エアバッグ装置
【課題】乗員の着座体勢等に応じて細かな出力調節ができるエアバッグ装置の提供。
【解決手段】ガス発生器10とエアバッグが収容されたモジュールケース30と制御回路70を備えている。ガス発生器10は開口面積の異なる複数のガス排出口21ａ等を有し、モジュールケース30は周方向に移動可能なクーラント46ａ、46ｂを有している。制御回路70の指示により、ガス排出口21ａ等とクーラント46ａ、46ｂの位置が調節され、エアバッグ内に流入するガス温度が調節される。
【解決手段】ガス発生器10とエアバッグが収容されたモジュールケース30と制御回路70を備えている。ガス発生器10は開口面積の異なる複数のガス排出口21ａ等を有し、モジュールケース30は周方向に移動可能なクーラント46ａ、46ｂを有している。制御回路70の指示により、ガス排出口21ａ等とクーラント46ａ、46ｂの位置が調節され、エアバッグ内に流入するガス温度が調節される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、運転席用に適したエアバッグ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
乗員の安全確保のために自動車両に搭載されるエアバッグ装置では、エアバッグの最大膨張圧力の調節が重要である。例えば、車両衝突時の衝撃が小さなときにはエアバッグ膨張時の圧力（エアバッグの内部圧力）を抑制し、過度のエアバッグの膨張によって乗員を傷つけることがないように、エアバッグの最大膨張圧力を調節することが望ましい。一方、大きな衝撃の場合は、十分な乗員拘束力を発現させるため、エアバッグの内部圧力は高くしておく必要がある。
【０００３】
このようなエアバッグの最大膨張圧力（エアバッグ展開時のエアバッグ内部の圧力の強弱）の調節は、インフレータの出力の調節により行われている。例えば、２つの点火器、２つの燃焼室を有するデュアルインフレータでは、衝突時の衝撃（即ち乗員に加えられる衝撃の強弱）に応じて、１つの点火器のみを作動させたり、２つの点火器を同時に作動させたり、２つの点火器の作動タイミングをずらして作動させたりして、インフレータの出力を調節している。しかし、デュアルインフレータのみでは、エアバッグ内部の圧力や最大圧力を細かく調節することは困難である。
【０００４】
一方、エアバッグ展開時のエアバッグ内部圧力及び最大圧力を細かく調節する発明として、特許文献１が知られている。この発明では、乗員の着座状態等の様々な要因に応じて、エアバッグ膨張時の最大圧力を微調節することができるよう、例えば図４において、制御回路からの指令によりピニオン４０を円運動させ、ラック３４を所望方向に直線運動させる。この操作により、ガス排出口２６を覆うクーラント５１の量を変化させ、エアバッグ１４内に流入するガスの温度を調節している。
【特許文献１】特開２００４−８２９９５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし特許文献１においては、ガス発生器自体が長尺形状であり、運転席用のエアバッグ装置に適したガス発生器ではない。また、クーラントの移動方向もハウジングの軸に沿った方向であり、運転席用エアバッグ装置としては嵩張り、応用するのが難しい構造である。
【０００６】
本発明は、運転席用のエアバッグ装置に好適であり、エアバッグ内部の圧力及び最大圧力の調節ができるエアバッグ装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
〔請求項１〕
本発明は、課題の解決手段として、
ガス発生器とエアバッグが収容されたモジュールケースと制御回路を備えたエアバッグ装置であり、
前記ガス発生器が、ハウジング内にガス発生剤が収容されたものであり、
前記ハウジングが、その周壁に分離配置された開口面積の異なる複数のガス排出口を有しており、
前記モジュールケース内には、周方向に移動可能なクーラントが配置されており、
前記クーラントが、前記制御回路の指示により、少なくとも前記複数のガス排出口の一部のみと対向するように位置が調節できるものである、エアバッグ装置を提供する。
【０００８】
本発明のガス発生器は、燃焼によってガスを発生させるガス発生剤を利用するガス発生器であり、ハウジング形状が、軸方向の厚みに比べて直径の長さの方が大きいものである。本発明のガス発生器は、ガス排出口の形状や配置以外は、例えば特開平１０−１８１５１６号公報の図１に示す点火器を１つ使用した（シングルガス発生器の）ものを使用することができ、その他、公知の点火器が２つのガス発生器（デュアルガス発生器）も使用できる。ガス発生器内部には、クーラント部材が配置されていてもよいし、配置されていなくてもよい。
【０００９】
本発明のモジュールケースとしては、上記のガス発生器とエアバッグが収容されたもので、例えば、特開平１０−９５３０２号公報の図６に示すものを用いることができる。
【００１０】
本発明において、「複数のガス排出口」が分離配置されているとは、１つのガス排出口又は同じ場所に固まって配置された複数のガス排出口をいずれも１群として、複数群が分離配置されていることを意味する。
【００１１】
本発明において、複数のガス排出口の「開口面積が異なる」とは、
（i）各群のガス排出口の数が同じで、各群ごとに径が異なるもの、
（ii）各群ごとにガス排出口の数が異なり、各群ごとに径が同じであるもの、
（iii）各群ごとにガス排出口の数が異なり、各群ごとに径が異なるもの、
（iv）各群のガス排出口の数が同じで、各群内の複数のガス排出口の径が異なるもの、
（v）各群のガス排出口の数が異なり、各群内の複数のガス排出口の径が異なるもの、
等であることを意味する。
【００１２】
本発明で用いるクーラントは、燃焼ガスと接触して温度を低下できるものであればよく、例えば、燃焼ガスを通過させることで冷却するもの、燃焼ガスを衝突させることで冷却するものを挙げることができ、公知のエアバッグ用ガス発生器で使用されているクーラントフィルタ、熱伝導度の高い金属板等を使用することができる。
【００１３】
本発明で用いる制御回路は、車両に取り付けられた様々なセンサからの情報を解析して、エアバッグの内圧を最適に調節するためのもので、クーラントをハウジングの円周方向に移動させるための駆動装置にエネルギー（例えば電流など）を供給することも兼ねる。各センサーからの情報で乗員が受ける衝撃を推測し、その状況に応じて最適なエアバッグ内圧となるよう、クーラントを最適な位置に移動させる。
【００１４】
このような調節機構を備えていることにより、ガス排出口以外のガス発生器の内部構造は、既存のものを使用したまま、エアバッグの最大膨張圧力（エアバッグ内に流入するガスの温度）をより細かく調節できるため、状況に応じた最適な乗員拘束性能を得ることができる。特に点火器が一つのシングルタイプのガス発生器であっても、作動状況に応じてエアバッグ内部の圧力（又は最大圧力）を細かく調節できる。
【００１５】
本発明のエアバッグ装置では、制御回路の指示により、クーラントが、少なくとも複数のガス排出口の一部のみと対向するように（好ましくは正対できるように）位置が調節できる。このため、ガス排出口から排出された燃焼ガスとクーラントを接触させることで（クーラントを通過する場合と、クーラントに当たって向きを変える場合を含む）、燃焼ガスの温度を低下した後にエアバッグに流入させることができる。このとき、発生した燃焼ガスの全量中、クーラントと接触するガス量を増減させることで、エアバッグに流れ込む燃焼ガスの温度を調節すれば、エアバッグの最大内圧を変化させることができる。
【００１６】
よって、クーラントが開口面積の大きなガス排出口に対向していると、クーラントと接触するガス量が多くなり、冷却の程度が高くなる。このため、エアバッグにはより冷やされた燃焼ガスが送り込まれることになり、エアバッグ内部の圧力上昇が抑制される。
【００１７】
一方、クーラントが開口面積の小さなガス排出口に対向していると、クーラントと接触するガス量が少なくなり、冷却の程度が低下する。このため、エアバッグにはより高温の燃焼ガスが送り込まれることになり、エアバッグ内部の圧力下降が抑制される。
【００１８】
クーラントが、最大開口面積と最小開口面積の中間のガス排出口に対向していると、燃焼ガスの冷却の程度も中程度となる。
【００１９】
エアバッグの圧力を最大限に上昇させたい場合は、クーラントが複数のガス排出口のいずれにも対向せず、燃焼ガスの全てがクーラントと接触することなく、直接エアバッグに送り込まれるようにしてもよい。
【００２０】
〔請求項２〕
本発明は、課題の他の解決手段として、
前記モジュールケース内には、環状支持部材が複数のガス排出口を有する前記ガス発生器の周壁に対向しかつ回転自在に配置されており、
前記環状支持部材が、前記ガス発生器の周壁に対向する面の一部に１又は２以上のクーラントを有しており、
前記環状支持部材が、前記制御回路の指示により周方向に回転され、前記クーラントが前記複数のガス排出口の一部のみと対向するように位置が調節される、請求項１記載のエアバッグ装置を提供する。
【００２１】
このような環状支持部材を有するモジュールケースを用いることにより、クーラントの固定と位置調節が容易になる。
【００２２】
〔請求項３〕
本発明は、課題の他の解決手段として、
前記環状支持部材が、その周縁部にギアが形成されており、前記ギアと、前記制御回路からの指示で駆動するモーターに取り付けられたピニオンギアが噛み合わされており、前記ピニオンギアと前記ギアが連動することで前記環状支持部材が回転される、請求項２記載のエアバッグ装置を提供する。
【００２３】
環状支持部材の周縁部自体にギアを形成し、モーターに取り付けられたピニオンギアと噛み合わせることにより、環状支持部材に取り付けられたクーラントの位置調節が容易になる。
【００２４】
〔請求項４〕
本発明は、課題の他の解決手段として、前記環状支持部材が、開口部と非開口部とを有しており、前記開口部の一部を塞いだ状態で１又は２以上のクーラントが固定されている、請求項２又は３記載のエアバッグ装置を提供する。
【００２５】
ガス発生器から排出された燃焼ガスは、クーラントを通過した後にエアバッグ内に流入する。このため、冷却効果の高いクーラントを使用することで、冷却の程度を高めることができ、ガス発生器内のクーラントフィルタを不要にすることもできる。
【００２６】
〔請求項５〕
本発明は、課題の他の解決手段として、前記クーラントが金属板である、請求項１〜３のいずれかに記載のエアバッグ装置を提供する。
【００２７】
ガス発生器から排出された燃焼ガスは、クーラントに衝突して向きを変えた後にエアバッグ内に流入する。金属板は、アルミニウム、鉄、銅等からなる金属板が、軽量化、コストの抑制、組立作業性の点で有利である。
【００２８】
〔請求項６〕
本発明は、課題の他の解決手段として、前記クーラントが金属板であり、前記ガス排出口に対向する面に凹凸を有している、請求項１〜３のいずれかに記載のエアバッグ装置を提供する。
【００２９】
ガス発生器から排出された燃焼ガスは、クーラントに衝突して向きを変えた後にエアバッグ内に流入する。このように金属板の表面に凹凸（例えば、波形状の凹凸）を設けることで、金属板とガスとの接触面積が向上され、冷却効果が高められる。金属板は、アルミニウム、鉄、銅等からなる金属板が、軽量化、コストの抑制、組立作業性の点で有利である。
【００３０】
〔請求項７〕
本発明は、課題の他の解決手段として、前記ガス排出口と前記クーラントが対向したとき、それらが接触しておらず、それらの間に間隔が存在している、請求項１〜６のいずれかに記載のエアバッグ装置を提供する。。
【００３１】
このようにすることで、ガス排出口から排出された燃焼ガスが、クーラントの一部のみに集中することがなくなるため、冷却効率が向上され、クーラントの損傷も防止される。
【００３２】
〔請求項８〕
本発明は、課題の他の解決手段として、前記複数のガス排出口が、半径方向に対向する２箇所のガス排出口同士が同じ開口面積を有している、請求項１〜７のいずれかに記載のエアバッグ装置を提供する。
【００３３】
互いに対向する２箇所のガス排出口から排出されるガスの量が同一となり、エアバッグの展開形状が対称となる。また、誤着火した場合でも推力が相殺させるため、運搬途中等のガス発生器が飛翔することがない。
【００３４】
〔請求項９〕
本発明は、課題の他の解決手段として、前記クーラントの位置調節が、乗員の着座状態、乗員のシートベルト着用の有無、乗員の座席位置の状態、乗員の体重、環境温度及び車両速度から選ばれる１又は２以上の要因に応じて行われる、２〜８のずれかに記載のエアバッグ装置を提供する。
【００３５】
上記した要因の内、例えば、乗員の体格等に応じて、座席での着座状態は様々で、座席に浅く座ったり、深く座ったりするが、いずれの場合にも全く同一の膨張圧力でエアバッグを展開させた場合、浅く座った乗員の方がエアバッグ展開時に受ける圧力が大きくなる。また、車両が衝突したときに受ける衝撃が小さい場合には、エアバッグを最大限に膨張展開させる必要は低く、返って、エアバッグの膨張展開による衝撃を受け、乗員、特に女性等の身体の小さな乗員に過剰な衝撃を与えるという事態も考えられる。
【００３６】
そこで、上記したような様々な要因を考慮し、これらを検知するセンサを前記制御回路に接続させ、状況に応じてクーラントが対向するガス排出口の位置を調節する（対向するガス排出口の開口面積を調節する）ことで、乗員の保護性能を高める。よって、通常走行中であっても、車速、環境温度、着座位置等によって、クーラントの位置が調節され、そのときの最適なガス温度でエアバッグ内部に排出できるようにされている。
【００３７】
上記のような諸条件において、クーラントは以下の位置に移動して、エアバッグに排出されるガス温度を調節することになる。
（Ｉ）体格が大きい乗員の場合、乗員がシートに深く着座している場合、乗員がシートベルトを装着していない場合、乗員の体重が重い場合、環境温度が低い場合、車速が速い場合等には、クーラントは開口面積が小さいガス排出口に対向する位置に移動され、エアバッグに排出されるガスの温度を高くする。
（II）体格が小さい乗員の場合、乗員がシートに浅く着座している場合、乗員がシートベルトを装着している場合、乗員の体重が軽い場合、環境温度が高い場合、車速が遅い場合等には、クーラントは開口面積が大きいガス排出口に対向する位置に移動され、エアバッグに排出されるガスの温度を低くする。
【００３８】
本発明のエアバッグ装置は、運転席のエアバッグ装置に適しているが、助手席のエアバッグ装置、サイドエアバッグ装置、カーテン用エアバッグ装置等にも適用できる。本発明のエアバッグ装置に用いるガス発生器としては、ガス発生剤のみをガス発生源とするパイロインフレータが適しているが、ガス発生源としてガス発生剤と加圧ガスを併用するハイブリッドインフレータも使用できる。
【発明の効果】
【００３９】
本発明のエアバッグ装置によれば、乗員の体格や体重、着座状態、シートベルトの着用の有無、環状温度、走行状態等に応じて、エアバッグの膨張の程度（エアバッグに排出されるガスの温度）を微調節することができるため、乗員に対して、より高い保護性能を発揮できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４０】
＜エアバッグ装置で用いるガス発生器＞
図１、図２により、本発明のエアバッグ装置で用いるガス発生器について説明する。図１（ａ）は、本発明のエアバッグ装置で用いるガス発生器の斜視図、図１（ｂ）は、図１（ａ）のガス排出口の配置状態を説明するための部分展開図、図２は、図１（ａ）のガス発生器の縦断面図である。なお、図２では、ガス排出口は、簡略化して１つの開口として表示している。
【００４１】
ガス発生器１０は、ガス排出口の形成状態を除いて公知のものであり、例えば、特開平１０−１８１５１６号公報の図１に示すものとほぼ同じである。
【００４２】
ガス発生器１０は、ディフューザシェル１１とクロージャシェル１２とが接合一体化されたハウジング１３により、外殻が形成されている。図２に示すとおり、ディフューザシェル１１の周壁には、分離配置された開口面積の異なる複数のガス排出口群（１つのガス排出口と複数のガス排出口からなるガス排出口群を含む）２１が形成されている。ガス排出口群２１は、図１に示すとおり、ガス排出口群２１ａ〜２１ｄ、２１ａ’〜２１ｄ’の計８群からなるものである。
【００４３】
ガス排出口群２１ａは直径３ｍｍのガス排出口が１つ、ガス排出口群２１ｂは直径３ｍｍのガス排出口が２つ、ガス排出口群２１ｃは直径３ｍｍのガス排出口が３つ、ガス排出口群２１ｄは直径３ｍｍのガス排出口が４つ形成されている。そして、ガス排出口群２１ａ〜２１ｄのそれぞれとハウジング１１の対向する位置において、ガス排出口群２１ａ〜２１ｄに対応する同径で同数のガス排出口群２１ａ’〜２１ｄ’が形成されている。全てのガス排出口群は、内側からアルミニウム製の厚さ約５０μmのシールテープ２３で閉塞されている。
【００４４】
＜エアバッグ装置−１＞
図３（ａ）はモジュールケースとガス発生器を組み合わせたエアバッグ装置（エアバッグの表示は略している）の平面図、図３（ｂ）は（ａ）の正面図である。但し、制御回路部分は概念図であり、図３（ａ）では矢印にてガス排出口群の位置を示している。図４は、図３のエアバッグ装置の組立方法を説明するための斜視図である。
【００４５】
図３に示すように、エアバッグ装置１は、モジュールケース３０にガス発生器１０が取り付けられ、更にガス発生器１０のガス排出口２１にエアバッグ（図示せず）が取り付けられ、更に制御回路７０が取り付けられている。
【００４６】
図４（ａ）に示すように、モジュールケース３０は、金属のベース３１の中央部にガス発生器１０のディフューザ部１１が取り付けられる孔３２を有している。
【００４７】
ベース３１上には、環状支持部材４０が回転自在に配置されている。環状支持部材４０は、上環状部４１と下環状部４２が等間隔で配置された複数の接続部４３で接続されており、接続部４３を除いた残部には複数の開口部４４が形成されているベース３１の孔３２の周囲には、図５で示すように環状溝（又は環状溝レール）３３が形成されており、環状支持部材４０は、下環状部４２の下部が環状溝（又は環状溝レール）３３に嵌め込まれることで、全体が回転自在に支持されている。なお、ベース３１に対して環状支持部材４０が円滑に回転できるのであれば、図５のような構造に限定されない。
【００４８】
開口部４４の一部には、上環状部４１と下環状部４２に溶接固定されてクーラント４６ａ、４６ｂが取り付けられている。クーラント４６ａ、４６ｂは、接続部４３にも溶接固定されるようにしてもよい。クーラント４６ａ、４６ｂは、互いに半径方向に対向する位置にある。
【００４９】
クーラント４６ａ、４６ｂは、ステンレス鋼製金網を波型に変形させ、型に押し込んで圧縮成型したものを用い、線材の線径は０．３〜０．５ｍｍであり、嵩密度は２〜４ｇ／ｃｍ３である。
【００５０】
環状支持部材４０の下環状部４２には、フランジ４７が形成されており、フランジ４７の全周縁部にはギア４８が形成されている。フランジ４７（ギア４８）とベース３１の上面は接触していてもよいし、環状支持部材４０が回転し易いように、それらの間に僅かな隙間が形成されていてもよい。
【００５１】
ベース３１の下面側には、モーター６０が取り付けられており、ベース３１を貫通したモーター６０の回転軸６１には、ピニオンギア６２が取り付けられている。そして、ピニオンギア６２とギア４８は連動できるように互いに噛み合わされている。
【００５２】
モーター６０は、リードワイヤ７１を介して制御回路７０に接続されており、制御回路７０は、エアバッグ装置１を車両に搭載後、電源（自動車のバッテリー）、自動車の各所に配置された各種センサに接続される。これらのセンサの種類は、乗員の安全確保に寄与するものであれば特に制限されるものではないが、乗員の着座状態、乗員のシートベルト着用の有無、乗員の座席位置の状態、乗員の体重、環境温度及び車両速度、更に必要に応じて乗員の安全確保のために付加される他の要因から選ばれる１又は２以上を検知できるセンサであることが望ましい。
【００５３】
次に、図面により、本発明のエアバッグ装置１の動作を説明する。本発明のエアバッグ装置１が搭載された自動車は、その走行中に各種センサによって乗員の着座状態等が検知され、乗員保護の観点から、エアバッグの展開モードが適切になるように制御回路７０に情報を送る。
【００５４】
各種センサからの情報を受けた制御回路７０からの指令により、モーター６０が作動され、ピニオンギア６２の円運動及びそれに噛み合ったギア４８の円運動により、環状支持部材材４０（クーラント４６ａ、４６ｂ）の位置が調節され、ガス排出口群２１ａ〜２１ｄのいずれか１つとクーラント４６ａが正対され、ガス排出口群２１ａ’〜２１ｄ’のいずれか１つ（但し、ガス排出口群２１ａ〜２１ｄと半径方向に対向位置にあり、開口面積が同じもの）とクーラント４６ｂが正対される。図３（ａ）では、ガス排出口群２１ｄとクーラント４６ａが間隔をおいて正対され、ガス排出口群２１ｄ’とクーラント４６ｂが間隔をおいて正対された状態が示されている。
【００５５】
車両が衝突したとき、各種センサからの情報を受けた制御回路７０からの指令により、環状支持部材材４０（クーラント４６ａ、４６ｂ）の位置は、ガス発生器１０から燃焼ガスが排出される前に、以下の各形態に応じた最終的な調節がなされる。
【００５６】
（１）乗員の着座状態（乗車位置センサ乃至は体重センサにより検知）
身体の小さな女性のように、座席に浅く座っているときには、エアバッグと乗員との間隔が比較的小さくなっているので、クーラント４６ａ、４６ｄの位置は、開口面積が最大のガス排出口群２１ｄ、２１ｄ’と正対するように調節される。これによって、より多くの燃焼ガスがクーラント４６ａ、４６ｂを通過するため、冷却程度が向上し、エアバッグへ流れる燃焼ガス温度が下がる。この結果、エアバッグ内部の圧力上昇が抑制され、エアバッグの過剰な膨張が防止される。
【００５７】
一方、身体の大きな男性のように、座席に深く座っているときは、エアバッグと乗員との間隔が比較的大きくなっているので、クーラント４６ａ、４６ｄの位置は、開口面積が最小のガス排出口群２１ａ、２１ａ’と正対するように調節される。これによって、クーラント４６ａ、４６ｂを通過する燃焼ガスの量が抑制され、冷却程度が低下し、エアバッグへ流れる燃焼ガスの温度低下が抑制される。この結果、エアバッグ内部の圧力下降が防止されて、エアバッグの十分な膨張が達成できる。
【００５８】
なお、必要であれば、クーラント４６ａ、４６ｂがいずれのガス排出口（群）２１にも正対されない位置になるように移動させ、全ての燃焼ガスがクーラント４６ａ、４６ｂ通過しないでエアバッグ内に流入されるようにして、エアバッグを最大膨張させることもできる。
【００５９】
（２）乗員のシートベルト着用の有無（シートベルト着用センサにより検知）
乗員がシートベルトを着用しているときは、シートベルトの作用により、乗員がハンドル等に衝突することが回避されるか又はハンドルに衝突しても、衝突時の衝撃が弱められるので、クーラント４６ａ、４６ｄの位置は、開口面積が最大のガス排出口群２１ｄ、２１ｄ’と正対するように調節される。
【００６０】
一方、乗員がシートベルトを着用していないときは、より強い拘束力が求められるため、クーラント４６ａ、４６ｄの位置は、開口面積が最小のガス排出口群２１ａ、２１ａ’と正対するように調節される。
【００６１】
（３）乗員の座席位置の状態（乗車位置センサにより検知）
乗員の着座状態と同様の観点から、座席位置、即ち座席を後方に引いているか、前方に出しているかを検知して、調節するものである。
【００６２】
座席を前に出しているときは、クーラント４６ａ、４６ｄの位置は、開口面積が最大のガス排出口群２１ｄ、２１ｄ’と正対するように調節される。
【００６３】
一方、座席を後方に引いているときは、クーラント４６ａ、４６ｄの位置は、開口面積が最小のガス排出口群２１ａ、２１ａ’と正対するように調節される。
【００６４】
（４）乗員の体重（体重センサにより検知）
乗員の体重が軽いとき（主として女性及び子供）は、クーラント４６ａ、４６ｄの位置は、開口面積が最大のガス排出口群２１ｄ、２１ｄ’と正対するように調節される。
【００６５】
一方、乗員の体重が重いとき（主として男性）は、十分な拘束力が必要となるため、クーラント４６ａ、４６ｄの位置は、開口面積が最小のガス排出口群２１ａ、２１ａ’と正対するように調節される。
【００６６】
（５）環境温度（車内温度センサにより検知）
夏期のように環境温度が高いときは、インフレータ内部の温度も高くなるため、冬期のように環境温度が低いときに比べるとガス発生剤の燃焼速度が早くなり、インフレータからのガスの噴出速度が早くなることが考えられる。よって、クーラント４６ａ、４６ｄの位置は、開口面積が最大のガス排出口群２１ｄ、２１ｄ’と正対するように調節される。
【００６７】
一方、環境温度が低いときは、クーラント４６ａ、４６ｄの位置は、開口面積が最小のガス排出口群２１ａ、２１ａ’と正対するように調節される。
【００６８】
（６）車両速度（スピードセンサにより検知）
自動車両の衝突時、車両速度が遅いほど受ける衝撃は小さくなるので、車両速度が遅いときには、エアバッグの膨張圧力を抑制するため、クーラント４６ａ、４６ｄの位置は、開口面積が最大のガス排出口群２１ｄ、２１ｄ’と正対するように調節される。
【００６９】
一方、車両速度が速いほど受ける衝撃が大きくなるので、拘束性能を上げる必要がある。つまり車両速度が速いときには、十分な拘束力を得るため、クーラント４６ａ、４６ｄの位置は、開口面積が最小のガス排出口群２１ａ、２１ａ’と正対するように調節される。
【００７０】
以上のようにして、乗員の着座状態等の各種要因に応じて、エアバッグに導入されるガスの温度を調節し、エアバッグ膨張時の最大圧力（エアバッグ内に流入するガスの温度）を微調節することができる。このため、車両の衝突時において、衝撃から乗員を適切に保護することができるほか、エアバッグの膨張自体により乗員が傷つけられることも防止できる。
【００７１】
なお、上記（１）〜（６）の形態では、各センサからの情報が両極端の場合において、クーラント４６ａ、４６ｂの位置がガス排出口群２１ｄ、２１ｄ’かガス排出口群２１ａ、２１ａ’になる場合について説明したが、当然のように、状況によってクーラント４６ａ、４６ｂの位置がガス排出口群２１ｂ、２１ｂ’か、ガス排出口群２１ｃ、２１ｃ’になるようにすることもできる。
【００７２】
＜エアバッグ装置−２＞
次に、図６に示すエアバッグ装置１００（モジュールケース３０、ガス発生器１０、図示していないエアバッグ、制御回路７０を組み合わせたもの）について説明する。図６は、図４と同様にエアバッグ装置の組立方法を説明するための斜視図である。図６で示すモジュールケース３０は、環状支持部材を除いて、図４のものと同じである。
【００７３】
ベース３１上には、環状支持部材５０が回転自在に配置されている。環状支持部材５０は、環状部５１と、その周囲に形成されたフランジ５２を有しており、フランジ５２の全周縁部にはギア５３が形成されている。
【００７４】
ベース３１の孔３２の周囲には、図５で示すように環状溝（又は環状レール）３３が形成されており、環状支持部材５０は、環状部５１の下部が環状溝（又は環状レール）３３に嵌め込まれることで、全体が回転自在に支持されている。フランジ５２（ギア５３）とベース３１の上面は接触していてもよいし、環状支持部材５０が回転し易いように、それらの間に僅かな隙間が形成されていてもよい。
【００７５】
環状部５１の一部には、環状部５１と一体に形成されたクーラント５６ａ、５６ｂが取り付けられている。クーラント５６ａ、５６ｂは、互いに半径方向に対向する位置にあり、ガス発生器１０のガス排出口群２１と正対したとき、間隙が形成されるようになっている。
【００７６】
クーラント５６ａ、５６ｂは、厚さ１ｍｍの鉄製で、ガス発生器１０と対向する内周面には、冷却効率を高めるための複数の縦方向への溝５７（クーラント５６ｂの溝５７のみ表示している）が形成されている。
【００７７】
図６に示すエアバッグ装置１００では、エアバッグ装置１の上記各形態（１）〜（６）と同様にして、クーラント５６ａ、５６ｂの位置を調節することで、乗員の保護性能が高められる。
【００７８】
なお、上記の実施形態では、環状支持部材４０、５０の回転機構として、ギアの噛み合わせを利用したが、駆動方法についてはギアに限定されない。また上記実施形態は本発明を具体的に表したものであり、本発明はこれらの実施形態に限定されるものではない。
【図面の簡単な説明】
【００７９】
【図１】（ａ）は本発明のエアバッグ装置で使用するガス発生器の斜視図、（ｂ）は（ａ）の部分展開図。
【図２】図１（ａ）の縦断面図。
【図３】（ａ）は本発明のエアバッグ装置の平面図、（ｂ）は（ａ）の正面図。
【図４】本発明のエアバッグ装置の組立方法を説明するための斜視図。
【図５】本発明のエアバッグ装置の組立方法を説明するための部分断面図。
【図６】本発明の他実施形態のエアバッグ装置の組立方法を説明するための斜視図。
【符号の説明】
【００８０】
１、１００ エアバッグ装置
１０ ガス発生器
２１（２１ａ〜２１ｄ、２１ａ’〜２１ｄ’） ガス排出口群
３０ モジュールケース
３１ ベース
３２ 孔
４０、５０ 環状支持部材
４６ａ、４６ｂ、５６ａ、５６ｂ クーラント
４８ ギア
６０ モーター
６２ ピニオンギア
７０ 制御回路
【技術分野】
【０００１】
本発明は、運転席用に適したエアバッグ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
乗員の安全確保のために自動車両に搭載されるエアバッグ装置では、エアバッグの最大膨張圧力の調節が重要である。例えば、車両衝突時の衝撃が小さなときにはエアバッグ膨張時の圧力（エアバッグの内部圧力）を抑制し、過度のエアバッグの膨張によって乗員を傷つけることがないように、エアバッグの最大膨張圧力を調節することが望ましい。一方、大きな衝撃の場合は、十分な乗員拘束力を発現させるため、エアバッグの内部圧力は高くしておく必要がある。
【０００３】
このようなエアバッグの最大膨張圧力（エアバッグ展開時のエアバッグ内部の圧力の強弱）の調節は、インフレータの出力の調節により行われている。例えば、２つの点火器、２つの燃焼室を有するデュアルインフレータでは、衝突時の衝撃（即ち乗員に加えられる衝撃の強弱）に応じて、１つの点火器のみを作動させたり、２つの点火器を同時に作動させたり、２つの点火器の作動タイミングをずらして作動させたりして、インフレータの出力を調節している。しかし、デュアルインフレータのみでは、エアバッグ内部の圧力や最大圧力を細かく調節することは困難である。
【０００４】
一方、エアバッグ展開時のエアバッグ内部圧力及び最大圧力を細かく調節する発明として、特許文献１が知られている。この発明では、乗員の着座状態等の様々な要因に応じて、エアバッグ膨張時の最大圧力を微調節することができるよう、例えば図４において、制御回路からの指令によりピニオン４０を円運動させ、ラック３４を所望方向に直線運動させる。この操作により、ガス排出口２６を覆うクーラント５１の量を変化させ、エアバッグ１４内に流入するガスの温度を調節している。
【特許文献１】特開２００４−８２９９５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし特許文献１においては、ガス発生器自体が長尺形状であり、運転席用のエアバッグ装置に適したガス発生器ではない。また、クーラントの移動方向もハウジングの軸に沿った方向であり、運転席用エアバッグ装置としては嵩張り、応用するのが難しい構造である。
【０００６】
本発明は、運転席用のエアバッグ装置に好適であり、エアバッグ内部の圧力及び最大圧力の調節ができるエアバッグ装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
〔請求項１〕
本発明は、課題の解決手段として、
ガス発生器とエアバッグが収容されたモジュールケースと制御回路を備えたエアバッグ装置であり、
前記ガス発生器が、ハウジング内にガス発生剤が収容されたものであり、
前記ハウジングが、その周壁に分離配置された開口面積の異なる複数のガス排出口を有しており、
前記モジュールケース内には、周方向に移動可能なクーラントが配置されており、
前記クーラントが、前記制御回路の指示により、少なくとも前記複数のガス排出口の一部のみと対向するように位置が調節できるものである、エアバッグ装置を提供する。
【０００８】
本発明のガス発生器は、燃焼によってガスを発生させるガス発生剤を利用するガス発生器であり、ハウジング形状が、軸方向の厚みに比べて直径の長さの方が大きいものである。本発明のガス発生器は、ガス排出口の形状や配置以外は、例えば特開平１０−１８１５１６号公報の図１に示す点火器を１つ使用した（シングルガス発生器の）ものを使用することができ、その他、公知の点火器が２つのガス発生器（デュアルガス発生器）も使用できる。ガス発生器内部には、クーラント部材が配置されていてもよいし、配置されていなくてもよい。
【０００９】
本発明のモジュールケースとしては、上記のガス発生器とエアバッグが収容されたもので、例えば、特開平１０−９５３０２号公報の図６に示すものを用いることができる。
【００１０】
本発明において、「複数のガス排出口」が分離配置されているとは、１つのガス排出口又は同じ場所に固まって配置された複数のガス排出口をいずれも１群として、複数群が分離配置されていることを意味する。
【００１１】
本発明において、複数のガス排出口の「開口面積が異なる」とは、
（i）各群のガス排出口の数が同じで、各群ごとに径が異なるもの、
（ii）各群ごとにガス排出口の数が異なり、各群ごとに径が同じであるもの、
（iii）各群ごとにガス排出口の数が異なり、各群ごとに径が異なるもの、
（iv）各群のガス排出口の数が同じで、各群内の複数のガス排出口の径が異なるもの、
（v）各群のガス排出口の数が異なり、各群内の複数のガス排出口の径が異なるもの、
等であることを意味する。
【００１２】
本発明で用いるクーラントは、燃焼ガスと接触して温度を低下できるものであればよく、例えば、燃焼ガスを通過させることで冷却するもの、燃焼ガスを衝突させることで冷却するものを挙げることができ、公知のエアバッグ用ガス発生器で使用されているクーラントフィルタ、熱伝導度の高い金属板等を使用することができる。
【００１３】
本発明で用いる制御回路は、車両に取り付けられた様々なセンサからの情報を解析して、エアバッグの内圧を最適に調節するためのもので、クーラントをハウジングの円周方向に移動させるための駆動装置にエネルギー（例えば電流など）を供給することも兼ねる。各センサーからの情報で乗員が受ける衝撃を推測し、その状況に応じて最適なエアバッグ内圧となるよう、クーラントを最適な位置に移動させる。
【００１４】
このような調節機構を備えていることにより、ガス排出口以外のガス発生器の内部構造は、既存のものを使用したまま、エアバッグの最大膨張圧力（エアバッグ内に流入するガスの温度）をより細かく調節できるため、状況に応じた最適な乗員拘束性能を得ることができる。特に点火器が一つのシングルタイプのガス発生器であっても、作動状況に応じてエアバッグ内部の圧力（又は最大圧力）を細かく調節できる。
【００１５】
本発明のエアバッグ装置では、制御回路の指示により、クーラントが、少なくとも複数のガス排出口の一部のみと対向するように（好ましくは正対できるように）位置が調節できる。このため、ガス排出口から排出された燃焼ガスとクーラントを接触させることで（クーラントを通過する場合と、クーラントに当たって向きを変える場合を含む）、燃焼ガスの温度を低下した後にエアバッグに流入させることができる。このとき、発生した燃焼ガスの全量中、クーラントと接触するガス量を増減させることで、エアバッグに流れ込む燃焼ガスの温度を調節すれば、エアバッグの最大内圧を変化させることができる。
【００１６】
よって、クーラントが開口面積の大きなガス排出口に対向していると、クーラントと接触するガス量が多くなり、冷却の程度が高くなる。このため、エアバッグにはより冷やされた燃焼ガスが送り込まれることになり、エアバッグ内部の圧力上昇が抑制される。
【００１７】
一方、クーラントが開口面積の小さなガス排出口に対向していると、クーラントと接触するガス量が少なくなり、冷却の程度が低下する。このため、エアバッグにはより高温の燃焼ガスが送り込まれることになり、エアバッグ内部の圧力下降が抑制される。
【００１８】
クーラントが、最大開口面積と最小開口面積の中間のガス排出口に対向していると、燃焼ガスの冷却の程度も中程度となる。
【００１９】
エアバッグの圧力を最大限に上昇させたい場合は、クーラントが複数のガス排出口のいずれにも対向せず、燃焼ガスの全てがクーラントと接触することなく、直接エアバッグに送り込まれるようにしてもよい。
【００２０】
〔請求項２〕
本発明は、課題の他の解決手段として、
前記モジュールケース内には、環状支持部材が複数のガス排出口を有する前記ガス発生器の周壁に対向しかつ回転自在に配置されており、
前記環状支持部材が、前記ガス発生器の周壁に対向する面の一部に１又は２以上のクーラントを有しており、
前記環状支持部材が、前記制御回路の指示により周方向に回転され、前記クーラントが前記複数のガス排出口の一部のみと対向するように位置が調節される、請求項１記載のエアバッグ装置を提供する。
【００２１】
このような環状支持部材を有するモジュールケースを用いることにより、クーラントの固定と位置調節が容易になる。
【００２２】
〔請求項３〕
本発明は、課題の他の解決手段として、
前記環状支持部材が、その周縁部にギアが形成されており、前記ギアと、前記制御回路からの指示で駆動するモーターに取り付けられたピニオンギアが噛み合わされており、前記ピニオンギアと前記ギアが連動することで前記環状支持部材が回転される、請求項２記載のエアバッグ装置を提供する。
【００２３】
環状支持部材の周縁部自体にギアを形成し、モーターに取り付けられたピニオンギアと噛み合わせることにより、環状支持部材に取り付けられたクーラントの位置調節が容易になる。
【００２４】
〔請求項４〕
本発明は、課題の他の解決手段として、前記環状支持部材が、開口部と非開口部とを有しており、前記開口部の一部を塞いだ状態で１又は２以上のクーラントが固定されている、請求項２又は３記載のエアバッグ装置を提供する。
【００２５】
ガス発生器から排出された燃焼ガスは、クーラントを通過した後にエアバッグ内に流入する。このため、冷却効果の高いクーラントを使用することで、冷却の程度を高めることができ、ガス発生器内のクーラントフィルタを不要にすることもできる。
【００２６】
〔請求項５〕
本発明は、課題の他の解決手段として、前記クーラントが金属板である、請求項１〜３のいずれかに記載のエアバッグ装置を提供する。
【００２７】
ガス発生器から排出された燃焼ガスは、クーラントに衝突して向きを変えた後にエアバッグ内に流入する。金属板は、アルミニウム、鉄、銅等からなる金属板が、軽量化、コストの抑制、組立作業性の点で有利である。
【００２８】
〔請求項６〕
本発明は、課題の他の解決手段として、前記クーラントが金属板であり、前記ガス排出口に対向する面に凹凸を有している、請求項１〜３のいずれかに記載のエアバッグ装置を提供する。
【００２９】
ガス発生器から排出された燃焼ガスは、クーラントに衝突して向きを変えた後にエアバッグ内に流入する。このように金属板の表面に凹凸（例えば、波形状の凹凸）を設けることで、金属板とガスとの接触面積が向上され、冷却効果が高められる。金属板は、アルミニウム、鉄、銅等からなる金属板が、軽量化、コストの抑制、組立作業性の点で有利である。
【００３０】
〔請求項７〕
本発明は、課題の他の解決手段として、前記ガス排出口と前記クーラントが対向したとき、それらが接触しておらず、それらの間に間隔が存在している、請求項１〜６のいずれかに記載のエアバッグ装置を提供する。。
【００３１】
このようにすることで、ガス排出口から排出された燃焼ガスが、クーラントの一部のみに集中することがなくなるため、冷却効率が向上され、クーラントの損傷も防止される。
【００３２】
〔請求項８〕
本発明は、課題の他の解決手段として、前記複数のガス排出口が、半径方向に対向する２箇所のガス排出口同士が同じ開口面積を有している、請求項１〜７のいずれかに記載のエアバッグ装置を提供する。
【００３３】
互いに対向する２箇所のガス排出口から排出されるガスの量が同一となり、エアバッグの展開形状が対称となる。また、誤着火した場合でも推力が相殺させるため、運搬途中等のガス発生器が飛翔することがない。
【００３４】
〔請求項９〕
本発明は、課題の他の解決手段として、前記クーラントの位置調節が、乗員の着座状態、乗員のシートベルト着用の有無、乗員の座席位置の状態、乗員の体重、環境温度及び車両速度から選ばれる１又は２以上の要因に応じて行われる、２〜８のずれかに記載のエアバッグ装置を提供する。
【００３５】
上記した要因の内、例えば、乗員の体格等に応じて、座席での着座状態は様々で、座席に浅く座ったり、深く座ったりするが、いずれの場合にも全く同一の膨張圧力でエアバッグを展開させた場合、浅く座った乗員の方がエアバッグ展開時に受ける圧力が大きくなる。また、車両が衝突したときに受ける衝撃が小さい場合には、エアバッグを最大限に膨張展開させる必要は低く、返って、エアバッグの膨張展開による衝撃を受け、乗員、特に女性等の身体の小さな乗員に過剰な衝撃を与えるという事態も考えられる。
【００３６】
そこで、上記したような様々な要因を考慮し、これらを検知するセンサを前記制御回路に接続させ、状況に応じてクーラントが対向するガス排出口の位置を調節する（対向するガス排出口の開口面積を調節する）ことで、乗員の保護性能を高める。よって、通常走行中であっても、車速、環境温度、着座位置等によって、クーラントの位置が調節され、そのときの最適なガス温度でエアバッグ内部に排出できるようにされている。
【００３７】
上記のような諸条件において、クーラントは以下の位置に移動して、エアバッグに排出されるガス温度を調節することになる。
（Ｉ）体格が大きい乗員の場合、乗員がシートに深く着座している場合、乗員がシートベルトを装着していない場合、乗員の体重が重い場合、環境温度が低い場合、車速が速い場合等には、クーラントは開口面積が小さいガス排出口に対向する位置に移動され、エアバッグに排出されるガスの温度を高くする。
（II）体格が小さい乗員の場合、乗員がシートに浅く着座している場合、乗員がシートベルトを装着している場合、乗員の体重が軽い場合、環境温度が高い場合、車速が遅い場合等には、クーラントは開口面積が大きいガス排出口に対向する位置に移動され、エアバッグに排出されるガスの温度を低くする。
【００３８】
本発明のエアバッグ装置は、運転席のエアバッグ装置に適しているが、助手席のエアバッグ装置、サイドエアバッグ装置、カーテン用エアバッグ装置等にも適用できる。本発明のエアバッグ装置に用いるガス発生器としては、ガス発生剤のみをガス発生源とするパイロインフレータが適しているが、ガス発生源としてガス発生剤と加圧ガスを併用するハイブリッドインフレータも使用できる。
【発明の効果】
【００３９】
本発明のエアバッグ装置によれば、乗員の体格や体重、着座状態、シートベルトの着用の有無、環状温度、走行状態等に応じて、エアバッグの膨張の程度（エアバッグに排出されるガスの温度）を微調節することができるため、乗員に対して、より高い保護性能を発揮できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４０】
＜エアバッグ装置で用いるガス発生器＞
図１、図２により、本発明のエアバッグ装置で用いるガス発生器について説明する。図１（ａ）は、本発明のエアバッグ装置で用いるガス発生器の斜視図、図１（ｂ）は、図１（ａ）のガス排出口の配置状態を説明するための部分展開図、図２は、図１（ａ）のガス発生器の縦断面図である。なお、図２では、ガス排出口は、簡略化して１つの開口として表示している。
【００４１】
ガス発生器１０は、ガス排出口の形成状態を除いて公知のものであり、例えば、特開平１０−１８１５１６号公報の図１に示すものとほぼ同じである。
【００４２】
ガス発生器１０は、ディフューザシェル１１とクロージャシェル１２とが接合一体化されたハウジング１３により、外殻が形成されている。図２に示すとおり、ディフューザシェル１１の周壁には、分離配置された開口面積の異なる複数のガス排出口群（１つのガス排出口と複数のガス排出口からなるガス排出口群を含む）２１が形成されている。ガス排出口群２１は、図１に示すとおり、ガス排出口群２１ａ〜２１ｄ、２１ａ’〜２１ｄ’の計８群からなるものである。
【００４３】
ガス排出口群２１ａは直径３ｍｍのガス排出口が１つ、ガス排出口群２１ｂは直径３ｍｍのガス排出口が２つ、ガス排出口群２１ｃは直径３ｍｍのガス排出口が３つ、ガス排出口群２１ｄは直径３ｍｍのガス排出口が４つ形成されている。そして、ガス排出口群２１ａ〜２１ｄのそれぞれとハウジング１１の対向する位置において、ガス排出口群２１ａ〜２１ｄに対応する同径で同数のガス排出口群２１ａ’〜２１ｄ’が形成されている。全てのガス排出口群は、内側からアルミニウム製の厚さ約５０μmのシールテープ２３で閉塞されている。
【００４４】
＜エアバッグ装置−１＞
図３（ａ）はモジュールケースとガス発生器を組み合わせたエアバッグ装置（エアバッグの表示は略している）の平面図、図３（ｂ）は（ａ）の正面図である。但し、制御回路部分は概念図であり、図３（ａ）では矢印にてガス排出口群の位置を示している。図４は、図３のエアバッグ装置の組立方法を説明するための斜視図である。
【００４５】
図３に示すように、エアバッグ装置１は、モジュールケース３０にガス発生器１０が取り付けられ、更にガス発生器１０のガス排出口２１にエアバッグ（図示せず）が取り付けられ、更に制御回路７０が取り付けられている。
【００４６】
図４（ａ）に示すように、モジュールケース３０は、金属のベース３１の中央部にガス発生器１０のディフューザ部１１が取り付けられる孔３２を有している。
【００４７】
ベース３１上には、環状支持部材４０が回転自在に配置されている。環状支持部材４０は、上環状部４１と下環状部４２が等間隔で配置された複数の接続部４３で接続されており、接続部４３を除いた残部には複数の開口部４４が形成されているベース３１の孔３２の周囲には、図５で示すように環状溝（又は環状溝レール）３３が形成されており、環状支持部材４０は、下環状部４２の下部が環状溝（又は環状溝レール）３３に嵌め込まれることで、全体が回転自在に支持されている。なお、ベース３１に対して環状支持部材４０が円滑に回転できるのであれば、図５のような構造に限定されない。
【００４８】
開口部４４の一部には、上環状部４１と下環状部４２に溶接固定されてクーラント４６ａ、４６ｂが取り付けられている。クーラント４６ａ、４６ｂは、接続部４３にも溶接固定されるようにしてもよい。クーラント４６ａ、４６ｂは、互いに半径方向に対向する位置にある。
【００４９】
クーラント４６ａ、４６ｂは、ステンレス鋼製金網を波型に変形させ、型に押し込んで圧縮成型したものを用い、線材の線径は０．３〜０．５ｍｍであり、嵩密度は２〜４ｇ／ｃｍ３である。
【００５０】
環状支持部材４０の下環状部４２には、フランジ４７が形成されており、フランジ４７の全周縁部にはギア４８が形成されている。フランジ４７（ギア４８）とベース３１の上面は接触していてもよいし、環状支持部材４０が回転し易いように、それらの間に僅かな隙間が形成されていてもよい。
【００５１】
ベース３１の下面側には、モーター６０が取り付けられており、ベース３１を貫通したモーター６０の回転軸６１には、ピニオンギア６２が取り付けられている。そして、ピニオンギア６２とギア４８は連動できるように互いに噛み合わされている。
【００５２】
モーター６０は、リードワイヤ７１を介して制御回路７０に接続されており、制御回路７０は、エアバッグ装置１を車両に搭載後、電源（自動車のバッテリー）、自動車の各所に配置された各種センサに接続される。これらのセンサの種類は、乗員の安全確保に寄与するものであれば特に制限されるものではないが、乗員の着座状態、乗員のシートベルト着用の有無、乗員の座席位置の状態、乗員の体重、環境温度及び車両速度、更に必要に応じて乗員の安全確保のために付加される他の要因から選ばれる１又は２以上を検知できるセンサであることが望ましい。
【００５３】
次に、図面により、本発明のエアバッグ装置１の動作を説明する。本発明のエアバッグ装置１が搭載された自動車は、その走行中に各種センサによって乗員の着座状態等が検知され、乗員保護の観点から、エアバッグの展開モードが適切になるように制御回路７０に情報を送る。
【００５４】
各種センサからの情報を受けた制御回路７０からの指令により、モーター６０が作動され、ピニオンギア６２の円運動及びそれに噛み合ったギア４８の円運動により、環状支持部材材４０（クーラント４６ａ、４６ｂ）の位置が調節され、ガス排出口群２１ａ〜２１ｄのいずれか１つとクーラント４６ａが正対され、ガス排出口群２１ａ’〜２１ｄ’のいずれか１つ（但し、ガス排出口群２１ａ〜２１ｄと半径方向に対向位置にあり、開口面積が同じもの）とクーラント４６ｂが正対される。図３（ａ）では、ガス排出口群２１ｄとクーラント４６ａが間隔をおいて正対され、ガス排出口群２１ｄ’とクーラント４６ｂが間隔をおいて正対された状態が示されている。
【００５５】
車両が衝突したとき、各種センサからの情報を受けた制御回路７０からの指令により、環状支持部材材４０（クーラント４６ａ、４６ｂ）の位置は、ガス発生器１０から燃焼ガスが排出される前に、以下の各形態に応じた最終的な調節がなされる。
【００５６】
（１）乗員の着座状態（乗車位置センサ乃至は体重センサにより検知）
身体の小さな女性のように、座席に浅く座っているときには、エアバッグと乗員との間隔が比較的小さくなっているので、クーラント４６ａ、４６ｄの位置は、開口面積が最大のガス排出口群２１ｄ、２１ｄ’と正対するように調節される。これによって、より多くの燃焼ガスがクーラント４６ａ、４６ｂを通過するため、冷却程度が向上し、エアバッグへ流れる燃焼ガス温度が下がる。この結果、エアバッグ内部の圧力上昇が抑制され、エアバッグの過剰な膨張が防止される。
【００５７】
一方、身体の大きな男性のように、座席に深く座っているときは、エアバッグと乗員との間隔が比較的大きくなっているので、クーラント４６ａ、４６ｄの位置は、開口面積が最小のガス排出口群２１ａ、２１ａ’と正対するように調節される。これによって、クーラント４６ａ、４６ｂを通過する燃焼ガスの量が抑制され、冷却程度が低下し、エアバッグへ流れる燃焼ガスの温度低下が抑制される。この結果、エアバッグ内部の圧力下降が防止されて、エアバッグの十分な膨張が達成できる。
【００５８】
なお、必要であれば、クーラント４６ａ、４６ｂがいずれのガス排出口（群）２１にも正対されない位置になるように移動させ、全ての燃焼ガスがクーラント４６ａ、４６ｂ通過しないでエアバッグ内に流入されるようにして、エアバッグを最大膨張させることもできる。
【００５９】
（２）乗員のシートベルト着用の有無（シートベルト着用センサにより検知）
乗員がシートベルトを着用しているときは、シートベルトの作用により、乗員がハンドル等に衝突することが回避されるか又はハンドルに衝突しても、衝突時の衝撃が弱められるので、クーラント４６ａ、４６ｄの位置は、開口面積が最大のガス排出口群２１ｄ、２１ｄ’と正対するように調節される。
【００６０】
一方、乗員がシートベルトを着用していないときは、より強い拘束力が求められるため、クーラント４６ａ、４６ｄの位置は、開口面積が最小のガス排出口群２１ａ、２１ａ’と正対するように調節される。
【００６１】
（３）乗員の座席位置の状態（乗車位置センサにより検知）
乗員の着座状態と同様の観点から、座席位置、即ち座席を後方に引いているか、前方に出しているかを検知して、調節するものである。
【００６２】
座席を前に出しているときは、クーラント４６ａ、４６ｄの位置は、開口面積が最大のガス排出口群２１ｄ、２１ｄ’と正対するように調節される。
【００６３】
一方、座席を後方に引いているときは、クーラント４６ａ、４６ｄの位置は、開口面積が最小のガス排出口群２１ａ、２１ａ’と正対するように調節される。
【００６４】
（４）乗員の体重（体重センサにより検知）
乗員の体重が軽いとき（主として女性及び子供）は、クーラント４６ａ、４６ｄの位置は、開口面積が最大のガス排出口群２１ｄ、２１ｄ’と正対するように調節される。
【００６５】
一方、乗員の体重が重いとき（主として男性）は、十分な拘束力が必要となるため、クーラント４６ａ、４６ｄの位置は、開口面積が最小のガス排出口群２１ａ、２１ａ’と正対するように調節される。
【００６６】
（５）環境温度（車内温度センサにより検知）
夏期のように環境温度が高いときは、インフレータ内部の温度も高くなるため、冬期のように環境温度が低いときに比べるとガス発生剤の燃焼速度が早くなり、インフレータからのガスの噴出速度が早くなることが考えられる。よって、クーラント４６ａ、４６ｄの位置は、開口面積が最大のガス排出口群２１ｄ、２１ｄ’と正対するように調節される。
【００６７】
一方、環境温度が低いときは、クーラント４６ａ、４６ｄの位置は、開口面積が最小のガス排出口群２１ａ、２１ａ’と正対するように調節される。
【００６８】
（６）車両速度（スピードセンサにより検知）
自動車両の衝突時、車両速度が遅いほど受ける衝撃は小さくなるので、車両速度が遅いときには、エアバッグの膨張圧力を抑制するため、クーラント４６ａ、４６ｄの位置は、開口面積が最大のガス排出口群２１ｄ、２１ｄ’と正対するように調節される。
【００６９】
一方、車両速度が速いほど受ける衝撃が大きくなるので、拘束性能を上げる必要がある。つまり車両速度が速いときには、十分な拘束力を得るため、クーラント４６ａ、４６ｄの位置は、開口面積が最小のガス排出口群２１ａ、２１ａ’と正対するように調節される。
【００７０】
以上のようにして、乗員の着座状態等の各種要因に応じて、エアバッグに導入されるガスの温度を調節し、エアバッグ膨張時の最大圧力（エアバッグ内に流入するガスの温度）を微調節することができる。このため、車両の衝突時において、衝撃から乗員を適切に保護することができるほか、エアバッグの膨張自体により乗員が傷つけられることも防止できる。
【００７１】
なお、上記（１）〜（６）の形態では、各センサからの情報が両極端の場合において、クーラント４６ａ、４６ｂの位置がガス排出口群２１ｄ、２１ｄ’かガス排出口群２１ａ、２１ａ’になる場合について説明したが、当然のように、状況によってクーラント４６ａ、４６ｂの位置がガス排出口群２１ｂ、２１ｂ’か、ガス排出口群２１ｃ、２１ｃ’になるようにすることもできる。
【００７２】
＜エアバッグ装置−２＞
次に、図６に示すエアバッグ装置１００（モジュールケース３０、ガス発生器１０、図示していないエアバッグ、制御回路７０を組み合わせたもの）について説明する。図６は、図４と同様にエアバッグ装置の組立方法を説明するための斜視図である。図６で示すモジュールケース３０は、環状支持部材を除いて、図４のものと同じである。
【００７３】
ベース３１上には、環状支持部材５０が回転自在に配置されている。環状支持部材５０は、環状部５１と、その周囲に形成されたフランジ５２を有しており、フランジ５２の全周縁部にはギア５３が形成されている。
【００７４】
ベース３１の孔３２の周囲には、図５で示すように環状溝（又は環状レール）３３が形成されており、環状支持部材５０は、環状部５１の下部が環状溝（又は環状レール）３３に嵌め込まれることで、全体が回転自在に支持されている。フランジ５２（ギア５３）とベース３１の上面は接触していてもよいし、環状支持部材５０が回転し易いように、それらの間に僅かな隙間が形成されていてもよい。
【００７５】
環状部５１の一部には、環状部５１と一体に形成されたクーラント５６ａ、５６ｂが取り付けられている。クーラント５６ａ、５６ｂは、互いに半径方向に対向する位置にあり、ガス発生器１０のガス排出口群２１と正対したとき、間隙が形成されるようになっている。
【００７６】
クーラント５６ａ、５６ｂは、厚さ１ｍｍの鉄製で、ガス発生器１０と対向する内周面には、冷却効率を高めるための複数の縦方向への溝５７（クーラント５６ｂの溝５７のみ表示している）が形成されている。
【００７７】
図６に示すエアバッグ装置１００では、エアバッグ装置１の上記各形態（１）〜（６）と同様にして、クーラント５６ａ、５６ｂの位置を調節することで、乗員の保護性能が高められる。
【００７８】
なお、上記の実施形態では、環状支持部材４０、５０の回転機構として、ギアの噛み合わせを利用したが、駆動方法についてはギアに限定されない。また上記実施形態は本発明を具体的に表したものであり、本発明はこれらの実施形態に限定されるものではない。
【図面の簡単な説明】
【００７９】
【図１】（ａ）は本発明のエアバッグ装置で使用するガス発生器の斜視図、（ｂ）は（ａ）の部分展開図。
【図２】図１（ａ）の縦断面図。
【図３】（ａ）は本発明のエアバッグ装置の平面図、（ｂ）は（ａ）の正面図。
【図４】本発明のエアバッグ装置の組立方法を説明するための斜視図。
【図５】本発明のエアバッグ装置の組立方法を説明するための部分断面図。
【図６】本発明の他実施形態のエアバッグ装置の組立方法を説明するための斜視図。
【符号の説明】
【００８０】
１、１００ エアバッグ装置
１０ ガス発生器
２１（２１ａ〜２１ｄ、２１ａ’〜２１ｄ’） ガス排出口群
３０ モジュールケース
３１ ベース
３２ 孔
４０、５０ 環状支持部材
４６ａ、４６ｂ、５６ａ、５６ｂ クーラント
４８ ギア
６０ モーター
６２ ピニオンギア
７０ 制御回路
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ガス発生器とエアバッグが収容されたモジュールケースと制御回路を備えたエアバッグ装置であり、
前記ガス発生器が、ハウジング内にガス発生剤が収容されたものであり、
前記ハウジングが、その周壁に分離配置された開口面積の異なる複数のガス排出口を有しており、
前記モジュールケース内には、周方向に移動可能なクーラントが配置されており、
前記クーラントが、前記制御回路の指示により、少なくとも前記複数のガス排出口の一部のみと対向するように位置が調節できるものである、エアバッグ装置。
【請求項２】
前記モジュールケース内には、環状支持部材が複数のガス排出口を有する前記ガス発生器の周壁に対向しかつ回転自在に配置されており、
前記環状支持部材が、前記ガス発生器の周壁に対向する面の一部に１又は２以上のクーラントを有しており、
前記環状支持部材が、前記制御回路の指示により周方向に回転され、前記クーラントが前記複数のガス排出口の一部のみと対向するように位置が調節される、請求項１記載のエアバッグ装置。
【請求項３】
前記環状支持部材が、その周縁部にギアが形成されており、前記ギアと、前記制御回路からの指示で駆動するモーターに取り付けられたピニオンギアが噛み合わされており、前記ピニオンギアと前記ギアが連動することで前記環状支持部材が回転される、請求項２記載のエアバッグ装置。
【請求項４】
前記環状支持部材が、開口部と非開口部とを有しており、前記開口部の一部を塞いだ状態で１又は２以上のクーラントが固定されている、請求項２又は３記載のエアバッグ装置。
【請求項５】
前記クーラントが金属板である、請求項１〜３のいずれかに記載のエアバッグ装置。
【請求項６】
前記クーラントが金属板であり、前記ガス排出口に対向する面に凹凸を有している、請求項１〜３のいずれかに記載のエアバッグ装置。
【請求項７】
前記ガス排出口と前記クーラントが対向したとき、それらが接触しておらず、それらの間に間隔が存在している、請求項１〜６のいずれかに記載のエアバッグ装置。
【請求項８】
前記複数のガス排出口が、半径方向に対向する２箇所のガス排出口同士が同じ開口面積を有している、請求項１〜７のいずれかに記載のエアバッグ装置。
【請求項９】
前記クーラントの位置調節が、乗員の着座状態、乗員のシートベルト着用の有無、乗員の座席位置の状態、乗員の体重、環境温度及び車両速度から選ばれる１又は２以上の要因に応じて行われる、１〜８のいずれかに記載のエアバッグ装置。
【請求項１】
ガス発生器とエアバッグが収容されたモジュールケースと制御回路を備えたエアバッグ装置であり、
前記ガス発生器が、ハウジング内にガス発生剤が収容されたものであり、
前記ハウジングが、その周壁に分離配置された開口面積の異なる複数のガス排出口を有しており、
前記モジュールケース内には、周方向に移動可能なクーラントが配置されており、
前記クーラントが、前記制御回路の指示により、少なくとも前記複数のガス排出口の一部のみと対向するように位置が調節できるものである、エアバッグ装置。
【請求項２】
前記モジュールケース内には、環状支持部材が複数のガス排出口を有する前記ガス発生器の周壁に対向しかつ回転自在に配置されており、
前記環状支持部材が、前記ガス発生器の周壁に対向する面の一部に１又は２以上のクーラントを有しており、
前記環状支持部材が、前記制御回路の指示により周方向に回転され、前記クーラントが前記複数のガス排出口の一部のみと対向するように位置が調節される、請求項１記載のエアバッグ装置。
【請求項３】
前記環状支持部材が、その周縁部にギアが形成されており、前記ギアと、前記制御回路からの指示で駆動するモーターに取り付けられたピニオンギアが噛み合わされており、前記ピニオンギアと前記ギアが連動することで前記環状支持部材が回転される、請求項２記載のエアバッグ装置。
【請求項４】
前記環状支持部材が、開口部と非開口部とを有しており、前記開口部の一部を塞いだ状態で１又は２以上のクーラントが固定されている、請求項２又は３記載のエアバッグ装置。
【請求項５】
前記クーラントが金属板である、請求項１〜３のいずれかに記載のエアバッグ装置。
【請求項６】
前記クーラントが金属板であり、前記ガス排出口に対向する面に凹凸を有している、請求項１〜３のいずれかに記載のエアバッグ装置。
【請求項７】
前記ガス排出口と前記クーラントが対向したとき、それらが接触しておらず、それらの間に間隔が存在している、請求項１〜６のいずれかに記載のエアバッグ装置。
【請求項８】
前記複数のガス排出口が、半径方向に対向する２箇所のガス排出口同士が同じ開口面積を有している、請求項１〜７のいずれかに記載のエアバッグ装置。
【請求項９】
前記クーラントの位置調節が、乗員の着座状態、乗員のシートベルト着用の有無、乗員の座席位置の状態、乗員の体重、環境温度及び車両速度から選ばれる１又は２以上の要因に応じて行われる、１〜８のいずれかに記載のエアバッグ装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２００８−２３８８４１（Ｐ２００８−２３８８４１Ａ）
【公開日】平成２０年１０月９日（２００８．１０．９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−７８１６６（Ｐ２００７−７８１６６）
【出願日】平成１９年３月２６日（２００７．３．２６）
【出願人】（０００００２９０１）ダイセル化学工業株式会社 (1,236)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年１０月９日（２００８．１０．９）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年３月２６日（２００７．３．２６）
【出願人】（０００００２９０１）ダイセル化学工業株式会社 (1,236)
【Ｆターム（参考）】
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