KR20000052866A - 에어백용 가스발생기 - Google Patents

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KR20000052866A
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구로이와아키히코
미야모토노리히사
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니뽄 가야쿠 가부시키가이샤
구마모토 마사히로
가부시키가이샤 고베 세이코쇼
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Abstract

에어백용 가스발생기는 자동차의 충돌사고 등에 의한 충격에서 운전자 및 승객의 안전을 확보하기 위한 에어백 장치에 사용되는 것이다. 그리고, 하기의 구성을 구비함으로써 가스중의 슬래그의 외부유출을 방지하면서 부품점수의 삭감에 의해 가스발생기를 염가로 제조하는 것을 가능하게 한다.
가스발생기는, 복수의 가스방출구(8)를 가지는 측통(1b)의 끝부를 상부덮개 (1a) 및 하부덮개(2a)로 폐쇄함으로써 형성된 하우징(3)과, 하우징(3) 내의 중앙부에 설치되고, 화염을 발생하는 점화장치(16)와, 하우징(3) 내에 있어서의 점화장치(16)의 직경방향 외측에 설치되고, 연소하여 가스를 발생하는 가스발생제 (6)와, 하우징(3) 내에 있어서의 가스발생제(6)의 직경방향 외측에, 상부덮개(1a)측으로부터 하부덮개(2a)측에 걸쳐 설치된 냉각·필터부재(7)와, 가스발생제(6)의 연소에 의해 발생한 가스가 냉각·필터부재(7)의 끝부방향으로 유통하는 것을 저지하는 환형돌기(50)를 가지고 있다. 환형돌기(50)는 냉각·필터부재(7)의 내주면에 맞닿도록 상부덮개(1a) 및 하부덮개(2a)의 적어도 한쪽에 일체적으로 형성되어 있다.

Description

에어백용 가스발생기{GAS GENERATOR FOR AIR BAG}
이 종류의 가스발생기에는 이른바 1통형 및 2통형의 하우징 구조를 가지는 것이 있다. 그리고, 하우징 구조에는 용접형 및 마찰압접형이 있다. 이들 중 어느 타입의 가스발생기도 이하의 기본적인 구조를 가지고 있다. 즉, 가스발생기는, 복수개의 가스방출구를 가지는 측통과, 측통의 상단부를 폐쇄한 상부덮개와, 측통의 하단부를 폐쇄한 하부덮개로 형성된 하우징을 가지고 있다. 하우징은 점화기와 가스발생제와 냉각·필터부재를 내부에 구비하고 있다. 점화기와 가스발생제와 냉각·필터부재는 이 순으로 중앙으로부터 직경방향 외측을 향하여 배치되어 있고, 냉각·필터부재는 가스발생제를 둘러싸듯이 상부덮개측으로부터 하부덮개측에 걸쳐 형성되어 있다.
그런데, 상기의 기본적 구조를 가지는 가스발생기는, 가스발생기 작동시에 있어서 가스발생제의 종류나 연소조건 등에 따라 하우징 내에서 발생한 가스압력이 순간적으로 상승할 경우에, 하우징이 팽창하는 결과, 냉각·필터부재의 양단부와 상부덮개, 하부덮개와의 각각의 맞닿음 상태가 이완됨으로써 냉각·필터부재의 끝면의 기밀성이 불충분하게 되어 가스중의 슬래그가 외부로 유출하는 일이 있다. 그래서, 본 발명자 등은 가스압력이 순간적으로 상승할 경우에도 가스중의 슬래그가 외부로 유출하지 않는 구조를 가지는 가스발생기에 관한 특허출원을 행하였다(일본 특원평 8-207929).
구체적으로는, 도 3에 도시된 바와 같이, 가스발생기는, 복수개의 가스방출구(38)를 가지는 측통(31b)과, 측통(31b)의 상단부를 폐쇄한 상부덮개(31a)와, 측통(31b)의 하단부를 폐쇄한 하부덮개(32a)로 형성된 하우징(33)을 가지고 있다. 하우징(33)은 점화장치(70)와 가스발생제(36)와 냉각·필터부재(37)를 구비하고 있다. 점화장치(70)와 가스발생제(36)와 냉각·필터부재(37)는 중앙으로부터 직경방향 외측을 향하여 이 순으로 배치되어 있다. 냉각·필터부재(37)는 상부덮개(31a)측으로부터 하부덮개(32a)측에 걸쳐 형성되어 있다.
또한, 하우징(33)의 내부에는 금속박(39), 바이패스 방지부재(45, 46) 및 시일부재(40a, 40b)가 설치되어 있다. 금속박(39)은 측통(31b)의 내벽면에 접착됨으로써 가스방출구(38)를 내측에서 덮고 있다. 바이패스 방지부재(45, 46)는 냉각·필터부재(37)의 양끝에 배치되어 있다. 그리고, 이 바이패스 방지부재(45, 46)는 L자형의 단면형상을 가지고 있고, 냉각·필터부재(37)의 양끝부 내면에 접하는 동시에 상부덮개(31a) 및 하부덮개(32a)의 내면에 접하고 있다. 또, 슬래그 유출방지효과에 반전을 기하기 위하여 시일부재(40a, 40b)가 냉각·필터부재(37)의 끝면에 설치되어 있다.
상기 구조를 가지는 가스발생기는, 하우징 내의 가스압력이 순간적으로 상승하여 하우징이 팽창할 경우라도, 바이패스 방지부재(45, 46)가 냉각·필터부재(37)의 양끝에 배치되어 있기 때문에 가스중의 슬래그가 외부로 유출하는 것을 방지할 수 있다. 그렇지만, 이 구성의 가스발생기에서는, 바이패스 방지부재(45, 46)에 의해 부품점수가 증가하여 코스트가 상승하게 된다. 특히, 에어백 장치의 규격이 표준화 되어 가고 있는 상황하에 있어서는, 가스발생기에 대한 코스트 저감의 요청이 매우 강해지고 있기 때문에 상기 부품점수의 증가에 따른 코스트 상승은 매우 큰 문제이다.
그래서, 본 발명은, 바이패스 방지부재(45, 46)의 기능, 즉 냉각·필터부재 (37)로부터 가스중의 슬래그가 외부로 유출하는 것을 방지하는 기능과 동등 이상의 기능을, 상부덮개(31a)나 하부덮개(32a)의 내면구조의 고안에 의해 발휘시킴으로써, 바이패스 방지부재(45, 46)를 불필요하게 하며, 결과적으로 부품점수의 삭감 및 이 삭감에 따른 조립작업효율의 개선에 의해 염가의 가스발생기를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은 자동차 충돌사고 등에 따른 충격으로부터 운전자 및 승객의 안전을 확보하기 위한 에어백 장치에 사용되는 에어백용 가스발생기(이하 단순히 「가스발생기」라 함)에 관한 것이다. 특히 본 발명은 부품점수를 삭감하여도, 가스중의 슬래그의 외부 유출을 방지한다는 효과 면에서 우수한 성능을 유지할 수 있는 경제적인 가스발생기에 관한 것이다.
도 1은 본 발명의 일실시형태를 도시하는 단면모식도,
도 2는 본 발명의 다른 실시형태를 도시하는 주요부 단면모식도,
도 3은 종래의 가스발생기를 도시하는 주요부 단면모식도이다.
본 발명의 에어백용 가스발생기는, 복수의 가스방출구를 가지는 측통의 끝부를 상부덮개 및 하부덮개로 폐쇄함으로써 형성된 하우징과, 하우징 내의 중앙부에 설치되어 화염을 발생하는 점화수단과, 하우징 내에 있어서의 점화수단의 직경방향 외측에 설치되고 화염에 의해 연소하여 가스를 발생하는 가스발생제와, 하우징 내에 있어서의 가스발생제의 직경방향 외측에 이 가스발생제를 둘러싸듯이 상부덮개측으로부터 하부덮개측에 걸쳐 설치된 냉각·필터수단과, 가스발생제의 연소에 의해 발생한 가스가 냉각·필터수단의 끝부 방향으로 유동하는 것을 저지하는 환형돌기수단을 가지고 있고, 환형돌기수단은 냉각·필터수단의 내주면에 맞닿도록, 상부덮개 및 하부덮개의 적어도 한쪽에 일체적으로 형성되어 있다.
이에 따라, 에어백용 가스발생기는, 도 3에 예시하는 가스발생기와 비교할 경우, 바이패스 방지부재 대신에 상부덮개 또는 하부덮개와 일체적으로 형성된 환형돌기수단을 설치한 구성이 되기 때문에 도 3의 가스발생기 보다 부품점수가 적어진다.
또, 환형돌기수단은 가스가 냉각·필터수단의 끝부방향으로 유동하는 것을 저지하는 바이패스 방지부재와 동등의 기능을 가지고 있다. 따라서, 가스 전량이 냉각·필터수단의 끝부를 제외한 부분을 통과하게 된다. 또한, 연소시에 순간적인 압력상승이 생길 경우에는, 상기 환형돌기수단은 냉각·필터수단 방향으로 가압되기 때문에 환형돌기수단의 외경측 끝면과 냉각·필터수단의 내경측 끝면과의 밀착도가 더욱 높아지는 작용효과가 되어 나타나므로, 가스중의 슬래그의 외부유출을 한층 확실하게 방지할 수 있다. 이에 따라, 에어백용 가스발생기는, 도 3에 도시된 바이패스 방지부재가 없어도, 가스발생제 종류나 연소조건 등의 여하에 상관없이, 가스중의 슬래그의 외부유출을 허용범위 내에서 확실하게 방지할 수 있는 성능을 충분히 유지할 수 있는 동시에, 부품점수의 삭감 및 그 삭감에 의한 조립작업효율의 개선에 의해 더욱 염가의 것이 된다.
또, 본 발명의 에어백용 가스발생기의 구체적 구조로서는, 측통과 상부덮개가 일체적으로 형성되고, 측통과 하부덮개가 마찰압접에 의해 접합되어 하우징으로 되어 있어도 좋다.
이에 따라, 마찰압접에 의해 하우징을 형성할 경우에는, 측통과 하부덮개를 전체면에 있어서 동일한 상태로 접촉시키는 것이 곤란하기 때문에 냉각·필터수단의 양끝부에 간극이 생긴 하우징이 되는 경우가 많지만, 이같은 하우징을 구비한 에어백용 가스발생기라 하더라도 상기 돌기수단이 끝부방향으로 유동하는 가스를 저지하기 때문에 슬래그의 유출을 충분히 방지할 수 있다.
또, 본 발명의 에어백용 가스발생기는 박판형상 측통과 상부덮개가 일체적으로 형성되고, 측통과 하부덮개가 용접에 의해 접합되어 하우징을 형성하는 것이라도 좋다.
이에 따라, 하우징이 박판 용접구조이면 가스를 발생시켰을 때의 압력에 의해 변형되기 쉽기 때문에, 냉각·필터수단의 끝부와 덮개에 간극이 생긴 하우징이 되는 경우가 많지만, 이같은 구조의 하우징이라도 상기 돌기수단이 끝부방향으로 유동하는 가스를 저지하기 때문에 슬래그의 유출을 충분히 방지할 수 있다.
또, 본 발명의 에어백용 가스발생기는 냉각·필터수단과 측통 사이에 공간이 형성되어 있는 것이 바람직하다.
이에 따라, 가스가 가스방출구를 통과하여 외부로 배출되기 전에, 가스가 냉각·필터수단과 측통 사이에 형성된 공간에 저류됨으로써 가스가 공간에서 균압화된다. 그 결과, 가스가 가스방출구를 향하여 냉각·필터수단을 국부적으로 통과하는 현상이 방지됨으로써 가스가 냉각·필터수단 전체를 대략 균일하게 통과하게 된다. 따라서, 가스가 냉각·필터수단의 끝부에 직접 유입하는 것은 환형돌기수단에 의해 저지되지만, 가스가 냉각·필터수단의 중앙측으로부터 내부로 유입한 후에는 냉각·필터수단의 내부에 있어서 상기 돌기수단의 외경측 끝면의 이면측에 위치하는 냉각·필터수단의 끝부에도 가스가 흐르기 쉬워진다. 이에 따라, 냉각·필터수단의 이용효율이 높아지고, 이 높은 이용효율에 의해 냉각·필터수단의 소형화가 가능하게 된다. 그 결과로써 가스발생기의 소형화 및 경량화가 실현되게 된다.
또, 본 발명의 에어백용 가스발생기는, 하우징이 점화수단의 주위에 상부덮개 및 하부덮개를 연결하는 중앙통을 가지는 구조가 될 수도 있다.
이에 따라, 점화수단의 주위에 상부덮개 및 하부덮개를 연결하는 중앙통을 가지도록 구성하면 하우징의 강성이 증대되기 때문에, 가스발생제의 연소시에 가스압력이 상승할 경우에도 하우징이 변형되기 어렵게 된다. 따라서, 환형돌기수단이 비교적 작은 것으로 족하기 때문에 상부덮개 및 하부덮개의 재료비를 절약할 수 있고, 가공시간이 짧아도 되기 때문에 제작코스트를 저감화시킬 수 있다.
또, 본 발명의 에어백용 가스발생기는 냉각·필터수단이 측통의 내벽면에 맞닿는 두꺼운 부분을 가지고 있는 것이 바람직하다.
이에 따라, 가스를 발생시켰을 때에, 가스압력이 냉각·필터수단을 측통방향으로 가압함으로써 두꺼운 부분이 측통에 가압되어 강고하게 접합한 상태가 되기 때문에, 슬래그가 가스방출구를 통하여 외부로 유출하는 것을 확실하게 방지할 수 있다.
또, 본 발명의 에어백용 가스발생기는 가스방출구가 알루미늄박으로 밀폐되어 있다.
이에 따라, 가령 알루미늄박의 두께를 변경함으로써 연소압력의 조정이 가능해지는 동시에, 가스발생제의 방습에 의해 변질을 방지할 수 있다.
이하, 본 발명의 실시형태를 도면을 참조하면서 설명한다.
도 1은 본 발명의 일실시형태를 도시하는 단면개념도이다. 도 1에 도시된 바와 같이, 가스발생기는 알루미늄제 하우징(3)을 가지고 있다. 하우징(3)은 상부용기(1)와 하부용기(2)로 되어 있다. 상부용기(1)는, 상부덮개(1a)와, 이 상부덮개(1a)의 주연부로부터 하방으로 신장된 측통(1b)과, 상부덮개(1a)의 내측 하면으로부터 하방으로 신장된 중앙통(1c)을 가지고 있다. 측통(1b) 및 중앙통(1c)은 박판형상이고, 하단이 마찰압접에 의해 하부용기(2)에 접합되어 있다.
한편, 하부용기(2)는 하부덮개(2a)와 플랜지통부(2b)와 사이드 플랜지부(2c)로 이루어져 있다. 하부덮개(2a)의 상면에는, 상기 중앙통(1c)이 접합된 제1 단차부(2e)가 내측에 형성되어 있는 동시에, 측통(1b)이 접합된 제2 단차부(2d)가 외측에 형성되어 있다. 그리고, 플랜지통부(2b)가 상부용기(1)의 측통(1b)을 둘러싸듯이 하부덮개(2a)의 주연부로부터 상방향으로 신장되어 있고, 사이드 플랜지부(2c)가 플랜지통부(2b)의 상단으로부터 수평방향으로 신장되어 있다.
상기와 같이 구성된 하우징(3)을 구비한 가스발생기는, 소위 2통형의 마찰압접형 하우징 구조이고, 중앙통(1c)으로 둘러싸인 점화실(A)과, 중앙통(1c) 및 측통(1b)으로 둘러싸인 가스발생실(B)을 가지고 있다. 중앙통(1c)의 측면에는, 점화실(A)을 가스발생실(B)로 연통시키는 복수의 화염방출구(18)가 둘레방향으로 형성되어 있다. 측통(1b)의 측면에는, 가스발생실(B)을 외부로 연통시키는 복수의 가스방출구(8)가 둘레방향으로 형성되어 있다. 점화실(A)에는, 화염을 발생시키도록 전화약(15) 및 점화기(14)로 이루어지는 점화장치(16)가 설치되어 있고, 가스발생실(B)에는 화염에 의해 가스를 발생하는 가스발생제(6)가 설치되어 있다. 이에 따라, 점화실(A)에서 전화약(15)이 발화되면, 화염이 화염방출구(18)를 통과하여 가스발생제(6)를 연소시킴으로서 가스를 발생시킨다. 그리고, 이 가스는 가스방출구(8)를 통과하여 외부로 분출하게 된다.
상기 가스발생제(6)는 상부용기(1)의 상부덮개(1a)측으로부터 하부용기(2)의 하부덮개(2a)측에 걸쳐 충전되어 있다. 가스발생제(6)와 하부덮개(2a) 사이에는, 가스발생제용 덮개부재라고도 하는 캡(5)이 설치되어 있다. 캡(5)은 하부덮개(2a)의 상면 근처를 따라 배치된 저부(5c)와, 저부(5c)의 외주끝에서부터 상방으로 연신된 외측 단통부(短筒部; 5a)와, 저부(5c)의 내주끝에서부터 상방으로 연신된 내측 단통부(5b)를 가지고 있다. 그리고, 내측 단통부(5b)는 중앙통(1c) 방향으로 절곡함으로써 형성된 선단부(5d)를 가지고 있으며, 선단부(5d)는 마찰압접시에 있어서 중앙통(1c)의 외면에 발생한 압접 버(burr; 11)에 의해 고정되어 있다. 또, 캡(5)에는 탄력성을 가지는 쿠션재(4)가 설치되어 있고, 쿠션재(4)는 가스발생제 (6)에 맞닿음으로써 가스발생제(6)를 유지고정하고 있다.
상기 가스발생제(6)는 가스만을 통과시키는 냉각·필터부재(7)로 둘러싸여 있다. 냉각·필터부재(7)는 상부덮개(1a)측으로부터 하부덮개(2a)측에 걸쳐 설치되어 있고, 양끝을 개구한 통형상으로 형성되어 있다. 또, 냉각·필터부재(7)는 외주직경이 다른 부위보다 확대된 두꺼운 부분(7a)을 외주면의 하부에 가지고 있다. 두꺼운 부분(7a)은 선단면과 상측 경사면과 하측 경사면을 가지고 있으며, 선단면은 측통(1b)의 내주면에 압입되어 있다. 또, 하측 경사면은 마찰압접시에 있어서 측통(1b)의 내면에 발생한 압접 버(12)와 맞닿아 있다. 이에 따라, 두꺼운 부분(7a)이 압접 버(12)에 맞닿으면서 측통(1b)에 압축됨으로써 냉각·필터부재(7)가 측통(1b)에 밀착고정된 상태로 되어 있기 때문에, 가스발생시에 슬래그가 하우징(3)의 냉각·필터부재(7)의 하부 외주면측으로부터 유출하는 것을 확실하게 방지할 수 있도록 되어 있다.
상기 냉각·필터부재(7)는 그 내주면의 상단부가 환형돌기(50)에 맞닿는 한편, 내주면의 하단이 캡(5)의 외측 단통부(5a)에 맞닿아 있다. 환형돌기(50)는 상부용기(1)의 상부덮개(1a) 하면에 일체적으로 형성되어 있고, 내경측 경사면(50a)과 외경측 수직면(50b)으로 이루어진 대략 직각 삼각형상의 단면형상을 가지고 있다. 그리고, 수직면(50b)은 냉각·필터부재(7)의 내주면에 맞닿음으로써 냉각·필터부재(7)의 위치결정을 행하는 기능과, 냉각·필터부재(7) 내주면의 상단부 근방을 유동하는 가스에 대하여 상단부 방향으로의 통과를 저지하는 기능을 가지고 있다.
이에 따라, 연소시에 있어서, 가스발생실(B)에서 발생한 가스 중, 상층부 가스는, 환형돌기(50)의 경사면(50a)에 의해 냉각·필터부재(7)의 상단부를 제외한 중앙부분을 통과하도록 인도되므로, 냉각·필터부재(7)의 상단부와 상부덮개(1a)와의 간극으로부터 슬래그가 외부를 유출할 염려는 거의 없어진다. 또, 연소시에 있어서의 순간적인 하우징 내의 압력상승에 기인하여 상부덮개(1a)의 내면과 냉각·필터부재(7)의 상단부가 이격되는 방향의 힘이 작용할 경우에도, 환형돌기(50)의 수직면(50b) 부분에서 가스는 시일되어 있기 때문에, 슬래그가 냉각·필터부재(7)의 상단부와 상부덮개(1a)의 간극으로부터 외부로 유출하는 것이 방지된다.
또, 냉각·필터부재(7)는 냉각·필터부재(7)의 외면과 측통(1b)의 내주면 사이에 가스 저류부가 되는 공간(S)을 출현시키고 있다. 공간(S)의 폭은 특히 가스방출구(8)의 배치위치에 있어서 둘레방향에 걸쳐 균일하게 되도록 설정되어 있다. 그리고, 공간(S)은 가스발생제의 연소에 의해 발생한 가스를 균압화시킴으로써, 가스가 최저압력의 가스방출구(8)를 향하여 냉각·필터부재(7) 내를 국부적으로 유통하는 편류현상을 방지하고, 가스를 냉각·필터부재(7) 전체에 있어서 대략 균일하게 통과시키도록 되어 있다. 이 결과, 가스를 냉각·필터부재(7)의 중앙측으로 유도하는 환형돌기(50)가 설치되어 있는 경우에도 그 돌기(50)의 외경측 수직면(50b)의 이면측에 위치하는 냉각·필터부재(7)의 상단부분에도 가스가 흐르기 쉬워진다. 이에 따라, 냉각·필터부재(7)의 이용효율이 높아지고, 가스발생기의 소형화 및 경량화의 요청에 충분히 대응할 수 있다.
또, 측통(1b)의 내주면에는 가스방출구(8)에 대응하는 위치에 알루미늄박(9)이 접착되어 있다. 알루미늄박(9)은 가스방출구(8)를 밀폐함으로써, 가령 두께의 조정에 의해 그 파열압력, 즉 가스발생제(6)의 연소압력의 조정을 가능하게 하는 동시에, 가스발생제(6)의 방습에 의해 변질을 방지하고 있다.
또한, 냉각·필터부재(7)와 상부덮개(1a) 및 하부덮개(2a)와의 사이에 시일부재(도 3의 40a에 상당)를 설치하여도 좋고, 이 경우에는 슬래그가 냉각·필터부재(7)의 상단부와 상부덮개(1a)와의 간극으로부터 외부로 유출하는 것을 한층 확실하게 방지할 수 있다.
상기 구성에 있어서, 가스발생기를 조립할 경우에는, 상부용기(1)를 준비한 후 상부용기(1)의 가스방출구(8)를 알루미늄박(9)으로 밀폐한다. 그 후 점화실(A)에 전화약(15)을 장전하고, 가스발생실(B)에 냉각·필터부재(7)를 환형돌기(50)의 수직면(50b)에 맞닿도록 압입한다. 그리고, 냉각·필터부재(7)의 내주측에 가스발생제(6)를 장전한 후 가스발생제(6)의 상면에 캡(5)을 압입함으로써 가스발생제(6)를 고정한다.
이어서, 하부용기(2)를 상부용기(1)의 측통(1b) 및 중앙통(1c)에 맞닿게 하고, 상부용기(1)를 고정하면서 하부용기(2)를 회전시킴으로써 하부용기(2)와 상부용기(1)를 마찰압접에 의해 접합한다. 그 후, 하부용기(2)에 점화기(14)를 부착하여 가스발생기의 조립을 완료한다. 이에 따라, 도 3의 종래의 가스발생기를 조립할 경우와 같이, 바이패스 방지부재(45)를 상단부에 부착할 경우보다 공정수를 삭감할 수 있기 때문에, 조립에 요하는 코스트를 저감시킬 수 있다.
상기 작업수순으로 조립된 가스발생기는, 점화기(14)에 점화전류가 공급됨으로써 작동된다. 점화전류의 공급에 의해 점화기(14)가 점화되고, 그 화염이 전화약(15)을 연소시키면, 점화실(A)에서 생긴 화염이 화염방출구(18)를 통과하여 가스발생실(B)에 도달하고, 가스발생제(6)를 연소시켜서 가스를 발생시킨다. 가스발생실(B)에서 발생한 가스는, 냉각·필터부재(7) 내를 통과하여 공간(S)에 도달하고, 내압이 설정압력에 도달되면 알루미늄박(9)을 파열시키고 개구시켜, 가스방출구(8)로부터 외부로 배출된다.
또, 상부덮개(1a)측(상층부)에 존재하는 가스는 환형돌기(50)의 경사면(50a)을 따라 진행함으로써 냉각·필터부재(7)의 중앙측으로 유도된다. 또, 가스가 환형돌기(50)를 냉각·필터부재(7) 방향으로 가압하고 있기 때문에, 환형돌기(50)의 수직면(50b)과 냉각·필터부재(7)가 강고하게 접하고 있다. 이에 따라, 가스발생실(B)의 압력이 상승함으로써 냉각·필터부재(7)의 상단면과 상부덮개(1a)와의 사이에 간극이 생겼을 경우에도, 이 간극을 통하여 슬래그가 외부로 유출될 염려는 거의 없다.
또, 냉각·필터부재(7)와 캡(5) 사이에 간극이 생기면 슬래그가 냉각·필터부재(7)의 하단면과 하부덮개(2a)의 간극으로 이행하게 된다. 이때, 냉각·필터부재(7)의 두꺼운 부분(7a)이 축통(1b) 및 압접 버(12)에 맞닿게 되고, 가스압력이 냉각·필터부재(7)를 측통(1b) 및 압접 버(12) 방향으로 가압하고 있기 때문에 두꺼운 부분(7a)과 측통(1a) 및 압접 버(12)가 강고하게 접하고 있다. 따라서, 냉각·필터부재(7)와 캡(5) 사이에 간극이 생겼을 경우에도 슬래그가 공간(S)으로 이동하는 일은 없고, 결과적으로 슬래그가 가스방출구(8)를 통하여 외부로 유출하는 일은 없다.
다음에, 상기와 같이 하여 공간(S)에 도달한 가스는 이 공간(S)에 있어서 균압화되는 결과, 냉각·필터부재(7)를 통과하는 가스는 냉각·필터부재(7) 전체에 있어서 대략 균일한 밀도로 유동하게 되고, 환형돌기(50)의 외경측 수직면(50b)의 이면측에 위치하는 냉각·필터부재(7)의 상단부분에도 유통하기 쉬운 상태가 된다.
이상과 같이, 도 3의 종래의 가스발생기에서는 바이패스 방지부재를 적정하게 배치하지 않으면 안되었기 때문에 작업에 시간이 걸릴 뿐 아니라 신중을 요하였으므로, 조립작업이 반드시 쉽지만은 않았고 생산성 면에서도 개선의 여지가 있었다. 그러나, 본 실시형태의 가스발생기에 있어서는 바이패스 방지부재가 삭감된 만큼, 조립작업이 간단해지고 생산성을 높이는 것이 가능해진다. 따라서, 이같은 부품점수의 삭감에 따른 조립작업효율 개선과도 어울려 슬래그가 외부로 유출하는 것을 방지한다고 하는 효과면에서 우수한 성능을 유지하면서 더욱 염가인 가스발생기로 할 수 있다.
다음에, 다른 실시형태를 도 2에 의거하여 설명한다. 도 2의 가스발생기는 1통형 용접구조의 가스발생기로써, 도 1의 실시형태와 비교하면 도 1의 중앙통(1c)이 없는 점 및 상부덮개(1a)에 형성되어 있는 환형돌기(50)와 동일한 구성이 하부덮개에도 채용되고 있는 점에 주된 특징을 가지고 있다.
즉, 하부덮개에도 채용된 환형돌기(60)의 구성을 설명하면, 도 2에 있어서 하부덮개(2a)의 상면에는 내경측 경사면(60a)과 외경측 수직면(60b)으로 형성되는 대략 직각 삼각형상의 환형돌기(60)가 일체적으로 형성되는 동시에, 그 환형돌기의 외경측 수직면(60b)은 냉각·필터부재(27)의 하단부 내면에 맞닿도록 배치되어 있다. 따라서, 가스발생실(B)에서 발생한 모든 가스는 상부 환형돌기(50)의 경사면(50a) 및 하부 환형돌기(60)의 경사면(60a)을 따라 화살표로 표시한 바와 같이 유통하고, 냉각·필터부재(27)의 상하 양끝부를 제외한 다른 중앙부분을 통과하도록 인도된다. 이에 따라, 종래와 같은 바이패스 방지부재가 삭제된 구성이더라도 냉각·필터부재(27)의 상하 양끝부에 생긴 간극으로부터 슬래그가 외부로 유출될 우려가 거의 없어진다.
또한, 본 실시형태의 가스발생기에 있어서도, 냉각·필터부재(27)의 상하 양끝부와 상부덮개(21a) 및 하부덮개(22a)와의 사이에 시일부재(도 3의 40a, 40b에 상당)를 설치해 두어도 좋다.
본 실시형태의 가스발생기에 따르면, 도 3의 가스발생기에 있어서의 바이패스 방지부재를 전혀 필요로 하지 않기 때문에, 가스발생기의 조립작업을 한층 효율좋게 행할 수 있다. 그 결과, 부품점수의 삭감과 조립작업효율의 개선에 의해 보다 염가인 가스발생기로 할 수 있다.
또한, 상기 환형돌기(50, 60)의 단면형상은 도 1 및 도 2에 예시한 것에 한정되는 것은 아니다. 가령, 크기를 비롯하여 외경측 수직면(50b, 60b)을 곡면으로 하거나, 면의 각도를 바꾸거나, 내경측 경사면(50a, 60a)을 곡면으로 하거나 단차면으로 하는 등은 사용하는 가스발생제나 연소조건을 고려하여 적절히 설계변경할 수 있는 사항이다.
또, 상기 설명에서는, 상기 환형돌기에 의한 바이패스 방지기구의 개념을 적용할 수 있는 하우징 구조로서 도 1에는 내외측통의 2개의 통을 가지는 마찰압접금형의 것을 예시하였지만, 용접형 하우징 구조 및 단일측통의 마찰압접형 하우징 구조에도 유효하게 적용될 수 있는 것은 물론이다. 또, 도 2에는 단일측통을 가지는 용접형 하우징 구조를 예시하였으나 2통형 하우징 구조에도 적용될 수 있는 것은 물론이다. 용접형 하우징 구조에 사용할 수 있는 재질로는, 알루미늄 외에 스텐레스강 등의 금속재료를 들 수 있다.
이상과 같이, 본 실시형태의 가스발생기는, 가령 도 1에 도시된 바와 같이, 복수의 가스방출구(8)를 가지는 측통(1b)의 끝부를 상부덮개(1a) 및 하부덮개(2a)로 폐쇄함으로써 형성된 하우징(3)과, 하우징(3) 내의 중앙부에 설치되어 화염을 발생하는 점화장치(16)와, 하우징(3) 내에 있어서의 점화장치(16)의 직경방향 외측에 설치되고 화염에 의해 연소하여 가스를 발생하는 가스발생제(6)와, 하우징(3) 내에 있어서의 가스발생제(6)의 직경방향 외측에 설치되고 가스발생제(6)를 둘러싸듯이 상부덮개(1a)측으로부터 하부덮개(2a)측에 걸쳐 설치된 냉각·필터부재(7)와, 가스발생제(6)의 연소에 의해 발생한 가스가 냉각·필터부재(7)의 끝부방향으로 유통하는 것을 저지하는 환형돌기(50)를 가지며, 환형돌기(50)는 냉각·필터부재(7)의 내주면에 맞닿도록, 상부덮개(1a) 및 하부덮개(2a)의 적어도 한쪽에 일체적으로 형성되어 있다.
이에 따라, 가스발생기는, 도 3에 예시하는 가스발생기와 비교할 경우, 바이패스 방지부재 대신에 상부덮개(1a) 또는 하부덮개(2a)와 일체적으로 형성된 환형돌기(50)를 설치한 구성이 되기 때문에, 도 3의 가스발생기보다 부품점수가 적은 것이 된다.
또, 환형돌기(50)는 가스가 냉각·필터부재(7)의 끝부방향으로 유통하는 것을 저지하도록 바이패스 방지부재와 동등한 기능을 가지고 있다. 따라서, 가스 전량이 냉각·필터부재(7)의 양끝부를 제외한 부분을 통과하게 된다. 또, 하우징 내에 순간적인 압력상승이 생긴 경우에는, 가스가 환형돌기(50)를 냉각·필터부재(7) 방향으로 가압하기 때문에, 환형돌기(50)의 외경측 끝면과 냉각·필터부재(7)의 내경측 끝면과의 밀착도가 더욱 높아지는 작용효과가 되어 나타나므로, 가스중의 슬래그의 외부유출을 한층 확실하게 방지할 수 있다. 이에 따라, 가스발생기는, 바이패스 방지부재가 없어도 가스발생제(6)의 종류나 연소조건 등의 여하에 관계없이 가스중의 슬래그의 외부유출을 허용범위 내에서 확실하게 방지할 수 있는 성능을 충분히 유지할 수 있는 동시에, 부품점수의 삭감 및 그 삭감에 따른 조립작업효율의 개선에 의해 보다 염가의 것이 된다.
또, 가스발생기가 냉각·필터부재(7)와 측통(1b) 사이에 공간(S)이 형성된 구성을 가지고 있는 경우에는, 가스가 가스방출구(8)를 통과하여 외부로 배출되기 전에 가스가 냉각·필터부재(7)와 측통(1b) 사이에 형성된 공간(S)에 저류됨으로써 가스가 공간(S)에서 균압화된다. 그 결과, 가스가 가스방출구(8)를 향하여 냉각·필터부재(7)를 국부적으로 통과하는 현상이 방지됨으로써 가스가 냉각·필터부재 (7) 전체를 대략 균일하게 통과하게 된다. 따라서, 가스가 냉각·필터부재(7)의 끝부에 직접 유입하는 것은 상기 환형돌기(50)에 의해 저지되지만, 가스가 냉각·필터부재(7)의 중앙측으로부터 내부에 유입한 후에는 상기와 같이 가스가 냉각·필터부재(7) 전체를 대략 균일하게 통과하기 때문에 환형돌기(50)의 외경측 끝면의 이면측에 위치하는 냉각·필터부재(7)의 끝부에도 가스가 흐르기 쉬워지고, 냉각·필터부재(7)의 이용효율이 높아진다. 결과적으로 가스발생기의 소형화 및 경량화를 실현할 수 있다.
또, 가스발생기는 측통(1b)과 상부덮개(1a)가 일체적으로 형성되어 있고, 측통(1b)과 하부덮개(2a)가 마찰압접에 의해 접합되어 하우징(3)을 구성할 경우에는, 일반적으로 측통(1b)과 하부덮개(2a)를 전체면에 있어서 동일한 상태로 접촉시키는 것이 곤란하기 때문에, 냉각·필터부재(7)의 양끝부에 간극이 생긴 하우징(3)이 되는 일이 많지만, 이같은 하우징(3)을 구비한 가스발생기이더라도 상기 돌기(50)가 끝부방향으로 유통하는 가스를 저지하기 때문에 슬래그의 유통을 충분히 방지할 수 있다.
또, 가스발생기를, 박판형상 측통(1b)과 상부덮개(1a)가 일체적으로 형성되고, 측통(1b)과 하부덮개(2a)가 용접에 의해 접합되어 하우징(3)을 구성하도록 한 경우에는, 하우징(3)이 박판용접구조라면 가스를 발생시켰을 때의 압력에 의해 변형되기 쉽기 때문에, 냉각·필터부재(7)의 끝부에 간극이 생긴 하우징(3)이 되는 일이 많지만, 이와 같은 경우라도 상기 환형돌기(50)가 끝부방향으로 유통하는 가스를 저지하기 때문에 슬래그 유출을 충분히 방지할 수 있다.
또, 하우징(3)의 점화장치(16) 주위에 상부덮개(1a) 및 하부덮개(2a)를 연결하는 중앙통을 구비한 구성으로 할 경우에는, 하우징(3)의 강성이 증대되기 때문에 가스발생제(6)의 연소시에 가스압력이 상승할 경우에도 하우징(3)이 변형되기 어려워진다. 따라서, 환형돌기(50)가 비교적 작은 것으로 족하기 때문에 상부덮개(1a) 및 하부덮개(2a)의 재료비를 절약할 수 있고, 가공시간도 짧게 할 수 있으므로 제작코스트를 저감시킬 수 있다.
또, 냉각·필터수단의 측통 내벽면에 맞닿는 두꺼운 부분을 형성한 경우에는, 가스발생시에 가스압력이 냉각·필터부재(7)를 측통(1b) 방향으로 가압함으로써 두꺼운 부분이 측통(1b)에 가압되어 강고하게 접한 상태가 되기 때문에, 슬래그가 가스방출구(8)를 통하여 외부로 유출되는 것을 방지할 수 있다.
또, 가스발생기는, 가스방출구(8)가 알루미늄박(9)으로 밀폐된 구성을 가지고 있고, 이 알루미늄박(9)의 두께를 조정함으로써 연소압력의 제어가 가능해지는 동시에, 가스발생제(6)의 방습에 의해 변질을 방지할 수 있다.
본 발명은, 냉각·필터부재로부터 가스중의 슬래그가 외부로 유출하는 것을 방지하는 기능을 유지하면서 종래의 바이패스 방지부재를 불필요하게 함으로써, 부품점수의 삭감 및 이 삭감에 의한 조립작업효율의 개선에 의해 가스발생기를 염가로 제조가능하게 한다.

Claims (8)

  1. 에어백용 가스발생기에 있어서,
    복수의 가스방출구를 가지는 측통의 끝부를 상부덮개 및 하부덮개로 폐쇄함으로써 형성된 하우징과,
    상기 하우징 내의 중앙부에 설치되고, 화염을 발생하는 점화수단과,
    상기 하우징 내에 있어서의 상기 점화수단의 직경방향 외측에 설치되고, 상기 화염에 의해 연소하여 가스를 발생하는 가스발생제와,
    상기 하우징 내에 있어서의 상기 가스발생제의 직경방향 외측에, 상기 가스발생제를 둘러싸도록 상기 상부덮개측으로부터 상기 하부덮개측에 걸쳐서 설치된 냉각·필터수단과,
    상기 가스발생제의 연소에 의해 발생한 가스가 상기 냉각·필터수단의 끝부방향으로 유통하는 것을 저지하는 환형돌기수단을 가지고 있으며,
    상기 환형돌기수단은 상기 냉각·필터수단의 내주면에 맞닿도록, 상기 상부덮개 및 상기 하부덮개의 적어도 한쪽에 일체적으로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 에어백용 가스발생기.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 측통과 상기 상부덮개가 일체적으로 형성되어 있고, 상기 측통과 상기 하부덮개가 마찰압접에 의해 접합되어 상기 하우징으로 되어 있는 것을 특징으로 하는 에어백용 가스발생기.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 측통과 상기 상부덮개가 일체적으로 형성되어 있고, 박판형상의 상기 측통과 상기 하부덮개가 용접에 의해 접합되어 상기 하우징으로 되어 있는 것을 특징으로 하는 에어백용 가스발생기.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항중 어느 한 항에 있어서, 상기 냉각·필터수단과 상기 측통 사이에 공간이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 에어백용 가스발생기.
  5. 제 1 항 내지 제 3 항중 어느 한 항에 있어서, 상기 하우징은 상기 점화수단의 주위에 상기 상부덮개 및 상기 하부덮개를 연결하는 중앙통을 가지고 있는 것을 특징으로 하는 에어백용 가스발생기.
  6. 제 4 항에 있어서, 상기 하우징은 상기 점화수단의 주위에 상기 상부덮개 및 상기 하부덮개를 연결하는 중앙통을 가지고 있는 것을 특징으로 하는 에어백용 가스발생기.
  7. 제 1 항에 있어서, 상기 냉각·필터수단은 측통의 내벽면에 맞닿는 두꺼운 부분을 가지고 있는 것을 특징으로 하는 에어백용 가스발생기.
  8. 제 1 항에 있어서, 상기 가스방출구가 알루미늄박으로 밀폐되어 있는 것을 특징으로 하는 에어백용 가스발생기.
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