KR101653367B1 - 가스 발생기, 가스 발생기 제조 방법 및 가스 발생기를 구비하는 모듈 - Google Patents

Abstract

팽창기, 팽창기의 제조 방법, 팽창기를 포함하는 모듈 및 에어백 모듈을 개시한다. 다수의 부품들을 포함하는, 특히 차량의 보호 장치용, 팽창기에 있어서는, 인접한 부품들의 영역에 실란트(42)가, 특히 인접한 두 부품들에 부착되는 실란트(42)가 도포된다.

Description

가스 발생기, 가스 발생기 제조 방법 및 가스 발생기를 구비하는 모듈{GAS GENERATOR, METHOD FOR THE PRODUCTION THEREOF AND MODULE HAVING A GAS GENERATOR}

본 발명은 팽창기(inflator), 특히 차량의 보호 장치용의 팽창기, 이 팽창기가 설치된 모듈, 및 에어백 모듈에 관한 것이다. 또한, 본 발명은 팽창기를 제조하는 방법, 특히 팽창기의 기밀성을 제어하는 방법에 관한 것이다.

차량의 가스 발생기 또는 보호 장치용 팽창기는 일례로 부품들을 구동시키거나(후드를 보강시키거나, 벨트에 장력을 주거나, 쿠션을 이동시키는 등의 구동) 혹은 에어백을 팽창시킨다.

팽창기들은 독자적인 용도로 수년 동안 작동 가능해야 하는데, 팽창기들은 습기 또는 부식과 같은 환경 영향에 대한 안정성과 관련한 많은 구비 요건들에 직면할 수 있다.

팽창기는 다수의 상호 연결된 부품들로 구성된다. 서로 접하는 부품들 사이에는 외부의 환경 영향에 대한 보호를 위해서는 신뢰성 있는 연결이 수년 동안 지속되어야 한다.

본 발명의 한 가지 태양에 따르면, 팽창기에는, 특히 상기한 바와 같은 형태 및/또는 이하에서 설명하는 바와 같은 형태, 즉 부품들이 서로 접하는 구역에서 그 부품들에 실란트가 가해지는 형태의 것에 따르면, 서로 접하는 두 부품들에 부착되는 실란트가 마련된다. 상기 실란트는 기밀을 제공하는 추가적인 에이전트인 것이 바람직한데, 이러한 에이전트에는 서로 접하는 부품들 간의 연결 수단만 있는 것은 아니다.

실란트는 상호 맞대어지는 부품들 혹은 상호 연결되는 부품들 사이에 기계식 또는 접착식 유지 기능을 채택하지 않는 것이 바람직하다. 즉, 팽창기는, 실란트가 없더라도 상기 상호 맞대어지는 부품들이 제위치에 고정될 수 있게, 설계된다.

실란트가 상호 맞대어지는 부품들 둘 다를 부착시키므로, 습기가 팽창기의 내부로 침투하는 것이 방지된다.

실란트가 가해진 상호 맞대어지는 부품들은 팽창기의 외면의 적어도 일부를 형성하고 그리고/또는 특히 각기 다른 재료로 구성된다. 양호한 실시예에서는, 하나의 부품이 플라스틱 재료로 제조되고 다른 하나의 부품이 금속으로 제조된다. 이들 부품들의 팽창 계수와 물성이 크게 다르므로, 본 발명은 환경 영향에 대해서 최적으로 보호할 수 있다.

플라스틱 재료로 이루어진 부품은 특히 금속 구성부품 둘레에 부분 사출 성형된다. 위와 같은 사출 성형도, 형태 밀폐와는 별도로 접착도 가능하게 하는 부품들 간의 기밀, 심지어는 방습까지 보장하지만, 실란트는 팽창기의 사용 수명 중에 환경 영향, 즉 이는 시간이 지나면서 작은 간극들이 다른 열팽창 및 팽창 거동에 의해 발생할 수 있다는 점에서 적어도 이론적으로 있을 수 있는 환경 영향에 대해 추가적인 안정성을 제공하게 된다.

이러한 점에서, 팽창기 및 부품들의 연결과 실란트의 효율은 신뢰성 있게 작동해야 하며 적어도 -40℃ 내지 적어도 120℃의 범위의 온도 내에서 작동할 수 있어야 한다. 이와 같은 특성을 충족시키기 위해, 실란트는 저온에서도 높은 신축성을 보인다. 또 다른 특성은, 가능하다면, 미세 간극을 침투하도록 하기 위해 도포 중에는 액체 상태의 낮은 점성, 각기 다른 표면들의 양호한 습윤성, 신속한 경화성을 포함한다.

이와 같은 신속한 경화성은 일례로 실란트가 액체 상태로 적용되어야 하고 후속해서 UV 방사에 의해 경화될 수 있다는 점에 의해 달성될 수 있다.

앞에서 이미 설명한 바와 같이, 실란트는 특히 팽창기의 플라스틱 구성부품과 금속 구성부품 사이에서 사용된다. 양호한 실시예는 플라스틱 재료로 구성된 점화기의 기부와 일반적으로 금속으로 구성된 팽창기의 인접하는 하우징 부분 사이를 추가로 밀봉시키는 것이다. 본 발명에 따른 팽창기는 상기 기부와 하우징 부분 사이의 전이 구역에 실란트가 있다.

기부는 금속 부품 둘레에 사출 성형되어 형성될 수 있다.

바람직하기로는, 상기 기부 부분 내에 미리 제조된 점화기가 매립되는 것이 좋은데, 이러한 매립은 특히 사출 성형 중에 시행된다.

또한, 기부는 점화기 플러그, 즉 접촉 핀에 플러그 연결되어 기부 자체 내에 유지되는 점화기 플러그를 위한 홀더를 형성하는 것이 바람직하다.

금속으로 이루어진 부품은 팽창기의 외부 하우징 부품이 될 수 있다. 부품들이 이미 상호 연결된 후이지만 부품을 연결시키는 도중은 아닌 때에 부품들에 실란트가 가해진다.

금속으로 구성된 부품은, 예를 들면, 외부 하우징 부품 내의 오리피스의 가장자리에 특히 그 외부 하우징 부품을 밀폐시키기 위해 사출 성형된다.

또한, 실란트는 맞대어진 부품들의 전이 가장자리에만 확장가능하게 적용되는 것이 바람직하다. 실란트를 보호하기 위해, 실란트는 특히 맞대어진 부품들의 전이부에 마련된 요홈에 도입된다. 실란트는 상기 요홈을 완전히 혹은 거의 완전히 채운다. 실란트는 상기 요홈을 마주보고 외측을 향해 돌출하지 않는 것이 바람직하다. 특히 요홈은 V형 홈(groove)을 형성하는 2개의 이웃하는 부품들의 2개의 맞대어지는 반경에 의해 형성된다.

본 발명의 양호한 실시예에서, 실란트는 접착제이고, 특히 아크릴레이트 접착제이다.

실란트의 양호한 기계적 특성, 화학적 특성, 물리적 특성은 특허청구범위에 기재되어 있고, 그에 기재된 특성들 중 하나 이상이 강조된다.

실란트를 적용할 때에, 실란트를 미리 정해진 필요한 위치 모두에 적용시키는 것이 중요하다. 본 발명의 양호한 실시예 및 본 발명의 방법에 따르면, 실란트가 염료, 특히 형광 염료를 함유하고, 상기 염료에 의하면 실란트의 연장을 제어할 수 있다. 실란트의 색상은 부품의 플라스틱 재료의 색상, 더 일반적으로는 실란트가 인접한 부품들의 색상(만일 색상이 있는 경우라면)과는 분명히 달라야 한다.

실란트의 적용 범위는 필요하다면 카메라로 자동으로 점검할 수 있다.

형광 염료를 사용한 실란트, 더 정확하게 말하자면, 실란트에 의해 형성된 비드는 특히 간단하게 완전 자동 제어를 가능케 하는 UV 광을 조사한다.

본 발명은 상기 특징들 이외에도 추가로 더 앞에서 설명하고 그리고/또는 뒤에서 설명하는 형태에 따른 팽창기를 제공하는데, 그 팽창기에서는 우수한 여과 효과가 달성된다. 이를 위해, 팽창기의 방출 오리피스의 상류측에는, 환형, 바람직하기로는 실질적으로 원통형이며 2개의 축방향 단부를 갖는 필터가 팽창기에 마련된다. 필터는 그의 축방향 단부에서 외향으로, 특히 직선형으로 굽혀진다. 필터의 이와 같은 굽힘, 즉 필터를 제조하는 중에 이미 형성되고 장력을 적용함으로써 장착하는 중에는 가능한 늦지 않게 발생하는 굽힘은 필터에 축방향으로 더 큰 탄성을 부여하게 된다. 이와 같은 방식으로, 필터는 팽창기 안에 장착되는 중에 인접하는 벽들에 아주 잘 들어맞게 되어 안정성, 정확히 말하자면 프리텐션 힘을 허용한다. 따라서, 필터가 또한 벽과 접촉하게 되는 현재의 공차가 지속적으로 유지되고, 필터와 인접하는 벽 사이에서의 누출을 야기하는 틈이 없게 된다.

굽힘부에서, 필터는 특히 굽힘부에 인접한 중앙부와 동일한 두께를 갖는다. 이는 탄성을 향상시키며, 게다가 조립된 공간 및 중량을 감소시키게 된다. 또한, 필터를 제작할 때에, 더 이상 와이어 길이와 무게가 특정 부위에 전달되거나 통합되지 않고, 그에 따라 소성 변형에 의해서 굽힘이 단순하게 발생된다.

필터는 축방향 단면에서 보았을 때에 단부들 사이에서 실질적으로 S형으로 연장되는 것이 바람직하고, 이 경우 S자 형상부의 일부가 굽힘부이다. 이는 또한 탄성을 증가시키는 역할을 하기 위한 것이다. S자 형상부는 필터가 팽창기 안에 바람직하기로는 축방향으로 꼬인 형태로 위치되는 붙박이식 상태와 관련된다.

특히 양호한 위치 고정과 밀봉은 굽힘부가 원주벽과 바닥에 의해 형성된 팽창기의 구석부에 인접해 있게 되는 점에 따른 결과이다. 필터는 측방향으로 위치될 수 있지만 측방향으로도 위치될 수 있고, 필요하다면 상기 구석부를 거쳐서 편의될 수도 있다.

필터는, 특히, 팽창기의 외부 하우징에 마련된 방출 오리피스로부터 측방향으로 이격되고, 그에 따라 전체 필터 부분을 통해서뿐만 아니라 방출 오리피스의 바로 전방에 위치된 필터의 여러 부분을 통해서도 유동이 이루어지게 하는 챔버가 상기 방출 오리피스의 전방에 형성될 수 있다.

축방향 안정성을 달성하고, 필터의 가장자리, 일례로 축방향 단부, 바람직하기로는 굽힘 단부에 대향된 단부에서의 밀봉 효과를 향상시키기 위해, 필터를 테이퍼지게 형성할 수 있다. 이와 같은 테이퍼 형성은 필터의 소성 변형에 의해서나 혹은 그 부분에 재료를 덜 도입시킴으로써 달성될 수 있다. 그러나, 특히 주목할 점은, 상기 테이퍼형 단부는 비교적 탄성을 갖게 되고, 그에 따라 팽창기를 장착하는 중에 상기 테이퍼형 단부가 인접하는 벽에 최적으로 들어맞게 된다.

필터는 그의 축방향 단부, 특히 단부면에서 팽창기 부품들에 인접한다. 굽힘 단부의 반경 방향의 최내측 접촉점은

관련된 팽창기 부품에 있는 대향 축방향 단부의 반경 방향 최외측 접촉점보다는 반경 방향으로 더 외측으로 관련된 팽창기 부품에 위치되는 것이 바람직하다. 이는 필터를 축방향으로 떠받칠 때의 축방향으로 접촉면들이 측방향으로 편의되고 이에 의해 곧바른 굽힘이 가능해진다는 것을 의미한다. 이와 같은 방식에 있어서는 축방향 탄성도 향상된다.

필터는 실질적으로 동일한 단면을 갖는 와이어 메쉬로 구성되는 것이 바람직하다. 본 발명의 다른 양호한 실시예에 따르면, 필터는 각기 다른 두께를 갖는 와이어들로 구성될 수도 있다. 일반적으로 필터는 외이어로 짜서 만들어진다.

필터가 테이퍼형 축방향 단부를 구비하는 경우, 상기 테이퍼형 부분은, 체적과 관련된 얇은 와이어의 길이를 이웃하는 부분에서보다 더 길게 한 와이어를 통합시킴으로써 특히 단순하게 형성될 수 있고, 이에 따라 상기 테이퍼형 부분도 더 부드러워진다.

본 발명은 또한, 특히 앞에서 설명하고 그리고/또는 뒤에서 설명한 형태에 따른 팽창기로서 불꽃 재료의 신속한 점화에 의해 가속되는 팽창기에 관한 것이다. 이는 적어도 하나의 점화기, 특히 사전에 제조된 컴포넌트(도화폭관(squib)이라고 칭함)의 형태인 적어도 하나의 점화기를 구비하는 팽창기에 의해 달성된다. 연소 챔버 안에 배치된 불꽃 재료는 점화시를 작동시킴으로써 적어도 하나의 과잉류 오리피스를 경유하여 직접 혹은 간접적으로 점화된다.

점화기로부터 바로 나와 유동하거나 혹은 점화기와 부스터로부터 나와 유동하는 가스 및 고온 입자가 연소 챔버 안에 장전되어서 거기서 불꽃 재료를 점화시킨다.

본 발명에 따르면, 불꽃 재료를 점화시키기 위해 점화기를 작동시킨 후에, 과잉류 오리피스는 점화기에 대해서 이동할 수 있거나 혹은 이동해 있다. 결과적으로, 점화 가스와 고온 입자들은 점화 작동 중에는 소위 추진제의 고정 위치에서 그 안으로는 유동하지 않고 추진제의 각기 다른 부분들을 스쳐 지나게 되고, 그에 따라 점화 면적이 전체적으로 증가한다. 이는 점화율을 향상시키고, 그에 따라 압력이 더 신속하게 증가할 수 있게 한다.

과잉류 오리피스와 소위 추진제라고 하는 불꽃 재료 사이의 상대 운동은 추진제 등의 상대 운동을 바람직하기로는 이동 가능한 벽에 의해서 유발시킬 수 있다. 이동 가능한 벽은 과잉류 오리피스를 하나 또는 다수를 포함하고 추진제를 따라서 이동하고 추진제에 대해서 이동할 수 있다.

일 실시예에 따르면, 점화기와 연소 챔버 사이에 중간 챔버가 마련된다. 이 중간 챔버는 일례로 부스터 장약을 수용하거나 혹은 점화성 가스로 채워질 수 있다. 상기 중간 챔버는 캠에 의해서 연소 챔버로부터 분리된다. 캡에는 잉류 오리피스가 마련되고 또한 상기 캡은, 이 캡이 점화기의 작동에 의해 움직일 수 있거나 점화기의 작동 후에 움직일 수 있도록, 팽창기 안에 배치된다.

본 발명에 따른 팽창기의 또 다른 특징은, 앞에서 설명하고 그리고/또는 뒤에서 설명하는 형태에 특별히 따르게 되는 하나 이상의 다른 기술 사상과 함께 혹은 단독으로 다른 특징들과 조합되어 채용될 수 있는데, 이는 팽창기를 용이하고 단순하게 제조 수 있게 하는 것이다. 이 팽창기는 적어도 하나의 점화기, 특히 사전에 제조된 컴포넌트 및 중간 챔버(특히 부스터 장약을 수용하는 것)의 형태로 특별히 구성된다. 상기 중간 챔버는 이미 설명한 바와 같이 점화기와 연소 챔버 사이에 배치되는 것이 바람직하다. 이는, 중간 챔버가 점화기에 인접해 있고 점화기의 점화 가스가 중간 챔버 안으로 유동한다는 것을 의미한다. 중간 챔버 자체는, 점화기측 개방 단부를 갖는 기부 상으로 캡을 밀어냄으로써 획정된다. 앞에서 설명한 캡의 경우에서, 그 캡들은 아주 대량의 부분을 형성하는 보어 안에 수시로 가압되어 비드 접합되거나 기부에 용접되는데, 이로 인해 어떤 방식으로든 마련되는 기부 상으로 밀어내는 것에 비해 제조가 더욱더 복잡해진다고 하는 것은 당연하다.

캡은, 점화기가 작동되었을 때에는 그 캡이 이동할 수 있거나 이동해 있도록, 가부에 혹은 기부 상에 가압되고 그리고/또는 기부에 배치된다. 캡을 이동시키는 데 소요되는 힘은 점화기를 작동시킬 때의 점화 가스에 의해서, 혹은 점화기의 점화 가스와 중간 챔버 내에서 발생한 추가 가스에 의해서 가해진다.

팽창기의 비활성 상태에서, 캡은 단부면에서 탄성 컴포넌트, 특히 탄성 패킹에 인접해 있는 것이 바람직하다. 추진제 베드의 가장자리나 혹은 그 추진제 베드에 있는 탄성 패킹은 불꽃 재료의 베드(무질서 베드)에 예비 인장을 주는 것이 바람직하다. 이와 관련하여, 탄성 패킹은 이중 기능을 하는데, 체적 균형 부재로서의 기능과, 이와 동시에 정지부로서의 기능, 더 정확하게 말하자면 캡에 대한 이동 가능한 정지부로서의 기능을 한다. 향상된 밀집성(compactness)을 달성하기 위하여, 패킹은 캡의 여러 부분들 안으로 돌출하는 요홈을 구비할 수 있다. 이동 중에, 캡은 탄성 컴포넌트를 가압하고, 그에 따라 이동 경로는 이와 같은 방식으로만 형성될 수 있다.

탄성 컴포넌트는 또한 추가적으로는 필터 형태로 할 수 있고, 특히 짜여진 메쉬로 만들어질 수 있다.

또한, 탄성 컴포넌트가 팽창기의 전방벽의 내측에 인접하게 하는 것이 바람직하다는 점도 고려해 볼 수 있다.

기부는 일례로 점화기의 둘레에 사출 성형함으로써 형성되고, 바람직하기로는 점화기를 팽창기에 고정시킴으로써 마련하는 것도 좋다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 캡은 불꽃 재료로 채워지는 것이 바람직한 연소 실과 중간 챔버 사이의 격벽을 형성한다. 캡은 상기 챔버들 사이의 격벽으로서만 기능하는 것으로 할 수 있다.

상기 캡은 적어도 하나의 측방향 과잉류 오리피스, 바람직하기로는 원주 방향으로 균일하게 이격된 다수의 측방향 과잉류 오리피스를 구비한다.

팽창기들은 팽창기의 외측으로부터 팽창기의 외부 하우징의 내측에 배치된 점화기로 접근 가능한 여러 접촉 핀을 통해서 전기 펄스를 전달하게 되면 작동하게 된다.

팽창기의 전체 수명 기간에 걸쳐서 신속하고 긴밀한 연결, 특히 방습 연결이 보장되어야 한다.

본 발명의 또 다른 태양에 있어서, 앞에서 설명하고 그리고/또는 뒤에서 설명하는 형태에 특히 따르는 팽창기는 중앙 축선을 바람직하게 갖는 외부 하우징과, 기부에 매립된 점화기를 포함하고, 상기 외부 하우징 또는 이 외부 하우징에 연결된 부분은 기부가 안으로 연장해 들어가는 요홈을 포함한다. 요홈을 형성하는 벽은 반경 방향에서 내측으로 굽혀진 부분들을 구비하며, 상기 요홈의 포트로부터 거리를 두고 외측으로 연장된 확개부를 구비한다. 이와 같은 방식에 있어서, 임의의 형태의 언더컷이 형성되는데, 그 언더컷 안에는 기부 재료가 외부 하우징의 벽보다, 혹은 비일체형 디자인인 경우에는 포트 영역에서 외부 하우징에 연결된 부분보다 보다 반경 방향에서 더 외측으로 연장된다. 따라서, 기부와 점화기가 추가로 확고해진다.

확개부가 바람직하기로는 중앙 축선에 대해 고리 모양으로 원주 방향으로 있을 수 있다. 그러나, 요홈의 원주부를 따라서 개별 부분에만 개별 확개부를 마련할 수도 있다.

요홈을 형성하는 벽은 확개부에 인접해서는 그 확개부와 같은 벽 두께를 가진다. 즉, 벽은 전체가 굽혀지고 그 내측의 윤곽은 외측의 윤곽을 따르게 된다.

축방향 부분에서 보았을 때에, 요홈은 S형 형상일 수 있는데, 요홈을 형성하는 벽의 입구부는 외향으로 연장한다. 예리한 가장자리와 전이부가 형성되지 않게 하는 것이 바람직하지만, 요홈의 내벽은 균일하게 둥글게 하는 것이 바람직하다. 이와 같은 방식에 있어서, 기부를 형성하는 플라스틱 재료는 사출 성형 중에 확개부를 쉽게 채울 수 있다.

또한, 본 발명은, 앞에서 설명하고 그리고/또는 뒤에서 설명한 형태에 특히 따르는 팽창기로서, 외부 하우징, 바람직하기로는 중앙 축선을 갖는 외부 하우징과, 기부 안에 매립된 사전 제작된 점화기를 포함하고, 상기 외부 하우징 또는 이 외부 하우징에 연결된 부분이, 기부가 안으로 연장해 들어가는 요홈을 구비하고, 바닥부를 구비하는 요홈을 형성하는 벽이 기부로 하여금 관통하여 연장하게 하는 오리피스를 포함하고, 상기 바닥부는 기부가 인접해 있는 영역에서 대향된 외측에 적어도 하나의 돌출부 및/또는 요홈 구비하는 구성으로 된, 팽창기가 제공된다.

일례로, 오리피스의 가장자리는 외측에 볼록한 돌출부를 구비할 수 있다. 이와 관련하여, "외측"이라는 것은 팽창기의 외측과 대면하는 측을 의미하는 것이다.

돌출부는 일례로 원주 방향 비드에 의해 형성될 수 있다. 이 위치에서 바닥부의 벽 두께는 증가할 수 있다.

바닥부는 밀폐 부재의 부분 또는 일부에 의해 형성되고, 이는 결국에 가서는 팽창기의 외부 하우징의 일부가 된다. 그러나 이를 위해 팽창기의 별도의 부분도 마련할 수 있다.

바닥부는 돌출부의 영역에서 돌출부에 대향된 외측에 특히 고리 모양의 원주 방향 만입부를 구비한다. 이 만입부는 일례로 팽창기의 내부 안으로 향한다.

돌출부와 선택적인 만입부는 기부의 플라스틱 재료로 둘러싸이거나 채워지는 것이 바람직하다.

이는 기부가 요홈을 형성하는 벽의 적어도 일부 둘레에서 사출 성형함으로써 형성될 때에 특히 바람직한데, 그 이유는 이와 같은 방식에 의한면 긴밀한 연결이 제공되기 때문이다.

본 발명의 또 다른 태양에 있어서, 앞에서 설명하고 그리고/또는 뒤에서 설명하는 형태를 특히 따르는 본 발명에 따른 팽창기는, 오주부에 플랜지를 구비하는 외부 하우징을 포함하고, 상기 플랜지는, 팽창기가 체결될 때에 적어도 비트는 방향에서는 명확한 장착 위치가 보장될 수 있도록 하기 위해, 비대칭형이거나 대칭에서 벗어난 형상을 가진다.

이와 같이 비대칭으로 하는 구성은 적어도 하나의 노치를 플랜지에 장착 수단으로서 마련되어 있다는 점에 의해서 바람직하게 달성될 수 있다. 소위 인덱싱이라고 하는 또 다른 장착 위치 결정 수단도 마련될 수 있음은 당연한 것이다.

가능한 구성으로서, 플랜지의 원주를 따라서 각기 다른 각도 거리로 배치되는 노치를 다수, 특히 3개 마련할 수 있다. 이와 같은 방식에 있어서, 팽창기의 장착 위치는 간단한 수단으로 명확하게 한정할 수 있게 된다.

대안 또는 추가적인 사항으로서, 포지셔닝 오리피스, 특히 직사각형 형태의 구멍이 장착 위치 조정 수단으로서 플렌지 안에 제공될 수 있다.

본 발명은 또한 앞서 설명된 그리고/또는 이후에 설명될 팽창기를 포함하는 모듈과 관련된다. 상기 모듈은 바람직하게는 플랜지의 장착 위치 조정 수단과 결합하는 대응 부재가 제공되는 수용체를 갖는다.

상기 대응 부재는 예를 들어 수용체에 형성된 돌출부를 적어도 포함할 수 있다.

수용체는 플랜지의 외곽 표면에 인접한 적어도 하나의 고정 볼트를 가질 수 있다. 선호하는 방법은 고정 볼트가 장착 위치 조정 수단의 영역에 인접하지 않고 먼 위치에서 플랜지에 인접하는 것이다.

상기 모듈은 특히 에어백 모듈일 수 있지만, 팽창기를 포함하는 다른 조립체, 예를 들어 텐션닝 드라이브일 수도 있다.

만약 상기 모듈이 입구 오리피스가 제공되는 에어백 모듈이라면, 입구 오리피스의 가장자리는 플랜지와 수용체 사이에서 간편하게 끼워 넣어지는 이점을 갖는다.

본 발명은 더욱이 앞에서 설명된 그리고/또는 이후에 설명될 형태에 따라, 최소 일부가 불꽃 재료들로 채워지고 동일한 재료, 특히 동일한 강철로 만든 연소 챔버 벽들로 둘러싸인 연소 챔버를 포함하는 팽창기와 관련된다.

연소 챔버 벽은 불꽃 재료의 점화 동안 팽창기를 활성화시킨 후 완전히 파괴되는 일이 없도록 특히 내재적인 안정성을 가져야 한다. 불꽃 재료는 상기 안정된 연소 챔버 벽들과 인접하므로, 따라서 발생 가능한 어떠한 화학적 변화도 없이 일부 경우에는 수 년 동안 연소 챔버 벽에 접촉된 상태를 유지한다. 본 발명은 연소 챔버 벽을 동일한 금속, 특히 강철로 구성하는 것을 제안한다. 지금까지 연소 챔버 벽은 기본적으로 서로 다른 강도 때문에 다른 물질들을 사용하여 제작되어 왔다. 본 발명은, 모든 연소 챔버 벽이 동일한 재질로 구성되는 경우, 팽창기의 개념을 단순화시켜 추진 호환성(propellant compatibility)을 보장한다. 특히 연소 챔버와 점화기 그리고/또는 중간 연소 챔버를 분리하는 벽들 또한 동일한 재질, 특히 강철, 더욱이 동일한 재질의 강철로 형성하는 것이 바람직하다.

연소 챔버 벽들은 특히 다수의 서로 결합된 부재들로 구성되는데, 이러한 부재들은 충격에 강인한 요소들이어야 한다. 충격에 강인한 요소라 함은 불꽃 재료들의 폭발 후에도 그대로 유지되는 요소를 말한다.

상기 상황들을 고려하여, 또 앞서 또는 이후에 언급된 본 발명의 특징들과 관련하여, 본 발명에 따른 팽창기는 특히 고리형의 연소 챔버로서 고리형태의 공간을 갖는다. 상기와 같은 형태의 팽창기는 도넛형(toroidal) 팽창기라고도 불린다.

본 발명의 팽창기의 또 다른 특징은 팽창기의 축 방향 높이가 지름보다 작다는 것이다. 이러한 형태의 팽창기는 특히 자동차 핸들 에어백에 장착된다.

본 발명의 다른 태양으로서, 특히 앞서 그리고/또는 이후에 설명한 형태에 따른 팽창기는 외부 하우징과 외부 하우징 내에 배치되고 가스를 생성하는 불꽃 재료들을 포함하는 연소 챔버를 포함하는데, 외부 하우징의 구성 부재들, 특히 금속성 구성 부재들의 벽 두께는 2mm 또는 그 이하이다. 이러한 구성은 무게를 줄인다.

외부 하우징은 디퓨져(diffuser)와 덮개부로 구성될 수 있는데, 디퓨저와 덮개부는 컵 모양으로 하는 것이 바람직하다. 디퓨저와 덮개부는 서로 맞추어지도록 구성될 수 있으며, 이 경우 덮개부의 위쪽으로 휘어진 가장자리는 특히 용기모양의 디퓨저의 안쪽에 디퓨저의 안쪽 벽과 인접하여 위치하게 된다.

덮개부와 디퓨저는 그 강도를 결정하는 하나의 연결에 의하여, 즉 텐션 로드(tension rod) 또는 그와 유사한 것을 사용하지 않고, 고정될 수 있다. 상기 연결은 특히 디퓨저와 덮개부 간의 원주형 용접일 수 있다. 용접은 예를 들어 레이저 용접을 이용할 수 있다. 다시 말하면, 외부 하우징의 벽 두께는 총 2.0mm 또는 그 이하인데, 이 때 외부 하우징 부재들이 겹치는 부분(특히 용접 결합 부위)은 고려하지 않는다.

바람직하게는 디퓨저의 벽 두께는 2.0mm, 1.9mm, 1.8mm, 1.7mm, 1.6mm, 1.5mm, 1.4mm, 1.3mm, 1.2mm, 1.1mm, or 1.0mm에 달한다. 또한 덮개부의 벽 두께는 최대 3.0mm, 2.9mm, 2.8mm, 2.7mm, 2.6mm, 2.5mm, 2.4mm, 2.3mm, 2.2mm, 2.1mm, 2.0mm, 1.9mm, 1.8mm, 1.7mm, 1.6mm, 1.5mm, 1.4mm, 1.3mm, 1.2mm, 1.1mm 또는 1.0mm에 달하는 것이 바람직하다. 이러한 방식으로 팽창기는 더 간단하게 설계되고 차량의 총 에너지 범위가 최적화될 수 있다.

바람직하게는, 활성화 시점에 팽창기는 연소 챔버 최대 압력 360bar, 340bar, 320bar, 300bar, 290bar, 280bar, 270bar, 260bar 또는 250bar에 도달하게 되고 연소 챔버 벽은 그 압력을 견디어야 한다. 이러한 방식으로 팽창기 및 모듈의 전체 구성이 최적화 될 수 있고, 더 저렴하게 생산될 수 있다.

연소 챔버는 실질적으로 도넛 형태를 갖는 것이 바람직한데, 특히 도넛 형태의 중앙에 점화기기 배치되고 부스터 장약(booster charge)이 중간 챔버에 배치될 수 있다.

바람직하게는, 팽창기의 활성화 시점에 형성되는 외부 하우징 벽 두께에 대한 최대 연소 챔버 압력의 비율은 120bar/mm, 특히 130bar/mm, 140bar/mm, 150bar/mm, 160bar/mm, 그리고/또는 170bar/mm를 초과한다. 또한 바람직하게는, 팽창기의 활성화 시점에 형성되는 외부 하우징 벽 두께에 대한 최대 연소 챔버 압력의 비율은 250bar/mm, 특히 240bar/mm, 230bar/mm, 220bar/mm, 210bar/mm, 200bar/mm, 190bar/mm 그리고/또는 180bar/mm 미만이 된다.

외부 하우징 벽 두께에 대한 팽창기의 전체 방출 영역, 즉 팽창기의 모든 방출 오리피스들의 전체 면적의 비율은 27, 28, 29, 30, 31, 32 또는 33mm을 초과한다. 외부 하우징 벽 두께에 대한 팽창기의 전체 방출 영역, 즉 팽창기의 모든 방출 오리피스들의 전체 면적의 비율은 32, 33, 34, 35, 36 또는 37mm 미만이 된다.

외부 하우징 벽의 최소 두께에 대한 디퓨저 직경의 비율은 50 미만 그리고/또는 30 이상이 되는데, 바람직하게는 31과 49 사이, 특히 32와 48 사이, 특히 33과 47 사이, 특히 34와 46사이, 특히 35와 45사이가 된다. 돌출된 고정 플랜지는 측정되지 않고, 외부 하우징에 의하여 형성되는 빈 공간을 형성하는 팽창기 부재만이 측정되었다. 디퓨저는 유익하게도 실질적으로 원통 형태를 구성하는 원주형 벽을 갖는다.

팽창기의 축 방향 높이에 대한 디퓨저 직경의 비율은 대략 1.8±0.7, 특히 1.8±0.5, 특히 1.8±0.4, 특히 1.8±0.3, 특히 1.8±0.2, 특히 1.8±0.1의 범위를 갖는다.

텐션 로드(tension rod), 즉 외부 하우징의 상부 및 하부 사이에 추가적인 연결은 필요하지 않지만, 선택적으로 사용될 수 있다.

팽창기는 바람직하게는 납작한 원통 모양을 가지며, 따라서 그 폭이 그 높이보다 크게 된다.

본 발명은 앞서 그리고 이후에 언급된, 추가적으로 또는 다른 특성 및 특징들과 분리하여 적용될 수 있는 추가적인 특징들을 제공한다.

추가로, 팽창기의 구성 공간 크기를 줄일 필요가 있다. 이를 위하여, 본 발명은 별개로 혹은 조합하여 적용 가능한 다양한 선택 사항을 제공한다.

특히 앞서 그리고/또는 이후에 설명한 형태에 따르면, 팽창기의 외부 하우징은 원형으로 닫힌 바깥 원주 부분에 제공된 플랜지를 포함한다. 상기 플랜지는 바람직하게는 평면이며, 전이 영역으로 전환되는데, 이 전이 영역은 플랜지에 포함되지 않고 그 반지름이 실제 외부 하우징에 포함된다. 다시 말해, 플랜지는 외부 하우징으로 전환된다. 플랜지와 관련하여, 그 반지름은 이후의 설명에서 추가되지 않는다.

본 발명 중 한 방안에 따르면, 플랜지는 쓰루-홀 없이 형성된다. 쓰루-홀은 플랜지와 인접한 부품, 특히 플랜지에 결합되는 에어백 간의 결합 부위를 줄인다. 에어백이 입구, 특히 예를 들어 실리콘으로 코팅된 오리피스 에지를 갖는 입구 오리피스를 가지므로, 플랜지는 오리피스 가장자리와 접착되는 연결을 제공할 수 있다. 쓰루-홀의 부재는 에어백을 분리하는 데 요구되는 힘을 증가시킨다.

대안 또는 추가적인 방안으로서, 에어백과 플랜지는 팽창기 외부 하우징 최대 직경의 5% 내지 12%, 바람직하게는 6% 내지 11%, 더욱 바람직하게는 8 내지 10%의 두께를 갖는 환형 클램핑 부위를 가질 수 있다. 팽창기의 직경은 생성되는 가스의 체적과 많은 연관이 있으며, 따라서 에어백에 공급되는 압력의 크기 및 에어백을 분리하는데 필요한 힘의 크기를 결정할 수 있도록 해준다. 최소화된 플랜지 직경은 사전에 결정된 플랜지 두께로 플랜지를 줄임으로써 얻어질 수 있다.

대안 또는 추가적인 방안으로서, 에어백을 위한 클램핑 부위는 플랜지 상에서 6mm에서 9.5mm까지, 바람직하게는 5mm에서 8.5mm까지, 더욱 바람직하게는 5.5mm에서 7.5mm까지의 범위를 가진다. 이러한 폭은 기존의 플랜지 폭에 비하여 명확히 작은 것이다.

플랜지를 최소화하기 위하여, 본 발명에 따른 에어백 모듈은 팽창기, 특히 앞서 설명한 바와 같이 외부 하우징과 외곽 둘레에 플랜지를 가진 팽창기, 오리피스 가장자리 및 플랜지에 부착하기 위한 클램핑 부위에 의해 형성되는 입구 오리피스를 가진 에어백을 포함한다. 상기 클램핑 부위는 분리된 고리 또는 분리된 요소, 예를 들어 오리피스 가장자리와 플랜지 간에 오리피스 가장자리를 고정시키기 위한 디퓨저 케이지(diffuser cage)또는 그와 유사한 것 또는 팽창기 캐리어일 수 있다. 오리피스 가장자리와 클램핑 영역에 작용하는 클램핑 힘의 크기는 에어백 내의 최대 압력에 의해 발생하는 측면 이탈력이 오리피스 가장자리, 플랜지 및 클램핑 부위 간에 작용하는 힘의 10%에서 80% 사이, 바람직하게는 20%에서 50%사이가 되도록 결정된다. 이렇게 상대적으로 단순한 디자인으로도 충분히 클램핑 플랜지를 최소화할 수 있다.

상기 에어백 모듈 또는 이후에 변형에 따른 본 발명의 에어백 모듈에 있어서, 에어백은 오리피스 가장자리의 고정되는 영역에서 오직 원주형으로 배치되는 개구부만을 가질 뿐이다. 즉, 나사로 고정할 수 있는 고정용 구멍은 제공되지 않는다. 에어백의 원주 가장자리에 존재하는 구멍은 에어백 조직을 약화시키고 지지면을 감소시킬 뿐이다. 본 발명은 한 태양으로서, 상기한 에어백 조직의 약화를 피하고 대신 고정을 위하여 오리피스 가장자리의 넓은 표면을 제공한다.

앞서 그리고 이후의 설명에서 언급된 개별적인 특징들은 서로 결합하여 적용될 수 있다는 사실은 강조되어야 한다. 본 발명은 개별적인 특징으로서 또는 특징들의 군들로서 실현되는 것으로만 제한되지는 않는다.

본 발명의 또 다른 태양에 따라, 팽창기, 특히 앞서 그리고/또는 이후에 설명된 형태에 따른 팽창기는, 다수의 방출구들을 가진 원통형 벽으로 이루어진 디퓨저 및 디퓨저에 봉합된 덮개부를 포함하는 외부 하우징을 갖는데, 상기 디퓨저와 덮개부는 컵 모양으로 구성되는 것이 바람직하고, 방출구들은 디퓨저의 안쪽으로부터 일종의 폐쇄 수단, 바람직하게는 폐쇄 필름의 형태를 이용하여 덮혀 있게 되며, 상기 폐쇄 수단은 덮개부의 안쪽 가장자리 및 특히 디퓨저와 덮개부 사이의 용접, 바람직하게는 레이저 용접으로부터 분리된다. 이러한 설계는 폐쇄수단이 뒤의 조립 단계에서 보호되어 특히 열이 발생하는 용접 공정에서 영향을 받지 않도록 한다.

바람직하게는 상기 분리된 거리가 2mm, 특히 바람직하게는 2.5mm, 특히 3mm를 넘는다. 상기 분리된 거리는 7mm, 특히 6mm, 특히 5.5mm 미만인 것이 바람직하다. 따라서 상기 분리된 거리는 3mm에서 7mm까지, 특히 바람직하게는 3mm에서 5.5mm까지의 범위를 갖는다.

덮개부는 원주의 외곽에 디퓨저에 용접되는, 그리고 폐쇄 수단으로부터 그 용접부까지의 최단 거리가 상기 거리 값들을 갖는, 위를 향한 가장자리를 갖는다. 이러한 방식에 따라 안정적이고 더 나은 팽창기 방출구의 폐쇄수단을 얻을 수 있다.

앞서 언급한 것처럼, 점화기는 팽창기의 전체 수명 기간 동안 팽창기 내부에서 확고하게 고정되도록 배치되는 것이 중요하다.

본 발명에 따르면, 특히 앞서 그리고/또는 이후에 설명하는 실시예들에 따르면, 상기 목적은 플라스틱 사출 성형에 의해 최소 일부가 둘러싸이는 점화기 캡을 가진 점화기를 포함함으로써 이루어지는데, 이 때 점화기 캡의 재료와 플라스틱 사출 성형을 위한 재료는 플라스틱 사출 성형 시 점화기 캡의 적어도 일부가 플라스틱 사출 성형으로 녹아 들어가도록, 즉 캡의 부분적인 융합이 포함되도록 선택된다.

상기 방법에 의해, 플라스틱 사출 성형과 점화기의 확고한 고정과 연결이 이루어진다.

점화기 캡은 사전에 제작되어 제공되는 점화기 자체의 일부이거나 점화기가 플라스틱 사출 성형으로 둘러싸이기 전에 부착되는 분리된 요소일 수 있다.

바람직하게는, 점화기 캡과 플라스틱 사출 성형은 동일한 재료로 구성된다. 상기 재료는 유리 섬유를 포함할 수 있는데, 유리 섬유의 비율은 대략 20% 내지 40%, 특히 바람직하게는 대략 30%일 수 있다.

점화기의 플라스틱 사출 성형은 점화기가 외부 하우징에 연결되는 점화기 기부를 제공한다. 점화기 기부는 별도의 요소로 구성되어, 점화기를 외부 하우징에 확고하게 연결하기 위하여 다시 외부하우징에 연결될 수 있다.

외부 하우징은 바람직하게는 오리피스를 포함하고, 플라스틱 재료가 오리피스의 가장자리 주위로 성형 사출되어, 특히 외부 하우징을 외부로부터 봉인하는 역할을 한다.

또한, 본 발명은 특히 팽창기, 바람직하게는 차량 탑승자의 보호 시스템과 관련되며, 앞서 그리고/또는 이후에 설명되는 실시예들에 따르면, 제1 컴포넌트 및 제1 컴포넌트에 플라스틱 사출 성형된 플라스틱 기부를 통해 제 1 컴포넌트에 연결되는 제2 컴포넌트를 포함하는데, 두 개의 컴포넌트는 모두 사출 성형에 의하여 적어도 부분적으로 둘러싸인다. 본 발명은 또한 상기 팽창기를 제조하는 방법에 관한 것이다.

전통적인 팽창기에 있어서, 제1 컴포넌트는 예를 들어 생성기 하우징의 덮개이고, 덮개는 제2 컴포넌트, 즉 점화기에 연결되는데, 점화기는 덮개에 형성된 구멍 안에 배치되고 두 컴포넌트가 함께 사출 성형으로 둘러싸이게 된다. 이러한 방식으로, 점화기와 생성기 하우징 간에 낮은 중량과 낮은 제조 비용을 장점으로 갖는 간단한 연결이 이루어진다.

본 발명에 따르면, 컴포넌트들의 결합 부위가 더욱 확고하게 연결되도록 하는 팽창기 또는 제조 방법을 제공하고자 하였다.

본 발명의 한 태양에 따르면, 상기 방식의 팽창기에서 제1 컴포넌트의 플라스틱 기부와 접촉하는 영역에 사출 성형 전 점착성 필름을 적용하게 된다. 플라스틱 기부와 제1 컴포넌트 간의 특히 강한 연결은 점착성 필름에 의해 이루어진다. 플라스틱 재료의 축소를 통한 봉합과는 대조적으로, 본 발명에 따라 제1 컴포넌트는, 부재 주위의 사출 성형 또는 언더컷(undercut)과 같은 고정력을 증가시킬 수 있는 거의 모든 다양한 기하학적 형태를 가질 수 있다. 또한 습기의 침투를 방지하기 위한 금속 필름 또는 환형 포장과 같은 추가적인 컴포넌트들이 필요하지 않다. 따라서 본 발명에 따른 팽창기는 특히 간단하고 저렴하게 제작될 수 있다.

바람직하게는 제1 컴포넌트가 금속, 세라믹 및/또는 플라스틱 재질로 구성된다.

도입부에서 이미 언급한 것처럼, 바람직하게는 제1 컴포넌트가 팽창기 하우징이거나 팽창기 하우징의 일부 요소를 형성한다.

제2 컴포넌트는 특히 사전에 제작되고 외부로부터 격리된 점화기이다. 일반적으로 점화기는 금속성의 외부 덮개를 가지는데, 이는 점화기가 사출 성형 이전에 결합에 도움을 주는 점착성 필름을 적용받을 때 유용하다.

컴포넌트들 간의 특히 단순한 연결은, 제1 컴포넌트가 제2 컴포넌트를 수용하고 장착하기 위한 개구부를 가지고 있고 제2 컴포넌트의 가장자리가 사출 성형 중에 플라스틱 기부에 둘러싸인다는 사실에서 기인한 결과이다. 점화기가 제2 컴포넌트인 경우에, 점화기의 전기적 연결들은 제1 컴포넌트, 특히 팽창기 하우징으로부터 개구부를 통해 빠져나온다.

본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 점착성 필름의 표면은 플라스틱 기부와 제1 컴포넌트 간의 접촉 표면과 정확히 대응하여, 플라스틱 기부가 제1 컴포넌트에 전 표면에 걸쳐 부착하는 것을 보증한다.

그러나 제1 컴포넌트의 형태에 따라, 점착성 필름의 표면이 플라스틱 기부와 제1 컴포넌트간의 접촉 표면보다 더 작은 것으로 충분할 수도 있다. 이러한 경우에도, 여러 경우에 신뢰할 수 있는 봉합이 이루어진다.

본 발명의 또 다른 변형은 플라스틱 기부와 제1 컴포넌트간의 접촉 표면보다 점착성 필름의 표면을 더 크게 하는 것이다. 이 경우 추가적인 점착성 필름은 마모방지 레이어로서 기능하게 된다.

점착성 필름은 사전에 가공된 부재로서 이점을 갖는다. 필름은 앞서 설명한 폐쇄 필름과 같은 방식으로 적용될 수 있다.

바람직하게는 점착성 필름은 프라스틱 필름과 점착성 레이어를 포함한다. 점착성 레이어는 프라스틱 필름에 직접 적용되는 이점이 있다. 점착성 필름은 점착성 있는 면을 이용하여 제1 컴포넌트에 부착되고 사출 성형 동안 점착성 필름을 금속성의 제1 컴포넌트에 고정된다. 사출 성형 중 주입된 플라스틱 재질은 점착성 필름을 보호하는 플라스틱 필름과 접촉하게 되고, 높은 온도로 인하여 아래에 있는 점착성 필름을 노출시킨다.

유익하기로는, 플라스틱 필름은 플라스틱 기부와 같은 재질 또는 플라스틱 기부의 재질과 결합하는 데 적합한 재질로 구성되는 것이 좋다.

바람직하게는 플라스틱 필름은 플라스틱 기부가 사출 성형될 때 플라스틱 기부로 융합된다. 연결 존(joining zone)을 따라 접착 필름과 플라스틱 기부 간의 고정 연결부가 형성된다. 대안적으로, 고정 연결부는 플라스틱 기부의 소재와 플라스틱 필름의 소재의 화학 반응에 의해 이루어질 수도 있다.

접착 필름, 특히 접착층은, 바람직하게는 제1 컴포넌트와 플라스틱 기부 간의 접합 가교를 형성하는데, 이 접합 가교는 소성적으로 그리고/또는 탄성적으로 변형 가능하다는 장점이 있다. 이렇게 하여, 소재들의 서로 다른 팽창력으로 인해 온도의 변화시 발생되는 장력과 전단력이 보상될 수 있다.

접착제는 예를 들어 정확하게 정해진 일정한 층 두께로 플라스틱 필름에 도포될 수 있다.

접착층의 접착제는 예컨대 미리 정해진 접촉 압력 또는 열의 영향에 의해 활성화되거나 또는 경화될 수 있다. 이러한 목적으로, 예를 들어 접착 도중의 접촉 압력 또는 사출 성형 도중에 사용되는 액상 플라스틱 소재의 열 영향이 이용될 수 있다.

플라스틱 필름의 소재로서, 예컨대 열가소성 탄성 중합체(thermoplastic elastomer, TPE)를 고려할 수 있다.

본 발명의 제2 태양에 따르면, 특히 차량의 승객 구속 시스템용의, 팽창기(10)를 제조하기 위한 방법으로서 다음의 단계들을 포함하는 방법이 제공된다. 우선, 금속 및/또는 플라스틱 소재 및/또는 세라믹 소재를 함유한 제1 컴포넌트와 제1 컴포넌트에 연결될 제2 컴포넌트가 제공된다. 이어서, 연결 영역의 제1 컴포넌트에 접착 필름이 도포되고 제2 컴포넌트가 제1 컴포넌트(112)에 대해 위치된다. 제1과 제2 컴포넌트들이 사출 성형에 의해 적어도 부분적으로 함께 둘러싸이고, 이에 의해 컴포넌트들을 연결하는 플라스틱 기부가 형성된다. 본 발명에 따른 팽창기에 대해서 이미 설명한 바와 같이, 제1 컴포넌트는 바람직하게는 팽창기 하우징이거나 또는 그 일부이고 제2 컴포넌트는 사전 제조된 점화기이다.

바람직하게는 두 컴포넌트들이 사출 성형물에 의해 둘러싸일 때 접착 필름의 플라스틱 필름이 플라스틱 기부로 융합된다.

또한, 팽창기에 대해서 설명한 모든 유리하고 추가적인 개선 사항들은 본 발명에 따른 방법에도 또한 적용된다.

또한, 본 발명은 팽창기와 이 팽창기에 의해 팽창 가능한 에어백을 포함하는 모듈로서 상기 모듈을 특히 차량 내부에 장착시키되 제조 비용을 절감시킬 수 있게 장착시키는 수단도 포함하는 모듈을 향상시키는 데에도 목적을 두고 있다.

이 목적은 팽창기가 특허청구범위의 청구항 제1항 내지 제103항 중 적어도 한 항에 따라 형성되는 본 발명에 따른 상기 모듈에 의해 달성된다.

본 발명의 또 다른 특징 및 이점들은 첨부된 아래와 같은 도면과 관련하여 아래에서 설명하는 다수의 양호한 실시예에 대한 설명으로부터 명확해질 것이다.

도 1은 본 발명에 따른 팽창기의 단면도이다.
도 2는 도 1의 상세도이다.
도 3은 도 1의 다른 상세도이다.
도 4a는 본 발명에 따른 팽창기의 플랜지의 개략 평면도이다.
도 4b는 도 4a에 도시된 플랜지의 변형예를 도시하는 도면이다.
도 5 및 도 6은 본 발명에 따른 모듈, 특히 본 발명에 따른 장착된 팽창기를 포함하는 에어백 모듈의 에어백 지지 시트의 개략 사시도이다.
도 7은 본 발명에 따른 팽창기를 포함하는 본 발명에 따른 에어백 모듈의 개략 단면도이다.
도 8은 본 발명에 따른 팽창기의 디퓨저의 개략 사시도이다.
도 9는 도 8에 도시된 디퓨저의 개략 단면도이다.
도 10은 본 발명에 따른 팽창기의 단면도이다.
도 11은 제1 컴포넌트와 제2 컴포넌트의 연결을 도시하는, 도 10의 확대 상세도이다.
도 12는 제1 컴포넌트로부터 제2 컴포넌트로의 전이부(transition)의 확대도이다.

도 1은 팽창기(10)를 도시하는데, 이는 실질적으로 원통형인 원주 벽(16)을 갖는 컵 형상의 디퓨저(14)와 팽창기(10)의 바닥을 또한 형성하는 밀폐 부재(18)로 구성되는 외부 하우징(12)을 포함한다.

밀폐 부재(18)는 디퓨저(14)의 원주 벽(16)의 내부에 인접하고 용접물(22; weld)에 의해 원주 벽에 고정 연결되는 원주 직립 가장자리(20)를 구비한다. 용접물(22)은 바람직하게는 밀폐 쉘(18)과 디퓨저(14) 사이의 전체 접촉 표면을 따라 그리고 팽창기(10)의 외부로 연장되는데, 여기서 용접물은 밀폐 부재(18)와 디퓨저(14) 사이에 존재하는 홈을 채운다. 디퓨저(14)와 밀폐 부재(18)를 연결시키기 위해, 예를 들어 레이저 용접 방법이 사용될 수 있다.

밀폐 부재 측 단부에서, 디퓨저(14)의 원주 벽(16)은 팽창기(10)를 따라 수평 원주 방향으로 있게 되는 평면 플랜지(24)가 형성되도록 외향으로 굽혀진다.

폐쇄 단부(18)는 미리 제작된 점화기(28; igniter)를 수납하도록 작용하는 중심 오리피스(26)를 갖는다. 밀폐 부재(18)는 중심 오리피스(26)를 향하는 환형 부분(30)을 구비하는 요홈(34; recess)을 갖는다. 요홈(34)은 외부 하우징의 일종의 도치부(inversion)이다. 팽창기(10)의 이러한 영역은 도 2 및 도 3에 상세히 도시된다.

점화기(28)는 기부(32)에 의해 둘러싸이며, 이 기부는 점화기(28)를 또한 밀폐 부재(10)에, 특히 오리피스(28)의 가장자리와 환형 부분(30)에 연결시킨다.

기부(32)는 플라스틱 재료로 이루어지고 점화기(28)를 오리피스(26) 내로 도입한 후에 사출 성형된다. 사출 성형 중에, 플라스틱 재료는 점화기(28)의 주요 부분과 오리피스(26)의 가장자리 둘 모두를 둘러싸며, 점화기(28)의 전기 접촉을 위한 접촉 핀이 돌출되는 외향 점화기 플러그 수납부(38)를 제외하고 환형 부분(30)에 의해 형성된 요홈(34)을 또한 완전히 채운다. 점화기(32)는 사출 성형 중에 기부(32) 내에 동시에 매립된다. 오리피스(26)는 기부(32)와 점화기(28)에 의해 완전히 폐쇄되며, 요홈(34)은 기부에 의해 말하자면 결합된다.

이러한 경우, 점화기(28)는 점화기 캡(36)의 짧은 상부뿐만 아니라 단순히 그 상부 측이 개방되어 있도록 멀리 떨어져서 기부(32)에 의해 둘러싸인다.

점화기(28)는 바람직하게는 별개의 이미 제작된 컴포넌트이다. 점화기 캡(36)은 이미 제작된 점화기(28)의 부품이거나 또는 점화기(28) 상에 놓이는 독립된 컴포넌트이다.

이러한 예의 점화기 캡(36)은 플라스틱 재료, 즉 기부(32)의 재료와 유사한 플라스틱 재료, 바람직하게는 동일한 플라스틱 재료로 이루어진다. 일정 분율(share)의 유리 섬유를 갖는 표준 재료가 바람직하게는 사용되며, 이 경우 유리 섬유의 일정 분율은 예를 들어 30 중량%일 수 있다. 유사하거나 동일한 플라스틱 재료의 사용은 사출 성형 중 점화기 캡(36)이 기부(32)와 함께 완전히 또는 부분적으로 용융되어 이러한 방식으로 단단하고 분리되지 않는 연결이 형성된다는 사실을 수반한다.

요홈(34)은 또한 외부 하우징(12)에, 특히 밀폐 부재(18)에 연결되는 팽창기(10)의 독립적인 부분에 형성될 수 있다.

요홈(34)의 외부에서, 밀폐 부재(18)와 기부(32) 사이에 원주 홈이 형성되며, 이 원주 홈에 아크릴레이트 접착제 형태의 실란트(42)로 채워진다.

실란트(42)는 실란트가 밀폐 쉘(18)의 금속과 기부(32)의 플라스틱 재료 둘 모두에 부착되도록 선택된다. 실란트(42)는 기부(32)의 사출 성형 후 외부로부터 도포되며 팽창기(10)의 외부 하우징(12)의 외부에 완전히 그리고 원주 홈 내에 완전히 위치된다.

실란트(42)는 액체 또는 페이스트 형태로 도포되며 UV광에 의해 경화된다. 이 실란트는 최대 -40℃의 낮은 온도에서도 높은 가요성(flexibility)을 갖는다. 실란트는 가공이 용이하고 금속 표면과 플라스틱 표면 둘 모두에 대해 양호한 습윤 특성을 갖고 금속과 플라스틱 재료 둘 모두에 부착되도록 낮은 점도를 가짐을 그 특징으로 한다.

실란트는 하기의 특성들 중 적어도 하나를 갖는다:

ISO 527에 따른 파괴 강도 [MPa] 2 내지 4, 특히 3;

ISO 527에 따른 파단 신율 [%] 200 내지 400, 특히 300±40;

브룩필드 Sp/U 및 3/100에 따른 23℃에서의 점도 [mPas] 400 내지 800, 특히 600±80;

유리 전이 온도 (유량계) [℃] 10 내지 30, 특히 20±4;

30 내지 140℃에서의 열팽창 계수 [ppm/K] 150 내지 350, 특히 260±30;

23℃에서의 밀도 [g/cm³] 0.6 내지 1.5, 특히 1.0±0.1;

ISO 62에 따른 23℃에서의 24 h의 물 흡수율 [%] 0.9 내지 1.7, 특히 1.3± 0.2.

염료, 바람직하게는 형광 염료가 실란트(42)에 첨가된다. 이는 실링 비드(sealing bead)가 완전히 도포되었는지와 요홈이 실란트(42)로 완전히 채워졌는지에 대한 간단한 제어를 가능하게 한다. UV광으로 조사될 때, 어느 위치에 실란트(42)가 제공되는지를 형광 염료에 의해 쉽게 식별할 수 있다. 비형광 염료가 사용되는 경우, 실링 비드가 완전하고 원주방향으로 있는지를 색상에 의해 식별할 수 있도록 기부(32)와 밀폐 부재(18)에 대한 색상과 다른 색상이 동일한 이유로 선택된다.

이는 카메라를 이용하여 조사될 수 있다.

에어백 모듈 내로 장착하기 전에, 팽창기(10)의 접촉 핀(40)은 단락 회로 브리지(44; short-circuit bridge)를 통해 연결된다. 점화기 플러그 수납부(38), 기부(32) 및 실란트(42)는 이러한 상태에서 라미네이트 필름(46)에 의해 덮이고 이러한 방식으로 외부 영향에 대해 보호된다.

요홈(34)으로부터 멀어지게 반경방향(r)으로 연장되는 하나 이상의 확개부(48; bulge)가 형성되는 방식으로 요홈(34)을 형성하는 벽은 일부분이 반경방향으로 아크 형상이다(도 3 참조). 팽창기(10)는 중심축(A)을 갖는다(도 1 참조). 이러한 중심축(A)에 대해, 이러한 예에서 확개부(48)를 형성하는 아크는 요홈(34) 주위에서 링 형상으로 연장된다.

확개부(48)를 원주방향으로 간헐적으로 형성하고 요홈(34)의 원주를 따라 하나 이상의 독립된 확개부(48)를 제공하는 것이 또한 가능하다. 벽의 연장은 도 3에 파선으로 도시되어 있다. 요홈(34)의 벽의 벽두께는 확개부(48) 외부의 벽두께에 대해서 이러한 경우 변화하지 않는다.

도 3에 도시된 단면도에서, 요홈(34)의 벽은 확개부(48)의 영역에서 S자형 곡선을 형성하고, 요홈(34)을 형성하는 벽의 개구 부분(축방향 하단부)은 외향으로 연장된다.

환형 부분(30) 이외에, 요홈(34)은 팽창기(10)의 내부를 향해 환형 부분에 연결되는 바닥 부분(50)을 구비한다. 바닥 부분(50)은 또한 오리피스(26)의 가장자리를 또한 형성한다. 바닥 부분(50)에서, 환형 원주 돌기(52)는 팽창기의 외부를 향해 오리피스(26)의 가장자리에 형성된다(도 3에서만 도면 부호가 제공됨). 돌기(52)는 볼록한 형상을 형성하고 임의의 날카로운 가장자리 없이 형상화된다. 대향 측(내부 측)에서, 바닥 부분은 측면 형상(profile)이 바람직하게는 직사각형인 만입부를 갖는데, 이는 오리피스(26)의 가장자리를 따라 균등하게 원주방향으로 연장되고 그 입구가 팽창기(10)의 내부를 향하게 된다.

요홈(54) 및 돌기(52) 둘 모두는 기부(32)에 대한 신속하고 단단한 연결이 형성되도록 기부(32)가 사출 성형될 때 액체 플라스틱 재료에 의해 둘러싸이며, 이 기부는 또한 온도 변동을 견디고 플라스틱 재료가 고화하는 중에 그리고 고화한 후에 추가적인 지지부를 형성한다. 또한, 요홈(54)은 도면 부호가 도 3에서만 주어지도록 도시된다.

외부 하우징(12)의 내부에, 환형의, 따라서 실질적으로 원환체형의 연소 챔버(56)가 형성되는데(도 1 참조), 이 챔버는 몇 개의 정제(tablet)로 도시된 공지의 불꽃 가스-생성제(pyrotechnic gas-generating agent)(58)로 채워진다.

팽창기(10)의 중심축(A) 쪽으로, 연소 챔버(56)는 팽창기(10) 내에 뿐만 아니라 추가적으로 중간 챔버(62) 형태의 자유 공간(free space) 내에 위치되는 점화기(28)와 기부(32)의 일부를 둘러싸는 캡(60)에 의해 한정된다. 중간 챔버(62)는 증강된 충전량의 공지의 불꽃 가스-생성 재료(64)로 채워진다.

캡(60) (도 2 참조)은 중간 챔버(62)와 연소 챔버(56) 사이의 연통을 제공하는 복수의 과잉류 오리피스(66)를 갖는다. 이러한 예에서, 캡(60)은 강으로 제조된다. 이는 상단에서 폐쇄되고 하단에서 개방되며, 과잉류 오리피스(66)가 배치된 실질적으로 원통형인 벽을 갖는다. 캡(60)은 짧은 플랜지(68)가 형성되도록 개방 단부에서 외향으로 굽혀진다(도 2 참조). 증강된 충전량(64)을 도입한 후, 캡(60)을 단순히 기부(32) 상으로 밀어서 가능하게는 기부와 가압되게 하거나 또는 기부 상으로 밀리게 하여 압축 끼워맞춤(press-fit)을 형성한다. 용접에 의한 체결은 제공되지 않는다. 이는 팽창기(10)를 작동시켜 점화기(28)를 점화시킬 때, 캡(60)은 상부 방향으로, 즉 점화기(28)로부터 멀어지게 이동할 수 있다는 사실로 이어진다. 이러한 방식으로, 연소 작동 중에 과잉류 오리피스(66)는 또한 상향으로, 즉 추진제(propellant)에 대해 이동한다. 따라서, 연소 챔버(56) 내의 추진제 베드(bed)의 추가 부분이 중간 챔버(62) 밖으로 유동하는 고온 가스와 접촉하여 점화된다.

도 1의 연소 챔버(56)의 상부, 즉 점화기(28)에 대향하는 외부 하우징(12) 측에는 탄성 컴포넌트(70), 이러한 경우 탄성 컴포넌트는 디퓨저(14)의 상부 측과 접촉하는 충전제(filler) 또는 체적 보상 요소(volume compensating element)가 제공된다. 탄성 컴포넌트(70)는 여기서는 와이어 메시(wire mesh)로부터 형성되고, 캡(60)이 이동할 때 압축될 수 있다. 캡(60)을 위한 추가 이동 공간이 가스 형성 중 - 그 동안 디퓨저(14)의 상부 측이 다소 상승됨 - 에 팽창기(10)의 팽출에 의해 얻어진다.

탄성 컴포넌트(70)는 중심 요홈(72)을 갖는데, 이 요홈 내부로 캡이 소정 단계까지 돌출하고 요홈의 상단부가 다소 캡(60)의 직경보다 다소 작아 캡(60)의 이동을 소정의 이동 저항으로 저지하게 한다.

이러한 경우, 캡(60)은 중간 챔버(62)와 연소 챔버(56) 사이의 유일한 격벽을 구성한다. 캡(60)의 내부가 팽창기(10)의 작동 전에 과잉류 오리피스(66)를 폐쇄하는 보호 필름(74)으로 라이닝될 수 있으며, 이 경우 보호 필름(74)은 점화기(28)의 점화시 파괴된다.

도 1에 도시된 작동 전의 상태에서, 과잉류 오리피스(66)는 중심축(a)의 방향으로 가급적 먼 이동 거리를 갖도록 기부(32)의 상부 가장자리에 바로 위치된다.

필터(76)는 연소 챔버(56) 내에 배열되며, 이러한 경우 필터는 릴 형상이고, 사실상 원통형이며 디퓨저(14)의 원주 벽(16)으로부터 작은 반경방향 거리에서 디퓨저의 원주 벽에 평행하게 연장된다.

필터(76)는 팽창기(10)의 전체 높이에 걸쳐 연장되고 밀폐 부재(18)로부터 디퓨저(14)의 단부 면까지 연장된다. 필터(76)는 다양한 두께의 와이어를 포함하는 와이어 메시로부터 형성된다.

디퓨저(14)의 원주 벽(16)에서, 복수 개의, 본 예에서는 12개의 방출 오리피스(78)는 디퓨저(14)의 원주를 따라서 균일하게 이격되고 축방향 높이로 배열되어 형성된다. 필터(76)는 필터(76)가 방출 오리피스(78)의 상류에 위치되도록 방출 오리피스(78)를 연소 챔버(56)로부터 분리한다.

필터(76)는 축방향 예장력(pre-tension)으로 외부 하우징(12) 내에 가압된다.

필터(76)는 적어도 하나가 외향으로 굽혀진 2개의 축방향 단부(80, 82)를 포함한다. 이러한 경우, 굽힘부는 하부 축방향 단부(80)를 형성하고, 굽힘부는 일직선으로 연장된다. 만곡부에서, 필터(76)는 굽힘부에 인접한 중심부에서도 또한 갖는 것과 동일한 두께를 갖는다.

도시된 예에서, 필터(76)는 축방향 단면에서 볼 때 S-형상으로 연장된다. 그러나, 상부 축방향 단부(82)에는, 또한, 팽창기(10)의 중심을 향하여 연장된 약간의 굽힘이 제공된다(파선으로 도 1의 좌측 반부에 표시됨).

필터(76)에서, 외향으로 굽혀진 하부 축방향 단부(80)의 방사상 최내측 접촉부는 단부면 접촉 표면들이 측방향으로 완전히 오프셋되도록 내향으로 굽혀진 축방향 단부(82)의 방사상 최외측 접촉부보다 방사상 더 외향으로 위치된다.

하부 축방향 단부(80)에서의 굽힘부는 팽창기(10)의 하우징에 의해 형성된 코너에 인접한다. 이러한 경우, 하우징 부분은 밀폐 부재(18)에 의해 형성되고 필터(76)의 하부 축방향 단부(80)는 밀폐 부재(18)의 바닥 플레이트로부터 이의 상향으로 굽혀진 가장자리(20)로의 전이부에 인접한다.

상부 축방향 단부(82)에서, 특히 도 1의 우측에 도시된 바와 같이, 필터(76)는 테이퍼 형성된다. 이러한 단부에서, 필터(76)는 인접한 영역에서보다 그리고 바람직하게는 나머지 필터에서보다 체적에 대하여, 길이가 긴 얇은 와이어를 갖는데, 이는 테이퍼 영역을 매우 가요성 있게 만든다.

이러한 형상화는 불꽃 재료(58)의 연소 동안 가능하게는 발생하는 입자에 대한 바이패스가 형성되지 않도록 팽창기 내로 축방향 가압 동안 재료의 변형을 허용한다.

연소 챔버(56) 내의 불꽃 재료(58)는 모든 면에 금속으로 둘러싸이는데, 즉 몇몇 부품으로 구성된 연소 챔버 벽이 전체에 동일한 재료로 이루어진다. 연소 챔버(56)는 탄성 필터(70), 필터(76), 캡(60) 및 밀폐 부재(80)에 의해 둘러싸인다. 전술된 바와 같이, 이들 모든 컴포넌트는 바람직하게는 동일한 금속, 바람직하게는 동일한 강(steel)으로 이루어진다.

방출 오리피스(78)는 탬핑 필름(tamping film)의 형태인 탬핑(84)에 의해 팽창기(10)의 작동 이전에 폐쇄된다. 탬핑(84)은 방출 오리피스(78)의 높이에서 디퓨저(14)의 원주 벽(16)의 내측에 원주방향으로 배치되고 모든 방출 오리피스(78)를 덮는다. 탬핑(84)의 높이는, 이 경우, 방출 오리피스(78)의 직경의 대략 4배이다.

탬핑(84)의 하부 단부, 즉 밀폐 부재(18)에 대면하는 단부는 디퓨저(14)를 밀폐 부재(18)에 연결하는 용접물(22)로부터 떨어져 배열된다. 용접물(22), 또는 이 경우, 밀폐 부재(18)의 상부 가장자리(20)의 단부의 등가부로부터의 거리는 도시된 경우 대략 5.5 mm의 값이고, 바람직하게는 3 내지 7 mm의 범위에 있다(도 1 참조). 이러한 거리는 용접 중에 탬핑(84)으로의 원하지 않는 열전달을 방지하기에 충분하다.

팽창기(10)의 외부 하우징(12)은 여기에 도시된 예에서 어디에도 2 mm를 초과하지 않는 비교적 얇은 벽 두께를 갖는다. 특히, 디퓨저의 벽 두께는 1.5 mm이고 밀폐 부재의 벽 두께는 1.9 mm이다. 이들 벽 두께는 팽창기(10)의 작동 시 300 bar의 연소 챔버 압력에 저항하기에 충분하다.

디퓨저(14) 및 밀폐 부재(18)는 용접물(22)만을 통해서 연결되어 상기 용접물(22)은 강도를 정의하는 외부 하우징(12)의 컴포넌트들 사이의 유일한 연결부를 형성한다. 바람직하게는 장력 막대(tension rod)가 제공된다.

이러한 경우에, 최대 연소 챔버 압력 대 벽 두께의 비는 바람직하게는 150 내지 220 bar/mm이다.

팽창기(10)의 전체 방출 면적, 즉 모든 방출 오리피스(78)의 면적의 합 대 벽 두께의 비는, 이러한 경우에, 30 mm 초과, 특히 34 mm 초과이다.

원주 벽(16)의 직경에 의해 측정된 디퓨저의 직경(D) 대 외부 하우징의 최소 벽 두께의 비는 바람직하게는 50 미만이고, 바람직하게는 35 내지 45의 범위이다. 플랜지(24)는 직경을 측정할 때 고려하지 않는다.

팽창기(10)는 실질적으로, 직경(D) 대 최대 축방향 높이(H)가 대략 1.8±0.2, 바람직하게는 1.8±0.1인 평탄 원통형의 형상을 갖는다.

디퓨저(14)의 외주연에서의 플랜지(24)는 평면이지만 비대칭이다(도 4a 및 도 b 참조). 이러한 설계는 모듈, 예를 들어 에어백 모듈 내에 팽창기(10)를 장착할 때, 장착 위치를 명확히 한정함으로써, 위치설정을 돕는다.

본 예에서, 장착 위치설정 수단으로서 플랜지(24)의 원주를 따라, 즉 상이한 각 거리에서 3개의 노치가 이격된다. 노치들 사이의 각은 상이한 예에서 예를 들어 115 및 148° 또는 93 및 109°의 값이다.

추가의 또는 대안적인 장착 위치설정 수단으로서 오리피스(88)가 플랜지(84)에 장형 구멍으로서 형성된다. 이러한 오리피스(88)는 플랜지(84)에 제공된 유일한 오리피스이다.

물론, 노치 또는 다른 적합한 장착 위치설정 수단(86) 대신 다소의 노치(86) 또는 돌기가 또한 제공될 수 있다.

팽창기(10)를 모듈, 예를 들어 도 7에 도시된 에어백 모듈(90)에 장착할 때, 팽창기(10)는 클램핑 또는 보유 요소(92)에 의해 체결된다(또한 도 5 내지 도 7 참조). 보유 요소(92)는 보유 요소(92)가 플랜지(24)에 대해 가압하도록 팽창기(10)가 부분적으로 관통 연장되는 중심 개구를 갖는다. 보유 요소(92)는 팽창기(10)의 플랜지(24)의 장착 위치설정 수단(86)에 보완적인 대응하는 장착 위치설정 수단(94)을 포함한다. 이러한 경우에, 장착 위치설정 수단(94)은 보유 요소(92)의 일체로 제공된 돌기에 의해, 예를 들어 절단되고 상향으로 굽혀진 시트 섹션의 형태로 형성된다. 돌기는 노치에 결합되어, 그에 따라서 팽창기(10)의 장착 위치를 명확하게 한정한다.

플랜지(24)의 오리피스(88)는 플랜지(24)와 보유 요소(92) 사이에서 그의 분사 오리피스(98)의 오리피스 가장자리(100)에 의해 클램핑되는 (도 7에 표시된) 에어백(96)의 장착 위치를 한정하는 역할을 한다.

더욱이 장형 구멍(88)은 또한 팽창기를 제조하는 데 사용된다. 특히, 상이한 제조 단계에서, 다른 팽창기 컴포넌트에 대한 디퓨저(플랜지)의 정확한 위치는, 예를 들어 점화기 핀의 배향을 위하여 장형 구멍과 결합되도록 구성되는 공구 헤드 내의 핀에 의해 보장될 수 있다.

에어백(96)은 마찬가지로 에어백(96)을 정확하게 위치시키기 위하여 플랜지의 오리피스(88)와 정합하도록 제조되는 (도시되지 않은) 오리피스 가장자리(100)에 오리피스를 갖는다. 오리피스(88)는 나사고정 오리피스로서 역할을 하지 않고 에어백(96)의 오리피스 가장자리(100)에서 유일한 오리피스를 구성한다. 이는 에어백(96)이 플랜지(24)와 보유 요소(92) 사이에서 플랜지(24)의 외부에 위치되는 체결 수단, 통상 스터드 볼트에 의해 클램핑되는 것을 의미한다. 따라서, 플랜지 표면은 최적화된다.

에어백 모듈(90)을 체결하기 위하여, 보유 요소(92)는 에어백 모듈(90)이 (도시되지 않은) 차량에 연결될 수 있도록 하는, 도시된 예에서는 4개인, 체결 볼트(102)를 포함한다. 체결 볼트(102)는 플랜지(24)의 외주연에 인접하지만 장착 위치설정 수단(86)의 영역에서 벗어나 있다.

플랜지(24)는 원주형 평면이다.

이는 에어백(96)을 위한 환형 클램핑 표면을 형성하는데, 플랜지의 폭(B)(디퓨저(14)의 원주 벽과 평면 플랜지부 사이의 전이부 반경)은 외부 하우징(12)의 최대 직경(D)의 5 내지 12%, 바람직하게는 8 내지 11%이다.

반경 방향(r)으로의 클램핑 표면의 폭(B)은 5 내지 8.5 mm, 바람직하게는 5.5 내지 7.5 mm 범위이다(도 9 참조).

클램핑 표면에 대향하는 보유 요소(92)에서, 클램핑부(104)는 플랜지(24)에 한정되는데(도 7 참조), 클램핑부는 플랜지(24)에서 클램핑 표면과 함께 에어백(96)에 대해 보유력을 생성한다. 클램핑 표면 및 클램핑부(104)는 에어백(96) 내의 최대 내부 압력으로 오리피스 가장자리(100) 상에 작용하는 힘이 클램핑 표면과 클램핑 요소(104) 사이에 생성되는 클램핑력보다 20 내지 50%만큼 작도록 설계된다. 플랜지(24)의 폭(B)은 이러한 매우 단순한 측정으로, 말하자면 최소 플랜지 폭으로, 상당히 감소될 수 있다.

도 10은, 여기서는 금속으로 제조된 제1 컴포넌트(112)를 점화기 장치(113)가 중심에 배치된 팽창기 하우징의 형태로 보여주는 본 발명에 따른 팽창기(110)의 특정 실시예를 도시한다. 점화기 장치는 제2 컴포넌트(114)를 구성하는 점화기를 포함하는데, 제2 컴포넌트는 제1 및 제2 컴포넌트가 사출 성형에 의해 적어도 부분적으로 둘러싸임으로써 사출 성형된 플라스틱 기부(116)에 의해 제1 컴포넌트(112)에 연결된다. 이러한 경우 점화기는 금속 외부 쉘에 의해 둘러싸인 미리 제조된 컴포넌트이고 제1 컴포넌트(112)(팽창기 하우징)로부터 그의 오리피스(120)를 통해 돌출되는 플라스틱 기부(116) 내에 부분적으로 매립된 복수의 연결 와이어(118)를 포함한다. 오리피스(120)는 (점화기의) 제2 컴포넌트(114)를 수용 및 체결하는 역할을 동시에 하는데, 특히 오리피스(120)의 가장자리(122)를 형성하는 제1 컴포넌트(112)의 일부는 사출 성형 동안 플라스틱 기부(116) 내에 매립된다.

도 10의 점화기의 상부 단부는 증강된 충전량으로 충전된 부스터 챔버(124)에 인접한다. 도시된 구성에서, 부스터 챔버(124)를 한정하고 복수의 과잉류 오리피스(128)를 갖는 슬리브(126)가 점화기 또는 플라스틱 기부(116) 상에 위치된다. 부스터 챔버(124)는 정제의 형태로 개략 도시된 추진제(132)로 충전되고 외부에서 필터(134)에 인접한 연소 챔버(130)에 의해 둘러싸인다. 그의 원주 벽에서, 팽창기 하우징은 장착된 상태에서 탬핑 필름(138)에 의해 습기의 침투에 대해 보호되는 방출 오리피스(136)를 갖는다.

팽창기(110)의 작동 시, 가스가 방출 오리피스(136)를 통하여 외부로 유동하고 예를 들어 차량 탑승자 보호 시스템의 에어백을 충전하는 역할을 하는 방식으로 생성된다.

플라스틱 기부(116)와 제1 컴포넌트(112) 사이의 가장자리(122) 또는 오리피스(120) 근처에 위치된 접촉 영역(140)에서, 제1 컴포넌트에는 플라스틱 기부(116)의 사출 성형 전에 이미 도포된 접착 필름(142)이 마련된다. 접착 필름(142)은 제1 컴포넌트(112)의 사출 성형된 영역의 일부를 단지 덮는다. 그러나, 접착 필름(142)은 원주방향으로 가장자리(122)를 완전히 둘러싼다.

접착 필름(142)은 미리 제조된 컴포넌트이고 플라스틱 필름(144) 및 그에 직접 균일하게 도포된 접착 층(146)으로 구성된다(도 12 참조).

본 예에서 플라스틱 필름(144)을 위해 사용되는 재료는 플라스틱 기부(116)를 위해 사용되는 것과 동일한 재료이다. 그러나, 플라스틱 기부(116)의 재료와의 단단한 연결을 이루기에 적합한 상이한 재료를 사용하는 것이 또한 가능하다. 이는, 예를 들어 열가소성 탄성중합체일 수 있다.

접착 필름(142)은 플라스틱 기부(116)와 제1 컴포넌트(112) 사이의 접합 브리지로서 역할을 한다.

도시된 구성으로부터 벗어나서, 물론, 접착 필름(142)의 표면은 또한 컴포넌트(112)의 전체 사출 성형된 부분에 걸쳐 연장될 수 있거나 또는 그로부터 돌출될 수 있다. 제2 컴포넌트(114)와 플라스틱 기부(116) 사이에도 또한 적합한 접착 필름을 제공하는 것이 또한 가능하다.

팽창기(110)는 하기와 같이 제조된다. 맨 먼저, 제1 컴포넌트(112)(팽창기 하우징) 및 제2 컴포넌트(114)(점화기)가 마련되고, 제1 컴포넌트(112)에는, 접착 필름(142)의 하나 이상의 적합한 절단 편을 접착 층(146)으로 제1 컴포넌트(112)의 대응하는 위치 상으로, 이러한 경우 가장자리(122) 영역 내의 양 측 상에 접착시킴으로써 (접촉 영역(140)에 대응하는) 컴포넌트의 차후 연결 영역 내에 접착 필름(124)이 마련된다.

접착 층(146)의 접착제는 접착 동안 압력에 의해 이제 이미 활성 또는 경화될 수 있다. 대안적으로, 이는 예를 들어 액체 플라스틱 재료의 열적 영향에 의해 사출 성형 동안 달성되는 열에 의해 활성 또는 경화된다.

접착 필름(142)이 제1 컴포넌트(112) 상에 접착된 후, 제2 컴포넌트(114)가 제1 컴포넌트(112)에 대해 위치되고, 양 컴포넌트(112, 114)는 플라스틱 기부(116)를 사출 성형함으로써 함께 둘러싸이는데, 양 컴포넌트(112, 114)는 플라스틱 기부(116) 내에 적어도 부분적으로 매립된다.

사출 성형하는 동안, 플라스틱 필름(144)의 재료는 플라스틱 필름(144)의 표면 층이 플라스틱 기부(116)와의 연결 구역(148)에서 용융됨으로써 사출된 플라스틱 재료와 조합된다. 대안으로서, 연결 구역(148)에서, 또한, 플라스틱 필름(144)의 재료와 플라스틱 기부(116)의 재료 사이에 화학 반응이 일어날 수 있는데, 이 반응은 플라스틱 필름(144)과 플라스틱 기부를 단단하고 분리되지 않게 상호연결시킨다.

접착 층(146)은 제1 컴포넌트(112)와 플라스틱 기부(116) 사이에 접합 브리지를 형성하고, 접합 브리지는 탄성 및/또는 소성 변형이 가능하여, 상이한 재료들의 상이한 열팽창 계수로 인해 발생하는 전단력 및 장력이 보상된다. 접착 층(146)은 또한 제1 컴포넌트(112)와 플라스틱 기부(116) 사이의 패킹으로서 작동한다.

모든 설명된 특징들은 당업자의 재량으로 서로 조합되거나 교환될 수 있다.

Claims (104)

1. 중앙축을 갖는 외부 하우징(12),
   점화기(28), 및
   상기 점화기(28)를 외부 하우징(12)에 연결하는 기부(32)를 포함하는 차량의 보호 장치용 팽창기(10)로,
   상기 점화기(28)가 기부(32)에 끼워 넣어져 있고,
   외부 하우징(12) 또는 외부 하우징에 연결되는 부품은 요홈(34)을 구비하되, 상기 요홈 내로 기부(32)가 연장되고,
   요홈(34)을 형성하는 벽은 오리피스(26)를 구비한 저부(50)를 구비하되, 기부(32)가 오리피스를 관통하여 연장되고, 저부(50)는 기부(32)가 저부와 접촉되는 영역의 반대쪽 외부에 적어도 하나의 돌기(52) 및 요홈(54)을 구비하는 구성으로 된 차량의 보호 장치용 팽창기(10)에 있어서,
   돌기(52)가 있는 영역에서 돌기(52)의 반대쪽 외부에 요홈(54)이 환형의 원주형으로 위치하는 것을 특징으로 하는 차량의 보호 장치용 팽창기.
2. 제1항에 있어서,
   외부 각각에는, 기부(32)가 그 외부 각각에 접촉되는 영역에 적어도 하나의 돌기(52) 및 적어도 하나의 요홈(54)이 형성되어 있고,
   상기 적어도 하나의 돌기(52) 및 적어도 하나의 요홈(54)이 오리피스(26) 둘레에 환형으로 연장되며,
   점화기(28)와 마주보는 외부에 형성되어 있는 요홈(54)이 그 반대쪽 외부에 형성되어 있는 V형 홈보다 반경 방향 안쪽에 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 차량의 보호 장치용 팽창기.
3. 제1항에 있어서,
   팽창기(10)가 방출 오리피스(78)들의 상류에 배치되고, 두 개의 축 방향 단부들을 구비하는 환형 필터(76)를 추가로 포함하고,
   상기 환형 필터(76)는 각기 두께가 다른 와이어들로 형성된 것을 특징으로 하는 차량의 보호 장치용 팽창기.
4. 제3항에 있어서,
   상기 환형 필터(76)는 축 방향 단부들(80, 82) 중 한 단부에서 바깥쪽으로 굽혀진 것을 특징으로 하는 차량의 보호 장치용 팽창기.
5. 제3항에 있어서,
   상기 필터(76)는, 필터(76)가 근처 부분보다 부피와 관련되어 더 길고 더 얇은 와이어들을 구비하는 영역에 테이퍼진 축 방향 단부(82)를 구비하는 것을 특징으로 하는 차량의 보호 장치용 팽창기.
6. 제1항에 있어서,
   외부 하우징(12) 내부에 배치되고, 발화성 가스 발생 물질(58)을 수용하고 있는 연소 챔버(56)를 추가로 포함하고,
   팽창기(10)가 작동할 때에 발생하는 최대 연소 챔버 압력의 외부 하우징(12)의 벽 두께에 대한 비가 150bar/mm 이상, 220bar/mm 이하인 것을 특징으로 하는 차량의 보호 장치용 팽창기.
7. 제1항에 있어서,
   외부 하우징(12) 내부에 배치되고, 발화성 가스 발생 물질(58)을 수용하고 있는 연소 챔버(56)를 추가로 포함하고,
   상기 외부 하우징(12)은 복수의 방출 오리피스(78)를 구비하며,
   외부 하우징(12)의 컴포넌트들의 벽 두께에 대한 팽창기(10)의 전체 방출 면적의 비가 30mm 이상인 것을 특징으로 하는 차량의 보호 장치용 팽창기.
8. 제1항에 있어서,
   외부 하우징(12) 내부에 배치되고, 발화성 가스 발생 물질(58)을 수용하고 있는 연소 챔버(56)를 추가로 포함하고,
   외부 하우징(12)은 원통형의 원주 벽(16)을 포함하는 확산기(14)를 구비하며,
   외부 하우징(12)의 최소 벽 두께에 대한 확산기(14) 직경의 비가 50 미만인 것을 특징으로 하는 차량의 보호 장치용 팽창기.
9. 제8항에 있어서,
   팽창기(10)의 축 방향 최대 높이에 대한 확산기(14) 직경의 비가 1.8±0.2인 것을 특징으로 하는 차량의 보호 장치용 팽창기.
10. 제1항에 있어서,
    외부 하우징(12)이 그 외주에 플랜지(24)를 포함하고,
    상기 플랜지(24)는 닫힌 원주 형상이고, 평면형이며, 상기 플랜지(24)가 나사 체결되는 오리피스들이 없이 형성된 것을 특징으로 하는 차량의 보호 장치용 팽창기.
11. 제1항에 있어서,
    외부 하우징(12)이 그 외주에 플랜지(24)를 포함하고,
    상기 플랜지(24)는 닫힌 원주 형상이고, 평면형이며, 상기 플랜지(24)가, 외부 하우징(12)의 최대 직경의 5 내지 12% 범위의 폭을 갖는 에어백(96)을 위한 환형 클래핑 면을 구비하는 것을 특징으로 하는 차량의 보호 장치용 팽창기.
12. 제1항에 있어서,
    외부 하우징(12)이 그 외주에 플랜지(24)를 포함하고,
    상기 플랜지(24)는 닫힌 원주 형상이고, 평면형이며, 상기 플랜지(24)가 5 내지 8.5mm 범위인 폭을 갖는 에어백(96)을 위한 환형 클래핑 면을 구비하는 것을 특징으로 하는 차량의 보호 장치용 팽창기.
13. 제1항에 따른 팽창기(10)를 포함하는 에어백 모듈(90)로, 상기 에어백 모듈은 외부 하우징(12)의 외주에 플랜지(24), 오리피스 가장자리(100)에 의해 한정된 입구 오리피스(98)를 구비한 에어백(96); 및 플랜지(24)와 대향하는 클램핑 요소(104)로서, 클램핑 요소(104)와 플랜지(24) 사이에서 오리피스 가장자리(100)를 클램핑하기 위한 클램핑 요소(104)를 추가로 포함하는 에어백 모듈(90)에 있어서,
    오리피스 가장자리(100)에서 에어백(96)의 최대 압력에 의해 발생되는 측 방향 변위력이 오리피스 가장자리(100)와 플랜지(24)와 클램핑 요소(104) 사이의 클램핑력에 의해 발생되는 마찰력보다 10 내지 80% 작도록 오리피스 가장자리(100)는 그러한 힘으로 클램핑되고 클램핑 면은 그러하게 구성된 것을 특징으로 하는 에어백 모듈.
14. 제1항에 있어서,
    점화기(28)는 플라스틱 소재를 함유하는 점화기 캡(36)을 구비하고, 점화기(28)의 적어도 일부분이 플라스틱 사출 성형물로 둘러싸이며,
    점화기 캡(36)의 소재와 플라스틱 사출 성형물의 소재는 점화기 캡(36)이 사출 성형 도중에 플라스틱 사출 성형물과 적어도 일부분이 융합되도록 선택되는 것을 특징으로 하는 차량의 보호 장치용 팽창기.
15. 제14항에 있어서,
    점화기 캡(36)과 플라스틱 사출 성형물이 동일한 소재로 이루어진 것을 특징으로 하는 차량의 보호 장치용 팽창기.
16. 제14항에 있어서,
    플라스틱 소재가 유리 섬유를 함유하는 것을 특징으로 하는 차량의 보호 장치용 팽창기.
17. 제16항에 있어서,
    유리 섬유의 비율이 20 내지 40%인 것을 특징으로 하는 차량의 보호 장치용 팽창기.
18. 제1항에 있어서,
    외부 하우징(12)과 점화기(28)가 플라스틱 사출 성형물에 의해 연결되는 것을 특징으로 하는 차량의 보호 장치용 팽창기.
19. 제18항에 있어서,
    외부 하우징(12)은 오리피스(26)를 구비하고, 플라스틱 사출 성형물은, 외부 하우징(12)을 외부에 대해 폐쇄하기 위해, 오리피스(26)의 가장자리에 사출 성형된 것을 특징으로 하는 차량의 보호 장치용 팽창기.
20. 차량의 보호 장치용 팽창기로,
    제1 컴포넌트(112)와,
    제2 컴포넌트(114)로, 컴포넌트들(112, 114) 둘 다의 적어도 일부분을 사출 성형물로 둘러싸게 사출된 플라스틱 기부(116)에 의해 제1 컴포넌트(112)에 연결된 제2 컴포넌트(114)를 포함하는 차량의 보호 장치용 팽창기에 있어서,
    제1 컴포넌트(112)는 사출 성형 전에 도포되는 접착 필름(142)을 플라스틱 기부(116)와의 접촉 영역(140)에 구비하되, 상기 접착 필름(142)은 플라스틱 필름(144)과 접착층(146)을 포함하는 것을 특징으로 하는 차량의 보호 장치용 팽창기.
21. 제20항에 있어서,
    제1 컴포넌트(112)는 금속, 세라믹 또는 플라스틱 소재로 제작되는 것을 특징으로 하는 차량의 보호 장치용 팽창기.
22. 제20항에 있어서,
    제1 컴포넌트(112)는 팽창기 하우징이거나 또는 팽창기 하우징의 일부 요소인 것을 특징으로 하는 차량의 보호 장치용 팽창기.
23. 제20항에 있어서,
    제2 컴포넌트(114)는 외부에 대해 폐쇄된 사전에 제조된 점화기인 것을 특징으로 하는 차량의 보호 장치용 팽창기.
24. 제20항에 있어서,
    제1 컴포넌트(112)는 제2 컴포넌트(114)를 수용하고 장착시키기 위한 오리피스(120)를 구비하고, 오리피스의 가장자리(122)는 사출 성형하는 중에 플라스틱 기부(116)에 끼워 넣어지는 것을 특징으로 하는 차량의 보호 장치용 팽창기.
25. 제20항에 있어서,
    접착 필름(142)이 사출 성형물로 둘러싸여 있는 제1 컴포넌트(112)의 부분 중 일부만을 덮는 것을 특징으로 하는 차량의 보호 장치용 팽창기.
26. 제20항에 있어서,
    접착 필름(142)이 사출 성형물로 둘러싸여 있는 제1 컴포넌트(112)의 전체 부분을 덮는 것을 특징으로 하는 차량의 보호 장치용 팽창기.
27. 제20항에 있어서,
    접착 필름(142)이 사출 성형물로 둘러싸여 있는 제1 컴포넌트(112)의 부분으로부터 돌출된 것을 특징으로 하는 차량의 보호 장치용 팽창기.
28. 삭제
29. 제20항에 있어서,
    플라스틱 필름(144)이 플라스틱 기부(116)와 동일한 소재로 제작되는 것을 특징으로 하는 차량의 보호 장치용 팽창기.
30. 제20항에 있어서,
    플라스틱 필름(144)이 플라스틱 기부(116) 소재와 연결하는 소재로 제작되는 것을 특징으로 하는 차량의 보호 장치용 팽창기.
31. 제20항에 있어서,
    접착층(146)의 접착제가 미리 정해진 접촉 압력 또는 열에 의해 활성화될 수 있는 것을 특징으로 하는 차량의 보호 장치용 팽창기.
32. 제20항에 있어서,
    플라스틱 필름(144)과 플라스틱 기부(116)의 소재들은, 플라스틱 기부(116)를 사출 성형하는 중에 플라스틱 필름(144)이 플라스틱 기부(116)의 적어도 일부분과 융합되도록 선택된 것을 특징으로 하는 차량의 보호 장치용 팽창기.
33. 제20항에 있어서,
    접착 필름(142)이 제1 컴포넌트(112)와 플라스틱 기부(116) 간의 접합 가교(bonding bridge)를 형성하는 것을 특징으로 하는 차량의 보호 장치용 팽창기.
34. 제33항에 있어서,
    접합 가교는 소성적으로 또는 탄성적으로 변형 가능한 것을 특징으로 하는 차량의 보호 장치용 팽창기.
35. 제20항에 있어서,
    플라스틱 필름(144)이 열가소성 탄성 중합체를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량의 보호 장치용 팽창기.
36. 차량의 승객 구속 시스템용 팽창기(10)를 제조하는 방법으로,
    금속 또는 플라스틱 소재 또는 세라믹 소재를 함유하는 제1 컴포넌트(112)를 제공하는 단계;
    제1 컴포넌트에 연결되는 제2 컴포넌트(114)를 제공하는 단계;
    연결 영역의 제1 컴포넌트(112)에 접착 필름(142)을 도포하는 단계;
    제1 컴포넌트(112)에 대한 제2 컴포넌트의 위치를 설정하는 단계; 및
    사출 성형으로 제1 및 제2 컴포넌트(112, 114)들의 적어도 일부분을 함께 둘러싸고, 이에 의해 컴포넌트(112, 114)들을 연결하는 플라스틱 기부(116)를 형성하는 단계를 포함하는 차량의 승객 구속 시스템용 팽창기 제조 방법에 있어서,
    사출 성형하는 중에, 접착 필름(142)의 플라스틱 필름(144)이 플라스틱 기부(116)와 융합되는 것을 특징으로 하는 차량의 승객 구속 시스템용 팽창기 제조 방법.
37. 삭제
38. 제36항에 있어서,
    접착 필름(142)을 도포하는 도중 또는 도포한 후에, 접착 필름(142)의 접착제가 가압 또는 가열에 의해 활성화되는 것을 특징으로 하는 차량의 승객 구속 시스템용 팽창기 제조 방법.
39. 모듈로, 팽창기(10, 110), 팽창기(10, 110)에 의해 팽창될 수 있는 에어백(96) 및 상기 모듈을 부착하기 위한 체결 수단을 포함하는 모듈에 있어서,
    팽창기(10, 110)가 제1항 내지 제12항, 제14항 내지 제27항, 제29항 내지 제35항 중 어느 한 항에 따라 형성된 팽창기인 것을 특징으로 하는 모듈.
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