KR100214175B1 - 에어백용 인프레이터 - Google Patents

Abstract

격벽에 의해 구분된 복수개의 연소실간의 가스 발생제의 연소 속도를 알맞게 조정하여, 만족할 만한 에어백의 팽창 특성을 얻을 수 있는 에어백용 인프레이터를 구성한다. 하우징(1)의 내부를 복수개의 연소실(6a-6c)로 구분하고, 점화기에 의해 제1연소실(6a)의 가스 발생제가 발화하면, 이 연소 가스를 하우징에 설치된 분기공(3)을 통해 에어백 내로 분출시키는 한편, 상기 제1연소실의 가스 발생제의 화염으로 다른 연소실(6b·6c)의 가스 발생제도 발화시켜서 이 연소 가스도 다른 분기공을 통해 에어백 내로 분출되도록 하여 이루어지는 에어백용 인프레이터에 있어서, 상기 제1연소실의 중심과 점화용 화염 방사공(9)의 중심을 통과하는 직선을 y축으로 하고, 상기 y축에 직교하며 상기 제1연소실의 중심을 통과하는 직선을 x축이라고 했을 때, 상기 제1연소실의 중심에 대한 제3상한 및 제4상한의 부분에 상기 제1연소실로부터 다른 연소실로의 화염 방사용 연통공(10)을 설치하도록 한다.

Description

에어백용 인프레이터

본 발명은, 에어백을 전개 팽창시키기 위한 인프레이터(inflator)에 관한 것으로서, 특히 복수개의 연소실을 갖는 에어백용 인프레이터에 관한 것이다.

차량 충돌시의 충격에서 탑승원의 신체를 보호하기 위해 차량 실내에 설치되는 에어백 장치에는, 접혀져 수납된 주머니 형태의 에어백을 급속히 전개 팽창시키기 위해, 폭연성의 가스 발생제를 연소시킴으로써 고압 가스를 얻도록 고안된 인프레이터가 많이 사용되고 있다 (일본 특개평 5-319199호 공보 참조).

이러한 인프레이터에 있어서는, 가스 발생제가 장전된 하우징이나 에어백 자체에 연소초기에 빼앗기는 열에너지가 상당히 크기 때문에, 가스 발생제의 연소 속도를 등속도로 하면, 충격 흡수에 기여하는 부분에서의 팽창을 충분히 얻기 위해서는 그만큼 여분의 가스 발생제가 필요해진다. 그 때문에 장치의 소형화·경량화가 어려웠었다.

이러한 열손실을 저감하고 발생 가스의 압력 효율을 높이기 위해, 예를 들면 하우징 안을 격벽으로 구분하여 두 개의 연소실을 설치하고, 제1연소실의 가스 발생제를 먼저 발화시켜 이 가스로 에어백을 상하좌우로 초기 전개시킴과 동시에 예열시키고, 또한 에어백을 수납하고 있는 케이스를 부수고, 조금 뒤늦게 제2연소실의 가스 발생제를 발화시켜 에어백의 탑승원을 향한 팽창력을 부여하도록 구성한 인프레이터가 알려져 있다.

그러나, 상술한 바와 같이 두 개의 연소실을 하우징 내에 설치하고, 제1연소실의 가스 발생제의 화염을 유도하여 제2연소실의 가스 발생제를 발화시키는 경우, 제1·제2 양 연소실간의 연속되는 연소에 의해 에어백의 팽창 특성이 좌우되므로 화염 방사용 연통공의 위치가 문제시된다.

따라서 본 발명은 이와 같은 종래 기술의 문제점을 고려하여 안출된 것으로서, 격벽으로 구분된 복수의 연소실간 가스 발생제의 연소 속도를 알맞게 조정하여, 만족할만한 에어백의 팽창 특성을 얻을 수 있도록 에어백용 인프레이터를 구성하는 데 그 목적이 있다.

도 1은 본 발명의 에어백용 인프레이터의 하우징의 기본적인 실시 형태를 나타내는 단면도이다.

도 2는 본 발명이 적용된 인프레이터의 분해사시도이다.

도 3은 도 2에 나타낸 인프레이터의 단면도이다.

도 4는 도 2에 나타낸 인프레이터의 완성형을 나타내는 사시도이다.

도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 하우징 본체

2 필터 어셈블리

3 분기공

4 창공

5 다공판

6 연소실

7 간막이

8 점화관

9 소공

10 연통공

13 다리부

14 점화관/다리부 어셈블리

15 바닥판

16 뚜껑판

17 돌출부

18 사각형 구멍

19a·19b 리브

20 나사

21 나사공

22 원형공

23 플랜지

24 돌출부

25 보스

26 원형공

27 스터드 볼트

28 중심공

29 나사통과공

30 러그

31 개스킷

32 와셔붙이 너트

33 로크 너트

상기 목적을 달성하기 위해 본 발명에서는, 하우징의 내부를 복수개의 연소실로 구분하고, 점화기에 의해 제1연소실의 가스 발생제가 발화되면, 이 연소 가스를 하우징에 설치된 분기공으로부터 에어백 내로 분출시키는 한편, 상기 제1연소실의 가스 발생제의 화염으로 다른 연소실의 가스 발생제도 발화시켜서, 이 연소 가스도 별도의 분기공으로부터 에어백 내로 분출되도록 하여 이루어지는 에어백용 인프레이터에 있어서, 제1연소실의 중심과 점화용 화염 방사공의 중심을 통과하는 직선을 y축으로 하고, 상기 y축에 직교하며 상기 제1연소실의 중심을 통과하는 직선을 x축이라고 했을 때, 제1연소실의 중심에 대한 제3상한(象限) 및 제4상한 부분에 제1연소실로부터 다른 연소실로의 화염 방사용 연통공을 설치하도록 하였다.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 구성을 상세히 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명에 의한 에어백용 인프레이터의 실시 형태의 일례를 나타낸 것이다. 이 인프레이터는 가스 발생제를 장착하기 위해 알루미늄 합금 재료의 압출 성형에 의해 타원통 모양으로 형성된 하우징 본체(1)와, 가스 발생제의 연소에 의해 생성된 잔류 고형물의 비산 및 화염의 노출을 방지하기 위해 하우징 본체(1)의 단경(短徑) 방향의 가장자리벽 외면에 설치된 필터 어셈블리(2)와, 연소 가스가 분출하는 다수의 분기공(3)을 형성하여 이루어지며 하우징 본체(1) 단경 방향의 가장자리벽에 형성된 창공(窓孔:4)을 막도록 하우징 본체(1) 내에 수용된 다공판(5)과, 하우징 본체(1) 안을 복수(본 실시예에서는 세 개)의 연소실 (6a·6b·6c)로 구분하기 위해 다공판(5)의 내면과 여기에 대향하는 하우징 본체(1)의 가장자리벽 내면에 함께 접하도록 설치된 대략 U자 모양의 간막이(7)와, 점화제를 장전하기 위해 간막이(7)의 바닥 부분에 내접하여 설치된 원통 모양의 점화관(8)을 구비하고 있다.

점화관(8)에는, 이것과 연결된 점화기(미도시)의 작동에 따라 하우징 본체(1)의 내주면과 간막이(7)의 대향 내면과 점화관(8)의 외주면 사이로 구획되는 제1연소실(6a)에 장전된 가스 발생제를 발화시키기 위한 발화 플래쉬를 방출하는 소공(小孔:9)이 복수개 뚫려져 있다.

간막이(7)에는, 점화관(8)과의 연결부와 인접하여 그 양측에, 제1연소실(6a)과, 제2·제3 양 연소실 (6b·6c)의 사이를 연통하는 연통공(10)이 각각 형성되어 있다. 이들 연통공(10)은, 제1연소실(6a)의 중심(O)과 발화 플래쉬 방사용의 소공(9)의 중심을 통과하는 직선을 y축, 이것에 직교하며 제1연소실(6a)의 중심(O)을 통과하는 직선을 x축이라고 했을 때, 제1연소실의 중심(O)에 대한 제3상한, 즉 x-O-y′의 내측 및 제4상한, 즉 y′-o-x′의 내측 부분에 각각 마련되어 있다. 이와 같은 위치에 연통공(10)을 마련함으로써, 제1연소실(6a)의 화염이 제2·제3 양 연소실(6b·6c)에 균일하게 전파되고, 제2·제3 양 연소실(6b·6c)의 가스 발생 효율이 향상된다.

상술한 필터 어셈블리(2)의 프레임(2a), 다공판(5), 간막이(7) 및 점화관(8)은, 알루미늄이 모재인 표면에 납재료를 미리 피복하여 된 브레이징 시트에 의해 형성되어 있다. 따라서, 이들 다공판(5), 간막이(7) 및 점화관(8)을 하우징 본체(1) 내부에 삽입하여 각부를 임시 고정시키고, 필터 어셈블리(2)를 하우징 본체(1)의 외주면에 위치시킨 후 가열로에 투입하면, 표면의 납재료가 용융되어 각부가 서로 접착되어 일체화된다.

[실시예]

도 2 및 도 3은 본 발명이 적용된 에어백용 인프레이터의 구체적인 일실시예를 나타낸 것이다. 이 인프레이터는 알루미늄 합금 재료의 압출 성형에 의해 타원통 모양으로 형성된 하우징 본체(1), 하우징 본체(1) 외면에 고착되는 필터 어셈블리(2), 하우징 본체(1) 내부에 단경 방향으로 나란히 수용되는 다공판(5), 간막이(7), 점화관(8) 및 이것을 하우징 본체(1)의 중심부에 지지하는 다리부(13)가 일체적으로 형성된 점화관/다리부 어셈블리(14), 하우징 본체(1)의 한 쪽 개구단면에 고착되는 바닥판(15) 및 하우징 본체(1)의 다른 쪽 개구단면에 나사로 고정되는 뚜껑판(16)을 갖는다.

하우징 본체(1)에는, 직사각형의 창공(4)이 축선(軸線)방향으로 나란히 두 개 형성되어 있으며, 이 창공(4)을 폐쇄하도록, 하우징 본체(1)의 내주면에 다공판(5)이 고착되어 있다. 이 다공판(5)은 알루미늄 합금제의 판재에 프레스 등에 의해 구멍을 뚫는 가공을 실시한 후, 하우징 본체(1)의 내주면에 밀착하도록 프레스 성형에 의해 소정의 곡률로 굽힘가공된 것이다. 이 다공판(5)에는, 원주 방향 중심부에 원형 분기공(3a)이 축선 방향으로 열을 지어 설치되어 있으며, 그 분기공(3a) 양측에 원주 방향으로 긴 타원형의 분기공(3b)이 축선 방향으로 열을 지어 설치되어 있다. 이 다공판(5)은 하우징 본체(1)의 내주면에 축선 방향으로 형성된 한 쌍의 돌출부(17)에 의해 위치가 결정된다.

필터 어셈블리(2)는, 복수종의 금속망을 겹쳐서 필터재(2b)와, 이것을 지지하는 프레임(2a)으로 이루어져 있으며, 하우징 본체(1)의 외주면에 밀착하도록 만곡형성되어 있다. 프레임(2a)은 알루미늄 합금제의 판재에 프레스 등에 의해 소정의 구멍가공을 행하고, 필터재(2b)의 외주부를 잡아주도록 절곡되어 필터재(2b)와 결합되어 있다. 이러한 프레임(2a)에는 다공판(5)의 원형 분기공(3a) 및 타원형의 분기공(3b)에 대응하는 사각형의 구멍(18)이 4개씩 3열로, 총 12개가 형성되어 있다.

이 필터 어셈블리(2)는 하우징 본체(1)의 외주면에 축선 방향으로 연장되게 설치된 2개의 리브(19a) 사이에 끼워진 상태로 고착되도록 한다. 또한 필터 어셈블리(2)가 설치된 면의 반대측 면의 중앙에는 이들 리브(19a)와 동일한 형상의 리브(19b) 하나가 형성되어 있다. 이들 3개의 리브(19a·19b)의 한쪽 끝에는 뚜껑판(16)을 고정하기 위한 나사(20)가 결합되는 나사공(21)이 형성되어 있다.

간막이(7)는 다공판(5)의 내면에 밀착하는 원호형판부 (7a)와, 이것의 좌우 단부에서 아래로 연장된 낚시바늘 모양의 측판부(7b)로 이루어져 있다. 그리고 원호형 판부(7b)에는, 다공판(5)의 원형 분기공(3a)에 대응하여 이것과 대략 동일한 크기의 원형공(22)이 축선 방향으로 열지어 형성되어 있다. 또한 좌우의 측판부(7b)에는, 점화관(8)의 양측을 향해 개구된 연통공(10)이 축선 방향으로 열지어 형성되어 있다.

점화관(8)에는, 간막이(7)의 좌우 측판부(7b) 사이로 개구된 소공(小孔)이 축선 방향으로 열지어 형성되어 있으며, 이 점화관(8)에 연결된 점화기(미도시)가 충돌 검지 센서로부터의 전기적 또는 기계적 신호에 따라 작동하면, 발화 플래쉬가 소공(9)을 통해 일제히 분출되어, 그 주위의 가스 발생제를 발화시키도록 되어 있다.

다리부(13)는 원통 모양으로 형성된 점화관(8)의 만나는 지점에서 반경 방향의 바깥쪽으로 뻗어 있으며, 그 자유단과 서로 상반되는 쪽으로 플랜지(23)가 돌출되게 설치되어 있다. 이 플랜지(23)가 하우징 본체(1)의 내면에 축선 방향으로 형성된 한 쌍의 돌출부(24) 사이에 끼워져, 점화관/다리부 어셈블리(14)의 위치를 결정하게 된다.

바닥판(15)은 하우징 본체(1)의 단면 윤곽과 대략 동일한 형태로 형성되어 있으며, 그 외면에 보스(25)가 돌출되어 있다. 그리고 이 보스(25)의 중심공에 점화기(미도시)가 결합되어 있으며, 이 점화기의 점화부가 점화관(2)의 안쪽에 노출될 수 있도록, 점화관(2)의 내공에 정합하는 원형공(26)이 바닥판(15)의 중앙부에 형성되어 있다.

뚜껑판(16)은 바닥판(15)과 동일한 형상을 이루며, 점화관/다리부 어셈블리(14)의 점화관(8) 단부에 삽입 설치된 스터드 볼트(27)가 통과하는 중심공(28)이 그 중앙에 형성됨과 동시에, 하우징 본체(1)의 리브(19a·19b)와 대응하는 위치에 나사가 통과하는 구멍(29)을 구비한 러그(30)가 세개 설치되어 있다. 이 뚜껑판(16)과 하우징 본체(1) 사이에는 뚜껑판(16)과 동일한 형상의 개스킷(31)이 설치된다.

뚜껑판(16)에서 돌출된 스터드 볼트(27)의 선단에는, 와셔붙이 넛트(32) 및 로크 너트(33)가 나사 결합 가능하게 되어 있으며, 그 스터드 볼트(27)와 바닥판(15)의 외면에 돌출된 보스(25)를 통해 에어백(미도시) 내부에 인프레이터를 부착할 수 있게 되어 있다. 한편, 에어백 안으로의 부착 상태 여하에 따라서는, 이 스터드 볼트(27) 및 이것이 통과하는 뚜껑판(16)의 중심공(28)이 불필요하기도 하다.

이들 다공판(5), 간막이(7), 점화관/다리부 어셈블리(14), 필터 어셈블리(2)의 프레임(2a) 및 바닥판(15)의 각 부재의 소재가 되는 알루미늄 합금제의 판재에는, 양면 또는 단면에 납재료가 미리 피복된 브레이징 시트가 채용된다. 따라서, 소정 형상으로 형성된 다공판(5), 간막이(7) 및 점화관/다리부 어셈블리(14)를 하우징 본체(1) 내부에 삽입시킴과 동시에 스터드 볼트(27)를 점화관(8)에 결합시키고, 필터 어셈블리(2) 및 바닥판(15)의 위치를 결정한 상태에서 가열로에 투입하면, 납재료가 용융되어 각 부재가 서로 결합되어 일체화된다. 그 후, 바닥판(15)의 보스(25)에 점화기를 결합함과 동시에, 점화관(8)의 내부에 점화제를, 각 연소실(6a-6c)에 가스 발생제를, 각각 장전하고, 뚜껑판(16) 및 개스킷(31)을 나사로 고정시킴으로써 도 4에 나타낸 바와 같은 인프레이터(IF)가 완성된다.

본 실시예에 있어서도, 간막이에 형성된 연통공(10)은, 도3에 나타낸 바와 같이, 제1연소실(6a)의 중심(O)에 대한 제3상한 및 제4상한에 각각 설치되어 있다.

한편, 본 발명은 상술한 바와 같이 타원형 단면의 하우징에 한정되지 않으며, 원형 윤곽 또는 다각형 윤곽 등 선대칭형이면 어떠한 윤곽 형상이라도 상관없다. 또한, 도 2 이하에 나타낸 실시예에서의 다리부(13)를 제거하고, 연소실을 두 개로 구성하는 경우에도 마찬가지로 적용할 수 있다.

본 발명에 의하면, 점화관에 직접 연통된 제1연소실로부터 다른 연소실로 화염을 방사하기 위한 연통공 위치의 적정화가 가능하므로, 제1연소실의 화염을 다른 연소실로 균등히 전파시켜서 가스 발생 효율을 향상시킬 수 있어 큰 효과를 거둘 수가 있다.

Claims (1)

1. 하우징의 내부를 복수의 연소실로 나누고, 점화기에 의해 제1연소실의 가스 발생제가 발화하면, 이 연소 가스를 하우징에 설치된 분기공으로부터 에어백 내로 분출시키는 한편, 상기 제1연소실의 가스 발생제의 화염에 의해 다른 연소실의 가스 발생제도 발화시켜서 이 연소 가스도 별도의 분기공으로부터 에어백 내로 분출되도록 하여 이루어지는 에어백용 인프레이터로서,

   상기 제1연소실의 중심과 점화용 화염 방사공의 중심을 통과하는 직선을 y축으로 하고, 상기 y축에 직교하며 상기 제1연소실의 중심을 통과하는 직선을 x축이라고 했을 때, 상기 제1연소실의 중심에 대한 제3상한 및 제4상한 부분에 상기 제1연소실로부터 다른 연소실로의 화염방사용 연통공을 설치한 것을 특징으로 하는 에어백용 인프레이터.