントドアに隣接して強制的に配置される。従って、エアバッグ４２が展開する場合、上部および下部が膨張し、それに隣接して位置する乗員の、上部および下部の両方の保護を提供する。所望の場合には、エアバッグ４２は後部ドアのリヤウインドウの下に伸びる第４の低い胸部のセクション（示されない）含むことができ、それによりそれぞれの乗り物のバックシートの乗員に同じ保護を提供する。
【００１５】
本明細書に記載されたエアバッグは、好ましくは公知の物質から、公知のプロセスによって形成される。例示的な適当なエアバッグ材料および製造法は以下の米国特許中で述べられる：米国特許第６，６３２，７５３、６，４５８，７２５、５，０４４，６６３および米国特許出願番号：２００３／０１４８６８３、２００３／０１２９３３９、２００３／０１０４２２６、２００３／００６０１０３、および２００２０１５５７７４。これらの特許は参照され、本明細書の一部として組み込まれる。
【００１６】
図３は、本発明のインフレータ１０の断面図を示す。インフレータ１０は、炭素鋼または鉄のような丈夫な金属から作られた要素から好ましく構成されるが、たとえば、強靱で、耐衝撃性の大きなポリマーから作られた要素を含むこともできる。当業者は、インフレータの様々な要素のために、様々な構成方法を認識するだろう。米国特許番号５，０３５，７５７、６，０６２，１４３、６，３４７，５６６、米国特許出願番号２００１／００４５７３５、ＷＯ  ０１／０８９３６およびＷＯ  ０１／０８９３７は、様々なインフレータ要素の典型的な設計を例証し、これらは本発明を何ら制限することのないものとして、参照され本明細書の一部として組み入れられる。
【００１７】
図３を参照する。インフレータ１０は、１対の相対する両端１４、１６およびハウジングウォール１８を有する管状のハウジング１２を含む。ハウジング１２は、キャスト、スタンプ、押出、または他の方法で金属成形されることができる。ハウジングの内部とエアバッグ（図示されない）の間の流体連絡を許容するために、複数のガス出口開口部２０がハウジングウォール１８に沿って形成される。
【００１８】
長さ方向のガス生成物質エンクロージャー２２は、ハウジング１２から半径方向の内側に間隔を置かれ、ハウジングの長さ方向の軸に沿って同軸に配向されている。エンクロージャー２２は実質的に円筒状の細長いボディを有し、第１の末端２２ａ、第２の末端２２ｂ、およびその内部にガス生成組成物２４を含むための内部キャビティーを画定する。エンクロージャーの第１の端２２ａは、イグナイタ２６とエンクロージャー内部キャビティーの間の流体連絡を可能にするように配置される。エンクロージャー２２は、以下により詳しく記載される方法で、エンクロージャーに沿ったガス生成物質２４の燃焼反応の伝搬が容易になるように構成される。
【００１９】
好ましい実施態様においては、複数のガス生成物質タブレット２４は、エンクロージャー２２の長さ方向に沿って並んで積み重ねられる。タブレット２４はそれぞれ実質的に同じ寸法を持っている。１つの実施態様では、ガス生成物質タブレット２４はそれぞれ、１／４インチの外径を持っている。また表面間でおよそ０．１６５インチの最大のタブレット幅を提供する、１対の相対する、一般にドーム型の表面２７を有する。図３に見られるように、タブレット２４は有利に隣接したタブレット２４との間にキャビティー２５を作るように賦形されるか、構成される。これらのキャビティー２５は、要するに、エンクロージャー２２内に空気の領域を提供し、それによって、それらが点火される場合、タブレット２４の燃焼特性を向上する。エンクロージャーの長さ方向に沿ったガス生成物質の異なる配置が提供されることができる。しかしながら、エンクロージャーに沿ったガス生成物質のどんな配置も、好ましくは、エンクロージャーの長さ方向に沿ったガス生成物質の実質的に均一な平均した分配を提供する。本発明で使用するにふさわしいガス生成物質組成物の例は、米国特許番号５，０３５，７５７、６，２１０，５０５および５，８７２，３２９に示される。これらの特許は参照され、本明細書の一部として組み込まれる。しかしながら、適当なガス生成物質の範囲は、引用された特許に記載されたものに制限されない。
【００２０】
所定量の既知の自動点火組成物２８が、ガス生成物質２４の積み重ねの一方の端に配置される。エンクロージャー２２は、アルミニウムテープ２９または他の有効なシールで、両端で周囲から密閉される。
【００２１】
イグナイタ２６はインフレータ１０にしっかりと取り付けられられ、イグナイタが衝突の際にインフレータを活性化するために、ガス生成物質エンクロージャー２２の内部と連絡を有するようにされる。示される実施態様では、イグナイタ２６は、イグナイタクロージャー３０の環状の内側に位置する。イグナイタ２６は公知技術により形成されることができる。１つの例示的なイグナイタ構造は、米国特許６，００９，８０９に記載されている。これらの特許は参照され、本明細書の一部として組み込まれる。
【００２２】
イグナイタクロージャー３０はクリンプされるか、または他の方法で、ハウジング１２の第１の端１４に固定される。第１のエンドキャップ３２は、イグナイタクロージャー３０と同軸で隣接して並置され、イグナイタクロージャー３０とともに、イグナイタ２６のための内部ハウジングを形成する。第１のエンドキャップ３２は、さらにガス生成物質エンクロージャー２２のためにクロージャーを提供する。第２のエンドキャップ３４はクリンプされるか、または他の方法で、ハウジング１２の第２の端１６に固定される。エンドキャップ３２および３４、ならびにイグナイタクロージャー３０はキャストされ、スタンプされ、押し出され、または他の方法で金属成形されることができる。あるいは、エンドキャップ３２および３４は適当なポリマーから成型されることができる。
【００２３】
フィルター３６は、ガス生成物質２４の燃焼によって生成されたガスからの微粒子をろ過するためにインフレータデザインに組み入れられることができる。一般に、フィルター３６は、ガス生成物質２４と、インフレータハウジングウォール１８に沿って形成された開口部２０の間に配置される。図３の中で示される実施態様では、フィルター３６はガス生成物質エンクロージャー２２の外部で、エンクロージャー２２とハウジングウォール１８の間に配置され、実質的にガス生成物質エンクロージャー２２とハウジングウォール１８の間の環状の空間を占める。異なる実施態様（図示されない）では、フィルター３６は、ガス生成物質１４と、エンクロージャー２２に沿って形成されたエンクロージャーガス出口開口部４０の間の、エンクロージャー２２の内部キャビティーの中に配置される。フィルターは、ガス生成物質燃焼生成物のろ過のために当該技術分野において公知の種種の物質のうちの１つ、たとえば、カーボンファイバーメッシュまたはシートから形成されることができる。
【００２４】
本発明により、設計基準によって要求されるように、エンクロージャーに沿ったガス生成物質２４の燃焼反応の伝搬速度を調整するために、複数のガス出口開口部４０が、エンクロージャー２２に沿って特に形成される。開口部４０は、以下により詳し説明されるように、エンクロージャー２２に沿って別々に間隔を置いて配置される。エンクロージャー２２は、シート状の金属からロール成形し、次に、穿孔して開口部４０を生成することができる。エンクロージャー開口部４０は、アルミニウムテープ４２または他の有効なシールで環境から密閉される。
【００２５】
エンクロージャー開口部４０のサイズ、および開口部間の間隔の燃焼伝搬に与える影響は、図３に示されるようなインフレータを多数作ることにより研究された。開口部４０の複数のグループが、各エンクロージャー２２に沿って、インフレータ１０のイグナイタ２６に近い端から始めて、下に記載されているような各グループ内での所定の方法で、異なる開口部のサイズおよび間隔で作られた。
【００２６】
実施例１：
中心間距離（ＯＣ）で１インチ離れて配置される直径４．０ｍｍの２３個の開口の第１の群が最初に直線的に形成された。ついで、中心間距離で１／２インチ離れて配置される直径４．０ｍｍの４８個の開口の第２の群が、開口の第１の群と同一線上に形成された。
【００２７】
実施例２：
中心間距離（ＯＣ）で１インチ離れて配置される直径４．０ｍｍの１６個の開口の第１の群が最初に直線的に形成された。ついで、中心間距離で１／２インチ離れて配置される直径４．０ｍｍの５１個の開口の第２の群が、開口の第１の群と同一線上に形成された。最後に、中心間距離で１／４インチ離れて配置される直径５．０ｍｍの２０個の開口の第３の群が、開口の第１の群および開口の第２の群と同一線上に形成された。
【００２８】
実施例３：
中心間距離（ＯＣ）で１インチ離れて配置される直径４．０ｍｍの１２個の開口の第１の群が最初に直線的に形成された。ついで、中心間距離で１／２インチ離れて配置される直径４．０ｍｍの４７個の開口の第２の群が、開口の第１の群と同一線上に形成された。 最後に、中心間距離で１／４インチ離れて配置される直径５．０ｍｍの４５個の開口の第３の群が、開口の第１の群および開口の第２の群と同一線上に形成された。
【００２９】
実施例４：
中心間距離（ＯＣ）で１インチ離れて配置される直径４．０ｍｍの１２個の開口の第１の群が最初に直線的に形成された。ついで、中心間距離で１／２インチ離れて配置される直径４．０ｍｍの２３個の開口の第２の群が、開口の第１の群と同一線上に形成された。 最後に、中心間距離で１／４インチ離れて配置される直径５．０ｍｍの９１個の開口の第３の群が、開口の第１の群および開口の第２の群と同一線上に形成された。
【００３０】
「中心間距離」の用語は、１つのオリフィスの中心点から隣接したオリフィスの中心点までの距離と定義される。穴またはガス出口開口部のサイズは、好ましくは約１ミリメートルから、プロペラントチューブの直径の約半分までである。１ミリメートル未満の穴は、一貫したサイズで、所望の効率で製造することがしばしば難しい。プロペラントチューブの直径の半分より大きな穴またはガス出口開口部は、チューブの構造を弱くし、したがって生産するのが比較的難しい。
【００３１】
ガス出口開口部は、中心間距離で、好ましくは約６ミリメートルから２６ミリメートルの間隔を置かれる。約６ｍｍ未満の間隔は、エンクロージャー２２の構造を弱めることがあり、ある場所またはそれに伴うガス出口開口部サイズが、比較的大きいかまたはプロペラントチューブの直径に近い場合、さらに構造上の問題が生ずる。２６ｍｍよりも大きい場合も可能であるが、スクリーンを冷却する効率は減じられることがある。
【００３２】
そのため、本発明は、ガス出口開口部のサイズおよび間隔の両方に依存して、特別にあつらえた全体としての表面積をもたらす。全体の表面積は、種種の設計基準、例えばガス生成物質の組成および／または組み合わされるエアバッグの所望の膨張プロフィールなどに基づいて調整されることができる。プロペラントチューブの第１の半分（これは発火源に隣接し近い側の半分である）の比較的小さな開口面積から、プロペラントチューブの第２の半分（これは発火源から遠い側のプロペラントチューブの半分である）の比較的大きな開口面積、全体としての表面積の分布は、チューブの長さ方向にわたって所望の燃焼伝搬を提供する。
【００３３】
発火源からの穴の位置の関数としての、合計の表面積のパーセンテージは、以下に作表され例証される。開口面積は、プロペラントチューブ内のすべての穴の面積の合計として定義される。等しいサイズで、等しく間隔を置かれて穴が配置され、プロペラントチューブの長さ方向全体にわたって均一にオリフィス面積が分布される既知の例から始める。そのように設計されたインフレータは最も速い伝搬時間および、最短の燃焼終了時間、または最短の完全にガス生成物質を燃焼するのに必要な時間に帰着する。実施例１から４の中で示されるように、チューブの点火端での開口部／オリフィス面積の割合は、比較的小さい。その一方で点火チューブの反対端のオリフィス面積の割合は、比較的大きい。これは、プロペラントの積み重ね全体を点火するための時間の比例的な増大を引き起こし、したがって、初期の燃焼速度およびガス生成の期間に影響を与える。
【００３４】
その後、インフレータの各々が活性化された。また、得られたエアバッグのインフレーション圧力が、インフレーションの最初の数秒にわたり測定された。図４は、インフレータ起動の後の最初の０．１秒の間に生じるエアバッグインフレーション圧力をグラフに表わす。図５は、インフレータ起動の後の最初の２秒の間のエアバッグインフレーション圧力をグラフに表わす。
【００３５】
これらの測定および研究所での分析に基づいて、イニシエーター２６が活性化された後の、エンクロージャーに沿った燃焼反応の伝搬速度は、開口部４０の数、およびエンクロージャー２２に沿った開口部間の間隔に依存する考えられた。より詳細には、開口部間隔が１インチの中心間距離であるエンクロージャーのセクションに沿って、燃焼反応が熱いガスを介して伝搬すると考えられている。なぜなら、圧力を解放する開口部の相対的な不足により、エンクロージャーのこの部分の内部の圧力が比較的高いからである。従って、熱いガスがエンクロージャーをさらに下ることを促す駆動圧力が存在する。開口部間隔が１／２インチの中心間距離であるセクション中では、燃焼反応は依然として熱いガスを介して伝搬するが、開口部間の短い距離のために、内部の圧力が比較的低いので、燃焼速度は遅くなる。開口部間隔が１／４インチの中心間距離であるセクション中では、開口部４０は比較的多数であり、エンクロージャーの内部圧力がより容易に解放されることが可能になる；このように、熱いガスがエンクロージャーの長さ方向にさらに下ることを促す最低限の駆動圧力が存在する。この場合、タブレット２４のそれぞれが燃えながら、次の隣接したタブレットに点火するので、燃焼反応は比較的遅い速度で伝搬し続ける。
【００３６】
したがって、上記の例の分析から、エンクロージャー開口部４０間の比較的大きな間隔は、対応する大きな圧力をエンクロージャー２２内に生じさせ、間隔を置いて離れて存在する開口部間に存在するガス生成物質の部分に沿った燃焼反応のより速い伝搬（熱いガスを介する）に帰着すると考えられている。例えば、燃焼反応のより迅速な伝搬は、ガス生成物質のより迅速な燃焼、したがって膨張ガスのより迅速な生成、および組み合わせられるエアバッグのより迅速な膨張に帰着する。したがって、エンクロージャーの部分に沿った燃焼反応の伝搬速度に影響を与えるために、エンクロージャーの部分に沿った開口部を、開口部間に配置したガス生成物質の燃焼反応の伝搬の所望の速度に比例した距離で離して配置することができる。したがって、実施例は、エンクロージャー開口部の適切な配置を使用して、より長いかまたはより短い所望のエアバッグ膨張速度、およびまた所望の、より短いかより長い膨張時間に適合するために、燃焼伝搬速度をあつらえる方法を示す。使用されるプロペラントまたはガス生成組成物２４のタイプは、例えば参照されてここに組込まれる、米国特許番号５，０３５，７５７、５，８７２，３２９および６，２１０，５０５に記載されたものであることができ、このタイプもプロペラントチューブ２２の長さ方向にわたる、所望の燃焼伝搬速度の決定要因であることが認識されるべきである。従って、使用されるプロペラントは、プロペラントチューブの長さ方向に沿った開口部の面積に影響を与えるだろう。異なるプロペラントが使用される際に、「開口部の面積／プロペラントチューブの単位長さ」は、エンクロージャーまたはプロペラントチューブの長さ方向にわたって所望の伝搬速度を生ずるために実験的方法によって反復して決定されることができる。例えば、本発明によりプロペラントチューブの長さ方向の単位長さ当たりで異なる開口部面積で、同じプロペラントを有するプロペラントチューブに穴を開け、ついで定量的および定性的に、燃焼の保持、燃焼の伝搬、エアバッグのインフレーションプロフィル、ガス生成期間、長さ方向にわたる膨張圧力、および他の設計基準について評価する。
【００３７】
それぞれの部分にわたる圧力降下を調整することによって、要求される時間に、より大きな容積、例えば、エアバッグで拘束される上部部分および下部部分により画定される容積の膨張ができる。公知のインフレータを利用するエアバッグ設計が、反復して評価され、所望の時間でエアバッグの必要な膨張を提供する適当な膨張プロフィールを提供することが推奨される。
以下の表はこの概念を例証する。
【００３８】
【表１】
2007537909.tif 000003
表−プロペラントチューブのそれぞれのセクションの長さについての、例示される開口部面積のパーセンテージ
【００３９】
プロペラントチューブのそれぞれのセクションの合計の開口部面積の、好ましいパーセンテージの範囲は、以下のとおりである：
プロペラントチューブ長さの最初の２５％（イニシエーターに最も接近している）−  約７−２５％、
プロペラントチューブ長さの第２の２５％−  約１３−２５％
プロペラントチューブ長さの第３の２５％−  約１８−４３％
プロペラントチューブ長さの第４の２５％−  約２５−５４％
【００４０】
上に与えられたデータを考慮して、本発明は、複数のガス出口開口部４０を有するプロペラントチューブ２２を含み、ここでそれぞれの穴の面積は計算され、合計の開口部面積は、ガス出口開口部面積を一緒に加えることにより計算される。プロペラントチューブ２２の第１の穿孔されたセクション２３または部分は、イグナイタ２６に最も接近して固定され、第１の部分２３は開口部面積の合計の半分未満を有する。プロペラントチューブ２２の第２の穿孔されたセクション２５または部分は、第１の部分２３と一体化され、共軸であり、第２の部分２５は開口部面積の合計の半分よりも多くを有する。上記の表の中で例証されるように、たとえば、第１の部分２３はプロペラントチューブ２２の全長の７５％以内を含むことができる。例えば、他方では、第２の部分２５は、プロペラントチューブ２２の全長の最低２５％を含むことができる。好ましい実施態様では、チューブ２２の最初の半分２７が、合計の開口部面積の半分未満を含み、プロペラントチューブ２２の第２の半分２９が、合計の開口部面積の半分より多くを含む。上に議論されるように、第１または第２のセクションのいずれかの、第１および第２のそれぞれのガス出口開口部面積は、一つのセクションに含まれるそれぞれのガス出口開口部の数およびサイズによって調整されることができる。
【００４１】
上記の表と矛盾しないで、本発明は、ともに単一の穴あき管２２を構成する、複数の同一線上の一体化されたセクションを含む、細長いインフレータ１０である点で特徴づけられることもできる。本実施態様においては、組み合わせるイグナイタに最も近い第１のセクション、第１のセクションに並置された第２のセクション、第２のセクションに並置された第３のセクション、およびイグナイタから最も遠く、第３のセクションに並置された第４のセクションが、インフレータの内部にプロペラントチューブを構成する。より一般的には、好ましい実施態様は、細長いハウジング１２であって、実質的にそれとともに伸びる細長いプロペラントチューブ２２を含む。プロペラントチューブ２２の第１の端２８は組み合わせるイグナイタ２６に固定される。プロペラントチューブ２２の第２の端３３は、インフレータ１０が起動した際に燃焼ガスのフローから密閉するために好ましくは閉鎖される。複数のガス出口オリフィス４０は、第１の端から第２の端の間でプロペラントチューブ２２内に形成される。上記の表で支持されるように、第１の端から第２の端への単位長さ当たりの、全体の開口部面積に対する比率、開口部の数および／またはサイズを増加することができ、それによりインフレータ１０の長さ全体にわたって均一な膨張プロファイルを提供することができる。
【００４２】
エンクロージャー２２に沿って互いに隣接する実質的に均一なガス生成物質タブレット２４の積重ねは、エンクロージャーに沿って比較的一定なガス生成物質の平均密度を与える。さらに、エンクロージャーの長さ方向において実質的に一定の断面積を持っているエンクロージャーの使用は、エンクロージャーの単位長さ当たり、実質的に一定の容積を与える。これらの機能は、エンクロージャーに沿ったガス生成物質の不均一な分布に起因する、たとえば、エンクロージャー容積、局在化するホットスポットおよびより高い圧力領域のような要因による、エンクロージャー内の圧力変化を最小限にすることを助ける。各プロペラントタブレットのドーム型の表面は、それぞれのドーム型の表面がその頂点でピボットポイントを提供し、隣接したタブレットのプロペラント表面のアペックスと物理的に連絡する点で、アセンブリーの容易さをさらに促進する。従って、個々のドーム型の表面上で作成されたピボットポイントによって、各プロペラントタブレットの同じ並置された配向が、不適当な複雑性なしで保証される。
【００４３】
さらに、特に図４および図５からわかるように、各実施例において測定されたエアバッグ圧力は、インフレータ起動のおよそ．０２秒以内に、最初のピーク値から著しく減少することが理解される。初期圧力の低下の大きさは、実施例１のインフレータでは比較的より小さく、実施例４のインフレータでは比較的より大きなことがさらに理解される。この圧力降下の大きさは、それぞれのガス生成物質エンクロージャーに沿った開口部の合計の数と関係があると信じられている。実施例１のガス生成物質エンクロージャーは、それに沿って合計７１個の開口部を有し、実施例４のエンクロージャーは、それに沿って形成された合計１２６個の開口部を有する。それぞれのエンクロージャーのより長い距離にわたって離れて配置された、実施例４のエンクロージャーに沿った開口部のより大きな数は、エンクロージャーの内部の圧力を低下させるためのより大きな合計の開口部面積を提供すると信じられている。したがって、実施例４のガス生成物質エンクロージャーに沿ったより多くの数の開口部は、エンクロージャーの比較的より大きな低下のために、実施例１のエンクロージャーと比較して燃焼伝搬速度を減じる役目をすることができる。したがって、エンクロージャーの部分に沿った燃焼反応の伝搬速度に影響を与えるために、エンクロージャーの部分に沿って提供される開口部の数は、開口部間に配置したガス生成物質に沿った燃焼反応の伝搬の所望の速度に反比例するようにされる。
【００４４】
図６を参照する。上に概説された原理に従って構築されたインフレータは、模式的に示されるように、乗り物乗員拘束システム２００に組み入れられることができる。乗り物乗員拘束システム２００は、本発明に従って形成された少なくとも１つのエアバッグ２０２、およびエアバッグの内部と流体連絡を可能にするようにエアバッグ２０２に連結されたインフレータ１０を含む。乗り物乗員拘束システム２００は、典型的には、たとえば、衝突の際にエアバッグインフレータ１０の起動を介して乗り物乗員拘束システム２００を発動させる信号を発する、既知のクラッシュセンサーアルゴリズムと接続される、既知の方法で製造された衝突センサー２１１と作動可能に接続される。既知の方法で形成されたシートベルトアセンブリーおよび他のエアバッグアセンブリー（図示されない）のような他の要素も、当該技術分野において公知のように、乗り物乗員拘束システム２００にさらに組み入れられることができる。
【００４５】
本発明の先の実施態様の記述は例示の目的だけのためにあることも理解されるだろう。そのため、本明細書に示された様々な構造および操作上の態様は、当業者により多くの変更が、本発明の範囲を逸脱することなく行われることができる。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】図１は従来技術の典型的なサイドカーテンエアバッグを例証する。
【図２】図２は、本発明の胸部のセクションを組込むサイドカーテンエアバッグを例証する。
【図３】図３は、本発明のエアバッグを膨張させるために使用される直線状のインフレータを例証する。
【図４】図４は、図３の直線状のインフレータの様々な実施態様に起因する様々な圧力曲線を例証する。
【図５】図５は、図３の直線状のインフレータの様々な実施態様に起因する様々な圧力曲線を例証する。
【図６】図６は本発明の乗り物乗員保護システムを例証する。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【手続補正書】
【提出日】平成19年2月13日(2007.2.13)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
乗り物のサイドカーテンエアバッグモジュール内のエアバッグデバイスであって、
それの長さ方向に沿った第１の上部部分、第１の上部に隣接し並置された第２の上部部分、並びにエアバッグの膨張時に第１の上部部分の下に垂直に向けられる少なくとも１つの胸部部分を含み、完全に展開した時に、エアバッグはそれらに隣接する乗員の頭部および胸部のための膨張可能な保護を提供するエアバッグ、
を含む、エアバッグデバイス。
【請求項２】
エアバッグ内に配置されたインフレータであって、エアバッグデバイスの起動の際に、該インフレータがエアバッグの長さ方向にわたり該エアバッグを膨張するに十分な膨張ガスを提供するインフレータをさらに含む、請求項１記載のエアバッグデバイス。
【請求項３】
エアバッグとエアバッグインフレータを解放可能に収容するためのエアバッグモジュール、
エアバッグモジュール内に固定されたエアバッグであって、それの長さ方向に沿った第１の上部部分、第１の上部に隣接し並置された第２の上部部分、並びにエアバッグの膨張時に第１の上部部分の下に垂直に向けられる第一の胸部部分を含み、完全に展開した時に、エアバッグはそれらに隣接する乗員の頭部および胸部のための膨張可能な保護を提供するエアバッグ、および
エアバッグ内に配置されたインフレータであって、エアバッグデバイスの起動の際に、該インフレータがエアバッグの長さ方向にわたり該エアバッグを膨張するに十分な膨張ガスを提供するインフレータ、
を含む、乗り物乗員保護システム。
【請求項４】
乗り物の長さ方向に沿って、乗り物の内部に含まれるサイドカーテンエアバッグモジュールであって、該モジュールは、
エアバッグインフレータ、および
その長さ方向に沿って伸びる上部部分と、該上部部分の下に伸びる少なくとも１つの下部部分から形成されるエアバッグであって、少なくとも１つの下部部分がそれに隣接する乗員の胸部のための膨張可能な保護を提供するエアバッグを含み、
該インフレータはインフレータの起動の際に該エアバッグと流体連絡し、それによりエアバッグの上部部分と下部部分の両方を加圧する、
サイドカーテンエアバッグモジュール。
【請求項５】
該エアバッグインフレータが乗り物の長さ方向に沿って伸び、該エアバッグと実質的に同一空間をしめる、請求項４記載のサイドカーテンエアバッグモジュール。
【請求項６】
エアバッグの膨張時に第２の上部部分の下に垂直に向けられる第２の胸部部分を含み、完全に展開した時に、エアバッグはそれらに隣接する乗員の頭部および胸部のための膨張可能な保護を提供する、請求項１記載のエアバッグデバイス。
【請求項７】
インフレータがハウジング、ハウジング内に配置された長さ方向のガス生成物質エンクロージャー、およびエンクロージャーの内部に沿って実質的に均一に分配された所定量のガス生成物質を含み、該エンクロージャーはそれに沿って形成された複数のガス出口開口部を有し、エンクロージャーの内部とエンクロージャーの外部との流体連絡を可能とし、エンクロージャーの第１の端の近傍の単位長さ当たりのガス出口開口部の数は、第１の端の反対側のエンクロージャーの第２の端の近傍の単位長さ当たりのガス出口開口部の数よりも多い、請求項４記載のサイドカーテンエアバッグモジュール。