JP4864251B2 - インフレータ - Google Patents
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Description
【０００１】
【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、主として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ータ及びそれを用いたエアバッグ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】
自動車両の膨張式安全システム用のインフレータには、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インフレータ、助手席のエアバッグ用インフレータ、サイドエアバッグ用インフレータ、カーテン用インフレータ、ニーボルスター用インフレータ、インフレータブルシートベルト用インフレータ、チューブラーシステム用インフレータ、プリテンショナー用インフレータ等の各種インフレータが知られている。これらのインフレータの中でカーテン用インフレータは、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ｃｍ程度のカーテン状のエアバックを膨張展開させるものである。
【０００３】
上記の各種インフレータは、車両自体の軽量化の要請から小型軽量化が求められており、更に製造工程の簡略化、作動時における安全性の向上も合わせて求められている。
【０００４】
なお、関連する先行技術として、ＵＳＰ５，５２７，０６６号明細書には、ヘリウムと水素を併用し、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５，７８２，４８６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３，６８０，８８６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５，８０３，４９３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インフレータ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ータが開示されている。
【０００５】
本発明は、小型軽量化を達成できると共に、製造工程が簡略化され、作動性能が向上されたインフレータ及びそれを用いたエアバッグ装置を提供することを課題とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明のインフレータは、側面衝突に対するカーテン用インフレータ及びサイドインフレータ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ータとして適用した場合に基づいて説明する。
【０００７】
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ータハウジングと、イ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ュザー部とを有し、インフレータハウジングの開口部とディフュザー部との間の加圧媒質の流出経路が破裂板で閉塞され、ディフューザー部には前記破裂板の破壊手段となる点火器が備えられ、更にディフュザー部のガス排出口に加圧媒質の排出経路となるガス排出ポートが連結されているインフレータであり、
ディフュザー部のガス排出口とガス排出ポートが、ガス排出ポートの加圧媒質の流入部がガス排出口内に圧入されることにより連結されているインフレータを提供する。
【０００８】
このように連結手段として圧入を採用することで、電子ビーム溶接、レーザービーム溶接を適用した場合に比べて、作業を著しく簡略化することができ、製造時間も減少させることができる。
【０００９】
更に上記発明において、ディフュザー部のガス排出口とガス排出ポートとの連結部が、外側からの締め付け手段により締め付けられている構造にすることができ、締め付け手段として金属製のバンドを採用することが望ましい。
【００１０】
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ータハウジングと、イ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ュザー部とを有し、インフレータハウジングの開口部とディフュザー部との間の加圧媒質の流出経路が破裂板で閉塞され、ディフューザー部には前記破裂板の破壊手段となる点火器が備えられ、更にディフュザー部のガス排出口に加圧媒質の排出経路となるガス排出ポートが連結されているインフレータであり、
ディフュザー部のガス排出口とガス排出ポートが抵抗溶接により連結されているインフレータを提供する。
【００１１】
ディフュザー部のガス排出口とガス排出ポートを接続する際に溶接法を適用するとき、抵抗溶接であれば他の電子ビーム溶接、レーザービーム溶接等に比べて溶接設備が簡易であるため、既存の製造ラインに抵抗溶接ラインを付加することが容易となる。
【００１２】
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ータハウジングと、イ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ュザー部とを有し、インフレータハウジングの開口部とディフュザー部との間の加圧媒質の流出経路が破裂板で閉塞され、ディフューザー部には前記破裂板の破壊手段となる点火器が備えられ、更にディフュザー部のガス排出口に加圧媒質の排出経路となるガス排出ポートが連結されているインフレータであり、
前記ガス排出ポート内部に、加圧媒質を通過させるための複数の流出孔を有するスクリーンが配置されているインフレータを提供する。
【００１３】
更に上記発明において、スクリーンが、一端側が開口し、他端側が閉塞した筒状部材からなり、その周面に複数の加圧媒質の流出孔が設けられている構成にすることができる。
【００１４】
上記発明において、スクリーンは、スクリーンの軸方向とガス排出ポートの軸方向が一致するように配置されていることが望ましく、更にスクリーンは、前記フランジ部がガス排出ポート内壁面に形成された段部に当接されて取り付けられていることが望ましい。
【００１５】
更に上記発明において、スクリーンの閉塞端面と前記閉塞端面から最も近い流出孔との距離Ｌと、破裂板の直径Ｄとが、次式：Ｌ≧Ｄ／２の関係を満たしていることが望ましく、その場合、前記距離Ｌは、好ましくは３〜８ｍｍ、より好ましくは４〜８ｍｍ、特に好ましくは５〜８ｍｍである。
【００１６】
更に上記発明において、スクリーンが有する複数の流出孔の径は、好ましくは０．５〜２ｍｍ、より好ましくは０．５〜１．２ｍｍであり、スクリーンが有する複数の流出孔の総開口面積は、好ましくは２０〜１０００ｍｍ2、より好ましくは１００〜５００ｍｍ2である。
【００１７】
上記発明のようにスクリーンを配置することにより、次の（ａ）〜（ｃ）の作用効果が得られる。
【００１８】
（ａ）スクリーンが、スクリーンの軸方向とガス排出ポートの軸方向が一致するように配置されているとき、加圧媒質はスクリーンの閉塞端面に衝突した後に流れ方向を変え、周面の流出孔から流出する。このように加圧媒質の流出方向が変化することにより、スクリーンの閉塞端面から最も近い流出孔までのポケット部分に異物（破裂板の破片等）が残留し易くなる。なお、上記のようにスクリーンをフランジ部で取り付けることによって、スクリーンとガス排出ポート内壁面との間に隙間が生じることがなく、異物がスクリーンを経由しないで流出されることが防止される。
【００１９】
（ｂ）インフレータが作動し、点火器によって破裂板が破壊されるとき、破裂板の中心部分が点火器に最も近く、しかも反対側から加えられる加圧媒質の圧力も中心部分が最も大きくなるので、どうしても中心部分から破壊され易くなる。このため、破裂板が破壊されて生じる異物の最大長さは、破裂板の半径相当長さを有することになる。よって、上記のとおり、Ｌ≧Ｄ／２の関係を満たすようにすれば、ポケット部分の深さ（Ｌ）が異物の長さ（Ｄ／２）と同等以上になるので、異物がより一層ポケット部分に残留し易くなる。つまり、上記した作用効果（ａ）が更に高められることになる。
【００２０】
（ｃ）加圧媒質は、必ずスクリーンの開口部から侵入して周面の流出孔を通って排出されるものであるため、上記したとおりの作用によって、加圧媒質中に含まれる異物がインフレータ外部に漏れ出ることが防止されるが、それと共に加圧媒質の流出圧力も制御される。そして、作動時における加圧媒質の流出圧力（単位時間当たりの流出量）をスクリーンによって制御することにより、破裂板の破壊状態によって、加圧媒質の流出圧力が影響を受けることが防止される。
【００２１】
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ータハウジングと、イ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ュザー部とを有し、インフレータハウジングの開口部とディフュザー部との間の加圧媒質の流出経路が破裂板で閉塞され、ディフューザー部には前記破裂板の破壊手段となる点火器が備えられ、更にディフュザー部のガス排出口に加圧媒質の排出経路となる筒状のガス排出ポートが連結されているインフレータであり、
前記ガス排出ポートが側面にのみ２以上の開口部を有し、前記２以上の開口部の内の少なくとも２つの開口部が、互いに半径方向に対称となる位置乃至はそれに近似する位置に配置されており、前記ガス排出ポート内部の開口部が設けられた位置に複数の流出孔を有するスクリーンが配置されているインフレータを提供する。
【００２２】
この発明では、ガス排出ポートの開口部が２つのときは幅方向に対称となる位置等に設けるが、開口部が３つ又は４つ以上のときは、それらが周方向に等間隔に配置されるようにすることが望ましい。
【００２３】
更に上記発明において、スクリーンが、パンチングメタル、平織金網又はそれらに類するものを１層又は複数積層した筒状のものにすることができる。
【００２４】
更に上記発明において、インフレータの作動時において、加圧媒質がディフュザー部のガス排出口から排出され、ガス排出ポート内部のスクリーンを経て、ガス排出ポートの側面に設けられた開口部から流出するものであり、前記ガス排出口の開口面積（Ａ1）が、前記開口部に面したスクリーンの孔の総開口面積（Ａ2）よりも小さいものにすることができ、Ａ1／Ａ2が、好ましくは０．１〜０．９５、より好ましくは０．３〜０．９５、更に好ましくは０．４〜０．８であることが望ましい。
【００２５】
更に上記発明において、スクリーンが、スクリーンの軸方向とガス排出ポートの軸方向が一致するように配置されていることが望ましい。
【００２６】
更に上記発明において、ガス排出ポートの閉塞端面から最も近い開口部との距離Ｌ1と、破裂板の直径Ｄとが、次式：Ｌ1≧Ｄ／２の関係を満たしていることが望ましい。
【００２７】
上記各発明のように、ガス排出ポートの開口部又はディフュザー部のガス排出口と、スクリーンとを関連させて配置すること等により、上記の（ａ）、（ｂ）と同等の作用効果が得られるほか、次の（ｄ）〜（ｇ）の作用効果が得られる。
【００２８】
（ｄ）インフレータの運搬・保管時において火災等が発生し、インフレータが誤作動するという不測の事態が生じたとき、ガス排出ポートの側面に設けられた開口部が１つのみ又は近接した位置にのみに設けられていると、そこから噴出した加圧媒質により、インフレータがロケットのように勢いよく飛び出して非常に危険である。しかし、上記のとおり、少なくとも２つの開口部を、互いに幅方向（ガス排出ポートが筒状のときは半径方向）に対称となる位置乃至はそれに近似する位置に配置することにより、前記のような異常事態の発生が防止される。
【００２９】
（ｅ）ガス排出ポートの側面に開口部が設けられているため、スクリーンは、少なくとも開口部に面した箇所がスクリーンとして機能すれば良いので、開口部の位置とスクリーンの流出孔の位置を合わせた特別な部材を調製する必要がなく、市販のパンチングメタル、平織金網等をそのまま適用できるので、材料が安価である。
【００３０】
（ｆ）ガス排出ポートに設けた開口部は大きなもので良いため、加工時の寸法精度を上げる必要がないので、加工が容易となる。
【００３１】
（ｇ）スクリーンは、破裂板の破片等の異物が外部に放出されることを防止するものであるため、スクリーンの１つの流出孔の孔径は前記異物よりも小さいことが必要となるが、余り小さすぎると加圧媒質の円滑な排出を損なうことになる。一方、ディフュザー部のガス排出口の開口部の径は、加圧媒質を瞬時に噴出させると共に、加圧媒質の流出圧力（流出速度）を制御するものである。
【００３２】
そこで、スクリーンの流出孔の径とガス排出口の径とを開口面積として捉え、上記のとおり、Ａ1／Ａ2を所定範囲に設定することにより、スクリーンによる異物の除去と加圧媒質の円滑な排出の確保、及びガス排出口による加圧媒質の流出圧力の制御を望ましい状態に保持できる。
【００３３】
また上記発明において、ガス排出ポートが、インフレータとエアバッグとを接続するとき、側面に設けられた２以上の開口部からエアバッグを接続する部分までの間の外表面に、周方向に連続して又は間隔をおいて凸部を有しているものにすることができる。このとき、前記凸部は、開口部に近接して設けられていることが望ましい。
【００３４】
インフレータとエアバッグとを接続するとき、少なくとも開口部が包み込まれるようにしてエアバッグをガス排出ポートに被せた後、又は少なくとも開口部までが入るにようにしてガス排出ポートをエアバッグに挿入した後、締め付け手段で両方を固定一体化する。この場合、ガス排出ポートが同一径のフラットな形状のものであると、エアバッグがガス排出ポートの側面に設けた開口部にぴったりと接触した状態になり、エアバッグの内表面と開口部との間に加圧媒質が通るための隙間がなくなる。このため、インフレータの作動時、特に作動初期において、側面開口部から噴出した加圧媒質の円滑な流れが阻害され、エアバッグの膨張性が損なわれる恐れがある。しかし、上記の通りの凸部を設けることで、エアバッグの内表面と側面開口部との間に加圧媒質の通過経路となるべき隙間を確保できるので、前記のような問題が生じることが防止される。
【００３５】
また上記発明において、ガス排出ポートが、インフレータとエアバッグとを接続するとき、側面に設けられた２以上の開口部から、エアバッグを接続する部分までの間に、周方向に連続し、頂面にネジ部が設けられた凸部を有しているものにすることができる。
【００３６】
このようなインフレータは、凸部頂面のネジ部において、エアバッグ開口部に設けたネジ部と螺子合わせることができるので、接続作業が容易で、しかも接続強度が高められるので好ましい。また、このようなインフレータは、特に開口部にネジ部を設けた口金を有するエアバッグと接続する際に好適となる。
【００３７】
また本発明は、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ータハウジングと、イ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ュザー部とを有し、インフレータハウジングの開口部とディフュザー部との間の加圧媒質の流出経路が破裂板で閉塞され、ディフューザー部には前記破裂板の破壊手段となる点火器が備えられ、更にディフュザー部のガス排出口に加圧媒質の排出経路となるガス排出ポートが連結されているインフレータであり、
ディフュザー部内に配置された点火器が、ディフュザー部の一端開口部から破裂板に向かう方向に嵌入されたものであるインフレータを提供する。
【００３８】
上記発明においては、ディフュザー内部に配置された点火器が、ディフュザー部の一端開口部（破裂板とは反対側の端部の開口部）周縁において、かしめられて固定されている構造にすることが望ましい。
【００３９】
従来は、ディフュザー部に点火器を嵌入した後、ディフュザー部とインフレータハウジングとを接続していたが、このような方法の場合、ディフュザー部とインフレータハウジングとの接続時に加えられる振動によって、点火器が破損する可能性を完全には排除できない。しかし、ディフュザー部の一端開口部から破裂板に向かう方向に嵌入された構造にすることによって、まずディフュザー部とインフレータとを接続した後、点火器をディフュザー部の内部に嵌入固定できるため、点火器が破損したり、点火器に備えられている点火薬が着火する可能性を完全に排除できる。
【００４０】
上記各発明においては、ガス排出ポートが、ガス排出ポートの軸方向とインフレータハウジングの軸方向とが平行になるように取り付けられていることが望ましい。
【００４１】
上記各発明においては、ガス排出ポートが、一端が閉塞され、他端に開口部を有する筒状部材からなり、前記開口部から加圧媒質が流出するものであることが望ましい。
【００４２】
このようなガス排出ポートを用いた場合、ガス排出ポートからの加圧媒質の流出方向とインフレータハウジングの軸方向が同一になるので、インフレータの取り付け方向と、カーテン状エアバッグの膨張方向が一致するため、車両内への取り付けが容易となる。
【００４３】
上記各発明においては、破裂板はインフレータハウジングの開口部側又はディフュザー部側に取り付けることができる。
【００４４】
また本発明は、上記課題の他の解決手段として、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、ケース内に上記のインフレータとエアバックが収容されたモジュールケースとを備えたエアバック装置を提供する。
【００４５】
【発明の実施の形態】
以下、図面により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タ１０の長さ方向への断面図であり、図２は、本発明のインフレータ１０の他の実施形態の平面図である。
【００４６】
インフレータハウジング１２は、一端側に開口部１４を有し、他端側は閉塞されており、内部空間１６には、アルゴン、ヘリウム等の不活性ガス、窒素ガスからなる加圧媒質が最大圧７０，０００ｋＰａ程度で充填されている。インフレータハウジング１２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。
【００４７】
インフレータハウジング１２は、パイプをスエージ加工又はスピンニング加工して製造することができ、既製のガスボンベをそのまま利用することもできる。パイプをスエージ加工又はスピンニング加工する場合は、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、インフレータハウジング１２にディフュザー部２０を接続した後、前記細孔に嵌入したシールピン１３の隙間から充填し、その後、シールピン１３の部分でインフレータハウジング１２を溶接して完全に閉塞する。
【００４８】
インフレータハウジング１２の開口部１４側には、ディフュザー部２０が接続されており、ディフュザー部２０は、加圧媒質を外部に流出させるための第１ガス排出口２２を有している。
【００４９】
インフレータハウジング１２とディフュザー部２０は、図１に示すように溶接により接続してもよいし、インフレータハウジング１２の端部外周面に雄ネジ部を設け、ディフュザー部２０の端部内周面に雌ネジ部を設けて、雄ネジ部と雌ネジ部において螺じ合わせて接続してもよい。
【００５０】
インフレータハウジング１２の開口部１４と、ディフュザー部２０との間の加圧媒質の流出経路１８は、椀状の破裂板１９で閉塞されており、作動前においては、インフレータハウジング１２の内部空間１６は高圧の気密状態に維持されている。図１では、破裂板１９はディフュザー部２０側に取り付けられているが、インフレータ１２の開口部１４側に取り付けてもよい。一方、ディフュザー部２０の第１ガス排出口２２は閉塞されていない。
【００５１】
ディフュザー部２０には、破裂板１９の破壊手段として、点火薬を備えた点火器２６が設けられている。この点火器２６は、インフレータハウジング１２とディフュザー部２０とを接続した後に取り付けられており、ディフュザー部２０の一端開口部から破裂板に向かう方向（図１中の矢印方向）に嵌入され、嵌入後において、ディフュザー部２０の一端開口部の周縁２８をかしめることで固定されている。３０はコネクタである。
【００５２】
ディフュザー部２０にはガス排出ポート４０が連結されており、これらはディフュザー部２０の第１ガス排出口２２内に、ガス排出ポート４０の加圧媒質の流入部４２が圧入されることで連結されている。このとき、ガス排出ポート４０の流入部４２の径は、ディフュザー部２０の第１ガス排出口２２の径よりも僅かに小さい程度に設定されている。
【００５３】
そして、図２に示すように、ディフュザー部２０とガス排出ポート４０との連結部は、外側から厚さ０．６〜２．５ｍｍ程度で、幅５〜２０ｍｍ程度のステンレス、炭素鋼、アルミニウム等からなる金属製のバンド４４を巻き付けて締め付けることができる。このように金属製のバンド４４で締め付けることで、ディフュザー部２０とガス排出ポート４０との密着度が高められ、連結部からの加圧媒質の漏れが防止される。
【００５４】
ガス排出ポート４０は、インフレータハウジング１２の中心軸（図１、２中の一点鎖線）と、ガス排出ポート４０の中心軸（図１、２中の長さ方向の一点鎖線）が平行になるように取り付けられている。
【００５５】
ガス排出ポート４０は、両端が開口され、一端側の開口部が第２ガス排出口４６となる筒状部材からなる本体部４０ａと、一端側で本体部４０ａに接続され、他端側の加圧媒質の流入部４２で第１ガス排出口２２に接続されるアダプター部４０ｂとからなるものである。本体部４０ａの内部には、加圧媒質を通過させるための複数の流出孔４９を有するスクリーン４８が配置されている。なお、ガス排出ポート４０は、本体部４０ａとアダプター部４０ｂとが一体になった構造にすることもできる。
【００５６】
スクリーン４８は、一端側が開口し、他端側が閉塞した（閉塞端面４８ａ）筒状部材からなり、開口部周縁にはフランジ部４８ｂを有しているもので、その周面に複数の流出孔４９が設けられている。そして、スクリーン４８は、フランジ部４８ｂがガス排出ポート４０の内壁面にある段部（本体部４０ａの一端側の端面）４１に当接された状態で、嵌合、溶接等の方法で取付られている。このようにしてスクリーン４８が取付られているため、作動時、加圧媒質は必ずスクリーン４８に設けられた流出孔４９を通って排出される。流出孔４９は、異物を除去すると共に、加圧媒質の円滑な排出を阻害しないことが必要となるものであり、孔径は０．５〜２ｍｍ、好ましくは０．５〜１．２ｍｍの範囲から選択できる。
【００５７】
なお、スクリーン４８は、ポケット部分に異物が残留しやすくなるとの効果が損なわれなければ、流出孔４９からの加圧媒質の流出方向がガス排出ポート４０の軸方向に対して斜めになるようにすることができる。また、スクリーン４８自体をガス排出ポート４０の軸方向に対して斜めになるように取り付けることができるほか、スクリーン４８をアダプター部４０ｂ内に配置することもできる。
【００５８】
このスクリーン４８は、図３に示すとおり、閉塞端面４８ａから最も近い流出孔４９までの距離Ｌ（好ましくは３〜８ｍｍ、より好ましくは４〜８ｍｍ、特に好ましくは５〜８ｍｍ）と、破裂板１９の直径Ｄとが、次式：Ｌ≧Ｄ／２の関係を満たすようにすることができる。このときの破裂板１９の直径Ｄは、実際の破裂板１９の直径又は破壊されたときに飛散する部分（即ち、ディフュザー部２０の内壁に固着されて飛散しない部分は除く。）の直径である。
【００５９】
図１〜図３のインフレータ１０では、スクリーン４８が有する流出孔４９の総開口面積を調整することで、即ち、前記総開口面積を第１ガス排出口２２の開口面積よりも小さくすることで、作動時において加圧媒質の流出圧力を制御することができ、その他にも破裂板１９の破片等の異物がインフレータ１０の外部に流出することを防止する。なお、第１ガス排出口２２の開口面積を流出孔４９の総開口面積よりも小さくすることにより、第１ガス排出口２２で加圧媒質の流出圧力を制御しても良い。
【００６０】
ガス排出ポート４０の第２ガス排出口４６側には、保管及び運搬時において、着脱自在にアダプター５０を取り付けることができる。このアダプター５０は円盤状又は円柱状部材であり、図４に示すとおり、内部にガス排出ポート４０の第２ガス排出口４６側の端部を嵌入できる凹部５２と、凹部５２よりも小さな径の凹部５４を有しており、凹部５４には外周面まで貫通した複数の噴射口５６が設けられている。なお、このアダプター５０は、ガス排出ポート４０との結合力を高めるため、ゴム、プラスチック等の弾性部材で形成できるほか、図示していないネジ等の締め付け具を設けることができる。
【００６１】
このアダプター５０を取り付けることにより、保管及び運搬時において、火災等の不測の事態が生じてインフレータ１０が作動した場合、加圧媒質がアダプター５０の噴射口５６から周方向に噴射されるので、インフレータ１０がロケット状態で飛び出すことが防止される。
【００６２】
次に、図１〜図３により、本発明のインフレータ１０の動作を説明する。車両搭載時、インフレータ１０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ータ１０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。カーテン状エアバッグは、ガス排出ポート４０の第２ガス排出口４６において接続されている。
【００６３】
まず、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２６が作動し、点火薬が着火燃焼することで破裂板１９が破壊される。
【００６４】
破裂板１９の破壊によって開口部１４が開放されるため、内部空間１６内の加圧媒質は第１ガス排出口２２から流出し、流入部４２を通ってガス排出ポート４０内に流入し、スクリーン４８の流出孔４９を経て第２ガス排出口４６から流出し、カーテン状エアバッグを膨張させる。
【００６５】
このとき、加圧媒質は一旦閉塞端部４８ａに衝突して流れを変えた後に流出孔４９から流出するので、スクリーン４８の閉塞端面４８ａから最も近い流出孔４９までのポケット部分に異物は残留し易くなる。そして、図３に示すような実施形態、即ちポケット部分の深さ（Ｌ）を異物の最大長さ（Ｄ／２）以上にすることによって、前記作用が高められるので、異物はより残留し易くなる。このようにしてスクリーン４８を経て加圧媒質が排出されることで、異物が除去され、流出圧力が安定制御される。
【００６６】
次に、図５により、本発明の別の一実施形態を説明する。図５は、本発明のインフレータ１０の長さ方向への断面図であり、図１〜図３と同一番号を付した部分は同一のものを意味する。
【００６７】
ガス排出ポート４０は、一端が閉塞され（閉塞端面６２）、他端が開口し、フランジ部６３を有している本体部４０ａと、アダプター部４０ｂとからなり、これらは、本体部４０ａのフランジ部６３をアダプター部４０ｂ内部に噛み合わせるか、又は嵌め込んだ後、アダプター４０ｂの端部をかしめることで接続されているが、その他にも抵抗溶接を適用して接続しても良い。なお、ガス排出ポート４０は、本体部４０ａとアダプター部４０ｂとが一体になった構造にすることもできる。
【００６８】
アダプター部４０ｂとディフュザー部２０は、溶接部３５において抵抗溶接により連結されている。このとき、アダプター部４０ｂ（流入部４２）とディフュザー部２０とを抵抗溶接した後、本体部４０ａを接続しても良いし、本体部４０ａとアダプター部４０ｂとを接続した後、アダプター部４０ｂとディフュザー部２０とを抵抗溶接しても良い。
【００６９】
本体部４０ａの側面には複数の開口部（第２ガス排出口）６０が設けられており、その内部には、加圧媒質を通過させて異物を除去するための複数の流出孔４９を有するスクリーン４８が配置されている。流出孔４９の孔径は、図１〜図３のものと同等の数値範囲から選択できる。
【００７０】
複数の開口部６０は、それらの内の少なくとも２つが、互いに幅方向に対称となる位置乃至はそれに近似する位置に配置されている。開口部６０は、例えば６個設けることができ、それらは周方向に等間隔に配置されるようにする。
【００７１】
スクリーン４８は、パンチングメタル、平織金網又はそれらに類するものを１層又は複数積層した筒状のものを用いることができ、スクリーン４８の軸方向とガス排出ポート４０（本体部４０ａ）の軸方向が一致するように配置されている。流出孔４９は、スクリーン４８の全面に設けられているが、実質的には開口部６０に面したもののみが加圧媒質を排出して異物除去作用を示すことになる。
【００７２】
スクリーン４８は、例えば次の方法で固定することができる。本体部４０ａ内部に、本体部４０ａの内径と同程度の径を有する筒状のパンチングメタル等を挿入配置した後、本体部４０ａ側面の外側から内側方向に３箇所程度の凸部を設けるエンボス加工をし、これらの凸部により支持固定することができる。また、パンチングメタル等をきつく巻いて本体部４０ａの内径より十分小さめの径を有する筒状とすることで、きつめに巻いたパンチングメタル等が半径方向に膨出して本体部４０ａの内壁を押圧する作用を利用して、固定することもできる。
【００７３】
ガス排出ポート４０の閉塞端面６２から最も近い開口部６０との距離Ｌ1と、破裂板１９の直径Ｄとは、上記した式：Ｌ≧Ｄ／２と同様の理由から、次式：Ｌ1≧Ｄ／２の関係を満たしている。ここでＬ1の数値範囲は、上記したＬと同程度にすることができる。
【００７４】
本体部４０ａのアダプター４０ｂに近い側には、周方向に連続して又は間隔をおいて（望ましくは連続して）設けられた凸部６４と溝部（凹部）６１が設けられている。
【００７５】
凸部６４は、頂面は平面となっており、必要に応じてネジ部（雄ネジ部又は雌ネジ部）を設けることができるもので、開口部６０と近接して設けられている。この凸部６４は、インフレータ１０をガス排出ポート４０においてエアバッグと接続する際に有用となる。凸部６４の半径方向への高さ及び軸方向への長さは、エアバッグとの接続性（接続強度、作業性等）を考慮して決定できる。
【００７６】
溝部６１は、エアバッグ装置を組み立てる際、エアバッグを本体部４０ａに被せた後、溝部６１の部分で締め付けることができるので、両方を強固に結合させ、エアバッグの脱落を防止するように作用する。溝部６１の半径方向への深さは、エアバッグとの接続性（接続強度、作業性等）を考慮して決定できる。
【００７７】
ガス排出口（第１ガス排出口）２２の開口面積（Ａ1）は、開口部６０に面したスクリーン４８の流出孔４９の総開口面積（Ａ2）よりも小さくされており、Ａ1／Ａ2は、好ましくは０．１〜０．９５、より好ましくは０．３〜０．９５、更に好ましくは０．４〜０．８である。
【００７８】
ガス排出口２２等の開口面積は、インフレータ１０の大きさ、加圧媒質の充填量等の種々の要因に応じて決定されるものであるが、例えばガス排出口２２の開口面積（Ａ1）は１５〜３０ｍｍ2の範囲から選択することができ、流出孔４９の総開口面積（Ａ2）は３０〜６０ｍｍ2の範囲から選択することができる。このとき、開口部６０の総開口面積は、当然のように前記Ａ2よりも大きくなり、例えば１００〜１５０ｍｍ2の範囲から選択することができる。
【００７９】
次に、図５のインフレータ１０の動作を説明する。作動時においては、加圧媒質は図１〜図３と同様にしてディフュザー部２０のガス排出口２２から排出され、ガス排出ポート４０内に流入した後にスクリーン４８を経て、開口部６０から排出され、エアバッグを膨張させる。このとき、破裂板１９の破片等の異物は、図１〜図３と同様にして除去される。
【００８０】
次に、図６により、インフレータ１０とエアバッグとの接続方法を説明する。図６に示すとおり、ガス排出ポート本体部４０ａの溝部６１を超えるまでにエアバッグを被せ、溝部６１においてベルト状の締め付け手段（図示せず）で締め付けて、両方を接続固定する。このとき、図示するように凸部６４の作用により、エアバッグの内表面と開口部（第２ガス排出口）６０との間には間隙が確保されるので、インフレータ１０の作動時、特に作動初期において、加圧媒質の噴出が阻害されることがなく、エアバッグの膨張が迅速かつ確実になされる。なお、作動初期における加圧媒質の噴出さえ円滑になされれば、その後の加圧媒質の通過経路は確保されるため、前記間隙は大きなものを確保する必要はなく、凸部６４の半径方向への高さ（開口部６０が設けられた周面を基準とした高さ＝間隙の大きさ）は、加圧媒質の流出圧力等を考慮すると、エアバッグの内表面と開口部６０周縁とが接触しないようにできれば良い。
【００８１】
次に、図７により、インフレータ１０とエアバッグとの接続方法を説明する。図７に示す凸部６４の頂面には雄ネジ部が設けられており、一方エアバッグ開口部には、内表面に雌ネジ部を有する口金が取り付けられている。この口金の雌ネジ部と凸部６４の雄ネジ部とを螺子合わせることで、両方が接続される。そして、凸部６４の端（溝部６１に近い方の端）から開口部６０の端（閉塞端面６２に近い方の端）までの距離Ｌ2と、口金の長さＬ3とは同一に設定されている。このため、エアバッグをガス排出ポートに取り付けたとき、開口部６０と口金の内表面との間には、加圧媒質の流出経路となる間隙が確保されるので、エアバッグの膨張が迅速かつ確実になされる。なお、上記のとおり、作動初期における加圧媒質の噴出さえ円滑になされれば、その後の加圧媒質の通過経路は確保されるため、Ｌ2＞Ｌ3であっても良い。図７に示す凸部６４の半径方向への高さ（間隙の大きさ）は図６のものと同様にすることができ、凸部６４の頂面の軸方向への長さは、螺子合わせによる口金部分との接続強度を考慮して決定する。
【００８２】
なお、本発明のインフレータをサイドインフレータとして適用する場合は、ガス排出ポート４０は不要となり、第１ガス排出口２２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。
【００８３】
【発明の効果】
本発明のインフレータは、インフレータハウジングとガス排出ポートの取付方法の改善、点火器の取付方法の改善、加圧媒質の流出圧力の制御等がなされており、製造工程も簡略化され、作動性能も向上された。
【図面の簡単な説明】
【図１】 インフレータの長さ方向の断面図。
【図２】 インフレータの平面図。
【図３】 図１のインフレータとは、スクリーンが異なるインフレータの長さ方向の断面図。
【図４】 インフレータに取り付けるアダプターの直径方向の断面図。
【図５】 インフレータの他実施形態の長さ方向の断面図。
【図６】 インフレータとエアバッグとの接続方法の説明図。
【図７】 インフレータとエアバッグとの接続方法の説明図。
【符号の説明】
１０ インフレータ
１２ インフレータハウジング
１４ 開口部
１９ 破裂板
２０ ディフュザー部
２２ 第１ガス排出口
２６ 点火器
４０ ガス排出ポート
４６ 第２ガス排出口
４８ スクリーン
６０ 開口部（第２ガス排出口）
【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、主として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ータ及びそれを用いたエアバッグ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】
自動車両の膨張式安全システム用のインフレータには、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インフレータ、助手席のエアバッグ用インフレータ、サイドエアバッグ用インフレータ、カーテン用インフレータ、ニーボルスター用インフレータ、インフレータブルシートベルト用インフレータ、チューブラーシステム用インフレータ、プリテンショナー用インフレータ等の各種インフレータが知られている。これらのインフレータの中でカーテン用インフレータは、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ｃｍ程度のカーテン状のエアバックを膨張展開させるものである。
【０００３】
上記の各種インフレータは、車両自体の軽量化の要請から小型軽量化が求められており、更に製造工程の簡略化、作動時における安全性の向上も合わせて求められている。
【０００４】
なお、関連する先行技術として、ＵＳＰ５，５２７，０６６号明細書には、ヘリウムと水素を併用し、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５，７８２，４８６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３，６８０，８８６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５，８０３，４９３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インフレータ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ータが開示されている。
【０００５】
本発明は、小型軽量化を達成できると共に、製造工程が簡略化され、作動性能が向上されたインフレータ及びそれを用いたエアバッグ装置を提供することを課題とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明のインフレータは、側面衝突に対するカーテン用インフレータ及びサイドインフレータ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ータとして適用した場合に基づいて説明する。
【０００７】
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ータハウジングと、イ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ュザー部とを有し、インフレータハウジングの開口部とディフュザー部との間の加圧媒質の流出経路が破裂板で閉塞され、ディフューザー部には前記破裂板の破壊手段となる点火器が備えられ、更にディフュザー部のガス排出口に加圧媒質の排出経路となるガス排出ポートが連結されているインフレータであり、
ディフュザー部のガス排出口とガス排出ポートが、ガス排出ポートの加圧媒質の流入部がガス排出口内に圧入されることにより連結されているインフレータを提供する。
【０００８】
このように連結手段として圧入を採用することで、電子ビーム溶接、レーザービーム溶接を適用した場合に比べて、作業を著しく簡略化することができ、製造時間も減少させることができる。
【０００９】
更に上記発明において、ディフュザー部のガス排出口とガス排出ポートとの連結部が、外側からの締め付け手段により締め付けられている構造にすることができ、締め付け手段として金属製のバンドを採用することが望ましい。
【００１０】
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ータハウジングと、イ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ュザー部とを有し、インフレータハウジングの開口部とディフュザー部との間の加圧媒質の流出経路が破裂板で閉塞され、ディフューザー部には前記破裂板の破壊手段となる点火器が備えられ、更にディフュザー部のガス排出口に加圧媒質の排出経路となるガス排出ポートが連結されているインフレータであり、
ディフュザー部のガス排出口とガス排出ポートが抵抗溶接により連結されているインフレータを提供する。
【００１１】
ディフュザー部のガス排出口とガス排出ポートを接続する際に溶接法を適用するとき、抵抗溶接であれば他の電子ビーム溶接、レーザービーム溶接等に比べて溶接設備が簡易であるため、既存の製造ラインに抵抗溶接ラインを付加することが容易となる。
【００１２】
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ータハウジングと、イ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ュザー部とを有し、インフレータハウジングの開口部とディフュザー部との間の加圧媒質の流出経路が破裂板で閉塞され、ディフューザー部には前記破裂板の破壊手段となる点火器が備えられ、更にディフュザー部のガス排出口に加圧媒質の排出経路となるガス排出ポートが連結されているインフレータであり、
前記ガス排出ポート内部に、加圧媒質を通過させるための複数の流出孔を有するスクリーンが配置されているインフレータを提供する。
【００１３】
更に上記発明において、スクリーンが、一端側が開口し、他端側が閉塞した筒状部材からなり、その周面に複数の加圧媒質の流出孔が設けられている構成にすることができる。
【００１４】
上記発明において、スクリーンは、スクリーンの軸方向とガス排出ポートの軸方向が一致するように配置されていることが望ましく、更にスクリーンは、前記フランジ部がガス排出ポート内壁面に形成された段部に当接されて取り付けられていることが望ましい。
【００１５】
更に上記発明において、スクリーンの閉塞端面と前記閉塞端面から最も近い流出孔との距離Ｌと、破裂板の直径Ｄとが、次式：Ｌ≧Ｄ／２の関係を満たしていることが望ましく、その場合、前記距離Ｌは、好ましくは３〜８ｍｍ、より好ましくは４〜８ｍｍ、特に好ましくは５〜８ｍｍである。
【００１６】
更に上記発明において、スクリーンが有する複数の流出孔の径は、好ましくは０．５〜２ｍｍ、より好ましくは０．５〜１．２ｍｍであり、スクリーンが有する複数の流出孔の総開口面積は、好ましくは２０〜１０００ｍｍ2、より好ましくは１００〜５００ｍｍ2である。
【００１７】
上記発明のようにスクリーンを配置することにより、次の（ａ）〜（ｃ）の作用効果が得られる。
【００１８】
（ａ）スクリーンが、スクリーンの軸方向とガス排出ポートの軸方向が一致するように配置されているとき、加圧媒質はスクリーンの閉塞端面に衝突した後に流れ方向を変え、周面の流出孔から流出する。このように加圧媒質の流出方向が変化することにより、スクリーンの閉塞端面から最も近い流出孔までのポケット部分に異物（破裂板の破片等）が残留し易くなる。なお、上記のようにスクリーンをフランジ部で取り付けることによって、スクリーンとガス排出ポート内壁面との間に隙間が生じることがなく、異物がスクリーンを経由しないで流出されることが防止される。
【００１９】
（ｂ）インフレータが作動し、点火器によって破裂板が破壊されるとき、破裂板の中心部分が点火器に最も近く、しかも反対側から加えられる加圧媒質の圧力も中心部分が最も大きくなるので、どうしても中心部分から破壊され易くなる。このため、破裂板が破壊されて生じる異物の最大長さは、破裂板の半径相当長さを有することになる。よって、上記のとおり、Ｌ≧Ｄ／２の関係を満たすようにすれば、ポケット部分の深さ（Ｌ）が異物の長さ（Ｄ／２）と同等以上になるので、異物がより一層ポケット部分に残留し易くなる。つまり、上記した作用効果（ａ）が更に高められることになる。
【００２０】
（ｃ）加圧媒質は、必ずスクリーンの開口部から侵入して周面の流出孔を通って排出されるものであるため、上記したとおりの作用によって、加圧媒質中に含まれる異物がインフレータ外部に漏れ出ることが防止されるが、それと共に加圧媒質の流出圧力も制御される。そして、作動時における加圧媒質の流出圧力（単位時間当たりの流出量）をスクリーンによって制御することにより、破裂板の破壊状態によって、加圧媒質の流出圧力が影響を受けることが防止される。
【００２１】
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ータハウジングと、イ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ュザー部とを有し、インフレータハウジングの開口部とディフュザー部との間の加圧媒質の流出経路が破裂板で閉塞され、ディフューザー部には前記破裂板の破壊手段となる点火器が備えられ、更にディフュザー部のガス排出口に加圧媒質の排出経路となる筒状のガス排出ポートが連結されているインフレータであり、
前記ガス排出ポートが側面にのみ２以上の開口部を有し、前記２以上の開口部の内の少なくとも２つの開口部が、互いに半径方向に対称となる位置乃至はそれに近似する位置に配置されており、前記ガス排出ポート内部の開口部が設けられた位置に複数の流出孔を有するスクリーンが配置されているインフレータを提供する。
【００２２】
この発明では、ガス排出ポートの開口部が２つのときは幅方向に対称となる位置等に設けるが、開口部が３つ又は４つ以上のときは、それらが周方向に等間隔に配置されるようにすることが望ましい。
【００２３】
更に上記発明において、スクリーンが、パンチングメタル、平織金網又はそれらに類するものを１層又は複数積層した筒状のものにすることができる。
【００２４】
更に上記発明において、インフレータの作動時において、加圧媒質がディフュザー部のガス排出口から排出され、ガス排出ポート内部のスクリーンを経て、ガス排出ポートの側面に設けられた開口部から流出するものであり、前記ガス排出口の開口面積（Ａ1）が、前記開口部に面したスクリーンの孔の総開口面積（Ａ2）よりも小さいものにすることができ、Ａ1／Ａ2が、好ましくは０．１〜０．９５、より好ましくは０．３〜０．９５、更に好ましくは０．４〜０．８であることが望ましい。
【００２５】
更に上記発明において、スクリーンが、スクリーンの軸方向とガス排出ポートの軸方向が一致するように配置されていることが望ましい。
【００２６】
更に上記発明において、ガス排出ポートの閉塞端面から最も近い開口部との距離Ｌ1と、破裂板の直径Ｄとが、次式：Ｌ1≧Ｄ／２の関係を満たしていることが望ましい。
【００２７】
上記各発明のように、ガス排出ポートの開口部又はディフュザー部のガス排出口と、スクリーンとを関連させて配置すること等により、上記の（ａ）、（ｂ）と同等の作用効果が得られるほか、次の（ｄ）〜（ｇ）の作用効果が得られる。
【００２８】
（ｄ）インフレータの運搬・保管時において火災等が発生し、インフレータが誤作動するという不測の事態が生じたとき、ガス排出ポートの側面に設けられた開口部が１つのみ又は近接した位置にのみに設けられていると、そこから噴出した加圧媒質により、インフレータがロケットのように勢いよく飛び出して非常に危険である。しかし、上記のとおり、少なくとも２つの開口部を、互いに幅方向（ガス排出ポートが筒状のときは半径方向）に対称となる位置乃至はそれに近似する位置に配置することにより、前記のような異常事態の発生が防止される。
【００２９】
（ｅ）ガス排出ポートの側面に開口部が設けられているため、スクリーンは、少なくとも開口部に面した箇所がスクリーンとして機能すれば良いので、開口部の位置とスクリーンの流出孔の位置を合わせた特別な部材を調製する必要がなく、市販のパンチングメタル、平織金網等をそのまま適用できるので、材料が安価である。
【００３０】
（ｆ）ガス排出ポートに設けた開口部は大きなもので良いため、加工時の寸法精度を上げる必要がないので、加工が容易となる。
【００３１】
（ｇ）スクリーンは、破裂板の破片等の異物が外部に放出されることを防止するものであるため、スクリーンの１つの流出孔の孔径は前記異物よりも小さいことが必要となるが、余り小さすぎると加圧媒質の円滑な排出を損なうことになる。一方、ディフュザー部のガス排出口の開口部の径は、加圧媒質を瞬時に噴出させると共に、加圧媒質の流出圧力（流出速度）を制御するものである。
【００３２】
そこで、スクリーンの流出孔の径とガス排出口の径とを開口面積として捉え、上記のとおり、Ａ1／Ａ2を所定範囲に設定することにより、スクリーンによる異物の除去と加圧媒質の円滑な排出の確保、及びガス排出口による加圧媒質の流出圧力の制御を望ましい状態に保持できる。
【００３３】
また上記発明において、ガス排出ポートが、インフレータとエアバッグとを接続するとき、側面に設けられた２以上の開口部からエアバッグを接続する部分までの間の外表面に、周方向に連続して又は間隔をおいて凸部を有しているものにすることができる。このとき、前記凸部は、開口部に近接して設けられていることが望ましい。
【００３４】
インフレータとエアバッグとを接続するとき、少なくとも開口部が包み込まれるようにしてエアバッグをガス排出ポートに被せた後、又は少なくとも開口部までが入るにようにしてガス排出ポートをエアバッグに挿入した後、締め付け手段で両方を固定一体化する。この場合、ガス排出ポートが同一径のフラットな形状のものであると、エアバッグがガス排出ポートの側面に設けた開口部にぴったりと接触した状態になり、エアバッグの内表面と開口部との間に加圧媒質が通るための隙間がなくなる。このため、インフレータの作動時、特に作動初期において、側面開口部から噴出した加圧媒質の円滑な流れが阻害され、エアバッグの膨張性が損なわれる恐れがある。しかし、上記の通りの凸部を設けることで、エアバッグの内表面と側面開口部との間に加圧媒質の通過経路となるべき隙間を確保できるので、前記のような問題が生じることが防止される。
【００３５】
また上記発明において、ガス排出ポートが、インフレータとエアバッグとを接続するとき、側面に設けられた２以上の開口部から、エアバッグを接続する部分までの間に、周方向に連続し、頂面にネジ部が設けられた凸部を有しているものにすることができる。
【００３６】
このようなインフレータは、凸部頂面のネジ部において、エアバッグ開口部に設けたネジ部と螺子合わせることができるので、接続作業が容易で、しかも接続強度が高められるので好ましい。また、このようなインフレータは、特に開口部にネジ部を設けた口金を有するエアバッグと接続する際に好適となる。
【００３７】
また本発明は、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ータハウジングと、イ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ュザー部とを有し、インフレータハウジングの開口部とディフュザー部との間の加圧媒質の流出経路が破裂板で閉塞され、ディフューザー部には前記破裂板の破壊手段となる点火器が備えられ、更にディフュザー部のガス排出口に加圧媒質の排出経路となるガス排出ポートが連結されているインフレータであり、
ディフュザー部内に配置された点火器が、ディフュザー部の一端開口部から破裂板に向かう方向に嵌入されたものであるインフレータを提供する。
【００３８】
上記発明においては、ディフュザー内部に配置された点火器が、ディフュザー部の一端開口部（破裂板とは反対側の端部の開口部）周縁において、かしめられて固定されている構造にすることが望ましい。
【００３９】
従来は、ディフュザー部に点火器を嵌入した後、ディフュザー部とインフレータハウジングとを接続していたが、このような方法の場合、ディフュザー部とインフレータハウジングとの接続時に加えられる振動によって、点火器が破損する可能性を完全には排除できない。しかし、ディフュザー部の一端開口部から破裂板に向かう方向に嵌入された構造にすることによって、まずディフュザー部とインフレータとを接続した後、点火器をディフュザー部の内部に嵌入固定できるため、点火器が破損したり、点火器に備えられている点火薬が着火する可能性を完全に排除できる。
【００４０】
上記各発明においては、ガス排出ポートが、ガス排出ポートの軸方向とインフレータハウジングの軸方向とが平行になるように取り付けられていることが望ましい。
【００４１】
上記各発明においては、ガス排出ポートが、一端が閉塞され、他端に開口部を有する筒状部材からなり、前記開口部から加圧媒質が流出するものであることが望ましい。
【００４２】
このようなガス排出ポートを用いた場合、ガス排出ポートからの加圧媒質の流出方向とインフレータハウジングの軸方向が同一になるので、インフレータの取り付け方向と、カーテン状エアバッグの膨張方向が一致するため、車両内への取り付けが容易となる。
【００４３】
上記各発明においては、破裂板はインフレータハウジングの開口部側又はディフュザー部側に取り付けることができる。
【００４４】
また本発明は、上記課題の他の解決手段として、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、ケース内に上記のインフレータとエアバックが収容されたモジュールケースとを備えたエアバック装置を提供する。
【００４５】
【発明の実施の形態】
以下、図面により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タ１０の長さ方向への断面図であり、図２は、本発明のインフレータ１０の他の実施形態の平面図である。
【００４６】
インフレータハウジング１２は、一端側に開口部１４を有し、他端側は閉塞されており、内部空間１６には、アルゴン、ヘリウム等の不活性ガス、窒素ガスからなる加圧媒質が最大圧７０，０００ｋＰａ程度で充填されている。インフレータハウジング１２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。
【００４７】
インフレータハウジング１２は、パイプをスエージ加工又はスピンニング加工して製造することができ、既製のガスボンベをそのまま利用することもできる。パイプをスエージ加工又はスピンニング加工する場合は、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、インフレータハウジング１２にディフュザー部２０を接続した後、前記細孔に嵌入したシールピン１３の隙間から充填し、その後、シールピン１３の部分でインフレータハウジング１２を溶接して完全に閉塞する。
【００４８】
インフレータハウジング１２の開口部１４側には、ディフュザー部２０が接続されており、ディフュザー部２０は、加圧媒質を外部に流出させるための第１ガス排出口２２を有している。
【００４９】
インフレータハウジング１２とディフュザー部２０は、図１に示すように溶接により接続してもよいし、インフレータハウジング１２の端部外周面に雄ネジ部を設け、ディフュザー部２０の端部内周面に雌ネジ部を設けて、雄ネジ部と雌ネジ部において螺じ合わせて接続してもよい。
【００５０】
インフレータハウジング１２の開口部１４と、ディフュザー部２０との間の加圧媒質の流出経路１８は、椀状の破裂板１９で閉塞されており、作動前においては、インフレータハウジング１２の内部空間１６は高圧の気密状態に維持されている。図１では、破裂板１９はディフュザー部２０側に取り付けられているが、インフレータ１２の開口部１４側に取り付けてもよい。一方、ディフュザー部２０の第１ガス排出口２２は閉塞されていない。
【００５１】
ディフュザー部２０には、破裂板１９の破壊手段として、点火薬を備えた点火器２６が設けられている。この点火器２６は、インフレータハウジング１２とディフュザー部２０とを接続した後に取り付けられており、ディフュザー部２０の一端開口部から破裂板に向かう方向（図１中の矢印方向）に嵌入され、嵌入後において、ディフュザー部２０の一端開口部の周縁２８をかしめることで固定されている。３０はコネクタである。
【００５２】
ディフュザー部２０にはガス排出ポート４０が連結されており、これらはディフュザー部２０の第１ガス排出口２２内に、ガス排出ポート４０の加圧媒質の流入部４２が圧入されることで連結されている。このとき、ガス排出ポート４０の流入部４２の径は、ディフュザー部２０の第１ガス排出口２２の径よりも僅かに小さい程度に設定されている。
【００５３】
そして、図２に示すように、ディフュザー部２０とガス排出ポート４０との連結部は、外側から厚さ０．６〜２．５ｍｍ程度で、幅５〜２０ｍｍ程度のステンレス、炭素鋼、アルミニウム等からなる金属製のバンド４４を巻き付けて締め付けることができる。このように金属製のバンド４４で締め付けることで、ディフュザー部２０とガス排出ポート４０との密着度が高められ、連結部からの加圧媒質の漏れが防止される。
【００５４】
ガス排出ポート４０は、インフレータハウジング１２の中心軸（図１、２中の一点鎖線）と、ガス排出ポート４０の中心軸（図１、２中の長さ方向の一点鎖線）が平行になるように取り付けられている。
【００５５】
ガス排出ポート４０は、両端が開口され、一端側の開口部が第２ガス排出口４６となる筒状部材からなる本体部４０ａと、一端側で本体部４０ａに接続され、他端側の加圧媒質の流入部４２で第１ガス排出口２２に接続されるアダプター部４０ｂとからなるものである。本体部４０ａの内部には、加圧媒質を通過させるための複数の流出孔４９を有するスクリーン４８が配置されている。なお、ガス排出ポート４０は、本体部４０ａとアダプター部４０ｂとが一体になった構造にすることもできる。
【００５６】
スクリーン４８は、一端側が開口し、他端側が閉塞した（閉塞端面４８ａ）筒状部材からなり、開口部周縁にはフランジ部４８ｂを有しているもので、その周面に複数の流出孔４９が設けられている。そして、スクリーン４８は、フランジ部４８ｂがガス排出ポート４０の内壁面にある段部（本体部４０ａの一端側の端面）４１に当接された状態で、嵌合、溶接等の方法で取付られている。このようにしてスクリーン４８が取付られているため、作動時、加圧媒質は必ずスクリーン４８に設けられた流出孔４９を通って排出される。流出孔４９は、異物を除去すると共に、加圧媒質の円滑な排出を阻害しないことが必要となるものであり、孔径は０．５〜２ｍｍ、好ましくは０．５〜１．２ｍｍの範囲から選択できる。
【００５７】
なお、スクリーン４８は、ポケット部分に異物が残留しやすくなるとの効果が損なわれなければ、流出孔４９からの加圧媒質の流出方向がガス排出ポート４０の軸方向に対して斜めになるようにすることができる。また、スクリーン４８自体をガス排出ポート４０の軸方向に対して斜めになるように取り付けることができるほか、スクリーン４８をアダプター部４０ｂ内に配置することもできる。
【００５８】
このスクリーン４８は、図３に示すとおり、閉塞端面４８ａから最も近い流出孔４９までの距離Ｌ（好ましくは３〜８ｍｍ、より好ましくは４〜８ｍｍ、特に好ましくは５〜８ｍｍ）と、破裂板１９の直径Ｄとが、次式：Ｌ≧Ｄ／２の関係を満たすようにすることができる。このときの破裂板１９の直径Ｄは、実際の破裂板１９の直径又は破壊されたときに飛散する部分（即ち、ディフュザー部２０の内壁に固着されて飛散しない部分は除く。）の直径である。
【００５９】
図１〜図３のインフレータ１０では、スクリーン４８が有する流出孔４９の総開口面積を調整することで、即ち、前記総開口面積を第１ガス排出口２２の開口面積よりも小さくすることで、作動時において加圧媒質の流出圧力を制御することができ、その他にも破裂板１９の破片等の異物がインフレータ１０の外部に流出することを防止する。なお、第１ガス排出口２２の開口面積を流出孔４９の総開口面積よりも小さくすることにより、第１ガス排出口２２で加圧媒質の流出圧力を制御しても良い。
【００６０】
ガス排出ポート４０の第２ガス排出口４６側には、保管及び運搬時において、着脱自在にアダプター５０を取り付けることができる。このアダプター５０は円盤状又は円柱状部材であり、図４に示すとおり、内部にガス排出ポート４０の第２ガス排出口４６側の端部を嵌入できる凹部５２と、凹部５２よりも小さな径の凹部５４を有しており、凹部５４には外周面まで貫通した複数の噴射口５６が設けられている。なお、このアダプター５０は、ガス排出ポート４０との結合力を高めるため、ゴム、プラスチック等の弾性部材で形成できるほか、図示していないネジ等の締め付け具を設けることができる。
【００６１】
このアダプター５０を取り付けることにより、保管及び運搬時において、火災等の不測の事態が生じてインフレータ１０が作動した場合、加圧媒質がアダプター５０の噴射口５６から周方向に噴射されるので、インフレータ１０がロケット状態で飛び出すことが防止される。
【００６２】
次に、図１〜図３により、本発明のインフレータ１０の動作を説明する。車両搭載時、インフレータ１０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ータ１０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。カーテン状エアバッグは、ガス排出ポート４０の第２ガス排出口４６において接続されている。
【００６３】
まず、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２６が作動し、点火薬が着火燃焼することで破裂板１９が破壊される。
【００６４】
破裂板１９の破壊によって開口部１４が開放されるため、内部空間１６内の加圧媒質は第１ガス排出口２２から流出し、流入部４２を通ってガス排出ポート４０内に流入し、スクリーン４８の流出孔４９を経て第２ガス排出口４６から流出し、カーテン状エアバッグを膨張させる。
【００６５】
このとき、加圧媒質は一旦閉塞端部４８ａに衝突して流れを変えた後に流出孔４９から流出するので、スクリーン４８の閉塞端面４８ａから最も近い流出孔４９までのポケット部分に異物は残留し易くなる。そして、図３に示すような実施形態、即ちポケット部分の深さ（Ｌ）を異物の最大長さ（Ｄ／２）以上にすることによって、前記作用が高められるので、異物はより残留し易くなる。このようにしてスクリーン４８を経て加圧媒質が排出されることで、異物が除去され、流出圧力が安定制御される。
【００６６】
次に、図５により、本発明の別の一実施形態を説明する。図５は、本発明のインフレータ１０の長さ方向への断面図であり、図１〜図３と同一番号を付した部分は同一のものを意味する。
【００６７】
ガス排出ポート４０は、一端が閉塞され（閉塞端面６２）、他端が開口し、フランジ部６３を有している本体部４０ａと、アダプター部４０ｂとからなり、これらは、本体部４０ａのフランジ部６３をアダプター部４０ｂ内部に噛み合わせるか、又は嵌め込んだ後、アダプター４０ｂの端部をかしめることで接続されているが、その他にも抵抗溶接を適用して接続しても良い。なお、ガス排出ポート４０は、本体部４０ａとアダプター部４０ｂとが一体になった構造にすることもできる。
【００６８】
アダプター部４０ｂとディフュザー部２０は、溶接部３５において抵抗溶接により連結されている。このとき、アダプター部４０ｂ（流入部４２）とディフュザー部２０とを抵抗溶接した後、本体部４０ａを接続しても良いし、本体部４０ａとアダプター部４０ｂとを接続した後、アダプター部４０ｂとディフュザー部２０とを抵抗溶接しても良い。
【００６９】
本体部４０ａの側面には複数の開口部（第２ガス排出口）６０が設けられており、その内部には、加圧媒質を通過させて異物を除去するための複数の流出孔４９を有するスクリーン４８が配置されている。流出孔４９の孔径は、図１〜図３のものと同等の数値範囲から選択できる。
【００７０】
複数の開口部６０は、それらの内の少なくとも２つが、互いに幅方向に対称となる位置乃至はそれに近似する位置に配置されている。開口部６０は、例えば６個設けることができ、それらは周方向に等間隔に配置されるようにする。
【００７１】
スクリーン４８は、パンチングメタル、平織金網又はそれらに類するものを１層又は複数積層した筒状のものを用いることができ、スクリーン４８の軸方向とガス排出ポート４０（本体部４０ａ）の軸方向が一致するように配置されている。流出孔４９は、スクリーン４８の全面に設けられているが、実質的には開口部６０に面したもののみが加圧媒質を排出して異物除去作用を示すことになる。
【００７２】
スクリーン４８は、例えば次の方法で固定することができる。本体部４０ａ内部に、本体部４０ａの内径と同程度の径を有する筒状のパンチングメタル等を挿入配置した後、本体部４０ａ側面の外側から内側方向に３箇所程度の凸部を設けるエンボス加工をし、これらの凸部により支持固定することができる。また、パンチングメタル等をきつく巻いて本体部４０ａの内径より十分小さめの径を有する筒状とすることで、きつめに巻いたパンチングメタル等が半径方向に膨出して本体部４０ａの内壁を押圧する作用を利用して、固定することもできる。
【００７３】
ガス排出ポート４０の閉塞端面６２から最も近い開口部６０との距離Ｌ1と、破裂板１９の直径Ｄとは、上記した式：Ｌ≧Ｄ／２と同様の理由から、次式：Ｌ1≧Ｄ／２の関係を満たしている。ここでＬ1の数値範囲は、上記したＬと同程度にすることができる。
【００７４】
本体部４０ａのアダプター４０ｂに近い側には、周方向に連続して又は間隔をおいて（望ましくは連続して）設けられた凸部６４と溝部（凹部）６１が設けられている。
【００７５】
凸部６４は、頂面は平面となっており、必要に応じてネジ部（雄ネジ部又は雌ネジ部）を設けることができるもので、開口部６０と近接して設けられている。この凸部６４は、インフレータ１０をガス排出ポート４０においてエアバッグと接続する際に有用となる。凸部６４の半径方向への高さ及び軸方向への長さは、エアバッグとの接続性（接続強度、作業性等）を考慮して決定できる。
【００７６】
溝部６１は、エアバッグ装置を組み立てる際、エアバッグを本体部４０ａに被せた後、溝部６１の部分で締め付けることができるので、両方を強固に結合させ、エアバッグの脱落を防止するように作用する。溝部６１の半径方向への深さは、エアバッグとの接続性（接続強度、作業性等）を考慮して決定できる。
【００７７】
ガス排出口（第１ガス排出口）２２の開口面積（Ａ1）は、開口部６０に面したスクリーン４８の流出孔４９の総開口面積（Ａ2）よりも小さくされており、Ａ1／Ａ2は、好ましくは０．１〜０．９５、より好ましくは０．３〜０．９５、更に好ましくは０．４〜０．８である。
【００７８】
ガス排出口２２等の開口面積は、インフレータ１０の大きさ、加圧媒質の充填量等の種々の要因に応じて決定されるものであるが、例えばガス排出口２２の開口面積（Ａ1）は１５〜３０ｍｍ2の範囲から選択することができ、流出孔４９の総開口面積（Ａ2）は３０〜６０ｍｍ2の範囲から選択することができる。このとき、開口部６０の総開口面積は、当然のように前記Ａ2よりも大きくなり、例えば１００〜１５０ｍｍ2の範囲から選択することができる。
【００７９】
次に、図５のインフレータ１０の動作を説明する。作動時においては、加圧媒質は図１〜図３と同様にしてディフュザー部２０のガス排出口２２から排出され、ガス排出ポート４０内に流入した後にスクリーン４８を経て、開口部６０から排出され、エアバッグを膨張させる。このとき、破裂板１９の破片等の異物は、図１〜図３と同様にして除去される。
【００８０】
次に、図６により、インフレータ１０とエアバッグとの接続方法を説明する。図６に示すとおり、ガス排出ポート本体部４０ａの溝部６１を超えるまでにエアバッグを被せ、溝部６１においてベルト状の締め付け手段（図示せず）で締め付けて、両方を接続固定する。このとき、図示するように凸部６４の作用により、エアバッグの内表面と開口部（第２ガス排出口）６０との間には間隙が確保されるので、インフレータ１０の作動時、特に作動初期において、加圧媒質の噴出が阻害されることがなく、エアバッグの膨張が迅速かつ確実になされる。なお、作動初期における加圧媒質の噴出さえ円滑になされれば、その後の加圧媒質の通過経路は確保されるため、前記間隙は大きなものを確保する必要はなく、凸部６４の半径方向への高さ（開口部６０が設けられた周面を基準とした高さ＝間隙の大きさ）は、加圧媒質の流出圧力等を考慮すると、エアバッグの内表面と開口部６０周縁とが接触しないようにできれば良い。
【００８１】
次に、図７により、インフレータ１０とエアバッグとの接続方法を説明する。図７に示す凸部６４の頂面には雄ネジ部が設けられており、一方エアバッグ開口部には、内表面に雌ネジ部を有する口金が取り付けられている。この口金の雌ネジ部と凸部６４の雄ネジ部とを螺子合わせることで、両方が接続される。そして、凸部６４の端（溝部６１に近い方の端）から開口部６０の端（閉塞端面６２に近い方の端）までの距離Ｌ2と、口金の長さＬ3とは同一に設定されている。このため、エアバッグをガス排出ポートに取り付けたとき、開口部６０と口金の内表面との間には、加圧媒質の流出経路となる間隙が確保されるので、エアバッグの膨張が迅速かつ確実になされる。なお、上記のとおり、作動初期における加圧媒質の噴出さえ円滑になされれば、その後の加圧媒質の通過経路は確保されるため、Ｌ2＞Ｌ3であっても良い。図７に示す凸部６４の半径方向への高さ（間隙の大きさ）は図６のものと同様にすることができ、凸部６４の頂面の軸方向への長さは、螺子合わせによる口金部分との接続強度を考慮して決定する。
【００８２】
なお、本発明のインフレータをサイドインフレータとして適用する場合は、ガス排出ポート４０は不要となり、第１ガス排出口２２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。
【００８３】
【発明の効果】
本発明のインフレータは、インフレータハウジングとガス排出ポートの取付方法の改善、点火器の取付方法の改善、加圧媒質の流出圧力の制御等がなされており、製造工程も簡略化され、作動性能も向上された。
【図面の簡単な説明】
【図１】 インフレータの長さ方向の断面図。
【図２】 インフレータの平面図。
【図３】 図１のインフレータとは、スクリーンが異なるインフレータの長さ方向の断面図。
【図４】 インフレータに取り付けるアダプターの直径方向の断面図。
【図５】 インフレータの他実施形態の長さ方向の断面図。
【図６】 インフレータとエアバッグとの接続方法の説明図。
【図７】 インフレータとエアバッグとの接続方法の説明図。
【符号の説明】
１０ インフレータ
１２ インフレータハウジング
１４ 開口部
１９ 破裂板
２０ ディフュザー部
２２ 第１ガス排出口
２６ 点火器
４０ ガス排出ポート
４６ 第２ガス排出口
４８ スクリーン
６０ 開口部（第２ガス排出口）
Claims (11)
- 加圧媒質が充填され、一端側に開口部を持つインフレータハウジング(12)と、インフレータハウジング(12)の開口部(14)側に固着され、作動時に開口部(14)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(22)を備えたディフュザー部(20)とを有し、
インフレータハウジング(12)の開口部(14)とディフュザー部(20)との間の加圧媒質の流出経路(18)が破裂板(19)で閉塞され、ディフューザー部(20)には前記破裂板(19)の破壊手段となる点火器(26)が備えられ、更にディフュザー部(20)のガス排出口(22)に加圧媒質の排出経路となる筒状のガス排出ポート(40)が連結されているインフレータ(10)であり、
前記ガス排出ポート(40)が側面にのみ２以上の開口部(60)を有し、前記２以上の開口部(60)の内の少なくとも２つの開口部(60)が、互いに幅方向に対称となる位置乃至はそれに近似する位置に配置されており、前記ガス排出ポート(40)内部の開口部(60)が設けられた位置に複数の流出孔(49)を有するスクリーン(48)が配置されており、
ガス排出ポート(40)の閉塞端面(62)から最も近い開口部(60)との距離Ｌ 1 と、破裂板(19)の直径Ｄとが、次式：Ｌ 1 ≧Ｄ／２の関係を満たしているものである、インフレータ(10)。 - スクリーンが、パンチングメタル、平織金網又はそれらに類するものを１層又は複数積層した筒状のものである請求項１記載のインフレータ。
- インフレータの作動時において、加圧媒質がディフュザー部のガス排出口から排出され、ガス排出ポート内部のスクリーンを経て、ガス排出ポートの側面に設けられた開口部から流出するものであり、前記ガス排出口の開口面積（Ａ1）が、前記開口部に面したスクリーンの孔の総開口面積（Ａ2）よりも小さいものである請求項１又は２記載のインフレータ。
- Ａ1／Ａ2が０．１〜０．９５である請求項３記載のインフレータ。
- スクリーンが、スクリーンの軸方向とガス排出ポートの軸方向が一致するように配置されている請求項１〜４のいずれか１記載のインフレータ。
- ガス排出ポートが、インフレータとエアバッグとを接続するとき、側面に設けられた２以上の開口部からエアバッグを接続する部分までの間の外表面に、周方向に連続して又は間隔をおいて凸部を有している請求項１〜５のいずれか１記載のインフレータ。
- 前記凸部が、開口部に近接して設けられている請求項６記載のインフレータ。
- ガス排出ポートが、インフレータとエアバッグとを接続するとき、側面に設けられた２以上の開口部からエアバッグを接続する部分までの間に、周方向に連続し、頂面にネジ部が設けられた凸部を有している請求項１〜５のいずれか１記載のインフレータ。
- ガス排出ポートが、ガス排出ポートの軸方向とインフレーハウジングの軸方向とが平行になるように取り付けられている請求項１〜８のいずれか１記載のインフレータ。
- 破裂板が、インフレータハウジングの開口部側又はディフュザー部側に取り付けられている請求項１〜９のいずれか１記載のインフレータ。
- 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、ケース内に請求項１〜１０のいずれか１記載のインフレータとエアバックが収容されたモジュールケースとを備えたエアバック装置。
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