KR100388334B1 - Hybrid inflator with coaxal chamber - Google Patents

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KR100388334B1
KR100388334B1 KR1019950036956A KR19950036956A KR100388334B1 KR 100388334 B1 KR100388334 B1 KR 100388334B1 KR 1019950036956 A KR1019950036956 A KR 1019950036956A KR 19950036956 A KR19950036956 A KR 19950036956A KR 100388334 B1 KR100388334 B1 KR 100388334B1
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브라이언케이.헤밀톤
브렌트에이.파크스
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오이에이, 인코퍼레이티드
다이셀 가가꾸 고교 가부시끼가이샤
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    • 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

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Abstract

본 발명의 합성 팽창기는 가압매체를 수용한 팽창기 하우징과 가스 발생기 하우징를 포함하고 있다. 가스 발생기 하우징은 팽창기 하우징과 서로 연결되어 있다. 가스 발생기 하우징은 추진제를 수용하고 있는 제 1 챔버와, 추진 점화 조립체와, 가압매체에 의해서 점화된 추진제에 의하여 생성되는 추진가스를 연소시키기 위한 팽창기 하우징과, 제 2 챔버로부터 에어백 쪽으로 가압 매체를 공급하도록 가스 발생기 하우징상에 배열되어 있는 배출구와, 그리고 배출구를 정상적으로 차단하고 추진제의 점화후에 파열되는 제 1 밀봉 디스크를 포함하고 있다. 제 1 챔버, 제 2 챔버, 및 제 1 밀봉 디스크는 팽창기의 종축과 공통으로 배열되어 있다. 가스 발생기 하우징은 팽창기 하우징과 제 1 챔버의 내부압력을 동일하게 유지하기 위한 적어도 하나의 공급구멍을 포함하고 있다.The composite expander of the present invention includes an inflator housing and a gas generator housing containing a pressurized medium. The gas generator housing is connected with the inflator housing. The gas generator housing supplies a first chamber containing a propellant, a propellant ignition assembly, an inflator housing for combusting the propellant gas produced by the propellant ignited by the pressurized medium, and a pressurized medium from the second chamber towards the airbag. And an outlet arranged on the gas generator housing, and a first sealing disk which normally blocks the outlet and ruptures after ignition of the propellant. The first chamber, the second chamber, and the first sealing disk are arranged in common with the longitudinal axis of the expander. The gas generator housing includes at least one supply hole for maintaining the same internal pressure of the inflator housing and the first chamber.

Description

동축 챔버를 구비한 합성 팽창기{HYBRID INFLATOR WITH COAXAL CHAMBER}HYBRID INFLATOR WITH COAXAL CHAMBER

본 발명은 1995년 2월 16일 자로 "급속 가압을 기초한 유동 개시 조립체를 구비한 합성 팽창기"라는 명칭으로 출원된 미합중국 특허출원 제 08/389,297호의 일부 연속이며, 이것은 1994년 10월 25일자로 "합성 팽창기 및 관련된 추진제"라는 명칭으로 출원된 미합중국 특허출원 제 08/328,657호의 일부 연속이고, 그리고 이것은 1994년 3월 18일자로 "합성 팽창기"라는 명칭으로 출원된 미합중국 특허출원 제 08/210,668호의 일부 연속출원이다.The present invention is part of a series of US patent application Ser. No. 08 / 389,297 filed Feb. 16, 1995 entitled "Synthetic Expander with Flow Initiation Assembly Based on Rapid Pressurization," which is dated October 25, 1994. A portion of US patent application Ser. No. 08 / 328,657, filed with the name "synthetic inflator and associated propellant", which is part of US patent application Ser. No. 08 / 210,668, filed March 18, 1994 with the name "synthetic expander." It is a continuous application.

본 발명은 자동 팽창 안전장치의 분야에 관한 것이며, 특히 에어백 또는 안전 배쪽으로의 유동을 개시하기 위해서 급속가압을 이용하는 합성 팽창기에 관한 것이다.FIELD OF THE INVENTION The present invention relates to the field of automatic inflation safety devices, and more particularly to synthetic inflators using rapid pressurization to initiate flow to an airbag or safety vessel.

자동 팽창 안전장치용 팽창기의 진보는 가압 가스 팽창기, 추진제 팽창기 및 합성 팽창기의 개발로 이어져 오고 있다. 물론, 위에 설명한 각각의 방식의 팽창기를 고려한 설계가 이루어지고 있다. 이러한 3개의 팽창기에서, 설계상 중요한 2가지의 고려사항은 에어백 또는 안전백이 효율적으로 작동하도록 미리 결정된 시간동안 밀리 결정된 양만큼 팽창되어야 한다는 것이다.Advances in inflator for automatic inflation safety devices have led to the development of pressurized gas expanders, propellant expanders and composite expanders. Of course, designs have been made in consideration of the inflators of the respective types described above. In these three inflators, two design considerations are that the airbag or safety bag must be inflated by a predetermined amount for a predetermined time to operate efficiently.

근래에는 여러경우에 차량의 중량이 중요한 설계상의 고려사항이기 때문에, 팽창기의 중량도 중요한 고려 대상이다. 또한, 여러 자동차 설계에서 이용가능한제한된 공간으로 인해서, 팽창기의 크기 또한 중요한 설계상의 고려되상이 되고 있다.In recent years, the weight of the inflator is also an important consideration, because in many cases the weight of the vehicle is an important design consideration. In addition, due to the limited space available in many automotive designs, the size of the inflator is also an important design consideration.

따라서, 본 발명의 목적은 추진가스를 가압매체와 신속하게 혼합할 수 있고 압력하에서 추진가스와 가압매체의 혼합물을 신속하게 연소시켜서 에어백을 팽창기시키기 위한 합성 팽창기를 제공하려는 것이다.It is therefore an object of the present invention to provide a synthetic inflator capable of rapidly mixing a propellant gas with a pressurized medium and rapidly combusting a mixture of the propellant gas and a pressurized medium under pressure to expand the airbag.

이러한 목적을 달성하기 위해서 본 발명의 합성 팽창기는 가압 매체와 가스 발생기 하우징을 포함하고 있는 팽창기 하우징을 포함하고 있다. 가스 발생기 하우징은 팽창기 하우징과 서로 연결되어 있다. 가스 발생기 하우징은 추진제를 수용하고 있는 제 1챔버와, 추진 점화 조립체와, 제 2챔버와, 배출구와, 그리고 제 1밀봉 디스크를 포함하고 있다. 제 2챔버는 가압 매체에 의해서 점화되는 추진제에 의하여 생성되는 추진가스를 연소시키기 위하여 제 1챔버 및 팽창기 하우징과 유체가 소통된다. 배출구는 제 2챔버로 부터 에어백 또는 안전백 쪽으로 추진가스를 공급하기 위하여 가스 발생기 하우징상에 배열되어 있다. 제 1밀봉 디스크는 배출구를 수직으로 차단하며 추진제의 연소후에 파열된다. 제 1챔버, 제 2챔버, 및 제 1밀봉 디스크는 팽창기의 종축과 동축으로 배열되어 있다. 가스 발생기 하우징은 팽창기 하우징과 제 1챔버의 내부압력을 동일하게 유지하기 위하여 적어도 하나의 공급구멍을 포함하고 있다.To achieve this purpose, the composite expander of the present invention includes an expander housing comprising a pressurized medium and a gas generator housing. The gas generator housing is connected with the inflator housing. The gas generator housing includes a first chamber containing a propellant, a propellant ignition assembly, a second chamber, an outlet, and a first sealing disk. The second chamber is in fluid communication with the first chamber and the expander housing to combust the propellant gas produced by the propellant ignited by the pressurized medium. The outlet port is arranged on the gas generator housing for supplying the propellant gas from the second chamber toward the air bag or safety bag. The first sealing disk blocks the outlet vertically and ruptures after combustion of the propellant. The first chamber, the second chamber, and the first sealing disk are arranged coaxially with the longitudinal axis of the inflator. The gas generator housing includes at least one supply hole to maintain the same internal pressure of the inflator housing and the first chamber.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명하면 다음과 같다. 이와 관련하여, 본 발명은 자동 팽창 안전장치용의 합성 팽창기에 관한 것이다. 즉, 본 발명은 저장된 가압가스와 가스 또는 열생성 추진제를 이용하는 팽창기에 관한 것이다. 여러가지 방식의 합성 팽창기가 본 출원의 양수인에게 양도한 헤밀톤(Hamilton) 등의 미합중국 특허출원 제 5,230,531호에 공개되어 있으며, 이 특허는 전체적으로 본 발명과 관련이 있다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In this regard, the present invention relates to a composite inflator for an automatic inflation safety device. That is, the present invention relates to an expander utilizing stored pressurized gas and gas or heat generating propellants. Various types of synthetic expanders are disclosed in US Patent Application No. 5,230,531 to Hamilton et al., Assigned to the assignee of the present application, which is generally related to the present invention.

제 1도에는 본 발명의 자동 팽창 안전장치의 일 실시예가 도시되어 있다. 팽창가능한 안전장치(10)의 주요 요소는 감지기(14), 팽창기(26) 및 에어백 또는 안전 백(18)을 포함하고 있다. 감지기(14)가 에어백 또는 가스백(18)의 팽창에 필요한 상태(즉, 미리 결정된 감속)을 감지할 때, 도관(22)을 통해서 팽창기(26)로부터 에어백 또는 안전백(18)쪽으로 가스 또는 다른 적절한 유체를 방출 하도록 팽창기(26)쪽으로 신호가 전송된다.1 shows one embodiment of the automatic inflation safety device of the present invention. The main elements of the inflatable safety device 10 include a detector 14, an inflator 26 and an air bag or safety bag 18. When the detector 14 detects the condition necessary for the inflation of the airbag or gasbag 18 (ie, the predetermined deceleration), gas or conduit 22 from the inflator 26 toward the airbag or safety bag 18 through the conduit 22. A signal is sent towards inflator 26 to release other suitable fluid.

제 2도에 도시된 팽창기(30)는 합성 팽창기이고, 이것은 팽창기(26)대신에 제 1도의 팽창 가능한 안전장치(10)에 사용될 수 있다. 따라서, 팽창기(30)는 병모양의 팽창기 하우징(34) 뿐만 아니라 가스 발생기(82)를 포함하고 있는데, 팽창기 하우징(34)은 에어백 또는 안전백(18)(제 1도)에 공급되는 가압매체(36)를 수용하고 있고 가스 발생기(82)는 에어백 또는 안전백(18)쪽으로의 유동을 증가시키기 위해서 추진가스를 공급한다.(예를들면, 가압 매체(36)또는 추가 생성가스를 팽창시키기 위해서 열을 공급함으로써) 다음에 보다 상세히 설명하는 바와같이, 가스 발생기(82)내에 위치된 추진 알갱이를 설명하기 위해서 탄피형 추진제(예를들면, 고온 연료추진제)가 사용될 수 있고, 적어도 하나의 불활성 가스(예를들면, 아르곤) 및 산소의 혼합물이 가압 매체(36)용으로 사용될 수 있다. 본 발명과 관련된 적어도 하나의 특징에 따르면, 바람직하게 가압매체는 몰을 기초로 약 70% 내지 92%의불활성 유체와 약 8% 내지 30%의 산소를 포함하고 있고, 더 바람직하게는 약 79% 내지 90%의 불활성 유체와 약 10% 내지 21%의 산소를 포함하고 있다.The inflator 30 shown in FIG. 2 is a synthetic inflator, which may be used in the expandable safety device 10 of FIG. 1 instead of the inflator 26. Thus, the inflator 30 includes a gas generator 82 as well as a bottle-shaped inflator housing 34, which inflates the pressurized medium supplied to the airbag or safety bag 18 (FIG. 1). And a gas generator 82 supplies a propellant gas to increase flow towards the airbag or safety bag 18 (e.g., inflate the pressurized medium 36 or additional product gas). Casing-type propellant (eg, hot fuel propellant) may be used to describe the propulsion granules located in the gas generator 82, as will be explained in more detail below. A mixture of gas (eg argon) and oxygen may be used for the pressurized medium 36. According to at least one feature associated with the present invention, the pressurized medium preferably comprises about 70% to 92% inert fluid and about 8% to 30% oxygen on a molar basis, more preferably about 79% To 90% inert fluid and about 10% to 21% oxygen.

팽창기 하우징(34)과 가스 발생기(82)는 팽창기(30)에 필요한 공간을 줄이기 위해서 가스 발생기(82)의 팽창기 하우징(34)의 내부에 위치되는 방식으로 서로 결합해 있다. 특히, 중공형 확산기(38)가 중공형 보스(boss)(86)(예를들면, 약 1.25인치(3.175cm)의 직경을 가진)의 일단부에 용접되어 있다. 확산기(38)는 팽창기(30)로부터 "비 추진 배출"을 제공하는 다수의 열의 배출구멍(40)(예를들면, 80개의 배출구멍(40)은 각각 약 0.100인치(0.254cm)의 직경을 가짐)을 갖추고 있고, 스크린(58)이 배출구멍(40)에 인접하게 위치되어 있다. 밀봉 디스크(70)가 보스(86)내에 적절하게 위치되어 있고 이 밀봉 디스크(70)는 팽창기 하우징(34)내에 가압매체(36)를 처음으로 보유하도록 이 보스에 용접되어 있다. 가압매체를 방출하고자 할 경우에는 원추형의 헤드를 가진 발사물(50)이 밀봉 디스크(50)를 통해서 추진된다. 특히, 발사물(50)은 방벽(54)내에서 밀봉디스크(70)의 볼록면 상에 위치되어 있고, 팽창가능한 안전장치(10)(제 1도)이 감지기(14)로부터 수신될 때 기폭제(46)의 작동에 의해서 발사물(50)이 추진된다. 점화이전의 위치에 발사물(50)을 최초로 유지하기 위해서 링(62)이 제공되어 있다.The inflator housing 34 and the gas generator 82 are coupled to each other in a manner that is located inside the inflator housing 34 of the gas generator 82 to reduce the space required for the inflator 30. In particular, hollow diffuser 38 is welded to one end of hollow boss 86 (eg, having a diameter of about 1.25 inches (3.175 cm)). The diffuser 38 may have a plurality of rows of heat discharging holes 40 (e.g., 80 discharging holes 40) each providing a "non-propelled discharge" from the inflator 30, each about 0.100 inches (0.254 cm) in diameter. Having a screen 58 is positioned adjacent to the discharge hole 40. A sealing disk 70 is suitably positioned in the boss 86 and the sealing disk 70 is welded to this boss to initially hold the pressurizing medium 36 in the inflator housing 34. If it is desired to release the pressurized medium, the projectile 50 with the conical head is propelled through the sealing disc 50. In particular, the projectile 50 is located on the convex surface of the sealing disc 70 within the barrier 54 and the initiator when the inflatable safety device 10 (FIG. 1) is received from the detector 14. The projectile 50 is propelled by the operation of 46. A ring 62 is provided to initially hold the projectile 50 in position prior to ignition.

오리피스 슬리브(74)가 밀봉 디스크(70)또는 보스(66)의 단부에 용접되어 있다. 오리피스 슬리브(74)는 중공형이고, 밀봉 디스크(70)가 발사체(50)에 의해서 파열될 때 팽창기 하우징(34)의 내부와 확산기(38)의 보스(66)의 내부에 유체가 통하도록 오리피스 구멍(78)을 갖추고 있다.(예를들면, 4개의 구멍(78)은 각각 약0.210인치(0.53cm)의 직경을 가짐)또한, 팽창기 하우징(34)과 가스 발생기(82)를 서로 연결하기 위해서 가스 발생기(82), 특히 가스 발생기 하우징(86)이 오리피스 슬리브(74)에 용접되어 있다.Orifice sleeve 74 is welded to the end of sealing disc 70 or boss 66. The orifice sleeve 74 is hollow and orifices allow fluid to flow through the interior of the inflator housing 34 and the boss 66 of the diffuser 38 when the sealing disc 70 is ruptured by the projectile 50. Holes 78. For example, four holes 78 each have a diameter of about 0.210 inches (0.53 cm). In addition, the inflator housing 34 and the gas generator 82 are connected to each other. To that end, a gas generator 82, in particular a gas generator housing 86, is welded to the orifice sleeve 74.

가스 발생기 하우징(86)은 점화시에 에어백 또는 안전백(18)(제 1도) 쪽으로의 유동을 증가시키기 위해서 가열된 추진 연소가스를 공급하는 다수의 추진 알갱이(90)를 수용하고 있다. 추진 알갱이(90)는 추진 슬리브(94)에 의해서 가스 발생기 하우징(86)내에 보유되어 있으며, 추진 슬리브는 스크린(104) 및 배플(baffle)(100)에 의해서 가스 발생기 하우징(86)의 단부(96)상의 가스 발생기 흡입노즐(98)로부터 분리되어 있다. 다음에서 설명하는 바와같이, 추진 알갱이(90)는 "무연"의 탄피형 추진제로 설명될 수있다. 그런데, 추진 알갱이(90)는 그 중심부를 통해서 연장된 단일 구멍을 가진 원통형으로 형성되어 있다. 다른 형상의 추진 알갱이가 적합할 수도있고 이러한 형태는 사용되는 특정 추진제의 계통에 적어도 부분적으로 좌우된다.The gas generator housing 86 houses a number of propulsion pellets 90 which supply heated propellant combustion gas to increase flow towards the airbag or safety bag 18 (FIG. 1) upon ignition. The propulsion granules 90 are held in the gas generator housing 86 by a propulsion sleeve 94, the propulsion sleeves being the ends of the gas generator housing 86 by a screen 104 and a baffle 100. 96 is separated from the gas generator suction nozzle 98. As will be described below, the propellant pellet 90 may be described as a "lead free" casing propellant. By the way, the propulsion grain 90 is formed in the cylindrical shape with the single hole extended through the center part. Other shaped propellant pellets may be suitable and this type depends at least in part on the particular propellant system used.

단일(또는 다수의)가스 발생기 흡입노즐(98)(예를들면, 단일노즐(98)은 약 0.516인치(1.32cm)의 직경을 가짐) 이 가스 발생기 하우징(86)의 단부(96) 상에 위치되어서 밀봉 디스크(70)와 반대방향으로 제공되어 있다. 또한, 가스 발생기 하우징(86)은 하우징(86)의 측벽상에 위치한 원주방향의 간격을 이룬 다수의 배출 또는 방출노즐(200)을 포함하고 있다. (예를들면, 4개의 노즐의 "열"은 각각 약 0.221인치(0.561cm)의 직경을 가짐) 출구에 보다 가까운 위치에 의해서 작동이 강화될 수 있지만, 이 노즐(200)의 축선방향 위치를 바꾸는 것이 바람직하다.(하우징(86)의중심부에 위치할 수 있다.) 또한, 노를(200)의 수를 바꾸는 것이 바람직할 수 있다. 가스 발생기 하우징(86)의 측벽상의 배출노즐(200)과 하우징(86)의 단부(96)상의 흡입노즐(98)을 갖춘 이러한 형상에 의해서, 추진 알갱이(90)이 연소중에 가압매체(36)가 흡입 노즐(98)을 통해서 가스 발생기 하우징(86)내로 유입되고 이 하우징(86)으로 부터 혼합된 가스가 배출노즐(200)을 통해서 하우징(86)내에서 유출된다. 특히, 가스 발생기 하우징(86)의 측벽에 의한 가압매체(36)의 흐름은 가압매체(36)를 흡입노즐(98)을 통해서 하우징(86)내로 유입시키는 압력차를 제공한다. 이것은 다음에 상세히 설명하는 바와같이, 적어도 임의의 방식의 추진 가스가 생성될 때 팽창기(30)의 성능을 상당히 개선시킨다.Single (or multiple) gas generator suction nozzles 98 (eg, single nozzle 98 has a diameter of about 0.516 inch (1.32 cm)) on the end 96 of this gas generator housing 86 And is provided in a direction opposite to the sealing disc 70. The gas generator housing 86 also includes a plurality of circumferentially spaced discharge or discharge nozzles 200 located on the sidewalls of the housing 86. (Eg, the “rows” of the four nozzles each have a diameter of about 0.221 inches (0.561 cm)). Operation may be enhanced by a position closer to the outlet, but the axial position of this nozzle 200 (It may be located at the center of the housing 86.) It may also be desirable to change the number of furnaces 200. With this shape, with the discharge nozzle 200 on the side wall of the gas generator housing 86 and the suction nozzle 98 on the end 96 of the housing 86, the propellant granules 90 are pressurized medium 36 during combustion. Is introduced into the gas generator housing 86 through the suction nozzle 98 and the mixed gas from the housing 86 flows out of the housing 86 through the discharge nozzle 200. In particular, the flow of the pressurized medium 36 by the sidewalls of the gas generator housing 86 provides a pressure differential that introduces the pressurized medium 36 into the housing 86 through the suction nozzle 98. This significantly improves the performance of the inflator 30 when at least any manner of propulsion gas is produced, as described in detail below.

가스 발생기(82)는 적절한 시기에 추진 알갱이(90)를 점화시키기 위한 점화 조립체(114)를 포함하고 있다. 점화 조립체(114)는 발사체(50)와 추진 알갱이(90) 사이에서 가스 발생기 하우징(86)내에 적어도 부분적으로 위치되어 있고, 작동 피스톤(124)과, 적어도 하나의 충돌 프라이머(percussion primer)(120)와, 그리고 작동기로 적합한 점화 또는 부스터 재료(144)를 포함하고 있다. 특히, 작동 가이드(140)는 오리피스 슬리브(74)의 단부와 가스 발생기 하우징(86)의 내벽을 체결하여서 이들의 적어도 일부를 수용하며 그 안에 위치된 작동 피스톤(124)을 안내하는 기능을 적어도 부분적으로 수행한다. 프라이머 홀더(116)는 작동 가이드(140)의 일단부를 체결하며 점화 또는 부스터 재료(144)에 거의 인접하게 위치된 다수의 통상적인 충돌 프라이머(120)를 수용하고 있다. 점화 또는 부스터 프라이머(144)는 통상적으로 충전 컵(148)에 의해서 프라이머(120)에 인접하게 보유되어 있다. 적절한 점화 또는 부스터 재료(144)의 보기는 0.5%의 하이드록시 프로필 셀룰로스가 첨가된 89%의 RDX와 11%의 알루미늄 분말의 조성을 가진 RDX 알루미늄 부스터 재료이다. 리테이너(108) 및 배플(112)은 프라이머 홀더(116)와 추진 슬리프(94) 사이에 위치되어 있다. 가스 발생기 하우징(86)이 용접 대신에 구부림에 의해서 오리피스 슬리브(74)에 부착되는 경우는, 가스 발생기 하우징(86)은 작동중에 늘어나는 경향이 있다. 따라서, 앞서 설명한 요소들의 단단한 상호작용을 유지하기 위해서 예를들면 리테이너(108)와 배플(112)의 사이에 파형 스프링 와셔(도시되지 않음)가 설치될 수 있다.Gas generator 82 includes an ignition assembly 114 for igniting propulsion pellets 90 at a suitable time. The ignition assembly 114 is at least partially located in the gas generator housing 86 between the projectile 50 and the propulsion kernel 90, and includes an actuating piston 124 and at least one collision primer 120. And an ignition or booster material 144 suitable for the actuator. In particular, the actuation guide 140 at least partially functions to engage the end of the orifice sleeve 74 and the inner wall of the gas generator housing 86 to receive at least some of them and to guide the actuation piston 124 located therein. To do it. Primer holder 116 houses a number of conventional impingement primers 120 that engage one end of actuation guide 140 and are located near proximal ignition or booster material 144. Ignition or booster primer 144 is typically held adjacent to primer 120 by filling cup 148. An example of a suitable ignition or booster material 144 is an RDX aluminum booster material having a composition of 89% RDX and 11% aluminum powder added with 0.5% hydroxy propyl cellulose. Retainer 108 and baffle 112 are positioned between primer holder 116 and propulsion sleep 94. When the gas generator housing 86 is attached to the orifice sleeve 74 by bending instead of welding, the gas generator housing 86 tends to stretch during operation. Thus, for example, a corrugated spring washer (not shown) may be installed between the retainer 108 and the baffle 112 to maintain tight interaction of the elements described above.

작동 피스톤(124)은 작동 가이드(140)내에 미끄럼 가능하게 위치되어 있고 프라이머(120)와 거의 일렬로 정렬된 연속 테 돌출 부재(128)를 포함하고 있다. 이해할 수 있는 바와 같이, 다수의 돌출부재(도시되지 않음)가 연속 테 돌출 부재(128)를 대체할 수 있다. 접시머리 와셔(136)가 그 사이에 위치되어 있고 이 와셔는 작동 피스톤(124)의 위치를 프라이머(120)로부터 멀리 떨어져서 유지하도록 작동 가이드(140)와 작동 피스톤(124)의 일부를(스페이서(126)를 통해서) 체결한다. 따라서, 작동 피스톤(124)과 프라이머(120)의 부주의한 체결가능성이 감소된다. 그러나, 발사체(50)가 밀봉 디스크(70)를 통과한 후에, 발사체(50)에 의해서 작동 피스톤(124)에 전달되는 에너지는 접시머리 와셔(136)를 극복하기에 충분하여서 돌출된 테(128)는 프라이머(120)중의 적어도 하나를 점화시키기에 충분한 힘으로 프라이머(120)를 체결할수 있다. 이것은 점화 또는 부스터 재료(144)의 점화를 유발하고 따라서 추진 알갱이(90)의 점화를 유발하는 결과를 가져온다.The actuation piston 124 is slidably positioned in the actuation guide 140 and includes a continuous rim protruding member 128 aligned almost in line with the primer 120. As can be appreciated, a plurality of protrusions (not shown) can replace the continuous rim protrusion 128. A countersunk washer 136 is positioned therebetween, which washes the actuation guide 140 and a part of the actuation piston 124 to maintain the position of the actuation piston 124 away from the primer 120 (spacer ( 126)). Thus, the inadvertent engagement of the actuating piston 124 with the primer 120 is reduced. However, after the projectile 50 passes through the sealing disk 70, the energy transmitted by the projectile 50 to the actuating piston 124 is sufficient to overcome the countersunk washer 136 so that the projecting frame 128 ) May engage the primer 120 with a force sufficient to ignite at least one of the primers 120. This results in ignition of the ignition or booster material 144 and thus in the ignition of the propulsion grains 90.

가스 발생기(82)의 작동중에, 프라이머(120)가 부식될 수있으므로 추진 알갱이(90)에 의해서 생성되는 추진가스가 프라이머(120)를 통과할 수있다. 이러한 방식의 추진가스의 누출은 팽창기(30)의 일정한 성능에 악영향을 끼칠 수 있다. 그러나, 이러한 가스는 피스톤(124)을 작동 가이드(140)와의 밀봉체결위치로 이동시키도록 작동 피스톤(124)상에 바람직하게 작용한다. 이것은 가스 발생기(82)에 의해서 이것을 통한 가스의 누출을 완전히 제한하는 밀봉을 제공한다. 따라서, 추진가스는 바람직하게 가스 발생기 노즐(98)을 통해서 흐른다.During operation of the gas generator 82, the primer 120 may corrode so that the propellant gas generated by the propulsion grains 90 may pass through the primer 120. The leakage of propellant gas in this manner can adversely affect the constant performance of the inflator 30. However, this gas preferably acts on the actuating piston 124 to move the piston 124 to a sealing position with the actuation guide 140. This provides a seal that completely limits the leakage of gas through it by the gas generator 82. Thus, the propellant gas preferably flows through the gas generator nozzle 98.

팽창기(30)의 작동방식을 요약하면, 감지기(14)(제 1도)는 발사체(50)를 추진시키기 위해서 기폭제(46)에 신호를 전송한다. 발사체(50)는 팽창기 하우징(34)과 공기 또는 안전백(18)사이의 통로를 개방시키기 위해서 초기에 밀봉 디스크(70)를 통과한다. 발사체(50)는 작동 피스톤(124)에 부착된 돌출 테(128)를 일렬로 정렬된 프라이머(120)중의 적어도 하나에 부딛치게 하는 작동 피스톤(124)에 충격을 가할 때까지 계속 진행한다. 따라서, 추진 알갱이(90)를 점화시키는 점화 또는 부스터 재료(144)가 점화된다. 하우징(86)내에서 추진 알갱이(90)가 연소하는 동안, 가압 매체(36)가 팽창기 하우징(34)으로부터 가스 발생기 하우징(86)의 단부(96)에 위치된 흡입 노즐(98)을 통해서 가스 발생기 하우징(86)내로 유입된다. 이것은 압력차이를 형성하는 가스 발생기 하우징(86)의 측벽에 의한 가압매체(36)의 유동에서 기인하다. 가압매체(36)의 이러한 유입은 가스 발생기 하우징(86)내에서 추진 가스와 가압매체(36)의 혼합을 촉진하고, 다음에 보다 상세히 설명하는 바와같이 이것은 일산화 탄소 및 수소를 다량 함유한 추진 가스와 반응하기 위해서가압매체(36)에 산소가 포함되어 있을 때 특히 바람직하다. 그럼에도 불구하고, 가스 발생기 하우징(86)으로부터 이 하우징의 측벽사의 배출 노즐(200)을 통하여 가스가 배출된다. 이와같이, 가압매체(36)와 가스 발생기 하우징(86)으로부터의 연소생성물을 혼합함으로써 에어백 또는 안전백(18)쪽으로의 유동이 바람직하게 증가한다(제 1도 참조).Summarizing the operation of the inflator 30, the detector 14 (FIG. 1) sends a signal to the initiator 46 to propel the projectile 50. The projectile 50 initially passes through the sealing disc 70 to open the passage between the inflator housing 34 and the air or safety bag 18. The projectile 50 continues until it strikes the actuating piston 124 which strikes at least one of the primers 120 aligned in series with the protruding rim 128 attached to the actuating piston 124. Thus, the ignition or booster material 144 that ignites the propulsion pellets 90 is ignited. While the propellant granules 90 burn in the housing 86, the pressurized medium 36 passes through the suction nozzle 98 located at the end 96 of the gas generator housing 86 from the inflator housing 34. Flows into the generator housing 86. This is due to the flow of the pressurized medium 36 by the side walls of the gas generator housing 86 forming a pressure difference. This inflow of the pressurized medium 36 promotes mixing of the propellant gas and the pressurized medium 36 in the gas generator housing 86, which, as will be explained in more detail below, is a propellant gas containing a large amount of carbon monoxide and hydrogen. It is particularly preferable when oxygen is included in the pressurized medium 36 in order to react. Nevertheless, gas is discharged from the gas generator housing 86 through the discharge nozzle 200 of the side wall of the housing. As such, the flow towards the airbag or safety bag 18 is preferably increased by mixing the combustion products from the pressurizing medium 36 and the gas generator housing 86 (see FIG. 1).

앞서 언급한 바와같이, 합성 팽창기(30)는 탄피형 추진제를 추진 알갱이(90)의 형식으로 이용하며, 적어도 하나의 불활성 가스와 가압매체(36)용 산소의 혼합물을 이용한다. 여기에 사용된 탄피형 추진제는 단일, 이중 또는 삼중 기초 추진제와 같은 고온연료 추진제이며, 그리고 로바(LOVA) 또는 헤로바(HELOVA)추진제와 같은 니트라민(nitramine) 추진제이다. 특히, 통상적인 탄피형 추진제는 약 2500K 내지 약 3800K의 범위에 이르며 통상적으로는 300K 이상인 연소온도를 가지고 있고, 과도한 산소가 없이 이러한 추진제가 상당한 양의 CO와 H2를 생성한다는 점에서 연료이다. 이러한 추진제로부터 초과량의 연료는 CO2와 H2O 에 대한 반응평형을 이루기 위해서 저장된 가스의 5 내지 25몰 퍼센트, 때로는 15 내지 40몰 퍼센트의 추가 산소를 필요로 한다.As mentioned above, synthetic expander 30 utilizes a casing propellant in the form of propellant pellets 90 and utilizes a mixture of at least one inert gas and oxygen for pressurized medium 36. The casing propellant used here is a hot fuel propellant, such as a single, double or triple base propellant, and a nitramine propellant, such as a LOVA or HELOVA propellant. In particular, conventional shell-type propellants are fuel in that they range from about 2500K to about 3800K and have a combustion temperature that is typically above 300K, and these propellants produce significant amounts of CO and H 2 without excess oxygen. The excess fuel from these propellants requires 5 to 25 mole percent, sometimes 15 to 40 mole percent, of additional oxygen of the stored gas to achieve equilibrium reactions for CO 2 and H 2 O.

합성 팽창기(30)의 추진 알갱이(90)용으로 사용될 수 있는 "통상적" 탄피형 추진제는 HPC-96, 이중 베이스, 무연추진제를 포함하고 있다. 무연 추진제는 질량을 기초로하여 질소가 약 13.25%인 76.6%의 니트로셀룰로스와, 약 20.0%의 니트로글리세린과, 약 0.6%의 에틸 센트럴라이트와, 약 1.5%의 질산바륨과, 약 0.9%의 질산 포타슘과, 그리고 약 0.4%의 흑연의 조성을 가지고 있다. HPC-96은 델라웨어주 월밍턴시의 허큘레스(Hercules)사로부터 입수할 수있다. 이러한 특정의 2중기초 추진제는 주 성분으로 니트로셀룰로스를 포함하고 있기 때문에 바람직한 안정작용을 제공하지만 장기적인 열 안전성에 대한 장동 산업의 기준에 충족 될 수 없다.“Typical” casing propellants that can be used for the propulsion pellets 90 of the synthetic inflator 30 include HPC-96, dual base, lead free propellant. Lead-free propellants are based on mass, 76.6% nitrocellulose, about 13.25% nitrogen, about 20.0% nitroglycerin, about 0.6% ethyl centralite, about 1.5% barium nitrate, and about 0.9% It has a composition of potassium nitrate and about 0.4% graphite. HPC-96 is available from Hercules, Walmington, Delaware. This particular bi-base propellant contains nitrocellulose as the main component, providing desirable stabilization but cannot meet the long-term industry's criteria for long-term thermal safety.

로바(LOVA)추진제(취약성이 적은 탄약) 및 헤로바(HELOVA)추진제(고 에너지의 취약성이 큰 탄약)는 다른 하나의 "통상적인" 탄피형 추진제이다. 이것은 중량비를 기초로하여 약 76.0%의 RDX(헥사히드로트리니트로트리아진)(hexahydrotrinitrotriazine)과, 약 12.0%의 셀룰로스 아세테이트뷰티레이트와, 약 4.0%의 니트로셀룰로스(12.6%의 질소), 약 7.60%의 아세틸 트리에틸 시트레이트와, 그리고 약 0.4%의 에틸 센트럴라이트의 성분을 가진 M39 로바 추진제와같은 추진제 알갱이(90)용으로 사용될 수 있다. M39 노바 추진제는 미합중국 매릴렌드주 인디언헤드의 나바 서페이스 워페어 센터(Navar Surface Warfare Center)와 유럽(스웨덴)의 보포스(Bofors)사로부터 입수할 수있으며, 과도한 산소없이 약 32몰 퍼센트의 CO와 30몰 퍼센트의 H2를 생성할 수 있다. LOVA 및 HELOVA 추진제는 현재 미합중국 자동차 안전기준을 통과해 있기 때문에 기존의 2중 기초추진제에 걸쳐서 바람직한 반면, 2중 기초 추진제는 이와 다르다. 그러나, LOVA 및 HELOVA 추진제의 안정적인 연소를 위해서 비교적 높은 작동압력이 요구된다. HPC-96 및 LOVA추진제의 특징에도 불구하고, 이들은 본 발명의 원리 및 특징의 적어도 일부만을 설명하는데 지나지 않는다.LOVA propellants (low fragility ammunition) and HELOVA propellants (high energy vulnerable ammunition) are other "traditional" casing propellants. It is based on weight ratio of about 76.0% hexahydrotrinitrotriazine (RDX), about 12.0% cellulose acetate butyrate, about 4.0% nitrocellulose (12.6% nitrogen), about 7.60% Propellant grains 90, such as acetyl triethyl citrate, and an M39 lova propellant having a composition of about 0.4% ethyl centrallite. M39 Nova propellants are available from Navar Surface Warfare Center in Indian Head, Maryland, United States, and Bofors in Europe (Sweden). 30 mole percent H 2 can be produced. LOVA and HELOVA propellants are preferred over existing dual basic propulsion systems because they currently pass US automotive safety standards, while dual basic propellants are different. However, relatively high operating pressures are required for stable combustion of LOVA and HELOVA propellants. Despite the features of the HPC-96 and LOVA promoters, they only illustrate at least some of the principles and features of the present invention.

가압매체(36)의 일부로 산소를 사용함과 동시에 탄피형 추진제를 추진 알갱이(90)형식으로 사용하는 경우에 탄피형 추진제의 성능특성으로 인하여 본 출원의 양수인으로부터 입수할 수 있는 예를들면, 20 내지 30그램의 FN1061-10을 사용하는 현행 설계방식과 비교하여 가스 발생기(82)에 필요한 양의 추진제를 줄일 수 있다.(FN1061-10은 중량 퍼센트를 기초로하여 약 7.93%의 염화 폴리비닐과, 7.17%의 디옥틸 아디페이트(dioctyl adipate)와, 0.05%의 카본 블랙과, 0.35%의 안정제와, 8.5%의 나트륨 옥살산과, 75%의 포타슘 페르콜레이트와, 그리고 약 1%의 레시틴의 성분을 가지고 있다.) 예를들면, 추진 알갱이(90)의 형식에 사용될 수 있는 탄피형 추진제의 경우에 전체 알갱이의 중량의 범위(승객의 옆에 적용할시에)는 약 10그램 내지 12그램이고, 바람직하게는 약 15그램 이하이다. 이 경우에, 몰을 기초로 약 10% 내지 30%가 산소인 가압매체(36)를 이용하는 것이 바람직이다. 특히, 몰로 약 15%의 산소를 함유한 약 169그램의 가압매테(36)가 사용될 경우에, 추진 알갱이(90)의 전체 중량은 약 10.4그램이될 수 있다. 운전자쪽에 적용할 경우에 추진 알갱이의 바라거나 필요한 양은 약 5그램이 될 수있고 측면 팽창기에 적용할 경우에는 약 1.5그램이 될 수 있다.When oxygen is used as part of the pressurized medium 36 and the casing propellant is used in the form of propellant granules 90, for example, 20 to 20 are available from the assignee of the present application due to the performance characteristics of the casing propellant. Compared to current designs using 30 grams of FN1061-10, the amount of propellant required for gas generator 82 can be reduced. (FN1061-10 is about 7.93% polyvinyl chloride based on weight percent, 7.17% dioctyl adipate, 0.05% carbon black, 0.35% stabilizer, 8.5% sodium oxalic acid, 75% potassium percholate, and about 1% lecithin For example, in the case of a casing propellant that may be used in the form of a propulsion pellet 90, the weight range of the total pellet (when applied next to the passenger) is about 10 grams to 12 grams, Preferably about 15 grams or less The. In this case, it is preferable to use a pressurized medium 36 in which about 10% to 30% is oxygen based on moles. In particular, when about 169 grams of pressurized mat 36 containing about 15% oxygen in moles are used, the total weight of the propellant granules 90 may be about 10.4 grams. If applied to the driver's side, the desired or required amount of propulsion granules may be about 5 grams and, if applied to the side inflator, about 1.5 grams.

앞서 설명한 FN 1061-10 추진 성분과 비교하여 탄피형 추진제의 양의 이러한 감소는 가압매체(36)와 추진 알갱이(90)의 전체중량간의 중량비로 표현될 수 있다. FN 1061-10에 관해서, 본 출원의 양수인은 아르곤(즉, 본 발명과 관련된 가압매체(36)와 상응하는 저장가스)의 중량과 FN 1061-10의 중량간의 약 7.04의 비율을 이용한다. 탄피형 추진제의 사용에 관해서, 출력과 중량 및 사이즈가 FN1061-10를 갖춘 팽창기와 동일한 팽창기를 얻기 위해서 가압매체(36)의 중량과 추진 알갱이(90)의 중량간의 비율의 범위는 약 10 내지 20 이며, 더 바람직하게는 14 내지 18이고, 가장 바람직하게는 약 15이상이다. 이해할 수 있는 바와같이, 이러한 비율은 소량의 추진제를 필요로하는 고열의 추진제를 사용함으로써 보다 증가될 수 있다. 이와관련하여, 탄피형 추진제의 배기 가스는 뜨거운 미입자물질이 거의 없기 때문에, 본 발명의 팽창기는 종래기술의 팽창기와같은 미립자가 덮인 팽창기 보다 고온에서 배기가스를 생성할 수 있다. 이러한 온도의 증가는 고열의 가스가 비교적 고가이기 때문에 팽창기를 소형 및 경량으로 만들게 한다. 이것 이외에도 탄피형 추진제를 사용할 경우에, 팽창기 구조물의 크기 및 중량을 감소시킬 수 있다. 예를들면, 팽창기의 탄피형 추진제에 대해서 7.04의 비율을 이용할 경우에, FN 1061-10에서 이 비율을 이용하는 경우와 동일한 출력을 얻을 수 있지만, 탄피형 추진제를 구비한 팽창기는 FN 1061-10을 사용하는 팽창기보다 크기와 중량이 50%정도 감소될 수 있다. 앞서 설명한 방식으로 운전자쪽에 적용할 경우와 측면 팽창기의 경우에도 7.04의 동일한 비율을 사용할 수 있다.This reduction in the amount of casing propellant compared to the FN 1061-10 propellant described above can be expressed as the weight ratio between the total weight of the pressurized medium 36 and the propellant pellets 90. With regard to FN 1061-10, the assignee of the present application utilizes a ratio of about 7.04 between the weight of argon (ie, the storage gas corresponding to the pressurized medium 36 associated with the present invention) and the weight of FN 1061-10. With regard to the use of shell-type propellants, the range of the ratio between the weight of the pressurized medium 36 and the weight of the propellant grains 90 is about 10-20 to obtain an inflator with the same output and weight and size as an inflator with FN1061-10. More preferably 14 to 18, most preferably about 15 or more. As can be appreciated, this ratio can be increased by using a high temperature propellant that requires a small amount of propellant. In this regard, since the exhaust gas of the shelled propellant is almost free of hot particulate matter, the inflator of the present invention can produce exhaust gas at a higher temperature than particulate-covered expanders such as prior art expanders. This increase in temperature makes the inflator compact and lightweight because hot gases are relatively expensive. In addition to this, when the casing propellant is used, the size and weight of the inflator structure can be reduced. For example, using a ratio of 7.04 for the inflator's shell propellant yields the same power as the FN 1061-10 with this ratio, while an expander with a casing propellant may use FN 1061-10. The size and weight can be reduced by 50% compared to the inflator used. The same ratio of 7.04 can be used for the driver-side and side inflators as described above.

앞서 설명한 FN 1061-10 추진제 성분과 비교하여 탄피형 추진제의 앞서 언급한 중량의 감소는 전체의 가스배출 그램 몰(즉, 추진가스와 가압매체(36)의 조합)과 추진 알갱이(90)의 전체중량간의 비율로 표현될 수있다. FN 1061-10 추진제에 관해서, 본 출원의 양수인은 배출가스의 몰과 추진제의 중량간의 0.192그램 몰 또는 그램의 비율을 이용하고 있다. 이와 반대로 출력, 중량 및 크기가 동일한 팽창기용 탄피형 추진제의 경우에는, 배출가스의 몰과 추진 알갱이(90)의 전체중량간의비율의 범위는 추진제 1그램당 약 0.35 그램 몰 내지 추진제 1그램당 약 0.5그램 몰이고, 보다 바람직하게는 추진제 1그램당 약 0.4그램 몰 내지 약 0.5그램 몰이며, 가장 바람직하게는 추진제 1그램당 약 0.5그램 몰이다. 앞서 언급한 바와같이, 탄피형 추진제를 사용하고 추진제의 0.192그램 몰 또는 그램의 비율을 이용하는 합성 팽창기의 경우에, 팽창기의 출력은 FN1061-10을 이용하는 합성 팽창기와 같지만, 탄피형 추진제 합성 팽창기의 중량 및 크기는 약 50%정도 감소된다. 가압매체(36)용으로 다양한 가스를 사용함으로써 후진 알갱이(90)용의 적어도 하나의 탄피형 추진제의 형식을 사용할 수 있다. 통상적으로, 가압매체(36)는 적어도 하나의 불활성 가스 또는 산소로 구성되어 있다. 적합한 불활성 가스는 아르콘, 질소, 헬륨, 및 네온을 포함하고 있는데 그중에서 아르콘이 바람직하다. 가압매체중의 산소부분은 다양한 기능을 수행한다. 처음에, 추진 알갱이(90)의 탄피형 추진제의 기체 연소생성물과 산소의 반응은 불활성 가스의 팽창에 기여하는 열원을 제공한다. 이것은 가스 발생기(82)에 필요한 추진제의 양을 적어도 일부 감소시키는 역할을 한다. 또한, 산소와 추진제 연소 생성물의 반응은 추진제 가스의 기존의 독성 레벨을 허용가능한 레벨로 줄이는 역할을 한다. 예를들면, 바람직하게 산소는 기존의 일부 일산화 탄소를 이산화 탄소로 전환시키고(예를들면, CO의 적어도 85%를 CO2로 전환시킴), 기존 수소를 수증기로 전환시키며(예를들면, H2의 적어도 80%를 H2O로 전환시킴), 그리고 일부 미연소된 탄화수소가 유사하게 제거된다.(예를들면, 탄화수소의 적어도 75%가 제거됨) 이렇게해서, 앞서 설명한 가스 발생기(82)의 성능이 상당히 개선된다. 즉, 산소를 포함하는 매체(36)는 압력차에 의해서 하우징(86)의 단부(96)상의 흡입노즐(98)을 통하여 가스 발생기 하우징(86)내로 유입된다. 이러한 압력차는 배출 노즐(200)을 갖춘 가스 발생기 하우징(86)의 측벽에 의해서 가압매체(36)의 유동에 의하여 형성된다. 따라서, 매체(36)와 CO가 혼합되고, 가스 생성물의 전체 연소 효율을 대폭 개선시키는 가스 생성물중의 수소가 풍부한 연소 생성물이 형성되며, 산소가 풍부한 매체(36)와 가스 생성물의 연소 생성물ㅇ이 혼합되고 그리고 추진 알갱이(90)의 연소율이 존재한다. 이때 가스는 하우징(36)의 측벽상의 배출노즐(200)로부터 유입된다. 이러한 형태의 가스 발생기 하우징(86)은 (예를들면, 산소와 추진가스의 혼합을 신속하고 효율적으로 추진함으로써) 팽창기(30)의 성능을 개선시킨다.Compared to the FN 1061-10 propellant component described above, the aforementioned reduction in weight of the shell-type propellant is equivalent to the total gram moles of total gas emissions (i.e., the combination of the propellant gas and the pressurized medium 36) and the total of the propellant pellets 90. It can be expressed as the ratio between weights. Regarding the FN 1061-10 propellant, the assignee of the present application utilizes a ratio of 0.192 gram moles or grams between the moles of exhaust gas and the weight of the propellant. Conversely, in the case of an inflator casing propellant of the same output, weight and size, the range of the ratio between the moles of off-gas and the total weight of the propellant pellets 90 ranges from about 0.35 grams mole per gram of propellant to about grams of propellant. 0.5 gram mole, more preferably about 0.4 gram mole to about 0.5 gram mole per gram of propellant, and most preferably about 0.5 gram mole per gram of propellant. As mentioned earlier, in the case of a synthetic inflator using a casing propellant and using a ratio of 0.192 gram moles or grams of propellant, the output of the inflator is the same as the synthetic inflator using FN1061-10, but the weight of the casing propellant inflator And the size is reduced by about 50%. By using a variety of gases for the pressurized medium 36 it is possible to use at least one type of casing propellant for the reverse granules 90. Typically, the pressurized medium 36 is composed of at least one inert gas or oxygen. Suitable inert gases include arcon, nitrogen, helium, and neon, of which arcon is preferred. The oxygen portion of the pressurized medium performs various functions. Initially, the reaction of the gaseous combustion product and the oxygen of the shelled propellant of the propellant pellet 90 provides a heat source that contributes to the expansion of the inert gas. This serves to at least reduce the amount of propellant required for the gas generator 82. In addition, the reaction of oxygen with the propellant combustion product serves to reduce the existing toxicity level of the propellant gas to an acceptable level. For example, preferably oxygen converts some existing carbon monoxide to carbon dioxide (eg, converts at least 85% of CO to CO 2 ) and converts existing hydrogen into water vapor (eg, H Converts at least 80% of 2 to H 2 O, and some unburned hydrocarbons are similarly removed (eg, at least 75% of the hydrocarbons are removed). Thus, the gas generator 82 described above The performance is significantly improved. That is, the medium 36 containing oxygen is introduced into the gas generator housing 86 through the suction nozzle 98 on the end 96 of the housing 86 by the pressure difference. This pressure difference is formed by the flow of the pressurizing medium 36 by the side wall of the gas generator housing 86 with the discharge nozzle 200. Thus, the medium 36 and the CO are mixed, and hydrogen-rich combustion products are formed in the gas product, which greatly improves the overall combustion efficiency of the gas product, and the combustion product of the oxygen-rich medium 36 and the gas product is formed. There is a burning rate of the mixed and propulsion kernels 90. At this time, the gas is introduced from the discharge nozzle 200 on the side wall of the housing 36. This type of gas generator housing 86 improves the performance of the inflator 30 (e.g., by quickly and efficiently propelling the mixing of oxygen and propellant gas).

몰을 기초로한 적어도 하나의 불활성 가스의 양은 약 70% 내지 90%이고, 산소의 양은 10% 내지 30%이다. 그러나, 앞서 언급한 바와같이, 가압매체는 몰을 기초로 70% 내지 92%의 불활성 유체와 약 8% 내지 30%의 산소를 포함할 수 있다. 통상적으로, 이론적 변환에 입각한 것을 초과하는 양의 산소를 사용하는 것이 바람직하다. 그러나, 배출가스(즉, 추진가스와 가압매체의 조합)에서 약 20%(몰 기준)이하의 산소를 함유하는 것이 바람직하다.The amount of at least one inert gas based on moles is about 70% to 90% and the amount of oxygen is 10% to 30%. However, as mentioned above, the pressurized medium may comprise 70% to 92% inert fluid and about 8% to 30% oxygen on a molar basis. Usually, it is desirable to use an amount of oxygen that exceeds that based on theoretical conversion. However, it is desirable to contain about 20% or less of oxygen in the off-gas (ie, the combination of the propellant and the pressurized medium).

팽창기(30)는 다음과 같은 방식으로 조립될 수 있다. 처음에, 가스 발생기(82)를 다음단계에 따라서 조립한다. 1) 배출단부(96)에 인접한 가스 발생기 하우징(86)에 배플(100)과 스크린(104)을 삽입한다. 2) 가스 발생기 하우징(86)에 추진 슬리브(94)를 삽입한다. 3) 추진 슬리브(94)내에 추진 알갱이(90)를 제공한다. 4) 가스 발생기의 배출단부(96)의 맞은편의 추진 슬리브(94)의 단부에 인접하게 가스 발생기 하우징(86)에 배플(112)과 리테이너(108)를 삽입한다. 5) 점화 또는 부스터재료(144)와 충전 컵(148)을 구비한 프라이머 홀더(116)를 가스 발생기 하우징(86)에 삽입한다. 6)작동 가이드(140), 접시머리 와셔(136) 및 작동 피스톤(124)을 가스 발생기 하우징(86)내에 삽입한다. 그다음, 가스 발생기 하우징(86)을 오리피스 슬리브(74)에 용접하고 확산기(38)에 발사체(50) 및 기폭제(46)를 위치시킨 후에 보스(66)에 확산기(66)를 용접하며 보스(66)와 오리피스 슬리브(74)사이에 밀봉 디스크(70)를 용접하고 그리고 보스(66)를 팽창기 하우징(34)에 용접함으로써 여러 부재들이 서로 연결된다. 이러한 구조적 일체성에 의해서, 가압매체(36)가 팽창기 하우징(34)내에 도입될 수 있다. 이와 관련하여 여러 가스의 경우에, 아르곤 및 산소는 팽창기 하우징(34)의 단부에 용접된 단부 플러그(42)를 통해서 팽창기 하우징(34)내로 독립적으로 도입될 수있거나(예를들면, 처음에 아르곤 또는 다른 불활성 가스를 도입하고 그다음 산소를 도입하거나 그 반대의 순서) 또는 미리 혼합된 상태로 도입될 수 있다.The inflator 30 can be assembled in the following manner. Initially, the gas generator 82 is assembled according to the following steps. 1) Insert baffle 100 and screen 104 into gas generator housing 86 adjacent discharge end 96. 2) Insert the propulsion sleeve 94 into the gas generator housing 86. 3) Propulsion pellets 90 are provided in the propulsion sleeve 94. 4) Insert the baffle 112 and retainer 108 into the gas generator housing 86 adjacent to the end of the propulsion sleeve 94 opposite the discharge end 96 of the gas generator. 5) Insert primer holder 116 with ignition or booster material 144 and filling cup 148 into gas generator housing 86. 6) Insert the operation guide 140, the dishwasher 136 and the operation piston 124 into the gas generator housing 86. Next, the gas generator housing 86 is welded to the orifice sleeve 74 and the projectile 50 and the initiator 46 are positioned in the diffuser 38 and then the diffuser 66 is welded to the boss 66 and the boss 66. The various members are connected to each other by welding the sealing disc 70 between the orifice sleeve 74 and the boss 66 to the inflator housing 34. By this structural integrity, the pressurizing medium 36 can be introduced into the inflator housing 34. In this regard, in the case of several gases, argon and oxygen can be introduced independently into the inflator housing 34 via an end plug 42 welded to the end of the inflator housing 34 (eg, argon initially). Or other inert gas and then oxygen or vice versa) or in a premixed state.

다음의 보기는 합성 팽창기에 탄환형 추진제를 사용하는 것과 관련된 여러 가지 특성을 설명하는데 도움이 된다.The following example helps explain the various properties associated with the use of bullet propellants in synthetic expanders.

보기 1View 1

앞서 언급한 HPC-96은 총 18그램의 중량을 가진 추진 알갱이(90)를 형성할 목적으로 사용되었다. 각각의 추진 알갱이(90)는 제 2도에 도시된 형상으로 이루어져 있고 약 0.52인치(1.32cm)의 길이 또는 두께와, 약 0.29인칭(0.74cm)의 외부 직경과, 그리고 약 0.105인치(0.267cm)의 웨브 두께(추진 알갱이(90)의 내부 및 외부 직경간의 차이의 1/2)를 가지고 있다. 또한, HPC-96 추진제는 공기중에서 점화될 때 363,493 ft-lbs/lb(50.25x103kg-m/kg)의 운동량, 1,062 칼로리/그램(calories/gram)의 폭발열, 3490K의 온도(Tv), 26.7 그램/몰의 가스 몰, 1.2196의 특수 열율, 그리고 1.65 그램/입방 센티메터(g/cm3)의 고체밀도와 같은 특성을 지닌다. 대기압으로 팽창되는 발사압력에서의 연소를 가정하여 정상성분의 이론적 계산을 입각한 가스 성분의 몰 백분율은 약 26.5%의 일산화 탄소, 약 19.1%의 물, 약 26.2%의 이산화 탄소, 약 13.7%의 질소, 약 14.2%의 수조 및 다른 가스로 이루어져 있다.The aforementioned HPC-96 was used to form a propulsion pellet 90 having a total weight of 18 grams. Each propulsion granule 90 is of the shape shown in FIG. 2 and has a length or thickness of about 0.52 inches (1.32 cm), an outer diameter of about 0.29 inches (0.74 cm), and about 0.105 inches (0.267 cm). Web thickness (1/2 of the difference between the inner and outer diameters of the propulsion pellets 90). The HPC-96 propellant also has a momentum of 363,493 ft-lbs / lb (50.25x10 3 kg-m / kg), 1,062 calories / gram of explosion heat, and a temperature of 3490K (T v ) when ignited in air. ), 26.7 grams / mole of gas, 1.2196 special heat rate, and 1.65 grams / cubic centimeter (g / cm 3 ) of solid density. Based on the theoretical calculation of the normal component, assuming a combustion at the firing pressure expanded to atmospheric pressure, the molar percentage of the gas component is about 26.5% carbon monoxide, about 19.1% water, about 26.2% carbon dioxide, and about 13.7% It consists of nitrogen, about 14.2% water bath and other gases.

HPC-96의 추진 알갱이(90)가 120℃의 온도로 산업안전 탈리아니(Taliani)열 안전실험을 받을 경우에, 이 알갱이(90)는 약 40분 내에 변색되고 약 5시간 내에 점화된다. 이는 HPC-90 추진제를 추진 알갱이(90)용으로 사용하려는 바램을 감소시키는데, 그 이유는 현재의 산업기준은 패앙가능한 아전장치용 추진제가 400시간동안 107℃의 온도에 노출된 때 거의 저하되지 않는 것을 필요로 하며 자동점화 온도에 노출될 때 추진제가 점화될 것을 필요로 하기 때문이다. 그러나, HPC-90 추진제는 본 발명의 어떠한 원리도 설명하지 않으므로 여기에 포함되어 있다.When the propulsion grain 90 of the HPC-96 undergoes an industrial safety Taliani thermal safety test at a temperature of 120 ° C., the grain 90 discolors in about 40 minutes and ignites in about 5 hours. This reduces the desire to use the HPC-90 propellant for the propulsion granules 90, because current industry standards indicate that when a proliferative propulsion propellant is exposed to temperatures of 107 ° C. for 400 hours, it hardly degrades. Because it requires the propellant to ignite when exposed to autoignition temperatures. However, HPC-90 propellants are included here because they do not explain any of the principles of the present invention.

HPC-96 추진 알갱이(90)에 관해서, 약 169 그램의 가압매체(36)가 팽창기 하우징(34)에 공급되는데, 이 가압매체는 몰을 기초로 약 5%의 산소와 약 95%의 질소로 구성되어 있다. 팽창기(30)는 오리피스 슬리브(74)상에 각각 직경이 약 0.226인치(0.57cm)인 4개의 오리피스 구멍(78)을 갖추고 있고, 가스 발생기 노즐(98)은 약 0.469인치(1.19cm)의 직경을 가지고 있다. 가스 발생기 하우징(86)의 측벽상에는 배출 노즐(200)이 제공되어 있지 않다. 이와같이, 가압매체(36)는 작동중에 가스 발생기(82)내로 유입되어서 노즐(98)을 통하여 모두 배출된다.With respect to the HPC-96 propulsion pellet 90, about 169 grams of pressurized medium 36 is supplied to the inflator housing 34, which is pressurized with about 5% oxygen and about 95% nitrogen on a molar basis. Consists of. The inflator 30 has four orifice holes 78 each about 0.226 inches (0.57 cm) in diameter on the orifice sleeve 74, and the gas generator nozzle 98 has a diameter of about 0.469 inches (1.19 cm). Have There is no discharge nozzle 200 provided on the side wall of the gas generator housing 86. As such, the pressurized medium 36 flows into the gas generator 82 during operation and is discharged through the nozzle 98.

팽창기(30)의 작동중에 팽창기 하우징(34)내의 압력변화는 제 3도에 도시된 그래프와 유사하고 팽창기(30)와 유체가 소통되는 100리터용량의 탱크내의 압력은 제 4도에 도시된 그래프와 유사하며 이것은 안전 백 또는 에어백(18)내의 압력형성을 나타낸다. 팽창기(30)로부터의 배출가스는 몰을 기초로하여 약 1.2%의 일산화 탄소, 약 1.5%의 이산화 탄소, 약 2%이상의 수소, 약 60ppm의 NOX를 포함하고 있다. 따라서, 앞서언급한 비율로 산소와 아르곤을 사용함으로써 앞서 언급한 HPC-96 추진제의 이론적 가스 배출과 비교할 때 일산화 탄소 및 수소의 양이 상당히 줄어든다. 이러한 보기에서, 방사상의 구멍은 사용되지 않았으며 단일 가스 발생기 배출구가 사용되었다.The pressure change in the inflator housing 34 during operation of the inflator 30 is similar to that shown in FIG. 3 and the pressure in the 100 liter tank in fluid communication with the inflator 30 is shown in FIG. Similar to this represents pressure build-up in the safety bag or airbag 18. Exhaust gas from inflator 30 contains about 1.2% carbon monoxide, about 1.5% carbon dioxide, about 2% or more hydrogen, and about 60 ppm NO X on a molar basis. Thus, the use of oxygen and argon in the aforementioned ratios significantly reduces the amount of carbon monoxide and hydrogen compared to the theoretical gas emissions of the HPC-96 propellant mentioned above. In this example, no radial holes were used and a single gas generator outlet was used.

보기 2View 2

보기 1의 과정이 반복되었지만, 10.4그램의 HPC -96 추진제가 추진 알갱이(90)용으로 사용되었고, 몰을 기초로 약 15%의 산소와 약 85%의 아르곤의 성분을 가진 164.4그램의 가압매체(36)가 사용되었다. 이러한 추진 알갱이(90)에 의해서 작동될 때 팽창기(30)의 성능곡선이 제 3도 및 제 4도에 도시되어있고 팽창기(30)는 제 1도의 방식으로 형성되어 있다. 또한, 팽창기(30)로부터의 배기가스는 약 2.4%의 일산화 탄소, 약 1000ppm의 일산화 탄소, 약 70ppm의 NOX, 약 38ppm의 NO2, 및 약 Oppm의 수소를 포함하고 있다. 따라서, 산소의 양이 5%에서 15%로 증가하면서 NO 및 NO2의 상당한 증가없이 일산화 탄소의 양에 상당히 감소된다. 또한, 이것은 상당히 적은 양의 추진제를 사용할 수 있게 한다.Although the procedure in Example 1 was repeated, 10.4 grams of HPC-96 propellant was used for the propellant pellets (90) and 164.4 grams of pressurized medium containing about 15% oxygen and about 85% argon on a molar basis. (36) was used. The performance curves of the inflator 30, when actuated by such propulsion granules 90, are shown in FIGS. 3 and 4 and the inflator 30 is formed in the manner of FIG. 1. In addition, exhaust gas from expander 30 contains about 2.4% carbon monoxide, about 1000 ppm carbon monoxide, about 70 ppm NO X , about 38 ppm NO 2 , and about Oppm hydrogen. Thus, while the amount of oxygen increases from 5% to 15%, it is significantly reduced in the amount of carbon monoxide without a significant increase in NO and NO 2 . This also makes it possible to use quite a small amount of propellant.

보기 3View 3

몰을 기초로 약 15%의 산소와 약 85%의 아르곤으로 구성된 169.0그램의 가압매체(36)와 10.4그램의 HPC 96를 사용하여 보기 1의 과정을 2번 반복하였다. 팽창기(30)의 성능곡선은 제 3도 및 제4도에 도시된 것과 유사하며 팽창기(30)는 보기 1의 방식으로 형성되어 있다. 또한, 팽창기(30)로 부터의 배기 가스는 각각 1000ppm 및 800ppm의 일산화 탄소, 약 1.0% 및 1.2%의 이산화탄소, 약 60ppm 및 50ppm의 NOX, 그리고 약 23ppm 및 20ppm의 NO2를 포함하고 있다. 따라서, 산소량의 15% 증가와 HPC 96의 양의 감소는 NO 및 NO2에 상당한 영향을 미치지 않고 일산화탄소의 양을 감소시킨다. 또한, 산소량의 증가는 추진제의 양을 보다 적게 사용할 수 있게 한다.The procedure of Example 1 was repeated twice using 169.0 grams of pressurized medium 36 consisting of about 15% oxygen and about 85% argon and 10.4 grams of HPC 96 on a molar basis. The performance curve of inflator 30 is similar to that shown in FIGS. 3 and 4 and inflator 30 is formed in the manner of Example 1. In addition, the exhaust gas from the expander 30 contains 1000 ppm and 800 ppm carbon monoxide, about 1.0% and 1.2% carbon dioxide, about 60 ppm and 50 ppm NO X , and about 23 ppm and 20 ppm NO 2 , respectively. Thus, a 15% increase in the amount of oxygen and a decrease in the amount of HPC 96 reduce the amount of carbon monoxide without significantly affecting NO and NO 2 . In addition, increasing the amount of oxygen makes it possible to use less amount of propellant.

앞서 언급한 바와같이, 2개의 기존의 "종래의"탄피형 추진제(종래의 2중 기초 탄피형 추진제와 취약성의 적은 니티라민(LOVA) 추진제)는 처음에 본 출원용으로 고려되었다. 이러한 종래의 2중 기초의 탄피형추진제에 의해서 안전장치는 기대되는 기능을 수행하지만 장기간 저장할 경우에(예를들면, 107℃로 400시간동안) 안전기준을 통과하지 못한다. LOVA 탈피형 추진제에 의해서 안전장치의 성능을 추진제가 중량, 비용 및 설계의 복잡함을 가중시키는 아주 높은 압력으로 연소하지 않는다면 만족스럽지 못한 것으로 결정된다. 통상적으로, 팽창기에 4,000psi 이하의 압력을 사용하는 것이 바람직하다. 이러한 상태하에서 기존의 추진제는 본 출원에 만족스럽지 못하기 때문에, 새로운 종류로 구성된 형식의 추진제가 개발되었다. 이러한 형식의 추진제는 2중 기초 추진제의 탄도특성저압에서 점화 및 연소가 양호함)과 니트라민 LOVA추진제의 저장특성(400시간동안 107℃로 저장한 후에 양호하게 수행됨)을 조합한 추진제이다. 이러한 종류의 추진제는 합성 추진제로 언급된다.As mentioned above, two existing "traditional" shell-type propellants (traditional dual-base casing-type propellants and fragile nitiramine (LOVA) propellants) were initially considered for this application. By means of these conventional double-base casings, the safety device performs the expected function but does not pass the safety standard when stored for a long time (eg 400 hours at 107 ° C.). The LOVA stripped propellant is determined to be unsatisfactory unless the propellant burns at very high pressures, which adds weight, cost and design complexity. Typically, it is desirable to use a pressure of up to 4,000 psi for the inflator. Under these conditions, because the existing propellants are not satisfactory in the present application, a new type of propellant has been developed. This type of propellant is a combination of a propellant with good ignition and combustion at low ballistic characteristics of the double base propellant and a storage characteristic of the nitramine LOVA propulsion agent (which performs well after storage at 107 ° C. for 400 hours). This kind of propellant is referred to as synthetic propellant.

열안정된 탄피형 추진제 HPC-96류의 니트로셀룰로스 기초의 추진제와는 달리, 추진 알갱이(90)의 형식으로 사용될 경우에 즉, LOVA추진제 경우의 니트라민(RDX)과 같은 제 2 폭발물을 포함한다. 추진 알갱이(90)의 형식으로 사용될 수 있는 다른 적절한 폭발물을 HMX(사이클로테트라메틸렌 테트라니트라민), 뿐만 아니라 PETN(펜타에리트리톨 테트라니트레이트) 및 TAGN(트리아미노구아니딘 니트레이트)와 같은 다른 종류의 니트라민을 포함하고 있다. 아래의 표 1은 RDX, HMX 및 PETN의 제 2폭발물에 대한 임의의 연소특성을 제공한다.Unlike the nitrocellulose-based propellant of the HPC-96 thermally stabilized shell propellant, it contains a second explosive when used in the form of a propulsion kernel 90, ie nitramine (RDX) in the case of LOVA propellant. Other suitable explosives that may be used in the form of propellant granules (90) include HMX (cyclotetramethylene tetranitramine), as well as other types of PETN (pentaerythritol tetranitrate) and TAGN (triaminoguanidine nitrate). Contains nitramine. Table 1 below provides certain combustion characteristics for the second explosives of RDX, HMX and PETN.

표 1Table 1

통상적으로, 소정의 탄도특성 및 장기간의 열 안전성의 바라는 조합을 이루기 위해서(예를들면, 이중 베이스 추진제의 탄도특성와 LOVA 추진제의 장기간 숫성특성 또는 장기간의 열안정을 이루기 위해서), 제 2폭발물이 추진 알갱이(90)의 형식으로 접합 시스템과 결합될 수있다.(앞서 "합성 추진제"로 언급한 바와같이) 여기에 사용된 "접합제 시스템"은 추진제의 물리적, 화학적, 및 탄도특성을 수정하는데 유용한 추진제에 첨가되는 적어도 하나 이상의합성물을 언급한다. 유용한 접합 시스템은 접착제, 가소제, 안정제, 불투명제 및 이들의 혼합물로 구성된 그룹중에서 선택된 추진 첨가제를 통합하고 있는 시스템을 포함한다.Typically, in order to achieve the desired combination of desired ballistic properties and long term thermal stability (e.g., to achieve a ballistic characteristic of a double base propellant and a long term numerical characteristic or long term thermal stability of a LOVA propellant), the second explosive is propelled. It can be combined with the bonding system in the form of granules 90 (as mentioned earlier as "synthetic propellant"). The "bonding system" used herein is useful for modifying the physical, chemical, and ballistic properties of the propellant. Reference is made to at least one composition added to the propellant. Useful bonding systems include systems incorporating propellant additives selected from the group consisting of adhesives, plasticizers, stabilizers, opaque agents and mixtures thereof.

합성 팽창기(30)의 추진 알갱이(90)용 합성 추진제는 우수한 탄도특성(즉, 비교적 낮은 작동압력에서의 연소율 및 연소연도)를 나타내고 허용가능한 장기적안전성을 나타낸다.(예를들면, 장기간의 열안전성을 부여하기 위한 산업 테스트는 통계적으로 충분한 수의 표본을 400시간동안 107℃의 온도의 노출에 견뎌내게(점화하지 않음) 하는 것이다.) 다른 테스트는 허용할 수 없는 성능(통상적으로 사용자에 의해서 형성되거나 지정됨)의 손실없이 100℃의 온도에 노출하여 견디게 하는 것이다. 특히, 합성 중합체로 형성된 추진 알갱이(90)는 초당 약 0.1인치(0.25cm)(0.25cm/s)내지 초당 약 1인치(2.5cm)(2.5cm/s)의 범위에 이르는 비율에서 약 2,000K 내지 약 3,800K 의 범위에 이르는 연소온도와 약 4,00psi(27.6Mpa)의 작동 압력(가스 발생기 하우징(84)내의 압력)에서 연소된다. 특히, 합성 추진제로 형성된 추진 알갱이(90)는 약 0.76 cm/s 내지 약 1.26 cm/s범위의 비율에서 2000K 내지 3800K 범위의 연소 온도와 약 4,00psi (27.6 Mpa)의 작동 온도에서 연소된다.The synthetic propellant for the propulsion granules 90 of the composite expander 30 exhibits good ballistic properties (i.e. burn rate and combustion year at relatively low operating pressures) and acceptable acceptable long-term safety (e.g., long term thermal safety). An industrial test to impose a statistically sufficient number of specimens to withstand (not ignite) exposure to a temperature of 107 ° C. for 400 hours. Other tests have unacceptable performance (typically formed by the user). Or withstand) without exposure to temperatures of 100 ° C. In particular, the propellant granules 90 formed of synthetic polymers have a rate ranging from about 0.1 inch (0.25 cm) (0.25 cm / s) to about 1 inch (2.5 cm) (2.5 cm / s) per second. It is combusted at a combustion temperature ranging from about 3,800K to about 3,800 psi and an operating pressure of about 4,00 psi (27.6 Mpa) (pressure in gas generator housing 84). In particular, the propellant pellets 90 formed of synthetic propellant are combusted at a combustion temperature in the range of 2000K to 3800K and an operating temperature of about 4,00 psi (27.6 Mpa) at a ratio in the range of about 0.76 cm / s to about 1.26 cm / s.

통상적으로, 합성 추진제의 형식은 약 50wt% 내지 90wt%의 제 2폭발물과 약 10wt% 내지 50wt%의 접합 시스템을 포함하고 있다. 특히, 이러한 추진제의 형식은 약 60wt% 내지 80wt% 의 제 2폭발물과 약 20wt% 내지 40wt%의 접합 시스템을 포함하고 있다. 바람직하게, 추진제의 형식은 약 70wt% 내지 80wt%의 특성의 제 2폭발물의 약 20wt% 내지 30wt%의 접합 시스템을 포함하고 있다. 다른 첨가제 및 불가피한 불순물도 추진제 성분내에 미소량이 존재할 수 있다.(즉, 성분의 약 5wt% 미만의 양으로)Typically, the type of synthetic propellant comprises about 50 wt% to 90 wt% of the second explosive and about 10 wt% to 50 wt% of the bonding system. In particular, this type of propellant comprises about 60 wt% to 80 wt% of the second explosive and about 20 wt% to 40 wt% of the bonding system. Preferably, the type of propellant comprises about 20 wt% to 30 wt% bonding system of the second explosive having a property of about 70 wt% to 80 wt%. Other additives and unavoidable impurities may also be present in the propellant component in small amounts (ie, in amounts less than about 5 wt% of the component).

통상적으로, 수지질의 접합제는 추진 알갱이(90)용의 합성 추진제 형식을 위한 접합 시스템의 일부이다. 일반적인 솔벤트(즉, 아세톤, 저알콜 등)에서 용해 가능한 거의 모든 방식의 접합제가 사용될 수 있다. 그러나, 이러한 접합제로는 활성 또는 강력한 합성물이 바람직하다. 즉, 접합제는 앞서 설명한 바라는 연소 온도 및 작동압력에서 연소가 용이한 것이 보다 바람직하다. 또한, 접합제를 가소제와 조합하여 사용할 경우에 접합제를 가소제와 조화시키는 것이 바람직하다. 추진제 성분에 사용되는 적절한 방식의 통상적인 접합제는 제한이 없이 CA(셀룰로스 아세테이트), CAB(셀룰로스 아세테이트 뷰트레이트), EC(에틸 셀룰로스) 및 PVA(폴리비닐 아세테이트)를 포함하고 있다. 본 발명과 관련된 적어도 하나이상의 특성에 사용하기에 적합한 다른 종류의 접합제는 cap(셀룰로스 아세테이트 프로피오네이트), 아지드화 중합체, 폴리부타디엔, 폴리부타디엔 수소화물, 폴리우레탄 및 이들의 혼합물을 포함하고 있다. 언급한 아지드화 중합체는 GA(글리시들 아지드화물)단위체, BAMO (3,3비스 (아지데멘틸)옥세탄)단위체, 및 AMMO(아지데멘틸 메틸옥세탄)단위체를 포함하는 그룹중에서 선택된 단위체를 포함하고 있는 단일 중합체 또는 혼성중합체이다. 또한, GAP(강력한 글리시들 아지드화 중합체)는 접합성분으로 이용될 수있으며 CA보다 더 활발하게 연소된다. 이와같이, GAP만을 제2폭발물과의 접합제로 이용하는 것이 바람직하다. 그러나, GAP 및 CA간의 상당한 비용차이로 인하여 합성 추진제 형식은 GAP 및 CA 접하제 성분 모두를 포함할 수 있다.Typically, the resinous binder is part of a bonding system for the synthetic propellant type for the propulsion pellets 90. Almost any binder can be used that is soluble in common solvents (ie, acetone, low alcohol, etc.). However, such binders are preferably active or potent compounds. That is, the binder is more preferably easy to burn at the desired combustion temperatures and operating pressures described above. Moreover, when using a binder in combination with a plasticizer, it is preferable to match a binder with a plasticizer. Conventional binders in a suitable manner used in the propellant component include, without limitation, CA (cellulose acetate), CAB (cellulose acetate butyrate), EC (ethyl cellulose) and PVA (polyvinyl acetate). Other types of binders suitable for use in at least one of the properties associated with the present invention include cap (cellulose acetate propionate), azide polymers, polybutadiene, polybutadiene hydrides, polyurethanes and mixtures thereof have. The azide polymers mentioned are among the group comprising GA (glycidazide) units, BAMO (3,3bis (azidementyl) oxetane) units, and AMMO (azidementyl methyloxetane) units Homopolymers or interpolymers containing the selected units. In addition, GAP (Strong Glycid Azide Polymer) can be used as a bonding component and burns more actively than CA. Thus, it is preferable to use only GAP as a binder with a 2nd explosive. However, due to the significant cost difference between GAP and CA, the synthetic propellant format may include both GAP and CA subtractive components.

또한, 가소제가 추진 알갱이(90)용의 합성 중합체 형식을 위한 적합 시스템의 일부로 사용될 수 있다. 주목한 바와같이, 가소제는 접합제와 조화되어야 한다. 또한, 돌출가능한 접합 시스템을 사용하는 것이 바람직하다. 그밖에, 적어도 임의의 제 2폭발물(예를들면, 니트라민)의 경우에, 앞서 언급한 작동온도 및 압력의 범위내에서 안정적으로 연소가능한 가소제와 같은 강력한 가소제를 사용하는 것이 바람직하다. 유용한 강력한 가소제는 TMETN(트리메틸올레탄 트리니트레이트), BTTN(부탄에트리올 트리니트레이트), NG(니트로글리세린)과 같은 TEGDN(트리에틸렌글리콜 디니트레이트)와 글리시들 아지드화 가소제 및 다른 합성물, 및 BDNPA/F(비스 (2,2 디니트로프로필)아세탈/포멀)과 같은 니트레이트 에스테르 가소제로 수성된 그룹으로부터 선택된 가소제를 포함하고 있다. 본 발명에 따른 적어도 하나이상의 특성에 적합한 다른 방식의 가소제는 ATEC(아세틸 트리에틸 시트레이트)를 포함하고 있다.Plasticizers may also be used as part of a suitable system for the synthetic polymer format for the propulsion pellets 90. As noted, the plasticizer must be compatible with the binder. It is also desirable to use protruding bonding systems. In addition, in the case of at least any second explosive (eg, nitramine), it is preferable to use a strong plasticizer, such as a plasticizer which is stably combustible within the aforementioned operating temperatures and pressures. Useful powerful plasticizers include TEGDN (triethyleneglycol dinitrate) and glycid azide plasticizers such as TMETN (trimethyloletan trinitrate), BTTN (butanetriol trinitrate), NG (nitroglycerin) and Other composites and plasticizers selected from the group aqueous with nitrate ester plasticizers such as BDNPA / F (bis (2,2 dinitropropyl) acetal / formal). Other plasticizers suitable for at least one or more properties according to the present invention include ATEC (acetyl triethyl citrate).

또한, 추진 알갱이(90)용의 합성중합체 형식에 대해서 안정화제가 접합시스템에 포함될 수 있다. 예를들면, 앞서 언급한 니트레이트 에스테르 가소제와 같은 임의의 접합제 또는 가소제는 임의의 온도에 대한 노출에 따라서 분석되고 추진 알갱이(90)의 연소에 영향을 미칠 수 있다.(즉, 임의의 온도에 대한 노출에 따라서 니트레이트 에스테르 가소제가 점화가 발생하는 점도로 열적으로 분석된다.) 따라서, 안정성을 유지하기 위해서(예를들면, 추진제의 사전연소의 가능성을 줄이기 위해서)접합제 및 가소제를 열적으로 분석하여 반응하는 합성 추진제의 형식에 안정화제가 포함될 수 있어서, 합성 추진제의 장기간의 안정이 강화된다. 예를들면, 니트레이트 에스테르 가소제의 경우에, 추진제의 형식에 유용한 안정화제는 니트레이트 수용체와 같은 활성 재료를 포함하고 있다. 적절한 에스테르는 에틸 센트럴라이트(심디에틸디폐닐우레아), DPA(디페닐아민) 및 레조르시놀을 포함하고 있다.In addition, stabilizers may be included in the bonding system for the synthetic polymer format for the propulsion pellets 90. For example, any binder or plasticizer, such as the nitrate ester plasticizer mentioned above, may be analyzed and influence the combustion of the propellant grains 90 according to exposure to any temperature. The nitrate ester plasticizer is thermally analyzed as the viscosity at which ignition occurs upon exposure to heat. Thus, in order to maintain stability (e.g., to reduce the possibility of precombustion of the propellant), the binder and the plasticizer are thermally Stabilizers may be included in the type of synthetic propellant that is analyzed and reacted to enhance the long-term stability of the synthetic propellant. For example, in the case of nitrate ester plasticizers, stabilizers useful in the form of propellants include active materials such as nitrate acceptors. Suitable esters include ethyl centrallite (simdiethyldiphenylurea), DPA (diphenylamine) and resorcinol.

바라는 탄도특성을 가지고 있고 적합한 장기적인 안전성의 충분한 표시가 제공되어 있는 합성 중합체의 형식은 니트라민 제 2폭발물 RDX(헥사하이드로트리니트로트리아진)과 접합제CA(셀룰로스 아세테이트)를 포함하는 접합 시스템의 조합물과, 가소제 TMETN(트리메틸올레탄 트리니트레이트) 및 안정화제 EC(에틸 센트럴라이트)를 포함하고 있다. 통상적으로, 이러한 합성 추진제의 형식은 적어도 약70 wt%의 RDX, 약 5 wt% 내지 15wt%의 CA, 약 5 wt% 내지 15wt%의 TMETN, 및 약 2 wt%이하의 EC를 포함할 수 있다. 이러한 통상적인 상대량은 합성 추진제에 대해서 바라는 탄도특성 및 장기적 숙성 특성을 제공한다. 그러나, 추진 알갱이(90)가 이러한 형식의 추진제로부터 돌출되는 경우에는 앞서 지정된 범위내에서 상대적인 양을 개량할 필요가 있다.The type of synthetic polymer that has the desired ballistic properties and is provided with sufficient indication of suitable long-term safety is a combination of a bonding system comprising nitramine second explosive RDX (hexahydrotrinitrotriazine) and binder CA (cellulose acetate). And the plasticizer TMETN (trimethyloletan trinitrate) and the stabilizer EC (ethyl central light). Typically, the type of such synthetic propellant may comprise at least about 70 wt% RDX, about 5 wt% to 15 wt% CA, about 5 wt% to 15 wt% TMETN, and up to about 2 wt% EC. . Such conventional relative amounts provide the desired ballistic and long term maturation properties for synthetic propellants. However, when the propellant grains 90 protrude from this type of propellant, it is necessary to improve the relative amounts within the previously specified range.

본 발명과 관련된 적어도 하나의 특성에 대해서, 추진제는 약 70 wt%의 RDX(헥사헥사하이드로트리니트로트리아진), 약 5wt% 내지 약 15wt%의 CA(셀룰로스 아세테이트), 및 약 5wt% 내지 15wt%의 GAP(글리시들 아지드화 중합체), 및 ATEC(아세틸 트리에틸 시트레이트)를 포함할 수 있다. 접합 시스템이 접합제, 가소제 및 안정화제의 혼합물을 포함하고 있는 경우에는, 혼합물의 각각의 작용제의 비는 바람직하게 약 5 내지 30%, 0 내지 약 20wt% 및 0 내지 5wt%의 범위내이다.For at least one characteristic associated with the present invention, the propellant is about 70 wt% RDX (hexahexatritritrotriazine), about 5 wt% to about 15 wt% CA (cellulose acetate), and about 5 wt% to 15 wt% GAP (glycides azide polymer), and ATEC (acetyl triethyl citrate). If the conjugation system comprises a mixture of binder, plasticizer and stabilizer, the ratio of each agent of the mixture is preferably in the range of about 5 to 30%, 0 to about 20 wt% and 0 to 5 wt%.

바라는 탄도특성을 지니고 있고 적절한 장기적 안전성의 지시를 제공하는 다른 합성 추진제의 형식을 접합제 CA 및 GAP(글리시들 아지드화 중합체)를 포함하는 접합 시스템을 구비한 니트라민 제2 폭발물 RDX와, 적절한 안정화제(예를들면, GAP 안정화제, TMETN, ATEC 및 이들의 혼합물)을 포함하고 있다. 통상적으로, 이러한 합성 추진제의 형식은 적어도 약 70 wt%이며 통상적으로 약 70wt% 내지 약 80wt%의RDX와, 약 5wt% 내지 15wt%의 CA와, 약 5wt% 내지 15wt%의 GAP와 그리고 약 5wt % 내지 15wt%의 안정화제를 포함할 수 있다. 이러한 일반적인 상대량은 합성 추진제에 대해서 바라는 탄도특성 및 장기간의 숙성 특성을 제공한다. 그러나, 추진 알갱이(90)가 이러한 형식으로부터 돌출에 의해서 형성되는 경우에는 지정된 범위내에서 상대량의 수정이 필요하다.Other types of synthetic propellants that have the desired ballistic properties and provide adequate long-term safety indications include a nitramine second explosive RDX with a bonding system comprising binder CA and GAP (glycides azide polymer), Suitable stabilizers (eg, GAP stabilizers, TMETN, ATEC and mixtures thereof). Typically, the type of such synthetic propellant is at least about 70 wt% and typically about 70 wt% to about 80 wt% RDX, about 5 wt% to 15 wt% CA, about 5 wt% to 15 wt% GAP, and about 5 wt% % To 15wt% stabilizer may be included. This general relative amount provides the desired ballistic and long term maturation properties for the synthetic propellant. However, in the case where the propulsion grains 90 are formed by protruding from this type, the correction of the relative amount is necessary within the designated range.

여기에 설명한 합성 추진제의 경우에, 앞서 언급한 2중 베이스 및 LOVA 추진제의 경우에서처럼, 연소중에 상당한 양의 일산화 탄소 및 수소가 생성된다.(예를들면, 35% CO 및 19% H2O). 다시 팽창기 추진제의 연소를 통한 일산화 탄소 및 수소 가스의 형성은 통상적으로 자동 팽창 안정 장치에 대해서는 허용될 수 없다. 그러나, 이러한 방식의 합성 추진제가 앞서 언급한 바와같이 합성 팽창기(30)에 사용될 경우, 가압매체(36)는 산소를 포함하고 있어서 연소중에 또한 유해한 일산화탄소 및 수증기에 대한 후속 연속반응시기에 일산화 탄소 및 수소의 대부분(예를들면, 95%가)이 전환된다. 저장된 산소가스의 사용은 이것이 합성 추진제 형식에서 산소원(예를 들면, 포타슘 페르콜레이트)을 포함할 필요성을 없애주기 때문에 특히 바람직하다. 또한, 저장된 산소에 의해서 생성된 연소추진가스간의 높은 발열 반응이 바람직한테, 그 이유는 이러한 반응이 추진제의 가열치를 강화시킴으로써 에어백 및 안전백을 팽창시키는데 필요한 추진제의 양을 최소화시키기 때문이다.In the case of the synthetic propellants described herein, as in the case of the dual base and LOVA propellants mentioned above, significant amounts of carbon monoxide and hydrogen are produced during combustion (eg, 35% CO and 19% H 2 O). . Again the formation of carbon monoxide and hydrogen gas through combustion of the expander propellant is typically unacceptable for automatic expansion stabilizers. However, when a synthetic propellant of this type is used in the synthetic expander 30 as mentioned above, the pressurized medium 36 contains oxygen and carbon monoxide and in subsequent subsequent reactions to carbon monoxide and water vapor which are also harmful during combustion. Most of the hydrogen (eg 95%) is converted. The use of stored oxygen gas is particularly desirable because it obviates the need to include an oxygen source (eg, potassium percholate) in the form of synthetic propellant. In addition, high exothermic reactions between the combustion propulsion gases produced by the stored oxygen are desirable because these reactions enhance the heating value of the propellant to minimize the amount of propellant required to inflate the airbag and safety bag.

합성 추진제는 츠진알갱이(90)로 형성되어서 합성 팽창기(30)내에 통합될 때 탄피형 추진제에 관해서 앞서 언급한 양으로 사용될 수 있다. 특히, 이러한 양의추진제는 추진 알갱이(90)와 가압매체(36)의 상대량에 관해서 앞서 설명한 미립자를 포함하고 있다. 더우기, 가압매체(36)용의 산소 및 불활성 가스의 상대양은 여기에 공개된 합성 추진제의 경우에 사용될 수 있다.The synthetic propellant can be used in the amounts mentioned above with respect to the casing propellant when formed into the composite pellets 90 and incorporated into the synthetic inflator 30. In particular, the amount of the propellant contains the fine particles described above with respect to the relative amounts of the propellant grains 90 and the pressurized medium 36. Moreover, the relative amounts of oxygen and inert gas for the pressurized medium 36 may be used in the case of the synthetic propellants disclosed herein.

다음의 보기는 제 2폭발물 및 접합 시스템을 포함하는 합성 추진제의 형식의 적합한 특성을 설명하는데 도움이 된다. 앞서 언급한 바와같이, "wt%"에 대한 모든 언급은 중량비를 나타낸다.The following example helps to explain the suitable properties of the type of synthetic propellant comprising the second explosive and the conjugation system. As mentioned above, all references to "wt%" refer to weight ratios.

보기 4Example 4

적어도 약 70 wt% RDX(헥사하이드로트리니트로트리아진), 약 5 wt% 내지 15 wt% CA(셀룰로스 아세테이트), 약 5 wt% 내지 15wt% TMETN(트리메틸올레탈 트리니트레이트) 및 약 2 wt% 이하의 에틸 센트럴라이트를 포함하는 합성 추진제 성분이 준비되어서 약 1.7132 g/cc의 평균밀도를 가진 원통형 알갱이로 형성되었다. 10그램의 실험표본이 중량벽의 본 챔버(bomb chamber)내에 설치되고 탱크내로 점화되었다. 실험 표본을 약 2578K의 연소 온도를 가지고 있고 허용가능한 탄도특성(즉, 400psi (27.6Mpa)에서 1.18cm/s의 연소율)을 나타낸다. 통상적으로, 성능 곡선은 제 3도 및 제 4도에 도시된 것과 유사하다. 생성된 가스는 약 36%의 일산화 탄소, 약 24%의 질소, 약 19%의 수소, 약 16%의 수증기 및 약 5%의 이산화 탄소를 포함하고 있다. 합성물의 장기적인 열 안전성이 평가되었고 이는 허용가능한 것으로 결정되었다. (예를들면, 추진제는 400시간동안 107℃의 온도에 노출되었고 점화되지 않았으며, 추진제는 합성 팽창기내에 수용될 때 400시간 동안 107℃의 온도에 노출될 경우에 점화되지 않았으며, 그후 팽창기의 작동시에 이것의 성능은 열처리에 의해서 거의 영향을 받지 않았다.)At least about 70 wt% hexahydrotrinitrotriazine (RDX), about 5 wt% to 15 wt% CA (cellulose acetate), about 5 wt% to 15 wt% TMETN (trimethyloletal trinitrate) and up to about 2 wt% Synthetic propellant components comprising ethyl centrallite were prepared to form cylindrical pellets with an average density of about 1.7132 g / cc. Ten grams of test specimens were installed in the weight chamber bomb chamber and ignited into the tank. The test specimen has a combustion temperature of about 2578K and exhibits acceptable ballistic properties (ie, a burn rate of 1.18 cm / s at 400 psi (27.6 Mpa)). Typically, the performance curve is similar to that shown in FIGS. 3 and 4. The resulting gas contains about 36% carbon monoxide, about 24% nitrogen, about 19% hydrogen, about 16% water vapor and about 5% carbon dioxide. Long term thermal safety of the composite was evaluated and it was determined to be acceptable. For example, the propellant was exposed to a temperature of 107 ° C. for 400 hours and did not ignite, and the propellant did not ignite when exposed to a temperature of 107 ° C. for 400 hours when accommodated in a synthetic expander, and then the In operation, its performance was hardly affected by heat treatment.)

보기 5Example 5

적어도 약 70 wt% RDX(헥사하이드로트리니트로트리아진), 약 5 wt% 내지 15 wt%의 셀룰로스 아세테이트, 및 약 5 wt% 내지 약 15 wt%의 GAP(글리시들 아지드화 중합체)를 포함한 추진제 성분이 준비되어서 약 1.6857g/cc의 평균밀도를 가진 원통형 알갱이로 형성되었다. 10그램의 실험 표본이 중량벽의 봄 챔버내에 설치되어서 탠크내로 점화되었다. 실험표본은 약 2,357K의 연소온도를 가지고 허용가능한 탄도특성 (즉, 4000psi(27.6Mpa)에서 1.18cm/s의 연소율) 을 나타내었다. 통상적으로, 성능곡선은 제 3도 및 제 4도에 도시된 것과 거의 유사했다. 생성된 배기가스는 약 37%의 일산화 탄소, 약 25%의 수소, 약 25%의 질소, 약 10%의 수증기 및 약 3%의 일산화 탄소를 포함하고 있다. 합성물의 장기적 열안정성이 평가되었고 이는 허용가능한 것으로 결정되었다.(예를들면, 추진제는 약 400시간 동안 107℃의 온도에 노출되었고 점화되지 않았으며, 추진제는 합성 팽창기 내에 수용될 때 400시간 동안 107℃의 온도에 노출될 경우에 점화되지 않았으며, 그다음 팽창기의 작동시에 이것의 성능은 열 처리에 의해서 거의 영향을 받지 않았다.)Propellant comprising at least about 70 wt% RDX (hexahydrotrinitrotriazine), about 5 wt% to 15 wt% cellulose acetate, and about 5 wt% to about 15 wt% GAP (glycides azide polymer) The ingredients were prepared and formed into cylindrical pellets with an average density of about 1.6857 g / cc. Ten grams of test specimens were installed in the spring chamber of the heavy wall and ignited into the tank. The test sample had a combustion temperature of about 2,357K and exhibited acceptable ballistic properties (ie, a burn rate of 1.18 cm / s at 4000 psi (27.6 Mpa)). Typically, the performance curve was nearly similar to that shown in FIG. 3 and FIG. The resulting exhaust gas contains about 37% carbon monoxide, about 25% hydrogen, about 25% nitrogen, about 10% water vapor and about 3% carbon monoxide. The long term thermal stability of the composite was evaluated and determined to be acceptable (e.g., the propellant was exposed to a temperature of 107 ° C. for about 400 hours and did not ignite, and the propellant was 107 for 400 hours when accommodated in the synthetic expander). It was not ignited when exposed to a temperature of < RTI ID = 0.0 >

본 발명과 관련된 적어도 하나 이상의 특성에 사용될 수 있는 추진제의 다른 특징은 중량부가 약 1 내지 99의 범위의 헥소겐(hexogen)(RDX)과, 약 1 내지 99범위의 옥토겐(octogen)(HMX)과 그리고 헥사겐과 옥토겐의 합이 중량부 100으로 혼합된 접합제를 포함하고 있다. 접합제는 중량부 5 내지 50의 범위이다. 바람직하게, 앞서 언급한 추진제는 중량부 80 내지 95범위의 헥소겐(RDX)과 5 내지 20 범위의옥토겐(HMX)을 포함하고 있다.Other features of the propellant that may be used in at least one of the properties associated with the present invention include hexogen (RDX) in the range of about 1 to 99, and octogen (HMX) in the range of about 1 to 99. And a binder in which the sum of hexagen and octogen is mixed in an amount of 100 parts by weight. The binder is in the range of 5 to 50 parts by weight. Preferably, the aforementioned propellant comprises hexogen (RDX) in the range of 80 to 95 parts by weight and octogen (HMX) in the range of 5 to 20.

앞서 언급한 추진제는 여기에 설명한 것과 같은 합성 팽창기에 사용될 수 있다. 다시, 합성 팽창기는 가압매체를 수용한 가압 가스챔버, 추진제를 수용한 가스 생성 챔버, 점화기 조립체 및 파열 디스크를 포함하고 있다. 가압매체는 불활성 유체 및 산소로 구성되어 있다. 추진제는 예를들면 소정의 크기의 감속이 발생할 경우에 점화기 조립체에 의해서 점화되고 산소와 반응하는 가스 생성물(예를들면, 일산화 탄소 및 수소)을 생성하도록 연소된다. 일산화 탄소 및 수소는 일산화 탄소 및 수증기를 생성하도록 가압 가스에서 산소와 반응함과 동시에 가스 발생기 챔버의 압력을 증가시킨다. 따라서, 이산화 탄소, 수증기 및 불활성 가스를 에어백 및 안전백(18)(제 1 도 참도)에 공급하도록 파열 디스크가 개방된다. 이것은 에어백 또는 안전백(18)을 팽창시킨다.The aforementioned propellants can be used in synthetic expanders such as those described herein. Again, the composite inflator includes a pressurized gas chamber containing a pressurized medium, a gas generating chamber containing a propellant, an igniter assembly and a bursting disc. The pressurized medium consists of an inert fluid and oxygen. The propellant, for example, is combusted to produce gaseous products (eg, carbon monoxide and hydrogen) that are ignited by the igniter assembly and react with oxygen when a predetermined amount of deceleration occurs. Carbon monoxide and hydrogen react with oxygen in the pressurized gas to produce carbon monoxide and water vapor while simultaneously increasing the pressure in the gas generator chamber. Thus, the bursting disc is opened to supply carbon dioxide, water vapor and an inert gas to the airbag and safety bag 18 (FIG. 1 FIG. 1). This inflates the airbag or safety bag 18.

앞서 언급한 추진가스는 헥소겐(RDX), 옥토겐(HMX), 및 접합제를 포함하고 있다. RDX와 HMX이 범위는 중량부가 각각 1 내지 99에 이른다. 바람직하게, RDX 및 HMX의 함량의 범위는 중량부가 각각 80 내지 95와 5 내지 20에 이른다. 접합제는 헥소겐과 옥토겐 합이 중량부 100으로 혼합되고 중량부의 범위가 5 내지 50에 이른다.The aforementioned propellant gases include hexogen (RDX), octogen (HMX), and binders. RDX and HMX ranges from 1 to 99 parts by weight, respectively. Preferably, the content of RDX and HMX ranges from 80 to 95 and 5 to 20 by weight, respectively. The binder is a mixture of hexogen and octogen in parts by weight of 100 and ranges from 5 to 50 parts by weight.

앞서 언급한 추진제에 사용하기에 적합한 통상적인 접합제는 폴리우레탄(PU), 에틸 셀룰로스(EC)와 같은 셀룰로스 유도체, 셀룰로스 아세테이트 부티레이트(CAB), 셀룰로스 아세테이트 프로피네이트(CAP), 히드록시 종결 폴리부타디엔(HTPB)와 같은 폴리부타디엔, 글리시들 니트레이트 중합체(GAP)와 같은 아지드화 중합체, 및 3-니트레이트메틸-3-메틸-옥세탄 중합체(폴리니모)를 포함하고 있다. 이중에서 셀룰로스 아세테이트 부티레이트(CAB) 또는 글리시들 아지드화중합체(GAP)가 바람직하다.Conventional binders suitable for use in the aforementioned propellants include polyurethane (PU), cellulose derivatives such as ethyl cellulose (EC), cellulose acetate butyrate (CAB), cellulose acetate propinate (CAP), hydroxy terminated polybutadiene Polybutadiene such as (HTPB), azide polymers such as glycid nitrate polymer (GAP), and 3-nitratemethyl-3-methyl-oxetane polymer (polynimo). Of these, cellulose acetate butyrate (CAB) or glycid azide polymer (GAP) is preferred.

앞서 언급한 추진제는 가소제, 안정화제 및 이들의 혼합물로 구성된 그룹으로부터 선택된 첨가제를 포함하고 있다. 가소제는 TMETN(트리메틸 올레탄 트리니트레이트), BTTN(부타네트리올 트리니트레이트), TEGDN(트리에틸렌 글리콜 디니트레이트), 글리시들 아지드화물, NG(니트로글리세린), BDNPA/F( 비스 (2,2-디니트로프로필)아세탈/포멀) 및 ATEC(아세틸 트리에틸 시트레이트)으로 구성된 그룹중에서 선택될 수 있다.The aforementioned propellant comprises an additive selected from the group consisting of plasticizers, stabilizers and mixtures thereof. Plasticizers include TMETN (trimethyl oletan trinitrate), BTTN (butanriol trinitrate), TEGDN (triethylene glycol dinitrate), glycid azide, NG (nitroglycerin), BDNPA / F ( Bis (2,2-dinitropropyl) acetal / formal) and ATEC (acetyl triethyl citrate).

에틸 센트럴라이드, 디페닐 아민, 레조시놀, 악칼디트 11, 아밀 알콜, 요소, 석유 젤리를 포함하는 안정화제가 앞서 언급한 추진제로 사용될 수 있다.Stabilizers including ethyl centralide, diphenyl amine, resorcinol, alkadit 11, amyl alcohol, urea, petroleum jelly can be used as the propellants mentioned above.

가소제는 총중량 100의 RDX, HMX, 및 접합제에 1 내지 30범위의 중량으로 첨가될 수 있다. 앞서 언급한 추진제는 분말형, 입자형 및 알갱이 형으로 형성될 수 있고 이중에서 알갱이형이 가장 바람직하다.Plasticizers may be added to the total weight of 100 RDX, HMX, and binder in a weight ranging from 1 to 30. The aforementioned propellants may be formed in powder, granular and granular form, of which granules are most preferred.

보기 6Example 6

다음의 재료는 서로간에 혼합되어서 정제형으로 형성된 후에 가압 가스챔버, 가스 생성챔버, 점화기 조립체, 및 파열 디스크를 포함하고 있는 합성 팽창기 내로충전되었다. 합성 팽창기가 작동되고, 그결과 KCL의 연기가 생성되지 않았다.The following materials were mixed with each other to form a tablet and then filled into a composite inflator comprising a pressurized gas chamber, a gas generating chamber, an igniter assembly, and a bursting disc. The synthetic expander was activated, resulting in no smoke of KCL.

주의 : RDX 및 HMX의 중량부 100에 대한 접합제(CAB 및 GAP)의 함량비는 약 16중량부이다.Note: The content ratio of the binder (CAB and GAP) to 100 parts by weight of RDX and HMX is about 16 parts by weight.

보기 7Example 7

다음과 같은 재료가 서로간에 혼합되어서 정제형으로 형성된 후에 보기 6과 동일한 구조를 가진 합성 팽창기 내에 충전되었다. 그 결과, 연기가 생성되지 않았다.The following materials were mixed together and formed into tablets and then filled into a synthetic expander having the same structure as Example 6. As a result, no smoke was produced.

주의 : RDX 및 HMX의 중량부 100에 대한 접합제(CAB 및 GAP)의 함량은 약 32중량부이다.Note: The content of binder (CAB and GAP) relative to 100 parts by weight of RDX and HMX is about 32 parts by weight.

보기 8Example 8

다음과 같은 재료가 서로간에 혼합되어서 정제형으로 형성된 후에 보기 6과 동일한 구조를 가진 합성 팽창기 내에 충전되었다. 그 결과, 연기가 생성되지 않았다.The following materials were mixed together and formed into tablets and then filled into a synthetic expander having the same structure as Example 6. As a result, no smoke was produced.

주의 : RDX 및 HMX의 100중량부에 대한 접합제(CAB 및 GAP)의 함량은 약 32중량부이다.Note: The content of binder (CAB and GAP) relative to 100 parts by weight of RDX and HMX is about 32 parts by weight.

보 기 9View 9

다음과 같은 재료가 서로간에 혼합되어서 정제형으로 형성된 후에 보기 6과 동일한 구조를 가진 합성 팽창기 내에 충전되었다. 그 결과, 연기가 생성되지 않았다.The following materials were mixed together and formed into tablets and then filled into a synthetic expander having the same structure as Example 6. As a result, no smoke was produced.

주의 : RDX 및 HMX의 중량부 100에 대한 접합제(CAB 및 GAP)의 함량은 약 32중량부이다.Note: The content of binder (CAB and GAP) relative to 100 parts by weight of RDX and HMX is about 32 parts by weight.

보기 10Example 10

다음과 같은 재료가 서로간에 혼합되어서 정제형으로 형성된 후에 보기 6과 동일한 구조를 가진 합성 팽창기 내에 충전되었다. 그 결과, 연기가 생성되지 않았다.The following materials were mixed together and formed into tablets and then filled into a synthetic expander having the same structure as Example 6. As a result, no smoke was produced.

주의 : RDX 및 HMX의 중량부 100에 대한 접합제(CAB 및 GAP)의 함량은 약 32중량부이다.Note: The content of binder (CAB and GAP) relative to 100 parts by weight of RDX and HMX is about 32 parts by weight.

보기 11Example 11

다음과 같은 재료가 서로간에 혼합되어서 정제형으로 형성된 후에 보기 6과 동일한 구조를 가진 합성 팽창기 내에 충전되었다. 그 결과, 연기가 생성되지 않았다The following materials were mixed together and formed into tablets and then filled into a synthetic expander having the same structure as Example 6. As a result, no smoke was produced

주의 : RDX 및 HMX의 100중량부에 대한 접합제(CAB 및 GAP)의 함량은 약 32중량부이다.Note: The content of binder (CAB and GAP) relative to 100 parts by weight of RDX and HMX is about 32 parts by weight.

보기 12Example 12

다음과 같은 재료가 서로간에 혼합되어서 정제형으로 형성된 후에 보기 6과 동일한 구조를 가진 합성 팽창기 내에 충전되었다. 그 결과, 연기가 생성되지 않았다.The following materials were mixed together and formed into tablets and then filled into a synthetic expander having the same structure as Example 6. As a result, no smoke was produced.

주의 : RDX 및 HMX의 100중량부에 대한 접합제(CAB 및 GAP)의 함량은 약 32중량부이다.Note: The content of binder (CAB and GAP) relative to 100 parts by weight of RDX and HMX is about 32 parts by weight.

보기 13Example 13

다음과 같은 재료가 서로간에 혼합되어서 정제형으로 형성된 후에 보기 6과 동일한 구조를 가진 합성 팽창기 내에 충전되었다. 그 결과, 연기가 생성되지 않았다.The following materials were mixed together and formed into tablets and then filled into a synthetic expander having the same structure as Example 6. As a result, no smoke was produced.

주의 : RDX 및 HMX의 100중량부에 대한 접합제(CAB 및 GAP)의 함량은 약 32중량부이다.Note: The content of binder (CAB and GAP) relative to 100 parts by weight of RDX and HMX is about 32 parts by weight.

보기 14Example 14

다음과 같은 재료가 서로간에 혼합되어서 정제형으로 형성된 후에 보기 6과 동일한 구조를 가진 합성 팽창기 내에 충전되었다. 그 결과, 연기가 생성되지 않았다.The following materials were mixed together and formed into tablets and then filled into a synthetic expander having the same structure as Example 6. As a result, no smoke was produced.

주의 : RDX 및 HMX의 100중량부에 대한 접합제(CAB 및 GAP)의 함량은 약 32중량부이다.Note: The content of binder (CAB and GAP) relative to 100 parts by weight of RDX and HMX is about 32 parts by weight.

앞서 언급한 바와같이, 작동시에 KCl 스몰(smole)를 생성하지 않는 합성 팽창기는 헥소겐, 옥토겐, 및 접합제를 포함하는 추진제를 사용함으로써 제조될 수 있다.As mentioned above, synthetic expanders that do not produce KCl small in operation can be prepared by using propellants including hexogen, octogen, and binders.

제 1도의 팽창가능한 안전장치에 사용될 수 있는 합성 팽창기의 다른 실시예는 제 5도 내지 제7도에 도시되어 있다. 제 5도를 참조하면, 합성 팽창기(202)는 통상의 원통형 가스 발생기(208)과 통상의 원통형 저장 가스 하우징(204)을 포함하고 있다. 저장 가스 하우징(204)은 가스 발생기(208)의 둘레에 동심원형으로 위치되어서 가스 발생기(208)와 적절한 방식으로 서로 연결되어 있다. 통상적으로, 저장 가스 하우징(204)(제 3챔버)은 적절한 가압매체를 수용하고 있고, 가스 발생기(208)는 적절한 추진제의 알갱이(258)를 수용하고 있다. 팽창기(202)의 주 잇점은 유체압력이 제 2밀봉 디스크(209)를 개방하도록 여기에 직접가해지기 때문에 그 설계방식이 제 2밀봉 디스크(290)또는 메인 밀봉 디스크(팽창기(202)와 에어백 또는 안전백(18)(제 1 도)간의 유동을 고립시킴)부근의 구역의 신속한 가압에 영향을 미친다는 것이다. 팽창기(202)의 설계상의 다른 잇점은 가압매체에 의한 추진 알갱이(258)의 점화 및 연소시에 생성되는 추진 가스의 충분한 "혼합"을 제공하거나 허용한다는 것이다. 따라서, 팽창기(202)는 복합성분 가압매체(예를들면, 하나의 성분은 산소이고 다른 성분은 적어도 하나의 불활성 가스임)와 함께 탄피형 추진제 또는 합성 추진제의 앞서 언급한 합성물과 함께 사용하기에 특히 적합하다. 즉, 팽창기(202)의 설계방식은 팽창 가능한 안전장치(10)(제 1도 참조)의 작동을강화시키기 위해서 가압매체에 의한 추진 알갱이(258)의 점화에 의해서 생성된 가스(예를들면, 이후에 설명하는 바와같이, 점화 또는 부스터 재료(240)의 조합에 의해서 생성된 가스) 또는 추진 가스의 효율적인 연소를 제공하거나 허용한다. 이러한 2차 연소는 에어백 또는 안전백(18)쪽으로의 유동을 개시하기 위해서 팽창기(202)의 신속한 가압능력을 보다 강화시킨다.Another embodiment of a composite inflator that can be used in the inflatable safety of FIG. 1 is shown in FIGS. Referring to FIG. 5, the composite inflator 202 includes a conventional cylindrical gas generator 208 and a conventional cylindrical storage gas housing 204. The storage gas housing 204 is located concentrically around the gas generator 208 and connected to the gas generator 208 in an appropriate manner. Typically, the storage gas housing 204 (third chamber) contains a suitable pressurized medium, and the gas generator 208 contains a grain 258 of a suitable propellant. The main advantage of the inflator 202 is that the fluid pressure is applied directly to the opening of the second sealing disk 209 so that the design is such that the second sealing disk 290 or the main sealing disk (inflator 202 and the airbag or It isolates the flow between safety bags 18 (FIG. 1), which affects the rapid pressurization of the area nearby. Another advantage of the design of the inflator 202 is that it provides or allows sufficient "mixing" of the propellant gas produced upon ignition and combustion of the propellant pellets 258 by the pressurized medium. Thus, the inflator 202 is intended for use with the aforementioned composites of casings or synthetic propellants with a multicomponent pressurized medium (eg, one component is oxygen and the other component is at least one inert gas). Especially suitable. That is, the design of the inflator 202 may be such that the gas produced by ignition of the propellant pellets 258 by the pressurized medium (eg, to enhance the operation of the expandable safety device 10 (see FIG. 1)). As described hereinafter, it provides or allows for the efficient combustion of propellant gases) or gases produced by the combination of ignition or booster materials 240. This secondary combustion further enhances the rapid pressurization capacity of the inflator 202 to initiate flow towards the airbag or safety bag 18.

가스 발생기(208)는 도시된 실시예에서 제 1하우징(216)으로 형성된 가스 발생기 하우징(212)과 축선방향으로 배열되어 서로 연결된 제 2하우징(218)을 포함하고 있다. 제 1하우징(216)의 일단부는 바람직하게 밀폐방식의 밀봉을 이루기 위해서 기폭제 어댑터(224)에 부착되어 있다. (예를들면, 용접점에서의 용접을 통하여) 기폭제 어댑터(224)는 적절한 기폭제(228)(예를 들면, 전기적으로 작동가능한 스퀴브(squib)또는 다른 종류의 적합한 불꽃 점화장치) 를 보유하고 있는데, 이러한 기폭제는 추진 알갱이(258)를 점화시킬 목적으로 사용되고 적절한 밀봉을 형성하기 위해서 O링(232)내에 끼워질 수 있다. 기폭제(228)를 가스 발생기(208)내의 가압매체로부터 고립시키기 위해서, 제 1밀봉 디스크(제 2밀봉 디스크)는 용접점(248)을 통한 바람직한 밀폐식 밀봉을 이루도록 제 1하우징(216)의 단부와 기폭제 어댑터(224)의 단부사이에 적절하게 고정되어 있다.The gas generator 208 includes, in the illustrated embodiment, a gas generator housing 212 formed as the first housing 216 and a second housing 218 arranged axially and connected to each other. One end of the first housing 216 is preferably attached to the initiator adapter 224 to achieve a hermetic sealing. The initiator adapter 224 has a suitable initiator 228 (e.g., an electrically actuated squib or other suitable flame igniter) (e.g., by welding at the welding point). This initiator is used for the purpose of igniting the propellant pellets 258 and can be fitted within the O-ring 232 to form a suitable seal. In order to isolate the initiator 228 from the pressurized medium in the gas generator 208, the first sealing disk (second sealing disk) is formed at the end of the first housing 216 to achieve the desired hermetic sealing through the welding point 248. And between the ends of the initiator adapter 224.

가스 발생기 하우징(212)의 제 1하우징(216)은 기폭제(228)에 인접하게 축선방향으로 정렬되어 배열된 제 1챔버(254)를 한정하고 있다. 가스 발생기 하우징(212)의 제 1챔버(254)는 점화시에 에어백 또는 안전백(18)쪽으로의 유동을 증가시키도록 추진 가스를 생성하는 추진 알갱이(258)를 수용하고 있다. 따라서,제 1챔버(254)는 추진챔버 또는 연소 챔버로서 특징지워질 수 있다. 추진 알갱이(258)의 연소를 들기 위해서, 기폭제(228)와 추진 알갱이(258)사이에 적절한 점화재료 또는 부스터재료(240)가 기폭제(228)와 정렬되게 위치되어 있다. 이러한 점화재료 또는 부스터 재료(240)는 예를들면, 0.5wt% 내지 5.0wt%의 RDX 및 알루미늄 대신에 0.5 wt% 내지 5.0 wt%의 하이드록시프로필셀룰로스가 첨가된 89 et%의 RDX와 11 wt%의 알루미늄 분말을 가진 RDX 또는 알루미늄 부스터 재료이다. 이후에 설명하는 바와같이, 점화 또는 부스터재료(240)의 점화로부터 발생하는 가스의 반응 생성물은 팽창기(202)의 신속한 가압기초 유동개시 특성을 보다 강화시키기 위해서 가압매체와 화학반응한다. 적합한 부스터 컵(244)등은 점화 또는 부스터 재료(240)(통상적으로 분말 또는 건조된 슬러리 폼)를 보유하고 있고 기폭제 어댑터(224) 또는 제 1하우징(216)의 단부에 적절하게 고정될 수 있다. (예를 들면, 용접점(248)을 통해서 어댑터(224) 및 하우징(216)사이에 보유됨으로써) 또한, 제 1챔버(254)는 아래에서 설명하는 바와같이 제 1챔버(254)로부터 제 2챔버(324)쪽으로 추진가스를 배출하는 동안 소정의 크기의 입자재료를 거르기 위해서 스크린(266)등을 포함할 수 있다. 팽창기(202)의 저장 가스 하우징(204)의 용량은 제 2챔버(324)의 용량보다 크게 설정되어 있다.The first housing 216 of the gas generator housing 212 defines a first chamber 254 arranged axially adjacent to the initiator 228. The first chamber 254 of the gas generator housing 212 contains a propulsion pellet 258 that produces a propellant gas to increase flow to the airbag or safety bag 18 upon ignition. Thus, the first chamber 254 may be characterized as a propulsion chamber or combustion chamber. In order to account for the combustion of the propellant granules 258, an appropriate ignition or booster material 240 is positioned in alignment with the initiator 228 between the initiator 228 and the propellant kernels 258. Such ignition or booster material 240 is, for example, 0.5 wt% to 5.0 wt% RDX and 89 et% RDX with 0.5 wt% to 5.0 wt% of hydroxypropylcellulose added in place of aluminum and 11 wt%. RDX or aluminum booster material with% aluminum powder. As will be described later, the reaction product of the gas resulting from ignition or ignition of the booster material 240 chemically reacts with the pressurized medium to further enhance the rapid pressurized flow start characteristics of the expander 202. Suitable booster cups 244 and the like hold ignition or booster material 240 (typically powdered or dried slurry foam) and may be properly secured to the ends of the initiator adapter 224 or the first housing 216. . In addition, the first chamber 254 may be configured from the first chamber 254 to the second chamber 254 as described below (eg, by being held between the adapter 224 and the housing 216 via the welding point 248). A screen 266 or the like may be included to filter particulate matter of a predetermined size while discharging the propellant gas into the chamber 324. The capacity of the storage gas housing 204 of the inflator 202 is set larger than that of the second chamber 324.

정적인 상태에서 다량의 가압매체가 제1챔버(254)내에 수용되도록 제 1챔버(254)는 통상적으로 적어도 하나의 공급 오리피스 또는 구멍(262)(도시된 실시예에서는 2개)에 의해서 저장 가스하우징(204)과 유체가 소통된다. 도시된 실시예에서, 공급구멍(들)(262)은 방사상으로 연장되어 있다. (즉, 중심의 종축(220)에서 시작되는 반경을 따라서 연장되어 있고 이 축(220)에 대해서 수직으로 배열되어 있다.) 팽창기(202)의 성능의 성능을 "조절"하기 위해서 공급구멍(262)의 크기 또는 수를 선택해서 사용할 수 있다.The first chamber 254 is typically stored by at least one supply orifice or hole 262 (two in the illustrated embodiment) so that a large amount of pressurized medium is received in the first chamber 254 in the static state. In fluid communication with the housing 204. In the embodiment shown, the supply hole (s) 262 extend radially. (Ie, it extends along a radius starting at the central longitudinal axis 220 and is arranged perpendicular to the axis 220.) The feed hole 262 to "adjust" the performance of the inflator 202's performance. The size or number of) can be selected and used.

적어도 하나의 공급구멍(262)이 사용될 때, 추진 알갱이(258)의 점화시에 생성되는 추진가스의 임의의 양의 유동이 저장 가스하우징(204)내로 유입된다. 앞서 언급한 방식의 추진제(예를들면, 탄피형 합성추진제) 및 가압 매체(예를들면, 산소 및 불활성 유체(적어도 하나의 가스)의 혼합물)가 점화될 때, 소정의 2차연소, 즉 추진가스의 추가연소가 저장 가스 하우징(204)에서 발생한다. 에어백 또는 안전백(18)쪽으로의 바라는 출력 또는 배출을 이루기 위해서, 즉 에어백 또는 안전백(18)의 바라는 팽창률을 이루기 위해서 제 1챔버(254)로부터 저장 가스하우징(204)쪽으로 추진 가스의 일부를 유출시킬 수 있다. 특히, 아래에 설명하는 바와같이, 충분한 시간동안 저장 가스하우징(204)으로부터 제 2챔버(324)내로 거의 일정한 유동을 유지하는 비율로 저장 가스 하우징(204)에 추진 가스를 공급하는 것이 바람직하다. 통상적으로, 바라는 결과(예를들면, 추진 가스의 유량의 약 40%이하, 그리고 보다 일반적으로는 약 30% 이하를 저장 가스하우징(204)내로 유입시킴)를 이루기 위해서 작동중에 생성된 추진가스중의 미소량만을 저장 가스 하우징(204)내로 유동시킬 필요가 있다.When at least one feed hole 262 is used, any amount of flow of propellant gas generated upon ignition of the propellant pellets 258 is introduced into the storage gas housing 204. When the propellant of the aforementioned manner (e.g., casing synthetic propulsion) and the pressurized medium (e.g. a mixture of oxygen and an inert fluid (at least one gas)) are ignited, some secondary combustion, ie propellant gas Further combustion occurs in the storage gas housing 204. A portion of the propellant gas from the first chamber 254 towards the storage gas housing 204 to achieve the desired output or discharge towards the airbag or safety bag 18, ie to achieve the desired expansion rate of the airbag or safety bag 18. May spill. In particular, as described below, it is desirable to supply the propellant gas to the storage gas housing 204 at a rate that maintains a substantially constant flow from the storage gas housing 204 into the second chamber 324 for a sufficient time. Typically, one of the propellant gases generated during operation to achieve the desired result (e.g., about 40% or less of the flow rate of the propellant gas, and more generally about 30% or less into the storage gas housing 204) is achieved. Only a small amount of is needed to flow into the storage gas housing 204.

공급구멍(262)이 이용될 때, 추진 알갱이(358)의 점화후의 저장 가스 하우징(204)내의 압력증가는 다수의 상업 합성 팽창기의 설계방식에서 보다 낮다. 즉, 추진 알갱이(358)의 점화와 관련된 압력의 상당한 증가는 가스 발생기(208)에한정되어 있다. 따라서, 저장 가스하우징(204)의 "강도"의 필요성이 감소될 수 있다. 이것은 팽창기(202)의 중량을 증가시키는 저장 가스하우징(204)또는 경량 재료의 경우에 벽 두께를 줄여준다.When the feed hole 262 is used, the pressure increase in the storage gas housing 204 after ignition of the propulsion pellets 358 is lower than in the design of many commercial composite expanders. That is, the significant increase in pressure associated with ignition of the propulsion grains 358 is limited to the gas generator 208. Thus, the need for "strength" of the storage gas housing 204 can be reduced. This reduces wall thickness in the case of a storage gas housing 204 or lightweight material that increases the weight of the inflator 202.

제 1 챔버(254)로부터 가스 발생기 하우징(212)의 제 2하우징(278)에 의해서 형성된 제 2챔버(324)(아래에 설명되기 때문에 "후기 연소기(afterburner)"로 공지됨)쪽으로의 추진 가스의 흐름(예를들면, 전체 추진 가스 유동의 적어도 약 50%이며, 통상적으로는 적어도 약 70%)이 중요하다. 적어도 하나의 후기 연소기 노즐 또는 아스피레이터(aspirator)(274)(제 1연결구멍)는 제 1 챔버(254)로부터 제 2챔버(324)내로 유체(주로, 추진 가스)를 유입시키므로 바라는 유체의 전달을 제공한다. 후기 연소기 노즐(274)은 제 1 하우징(216)의 내부상의 쇼울더(270)에 접해서 끼워질 수 있고 제 1 하우징(216)과 제 2하우징(278)을 적절하게 서로연결시키기 전에(예를들면, 용접점(250)에서 용접을 통하여)위치될 수 있다.Propellant gas from the first chamber 254 toward the second chamber 324 formed by the second housing 278 of the gas generator housing 212 (known as " afterburner " as described below). Of flow (eg, at least about 50% and typically at least about 70% of the total propellant gas flow) is important. At least one late combustor nozzle or aspirator 274 (first connection hole) introduces a fluid (primarily a propulsion gas) from the first chamber 254 into the second chamber 324, thereby reducing the Provide delivery. The late combustor nozzle 274 can be fitted in contact with the shoulder 270 on the interior of the first housing 216 and prior to properly connecting the first housing 216 and the second housing 278 to each other (e.g., For example, by welding at the welding point 250).

도시된 실시예에서, 가스 발생기 하우징(212)의 제 2하우징(278)의 일단부는 적어도 하나의 가스 발생기 출구(286)를 갖춘 후기 연소기 어댑터(282)내에 끼워질 수 있다. 적절한 밀봉 접촉면을 제공하기 위해서 제 2하우징(278)과 어댑터(282)사이에 O링(328)이 사용될 수 있다. 후기 연소기 어탭터(282)는 제 2챔버(324)가 정지상태에서 다량의 가압매체를 수용하고 있기 때문에 바람직하게 밀폐식 밀봉을 이루기 위해서 저장 가스 하우징(204)에 적절하게 고정되어 있는(예를들면, 용접점(312)에서 용접을 통하여) 보스(294)에 적절한 방식으로(예를들면, 용접점(308)에서 용접을 통하여) 고정되어 있다. 바라는 시간에 이르기까지팽창기(202)내에 가압매체를 적절한 방식으로 수용하기 위해서 후기 연소기 어댑터(282)의 단부와 보스(294) 사이에 제 2밀봉 디스크(290)를 위치 시킴으로써 용접점(308)에 의하여 디스크가 억제된다.In the illustrated embodiment, one end of the second housing 278 of the gas generator housing 212 can be fitted into a late combustor adapter 282 with at least one gas generator outlet 286. O-ring 328 may be used between the second housing 278 and the adapter 282 to provide a suitable sealing contact surface. The late combustor adapter 282 is suitably secured to the storage gas housing 204 (e.g., to achieve a hermetic seal) since the second chamber 324 accommodates a large amount of pressurized medium in a stationary state (e.g. And fixed at the welding point 312 in a manner appropriate to the boss 294 (eg, welding at the welding point 308). At the welding point 308 by positioning the second sealing disk 290 between the end of the late combustor adapter 282 and the boss 294 in order to receive the pressurized medium in the inflator 202 until the desired time. The disk is thereby restrained.

제 1챔버(254)와 제 2챔버(324)간의 유체전단을 기초로하여 추진 알갱이(258)의 연소에 의해서 생성된 추진가스와 점화 또는 부스터 재료(240)의 점화에 의해서 생성된 가스가 적어도 부분적으로 제 2(후기 연소기)챔버(324)내로 유입된다. 제 2챔버내의 신속한 압력상승으로 인해서 아래에 언급하는 방식으로 제어할 때 팽창기(202)로부터 유체의 유동이 확산기(298)내로 유입되고 그다음 에어백 또는 안전백(18)(제 1도)내로 유입되도록 제 2파열 디스크(290)가 적절한 시기에 개방된다. 에어백 또는 안전백(18)에 비교적 비추진 출력을 제공하기 위해서 확산기(298)는 다수의 확산구멍(300)을 이용한다. 팽창기(202)내에 소정의 입자물질을 억제하고 또는 에어백(안전 백)(18)을 통과하기 전에 추진가스 또는 가압매체의 혼합 및 반응을 보다 촉진하기 위해서 확산 스크린(304)이 확산기(298)내에 포함될 수 있다.Based on the fluid shear between the first chamber 254 and the second chamber 324, the propellant gas produced by the combustion of the propellant granules 258 and the gas produced by the ignition of the ignition or booster material 240 are at least. Partially introduced into the second (late combustor) chamber 324. The rapid rise in pressure in the second chamber causes the flow of fluid from the inflator 202 into the diffuser 298 and then into the airbag or safety bag 18 (FIG. 1) when controlled in the manner described below. The second burst disk 290 is opened at an appropriate time. The diffuser 298 utilizes a plurality of diffuser holes 300 to provide relatively non-propulsive output to the airbag or safety bag 18. Diffusion screen 304 is incorporated into diffuser 298 to inhibit any particulate matter in inflator 202 or to further promote mixing and reaction of the propellant gas or pressurized medium prior to passing through air bag (safety bag) 18. May be included.

제 2챔버(324)또한 저장 가스하우징(204)과 유체가 소통된다. 이와 관련하여,저장 가스하우징(204)으로부터 가압매체가 적절한 시기에 제 2챔버(324)내로 유입되도록 적어도 하나의 그리고 바람직하게는 다수의 가스 발생기 흡입구(316)가 저장 가스 하우징(204)과 제 2챔버(324)간에 유체소통을 제공한다. 즉, 임의의 응용을 위해서 이러한 특수한 유체의 유동은 유동의 방향에 관하여 제어될 수있다. 특히, 적어도 하나의 그리고 바람직하게는 모든 가스 발생기 흡입구(316)에 인접하게 밸브(320)가 위치될 수있다. 정지 상태에서, 밸브(320)는 이 구역에서 제 2챔버(320)로부터 저장 가스하우징(204)을 실제로 고립시킬 필요는 없다. 실제로, 바람직하게 다량의 가압매체가 정지 상태에서 제 2챔버(324)내에 억제되어 있어서 비 밀봉 접촉면이 이러한 공급을 수용한다. 구멍(316)위로 저장 가스하우징(204)으로부터 제 2챔버(324)를 고립시키지 않는 밸브(320)의 형상은 거의 원통형 롤의 대목이다. (예를들면, 두께 0.002인치(0.005cm) 300열의 스테인레스 강) 제 2하우징(278)의 내부와 밸브(320)사이에 칸틸레버(cantiever)연결이 이용될 수있다. 즉, 후방부(즉, 구멍(316)으로부터 충분히 먼부분)는 부착되지 않고고 남아 있는 전방부 또는 중앙부를 가진 제 2하우징(278)에 부착될 수있어서 밸브(320)에 작동능력을 제공하도록 자유롭게 이동하거나 편향될 수있다.The second chamber 324 is also in fluid communication with the storage gas housing 204. In this regard, at least one and preferably a plurality of gas generator intakes 316 are provided with the storage gas housing 204 and at least one such that the pressurized medium from the storage gas housing 204 is introduced into the second chamber 324 at a suitable time. Provides fluid communication between the two chambers 324. That is, for any application the flow of this particular fluid can be controlled in terms of the direction of flow. In particular, the valve 320 may be located adjacent to at least one and preferably all gas generator inlets 316. In the stopped state, the valve 320 does not need to actually isolate the storage gas housing 204 from the second chamber 320 in this zone. In practice, preferably, a large amount of pressurized medium is suppressed in the second chamber 324 in a stationary state so that the unsealed contact surface receives this supply. The shape of the valve 320 that does not isolate the second chamber 324 from the storage gas housing 204 over the hole 316 is largely a cylindrical roll. A cantilever connection may be used between the interior of the second housing 278 and the valve 320 (eg, 0.002 inches thick, 300 rows of stainless steel). That is, the rear portion (i.e., far enough from the hole 316) can be attached to the second housing 278, which is left unattached and has a remaining front or center portion to provide actuation to the valve 320. Can be freely moved or deflected.

앞서 설명한 것을 기초로하여, 정지상태에서 저장 가스하우징(204) 및 가스 발생기 하우징(212)의 전체에 걸친 압력은 거의 일정하다. 그러나, 동적인 상태 또는 추진 알갱이의 점화후에 팽창기(202)의 여러"챔버"에 걸친 압력은 바라는 성능을 이루도록 서로 다르게 형성된다. 이와 관련하여, 추진 알갱이(258)가 점화될 때, 생성된 추진가스가 적어도 제 2챔버(324) 내로 유입되기 시작하여서 제 2챔버내의 압력을 증가시킨다. 적어도 하나의 공급구멍(262)이 통합되어 있을 때, 소량의 추진가스가 저장가스 하우징(204)내로 유입되어서 마찬가지로 그안의 압력을 약간 증가시킨다. 바람직하게, 내부에 각각의 추진가스의 도입 및 각각의 상대 체적으로 인해서 압력은 저장가스 하우징(204)에서보다 제 2챔버(324)내에서 더 큰 비율로 증가한다. 이러한 압력 차이는 밸브(320)를 가스발생가 하우징(212)의 정렬된부분의 내부, 특히 제 2하우징(278)에 접하여 밀어붙이고 따라서 가스 발생기 흡입구(316)를 차단함으로써 이 구역에서 제 2챔버(324)로부터 저장가스 하우징(204)을 일시적으로 고립시킨다. 앞서 언급한 밸브(320)의 칸틸레버식 연결은 이러한 작동을 허용한다. 제 2챔버(324)내의 압력이 미리 결정된 수준에 접근할 때, 제 2밀봉 디스크(290)상에 직접 가해지는 유압이 디스크(290)를 개방, 파열, 또는 파손시킨다. 따라서, 이 유체는 가스 발생기(208)로부터 확산기(298)쪽으로 그다음은 에어백 또는 안전백(18)(제 1도)쪽으로 유동한다.Based on the foregoing, the pressure throughout the storage gas housing 204 and the gas generator housing 212 at rest is approximately constant. However, the pressure across the various “chambers” of the inflator 202 after being in a dynamic state or after ignition of the propulsion granules is formed differently to achieve the desired performance. In this regard, when the propellant pellets 258 are ignited, the generated propellant gas begins to flow into at least the second chamber 324 to increase the pressure in the second chamber. When at least one feed hole 262 is integrated, a small amount of propellant gas enters the storage gas housing 204 and likewise slightly increases the pressure therein. Preferably, the pressure increases at a greater rate in the second chamber 324 than in the reservoir gas housing 204 due to the introduction of each propellant gas and each relative volume therein. This pressure difference causes the valve 320 to be pushed inside the aligned portion of the housing 212, in particular in contact with the second housing 278, thus blocking the gas generator inlet 316 so that the second chamber ( Temporarily isolate the storage gas housing 204 from 324. The cantilevered connection of the aforementioned valve 320 allows this operation. When the pressure in the second chamber 324 approaches a predetermined level, hydraulic pressure applied directly on the second sealing disk 290 opens, ruptures, or breaks the disk 290. Thus, the fluid flows from the gas generator 208 toward the diffuser 298 and then toward the airbag or safety bag 18 (FIG. 1).

판단할 수 있는 바와같이, 밸브(320)는 임의의 적용시에 에어백 또는 안전백(18)쪽으로의 유동의 시기적절한 개시를 허용한다. 특히, 임의의 설계방식에서, 밸브(320)를 사용함으로써 제 2밀봉 디스크(290)를 적절한 시기에 개방하는 비율로 제 2챔버(324)를 신속하게 가압할 수있다. 팽창기(202)에 밸브(320)가 사용되지 않는 경우에는, 추진 가스가 제 2챔버(324)로 부터 저장가스 하우징(204)내로 유동한다. 이와같이, 제 2챔버(324)내의 압력을 제 2밀봉 디스크(290)를 파열시키는 레벨로 증가시키는데는 많은 시간이 소요될 수 있다. 그러나, 제 2챔버(324)의 사용은 에어백 또는 안전백(18)쪽으로의 유동을 개시하는데 필요한 시간을 감소시키는 소형의 가압챔버를 제공한다. 아래에 설명하는 바와같이, 일부설계방식에서, 제 2챔버의 용적은 충분히 작게 형성될 수있고, 밸브(320)가 만족스러운 작동에 필요하지 않도록 추진제와 가압매체를 선택할 수있다. (예를들면, 제 2챔버(324)내의 신속한 가압에 영향을 미치도록 추진 알갱이(258) 또는 점화 및 부스터 재료(240)의 연소에 의해서 생성된 가스의 연소를 이용함으로써)As can be appreciated, valve 320 allows timely initiation of flow towards the airbag or safety bag 18 in any application. In particular, in any design, the use of the valve 320 can rapidly pressurize the second chamber 324 at a rate that opens the second sealing disk 290 at an appropriate time. If the valve 320 is not used in the inflator 202, the propellant gas flows from the second chamber 324 into the storage gas housing 204. As such, it may take a long time to increase the pressure in the second chamber 324 to a level that ruptures the second sealing disk 290. However, use of the second chamber 324 provides a compact pressurized chamber that reduces the time required to initiate flow towards the airbag or safety bag 18. As described below, in some designs, the volume of the second chamber can be made small enough, and the propellant and pressurized medium can be selected such that the valve 320 is not required for satisfactory operation. (E.g., by using combustion of gas produced by combustion of the propulsion pellets 258 or ignition and booster material 240 to affect rapid pressurization in the second chamber 324).

밸브(320)는 제 위치에 고정되어 있어서 에어백 또는 안전백(18)쪽으로의 유동을 개시하기 위하여 제 2밀봉 디스크(290)가 개방된 후의 소정의 시간동안 가스발생기 흡입구(316)를 차단한다. 그러나, 일단 저장 가스하우징(204)과 제 2챔버(324)간에 소정의 압력차이가 형성되면, 가스발생기 흡입구(316)를 개방하기 위하여 이러한 압력차이의 힘에 의해서 밸브(320)가 이동한다. 밸브(320)가 앞서 언급한 방식으로 구성되어 있을 때, 가스 발생기 내부 구멍(316)을 통한 바라는 유동을 이루기 위해서 이 구멍과 방사상으로 정렬된 구역에서 밸브(320)의 붕괴에 의하여 밸브(320)의 자유단이 중심축(220) 쪽으로 방사상의 내부로 이동한다. 그러나, 밸브(320)는 제 2하우징(278)과의 상호연결에 의해서 고정되어 있다. 가스 발생기 흡입구(316)가 노출될 때, 저장가스 하우징(204)으로부터 제 2챔버(324)내로 유동이 개시된다. 밸브(320)는 제 1위치로부터 제2위치로 이동할 수있다. 밸브(320)가 제 1위치에 있을 때, 이 밸브(320)는 작동시의 흐름이 억제된다. 저장가스 하우징(204)내의 압력이 미리 결정된 정도로 가스발생기 하우징(212)내의 압력을 초과할 경우에는 밸브(320)가 제 2위치로 이동하여서 유동을 허용한다. 이러한 제 2위치는 제 1위치의 방사사의 내부에 있다.The valve 320 is locked in place to shut off the gas generator inlet 316 for a predetermined amount of time after the second sealing disk 290 is opened to initiate flow towards the airbag or safety bag 18. However, once a predetermined pressure difference is formed between the storage gas housing 204 and the second chamber 324, the valve 320 is moved by the force of this pressure difference to open the gas generator inlet 316. When the valve 320 is configured in the manner described above, the valve 320 is collapsed by the collapse of the valve 320 in a region radially aligned with the aperture to achieve the desired flow through the gas generator internal aperture 316. The free end of is moved radially toward the central axis 220. However, the valve 320 is fixed by the interconnection with the second housing 278. When the gas generator inlet 316 is exposed, flow begins from the reservoir gas housing 204 into the second chamber 324. The valve 320 can move from the first position to the second position. When the valve 320 is in the first position, the valve 320 is suppressed in operation. If the pressure in the reservoir gas housing 204 exceeds the pressure in the gas generator housing 212 to a predetermined degree, the valve 320 moves to the second position to allow flow. This second position is inside the yarn of the first position.

물론 제2밀봉 디스크(290)가 제 2챔버(324)의 사소한 가압에 의해서 파열된 후에 제 2챔버(324)의 주 기능은 에어백 또는 안전백(18)쪽으로의 배출에 앞서서 추진가스 및 가압매체의 효율적인 혼합을 제공하거나 허용하는 것이다. 앞서 언급한 방식의 추진제 혼합물(예를들면, 탄피형 추진제, 함성 추진제)과 앞서 언급한 방식의 가압매체(예를들면, 적어도 한가지 종류의 불활성 가스와 같은 부탈성 유체및 산소의 혼합물)를 사용할 경우에, 이러한 혼합물은 앞서 언급한 잇점(예를들면, 독성의 감소, 추가의 연소에 의해서 팽창기(202)에 필요한 추진제의 양의 감소 및 관련된 팽창성능의 증가)을 제공하기 위해서 추진가스를 더 연소시킨다. 이와같이, 제 2챔버(324)는 후기 연소기로서 추가의 특징을 지닐 수있다. 바람직하게, 추진 가스 및 점화 또는 부스터재료의 점화로부터 발생한 가스의 전체연소중의 적어도 약 99%와, 바람직하게는 이러한 연소의 약 100%가 팽창기(202)내에서 발생한다. 이것은 에어백 또는 안전백(18)의 손상 가능성을 줄여준다.Of course, after the second sealing disk 290 is ruptured by the slight pressurization of the second chamber 324, the main function of the second chamber 324 is to push the propellant gas and the pressurized medium in advance of the discharge to the airbag or safety bag 18. To provide or allow for efficient mixing. Propellant mixtures of the aforementioned manner (e.g. casing propellants, cryogenic propellants) and pressurized media of the aforementioned manner (e.g. mixtures of oxygen and deodorizing fluids such as at least one kind of inert gas) can be used. In such a case, the mixture may further contain a propellant gas to provide the aforementioned advantages (e.g., reduced toxicity, reduced amount of propellant required for inflator 202 by further combustion and increased associated expansion performance). Burn. As such, the second chamber 324 may have additional features as a late combustor. Preferably, at least about 99% of the total combustion of the gas from the ignition of the propellant gas and the ignition or booster material, and preferably about 100% of such combustion, occurs in the expander 202. This reduces the likelihood of damage to the airbag or safety bag 18.

2차 연소의 잇점을 완전히 이해하기 위해서, 제 2챔버(324)는 아래에 설명하는 바와같이 길이 또는 유도난류에 의하여 생성가스 및 가압매체의 혼합을 제공하거나 허용하여야 한다. 제 5도의 실시예에서, 가스 발생기 배출구(26)에 대해서 후기연소기 노즐(274) 및 가스 발생기 흡입구(316)의 가장 가까운 부분은 운전자 쪽에 적용할 경우에 배출구(286)로부터 적어도 15mm 만큼 떨어져야 한다. 이러한 거리는 본 발명과 관련된 적어도 하나의 경우에 약 4mm 내지 약 80mm의 범위로 형성될 수 있다. 제 2챔버(324)의 이러한 길이의 증가는 또한 충분한 양의 가압매체를 제 2챔버(324)내에 수용하는 것을 허용하여서 이러한 가압매체를 정지상태에서 저장가스 하우징(204)으로부터 제 2챔버(324)내로 유동이 개시되기 전에 생성되는 추진가스와 반응하게 한다. 즉, 바람직하게, 저장가스 하우징(204)으로부터 제 2챔버(324)쪽으로의 유동이 밸브(320)의 앞서 언급한 이동에 의하여 개시될 때까지 추진가스와 반응하도록 팽창기(202)의 작동시에 제 2챔버(324)내에 충분한 양의 가압매체가 수용된다.In order to fully understand the benefits of secondary combustion, the second chamber 324 must provide or allow mixing of the product gas and pressurized medium by length or induced turbulence, as described below. In the embodiment of FIG. 5, the closest parts of the post-combustion nozzle 274 and the gas generator inlet 316 to the gas generator outlet 26 should be at least 15 mm away from the outlet 286 when applied to the driver side. This distance may be formed in the range of about 4 mm to about 80 mm in at least one case associated with the present invention. This increase in length of the second chamber 324 also allows for receiving a sufficient amount of pressurized medium in the second chamber 324 such that the pressurized medium is at rest from the reservoir gas housing 204 to the second chamber 324. React with the propellant gas produced before the flow begins. That is, preferably, upon operation of the expander 202 to react with the propellant gas until the flow from the reservoir gas housing 204 toward the second chamber 324 is initiated by the aforementioned movement of the valve 320. A sufficient amount of pressurized medium is received in the second chamber 324.

"긴" 제 2챔버(324)의 잇점을 실현하기 위해서 가스 발생기 흡입구(316)도 앞서 언급한 바와같이 가스 발생기 배출구(286)로부터 충분한 거리 만큼 간격을 두고 배열되어 있다. 바람직하게, 추진 가스와 가압매체의 추가의 혼합을 촉진하기 위해서, 모든 가스발생기 흡입구(316)(각각의 중심선에 의해서 한정됨)의 대부분의 중앙부 또는 전방부는 후기 연소기(273)의 단부와 접하여야 하며, 바람직하게는 도시된 바와같이 보다 후방으로(즉, 기폭제(228)쪽으로 방향으로)위치된다.In order to realize the benefit of the "long" second chamber 324, the gas generator inlet 316 is also spaced apart from the gas generator outlet 286 by a sufficient distance as mentioned above. Preferably, in order to facilitate further mixing of the propellant gas and the pressurized medium, most of the central or front portion of all gas generator inlets 316 (defined by their respective centerlines) should be in contact with the ends of the late combustor 273. Preferably, as shown, more rearward (ie, towards the initiator 228).

팽창기(202)에 대해서 주어진 설계방식의 치수는 바뀔 수있으며, 특히 팽창기 하우징(204)의 바람직한 용량의 범위는 표 2에 도시된 바와 같이 팽창기의 응용방식에 좌우된다. 예를들면, 본 발명과 관련된 적어도 하나이상의 양상에 대해서 팽창기 하우징(204)의 용량은 약 150cm3내지 약 450cm3의 범위에 이를 수 있다. 제 1챔버(254)의 용량의 범위는 약 10cm3내지 약 40cm3이다. 제 2챔버(324)의 용량의 범위는 약 1cm3내지 약 50cm3이다.The dimensions of the design given for the inflator 202 may vary, in particular the range of preferred capacities of the inflator housing 204 depends on the application of the inflator as shown in Table 2. For example, for at least one aspect associated with the present invention, the capacity of the inflator housing 204 may range from about 150 cm 3 to about 450 cm 3 . The capacity of the first chamber 254 ranges from about 10 cm 3 to about 40 cm 3 . The capacity of the second chamber 324 ranges from about 1 cm 3 to about 50 cm 3 .

본 발명의 원리를 설명하기 위해서 일실시예의 치수를 설명한다. 1) 저장 가스하우징(204)의 직경은 약 59mm이다. 2) 저장가스 하우징(204)의 길이는 약 200mm이다. 3) 저장가스 하우징(204)은 연강관으로 형성되어 있고 약 2.5mm의 벽 두께를 가지고 있다. 4) 저장가스 하우징(204)의 내부용적(저장매체가 수용되고 중심배열된 가스 발생기(208)의 용적을 포함하지 않는 부분)은 약 374cm3(375cc)이다. 5) 가스 발생기하우징(204)의 제 1하우징(216)의 지경은 약 20mm이다. 6) 제 1챔버(254)의 길이는 약 55mm이다. 7) 제 1하우징(216)은 연강으로 제조되어 있고 약 1.5mm의 벽두께를 가지고 있다. 8) 가스발생기 하우징(212)의 제 1챔버(254)의 내부 용적은 약 11cm3(11cc)이다. 9) 가스발생기 하우징(212)의 제 2하우징(278)의 직경은 약 17mm이다. 10)제 2챔버(324)의 길이는 약 90mm이다. 11) 제 2하우징(278)은 연강으로 제조되어 있고 약 1.25mm의 벽두께를 가지고 있다. 12) 가스발생기 하우징(212)의 제 2챔버(324)의 내부 용적은 약 14cm3(14cc)이다. 13)각각 약 3mm의 직경을 가진 6개의 공급구멍(262)이 제공되어 있다. 14)후기연소기 노즐(274)의 내부 보어직경은 약 2.5mm이다. 15)가스발생기 배출구(286)는 약 10mm의 직경을 가지고 있다. 16)모든 가스발생기 흡입구(316)는 가스발생기 배출구(286)로부터 약 76mm의 거리로 배열되어 있다. 17)노즐(274)은 가스발생기 배출구(286)로부터 약 75mm의 간격으로 배열되어 있다. 18)확산기(289)의 내부용적은 약 4cm3(4cc)이다. 19)12개의 확산구멍(300)이 제공되어 있다. 20)추진 알갱이의 전체 중량은 약 9그램이고 RDX, CA, TMETN을 가진 앞서 언급한 방식의 합성물을 가지고 있다. 21)팽창기(202)내의 정압은 20.7MPa이어서 약 140그램의 가압매체가 존재하고, 이 가압매체의 약 85%는 아르곤이며 약 15%는 산소이다.(몰 기준) 22)팽창기(202)의 전체 중량은 약 1200그램이다. 가압매체가 가스누출을 감지하기 위한 헬륨을 포함하고 있을 경우에, 본 발명과 관련된 적어도 하나의 경우의 가압매체는 바람직하게 약 8% 내지 약 30%의 산소와, 약 60% 내지 약 90%의 아르곤 및 약 0.55 내지 약 10%의 헬륨을 포함할 수 있다.The dimensions of one embodiment are described to illustrate the principles of the invention. 1) The diameter of the storage gas housing 204 is about 59 mm. 2) The length of the reservoir gas housing 204 is about 200 mm. 3) The storage gas housing 204 is formed of a mild steel tube and has a wall thickness of about 2.5 mm. 4) The internal volume of the storage gas housing 204 (the portion that contains the storage medium and does not include the volume of the centrally arranged gas generator 208) is about 374 cm 3 (375 cc). 5) The diameter of the first housing 216 of the gas generator housing 204 is about 20 mm. 6) The length of the first chamber 254 is about 55 mm. 7) The first housing 216 is made of mild steel and has a wall thickness of about 1.5 mm. 8) The internal volume of the first chamber 254 of the gas generator housing 212 is about 11 cm 3 (11 cc). 9) The diameter of the second housing 278 of the gas generator housing 212 is about 17 mm. 10) The length of the second chamber 324 is about 90 mm. 11) The second housing 278 is made of mild steel and has a wall thickness of about 1.25 mm. 12) The internal volume of the second chamber 324 of the gas generator housing 212 is about 14 cm 3 (14 cc). 13 Six feed holes 262 are provided, each having a diameter of about 3 mm. 14) The internal bore diameter of the late combustor nozzle 274 is about 2.5 mm. 15) The gas generator outlet 286 has a diameter of about 10 mm. 16) All gas generator inlets 316 are arranged at a distance of about 76 mm from gas generator outlet 286. 17) The nozzles 274 are arranged at an interval of about 75 mm from the gas generator outlet 286. 18) The internal volume of the diffuser 289 is about 4 cm 3 (4 cc). 19) Twelve diffusion holes 300 are provided. 20) The total weight of the propagating granules is about 9 grams and has a compound of the aforementioned manner with RDX, CA and TMETN. 21) The static pressure in the expander 202 is 20.7 MPa so that there is about 140 grams of pressurized medium, about 85% of which is argon and about 15% is oxygen (in moles). 22) of the expander 202 The total weight is about 1200 grams. Where the pressurized medium comprises helium for detecting a gas leak, at least one pressurized medium in the context of the present invention is preferably from about 8% to about 30% oxygen and from about 60% to about 90% Argon and about 0.55 to about 10% helium.

팽창기(202)의 작동은 주로 제 6A도 내지 6D도, 그리고 제 7A도 내지 7D도를 참조하여 요약할 수 있다. 정지상태에서, 제 2밀봉 디스크(290)는 원형을 유지하고 있고 밸브(320)는 제 6A도 및 7A도에 도시된 것처럼 제 2챔버(324)로부터 저장가스 하우징(204)을 고립시킬 필요가 없다. 에어백 또는 안전백(18)을 팽창시킬 것을 나타내는 감지기 또는 센서(14)로부터 적절한 신호가 수신될 때, 기폭제(228)가 작동되어서 제 1밀봉 디스크(236)를 파열시키고 점화 또는 부스터재표(240)를 연소시키며, 이는 추진 알갱이(258)를 점화시킨다. 추진 알갱이(258)의 연소는 제 1챔버(254)내에 추진 가스를 생성하는데, 이 추진가스는 가스발생기 하우징(212)의 제 2챔버(324)와 저장가스 하우징(204)내로 흐른다. 제 1챔버(254)내의 고열의 추진가스의 존재로 인해서 그리고 제 2챔버(324) 및 저장가스 하우징(204)내로의 고열의 추진가스의 도입으로 인해서, 이 "용기"내의 압력이 상응하게 증가한다.Operation of the inflator 202 can be summarized primarily with reference to FIGS. 6A-6D and 7A-7D. In the stationary state, the second sealing disc 290 remains circular and the valve 320 needs to isolate the reservoir gas housing 204 from the second chamber 324 as shown in FIGS. 6A and 7A. none. When an appropriate signal is received from a sensor or sensor 14 indicating to inflate the airbag or safety bag 18, the initiator 228 is actuated to rupture the first sealing disk 236 and ignite or boost the bill 240. Burns, which ignites propulsion pellets 258. Combustion of the propellant granules 258 produces a propellant gas in the first chamber 254 that flows into the second chamber 324 of the gas generator housing 212 and the storage gas housing 204. Due to the presence of high heat propulsion gas in the first chamber 254 and due to the introduction of high heat propulsion gas into the second chamber 324 and the storage gas housing 204, the pressure in this "vessel" increases correspondingly. do.

적절한 시기에 제 2밀봉 디스크(290)를 파열시키기 위해서 그리고 에어백 또는 안전백(18)(제 1도)내로의 흐름을 개시하기 위해서, 제 2챔버(324)내이 압력증가율은 고열의 추진가스의 도입으로 인하여 저장가스 하우징(214)내의 압력증가율 보다 더 크도록 설계되어 있다. 이러한 압력차이는 제 2하우징(278)의 내부에 접해서 밸브(320)를 끼움으로써 제 6B도 및 제 7B도에 도시된 바와같이 이 구역에서 제 2챔버(324)로부터 저장가스 하우징(204)을 고립시키며 제 2챔버(324)의 신속한 가압을 수행한다. 추진가스와 반응시키도록 가압매체의 공급이 유지되기 때문에, 정지상태에서 제 2챔버(324)내의 가압매체의 양은 저장가스 하우징(204)과 제 2챔버(324)간의 직접적인 유체소통을 형성하기 전에 제 2챔버내에 도입되는 추진가스와 반응하기 충분하여야 한다.In order to rupture the second sealing disk 290 at an appropriate time and to initiate flow into the airbag or safety bag 18 (FIG. 1), the pressure increase rate in the second chamber 324 is increased by The introduction is designed to be greater than the rate of pressure increase in the reservoir gas housing 214. This pressure difference is caused by the storage gas housing 204 from the second chamber 324 in this region as shown in FIGS. 6B and 7B by fitting the valve 320 in contact with the interior of the second housing 278. It isolates and performs a rapid pressurization of the second chamber 324. Since the supply of pressurized medium is maintained to react with the propellant gas, the amount of pressurized medium in the second chamber 324 in the stationary state may be reduced before forming direct fluid communication between the reservoir gas housing 204 and the second chamber 324. Sufficient to react with the propellant gas introduced into the second chamber.

일단, 제 2챔버(324)내의 압력이 소정의 크기에 도달하면, 가스 발생기 배출구(286)를 통해서 확산기(298)와 에어백 또는 안전백(18)(제 1도)쪽으로 유동이 형성되도록 제 2밀봉 디스크(290)상에 직접가해지는 유압이 제 6C도에 도시된 바와같이 제 2밀봉 디스크(290)를 파열시킨다. 그러나, 밸브(320)는 제 6C도 및 제 7C도에 도시된 바와같이 가스발생기 배출구(316)를 차단함으로써 저장가스 하우징(204)으로부터 제 2챔버(324)내로의 흐름을 계속 방해한다. 저장가스 하우징(204)과 제 2챔버(324)간에 소정의 압력차가 형성된 후에, 이것은 가스발생기 흡입구(316)로부터 밸브(320)를 멀리 위치시켜서 제 6D도 및 제 7D도에 도시된 바와같이, 저장가스 하우징(204)으로부터 제 2챔버(324)쪽으로의 가압매체의 흐름을 형성한다. 예를들면, 밸브(320)에 대해서 도시된 구조(예를들면, 원통형 룰의 금속박)에 의하여 밸브(320)의 전방부는 가스발생기 흡입구(316)와 가깝거나 이와 정렬된 구역에서 앞서언급한 압력차하에서 붕괴되거나 또는 방사상 내부로 이동한다. 그러나, 밸브(320)의 전방부는 제 2하우징(278)에 부착된 상태로 유지된다.Once the pressure in the second chamber 324 reaches a predetermined magnitude, a second flow is formed through the gas generator outlet 286 toward the diffuser 298 and the airbag or safety bag 18 (FIG. 1). Hydraulic pressure applied directly on the sealing disk 290 ruptures the second sealing disk 290 as shown in FIG. 6C. However, valve 320 continues to impede flow from reservoir gas housing 204 into second chamber 324 by blocking gas generator outlet 316 as shown in FIGS. 6C and 7C. After a predetermined pressure difference is formed between the reservoir gas housing 204 and the second chamber 324, it is positioned away from the gas generator inlet 316 so as to be shown in FIGS. 6D and 7D, A pressurized medium flows from the reservoir gas housing 204 toward the second chamber 324. For example, due to the structure shown for the valve 320 (e.g., a metal foil of cylindrical rule), the front of the valve 320 may be described above in a region close to or aligned with the gas generator inlet 316. Collapsing or moving radially in the vehicle. However, the front portion of the valve 320 remains attached to the second housing 278.

앞서 언급한 것을 기초로하여, 팽창기(202)의 설계방식은 앞서 언급한 추진제(예를들면, 탄피형 합성추진제) 및 가압매체(예를들면, 산소 및 적어도 하나의 불활성 가스의 혼합물)을 포함하고 있는 시스템의 성능을 향상시키며 이 시스템에 사용하기에 특히 적합하다. 예를들면, 앞서언급한 추진제 및 가압매체가 이용되는 경우는, 제 2챔버(324)내에서 가압매체에 의한 추진가스의 2차연소가 이루어진다. 이러한 추가의 연소는 필요한 추진가스의 양을 줄이고 팽창기(202)의 중량을 감소시키는 가스를 더욱 팽창 시킨다. 또한, 이러한 2차 연소는 추진가스의 독성을 감소시킨다. "긴"제 2챔버(324)를 이요함으로써, 특히 가스발생기 배출구(286)에 대해서 후기 연소기(274)의 밀폐부와 가스발생기 흡입구(316)사이의 거리를 이용함으로써, 합성 유동이 에어백 또는 안접백(18)(제 1도)에 공급되기 전에 2차 연소가 발생할 시간은 충분하다.Based on the foregoing, the design of the inflator 202 includes the aforementioned propellant (e.g., casing synthesizer) and pressurized medium (e.g., a mixture of oxygen and at least one inert gas). It improves the performance of your system and is particularly suitable for use with this system. For example, when the aforementioned propellant and the pressurized medium are used, secondary combustion of the propellant gas by the pressurized medium is performed in the second chamber 324. This additional combustion further expands the gas, which reduces the amount of propellant gas required and reduces the weight of the expander 202. This secondary combustion also reduces the toxicity of the propellant gas. By employing a "long" second chamber 324, in particular by using the distance between the closure of the late combustor 274 and the gas generator inlet 316 with respect to the gas generator outlet 286, the synthetic flow is airbag or abutment. There is sufficient time for secondary combustion to occur before being fed to the bag 18 (FIG. 1).

주목한 바와같이, 임의의 설계방식에서, 팽창기(202)는 밸브(320)를 이용하지 않고 앞서 언급한 방식대로 형성될 수있다. 이것은 앞서 언급한 방식의 추진제 및 가압매체를 이용함으로 가능한다. 즉, 이러한 추진제는 산환 가압매체와 혼합시킴으로써(예를들면, 산소 및 적어도 한가지 방식의 불활성 가스와 같은 불활성 유체의 복합요소 혼합물) 제 2챔버(324)내에서 재차 연소될 수 있는 추진 가스를 생성한다. 이러한 경우에, 제 2챔버(324) 내에서의 추진가스의 "2차"연소 및 점화 또는 부스터재료(240)의 점화로 인해서 발생하는 가스의 2차연소는 밸브(320)를 필요로 하지 않는 충분한 압력 증가 또는 증가율을 형성한다. 예를들면, 2차 연소는 팽창기(202)의 작동후에 제 2챔버(324)내에서 압력증가율의 적어도 약 30%, 그리고 바람직하게는 약 50%의 원인이된다. 이와같이, 제 2챔버(324)내에서 화학반응을 이용하여 신속한 가압을 기초로한 유동개시를 이룰 수 있어서 밸브(320)의 사용 필요성이 감소된다.As noted, in any design, the inflator 202 may be formed in the manner described above without using the valve 320. This is possible by using a propellant and a pressurized medium in the manner mentioned above. That is, such a propellant is mixed with a calcination pressurized medium (e.g., a mixture of oxygen and an inert fluid such as at least one type of inert gas) to produce a propellant gas that can be burned again in the second chamber 324. do. In this case, secondary combustion of the gas resulting from the "secondary" combustion of the propellant gas in the second chamber 324 and the ignition or ignition of the booster material 240 is sufficient to not require the valve 320. Form pressure increase or rate of increase. For example, secondary combustion causes at least about 30%, and preferably about 50%, of pressure increase in the second chamber 324 after operation of the expander 202. As such, the use of a chemical reaction in the second chamber 324 can be used to achieve rapid pressurization based flow initiation, thereby reducing the need for use of the valve 320.

제 1도의 팽창 안전장치(10)에 사용될 수 있는 합성팽창기의 다른 실시예가 제 8도 내지 제 11도에 도시되어 있다. 팽창기(350)는 앞서 설명한 팽창기(202)와 유사한 방식으로 기능하고 작동하지만, 이것은 특히 운전자 쪽에 적용하도록 형성되어 있다. 이와같이, 팽창기(350)는 특히, 앞서 언급한 방식의 추진제(예를들면, 탄피형 추진제, 합성 추진제)와 복합요소 가압매체(예를들면, 산소 및 적어도 하나의 불활성 가스와 같은 불활성 유체를 포함하는 혼합물)를 이용할 경우에 팽창가능한 장치(10)의 성능을 향상시킨다.Another embodiment of a composite expander that can be used in the expansion safety device 10 of FIG. 1 is shown in FIGS. The inflator 350 functions and operates in a similar manner to the inflator 202 described above, but it is specifically configured for application on the driver's side. As such, the expander 350 includes in particular an inert fluid such as propellant (eg, casing propellant, synthetic propellant) and a composite element pressurized medium (eg, oxygen and at least one inert gas) in the aforementioned manner. To improve the performance of the inflatable device 10.

주로 제 8도를 참조하면, 합성 팽창기(350)는 2개의 주요소, 즉 가스 발생기(362)와 확산기(458)를 포함하고 있는 중앙 하우징(358)과, 저장가스 하우징(354)을 포함하고 있다. 저장가스 하우징(354)은 바람직하게 밀폐식 밀봉을 이루도록 중앙 하우징(358)에 적절한 방식(예를들면, 용접(442, 450)을 통해서)으로 부착되어서 이것의 주변에 원주방향으로 배열되어 있다. 저장가스 하우징(354)은 황형으로 형성되어 있고 가압매체를 수용하고 있다. 다시, 팽창기(350)의 주 잇점은 제 2밀봉디스크(428) (팽창기(350)와 에어백 또는 안전백(18)(제 1도)간의 유동을 고립시키는) 에 인접한 구역을 신속하게 가압하여서 제 2밀봉디스크(428)을 "개방"시키도록 이것에 유압이 직접 가해진다는 것이다. 또한, 아래에 상세히 설명하는 바와같이, 팽창기(350)의 다른 잇점은 가스 발생기(362)내에서 주로 합성물의 작동과 관련된 상당한 압력의 증가를 집중시키는 것이다. 따라서, 저장가스 하우징(354)의 벽 두께는 종래의 합성 팽창기의 설계방식과 비교하여 감소될 수있고(즉, 저장가스 하우징(354)의 압력율이 감소될 수있다.) 이에 따라서 팽창기(350)의 중량이 감소된다.Mainly referring to FIG. 8, the composite inflator 350 includes a central housing 358 that includes two main components, a gas generator 362 and a diffuser 458, and a storage gas housing 354. . The reservoir gas housing 354 is preferably attached circumferentially around the central housing 358 in an appropriate manner (eg, via welding 442, 450) to achieve a hermetic seal. The storage gas housing 354 is formed in a sulfur shape and accommodates a pressurized medium. Again, the main advantage of the inflator 350 is that the first advantage of the inflator 350 is achieved by rapidly pressing the area adjacent to the second sealing disk 428 (isolating the flow between the inflator 350 and the airbag or safety bag 18 (FIG. 1)). Hydraulic pressure is directly applied to this to "open" the two sealing disks 428. In addition, as described in detail below, another advantage of inflator 350 is to concentrate significant increases in pressure that are primarily associated with the operation of the composite within gas generator 362. Thus, the wall thickness of the reservoir gas housing 354 can be reduced compared to the design of a conventional composite expander (ie, the pressure ratio of the reservoir gas housing 354 can be reduced) and thus the expander 350 ) Weight is reduced.

중앙 하우징(358)은 팽창기(350)의 중심 종축(352)을 중심으로 배열되어 있고, 가스 발생기(362) 및 종방향으로 배열되어 간격을 이룬 확산기(458)를 포함하고 있다. 가스 발생기(362) 및 확산기(458)는 이 중앙 하우징(358)에 의해서 적어도 부분적으로 형성되어 있다. 예를들면, 가스 발생기(362)는 중앙하우징(358)의 일부에 의해서 한정된 원통형 가스 발생기 하우징(366)와, 점화기 조립체 홀더(370)와, 돔형 격벽(390)과, 그리고 가스 발생기 단부 캡 조립체(420)를 포함하고 있다. 특히, 가스 발생기 하우징(366)은 정지상태에서 다량의 가압매체를 수용하고 있기 때문에, 바람직한 밀페식 밀봉을 이루기 위해서 점화기 조립체 홀더(370)는 중앙 하우징(358)의 하부와 저장가스 하우징(354)에 적절한 방식으로(예를들면, 용접(442)을 통해서) 연결되어 있다. 점화기 조립체 홀더(370)는 적절한 점화 조립체(374)(예를들면, 전기적으로 작동 가능한 폭관 또는 다른 적절한 불꽃 점화기)를 고정시키고, 밀봉 접척면을 제공하도록 O링(372)이 사용될 수 있다. 가스 발생기(362)내에서 가압매체로부터 점화기 조립체(374)를 고립시키기 위해서, 제 1 밀봉 디스크(제 2밀봉 디스크)(378)가 적절한 방식(예를들면, 용접(446)을 통해서)으로 점화기 조립체 홀더(370)의 단부에 부착됨으로써 바람직한 밀폐식 밀봉이 형성된다. 도시된 실시예에서, 제 1밀봉 디스크(378)는 용접점(446)에서 점화기 조립체 홀더 메인 하우징(382)과 점화기 조립체 홀더(370)의 점화기 조립체 단부 캡(386)의 사이에 보유되어 있다.The central housing 358 is arranged about the central longitudinal axis 352 of the inflator 350 and includes a gas generator 362 and a longitudinally spaced diffuser 458. The gas generator 362 and the diffuser 458 are at least partially formed by this central housing 358. For example, the gas generator 362 may include a cylindrical gas generator housing 366 defined by a portion of the central housing 358, an igniter assembly holder 370, a domed partition 390, and a gas generator end cap assembly. 420 is included. In particular, since the gas generator housing 366 accommodates a large amount of pressurized medium in a stationary state, the igniter assembly holder 370 has a lower portion of the central housing 358 and the storage gas housing 354 in order to achieve a desired hermetic sealing. Is connected in an appropriate manner (eg, via welding 442). The igniter assembly holder 370 can be used with an O-ring 372 to secure a suitable ignition assembly 374 (eg, an electrically actuated tube or other suitable flame igniter) and to provide a sealing interface. In order to isolate the igniter assembly 374 from the pressurized medium in the gas generator 362, the first sealing disk (second sealing disk) 378 is ignited in an appropriate manner (eg, via welding 446). Attachment to the ends of the assembly holder 370 forms the desired hermetic seal. In the illustrated embodiment, the first sealing disc 378 is held between the igniter assembly holder main housing 382 and the igniter assembly end cap 386 of the igniter assembly holder 370 at the welding point 446.

격벽(390)은 가스 발생기 하우징(366)을 제 1챔버(394)와 제 2챔버(418)로 분리시킨다. 제 1챔버(394)는 중앙하우징(358)의 하부, 점화기 조립체 홀더(370), 및 격벽의 하부면에 의해서 한정되어 있고 점화기 조립체(374)에 인접하게 배열되어 있다. 가스발생기 하우징(366)의 제 1챔버(394)는 점화시에 에어백 또는안전백(18)(제 1도)쪽으로의 흐름을 증가시키기 위해서 추진가스를 생성하는 추진 알갱이(404)를 수용하고 있다. 따라서, 제 1챔버(394)는 추진 챔버로 특징지워질 수 있다. 추진 알갱이(404)의 점화를 돕기 위해서 적절한 점화 또는 부스터 재료(408)(예를들면, 0.5 wt% 내지 5.0 wt%의 RDX 및 알루미늄 대신에 0.5 wt% 내지 5.0 wt%의 하이드록시프로필 셀룰로스가 첨가된 89 wt% RDX, 11 wt% 알루미늄 분말의 성분을 가진 RDX 또는 알루미늄 부스터 재료)가 점화기 조립체(374)의 적어도 일부와 일렬로 정렬되어 제 1챔버(394)의 중심부에 위치될 수 있다. 적합한 스크린(412), 부스터 컵 등은 점화 또는 부스터재료(408)로부터 추진 알갱이(404)를 분리시킨다.The partition wall 390 separates the gas generator housing 366 into the first chamber 394 and the second chamber 418. The first chamber 394 is defined by the bottom of the central housing 358, the igniter assembly holder 370, and the bottom surface of the partition wall and is arranged adjacent to the igniter assembly 374. The first chamber 394 of the gas generator housing 366 houses a propulsion pellet 404 that generates a propellant gas to increase flow to the airbag or safety bag 18 (FIG. 1) upon ignition. . Thus, the first chamber 394 can be characterized as a propulsion chamber. 0.5 wt% to 5.0 wt% of hydroxypropyl cellulose is added in place of appropriate ignition or booster material 408 (eg, 0.5 wt% to 5.0 wt% RDX and aluminum to aid in ignition of the propellant granules 404). 89 wt% RDX, RDX having 11 wt% aluminum powder or aluminum booster material) can be positioned in the center of the first chamber 394 in line with at least a portion of the igniter assembly 374. Suitable screens 412, booster cups, and the like, separate propellant pellets 404 from ignition or booster material 408.

제 1챔버(394)는 정지상태에서 앞서 언급한 바와같이 제 1챔버(394) 내에 가압매체가 수용되도록 적어도 하나의 공급 오리피스 또는 구멍(400)(도시된 실시예에서는 2개)에 의해서 저장가스 하우징(354)과 유체가 소통된다. 도시된 실시예에서, 공급구멍(400)은 거의 수평의 형태로(즉, 중심축(352)과 수직의 평면내에 포함됨)방사상으로 연장되어 있다.(즉, 중심종축에서 시작된 반경을 따라서 연장된)팽창기(202)에 관해서 앞서 언급한 바와 같이, 팽창기(350)의 성능을 조절하기 위해서 공급구멍(400)의 크기 및 수를 임으로 선택할 수 있다.The first chamber 394 is stored in the stationary gas by at least one supply orifice or hole 400 (two in the illustrated embodiment) such that the pressurized medium is received in the first chamber 394 as previously mentioned. In fluid communication with the housing 354. In the illustrated embodiment, the feed hole 400 extends radially in a substantially horizontal form (i.e. contained in a plane perpendicular to the central axis 352). (I.e. extending along a radius starting at the central longitudinal axis). As mentioned above with respect to the expander 202, the size and number of the supply holes 400 may be arbitrarily selected to adjust the performance of the expander 350.

아래에 보다 상세히 설명하는 바와 같이, 점화 또는 부스터 재료(408)의 점화로부터 합성 가스의 반응은 팽창기(350)의 신속한 가압기초 유동개시를 보다 증대시키기 위해서 가압매체와 화학 반응할 수 있다.As described in more detail below, the reaction of syngas from ignition or ignition of the booster material 408 may chemically react with the pressurized medium to further increase the rapid onset of pressurized flow of the expander 350.

에어백 또는 안전백(18) 쪽으로의 바라는 출력 또는 배출을 이루기 위해서,즉 에어백 또는 안전백(18)의 바라는 팽창율을 이루기 위해서 제 1챔버(394)로부터 저장가스 하우징(354)쪽으로 추진가스중의 일부를 유출 시킬 수있다. 특히, 아래에 설명하는 바와 같이 충분한 시간동안 저장가스 하우징(354)으로부터 제 2챔버(418)내로 거의 일정한 유체의 흐름을 유지하는 비율로 저장가스 하우징(354)에 추진가스를 공급하는 것이 바람직하다. 통상적으로, 바라는 결과(예를들면, 추진가스의 유량의 약 40%이하, 통상적으로는 약 30%이하만이 저장가스 하우징(345)쪽으로 유입된다.)를 이루도록 작동 중에 생성된 추진 가스의 일부만이 저장가스 하우징(354)내로 흐를 필요가 있다.Part of the propulsion gas from the first chamber 394 towards the storage gas housing 354 to achieve the desired output or discharge towards the airbag or safety bag 18, ie to achieve the desired expansion rate of the airbag or safety bag 18. Can spill. In particular, it is preferable to supply the propellant gas to the storage gas housing 354 at a rate that maintains a substantially constant flow of fluid from the storage gas housing 354 into the second chamber 418 for a sufficient time as described below. . Typically, only a portion of the propulsion gas generated during operation to achieve the desired result (e.g., less than about 40% of the flow rate of the propulsion gas, typically less than about 30% flows into the storage gas housing 345). It needs to flow into this storage gas housing 354.

공급구멍(400)이 이용될 경우, 추진 알갱이(404)의 점화후에 저장가스 하우징(354)내의 압력 증가는 대부분의 상업 합성 설계방식에서 보다 상당히 낮다. 즉, 추진 알갱이(404)의 점화와 주로 관련된 상당한 압력 증가는 가스 발생기(362)에 거의 한정된다. 따라서, 저장가스 하우징(354)의 강도의 필요성이 감소될 수 있다. 이것은 저장가스 하우징(354) 또는 경량 재료에 대해서 벽 두께를 감소시킬 수있게하고 이것들은 팽창기(350)의 중량을 감소시킨다. 예를들면, 정지상태에서 내부 압력이 약 4000psi(2.8106kg/m2)일 경우와 하우징(354)이 연강으로 제조될 경우에 저장가스 하우징(354)에 대해서 필요한 최대의 벽 두께는 약 0.075인치(0.19cm)이다.When feed hole 400 is used, the pressure increase in storage gas housing 354 after ignition of propulsion pellets 404 is significantly lower than in most commercial composite designs. That is, the significant pressure increase primarily associated with the ignition of the propulsion kernel 404 is almost limited to the gas generator 362. Thus, the need for strength of the reservoir gas housing 354 can be reduced. This makes it possible to reduce the wall thickness for the reservoir gas housing 354 or lightweight material and these reduce the weight of the inflator 350. For example, an internal pressure of about 4000 psi (2.8 10 6 kg / m 2 ) and when the housing 354 is made of mild steel, the maximum wall thickness required for the storage gas housing 354 is about 0.075 inches (0.19 cm).

제 1챔버(394)로부터 제 2챔버(418)(아래에 설명되기 때문에 후기연소기로 공지됨)쪽으로의 주 흐름(예를들면, 전체 추진가스 유량의 적어도 약 50%, 그리고보다 일반적으로는 약 70%)이 형성된다. 가스발생기 하우징(366)의 제 2챔버(418)는 가스 발생기 격벽(390)을 통해서 연장되어 있는 적어도 하나의 추진구(416)(2개로 도시됨)에 의해서 가스 발생기 하우징(366)의 제 1챔버(394)과 유체가 소통된다. 아래에 보다 상세히 설명하는 바와같이, 저장가스 하우징(354)에서 안전백 또는 에어백(18)쪽으로의 가압매체의 주 유동경로는 제 2챔버(418)내로 향하는 것이다. 저장가스 하우징(354)으로 부터 제 2챔버(418)내로 흐르는 가압매체에 의해서 제 1챔버(394)로부터 제 2챔버(418)내로 흐르는 추진가스의 충분한 "혼합"을 유도하기 위해서 (예를들면, 적절한 시간동안 가스를 수용하기 위해서), 추진구(416)는 제 2챔버(418) 내에서 와류형 운동을 유도하도록(예를들면, 적어도 하나의 방사사의 속도성분으로 유도됨)방향이 형성될 수있다. 이러한 와류형 운동을 유도하는 한가지 방법은 거의 선형으로 연관된 가스 발생기 추진구(416)를 제 9도에 도시된 방식으로 향하게 하는 것이다. 이 추진구(416)는 각각의 기준 평면내에서 서로 반대방향으로 "기울어져" 있다.At least about 50% of the total propellant flow rate, and more generally about, from the first chamber 394 to the second chamber 418 (also known as a post-combustor as described below). 70%) is formed. The second chamber 418 of the gas generator housing 366 is the first of the gas generator housing 366 by at least one propulsion 416 (shown in two) extending through the gas generator partition 390. Fluid is in communication with the chamber 394. As will be described in more detail below, the main flow path of the pressurized medium from the reservoir gas housing 354 towards the safety bag or air bag 18 is directed into the second chamber 418. To induce sufficient "mixing" of the propellant gas flowing from the first chamber 394 into the second chamber 418 by means of a pressurized medium flowing from the reservoir gas housing 354 into the second chamber 418 (eg In order to receive the gas for a suitable time, the propulsion port 416 is oriented to induce a vortex-like motion in the second chamber 418 (eg, induced by the velocity component of at least one yarn). Can be One way to induce this vortex motion is to direct the nearly linearly associated gas generator propulsion 416 in the manner shown in FIG. These propellants 416 are "tilted" in opposite directions within each reference plane.

가스발생기 하우징(366)의 제 2챔버(418)는 제 1챔버(394)와 종방향으로 정렬되어 있고 저장가스 하우징(354)이 이것을 중심으로 원주방향으로 배열되어서 가스 발생가 격벽(390)에 의해서 이것으로부터 분리되어 있다. 제 2챔버(418)는 중앙 하우징(358)의 중간부분,가스 발생기 격벽(390), 및 가스 발생기 단부 캡 조립체(420)에 의해서 한정되어 있다. 가스 발생기 단부 캡(420)은 적절한 방식으로(예를들면, 용접(454)을 통해서) 중앙 하우징(358)에 부착되어있고, 중앙 하우징의 상부는 적절한 방식으로(예를들면, 용접(450)을 통해서) 저장가스 하우징(354)의 상부에 부착되어 있다. 바람직하게, 용접점(450, 454)은 제 2챔버(418)가 정지상태에서 다량의 가압매체를 수용하고 있기 때문에 밀폐식 밀봉을 형성한다. 가스발생기 단부 캡(420)은 적어도 하나의 가스 발생기 출구(424)(하나로 도시됨)을 포함하고 있다. 바라는 시간에 이를 때 까지 팽창기(350) 및 특히 제 2챔버(418)내에 가압매체를 적절한 방식으로 수용하기 위해서 제 2밀봉 디스크(428)는 바람직한 밀폐식 밀봉을 이루도록(예를들면, 용접(454)을 통해서) 제 2밀봉 디스크(428)는 적절한 방식으로(예를들면, 상부 가스발생기 단부 캡(421)과 하부 가스 발생기 단부캡(422)사이에 겹침)가스 발생가 단부캡 조립체(420)에 부착되어 있다.The second chamber 418 of the gas generator housing 366 is longitudinally aligned with the first chamber 394 and the storage gas housing 354 is arranged circumferentially about this, so that the gas is generated by the partition wall 390. It is separated from this. The second chamber 418 is defined by the middle portion of the central housing 358, the gas generator septum 390, and the gas generator end cap assembly 420. The gas generator end cap 420 is attached to the central housing 358 in an appropriate manner (eg, via welding 454), and the top of the central housing is in an appropriate manner (eg, welding 450). Through the storage gas housing 354). Preferably, the welding points 450 and 454 form a hermetic seal since the second chamber 418 receives a large amount of pressurized medium in a stationary state. Gas generator end cap 420 includes at least one gas generator outlet 424 (shown as one). In order to receive the pressurized medium in an inflator 350 and in particular in the second chamber 418 until the desired time is reached, the second sealing disk 428 is adapted to achieve a desired hermetic seal (eg, welding 454). The second sealing disk 428 is in a suitable manner (e.g., overlapping between the upper gas generator end cap 421 and the lower gas generator end cap 422) and gas generation is applied to the end cap assembly 420. Attached.

제 1챔버(394) 및 제 2챔버(418)간의 유체전달을 기초로하여, 추진 알갱이 (404)의 연소에 의해서 생성된 추진가스 뿐만아니라 점화 또는 부스터 재료(408)의 점화에 의해서 생선된 가스의 적어도 일부가 제 2챔버(418)내로 유입된다. 제 2챔버내의 신속한 압력증가로 인해서 아래에 언급하는 방식으로 제어할 때 팽창기(350)로부터의 유동이 확산기(458)로 유입되고 그다음 에어백 또는 안전백(18)(제 1도)내로 유입되도록 제 2밀봉 디스크(428)가 적절한 시기에 개방된다. 에어백 또는 안전백(18)에 비교적 비추진의 출력을 제공하기 위해서 확산기(458)는 다수의 확산구멍(462)을 이용한다. 팽창기(350)내에 파열디스크 부분을 보유하기 위해서 또는 에어백 이나 안전백(18)을 지나기 전에 추진가스 및 가압매체의 혼합 또는 반응을 더욱 추진하기 위해서 확산기(458)내에 확산 스크린(도시되지 않음)이 포함될 수있다.Based on the fluid transfer between the first chamber 394 and the second chamber 418, the gas produced by the ignition or booster material 408 as well as the propellant gas produced by the combustion of the propellant grains 404. At least a portion of is introduced into the second chamber 418. Due to the rapid increase in pressure in the second chamber the flow from the inflator 350 flows into the diffuser 458 and then into the airbag or safety bag 18 (FIG. 1) when controlled in the manner described below. The two hermetic disc 428 opens at the appropriate time. The diffuser 458 uses a plurality of diffuser holes 462 to provide a relatively non-propulsive output to the airbag or safety bag 18. Diffusion screens (not shown) in diffuser 458 may be used to retain the ruptured disk portion in inflator 350 or to further promote mixing or reaction of the propellant gas and pressurized medium prior to passing through airbag or safety bag 18. Can be included.

제 2챔버(418) 또한 저장가스 하우징(354)과 유체가 소통된다. 이와 관련하여, 저장가스 하우징(354)으로부터 가압매체가 적절한 시기에 제 2챔버(418)내로 유입되도록 적어도 하나의 바람직하게는 다수의 가스발생기 흡입구(432)가 저장가스 하우징(354)과 제 2챔버(418)사이에 유체를 소통시킨다. 즉, 임의의 설계방식 또는 응용의 경우에, 유동의 방향에 대하여 이러한 특수한 유동이 제어될 수있다. 특히, 적어도 하나의 그리고 바람직하게는 다수의 가스발생기 흡입구(432)에 인접하게 밸브(438)가 위치될 수있다. 정지상태에서는, 밸브(438)가 이 구역에서 제 2챔버(418)로부터 저장가스 하우징(354)을 실제로 고립시킬 필요는 없다. 실제로, 비 밀봉접촉면이 가압 매체의 공급을 수용하도록 정지상태에서 다량의 가압매체가 바람직하게 제 2챔버(418)내에 수용된다. 제 2챔버(418)를 흡입구(432)위의 저장가스 하우징(354)으로부터 고립시키지 않는 밸브(438)에 대한 한가지의 형상은 대목의 롤형이다.(예를들면, 두께 0.002인치(0.005cm)의 스테인레스강) 밸브(438)와 가스발생기 하우징(366)의내부 사이에는 칸틸레버 연결이 이용될 수있다. 즉, 밸브(438)의 전방부가 부착되지 않은 상태로 중앙 하우징(358)과 격벽(390)사이에 밸브의 후방부가 보유되어서 이 밸브(438)에 작동능력을 제공하도록 자유자재로 이동시키거나 편향시킬 수 있다. 밸브(438)의 형태에 관해서 언급했지만, 각각의 플러그(438a, 438b)(제 14A도, 제 14B도)가 각각의 흡입구(432)에 배열될수 있다. 바람직하게, 이러한 플러그(438a, 438b)는 테더(tether)(439)등(제 14B도에만 도시되어 있음)에 의해서 팽창기(350)에 연결되어 있다. 흡입구(432)내에서 플러그(438a, 438b)를 유연성 부재(433)(제 14A도)로 지지하는 것이 바람직하다. 이러한 플러그(438a, 438b)는 여기에 설명된 다른 합성 팽창기에도 사용될 수있다.The second chamber 418 is also in fluid communication with the storage gas housing 354. In this regard, at least one of the plurality of gas generator inlets 432 may include the storage gas housing 354 and the second so that the pressurized medium from the storage gas housing 354 enters the second chamber 418 at an appropriate time. Fluid is communicated between the chambers 418. That is, in the case of any design or application, this particular flow can be controlled with respect to the direction of flow. In particular, valve 438 may be located adjacent to at least one and preferably multiple gas generator inlet 432. At rest, the valve 438 does not need to actually isolate the reservoir gas housing 354 from the second chamber 418 in this zone. In practice, a large amount of pressurized medium is preferably contained in the second chamber 418 at rest so that the unsealed contact surface receives the supply of pressurized medium. One shape for the valve 438 that does not isolate the second chamber 418 from the storage gas housing 354 over the inlet 432 is a large rolled shape (e.g., 0.002 inch (0.005 cm) thick). A cantilever connection may be used between the stainless steel valve 438 and the interior of the gas generator housing 366. That is, the rear portion of the valve is retained between the central housing 358 and the partition wall 390 without the front portion of the valve 438 attached, so as to freely move or deflect the valve 438 to provide an actuation capability. You can. Although reference has been made to the form of the valve 438, each plug 438a, 438b (FIGS. 14A, 14B) may be arranged at each inlet 432. As shown in FIG. Preferably, such plugs 438a and 438b are connected to inflator 350 by tethers 439 and the like (shown only in FIG. 14B). It is preferable to support the plugs 438a and 438b in the inlet 432 with the flexible member 433 (Fig. 14A). These plugs 438a, 438b can also be used for the other synthetic inflators described herein.

앞서 설명한 내용을 참조하여, 정지 상태에서 저장가스 하우징(354) 및 가스 발생기(362)에 걸친 압력은 거의 동일하게 형성될 수있다. 그러나, 작동상태 또는 추진 알갱이(404)의 점화후에, 팽창기(350)의 여러 챔버에 걸친 압력은 바라는 성능을 이루도록 서로 다르게 형성된다. 이와 관련하여, 추진 알갱이(404)의 점화시에, 추진가스가 적어도 제 2챔버(418)내로 유입되기 시작하여 그안의 압력을 증가시킨다. 적어도 하나의 공급구멍(400)이 설계에 통합되어 있는 경우에는, 소량의 추진 가스가 저장가스 하우징(354) 내로 유입되어서 그안의 압력을 증가시킨다. 바람직하게, 제 2챔버(418)내의 압력증가율은 그안으로의 추진가스의 도입 및 각각의 용적으로 인하여 저장가스 하우징(354)내의 압력증가율 보다 더 높다. 이러한 압력차에 의해서 가스 발생기 하우징(366)의 정렬부의 내부에 접해서 밸브(438)가 압축되고 이에 따라서 가스발생기 흡입구(432)가를 덮힘으로써 이 구역에서 제 2챔버(418)로부터 저장가스 하우징(354)이 고립된다. 제 2챔버(418)가 압력이 소정의 수준에 접근할 때, 유압은 제 2밀봉 디스크(428)를 개방, 파열, 또는 파손시킨다. 따라서 이것은 가스 발생기(362)로부터 확산기(458)쪽으로 그다음 에어백 또는 안전백(18)쪽으로의 유체의 유동을 개시한다.Referring to the above description, the pressure across the reservoir gas housing 354 and the gas generator 362 in a stationary state may be formed substantially the same. However, after an operating state or ignition of the propulsion pellets 404, the pressure across the various chambers of the inflator 350 are formed differently to achieve the desired performance. In this regard, upon ignition of the propellant pellets 404, propellant gas begins to flow into at least the second chamber 418 to increase the pressure therein. If at least one feed hole 400 is integrated in the design, a small amount of propellant gas is introduced into the reservoir gas housing 354 to increase the pressure therein. Preferably, the rate of pressure increase in the second chamber 418 is higher than the rate of pressure increase in the reservoir gas housing 354 due to the introduction of propellant gas therein and the respective volume. This pressure difference causes the valve 438 to compress in contact with the interior of the alignment of the gas generator housing 366 and thus cover the gas generator inlet 432 so that the reservoir gas housing ( 354 is isolated. When the second chamber 418 is at a pressure level, the hydraulic pressure opens, ruptures, or breaks the second sealing disk 428. This thus initiates the flow of fluid from the gas generator 362 towards the diffuser 458 and then towards the airbag or safety bag 18.

판단할 수 있는 바와같이, 밸브(438)는 적절한 시기에 에어백 또는 안전백(18)쪽으로의 유체의 유동을 개시한다. 특히, 임의의 설계의 경우에, 밸브(438)를 사용함으로써 적절한 시기에 제 2밀봉디스크(428)를 개방하는 비율로 제 2챔버(418)를 가압시킬 수있다. 만약, 팽창기(350)에 밸브(428)가 사용된다면, 추진가스가 제 2챔버(418)로부터 저장가스 하우징(354)내로 유입된다. 이와같이,제 2챔버(418)내의 압력을 제 2밀봉 디스크(428)를 파열시키는 단계로 증가시키는 데는 많은 시간이 소요된다. 그러나, 제 2챔버(418)를 사용하여 가압챔버를 소형으로 할 수있고 이에 따라서 에어백 또는 안전백(18)(제 1도)쪽으로의 유체의 유입을 개시하는데 필요한 시간이 단축된다. 이후에 설명하는 바와같이, 만족스러운 작동에 밸브(438)가 필요하지 않도록(예를들면, 제 2챔버(418)내의 신속한 가압을 추진하도록 추진 알갱이(404)또는 점화 및 부스터재료(418)의 연소에 의해서 생성된 가스의 연소를 이용함으로써) 임의의 설계방식에서 제2챔버(418)의 용적이 충분히 소형으로 제공될 수있고 또는 추진제 및 가압매체를 임으로 선택할 수있다.As can be appreciated, valve 438 initiates flow of fluid toward airbag or safety bag 18 at a suitable time. In particular, for any design, the use of the valve 438 can pressurize the second chamber 418 at a rate that opens the second sealing disk 428 at an appropriate time. If the valve 428 is used in the expander 350, the propellant gas is introduced into the storage gas housing 354 from the second chamber 418. As such, it takes a long time to increase the pressure in the second chamber 418 to the stage of rupturing the second sealing disk 428. However, the second chamber 418 can be used to make the pressurized chamber compact, thus reducing the time required to initiate the introduction of fluid into the airbag or safety bag 18 (FIG. 1). As described later, the propulsion pellets 404 or the ignition and booster material 418 may not be required for satisfactory operation (e.g., to promote rapid pressurization in the second chamber 418). By utilizing the combustion of the gas produced by the combustion) the volume of the second chamber 418 can be provided in a sufficiently small form in any design manner or the propellant and the pressurized medium can be chosen at random.

밸브(438)는 정위치에 위치되어서 에어백 또는 안전백(18)쪽으로의 유동을 개시하도록 제 2밀봉 디스크(428)가 개방된 이후의 소정의 시간동안 가스발생기 흡입구(432)를 차단한다. 그럼에도 불구하고, 일단 저장가스 하우징(354)과 제 2챔버(418)간에 미리 결정된 압력차가 형성되면, 가스발생기 흡입구(432)를 노출하도록 이러한 압력차에 의해서 밸브(438)의 상부 자유단이 이동하여서 저장가스 하우징(354)으로부터 제 2챔버(418)내로의 유체 유동이 개시된다. 밸브(438)의 하단부는 가스 발생기 하우징(366)에 부착된 상태로 유지되어 있다. 밸브(438)가 대목으로 형성되어 있을 경우에, 밸브는 중심축(352)쪽으로 방사상의 내부로 운동할 수있으며 또한 가스 발생기 흡입구(432)와 방사상으로 정렬된 구역에서 밸브(438)의 붕괴에 의하여 바라는 유동의 허용된다.The valve 438 is positioned in place and shuts off the gas generator inlet 432 for a predetermined time after the second sealing disk 428 is opened to initiate flow towards the airbag or safety bag 18. Nevertheless, once a predetermined pressure difference is formed between the reservoir gas housing 354 and the second chamber 418, the upper free end of the valve 438 is moved by this pressure difference to expose the gas generator inlet 432. The fluid flow from the storage gas housing 354 into the second chamber 418 is then initiated. The lower end of the valve 438 remains attached to the gas generator housing 366. When the valve 438 is largely shaped, the valve can move radially inward toward the central axis 352 and also cause collapse of the valve 438 in a region radially aligned with the gas generator inlet 432. Of the desired flow is allowed.

제 2챔버(418)의 주 기능은 신속한 가압기술을 통하여 제 2밀봉 디스크(428)를 파손시킨 후에 에어백 또는 에어백(18)쪽으로 배출하기 전에 추진가스 및 가압매체의 효율적인 혼합을 제공하거나 허용하는 것이다. 앞서 언급한 방식의 추진혼합물(예를들면, 탄피형 추진제, 합성추진제)과 앞서 언급한 방식의 가압매체(예를들면, 산소 및 적어도 하나의 불활성 가스와 같은 불활성 유체의 혼합물)을 이용하는 경우에, 이러한 혼합물은 주목된 바와같은 잇점(예를들면, 독성 감소, 추가연소 및 관련된 비용증가 가능성의 감소)을 제공하도록 추진가스를 재차 연소시킨다. 이와같이, 제 2챔버(418)는 후기연소기로서의 특징을 지닌다. 바람직하게, 추진가스 및 점화 또는 부스터재료 가스의 적어도 약 99%, 그리고 바람직하게는 연소의 약 100%가 팽창기(350)내에서 발생한다. 이것은 에어백 또는 안전백(18)(제 1도)에 대한 손상가능성을 감소시킨다.The primary function of the second chamber 418 is to provide or allow efficient mixing of the propellant gas and the pressurized medium after breaking the second sealing disk 428 through rapid pressurization technique and before discharging it toward the airbag or airbag 18. . In case of using the above-mentioned propellant mixture (e.g., shell-type propellant, synthetic propellant) and the aforementioned pressurized medium (e.g. mixture of oxygen and inert fluid such as at least one inert gas). This mixture, in turn, burns the propellant gas again to provide the benefits as noted (e.g., reduced toxicity, reduced further combustion and associated potential increases in cost). As such, the second chamber 418 is characterized as a post-combustor. Preferably, at least about 99% of the propellant gas and the ignition or booster material gas, and preferably about 100% of the combustion, occur in the expander 350. This reduces the likelihood of damage to the airbag or safety bag 18 (FIG. 1).

운전자 쪽에 적용하는 경우에 부과되는 제한으로 인해서, 통상적으로 후기연소기의 기능을 제공하도록 팽창기(202)의 경우처럼 "긴"제 2챔버(418)를 이용할 수없다. 팽창기(350)를 운전자 쪽에 적용할 경우에 "짧은"제 2챔버(418)를 사용하는 것을 보상하기 위해서, 가압매체 및 추진가스의 혼합을 촉진하도록 저장가스 하우징(354)으로부터 제 2챔버(418)내로의 유동(주로 가압매체, 또는 다량의 추진가스 및 점화 또는 부스터재료가스)에 와류형 유동을 도입함으로써 제 2챔버(418)내에서 추진가스 및 가압매체의 혼합이 보다 강화될 수 있다. 이것은 추진가스 및 가압매체를 제 2챔버(418)내에 보유하여 화학반응 시키는 시간을 연장시킨다.Due to the restrictions imposed on the driver's side, it is not possible to use the "long" second chamber 418 as in the case of the inflator 202 to provide the functionality of a postcombustor. To compensate for the use of the "short" second chamber 418 when applying the inflator 350 to the driver side, the second chamber 418 from the reservoir housing 354 to promote mixing of the pressurized medium and the propellant gas. The mixing of the propellant gas and the pressurized medium in the second chamber 418 can be further enhanced by introducing a vortex flow into the flow (primarily a pressurized medium, or a large amount of propellant gas and ignition or booster material gas). This extends the time for chemical reaction by retaining the propellant gas and the pressurized medium in the second chamber 418.

앞서 언급한 와류형 운동을 도입하는 한가지 방법은 가스발생기 흡입구(432)를 기준 수평면 내에서 거의 일직선으로 향한 하는 것인데, 이러한 흡입구(432)의 축은 제 10도에 도시된 자와같이 팽창기(350)의 중심 종축(352)을 통과하지 않는다. 즉, 거의 일직선형의 이러한 흡입구(432)는 제 2챔버(418)와 저장가스 하우징(354)을 서로 연결하기 위해서 반경을 따라서 중심의 종축(352)으로부터 외부로 돌출되어 있지 않다. 그 대신, 이 흡입구(432)의 일부분은 반경방향의 위치에 배열되어 있는 반면, 다른 부분은 다른 반경방향의 위치에 배열되어 있다. 이와같이, 저장가스 하우징(354)으로부터 제 2챔버(418)내로의 유동은 제 10도의 화살표 방향으로 형성된다. 추진가스와 가압매체의 혼합을 더욱 촉진시키기 위해서, 가스발생기 흡입구(432)가 제 2챔버(418)의 내부와 만나는 지점쪽으로 추진구(416)를 향하게 할 수있다.One way of introducing the above-mentioned vortex type motion is to direct the gas generator inlet 432 almost straight in the reference horizontal plane, the axis of which inlet 432 is inflator 350, as shown in FIG. It does not pass through the central longitudinal axis 352 of. That is, such a substantially straight inlet 432 does not protrude outward from the central longitudinal axis 352 along the radius to connect the second chamber 418 and the reservoir gas housing 354 to each other. Instead, a portion of this inlet 432 is arranged in a radial position, while the other portion is arranged in another radial position. As such, the flow from the reservoir gas housing 354 into the second chamber 418 is formed in the direction of the arrow of FIG. In order to further promote the mixing of the propellant gas and the pressurized medium, the gas generator inlet 432 may be directed toward the point where the gas generator inlet 432 meets the interior of the second chamber 418.

팽창기(350)의 경우에 주어진 설계상의 치수는 변경될 수있다. 특히, 팽창기(350)의 각각의 챔버의 용량은 팽창기의 적용에 좌우된다. 예를들면, 본 발명과 관련된 적어도 하나이상의 상황에서 팽창기 하우징의 용량의 범위는 약 50cm3내지 약 150cmm3에 이를 수있다. 제 1챔버(394)의 용량의 범위는 약 1cm3내지 약 15cm3가 될 수있다. 제 2챔버(418)의 용량의 범위는 약 1cm3내지 약 20cm3가 될 수있다. 다음에는 아래에 설명하는 것과 유사한 성능 특성을 가진 실시예에 대한 치수가 제공된다. 1) 팽창기(350)의 직경은 약 3.25인치(8.26cm)이다. 2) 중앙 하우징(358)의 높이는 약 1.6인치(4.06cm)이다. 3) 저장가스 하우징(354)의 높이는 약 1.2인치(3.05cm)이다. 4) 저장가스 하우징(354)의 내부 용적은 약 5 입방 인치(81.94cm3)이다. 5)가스 발생기 하우징(366)의 제 1챔버(394)의 내부 용적은 약7cm3(7cc)이다. 6) 가스발생기 하우징(366)의 제 2챔버(418)의 내부 용적은 약 2cm3(2cc)이다. 7) 각각 약 1.5mm의 직경을 가진 2개의 공급구멍(400)이 제공되어 있다. 8) 각각 약 2mm의 직경을 가진 2개의 추진구멍(416)이 제공되어 있다. 9) 추진 알갱이(404)의 총 중량은 약 3.5그램이고 RDX, CA, TMETN 및 안정화제를 포함하고 있는 앞서 설명한 방식의 혼합물을 가지고 있다. 10) 저장가스 하우징(354)내의 정압은 약 40그램의 가압 매체가 존재하도록 약 400psi(2.8106kg/m2)으로 유지되며, 이 가압매체중의 약 85%의 아르곤이고 약 15%는 산소이다.(몰 기준) 11) 팽창기(350)는 연강으로 제조되어 있다. 12) 저장가스 하우징(354)의 벽 두께는 약 0.075인치(0.19cm)이며 약 18000psi(12.6106kg/m2)의 압력율(연소율)을 가지고 있다. 13) 중앙 하우징(358)의 벽두께는 약 0.0625인치(0.159cm)이다. 14) 팽창기(350)의 총 중량은 약 400그램이다.In the case of inflator 350, the design dimensions given may vary. In particular, the capacity of each chamber of inflator 350 depends on the application of the inflator. For example, in at least one situation related to the present invention the capacity of the inflator housing can range from about 50 cm 3 to about 150 cmm 3 . The capacity of the first chamber 394 can range from about 1 cm 3 to about 15 cm 3 . The capacity of the second chamber 418 can range from about 1 cm 3 to about 20 cm 3 . In the following, dimensions are provided for embodiments having performance characteristics similar to those described below. 1) The diameter of the inflator 350 is about 3.25 inches (8.26 cm). 2) The height of the central housing 358 is about 1.6 inches (4.06 cm). 3) The height of the reservoir gas housing 354 is about 1.2 inches (3.05 cm). 4) The interior volume of the reservoir gas housing 354 is about 5 cubic inches (81.94 cm 3 ). 5) The internal volume of the first chamber 394 of the gas generator housing 366 is about 7 cm 3 (7 cc). 6) The internal volume of the second chamber 418 of the gas generator housing 366 is about 2 cm 3 (2cc). 7) Two supply holes 400 are provided, each having a diameter of about 1.5 mm. 8) Two propulsion holes 416 are provided, each having a diameter of about 2 mm. 9) The total weight of the propellant pellets 404 is about 3.5 grams and has a mixture of the aforementioned manner including RDX, CA, TMETN and stabilizers. 10) The static pressure in the reservoir gas housing 354 is about 400 psi (2.8) so that about 40 grams of pressurized medium is present. 10 6 kg / m 2 ), about 85% argon and about 15% oxygen in this pressurized medium (in moles). 11) The expander 350 is made of mild steel. 12) The wall thickness of the reservoir gas housing 354 is about 0.075 inches (0.19 cm) and about 18000 psi (12.6). 10 6 kg / m 2 ) pressure rate (burn rate). 13) The wall thickness of the central housing 358 is about 0.0625 inches (0.159 cm). 14) The total weight of the inflator 350 is about 400 grams.

팽창기(350)의 작동은 제 11A도 내지 제 11D도를 참조하여 요약된다. 감지기 또는 센서(14)(제 1도)로부터 적절한 신호가 수신될 때, 점화기 조립체(374)가 작동되어서 제 1밀봉 디스크(378)를 파열시키고 점화기 또는 부스터재료(408)를 점화시키며 이것은 제 11A도에 도시된 바와같이 추진 알갱이(404)를 점화시킨다. 점화 알갱이(404)의 연소는 제 1챔버(394)내에 추진가스를 생성하며, 이 추진가스는 추진가스가 가압매체와 혼합되는 저장가스 하우징(354)과 가스발생기 하우징(366)의 제 2챔버(418)내로 유입된다. 제 1 챔버(394)내의 고열의 추진가스의 존재로 인해서 그리고 제 2챔버(418) 및 저장가스 하우징(354)내로 고열의 추진가스의 도입으로 인해서, 이러한 "용기" 내에서 압력이 상응하게 증가한다.Operation of inflator 350 is summarized with reference to FIGS. 11A-11D. When an appropriate signal is received from the sensor or sensor 14 (FIG. 1), the igniter assembly 374 is actuated to rupture the first sealing disk 378 and ignite the igniter or booster material 408, which is the 11A. Ignite the propulsion granules 404 as shown in the figure. Combustion of the ignition kernel 404 produces a propellant gas in the first chamber 394, which is the second chamber of the reservoir gas housing 354 and the gas generator housing 366 in which the propellant gas is mixed with the pressurized medium. 418 flows into. Due to the presence of the high temperature propellant gas in the first chamber 394 and due to the introduction of the high temperature propellant gas into the second chamber 418 and the reservoir gas housing 354, the pressure in this "vessel" correspondingly increases. do.

적절한 시기에 제 2밀봉 디스크(428)를 파열시키기 위해서, 그리고 에어백 또는 안전백(18)쪽으로 유동을 개시하기 위해서, 제 2챔버(418)내의 압력 증가율은 고열의 추진가스의 도입 및 각각의 용적으로 인하여 저장가스 하우징(354)내의 압력 증가율 보다 더 높게 형성되도록 설계되어 있다. 이러한 압력의 차이는 제 11A도에 도시된 바와같은 구역에서 제 2챔버(418)로 부터 저장가스 하우징(354)을 고립시키도록 가스발생기 하우징(366)의 내부에 접하여 밸브(438)를 끼운다. 추진가스와 반응하도록 가압매체의 공급이 유지되기 때문에, 정지상태에서 제 2챔버(416)내의 가압매체의 양은 저장가스 하우징(354)과 제 2챔버(418)간에 유체전달을 형성하기에 앞서 여기에 도입되는 추진가스와 반응하기에 충분해야 한다.In order to rupture the second sealing disk 428 at the appropriate time and to start the flow towards the airbag or safety bag 18, the rate of pressure increase in the second chamber 418 is determined by the introduction of high temperature propellant gas and the respective volume. Due to this is designed to be formed higher than the pressure increase rate in the storage gas housing 354. This pressure difference inserts a valve 438 in contact with the interior of the gas generator housing 366 to isolate the reservoir gas housing 354 from the second chamber 418 in the region as shown in FIG. 11A. Since the supply of the pressurized medium is maintained to react with the propellant gas, the amount of pressurized medium in the second chamber 416 in the stationary state is exerted prior to forming fluid transfer between the storage gas housing 354 and the second chamber 418. It should be sufficient to react with the propellant introduced into the system.

일단, 제 2챔버(418)내의 압력이 미리 결정된 크기에 접근하면, 이 압력은 가스 발생기 배출구(424)를 통하여 확산기(458) 및 에어백 또는 안전백(18)쪽으로 유동이 형성되도록 제 11B도에 도시된 바와같이 제 2밀봉 디스크(428)를 파열시킨다. 그러나, 밸브(438)는 가스발생기 흡입구(432)를 차단함으로써 저장가스 하우징(354)으로부터 제 2챔버(418)내로 유동을 계속 유도한다. 저장가스 하우징(354) 및 제 2챔버(418)간에 소정의 압력차이가 형성된 후에, 합력이 밸브(438)를 가스발생기 흡입구(432)로부터 멀리 이동시키거나 편향시켜서 저장가스 하우징(354)으로부터 제 2챔버(418)쪽으로 가압 매체의 흐름을 형성한다. 예를들면, 밸브(438)에 대하여 도시된 구조(예를 들면, 대목을 롤)에 의해서1웨이(one-way)체크 밸브(438)는 가스발생기 흡입구(432)와 가깝거나 이와 일직선상의 구역에서 앞서 언급한 압력차 하에서 붕괴된다. 앞서 언급한 바와같이, 제 1챔버(394)를 통해서 제 2챔버(418)에 연속적으로 공급되는 가압매체와 추진가스의 혼합을 촉진하기 위해서, 제 2 챔버(418)내로 유입되는 가압매체와 추진가스의 유동은 와류형으로 형성될 수있다. 이러한 유동은 에어백 또는 안전백(18)에 공급되기 이전에 제 2챔버(418)내에 이 혼합물이 보유되는 시간을 증가시킨다.Once the pressure in the second chamber 418 approaches a predetermined magnitude, this pressure is directed to FIG. 11B such that flow is formed through the gas generator outlet 424 toward the diffuser 458 and the airbag or safety bag 18. As shown, the second sealing disk 428 is ruptured. However, valve 438 continues to direct flow from storage gas housing 354 into second chamber 418 by blocking gas generator inlet 432. After a predetermined pressure difference is formed between the reservoir gas housing 354 and the second chamber 418, the force moves the valve 438 away from the gas generator inlet 432 or deflects it to remove it from the reservoir gas housing 354. It forms a flow of pressurized medium towards the two chambers 418. For example, the one-way check valve 438 is located close to or in line with the gas generator inlet 432 by the structure shown for the valve 438 (eg, a roll of wood). Collapses under the previously mentioned pressure differential. As mentioned above, in order to promote the mixing of the pressurized medium and the propellant gas continuously supplied to the second chamber 418 through the first chamber 394, the pressurized medium and the propulsion medium introduced into the second chamber 418. The flow of gas can be formed in a vortex. This flow increases the time that this mixture is held in the second chamber 418 before being supplied to the airbag or safety bag 18.

유사한 치수 및 다른 특성을 가진 앞서 언급한 실시예의 실험모델의 압력곡선이 제 12도에 도시되어 있다. 이러한 곡선은 아래에 보다 상세히 설명하는 바와같이 제 13A도 내지 제 13D도에 도시된 것과 유사한다. 처음에, 팽창기(350)내의 정압은 약 4000psi(2.18106kg/m2)이다. 시간(T1)(약 5ms)에서, 팽창기(350)가 작동되고 추진 알갱이(404)가 점화된다. 이와같이, 추진알갱이(404)는 제 1챔버(394), 저장가스 하우징(354), 및 제2챔버(418)내의 압력을 각각 증가시킨다. 제 1챔버(394) 및 제 2챔버(418)내의 최대압력은 약 시간(T2)에서, 그리고 제 2밀봉 디스크(428)의 파열이 발생하는 순간에 형성된다. 시간(T2)에서(작동후 약 110-3초), 제 1챔버(394)내의 압력은 약 4000psi(2.18106kg/m2)의 정지상태로부터 약 10,000psi(70.2106kg/m2)로 증가하고, 저장가스 하우징(354)내의 압력은 약 4000psi(2.18106kg/m2)의 정지상태로부터 약 4500psi(3.16106kg/m2)으로 증가한다.The pressure curve of the experimental model of the aforementioned embodiment with similar dimensions and other characteristics is shown in FIG. This curve is similar to that shown in FIGS. 13A-13D as described in more detail below. Initially, the static pressure in inflator 350 is about 4000 psi (2.18) 10 6 kg / m 2 ). At time T1 (about 5 ms), inflator 350 is activated and propulsion pellets 404 are ignited. As such, the propellant pellets 404 increase the pressure in the first chamber 394, the reservoir gas housing 354, and the second chamber 418, respectively. The maximum pressure in the first chamber 394 and the second chamber 418 is formed at about time T2 and at the moment when the rupture of the second sealing disk 428 occurs. At time T2 (about 1 after operation 10 -3 seconds), the pressure in the first chamber 394 is about 4000 psi (2.18) 10 000 kg (70.2) from standstill of 10 6 kg / m 2 ) 10 6 kg / m 2 ), and the pressure in the reservoir gas housing 354 is about 4000 psi (2.18) Approx. 4500 psi (3.16 from 10 6 kg / m 2 ) at rest 10 6 kg / m 2 ).

제 2밀봉 디스크(428)가 개방된 후에, 제 2챔버(418)내의 압력이 강하된다. 시간(T3)에서, 저장가스 하우징(354)과 제 2챔버(418)간의 압력차이는 밸브(438)를 개방하기에 충분하여서 제 2챔버(418)내의 압력이 재차 증가하도록 가스발생기 흡입구(432)를 노출시킨다. 즉, 시간(T3)후에, 저장가스 하우징(354)과 제 1챔버(394)로부터 제 2챔버(418)내로 유동에 존재한다. 제 2챔버(418)내의 압력은 시간(T4)에서 약 4,750psi(3.33106kg/m2)의 최대치로 증가하고 그후부터는 감소한다. 이것은 저장가스 하우징(354)내에 약 5000psi(3.5106kg/m2)의 최대압력이 존재하는 순간과 거의 일치한다. 이와 같이, 팽창기(350)내의 압력증가는 저장가스 하우징(354)과 대비해서 가스 하우징(362)내에서 주로 집중된다. 따라서, 저장가스 하우징(354)의 벽 두께는 주목한 바와같이 감소될 수있다. 더욱이, 제 2챔버(418)내의 압력이 비교적 일정하므로(약 400psi(2.18106kg/m2) 내지 400psi(3.22106kg/m2)사이에서만 변동됨), 바라는 출력이 에어백 또는 안전백(18)쪽으로 공급될 수있다.After the second sealing disk 428 is opened, the pressure in the second chamber 418 drops. At time T3, the pressure difference between storage gas housing 354 and second chamber 418 is sufficient to open valve 438 such that the pressure in gas generator inlet 432 increases again to increase pressure in second chamber 418. ). That is, after time T3, it is in flow from the reservoir gas housing 354 and the first chamber 394 into the second chamber 418. The pressure in the second chamber 418 is about 4750 psi (3.33) at time T4. 10 6 kg / m 2 ) increases to the maximum and then decreases. This is about 5000 psi (3.5) in the reservoir gas housing 354. 10 6 kg / m 2 ) almost coincide with the moment at which the maximum pressure is present. As such, the pressure increase in inflator 350 is primarily concentrated in gas housing 362 as compared to stored gas housing 354. Thus, the wall thickness of the reservoir gas housing 354 can be reduced as noted. Moreover, since the pressure in the second chamber 418 is relatively constant (about 400 psi (2.18) 10 6 kg / m 2 ) to 400 psi (3.22 Only varying between 10 6 kg / m 2 ), the desired output can be supplied to the airbag or safety bag 18.

주목한 바와같이, 임의의 설계방식에서, 팽창기(350)는 밸브(438)를 이용하지 않고 앞서 언급한 방식으로 형성될 수있다. 이것은 앞서 언급한 방식의 추진제 및 가압매체를 이용함으로써 가능하다. 즉, 이러한 추진제는 산화 가압매체와 혼합됨으로써(예를들면, 아르곤, 질소와 같은 적어도 한가지 방식의 불활성 가스와 같은 불활성 유체와 그리고 산소의 복합요소 혼합물) 제 2챔버(418)내에서 추가 연소될 수 있는 추가가스를 생성한다. 이러한 경우에, 제 2챔버(418)내에서 점화 또는 부스터 재료(408)의 점화로 인한 가스의 2차 연소 및 추진가스의 "2차"연소는 충분한 압력증가율을 형성하여서 밸브(438)가 필요하지 않다. 예를들면, 2차연소는 팽창기(350)작동후의 제 2챔버(418)내의 압력증가율의 적어도 약 30%, 그리고 약 50%의 원인이 된다. 이와같이, 제 2챔버(418)내에서 화학반응을 이용하여 신속한 가압에 의한 유동개시를 수행할 수 있고 따라서 밸브(438)의 필요성이 감소된다.As noted, in any design, the inflator 350 may be formed in the aforementioned manner without using the valve 438. This is possible by using a propellant and a pressurized medium in the manner mentioned above. That is, such propellant may be further combusted in the second chamber 418 by mixing with the oxidizing pressurizing medium (eg, a mixture of inert fluids such as inert gas, such as at least one type of argon, nitrogen, and oxygen). To generate additional gas. In this case, secondary combustion of the gas due to ignition or ignition of the booster material 408 in the second chamber 418 and "secondary" combustion of the propellant gas form a sufficient rate of pressure increase so that the valve 438 is necessary. Not. For example, secondary combustion causes at least about 30% and about 50% of the rate of pressure increase in the second chamber 418 after the inflator 350 is actuated. As such, it is possible to perform flow initiation by rapid pressurization using a chemical reaction in the second chamber 418, thus reducing the need for the valve 438.

밸브(438)없이 앞서 언급한 방식으로 형성된 팽창기(350)의 경우에 제 1챔버(394), 제 2챔버(418) 및 저장가스 하우징(354)내의 압력곡선과 에어백 또는 안전백(18)을 나타내는 고정된 벽용기 내의 압력곡선은 제 13A도 내지 13D도에 각각 도시되어 있다. 제 12도 및 제 13A도 내지 13C도를 비교함으로써 알 수 있는 바와같이, 밸브(438)를 사용하지 않고 필적할만한 성능이 얻어진다. 이것은 주로 제 2챔버(418)내에 가스의 연소를 제공하도록 특정한 방식의 추진제 및 가압매체의 사용에 기여할 수있어서 제 2밀봉 디스크(428)를 개방하도록 제 2챔버(418)내에 신속한 가압의 형성을 실형할 수있다.In the case of the inflator 350 formed in the above-mentioned manner without the valve 438, the pressure curve and the airbag or safety bag 18 in the first chamber 394, the second chamber 418 and the storage gas housing 354 are Pressure curves in the fixed wall vessels shown are shown in FIGS. 13A to 13D, respectively. As can be seen by comparing FIGS. 12 and 13A to 13C, comparable performance is obtained without using the valve 438. This may mainly contribute to the use of a certain type of propellant and pressurized medium to provide combustion of gas in the second chamber 418, thus creating rapid pressurization in the second chamber 418 to open the second sealing disk 428. Can be executed.

제 15도에는, 본 발명에 따른 팽창기의 수정된 실시예가 도시되어 있다. 수정된 팽창기는 제 5도에 도시된 팽창기와 유사한 구조를 가지고 있다. 따라서, 유사한 구조의 설명은 생략하지만, 이것들은 제 5도의 팽창기에 면시된 참조부호와 동일한 참조부호를 참조할 수있다. 제 15도의 수정된 팽창기와 제 5도의 팽창기간의 임의의 차이는 아래에 설명된다.In figure 15 a modified embodiment of the inflator according to the invention is shown. The modified inflator has a structure similar to the inflator shown in FIG. Thus, descriptions of similar structures are omitted, but they may refer to the same reference numerals as those shown in the inflator of FIG. Any difference between the modified inflator of FIG. 15 and the inflation period of FIG. 5 is described below.

제 1챔버(501)는 제 2챔버(502)의 내부 직경보다 큰 내부 직경을 가지고 있다. 제 2챔버(502)의 길이는 제 5도의 제 2챔버(324)의 길이보다 상당히 작다. 따라서, 제 2챔버(502)는 제 1챔버(501)의 용량보다 훨씬더 작은 용량을 가지고 있다. 이 실시예에서, 제 2챔버(502)의 용량은 제 1챔버(501)의 용량의 약 1/20이다.The first chamber 501 has an inner diameter larger than the inner diameter of the second chamber 502. The length of the second chamber 502 is significantly smaller than the length of the second chamber 324 of FIG. Thus, the second chamber 502 has a much smaller capacity than the capacity of the first chamber 501. In this embodiment, the capacity of the second chamber 502 is about 1/20 of the capacity of the first chamber 501.

전달튜브(503)는 제 1챔버(501)의 축상에 위치되어 있고 기폭제(228)를 흡입 노즐(274)에 연결시킨다. 전달튜브(503)는 중공형이고 그 주변벽에 다수의 연결구멍(504)을 갖추고 있다. 전달튜브(503)와 흡입노즐(274)은 제 1 챔버(501)와 제 2챔버(502)간에 유체전달을 제공한다.(예를들면, 기포제(228)와 디스크(290)사이의 축선경로로부터 고체 추진제를 유지하는데 도움이된다.) 제 1밀봉 디스크(236)는 기폭제(228)와 제 1챔버(501)사이에 형성된 통로(507)를 폐쇄시킨다.The delivery tube 503 is located on the axis of the first chamber 501 and connects the initiator 228 to the suction nozzle 274. The delivery tube 503 is hollow and has a plurality of connecting holes 504 in its peripheral wall. The delivery tube 503 and the suction nozzle 274 provide fluid transfer between the first chamber 501 and the second chamber 502 (eg, an axial path between the foaming agent 228 and the disk 290). The first sealing disc 236 closes the passageway 507 formed between the initiator 228 and the first chamber 501.

제 2챔버(502)는 후기 연소기 파이프(505)에 의해서 배출구(286)에 연결되어 있다. 제 2챔버(502)와 흡입노즐(274)부근에 위치된 제 2 챔버(502)는 파이프(505)를 통해서 배출구(286)를 수직으로 폐쇄시킨다. 공급구멍(262)은 제 1챔버(501)와 저장가스 하우징(204)를 소통시킨다. 밸브(320)가 제 2챔버(502)의 내벽과 긴밀하게 접촉하기 때문에, 흡입구(316)는 정지 상태에서 개방된다.The second chamber 502 is connected to the outlet 286 by a late combustor pipe 505. The second chamber 502 located near the second chamber 502 and the suction nozzle 274 vertically closes the outlet 286 through the pipe 505. The supply hole 262 communicates the first chamber 501 and the storage gas housing 204. Since the valve 320 is in intimate contact with the inner wall of the second chamber 502, the inlet 316 is opened in a stopped state.

정지 상태에서, 저장가스 하우징(204), 제 1챔버(501)및, 제 2챔버(502)의 압력은 흡입노즐(274),전달튜브(503), 및 공급구멍(262)에 의해서 한정된다. 이 상태에서, 기폭제(228)의 작동시에, 제 1밀봉 디스크(236)가 파열되고 추진알갱이(258)가연소된다. 추진 알갱이(256)로부터 생성된 연소가스는 제 1챔버(501)내의 압력을 증가시켜서 전달 튜브(503)와 흡입노즐(274)을 통하여 제 2챔버(502)의 압력을 증가시킨다. 증가된 압력은 밸브(320)를 통해서 제 2챔버(502)쪽으로 이동하여서 흡입구(316)을 폐쇄시킨다. 연소가스가 흡입노즐(274)로부터 파이프(505)쪽으로 주입되어서 제 2밀봉 디스크(290)를 파열시킨다.In the stationary state, the pressure of the reservoir gas housing 204, the first chamber 501, and the second chamber 502 is defined by the suction nozzle 274, the transfer tube 503, and the supply hole 262. . In this state, upon operation of the initiator 228, the first sealing disk 236 ruptures and the propellant pellets 258 burn. Combustion gas generated from the propulsion pellets 256 increases the pressure in the first chamber 501 to increase the pressure in the second chamber 502 through the delivery tube 503 and the suction nozzle 274. The increased pressure moves through the valve 320 toward the second chamber 502 to close the inlet 316. Combustion gas is injected from the suction nozzle 274 toward the pipe 505 to rupture the second sealing disk 290.

이때, 제 2챔버(502)내의 압력이 일시적으로 증가하여서 밸브(320)가 흡입구(316)를 개방시키는 것을 허용한다. 따라서, 가압매체가 내부구멍(316)을 통해서 제 2챔버(502)와 파이프(505)내로 유입된다. 가압매체가 내의 산소성분은 연소가스중의 일산화탄소 및 수소와 반응하여서 제 2챔버(502)와 파이프(505)내에서 이들을 일산화 탄소와 수증기로 변환시킨다. 가압매체 내의 수증기 및 아르곤은 에어백을 팽창 시키도록 배출구(286)와 확산기(508)를 통해서 에어백(도시되지 않음)으로 공급된다.At this time, the pressure in the second chamber 502 is temporarily increased to allow the valve 320 to open the inlet 316. Therefore, the pressurized medium flows into the second chamber 502 and the pipe 505 through the inner hole 316. The oxygen component in the pressurized medium reacts with carbon monoxide and hydrogen in the combustion gas to convert them into carbon monoxide and water vapor in the second chamber 502 and the pipe 505. Water vapor and argon in the pressurized medium are supplied to the airbag (not shown) through the outlet 286 and the diffuser 508 to inflate the airbag.

앞서 언급한 바와같이, 이러한 실시예에서, 제 2챔버(502)는 제 1챔버(501)보다 소형으로 형성되어 있다. 또한, 제 1밀봉 디스크(290)는 흡입노즐(274)의 부근에 위치되어 있다. 따라서, 제 5도 및 제 8도에 도시된 팽창기와 동일한 효과 및 잇점이외에 이러한 실시예에서 제 1챔버(501)와 제 2챔버(502)의 압력의 증가는 신속하게 발생 함으로써 디스크(290)가 신속하게 파열된다.As mentioned above, in this embodiment, the second chamber 502 is formed smaller than the first chamber 501. In addition, the first sealing disk 290 is located near the suction nozzle 274. Thus, in addition to the same effects and advantages as the inflators shown in FIGS. 5 and 8, in this embodiment, an increase in the pressure of the first chamber 501 and the second chamber 502 occurs rapidly, so that the disk 290 It bursts quickly.

다수의 구멍(504)를 갖추고 있는 전달 튜브(503)는 구멍(504)을 통과할 때 연소가스의 유동속도를 증가시킨다. 이것은 디스크(290)의 신속한 파열에 도움이 된다.The delivery tube 503 with multiple holes 504 increases the flow rate of the combustion gas as it passes through the holes 504. This helps to rupture the disk 290 quickly.

전달 튜브(503)는 제 5도에 도시된 실시예에도 적용될 수 있음이 주목된다. 또한, 제 5도 및 제 8도에 도시된 각각의 흡입노즐의 개방면적에 관해서, 그리고 흡입구멍의 총 개방면적에 관해서, 가압매체 또는 추진가스중의 어느것이 제 1챔버내로 유입 되는지의 여부에 따라서 이둘중의 어느 하나를 다른 하나보다 크게 결정할 수있다.It is noted that the delivery tube 503 can also be applied to the embodiment shown in FIG. Further, with regard to the opening area of each suction nozzle shown in FIGS. 5 and 8, and the total opening area of the suction hole, whether or not the pressurized medium or the propellant gas is introduced into the first chamber. Thus, one of the two can be determined larger than the other.

표 2에는 본 발명과 관련된 적어도 하나의 양상과 결부시켜 적절하게 사용할 수 있는 제 5,8도 및 15도에 도시된 팽창기의 물리적 특성이 나타나 있다. 표 2는, 예를들면, 추진 알갱이, 가압 가스 및 가압매체의 값의 범위를 나타내고 있다.Table 2 shows the physical properties of the inflator shown in FIGS. 5, 8 and 15 that can be suitably used in conjunction with at least one aspect associated with the present invention. Table 2 shows, for example, the range of values of the propulsion granules, the pressurized gas and the pressurized medium.

표 2TABLE 2

본 발명의 적어도 하나의 형태에 사용될 수있으며 제 1도의 팽창기능한 안전장치(10)내에 통합될 수 있는 합성 팽창기의 다른 실시예가 제 16도에 도시되어 있다. 팽창기(614)는 안전백 또는 에어백(18)(제 1도)에 공급되는 가압매체(620)를 수용한원통형 팽창기 하우징(622)과, 에어백(18)쪽으로 유동을 증가시키기 위해서가압매체(620)를 팽창시키기 위한 추진 가스를 생성하는 가스 발생기(624)를 포함하고 있다.Another embodiment of a composite inflator that can be used in at least one form of the invention and that can be incorporated into the inflated safety device 10 of FIG. 1 is shown in FIG. 16. The inflator 614 is a cylindrical inflator housing 622 containing a pressurized medium 620 supplied to a safety bag or airbag 18 (FIG. 1) and a pressurized medium 620 to increase flow towards the airbag 18. And a gas generator 624 that produces a propellant gas to expand the cavities.

팽창기(614)는 측면 충격 팽창기로 사용될 수있어서(예를들면, 차량이 측면 충돌할 때 승객을 보호하도록 사용됨) 차량의 시트 또는 도어에 부착될 수 있다. 가압 캐체(620)는 불황성 유체(예를들면, 아르곤)와 산소를 포함할 수있고 앞서 언급한 방식의 추진제도 사용될 수있다.The inflator 614 can be used as a side impact inflator (eg, used to protect passengers when the vehicle is in a side impact) and can be attached to the seat or door of the vehicle. The pressurized casing 620 may comprise an inert fluid (eg argon) and oxygen and a propellant in the manner described above may be used.

가스발생기 하우징(644)이 팽창기 하우징(622)의 우측 단추구멍(642)에 용접되어 있는데, 이것의 일부는 팽창기 하우징(622)내에 배열되어 있다. 가스 발생기 하우징(644)의 컨테이너 챔버(654)내에는 연소시에 추진가스를 생성하는 추진제(646)(예를들면, 앞서 언급한 방식의)가 수용되어 있고 추진 점화기 조립체(648)가 배열되어 있다. 가스발생기 하우징(644)과 추진 점화기 조립체(648)는 팽창기 하우징(622)의 종축(617)상에 배열되어 있다.A gas generator housing 644 is welded to the right buttonhole 642 of the inflator housing 622, a portion of which is arranged in the inflator housing 622. Within the container chamber 654 of the gas generator housing 644 is housed a propellant 646 (eg, in the manner described above) that generates propellant gas upon combustion and a propellant igniter assembly 648 is arranged. have. Gas generator housing 644 and propulsion igniter assembly 648 are arranged on longitudinal axis 617 of inflator housing 622.

추진제(646)는 니트라민 추진제일 수 있고 이것은 예르들면, 약 70 wt% RDX(헥사하이드로트리니트로 트리아진), 약 5 wt% 내지 약 15 wt% 의 셀룰로스 아세테이트 및 약 5 wt% 내지 약 15 wt% GAP(글리스들 아지드화 중합체)를 포함하고 있다. 추진제(646)는 점화시에 일산화탄소 및 수소를 포함하는 연소 가능한 가스를 생성한다.Propellant 646 can be a nitramine propellant, for example, about 70 wt% RDX (hexahydrotrinitrotriazine), about 5 wt% to about 15 wt% cellulose acetate, and about 5 wt% to about 15 wt% GAP (glasses azide polymer). Propellant 646 produces a combustible gas comprising carbon monoxide and hydrogen upon ignition.

가스 발생기 하우징(644)은 그 내부 단부에 주로 제 1디스크(652)에 의해서 막혀져 있는 소통구멍(650)을 포함하고 있다. 링형 연결기(626)는 팽창기 하우징(622)의 좌측 단추구멍(625)에 용접되어 있다. 컵모양 확산기(630)는연결기(626)의 좌측 단부구멍(628)에 고정되어 있다. 확산기(630)는 다수의 구멍(632)을 갖춘 주변벽(630a)과 상부 벽(630b)을 포함하고 있다. 이 확산기(630)는 축(617)상에 배열되어 있고 에어백(18)(제 1도)과 유체가 소통된다.The gas generator housing 644 includes a communication hole 650 at its inner end which is mainly blocked by the first disk 652. The ring connector 626 is welded to the left buttonhole 625 of the inflator housing 622. The cup diffuser 630 is fixed to the left end hole 628 of the connector 626. The diffuser 630 includes a peripheral wall 630a with a plurality of holes 632 and an upper wall 630b. This diffuser 630 is arranged on the shaft 617 and in fluid communication with the airbag 18 (FIG. 1).

연결기(626)의우측 단추구멍은 팽창기 하우징(622)의 배출구(634)를 형성한다. 배출구(634)를 수직으로 막는 제 2디스크(636)가 배출구(634)에 배열되어 있다. 확산기(630)는 배출구(634)와 유체가 소통되는 구멍(630c)을 포함하고 있다. 다수의 구멍(638)을 갖춘 덮개(640)가 배출구(634)를 덮도록 연결기(626)에 부착되어 있다. 따라서, 내부 팽창기 하우징(622)은 2개의 디스크(636, 652)와 팽창기 하우징(622)의 주변벽에 의해서 수직으로 폐쇄되어 있다. 컨테이너 챔버(645)는 소통구멍(650)에 의해서 팽창기 하우징(622)의 내부와 유체가 소통되는 반면, 팽창기 하우징(622)의 내부는 제 1 및 제 2디스크(652,636)가 파열될 때 구멍(638)에 의해서 배출구(643)와 유체가 소통된다.The right buttonhole of the connector 626 forms the outlet 634 of the inflator housing 622. A second disk 636 that vertically blocks the outlet 634 is arranged at the outlet 634. The diffuser 630 includes a hole 630c in fluid communication with the outlet 634. A cover 640 with a plurality of holes 638 is attached to the connector 626 to cover the outlet 634. Thus, the inner inflator housing 622 is vertically closed by two disks 636 and 652 and the peripheral wall of the inflator housing 622. The container chamber 645 is in fluid communication with the interior of the inflator housing 622 by a communication hole 650, while the interior of the inflator housing 622 has an opening when the first and second disks 652, 636 rupture. 638 is in fluid communication with the outlet 643.

일 실시예에서, 제 1디스크(652)와 제 2디스크(636)간의 거리는 약 20mm 내지 약 70mm이다. 팽창기 하우징(622)내의 가압매체(620)의 양은 약 40cm3내지 약 100cm3의 범위내이다. 일실시예에서, 팽창기 하우징(622)내의 가압매체(620)의 양은 바람직하게 약 50 내지 90cm3이다. 팽창기 하우징(622)의 내부의 압력은 약 4000psi(2.18106kg/m2)으로 유지될 수 있다.In one embodiment, the distance between the first disk 652 and the second disk 636 is about 20 mm to about 70 mm. The amount of pressurized medium 620 in the inflator housing 622 is in the range of about 40 cm 3 to about 100 cm 3 . In one embodiment, the amount of pressurized medium 620 in the inflator housing 622 is preferably about 50-90 cm 3 . The pressure inside the inflator housing 622 is about 4000 psi (2.18) 10 6 kg / m 2 ).

추진 점화기 조립체(648)가 감지기(612)로부터 신호에 반응하여 작동될 때,추진제(646)가 점화되어 연소가능한 가스를 생성한다. 연소가능한 가스는 일산화 탄소 및 수소를 포함하고 있다. 연소가능한 가스는 가스 발생기 하우징(644)내의 압력을 증가시켜서 제 1디스크(652)를 파열시킨다. 이때 연소 가능한 가스는 소통구멍(650)를 통해서 팽창기 하우징(622)내로 유입되어서 가압매체(620)와 혼합된다.When the propulsion igniter assembly 648 is actuated in response to a signal from the detector 612, the propellant 646 ignites to produce a combustible gas. Combustible gases include carbon monoxide and hydrogen. Combustible gas increases the pressure in the gas generator housing 644 to rupture the first disk 652. At this time, the combustible gas is introduced into the inflator housing 622 through the communication hole 650 and mixed with the pressurized medium 620.

가압매체(620)는 연소가능한 가스에서 일산화탄소 및 수소와 반응하서 이산화 탄소와 수중기를 생성하는 산소를 포함하고 있다. 연소 가능한 가스는 구멍(638)을 통하여 제 2 디스크(636)상에 작용하는 팽창기 하우징(622)내의 압력을 증가시킨다. 즉, 가스는 덮개(640)은 단부벽(614)의 주변에서 구멍(638)내로 유입되어야 한다. 이것은 하우징(622)내의 보다 완벽한 연소를 촉진시킨다. 따라서, 단부벽(641)은 팽창기(614)에 대한 출구에 배열되어 있는 추진제 트랩으로서의 기능을 수행할 수있다. 즉, 덮개(640)의 벽(641)이 종축(617)상에 위치되어 있기 때문에, 제 1디스크(652)를 파열시키는 추진가스는 제 2디스크(636)쪽으로 직접 주입되지 않는다. 추진가스가 하우징(622)내에서 가압매체와 충분하게 반응한 후에, 이 가스는 덮개(640)의 주변벽상의 구멍(638)을 통해서 제 2 디스크(636)를 파열시킨다. 따라서, 추진가스내에 포함된 일산화탄소는 산화된 후에 배출구(634)를 통과한다.The pressurized medium 620 contains oxygen that reacts with carbon monoxide and hydrogen in a combustible gas to produce carbon dioxide and water groups. Combustible gas increases the pressure in the inflator housing 622 that acts on the second disk 636 through the aperture 638. In other words, the gas should cover the inlet 640 into the hole 638 around the end wall 614. This promotes more complete combustion in the housing 622. Thus, the end wall 641 may function as a propellant trap arranged at the outlet for the inflator 614. That is, because the wall 641 of the lid 640 is located on the longitudinal axis 617, the propellant gas that ruptures the first disk 652 is not directly injected into the second disk 636. After the propellant gas has sufficiently reacted with the pressurized medium in the housing 622, the gas ruptures the second disk 636 through the holes 638 on the peripheral wall of the lid 640. Thus, the carbon monoxide contained in the propellant gas passes through the outlet 634 after being oxidized.

제 2디스크(636)는 그주면의 압력증가에 의해서 파열되고, 파열시에는 배출구(634)와 확산기(630)의 구멍(632)을 통해서 에어백 또는 안전백(18)(제 1도)에 고압의 이산화 탄소, 수증기 및 불활성 가스를 공급한다. 에어백 또는 안전백(18)(제 1도)는 미리 결정된 시간에 미리 결정된 양만큼 효율적으로 팽창한다.The second disk 636 ruptures due to an increase in pressure on its main surface, and at the time of rupture, the second disk 636 is subjected to a high pressure to the airbag or safety bag 18 (FIG. 1) through the hole 632 of the outlet 634 and the diffuser 630. It supplies carbon dioxide, water vapor and an inert gas. The airbag or safety bag 18 (FIG. 1) inflate efficiently by a predetermined amount at a predetermined time.

앞서 언급한 바와같이, 제 1 및 제 2챔버(652, 636) 및 확산기(630)는 전체의 팽창기가 소형의 원통형으로 형성될 수있도록 팽창이 하우징(622)의 축(617)상에 배열되어 있다. 따라서, 팽창기는 도어 또는 시트의 형태를 수정하지 않고 차량의 도어 또는 시트의 내부와 같은 제한된 공간내에 단단하게 부착될 수있다.As mentioned above, the first and second chambers 652, 636 and the diffuser 630 have expansions arranged on the axis 617 of the housing 622 such that the entire inflator can be formed in a compact cylindrical shape. have. Thus, the inflator can be firmly attached in a limited space, such as the interior of a door or seat of a vehicle, without modifying the shape of the door or seat.

이 실시예에서, 추진제(646)는 연소시에 일산화 탄소와 수소를 포함하는 연소 가능한 가스를 생성한다. 연소 가능한 가스는 가압매체(620)내의 산소와 반응하여 이산화 탄소 및 수증기로 전한된다. 따라서, 에어백 또는 안전백(18)은 승객에게 거의 무해한 가스에 의해서 팽창될 수있다.In this embodiment, propellant 646 produces a combustible gas comprising carbon monoxide and hydrogen upon combustion. The combustible gas reacts with oxygen in the pressurized medium 620 and is transferred to carbon dioxide and water vapor. Thus, the airbag or safety bag 18 can be inflated by a gas that is almost harmless to the passenger.

확산기(630)는 컵모양으로 형성되어 있고 주변벽(630a)및 상부벽(630b)을 포함하고 있다. 또한, 확산기(630)는 배출구(634)와 유체가 소통되는 구멍(630c)과, 그리고 주변벽(630a)의 구멍(630c)과 유체가 소통되는 다수의 구멍(632)를 포함하고 있다. 따라서, 팽창기 하우징(622)으로부터 가스가 방출될 때, 에어백 또는 안전백(18)은 사방의 다수의 구멍(632)으로부터 배출되는 가스에 의해서 효율적으로 팽창될 수있다.The diffuser 630 is formed in a cup shape and includes a peripheral wall 630a and an upper wall 630b. The diffuser 630 also includes a hole 630c in fluid communication with the outlet 634 and a plurality of holes 632 in fluid communication with the hole 630c in the peripheral wall 630a. Thus, when gas is released from the inflator housing 622, the airbag or safety bag 18 can be efficiently inflated by the gas exiting from the plurality of holes 632 in all directions.

제 16A도에는 제 16도의 팽창기의 수정된 예가 되시되어 있다. 이 실시예에서, 가스 발생기 하우징(624)은 베이스(660)와 챔버(662)를 포함하고 있다. 베이스(660)는 점화기 조립체(648)를 지지한다. 챔버(662)는 추진제 배열되어서 이들과 함께 끼워져 있다. 디스크(664)는 챔버(662)의 구멍(666)을 통해서 밀폐되어 있다. 챔버(652)는 소통구멍(650)을 통해서 팽창기 하우징(622)과 유체가 소통된다. 따라서, 챔버(652)의 내부가 압력을 받는다.16A shows a modified example of the inflator of FIG. 16. In this embodiment, the gas generator housing 624 includes a base 660 and a chamber 662. Base 660 supports igniter assembly 648. Chamber 662 is arranged with a propellant and fitted together. The disk 664 is sealed through the hole 666 of the chamber 662. The chamber 652 is in fluid communication with the inflator housing 622 through a communication hole 650. Thus, the interior of chamber 652 is under pressure.

점화기 조립체(648)가 작동될 때, 점화기 조립체(648)는 디스크(664)를 직접 파열시키고 추진제를 점화시켜서 연소 가능한 가스를 생성한다. 연소 가능한 가스는 가압매체(620)내의 산소와 반응해서 이산화 탄소와 수증기로 전환된다. 따라서, 에어백 또는 안전백이 승객에게 부해한 가스에 의해서 팽창될 수있다.When the igniter assembly 648 is actuated, the igniter assembly 648 ruptures the disk 664 directly and ignites the propellant to produce combustible gas. The combustible gas reacts with oxygen in the pressurized medium 620 to convert carbon dioxide and water vapor. Thus, the airbag or safety bag can be inflated by the gas detrimental to the passenger.

앞서 설명한 본 발명의 상세한 설명은 도시 및 설명의 목적으로 언급되었다. 또한, 이 설명은 본 발명을 여기에 언급한 형태로 한정하려는 의도가 아니다. 따라서, 본 발명의 범위 내에서 당해업자는 앞서 설명한 내용과 동일하게 본 발명에 대하여 변경과 수정을 가할 수있다. 앞서 언급한 실시예들은 본 발명을 최선의 방법으로 설명하며 본 발명의 특수한 응용 또는 사용에 필요한 여러 수정에 의해서 당해업자가 여러 실시예에서 본 발명을 이용할 수있도록 의도된다. 첨부된 청구범위는 종래기술에 의해서 허용되는 만큼 다른 실시예들도 포함하도록 구성되어 있다.The foregoing detailed description of the invention has been mentioned for purposes of illustration and description. Moreover, this description is not intended to limit the invention to the form mentioned herein. Therefore, within the scope of the present invention, those skilled in the art can make changes and modifications to the present invention as described above. The foregoing embodiments illustrate the invention in the best possible manner and are intended to enable those skilled in the art to utilize the invention in its various embodiments by various modifications necessary for the particular application or use of the invention. The appended claims are intended to cover other embodiments as permitted by the prior art.

제 1도는 본 발명에 따른 팽창가능한 자동 안전장치의 개략도.1 is a schematic view of an inflatable safety device according to the invention.

제 2A도 및 2B도는 각각 합성 팽창기의 일실시예의 종단면도 및 이것의 일부분의 확대도.2A and 2B are, respectively, longitudinal cross-sectional views of one embodiment of a composite expander and an enlarged view of a portion thereof.

제 3도는 보기 2의 추진 합성물에 대한 팽창기 내부 압력 대 시간의 동작곡선.3 shows the operating curve of inflator pressure versus time for the propulsion composite of Example 2. FIG.

제 4도는 보기 2의 추진 합성물에 대한 수용 탱크 압력 대 시간의 동작 곡선.4 shows the motion curve of receiving tank pressure versus time for the propulsion composite of example 2. FIG.

제 5도는 합성 팽창기의 다른 실시예의 종단면도.5 is a longitudinal sectional view of another embodiment of a composite expander.

제 6A도 내지 제 6D도는 작동중에 각각 다른 시간에서 제 5도의 팽창기의 밀봉 디스크 및 밸브를 도시한 종단면도.6A-6D are longitudinal cross-sectional views showing the sealing disk and valve of the inflator of FIG. 5 at different times during operation.

제 7A도 내지 7D도는 각각 제 6A도 내지 제 6D도의 밸브를 도시한 단면도.7A to 7D are sectional views showing the valves of FIGS. 6A to 6D, respectively.

제 8도는 합성 팽창기의 다른 실시예의 단면도.8 is a cross-sectional view of another embodiment of a composite expander.

제 9도는 제 8도의 선 9-9를 따라서 절단한 중심 하우징의 단면도.9 is a cross-sectional view of the central housing taken along line 9-9 of FIG.

제 10도는 특히 추진구의 방위를 도시한 가스 발생기 하우징의 제 1 챔버 및 제 2챔버 사이에 위치한 제 8도의 격벽의 평면도.FIG. 10 is a plan view of the partition of FIG. 8 located between the first chamber and the second chamber of the gas generator housing, in particular showing the orientation of the propulsion.

제 11A도 내지 11C도는 작동중에 각각 다른 시간에서 제 8도의 팽창기의 밸브 및 밀봉 디스크를 도시한 확대 종단면도.11A-11C are enlarged longitudinal cross-sectional views showing the valve and sealing disk of the inflator of FIG. 8 at different times during operation.

제 12도는 작동중에 제 8도의 팽창기의 여러 챔버내의 압력을 도시한 그래프.FIG. 12 is a graph showing the pressure in the various chambers of the inflator of FIG. 8 during operation.

제 13A도 내지 13D도는 밸브 및 밸브 시스템이 사용되지 않을 경우 작동중에 제 8도의 팽창기의 여러 챔버내의 압력을 도시한 그래프.13A-13D are graphs showing the pressure in the various chambers of the inflator of FIG. 8 during operation when the valve and valve system are not used.

제 14A도 및 14B도는 각각 제 5도 및 제 8도의 합성 팽창기용 밸브의 다른 실시예를 도시한 단면도.14A and 14B show cross-sectional views of another embodiment of the composite inflator valve of FIGS. 5 and 8, respectively.

제 15도는 본 발명의 합성 팽창기의 또다른 실시예를 도시한 종단면도.15 is a longitudinal sectional view showing yet another embodiment of the composite expander of the present invention.

제 16도는 본 발명의 합성 팽창기의 다른 실시예를 도시한 종단면도.16 is a longitudinal sectional view showing another embodiment of the composite inflator of the present invention.

제 16A도는 제 16도의 합성 팽창기의 변형도.FIG. 16A is a variation of the composite inflator of FIG. 16. FIG.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *Explanation of symbols on the main parts of the drawings

10 : 안전장치 14 : 감지기10: safety device 14: detector

18 : 에어백 또는 안전백 22 : 도관18: Airbag or safety bag 22: Conduit

30,202,350,614 : 팽창기 34,622 : 팽창기 하우징30,202,350,614: Inflator 34,622: Inflator housing

36,620 : 가압 매체 38,298,458,630 : 확산기36,620: pressurized medium 38,298,458,630: diffuser

40,634 : 배출구멍 46,228 : 기폭제40,634: discharge hole 46,228: initiator

50 : 발사물 54 : 방벽50: Projectile 54: Barrier

58,104,226,304,412 : 스크린 66 : 보스58,104,226,304,412: Screen 66: Boss

74 : 오리피스 슬리브 78 : 오리피스 구멍74: orifice sleeve 78: orifice hole

86,212,366,644 : 가스발생기 하우징86,212,366,644: Gas Generator Housing

90,258,404 : 추진 알갱이 94 : 추진 슬리브90,258,404: Propulsion granule 94: Propulsion sleeve

96 : 가스발생기 하우징단부 98 : 가스발생기 흡입노즐96: gas generator housing end 98: gas generator suction nozzle

100,102 : 배플(baffle) 108 : 리테이너100,102: baffle 108: retainer

114,648 : 프라이머 홀더 120 : 충돌 프라이머114,648 primer holder 120: collision primer

124 : 작동 피스톤 126 : 스페이서124: working piston 126: spacer

128 : 연속 테 돌출부재 136 : 접시머리 와셔128: continuous frame projecting member 136: countersunk head washer

144,240,408 : 점화 또는 부스터 재료144,240,408: Ignition or booster material

204,354 : 저장가스 하우징 216 : 제 1하우징204,354: storage gas housing 216: first housing

220 : 종축 244 : 부스터 컵220: breeder 244: booster cup

248,308,312,442,450,446 : 용접 254,394,501 : 제 1챔버248,308,312,442,450,446: Welding 254,394,501: First chamber

270 : 쇼울더 274 : 후기연소기 노즐270: shoulder 274: afterburner nozzle

278 : 제 2하우징 282 : 후기연소기 어댑터278: second housing 282: post-combustor adapter

286 : 가스발생기 배출구 290 : 제 2파열 디스크286: gas generator outlet 290: second burst disk

358 : 중앙 하우징 360 : 가스 발생기358: central housing 360: gas generator

370 : 점화기 조립체 홀더 372 : 제 1밀봉 디스크370: igniter assembly holder 372: first sealing disk

390 : 돔형 격벽 404 : 추진 알갱이390: dome-shaped bulkhead 404: propulsion grain

418,502 : 제 2챔버 420 : 단부캡418,502: second chamber 420: end cap

432 : 흡입구 438 : 플러그432: inlet 438: plug

433 : 유연성 부재 439 : 테더433: flexible member 439: tether

503 : 전달 튜브 504 : 소통 구멍503: delivery tube 504: communication hole

507 : 통로 505 : 후기 연소기 파이프507: passage 505: late combustor pipe

Claims (25)

에어백 또는 안전백을 포함하고 있는 자동 팽창성 안전 시스템용 합성 팽창기에 있어서, 가압매체를 수용하고 있는 팽창기 하우징과, 상기 팽창기 하우징과 서로 연결되어 있는 가스 발생기 하우징을 포함하고 있고, 상기 가스 발생기 하우징은 추진제를 수용하고 있는 제 1 챔버와, 추진 점화 조립체와, 제 2 챔버와, 배출구와, 그리고 제 1 밀봉 디스크를 포함하고 있으며, 상기 제 2 챔버는 상기 가압매체에 의해서 점화된 추진제에 의하여 생성된 추진가스를 연소하기 위하여 상기 제 1 챔버 및 상기 팽창기 하우징과 유체적으로 서로 소통되고, 상기 배출구는 상기 제 2 챔버로부터 에어백 또는 안전백 쪽으로 가압매체 및 추진가스를 공급하기 위하여 상기 가스 발생기 하우징상에 배열되어 있으며, 상기 제 1 밀봉 디스크는 상기 배출구를 정상시 차단하고 상기 추진제의 점화 후에 파열되며,A composite inflator for an auto-expandable safety system comprising an air bag or safety bag, comprising: an inflator housing containing a pressurized medium, and a gas generator housing interconnected to the inflator housing, the gas generator housing propellant; A first chamber containing a first chamber, a propellant ignition assembly, a second chamber, an outlet, and a first sealing disk, the second chamber being propelled by a propellant ignited by the pressurized medium. Fluidly communicating with the first chamber and the inflator housing to combust gas, the outlet being arranged on the gas generator housing to supply pressurized medium and propellant gas from the second chamber toward an air bag or safety bag. And the first sealing disc shuts off the outlet normally. And rupture after ignition of the propellant, 상기 제 1 챔버, 상기 제 2 챔버 및 상기 제 1 밀봉 디스크는 상기 합성 팽창기의 공통의 종축상에 배열되어 있고, 상기 가스 발생기 하우징은 상기 팽창기 하우징과 상기 제 1 챔버의 내부 압력을 동일하게 유지하기 위한 적어도 하나의 공급구멍을 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 합성 팽창기.The first chamber, the second chamber and the first sealing disk are arranged on a common longitudinal axis of the composite expander, and the gas generator housing is configured to maintain the same internal pressure of the expander housing and the first chamber. And at least one supply hole for the composite inflator. 에어백 또는 안전백을 포함하고 있는 자동 팽창성 안전장치용 합성 팽창기에 있어서,In a composite inflator for an automatic inflatable safety device containing an air bag or safety bag, 가압매체를 수용하고 있는 팽창기 하우징과,An inflator housing containing a pressurized medium, 상기 팽창기 하우징과 서로 연결되어 있는 가스 발생기로서, 유체가 서로 소통되는 제 1 및 제 2 챔버와, 상기 제 1 챔버내에 수용된 추진제와, 상기 제 1 챔버와 상기 제 2 챔버 사이에 유체를 소통시키는 적어도 하나의 공급구멍과, 상기 제 2 챔버와 상기 팽창기 하우징 사이에 유체를 서로 소통시키는 적어도 하나의 가스 발생기 흡입구와, 그리고 적어도 하나의 가스 발생기 배출구를 포함하고 있는 가스 발생기와,A gas generator interconnected with the inflator housing, the gas generator having at least one of communicating fluids between the first and second chambers, the propellant contained in the first chamber, and the fluid between the first chamber and the second chamber; A gas generator comprising a supply hole, at least one gas generator inlet for communicating fluids between the second chamber and the inflator housing, and at least one gas generator outlet; 모든 상기 가스 발생기 배출구와 상기 에어백 또는 안전백 사이에 위치된 제 1 밀봉디스크와,A first sealing disc located between all the gas generator outlets and the airbag or safety bag; 상기 가스 발생기와 결합된 추진점화기 조립체로서, 상기 추진제의 점화에 의해서 추진 가스가 생성되는 추진 점화기 조립체와, 그리고A propellant igniter assembly in combination with the gas generator, the propellant igniter assembly in which propellant gas is generated by ignition of the propellant; and 상기 에어백 또는 안전백 쪽으로의 흐름을 개시하도록 상기 밀봉 디스크를 개방하기 위한 수단으로서 상기 개방수단은 상기 제 2 챔버내의 상기 추진가스를 연소시키기 위한 수단을 포함하고 있으며, 상기 추진가스는 상기 제 1 밀봉 디스크상에 직접 작용하는 것을 특징으로 하는 합성 팽창기.Means for opening the sealing disc to initiate flow towards the airbag or safety bag, the opening means comprising means for combusting the propellant gas in the second chamber, the propellant gas being the first seal A composite inflator characterized in that it acts directly on the disc. 제 2 항에 있어서, 상기 제 1 챔버, 상기 제 2 챔버 및 상기 제 1 밀봉 디스크는 상기 팽창제의 상기 종축과 공통으로 배열되어 있는 것을 특징으로 하는 합성 팽창기.3. The composite expander of claim 2, wherein said first chamber, said second chamber, and said first sealing disk are arranged in common with said longitudinal axis of said expanding agent. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 추진 점화 조립체는 기폭제를 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 합성 팽창기.3. A composite inflator according to claim 1 or 2, wherein said propulsion ignition assembly comprises an initiator. 제 1 항 또는 제 3 항에 있어서, 상기 추진 점화 조립체는 기폭제와, 상기 기폭제와 상기 제 1 챔버의 상호연결을 수직으로 차단하는 제 2 밀봉 디스크를 포함하고 있고, 상기 제 2 밀봉 디스크는 상기 종축상에 배열되어 있는 것을 특징으로 하는 합성 팽창기.4. The propulsion ignition assembly of claim 1 or 3, wherein the propulsion ignition assembly comprises a initiator and a second sealing disc that vertically blocks the interconnection of the initiator and the first chamber, the second sealing disc being the longitudinal axis. Composite inflator, characterized in that arranged on the. 제 1 항 또는 제 3 항에 있어서, 상기 추진 점화 조립체는 기폭제, 상기 기폭제에 의해서 점화되는 부스터 재료 및 제 2 밀봉 디스크를 포함하고 있고, 상기 제 2 밀봉 디스크는 상기 제 1 챔버와 상기 기폭제간의 상호 연결을 수직으로 차단하며 상기 부스터 재료의 점화시에 파열되고, 그리고 상기 부스터 재료 및 상기 제 2 밀봉 디스크는 상기 종축상에 배열되어 있는 것을 특징으로 하는 합성 팽창기.4. The propulsion ignition assembly of claim 1 or 3, wherein the propulsion ignition assembly comprises an initiator, a booster material ignited by the initiator, and a second sealing disk, wherein the second sealing disk is a reciprocal between the first chamber and the initiator. Break the connection vertically and rupture upon ignition of the booster material, and the booster material and the second sealing disc are arranged on the longitudinal axis. 제 1 항에 있어서, 상기 가압매체는 상기 가스 발생기 하우징을 둘러싸는 방식으로 상기 팽창기 하우징내에 포함되어 있는 것을 특징으로 하는 합성 팽창기.The inflator of claim 1, wherein the pressurized medium is contained within the inflator housing in a manner surrounding the gas generator housing. 제 3 항에 있어서, 상기 가스 발생기는 하우징을 갖추고 있고, 상기 가압 매체는 상기 가스 발생기 하우징을 둘러싸는 방식으로 상기 팽창기 하우징 내에 포함되어 있는 것을 특징으로 하는 합성 팽창기.4. The composite inflator of claim 3 wherein the gas generator has a housing and the pressurized medium is contained within the inflator housing in a manner surrounding the gas generator housing. 제 7 항 또는 제 8 항에 있어서, 상기 팽창기 하우징은 저장가스 하우징을 포함하고 있고 환형으로 형성되어 있는 반면, 상기 가스 발생기 하우징은 원통형의 형상을 가지고 있고, 상기 팽창기 하우징은 상기 가스 발생기 하우징의 주변에 동축으로 배열되어 있는 것을 특징으로 하는 합성 가스 팽창기.9. The gas generator housing according to claim 7 or 8, wherein the inflator housing includes a storage gas housing and is formed in an annular shape, while the gas generator housing has a cylindrical shape, and the inflator housing is surrounded by the gas generator housing. Syngas expander, characterized in that arranged coaxially. 제 9 항에 있어서, 다수의 상기 공급구멍이 상기 종축에 대해서 방사상으로 배열되어 있는 것을 특징으로 하는 합성 가스 팽창기.10. The syngas expander of claim 9, wherein a plurality of said supply holes are arranged radially with respect to said longitudinal axis. 제 9 항에 있어서, 상기 제 1 챔버 및 상기 제 2 챔버는 돔형 격벽에 의해서 분리되어 있고, 상기 추진 점화 조립체는 상기 제 1 챔버내에서 상기 격벽에 밀접하게 배열되어 있고, 상기 추진제는 상기 추진 점화 조립체의 주변에 배열되어 있는 것을 특징으로 하는 합성 팽창기.10. The method of claim 9, wherein the first chamber and the second chamber are separated by a domed partition, the propulsion ignition assembly is arranged closely to the partition within the first chamber, and the propellant is the propulsion ignition. And a composite expander arranged around the assembly. 제 11 항에 있어서, 상기 돔형 격벽은 상기 제 1 챔버와 상기 제 2 챔버의 서로간에 유체를 소통시키는 다수의 소통구멍을 포함하고 있고, 상기 소통구멍은 상기 종축에 대해서 비스듬하게 배열되어 있는 것을 특징으로 하는 합성 팽창기.12. The method of claim 11, wherein the domed partition includes a plurality of communication holes for communicating fluid between each other of the first chamber and the second chamber, the communication holes are arranged obliquely with respect to the longitudinal axis. Composite inflator made. 제 9 항에 있어서, 상기 팽창기 하우징의 용량은 50㎤ 내지 150㎤ 이고, 상기 제 1 챔버의 용량은 5㎤ 내지 15㎤이며, 상기 제 2 챔버의 용량은 1cm3내지 20㎤인 것을 특징으로 하는 합성 팽창기.10. The method of claim 9, wherein the capacity of the inflator housing is 50 cm 3 to 150 cm 3, the capacity of the first chamber is 5 cm 3 to 15 cm 3, and the capacity of the second chamber is 1 cm 3 to 20 cm 3. Composite inflator. 제 9 항에 있어서, 상기 제 2 챔버는 상기 제 2 챔버내로 상기 가압매체를 도입하기 위한 다수의 흡입구를 포함하고 있고, 각각의 상기 흡입구는 상기 종축으로부터 연장된 선과 교차하도록 배열되어 있는 것을 특징으로 하는 합성 팽창기.10. The method of claim 9, wherein the second chamber comprises a plurality of inlets for introducing the pressurized medium into the second chamber, each inlet arranged to intersect a line extending from the longitudinal axis. Composite inflator. 제 14 항에 있어서, 상기 제 2 챔버는 밸브 수단을 포함하고 있고, 상기 밸브 수단은 상기 추진 점화 조립체가 작동된 후에 상기 팽창기 하우징내의 압력이 상기 가스 발생기 내의 압력을 미리 결정된 수치만큼 초과할 때까지 상기 흡입구를 통한 상기 팽창기 하우징과 상기 가스 발생기 하우징간의 흐름을 억제하는 기능을 하는 것을 특징으로 하는 합성 팽창기.15. The apparatus of claim 14, wherein the second chamber comprises valve means, the valve means after the propulsion ignition assembly is operated until the pressure in the inflator housing exceeds the pressure in the gas generator by a predetermined value. And a function of inhibiting flow between the inflator housing and the gas generator housing through the inlet. 제 7 항 또는 제 8 항에 있어서, 상기 팽창기 하우징 및 상기 가스 발생기 하우징은 원통형으로 형성되어 있고, 상기 가스 발생기 하우징은 상기 팽창기 하우징내에 포함하고 있으며, 상기 팽창기 하우징의 양단부는 상기 가스 발생기 하우징의 양단부와 서로 연결되어 있는 것을 특징으로 하는 합성 팽창기.The gas generator housing of claim 7 or 8, wherein the inflator housing and the gas generator housing are formed in a cylindrical shape, the gas generator housing is included in the inflator housing, and both ends of the inflator housing are both ends of the gas generator housing. Composite inflator, characterized in that connected to each other. 제 16 항에 있어서, 다수의 상기 공급구멍은 상기 종축에 대하여 방사상으로 배열되어 있는 것을 특징으로 하는 합성 팽창기.17. The composite expander of claim 16, wherein a plurality of said supply holes are arranged radially with respect to said longitudinal axis. 제 16 항에 있어서, 상기 제 1 챔버와 상기 제 2 챔버 사이에 확산기 노즐이 배열되어 있고, 상기 확산기 노즐은 상기 제 1 밀봉 디스크쪽으로 상기 추진 가스를 배출하는 것을 특징으로 하는 합성 팽창기.17. The composite expander of claim 16, wherein a diffuser nozzle is arranged between the first chamber and the second chamber, wherein the diffuser nozzle discharges the propellant gas toward the first sealing disk. 제 18 항에 있어서, 상기 팽창기 하우징의 용량은 상기 제 1 챔버의 용량보다 크게 설정되어 있는 것을 특징으로 하는 합성 팽창기.19. The compound inflator according to claim 18, wherein the capacity of the inflator housing is set larger than that of the first chamber. 제 18 항에 있어서, 상기 제 2 챔버는 상기 확산기 노즐의 주면부의 상기 제 2 챔버내로 상기 가압매체를 도입하기 위한 흡입구를 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 합성 팽창기.19. A composite expander as set forth in claim 18, wherein said second chamber includes an inlet for introducing said pressurized medium into said second chamber of a major surface portion of said diffuser nozzle. 제 18 항에 있어서, 상기 배출구에 대한 상기 확산기 노즐의 가장 먼 단부와 상기 흡입구의 가장 가까운 부분은 4mm 내지 80mm의 거리만큼 떨어져 있는 것을 특징으로 하는 합성 팽창기.19. A composite inflator according to claim 18, wherein the furthest end of the diffuser nozzle with respect to the outlet and the closest portion of the inlet are separated by a distance of 4 mm to 80 mm. 제 18 항에 있어서, 상기 제 2 챔버는 밸브 수단을 포함하고 있고, 상기 밸브 수단은 상기 추진 점화 조립체가 작동된 후에 상기 팽창기 하우징내의 압력이 상기 가스발생기내의 압력을 미리 결정된 수치만큼 초과 할 때까지 상기 흡입구를 통한 상기 팽창기 하우징과 상기 가스 발생기 하우징간의 흐름을 억제하는 기능을 하는 것을 특징으로 하는 합성 팽창기.19. The apparatus of claim 18, wherein the second chamber includes valve means, wherein the valve means after the propulsion ignition assembly is operated until the pressure in the inflator housing exceeds the pressure in the gas generator by a predetermined value. And a function of inhibiting flow between the inflator housing and the gas generator housing through the inlet. 제 22 항에 있어서, 상기 밸브 수단은 가요성 재료로 제조되어 있고 상기 확산기의 주변에 배열되어 있는 것을 특징으로 하는 합성 팽창기.23. A composite inflator according to claim 22, wherein said valve means is made of a flexible material and arranged around said diffuser. 제 18 항에 있어서, 상기 제 1 챔버는 상기 종축상에 위치된 전달튜브를 갖추고 있고, 상기 전달튜브는 다수의 구멍을 갖추고 있고 상기 확산기 노즐과 서로 연결되어 있으며, 상기 다수의 구멍은 상기 전달 튜브 및 상기 제 1 챔버의 내부와 유체적으로 서로 소통되는 것을 특징으로 하는 합성 팽창기.19. The method of claim 18, wherein the first chamber has a delivery tube located on the longitudinal axis, the delivery tube having a plurality of holes and connected with the diffuser nozzle, wherein the plurality of holes are the delivery tubes. And in fluid communication with the interior of the first chamber. 제 16 항에 있어서, 상기 팽창기 하우징의 용량은 150cm 내지 450㎤이고, 상기 제 1 챔버의 용량은 10㎤ 내지 40㎤이며, 상기 제 2 챔버의 용량은 1㎤ 내지 50㎤ 인 것을 특징으로 하는 합성 팽창기.17. The synthesis of claim 16 wherein the capacity of the inflator housing is between 150 cm and 450 cm 3, the capacity of the first chamber is between 10 cm 3 and 40 cm 3 and the capacity of the second chamber is between 1 cm 3 and 50 cm 3. Inflator.
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