JPH0952568A - 膨張用ガス瞬時発生装置 - Google Patents

膨張用ガス瞬時発生装置

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JPH0952568A
JPH0952568A JP7206185A JP20618595A JPH0952568A JP H0952568 A JPH0952568 A JP H0952568A JP 7206185 A JP7206185 A JP 7206185A JP 20618595 A JP20618595 A JP 20618595A JP H0952568 A JPH0952568 A JP H0952568A
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pressure
outlet
thin plate
gas
expansion
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JP7206185A
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English (en)
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Juntaro Suzuki
潤太郎 鈴木
Hiroyuki Nikamoto
博之 二家本
Jung Walter
ユング ウォルター
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Airbus Defence and Space GmbH
Nok Corp
Original Assignee
Daimler Benz Aerospace AG
Nok Corp
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Publication date
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Pending legal-status Critical Current

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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60RVEHICLES, VEHICLE FITTINGS, OR VEHICLE PARTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B60R21/00Arrangements or fittings on vehicles for protecting or preventing injuries to occupants or pedestrians in case of accidents or other traffic risks
    • B60R21/02Occupant safety arrangements or fittings, e.g. crash pads
    • B60R21/16Inflatable occupant restraints or confinements designed to inflate upon impact or impending impact, e.g. air bags
    • B60R21/26Inflatable occupant restraints or confinements designed to inflate upon impact or impending impact, e.g. air bags characterised by the inflation fluid source or means to control inflation fluid flow
    • B60R21/268Inflatable occupant restraints or confinements designed to inflate upon impact or impending impact, e.g. air bags characterised by the inflation fluid source or means to control inflation fluid flow using instantaneous release of stored pressurised gas
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J7/00Apparatus for generating gases
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63CLAUNCHING, HAULING-OUT, OR DRY-DOCKING OF VESSELS; LIFE-SAVING IN WATER; EQUIPMENT FOR DWELLING OR WORKING UNDER WATER; MEANS FOR SALVAGING OR SEARCHING FOR UNDERWATER OBJECTS
    • B63C9/00Life-saving in water
    • B63C9/24Arrangements of inflating valves or of controls thereof
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16KVALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
    • F16K13/00Other constructional types of cut-off apparatus; Arrangements for cutting-off
    • F16K13/04Other constructional types of cut-off apparatus; Arrangements for cutting-off with a breakable closure member

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 自動車用エアバッグまたはライフボートなど
を瞬時に膨らませるために好適な膨張用ガス瞬時発生装
置を提供すること。 【解決手段】 圧力流体が封入される圧力室が内部に形
成してある圧力容器を有するタイプの膨張用ガス瞬時発
生装置である。この装置は、圧力容器に取り付けられ、
前記圧力室を区画する壁の一部と成る出口用薄板と、出
口用薄板の付近に取り付けられ、衝撃信号により出口用
薄板を破壊する小爆発用火薬と、圧力室内の圧力を検出
する圧力センサとを有する。圧力センサは、出口用薄板
と一体であっても良いが、別に形成しても良い。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、たとえば自動車用
エアバッグまたはライフボートなどを瞬時に膨らませる
ために好適な膨張用ガス瞬時発生装置に関する。
【0002】
【従来の技術】たとえば自動車などに用いられる一般の
エアバッグは、火薬の燃焼により急激に膨張する燃焼ガ
スにより膨らませている。また、特公昭54−2456
号公報に示すように、燃焼ガスによる膨張方式の装置以
外の装置として、高圧ガスを圧力容器に封入し、このガ
スを用いてエアバッグなどを膨らませようとする装置も
提案されている。この圧力ガス封入方式の装置では、燃
焼ガス方式の装置に比べ、燃焼ガスの処理対策、燃焼時
の熱対策および火薬製造時の対策などが不要となり、製
造コストを低減できることが期待される。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
圧力ガス封入方式の装置では、圧力容器内に封入された
ガスを瞬時にエアバッグに送るための機構として、未だ
適切なものが開発されていない。たとえば自動車用エア
バッグでは、自動車の衝突検知から、たとえば約0.0
3秒以内に、エアバッグが膨らまなければならないが、
従来の圧力ガス封入方式の装置では、このスペックを満
足することが困難であった。
【0004】また、圧力ガス封入方式の装置では、圧力
容器からガス漏れがあった場合には、必要な時にエアバ
ッグが膨らまないおそれがある。そこで、従来では、エ
アバッグとしては、現在でも、火薬による燃焼ガス方式
の装置を用いているのが実情である。
【0005】また、エアバッグ以外に、船舶の救命用具
として用いられるライフボートを瞬時に膨らませるため
の装置として、圧力ガス封入方式の装置を用いることも
検討されている。このような場合には、圧力漏れに対す
る信頼性を確保するために、数年毎に圧力容器のメンテ
ナンスが必要となり、そのための費用がかさむことにな
る。
【0006】本発明は、このような実情に鑑みてなさ
れ、たとえば自動車用エアバッグまたはライフボートな
どを瞬時に膨らませるために好適かつ実用的な圧力ガス
封入方式の膨張用ガス瞬時発生装置を提供することを目
的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明に係る膨張用ガス瞬時発生装置は、圧力流体
が封入される圧力室が内部に形成してある圧力容器と、
前記圧力容器に取り付けられ、前記圧力室を区画する壁
の一部と成る出口用薄板と、前記出口用薄板の付近に取
り付けられ、衝撃信号により出口用薄板を破壊する破壊
手段と、前記圧力室内の圧力を検出する圧力センサとを
有する。
【0008】前記圧力センサは、前記出口用薄板の表面
に一体化して形成することもできる。また、本発明に係
る膨張用ガス瞬時発生装置は、前記圧力容器に取り付け
られ、前記圧力室を区画する壁の一部と成る安全弁用薄
板をさらに有しても良い。
【0009】また、本発明に係る膨張用ガス瞬時発生装
置は、前記圧力容器に取り付けられ、前記圧力室を区画
する壁の一部と成る安全弁用薄板をさらに有し、この安
全弁用薄板に、前記圧力センサが一体化して形成しても
良い。さらに、前記出口用薄板に、圧力センサが取り付
けられたセンサ保持体を固定しても良い。
【0010】本発明に係る別の観点に係る膨張用ガス瞬
時発生装置は、圧力流体が封入される圧力室が内部に形
成してある圧力容器と、前記圧力容器に取り付けられ、
前記圧力室を区画する壁の一部と成り、一部に薄肉部を
有する出口用板と、前記出口用板の付近に取り付けら
れ、衝撃信号により出口用薄板を破壊する破壊手段と、
前記圧力室内の圧力を検出するように、前記出口用板の
薄肉部付近に一体化して設けられた圧力センサとを有す
る。
【0011】これらの膨張用ガス瞬時発生装置におい
て、前記圧力センサからの圧力データを読み取り、この
圧力データを所定の微小時間毎に記憶するメモリ手段
と、前記メモリ手段に記憶される圧力データが、所定の
基準圧力以上であるか否かを判断する判断手段と、前記
判断手段で判断された圧力が基準圧力以下である場合
に、警告などの出力信号を発生するアラーム手段と、衝
撃を感知する衝撃感知手段と、衝撃感知手段で衝撃が感
知された場合に、その衝撃後の所定時間の圧力データを
所定の微小時間毎に前記メモリ手段へ記憶させる衝撃時
記憶制御手段とを、さらに有することが好ましい。
【0012】本発明に係る膨張用ガス瞬時発生装置で
は、圧力容器内の圧力を監視する圧力センサが装着して
あるので、圧力容器からのガス漏れなどの経時変化があ
った場合には、それを警告することができる。その結
果、必要な時にエアバッグあるいはライフボートなどが
膨らまないと言う事態を避けることができる。
【0013】また、圧力センサからの出力信号を利用し
て、衝突時の圧力容器内の圧力変化を不揮発的に記憶さ
せることもできる。その圧力変化のデータを衝突後に解
析することにより、エアバッグなどが正常に作動したか
否かを確認することができる。
【0014】圧力容器の耐圧(破裂圧)が余り高くとれ
ない場合には、出口用薄板よりも薄い安全弁用薄板をさ
らに設けることが好ましい。安全弁用薄板は、何らかの
原因で内圧が高くなった場合に、圧力容器が破壊される
前に、圧力を逃がすための部分である。
【0015】本発明において、前記破壊手段としては、
微量の火薬と発火手段とを用いることが好ましい。この
微量の火薬は、出口用薄板または薄肉部を持つ出口用板
を瞬時に破壊する程度の量であれば良く、膨張用の燃焼
ガスを発生させる必要はない。この火薬の微小爆発によ
り、出口用薄板または出口用板が瞬時に破壊され、圧力
容器内の圧力ガスは、瞬時にエアバッグまたはライフボ
ートなどの膨張目的物に送られる。
【0016】なお、ライフボートを膨らませる用途に用
いる場合には、エアバッグを膨らませる場合に比較し
て、高応答速度が要求されないので、前記破壊手段とし
ては、機械的に出口用薄板または出口用板を打ち抜くな
どの手段であっても良い。
【0017】
【発明の実施の形態】以下、本発明に係る膨張用ガス瞬
時発生装置を、図面に示す実施形態に基づき、詳細に説
明する。第1実施形態 図1に示すように、本実施形態に係る膨張用ガス瞬時発
生装置2は、圧力流体が封入される圧力室7が内部に形
成してある圧力容器4を有する。圧力容器4内に封入さ
れるガスとしては、たとえば空気または非燃焼性ガスな
どを好ましく用いることができる。この圧力容器4内の
ガス圧は、この装置2が用いられる用途により決定さ
れ、たとえば自動車のエアバッグまたは船舶のライフボ
ートを膨らませる装置として用いられる場合には、20
0〜300kgf/cm2 程度が好ましい。
【0018】圧力容器4は、たとえば炭素鋼(S10
C、他)、ステンレス(SUS430、他)などで構成
される。この圧力容器は、シリンダ形状であり、その後
端部3には、図2(A)に示すように、圧力ガス封入口
6が形成してあり、ここから圧力ガスを封入した後に
は、ドイツ特許DE4208841C1に示す方法にて
図2(B)に示すように、レーザ溶接されて、溶接部1
5が封入口6を閉塞するようになっている。
【0019】図1に示すように、圧力容器2の前端部5
には、出口用薄板8が装着してある。この部分の詳細を
図3に示す。図3に示すように、圧力容器2の前端部5
には、出口9が形成してある。そして、この出口9は、
出口用薄板8により密封してある。薄板8の外周には、
補強リング14が装着してあり、補強リングの上から、
レーザ溶接されることにより、溶接部22が形成され、
補強リング14と薄板8とが、容器2の前端部に固定さ
れる。その結果、薄板8は、圧力室7の壁の一部を構成
することになり、圧力室7内の圧力ガスを密封する。
【0020】補強リング14の中央部には、キャップ1
6が、螺合またはカシメなどの手段で取り付けられる。
キャップ16と薄板8との間には、破壊手段としての微
量火薬18と発火装置とが装着される。本実施形態で
は、キャップ16の内側に、これらが装着される。微量
火薬18の発火装置には、入力線20が接続される。入
力線20を通して、衝撃信号に基づく発火信号が供給さ
れ、微量火薬18が爆発し、薄板8を破壊するようにな
っている。
【0021】薄板8には、たとえば図4に示すような回
路構成の圧力センサ(圧力検出手段)10が一体的に作
り込まれている。圧力センサ10としては、特に限定さ
れないが、たとえば歪ゲージ11が用いられ、図4に示
すようなホイートストンブリッジ状に接続されて、薄板
8に作用する圧力を検出可能になっている。圧力センサ
10は、図3に示す出力線12を介して外部回路と接続
してある。この出力線12は、前記入力線20と同じケ
ーブル内に収容されても良い。ケーブルの取り出し口
は、たとえばキャップ16と補強リング14との接続部
である。
【0022】薄板8は、特に限定されないが、たとえば
ステンレス(SUS301、SUS304、他)で構成
される。薄板8の肉厚は、圧力室7内の圧力に耐えるこ
とが可能で、微量火薬18の爆発力で破壊されるように
決定され、特に限定されないが、本実施形態では、約
0.6mm前後である。薄板8の上に、圧力センサ10を
一体的に形成する観点からは、薄板8の肉厚を余りに薄
くすることは好ましくない。
【0023】また、薄板8は、何らかの原因で内圧が高
くなった場合に、圧力容器4が破壊される前に圧力を逃
がすために、安全弁として作動する必要がある。つまり
薄板8が安全弁として作動することで圧力容器4の耐圧
(破裂圧)があまり高くとれない場合に、圧力容器4の
内圧が余りに高くなることを防止することができる。
【0024】本実施形態において、出口9の内径Dが1
1mmである場合には、薄板8の肉厚tと、バースト圧力
(薄板8が破壊される厚み)との関係を図7中のAタイ
プ曲線に示す。肉厚tが増大するほどバースト圧力が高
くなることが理解できる。また、薄板8の肉厚tを出口
9の内径(D=2a)で無次元化した数値a/tと、バ
ースト圧力との関係を図8中のAタイプ曲線に示す。内
径2aが大きくなるほど、または肉厚tが小さくなるほ
ど、バースト圧力が低下することが分かる。このような
関係に基づき、図3に示す微量火薬18の量を調節すれ
ば良い。
【0025】本実施形態に係る膨張用ガス瞬時発生装置
2では、圧力容器2内の圧力を監視する圧力センサ10
が装着してあるので、圧力容器2からのガス漏れなどの
経時変化があった場合には、それを警告することができ
る。その結果、必要な時にエアバッグあるいはライフボ
ートなどが膨らまないと言う事態を避けることができ
る。
【0026】また、本実施形態では、入力線20から発
火信号が送られてくると、火薬18が微小爆発する。こ
れにより、出口用薄板8が瞬時に破壊され、圧力容器2
内の圧力ガスは、瞬時にエアバッグまたはライフボート
などの膨張目的物に送られる。したがって、瞬時(たと
えば0.025秒以内)に、エアバッグまたはライフボ
ートを膨らませることができる。
【0027】第2実施形態 図5に示すように、本実施形態に係る膨張用ガス瞬時発
生装置2aでは、圧力容器4aの前端部5aの出口9a
と略直交する方向に、貫通孔13を連通して形成してあ
る。貫通孔13の一方の開口端に、前記第1実施形態で
用いたものと同様な圧力センサ10付薄板8aを、前記
と同様にして固定する。薄板8aとキャップ16aとの
間には、微量火薬18aおよび発火装置が装着してある
点も前記第1実施形態と同様である。微量火薬18aに
は、入力線20aが接続してあり、圧力センサ10には
出力線12aが接続してある。
【0028】貫通孔13の他方の開口端部には、安全弁
用薄板24が装着してある。この安全弁用薄板24の外
周は、レーザ溶接による溶接部28により圧力容器4a
に固定してある。この安全弁用薄板24も、出口用薄板
8aと同様に、圧力室7の壁の一部を構成する。
【0029】安全弁用薄板24は、何らかの原因で内圧
が高くなった場合に、圧力容器4aが破壊される前に、
圧力を逃がすための部分である。圧力容器4aの耐圧
(破裂圧)が余り高くとれない場合には、たとえば60
0kgf/cm2 程度の圧力で破壊する薄板24を、出
口用薄板8aとは別に設ける。出口用薄板8aに圧力セ
ンサを取り付ける場合には、その厚さは、約0.6mm程
度になり、600kgf/cm2 程度の圧力では破壊さ
れない。そこで、そのような内圧になった場合には、た
とえば約0.3mmの厚さの安全弁用薄板24が破壊され
ることにより、圧力容器4aの内圧が余りに高くなるこ
とを防止することができる。そのような事態になったこ
とも、薄板8aに取り付けた圧力センサ10で検知する
ことができる。
【0030】その他の構成および作用は、前記第1実施
形態の場合と同様である。第3実施形態 本実施形態に係る膨張用ガス瞬時発生装置は、図5に示
す第2実施形態の変形例であり、圧力センサ10を出口
用薄板8aに設けることなく、その圧力センサ10を安
全弁用薄板24に設ける。その他の構成は、前記第2実
施形態と同様であり、同様な作用を有する。
【0031】第4実施形態 本実施形態に係る膨張用ガス瞬時発生装置は、図5に示
す第2実施形態の変形例であり、圧力センサ10を出口
用薄板8aに設けることなく、その圧力センサ10を薄
板24側に設ける。そして、薄板24の厚さを、0.6
〜0.7mm程度と厚くし、逆に、出口用薄板8aの厚さ
を0.3mm程度に薄くする。本実施形態では、薄板24
は、安全弁として機能するのではなく、単に圧力センサ
10を保持する板として機能する。そして、出口用薄板
8aに安全弁としての機能も持たせる。すなわち、本実
施形態では、出口用薄板8aは、安全弁として機能する
と共に、エアバッグなどを膨張させるための圧力ガス開
放用弁として機能する。その他の構成は、前記第2実施
形態と同様であり、同様な作用を有する。
【0032】第5実施形態 図6に示すように、本実施形態に係る膨張用ガス瞬時発
生装置2bでは、圧力容器4bの前端部5bの出口9b
に、圧力センサ10が取り付けられたセンサ保持体30
が中央部に固定してある出口用薄板8bが固定してあ
る。この出口用薄板8bの固定方法は、前記第1実施形
態と同様である。すなわち、薄板8bの外周には、補強
リング14bが装着してあり、補強リングの上から、レ
ーザ溶接されることにより、溶接部22bが形成され、
補強リング14bと薄板8bとが、容器2bの前端部に
固定される。その結果、薄板8bは、圧力室7の壁の一
部を構成することになり、圧力室7内の圧力ガスを密封
する。
【0033】補強リング14bの中央部には、キャップ
16bが、螺合またはカシメなどの手段で取り付けられ
る。キャップ16bと薄板8bとの間には、破壊手段と
しての微量火薬18bと発火装置とが装着される。本実
施形態では、キャップ16bの内側に、これらが装着さ
れる。微量火薬18bの発火装置には、入力線20bが
接続される。入力線20bを通して、衝撃信号に基づく
発火信号が供給され、微量火薬18bが爆発し、薄板8
bを破壊するようになっている。
【0034】センサ保持体30に取り付けられた圧力セ
ンサ10は、出力線12bを介して外部回路と接続して
ある。この出力線12bは、前記入力線20bと同じケ
ーブル内に収容されても良い。ケーブルの取り出し口
は、たとえばキャップ16bと補強リング14bとの接
続部である。センサ保持体30は、たとえば市販のもの
を用いることができ、これを薄板8bにレーザ溶接など
の手段で溶接すれば良い。したがって、薄板8bに圧力
センサ10を一体に作り込む必要はなく、製造が容易で
ある。
【0035】本実施形態において、出口9bの内径Dが
11mmである場合には、薄板8bの肉厚tと、バースト
圧力(薄板8bが破壊される厚み)との関係を図7中の
Bタイプ曲線に示す。肉厚tが増大するほどバースト圧
力が高くなることが理解できる。また、薄板8bの肉厚
tを出口9bの内径(D=2a)で無次元化した数値a
/tと、バースト圧力との関係を図8中のBタイプ曲線
に示す。内径2aが大きくなるほど、または肉厚tが小
さくなるほど、バースト圧力が低下することが分かる。
さらに、前記第1実施形態に比較し、同じ内径Dおよび
同じ厚さtとすると、バースト圧力が低下することが分
かる。したがって、本実施形態では、薄板8bを安全弁
としても用い易い。
【0036】その他の構成および作用は、前記第1実施
形態の場合と同様である。第6実施形態 図9に示すように、本実施形態に係る膨張用ガス瞬時発
生装置2cでは、圧力容器4cの前端部5cに、薄肉部
32が形成された出口用板8cが固定してある。この出
口用板8cの固定方法は、前記第1実施形態と同様であ
る。すなわち、板8cの外周には、溶接部22cが形成
され、板8cが、容器2cの前端部に固定される。その
結果、板8cは、圧力室7の壁の一部を構成することに
なり、圧力室7内の圧力ガスを密封する。
【0037】板8cの外側には、キャップ16cが、螺
合またはカシメなどの手段で取り付けられる。キャップ
16cと板8cとの間には、破壊手段としての微量火薬
18cと発火装置とが装着される。本実施形態では、キ
ャップ16cの内側に、これらが装着される。微量火薬
18cの発火装置には、入力線20cが接続される。入
力線20cを通して、衝撃信号に基づく発火信号が供給
され、微量火薬18cが爆発し、板8cの少なくとも薄
肉部32を破壊するようになっている。
【0038】薄肉部32の付近に取り付けられた圧力セ
ンサ10cは、出力線12cを介して外部回路と接続し
てある。この出力線12cは、前記入力線20cと同じ
ケーブル内に収容されても良い。ケーブルの取り出し口
は、たとえばキャップ16cと圧力容器4cとの接続部
である。
【0039】その他の構成および作用は、前記第1実施
形態の場合と同様である。第7実施形態 本実施形態に係る膨張用ガス瞬時発生装置では、前記い
ずれかの実施形態に係る膨張用ガス瞬時発生装置の圧力
センサ10に、図10に示す制御回路を接続してある。
【0040】図10に示すように、圧力センサ10に
は、A/D変換器40が接続してある。A/D変換器4
0は、圧力センサ10からのアナログ出力をデジタル信
号に変換するための入出力回路である。A/D変換器に
は、メモリ手段42が接続してある。このメモリ手段4
2には、図10に示すように、正常圧監視手段44が接
続してあり、メモリ手段42に記憶された圧力信号を監
視するようになっている。
【0041】メモリ手段42は、たとえば書換えが可能
な不揮発性メモリなどで構成されることが好ましい。こ
のメモリ手段42には、アドレス記憶手段46およびア
ドレス生成手段48が接続してある。アドレス生成手段
48とA/D変換器40には、クロック回路54からの
クロック信号が入力するようになっている。アドレス生
成手段48は、クロック回路54からのクロック信号に
基づき、たとえば1msec間隔でアドレス信号を生成し、
それら信号をメモリ手段42およびアドレス記憶手段4
6へ送る。
【0042】A/D変換器40とアドレス生成手段48
とアドレス記憶手段46とには、たとえば、衝突前後の
圧力データを記憶させる場合において、衝突前後5秒
間、衝突後0.1秒間とすると、0.1sec タイマ52
からの出力信号が入力するようになっている。0.1se
c タイマ52では、衝撃センサ50からの出力に基づ
き、0.1秒間を計測し、その信号をA/D変換器4
0、アドレス生成手段48およびアドレス記憶手段46
へ送るようになっている。
【0043】衝撃センサ50は、車体などの衝撃を検知
するセンサであり、車体が衝撃を受けたことを検知し、
その検知信号を0.1sec タイマ52とアドレス記憶手
段46とへ送信するようになっている。次に、主として
図13に基づき、図10に示す回路の作用を説明する。
【0044】図13に示すように、制御がスタートする
と、ステップS1において、圧力センサ10から1msec
毎に圧力データを読み取り、ステップS2において、そ
の圧力データPnを図10に示すメモリ手段42に記憶
する。メモリ手段42では、図12に示すように、アド
レス生成手段48で生成されたアドレス毎に圧力データ
を記憶する。その圧力データは、たとえば図1に示す圧
力容器4の内部圧力である。
【0045】次に、図13に示すステップS3におい
て、逐次読み取られた圧力データPnが所定の基準圧P
aよりも大きいか否かを判断する。その判断は、図10
に示す正常圧監視手段44により行われる。図1に示す
圧力容器4内に当初封入されたガスの圧力を250kg
f/cm2 とすれば、基準圧Paは、その80%程度で
ある200kgf/cm2 程度である。
【0046】図13に示すステップS3において、圧力
データPnが基準圧Paよりも小さいと判断された場合
には、ステップS4において、アラームを出力する。ま
た、そうでない時には、ステップS5へ行き、図10に
示す衝撃センサ50から衝撃信号を受け取ったか否かを
判断する。衝撃を感知しない場合には、ステップS1か
らS5を繰り返す。
【0047】ステップS5にて、衝撃を感知した場合に
は、ステップS6へ進み、図10に示す0.1sec タイ
マ52を作動させる。次に、ステップS7へ進み、1ms
ec毎に圧力データを図10に示すメモリ手段42へ記憶
させる。図13に示すように、ステップS7の後に、ス
テップS8では、衝撃後の0.1秒を図10に示すタイ
マ52で計測し、その時点で、A/D変換器40、アド
レス生成手段48およびアドレス記憶手段46を停止し
て制御を終了させる。
【0048】図12は、アドレス200の時点で、衝撃
信号を受け取った場合のメモリ手段42の記憶データで
ある。図12に示す例では、図10に示すメモリ手段4
2には、最大5秒間の圧力データが記憶可能な場合であ
り、最新データの次のアドレスには、5秒前の圧力デー
タが書き込まれていることになる。なお、衝撃前後5秒
間(衝撃後0.1秒間)、アドレス間隔1msec、一つの
圧力データを1バイト(8ビット)とすると、5秒間で
は、5000バイトのメモリ容量が必要となる。
【0049】この衝撃時前後の5秒間の圧力データを、
メモリ手段42から読み取ってグラフ化すると、図11
に示すグラフが得られる。図11中、曲線aが、正常に
エアバッグが動作した場合の曲線であり、曲線bがエア
バッグあるいはエアバッグへ至る経路に孔が開いている
場合の曲線であり、曲線cがエアバッグに抵抗が過大に
加わり開き難くなっている場合の曲線である。すなわ
ち、本実施形態によれば、衝撃後にエアバッグなどが正
常に動作したか否かを確かめることができる。
【0050】なお、本発明は、上述した実施形態に限定
されるものではなく、本発明の範囲内で種々に改変する
ことができる。たとえば、図10に示すメモリ手段42
とは別の不揮発性メモリまたはその他のメモリ手段が、
衝撃前後の圧力データを記憶するように構成しても良
い。メモリ手段42または少なくとも衝撃後のデータが
記憶してあるメモリ手段は、衝撃などから保護される耐
震性ボックスなどに収容され、後で容易にデータが取り
出せるようになっていることが好ましい。さらに、圧力
データを記憶しておくメモリの保護ケース(ボックス)
は、衝撃などから保護するための単なる耐震性だけでな
く、防水、防災、耐候性も含めた飛行機のブラックボッ
クスのようなものであることが好ましい。
【0051】さらにまた、正常圧監視手段44によるア
ラーム出力は、色分け等による視覚的方法(オプティカ
ル)、または警報ブザー等による聴覚的方法(アコーテ
ィック)などで出力可能であり、さらにこのアラーム出
力は無線、または有線により中央運転室の警報表示、ブ
ザーと接続され、どの部分のどの圧力容器が異常かをシ
クテムとして包括して表示できる(集中管理できる)こ
とが好ましい。
【0052】また、正常圧監視手段44によるアラーム
出力は、300kgf/cm2 、250kgf/cm2
という測定値だけでなく、封入圧に対して10%、20
%という減圧が生じた時に出力されるようにしてもよ
い。但しこの場合、高圧の封入圧を正確に調整し、その
圧力(基準圧)Paを100(%)として圧力データP
nが90(%)、80(%)まで封入圧に比して圧力が
下がった時に異常としてアラーム出力する。
【0053】
【発明の効果】以上説明してきたように、本発明によれ
ば、たとえば自動車用エアバッグまたはライフボートな
どを瞬時に膨らませるために好適かつ実用的な圧力ガス
封入方式の膨張用ガス瞬時発生装置を提供することがで
きる。
【0054】特に圧力センサを出口用薄板の表面に一体
化した本発明では、装置構成がシンプルになる。また、
安全弁用薄板をさらに有する本発明では、圧力容器の安
全弁としての機能と、破壊されて圧力流体を噴出させる
機能とを、別々の薄板に持たせることができ、それぞれ
の薄板の厚さの最適化を図れる。
【0055】また、圧力センサを安全弁用薄板側に形成
しても良く、この場合には、出口用薄板の破壊が圧力セ
ンサに悪影響を与えることなく、衝撃後の圧力検知を高
精度で行うことができる。さらに、出口用薄板に直接圧
力センサを取り付けることなくセンサ保持体を介して取
り付けることで、既存の圧力センサ組立体を用いること
ができ、経済的である。
【0056】また、出口用板に薄肉部を設けた本発明で
は、薄肉部が破壊されることから、出口用板の厚さは自
由に設定することができる。さらに、アラーム手段と衝
撃時記憶制御手段とを有する本発明では、圧力低下を容
易に知ることができると共に、衝撃時の圧力状態から機
器の故障箇所等を知ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】図1は本発明の一実施形態に係る膨張用ガス瞬
時発生装置の概略断面図である。
【図2】図2(A),(B)は図1のII部の要部拡大断
面図である。
【図3】図3は図1のIII 部の要部拡大断面図である。
【図4】図4は圧力センサの一例を示す回路図である。
【図5】図5は本発明の他の実施形態に係る膨張用ガス
瞬時発生装置の要部概略断面図である。
【図6】図6は本発明のさらに他の実施形態に係る膨張
用ガス瞬時発生装置の要部概略断面図である。
【図7】図7は図1および図6に示す実施形態におけ
る、板厚とバースト圧力との関係を示すグラフである。
【図8】図8は図1および図6に示す実施形態におけ
る、出口9の内径で無次元化された板厚とバースト圧力
との関係を示すグラフである。
【図9】図9は本発明のさらに他の実施形態に係る膨張
用ガス瞬時発生装置の要部概略断面図である。
【図10】図10は圧力センサからの出力信号を処理す
るための回路のブロック図である。
【図11】図11は衝撃後の圧力の変化を示すグラフで
ある。
【図12】図12はメモリに記憶されるアドレスとデー
タとの関係を示す概略図である。
【図13】図13は図10の作用を示すフローチャート
図である。
【符号の説明】
2… 膨張用ガス瞬時発生装置 3… 後端部 4… 圧力容器 5… 前端部 6… 封入口 7… 圧力室 8… 出口用薄板 9… 出口 10… 圧力センサ 11… 歪ゲージ 12… 出力線 14… 補強リング 16… キャップ 18… 微量火薬 20… 入力線 22… 溶接部 24… 安全弁用薄板 26… 補強リング 28… 溶接部 30… センサ保持体 32… 薄肉部 40… A/D変換器 42… メモリ手段 44… 正常圧監視手段 46… アドレス記憶手段 48… アドレス生成手段 50… 衝撃センサ 52… タイマ 54… クロック
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 二家本 博之 神奈川県藤沢市辻堂新町4−3−1 エヌ オーケー株式会社内 (72)発明者 ウォルター ユング ドイツ国 ゲッピンゲン 73035 ハッジ ストラーセ 44

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 膨張させるべき目的物内に瞬時にガスを
    送り込むための膨張用ガス瞬時発生装置(2)であっ
    て、 圧力流体が封入される圧力室(7)が内部に形成してあ
    る圧力容器(4)と、 前記圧力容器(4)に取り付けられ、前記圧力室(7)
    を区画する壁の一部と成る出口用薄板(8)と、 前記出口用薄板(8)の付近に取り付けられ、衝撃信号
    により出口用薄板(8)を破壊する破壊手段(18)
    と、 前記圧力室(7)内の圧力を検出する圧力センサ(1
    0)とを有する膨張用ガス瞬時発生装置(2)。
  2. 【請求項2】 前記圧力センサ(10)が、前記出口用
    薄板(8)の表面に一体化して形成してある請求項1に
    記載の膨張用ガス瞬時発生装置(2)。
  3. 【請求項3】 前記圧力容器(4)に取り付けられ、前
    記圧力室(7)を区画する壁の一部と成る安全弁用薄板
    (24)をさらに有する請求項2に記載の膨張用ガス瞬
    時発生装置(2)。
  4. 【請求項4】 前記圧力容器(4)に取り付けられ、前
    記圧力室(7)を区画する壁の一部と成る安全弁用薄板
    (24)をさらに有し、この安全弁用薄板(24)に、
    前記圧力センサ(10)が一体化して形成してある請求
    項1に記載の膨張用ガス瞬時発生装置(2)。
  5. 【請求項5】 前記出口用薄板(8b)に、圧力センサ
    (10)が取り付けられたセンサ保持体(30)が固定
    してある請求項1に記載の膨張用ガス瞬時発生装置
    (2)。
  6. 【請求項6】 膨張させるべき目的物内に瞬時にガスを
    送り込むための膨張用ガス瞬時発生装置(2c)であっ
    て、 圧力流体が封入される圧力室(7)が内部に形成してあ
    る圧力容器(4c)と、 前記圧力容器(4c)に取り付けられ、前記圧力室
    (7)を区画する壁の一部と成り、一部に薄肉部(3
    2)を有する出口用板(8c)と、 前記出口用板(8c)の付近に取り付けられ、衝撃信号
    により出口用板(8c)を破壊する破壊手段(18c)
    と、 前記圧力室(7)内の圧力を検出するように、前記出口
    用板(8c)の薄肉部(32)付近に一体化して設けら
    れた圧力センサ(10c)とを有する膨張用ガス瞬時発
    生装置(2c)。
  7. 【請求項7】 前記圧力センサ(10)からの圧力デー
    タを読み取り、この圧力データを所定の微小時間毎に記
    憶するメモリ手段(42)と、 前記メモリ手段(42)に記憶される圧力データが、所
    定の基準圧力以上であるか否かを判断する判断手段(4
    4)と、 前記判断手段(44)で判断された圧力が基準圧力以下
    である場合に、警告などの出力信号を発生するアラーム
    手段と、 衝撃を感知する衝撃感知手段(50)と、 衝撃感知手段(50)で衝撃が感知された場合に、その
    衝撃後の所定時間の圧力データを所定の微小時間毎に前
    記メモリ手段(42)へ記憶させる衝撃時記憶制御手段
    (52)とを、さらに有する請求項1〜6のいずれかに
    記載の膨張用ガス瞬時発生装置(2)。
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