エアバッグ展開システムの紹介

概要

シュアファイア試験システムはクルマの搭乗者用安全装置および安全性能の評価試験を行なうために開発された製品です。関連したテストがすべて統合的に簡便にコントロールできるオールインワンシステムです。

応用例

• 1. エアバッグ展開試験
• 2. 搭乗者安全試験
• 3. クラッシュ試験
• 3. バリア＆スレッド試験
• 4. データ管理

高速度カメラ画像とセンサーデータを一括制御し収集・保存します。

• ・複数台の高速度カメラ画像とDAQ装置からのセンサーデータを一括して保存することができます。
• ・試験条件を設定したファイルを保存・読み出すことができ多項目にわたる試験に迅速に対応します。
• ・本システムは、安全性試験に関わる試験装置の起動制御、安全制御、高速度カメラ及びセンサ（DAQ）の操作、データダウンロード、データの再生表示を一台のコンピュータで一括管理します。
• ・高速度カメラデータ及びセンサーデータを試験終了後に自動的にダウンロードし、指定されたフォルダーに保存します。
• ・希望するテスト結果をユーザ個人のオフィス用ソフトウェアで取り込み、表示・再生、評価などを容易に行なえます。
• ・ QS 9000 もしくは ISO 9000の認証に適合するように、シュアファイアに接続されたすべての試験コンポーネントは個別に制御可能で個々の性能確認が行なえます。

コールドガスシステム Cold Gas System

コールドガスシステムの構成図

応用例

• 1. システムテスト
• ・エアバッグモジュールの開発試験。
• 2. インフレータの代替
• ・ ダッシュボードのカバー、エアバッグクッションの研究開発。
• ・ エアバッグ布地の折りたたみ研究開発。
• ・ エアバッグモジュール、ダッシュボードパネル、クッション、折りたたみの不具合の検証および
  確認試験。
• ・ インパクタ及びドロップタワー試験
• ・ 新規インフレータ開発への最適化実験。
• ・ 製造工程検査での実インフレータの代替。

特長

• 1． 出力ガスの流量を0.5 モル～8.0 モルの範囲で設定可能（タンク容量と注入ガス圧力による）。
• 2． オリフィスバー（流量制御の開口部）の選択によりガス流量速度の設定が可能。
• 3． 高速応答、大流量を可能にする電子制御特殊バルブを採用。
• 4． バルブ駆動遅れ： トリガ信号より0.2ms 以下。（電子制御バルブ使用時）
• 5． バルブ全開時間： トリガ信号より2.0ms 以下。（電子制御バルブ使用時）
• 6． 従来のコールドガスインフレータやハイブリッドモデル、パイロテクニックモデルと置き換 え可能。
• 7． 1 段展開用モデル、及び、2 段展開用モデルの供給可能。
• 8． 圧縮ガスは、ヘリウム、アルゴン、窒素及びこれらの混合ガスを使用。

導入の利点

• 1. ガス流量出力の再現性は誤差1％以下。実インフレータよりも再現性が高く、最小の実験回数で求めるデータの取得が可能。
• 2. 実インフレータ（試作品および生産品）よりもランニングコストが低い。（1/15～1/75にコストダウン）
• 3. ガス出力設定は数分で可能。実験サイクルの短縮化が図れる。
• ・プロトタイプのインフレータ使用では、数週間の実験サイクルを余儀なくされる。
• ・CGS では迅速に実験を行うことができる。
• 4. ダッシュボードメーカーやシートメーカーは通常はエアバッグを購入しなければならないが、 エアバッグを再利用できるCGS は大幅に実験コストの削減ができる。
• 5. 新規開発エアバッグの最適なインフレータ設計をCGS にて実験により最適化できる。
• 6. 混合ガス（ヘリウム、アルゴン、窒素）の使用により多様なガス流量速度設定が可能。
• 7. 実インフレータの出力のバラツキをCGS で模擬することができ、エアバッグモジュールの最適化を図ることが可能。

上：　カーテンエアバッグの試験風景。
カーテンエアバッグの展開状況をコールド ガスによって模擬、再現します。 展開試験には、状況を把握するためセンサや 高速度カメラが使用されます。

上：　CGSの吐出ガスの流量特性曲線。
オリフィス径が大きいほどまたガスが軽いほど（ヘリウム）ガスの流量速度が速くなり、エアバッグの展開速度が速くなります。

上：　実インフレーターとCGSの圧力特製キャリブレーション。
実インフレーターと同等のガス吐出性能を検証するために、検定用のタンクを用いてＣＧＳからのガスの吐出圧力を測定します。検定用のタンクは、タンク容積がよくわかり圧力センサーの取り付けができる構造のものを使います。この検定タンクに実インフレーターを入れて実際の圧力測定を行い、インフレーターの圧力曲線に近づけたＣＧＳの特性を合わせこみます。

コールドガスシステムの仕様

使用ガス量	0.5～8.0モル	使用されるエアバッグの容量に応じてタンク容量を選択します。
主チャージタンクサイズ	0.25L
予備チャージタンクサイズ	0.25L, 0.5L, 0.75L	チャージタンクの総合容量とガスの充填圧力で使用ガス量が決まります。
使用ガス	ヘリウム, 窒素	ヘリウムは高速吐出が可能です。ヘリウムは窒素に比べ高価です。
ガス圧力	5 ～ 20MPa	供給を受ける圧縮ガスの圧力です。エアバッグの展開速度に応じて圧縮ガス圧は変わります。
ガス出力径	φ25mm
オリフィス径	最大20mm	ガスの吐出経は可変で、φ2ｍｍから最大φ20ｍｍまでセットすることができます｡ ガスの流量はオリフィス径で決まります。ガス流量を低くしたい場合はオリフィス径を小さくします。
バルブ応答（開）	全開まで2ミリ秒以下	トリガ信号が入って、1/500秒以内にガスの吐出が全開になります。
バルブ応答（閉）	全閉まで30秒以下	トリガ信号が入って、30秒後にバルブが通常の位置（全閉）に戻ります。
動作環境	室温
ホース径	最大1-1/4インチ
ユーティリティ	電源	AC100V, 50/60Hz, 5A
	コンプレッサ	10kg/cm2
	圧縮ガス	ヘリウム及び窒素150kg/cm2, 7m3

上左：　CGSガス吐出機構部
上右：　操作パネル

コールドガスシステムの操作は操作パネルで行います。この操作パネルでは、操作に必要なガス圧などを管理し、操作ボタン（もしくはトリガ信号）によって 高速応答バルブが開閉し、ガスがエアバッグに ガスを供給してエアバッグを展開させます。

制御器バルブ制御回路:
高圧・高速バブルの開閉には、圧縮空気の他に、制御器に内蔵された高電圧（2kV）大 電流100A、50ms の駆動回路によって、高速バルブを高速で開閉させています。制御バ ルブ回路は、通常の商用電源（AC100V、 50/60Hz、約2A）から必要電源を作るため、特別な電源を必要としません。

ソフトウェア PowerPlay

■ 総合計測システム SureFire/PowerPlay PowerPlay は、得られたデータを統合的に再生、解析するソフトウェアです。 このシステムにCGS を組み合わせることができます。SureFire/PowerPlay システムを組み合わ せることにより、以下のことができるようになります。

特徴

• ・ 圧力センサーデータ、高速度カメラ画像データを試験毎に取り込むことが可能。
• ・ 圧力センサー、高速度カメラ、ガス供給設定を一元管理して試験を遂行することが可能。
• ・ CGS の圧力曲線データを取得し、エアバッグの展開状況を高速度カメラで取得することが可能。
• ・ 得られたデータ（圧力データ、高速九度カメラ画像）を時間軸を合わせて同期再生可能。
• ・ 波形解析（最大圧力、到達時間）機能。
• ・ 取得したデータのレポート機能。AVI ファイル作成。
• ・ データのネットワークによる一元管理が可能。