KR101833588B1 - 인원 구속 장치용 가스 발생기 - Google Patents

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KR101833588B1 KR1020147010534A KR20147010534A KR101833588B1 KR 101833588 B1 KR101833588 B1 KR 101833588B1 KR 1020147010534 A KR1020147010534 A KR 1020147010534A KR 20147010534 A KR20147010534 A KR 20147010534A KR 101833588 B1 KR101833588 B1 KR 101833588B1
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Abstract

본 발명은 ·가스 배출구(38)를 갖는 디퓨저 쉘(12)과 클로져 쉘(14)에 의해 형성된 하우징(16)을 포함하며, ·하우징 내에는, 점화 장치(24)가 수용된 점화 장치실(18)과 가스 발생제(28)가 수용된 연소실(20)이 형성되어 있고, ·점화 장치실이 하우징 내에 배치된 내통(22)의 내측에 형성되고, 연소실이 내통의 외측에 형성되고, ·내통이, ·하우징의 저면과 천장면에 고정된 양단 개구부, ·주위벽부에서, 점화 장치실과 연소실을 연통하도록 형성된 전화공(52), 및 ·전화공과 하우징의 천장면 사이의 주위벽부에 취약부(56)를 포함하는 것인, 인원 구속 장치용 가스 발생기를 제공한다.

Description

인원 구속 장치용 가스 발생기{GAS GENERATOR FOR RESTRAINING DEVICE}
본 발명은 차량에 탑재하는 에어백 장치 등의 인원 구속 장치용 가스 발생기에 관한 것이다.
차량에 탑재하는 에어백 장치에서 사용하는 가스 발생기 중, 파이로형 가스 발생기에서는, 외각 용기가 되는 하우징 내에 가스 발생원이 되는 가스 발생제가 수용되어 있다.
작동 시에 있어서 가스 발생제가 연소하여 고온 가스가 발생했을 때, 가스는 하우징에 형성된 가스 배출구로부터 분출되어, 에어백을 팽창 전개시킨다. 이 과정에서, 하우징이 내압의 상승에 충분히 견딜 정도의 강도를 갖고 있다.
그러나, 어떤 이유로 가스 발생기가 이상 연소하여, 하우징에 대하여 설계 강도를 초과하는 과잉압이 가해질 수 있다. 그 결과 하우징이 파괴되더라도, 파괴된 하우징에 의해 탑승원이 상처를 입는 이상 사태가 되는 것은 피해야만 한다.
WO-A 제94/25315에는, 이러한 이상 사태를 다룬 경우가 개시되어 있다.
WO-A 제94/25315의 도 1의 가스 발생기에서, 하우징(12) 내에 배치된 점화기 지지 튜브(30) 내에 점화기(18)가 수용되어 있다.
상기 튜브(30)는 하우징(12)의 양 단부면(저면과 천장면)에 고정되어 있고, 벽(34)측에는 복수의 구멍(전화공)(40)이 형성되어 있다. 도 1에서, 구멍(40)은 총 13개이기 때문에, 튜브(30) 전체 둘레를 따라 적어도 26개의 구멍이 형성되어 있는 것으로 보일 수 있다.
WO-A 제94/25315의 도 2는, 도 1의 가스 발생기의 작동 후의 상태(이상 연소에 의한 과잉압이 가하여진 상태)를 도시하고 있다. 하우징(12)은 벽(34)을 향해 돌출되도록 팽창 변형되어 있고, 튜브(30)는 구멍(40)이 형성된 부분에서 절단되어 있다.
이렇게 튜브(30)의 구멍(40)이 형성된 부분이 취약부가 되는 결과, 하우징(12) 내에 과잉압이 가해졌을 때에 튜브(30)가 절단되어, 내용적을 증대시켜서 내압을 저하시킴으로써 하우징(12)의 파괴가 방지된다.
벽(34)을 내측으로 오목해지게 함으로써 하우징의 강도가 증가된다. 튜브(30)의 플레어부(31)와의 접합면 면적이 넓어진다.
<발명의 요약>
본 발명은,
가스 배출구를 갖는 디퓨저 쉘과 클로져 쉘에 의해 형성된 하우징을 포함하며,
하우징 내에는, 점화 장치가 수용된 점화 장치실과 가스 발생제가 수용된 연소실이 형성되고,
점화 장치실이 하우징 내에 배치된 내통의 내측에 형성되고, 연소실이 내통의 외측에 형성되어 있고,
내통이,
하우징의 저면과 천장면에 고정된 양단 개구부,
주위벽부에 있어서, 점화 장치실과 연소실을 연통하도록 형성된 전화공, 및
전화공과 하우징의 천장면 사이의 주위벽부에 취약부를 포함하는 것인, 인원 구속 장치용 가스 발생기의 발명 1을 제공한다.
본 발명은 예시의 방법으로만 주어지고 따라서 본 발명을 한정하지 않는 하기 주어진 상세한 설명 및 첨부된 도면으로부터 보다 충분히 이해될 것이다.
도 1의 (a)는 본 발명의 가스 발생기의 축방향 단면도(절반측만)의 작동 전의 상태를 도시하고, (b)는 도 1의 (a)의 가스 발생기가 이상 연소하여 과잉압이 발생했을 때의 상태를 도시하고 있다.
도 2의 (a)는 본 발명의 다른 실시 형태인 가스 발생기의 축방향 단면도(절반측만)의 작동 전의 상태를 도시하고, (b)는 도 2의 (a)의 가스 발생기가 이상 연소하여 과잉압이 발생했을 때의 상태를 도시하고 있다.
도 3의 (a)는 본 발명의 다른 실시 형태인 가스 발생기의 축방향 단면도(절반측만)의 작동 전의 상태를 도시하고, (b)는 도 3의 (a)의 가스 발생기가 이상 연소하여 과잉압이 발생했을 때의 상태를 도시하고 있다.
도 4의 (a)는 본 발명의 다른 실시 형태인 가스 발생기의 축방향 단면도(절반측만)의 작동 전의 상태를 도시하고, (b)는 도 4의 (a)의 가스 발생기가 이상 연소하여 과잉압이 발생했을 때의 상태를 도시하고 있다.
도 5의 (a)는 본 발명의 다른 실시 형태인 가스 발생기에서 사용하는 내통의 사시도이고, (b) 및 (c)는 도 5의 (a)의 내통을 사용한 다른 실시 형태를 도시하는 축방향 부분 단면도를 도시하고 있다.
WO-A 제94/25315에서는, 구멍(40)이 형성된 주위 방향으로 연장된 띠 형상 부분이 취약부에 대응한다. 따라서, 상기한 바와 같이 다수의 구멍(40)을 형성할 필요가 있다.
이 경우에는, 다수의 구멍(40)이 좁은 간격으로 형성되기 때문에, 천공 작업이 곤란해지고, 구멍(40)이 형성된 띠 형상 부분의 강도를 유지하기 위하여 튜브(30) 자체를 두껍게 할 필요도 있어, 가스 발생기의 질량이 증가된다.
또한, 구멍(40)은 점화기(18)를 작동시킬 때 발생되는 화염을 분출시켜서 프로펠런트(14)를 착화 연소시키는 것이기 때문에, 프로펠런트(14) 전체에의 착화성을 생각하면, 구멍의 높이 위치가 벽(34)에 너무 가깝지 않은 것이 바람직하다. 특히 WO-A 제94/25315에서는, 구멍(40)과 가스 배출구(24)가 벽(34)측에 있다. 구멍(40)이 벽(34)에 너무 가까우면, 연소실 벽(34)의 반대측에 있는 프로펠런트(14)로의 착화성이 저하된다.
그러나, 작동(도 2에 나타낸 상태)시 벽(34)에 고정되어 잔존하는 튜브(30)의 길이를 가능한 한 짧게 하기 위해서는, 구멍(40)이 형성되는 부분을 벽(34)에 가까운 위치로 할 필요가 있다. 그 결과, 프로펠런트(14)는 일측으로부터 착화되어, 타측으로 연소가 진행되기 때문에, 착화성의 점에서 문제가 있다.
본 발명은 정상적인 작동 시에 있어서의 연소실 내의 가스 발생제가 높은 착화성을 유지한 채, 만일의 이상 연소에도 성공적으로 대응할 수 있는 인원 구속 장치용 가스 발생기를 제공한다.
본 발명은 하기와 같은 발명 1의 바람직한 실시 형태 2 내지 8을 제공한다.
실시 형태 2
내통이 하우징의 저면부터 천장면까지의 높이의 80％를 초과하는 높이의 천장면측의 주위벽부에 취약부를 갖는 것인 발명 1에 따른 인원 구속 장치용 가스 발생기.
실시 형태 3
내통이 하우징의 저면부터 천장면까지의 높이의 50％를 초과하는 높이의 천장면측의 주위벽부에서, 점화 장치실과 연소실을 연통하기 위한 전화공을 주위 방향으로 1열당 4 내지 8개로, 1열 또는 상이한 높이 위치에 2열 이상 가지며,
하우징의 저면부터 천장면까지의 높이의 80％를 초과하는 높이의 천장면측의 주위벽부에 취약부를 갖는 것인, 발명 1에 따른 인원 구속 장치용 가스 발생기.
실시 형태 4
내통의 주위벽부에 형성된 취약부가, 취약부가 형성되지 않은 다른 주위벽부보다 얇으며, 내통의 주위벽부의 연소실측만이 얇은 것인, 발명 1 및 실시 형태 2 및 3 중 어느 하나에 따른 인원 구속 장치용 가스 발생기.
실시 형태 5
내통의 주위벽부에 형성된 취약부가, 취약부가 형성되지 않은 다른 주위벽부보다 얇으며, 내통의 주위벽부의 점화 장치실측만이 얇은 것인, 발명 1 및 실시 형태 2 및 3 중 어느 하나에 따른 인원 구속 장치용 가스 발생기.
실시 형태 6
내통의 주위벽부에 형성된 취약부가, 취약부가 형성되지 않은 다른 주위벽부보다 얇으며, 내통의 주위벽부의 연소실측과 점화 장치실측의 양쪽이 얇은 것인, 발명 1 및 실시 형태 2 및 3 중 어느 하나에 따른 인원 구속 장치용 가스 발생기.
실시 형태 7
내통이 일단부의 개구부의 테두리부에서, 축방향으로 형성되고 주위 방향으로 교대로 배열된 복수의 오목부와 볼록부를 가지며,
하우징의 천장면이 내측으로 돌출된 원기둥형 볼록부를 가지며,
하우징의 천장면의 원기둥형 볼록부에 오목부와 볼록부를 갖는 내통의 개구부가 끼워넣어지고, 내통의 오목부가 원기둥형 볼록부의 외주면에 의해 폐색되어 있는, 발명 1 및 실시 형태 2 및 3 중 어느 하나에 따른 인원 구속 장치용 가스 발생기.
실시 형태 8
내통이 일단부의 개구부의 테두리부에서, 축방향으로 형성되고 주위 방향으로 교대로 배열된 복수의 오목부와 볼록부를 가지며,
하우징의 천장면이 외측으로 돌출된 원기둥형 볼록부를 가지며,
하우징의 천장면의 원기둥형 볼록부에 오목부와 볼록부를 갖는 내통의 개구부가 끼워넣어지고, 내통의 오목부가 원기둥형 볼록부의 내주면에 의해 폐색되어 있는, 발명 1 및 실시 형태 2 및 3 중 어느 하나에 따른 인원 구속 장치용 가스 발생기.
가스 발생기를 에어백 장치에 내장할 때, 가스 배출구를 갖는 디퓨저 쉘측에 에어백이 배치되고, 가스 배출구로부터 분출된 가스에 의해 팽창된다.
따라서, 본 발명의 가스 발생기에서는, 가스 배출구를 갖는 디퓨저 쉘측이 천장면이 되고, 천장면과 정면으로 대향하는 클로져 쉘측이 저면이 된다. 그리고, 천장면측이 탑승원측이 된다.
본 발명의 가스 발생기에서, 점화 장치실을 형성하는 내통의 전화공과 하우징의 천장면 사이의 주위벽부의 부분에서 취약부가 형성되어 있다.
이상 연소 시에는 상기 취약부에 있어서 내통이 절단되어서 하우징의 내부 용적을 증가시킴으로써, 하우징이 파손되는 것을 방지한다.
내통이 절단될 때, 하우징의 천장면에 가까운 위치에서 절단된다. 따라서, 하우징의 천장면에 고정되어 잔존하는 내통은 지극히 일부가 된다. 하우징의 천장면에 잔존하는 내통의 잔부가 크면, 하우징의 천장면이 변형되었을 때, 내통의 잔부에 의해 천장면에 추가로 하중이 가해져서, 천장면이 파괴될 수 있다. 그러나, 본 발명에 따르면, 하우징의 천장면이 파괴되는 것이 방지된다.
취약부는, 가스 발생기가 정상으로 작동할 때의 압력에는 충분히 견딜 수 있지만, 이상 연소했을 때의 과잉압에 의해, 파괴(절단이나 개열)된다.
이상 연소에서, 연소실 내의 가스 발생제나 점화 장치실의 점화약이 이상 연소되고, 취약부는 과잉압으로 파괴된다.
점화 장치실과 연소실을 연통하기 위한 전화공의 수는 4 내지 10개로 적기 때문에, 천공 작업이 용이해지고, 전화공이 형성된 내통의 주위벽부의 강도를 유지할 수 있다.
또한, 전화공은 취약부보다 높이 방향으로 중앙에 가깝게 형성되기 때문에, 연소실 내의 가스 발생제의 착화성이 손상되지 않는다.
본 발명의 가스 발생기에서는, 취약부의 위치는, 전화공과 하우징의 천장면 사이의 주위벽부이지만, 하우징의 저면부터 천장면까지의 높이의 80％를 초과하는 높이의 천장면측의 주위벽부인 것이 바람직하다.
본 발명의 가스 발생기에서는, 전화공은, 하우징의 저면부터 천장면까지의 높이의 50％를 초과하는 높이의 천장면측의 주위벽부에 있어서, 점화 장치실과 연소실을 연통하기 위해서, 주위 방향으로 1열당 4 내지 8개가 형성된다(1열 또는 상이한 높이 위치에 2열 이상 형성됨). 그리고, 취약부는 하우징의 저면부터 천장면까지의 높이의 80％를 초과하는 높이의 천장면측의 주위벽부에 형성된다.
취약부는 이상 연소에 의한 과잉압이 가하여졌을 때에 우선적으로 파괴된다. 취약부는 다음 중 어느 하나일 수 있다.
(I) 취약부는, 취약부가 형성되지 않은 다른 주위벽부보다 얇게 형성되며, 내통의 주위벽부의 연소실측만이 얇다;
(II) 취약부는, 취약부가 형성되지 않은 다른 주위벽부보다 얇게 형성되며, 내통의 주위벽부의 점화 장치실측만이 얇다;
(III) 취약부는, 취약부가 형성되지 않은 다른 주위벽부보다 얇게 형성되며, 내통의 주위벽부의 연소실측과 점화 장치실측의 양쪽이 얇다;
(IV) 상기 기재된 바와 같이 얇게 형성된 취약부 (I) 내지 (III) 중 어느 하나와 하우징의 천장면 사이의 접촉 면적이 작아져, 용접 강도가 저하된 용접부가 제공된다.
주위벽부의 두께를 얇게 하는 방법으로서는, 예를 들어 절삭 가공을 사용할 수 있다.
본 발명의 가스 발생기에서, 내통의 형상과 하우징의 천장면의 구조를 조합함으로써 취약부를 형성할 수 있다.
이러한 가능한 조합의 하나로서,
내통이, 일단부의 개구부의 테두리부에서, 축방향으로 형성되고 주위 방향으로 교대로 배열된 복수의 오목부와 볼록부를 가지며,
하우징의 천장면이 내측으로 돌출된 원기둥형 볼록부를 가지며,
하우징의 천장면의 원기둥형 볼록부에 오목부와 볼록부를 갖는 내통의 개구부가 끼워넣어지고, 내통의 오목부가 원기둥형 볼록부의 외주면에 의해 폐색되어 있다.
이 구조의 가스 발생기에서는, 내통의 볼록부는 하우징의 천장면에 용접 고정되어 있지만, 내통의 오목부는 하우징의 천장면과는 접촉하고 있지 않다. 그 결과, 접촉 면적이 작기 때문에, 이 부분이 취약부이다.
이 구조의 가스 발생기의 정상적인 작동 시에는, 점화 장치실에서 발생된 화염이 전화공으로부터만 방출된다.
이상 작동 시에는, 내통의 볼록부가 하우징의 천장면으로부터 벗어나서, 오목부와 원기둥형 볼록부 사이에 간극이 발생함으로써 내부 용적이 증가된다.
이러한 또다른 가능한 조합으로서,
내통이, 일단부의 개구부의 테두리부에서, 축방향으로 형성되고 주위 방향으로 교대로 배열된 복수의 오목부와 볼록부를 가지며,
하우징의 천장면이 외측으로 돌출된 원기둥형 볼록부를 가지며,
하우징의 천장면의 원기둥형 볼록부에 오목부와 볼록부를 갖는 내통의 개구부가 끼워넣어지고, 내통의 오목부가 원기둥형 볼록부의 내주면에 의해 폐색되어 있다.
이 구조의 가스 발생기에서는, 내통의 볼록부는 하우징의 천장면에 용접 고정되어 있지만, 내통의 오목부는 하우징의 천장면과는 접촉하고 있지 않다. 그 결과, 접촉 면적이 작기 때문에, 이 부분이 취약부이다.
이 구조의 가스 발생기의 정상적인 작동 시에는, 점화 장치실에서 발생된 화염이 전화공으로부터만 방출된다.
이상 작동 시에는, 내통의 볼록부가 하우징의 천장면으로부터 벗어나서, 오목부와 원기둥형 볼록부 사이에 간극이 발생함으로써 내부 용적이 증가된다.
본 발명의 가스 발생기는, 하우징 내부에 이상 연소가 발생하여 과잉압이 발생했을 때의 하우징의 파괴가 방지된다.
<발명의 실시 형태>
(1) 도 1의 가스 발생기
도 1의 (a)에 도시하는 가스 발생기(10)는 디퓨저 쉘(12)과 클로져 쉘(14)에 의해 하우징(16)이 형성되어 있다.
하우징(16)의 외경과 축방향의 높이는, 외경/높이의 비가 0.8 내지 3의 범위인 것이 본 발명의 유리한 효과를 얻기 위해 바람직하다.
하우징(16) 내에는, 점화 장치실(18)과 연소실(20)을 한정하는 내통(22)이 배치되어 있다.
점화 장치실(18) 내에는, 점화기(24) 및 전화약(26)이 배치되어 있다. 연소실(20)에는, 가스 발생제(28)와 통 형상 필터(30)가 배치되어 있다. 전화약(26)으로서는, 공지된 흑색 분말 및 가스 발생제를 사용할 수 있다.
디퓨저 쉘(12)은 스테인리스 스틸 또는 철의 시트를 프레스 성형하여 형성된다. 디퓨져 쉘은 원형의 천장판(32)과, 이 천장판(32)의 외측 테두리에 형성되는 주위벽(34), 및 주위벽(34)의 하단부에 반경 방향 외측으로 연장되는 플랜지(36)를 갖고 있다. 천장판(32)의 내측면이 천장면(32a)이 된다.
주위벽(34)에는 가스 배출구(38)가 형성되고, 하우징(16)의 내측으로부터 시일 테이프(40)로 폐색된다.
클로져 쉘(14)은 스테인리스 스틸 또는 철의 시트를 프레스 성형하여 형성된다. 클로져 쉘은 그의 중앙부에 구멍이 형성된 원형의 저판(44)과, 저판(44)의 외측 테두리에 형성되는 주위벽(46)과, 주위벽(46)의 상단부에 반경 방향 외측으로 연장되는 플랜지(48)를 갖고 있다. 저판(44)의 내측면이 저면(44a)이 된다.
저판(44)의 중앙부의 구멍에서, 하우징(16)의 내측으로 절곡되어 곡절부(50)가 형성된다.
플랜지(48)는 디퓨저 쉘(12)의 플랜지(36)와 중첩되어서 용접된다.
내통(22)은 하우징(16)의 중심축 X와 동심으로 배열된다.
내통(22)의 주위벽부(23)의 일단부(상단부)는 외측으로 확장한 플랜지(22a)이고, 이 플랜지(22a)가 디퓨저 쉘(12)의 천장판(32)의 내측에 용접에 의해 부착된다. 본 실시 형태에서는, 플랜지(22a)는 천장판(32)에 용접 고정되기 때문에, 주위벽부(23)에는 포함되지 않는다.
내통(22)의 주위벽부(23)의 반대 단부(하단부)는 클로져 쉘(14)의 구멍에 끼워넣어지고, 곡절부(50)의 내주면과 인접하는 그의 부분이 용접으로 고정되어 있다.
내통(22)의 주위벽부(23)에는, 연소실(20)과 점화 장치실(18)을 연통하는 복수의 전화공(52)이 형성되어 있고, 시일 테이프(도면에 도시하지 않음)로 외측(연소실(20)측)으로부터 시일된다.
전화공(52)은 1열이 4 내지 10개의 구멍을 포함하도록 형성되고, 바람직하게는 1열이 4 내지 8개의 구멍을 주위 방향으로 균등 간격으로 포함하도록 형성된다. 전화공(52)의 수를 상기 범위 내로 하는 경우, 전화공(52)이 형성된 내통(22)의 주위벽부(23)의 강도를 높은 레벨로 유지할 수 있다.
도 1에서는, 전화공(52)은 1열만 형성되어 있으나, 상이한 높이 위치에 2열 이상 형성할 수도 있다.
전화공(52)의 내경(개구 직경)은 1 mm 내지 4 mm가 바람직하고, 1.5 mm 내지 3 mm가 보다 바람직하다.
전화공(52)은 저면(44a)으로부터 천장면(32a)까지의 높이의 50％를 초과하는 높이의 천장판(32)측의 주위벽부(23)에 형성되고, 바람직하게는 상기 범위의 60％ 내지 80％ 미만의 높이 범위 내이며, 보다 바람직하게는 상기 범위의 60 내지 70％이다.
취약부(56)는 전화공(52)과 천장판부(천장면)(32) 사이의 주위벽부(23)에 형성된다. 도 1에서는, 취약부(56)는 주위벽부(23)와 플랜지(22a)의 경계 부분에 형성된다.
취약부는 바람직하게는 저면(44a)으로부터 천장면(32a)까지의 높이의 80％를 초과하는 범위의 높이, 보다 바람직하게는 85％ 내지 95％의 높이의 천장면(32a)측의 주위벽부(23)에 형성된다.
취약부(56)는 연소실(20)측의 주위벽부(23)의 두께가 얇아진 홈에 의해 형성된다.
취약부(56)는 주위 방향으로 연속한 1개의 홈에 의해 형성되지만, 불연속적인 홈 또는 복수개의 홈에 의해 형성될 수도 있다.
취약부(56)는 연소실(20) 내의 가스 발생제(28)의 정상 연소시에는 개열하지 않고, 이상 연소에 의한 과잉압에 의해서만 개열한다. 본원에 언급된 이상 연소시의 과잉압이란, 예를 들어 하우징(16)의 내부 압력이 설계 압력의 1.6배 이상이 된 경우에 실현된다.
내통(22)의 반대 단부(22b)는 두께가 얇아져 있어, 이 부분을 클림핑하여 점화기(24)가 고정되어 있다. 얇은 클림핑부는 클림핑 작업을 용이하게 하기 위해 설계되고, 취약부(56)로서 작용하는 것이 아니다.
도 1의 (a)에 도시하는 가스 발생기의 동작을 하기에 설명한다.
충돌 또는 충격을 센서(도면에 도시하지 않음)로 감지했을 때, 점화기(24)가 작동한다. 그리고, 전화약(26)이 점화하여 고온의 화염을 생성한다. 이 화염은 전화공(52)으로부터 분출하여, 연소실(20)의 가스 발생제(28)를 점화한다.
가스 발생제(28)가 연소하여 고온 및 고압의 가스를 생성한다. 이 연소 가스는, 필터(30)를 통과하고, 냉각 여과된 상태에서 시일 테이프(40)를 끊고 가스 배출구(38)로부터 배출되어, 에어백(도면에 도시하지 않음)을 팽창시킨다.
이렇게 정상적으로 가스 발생기(10)가 작동하는 경우에는, 하우징(16) 및 내통(22)은 발생하는 압력에 충분히 견딜 수 있도록 설계되어 있고, 또한 용접부(플랜지(36)와 플랜지(48)의 접합부, 천장판(32)과 내통(22)의 플랜지(22a)의 접합부, 및 곡절부(50)와 내통(22)의 다른 단부의 접합부)도 발생한 압력에 견디도록 용접되어 있다.
취약부(56)도 정상 방식으로 발생하는 하우징(16)의 내압에 견디도록 형성되어 있다.
따라서, 이러한 정상적인 작동의 경우, 하우징(16)이 과도하게 변형되지 않고, 취약부(56)가 개열되지 않는다.
어떠한 이유로 하우징(16) 내부의 압력이 비정상적으로 상승했을 때, 하우징(16)이 압력에 견딜 수 없어서 파괴되는 것이 생각된다.
도 1의 (b)는 도 1의 (a)의 가스 발생기의 내부 압력이 설계 압력 초과로 상승하여, 내통(22)이 취약부(56)로부터 개열한 상태를 도시하고 있다.
과잉압 때문에, 천장판(32) 및 저판(44)은 크게 팽창 변형한다. 이 경우, 내통(22)의 플랜지(22a)와 천장판(32)의 접합면 면적은 크고, 내통(22)의 반대 단부와 곡절부(50)와의 접합면 면적도 커져 있다. 따라서, 내통(22)은 취약부(56)에서 끊어지고, 제1 부착편(60)이 천장판(32)에 부착되어서 잔존한다.
한편, 저판(44)에는, 취약부(56)의 하측(저판(44)측)의 내통(22)이 제2 부착편(62)으로서 잔존한다.
천장판(32) 및 저판(44)이 변형되었을 때, 천장판(32)측에 많은 부착편이 잔존하는 경우에는, 관성력에 의해 천장판(32)의 변형량이 커져서, 부착편이 잔존하는 부분에서 파괴가 일어난다.
그러나, 내통(22)이 취약부(56)에서 끊어지는 사실로부터, 천장판(32)측에는 작은 양의 제1 부착편(60)이 잔존하기 때문에, 천장판(32)은 파괴되지 않는다.
과잉압에 의해 하우징(16)이 파괴되면, 가스 발생기(10)의 구성 부품이 어떤 파편으로 분해될지가 예측 곤란하기 때문에, 탑승원에 대한 영향을 피하는 것이 곤란해진다.
본 발명의 가스 발생기에서는, 과잉압이 발생한 경우에도, 하우징(16)이 파괴되는 것을 방지할 수 있다. 따라서, 가스 발생기(10)에 비정상 연소가 일어나는 경우에도, 탑승원에 대한 영향을 피할 수 있다.
(2) 도 2의 가스 발생기
도 2는, 본 발명의 다른 실시 형태를 포함하는 가스 발생기(100)의 단면도(절반)이다. 도 1에 나타낸 것과 동일한 성분은 동일한 참조 번호를 할당하고, 상이한 성분만 설명한다.
도 2의 (a)의 가스 발생기(100)는 도 1의 (a)와는 내통에 형성된 취약부가 상이하다.
도 2의 (a)에 도시하는 내통(122)은 천장판(32)측의 주위벽부(123)의 단부면(주위벽부 단부면)(123a)은, 연소실(20)측의 두께가 주위 방향으로 연속하여 얇아져 있다. 도 2의 (a)에서는, 박육부의 두께는 주위 방향으로 균일해지게 형성되어 있으나, 천장판(32)측이 가장 얇아지도록 서서히 경사지게 할 수도 있다.
내통(122)의 얇은 주위벽부 단부면(123a)이 천장판(32)(천장면(32a))에 대하여 저항 용접으로 고정되어 있다.
도 2의 (a)의 가스 발생기(100)에서는, 얇은 주위벽부 단부면(123a)만을 취약부로 사용할 수 있거나, 주위벽부 단부면(123a)과 용접부(156)의 양쪽을 취약부로 사용할 수 있다.
도 2의 (b)는 도 2의 (a)의 가스 발생기(100)가 작동하여 이상 연소한 결과, 내압이 비정상적으로 높아진 상태를 도시하고 있다.
과잉압 때문에, 천장판(32) 및 저판(44)이 팽창 변형하면, 내통(122)의 용접부(156)가 천장판(32)으로부터 이격되고, 주위벽부 단부면(123a)의 일부가 절단된다. 그 결과, 내통(122)이 천장판(32)으로부터 이격되어서 하우징(16)의 내부 용적을 증가시킨다.
따라서, 주위벽부(123) 단부면(123a)은 천장판(32)에는 거의 잔존하지 않는다. 한편, 내통(122)의 대부분은 저면(44)에 고정되어 잔존하고, 천장판(32)은 변형되기만 할 뿐, 하우징(16)은 파괴나 절단되지 않는다.
(3) 도 3의 가스 발생기
도 3은, 본 발명의 또다른 실시 형태를 포함하는 가스 발생기(200)의 단면도(절반)이다. 도 1에 나타낸 것과 동일한 성분은 동일한 참조 번호를 할당하고, 상이한 성분만 설명한다.
내통(222)에서, 주위벽부(223)의 일단부(상단부)가 외측으로 확장한 플랜지부(222a)로서 형성되고, 내통이 이 플랜지부(222a)에서 디퓨저 쉘(12)의 천장판(32)의 천장면(32a)에 용접 고정되어 있다.
주위벽부(223)의 플랜지부(222a)의 내측(점화 장치실(18)측)은 주위 방향으로 연속하여 절삭 가공에 의해 두께가 얇게 되고, 이 박육부가 취약부(256)이다.
도 3의 (b)는 도 3의 (a)의 가스 발생기(200)가 작동하여 이상 연소하여 내압이 비정상적으로 높아진 상태를 도시하고 있다.
과잉압 때문에, 천장판(32) 및 저판(44)이 변형되고, 내통(222)은 취약부(256)에서 끊어져, 하우징(16)의 내부 용적이 증가된다.
끊어진 플랜지부(222a)의 작은 부분은 작은 제1 부착편(260)으로서 천장판(32)에 부착되어 잔존한다. 한편, 내통(222)의 대부분(제2 부착편(262))은 저판(44)에 고정되어 잔존한다. 따라서, 천장판(32)은 변형되기만 할 뿐, 파괴나 절단되지 않는다.
(4) 도 4의 가스 발생기
도 4는, 본 발명의 또다른 실시 형태를 포함하는 가스 발생기(300)의 단면도(절반)이다. 도 1에 나타낸 것과 동일한 성분은 동일한 참조 번호를 할당하고, 상이한 성분만 설명한다.
도 4의 가스 발생기에서는, 내통(322)과 디퓨저 쉘(12)은 단조 등의 공지된 방법에 의해 일체로 형성되어 있다.
내통(322)과 천장판(332)의 경계 부분의 외주면이 주위 방향으로 연속하여 절삭 가공되고, 이 박육부가 취약부(356)이다.
도 4의 (b)는 도 4의 (a)의 가스 발생기(300)가 작동하여 이상 연소한 결과, 내압이 비정상적으로 높아진 상태를 도시하고 있다.
하우징(16) 내부에서 과잉압이 발생한 경우, 그 압력에 의해 천장판(332) 및 저판(44)이 변형되고, 내통(322)은 취약부(356)로부터 끊어져, 하우징(16)의 내부 용적이 증가된다.
끊어진 플랜지부는 작은 제1 부착편(360)으로서 잔존한다. 한편, 내통(322)의 대부분(제2 부착편(362))은 저판(44)에 고정되어 잔존한다. 따라서, 천장판(332)은 변형되기만 할 뿐, 파괴나 절단되지 않는다.
(5) 도 5의 가스 발생기
도 5의 (a)는 본 발명의 가스 발생기에서 사용되는 또다른 실시 형태의 내통(422)의 사시도이다.
내통(422)에서, 가스 발생기의 천장판측에 일 개구부의 테두리부에서, 주위 방향으로 복수의 볼록부와 오목부가 형성되어 있다. 볼록부와 오목부는 예를 들어 사다리꼴 형상의 상이한 형상일 수도 있다.
복수의 볼록부와 오목부는 주위벽부(423)의 일단부의 개구부 주연으로부터 축방향으로 돌출된 볼록부(430)와 오목부(431)의 조합에 의해 형성되며, 볼록부(430)와 오목부(431)가 주위 방향으로 교대로 배열되어 있다.
도 5의 (b)는 도 5의 (a)에 도시하는 내통(422)을 가스 발생기 내에 배치한 실시 형태이다. 내통(422)에 대응시켜서 디퓨저 쉘의 천장판(32)의 형상이 개질된되어 있다.
천장판(32)의 중앙부에는, 하우징 내측으로 돌출된 원기둥형 볼록부(33)가 형성되어 있다. 원기둥형 볼록부(33)는 주위벽(33a)과 저면(33b)을 포함한다.
내통(422)은 볼록부(430)와 오목부(431)가 원기둥형 볼록부(33)의 주위벽(33a)의 외측면에 인접하도록 배치되어 있다. 따라서, 오목부(431)는 주위벽(33a)의 외측면에 의해 폐색되어 있다.
내통(422)의 볼록부(430)와 천장판(32)의 인접 부분이 함께 용접되어 있다.
도 5의 (c)는 도 5의 (a)에 도시하는 내통(422)을 가스 발생기 내에 배치한 실시 형태이다. 내통(422)에 대응시켜서 디퓨저 쉘의 천장판(32)의 형상이 개질된다.
천장판(32)의 중앙부에는, 하우징 외측으로 돌출된 원기둥형 볼록부(35)가 형성되어 있다. 원기둥형 볼록부(35)는 주위벽(35a)과 저면(35b)을 포함한다.
내통(422)은 볼록부(430)와 오목부(431)가 원기둥형 볼록부의 주위벽(35a)의 내주면에 인접하도록 배치되어 있다. 따라서, 오목부(431)는 주위벽(35a)의 내주면에 의해 폐색되어 있다.
내통(422)의 볼록부(430)와 천장판(32)의 인접 부분이 함께 용접되어 있다.
도 5의 (b) 및 도 5의 (c)에서 도시하는 가스 발생기 내부에 작동시 이상 연소에 의해 과잉압이 가해졌을 때에는, 천장판(32)이 팽창하고, 내통(422)의 볼록부(430)에서 끊어짐으로써 내용적을 증가시킨다.
이렇게 본 발명을 설명하였고, 본 발명은 많은 방식으로 변경될 수 있음은 명백할 것이다. 이러한 변경은 본 발명의 정신 및 범위로부터 벗어나는 것으로 간주되지 않아야 하며, 모든 이러한 변형은 하기 특허청구범위 내에 포함되는 것으로 당업자에게 의도되는 것이 명백할 것이다.

Claims (9)

  1. 가스 배출구를 갖는 디퓨저 쉘과 클로져 쉘에 의해 형성된 하우징을 포함하며,
    하우징 내에는, 점화 장치가 수용된 점화 장치실과 가스 발생제가 수용된 연소실이 형성되어 있고,
    점화 장치실이 하우징 내에 배치된 내통의 내측에 형성되고, 연소실이 내통의 외측에 형성되고,
    내통이,
    하우징의 저면과 천장면에 고정된 양단 개구부,
    주위벽부에서, 점화 장치실과 연소실을 연통하도록 형성된 전화공, 및
    전화공과 하우징의 천장면 사이의 주위벽부에 취약부를 포함하고,
    취약부가, 이상 연소 시에 취약부에 있어서 내통이 절단되어 하우징의 내부 용적이 증가되도록 취약부가 형성되지 않은 다른 주위벽부보다 얇은 것인, 인원 구속 장치용 가스 발생기.
  2. 제1항에 있어서, 내통이 하우징의 저면부터 천장면까지의 높이의 80％를 초과하는 높이의 천장면측의 주위벽부에 취약부를 갖는 것인, 인원 구속 장치용 가스 발생기.
  3. 제1항에 있어서, 내통이 하우징의 저면부터 천장면까지의 높이의 50％를 초과하는 높이의 천장면측의 주위벽부에서, 점화 장치실과 연소실을 연통하기 위한 전화공을 주위 방향으로 1열당 4 내지 8개로, 1열 또는 상이한 높이 위치에 2열 이상 가지며,
    하우징의 저면부터 천장면까지의 높이의 80％를 초과하는 높이의 천장면측의 주위벽부에 취약부를 갖는 것인, 인원 구속 장치용 가스 발생기.
  4. 제1항에 있어서, 주위벽부의 일단부가 외측으로 확장한 플랜지를 가지며, 상기 플랜지가 디퓨저 쉘의 내측에 부착되고,
    여기서 취약부가 주위벽부와 플랜지의 경계 부분에 형성되는 것인, 인원 구속 장치용 가스 발생기.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 취약부가, 내통의 주위벽부의 연소실측만이 얇은 것인, 인원 구속 장치용 가스 발생기.
  6. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 취약부가, 내통의 주위벽부의 점화 장치실측만이 얇은 것인, 인원 구속 장치용 가스 발생기.
  7. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 취약부가, 내통의 주위벽부의 연소실측과 점화 장치실측의 양쪽이 얇은 것인, 인원 구속 장치용 가스 발생기.
  8. 가스 배출구를 갖는 디퓨저 쉘과 클로져 쉘에 의해 형성된 하우징을 포함하며,
    하우징 내에는, 점화 장치가 수용된 점화 장치실과 가스 발생제가 수용된 연소실이 형성되어 있고,
    점화 장치실이 하우징 내에 배치된 내통의 내측에 형성되고, 연소실이 내통의 외측에 형성되고,
    내통이,
    하우징의 저면과 천장면에 고정된 양단 개구부,
    주위벽부에서, 점화 장치실과 연소실을 연통하도록 형성된 전화공, 및
    전화공과 하우징의 천장면 사이의 주위벽부에 취약부를 포함하며,
    여기서 내통이 일단부의 개구부의 테두리부에서, 축방향으로 형성되고 주위 방향으로 교대로 배열된 복수의 오목부와 볼록부를 가지며,
    하우징의 천장면이 내측으로 돌출된 원기둥형 볼록부를 가지며,
    하우징의 천장면의 원기둥형 볼록부에 오목부와 볼록부를 갖는 내통의 개구부가 끼워넣어지고, 내통의 오목부가 원기둥형 볼록부의 외주면에 의해 폐색되어 있는, 인원 구속 장치용 가스 발생기.
  9. 가스 배출구를 갖는 디퓨저 쉘과 클로져 쉘에 의해 형성된 하우징을 포함하며,
    하우징 내에는, 점화 장치가 수용된 점화 장치실과 가스 발생제가 수용된 연소실이 형성되어 있고,
    점화 장치실이 하우징 내에 배치된 내통의 내측에 형성되고, 연소실이 내통의 외측에 형성되고,
    내통이,
    하우징의 저면과 천장면에 고정된 양단 개구부,
    주위벽부에서, 점화 장치실과 연소실을 연통하도록 형성된 전화공, 및
    전화공과 하우징의 천장면 사이의 주위벽부에 취약부를 포함하고,
    여기서 내통이 일단부의 개구부의 테두리부에서, 축방향으로 형성되고 주위 방향으로 교대로 배열된 복수의 오목부와 볼록부를 가지며,
    하우징의 천장면이 외측으로 돌출된 원기둥형 볼록부를 가지며,
    하우징의 천장면의 원기둥형 볼록부에 오목부와 볼록부를 갖는 내통의 개구부가 끼워넣어지고, 내통의 오목부가 원기둥형 볼록부의 내주면에 의해 폐색되어 있는, 인원 구속 장치용 가스 발생기.
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