(57)【要約】      （修正有）【課題】エアバッグの迅速かつ完全な膨張を達成する。【解決手段】  車両乗員用保護装置は、車両の内側に沿って膨張するように配置されたエアバッグと、車両の長手方向で車両の内側に沿って延びる管を含む細長いインフレータと、膨張ガスが入り込んでエアバッグを膨張できるように配置された管にある幾つかの開口とを含み、インフレータの長さメートル当たりの開口数は約２０〜約１００である。エアバッグの長さに対する管の長さの比率は約０．７〜約１．０である。開口のうちの１つの面積に対する管の断面積の比率は約２〜約２０である。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両の内側に沿って膨張するように配置されたエアバッグと、
車両の長手方向で車両の内側に沿って延びる予め加圧された管を含む細長いインフレータと、
膨張ガスが入り込んでエアバッグを膨張できるように配置された管にある複数の開口とを含む車両乗員用保護装置であって、
インフレータの長さメートル当たりの開口数が約２０〜約１００である保護装置。
【請求項２】
インフレータの長さが約１．０〜約３．０メートルである、請求項１記載の保護装置。
【請求項３】
前記開口のうちの少なくとも１つの面積が約１０〜約１００ｍｍ２である、請求項１記載の保護装置。
【請求項４】
開口が膜で密封されている、請求項１記載の保護装置。
【請求項５】
車両の内側に沿って膨張するように配置されたエアバッグと、
車両の長手方向で車両の内側に沿って延びる管を含む細長いインフレータと、
膨張ガスが入り込んでエアバッグを膨張できるように配置された管にある複数の開口とを含む車両乗員用保護装置であって、
管内部の圧力が所定の閾値を超えると破裂するように構成された弱体部分を有する部分的穿刺を開口が含み、
インフレータの長さメートル当たりの開口数が約２０〜約１００である保護装置。
【請求項６】
車両の内側に沿って膨張するように配置されたエアバッグと、
車両の長手方向で車両の内側に沿って延びる管を含む細長いインフレータとを含む車両乗員用保護装置であって、
エアバッグの長さに対する管の長さの比率が約０．７〜約１．０である保護装置。
【請求項７】
車両の内側に沿って膨張するように配置されたエアバッグと、
車両の長手方向で車両の内側に沿って延びる管を含む細長いインフレータと、
膨張ガスが入り込んでエアバッグを膨張できるように配置された管にある複数の開口とを含む車両乗員用保護装置であって、
開口の１つの面積に対する管の断面積の比率が約２〜約２０である保護装置。
【請求項８】
車両の内側に沿って膨張するように配置されたエアバッグと、
車両の長手方向で車両の内側に沿って延びる管を含む細長いインフレータと、
膨張ガスが入り込んでエアバッグを膨張できるように配置された管にある複数の開口とを含む車両乗員用保護装置であって、
管の長さに対する開口のうちの１つの面積の比率が約０．０１（ｍｍ２／ｍｍ）〜約０．０４（ｍｍ２／ｍｍ）である保護装置
【請求項９】
車両の内側に沿って膨張するように配置されたエアバッグと、
車両の長手方向および横方向のうちの一方で車両内側に沿って延びる管を含む細長いインフレータとを含む車両乗員用保護装置であって、
前記長手方向および横方向のうちの一方での前記車両の長さに対する前記インフレータの長さの比率が約０．６〜１．０である保護装置。
【発明の詳細な説明】
【発明の背景】
【０００１】
本発明は、車両乗員を保護するための保護クッションの膨張装置に関する。より詳細には、本発明は、通常状態では車両キャビン側部の上隅に沿って折り畳まれて配置されており、側突の衝撃あるいは車両横転時にカーテン状に膨張し、サイドドアのウィンドウおよびＢピラーにわたって展開するクッション用膨張ガスを提供するための膨張装置に関する。
【０００２】
自動車などの車両に搭載されるエアバッグ装置には、通常、ガス発生器あるいはインフレータが含まれている。インフレータは、車両が衝突などの緊急事態に巻き込まれたときに乗客の身体を保護するように配置されているエアバッグを膨張させるように作動する。
【０００３】
エアバッグの特性は、大部分はインフレータによって決定する。例えばインフレータの位置により、エアバッグの部分部分が異なる比率で膨張する。通常、インフレータの至近に位置するエアバッグの部分は、インフレータから離れた位置に位置するエアバッグの部分よりも速く膨張する。結果として、エアバッグのある部分は、緊急状態が検知された後、車両の乗員を保護するために適切な膨張状態に達するのにより多くの時間を要する場合がある。
【０００４】
さらに、車両の側部付近に着座している乗客は、側突衝撃中は車両が前部に衝撃を受ける場合よりも衝突の地点にずっと近いところにいる。したがって、車両が側突衝撃に巻き込まれた場合にはエアバッグの迅速かつ完全な膨張の重要性が高まる。
【発明の概要】
【０００５】
本発明は、これらの問題およびその他の問題のうちの少なくとも１つを解決することを目的とする。
【０００６】
本発明の一実施態様によれば、車両乗員用保護装置は、車両の内側に沿って膨張するように配置されたエアバッグと、車両の長手方向で車両の内側に沿って延びる管を含む細長いインフレータと、膨張ガスが入り込んでエアバッグを膨張できるように配置された管にある複数の開口とを含み、インフレータの長さメートル当たりの開口数は約２０〜約１００である。
【０００７】
本発明の別の実施態様によれば、車両乗員用保護装置は、車両の内側に沿って膨張するように配置されたエアバッグと、車両の長手方向で車両の内側に沿って延びる管を含む細長いインフレータとを含み、エアバッグの長さに対する管の長さの比率は約０．７〜約１．０である。
【０００８】
本発明の別の実施態様によれば、車両乗員用保護装置は、車両の内側に沿って膨張するように配置されたエアバッグと、車両の長手方向で車両の内側に沿って延びる管を含む細長いインフレータと、膨張ガスが入り込んでエアバッグを膨張できるように配置された管にある複数の開口とを含み、開口のうちの１つの面積に対する管の断面積の比率は約２〜約２０である。
【０００９】
本発明の別の実施態様によれば、車両乗員用保護装置は、車両の内側に沿って膨張するように配置されたエアバッグと、車両の長手方向で車両の内側に沿って延びる管を含む細長いインフレータと、膨張ガスが入り込んでエアバッグを膨張できるように配置された管にある複数の開口とを含み、管の長さに対する開口のうちの１つの面積の比率は約０．０１（ｍｍ２／ｍｍ）〜約０．０４（ｍｍ２／ｍｍ）である。
【００１０】
本発明の別の実施態様によれば、車両乗員用保護装置は、車両の内側に沿って膨張するように配置されたエアバッグと、車両の長手方向および横方向のうちの一方で車両の内側に沿って延びる管を含む細長いインフレータとを含み、長手方向および横方向のうちの一方での、車両の長さに対するインフレータの長さの比率は約０．６〜１．０である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、添付図面を参照して本発明の実施態様を詳述する。
【００１２】
本発明の一実施態様によりインフレータが提供される。図１に示すように、インフレータは、複数の開口１１０を有する導管１００を含む。導管１００は、不活性ガスを充填された内側チャンバ１５０を含む。不活性ガスは例えばアルゴンあるいはヘリウムを含んでもよい。不活性ガスはガス流入開口１２０を通って導管１００へと装填することができる。ガスが導管へと装填された後、流入口１２０を、例えばボール溶接１３０により密封することができる。このように、起爆前にインフレータには予め加圧されたガスが充填されている。
【００１３】
導管１００は２つの端部１４０を含む。導管の各端部１４０は膨張装置２００を含む。膨張装置２００は点火装置あるいは起爆薬２１０とブースタキャップ２２０とを含む。キャップ２２０は点火装置２１０を保護し、ブースタ推進剤２３０を含む。導管の各端部１４０はコーキング材１４５により密封されている。点火装置２１０は導管１００から延出する部分を含み、関連の車両を巻き込む衝突が切迫していることが判断されると点火装置へトリガ信号を送信する制御回路に動作可能に接続されている。
【００１４】
インフレータの起爆前に各開口１１０は密封されている。本発明の例示的一実施態様によれば、開口１１０はシール１１５により閉鎖される。シール１１５は、不活性ガスの圧力が所定レベルに達すると破裂あるいは破壊するように構成されている。シール１１５はテープあるいはその他同様の膜を含んでもよい。代わりに、図３に示すように、開口１１０を導管１００の壁の部分的穿刺１１３として形成してもよい。例えば、導管１００はステンレス材料から形成してもよく、穿孔機を使用して導管１００の壁を部分的に貫通し、導管に設置された不活性ガスの圧力が所定レベルに達すると破裂する弱体部分を作ってもよい。
【００１５】
上述のように、導管１００はステンレス鋼、あるいは加圧ガスを収容するのに十分な強度をもつその他の材料から形成してもよい。本発明の好ましい実施態様によれば、導管１００を屈曲させて、インフレータを含むエアバッグの形状に適合させてもよい。一方で、例えばエアバッグが実質的にまっすぐな上部を含むならば、図４に示すように、導管１００は本質的な直線に沿って延びてもよい。
【００１６】
図２に示すように、インフレータを車両乗員保護用エアバッグ３００の内部に配置してもよい。本発明の好ましい実施態様では、エアバッグ３００は車両の側面に沿って膨張するように構成されている。図２に示すように、エアバッグはＡピラー４１０から延びてＢピラー４２０を保護し、Ｃピラー４３０に達してもよい。エアバッグ３００は多数のセルあるいは部位３１０を含んでもよい。膨張ガスの各流出開口１１０をセル３１０に位置合わせしてもよい。さらに、図２に示すように、導管あるいは管１００の形状はエアバッグ３００の上部の形状に適合するように湾曲してもよい。
【００１７】
作動中、起爆薬２１０は、車両を巻き込む衝突が切迫していることを検知するセンサに応答してそのセンサ（例えば加速型衝突センサ）が生成する信号によりトリガされる。起爆薬２１０のトリガ後、ブースタ推進剤２３０が排出ガスを作り出しながら発火し、この排出ガスがキャップ２２０を破裂して、導管１００内に含まれる不活性ガスの圧力を上昇する。不活性ガスの圧力が上昇することにより、流出開口１１０は開封されて、ガスがインフレータからエアバッグ３００へと散逸可能となる。ガスが導管１００を出てエアバッグ３００へ入るので、エアバッグ３００は車両運転室の側面に沿って迅速かつ均一に展開し、車両のピラー４１０、４２０、４３０を保護する。
【００１８】
例えば導管１００の弱体部分１１３（図３）の不具合により、あるいは密封部材１１５（図４）の不具合により、開口１１０を通る流路が発生することがある。開口１１０は、密封部分を破裂して開口１１０を生成するのに必要なガス圧力を予め決めることができるように構成されている。
【００１９】
図３、図４に示すように、ガス流出開口１１０は導管あるいは管１００の外側に沿って、様々な位置に配置することができる。開口１１０の位置が様々な位置にあることにより、エアバッグ３００のうちのある部分、あるいはその全体はより迅速に膨張することができる。例えば図６に示す実施態様において、隣接する開口間の長さＬ３は１０〜２０ｍｍとすることができ、好ましくは約１５ｍｍである。
【００２０】
上記の説明から明らかであるが、実質的にエアバッグ３００の長さ全体に沿ってインフレータを装備することにより、エアバッグは迅速かつ均一に膨張し、そのことにより改良された車両乗員保護を提供することが可能となる。
【００２１】
本発明はまた、ガスを蓄積する代わりとしてのガス発生器（gas generant）あるいは推進剤を含むインフレータの実施態様も含む。さらに別の実施態様によれば、エアバッグ用加圧ガスの供給源として、インフレータは分解型材料を含むことができる。
【００２２】
図５に示すように、本発明の別の実施態様によれば、導管あるいは管１００は、ガス発生器あるいは推進剤５００を含むことができる。インフレータもまた、管１００の一方の端部に配置された標準型点火装置２００あるいは起爆薬組立体を含むことができる。点火装置２００は、点弧回路あるいは制御器からの信号を受信して、インフレータの作動を開始する。
【００２３】
充填された推進剤あるいはガス発生器５００は、導管１００の長さ分すべて、またはそのほとんどの部分、あるいは同一部分に関して延びてもよく、このことにより、一旦推進剤５００が点火されると実質的に均一なガスの発生を促進する。インフレータの長さにわたる均一なガスの発生は、エアバッグ３００が均一に膨張するのに望ましい。一旦推進剤５００が点火されると複数のガス出口１１０がエアバッグと流動的に連通し、このことによってエアバッグの長さにわたる持続した均一な膨張が提供される。推進剤材料は、公知である従来の推進剤、例えば米国特許出願公開第２００１／００４５７３５号（Ａ１）に開示されているようなものから選択してもよい。
【００２４】
前述のエアバッグの実施態様に関して、本発明はある好ましいパラメータを含む。これらのパラメータは、エアバッグの適切かつ迅速で均一な、また必要に応じて持続した膨張を確実にするために選択される。
【００２５】
例えば、次に図６を参照すると、膨張管１００の長さ（Ｌ１）は、側部カーテン型エアバッグ３００の長さ（Ｌ２）に基づいて慎重に選択することができる。上述のように、管１００は湾曲していても直線状であってもよい。長さ（Ｌ１）は、管１００の幾何学的中心に沿って長手方向に測ると管１００の長さに一致している。図６に示すように、エアバッグ３００の長さ（Ｌ２）は展開した側部カーテン３００の底縁部に沿って測定される。本発明の一実施態様によれば、膨張管の長さのエアバッグの長さに対する比率（Ｌ１／Ｌ２）は、約０．７〜約１．０である。本発明の別の実施態様によれば、比率（Ｌ１／Ｌ２）は約０．７５〜約０．９５である。本発明のさらに別の実施態様によれば、比率（Ｌ１／Ｌ２）は約０．８０〜約０．９０である。本発明の別の実施態様によれば、比率（Ｌ１／Ｌ２）は約０．８５である。一実施態様において、管１００の長さＬ１は約１．０〜３．０ｍｍ、好ましくは約１．２〜１．４ｍｍ、好ましくは約１．３ｍｍ、あるいは、好ましくは約２．４〜２．６ｍｍ、好ましくは約２．５ｍｍである。
【００２６】
さらに例として、開口あるいは開孔１１０の数は膨張管１００の長さ（Ｌ１）に基づいて確定することができる。好ましい実施態様によれば、開口１１０は、膨張管１１０の長さに沿ってメートル当たりの開口数が約１０となるように配置される。本発明の別の実施態様によれば、開口の数は、管の長さメートル当たり２０〜１００、好ましくはメートル当たり５０〜８０、好ましくはメートル当たり約７０である。開孔１１０もまた、開口１１０の面積が約４０ｍｍ２となり（例えば直径７ｍｍの円）、しかし１０ｍｍ２から１００ｍｍ２までの範囲となるように寸法するのが好ましい。一方で、以下で説明するように、開口の寸法は、インフレータの他のパラメータに基づいて変化してもよい。
【００２７】
エアバッグの性能および信頼性を改良するための他の重要なパラメータは、管１００の寸法に対する開口１１０の寸法（すなわち長さおよび断面積）である。例えば、各開口１１０の寸法は、膨張管あるいは導管１００の断面積Ａ２に対する所定の寸法である断面積Ａ１となるように選択される。開口１１０の断面積Ａ１は、図７に示すように、開口１１０を収容するため管１００の存在しない部分の表面積に一致する。管１００の断面積Ａ２は、こちらも図７に示すように、管の長手方向に対して実質的に垂直な横断面に基づいて確定される。本発明の一実施態様によれば、開口１１０の断面積Ａ１に対する管１００の断面積Ａ２の比率は約２０．０〜約２．０である。別の実施態様によれば、比率（Ａ２／Ａ１）は約１６．０〜約１０．０である。さらに別の実施態様によれば、比率（Ａ２／Ａ１）は約１３．０である。
【００２８】
本発明の別の実施態様によれば、インフレータ管（inflator tube）１００および開口１１０は、管１００の長さＬ１に対する開口１１０の寸法Ａ１の比率が予め決められるように選択される。例えば、管の長さに対する断面積の比率（Ａ１／Ｌ１）は約０．０１（ｍｍ２／ｍｍ）〜０．０４（ｍｍ２／ｍｍ）である。別の実施態様によれば、比率（Ａ１／Ｌ１）は約０．０２（ｍｍ２／ｍｍ）〜約０．０３（ｍｍ２／ｍｍ）である。さらに別の実施態様によれば、比率（Ａ１／Ｌ１）は約０．０２５（ｍｍ２／ｍｍ）である。
【００２９】
次に図９ａ〜図９ｃを参照すると、本発明は、車両の長さ部分を約６０％〜１００％保護するエアバッグ用のカスケードインフレータも含む。図９ａは、長さＹである自動車の内部あるいは外部のいずれかで自動車に接続された（両実施態様を図示する）、管の長さＸであるインフレータを示す。好ましい実施態様では、車の長さＹに対するインフレータの長さＸの比率は約６０％〜約１００％、好ましくは約７０％〜９０％、さらに好ましくは約８０％である。図９ａにおいて、インフレータはエアバッグを自動車の側面に沿って膨張するように構成・配置されている。図９ｂは、エアバッグを自動車の前部に沿って膨張するように構成されたエアバッグ用のカスケードインフレータの別の実施態様を示し、図９ｃは、エアバッグを自動車の後部に沿って膨張するように構成されたエアバッグ用のカスケードインフレータの別の実施態様を示す。
【００３０】
国際公開第００／３２４４７号は、多様なエアバッグおよびシートベルトと共に使用するためのインフレータを開示している。米国特許出願公開第２００１／００４５７３５号（Ａ１）は細長いインフレータを開示している。前述の書類の両方を、参照によりその全体を本明細書に組み込む。本発明の範囲は、前述の書類で開示されたインフレータを、上述した補足的な改良および利点と組み合わせて提供することを含んでいる。
【００３１】
本発明の開示を前提として、他の実施態様および変更が、本発明の範囲内でその精神から逸脱せずに存在し得ることを、当業者であれば理解するであろう。したがって、当業者により本発明の範囲内でその精神から逸脱せずに本開示から達成可能なすべての変更態様が、本発明のさらなる実施態様として含まれるものとする。本発明の範囲は、以下のクレームに記載されるように規定されるものとする。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】図１は本発明の例示的実施態様によるインフレータの横断面図である。
【図２】図２は本発明の一実施態様による乗員保護装置の側面図である。
【図３】図３は本発明の一実施態様による導管の一部の断面図である。
【図４】図４は本発明の別の実施態様による導管の一部の断面図である。
【図５】図５は本発明の例示的実施態様による導管の横断面図である。
【図６】図６は本発明の一実施態様によるインフレータおよびエアバッグの側面図である。
【図７】図７は本発明の一実施態様によるインフレータの部分側面図である。
【図８】図８は本発明の一実施態様によるインフレータの側面図である。
【図９】図９ａ〜図９ｃは、様々な構成において自動車に接続されたカスケードインフレータを示す。
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【手続補正書】
【提出日】平成17年6月10日(2005.6.10)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２５】
例えば、次に図６を参照すると、膨張管１００の長さ（Ｌ１）は、側部カーテン型エアバッグ３００の長さ（Ｌ２）に基づいて慎重に選択することができる。上述のように、管１００は湾曲していても直線状であってもよい。長さ（Ｌ１）は、管１００の幾何学的中心に沿って長手方向に測ると管１００の長さに一致している。図６に示すように、エアバッグ３００の長さ（Ｌ２）は展開した側部カーテン３００の底縁部に沿って測定される。本発明の一実施態様によれば、膨張管の長さのエアバッグの長さに対する比率（Ｌ１／Ｌ２）は、約０．７〜約１．０である。本発明の別の実施態様によれば、比率（Ｌ１／Ｌ２）は約０．７５〜約０．９５である。本発明のさらに別の実施態様によれば、比率（Ｌ１／Ｌ２）は約０．８０〜約０．９０である。本発明の別の実施態様によれば、比率（Ｌ１／Ｌ２）は約０．８５である。一実施態様において、管１００の長さＬ１は約１．０〜３．０ｍ、好ましくは約１．２〜１．４ｍ、好ましくは約１．３ｍ、あるいは、好ましくは約２．４〜２．６ｍ、好ましくは約２．５ｍである。
【外国語明細書】
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2005319987.tif 000013
2005319987.tif 000014
2005319987.tif 000015
2005319987.tif 000016
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2005319987.tif 000018
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