KR19980080593A - 가스발생펠릿, 가스발생기 및 에어백장치 - Google Patents

Abstract

에어백 시스템용 가스발생펠릿과 그것으로 채워진 가스발생기가 제공된다. 가스 추진제를 포함하는 인플레이터는 하우징의 압력의 상승이 조절될 수 있다.

승객은 35 내지 50밀리초내에 충분하고 적당한 구속하에 놓여질 수 있다. 가스발생펠릿은, 펠릿을 사용하는 가스발생기에 관해 행해진 탱크시험에서, 원하는 최대탱크압력이 P(kPa)이고 탱크압력의 상승개시로부터 최대탱크압력 P(kPa)가 도달되었을 때의 시점까지 걸린 기간이 T밀리초일 때, 0.25×T밀리초 후에 측정한 탱크압력이 0.25×P(kPa) 이하, 바람직하게는 0.20×P(kPa) 이하가 되도록 조절된다.

Description

가스발생펠릿, 가스발생기 및 에어백장치

발명이 속하는 기술분야

본 발명은 충격에 대해 승객을 보호하기 위한 에어백용 가스발생기에 관한 것이며, 더 상세히는 독특한 작동특성을 특징으로 하는 에어백용 가스발생기에 관한 것이다.

본 발명은 에어백 시스템을 팽창시키기 위해 가스성분을 공급하도록 적합시킨 가스발생 조성물 펠릿에 관한 것이며, 또한 가스발생펠릿을 사용하는 에어백용 가스발생시스템에 관한 것이다. 더 상세히는, 본 발명은 충격으로부터 승객을 보호하기 위해 자동차, 비행기 등에 제공된 에어백 시스템에서 작동가스를 발생시키도록 적합시킨 가스발생조성물로 성형한 신규한 펠릿에 관련되며, 이들 가스발생펠릿을 사용하는 에어백용 가스발생시스템에 관련된다.

종래기술

자동차와 같은 전동차량은 차량이 고속으로 충돌했을 때 관성으로 인해 승객이 핸들 및 바람막이 유리와 같은 차량내부의 단단한 부분들에 부딪치는 것을 방지하기 위해 가스로 에어백을 급속히 팽창시킴으로써 승객이 상처를 입거나 사망하는 것으로부터 보호하는, 위험한 부품들에 충돌하는 것으로부터 승객을 보호하는 에어백 시스템을 갖는다.

이러한 에어백 시스템은 바람직하게는 승객의 체격(승객의 앉은키에 따라 또는 승객이 성인인지 아이인지에 따라 다름) 또는 탑승자세(어떤 운전자는 핸들에 달라 붙어 있다)가 어떻든지 승객을 안전하게 유지시킬 수 있어야 한다. 이 요구를 충족하기 위해, 종래에는 가동의 초기단계에서 승객에 가능한한 충격을 작게 가하도록 작동하는 에어백 시스템이 제안되었다.

JP-A 8-207696은 가스를 두 단계로 발생하도록, 즉, 첫 단계는 백을 비교적 느리게 팽창하고 둘째 단계는 급속한 가스발생을 일으키도록 두 종류의 가스발생캡슐을 사용하는 에어백 시스템을 제안한다. 그러나, 이 시스템은 가스발생기 내부에 복잡한 구조를 가지며, 이것은 차례로 용기의 크기와 따라서 제조원가를 증가시킨다.

US-A 4,998,751 및 US-A 4,950,458도 역시 가스발생기의 작동을 제한하기 위해 두 단계로 가스발생물질을 연소하는 두 개의 연소실을 갖는 에어백 시스템을 제안한다. 그러나, 이들 시스템은 구조가 복잡하고 만족스럽지 못하다.

예를 들면, JP-A No. 3-208878은 주성분들로서, 테트라졸, 트리아졸, 또는 그것의 금속염, 및 알칼리금속 질산염과 같은 산소함유 산화제를 함유하는 조성물을 개시한다. JP-B No. 64-6156 및 JP-B 64-6157은 주성분들로서, 수소를 함유하지 않는 비테트라졸(bitetrazole) 화합물의 금속염을 함유하는 가스발생제를 개시한다.

게다가, JP-B No. 6-57629는 테트라졸 또는 트리아졸의 천이금속착체를 함유하는 가스발생제를 개시한다. JP-A No. 5-254977은 트리아미노구아니딘 질산염을 함유하는 가스발생제를 개시하며, JP-A No. 6-239683은 카르보히드라지드를 함유하는 가스발생제를 개시하는 한편, JP-A No. 7-61885는 셀룰로아세테이트 및 니트로구아니딘과 같은 질소함유 비금속 화합물을 함유하는 가스발생제를 개시한다. 또한, US-A 5,125,684는 15-30%의 셀룰로스-기재 결합제와 공존하는 에너지물질로서 니트로구아니딘의 사용을 개시한다. 또한, JP-A No. 4-265292는 테트라졸 및 트리아졸의 유도체, 산화제 및 슬랙형성제를 조합함으로써 얻어진 가스발생조성물을 개시한다.

상기한 바와 같은 종래의 에어백 시스템에서 가스발생작용 및 백팽창작용에 관하여, 운전석(이후 D석으로 약기함)의 쪽의 에어백 시스템은 특히 운전자석의 승객이 비교적 고정된 위치에 앉기 때문에 충분히 안전한 팽창작용으로 작동하는 것으로 생각되었다. 그러나, 에어백 시스템이 널리 사용되고, 최신 차량에 일반적으로 설치됨에 따라, 여러 상황에 대처하기 위한 훨씬 더 안전한 에어백 시스템을 개발하는 것이 요망되었는데, 다시 말해서 앉은 키가 개인에 따라 다르고, 신체에 가깝게 핸들을 잡고 운전하는 등 여러 유형의 운전자들에게 적합한 것들이 요망되었다. 승객 좌석과 같은 객석(이후 P석이라 약기함)에 어린아이가 앉아있을 때 더 안전한 에어백 시스템이 또한 요망되었다.

종래의 팽창작용특성을 갖는 에어백 시스템이 사용될 수 있으나, 초기팽창속도의 증가속도를 감소시킬 수 있는, 예를 들어서 가스발생개시로부터 10밀리초의 기간동안 D석쪽의 에어백의 팽창속도를 감소시켜서 가스발생개시로부터 30 내지 50밀리초후에 충분한 승객구속능력을 유지하면서 초기에 에어백의 급속한 팽창으로 인해 상처입을 가능성을 감소시키도록 할 수 있는 더 안전한 에어백 시스템을 제공하는 기술이 요망되었다. P석쪽의 가스발생작용을 제어하기 위한 유사한 기술들도 또한 요망되었다.

따라서, 에어백의 팽창속도를 제어하기 위해 가스발생 조성물 펠릿에 의해서만 가스발생작용을 제어하는 기술은 아직 개시된 적이 없었다. 그리하여 간단한 구조와 저가로 가스발생 조성물 펠릿만에 의해 가스발생작용을 제어하는 기술을 개발하는 것이 요구되어 왔다.

본 발명은 펠릿을 포함하는 에어백 인플레이터(가스발생기)의 탱크시험에 의해 연소특성이 조절된 가스발생물질(조성물)로부터 성형된 구체화된 형태의 펠릿을 제공한다. 가스발생조성물은 구체화된 화학조성물이 될 수도 있다. 다음에, 본 발명은 가스발생조성물을 설치한 에어백 인플레이터, 가스발생조성물에 의해 발생된 가스의 압력증가작용을 제어하기 위한 인플레이터의 구조 및 압력제어방법을 제공한다.

본 발명에서, 가스발생조성물은 탱크시험에서, 0.25×T밀리초에서 측정된 탱크압력이 0.20×P(kPa)보다 높지 않도록 조절되며 에어백 장치 또는 시스템에 사용된다.

본 발명은 또한 위에 나타낸 인플레이터를 포함하는 에어백 시스템, 충격을 검출하고 인플레이터를 가동하기 위한 충격센서, 인플레이터에 의해 발생된 가스에 의해 팽창되는 에어백 및 에어백을 포함하는 모듈케이스를 제공한다.

게다가, 본 발명은 인플레이터의 하우징 내부의 연소 최대내압의 피크가 점화전류가 공급된 때보다 더 늦게 때를 맞춰 일정한 시점에서 나타나도록 구조가 되어 있는 인플레이터를 제공한다.

본 발명은 또한 인플레이터를 조절하는 방법, 즉, 가동하는 동안 하우징 내부의 연소최대내압이 점화전류가 공급된 후 10-20밀리초내의 시점에서 나타나게 되도록 조절하는 방법을 제공한다.

이 방법을 효과적으로 실현하는 바람직한 구조는 예를 들면 연소실 내부 공간에 의해 제공될 수도 있고 또는 전화약(傳火藥)으로부터의 가스를 위한 제1 가스통로와 연소가스를 위한 제2 가스통로의 조합에 의해 제공될 수도 있다.

본 발명은 본 발명의 에어백 시스템 및 장치가 바람직하게는 운전자를 위해 설치되는 자동차 및 차량을 제공한다.

본 발명은 단일 스루홀을 갖는 중공의 관 또는 다수의 스루홀, 특히 7개의 스루홀을 갖는 관의 형태로 형성되는 가스추진제의 펠릿을 제공한다. 또 다르게는 조합하여 링으로 배열된 다수의 중공의 관이 바람직하다.

본 발명은 구성이 간단하나, 작동의 초기단계에서 승객에 가능한한 충격을 작게 가하도록 작동하고, 후속작동단계에서 승객을 신뢰성있게 보호할 수 있는 가스발생기를 제공한다. 운전석을 위해, 예를 들면, 본 발명은 종래의 인플레이터와 비교한 인플레이터 가동의 개시직후 10밀리초 시간간격의 동안의 에어백의 팽창속도를 조절하며 가동후 30-50밀리초후 승객을 잘 유지할 수 있는 작동특성을 나타내는 에어백용 가스발생기를 제공한다.

본 발명의 상기 목적은, 충격에 의해 가동되는 단일점화수단; 연소가스를 발생시키기 위해 점화수단에 의해 점화되고 연소되는 가스발생물질로 이루어지고, 점화수단과 가스발생물질은 가스방출구 또는 가스노즐을 갖는 하우징에 수용되며; 가스발생기의 작동성능은, 탱크시험에서 원하는 탱크최대압력이 P(kPa, 킬로파스칼)이고 탱크압력상승 개시로부터 최대압력 P(kPa)가 도달되는 때까지의 기간이 T밀리초라면, 0.25×T밀리초후 측정된 탱크압력이 0.25×P(kPa) 이하가 되도록 조절되는 에어백 가스발생기에 의해 달성될 수 있다. 상기한 작동성능은 바람직하게는 0.80×T밀리초후 측정된 탱크압력이 작동개시후 0.70×P(kPa) 이상이 되도록 조절된다.

본 발명은 작동중에 가스발생기내 연소최대내압의 피크가 점화전류가 공급된지 10-20밀리초후 일어나는 것을 특징으로 하는 에어백 가스발생기를 제공한다.

작동중에 이 가스발생기내 연소최대내압의 피크가 바람직하게는 점화전류가 공급된지 12-16밀리초 또는 더 바람직하게는 13-15밀리초후 일어나야 한다. 본 발명의 가스발생기는 가스발생물질의 연소가스를 점차적으로 방출하여 가스발생기의 압력과 탱크내 압력을 적당하게 증가시켜 점화전류 공급후 10-20밀리초가 되어서야 비로소 연소최대내압이 피크를 이루도록 한다. 가스발생기의 하우징내 압력이 피크를 이룬 후, 승객을 유지하는 충분한 양의 가스가 가스방출구로부터 급속히 방출되어 가스발생기 내압을 낮추고 동시에 탱크내압력을 급속히 증가시킨다. 그 결과, 탱크시험에서 원하는 탱크최대압력이 P(kPa)이고 탱크압력의 상승개시로부터 최대압력 P(kPa)가 도달되는 때까지의 기간을 T밀리초라 하면 0.25×T밀리초후 측정된 탱크압력이 0.25×P(kPa) 이하가 되도록 작동성능이 조절되는 에어백 가스발생기가 실현된다. 상기 작동성능을 갖는 본 발명의 가스발생기로, 작동초기단계 동안의 출력이 제한되기 때문에, 모듈에 수용된 에어백(백 본체)은 작동초기단계에서 급속하게 팽창하여 과도한 충격이 승객에게 가해지는 것이 방지될 수 있다. 그러나 만일 0.25×T밀리초후 측정된 탱크압력이 0.25×P(kPa) 이상이면, 백이 팽창하고 브레이크가 모듈을 개방하는 힘이 너무 강해서 본 발명의 원하는 효과를 내기가 어렵게 만든다.

특별히, 본 발명은 충격에 의해 가동되는 단일점화수단; 연소가스를 발생시키기 위해 점화수단에 의해 점화되고 연소되는 가스발생물질로 이루어지고, 점화수단과 가스발생물질은 가스방출구를 갖는 하우징에 수용되며; 가스발생기의 작동성능은, 탱크시험에서 원하는 탱크최대압력이 P(kPa, 킬로파스칼)이고 탱크압력상승개시로부터 최대압력 P(kPa)가 도달되는 때까지의 기간이 T밀리초라면, 0.25×T밀리초후 측정된 탱크압력이 0.25×P(kPa) 이하가 되도록 그리고 더 바람직하게는 0.80×T밀리초후 측정된 탱크압력이 0.70×P(kPa) 이상이 되도록 조절되며; 작동중에 가스발생기내 연소최대내압의 피크가 점화전류가 공급된지 10-20밀리초후 또는 바람직하게는 12-16밀리초후 또는 더 바람직하게는 13-15밀리초 후에 일어나는 것을 특징으로 하는 에어백 가스발생기를 제공한다.

본 발명자들은 상기 문제들이 가스발생펠릿의 물리적 형태를 알맞게 결정된 형태로 조절함으로써 해결될 수도 있다는 발견을 기초로 달성되었다.

에어백 시스템용 가스발생조성물(가스추진제)로 이루어지는 본 발명 펠릿은 펠릿을 포함하는 가스발생기에 관해 행해진 탱크시험에서, 주어진 최대탱크압력이 P(kPa)이고 탱크압력의 상승개시로부터 최대탱크압력 P(kPa)까지 걸린 시간이 T밀리초일 때 0.25×T밀리초에서 측정된 탱크압력이 0.25×P(kPa) 이하이도록 하는 물리적 형태로 형성된다. 0.80×T밀리초에서 측정된 탱크압력이 0.70×P(kPa) 이상인 것이 바람직하다.

본 발명에 따르면, 가스발생펠릿이, 펠릿을 사용하는 가스발생기에 관해 행해진 탱크시험에서, 원하는 최대탱크압력이 P(kPa)이고 탱크압력의 상승개시로부터 최대탱크압력 P(kPa)가 도달되었을 때의 시점까지 걸린 기간이 T밀리초일 때, 0.25×T밀리초에서 측정된 탱크압력이 0.25×P(kPa) 이하, 바람직하게는 0.20×P(kPa) 이하가 되도록 조절되는 것을 특징으로 하는 에어백 시스템용 가스발생 조성물 펠릿을 제공한다. 0.80×T밀리초 후 측정된 탱크압력은 0.70×P(kPa) 이상인 것이 더 바람직하다. 특히, 가스발생펠릿은 비-아지드 가스발생조성물의 형태일 수도 있고 구멍을 가질 수도 있고 각 펠릿은 0.2 내지 1.5(mm)의 홀내경 d(mm)을 가질 수도 있고 L을 그것의 길이로 할 때 L/d의 비율은 3.0 이상이다.

본 발명에서 구멍으로 형성된은 스루홀을 갖는 가스발생펠릿의 형태를 의미한다. 단일펠릿은 하나의 구멍이나 아니면 다수개의 구멍을 가질 수도 있다. 펠릿이 단지 하나의 구멍을 가질 때, 그것은 단일구멍형태이다.

본 발명은 또한 상기한 펠릿을 사용하는 가스발생기에 관해 행해진 탱크시험에서, 원하는 최대탱크압력이 P(kPa)이고 탱크압력의 상승개시로부터 최대탱크압력 P(kPa)가 도달되는 때까지의 시간이 T밀리초일 때, 0.25×T밀리초 후에 측정된 탱크압력이 0.20×P(kPa) 이하이고 0.80×T밀리초 후 측정된 탱크압력은 0.70×P(kPa) 이상인 것을 특징으로 하는 에어백 시스템용 가스발생기를 제공한다.

가스발생조성물 펠릿을 사용하는 본 발명의 에어백용 가스발생기는 다수의 가스방출구를 갖는 하우징, 상기 하우징내에 제공된 점화수단, 상기 점화수단에 의해 점화되어 연소가스를 발생하는 가스발생수단, 상기 가스발생수단을 포함하는 연소실 그리고 상기 연소실을 냉각하고 연소잔류물을 포획하기 위한 필터수단으로 이루어지며, 여기서 상기 가스발생기의 가동성능은 가스발생기의 탱크연소시험에서 주어진 탱크최대압력이 P(kPa)이고 탱크압력의 상승개시로부터 최대압력 P(kPa)가 도달되었을 때까지 걸린 시간이 T밀리초일 때 0.25×T밀리초에서 측정된 탱크압력이 0.25×P(kPa) 이하가 되도록 하는 것을 특징으로 한다.

탱크시험에서 0.80×T밀리초에서 측정된 탱크압력은 0.70×P(kPa) 이상이고, 탱크최대압력 P(kPa)가 110 내지 220(kPa)의 범위이며, 탱크압력의 상승개시로부터 탱크최대압력 P(kPa)가 도달된 시점까지의 걸린 시간 T는 예를 들면 30-50밀리초이다.

본 발명의 에어백 가스발생기는 간단한 구성을 가지며 작동초기단계의 동안에 승객에 가능한한 충격을 작게 가하도록 작동하고 그 후 에어백을 급속히 팽창시켜 신뢰성있게 승객을 보호하게 된다.

도 1은 본 발명의 가스발생기의 바람직한 구체예의 수직단면도,

도 2는 도 1의 간막이 부재의 사시도,

도 3은 간막이부재의 또다른 구조의 사시도,

도 4는 간막이부재의 여전히 또다른 구조의 사시도,

도 5는 간막이부재의 더 이상의 구조의 사시도,

도 6은 간막이부재의 더 이상의 구조의 사시도,

도 7은 간막이부재의 더 이상의 구조의 사시도,

도 8은 본 발명의 가스발생기의 또다른 구체예의 수직단면도,

도 9는 본 발명의 가스발생기의 여전히 또다른 구체예의 수직단면도,

도 10은 본 발명의 가스발생기의 더 이상의 구체예의 수직단면도,

도 11은 본 발명의 가스발생기의 더 이상의 구체예의 수직단면도,

도 12는 본 발명의 가스발생기의 더 이상의 구체예의 수직단면도,

도 13은 본 발명의 에어백 장치의 구조를 나타내며,

도 14는 구체예 1의 탱크시험에서 얻은 압력-시간 곡선,

도 15는 비교예 1의 탱크시험에서 얻은 압력-시간 곡선,

도 16은 본 발명의 가스발생 조성물 펠릿을 사용하는 가스발생기의 구체예 4를 포함하는 구체예의 수직단면도,

도 17은 점화기의 출력시험에서 사용되는 봄(bomb)을 나타내며,

도 18은 구체예 4의 탱크곡선이며,

도 19는 구체예 5의 2개 층을 갖는 시일테이프를 나타내며,

도 20은 가스발생펠릿의 7개의 스루홀(through holes)의 이동 및 배열의 예를 나타내며,

도 21은 7개의 스루홀을 갖는 가스발생펠릿으로 얻은 탱크압력곡선이다.

본 발명에서 탱크시험은 다음과 같이 수행되었다.

＜탱크시험＞

가스발생추진제로 채워진 에어백 가스발생기는 60리터의 내부피를 갖는 SUS(스테인레스강) 탱크에 고정되고 탱크가 실온에서 밀봉폐쇄된 후 가스발생기는 외부점화 전기회로에 연결된다. 탱크내 증가하는 압력의 변화는 0 내지 200밀리초의 시간지속기간동안 탱크에 별도로 설치된 압력변환기를 사용하여 측정된다. 이때 0밀리초는 점화전기회로 스위치가 켜지는(점화전류가 공급되는) 순간을 나타낸다. 측정된 데이터는 그 다음 컴퓨터로 처리되어 가스발생물질펠릿의 성능을 평가하기 위해 사용되는 탱크압력/시간곡선을 최종적으로 형성한다(탱크곡선이라 함). 연소가 끝난후, 탱크내 가스의 일부를 CO 및 NO_X분석을 위해 샘플링할 수도 있다.

본 발명에서 탱크최대압력은 탱크시험 동안의 스테인레스 강 탱크에서의 최대압력을 의미하고 연소최대내압은 가스발생기가 가동되는 하우징내 최대압력이다.

발명을 수행하는 방식

상기 성능을 갖는 본 발명의 가스발생기는 다음에서 기술되는 것과 같은 여러가지 구체예로 실현될 수 있다. 본 발명은 이들 구체예에 제한되지 않는다.

(구체예 1)

본 발명 가스발생기의 제1의 바람직한 구체예는 가스발생물질이 연소되는 하우징내의 연소실을 갖는다. 연소실에서, 가스발생물질을 함유하지 않는 소정부피의 공간부가 있다. 점화와 가스발생물질의 연소의 동안에, 가스발생물질이 연소하는 부피는 이 공간부로 확장되어 가스발생물질의 점화 및 연소시기를 조절한다.

연소실내 공간부는, 예를 들면, 연소실 상부나 아니면 하부에 고화된 가스발생물질을 단단히 놓음으로써 또는 연소실 내부를 간막이 부재로 분할함으로써 확보될 수 있다. 공간부는 그것이 가스발생물질을 연소하기 위한 공간으로도 기능하기 때문에 가스발생물질 수용부와 연통하고 적어도 가스발생물질의 점화 또는 연소시기에 가스발생물질의 연소부피를 증가시키는 기능을 갖는 것이 필요하다. 따라서, 연소실의 내부를 간막이부재로 분할하여 공간부를 형성할 때 간막이부재는 변형, 이동 및/또는 파괴될 것이며 또는 가스발생물질의 연소에 의해 연소되어 가스발생물질 수용부의 공간부와의 연통을 허용하게 될 것이다.

가스발생물질의 연소에 의해 변형, 이동 및/또는 파괴되는 간막이부재는 가스발생물질의 연소에 의해 전체 간막이부재가 변형, 이동 및/또는 파괴되거나 또는 가스발생물질과 접촉해 있는 압력수용표면과 같은 간막이부재의 단지 일부가 변형 및/또는 파괴되도록 형성될 수도 있다. 가스발생물질의 연소에 의해 간막이부재의 전체 또는 일부의 변형 및/또는 파괴는 또한 가스발생물질 수용부의 공간부와의 연통을 허용하도록 가스발생물질의 연소에 의해 변형 및/또는 파괴되는 간막이부재내 어떤 위치에서(예를 들면, 압력수용부 등에서) 취약부분을 형성함으로써 달성될 수 있다. 취약부분이 압력수용표면에 제공될 때, 압력수용부에 구멍을 제공하고 시트부재로 구멍의 상부 및/또는 하부를 폐쇄하고, 취약부분으로서 시트부재에 의해 폐쇄된 부분을 사용함으로써 형성될 수도 있다. 취약부분은 또한 가스발생물질의 연소시 파괴될 압력수용부의 정면 또는 배면에 홈을 제공하고 홈부분을 취약부분으로 사용함으로써 형성될 수 있다.

가스발생물질의 연소부피가 가스발생물질 수용부의 공간부와의 연통을 허용하도록 간막이부재를 이동함으로써 증가하게 될 때, 가스발생물질의 연소시 간막이부재가 공간부쪽을 향해 움직여(또는 이동시켜) 가스발생물질 수용부의 부피를 증가시킬 수 있도록 연소실에 간막이부재를 움직일 수 있게 배치함으로써 실현될 수도 있다.

또한, 이 간막이부재는 가스발생물질이 진동에 의해 이동되거나 부서져 조각나는 것을 방지하도록 가스발생물질과 접촉해 있는 압력수용표면상의 가스발생물질을 지지할 수도 있다.

본 발명의 가스발생기의 제1 구체예를 도 1 내지 도 7에 예시한다.

도 1은 본 발명의 가스발생기의 한 구체예의 수직단면도이다.

이 도면에 나타낸 가스발생기는 내부가 내부원통부재(16)에 의해 두 구획으로 분리되는, 디퓨져 쉘(1)과 클로져 쉘(2)로 이루어지는 하우징(3), 점화수단 수용실(23) 및 가스발생물질 연소실(28)을 갖는다. 점화수단 수용실(23)은 가스발생물질(6)을 점화 및 연소하기 위해 충격에 의해 유발되는 점화수단을 수용한다(이 구체예에서, 점화수단은 점화기(4)와 전화약(5)을 포함한다). 연소실(28)은 연소가스를 발생시키기 위해 점화수단에 의해 점화 및 연소되는 가스발생물질(6)과, 가스발생물질(6)을 지지하고 가스발생물질(6)의 이동을 차단하고 연소구획(28)의 내부를 분할하여 가스발생물질을 갖지 않는 공간부(100)를 형성하는 환형간막이부재(110)를 수용한다. 주입성형, 단조 또는 프레스가공에 의해 형성될 수 있는 디퓨져 쉘(1)은 이 구체예에서 스테인레스 강판을 프레스가공함으로써 형성된다. 디퓨져 쉘(1)은 원형부(12), 원형부(12)의 외원주를 따라 형성된 원주벽부(10), 그리고 원주벽부(10)의 단부로부터 방사상 외측으로 연장되는 플랜지부(19)를 포함한다. 원주벽부(10)는 원주방향으로 같은 간격으로 배치되고 밀봉 테이프(52)에 의해 폐쇄된 3mm의 직경을 갖는 18개의 가스방출구(11)를 갖는다. 디퓨져 쉘(1)은 보강스텝(49)에 의해 원형부(12)의 중앙부에서 부풀어나와 형성된 높아진 원형부(13)를 갖는다. 보강스텝(49)은 하우징(3)을 형성하는 디퓨져 쉘 원형부(12)에, 특히 하우징의 천장부에 강성을 주며 수용공간의 부피를 증가시킨다. 전화약(5)을 함유하는 전화약통(53)은 높아진 원형부(13)와 점화기(4) 사이에 유지된다. 디퓨져 쉘(1)의 플랜지부(19)는 패드모듈의 부품들을 장착하기 위한 장착용 장착부(98)를 갖는다. 이 장착부(98)는 플랜지부(19)의 원주방향으로 서로 90도 떨어져 배치되고 나사연결을 위한 장착구멍(99)을 갖는다.

클로져 쉘(2)도 역시 디퓨져 쉘(1)과 같이 주입성형, 단조 또는 프레스가공에 의해 형성될 수 있고 이 구체예에서 스테인레스 강판을 프레스가공함으로써 형성된다. 클로져 쉘(2)은 원형부(30), 원형부(30)의 중앙부에 형성된 중앙구멍(15), 원형부(30)의 외원주를 따라 형성된 원주벽부(47), 그리고 원주벽부(47)의 단부로부터 방사상 외측으로 연장되는 플랜지부(20)를 갖는다. 중앙구멍(15)은 그 가장자리를 따라 축상굽힘부(14)를 갖는다. 축상굽힘부(14)는 중앙구멍(15)의 가장자리에 강성을 부여하고 내부원통부재(16)와 함께 비교적 큰 조인트 표면을 제공한다. 내부원통부재(16)는 중앙구멍(15)에 들어맞는다. 디퓨져 쉘(1)과 클로져 쉘(2)은 조합되어 하우징(3)의 축의 근중앙을 가로지르는 수평면에 플랜지부(19, 20)를 쌓고 레이저용접(21)에 의해 그것들을 함께 용접함으로써 하우징(3)을 형성한다. 이들 플랜지부(19, 20)는 하우징, 특히 그것의 외원주벽(8)에 강성을 제공하여 가스압력으로 인한 하우징의 변형을 방지한다.

이 구체예는 하우징 내부에 거의 원통형상의 내부원통부재(16)를 설치하였고, 그 안쪽에 점화수단 수용실(23)이 형성되어 있고 그 바깥쪽에 가스발생물질 연소실(28)이 형성되어 있다. 내부원통부재(16)는 주입성형, 단조, 프레스가공 또는 절단, 또는 이것들의 조합에 의해 형성될 수 있다. 내부원통부재(16)는 프레스가공, UO 프레스법(이것은 판을 U형상으로 형성한 다음 그것을 O형태로 형성하고 이음매를 용접하는 것을 수반한다) 또는 전기저항용접법(이것은 판을 원통으로 압연하고 이음매에 압력을 가하여 저항열에 의해 이음매를 용접하면서 큰 전류를 인가하는 것을 수반한다)에 의해 형성된다. 점화기(4)를 수용하는 쪽의 내부원통부재(16)의 단부는 점화기(4)를 움직이지 않게 유지하는 크림핑부(27)로 형성되어 있다. 내부원통부재(16)의 원통형 벽은 연소실(28)로 열려 있는 스루홀(54)을 갖는다. 이 구체예에서 2.5mm의 직경을 갖는 6개의 스루홀(54)이 원주방향으로 같은 간격으로 배치되어 있고 밀봉테이프(52')에 의해 폐쇄되어 있다. 이 구체예에서, 가스발생물질(6)의 점화 및 연소에 의해 생성된 가스를 정화 및 냉각하기 위해 하우징(1)에 설치된 냉각재/필터(7)는 가스발생물질(6)을 둘러싸도록 배치되어 내부원통부재(16) 둘레의 환형연소실 즉, 가스발생물질 연소실(28)을 형성한다. 냉각재/필터(7)는 스테인레스 강 와이어의 평직메시를 방사상으로 쌓고 그것들을 방사상 및 축상으로 압착함으로써 형성된다. 이런 식으로 형성된 냉각재/필터(7)는 각 층에서 붕괴된 메시의 우븐(woven) 루프를 가지며, 붕괴된 메시루프의 층들은 방사방향으로 쌓여진다. 따라서, 냉각재/필터(7)는 복잡한 메시 구조를 가지며 따라서 발생된 연소가스를 냉각시키는 기능에다가 탁월한 구속능력을 제공한다. 이 구체예에서, 냉각재/필터(7)의 외측에는 냉각재/필터(7)가 팽윤하는 것을 방지하는 팽윤억제층으로서 작용하는 외층(29)이 형성되어 있다. 외층(29)은 적층된 금속메시 또는 원주벽에 다수의 스루홀을 갖는 다공질 원통형부재로 형성될 수도 있고, 또는 지정된 폭의 재료 스트립을 환형으로 형성시켜서 만든 벨트같은 팽윤억제층으로 형성될 수도 있다. 외층(29)이 적층된 금속메시로 형성될 때 외층(29)은 또한 냉각기능을 가질 수 있다. 냉각재/필터(7)는 가스발생물질 연소실(28)에서 발생된 연소가스를 냉각하고 연소잔류물을 구속한다. 냉각재/필터(7)는 클로져 쉘(2)의 원형부(30)의 원주를 따라 형성된 경사부(31)에 의해 이동되는 것이 방지된다. 경사부(31)는 가스통로로 기능하는 공간(9)이 원주벽(8)과 냉각재/필터(7) 사이에 형성되는 것을 보장한다.

냉각재/필터(7)의 내원주에는 연소가스발생물질의 불꽃에 대해 냉각재/필터(7)를 보호하고 가스발생물질(6)과 냉각재/필터(7)간의 직접 접촉을 방지하는 거의 원통형의 구멍뚫린 바스켓(32)이 설치되어 있다.

점화기(4)와 전화약(5)을 포함하는 전기형태 점화수단은 하우징(3)의 내부원통부재(16) 안쪽에 규정된 점화수단 수용실(23)에 설치되어 있다.

상기 하우징의 내부원통부재(16) 외측에 형성된 가스발생물질 연소실(28)에는 가스발생물질(6) 이외에, 가스발생물질(6)을 전위되는 것으로부터 방지하기 위해 그것을 지지하고 가스발생물질 연소실(28)의 내부를 가스발생물질 수용부(24)와 가스발생물질을 갖지 않는 공간부(100)로 분할하는 간막이부재(110)가 설치되어 있다. 가스발생물질 연소실(28)은 따라서 가스발생물질 수용부(24)와 공간부(100)로 이루어진다. 연소실(28)에 대한 이 공간부(100)가 차지하는 부피의 비율은 바람직하게는 18% 미만이다. 공간부(100)는 적어도 가스발생물질의 연소개시후에, 가스발생물질이 연소되는 부피를 증가시키기 위해 가스발생물질 수용부(24)와 연통해 있다.

가스발생기를 조립하는데 있어서, 상기 가스발생물질 수용부(24)에 상기 가스발생물질이 설치된 후, 간막이부재(110)는 가스발생물질(6)을 지지하도록 연소실(28)로 밀고 있다. 따라서, 도 1에 나타낸 바와 같이, 간막이부재(110)는 바람직하게는 가스발생물질(6)과 접촉해 있는 압력수용표면(111)을 평평하게 형성시켰으며, 바람직하게는 공간부(100)를 형성하는 방향으로, 즉 클로져 쉘(2)을 향해 굽혀진 내원주(112)와 외원주(113)를 갖는다. 간막이부재(110)는 수용된 가스발생물질(6)을 고르게 지지하기 때문에, 가스발생물질(6)은 진동에 의해 전위되거나 부서져 조각나는 것과 표면적이 변경되는 것으로부터 방지될 수 있다.

도 1에 나타낸 구조에다가, 간막이부재(110)는 또한 도 2a 및 도 2b에 나타낸 구성을 가질 수도 있는데, 여기서 가스발생물질과의 접촉표면, 즉, 압력수용표면(111)은 적당한 크기의 구멍(114)으로 형성되어 있고, 구멍(114)은 연소가스발생물질의 압력에 의해 파손될 수 있는 금속, 플라스틱 또는 종이로 만들어진 시트부재(115)로 폐쇄되어 있으며, 폐쇄된 부분이 취약부분(116)으로 형성되어 있다. 도 2a는 주입성형에 의해 만든 간막이부재를 나타내며 도 2b는 프레스가공에 의해 형성된 간막이부재를 나타낸다. 도 2b에서와 같이 프레스가공에 의해 만들어진 간막이부재는 비용면에서 유리하다. 이런 식으로 형성된 취약부분(116)은 가스발생물질의 연소에 의해 파괴되고(또는 파손됨) 가스발생물질 수용부(24)의 공간부(100)와의 연통을 허용하여 가스발생물질이 연소하는 부피를 증가시킨다. 구멍(114)은 위로부터 아니면 아래로부터 시트부재(115)로 폐쇄될 수 있다. 시트부재(115)를 접착하는 외에 시트부재(115)는 간막이부재(110)와 가스발생물질(6) 사이에 클램핑될 수도 있다. 구멍(114)은 부채모양 이외에 도 3에 나타낸 바와 같이 다수의 거의 원형인 구멍(117)으로 형성될 수도 있다. 도 3에 나타낸 간막이부재는 벽으로 굽혀진 내원주(112)를 가지며, 그것의 내원주(118)는 내부원통부재(16)를 유지하고 간막이부재는 하우징내에 지정된 위치에 고정될 수 있다.

상기 간막이부재는 가스발생물질이 연소하는 부피를 증가시키기 위해 가스발생물질의 연소의 동안에 어떤 시점에서 간막이부재에 의해 정의된 공간부(100)와의 가스발생물질 수용부(24)의 연통을 허용한다. 이러한 기능을 갖는 간막이부재는 도 2a, 도 2b, 및 도 3의 형태 외에 도 4 내지 도 7에 나타낸 형태로 형성될 수도 있다.

도 4a에 나타낸 간막이부재(120)는 내원주(122)에 가까운 부분을 절단되지 않은 채로 두면서 압력수용부분(121)에서 부채모양 슬릿(123)을 갖는다. 부채모양 외에, 슬릿(123)은 어떤 다른 적당한 형태로 형성될 수도 있고 슬릿에 의해 둘러싸인 부분(124)은 공간부를 향해 편향될 수 있다. 이 구체예에서, 슬릿(123)에 의해 둘러싸인 부분은 도 4b에 나타낸 바와 같이 가스발생물질의 연소에 의해 공간부를 향해 편향되고, 궁극적으로 간막이부재(120)의 일부(이 구체예에서, 슬릿에 의해 둘러싸인 부분)는 확장 및 변형된다. 그 결과, 도 1에서 가스발생물질 수용부(24)는 공간부와 연통하여 가스발생물질의 연소부피를 증가시킨다. 도 4a 및 도 4b에 나타낸 간막이부재(120)에서, 외원주(125)는 간막이부재가 냉각재/필터의 내표면에 들어맞고 하우징내 지정된 위치에서 고정되도록 굽혀져 있다.

도 5는 가스발생물질(6)의 연소시 전체형태를 변화시킬 수 있는 간막이부재(130)의 또다른 예를 예시한다. 따라서, 간막이부재(130)는 이 실시예에서 공간부(100)를 규정하기 위해 가스발생물질 수용부(24)에 설치된 가스발생물질(6)을 지지하고, 가스발생물질(6)의 연소에 의해 발생된 압력을 받았을 때 간막이부재(130)가 충돌하도록 결정된 강도, 형태 및 두께를 갖는 물질로 만들어진다. 그 결과, 간막이부재(130)는 가스발생물질(6)의 연소에 의해 전체 형태가 변형되어 가스발생물질의 연소부피를 증가시킨다.

도 6에 나타낸 간막이부재(140)의 더 이상의 예는 압력수용표면(141)이 충격 또는 가스발생물질(6)의 연소에 의해 증가된 내압에 의해 파괴되도록 허용하는 깊이로 간막이부재의 압력수용표면(141)의 배면에 절단된 홈을 갖는다. 홈은 충격 또는 가스발생물질의 연소의 압력증가에 의해 파괴되는 취약부분(142)으로서 형성된다. 이들 취약부분의 파괴시, 압력수용부는 도면에서 화살표방향으로 이동하여 가스발생물질 수용부(24)와 공간부(100) 사이에 연통을 허용한다. 그 결과, 가스발생물질(6)의 연소는 가스발생물질 수용부(24)의 부피를 증가시킬 수 있다. 취약부분(142)은 압력수용부(141)의 배면에 제한되지 않고 압력수용부(141)의 앞쪽에, 또는 내원주 또는 외원주에서 굽힌 다리부(143)에 형성될 수 있다. 취약부분(142)은 충격 또는 가스발생물질(6)의 연소의 압력증가에 의해 절단되어 열려서 가스발생물질이 연소하는 부피를 증가시킬 수 있는 한 어떤 원하는 형태로도 형성될 수 있다.

도 7에 나타낸 구체예에서, 가스발생물질(6)의 연소시 간막이부재(150)는 도면에서 화살표의 방향으로 이동되어(또는 움직여) 가스발생물질 수용부(24)의 부피를 증가시킨다. 이 구체예에서, 간막이부재(150)는 내부원통부재에서 그것의 가장자리부(151)를 프레스 맞춤함으로써 고정되고 가스발생물질(6)을 지지한다. 연소하는 가스발생물질(6)은 공간부(100)를 향해, 즉, 도면에서 화살표의 방향으로 간막이부재(150)를 밀어내고, 결과적으로 가스발생물질 수용부(24)의 부피를 증가시킨다. 그러므로, 이 구체예에서, 간막이부재(150)는 가스발생기가 가동되지 않을 때는 고정되고 간막이부재(150)의 고정정도를 충격 또는 가스발생물질(6)의 연소의 압력증가에 의해 이동될 수 있도록(또는 움직일 수 있도록) 조절되는 것이 필요하다.

상기 간막이부재는 가스발생물질의 연소시에 가스발생물질 수용부(24)의 부피를 증가시키기 위해 사용되는 사실에 비추어, 간막이부재는 도 2 내지 도 7을 참고로 설명된 구성에서 형성되는 것 말고, 간막이부재가 또한 가스발생물질에 의한 연소에 의해 연소될 수 있도록 쉽게 연소가능한 물질(종이같은 것)을 사용함으로써 또한 형성될 수도 있다.

(구체예 2)

본 발명의 가스발생기의 바람직한 제2 구체예는 가스방출구를 갖는 하우징에 충격에 의해 유발되는 점화수단과 점화수단에 의해 점화 및 연소되어 연소가스를 발생시키는 가스발생물질을 수용하고, 가스방출구는 가스발생기 작동의 초기단계에서 파열되는 밀봉테이프에 의해 폐쇄되는 것을 특징으로 한다.

가스발생기의 작동의 초기단계에서 밀봉테이프를 파열시키는 가스발생기에서, 개정된 내부구조에 의해 가스발생기가 두 단계로 가스를 발생시키고 가스발생기가동의 초기단계에서 밀봉테입을 파열할 때, 또는 더 구체적으로 말해서, 제1 단계 연소가스가 가스발생기 작동의 초기단계에서 발생되어 밀봉테이프를 파괴하고 이어서 제2 단계 가스가 가스방출구로부터 방출될 때, 가스발생기의 작동성능은 상기한 바와 같이 조절될 수 있다.

두 단계로 가스를 발생시키는 이러한 가스발생기는 가스발생물질을 점화 및 연소하기 위해 전화약을 함유하는 상기 점화수단을 가지며; 전화약의 연소에 의해 발생된 연소가스를 통과시키기 위한 제1 통로와 전화약의 연소가스에 의해 연소된 가스발생물질에 의해 발생된 연소가스를 통과시키기 위한 제2 통로가 상기 하우징에 형성되고; 제1 통로를 통과하는 전화약의 연소가스가 직접 방출되는 가스발생기에 의해 실현될 수 있다. 이 가스발생기에서, 하우징 밖으로 직접 전화약의 연소가스를 방출하도록 측로가 형성되고, 제1 통로를 통과하는 연소가스를 밀봉테이프(즉, 가스방출구)에 빨리 가져오기 위해 측로가 제1 통로로 사용되면, 밀봉테이프는 제1 통로를 통과한 연소가스에 의해 가스발생기 작동의 초기단계에서 파괴될 수 있다. 제2 통로는 제1 통로를 통과하지 않은 전화약의 연소가스에 의해 점화된 가스발생물질의 연소가스를 통과시키기 위한 것이다. 가스발생물질의 연소가스는 에어백(백 본체)을 충분히 팽창시킨다. 이 때, 제1 통로를 통해 가스발생기 밖으로 초기에 방출된 가스보다 더 많은 양의 가스가 방출된다. 제1 통로를 통해 방출된 연소가스 다음에 제2 통로를 통과한 연소가스가 방출된다. 이 구성으로, 원하는 탱크최대압력이 P(kPa)이고 탱크압력 상승개시로부터 최대압력 P(kPa)가 도달되는 시점까지의 기간이 T밀리초라면, 0.25×T밀리초 후에 측정된 탱크압력이 0.25×P(kPa) 이하이고 연소최대내압의 피크가 점화전류가 공급된지 10-20밀리초후에 일어나도록 탱크시험에서 특징적인 탱크곡선을 갖는 가스발생기를 실현하는 것이 가능하다. 그러므로, 가스발생기 작동의 초기단계의 동안에 승객에 대한 과도한 충격을 제한하는 것이 가능하다.

제1 및 제2 통로는 다음과 같이 형성될 수도 있다. 예를 들면, 내부원통부재가 하우징에 설치되어 내부원통부재 내부에 점화수단 수용실을 형성하고 내부원통부재 외측에 가스발생물질 연소실을 형성하며, 점화수단 수용실에 설치된 점화수단이 가스발생물질을 점화 및 연소시키는 전화약을 함유하는 가스발생기에서, 내부원통부재에 그것의 원주를 따라 스루홀의 열이 수평면에 다른 높이로 형성되고, 전화약의 연소에 의해 발생된, 수평면에 형성된 스루홀 열(또는 바람직하게는 디퓨져 쉘 측의 수평면에 형성된 스루홀 열)중 하나를 통과하는 가스가 가스발생물질 수용부를 통과하지 않고 필터수단에 직접 인도될 수 있기 위해, 연소실의 내부가 간막이판에 의해 분할되어 제1 통로를 형성하거나 스루홀 열에 연결되는 파이프같은 부재가 제1 통로를 형성하도록 배치된다. 점화수단 수용실에서 전화약 수용부에 대응하는 지정된 위치에서 하우징에 개구를 제공하는 것과 개구를 통해 전화약의 연소에 의해 생성된 가스를 직접 방출하는 것도 또한 가능하다. 이 경우에, 개구는 바람직하게는 밀봉테이프에 의해 폐쇄된다.

상기 구성을 갖는 본 발명의 가스발생기의 제2 구체예의 예들은 도 8 내지 도 10에 나타내었다.

도 8은 본 발명의 가스발생기의 바람직한 제2 구체예를 나타낸다.

도면에 나타낸 가스발생기는 가스발생물질(6)을 점화 및 연소하기 위한 전화약(5)을 함유하는 상기 점화수단과, 상기 하우징(3)에 모두 형성된 제1 통로(34) 및 제2 통로(35)를 포함하며, 제1 통로(34)는 전화약(5)의 연소에 의해 발생된 연소가스를 통과시키며, 제2 통로(35)는 전화약의 연소에 의해 점화 및 연소된 가스발생물질(6)에 의해 발생된 연소가스를 통과시킨다. 제1 통로(34)를 통과하는 연소가스는 가스발생물질(6)을 점화 및 연소하지 않고 방출된다. 제1 통로(34)를 통과하는 가스는 즉각 가스방출구(11)에 이르며(가스발생 작동의 초기단계에서), 가스방출구(11)를 폐쇄하는 밀봉테이프(52)를 파괴하고 하우징(3)의 밖으로 방출된다. 이 실시예에서, 가스발생물질(6)과 혼합된 전화약(5)을 사용하거나 가스발생물질(6)로 전체 전화약(5)을 대체하는 것도 가능하다. 이 경우에, 전화약의 대신에 사용된 가스발생물질은 연소실(28)에 사전에 설치된 가스발생물질(6)과 구별된다. 가스발생물질(6)은 또한 도 1에 나타낸 중공의 원통 본체와 다른 형태를 가질 수도 있다. 이 구체예의 가스발생기는 두 개의 통로를 갖고 제1 통로를 통과하는 연소가스가 밀봉테이프(52)를 파괴하여 가스발생기 작동의 초기단계의 동안에 하우징 밖으로 소량의 가스를 방출하고 이어서 제2 통로를 통해 큰 부피의 연소가스를 방출하기 때문에 가스발생물질(6)이 중공의 원통 이외의 다른 형태를 가질지라도 본 발명의 효과는 얻어질 수 있다.

가스추진제의 대부분의 생성물은 가스이다. 가스는 제1 통로를 통과하여 밀봉테이프를 파괴한다. 이것은 전화약과 같은 결과이다.

이 구체예에서, 제1 통로(34)는 측로로서 형성되어 전화약(5)의 연소에 의해 생성된 가스를 하우징(3)의 외부로 직접 방출한다. 도 8에 나타낸 바와 같이, 다른 높이로 수평면에 원주벽에 스루홀(54)의 열을 갖는 내부원통부재(16)가 하우징(3)에 설치되고, 내부원통부재(16)의 내측은 점화수단 수용실(23)로 사용되고 외측은 가스발생물질(6)용 연소실(28)로서 사용되며, 가스발생물질(6)을 점화 및 연소하기 위해 전화약(5)을 포함하는 점화수단이 점화수단 수용실에 설치되는 가스발생기에서, 연소실(28)의 내부는 간막이판(36)에 의해 분할되어 전화약에 의해 발생된 연소가스를 가스발생물질(6)을 태우지 않고 냉각재/필터(7)로 인도할 수 있는 측로(제1 통로(34))를 형성하고, 이 때, 전화약(5)의 연소가스는 다른 높이로 수평면에(도 8에서, 디퓨져 쉘(1)쪽의 수평면에) 내부원통부재에 형성된 스루홀 열의 어느 하나인 스루홀(54') 열로부터 방출된다.

이 제1 통로(34)는 도 9에 나타낸 바와 같이, 수평면중 하나에 형성된 스루홀(54)의 열중 하나로부터 방출된 전화약(5)의 연소가스를 냉각재/필터(7)에 직접 도입하기 위해 내부원통부재(16)로부터 연장되는 몇 개의 파이프같은 부재를 방사상으로 및 일체적으로 형성함으로써 또한 형성될 수도 있다.

또한, 도 10에 나타낸 바와 같이, 하우징에서 연소실(28)과 점화수단 수용실(23)을 규정하는 내부원통부재(16)에 형성된 스루홀이 거의 수평으로 정렬되는 경우(지그재그 방법으로 형성된 스루홀의 경우 포함), 하우징은 점화수단 수용실(23)에 전화약에 해당하는 위치에서 개구(38)를 갖추어 개구(38)로부터 전화약(5)의 연소가스를 직접 방출할 수도 있다. 이 경우에, 개구(38)는 바람직하게는 밀봉테이프(52)로 폐쇄되어 있다.

도 8 내지 도 10에 나타낸 가스발생기에서, 제2 통로(35)는 가스발생물질(6)의 연소가스에 대한 것이다. 전화약(5)의 연소가스는 내측에 점화수단 수용실(23)과 외측에 연소실(28)을 규정하는 내부원통부재(16)의 영역에 형성된 스루홀(54)로부터 방출된다. 가스발생물질(6)의 연소결과 생성된 연소가스는 가스방출구(11)로부터 방출되기 전에 냉각재/필터(7)에 의해 냉각 및 정화된다.

도 8 및 도 9에 나타낸 구체예에서, 제1 통로(34)를 통과하는 전화약(5)의 연소가스는 제2 통로(35)를 통과하는 가스발생물질(6)의 연소가스보다 더 초기에 밀봉테이프(52)(즉, 가스방출구(11))에 도달하고 가스발생기 가동의 초기단계에서 밀봉테이프(52)를 파괴한다. 이 후, 전화약(5)의 불꽃에 의해 점화 및 연소되고 제2 통로(35)를 통과한 가스발생물질(6)의 연소가스는 가스방출구(11)에 도달하고, 이것으로부터 그것은 하우징(3) 밖으로 방출된다. 이런 식으로, 가스는 두 단계로 배기된다.

그 결과, 만일 탱크시험에서 원하는 탱크최대압력이 P(kPa)이고 탱크압력 상승개시로부터 최대압력 P(kPa)가 도달되는 시점까지의 기간이 T밀리초이면, 이 구체예의 가스발생기의 이들 예는 0.25×T밀리초후 측정된 탱크압력이 0.25×P(kPa) 이하이도록 조절된 작동성능을 갖는다. 이 구체예를 나타내는 도 8 내지 도 10에서, 도 1과 동일한 부재는 같은 참고번호를 부여하고 설명을 생략한다.

(구체예 3)

구체예 2에다가, 가스발생기 작동의 초기단계에서 가스방출구를 폐쇄하는 밀봉테이프를 파괴하는 가스발생기도 또한 하기한 가스발생기에 의해 실현될 수 있다. 이 가스발생기는 가스방출구를 갖는 하우징에 충격에 의해 유발되는 점화수단, 연소가스를 생성하기 위해 점화수단에 의해 점화 및 연소된 가스발생물질, 및 연소가스를 냉각하고 및/또는 연소잔류물을 구속하기 위한 필터수단을 수용한다. 이 가스발생기에서, 점화수단의 작동의 결과 생성된 연소가스는 필터수단을 통해 방출되고 필터수단을 제외하고는 가스통로에 아무 것도 제공되지 않는다. 상기한 필터수단은 가스발생물질의 연소가스를 정화하기 위해 종래와 같이 제공된 필터, 가스를 냉각하기 위한 냉각재, 그리고 냉각 및 필터기능(즉, 가스의 정화 및 냉각)을 갖는 냉각재/필터를 포함한다. 내부원통부재는 내부원통부재의 내측에 점화수단 수용실과 외측에 연소실을 규정하는 하우징에 배치되고 점화수단은 가스발생물질을 점화 및 연소하기 위한 전화약을 포함하는 본 발명의 가스발생기에서, 내부원통부재의 스루홀로부터 분출된 전화약의 불꽃에 대해 연소실 주위에 배치된 필터수단을 보호하기 위해 필터수단의 내측에 배치되는 냉각재 지지체(또는 냉각재 지지부재)는 스루홀로부터 가스방출구로 이어지는 가스통로를 막지 않도록 형성되고 단순화되는 것이 필요하다. 상기 점화수단의 가동에 의해 발생된 연소가스는 점화수단이 점화기와 전화약으로 이루어질 때 점화기의 가동에 의해 점화되고 연소된 전화약으로부터의 연소가스를 나타낸다.

도 11은 구체예 3의 한 예로서 가스발생기의 수직단면도이다.

이 구체예의 가스발생기는 가스방출구(11)를 갖는 하우징(3)에 연소가스를 발생시키기 위해 충격에 의해 가동되는 점화수단, 연소가스를 생성하기 위해 점화수단의 연소가스에 의해 점화 및 연소된 가스발생물질(6), 그리고 연소가스를 냉각 및/또는 연소잔류물을 구속하기 위한 필터수단 또는 냉각재/필터(7)를 포함하며, 여기서 점화수단의 가동에 의해 발생된 연소가스는 냉각재/필터(7)를 통해 직접 방출되고 연소가스통로에는 냉각재/필터(7)를 제외하고는 아무것도 존재하지 않는다.

따라서, 이 구체예에 나타낸 가스발생기에서, 점화수단의 가동에 의해 발생된 연소가스의 흐름이 냉각재/필터(7) 이외의 부재에 의해 막히지 않기 때문에 연소가스는 빠르게 가스방출구(11)에 도달하고 가스발생기 작동의 초기단계에서 가스방출구(11)를 폐쇄하는 밀봉테이프(52)를 파괴한다.

점화수단이, 도 11에 나타낸 바와 같이, 충격에 의해 유발된 점화기(4)와 연소가스를 생성하기 위해 점화기의 가동에 의해 점화 및 연소된 전화약(5)을 조합하여 형성될 때, 점화수단의 가동에 의해 발생된 상기한 연소가스는 전화약의 연소에 의해 발생된 연소가스를 나타낸다.

냉각재/필터(7)는 가스발생물질의 연소결과 생성된 가스를 정화하기 위해 종래에 사용된 공지의 필터, 가스를 냉각하기 위해 사용된 공지의 냉각재, 및 이들 두 기능(가스의 정화 및 냉각)을 갖는 수단을 사용할 수도 있다. 냉각재/필터(7)는 사용된 가스발생물질이 연소잔류물을 생성하지 않고 그 가스가 냉각되는 것을 요하지 않을 때는 생략될 수 있다.

도 11에 나타낸 가스발생기에서, 내부원통부재(16)는 내부원통부재(16)의 내측에 점화수단 수용실(23)과 외측에 연소실(28)을 규정하기 위해 하우징(3)에 설치되고, 상기 점화수단 수용실(23)에 설치된 점화수단은 가스발생물질을 점화 및 연소하기 위한 전화약(5)을 포함한다. 내부원통부재(16)는 연소하는 전화약(5)의 불꽃을 연소실(28)로 통과시키기 위해 안에 형성된 다수의 스루홀(54)을 갖는다. 스르홀(54)로부터 분출된 연소가스(또는 불꽃)은 가스통로 근처에 가스발생물질(6)의 이들 조각들을 점화하고 동시에 밀봉테이프(52)에 이르러 가스발생기 작동의 초기단계에서 그것을 파괴한다. 스루홀(54)로부터 분출된 연소가스에 의해 점화된 가스발생물질(6)의 불꽃은 차례로 다량의 연소가스를 내는 가스발생물질(6)의 둘러싸는 조각들을 점화한다. 전화약(5)과 가스발생물질(6)의 연소에 의해 생성된 연소가스는 이제 냉각재/필터(7)를 통과하고 냉각재/필터(7)의 외측에 형성된 공간(9)을 통과하고 가스방출구(11)로부터 분출된다. 이 경우에, 공간(9)은 가스통로로서 기능한다.

밀봉테이프가 가스방출구(11)를 폐쇄하는 가스발생기 작동의 초기단계에서 특히 밀봉테이프(52)를 파손 또는 파괴하기 위해서는, 도 11에 나타낸 가스발생기에서, 냉각재/필터(7)를 제외하고는, 내부원통부재(16)의 스루홀(54)로부터 분출된 가스가 가스방출구(11)로 흐르는 가스통로에 연소가스의 흐름을 차단하는 아무런 부재도 존재하지 않는 것이 필요하다.

따라서, 냉각재 지지부재(55)가 냉각재/필터(7)의 이동을 방지하고 냉각재/필터(7)와 디퓨져 쉘(1)의 내표면간의 공간을 통해 흐르는 연소가스의 직통과를 또한 방지하기 위해 디퓨져 쉘(1)의 내측에 설치될 때, 냉각재/필터(7)의 내부표면을 접촉하는 냉각재 지지부재(55)의 벽표면부(56)는 도 12의 가스발생기에서와 같이 내부원통부재(16)와 가스방출구(11)의 스루홀(54)을 통해 연결하는 라인γ을 차단하지 않도록 그것의 길이α가 제한되는 것이 필요하다. 도 12의 가스발생기는 간막이부재(110)에 의해 가스발생물질 연소실의 내부를 가스발생물질 수용부(24)와 공간부(100)로 분할하여 가스발생물질이 연소하는 부피가 가스발생물질의 연소에 의해 공간부(100)로 확장될 수 있도록 한다.

도 11 및 도 12에 나타낸 가스발생기에서, 전화약(5)에 의해 발생된 연소가스가 냉각재/필터(7)를 통해서만 직접 통과하고 가스방출구(11)에 신속히 도달한다. 그 다음, 가스는 가스발생기 작동의 초기단계에서 가스방출구(11)를 밀봉하는 밀봉테이프(52)를 파괴하고 가스방출구(11)로부터 방출된다.

이 구체예의 가스발생기 역시, 탱크시험에서 원하는 탱크최대압력이 P(kPa)이고 탱크압력의 상승개시로부터 최대압력 P(kPa)이 도달될 때까지의 기간이 T밀리초이면, 0.25×T밀리초후 탱크압력이 0.25×P(kPa) 이하이고 연소최대내압의 피크는 점화전류가 공급된지 10-20밀리초후 일어나도록 하는 작동성능을 갖는다.

이 구체예를 나타내는 도 11 및 도 12에서, 도 1에서와 같은 부재는 같은 참고번호를 지정하고 설명을 생략한다. 도 11에서, 참고번호 18은 가스발생물질(6)을 지지하는 환형 밑판을 나타낸다.

상기 구체예에서 기술한 바와 같이, 본 발명의 가스발생기는 가스방출구를 갖는 하우징에 충격에 의해 가동된 점화수단과 연소가스를 발생시키기 위해 점화수단에 의해 점화된 가스발생물질을 포함하고 필요에 따라 하우징에 연소가스를 냉각 및/또는 연소잔류물을 구속하기 위한 필터수단을 또한 포함할 수도 있다.

가스방출구를 갖는 하우징은 주입성형, 단조 또는 프레스가공에 의해 형성될 수 있고, 바람직하게는 가스방출구를 갖는 디퓨져 쉘과 점화수단 수용구를 갖는 클로져 쉘을 함께 용접함으로써 형성된다. 디퓨져 쉘과 클로져 쉘은 전자빔 용접, 레이저 용접, TIG 아크용접 및 투사용접과 같은 여러가지 용접방법에 의해 함께 결합된다. 디퓨져 쉘과 클로져 쉘은 스테인레스 강판과 같은 여러 종류의 강판을 프레스가공함으로써 형성될 때, 이들 쉘의 제조는 용이해지고 비용이 덜 든다. 또한, 쉘을 원통과 같은 단순한 형태로 형성하는 것이 프레스작업을 용이하게 한다. 디퓨져 쉘과 클로져 쉘의 재료에 관해서는 더 바람직한 스테인레스 강판의 대신에 니켈도금된 강판이 사용될 수도 있다. 하우징내 공간을 두 개 이상의 방으로 분할하고 이들 방에 적당한 부재들을 설치하기 위해 하우징에 내부원통부재를 설치하는 것이 또한 가능하다.

충격 유발된 점화수단은 바람직하게는 검출된 충격을 갖는 충격센서로부터 송신된 전기신호에 의해 가동되는 전기점화형태가 바람직하다. 이 전기형태 점화수단은 전기메카니즘에 의한 충격을 검출하는 전기센서, 검출된 충격을 갖는 전기센서로부터 송신된 전기신호에 의해 유발되는 점화기, 및 점화기 작동에 의해 점화 및 연소되는 전화약을 포함한다. 전기센서는 예를 들면, 반도체 가속센서일 수도 있는데, 이것은 가속이 가해짐에 따라 편향하는 규소기판의 빔상에 4개의 반도체 스트레인게이지를 가지며, 이들 반도체 스트레인 게이지는 다리연결되어 있다. 가속이 가해질 때, 빔은 편향하여 표면에 스트레인을 조장하는데, 이것은 차례로 반도체 게이지의 저항을 변화시켜 가속에 비례하는 전압신호를 낸다. 전기형태의 점화수단은 또한 점화결정회로를 갖는 제어유닛을 포함할 수도 있다. 이 경우에, 반도체 가속센서로부터의 신호가 점화결정회로에 보내지고 충격신호가 지정된 수준을 초과할 때, 제어유닛이 일련의 계산을 시작한다. 계산 결과가 지정된 값을 초과할 때, 제어유닛은 가스발생기에 유발신호를 출력한다.

가스발생물질의 연소결과 연소잔류물이 생성될 때, 필요에 따라 하우징에 설치되는 필터수단은 잔류물을 제거 및/또는 연소가스를 냉각하기 위해 설치된다. 잔류물을 생성하지 않는 가스발생물질이 사용될 때, 이 필터수단은 제거될 수 있다. 이 필터수단은 많은 경우에 거의 원통형이고 가스발생물질이 설치되는 영역의 외측에 배치된다. 이러한 필터수단은 발생된 가스를 정화하기 위해 종래에 사용된 필터 및/또는 발생된 가스를 냉각하기 위한 냉각재, 또는 적당한 재료의 와이어메시를 압연하여 환형 적층체로 하고 그것을 압착함으로써 형성되는 적층된 와이어메시필터일 수도 있다. 더 구체적으로 말하면, 적층된 와이어메시필터는 평직스테인레스강 와이어메시를 원통형태로 형성하고 이 원통의 한쪽 단부를 외측으로 반복해서 접어 환형적층체를 형성하고 이 적층체를 몰드에서 압착함으로써, 또는 평직스테인레스강 와이어메시를 원통형태로 형성하고 이 원통체를 방사방향으로 프레스하여 판체를 형성하고 판체를 수회 압연하여 다층 적층된 원통체로 하고 그것을 몰드에서 압착함으로써 만들어질 수 있다. 와이어메시를 위한 재료는 SUS304, SUS310S, 및 SUS316(JIS Standard)과 같은 스테인레스강을 포함한다. SUS304 (18Cr-8Ni-0.06C), 오스테나이트 스테인레스강은 탁월한 내식성을 나타낸다. 이 필터수단은 또한 적층된 와이어메시 본체가 필터수단의 내측 또는 외측에 제공되는 2층 구조를 가질 수도 있다. 내층은, 점화수단에 의해 생성되고 필터수단을 향해 분출된 불꽃에 대해서와 점화수단으로부터 불꽃에 의해 점화 및 연소된 가스발생물질로부터의 연소가스에 대해 필터수단을 보호하는 기능을 가질 수도 있다. 외층은 가스발생기의 가동에 의해 생성된 가스압으로 인해 필터수단이 팽윤하는 것을 막고 이로써 필터수단이 필터수단과 하우징 원주벽 사이의 공간을 폐쇄하는 것을 방지하기 위한 팽윤억제수단으로서 작용할 수 있다. 필터수단이 팽윤하는 것을 방지하는 기능은 또한 적층된 와이어메시체, 또는 다공질원통체 또는 환형벨트체로 구성된 외층으로 필터수단의 외원주를 지지함으로써 실현될 수 있다.

(구체예 4)

상기한 바와 같이, 본 발명의 가스발생기(인플레이터)는 주어진 탱크최대압력이 P(kPa)이고 탱크압력의 상승개시로부터 최대압력 P(kPa)가 도달되었을 때의 시점까지 걸린 기간이 T밀리초일 때, 0.25×T에서 측정된 탱크압력은 0.25×P(kPa) 이하인 이러한 가동성능을 갖도록 조절된다. 탱크압력은 점화전류가 공급된 지 10-20초후의 시점에서 갑자기 상승하고 내부최대연소압력이 나타났다. 이런식으로 탱크압력곡선(탱크곡선)은 탱크시험에서 S자같이 나타난다. 이 가동성능은 예를 들면 점화수단의 출력압력을 증가시킴으로써 하우징의 외부로부터 가스발생물질을 차단하는 차폐수단을 즉각 또는 신속히 파괴함으로써 더 개선된다.

예를 들면, 하우징에 형성된 가스방출구를 밀봉하기 위한 밀봉테이프는 상기 차폐수단으로서 제안된다. 이 구체예에서, 알루미늄 테이프로 만든 50mm 두께의 밀봉테이프가 사용될 수도 있는데 이것은 주위온도에서 예를 들면, 20℃에서 점화전류가 인가된지 3초내에 가스인플레이터의 가동초기단계에서 파괴될 수 있다. 이런 식으로 가스가 방출되고 탱크곡선이 상승한다.

차폐수단의 파열 또는 파괴는 의미상, 가스방출구를 폐쇄하고 가스추진제가 외부의 습기를 가까이 못하게 하는 한편 인플레이터의 하우징내 가스압력을 증가시키기 위해 제공된 밀봉테이프와 같은 차폐수단이 더 이상 압력을 지탱할 수 없고 파괴하도록 하는 물리적 변형을 포함한다. 게다가, 차폐수단이 그것은 주어진 부위에서 떨어져 이로써 방출구를 개방하고 하우징 내부를 외부와 공기중 연결하는 것을 의미한다. 차폐수단은 알맞게 큰 여유분을 갖고 인플레이터가 외부습기를 가까이 못하도록 가스방출구에 부착된다. 예를 들어서 여유분이 너무 작으면 더욱 증가되는 하우징의 내압을 더 이상 지탱하지 못하기 때문에 밀려나와 떨어지게 될 것이며, 따라서 하우징의 내부가 외부와 공기중 연결될 것이다. 방출구로부터 밀봉테이프의 이러한 떨어짐은 차폐수단의 파열에 포함되어야 한다.

이러한 인플레이터는 충격에 의해 가동되는 가스방출구를 갖는 하우징내의 단일점화수단, 점화수단에 의해 점화되는 가스발생물질로 이루어짐으로써 작용할 수 있고 연소가스를 발생한다. 점화수단은 점화기 자체가 10cc의 내부피를 갖는 기밀 봄 또는 봄베(금속으로 만들어진 압력용기)에서 단지 연소될 때 보통의 주위온도(20℃)에서 700psi 이상, 바람직하게는 1000 내지 1500psi의 범위인 출력압력을 갖는 점화기를 포함하는 인플레이터로 구현될 수 있다.

도 16은 본 발명의 구체예 4의 바람직한 예를 나타낸다.

도 16에서, 인플레이터는 충격에 의해 가동되는 가스방출구를 갖는 하우징내의 단일점화수단과 점화수단에 의해 점화되고 연소되어 연소가스를 발생시키는 가스발생수단으로 이루어진다. 점화수단은 전화약(5)과 점화기(4)로 이루어진다. 상기 S-형태 곡선은 도 17에 나타낸 바와 같이 20℃에서 10cc의 내부피를 갖는 기밀 봄(301) 내부에서 연소될 때 주위온도에서 700psi 이상, 바람직하게는 1000- 1500psi의 출력을 갖는 점화기를 사용하고 밀봉테이프를 파괴함으로써 가스를 방출함으로써 달성될 수 있고 3초내에 가스를 방출한다. 점화기(4)의 출력압력은 기밀 봄에 설치된 마노미터(302)로 측정될 수 있다. 그렇게 높은 출력을 갖는 점화기(4)는 지르코늄과 과염소산칼륨으로 만든 화학약품(ZPP) 260 내지 280mg으로 이루어진다. 하우징은 예를 들면, 원주방향으로 정렬된 2.7mm의 내경을 갖는 16개의 가스방출구(11)를 갖추고 있다.

그렇게 높은 출력을 갖는 점화기를 갖는 이 구체예의 인플레이터는 점화기의 출력을 증가시킴으로써 하우징의 내부공기의 열팽창으로 말미암는 하우징의 내압을 신속히 증가시킬 수 있다. 그 다음 점화전류가 공급된 후 3밀리초내에, 예를 들면, 2.5밀리초에 하우징의 가스방출구를 폐쇄하는 밀봉테이프(52)를 파괴할 수 있다. 밀봉테이프(52)는 전화약으로부터의 불꽃이 가스발생물질을 통과할 때, 즉, 연소물질이 연소하기 시작했을 때 파괴된다. 이것은 물질의 연소를 일시적으로 중지시킬 것이며 궁극적으로 잠시동안 내압의 상승을 약화시키게 된다. 그러나, 탱크압력은 탱크에 방출된 소량의 가스로 상승을 개시할 것이다. 다음에, 불꽃은 전체 가스발생물질을 통과하고 물질은 연소하여 소량의 가스를 발생시킨다. 따라서 이 연소방식은 0.25×T(ms)에서 측정된 탱크압력이 0.25×P(kPa) 이하이도록 하는 S형태의 탱크압력곡선을 만들어 따라서 초기에 승객에게 충격이 미치지 않도록 에어백이 온화하게 팽창할 수 있게 한다. 그것은 즉시 충분한 양의 가스를 내고 승객을 견고히 유지할 것이다. 이 탱크시험에서, 탱크압력곡선은 3밀리초내에 상승하기 시작하고 0.25×T밀리초에서의 압력이 최대탱크압력 P의 7% 내지 25%에 이른다.

이 인플레이터에 대한 탱크시험의 결과를 도 18에 나타낸다. 도 18a는 탱크시험에서 시간에 따른 하우징의 내압의 변화를 나타낸다. 도 18b는 탱크시험에서 탱크압력곡선을 나타낸다. 도 18에 나타낸 이 탱크시험은 1300psi의 출력을 갖는 점화기를 포함하는 인플레이터의 60L 탱크의 연소결과를 가리킨다. 도 18에 나타낸 바와 같이, 인플레이터의 내압은 상승하여, 점화된 후 2.5밀리초에서 밀봉테이프를 파괴하도록 한다. 10밀리초에서 탱크압력은 10 내지 60kPa, 바람직하게는 20 내지 50kPa이다. 전화약으로부터의 불꽃이 가스발생물질을 통과하기 시작하는 것은 이 순간이다. 밀봉테이프의 파괴와 함께 이때의 내압의 해제는 가스발생물질의 연소를 일시적으로 중지시킬 것이며 따라서 내압의 증가를 약화시킬 것이다. 방출된 가스는 탱크압력을 증가시킬 것이다. 그 다음 인플레이터의 내압이 최대에 이르렀을 때 굴곡점이 나타날 것이다.

이 구체예에서, 인플레이터의 내압은 인플레이터의 출력을 증가시킴으로써 초기에 상승되고 따라서 주어진 굴복점을 갖는 S형태의 탱크출력곡선이 얻어진다. 이 경우에, 인플레이터의 출력의 증가는 주로 열로 말미암고 이것은 가스추진제(가스발생물질)의 점화활성에 영향을 주지 않으며 초기단계에서 단지 내압을 신속히 상승시킬 수 있다. 반대로, 종래의 전화약으로 사용된 B/KNO₃(붕소/초석)은 원하는 출력 S형태 곡선을 얻는데 어려움이 있다. 그것은 연소시 열 잔재를 내기 때문에 이런 이유로 증가량의 이 전화약은 이런 종류의 열 잔재에 의해 가스추진제에 점화활성을 증가시킬 것이다. 전화약에 의해 원하는 탱크출력 S-형태 곡선을 얻기 위해, 연소시 주로 가스 또는 열을 발생시키는 전화약이 사용될 수도 있고 이러한 전화약의 증가량에 의해 점화수단의 출력을 증가시키는 것이 가능하다.

연소시 주로 가스 또는 열을 발생시키기 위해 상기 나타낸 전화약의 예는 기본적으로 니트로구아니딘/질산암모늄으로 이루어지는 비-아지드 가스발생물질이다.

도 16에서, 도 1에서와 같은 참고번호의 설명은 여기서는 생략한다.

(구체예 5)

예를 들어서, 점화전류가 인가된 후 3밀리초내에 20℃의 주위온도에서 파괴하기 위해 구체예 4에 나타낸 바와 같이 신속히 파괴하는 밀봉테이프를 포함하는 인플레이터는 점화수단의 증가된 출력 이외에 가스방출구를 밀봉하는 밀봉테이프의 두께 및/또는 가스방출구의 내경을 조절함으로써 실현될 수도 있다.

인플레이터를 도 16에 나타낸 구체예를 참고하여 기술하기로 한다. 이 도면에서, 인플레이터의 하우징(3)에 형성된 가스방출구(11)는 두께가 조절되는 밀봉테이프(52)에 의해 밀봉되어 그것은 3밀리초내에 파괴하고 점화전류가 공급된 후 연소가스를 방출하도록 되어 있다. 점화전류가 공급된 후 3밀리초내에 밀봉테이프(52)의 파열과 가스방출은 연소를 이미 시작한 가스추진제의 연소를 일시적으로 중지시킨 다음, 잠시동안 내압의 상승을 가져온다. 한편, 탱크압력은 전화약에 의해 방출된 연소가스에 의해 상승을 개시한다. 그리고 그후, 불꽃은 전체 가스추진제를 통과하여 다량의 가스를 발생시키고 인플레이터에 상기한 가동성능을 제공한다.

점화기(4)는 보통의 출력을 갖는 종래의 점화기일 수도 있다.

도 19는 밀봉테이프(52)의 단면을 나타낸다. 밀봉테이프(52)는 하우징에 습기가 도입되는 것을 방지하는 밀봉층(303)과 밀봉테이프를 하우징에 부착하기 위한 접착층(304)으로 구성된다. 밀봉층은 알루미늄박 또는 다른 금속박, 더 바람직하게는 그 위에 수지시트가 적층된 금속박으로부터 형성된 20-200㎛의 두께를 갖는다. 밀봉층이 20㎛보다 두껍지 않은 경우, 조립 또는 운반하는 동안 물리적인 접촉에 의해 파괴될 수도 있다. 밀봉층은 바람직하게는 원할 때에 파괴될 수 있기 위해 약 50㎛의 두께를 갖는다. 그리고 접착층은 압력감응접착제 및 핫멜트접착제와 같은 접착제로 이루어지는 20-100㎛의 두께를 가질 수도 있다. 아크릴접착제가 더 바람직하다. 접착제층은 보통 도 19에 나타낸 바와 같이 밀봉층의 표면에 걸쳐 연장된다. 방출구에 대응표면에는 가해지지 않을 수도 있다.

더욱이, 인플레이터의 활성성능은 또한 구체예 4에 기술된 바와 같이 높은 출력을 갖는 점화기를 사용함으로써 개선된다.

방출구를 폐쇄하는 밀봉테이프가 점화전류가 공급된 후 20℃에서 3밀리초내에 파괴될 수 있도록 상기 가스방출구의 내경을 조절하는 것도 또한 가능하다. 이 경우에, 가스방출구(11)의 상기 내경은 재료와 두께의 점에서 밀봉테이프 뿐만 아니라 점화기(4)의 외압에 따라 1.5 내지 10mm의 범위일 수 있다.

이 방법으로, 밀봉테이프는 가스추진제의 점화후 발생된 연소가스에 의해 상승된 인플레이터의 하우징의 내압에 의해 파괴되고 그 다음 연소가스는 밀봉테이프의 터진 곳으로부터 밖으로 방출된다.

파괴압력을 밀봉테이프가 파괴되는 일정범위로 설정하는 것이 요구될 수도 있다. 점화전류가 인가된 후 3밀리초내에 밀봉테이프를 파괴하고 파괴압력을 원하는 범위로 설정함으로써 가스를 방출하는 것이 있음직하다. 예를 들면, 그것은 밀봉테이프의 두께와 가스방출구의 직경을 변화시킴으로써 달성될 수 있다. 밀봉테이프가 일정한 두께를 가질 때, 방출구의 직경이 클수록, 파괴압력은 더 작다. 방출구가 일정한 직경을 가질 때 밀봉테이프의 두께가 작을수록 파괴압력은 더 작다. 주어진 파괴압력은 이런 식으로 밀봉테이프의 두께와 방출구의 직경의 조합에 의존할 수도 있다.

이 파괴압력은 100kg/cm²이하, 바람직하게는 70-40kg/cm²이하에 설정될 수도 있다. 이 압력을 얻기 위해, 노즐의 직경과 밀봉테이프의 두께간의 관계는 50미크론의 두께를 갖는 연질 알루미늄의 밀봉테이프에 대해 노즐의 직경이 1.5-3mm이고; 100미크론의 두께를 갖는 밀봉테이프에 대해 노즐의 직경이 약 4mm이고; 200미크론의 두께를 갖는 밀봉테이프에 대해 노즐의 직경은 약 10mm이도록 할 수 있다.

압력이 너무 작으면, 점화는 불안정해질 수도 있다. 압력이 너무 크면, 가스추진제에 대한 점화가 너무 빠르게 진행할 수도 있다. 이런 식으로 원하는 탱크압력특성을 얻는 것은 어려울 것이다.

파괴압력은 하우징의 내압을 측정하기 위해 인플레이터에 장치된 마노미터로 정해질 수 있다. 하우징의 내압은 전류가 점화기에 인가되었을 때를 제로표준으로 하여 시간에 따라 측정된다. 도 18a는 내압과 시간간의 관계를 나타내는 압력곡선이다. 시일테이프와 같은 차폐수단은 적당한 여유분을 가지고 가스방출구에 부착되었기 때문에, 하우징의 내압이 상승하기 시작했을지라도 즉시 부서지거나 파괴되지는 않을 것이다. 그것은 일정량의 증가된 압력을 지지할 수 있다. 이 압력에 대한 저항은 때를 맞춰 제한된 기간동안 계속된다. 증가된 압력에 대해 더 이상 계속되지 않는 일정한 시점에서 차폐수단은 부서지거나 파괴될 것이고 하우징의 내압은 해제될 것이다. 압력의 해제는 하우징의 내압의 변화를 일으킬 것이며 궁극적으로 가스추진제의 연소성능의 급속한 변화를 일으킬 것이다. 시간에 따른 하우징의 내압의 변화에 있어서, 그것은 연속적으로 상승된 후 일정한 시점에서 급격히 변화한다. 이 시점은 도 18a에서 B지점인데 이때 밀봉테이프는 부서지고 파괴되었다. 증가된 탱크압력이 이 시점전에 나타나면, 하우징의 증가된 내압으로 말미암지 않는 밀봉테이프의 우발적인 파괴라고 생각되어야 한다. 급격한 것으로 보이지는 않을지라도 점화후 가스가 생성되는 과정에서 선형라인으로부터 비선형라인으로의 변화같은 시간에 따른 연소내압의 변화가 일어날 수도 있는 압력-시간곡선상의 지점이 있을 수도 있다. 이 지점은 밀봉테이프가 파괴된 시점에 대해서도 취해져야 한다. 생성된 가스의 압력에 의해 밀봉테이프가 파괴되고 하우징의 내압이 해제되고 이어서 전과는 다른 압력의 변화를 볼 수 있다. 이 지점은 시간에 따른 연소내압에서 나타나게 된다.

(구체예 6)

본 발명자들은 더욱 연구하여, 서로 다른 내경 및/또는 개방영역을 갖는 가스방출구의 적어도 두 종류를 조합하여 상기 구체예 1-5에 나타낸 인플레이터를 제공함으로써 하우징의 디퓨져 쉘에서 그것들을 형성시킬 때 초기단계에서 밀봉테이프의 파열 및 파열에 의한 상기 제안된 탱크압력 S형 곡선이 안정적이고 반복적으로 달성될 수 있음을 발견하였다. 이 인플레이터는, 예를 들면, 디퓨져쉘에 대직경을 갖는 가스방출구와 소직경을 갖는 가스방출구를 제공한 다음 그것들을 밀봉테이프에 의해 폐쇄함으로써 형성될 수도 있다.

대직경과 소직경을 갖는 방출구를 형성할 때 대직경 대 소직경의 비율은 4/1 내지 1.1/1인 것이 알맞다. 대직경 대 소직경의 개방영역에서의 비율은 97/3 내지 3/97의 범위내에서 선택될 수도 있다.

상기한 것의 구체적인 예를 설명하기로 한다. 도 16에 나타낸 인플레이터의 하우징은 같은 간격으로 원주방향에서 6mm의 더 큰 내경을 갖는 5개의 가스방출구와 3mm의 더 작은 내경을 갖는 15개의 가스방출구를 갖추고 있는데, 이것들은 밀봉테이프에 의해 폐쇄되었다. 이 인플레이터의 가동시, 6mm의 더 큰 내경을 갖는 방출구상의 밀봉테이프는 초기단계에서 파괴될 수 있으나, 더 작은 직경을 갖는 방출구에서의 밀봉테이프는 점진적인 연소에 따라 내압이 더욱 상승된 단계에서 파괴될 수 있다. 대직경과 소직경을 갖는 두 종류의 가스방출구가 형성된 경우에, 이들 방출구의 전체 개방영역은 4mm의 내경을 갖는 20개의 가스방출구의 전체 개방영역과 거의 같다. 6mm의 더 큰 내경을 갖는 방출구는 후자의 경우보다 더 큰 직경을 갖고 그 수는 후자의 경우보다 더 작기 때문에, 그것들은 4mm의 내경을 갖는 20개의 방출구의 경우보다 더 쉽게 파괴될 수 있다. 게다가, 모든 전체 방출구들은 비교적 부서지기 쉽다. 대직경을 갖는 방출구를 폐쇄한 밀봉테이프가 파괴된 후, 하우징의 내압은 가스발생물질의 후속연소에 따라 상승하고 소직경 방출구를 폐쇄한 밀봉테이프가 파괴될 것이다. 이런 식으로, 대직경을 갖는 방출구상의 모든 밀봉테이프는 비교적 반복적으로 파괴될 수 있다. 그 다음 가스추진제의 연소압력은 소직경을 갖는 노즐을 덮은 밀봉테이프가 증가된 내압에 의해 파괴되는 시점에서 비교적 더 안정해진다. 이것은 원하는 탱크출력 S형태의 곡선이 반복적으로 얻어질 수 있는 이유이다.

한편, 4mm의 내경을 갖는 20개의 가스방출구를 갖는 인플레이터에서, 가스추진제의 연소초기단계에서 항상 한 번에 파괴되지는 않을 것이며 밀봉테이프가 서로 다르게 파괴될 것이다. 다시 말하면, 연소가스는 문제의 밀봉테이프가 파괴된 시점에서 개방된 가스방출구를 향해 먼저 집중적으로 뿜어지는 경향이 있다. 이것은 탱크출력곡선의 가스압력의 점에서 가스추진제의 후속연소의 방식에 영향을 미칠 것이고 탱크출력곡선의 재현성이 얻어지기 어려울 것이다.

그러므로, 상기한 바와 같이, 대직경과 소직경을 갖는 두 종류의 가스방출구의 형성은 대직경을 갖는 방출구를 폐쇄하는 거의 모든 밀봉테이프가 파괴될 수 있게 하고 궁극적으로 이 때 얻어진 개방영역은 일정해질 것이다. 그 다음 이것은 소직경의 방출구가 개방될 때까지 가스추진제의 연소에 일정하게 작용할 것이다. 본 발명의 인플레이터는 이런 식으로 S형태의 탱크출력곡선을 반드시 갖는 안정한 활성성능을 갖출 수 있다.

상기한 바와 같이, 인플레이터는 다른 직경들을 갖는 다수의 가스방출구를 갖춤으로써 저온에서도 더 안정하게 가동될 수 있다. 자동차의 에어백 시스템에 설치된 인플레이터는 지방에 따라 다른 주위온도에 노출되어야 한다. 일반적으로 가스추진제는 정상온도보다 더 낮은 온도에서 더 온화하게 연소하는 것으로 알려져 있다. 이런 이유로, 인플레이터의 내부연소압은 전체적으로 더 작아지고, 인플레이터 가동의 최대출력이 정상온도보다 더 작아지며 내부탱크압력의 상승이 지연된다. 인플레이터는 저온에서 다른 방식으로 작용한다.

인플레이터는 저온에서 유용하도록 다른 직경을 갖는 다수 종류의 노즐을 갖출 수도 있다. 두 종류의 방출구의 경우를 설명하기로 한다. 낮은 파괴압력과 대직경을 갖는 방출구의 종류를 덮는 밀봉테이프는 낮은 온도에서 단지 파괴될 수 있다. 정상온도에서는 둘 다 파괴될 것이다. 낮은 온도에서, 연소내압은 정상온도에서 보다 더 낮아지고 방출구의 개방영역은 이 구체예에 따라 감소될 수 있고, 연소내압은 더욱 감소하는 것을 방지할 수 있고 이런 식으로 인플레이터의 같은 가동성능이 정상온도에서와 같이 얻어질 수 있다. 다른 직경을 갖는 세 종류의 방출구가 사용될 때는, 연소내압은 상기한 메카니즘에 따라 고온에서 증가되고 인플레이터가 너무 강한 가동성능을 갖는 것이 방지될 수 있다. 방출구의 종류의 수를 증가시켜 더 많은 종류의 가동성능을 가질 수도 있다. 인플레이터는 정상온도에서와 같은 방법으로 다른 주위온도에서 가동될 수 있다.

상기 구체예는 두 개의 직경을 갖는 두 종류의 노즐을 포함한다. 각각 3개 이상의 직경을 갖는 3종류의 방출구 또는 노즐이 제안되어 있다. 이 경우에 노즐의 직경에 의해 서로에 인접해 존재하는 두 종류의 노즐은 4/1 내지 1.1/1의 범위에 이르는 상기 나타낸 대직경 대 소직경 비율을 충족하고 97/3 내지 3/97 범위에 이르는 큰 것 대 작은 것의 개방영역의 비율을 충족하는 것이 바람직하다.

본 발명의 에어백 시스템에 대한 가스발생 조성물 펠릿은 펠릿을 포함하는 가스발생기에 관해 행해진 탱크시험에서 탱크의 주어진 최대압력이 P(kPa)이고 탱크압력상승개시로부터 최대탱크압력 P(kPa)가 도달된 때까지 걸린 기간이 T밀리초인 경우 0.25×T밀리초에서 측정한 탱크압력이 0.25×P(kPa) 이하, 바람직하게는 0.20×P(kPa) 이하이도록 조절되는 것을 특징으로 한다.

펠릿은 바람직하게는 0.80×T밀리초에서 측정된 탱크압력이 0.70×P(kPa) 이상이도록 조절된다.

만일 0.25×T밀리초에서 측정된 탱크압력이 0.20×P(kPa), 특히 0.25×P(kPa)라면, 에어백은 초기단계에서 너무 격렬하게 팽창한다. 0.80×T밀리초에서 측정된 탱크압력이 0.70×P(kPa) 이상이면, 에어백 시스템은 자동차 등의 충돌시 승객의 안전을 더 견실히 보장할 수 있다.

본 발명의 가스발생펠릿은 상기한 특징을 갖는 한편, 물리적 형태의 한가지 특징은 각 펠릿이 0.2-1.5(mm) 범위의 내경 d인 구멍을 갖고 L/d 값은 3.0 이상인 것이다. 구멍들을 갖는 펠릿은 이런 방법으로 점화시스템의 열에너지로 인해 펠릿이 점화 또는 연소될 때 각 펠릿의 내벽부의 전체 내표면적에 대해 초기에 점화되는 내표면적의 비율은 알맞게 조절하도록 하는 형태로 된다. 초기에 점화되지 않은 펠릿의 부분은 초기에 점화된 부분에 의해 발생된 열로 인해 이 초기 기간 직후에 연소조건으로 가져온다. 따라서, 단지 초기점화단계는 최대압력에 도달하기 위해 요구된 시간을 증가시키지 않고 조절될 수 있다. 이 점에서, 본 발명 기술은 전체로서의 가스발생력을 초기단계에서 점화조건을 제어하도록 약간 감소시키는 소위 발생력 감소기술(디파워링 기술)과 근본적으로 다르다.

본 발명에 따라 구멍을 갖는 펠릿은 단일구멍형태일 수도 있고, 작은 구멍을 각각 갖는 펠릿의 집성물이 점화조건을 조절하는데 있어서 원하는 결과를 달성할 수 있다면 어떤 형태로도 형성될 수 있고, 펠릿은 펠릿을 형성하기 위한 비용의 점에서 단일구멍형태인 것이 바람직하다. 구멍의 내경 d는 일반적으로 0.2 내지 1.5mm, 바람직하게는 0.4 내지 1.0mm이다. 만일 직경 d가 0.2mm 미만이면, 점화시스템의 열에너지로 인해 펠릿의 내표면의 불충분한 영역이 초기에 점화되고 원하는 결과는 얻어질 수 없다. 직경 d가 1.5mm를 초과하면, 열에너지는 펠릿의 전체 내표면에 이르러 초기점화기간에 증가된 연소면적을 가져오고, 펠릿에 의해 발생된 가스의 양이 바람직하게 조절될 수 없다.

본 발명의 구멍을 갖는 펠릿의 각각의 값 L/d는 3.0 이상이도록 조절된다. 이 값은 L값이 너무 크면 용기의 충전효율이 감소하기 때문에, 가스발생펠릿으로 채워진 용기의 크기에 따라 알맞게 조절되어야 한다. 따라서, L/d 값은 바람직하게는 3.0 내지 10.0의 범위로 조절된다. L/d 값이 3.0 미만이면, 가스발생작용은 상기한 바와 같이 조절될 수 없다.

본 발명의 구멍을 갖는 펠릿의 길이 L은 특별히 제한되지 않으나, 바람직하게는 1.5 내지 30mm의 범위이다. 외경 D는 또한 특별히 제한되지 않으나, 단일구멍형태의 경우에 바람직하게는 1.5 내지 5.0mm, 2.0 내지 5.0mm 또는 2.4 내지 5.0mm의 범위이다.

본 발명의 가스추진제의 펠릿은 다수의 스루홀을 가질 수도 있으나, 각 홀의 위치는 제한되지 않는다. 바람직한 구체예는 인플레이터의 활성성능의 안정성을 위해 제안된다.

원통형 펠릿의 길이방향으로 단면에 이러한 배열로 두 개 이상의 구멍(노즐)이 배치되도록 하기 위해서는 서로에 대한 두 인접구멍의 중심들간의 거리와 이들 두 구멍의 각 중심과 펠릿의 외단부간의 거리가 서로 같은 것이 바람직하다.

바람직한 구체예는 도 20에 나타낸 바와 같이 7개의 스루홀을 갖는 단면이 원형인 원통형 펠릿이다. 구멍중 하나의 중심이 펠릿의 원의 중심에 놓이고; 다른 6개의 구멍이 중심구멍둘레의 링에 놓이고; 6개의 둘레구멍의 중심들이 놓이고; 서로에 대해 둘레구멍들의 두 인접구멍의 중심간의 거리(b)와 이들 두 구멍의 중심과 펠릿의 외단부의 지점간의 거리(c)가 서로 같고, 중앙구멍의 중심과 둘레구멍들의 각각의 중심간의 거리(a)가 서로 같은 것이 바람직하다. 편리하게는, (a), (b) 및 (a)와 (b), (c) 및 (c)는 서로에 같은 정삼각형을 형성한다. 한 구멍의 중심에서, 6개의 정삼각형이 배열되고 6개의 둘레구멍의 중심들은 정삼각형의 정점에 배치된다.

펠릿의 또 다른 예는 18개의 구멍에 의해 둘러싸인 중심구멍을 가질 수도 있다. 구멍의 수와 위치는 바람직하게는 상기와 같은 방법으로 결정될 수도 있다. 그것은 제조방법, 제조원가 및 성능들간에 균형있게 결정될 수있으나 제한되는 것은 아니다.

다수 구멍을 갖는 펠릿의 상기 경우에, 바람직하게는 외경 D는 4-50mm이고 각 스루홀의 직경은 0.4-1.0mm이고 길이 L은 1.5-30mm이다. 스루홀의 수는 바람직하게는 7이고, 각 구멍이 상기한 바와 같이 위치될 때 이에 제한되지 않는다.

상기와 같이 형성된 펠릿을 포함하는 인플레이터에 대해 20℃에서 60ℓ 탱크의 평가 실시예를 이하에 나타낸다. 이 경우에, 펠릿은 외경 D가 6.5mm이고, 길이 L이 4mm이고 각 구멍의 직경이 약 0.7mm이다. 탱크출력곡선은 도 21에 나타내었다.

이제 본 발명에 따르는 구멍을 갖는 펠릿을 제조하는 한가지 바람직한 방법을 기술하기로 한다. 처음에, 대량의 가스발생조성물을 재료의 입도와 부피밀도에 따라 바인더를 용해하기 위한 용매를 사용하여 혼련조작에 의해 제조한다. 용매는 바인더를 용해시키기에 적합하고 재료를 원하는 형태로 형성하기에 적합한 것들로부터 선택되어야 한다. 수용성 결합제를 용해하기 위한 용매로서 물이 사용될 수 있고, 유기물질에 용해성인 바인더를 용해하기 위해 에테르, 에틸아세테이트, 또는 아세톤과 같은 유기용매가 사용될 수 있다. 사용되는 용매의 양은 가스발생 조성물의 최종 양에 대해 바람직하게는 약 10 내지 30중량%의 범위인 원하는 조성물을 형성하기에 적합한 농도를 제공하도록 조절된다. 성분혼합의 순서는 특별히 명시되지 않으나, 펠릿이 최대의 안정성을 가지고 제조될 수 있도록 결정되는 것이 바람직하다. 그 다음, 적당할 때 과잉의 용매를 제거한 후, 조성물 덩어리를 단일구멍을 갖는 원통형태를 제공하는 주어진 형태의 금속몰드를 통과시키고 보통 40 내지 80kg/cm², 또는 어떤 경우에는 130 내지 140kg/cm²의 압력하에 압출하여, 단일구멍을 갖는 현 형태의 원통체를 형성하도록 한다. 현 형태의 원통체의 표면이 건조되기 전에, 원통체를 커터에 의해 각 펠릿의 L/d 값이 3.0 이상이도록 적당한 길이를 갖는 다수의 펠릿으로 절단한 다음, 이들 펠릿을 건조시킨다.

본 발명의 가스발생물질은 바람직하게는 비-아지드 가스발생물질을 사용하고, 이것은 바람직하게는, 질소함유 화합물, 산화제, 슬랙형성제 및 바인더로 이루어진다. 다음의 슬랙형성제가 필요에 따라 사용될 수 있다.

본 발명에서 사용된 질소함유 화합물은 트리아졸 유도체, 테트라졸 유도체, 구아니딘 유도체, 아조디카르본아미드 유도체 및 히드라진 유도체, 및 두가지 이상의 이들 화합물의 혼합물로 구성되는 군으로부터 선택될 수 있다. 질소함유 화합물의 구체적 예들은 5-옥소,1,2,4-트리아졸, 테트라졸, 5-아미노테트라졸, 5,5'-비-1H-테트라졸, 구아니딘, 니트로구아니딘, 시아노구아니딘, 트리아미노구아니딘 질산염, 구아니딘 질산염, 구아니딘 탄산염, 비우렛, 아조디카르본아미드, 카르보히드라지드, 카르보히드라지드 질산염의 착체, 디히드라지드 옥살산염, 히드라진 질산염의 착체 등을 포함한다.

이들 질소함유 화합물들중, 테트라졸 유도체 및 구아니딘 유도체로 구성되는 군으로부터 선택된 한 종류 또는 적어도 두 종류가 바람직하게 사용되고, 니트로구아니딘, 시아노구아니딘 및 5-아미노테트라졸이 특히 바람직하게 사용된다. 한 분자내에 가장 적은 수의 탄소를 갖는 니트로구아니딘이 가장 바람직하게 사용된다. 침상결정의 형태의 낮은 특정밀도 니트로구아니딘과 벌크형 결정형태의 높은 특정밀도 니트로구아니딘중 어느 하나가 니트로구아니딘으로 사용될 수 있으나, 소량의 물과 펠릿의 제조의 동안에 안전과 취급의 용이성의 점에서 높은 특정밀도 니트로구아니딘이 더 바람직하게 사용된다. 본 발명에 따르는 가스발생물질중의 질소함유 화합물의 함량은 분자식내의 탄소원소의 수, 수소원자 및 다른 산화된 원소들에 따라 바람직하게는 25-56중량%의 범위, 또는 더 바람직하게는 30-40중량%의 범위이다.

질소함유 화합물의 함량의 절대값은 가스발생물질중의 산화제의 유형에 따라 다를지라도, 발생된 가스중 소량의 CO 농도는 절대값이 완전산화 이론값보다 더 클 때 증가하고 발생된 가스중 소량의 NO_X농도는 절대값이 완전산화 이론값과 같거나 또는 더 작을 때 증가한다. 따라서, 질소함유 화합물의 함량은 가장 바람직하게는 이들 농도가 최적으로 균형을 이루는 범위로 조절된다.

여러가지 화합물들이 상기 가스발생물질에서 산화제로서 사용될 수 있는 한편, 산화제는 바람직하게는 양이온을 함유하는 알칼리금속 또는 알칼리토금속의 질산염의 적어도 한 종류로부터 선택된다. 질산염 이외의 산화제, 즉, 가스발생제의 분야에서 종종 사용되는 아질산염 및 과염소산염이 사용될 수 있으나, 아질산염의 한 분자내의 산소의 수가 질산염의 산소의 수보다 작고 질산염의 사용이 에어백 밖으로 생성되어져 뿜어나온 감소된 양의 미소분말 안개를 가져오기 때문에 질산염이 바람직하게 사용된다. 양이온을 함유하는 알칼리금속 또는 알칼리토금속의 질산염은 질산나트륨, 질산칼륨, 질산마그네슘 및 질산스트론튬을 포함할 수도 있다. 질산스트론튬이 특히 바람직하다. 가스발생물질중의 산화제의 함량의 절대값이 사용된 가스발생물질의 종류 및 양에 따라 다양할지라도, 바람직하게는 상기한 것과 같은 CO 및 NO_X농도의 점에서 40-65중량%의 범위, 더 바람직하게는 45-60중량%의 범위이다.

가스발생화합물중 슬랙형성제는 가스발생화합물중 산화제의 분해에 의해 생성된 알칼리금속 또는 알칼리토금속의 산화물의 액체형태를 고체형태로 전화하는 기능을 가져서 연소실내에 산화물을 유지하고 산화물이 인플레이터의 밖으로 안개의 형태로 방출되는 것을 방지하도록 한다. 최적의 슬랙형성제는 금속조성물에 따라 선택될 수 있다. 더 상세히는, 슬랙형성제는 적어도, 산성점토 또는 일본산 산성점토, 실리카, 벤토나이트 및 카올린과 같은 알루미노실리케이트를 함유하는 자연점토; 합성운모, 합성카올리나이트 및 합성스멕타이트와 같은 인공점토; 그리고 물함유 규산마그네슘의 한 종류의 광물질로서 탈크로부터 선택될 수 있다. 이들 물질중 산성점토 및 실리카가 바람직하고, 산성점토가 가장 바람직하다.

예를 들면, 질산칼슘으로부터 제조된 산화칼슘과, 점토의 주성분들로서 산화알루미늄 및 이산화규소의 3성분 시스템을 갖는 산화혼합물은 조성물중 이들 산화물의 비율에 따라 1350℃ 내지 1550℃의 온도범위에 대해 3.1포이즈 내지 약 1000포이즈로 다양한 점도를 갖고 또한 조성물에 따라 1350℃ 내지 1450℃로 다양한 융점을 갖는다. 이들 성질을 이용하여, 슬랙형성제는 가스발생물질의 혼합비에 알맞는 슬랙형성능력을 나타낼 수 있다. 가스발생물질중의 슬랙형성제의 함량은 1-20중량%의 범위, 더 바람직하게는 3-10중량%의 범위로 다양할 수 있다. 슬랙형성제의 함량이 너무 큰 것은 감소된 선형연소속도와 낮은 가스발생효율을 가져올 것이다. 너무 작은 함량은 불량한 슬랙형성능력을 가져올 것이다.

바인더는 원하는 형태의 펠릿을 형성하기 위한 필수성분이다. 어떤 유형의 바인더도, 그것이 물 또는 용매의 존재하에 점성을 나타내고 연소작용에 중대한 불리한 영향을 주지 않는다면 사용될 수 있다. 바인더의 예들은 카르복시메틸셀룰로스, 히드록시에틸셀룰로스, 셀룰로스아세테이트, 셀룰로스프로피오네이트, 셀룰로스아세테이트부티레이트, 니트로셀룰로스 및 전분의 금속염과 같은 다당류 유도체를 포함한다. 특히, 수용성 바인더는 제조시 안전성과 취급의 용이성의 점에서 바람직하고, 금속염, 특히 카르복시메틸셀룰로스의 나트륨염이 가장 바람직하다. 가스발생물질중 바인더의 함량은 바람직하게는 3-12중량%의 범위, 더 바람직하게는 4-12중량%의 범위이다. 바인더의 양이 증가함에 따라, 펠릿의 파괴강도는 증가하나, 조성물중 탄소원소 및 수소원소의 수가 증가하여 탄소원소의 불완전연소에 의해 생성된 소량의 CO 가스의 농도를 증가시키고 발생된 가스의 질을 떨어뜨려 바람직하지 않다. 바인더의 양이 12중량%를 초과할 때, 바인더에 대해 존재하는 산화제의 비율은 증가되는 것이 필요하고, 이것은 차례로 가스발생화합물의 상대적인 비율을 감소시켜 실용적인 가스발생시스템을 제공하기 어렵게 만든다.

더욱이, 카르복시메틸셀룰로스의 나트륨염이 바인더로서 사용되는 경우, 물을 사용하는 펠릿의 제조의 동안에 2차 효과를 제공한다. 즉, 현미경적으로 혼합된 상태로 존재하는 나트륨염과 질산염간의 금속전이에 의해 생성된 질산나트륨은 산화제로서 질산염의 분해온도, 특히 보통 높은 분해온도를 갖는 질산스트론튬의 분해온도를 감소시켜 따라서 연소특성을 개선시킨다. 본 발명의 가스발생기에 사용된 바람직한 가스발생물질은 다음으로 이루어진다:

(a) 약 25-56중량%, 바람직하게는 30-40중량%의 니트로구아니딘;

(b) 약 40-65중량%, 바람직하게는 45-65중량%의 산화제;

(c) 약 1-20중량%, 바람직하게는 3-10중량%의 슬랙형성제; 및

(d) 약 3-12중량%, 바람직하게는 4-12중량%의 결합제.

더 바람직한 조성물은 다음과 같다:

(a) 약 30-40중량%의 니트로구아니딘;

(b) 약 40-65중량%의 질산스트론튬;

(c) 약 3-10중량%의 산성점토 또는 실리카; 및

(d) 약 4-12중량%의 카르복시메틸셀룰로스의 나트륨염.

본 발명의 가스발생물질의 바람직한 펠릿은 다음 화합물들을 단일구멍원통의 형태로 성형함으로써 만들어진다.

(a) 약 25-56중량%의 니트로구아니딘;

(b) 약 40-65중량%의 산화제;

(c) 약 1-20중량%의 슬랙형성제; 및

(d) 약 3-12중량%의 결합제.

본 발명의 산화발생기는 그것의 작동에 유리한 적당한 구조 및 구성부재를 사용할 수 있다. 가스발생기의 가동에 유용한 구조 및 부재는 예를 들면, 내측에 점화수단 수용실을 규정하는 내부원통부재와 필터수단 사이에 설치되어 필터수단을 지지하는 필터지지부재; 발생된 가스가 필터수단과 하우징의 내표면간의 갭을 통과하는 것을 방지하기 위해 필터수단의 내원주의 상단부 및/또는 하단부를 둘러싸는 직통로방지수단; 가스발생물질의 이동을 방지하기 위해 가스발생물질의 위 및/또는 아래에 배치된 쿠션부재; 가스발생물질과 필터수단간의 직접 접촉을 방지하고 이로써 연소가스발생물질의 불꽃에 대해 필터수단은 보호하는 필터수단의 내측에 배치된 거의 다공질 원통형태의 구멍뚫린 바스켓; 그리고 필터수단의 외표면과 가스통로로 기능하는 하우징의 측벽내표면간에 확보된 공간을 포함한다.

상기한 에어백용 가스발생기는 가스발생기에 의해 발생된 가스를 수용하고 팽창하는 에어백(백 본체)과 함께 모듈케이스에 수용되어 에어백장치를 형성한다.

이 에어백 장치는 충격을 검출하는 충격센서에 반응하여 가스발생기를 가동하고 하우징의 가스방출구로부터 연소가스를 방출한다. 연소가스는 에어백으로 흘러들고, 모듈덮개를 파괴함으로써 팽창되어 차량의 단단한 구조와 승객간의 충격흡수쿠션을 형성한다.

도 13은 전기형 점화수단을 사용하는 가스발생기를 포함하는 본 발명의 에어백 장치의 구체예를 나타낸다.

이 에어백장치는 가스발생기(200), 충격센서(201), 제어유닛(202), 모듈케이스(203), 및 에어백(204)을 포함한다. 가스발생기(200)는 도 1을 참고하여 설명한 가스발생기를 사용하고 가스발생기 작동의 초기단계에서 승객에게 가능한한 작게 충격을 가하도록 조절된 작동성능을 갖는다.

충격센서(201)는 반도체형 가속센서일 수도 있다. 반도체형 가속센서는 가속을 시켰을 때 편향하는 규소기판의 빔에 부착된 4개의 브리지 연결된 반도체 스트레인 게이지를 갖는다. 가속이 가해질 때, 빔은 편향하여 그것의 표면에 스트레인을 일으키는데, 이것은 차례로 반도체 스트레인지게이지의 저항을 변화시켜 가속에 비례하는 전압신호를 낸다.

제어유닛(202)은 점화결정회로를 갖는데, 이것은 반도체형태 가속센서로부터의 신호를 공급받는다. 센서(201)로부터의 충격신호가 지정된 수준을 통과할 때, 제어유닛(202)은 계산을 시작한다. 계산의 결과가 지정된 값을 초과할 때, 제어유닛은 가스발생기(200)의 점화기(4)에 유발신호를 출력한다.

모듈케이스(203)는, 예를 들면, 폴리우레탄으로 형성되고 모듈덮개(205)를 포함한다. 모듈케이스(203)는 에어백(204)과 가스발생기(200)를 수용하여 패드모듈을 형성한다. 이 패드모듈은 운전석쪽에 장착될 때 보통 핸들(207)에 설치된다.

에어백(204)은 나일론(예를 들면, 나일론 66) 또는 폴리에스테르로 만들어지며 그것의 백입구(206)는 가스발생기의 가스방출구를 둘러싼다. 에어백은 접어서 가스발생기의 플랜지부에 고정된다.

반도체형 충격센서(201)는 자동차의 충돌시에 충격을 검출할 때, 충격신호가 제어유닛(202)에 보내지는데, 이것은 센서로부터의 충격신호가 지정된 수준을 초과할 때 계산을 개시한다. 만일 계산의 결과가 지정된 값을 초과한다면, 제어유닛은 가스발생기(200)의 점화기(4)에 유발신호를 산출한다. 점화기(4)는 그 다음 가동되어 가스발생물질을 점화시켜 가스를 생성하고, 이것은 에어백(204)으로 분출되며 에어백이 모듈덮개(205)를 파괴함으로써 팽창을 일으켜 따라서 핸들(207)과 승객간의 충격흡수 쿠션을 형성한다.

본 발명의 가스발생기는 상기한 바와 같이 얻은 펠릿을 사용하고 가스발생기에 관해 행해진 탱크시험에서, 탱크내의 주어진 최대압력이 P(kPa)이고 탱크압력의 상승개시로부터 최대탱크압력 P(kPa)가 도달되었을 때의 시점까지의 기간이 T밀리초일 때, 0.25×T밀리초에서 측정된 탱크압력은 0.25×P(kPa) 이하, 바람직하게는 0.20×P(kPa) 이하이고 0.80×T밀리초에서 측정된 탱크압력은 바람직하게는 0.70×P(kPa) 이상이도록 조절된다.

본 발명의 가스발생기는 다수의 가스방출구를 갖는 하우징, 하우징내에 제공된 점화수단, 연소가스를 발생시키기 위해 점화수단에 의해 점화된 가스발생수단, 가스발생수단을 포함하는 연소실을 포함한다. 그리고 바람직하게는 발생기는 연소가스를 냉각하고 연소잔류물을 포획하기 위한 필터수단을 포함한다. 다음에, 필터수단의 외주변은 또한 바람직하게는 하우징의 외원주벽의 내표면을 향하고 그것들간에 공간 또는 클리어런스를 형성하도록 놓인다.

본 발명에 따라 D(운전자)석의 쪽에 에어백 시스템을 위한 가스발생기에 관해 행해진 탱크시험에서, 최대탱크압력 P(kPa)는 일반적으로 110 내지 220(kPa)의 범위이고, 시간 T, 즉, 탱크압력의 상승개시로부터 최대탱크압력 P(kPa)가 도달될 때까지의 기간은 일반적으로, 예를 들어서, 30 내지 50밀리초의 범위이다. 본 발명은 또한 P(승객)석에 대해 사용되는 에어백 시스템의 가스발생기에 적용가능하다. 이 경우에, 최대압력 P(kPa)는 350-500(kPa)일 수 있고, 탱크압력의 상승개시로부터 최대탱크압력 P(kPa)가 도달되는 때까지의 시간 T는 예를 들면, 50 내지 70밀리초의 범위일 수도 있다.

도 16은 본 발명의 에어백 시스템을 위한 가스발생조성물 펠릿(가스추진제)을 사용하여 D(운전자)석을 위한 가스발생기(인플레이터)의 한 구체예의 수직단면이다.

이 도면에 나타낸 가스발생기는 디퓨져쉘(1)과 클로져쉘(2)로 이루어지는 하우징(3)을 가지며, 그것의 내부는 내부원통부재(16)에 의해 두 구획, 즉, 점화수단 수용실(23)과 가스발생물질 연소실(28)로 나뉜다. 점화수단 수용실(23)은 가스발생물질(6)을 점화 및 연소하기 위해 충격에 의해 유발되는 점화수단들로서 점화기(4)와 전화약(5)을 수용한다. 연소실(28)은 상기 점화수단에 의해 점화 및 연소되고 연소가스를 발생시키기 위한 본 발명의 가스발생 조성물 펠릿(6)과 그 다음 가스발생 조성물 펠릿(6)의 이동을 지지 및 차단하는 거의 고리모양 형상의 밑판(24)을 수용한다. 디퓨져쉘(1)의 원주벽부(10)는 원주방향에서 규칙적인 간격으로 배열되고 밀봉테이프(52)에 의해 밀봉된 다수의 가스방출구(11)를 갖는다. 클로져쉘(2)은 중앙구멍(15)에 삽입되고 들어맞는 내부원통부재(16)를 갖는다. 디퓨져쉘(1)과 클로져쉘(2)은 조합하여 하우징(3)의 축의 중심을 가로지르는 측평면상의 위치둘레에 플랜지부(19, 20)에서 면하게 하고 레이저빔으로 용접함으로써 하우징(3)을 형성한다.

점화기(4)를 수용하는 쪽에서 내부원통부재(16)의 단부는 점화기(4)를 움직이지 못하게 유지하는 클림핑부(27)로 형성된다. 내부원통부재(16)의 원통형 벽은 연소실(28)을 향해 규칙적인 간격으로 제공되고 밀봉테이프(52')에 의해 폐쇄된 다수의 스루홀(54)을 갖는다. 또한, 가스발생 조성물 펠릿(6)의 점화 및 연소에 의해 생성된 가스를 정화 및 냉각시키기 위해 하우징(1)에 설치된 냉각재/필터(7)는 가스발생 조성물 펠릿(6)을 둘러싸도록 배치되어 내부원통부재(16) 둘레의 환형실, 즉, 가스발생물질 연소실(28)을 형성한다.

냉각재/필터는 스테인레스 강 와이어의 평직메시를 방사상으로 쌓고 그것들을 방사상 및 축상으로 압축함으로써 형성된다. 그리고 냉각재/필터(7)의 외측에는 냉각재/필터(7)가 팽윤하는 것을 방지하기 위해 팽윤억제층으로서 작용하는 외층(29)이 제공된다. 가스통로로서 기능하는 공간(9)은 외원주벽(8)과 냉각재/필터(7) 사이에 형성된다. 냉각재/필터(7)의 내원주에는 연소가스발생물질의 불꽃에 대해 냉각재/필터(7)를 보호하고 가스발생 조성물 펠릿(6)과 냉각재/필터(7)간의 직접 접촉을 방지하는 거의 원통형의 구멍뚫린 바스켓(32)이 설치되어 있다. 가스발생물질에다가 하우징(3)내 내부원통부재(16)의 외측에 규정된 가스발생물질 수용실(28)의 내부에 가스발생 조성물 펠릿(6)을 지지하고 그것의 이동을 방지하는 거의 고리모양 형태를 갖는 밑판(24)이 설치되어 있다. 밑판(24)은 가스발생 조성물 펠릿(6)과 내부원통부재(16)의 외원통벽이 삽입되는 중앙구멍(26)을 접촉하는 원형부(25)로 이루어진다. 원형부(25)에 쿠션(25')에 의해 지지되는 가스발생 조성물 펠릿(6)은 이동이 방지되고 부서져 조각나고 그것의 표면적이 변화하는 것이 방지된다. 그 다음, 상기한 바와 같은 외층(29), 공간(9) 및 구멍뚫린 바스켓(32)이 필요에 따라 제공될 수 있으나 생략될 수도 있다. 도 16에서, 17의 참고번호는 홈(18)을 갖는 원통칼라부재이고 참고번호 22는 홈(18)에 수용된 O링이다.

실시예 1

물을 조성물 전량에 대해 15부에 해당하는 양으로 31부(이후, 부는 중량부를 의미하다)의 니트로구아니딘에 첨가하고, 그것들을 함께 혼합 및 혼련하였다. 별도로, 54부의 질산스트론튬, 5부의 산성점토, 및 10부의 카르복시메틸셀룰로스의 나트륨염을 건조혼합하고 상기 습식혼합된 분말을 이 혼합물에 첨가하고 더 혼련하였다. 이와 같이 혼련된 혼합물을 3.2mm의 외경과 0.80mm의 내경을 갖는 금속몰드를 통과시키고 80kg/cm²의 압력하에 압출하여 단일구멍을 갖는 현 형태의 원통체를 형성하도록 하였다. 그 다음, 이 현 형태의 본체를 4.0mm의 길이를 각각 갖는 펠릿으로 절단하였고, 그 다음 충분히 건조시켜서 이와 같이 가스발생펠릿을 얻었다.

이와 같이 얻은 가스발생펠릿 37g을 갖는 가스발생기에 관하여, 60리터의 내용적을 갖는 탱크를 사용하여 실온에서 탱크시험을 행하였다.

탱크시험에서 얻은 압력-시간곡선을 도 14에 나타내었고, 가스발생펠릿의 L/d에 관한 평가의 수치결과를 표 1에 요약하였다.

시험 결과 및 도 14로부터 명백한 바와 같이, 시간-압력 곡선에 의해 나타낸 탱크압력은 초기기간에 서서히 또는 온화하게 증가하고 원하는 시간내에 최대압력에 도달한다.

탱크의 내부는 상당히 깨끗하였고, CO 및 NO_X와 같은 소량의 가스의 농도는 자동차 제조업자에 의해 요구된 한계내에 있었다.

실시예 2, 3

가스발생펠릿을 실시예 1에서와 같은 방법으로 얻되, 현 형태의 본체를 표 1에 지시된 바와 같이 다른 길이들로 커터에 의해 절단하였다. 얻은 가스발생펠릿을 실시예 1에서와 같은 방법으로 평가하였다. 평가결과를 표 1에 나타내었다.

비교예 1

가스발생펠릿을 실시예 1에서와 같은 방법으로 얻되, 현 형태의 본체를 2.0mm의 길이로 커터에 의해 절단하였다. 얻은 가스발생펠릿을 실시예 1에서와 같은 방법으로 평가하였다. 평가 결과를 표 1에 나타내었다.

탱크시험에서 얻은 압력-시간곡선을 도 15에 나타내었다.

상기 시험결과와 도 15로부터 명백한 바와 같이 도 15에서 곡선으로 표시한 탱크압력은 초기점화기간에 그것이 증가할 때 원하는 수준을 초과하고 실시예 1과 비교한 압력의 더 급속한 증가는 승객이 이 가스발생기를 갖는 에어백 시스템에 의해 손상되는 더 큰 가능성을 가져옴이 이해될 것이다.

	가스발생펠릿의길이(L)(mm)	L/d	점화로부터탱크압력상승까지의 시간(ms)	압력상승개시로부터 최대탱크압력에이르는 시간(T) (ms)	최대탱크압력(kPa)	0.25×T밀리초후의탱크압력(kPa)	0.80×T밀리초후의탱크압력(kPa)
실시예 1	4.0	5.0	2.2	45.0	170	16.1	136.3
실시예 2	3.0	3.8	1.65	44.5	167	31.8	157.2
실시예 3	3.5	4.4	3.40	34.7	200	38.8	169.5
비교예 1	2.0	2.5	2.50	50.5	174.5	69.6	164

본 발명의 가스발생기 및 에어백 시스템은 에어백의 팽창속도를 제어하기 위해 가스발생조성물 펠릿에 의해서만 가스발생작용을 제어하여 간단한 구조와 저가로 제조되고, 초기에 에어백의 급속한 팽창으로 인해 승객이 상처입을 가능성을 줄이면서 승객을 잘 유지하여 충분히 구속함으로써 안전성이 우수하다.

Claims (41)

1. 펠릿을 포함하는 인플레이터에 대한 탱크시험에서, 주어진 최대탱크압력이 P(kPa)이고, 탱크압력의 상승개시로부터 최대탱크압력 P(kPa)가 도달되었을 때까지의 기간이 T밀리초일 때 0.25×T밀리초에서 측정된 탱크압력은 0.25×P(kPa) 이하이도록 형성된 에어백 시스템용 가스발생 조성물로부터 성형된 펠릿.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 탱크시험에서, 0.80×T밀리초에서 측정된 탱크압력은 0.70×P(kPa) 이상이도록 형성된 것을 특징으로 하는 펠릿.
3. 제 2 항에 있어서, 0.25×T밀리초에서 측정된 탱크압력은 0.20×P(kPa) 이하인 것을 특징으로 하는 펠릿.
4. 제 1 항 또는 제 3 항에 있어서, 0.2 내지 1.5(mm)의 내경 d(mm)를 갖고, L(mm)이 구멍의 길이일 때 L/d의 비율이 3.0 이상인 구멍으로 형성된 비-아지드 가스발생 조성물로 만들어진 것을 특징으로 하는 펠릿.
5. 제 1 항 또는 제 3 항에 있어서, 1.5 내지 30mm의 길이 L과 2.4 내지 5.0mm의 외경 D를 가지며, 구멍은 0.4 내지 1.0mm의 내경 d를 갖는 것을 특징으로 하는 펠릿.
6. 제 4 항에 있어서, 상기 비-아지드 가스발생 조성물은 질소함유 화합물, 산화제, 슬랙형성제 및 바인더로 이루어지는 것을 특징으로 하는 펠릿.
7. 제 6 항에 있어서, 상기 질소함유 화합물은 테트라졸 유도체 및 구아니딘 유도체로 구성되는 군으로부터 선택된 적어도 한가지 화합물인 것을 특징으로 하는 펠릿.
8. 제 4 항에 있어서, 상기 비-아지드 가스발생 조성물은 니트로구아니딘 또는 5-아미노테트라졸, 질산스트론튬, 실리카 또는 산성점토, 및 카르복시메틸셀룰로스의 나트륨염으로 이루어지며, 상기 펠릿의 각각은 단일 구멍을 갖는 것을 특징으로 하는 펠릿.
9. 제 4 항에 있어서, 상기 비-아지드 가스발생 조성물은

   (a) 약 25-56중량%의 니트로구아니딘,

   (b) 약 40-65중량%의 산화제,

   (c) 약 1-20중량%의 슬랙형성제, 및

   (d) 약 3-12중량%의 바인더로 이루어지는 것을 특징으로 하는 펠릿.
10. 제 4 항에 있어서, 상기 비-아지드 가스발생 조성물은

    (a) 약 30-40중량%의 니트로구아니딘,

    (b) 약 40-65중량%의 질산스트론튬,

    (c) 약 3-10중량%의 산성점토 또는 실리카, 및

    (d) 약 4-12중량%의 카르복시메틸 셀룰로스의 나트륨염으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 펠릿.
11. 제 1 항 내지 제 3 항중 어느 한 항에 따르는 가스발생펠릿을 수용하는 에어백 시스템용 인플레이터.
12. 제 11 항에 있어서, 인플레이터는 다수의 가스방출구를 갖는 하우징, 상기 하우징내에 제공된 점화수단, 연소가스를 발생시키기 위해 상기 점화수단에 의해 점화되는 가스발생수단, 및 상기 가스발생수단을 함유하는 연소실을 포함하는 것을 특징으로 하는 인플레이터.
13. 제 12 항에 있어서, 최대탱크압력 P(kPa)는 110 내지 220(kPa)의 범위이고 탱크압력의 상승개시로부터 최대탱크압력 P(kPa)가 도달되었을 때까지의 시간 T의 기간이 30 내지 50밀리초인 것을 특징으로 하는 인플레이터.
14. 제 1 항에 따르는 가스발생 조성물 펠릿;

    충격을 검출하고 가스발생 조성물을 활성화하기 위한 충격센서;

    상기 가스발생 조성물에 의해 생성된 가스를 수용함으로써 팽창하는 에어백; 그리고

    상기 에어백을 수용하는 모듈케이스로 이루어지는 것을 특징으로 하는 에어백 시스템.
15. 충격에 의해 가동되는 단일점화수단과 연소가스를 발생시키기 위해 점화수단에 의해 점화되고 연소되는 가스발생물질로 이루어지며, 점화수단과 가스발생물질은 가스방출구를 갖는 하우징에 수용되며,

    여기서, 인플레이터의 가동성능은 탱크시험에서 주어진 탱크최대압력이 P(kPa)이고 탱크압력의 상승개시로부터 최대압력 P(kPa)가 도달된 때까지의 시간기간이 T밀리초일 때, 0.25×T밀리초에서 측정된 탱크압력은 0.25×P(kPa) 이하이고 또한 가동의 동안에 인플레이터의 하우징내의 연소최대내압의 피크는 점화전류가 공급된지 10-20밀리초후의 시점에서 나타나게 되도록 조절되는 것을 특징으로 하는 에어백용 인플레이터.
16. 제 15 항에 있어서, 가동성능은 0.80×T밀리초에서 측정된 탱크압력이 0.70×P(kPa) 이상이도록 더 조절되는 것을 특징으로 하는 인플레이터.
17. 제 15 항 또는 제 16 항에 있어서, 연소최대내압의 피크는 점화전류가 공급된 후 12-16밀리초내의 시점에서 나타나게 되는 것을 특징으로 하는 인플레이터.
18. 제 15 항 또는 제 16 항에 있어서, 연소최대내압의 피크는 점화전류가 공급된 후 13-15밀리초내의 시점에서 나타나게 되는 것을 특징으로 하는 인플레이터.
19. 제 15 항 또는 제 16 항에 있어서, 하우징과, 가스발생물질이 연소되는 연소실로 이루어지며, 연소실은 가스발생물질이 함유되지 않은 지정된 부피의 공간부를 포함하고, 가스발생물질이 연소한 부피는 가스발생물질이 점화된 직후 공간부까지 확장되는 것을 특징으로 하는 인플레이터.
20. 제 19 항에 있어서, 공간부는 간막이부재에 의해 연소실을 분할함으로써 형성되는 것을 특징으로 하는 인플레이터.
21. 제 15 항에 있어서, 점화수단은 가스발생물질을 점화 및 연소하기 위한 전화약을 포함하고, 하우징에서 전화약의 연소에 의해 생성된 연소가스는 가스발생물질 수용부를 통과하지 않고 통과하며 전화약의 연소가스에 의해 연소된 가스발생물질의 연소가스가 통과하는 제2 통로가 제공되는 것을 특징으로 하는 인플레이터.
22. 제 21 항에 있어서, 제1 통로는 하우징 밖으로 직접 전화약의 연소가스를 방출하기 위한 측로이며, 제1 통로를 통과하는 전화약의 연소가스는 제2 통로를 통해 방출된 가스발생물질의 연소가스보다 더 초기에 하우징의 밖으로 방출되는 것을 특징으로 하는 인플레이터.
23. 제 15 항에 있어서, 점화수단의 가동에 의해 생성된 가스는 필터수단을 통해 직접 방출되고 가스의 통로에 필터수단 이외에 아무것도 존재하지 않는 것을 특징으로 하는 필터수단으로 이루어지는 인플레이터.
24. 제 15 항에 따르는 에어백용 인플레이터;

    충격을 검출하고 인플레이터를 가동하기 위한 충격센서;

    가스발생물질에 의해 생성된 가스를 수용함으로써 팽창하는 에어백; 그리고

    에어백을 수용하는 모듈케이스로 이루어지는 에어백 시스템.
25. 가동의 동안에 하우징 내부의 연소최대내압의 피크가 점화전류가 공급된 후 10-20밀리초내의 시점에서 나타나게 되도록 제 15 항에 따르는 인플레이터의 작동성능을 제어하는 방법.
26. 제 15 항에 있어서, 0.25×T밀리초에서 측정된 탱크압력이 0.20×P(kPa) 이하이도록 조절된 것을 특징으로 하는 인플레이터.
27. 제 12 항에 있어서, 필터수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 인플레이터.
28. 제 15 항에 있어서, 점화전류가 20℃의 주위온도에서 인가된 후 3msec내에 파괴하여 가스가 방출하도록 허용하기 위해 하우징의 외부로부터 가스발생물질을 차단하는 차폐수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 가스발생기.
29. 제 28 항에 있어서, 탱크압력이, 점화전류가 인가된 후 13밀리초내에 11 내지 45kPa인 것을 특징으로 하는 가스발생기.
30. 제 28 항에 있어서, 점화수단은 20℃에서 10cc의 내부피를 갖는 봄베에서 연소했을 때 700psi 이상의 출력압력을 갖는 점화기로 이루어지는 것을 특징으로 하는 가스발생기.
31. 제 28 항에 있어서, 점화수단은 20℃에서 10cc의 내부피를 갖는 봄베에서 연소했을 때 1000 내지 1500psi 이상의 출력압력을 갖는 점화기로 이루어지는 것을 특징으로 하는 가스발생기.
32. 제 28 항에 있어서, 탱크압력은 점화전류가 인가된 후 60L 탱크시험에서 3msec내에 상승하기 시작하며, 0.25×T밀리초에서 측정된 탱크압력은 0.07×P 내지 0.25×P(kPa)의 범위인 것을 특징으로 하는 가스발생기.
33. 제 28 항에 있어서, 차폐수단은 가스방출구를 폐쇄 및 밀봉하기 위한 밀봉테이프이고 100kg/cm²이하의 압력에서 파열하게 되는 것을 특징으로 하는 가스발생기.
34. 제 33 항에 있어서, 차폐수단은 70 내지 40kg/cm²의 압력에서 파열하게 되는 것을 특징으로 하는 가스발생기.
35. 제 33 항에 있어서, 가스방출구는 1.5 내지 10mm의 내경을 가지며, 밀봉테이프는 20 내지 200미크론의 두께를 갖는 밀봉층과 20 내지 100미크론의 두께를 갖는 접착층으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 가스발생기.
36. 다른 내경 및/또는 개방영역을 갖는 두 종류 이상의 가스방출구, 충격으로 가동하는 상기 하우징내에 제공된 단일점화수단, 상기 점화수단에 의해 점화되고 연소가스를 발생시키는 가스발생물질을 포함하는 가스발생기로서, 상기 가스발생기는 60L 탱크시험에서, 주어진 최대탱크압력이 P(kPa)이고 탱크압력의 상승개시로부터 최대탱크압력 P(kPa)가 도달되었을 때까지 걸린 기간이 T밀리초일 때 0.25×T밀리초에서 측정된 탱크압력이 0.25×P(kPa) 이하이도록 조절된 것을 특징으로 하는 가스발생기.
37. 제 36 항에 있어서, 하우징의 최대연소압력의 피크는 점화전류가 인가된 후 10 내지 20초내에 나타나게 되는 것을 특징으로 하는 가스발생기.
38. 제 36 항에 있어서, 두 개 이상의 가스방출구가 제공되며, 서로에 인접하는 두 방출구(노즐)에서, 직경이 큰 것 대 작은 것의 직경비율이 4/1 내지 1.1/1의 범위이고 큰 것 대 작은 것의 개방면적비율이 97/3 내지 3/97의 범위인 것을 특징으로 하는 가스발생기.
39. 제 38 항에 있어서, 각각 다른 직경을 갖는 두 개의 가스방출구가 제공되는 것을 특징으로 하는 가스발생기.
40. 제 15 항에서 정의된 것과 같은 가스발생기, 충격을 검출하고 가스발생기를 가동하기 위한 충격센서, 가스발생기에 의해 생성된 가스를 수용함으로써 팽창하는 에어백, 그리고 에어백을 수용하는 모듈케이스를 포함하는 것을 특징으로 하는 에어백 장치.
41. 제 15 항에서 정의된 것과 같은 가스발생기, 가스발생기에 의해 생성된 가스를 수용함으로써 팽창하는 에어백, 그리고 에어백을 수용하는 모듈케이스가 운전석을 위해 핸들에 설치된 것을 특징으로 하는 자동차 또는 차량.