KR20030096036A - 에어백용 팽창기 - Google Patents

에어백용 팽창기 Download PDF

Info

Publication number
KR20030096036A
KR20030096036A KR10-2003-0037730A KR20030037730A KR20030096036A KR 20030096036 A KR20030096036 A KR 20030096036A KR 20030037730 A KR20030037730 A KR 20030037730A KR 20030096036 A KR20030096036 A KR 20030096036A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
gas
inflator
gas generator
subassembly
igniter
Prior art date
Application number
KR10-2003-0037730A
Other languages
English (en)
Inventor
호시에드워드오
램케이쓰
아담스존
부로우즈돈
와트로우즈러셀
켈리마이클이
Original Assignee
브리드 오토모티브 테크놀로지 인코포레이티드
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 브리드 오토모티브 테크놀로지 인코포레이티드 filed Critical 브리드 오토모티브 테크놀로지 인코포레이티드
Publication of KR20030096036A publication Critical patent/KR20030096036A/ko

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60R—VEHICLES, VEHICLE FITTINGS, OR VEHICLE PARTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B60R21/00—Arrangements or fittings on vehicles for protecting or preventing injuries to occupants or pedestrians in case of accidents or other traffic risks
    • B60R21/02—Occupant safety arrangements or fittings, e.g. crash pads
    • B60R21/16—Inflatable occupant restraints or confinements designed to inflate upon impact or impending impact, e.g. air bags
    • B60R21/26—Inflatable occupant restraints or confinements designed to inflate upon impact or impending impact, e.g. air bags characterised by the inflation fluid source or means to control inflation fluid flow
    • B60R21/268—Inflatable occupant restraints or confinements designed to inflate upon impact or impending impact, e.g. air bags characterised by the inflation fluid source or means to control inflation fluid flow using instantaneous release of stored pressurised gas
    • B60R21/272—Inflatable occupant restraints or confinements designed to inflate upon impact or impending impact, e.g. air bags characterised by the inflation fluid source or means to control inflation fluid flow using instantaneous release of stored pressurised gas with means for increasing the pressure of the gas just before or during liberation, e.g. hybrid inflators
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60R—VEHICLES, VEHICLE FITTINGS, OR VEHICLE PARTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B60R21/00—Arrangements or fittings on vehicles for protecting or preventing injuries to occupants or pedestrians in case of accidents or other traffic risks
    • B60R21/02—Occupant safety arrangements or fittings, e.g. crash pads
    • B60R21/16—Inflatable occupant restraints or confinements designed to inflate upon impact or impending impact, e.g. air bags
    • B60R21/26—Inflatable occupant restraints or confinements designed to inflate upon impact or impending impact, e.g. air bags characterised by the inflation fluid source or means to control inflation fluid flow
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60R—VEHICLES, VEHICLE FITTINGS, OR VEHICLE PARTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B60R21/00—Arrangements or fittings on vehicles for protecting or preventing injuries to occupants or pedestrians in case of accidents or other traffic risks
    • B60R21/02—Occupant safety arrangements or fittings, e.g. crash pads
    • B60R21/16—Inflatable occupant restraints or confinements designed to inflate upon impact or impending impact, e.g. air bags
    • B60R21/26—Inflatable occupant restraints or confinements designed to inflate upon impact or impending impact, e.g. air bags characterised by the inflation fluid source or means to control inflation fluid flow
    • B60R21/263—Inflatable occupant restraints or confinements designed to inflate upon impact or impending impact, e.g. air bags characterised by the inflation fluid source or means to control inflation fluid flow using a variable source, e.g. plural stage or controlled output
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60R—VEHICLES, VEHICLE FITTINGS, OR VEHICLE PARTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B60R21/00—Arrangements or fittings on vehicles for protecting or preventing injuries to occupants or pedestrians in case of accidents or other traffic risks
    • B60R21/02—Occupant safety arrangements or fittings, e.g. crash pads
    • B60R21/16—Inflatable occupant restraints or confinements designed to inflate upon impact or impending impact, e.g. air bags
    • B60R21/26—Inflatable occupant restraints or confinements designed to inflate upon impact or impending impact, e.g. air bags characterised by the inflation fluid source or means to control inflation fluid flow
    • B60R2021/26094—Inflatable occupant restraints or confinements designed to inflate upon impact or impending impact, e.g. air bags characterised by the inflation fluid source or means to control inflation fluid flow characterised by fluid flow controlling valves
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60R—VEHICLES, VEHICLE FITTINGS, OR VEHICLE PARTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B60R21/00—Arrangements or fittings on vehicles for protecting or preventing injuries to occupants or pedestrians in case of accidents or other traffic risks
    • B60R21/02—Occupant safety arrangements or fittings, e.g. crash pads
    • B60R21/16—Inflatable occupant restraints or confinements designed to inflate upon impact or impending impact, e.g. air bags
    • B60R21/26—Inflatable occupant restraints or confinements designed to inflate upon impact or impending impact, e.g. air bags characterised by the inflation fluid source or means to control inflation fluid flow
    • B60R21/263—Inflatable occupant restraints or confinements designed to inflate upon impact or impending impact, e.g. air bags characterised by the inflation fluid source or means to control inflation fluid flow using a variable source, e.g. plural stage or controlled output
    • B60R2021/2633—Inflatable occupant restraints or confinements designed to inflate upon impact or impending impact, e.g. air bags characterised by the inflation fluid source or means to control inflation fluid flow using a variable source, e.g. plural stage or controlled output with a plurality of inflation levels

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Air Bags (AREA)
  • Feeding, Discharge, Calcimining, Fusing, And Gas-Generation Devices (AREA)

Abstract

저강습 이중 단계 하이브리드 팽창기(low onset dual stage hybrid inflator)(10)는 확산 서브 어셈블리(22), 가스 발생기 서브 어셈블리(23) 및 압력 용기(12)를 갖는다. 이중 단계 팽창기는 팽창 가스의 여러 가지 상이한 출력 레벨(output levels)을 제공한다. 이중 단계 팽창기에 대한 4개의 주된 전개 시나리오(deployment scenarios)는 초기 출력, 단계적 출력(staged output), 전체 출력 및 보조 출력이다. 초기 출력동안, 저장 가스만이 팽창기로부터 방출된다. 단계적 출력동안, 저장 가스가 방출되고, 짧은 시간(즉, 30ms) 후에 가스 발생제(generant)가 점화된다. 전체 출력 동안, 가스 발생제가 점화되는 동시에 저장 가스가 이중 단계 팽창기로부터 방출된다. 보조 출력 동안, 가스 발생제 서브 어셈블리만이 점화되고 가스 발생제 서브 어셈블리로부터의 고온 가스가 저장 가스와 혼합된다. 고온 가스와 저장 가스의 혼합은 버스트 디스크를 파열시키기에 충분한 압력을 갖는다.

Description

에어백용 팽창기{LOW ONSET DUAL STAGE HYBRID INFLATOR}
본 발명은 일반적으로 에어백에 다양한 레벨의 팽창 가스를 제공할 수 있는 이중 단계 팽창기에 관한 것이다.
팽창 가스로 채워진 에어백은 차량 탑승자와 계기판 또는 핸들 사이에 쿠션을 제공한다. 팽창기는 에어백을 팽창시키는 팽창 가스를 제공한다. 팽창기는 일반적으로 불꽃(pyrotechnic) 재료를 연소시키고, 저장 가스를 방출하거나 또는 이들의 소정 조합에 의해 팽창 가스를 제공한다. 충돌하는 동안, 팽창기는 에어백을 팽창시키기 위해 작동한다. 공격적인 에어백 전개는 차량 탑승자 앞에 최대한 빨리 팽창된 에어백을 제공하는 이점을 가진다.
이중 단계 팽창기는 에어백 전개의 공격성을 줄이기 위해 개발되어 왔다. 이들 팽창기는 차량 탑승자의 사이즈나 위치에 따라 팽창 가스의 변화하는 출력 레벨을 제공한다. 이중 단계 팽창기는 소정 위치를 벗어나지 않은 모든 사이즈의 탑승자를 보호하기 위해 팽창 가스의 충분한 출력을 제공할 수 있다. 또한 이중 단계 팽창기는 더 작은 사이즈의 차량 탑승자 또는 소정 위치를 벗어나는 차량 탑승자를 위해 팽창 가스의 단계적 출력을 제공할 수 있다. 단계적 출력 전개는 에어백을 부분적으로 팽창시키도록 팽창 가스의 일부를 제공하는 것에 의하여 수행되고, 얼마 후에 팽창기는 에어백을 채우기 위해 더 많은 팽창 가스를 제공한다.
팽창 가스의 변화하는 출력 레벨을 가지는 팽창기 또는 이중 단계 팽창기는 과거에도 제시되었다. 미국 특허 제 6,189,922 B1 호 및 미국 특허 제 6,168,200B1 호에 개시된 이중 단계 팽창기는 제 1 및 제 2 가스 발생제를 갖는다. 이중 단계 팽창기의 다른 변형예는 두 개의 별개 버스트 디스크를 가지며, 이는 미국 특허 제 5,022,674 호, 미국 특허 제 5,351,988 호 및 미국 특허 제 5,016,914에서 개시되어 있다.
본 발명의 일 실시예에 따라 에어백용 팽창기가 제공되는데, 상기 에어백용 팽창기는 (a) 불활성 기체를 저장하기 위한 압력 용기를 형성하고, 제 1 및 제 2 말단을 구비하는 외부 하우징과, (b) 제 1 말단에 배치되는 확산 서브 어셈블리로서, 버스트 디스크 및 개구 장치를 구비하고, 상기 개구 장치는 그 개구 장치의 종방향 축이 팽창기의 종방향 축과 실질적으로 평행하도록 위치되고, 상기 개구 장치의 작동에 의해 버스트 디스크를 파열시키는 에너지를 생성하여 상기 불활성 기체가 팽창기를 빠져나가는 통로를 형성하도록 하는 확산 서브 어셈블리와, (c) 제 2 말단에 배치되는 가스 발생기 서브 어셈블리로서, 제 1 점화기, 증진제(enhancer), 가스 발생제 및 가스 발생제 서브 어셈블리 하우징을 구비하고, 상기 가스 발생제 서브 어셈블리 하우징은 가스 발생제를 보유하고, 또 가스 발생제가 저장 가스와 연통하도록 하는 다수의 구멍을 구비하는 가스 발생기 서브 어셈블리를 포함한다.
도 1은 본 발명의 이중 단계 팽창기의 단면도,
도 2A, 2B, 2C 및 2D 는 다양한 버스트 디스크(burst disk)의 구성을 도시하는 도면,
도 3은 가스 발생기 서브 어셈블리의 사시도,
도 4는 본 발명의 이중 단계 팽창기의 제 2 실시예의 단면도,
도 5는 도 4에 도시된 이중 단계 팽창기의 제 1 단부의 도면.
*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*
11 : 외부 하우징 20 : 개구 장치
22 : 확산 서브 어셈블리 23 : 가스 발생기 서브 어셈블리
24 : 버스트 디스크 28 : 배출 개구부
30, 40 : 점화기 47 : 증진제(enhancer)
48 : 가스 발생제 49 : 가스 발생제 서브 어셈블리 하우징
본 발명은 차량 탑승자 보호 시스템에 사용 가능한 에어백을 팽창시키는 팽창 가스의 다양한 출력 레벨을 제공하는 이중 단계 팽창기(10)이다. 이중 단계 팽창기(10)는 저장 가스(13)로 채워지는 압력 용기(12)를 형성하는 외부 하우징(11)을 포함하고, 저장 가스는 자동차 충돌동안 차량 에어백을 팽창하기 위해 팽창기로부터 방출된다. 이중 단계 팽창기(10)는 일반적으로 원통형 형상이고, 스테인레스 강(stainless steel), 저탄소 강(low carbon steel) 또는 충분한 강도 및 매우 낮은 가스 투과성을 갖는 임의의 다른 적합한 재료로 만들어진다.
저장 가스(13)에 대한 이상적인 특성은 가스가 불활성이고, 온도에 크게 민감하지 않으며, 높은 팽창률을 가진다는 것이다. 저장 가스(13)는 아르곤, 이산화탄소, 산소, 헬륨 및 질소를 갖는 하나 또는 그 이상의 가스를 포함하지만, 이것에 제한되는 것은 아니다.
압력 용기(12)는 가스 충진 포트(14)를 통해 저장 가스(13)로 채워지며, 가스 충진 포트는 이중 단계 팽창기(10)의 어느 한쪽 말단에 위치할 수 있다. 가스 충진 포트(14)는 이중 단계 팽창기(10)가 소망의 압력까지 채워진 후에 가스가 빠져나가는 것을 방지하기 위해 저탄소 강으로 만들어진 플러그(15)에 의해 밀봉된다. 플러그(15)는 저항 용접으로 가스 충진 포트(14)에 고정되는 것이 바람직하지만, 당업자라면 외부 하우징(11)에 플러그(15)를 융합시키기 위한 다른 종류의 용접도 이용될 수 있다는 것을 이해할 것이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 이중 단계 팽창기(10)는 확산 서브 어셈블리(22)를 갖는 제 1 말단(20) 및 가스 발생기 서브 어셈블리(23)를 갖는 제 2 말단(21)을 구비한다. 확산 서브 어셈블리(22)는 버스트 디스크(burst disk)(24), 확산기(26)및 개구 장치(25)를 포함한다. 개구 장치(25)의 작용은 버스트 디스크(24)를 파열시키고, 버스트 디스크의 파열은 확산 서브 어셈블리(22)를 통해 저장 가스(13)가 이중 단계 팽창기(10)를 빠져나가게 한다.
버스트 디스크(24)는 확산기(26)의 레그(legs)에 부착되며, 확산기(26)를 밀봉하여 저장 가스(13)가 이중 단계 팽창기(10)를 빠져나갈 수 없도록 한다. 버스트 디스크(24)는 도 2A에 도시되어 있고, 스테인레스 강, 인코넬(inconel) 재료, 모넬(monel) 재료, 또는 버스트 디스크(24)가 마이너스(-) 40℃에서 확실하게 개방되도록 하는 임의의 다른 적합한 재료로 만들어진다. 버스트 디스크(24)의 경도는 버스트 디스크(24)의 두께를 최소화하기 위해 "반경도(half hard)" 와 "전경도(full hard)" 사이여야 한다. 경도는 금속이 절단, 마모, 침투, 굽힘 및 연신에 저항하는 정도이다. 금속의 표시 경도(indicated hardness)는 특정 장치 및 측정 기술에 따라 어느 정도 달라질 것이다. 버스트 디스크(24)의 외측 부분은 레이저 용접으로 확산기(26)에 부착되지만, 다른 용접 기술로 부착될 수도 있다. 버스트 디스크(24)의 내측 부분은 확산기(26)의 어떤 부분에도 부착되지 않고, 압력 용기(12)의 충진 시에 팽창한다. 버스트 디스크(24)는 저장 가스(13)의 힘이 버스트 디스크(24)에 가해지기 때문에 돔형(dome shape) 구조를 채택한다. 다른 실시예에서, 버스트 디스크(24)는 버스트 디스크(24)가 확산기(26)에 부착된 후에 하이드로 폼 성형법(hydro-forming process)에 의해 개구 장치(25)의 방향으로 팽창될 수도 있다. 점화기(30)의 작동 시에, 버스트 디스크(24)가 파열되고, 배출 개구부(discharge opening)(28)가 형성되어, 저장 가스(13)가 확산기(26) 내부로그리고 이중 단계 팽창기(10) 밖으로 흐르도록 한다. 버스트 디스크(24)는 압력 용기(12)의 내부 압력을 제어하기 위해 한 개 또는 그 이상의 보조 배출 개구부(61)를 가질 수 있다. 도 2B 내지 2D는 한 개의 배출 개구부(28)와 적어도 한 개의 보조 배출 개구부(61)를 갖는 다양한 버스트 디스크의 구성을 도시하고 있다. 확산 서브 어셈블리(22)의 점화기(30)의 작동은 버스트 디스크(24)를 파열시키고, 그래서 하나의 배출 개구부(28)가 발생한다. 가스 발생기 서브 어셈블리(23)(이하에서 상세히 설명됨)는 확산 서브 어셈블리(22)가 점화되는 것과 동시에 또는 그 전에 작동하고, 그 후 압력 용기(12)의 내부 압력이 증가하여 하나 또는 그 이상의 보조 배출 개구부(들)(61)가 형성되는 방식으로 버스트 디스크를 파열시킨다.
개구 장치(25)는 확산기에 부착되고, 확산기는 외부 하우징(11)에 접속되며, 개구 장치(25)는 버스트 디스크(24)의 중앙으로부터 8. 0 mm 이내에 떨어져 위치한다. 확산기(26)는 스테인레스 강, 저탄소 강, 또는 충분한 구조적 강도 및 매우 낮은 가스 투과성을 갖는 임의의 다른 적합한 재료로 만들어질 수도 있다. 확산기(26)는 원주형 용접(circumferential weld), 바람직하게는 마찰 용접(friction weld)에 의해 원통형 용기에 접속되는데, 다른 적합한 용접 기술도 사용될 수 있다. 확산기(26)는 확산기(26)의 원주를 따라 다수의 방출 포트(29)를 구비하여 가스 흐름을 이중 단계 팽창기(10)의 외부로 반경 방향으로 지향하며, 그에 따라 확산 서브 어셈블리(22)는 팽창 가스의 방출 동안 중립 상태의 추력을 받는다. 버스트 디스크(24)의 파열 시에, 저장 가스(13)는 확산기(26)를 통해 이동하고, 결국 방출 포트(29)를 통해 이동한다. 저장 가스(13)는 파열된 버스트 디스크(24)로부터의 버스크 디스크(24)의 파편을 운반하고, 이들 파편은 그 파편이 이중 단계 팽창기(10)를 빠져나가는 것을 방지하기 위해 스크린(27)에 의해 포획된다. 버스트 디스크(24)의 배출 개구부(28) 및 보조 배출 개구부(61)는 저장 가스의 흐름 속도를 제어한다. 그러므로, 팽창기(10)는 방출 포트(29)에서가 아닌 배출 개구부(28)에서 억제된다("choked").
개구 장치(25)는 전기 작동식 점화기(electrically actuated igniter), 말단 캡(33) 및 선택적으로 점화기 노즐(31)을 구비한다. 개구 장치(25)는 개구 장치(25)의 종방향 축이 이중 단계 팽창기(10)의 종방향 축(A)과 실질적으로 평행하도록 위치한다. 점화기(30)는 두 개 또는 그 이상의 전극(electrodes)을 통해 제어기(도시되지 않음)와 소통하고, 상기 제어기는 센서 수단(도시되지 않음)과 소통한다. 점화기(30)는 적절한 전류가 불꽃 조성물의 한 개 또는 그 이상의 층에 매설되어 있는 점화 저항을 통해 흐르는 경우, 팽창기의 전개를 개시하는 전기적 장치이다. 점화기(30)는 제어기로부터 점화 전류를 직접적으로 수용하는 표준 직접 점화 설계(standard direct fire design)일 수도 있고, 또는 점화기(30)는 디지털 신호에 의해 제어기와 소통하고 그리고 기판(board) 상에 주문형 반도체[ASIC(application specific integrated circuit)], 점화 커패시터 및 연관된 구성요소를 포함하는 진보된 설계일 수도 있다. 점화기 내에 포함된 불꽃 조성물 및 하중 무게는 버스트 디스크(24)를 확실히 파열시키는 출력 에너지를 발생하도록 설계된다. 본 발명의 적합한 불꽃 조성물 또는 점화 재료의 예로는 지르코늄칼륨 과염소산염[ZPP(zirconium potassium perchlorate)]이지만, 당업자는 다른 점화 재료도 본 발명에 사용될 수 있다는 것을 이해할 것이다.
말단 캡(33)은 점화기(30)를 수납하는 금속 부재이다. 말단 캡(33)은 또한 사출 성형 공정을 통해 만들어진 플라스틱 재료로 구성될 수 있다. 도 1에 도시된 말단 캡(33)은 에어백 모듈(도시되지 않음)을 부착시킬 목적으로 이용되는 나사(threads)를 구비한다.
또한 개구 장치(25)는 점화 재료의 점화로부터의 출력 에너지를 버스트 디스크(24)를 향해 지향시키는 점화기 노즐(31)을 포함한다. 점화기 노즐은 버스트 디스크(24)의 방향으로 내측으로 경사져 있다. 점화기 노즐(31)이 없어도, 점화기(30)는 여전히 버스트 디스크(24)를 파열시키지만, -40℃에서 양립하는 개구부를 제공하기 위해 여분의 점화 재료를 적재할 필요가 있다. 또한 보강 벽을 가지는 점화기(30)를 이용할 수 있는데, 이는 점화기 노즐(31)의 필요성을 제거할 것이다. 이들 보강 벽은 출력 에너지를 버스트 디스크(24)의 방향으로 집중시키는 것에 의하여 점화기 노즐(31)과 유사한 방식으로 작용할 것이다.
도 1에서, 가스 발생기 서브 어셈블리(23)는 확산 서브 어셈블리(22)와 마찬가지로 팽창기의 제 2 말단(21) 상에 위치한다. 가스 발생기 서브 어셈블리(23)는 두 개 또는 그 이상의 전극(41)을 통하여 제어기(도시되지 않음)로부터 전기 신호를 수신하는 점화기(40)를 구비하며, 상기 제어기는 센서 수단(도시되지 않음)과 소통한다. 점화기(40)는 적절한 전류가 불꽃 조성물의 한 개 또는 그 이상의 층에 매설되어 있는 점화 저항을 통해 흐르는 경우, 팽창기의 전개를 개시하는 전기적장치이다. 점화기(40)는 제어기로부터 점화 전류를 직접적으로 수용하는 표준 직접 점화 설계일 수도 있고, 또는 점화기(40)는 디지털 신호에 의해 제어기와 소통하고 그리고 기판 상에 주문형 반도체(ASIC), 점화 커패시터 및 연관된 구성요소를 포함하는 진보된 설계일 수도 있다.
점화기(40) 내에 포함된 불꽃 조성물 및 하중 무게는 견실한 가스 밀봉 디스크(46)를 파열시키고 그리고 증진제(47)를 충분히 점화시키도록 설계된다. 본 발명의 적합한 불꽃 조성물 또는 점화 재료의 예로는 지르코늄 칼륨 과염소산염이지만, 당업자는 다른 점화 재료도 본 발명에 사용될 수 있다는 것을 이해할 것이다. 점화기(40)는 점화기 하우징(42) 내에 둘러싸이고, 점화기 하우징은 외부 하우징(11)에 부착된다.
증진제(47)는 점화기(40)에 의해 쉽게 점화되고 그리고 높은 속도와 온도로 연소하는 많은 알려진 조성물 중의 임의의 것일 수 있다. 증진제의 예는 붕소 칼륨 질산염(boron potassium nitrate) 및 금속을 함유한 비-아지드 제형(non-azide formulations)을 포함한다. 점화된 증진제(47)로부터의 가스 및 고온 연소 입자는 펠릿 리테이너(pellet retainer)를 통해 빠져나가고, 가스 발생제(gas generant)(48)를 점화시킨다. 가스 발생기 서브 어셈블리(23)는 증진제(47)로부터 가장 멀리 떨어져 있는 말단에 위치하는 쿠션(cushion)(44)을 갖는다. 쿠션(44)은 가스 발생제(48) 펠릿이 움직이는 일 없이 소정의 체적을 점유하는 것을 보장하도록 가스 발생제(48)를 펠릿 리테이너(43)에 대해 편의시키는데 이용되는 탄력 부재이다. 펠릿 리테이너(43)는 가스 발생제(48)로부터 증진제(47)를 구획하는 다공성벽이다. 증진제(47)의 점화로 발생하는 고온 가스는 펠릿 리테이너(43)를 통해 흐르지만, 증진제(47)의 재료나 가스 발생제(48)의 펠릿은 펠릿 리테니어(43)를 통과할 수 없다.
이중 단계 팽창기(10)에 유용한 대표적인 가스 발생제(48)는 예를 들어 알칼리(alkali), 알칼리 토금속 질산염(alkaline earth metal nitrates), 염소산염(chlorates), 과염소산염(perchlorates), 암모늄 질산염(ammonium nitrate) 및 그들의 혼합물과 같은 산화제(oxidizer)와 조합되는, 아미노테트라졸(aminotetrazoles), 테트라졸(tetrazoles), 비테트라졸(bitetrazoles), 트리아졸(triazoles), 그들의 금속 염(the metal salts), 니트로구아니딘(nitroguanidines), 구아니딘 질산염(guanidine nitrate), 아미노 구아니딘 질산염(amino guanidine nitrate) 및 그들의 혼합물과 같은 연료를 포함한다. 가스 발생제(48)는 당업자에게 알려진 다양한 기술을 사용하여 각종 형상으로 형성될 수 있다.
가스 발생제 서브 어셈블리 하우징(49)은 가스 발생제(48)를 보유하고, 스테인레스 강, 저탄소 강 또는 다른 적합한 재료로 만들어진다. 가스 발생제 서브 어셈블리 하우징(49)은 도 3에 도시된 바와 같이 다수의 구멍(apertures)(45)을 갖는다. 다수의 구멍(45)은 가스 발생제 서브 어셈블리 하우징(49)의 길이를 따라 위치하고, 구멍(45)의 크기 및 개수에 대해 중요한 면은 가스 발생기 서브 어셈블리(23)가 가스 발생제(48)의 연소 동안에 중립 상태의 추력으로 있다는 것이다. 중요하게는, 구멍(45)이 가스 발생기 서브 어셈블리(23) 내의 가스발생제(48)를 압력 용기(12) 내에 존재하는 조건에 직접적으로 노출시키는 것이다. 게다가, 구멍(45)의 위치에 의해 고온 가스가 외부 하우징(11)의 벽으로 방출되는 것을 가능하게 하고, 그에 따라 고체 미립자를 냉각하고 보유하여 미립자의 일부가 확산 서브 어셈블리(22)로 진입하는 것을 방지한다. 압력 용기(12)가 저장 가스(13)로 채워지는 경우, 저장 가스(13)의 일부는 가스 발생기 서브 어셈블리(23) 내로 흘러서 압력 용기(12) 내의 압력과 가스 발생기 서브 어셈블리(23)의 압력을 같게 할 수 있다. 밀봉 디스크(46)는 본 발명에서 저장 가스(13)가 가스 발생기 서브 어셈블리(23)를 통해 이중 단계 팽창기(10)로부터 빠져나가는 것을 방지하기 위해 이용된다. 밀봉 디스크(46)는 레이져 용접에 의해 점화기 하우징(42)에 부착되지만, 다른 용접 기술에 의해 부착될 수 있다.
도 4에 도시된 이중 단계 팽창기(10)는 확산 서브 어셈블리(22)와 가스 발생기 서브 어셈블리(23)가 이중 단계 팽창기(10)의 제 1 말단(55)에 배치되어 있는 상이한 구성을 갖는다. 본 실시예에서, 확산 서브 어셈블리(22) 및 가스 발생기 서브 어셈블리(23)는 위에 설명한 것과 동일한 구성 요소를 포함한다. 충진 포트(14)는 이중 단계 팽창기(10)의 제 1 말단(55) 또는 제 2 말단(56) 상에 위치할 수 있다.
도 5는 이중 단계 팽창기의 점화기(30, 40)를 도시하는 도 4의 실시예의 단부 도면이다.
본 발명에 따른 이중 단계 팽창기(10)는 팽창 가스의 출력 레벨에서 큰 유연성을 제공한다. 에어백(도시되지 않음)은 팽창기와 함께 에어백 모듈 내에 장착되고, 에어백은 팽창기로부터 팽창 가스를 수납할 수 있다. 이중 단계 팽창기(10)는 충돌 센서(도시되지 않음) 및 제어기(도시되지 않음)에 의해 작동한다. 바람직한 충돌 센서는 충돌의 격렬함을 판단하도록 감속의 상이한 레벨을 분간할 수 있는 유형의 것이다. 또한, 차량은 탑승자의 크기와 위치를 감지하는 다른 유형의 센서를 갖출 수 있다. 충돌 센서는 제어기와 소통하고, 제어기는 충격의 격렬함과 탑승자의 크기 및 위치를 판단하기 위해 센서로부터의 데이터 신호를 처리한다. 충돌의 시작 시에, 제어기는 가스 발생기 서브 어셈블리(23)의 점화기(40) 및 확산 서브 어셈블리(22)의 점화기(30)와 소통한다.
본 발명에 의해 예상되는 네 개의 전개 시나리오가 있다. 제 1 전개 시나리오, 즉 초기의 유일한 출력은 버스트 디스크(24)의 파열에 의한 저장 가스(13)의 방출을 포함한다. 저장 가스(13)만이 이 시나리오에서 사용되고, 어린 아이 탑승자를 포함하는 저속 충돌에 유용할 수 있다. 가스 발생기 서브 어셈블리는 적시에 작용하고, 충돌 후에는 이중 단계 팽창기(10)로부터 불꽃 재료가 제거된다. 가스 발생기 서브 어셈블리(23)의 점화는 부주의한 점화 및 탑승자의 부상을 방지하는 안전 목적을 위한 것이다.
제 2 전개 시나리오, 즉 단계적 출력은 버스트 디스크(24)의 파열 후의 짧은 지연 시간 후에, 가스 발생기 서브 어셈블리(23)의 작동을 포함한다. 지연 시간은 15 내지 30 밀리세컨드(milliseconds)로 설정될 수 있지만, 더 짧거나 더 긴 지연 시간이 설정될 수도 있다. 단계적 출력은 충돌하는 동안 차량의 탑승자, 주로 아이 또는 작은 성인을 위치 설정하는데 사용된다. 가스 발생제(48)의 점화는 열을발생하여 저장 가스(13)가 용기를 보다 빠르게 빠져나가게 하고, 또 가스를 발생하여 저장 가스(15)에 추가되어 이중 단계 팽창기에 의해 생성되는 가스의 몰(moles)을 증가시킨다.
제 3 전개 시나리오, 즉 전체 출력은 본 발명에 의해 구현된 것으로, 이중 단계 팽창기(10)의 두 단계가 동시에 시작된다. 이것은 팽창기로부터 다량의 가스를 고속으로 제공하고, 또 고속 충돌이나 더 큰 성인 탑승자에 대해 사용된다.
제 4 전개 시나리오는 가스 발생기 서브 어셈블리(23)만이 작동한다. 이 보조 전개 시나리오 동안, 가스 발생제(48)는 점화되어 고온 가스를 발생하고, 이 고온 가스는 압력 용기(12) 내의 저장 가스(13)와 혼합된다. 저장 가스의 압력을 급속히 증가하고, 버스트 디스크(24)를 파열시키기 위해 버스트 디스크(24)에 충분한 압력을 가한다. 이러한 제 4 전개 시나리오는 가장 빨리 최대 압력(Pmax)에 도달한다.
본 발명의 에어백용 팽창기에 의하면, 차량 탑승자의 사이즈나 위치에 따라 팽창 가스의 변화하는 출력 레벨을 제공할 있고, 또한 더 작은 사이즈의 차량 탑승자 또는 소정 위치를 벗어나는 차량 탑승자를 위해 팽창 가스의 단계적 출력을 제공할 수 있다.

Claims (10)

  1. 에어백용 팽창기에 있어서,
    (a) 불활성 기체를 저장하기 위한 압력 용기(12)를 형성하고, 제 1 및 제 2 말단(20, 21)을 구비하는 외부 하우징(11)과,
    (b) 상기 제 1 말단(20)에 배치되는 확산 서브 어셈블리(22)로서, 버스트 디스크(24) 및 개구 장치(25)를 구비하고, 상기 개구 장치는 상기 개구 장치의 종방향 축이 상기 팽창기의 종방향 축과 실질적으로 평행하도록 위치되고, 상기 개구 장치의 작동에 의해 상기 버스트 디스크를 파열시키는 에너지를 생성하여 상기 불활성 기체가 상기 팽창기를 빠져나가는 통로를 형성하도록 하는 상기 확산 서브 어셈블리와,
    (c) 상기 제 2 말단(21)에 배치되는 가스 발생기 서브 어셈블리(23)로서, 제 1 점화기(40), 증진제(47), 가스 발생제(48) 및 가스 발생제 서브 어셈블리 하우징(49)을 구비하고, 상기 가스 발생제 서브 어셈블리 하우징은 상기 가스 발생제를 보유하고, 또 상기 가스 발생제가 저장 가스와 연통하도록 하는 다수의 구멍(45)을 구비하는 상기 가스 발생기 서브 어셈블리를 포함하는
    에어백용 팽창기.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 개구 장치(25)는 제 2 점화기(30)와, 상기 제 2 점화기의 출력 에너지를 집중시키기 위한 노즐(31)을 포함하는 에어백용 팽창기.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 확산 서브 어셈블리(22)는 가스 흐름을 조절하기 위한 흐름 수단을 구비하고, 상기 흐름 수단은 상기 버스트 디스크(24)의 파열에 의해 형성되는 배출 개구부(28)인 에어백용 팽창기.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 흐름 수단은 하나의 배출 개구부(28)와, 적어도 하나의 보조 배출 개구부(61)인 에어백용 팽창기.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 버스크 디스크(24)의 중앙은 상기 개구 장치(25)로부터 8 mm 미만으로 떨어져 있는 에어백용 팽창기.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 가스는 상기 팽창기에서 실질적으로 반경 방향으로 배출되어 중립적인 추력을 형성하는 에어백용 팽창기.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 가스 발생기 서브 어셈블리(23)는 상기 가스 발생제의 체적 및 소음 감소를 제어하기 위한 쿠션을 더 포함하는 에어백용 팽창기.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 가스 발생기 서브 어셈블리(23)는 불활성 가스가 상기 팽창기의 상기 제 2 말단을 빠져나가는 것을 방지하기 위해 상기 제 1 점화기의 하우징(42)에 부착되는 밀봉 디스크(46)를 더 포함하는 에어백용 팽창기.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 다수의 구멍(45)은 상기 가스 발생제 서브 어셈블리 하우징(49)의 길이를 따라 위치하고, 상기 구멍은 가스 발생제(48)의 펠릿이 통과할 수 없도록 하는 크기 및 형상을 가지며, 상기 구멍은 상기 가스 발생제의 연소로부터 발생하는 고온 가스를 상기 압력 용기의 상기 외부 하우징(11)을 향하여 지향시키도록 배치되는 에어백용 팽창기.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 점화기(40)는 상기 팽창기의 내측에 위치하고, 상기 제 2 점화기(30)의 적어도 일부는 상기 팽창기의 외측에 위치하는 에어백용 팽창기.
KR10-2003-0037730A 2002-06-13 2003-06-12 에어백용 팽창기 KR20030096036A (ko)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US10/167,489 2002-06-13
US10/167,489 US6769714B2 (en) 2002-06-13 2002-06-13 Low onset dual stage hybrid inflator

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20030096036A true KR20030096036A (ko) 2003-12-24

Family

ID=29583762

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR10-2003-0037730A KR20030096036A (ko) 2002-06-13 2003-06-12 에어백용 팽창기

Country Status (5)

Country Link
US (1) US6769714B2 (ko)
EP (1) EP1371526A3 (ko)
JP (1) JP3817233B2 (ko)
KR (1) KR20030096036A (ko)
CA (1) CA2427540C (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100974163B1 (ko) * 2008-03-27 2010-08-04 이권재 이방성 자석을 이용한 신발

Families Citing this family (27)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20050189750A1 (en) * 2004-02-02 2005-09-01 Yuzo Gotoh Hybrid inflator
FR2890022B1 (fr) * 2005-09-01 2007-10-12 Livbag Soc Par Actions Simplif Generateur pyrotechnique de gaz renfermant des moyens de stockage temporaire d'une partie des gaz
US7320479B2 (en) * 2005-10-03 2008-01-22 Key Safety Systems, Inc. Hybrid inflator
US7325829B2 (en) * 2005-10-03 2008-02-05 Key Safety Systems, Inc. Airbag inflator
US7341276B2 (en) * 2005-10-03 2008-03-11 Key Safety Systems, Inc. Airbag module with external venting
US20070085309A1 (en) * 2005-10-17 2007-04-19 Key Safety Systems, Inc. Dual stage hybrid inflator
US7980590B2 (en) 2008-03-19 2011-07-19 Amsafe, Inc. Inflatable personal restraint systems having web-mounted inflators and associated methods of use and manufacture
US7665761B1 (en) 2008-03-27 2010-02-23 Amsafe, Inc. Inflatable personal restraint systems and associated methods of use and manufacture
FR2939742B1 (fr) * 2008-12-15 2011-12-23 Livbag Generateur de gaz hybride, pour le gonflage d'un coussin de protection gonflable pour vehicule automobile
US8469397B2 (en) 2011-04-13 2013-06-25 Amsafe, Inc. Stitch patterns for restraint-mounted airbags and associated systems and methods
US8439398B2 (en) 2011-07-29 2013-05-14 Amsafe, Inc. Inflator connectors for inflatable personal restraints and associated systems and methods
US8523220B1 (en) 2012-03-19 2013-09-03 Amsafe, Inc. Structure mounted airbag assemblies and associated systems and methods
US9511866B2 (en) 2012-03-19 2016-12-06 Amsafe, Inc. Structure mounted airbag assemblies and associated systems and methods
FR3010362B1 (fr) * 2013-09-09 2015-10-02 Livbag Sas Generateur de gaz
DE102013018886A1 (de) * 2013-11-12 2015-05-13 Trw Airbag Systems Gmbh Berstmembran, insbesondere für einen Gasgenerator, Gasgenerator, Gassackmodul und Fahrzeugsicherheitssystem
US9296358B2 (en) * 2013-12-03 2016-03-29 Ford Global Technologies, Llc Head, torso and knee combo airbag
US9352839B2 (en) 2014-10-02 2016-05-31 Amsafe, Inc. Active positioning airbag assembly and associated systems and methods
TWI588045B (zh) * 2014-12-12 2017-06-21 元翎精密工業股份有限公司 雙級式混合型氣體發生器及其觸發方法
US9944245B2 (en) 2015-03-28 2018-04-17 Amsafe, Inc. Extending pass-through airbag occupant restraint systems, and associated systems and methods
EP3283336B1 (en) 2015-04-11 2019-11-20 AmSafe, Inc. Active airbag vent system
DE102015014797A1 (de) * 2015-11-14 2017-05-18 Hydac Technology Gmbh Sicherheitsvorrichtung
US10604259B2 (en) 2016-01-20 2020-03-31 Amsafe, Inc. Occupant restraint systems having extending restraints, and associated systems and methods
DE102016002937A1 (de) * 2016-03-11 2017-09-14 Trw Airbag Systems Gmbh Hybridgasgenerator, Gassackeinheit und Fahrzeugsicherheitssystem mit einem solchen Hybridgasgenerator sowie Verfahren zum Ausbilden einer Schockwelle
DE102016213002B4 (de) * 2016-07-15 2019-02-14 Joyson Safety Systems Germany Gmbh Gasgenerator für ein Gassackmodul eines Fahrzeuginsassen-Rückhaltesystems und Verfahren zum Herstellen eines Gasgenerators
JP2022519679A (ja) 2019-02-06 2022-03-24 ブースト アイディアズ、エルエルシー 水中安全衣服、関連する装置、及び方法
CN112919485B (zh) * 2021-01-21 2022-07-15 中国科学院新疆理化技术研究所 化合物硼硝酸钾和硼硝酸钾非线性光学晶体及制备方法和用途
CN113619521B (zh) * 2021-07-30 2022-09-27 均胜汽车安全系统(湖州)有限公司 一种顶棚柱状混合式安全气囊气体发生器

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5016914A (en) 1990-02-14 1991-05-21 Trw Vehicle Safety Systems Inc. Vehicle occupant restraint system
US5022674A (en) * 1990-04-05 1991-06-11 Bendix Atlantic Inflator Company Dual pyrotechnic hybrid inflator
US5351988A (en) * 1990-11-27 1994-10-04 Alliedsignal Inc. Hybrid inflator with staged inflation capability
US5577769A (en) 1995-06-13 1996-11-26 Atlantic Research Corporation Hybrid inflator for inflating air bags
DE19532023A1 (de) * 1995-08-31 1997-03-06 Temic Bayern Chem Airbag Gmbh Vorrichtung zum Befüllen einer Rückhaltevorrichtung
JPH1095299A (ja) * 1996-09-20 1998-04-14 Daicel Chem Ind Ltd エアバッグ用ガス発生器
US5890735A (en) * 1997-01-13 1999-04-06 Morton International Inc. Hybrid inflator with diffuser end translating initiator boss
JPH11129858A (ja) * 1997-10-31 1999-05-18 Fuji Heavy Ind Ltd 車両用エアバッグのインフレータ
US6116641A (en) * 1998-01-22 2000-09-12 Atlantic Research Corporation Dual level gas generator
US6189922B1 (en) 1998-09-21 2001-02-20 Autoliv Asp Inc. Inflator with multiple initiators
US6168200B1 (en) 1998-12-01 2001-01-02 Atlantic Research Corporation Dual level inflator
US6382668B1 (en) * 2000-11-16 2002-05-07 Trw Vehicle Safety Systems Inc. Air bag inflator
US6629703B2 (en) * 2001-12-14 2003-10-07 Breed Automotive Technology, Inc. Opening device for a cold gas inflator

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100974163B1 (ko) * 2008-03-27 2010-08-04 이권재 이방성 자석을 이용한 신발

Also Published As

Publication number Publication date
CA2427540C (en) 2006-03-14
EP1371526A3 (en) 2004-10-20
EP1371526A2 (en) 2003-12-17
CA2427540A1 (en) 2003-12-13
JP3817233B2 (ja) 2006-09-06
US6769714B2 (en) 2004-08-03
US20030230881A1 (en) 2003-12-18
JP2004042893A (ja) 2004-02-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR20030096036A (ko) 에어백용 팽창기
EP1658204B1 (en) Pyrotechnique side impact inflator
JP4167284B2 (ja) 多段式インフレータ
EP1262381B1 (en) Airbag gas generator
US20070085309A1 (en) Dual stage hybrid inflator
KR970011515B1 (ko) 하이브리드 팽창기
US5533751A (en) Hybrid inflator with elongated housing and center discharge
JP2003506257A (ja) 出力可変エアバッグインフレーター
EP0867347B1 (en) Gas generating pellets and gas generator
JP4708606B2 (ja) ハイブリッドインフレータ
US6976704B2 (en) Adaptive output airbag inflation device
US7316417B2 (en) Inflator with internally mounted initiator
JP2008105618A (ja) ガス発生器
EP0728633A1 (en) Hybrid inflator with elongated housing and center discharge
JP2006506274A (ja) 推進点火筒
JP4860809B2 (ja) エアバッグ用ガス発生器及びエアバック装置
KR100390076B1 (ko) 유동개시조립체를기초하여신속한가압을이룰수있는합성팽창기
JP2004026025A (ja) エアバッグ用ガス発生器
JP3766643B2 (ja) エアバッグ用ガス発生器
KR0156298B1 (ko) 연소성가스에 의해 점화되는 자동차용 에어백 인플레이터와 그 전개방법

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
N231 Notification of change of applicant
E902 Notification of reason for refusal
AMND Amendment
E601 Decision to refuse application
AMND Amendment
J201 Request for trial against refusal decision
AMND Amendment
E801 Decision on dismissal of amendment
B601 Maintenance of original decision after re-examination before a trial
J301 Trial decision

Free format text: TRIAL DECISION FOR APPEAL AGAINST DECISION TO DECLINE REFUSAL REQUESTED 20060302

Effective date: 20061215

Free format text: TRIAL NUMBER: 2006101001901; TRIAL DECISION FOR APPEAL AGAINST DECISION TO DECLINE REFUSAL REQUESTED 20060302

Effective date: 20061215