KR20120023623A - 가스 발생기 - Google Patents

Abstract

실린더형 가스 발생기 (1A) 는, 길이가 긴 유저 원통 형상의 제 1 하우징 부재 (10) 를 포함하는 하우징, 점화기 (30), 칸막이 (40), 구획 부재 (50), 전화약 (61), 가스 발생제 (62) 및 필터 (70) 를 구비한다. 구획 부재 (50) 는, 작동 가스 생성실에 배치된 유저 원통 형상의 부재로 구성되고, 원통 형상부 (52), 바닥부 (53), 제 1 연통 구멍 (54) 및 중공부 (55) 를 갖는다. 가스 발생제 (62) 는, 작동 가스 생성실의 상기 중공부 (55) 를 제외한 부분에 수용된다. 제 1 하우징 부재 (10) 의 외경을 R1, 작동 가스 생성실의 직경을 R2, 제 1 연통 구멍 (54) 중에서 가장 바닥부 (53) 에 가까운 쪽에 형성된 제 1 연통 구멍의 바닥부 (53) 측의 단부부터 바닥부 (53) 까지의 거리를 L1, 바닥부 (53) 부터 작동 가스 생성실의 점화기 (30) 측의 단부까지의 거리를 L2 로 한 경우에, 15 ㎜≤R1≤22 ㎜, L1≤10 ㎜, 0.026≤L2/R2≤0.71 의 조건이 충족되고 있다.

Description

가스 발생기 {GAS GENERATOR}

본 발명은, 자동차 등에 탑재되는 승무원 보호 장치로서의 에어백 장치에 삽입되는 가스 발생기에 관한 것으로서, 보다 특정적으로는, 길이가 긴 원주 형상의 외형을 갖는 가스 발생기에 관한 것이다.

종래, 자동차 등의 승무원의 보호의 관점에서, 승무원 보호 장치인 에어백 장치가 보급되어 있다. 에어백 장치는, 차량 등 충돌시에 발생하는 충격으로부터 승무원을 보호할 목적으로 차량 등에 장비되는 것으로서, 차량 등 충돌시에 순간적으로 에어백을 팽창 및 전개시킴으로써, 전개된 에어백으로 승무원의 몸을 받는 것이다. 가스 발생기는, 이 에어백 장치에 삽입되어, 차량 등 충돌시에 순간적으로 가스를 발생시켜 에어백을 팽창 및 전개시키는 기기이다.

가스 발생기에는, 차량 등에 대한 설치 위치나 출력 등의 사양에 기초하여, 여러 가지 구성의 것이 존재하고 있다. 그 중 하나로, 「실린더형」으로 불리는 구조의 가스 발생기가 존재한다. 실린더형 가스 발생기는, 그 외형이 길이가 긴 원주 형상이고, 사이드 에어백 장치나 조수석용의 에어백 장치, 커튼 에어백 장치, 니 에어백 장치 등에 바람직하게 삽입된다. 또한, 길이가 긴 원주 형상의 외형을 갖는 가스 발생기로는 이 실린더형 가스 발생기 외에도, 이른바 T 자형 가스 발생기로 불리는 것 등이 존재하고 있다.

상기 서술한 실린더형 가스 발생기의 구체적인 구조가 개시된 문헌으로서 예를 들어 일본 공개특허공보 2005-313812호 (특허문헌 1) 나 일본 공개특허공보 평11-78766호 (특허문헌 2), 일본 공개특허공보 2002-166818호 (특허문헌 3) 등이 있다. 이들 문헌에 개시된 실린더형 가스 발생기에 있어서는, 길이가 긴 원통 형상의 하우징의 축 방향의 일단부(一端部)에 점화기 및 전화약(傳火藥)이 배치되고, 축 방향의 대략 중앙부에 가스 발생제가 수용되어 이 가스 발생제가 연소함으로써 작동 가스가 생성되는 작동 가스 생성실이 형성되고, 축 방향의 타단부(他端部)에 필터가 수용된 필터실 및 가스 분출구가 형성되어 있다.

당해 구성의 실린더형 가스 발생기에 있어서는, 점화기가 작동함으로써 발생한 화염이 전화약의 연소를 통하여 가스 발생제로 전달되고, 이로써 가스 발생제가 연소하여 고온 고압의 작동 가스가 작동 가스 생성실에서 생성되고, 생성된 고온 고압의 작동 가스가 하우징의 축 방향을 따라 작동 가스 생성실로부터 필터실로 유입되고, 필터를 통과하여 가스 분출구로부터 하우징의 외부로 분출된다. 가스 분출구로부터 분출된 작동 가스는, 그 후 에어백의 팽창 및 전개에 이용된다.

이 중, 상기 일본 공개특허공보 2002-166818호에는, 작동 가스 생성실에 유저(有底) 원통 형상의 구획 부재가 배치되어 이루어지는 실린더형 가스 발생기가 개시되어 있다 (특히 일본 공개특허공보 2002-166818호). 당해 작동 가스 생성실에 구획 부재가 배치되어 이루어지는 실린더형 가스 발생기에 있어서는, 하우징의 내부 공간을 작동 가스 생성실과 필터실로 구획하고, 추가로 작동 가스 생성실의 내부에 하우징과 축심을 동일하게 한 중공 공간을 형성할 수 있기 때문에, 이 중공 공간의 내부에 가스 발생제로부터의 가스가 수시 유입되어, 방출되게 되고, 장치를 소형화할 수 있음과 함께, 에어백을 점진적으로 팽창 전개할 수 있게 된다.

일본 공개특허공보 2005-313812호 일본 공개특허공보 평11-78766호 일본 공개특허공보 2002-166818호

실린더형 가스 발생기에 있어서는, 차량 등에 대한 탑재성의 개선 요구가 매우 강하고, 그 소형 경량화가 중요한 과제가 되었다. 그 때문에, 최근에는 실린더형 가스 발생기의 주요 구성 부품인 하우징이나 필터와 같은 비교적 중량이 무거운 부품을 소형 또한 경량의 부품으로 변경하는 시도가 이루어지고 있다. 그 하나로, 강도 부품인 하우징을, 종래 이용되고 있던 스테인리스강이나 철강 등으로 이루어지는 부재로부터, SPCC 나 SPCD, SPCE 로 대표되는 압연 강판 등의 소직경의 프레스 성형품이나, 혹은 STKM 으로 대표되는 전봉관의 성형품 등으로 변경하는 시도가 검토되고 있다.

여기에서, 최근 보급되어 있는 가스 발생제로는 연료로서 구아니딘계 화합물을 함유하고, 산화제로서 염기성 질산구리를 함유하는 것이 일반화되고 있다. 이들 구아니딘계 화합물 및 염기성 질산구리를 함유하는 가스 발생제를 사용한 경우에는, 생성되는 작동 가스가 비교적 저온이고, 에어백 장치에 바람직하게 이용할 수 있는 메리트가 얻어지지만, 다른 조성의 가스 발생제를 사용한 경우에 비하여 착화성이 나쁘다는 문제나, 안정적으로 연소시키기 위해서는 고압 환경하에 둘 필요가 있다는 문제가 발생한다. 그 때문에, 실린더형 가스 발생기의 하우징을 소형 경량화하기 위해서는, 이 점들을 고려하는 것이 필요해진다.

또, 실린더형 가스 발생기의 하우징을 소직경화한 경우에는, 생성된 작동 가스가 작동 가스 생성실 내에 틀어박힘으로써 가스 분출구로부터 작동 가스가 분출될 때까지의 시간이 길어지는 경향이 있다. 이것은, 미연소의 가스 발생제나 연소 중의 가스 발생제 자체가, 생성된 작동 가스의 유동 저항이 되기 때문이다. 그 때문에, 실린더형 가스 발생기의 하우징을 단순히 소직경화한 경우에는, 작동 초기시에 작동 가스 생성실의 내압이 급격하게 상승하여, 요구되는 출력 특성을 만족시키는 것이 곤란해지고, 특히 작동 초기의 동작 속도가 빠를 것이 요구되는 사이드 에어백 장치나 커튼 에어백 장치 등에 대한 적용이 곤란해지는 문제가 발생한다.

또, 실린더형 가스 발생기에 있어서는, 가스 발생제가 연소하여 작동 가스가 생성되는 것에 의한 작동 가스 생성실의 내압 상승에 충분히 견딜 수 있도록 하우징에 내압성을 갖게 하는 것이 필요하다. 하우징에 이와 같은 내압성을 갖게 하기 위해서 고장력 강판과 같은 고강도의 부재를 프레스 성형하여 소직경의 하우징을 구성한 경우에는, 작동 가스 생성실의 내압 상승에 충분히 견딜 수 있는 것으로 할 수 있지만, 프레스 가공시에 하우징에 현저하게 잔류 응력이 발생하게 되어, 특히 저온 환경하에 있어서 하우징에 충분한 강도를 갖게 하는 것이 곤란해진다. 이것을 해결하기 위해서는, 소둔 등의 처리를 실시하는 것이 필요해지지만, 이와 같은 소둔 처리를 실시한 경우에는, 상기 서술한 작동 가스 생성실의 내압 상승에 견딜 수 있는 내압성을 유지할 수 없게 된다. 따라서, 저온 환경하에 있어서의 강도의 확보와 작동시의 내압성의 확보의 양립을 도모하기 위해서는, 결과적으로 하우징의 두께를 상당 정도 두껍게 하는 것이 필요해져, 성형성이 떨어지는 문제나 중량이 증가된다는 문제가 발생하여, 애초에 소직경화를 실시하는 의의가 손상되게 된다.

한편, 상기 서술한 압연 강판으로 이루어지는 소직경의 프레스 성형품이나 전봉관의 성형품 등으로 하우징을 구성하려고 한 경우에는, 저온 환경하에 있어서 충분한 강도를 가진 것으로 할 수 있지만, 하우징에 상기 서술한 작동 가스 생성실의 내압 상승에 견딜 수 있는 내압성을 갖게 하는 것이 곤란해진다.

이와 같이, 실린더형 가스 발생기의 소형 경량화 (특히 소직경화 및 경량화) 를 도모하기 위해서는, 동작시에 있어서 작동 가스 생성실을 가스 발생제의 연소에 적절한 고압 환경하에 유지할 것, 생성된 작동 가스가 작동 가스 생성실 내에 틀어박히는 것을 방지하여 초기의 동작 속도를 빠르게 할 것, 하우징에 충분한 내압성과 저온 환경하에 있어서의 충분한 강도를 갖게 할 것 등의 모든 조건을 충족시키는 것이 필요하게 되어, 그 실현이 매우 곤란해지고 있다.

또, 상기 서술한 어느 하나의 문헌에 개시와 같은 구성을 채용한 경우에는, 실린더형 가스 발생기의 조립 과정에 있어서, O 링이나 시일 테이프 등의 취약한 시일 부재를 소정의 위치에 고정밀도로 장착할 것이 필요해지고, 그 취급이 번잡해져 제조 코스트가 증대한다는 문제가 있었다. 또, 실린더형 가스 발생기에 있어서는, 가스 발생제의 진동에 의한 파쇄를 방지하기 위한 쿠션재나 상기 일본 공개특허공보 2002-166818호에 개시된 바와 같이 구획 부재가 작동 가스 생성실 내에 수용되는 경우가 있지만, 이들 부재를 하우징에 장착할 때에도 그 취급이 번잡해져, 제조 코스트가 증대되는 원인이 되고 있었다. 나아가서는, 정전기나 화기에 예민하게 반응하기 때문에 그 취급에 다대한 주의를 필요로 하는 전화약이나 가스 발생제를 조립 도중의 실린더형 가스 발생기에 충전하는 작업은, 상당한 곤란을 수반하는 것이었다.

따라서, 본 발명은, 상기 서술한 문제점을 해결하기 위하여 이루어진 것으로서, 가스 발생제의 연소를 촉진하면서 소형 경량화된 가스 발생기를 제공하는 것을 주된 목적으로 한다.

또, 본 발명의 부차적인 목적으로는, 가스 발생제의 흡습을 방지하기 위한 시일 처리가 용이화됨과 함께, 조립시의 작업성이 비약적으로 향상되고, 그 결과 제조 코스트를 낮게 억제할 수 있는 가스 발생기를 제공하는 것에 있다.

본 발명자들은, 예의 연구를 실시한 결과, 상기 서술한 바와 같이 압연 강판의 프레스 성형품이나 전봉관의 성형품 등을 이용하여 하우징을 구성한 경우에도, 작동 가스 생성실에 유저 원통 형상의 구획 부재를 배치함과 함께, 작동 가스 생성실의 내경이나 축 방향 길이 및 구획 부재의 내경이나 축 방향 길이를 조정함으로써, 가스 발생제의 연소를 촉진하면서 하우징의 강도를 확보할 수 있게 되는 것을 알아내어 본 발명을 완성시키기에 이르렀다.

본 발명에 기초하는 가스 발생기는, 하우징과, 점화 수단과, 파티션 부재와, 구획 부재를 구비하고 있다. 상기 하우징은, 축 방향의 양단이 폐색되어 이루어지는 길이가 긴 원통 형상의 부재로 이루어지고, 가스 발생제가 연소함으로써 작동 가스가 생성되는 작동 가스 생성실과, 상기 작동 가스 생성실에서 생성된 작동 가스가 통과하는 필터가 수용된 필터실을 내부에 포함하고 있다. 상기 점화 수단은, 상기 가스 발생제를 연소시키기 위한 화염을 발생시키는 것으로서, 상기 하우징의 축 방향의 일단부에 배치되어 있다. 상기 파티션 부재는, 상기 하우징의 내부에 위치하고 있고, 상기 하우징의 내부의 공간을 축 방향으로 상기 작동 가스 생성실과 상기 필터실로 나누고 있다. 상기 구획 부재는, 상기 작동 가스 생성실의 내부에 위치하고 있고, 상기 작동 가스 생성실을 구획하고 있다. 상기 하우징은, 당해 하우징의 축 방향의 타단부 및 둘레벽부를 구성하는 길이가 긴 유저 원통 형상의 제 1 하우징 부재와, 상기 제 1 하우징 부재의 개구단을 폐색함으로써 당해 하우징의 상기 일단부를 구성하는 제 2 하우징 부재를 포함하고 있다. 상기 필터실은, 상기 작동 가스 생성실보다 상기 하우징의 상기 타단부측에 위치하고 있다. 상기 하우징의 상기 필터실을 규정하는 부분의 둘레벽부에는, 상기 필터를 통과한 작동 가스를 외부로 분출하기 위한 복수의 가스 분출구가 형성되어 있다. 상기 구획 부재는, 상기 하우징과 동축 상에 배치된 내부에 중공부를 갖는 유저 원통 형상의 부재로 구성되어 있고, 상기 파티션 부재의 상기 작동 가스 생성실측의 단부로부터 상기 하우징의 축 방향을 따라 연장되는 원통 형상부와, 상기 원통 형상부의 상기 점화 수단측의 단부를 폐색하는 바닥부를 포함하고 있다. 이 중, 상기 바닥부는, 상기 작동 가스 생성실의 상기 점화 수단측의 단부보다 상기 파티션 부재측에 위치하고 있다. 상기 가스 발생제는, 상기 구획 부재의 상기 중공부를 제외한 부분의 상기 작동 가스 생성실에 수용되어 있다. 상기 원통 형상부에는, 상기 작동 가스 생성실의 상기 가스 발생제가 수용된 공간과 상기 중공부를 연통하는 복수의 제 1 연통 구멍이 형성되어 있다. 상기 파티션 부재의 중앙부에는, 상기 중공부과 상기 필터실을 연통하기 위한 제 2 연통 구멍이 형성되어 있다. 여기에서, 상기 본 발명에 기초하는 가스 발생기에 있어서는, 상기 제 1 하우징 부재의 외경 (R1) 이 15 ㎜≤R1≤22 ㎜ 의 조건을 충족하고 있고, 상기 제 1 연통 구멍 중에서 가장 상기 바닥부 에 가까운 쪽에 형성된 제 1 연통 구멍의 상기 바닥부측의 단부부터 상기 바닥부까지의 거리 (L1) 가 L1≤10 ㎜ 의 조건을 충족하고 있고, 추가로 상기 작동 가스 생성실의 축 방향 길이 (L2) 와 상기 작동 가스 생성실의 직경 (R2) 이 0.026≤L2/R2≤0.71 의 조건을 충족하고 있다.

또, 상기 본 발명에 기초하는 가스 발생기에 있어서는, 상기 중공부의 직경 (R3) 과 상기 작동 가스 생성실의 직경 (R2) 이 0.28≤R3/R2≤0.54 의 조건을 충족하고 있는 것이 바람직하다.

또, 상기 본 발명에 기초하는 가스 발생기에 있어서는, 상기 외형 (R1) 이 15 ㎜≤R1≤20 ㎜ 의 조건을 충족하고 있는 것이 바람직하다.

또, 상기 본 발명에 기초하는 가스 발생기에 있어서는, 상기 거리 (L1) 가 L1≤5 ㎜ 의 조건을 충족하고 있는 것이 바람직하다.

또, 상기 본 발명에 기초하는 가스 발생기에 있어서는, 상기 제 1 하우징 부재가, 압연 강판을 프레스 성형하여 이루어지는 프레스 성형품으로 구성되어 있는 것이 바람직하다.

또, 상기 본 발명에 기초하는 가스 발생기에 있어서는, 상기 제 1 하우징 부재가, 전봉관의 축 방향 단부의 일방을 클로징 처리하여 이루어지는 성형품으로 구성되어 있는 것이 바람직하다.

또, 상기 본 발명에 기초하는 가스 발생기에 있어서는, 상기 가스 발생제가, 연료로서 구아니딘계 화합물을, 산화제로서 염기성 질산구리를 각각 함유하고 있는 것이 바람직하다.

또, 상기 본 발명에 기초하는 가스 발생기는, 추가로 진동에 의한 상기 가스 발생제의 파쇄를 방지하기 위한 파쇄 방지 부재와, 상기 하우징의 내부에 위치하고, 밀폐된 수용 공간을 갖는 제 1 밀폐 용기를 구비하고 있는 것이 바람직하고, 그 경우에, 상기 가스 발생제, 상기 구획 부재 및 상기 파쇄 방지 부재가, 상기 제 1 밀폐 용기의 상기 수용 공간에 수용되어 있는 것이 바람직하다.

또, 상기 본 발명에 기초하는 가스 발생기에 있어서는, 상기 제 1 밀폐 용기의 상기 수용 공간 중, 상기 점화 수단측의 단부 부분에 상기 파쇄 방지 부재가 배치되어 있는 것이 바람직하다.

또, 상기 본 발명에 기초하는 가스 발생기는, 상기 하우징의 내부에 위치하고, 밀폐된 수용 공간을 갖는 제 2 밀폐 용기를 추가로 구비하고 있어도 된다. 그 경우에는, 상기 점화 수단이, 연소함으로써 화염을 발생시키는 점화약을 함유하는 점화기와, 상기 점화기에서 발생한 화염을 상기 가스 발생제로 전달하기 위한 전화약을 포함하고 있는 것이 바람직하고, 이 중의 상기 전화약이, 상기 제 2 밀폐 용기의 상기 수용 공간에 수용되어 있는 것이 바람직하다.

또, 상기 본 발명에 기초하는 가스 발생기에 있어서는, 상기 필터가, 상기 하우징의 축 방향을 따라 연장되는 중공 연통부를 갖고 있는 것이 바람직하고, 당해 중공 연통부가, 상기 필터의 상기 작동 가스 생성실측의 단면(端面)에 적어도 도달하고 있는 것이 바람직하다. 그 경우에는, 상기 파티션 부재가, 상기 필터의 상기 단면을 덮는 고리형 판부와, 상기 고리형 판부의 내주 가장자리로부터 상기 필터의 상기 중공 연통부 내를 향하여 연속하여 연장됨으로써 상기 필터의 상기 단면 쪽의 내주면을 덮는 통 형상 돌출부를 포함하고 있는 것이 바람직하고, 상기 제 2 연통 구멍은, 상기 통 형상 돌출부의 내주면에 의해 규정되어 있는 것이 바람직하다. 그리고, 추가로 그 경우에는, 상기 통 형상 돌출부가, 상기 고리형 판부로부터 멀어짐에 따라 상기 제 2 연통 구멍의 개구 면적이 감소 또는 증가하도록 서서히 축경 또는 확경되고 있는 것이 바람직하다.

또, 상기 본 발명에 기초하는 가스 발생기에 있어서는, 상기 제 1 하우징 부재의 외경과 상기 제 2 하우징 부재의 외경이, 동일한 것이 바람직하다.

본 발명에 의해, 가스 발생제의 연소를 촉진시키면서 소형 경량화된 가스 발생기로 할 수 있다.

도 1A 는 본 발명의 실시형태 1 에 있어서의 실린더형 가스 발생기의 정면도이다.
도 1B 는 본 발명의 실시형태 1 에 있어서의 실린더형 가스 발생기의 우측면도이다.
도 2 는 본 발명의 실시형태 1 에 있어서의 실린더형 가스 발생기의 모식 단면도이다.
도 3A 는 본 발명의 실시형태 1 에 있어서의 실린더형 가스 발생기의 제 1 밀폐 용기의 하우징으로의 장착 전 상태를 나타내는 모식 단면도이다.
도 3B 는 본 발명의 실시형태 1 에 있어서의 실린더형 가스 발생기의 제 2 밀폐 용기의 하우징으로의 장착 전 상태를 나타내는 모식 단면도이다.
도 4A 는 본 발명의 실시형태 1 에 있어서의 실린더형 가스 발생기의 파티션 부재가 형성된 위치의 근방을 확대한 주요부 확대 단면도로서, 실린더형 가스 발생기의 작동 개시 직후 상태를 나타내는 도면이다.
도 4B 는 본 발명의 실시형태 1 에 있어서의 실린더형 가스 발생기의 파티션 부재가 형성된 위치의 근방을 확대한 주요부 확대 단면도로서, 실린더형 가스 발생기의 작동 개시부터 소정 시간 경과 후의 상태를 나타내는 도면이다.
도 5 는 본 발명의 실시형태 2 에 있어서의 실린더형 가스 발생기의 모식 단면도이다.
도 6A 는 본 발명의 실시형태 2 에 있어서의 실린더형 가스 발생기의 파티션 부재가 형성된 위치의 근방을 확대한 주요부 확대 단면도로서, 실린더형 가스 발생기의 작동 개시 직후 상태를 나타내는 도면이다.
도 6B 는 본 발명의 실시형태 2 에 있어서의 실린더형 가스 발생기의 파티션 부재가 형성된 위치의 근방을 확대한 주요부 확대 단면도로서, 실린더형 가스 발생기의 작동 개시부터 소정 시간 경과 후의 상태를 나타내는 도면이다.
도 7A 는 본 발명의 실시형태 3 에 있어서의 실린더형 가스 발생기의 가스 분출구가 형성된 위치의 근방을 확대한 주요부 확대 정면도이다.
도 7B 는 본 발명의 실시형태 3 에 있어서의 실린더형 가스 발생기의 가스 분출구가 형성된 위치의 근방을 확대한 주요부 확대 단면도이다.
도 8A 는 본 발명의 실시형태 3 에 있어서의 실린더형 가스 발생기의 작동시의 초기에 있어서의 가스의 유동 상태를 모식적으로 나타낸 도면이다.
도 8B 는 본 발명의 실시형태 3 에 있어서의 실린더형 가스 발생기의 작동 개시부터 소정 시간이 경과한 후에 있어서의 가스의 유동 상태를 모식적으로 나타낸 도면이다.

이하, 본 발명의 실시형태에 대해, 도면를 참조하여 상세하게 설명한다. 또한, 이하에 나타내는 실시형태 1 내지 3 은, 모두 사이드 에어백 장치에 삽입되는 이른바 실린더형 가스 발생기에 본 발명을 적용한 경우를 예시하는 것이다.

(실시형태 1)

도 1A 및 도 1B 는, 본 발명의 실시형태에 있어서의 실린더형 가스 발생기의 외관 구조를 나타내는 도면으로서, 도 1A 는 정면도, 도 1B 는 우측면도이다. 또, 도 2 는 본 실시형태에 있어서의 실린더형 가스 발생기의 내부 구조를 나타내는 도면으로서, 도 1A 및 도 1B 에 나타내는 II-II 선을 따른 모식 단면도이다. 또, 도 3A 는, 도 2 에 나타내는 제 1 밀폐 용기의 하우징으로의 장착 전 상태를 나타내는 모식 단면도이고, 도 3B 는, 도 2 에 나타내는 제 2 밀폐 용기의 하우징으로의 장착 전 상태를 나타내는 모식 단면도이다. 이하에 있어서는, 이들 도 1A, 도 1B, 도 2, 도 3A 및 도 3B 를 참조하여, 본 실시형태에 있어서의 실린더형 가스 발생기 (1A) 의 외관 구조 및 내부 구조에 대해 설명한다.

도 1A, 도 1B 및 도 2 에 나타내는 바와 같이, 본 실시형태에 있어서의 실린더형 가스 발생기 (1A) 는, 길이가 긴 원주 형상의 외형을 갖고 있고, 축 방향의 양단이 폐색되어 이루어지는 외각(外殼) 부재로서의 하우징을 갖고 있다. 외각 부재로서의 하우징은, 둘레벽부 (11) 및 바닥벽부 (12) 를 갖는 일단이 폐색된 유저 원통 형상의 제 1 하우징 부재 (10) 와, 제 1 하우징 부재 (10) 의 축 방향과 동일 방향을 따라 연장되는 관통부 (23) 를 갖는 통 형상의 제 2 하우징 부재 (20 ; 스퀴브 홀더) 를 포함하고 있다. 제 2 하우징 부재 (20) 는, 그 외주면의 소정 위치에 후술하는 코킹 고정을 위한 홈 (21) 을 갖고 있고, 당해 홈 (21) 은, 제 2 하우징 부재 (20) 의 외주면에 둘레 방향을 따라 연장되도록 고리형으로 형성되어 있다.

제 2 하우징 부재 (20) 는, 제 1 하우징 부재 (10) 의 개구단을 폐색하도록 제 1 하우징 부재 (10) 에 고정되어 있다. 구체적으로는, 제 1 하우징 부재 (10) 의 개구단에 제 2 하우징 부재 (20) 의 일부가 내삽된 상태에서, 당해 제 2 하우징 부재 (20) 의 외주면에 형성된 홈 (21) 에 대응하는 부분의 제 1 하우징 부재 (10) 의 둘레벽부 (11) 를 직경 방향 내측으로 축경시켜 당해 홈 (21) 에 걸어맞춤으로써, 제 2 하우징 부재 (20) 가 제 1 하우징 부재 (10) 에 대해 코킹 고정되어 있다. 이로써, 하우징의 축 방향의 일단부가, 제 2 하우징 부재 (20) 에 의해 구성되게 되고, 하우징의 축 방향의 타단부가, 제 1 하우징 부재 (10) 의 바닥벽부 (12) 에 의해 구성되게 된다.

당해 코킹 고정은, 제 1 하우징 부재 (10) 의 둘레벽부 (11) 를 직경 방향 내측으로 균등하게 축경되는 팔방 코킹으로 불리는 코킹 고정이다. 이 팔방 코킹를 실시함으로써, 제 1 하우징 부재 (10) 의 둘레벽부 (11) 에는, 코킹부 (14) 가 형성되게 된다.

제 1 하우징 부재 (10) 는, SPCC 나 SPCD, SPCE 로 대표되는 압연 강판을 프레스 가공함으로써 유저 원통 형상으로 성형된 프레스 성형품, 또는 STKM 으로 대표되는 전봉관 (탄소강관) 의 축 방향 단부의 일방을 클로징 처리함으로써 유저 원통 형상으로 성형된 성형품, 혹은 SWCH 로 대표되는 탄소강을 냉간 압조하여 유저 원통 형상으로 성형된 성형품으로 이루어지고, 그 외경 (R1) 은, 15 ㎜ 이상 22 ㎜ 이하 (보다 바람직하게는, 15 ㎜ 이상 20 ㎜ 이하) 이다. 이와 같이 제 1 하우징 부재 (10) 를 압연 강판의 프레스 성형품이나 전봉관의 성형품 등으로 구성함으로써, 종래 이용되고 있던 스테인리스강이나 철강 등의 부재를 사용한 경우에 비하여 염가로 또한 용이하게 제 1 하우징 부재 (10) 를 형성할 수 있음과 함께, 대폭적인 경량화가 가능해진다. 한편, 제 2 하우징 부재 (20) 는, 스테인리스강이나 철강, 알루미늄 합금, 스테인리스 합금 등의 성형품으로 구성되어 있다.

또, 제 1 하우징 부재 (10) 및 제 2 하우징 부재 (20) 에 의해 구성되는 하우징의 내부의 공간에는, 파티션 부재 (40) 가 배치되어 있다. 이 파티션 부재 (40) 는, 하우징의 내부의 공간을 축 방향으로 작동 가스 생성실과 필터실로 구획하는 것이다. 작동 가스 생성실은, 하우징의 축 방향의 대략 중앙부에 위치하고 있고, 내부에 주로 후술하는 구획 부재 (50) 및 가스 발생제 (62) 가 수용되어 있다. 필터실은, 하우징의 축 방향의 타단부측 (즉, 제 1 하우징 부재 (10) 의 바닥벽부 (12) 측) 에 위치하고 있고, 내부에 후술하는 필터 (70) 가 수용되어 있다.

도 2 에 나타내는 바와 같이, 하우징의 축 방향의 일단부 (즉, 제 2 하우징 부재 (20) 쪽의 부분) 에는, 점화 수단으로서의 점화기 (30 ; 스퀴브) 및 전화약 (61 ; 인헨서) 이 배치되어 있다. 점화 수단으로서의 점화기 (30) 및 전화약 (61) 은, 후술하는 가스 발생제 (62) 를 연소시키기 위한 화염을 발생시키기 위한 것이다.

점화기 (30) 는, 제 2 하우징 부재 (20) 의 관통부 (23) 에 내삽되어 코킹 고정되어 있다. 보다 상세하게는, 제 2 하우징 부재 (20) 는, 하우징의 내부의 공간에 면하는 측의 단부에 코킹부 (24) 를 갖고 있고, 점화기 (30) 가 관통부 (23) 에 내삽되어 제 2 하우징 부재 (20) 에 달아 고정된 상태에서, 당해 코킹부 (24) 를 코킹함으로써, 점화기 (30) 가 제 2 하우징 부재 (20) 에 협지되고, 점화기 (30) 가 제 2 하우징 부재 (20) 에 고정되어 있다.

점화기 (30) 는, 화염을 발생시키기 위한 점화 장치이고, 기부 (31) 와, 점화부 (32) 와, 단자핀 (33) 을 포함하고 있다. 기부 (31) 는, 1 쌍의 단자핀 (33) 이 삽입 통과되어 이것을 유지하기 위한 부위로서, 점화부 (32) 에 인접하여 형성되어 있다. 점화부 (32) 는, 그 내부에 작동시에 있어서 착화하는 점화약과, 이 점화약을 연소시키기 위한 저항체를 포함하고 있다. 단자핀 (33) 은, 점화약을 착화시키기 위해서 점화부 (32) 에 접속되어 있다. 보다 상세하게는, 점화기 (30) 에 있어서는, 기부 (31) 에 의해 유지된 1 쌍의 단자핀 (33) 이 점화부 (32) 내에 삽입되고, 그 선단을 연결하도록 저항체 (브릿지 와이어) 가 장착되고, 이 저항체를 둘러싸도록 또는 이 저항체에 접하도록 점화부 (32) 내에 점화약이 충전되어 있다. 저항체로는 일반적으로 니크롬선이나 플라티나 및 텅스텐을 함유하는 합금제 저항선 등이 이용되고, 점화약으로서는 일반적으로 ZPP (지르코늄?과염소산칼륨), ZWPP (지르코늄?텅스텐?과염소산칼륨), 납트리시네이트 등이 이용된다. 또, 점화부 (32) 를 둘러싸는 스퀴브 컵은, 일반적으로 금속제 또는 플라스틱제이다.

충돌을 검지했을 때에는, 단자핀 (33) 을 통하여 저항체에 소정량의 전류가 흐른다. 저항체에 소정량의 전류가 흐름으로써, 저항체에 있어서 줄열이 발생하고, 이 열을 받아 점화약이 연소를 개시한다. 연소에 의해 발생한 고온의 화염은, 점화약을 수납하고 있는 스퀴브 컵을 파열시킨다. 저항체에 전류가 흐르고 나서부터 점화기 (30) 가 작동할 때까지의 시간은, 저항체에 니크롬선을 이용한 경우에는 3 밀리초 이하이다.

전화약 (61) 은, 제 2 밀폐 용기 (90) 에 수용되어 있다. 제 2 밀폐 용기 (90) 는, 바닥부 실린더의 컵부 (91) 와, 당해 컵부 (91) 의 개구를 폐색하는 캡부 (92) 를 포함하고 있고, 하우징의 축 방향의 일단부 쪽의 위치에 점화기 (30) 에 연접하도록 내삽되어 있다. 제 2 밀폐 용기 (90) 에 있어서는, 컵부 (91) 와 캡부 (92) 가 조합되어 접합되어 있고, 이로써 제 2 밀폐 용기 (90) 의 내부에 형성되는 수용 공간 (93) 이 당해 제 2 밀폐 용기 (90) 의 외부로부터 기밀하게 봉지되어 있다. 컵부 (91) 및 캡부 (92) 로는 구리나 알루미늄, 구리 합금, 알루미늄 합금 등의 금속 박판 (박) 을 프레스 가공 등 함으로써 성형된 금속 부재나, 사출 성형이나 시트 성형 등을 실시함으로써 형성된 수지 부재 등이 이용된다. 또, 컵부 (91) 와 캡부 (92) 의 접합에는, 납땜이나 접착, 조임 (코킹) 등이 바람직하게 사용된다. 당해 접합시에 시일제를 사용하면, 기밀성을 더욱 높일 수도 있다.

전화약 (61) 은, 점화기 (30) 가 작동함으로써 발생한 화염에 의해 점화되고, 연소함으로써 열입자를 발생시킨다. 전화약 (61) 으로는 후술하는 가스 발생제 (62) 를 확실하게 연소 개시시킬 수 있는 것인 것이 필요하고, 일반적으로는, B/KNO₃, B/NaNO₃, Sr(NO₃)₂ 등으로 대표되는 금속분/산화제로 이루어지는 조성물 등, 후술하는 가스 발생제 (62) 보다 연소 속도가 빠르고 또한 고발열성 조성물이 사용된다. 전화약 (61) 은, 가루 형상인 것이나, 바인더에 의해 소정의 형상으로 성형된 것 등이 이용된다. 바인더에 의해 성형된 전화약의 형상으로는 예를 들어 과립 형상, 원주 형상, 시트 형상, 구 형상, 단공 원통 형상, 다공 원통 형상, 타블렛 형상 등 여러 가지 형상이 있다. 또한, 바인더로는 바람직하게는 하이드로탈사이트류, 니트로셀룰로오스 등을 사용할 수 있지만, 특별히 이들에 한정되는 것은 아니다.

또한, 제 2 밀폐 용기 (90) 와 제 2 하우징 부재 (20) 사이에서 또한 점화기 (30) 의 점화부 (32) 를 둘러싼 공간에는, 제 1 쿠션재 (63) 가 배치되어 있다. 당해 제 1 쿠션재 (63) 는, 후술하는 각종 내부 구성 부품을 하우징의 내부에 있어서 축 방향에 고정시키기 위한 부재이고, 동시에 상기 서술한 내부 구성 부품의 축 방향 길이의 편차를 흡수하기 위한 부재이기도 하다. 따라서, 제 1 쿠션재 (63) 는, 상기 서술한 제 2 밀폐 용기 (90) 와 제 2 하우징 부재 (20) 에 의해 하우징의 축 방향에 끼워넣어져 고정되어 있다. 제 1 쿠션재 (63) 로는 예를 들어 세라믹스 파이버의 성형체나 발포 실리콘 등을 이용할 수 있다.

도 2 에 나타내는 바와 같이, 하우징의 내부의 공간 중, 제 2 밀폐 용기 (90) 가 배치된 공간에 인접하는 공간에는, 제 1 밀폐 용기 (80) 가 배치되어 있다. 제 1 밀폐 용기 (80) 는, 유저 통 형상의 컵부 (81) 와, 당해 컵부 (81) 의 개구를 폐색하는 캡부 (82) 를 포함하고 있고, 하우징의 내부의 공간에 내삽되어 있다. 제 1 밀폐 용기 (80) 에 있어서는, 컵부 (81) 와 캡부 (82) 가 조합되어 접합됨으로써, 제 1 밀폐 용기 (80) 의 내부에 형성되는 수용 공간 (83) 이 당해 제 1 밀폐 용기 (80) 의 외부로부터 기밀하게 봉지되어 있다. 컵부 (81) 및 캡부 (82) 로는 구리나 알루미늄, 구리 합금, 알루미늄 합금 등의 금속 박판 (박) 을 프레스 가공 등 함으로써 성형된 금속 부재나, 사출 성형이나 시트 성형 등을 실시함으로써 형성된 수지 부재 등이 이용된다. 또, 컵부 (81) 와 캡부 (82) 의 접합에는, 납땜이나 접착, 조임 (코킹) 등이 바람직하게 사용된다. 당해 접합시에 시일제를 사용하면, 기밀성을 더욱 높일 수도 있다.

제 1 밀폐 용기 (80) 의 수용 공간 (83) 에는, 가스 발생제 (62) 와, 구획 부재 (50) 와, 제 2 쿠션재 (64) 가 수용되어 있다. 보다 상세하게는, 제 1 밀폐 용기 (80) 의 제 2 밀폐 용기 (90) 가 위치하는 측의 단부 부분에는, 제 2 쿠션재 (64) 가 배치되어 있고, 당해 제 2 쿠션재 (64) 가 배치된 부분을 제외한 부분에, 가스 발생제 (62) 및 구획 부재 (50) 가 배치되어 있다. 여기에서, 상기 서술한 작동 가스 생성실은, 제 1 하우징 부재 (10) 의 둘레벽부 (11) 와, 제 2 쿠션재 (64) 와, 후술하는 파티션 부재 (40) 에 의해 규정되는 공간으로 구성되어 있다. 그리고, 당해 작동 가스 생성실은, 그 내부에 수용된 상기 구획 부재 (50) 에 의해 추가로 2 개의 공간으로 구획되어 있다.

구획 부재 (50) 는, 내부에 중공부 (55) 를 갖는 일단이 폐색된 유저 원통 형상의 부재로 구성되어 있고, 플랜지부 (51) 와, 원통 형상부 (52) 와, 바닥부 (53) 를 갖고 있다. 플랜지부 (51) 는, 제 1 밀폐 용기 (80) 의 후술하는 파티션 부재 (40) 와 인접하는 측의 단부 (즉, 제 2 쿠션재 (64) 가 배치되어 있지 않은 측의 단부) 에 배치되어 있다. 원통 형상부 (52) 는, 플랜지부 (51) 의 내주 가장자리로부터 연속하여 연장되고, 후술하는 파티션 부재 (40) 의 작동 가스 생성실측의 단부로부터 작동 가스 생성실의 내부를 향하여 돌출하여 위치하고 있다. 바닥부 (53) 는, 원통 형상부 (52) 로부터 연속하여 연장되고, 원통 형상부 (52) 의 제 2 밀폐 용기 (90) 측의 단부를 폐색하고 있다. 또한, 바닥부 (53) 는, 상기 서술한 제 2 쿠션재 (64) 와 소정의 거리를 두고 이간하여 배치되어 있다. 여기에서, 구획 부재 (50) 의 축 방향 길이는, 제 1 밀폐 용기 (80) 의 축 방향 길이의 40 % 이상 90 % 이하로 되는 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 제 1 밀폐 용기 (80) 의 축 방향 길이의 70 % 이상 85 % 이하로 된다.

작동 가스 생성실 중, 구획 부재 (50) 의 중공부 (55) 를 제외한 부분에는, 상기 서술한 가스 발생제 (62) 가 수용되어 있다. 즉, 가스 발생제 (62) 는, 작동 가스 생성실 중, 구획 부재 (50) 의 원통 형상부 (52) 를 둘러싸는 공간과, 구획 부재 (50) 와, 제 2 쿠션재 (64) 사이에 위치하는 공간에 수용되어 있다.

가스 발생제 (62) 는, 점화기 (30) 에 의해 점화된 전화약 (61) 이 연소함으로써 발생한 열입자에 의해 착화되고, 연소함으로써 가스를 발생시키는 것이다. 가스 발생제 (62) 는, 일반적으로 연료와 산화제와 첨가제를 함유하는 성형체로서 형성된다. 연료로는 예를 들어 트리아졸 유도체, 테트라졸 유도체, 구아니딘 유도체, 아조디카르본아미드 유도체, 하이드라진 유도체 등 또는 이들의 조합이 이용된다. 구체적으로는, 예를 들어 니트로구아니딘이나 질산구아니딘, 시아노구아니딘, 5-아미노테트라졸 등이 바람직하게 이용된다. 또, 산화제로는 예를 들어 염기성 질산구리 등의 염기성 질산염이나, 과염소산암모늄이나 과염소산칼륨 등의 과염소산염, 알칼리 금속, 알칼리 토금속, 천이 금속, 암모니아에서 선택된 카티온을 함유하는 질산염 등이 이용된다. 질산염으로는 예를 들어 질산나트륨, 질산칼륨 등이 바람직하게 이용된다. 또, 첨가제로는 바인더나 슬러그 형성제, 연소 조정제 등을 들 수 있다. 바인더로는 예를 들어 하이드록시프로필렌메틸셀룰로오스 등의 셀룰로오스 유도체나, 카르복시메틸셀룰로오스의 금속염, 스테아르산염 등의 유기 바인더, 합성 하이드록시탈사이트, 산성 백토 등의 무기 바인더를 바람직하게 이용할 수 있다. 슬러그 형성제로서는 질화규소, 실리카, 산성 백토 등을 바람직하게 이용할 수 있다. 또, 연소 조정제로는 금속 산화물, 페로실리콘, 활성탄, 그라파이트 등을 바람직하게 이용할 수 있다.

특히, 본 실시형태에 있어서의 실린더형 가스 발생기 (1A) 에 있어서는, 가스 발생제 (62) 로서, 연료로서 구아니딘계 화합물을, 산화제로서 염기성 질산구리를 함유하는 것이 바람직하게 이용된다. 그 이유는, 이들 구아니딘계 화합물 및 염기성 질산구리를 함유하는 가스 발생제를 사용한 경우에는, 생성되는 작동 가스가 비교적 저온이고, 에어백 장치에 바람직하게 이용할 수 있는 메리트나, 생성되는 비교적 고융점의 금속이나 산화 금속 등의 고형 잔류물이 필터로 포착되기 쉬워, 유출되는 잔류물의 양을 줄일 수 있는 메리트, 가스 발생제의 연소 제어성이 양호하고, 원하는 가스 출력을 얻기 쉬운 메리트 등이 있기 때문이다. 또한, 산화제로는 과염소산칼륨을 사용 또는 병용한 경우에도 동일한 메리트가 얻어진다.

가스 발생제 (62) 의 성형체의 형상에는, 과립 형상, 펠릿 형상, 원주 형상, 디스크 형상 등 여러 가지 형상의 것이 있다. 또, 구멍을 갖는 유공(有孔) 형상 (예를 들어 단공 통 형상이나 다공 통 형상 등) 의 성형체도 이용된다. 이들 형상은, 실린더형 가스 발생기 (1A) 가 삽입되는 에어백 장치의 사양에 따라 적절히 선택되는 것이 바람직하고, 예를 들어 가스 발생제 (62) 의 연소시에 있어서 작동 가스의 생성 속도가 시간적으로 변화되는 형상을 선택하는 등, 사양에 따른 최적인 형상을 선택하는 것이 바람직하다. 또, 가스 발생제 (62) 의 형상 외에도 가스 발생제 (62) 의 선(線)연소 속도, 압력 지수 등을 고려하여 성형체의 사이즈나 충전량을 적절히 선택하는 것이 바람직하다.

구획 부재 (50) 의 원통 형상부 (52) 에는, 제 1 연통 구멍 (54) 이 둘레 방향 및 축 방향을 따라 복수 개 형성되어 있다. 제 1 연통 구멍 (54) 은, 가스 발생제 (62) 가 수용된 공간과 구획 부재 (50) 의 중공부 (55) 를 연통시키기 위한 구멍이고, 구획 부재 (50) 의 바닥부 (53) 에는 형성되어 있지 않다. 이것은, 당해 바닥부 (53) 에 제 1 연통 구멍 (54) 이 존재하면, 실린더형 가스 발생기 (1A) 의 동작시에 있어서 그 구멍이 폐색될 우려가 있어, 성능에 편차가 발생하기 쉬워지기 때문이다.

구획 부재 (50) 는, 작동시에 있어서 상기 서술한 중공부 (55) 와 가스 발생제 (62) 가 수용된 공간 사이에 압력차를 발생시키기 위한 압력 격벽으로서 기능하는 것으로서, 소정의 강도를 가진 부재로 구성되어 있다. 구체적으로는, 구획 부재 (50) 는, 예를 들어 스테인리스강이나 철강, 알루미늄 합금, 스테인리스 합금 등의 금속제의 부재로 구성되어 있다.

제 2 쿠션재 (64) 는, 성형체로 이루어지는 가스 발생제 (62) 가 진동 등에 의해 파쇄되는 것을 방지하기 위한 파쇄 방지 부재에 상당하고, 바람직하게는 세라믹스 파이버의 성형체나 발포 실리콘 등이 이용된다. 이 제 2 쿠션재 (64) 는, 작동시에 있어서 전화약 (61) 의 연소에 의해 개구 또는 분단되고, 경우에 따라서는 소실된다.

도 2 에 나타내는 바와 같이, 파티션 부재 (40) 는, 하우징의 내부의 공간을 축 방향으로 작동 가스 생성실과 필터실로 구획하고 있다. 파티션 부재 (40) 는, 하우징의 내부의 공간에 있어서 상기 서술한 제 1 밀폐 용기 (80) 에 접하도록 배치되어 있고, 고리형 판부 (41) 와, 통 형상 돌출부 (42) 와, 제 2 연통 구멍 (43) 을 갖고 있다. 고리형 판부 (41) 는, 제 1 밀폐 용기 (80) 에 접하여 하우징의 축과 직교하도록 배치되어 있다. 통 형상 돌출부 (42) 는, 고리형 판부 (41) 의 내주 가장자리로부터 연속하여 연장되고, 상기 서술한 제 1 밀폐 용기 (80) 로부터 멀어지는 방향을 향하여 돌출하여 위치하고 있다. 제 2 연통 구멍 (43) 은, 통 형상 돌출부 (42) 에 의해 규정되고, 구획 부재 (50) 의 중공부 (55) 와 필터실을 연통하기 위한 구멍이다.

파티션 부재 (40) 는, 하우징에 대해 끼워맞춤 또는 헐겁게 끼워맞춰져 있고, 하우징에는, 당해 파티션 부재 (40) 를 고정시키기 위한 코킹 가공은 실시되어 있지 않다. 여기에서, 끼워맞춤이란, 이른바 압입 고정을 포함하는 것으로서, 파티션 부재 (40) 의 고리형 판부 (41) 의 외주단이 하우징의 내주면에 접촉한 상태에서 장착된 상태를 말한다. 또, 헐겁게 끼워맞춤이란, 파티션 부재 (40) 의 고리형 판부 (41) 의 외주단과 하우징의 내주면이 전체 둘레에 걸쳐 반드시 접촉되어 있지 않고, 다소의 간극 (유격) 을 갖고 내삽된 상태를 말한다. 또한, 조립의 용이화 관점에서는, 파티션 부재 (40) 를 하우징에 헐겁게 끼워맞추는 것이 바람직하다.

파티션 부재 (40) 는, 후술하는 필터 (70) 의 작동 가스 생성실측의 단부에 장착되어 있고, 필터 (70) 와 상기 서술한 가스 발생제 (62) 를 수용하는 제 1 밀폐 용기 (80) 에 의해 끼워넣어짐으로써 하우징의 내부에 있어서 지지되어 있다. 또한, 파티션 부재 (40) 는, 예를 들어 스테인리스강이나 철강, 알루미늄 합금, 스테인리스 합금 등의 금속제의 판 형상 부재를 프레스 가공 등 함으로써 형성된다.

도 2 에 나타내는 바와 같이, 제 1 하우징 부재 (10) 의 둘레벽부 (11) 및 바닥벽부 (12) 와, 파티션 부재 (40) 에 의해 규정되는 필터실에는, 필터 (70) 가 배치되어 있다. 필터 (70) 가 수용된 필터실은, 파티션 부재 (40) 를 개재하여 작동 가스 생성실에 인접하여 형성되고, 작동 가스 생성실보다 하우징의 타단부측 (즉, 제 1 하우징 부재 (10) 의 바닥벽부 (12) 측) 에 위치하고 있다.

필터 (70) 는, 하우징의 축 방향과 동일 방향으로 연장되고, 그 축 방향 단면에 도달하는 중공 연통부 (71) 를 갖는 원통 형상의 부재로 이루어지고, 그 축 방향의 작동 가스 생성실측의 단면이 파티션 부재 (40) 에 맞닿아 있고, 타방의 단면이 제 1 하우징 부재 (10) 의 바닥벽부 (12) 에 맞닿아 있다. 또, 필터 (70) 의 외주면은, 제 1 하우징 부재 (10) 의 둘레벽부 (11) 의 내주면에 맞닿아 있다. 이와 같은 원통 형상의 부재로 이루어지는 필터 (70) 를 이용하면, 작동시에 있어서 필터실을 유동하는 작동 가스의 유동 저항이 낮게 억제되어, 효율적인 작동 가스의 유동을 실현할 수 있게 된다.

필터 (70) 는, 예를 들어 스테인리스강이나 철강 등의 금속선재를 권회하여 소결한 것이나, 금속선재를 짜넣은 망재를 프레스 가공함으로써 밀어 고정시킨 것, 혹은 구멍이 뚫린 금속판을 권회한 것 등이 이용된다. 여기에서, 망재로는 구체적으로는 메리야스 뜨기의 철망이나 평직의 철망, 크림프 짜기의 금속선재의 집합체 등이 이용된다. 또, 구멍이 뚫린 금속판으로는 예를 들어, 금속판에 지그재그 형상으로 눈금을 넣음과 함께 이것을 눌러서 넓혀 구멍을 형성하고 그물 형상으로 가공한 익스팬드 메탈이나, 금속판에 구멍을 뚫음과 함께 그 때에 구멍의 둘레 가장자리에 발생하니 버를 으깸으로써 이것을 평탄화한 훅 메탈 등이 이용된다. 이 경우에 있어서, 형성되는 구멍의 크기나 형상은, 필요에 따라 적절히 변경할 수 있고, 동일 금속판 상에 있어서 상이한 크기나 형상의 구멍이 포함되어 있어도 된다. 또한, 금속판으로는 예를 들어 강판 (마일드 스틸) 이나 스테인리스 강판을 바람직하게 이용할 수 있고, 또 알루미늄, 구리, 티탄, 니켈 또는 이들의 합금 등의 비철 금속판을 이용할 수도 있다.

이와 같이 금속선재나 망재를 원통 형상으로 권회하여 소결하거나 밀어 고정시키거나 함으로써 형성된 필터나, 익스팬드 메탈 및 훅 메탈 등으로 구성된 필터는, 그 내부에 공극이 포함되게 되어, 상기 서술한 작동 가스의 유동을 가능하게 한다. 필터 (70) 는, 작동 가스 생성실에서 생성된 작동 가스가 이 필터 (70) 안을 통과할 때에, 당해 작동 가스가 갖는 고온의 열을 빼앗음으로써 이것을 냉각시키는 냉각 수단으로서 기능함과 함께, 작동 가스 중에 함유되는 잔류물 (슬러그) 등을 제거하는 제거 수단으로서도 기능한다.

도 2 에 나타내는 바와 같이, 필터실을 규정하는 부분의 제 1 하우징 부재 (10) 의 둘레벽부 (11) 에는, 가스 분출구 (13) 가 형성되어 있다. 이 가스 분출구 (13) 는, 실린더형 가스 발생기 (1A) 의 내부에 있어서 생성된 작동 가스를 외부로 방출시키기 위한 구멍으로서, 제 1 하우징 부재 (10) 의 둘레벽부 (11) 의 둘레 방향 및 축 방향을 따라 복수 개 형성되어 있다.

또한, 실린더형 가스 발생기 (1A) 의 제 2 하우징 부재 (20) 가 배치된 측의 단부에는, 암형 커넥터 (도시 생략) 가 장착되어 있다. 보다 상세하게는, 제 2 하우징 부재 (20) 에 형성된 오목부 (22) 에는, 실린더형 가스 발생기 (1A) 와는 별도 형성되는 충돌 검지 센서로부터의 신호를 전달하는 하네스의 수형 커넥터가 접속되는 암형 커넥터가 장착된다. 암형 커넥터에는, 필요에 따라 쇼팅 클립 (도시 생략) 이 장착된다. 이 쇼팅 클립은, 실린더형 가스 발생기 (1A) 의 반송시 등에 있어서 정전 방전 등에 의해 실린더형 가스 발생기 (1A) 가 오동작하는 것을 방지하기 위해서 장착된 것으로서, 에어백 장치로의 장착 단계에 있어서 하네스의 수형 커넥터가 암형 커넥터에 삽입됨으로써 그 단자핀 (33) 에 대한 접촉이 해제되는 것이다.

다음으로, 이상에 있어서 설명한 실린더형 가스 발생기 (1A) 의 작동시에 있어서의 동작에 대해, 도 2 를 참조하여 설명한다.

본 실시형태에 있어서의 실린더형 가스 발생기 (1A) 가 삽입되는 에어백 장치가 탑재된 차량이 충돌한 경우에는, 차량에 별도 형성된 충돌 검지 수단에 의해 충돌이 검지되고, 이것에 기초하여 점화기 (30) 가 작동한다. 점화기 (30) 가 작동하면, 점화약의 연소에 의해 점화부 (32) 내의 압력이 상승하여, 이로써 점화부 (32) 가 파열되어, 화염이 점화부 (32) 의 외부로 유출된다.

점화부 (32) 의 파열 후에 있어서, 점화부 (32) 를 둘러싸는 공간의 온도와 압력은 상승하고, 제 2 밀폐 용기 (90) 가 용융 또는 파열된다. 이로써, 제 2 밀폐 용기 (90) 내에 수용된 전화약 (61) 은, 점화기 (30) 가 작동함으로써 발생한 화염에 의해 점화되어 연소하고, 다량의 열입자를 발생시킨다. 발생한 다량의 열입자는, 제 1 밀폐 용기 (80) 의 캡부 (82) 를 용융 또는 파열시켜, 제 2 쿠션재 (64) 를 개구 또는 분단하고, 작동 가스 생성실로 유입된다.

작동 가스 생성실로 유입된 열입자는, 점화기 (30) 가 위치하는 측으로부터 순차 가스 발생제 (62) 를 착화하여 연소시켜, 다량의 작동 가스를 생성시킨다. 이렇게 하여 생성된 작동 가스는, 구획 부재 (50) 에 형성된 제 1 연통 구멍 (54) 을 통과하여 구획 부재 (50) 의 중공부 (55) 로 유입되고, 그 앞에 위치하는 제 1 밀폐 용기 (80) 의 컵부 (81) 를 파열시켜, 파티션 부재 (40) 에 형성된 제 2 연통 구멍 (43) 을 경유하여 필터실로 유입된다.

필터실로 흘러든 작동 가스는, 필터 (70) 의 중공 연통부 (71) 내를 경유하여 필터 (70) 로 진입하고, 당해 필터 (70) 안을 통과함으로써 소정의 온도에까지 냉각되어 가스 분출구 (13) 로부터 실린더형 가스 발생기 (1A) 의 외부로 분출된다. 가스 분출구 (13) 로부터 분출된 작동 가스는, 에어백의 내부로 유도되어 에어백을 팽창 및 전개시킨다.

이상에 있어서 설명한 본 실시형태에 있어서의 실린더형 가스 발생기 (1A) 에 있어서는, 도 2 에 나타내는 바와 같이, 구획 부재 (50) 의 바닥부 (53) 부터 작동 가스 생성실의 제 2 밀폐 용기 (90) 측의 단부 (즉, 제 2 쿠션재 (64) 에 접하는 부분) 까지의 거리 (당해 거리는, 구획 부재 (50) 가 위치하고 있지 않는 부분의 작동 가스 생성실의 축 방향 길이에 상당하고, 가스 발생제 (62) 가 작동 가스 생성실의 직경 방향을 따라 전체에 걸쳐서 충전되어 있는 부분의 축 방향 길이이다) 를 L2 로 하고, 작동 가스 생성실의 직경 (보다 상세하게는 작동 가스 생성실 중 가스 발생제 (62) 가 충전되어 있는 부분의 직경, 즉 제 1 밀폐 용기 (80) 의 내경) 을 R2 로 한 경우에, 이들 L2 및 R2 가 0.026≤L2/R2≤0.71 의 조건을 충족하고 있다.

또, 이상에 있어서 설명한 본 실시형태에 있어서의 실린더형 가스 발생기 (1A) 에 있어서는, 구획 부재 (50) 의 중공부 (55) 의 직경, 즉 구획 부재 (50) 의 원통 형상부 (52) 의 내경을 R3 으로 한 경우에, 상기 서술한 R2 및 R3 이 0.28≤R3/R2≤0.54 의 조건을 충족하고 있다.

또, 이상에 있어서 설명한 본 실시형태에 있어서의 실린더형 가스 발생기 (1A) 에 있어서는, 제 1 연통 구멍 (54) 중에서 가장 바닥부 (53) 에 가까운 쪽에 형성된 제 1 연통 구멍의 바닥부 (53) 측의 단부부터 바닥부 (53) 까지의 거리 (L1) 가, 10 ㎜ 이하로 되고, 보다 바람직하게는 5 ㎜ 이하로 되어 있다.

상기 조건을 충족하고 있음으로써, 실린더형 가스 발생기 (1A) 가 동작한 경우에 가스 발생제 (62) 의 연소의 초기 단계에 있어서는, 구획 부재 (50) 의 바닥부 (53) 와 제 2 쿠션재 (64) 사이에 위치하는 부분의 가스 발생제 (62) 가 제 2 밀폐 용기 (90) 가 위치하는 측으로부터 순차 연소하고, 작동 가스 생성실의 중공부 (55) 를 제외한 부분의 내압이 가스 발생제 (62) 가 연소되기에 적합한 압력에 도달하여 가스 발생제 (62) 의 연소가 촉진되고, 미연소의 가스 발생제 (62) 에 의해 작동 가스의 유동이 저해되지 않고 작동 가스가 구획 부재 (50) 의 원통 형상부 (52) 에 형성된 제 1 연통 구멍 (54) 을 경유하여 중공부 (55) 로 유입되고, 압연 강판의 프레스 성형품 또는 전봉관의 성형품 등으로 이루어지는 제 1 하우징 부재 (10) 가 변형되지 않고 작동 가스 생성실의 내압이 유지되게 된다. 따라서, 당해 초기 단계에 있어서는, 작동 가스 생성실의 내압이 적정하게 유지되게 되어, 실린더형 가스 발생기 (1A) 의 작동 초기시에 지연되지 않고 가스 분출구 (13) 로부터 작동 가스가 분출되게 된다.

그리고, 가스 발생제 (62) 의 연소의 초기 단계가 완료된 후에는, 구획 부재 (50) 의 원통 형상부 (52) 를 둘러싸는 공간에 위치하는 부분의 가스 발생제 (62) 가 제 2 밀폐 용기 (90) 가 위치하는 측으로부터 순차 연소하고, 작동 가스 생성실의 중공부 (55) 를 제외한 부분의 내압을 유지하면서 안정적으로 작동 가스가 생성되고, 미연소의 가스 발생제 (62) 에 의해 생성된 작동 가스의 유동이 저해되지 않고 작동 가스가 구획 부재 (50) 의 원통 형상부 (52) 에 형성된 제 1 연통 구멍 (54) 을 경유하여 중공부 (55) 로 유입되어, 안정적인 가스 발생제 (62) 의 연소가 유지되게 된다. 따라서, 당해 초기 단계 완료 후에 있어서도, 작동 가스 생성실의 내압이 적정하게 유지되게 되어, 가스 분출구 (13) 로부터 작동 가스가 원하는 유량으로 분출되게 된다.

또한, 여기에서, 본 실시형태에 있어서의 실린더형 가스 발생기 (1A) 에 있어서는, 작동 가스 생성실과 필터실이, 하우징의 축 방향을 따라 나란히 배치되어 있다. 이와 같이 구성함에 따라, 가스 발생제 (62) 가 연소함으로써 생성된 작동 가스는, 구획 부재 (50) 에 형성된 제 1 연통 구멍 (54) 을 경유하여 구획 부재 (50) 의 중공부 (55) 에 유입됨으로써 모아지고, 그 후, 구획 부재 (50) 의 필터실측의 축 방향 단부로부터 파티션 부재 (40) 의 제 2 연통 구멍 (43) 을 통하여 필터실로 유입된다. 그 때문에, 당해 실린더형 가스 발생기 (1A) 를 구비한 에어백 장치로 하면, 에어백을 점진적으로 팽창시킬 수 있다.

이와 같이, 본 실시형태에 있어서의 실린더형 가스 발생기 (1A) 에 있어서는, 구획 부재 (50) 의 중공부 (55) 를 제외한 부분의 작동 가스 생성실에 가스 발생제 (62) 가 수용되어 있고, 점화기 (30) 에 의해 점화된 가스 발생제 (62) 가 순차 점화기 (30) 측으로부터 연소되어 작동 가스가 생성됨과 함께, 생성된 작동 가스가 신속하게 구획 부재 (50) 에 형성된 제 1 연통 구멍 (54) 을 통하여 구획 부재 (50) 의 중공부 (55) 로 유입되어 필터실로 이동하게 된다. 따라서, 당해 구성을 채용함으로써, 미연소의 가스 발생제가 작동 가스의 유동 저항이 되는 것이 미연에 방지되어, 출력 특성이 우수한 실린더형 가스 발생기로 할 수 있다.

따라서, 압연 강판의 프레스 성형품 또는 전봉관의 성형품 등을 이용하여 제 1 하우징 부재 (10) 를 구성한 경우에도, 가스 발생제 (62) 의 연소를 촉진하면서 하우징의 파손을 방지할 수 있게 된다. 그 때문에, 상기 서술한 본 실시형태에 있어서의 실린더형 가스 발생기 (1A) 로 함으로써, 원하는 출력 특성이 얻어지는 소형 경량화가 도모된 실린더형 가스 발생기로 할 수 있다.

여기에서, 상기 서술한 L2 및 R2 가, L2/R2＜0.026 으로 된 경우에는, 작동 가스 생성실의 최대 내압이 35 ㎫ 미만이 되는 것이 실험적으로 확인되고 있고, 그 경우에는, 원하는 가스 출력이 얻어지지 않아 에어백의 팽창 및 전개가 불충분해질 우려가 있다. 한편, 상기 서술한 L2 및 R2 가 0.71＜L2/R2 로 된 경우에는, 작동 가스 생성실의 최대 내압이 90 ㎫ 를 초과하는 것이 실험적으로 확인되고 있고, 그 경우에는, 압연 강판의 프레스 성형품 또는 전봉관의 성형품 등으로 이루어지는 제 1 하우징 부재 (10) 에 변형이 발생할 우려가 있다. 또한, 보다 확실하게 또한 안정적인 동작을 보증하기 위해서는, 상기 서술한 L2 및 R2 가 0.053≤L2/R2≤0.57 의 조건을 충족하고 있는 것이 더욱 바람직하다.

또, 상기 서술한 R3 및 R2 가, R3/R2＜0.28 로 된 경우에는, 작동 가스 생성실의 최대 내압이 90 ㎫ 를 초과하는 것이 실험적으로 확인되고 있고, 그 경우에는, 압연 강판의 프레스 성형품 또는 전봉관의 성형품 등으로 이루어지는 제 1 하우징 부재 (10) 에 변형이 발생할 우려가 있다. 한편, 상기 서술한 R3 및 R2 가 0.54＜R3/R2 로 된 경우에는, 작동 가스 생성실의 최대 내압이 35 ㎫ 미만으로 되는 것이 실험적으로 확인되고 있고, 그 경우에는, 원하는 가스 출력이 얻어지지 않아 에어백의 팽창 및 전개가 불충분해질 우려가 있음과 함께, 가스 발생제 (62) 의 충분한 충전이 곤란해지는 문제가 발생한다. 또한, 보다 확실하게 또한 안정적인 동작을 보증하기 위해서는, 상기 서술한 R3 및 R2 가 0.32≤R3/R2≤0.43 의 조건을 충족하고 있는 것이 더욱 바람직하다.

또, 본 실시형태에 있어서의 실린더형 가스 발생기 (1A) 로 함으로써, 작동 가스 생성실에서 생성된 작동 가스가 하우징의 축 방향으로 유동하지 않고 오로지 하우징의 직경 방향으로 유동하여 제 1 연통 구멍 (54) 을 경유하여 구획 부재 (50) 의 중공부 (55) 로 유입되고, 또한, 그 후 제 2 연통 구멍 (43) 을 경유하여 필터실로 유입되게 되기 때문에, 연소 중의 가스 발생제나 미연소의 가스 발생제가 작동 가스의 유동에 의해 파괴됨으로써 생성되는 고형 잔류물의 발생량이 대폭 억제되게 되어, 또 그 고형 잔류물이 작동 가스의 유동에 의해 더욱 파괴되어 미소한 잔류물되는 것이 억제되게 되어, 결과적으로 필터 (70) 에 대한 부하가 대폭 경감되게 된다. 따라서, 구획 부재 (50) 는, 잔류물의 일부를 제거하는 필터 작용도 구비하게 되기 때문에, 결과적으로 필터 (70) 를 소형화할 수 있게 되어, 소형이고 또한 경량의 실린더형 가스 발생기로 할 수 있다.

다음으로, 본 실시형태에 있어서의 실린더형 가스 발생기 (1A) 의 조립 순서 에 대해, 도 2, 도 3A 및 도 3B 를 참조하여 설명한다.

먼저, 도 3A 에 나타내는 바와 같이, 컵부 (81) 및 캡부 (82) 로 이루어지는 제 1 밀폐 용기 (80) 를 준비하고, 당해 제 1 밀폐 용기 (80) 의 컵부 (81) 에, 구획 부재 (50), 가스 발생제 (62) 및 제 2 쿠션재 (64) 의 순서로 이들을 수용 배치한다. 그리고, 컵부 (81) 의 개구를 캡부 (82) 로 폐색함과 함께, 당해 캡부 (82) 를 컵부 (81) 에 접합한다. 다음으로, 도 3B 에 나타내는 바와 같이, 컵부 (91) 및 캡부 (92) 로 이루어지는 제 2 밀폐 용기 (90) 를 준비하여, 당해 제 2 밀폐 용기 (90) 의 컵부 (91) 에, 전화약 (61) 을 수용 배치한다. 그리고, 컵부 (91) 의 개구를 캡부 (92) 로 폐색함과 함께, 당해 캡부 (92) 를 컵부 (91) 로 접합한다.

다음으로, 도 2 를 참조하여, 제 1 하우징 부재 (10) 에 파티션 부재 (40) 가 장착된 필터 (70) 를 내삽하여 고정시킨다. 계속하여, 필터 (70) 및 파티션 부재 (40) 가 장착된 제 1 하우징 부재 (10) 에 대해, 상기 서술한 가스 발생제 (62) 등이 수용된 제 1 밀폐 용기 (80) 를 내삽하여 고정시킨다. 이 때, 제 1 밀폐 용기 (80) 는, 제 1 하우징 부재 (10) 의 둘레벽부 (11) 에 대해 예를 들어 압입 고정된다. 또, 이 때, 제 1 밀폐 용기 (80) 는, 그 단면이 파티션 부재 (40) 에 달아 고정되게 된다.

계속하여, 제 1 하우징 부재 (10) 에 대해, 상기 서술한 전화약 (61) 이 수용된 제 2 밀폐 용기 (90) 를 내삽하여 고정시킨다. 이 때, 제 2 밀폐 용기 (90) 는, 제 1 하우징 부재 (10) 의 둘레벽부 (11) 에 대해 예를 들어 압입 고정된다. 또, 이 때, 제 2 밀폐 용기 (90) 는, 그 단면이 제 1 밀폐 용기 (80) 에 달아 고정되게 된다.

계속하여, 점화기 (30) 및 제 1 쿠션재 (63) 가 장착된 제 2 하우징 부재 (20) 를 제 1 하우징 부재 (10) 에 내삽한다. 그리고, 제 1 하우징 부재 (10) 와 제 2 하우징 부재 (20) 의 코킹 고정을 실시한다. 이상에 의해 도 1A, 도 1B 및 도 2 에 나타내는 바와 같은 구성의 실린더형 가스 발생기 (1A) 의 조립이 완료된다.

이상에 있어서 설명한 본 실시형태에 있어서의 실린더형 가스 발생기 (1A) 에 있어서는, 가스 발생제 (62) 가 제 1 밀폐 용기 (80) 에 의해 밀폐되어 수용된 상태에서 작동 가스 생성실에 배치되고, 전화약 (61) 이 제 2 밀폐 용기 (90) 에 의해 밀폐되어 수용된 상태에서 점화실에 배치되어 있다. 그 때문에, 하우징에 대해 가스 발생제 (62) 나 전화약 (61) 을 기밀하게 봉지하기 위한 시일 처리를 특별히 실시할 필요가 없고, 그 결과, O 링이나 시일 테이프 등의 취약한 부재를 사용하여 하우징의 각 부를 시일 처리하는 것이 불필요해져, 가스 발생제 (62) 나 전화약 (61) 의 흡습을 방지하기 위한 시일 처리가 대폭 용이화되게 된다. 따라서, 상기 구성을 채용함으로써, 조립시의 작업성을 비약적으로 향상시킬 수 있어, 제조 코스트를 낮게 억제할 수 있는 실린더형 가스 발생기로 할 수 있다.

또, 본 실시형태에 있어서의 실린더형 가스 발생기 (1A) 에 있어서는, 가스 발생제 (62) 를 제 1 밀폐 용기 (80) 에 수용할 때, 작동 가스 생성실에 배치되게 되는 구획 부재 (50) 및 제 2 쿠션재 (64) 를 가스 발생제 (62) 와 함께 제 1 밀폐 용기 (80) 에 미리 수용 배치하는 구성으로 하고 있기 때문에, 이들 부재를 서브 어셈블리화한 상태에서 하우징에 대해 한 번에 장착할 수 있다. 따라서, 상기 구성을 채용함으로써, 조립 작업을 더욱 용이화할 수 있어, 제조 코스트를 더욱 낮게 억제할 수 있는 실린더형 가스 발생기로 할 수 있다.

또, 본 실시형태에 있어서의 실린더형 가스 발생기 (1A) 로 함으로써, 상기 서술한 바와 같이 가스 발생제 (62) 나 전화약 (61) 을 기밀하게 봉지하기 위한 시일 처리를 하우징에 대해 실시할 필요가 없어지기 때문에, 그 만큼 하우징의 외형을 소형화 (즉 소직경화나 단척화) 할 수 있거나, 그 만큼 하우징의 두께를 증가시켜 내압성을 향상시킬 수 있거나 하기 때문에, 결과적으로 소형화나 고내압화에 유리한 구조의 실린더형 가스 발생기로 할 수 있다. 또한, 본 실시형태에 있어서의 실린더형 가스 발생기 (1A) 의 구성은, 특히 하우징의 외경을 15 ㎜ 이상 22 ㎜ 이하 (보다 바람직하게는, 15 ㎜ 이상 20 ㎜ 이하) 로 하는 경우에 적합해진다.

또, 실린더형 가스 발생기에 있어서는, 안전성의 관점에서 외부로부터 실린더형 가스 발생기에 열이 가해진 경우에 가스 발생제보다 먼저 전화약이 발화되도록 구성되어 있을 것이 요구된다. 그 때문에, 통상적으로는 가스 발생제의 자연 발화점보다 전화약의 자연 발화점이 낮아지도록 약제가 조제되거나 오토 이그니션제가 전화약에 혼합되거나 함으로써, 전화약이 먼저 발화하도록 구성되어 있다. 여기에서, 본 실시형태에 있어서의 실린더형 가스 발생기 (1A) 에 있어서는, 제 2 밀폐 용기 (90) 가 제 1 하우징 부재 (10) 에 압입됨으로써 고정되어 있고, 장착 후에 있어서 제 2 밀폐 용기 (90) 의 외주면과 제 1 하우징 부재 (10) 의 내주면이 직접 맞닿은 상태에 있다. 따라서, 외부로부터의 열이 하우징을 통하여 전화약 (61) 에 효율적으로 전달되게 되어, 상기 서술한 안전성의 관점에서도 보다 바람직한 구성으로 되어 있다고 할 수 있다.

이상에 있어서 설명한 바와 같이 실린더형 가스 발생기 (1A) 로 함으로써, 상기 서술한 바와 같이, 작동 가스 생성실의 내압이 작동시에 있어서 적정하게 가스 발생제 (62) 의 연소가 촉진되는 고압 환경하에 유지될 수 있게 됨과 함께, 가스 발생제 (62) 가 연소할 때에 생성되는 잔류물의 양을 적정하게 저감시킬 수 있다. 이로써, 본 실시형태의 실린더형 가스 발생기 (1A) 에 있어서는, 파티션 부재 (40) 의 형상 및 장착 구조 그리고 필터 (70) 의 형상 및 장착 구조를 이하에 설명하는 바와 같은 구성으로 할 수 있다.

즉, 본 실시형태에 있어서의 실린더형 가스 발생기 (1A) 에 있어서는, 작동 가스 생성실과 필터실을 나누는 파티션 부재 (40) 의 통 형상 돌출부 (42) 가, 고리형 판부 (41) 로부터 멀어짐에 따라 (작동 가스 생성실로부터 멀어져, 통 형상 돌출부 (42) 의 선단을 향함에 따라), 당해 통 형상 돌출부 (42) 에 의해 규정되는 제 2 연통 구멍 (43) 의 개구 면적이 감소하도록 서서히 축경된 원추 판 형상의 형상으로 구성됨과 함께, 하우징에 대해 끼워맞춤 또는 헐겁게 끼워맞춰져 있다. 따라서, 제 1 하우징 부재 (10) 에는, 당해 파티션 부재 (40) 를 고정시키기 위한 코킹 가공은 실시되어 있지 않다. 그 때문에, 본 실시형태에 있어서의 실린더형 가스 발생기 (1A) 에 있어서는, 그 조립을 종래에 비하여 용이하게 실시할 수 있게 된다. 이하에 있어서는, 파티션 부재 (40) 가 이와 같은 조립 구조를 채용한 경우에도, 충분히 기능하는 이유에 대해 설명한다.

도 4A 및 도 4B 는, 본 실시형태에 있어서의 실린더형 가스 발생기의 파티션 부재가 형성된 위치의 근방을 확대한 주요부 확대 단면도이고, 도 4A 는 실린더형 가스 발생기의 작동 개시 직후 상태를 나타내는 도면이고, 도 4B 는 작동 개시부터 소정 시간 경과 후의 상태를 나타내는 도면이다. 또한, 도 4A 및 도 4B 중에 있어서는, 작동 가스의 유동 방향을 화살표 (G) 로 나타냄과 함께, 작동 가스 생성실의 구체적인 도시는 생략하였다.

도 4A 에 나타내는 바와 같이, 실린더형 가스 발생기 (1A) 가 작동한 작동 개시 직후에 있어서는, 작동 가스 생성실에서 생성된 고온 고압의 작동 가스의 추력 (즉, 작동 가스 생성실의 내압의 상승에 수반하여 발생하는 압력) 을 받아, 파티션 부재 (40) 의 고리형 판부 (41) 가, 하우징의 축 방향을 따라 필터 (70) 측을 향한 힘 (도면 중 화살표 (A) 로 나타내는 힘) 을 받는다. 이로써, 파티션 부재 (40) 의 고리형 판부 (41) 는, 필터 (70) 측을 향하여 이동을 개시하고, 파티션 부재 (40) 와 하우징에 의해 둘러싸인 필터 (70) 의 부분 (즉, 필터 (70) 의 작동 가스 생성실측의 단부 근방 부분, 도면 중에 나타내는 영역 (B1) 에 포함되는 부분) 이, 당해 고리형 판부 (41) 가 이동함으로써 하우징의 축 방향을 따라 압축되게 된다.

여기에서, 필터 (70) 의 내부에는, 필터 (70) 가 금속선재 또는 금속선재를 짜넣은 망재를 권회하거나 혹은 프레스 가공함으로써 밀어 고정시키거나 함으로써 형성된 결과 형성되는 공극이 존재하지만, 도 4B 에 나타내는 바와 같이, 상기 고리형 판부 (41) 의 이동에 수반하여 당해 공극의 용적은 감소하고, 금속선재는 당해 영역 (B1) 에 있어서 더욱 조밀하게 충전된 상태로 됨과 함께, 하우징의 직경 방향을 따라 퍼지려고 하여 파티션 부재 (40) 의 통 형상 돌출부 (42) 를 하우징의 직경 방향을 따라 내측을 향하여 밀어넣으려고 하는 힘을 발생시킨다. 그러나, 파티션 부재 (40) 의 통 형상 돌출부 (42) 에는, 상기 서술한 내압의 상승에 수반하여 하우징의 대략 직경 방향을 따라 외측을 향한 힘 (도면 중 화살표 (C) 로 나타내는 힘) 이 가해지고 있기 때문에, 파티션 부재 (40) 의 통 형상 돌출부 (42) 를 하우징의 직경 방향을 따라 내측을 향하여 밀어넣으려고 하는 힘은 당해 힘에 눌려 그 반력 (도면 중 화살표 (D) 로 나타내는 힘) 이 하우징과 필터 (70) 의 접촉 부분 (도면 중에 있어서 나타내는 영역 (E)) 에 가해지게 된다. 이로써, 당해 하우징과 필터 (70) 의 접촉 부분에 있어서 마찰력이 발생하여, 당해 마찰력이 파티션 부재 (40) 가 더욱 필터 (70) 측을 향하여 이동하는 것을 억제하는 브레이크력이 된다.

여기에서, 상기 반력 (도면 중 화살표 (D) 로 나타내는 힘) 은, 하우징의 직경 방향 및 축 방향과 교차하는 방향을 향하여 작용하는 힘이 되기 때문에, 하우징이 넓은 범위로 파티션 부재 (40) 의 이동을 방지하는 높은 브레이크력으로서 작용하게 되어, 당해 브레이크력에 기초하여 파티션 부재 (40) 의 이동량은 근소하게 멈추게 된다. 그 때문에, 파티션 부재 (40) 에 의해 필터 (70) 가 확실하게 보호되게 되어, 필터 (70) 의 파손을 방지할 수 있다. 또, 파티션 부재 (40) 의 외연(外緣)과 하우징의 내주면이 압접촉하게 되기 때문에, 당해 부분을 통하여 작동 가스가 필터 (70) 를 경유하지 않고 가스 분출구 (13) 로부터 하우징 외부로 방출되는 이른바 바이패스 현상을 확실하게 방지할 수도 있다.

또, 본 실시형태에 있어서의 실린더형 가스 발생기 (1A) 에 있어서는, 파티션 부재 (40) 의 통 형상 돌출부 (42) 가, 필터 (70) 의 작동 가스 생성실측의 단부 근방만을 덮도록 구성되어 있다. 따라서, 도 4B 중에 나타내는 영역 (B2) 에 위치하는 부분의 필터 (70) 의 내부에는, 충분한 공극이 형성된 상태가 유지되게 되어, 상기 서술한 파티션 부재 (40) 의 이동 및 변형의 영향을 받지 않고 당해 부분에 있어서 순조롭게 작동 가스가 유동할 수 있게 된다. 따라서, 필터 (70) 가 갖는 작동 가스의 냉각 기능 및 슬러그 포집 기능이 저해되는 경우도 없다.

또한, 본 실시형태에 있어서의 실린더형 가스 발생기 (1A) 에 있어서는, 파티션 부재 (40) 와 필터 (70) 를 하우징의 축 방향을 따라 당해 축과 직교하는 면에 투영한 경우에, 필터 (70) 의 투영 영역의 내연(內緣)이 파티션 부재 (40) 의 투영 영역의 내연보다 내측에 위치하지 않게 구성되어 있다. 즉, 작동 가스 생성실측으로부터 파티션 부재 (40) 및 필터 (70) 를 평면시한 경우에, 필터 (70) 가 파티션 부재 (40) 에 의해 완전하게 덮혀 가려지도록 파티션 부재 (40) 및 필터 (70) 의 상대적인 위치 관계가 조절되어 있다. 이와 같이 구성함에 따라, 파티션 부재 (40) 의 제 2 연통 구멍 (43) 을 통과한 고온 고압의 작동 가스는, 필터 (70) 의 내주면을 따라 유동하게 되기 때문에, 작동 가스가 직접 필터 (70) 에 분무되는 비율을 대폭 저감시킬 수 있다.

또한, 본 실시형태에 있어서의 실린더형 가스 발생기 (1A) 에 있어서는, 작동시에 있어서 파티션 부재 (40) 가 상기 서술한 영역 (B1) 에 위치하는 부분의 필터 (70) 에 의해 유지되게 되기 때문에, 당해 파티션 부재 (40) 만에 의해 작동 가스의 추력에 견딜 수 있도록 파티션 부재 (40) 를 설계할 필요가 없어, 그 두께를 종래에 비하여 작게 할 수 있다. 구체적으로는, 일반적인 실린더형 가스 발생기의 사양을 고려한 경우에는, 파티션 부재 (40) 로서 철강재를 이용한 경우에 그 두께를 대체로 0.7 ㎜ 이상으로 하면 충분하다.

이상에 있어서 설명한 바와 같이, 본 실시형태에 있어서의 실린더형 가스 발생기 (1A) 와 같은 구성을 채용함으로써, 파티션 부재 (40) 의 장착을 위해서 하우징에 코킹 가공을 실시하는 것이 필요없어진다는 효과나 파티션 부재 (40) 를 박형화할 수 있다고 하는 효과가 얻어진다. 그 때문에, 실린더형 가스 발생기 (1A) 전체로서 본 경우에, 성능을 저하시키지 않고, 소형 경량화할 수 있게 된다. 또, 상기 구성을 채용함으로써, 파티션 부재 (40) 를 하우징에 코킹 가공하는 작업도 불필요해져, 제조 코스트를 삭감할 수도 있다. 따라서, 성능을 저하시키지 않고 소형 경량화가 가능하며 또한 제조가 용이한 실린더형 가스 발생기 (1A) 로 할 수 있다.

(실시형태 2)

도 5 는 본 발명의 실시형태 2 에 있어서의 실린더형 가스 발생기의 모식 단면도이다. 또, 도 6A 및 도 6B 는 본 실시형태에 있어서의 실린더형 가스 발생기의 파티션 부재가 형성된 위치의 근방을 확대한 주요부 확대 단면도이고, 도 6A 는 실린더형 가스 발생기의 작동 개시 직후 상태를 나타내는 도면이고, 도 6B 는 작동 개시부터 소정 시간 경과 후의 상태를 나타내는 도면이다. 또한, 도 6A 및 도 6B 중에 있어서는, 작동 가스의 유동 방향을 화살표 (G) 로 나타내고 있다. 이하에 있어서는, 이들 도 5, 도 6A 및 도 6B 를 참조하여, 본 실시형태에 있어서의 실린더형 가스 발생기 (1B) 에 대해 설명한다. 또한, 상기 서술한 본 발명의 실시형태 1 에 있어서의 실린더형 가스 발생기 (1A) 와 동일한 부분에 대해서는 도면 중 동일한 부호를 붙이고, 그 설명은 여기에서는 반복하지 않는다.

도 5 에 나타내는 바와 같이, 본 실시형태에 있어서의 실린더형 가스 발생기 (1B) 에 있어서는, 작동 가스 생성실과 필터실을 나누는 파티션 부재 (40) 의 통 형상 돌출부 (42) 가, 고리형 판부 (41) 로부터 멀어짐에 따라 (작동 가스 생성실로부터 멀어져, 통 형상 돌출부 (42) 의 선단을 향함에 따라), 당해 통 형상 돌출부 (42) 에 의해 규정되는 제 2 연통 구멍 (43) 의 개구 면적이 증가하도록 서서히 확경된 원추 판 형상의 형상으로 구성됨과 함께, 하우징에 대해 끼워맞춤 또는 헐겁게 끼워맞춰져 있다. 따라서, 제 1 하우징 부재 (10) 에는, 당해 파티션 부재 (40) 를 고정시키기 위한 코킹 가공은 실시되어 있지 않다. 그 때문에, 본 실시형태에 있어서의 실린더형 가스 발생기 (1B) 에 있어서도, 상기 서술한 본 발명의 실시형태 1 에 있어서의 실린더형 가스 발생기 (1A) 로 한 경우와 마찬가지로, 그 조립이 종래에 비하여 용이하게 실시할 수 있게 된다. 이하에 있어서는, 이와 같은 장착 구조를 채용한 경우에도, 파티션 부재 (40) 가 충분히 기능하는 이유에 대해 설명한다.

도 6A 에 나타내는 바와 같이, 실린더형 가스 발생기 (1B) 가 작동한 작동 개시 직후에 있어서는, 작동 가스 생성실에서 생성된 고온 고압의 작동 가스의 추력 (즉, 작동 가스 생성실의 내압의 상승에 수반하여 발생하는 압력) 을 받고, 파티션 부재 (40) 의 고리형 판부 (41) 가, 하우징의 축 방향을 따라 필터 (70) 측을 향한 힘 (도면 중 화살표 (A) 로 나타내는 힘) 을 받는다. 이로써, 파티션 부재 (40) 의 고리형 판부 (41) 는, 필터 (70) 측을 향하여 이동을 개시하고, 파티션 부재 (40) 와 하우징에 의해 둘러싸인 필터 (70) 의 부분 (즉, 필터 (70) 의 작동 가스 생성실측의 단부 근방 부분, 도면 중에 나타내는 영역 (B1) 에 포함되는 부분) 이, 당해 고리형 판부 (41) 가 이동함으로써 하우징의 축 방향을 따라 압축되게 된다.

여기에서, 필터 (70) 의 내부에는, 필터 (70) 가 금속선재 또는 금속선재를 짜넣은 망재를 권회하거나 혹은 프레스 가공함으로써 밀어 고정시킴으로써 형성된 결과 형성되는 공극이 존재하지만, 도 6B 에 나타내는 바와 같이, 상기 고리형 판부 (41) 의 이동에 수반하여 당해 공극의 용적은 감소하고, 금속선재는 당해 영역 (B1) 에 있어서 더욱 조밀하게 충전된 상태로 됨과 함께, 하우징의 직경 방향을 따라 퍼지려고 하여 파티션 부재 (40) 의 통 형상 돌출부 (42) 를 하우징의 직경 방향을 따라 내측을 향하여 밀어넣으려고 하는 힘을 발생시킨다. 그러나, 파티션 부재 (40) 의 통 형상 돌출부 (42) 에는, 상기 서술한 내압의 상승에 수반하여 하우징의 대략 직경 방향을 따라 외측을 향한 힘 (도면 중 화살표 (C) 로 나타내는 힘) 이 가해지고 있기 때문에, 파티션 부재 (40) 의 통 형상 돌출부 (42) 를 하우징의 직경 방향을 따라 내측을 향하여 밀어넣으려고 하는 힘은 당해 힘에 눌려, 그 반력 (도면 중 화살표 (D) 로 나타내는 힘) 이 하우징과 필터 (70) 의 접촉 부분 (도면 중에 있어서 나타내는 영역 (E)) 에 가해지게 된다. 이로써, 당해 하우징과 필터 (70) 의 접촉 부분에 있어서 마찰력이 발생하여, 당해 마찰력이 파티션 부재 (40) 가 더욱 필터 (70) 측을 향하여 이동하는 것을 억제하는 브레이크력이 된다.

여기에서, 상기 반력 (도면 중 화살표 (D) 로 나타내는 힘) 은, 하우징의 직경 방향 및 축 방향과 교차하는 방향을 향하여 작용하는 힘이 되기 때문에, 하우징이 넓은 범위로 파티션 부재 (40) 의 이동을 방지하는 높은 브레이크력으로서 작용하게 되어, 당해 브레이크력에 기초하여 파티션 부재 (40) 의 이동량은 근소하게 멈추게 된다. 그 때문에, 파티션 부재 (40) 에 의해 필터 (70) 가 확실하게 보호되게 되어, 필터 (70) 의 파손을 방지할 수 있다. 또, 파티션 부재 (40) 의 외연과 하우징의 내주면이 압접촉하게 되기 때문에, 당해 부분을 통하여 작동 가스가 필터 (70) 를 경유하지 않고 가스 분출구 (13) 로부터 하우징 외부로 방출되는 이른바 바이패스 현상을 확실하게 방지할 수도 있다.

또, 본 실시형태에 있어서의 실린더형 가스 발생기 (1B) 에 있어서는, 파티션 부재 (40) 의 통 형상 돌출부 (42) 가, 필터 (70) 의 작동 가스 생성실측의 단부 근방만을 덮도록 구성되어 있다. 따라서, 도 6B 중에 나타내는 영역 (B2) 에 위치하는 부분의 필터 (70) 의 내부에는, 충분한 공극이 형성된 상태가 유지되게 되어, 상기 서술한 파티션 부재 (40) 의 이동 및 변형의 영향을 받지 않고 당해 부분에 있어서 순조롭게 작동 가스가 유동할 수 있게 된다. 따라서, 필터 (70) 가 갖는 작동 가스의 냉각 기능 및 슬러그 포집 기능이 저해되는 일도 없다.

또한, 본 실시형태에 있어서의 실린더형 가스 발생기 (1B) 에 있어서는, 작동시에 있어서 파티션 부재 (40) 가 상기 서술한 영역 (B1) 에 위치하는 부분의 필터 (70) 에 의해 유지되게 되기 때문에, 당해 파티션 부재 (40) 만에 의해 작동 가스의 추력에 견딜 수 있도록 파티션 부재 (40) 를 설계할 필요가 없어, 그 두께를 종래에 비하여 작게 할 수 있다. 구체적으로는, 일반적인 실린더형 가스 발생기의 사양을 고려한 경우에는, 파티션 부재 (40) 로서 철강재를 이용한 경우에 그 두께를 대체로 0.7 ㎜ 이상으로 하면 충분하다.

이상에 있어서 설명한 본 실시형태에 있어서의 실린더형 가스 발생기 (1B) 로 함으로써, 상기 서술한 본 발명의 실시형태 1 에 있어서의 실린더형 가스 발생기 (1A) 로 한 경우와 동일한 효과를 얻을 수 있다.

또한, 본 실시형태에 있어서의 실린더형 가스 발생기 (1B) 에 있어서는, 파티션 부재 (40) 와 필터 (70) 를 하우징의 축 방향을 따라 당해 축과 직교하는 면에 투영한 경우에, 필터 (70) 의 투영 영역의 내연이 파티션 부재 (40) 의 투영 영역의 내연과 합치되도록 구성되어 있다. 이와 같이 구성하면, 필터 (70) 의 기능을 최대한으로 얻을 수 있다.

또, 본 실시형태에 있어서의 실린더형 가스 발생기 (1B) 에 있어서는, 파티션 부재 (40) 의 통 형상 돌출부 (42) 가 고리형 판부 (41) 로부터 멀어짐에 따라 서서히 확경된 원추 판 형상의 형상으로 구성되어 있기 때문에, 당해 실린더형 가스 발생기 (1B) 를 조립할 때, 미리 필터 (70) 와 파티션 부재 (40) 를 일체화시켜 둘 수 있게 된다. 이렇게 하면, 조립시에 있어서 장착해야 할 부품의 점수를 삭감할 수 있어, 조립 공정수가 감소하는 것에 수반하여 제조 코스트를 저감시킬 수도 있게 된다.

(실시형태 3)

도 7A 는 본 발명의 실시형태 3 에 있어서의 실린더형 가스 발생기의 가스 분출구가 형성된 위치의 근방을 확대한 주요부 확대 정면도이다. 또, 도 7B 는 본 실시형태에 있어서의 실린더형 가스 발생기의 가스 분출구가 형성된 위치의 근방을 확대한 주요부 확대 단면도이다. 먼저, 이들 도 7A 및 도 7B 를 참조하여, 본 실시형태에 있어서의 실린더형 가스 발생기 (1C) 의 구성에 대해 설명한다. 또한, 상기 서술한 본 발명의 실시형태 2 에 있어서의 실린더형 가스 발생기 (1B) 와 동일한 부분에 대해서는 도면 중 동일한 부호를 붙이고, 그 설명은 여기에서는 반복하지 않는다.

도 7A 및 도 7B 에 나타내는 바와 같이, 본 실시형태에 있어서의 실린더형 가스 발생기 (1C) 에 있어서는, 필터실에 수용된 필터 (70) 의 외주면에 대면하는 위치의 제 1 하우징 부재 (10) 의 둘레벽부 (11) (즉, 필터실을 규정하는 부분의 제 1 하우징 부재 (10) 의 둘레벽부 (11)) 에 복수의 가스 분출구 (13) 가 형성되어 있다. 이 필터실을 규정하는 제 1 하우징 부재 (10) 의 둘레벽부 (11) 에는, 가스 분출구 (13) 가 형성되어 있지 않은 가스 분출구 비형성 영역 (S1) 과, 가스 분출구 (13) 가 형성되어 있는 가스 분출구 형성 영역 (S2) 이 포함되어 있다. 가스 분출구 형성 영역 (S2) 은, 제 1 하우징 부재 (10) 의 둘레 방향을 따라 90°마다 형성된 복수의 가스 분출구 (13) 를 포함하는 가스 분출구열을 축 방향에 있어서 어긋난 위치에 등간격으로 2 열 갖고 있다.

여기에서, 가스 분출구 형성 영역 (S2) 은, 제 1 하우징 부재 (10) 의 축 방향에 있어서 가장 바닥벽부 (12) 측에 위치하는 가스 분출구의 당해 바닥벽부 (12) 측의 단부와, 제 1 하우징 부재 (10) 의 축 방향에 있어서 가장 작동 가스 생성실측에 위치하는 가스 분출구의 당해 작동 가스 생성실측의 단부 사이에 위치하는 부분의 제 1 하우징 부재 (10) 의 둘레벽부 (11) 의 영역을 나타내고, 가스 분출구 비형성 영역 (S1) 은, 상기 가스 분출구 형성 영역 (S2) 에 해당하지 않는 영역 중 바닥벽부 (12) 측에 위치하는 부분의 제 1 하우징 부재 (10) 의 둘레벽부 (11) 의 영역을 나타낸다. 그 때문에, 가스 분출구 비형성 영역 (S1) 은, 바닥벽부 (12) 에 맞닿는 축 방향 단면을 포함하는 필터 (70) 의 당해 축 방향 단면 쪽의 부분에 대응하는 위치의 제 1 하우징 부재 (10) 의 둘레벽부 (11) 에 위치하고 있게 되고, 가스 분출구 형성 영역 (S2) 은, 가스 분출구 비형성 영역 (S1) 보다 작동 가스 생성실측에 위치하는 부분의 제 1 하우징 부재 (10) 의 둘레벽부 (11) 에 위치하고 있게 된다.

본 실시형태에 있어서의 실린더형 가스 발생기 (1C) 에 있어서는, 제 1 하우징 부재 (10) 의 축 방향에 있어서의 가스 분출구 형성 영역 (S2) 의 축 방향에 있어서의 중심 위치가, 필터 (70) 의 축 방향에 있어서의 중심 위치보다 소정의 거리만큼 오프셋한 상태에서 작동 가스 생성실측에 위치하도록 구성되어 있다. 즉, 제 1 하우징 부재 (10) 의 축 방향에 있어서의 가스 분출구 형성 영역 (S2) 의 중심 위치를 필터 (70) 의 축 방향에 있어서의 중심 위치와 합치시키지 않고, 이것을 작동 가스 생성실측으로 어긋나게 배치하고 있다. 이로써, 제 1 하우징 부재 (10) 에 형성되는 복수의 가스 분출구 (13) 가, 필터 (70) 와의 상대적인 위치 관계에 있어서 작동 가스 생성실측으로 편재되게 된다.

이와 같이 구성함에 따라, 제 1 하우징 부재 (10) 의 축 방향에 있어서의 가스 분출구 형성 영역 (S2) 의 중심 위치를 필터 (70) 의 축 방향에 있어서의 중심 위치와 합치시킨 경우에 비하여, 실린더형 가스 발생기 (1C) 의 작동시에 있어서 하우징 내부에서 생성된 가스를 높은 냉각 효율로 효과적으로 냉각시킬 수 있음과 함께, 가스 분출구 (13) 로부터 방출되는 슬러그의 양을 저감시킬 수 있다. 이하, 그 구조에 대해 상세히 설명한다.

도 8A 는, 본 실시형태에 있어서의 실린더형 가스 발생기의 작동시의 초기에 있어서의 가스의 유동 상태를 모식적으로 나타낸 도면이고, 도 8B 는, 본 실시형태에 있어서의 실린더형 가스 발생기의 작동 개시부터 소정 시간이 경과한 후에 있어서의 가스의 유동 상태를 모식적으로 나타낸 도면이다.

도 8A 에 나타내는 바와 같이, 실린더형 가스 발생기 (1C) 의 작동시의 초기에 있어서는, 도면 중에 있어서 화살표로 나타내는 바와 같이, 작동 가스 생성실에서 발생한 고압 고온의 가스가, 파티션 부재 (40) 의 제 2 연통 구멍 (43) 을 통하여 필터 (70) 의 중공 연통부 (71) 로 유입되고, 그 대부분이 필터 (70) 의 중공 연통부 (71) 의 작동 가스 생성실측의 단부로부터 바닥벽부 (12) 측의 단부를 향하여 직선적으로 진행된다. 그리고, 필터 (70) 의 중공 연통부 (71) 의 바닥벽부 (12) 측의 단부에 도달한 가스는, 바닥벽부 (12) 의 주면(主面)을 향하여 분무되고, 그 진행 방향을 바꾸어 필터 (70) 의 바닥벽부 (12) 측의 단부 영역 (F) 으로 유입되게 된다.

여기에서, 실린더형 가스 발생기 (1C) 의 작동시의 초기에 발생하는 가스에는, 특히 많은 슬러그가 함유되는 경향이 있다. 그 때문에, 이 작동시의 초기에 발생한 슬러그의 대부분은, 상기 작동시의 초기에 있어서의 가스의 흐름을 타고 바닥벽부 (12) 의 주면에 분무되고, 당해 바닥벽부 (12) 의 주면에 있어서 튀어오르면서, 필터 (70) 의 바닥벽부 (12) 측의 단부 영역 (F) 에 있어서 포집되게 된다. 따라서, 실린더형 가스 발생기 (1C) 의 작동시의 초기에 있어서 특히 많은 슬러그가 필터 (70) 의 바닥벽부 (12) 측의 단부 영역 (F) 에 축적되게 된다.

그 후, 실린더형 가스 발생기 (1C) 의 작동 개시부터 소정 시간이 경과하여 필터실 내의 압력 밸런스가 안정되면, 도 8B 에 나타내는 바와 같이, 작동 가스 생성실로부터 필터실로 유입된 가스는, 그 대부분이 필터 (70) 의 중공 연통부 (71) 의 바닥벽부 (12) 측의 단부에 도달하기 전에 필터 (70) 로 유입되게 된다. 이 실린더형 가스 발생기 (1C) 의 작동 개시부터 소정 시간이 경과한 후에 발생하는 가스에 함유되는 슬러그의 양은, 상기 서술한 작동시의 초기에 발생하는 가스에 함유되는 슬러그의 양과 비교하여 대폭으로 적다. 그 때문에, 작동 개시부터 소정 시간이 경과하여 필터실 내의 압력 밸런스가 안정적인 상태에 있어서는, 효과적으로 필터 (70) 의 전역에 걸쳐서 슬러그가 포집되게 된다.

여기에서, 제 1 하우징 부재의 축 방향에 있어서의 가스 분출구 형성 영역의 중심 위치를 필터의 축 방향에 있어서의 중심 위치와 합치시킨 경우에는, 필터의 축 방향의 중심 위치를 기준으로 가스 분출구가 제 1 하우징 부재의 축 방향으로 균등하게 배치되어 있기 때문에, 실린더형 가스 발생기의 작동 개시부터 소정 시간이 경과한 후의 상태에 있어서도, 상기 필터의 바닥벽부측의 단부 영역을 통과하는 가스의 양이 많아진다. 그 때문에, 실린더형 가스 발생기의 작동시의 초기에 있어서 필터의 상기 단부 영역에 있어서 이미 포집되고 있던 슬러그가 당해 가스의 흐름에 의해 필터의 외부로 밀려나올 우려가 높아져, 가스 분출구를 경유하여 하우징의 외부로 방출되기 쉬워진다.

이것에 대해, 본 실시형태에 있어서의 실린더형 가스 발생기 (1C) 에 있어서는, 상기 서술한 바와 같이 제 1 하우징 부재 (10) 에 형성되는 복수의 가스 분출구 (13) 가, 필터 (70) 와의 상대적인 위치 관계에 있어서 작동 가스 생성실측으로 편재되어 있기 때문에, 실린더형 가스 발생기 (1C) 의 작동 개시부터 소정 시간이 경과한 후의 상태에 있어서, 상기 필터 (70) 의 바닥벽부 (12) 측의 단부 영역 (F) 을 통과하는 가스의 양이 감소하고, 상기 서술한 바와 같은 슬러그의 필터 (70) 의 외부로의 유출을 억제할 수 있게 된다. 따라서, 이와 같이 구성함에 따라, 실린더형 가스 발생기 (1C) 의 작동시에 있어서 가스 분출구 (13) 로부터 방출되는 슬러그의 양을 저감시킬 수 있다.

또, 실린더형 가스 발생기 (1C) 의 작동 개시부터 소정 시간이 경과한 후에 있어서는, 상기 서술한 바와 같이, 작동 가스 생성실로부터 필터실로 유입된 가스는, 그 대부분이 필터 (70) 의 중공 연통부 (71) 의 바닥벽부 (12) 측의 단부에 도달하기 전에 필터 (70) 로 유입되게 된다. 그 때문에, 필터 (70) 의 축 방향에 있어서 보다 균등하게 가스가 필터 (70) 안을 통과하게 되어, 제 1 하우징 부재의 축 방향에 있어서의 가스 분출구 형성 영역의 중심 위치를 필터의 축 방향에 있어서의 중심 위치와 합치시킨 경우에 비하여 필터 (70) 의 실효 체적이 증가하게 된다. 따라서, 필터 (70) 에 의한 효율적인 가스의 냉각을 실현될 수 있게 된다.

따라서, 본 실시형태와 같은 실린더형 가스 발생기 (1C) 로 함으로써, 가스 발생기 (1C) 의 내부에서 생성된 작동 가스를 높은 냉각 효율로 효과적으로 냉각 시킬 수 있음과 함께, 가스 분출구 (13) 로부터 방출되는 슬러그의 양을 저감시킬 수 있다.

또한, 본 실시형태에 있어서의 실린더형 가스 발생기 (1C) 에 있어서는, 제 1 하우징 부재 (10) 의 축 방향에 있어서 어긋난 위치에 복수의 가스 분출구 (13) 가 형성되어 있기 때문에, 가스 분출구 (13) 의 개구 면적이 부족한 경우도 없다. 따라서, 하우징의 내부에 있어서 발생한 가스를 효율적으로 하우징의 외부로 분출할 수도 있다.

또한, 가스 분출구 (13) 의 구체적인 배치 형성 위치로서의 각종 사양 등에 기초하여 최적화되게 되지만, 그 일례를 이하에 나타낸다. 도 7B 를 참조하여, 예를 들어 필터 (70) 의 축 방향 길이 (L3) 가 15.0 ㎜ 인 경우에는, 바닥벽부 (12) 로부터의 축 방향을 따른 거리 (L4) 가 6.5 ㎜ 가 되는 위치에 직경 3.5 ㎜ 의 가스 분출구 (13) 가 둘레 방향을 따라 90°마다 열 형상으로 4 지점 형성되고, 당해 위치로부터 더욱 축 방향을 따른 거리 (L5) 가 3.5 ㎜ 가 되는 위치에 직경 3.5 ㎜ 의 가스 분출구 (13) 가 둘레 방향에 90°마다 열 형상으로 4 지점 형성된다. 여기에서, 각 열에 형성된 가스 분출구 (13) 는, 둘레 방향으로 45°어긋난 위치에 배치됨으로써 지그재그 형상으로 된다.

이와 같이 가스 분출구 (13) 를 배치 형성한 경우에는, 도 7A 에 나타내는 가스 분출구 비형성 영역 (S1) 의 축 방향 길이가 4.75 ㎜ 가 되고, 가스 분출구 형성 영역 (S2) 의 축 방향 길이가 7.0 ㎜ 가 된다. 또한, 필터 (70) 의 축 방향의 중심 위치는, 바닥벽부 (12) 로부터의 축 방향 거리가 7.5 ㎜ 의 위치가 되고, 가스 분출구 형성 영역 (S2) 의 축 방향의 중심 위치는, 바닥벽부 (12) 로부터의 축 방향 거리가 8.25 ㎜ 의 위치가 된다. 따라서, 이와 같이 구성하면, 제 1 하우징 부재 (10) 에 형성되는 복수의 가스 분출구 (13) 가, 필터 (70) 와의 상대적인 위치 관계에 있어서 작동 가스 생성실측으로 편재된 위치에 배치되게 된다.

이상에 있어서 설명한 본 발명의 실시형태 1 내지 3 에 있어서는, 제 1 하우징 부재 (10) 로서 압연 강판을 프레스 성형하여 이루어지는 프레스 성형품, 또는 전봉관의 축 방향 단부의 일방을 클로징 처리함으로써 성형된 성형품, 혹은 탄소강을 냉간 압조하여 성형된 성형품으로 구성한 경우를 예시하여 설명을 실시했지만, 이것 대신에, 제 1 하우징 부재 (10) 를 드로잉 성형하여 이루어지는 심리스관의 성형품으로 구성해도 된다. 이와 같은 성형품으로 제 1 하우징 부재 (10) 를 형성한 경우에도 상기 서술한 효과를 얻을 수 있다.

또, 이상에 있어서 설명한 본 발명의 실시형태 1 내지 3 에 있어서는, 점화기 (30) 로서, 저항체로서의 니크롬선 등을 열원으로서 이용하는 것을 예시하여 설명을 실시했지만, 이른바 반도체 브릿지 (Semiconductor Bridge) 를 열원으로 하여 이용하는 점화기를 사용할 수도 있다. 당해 반도체 브릿지를 열원으로서 이용하는 점화기를 이용한 경우에는, 작동시에 있어서 보다 신속히 가스 출력이 얻어지는 실린더형 가스 발생기로 할 수 있다.

또, 이상에 있어서 설명한 본 발명의 실시형태 1 내지 3 에 있어서는, 가스 발생제 (62) 및 전화약 (61) 이 각각 제 1 밀폐 용기 (80) 및 제 2 밀폐 용기 (90) 에 수용되어 이루어지는 실린더형 가스 발생기 (1A ? 1C) 를 예시하여 설명을 실시했지만, 반드시 이와 같이 구성되어 있을 필요는 없고, 가스 발생제 (62) 및 전화약 (61) 은, 제 1 하우징 부재 (10) 및 제 2 하우징 부재 (20) 로 이루어지는 하우징에 직접 충전된 구성으로 되어 있어도 된다. 단, 그 경우에는, 가스 발생제 (62) 및 전화약 (61) 이 흡습하는 것을 방지하기 위한 기밀 처리가, 하우징의 소정 부위에 별도로 실시되어 있는 것이 필요하다.

또, 이상에 있어서 설명한 본 발명의 실시형태 1 내지 3 에 있어서는, 가스 발생제 (62) 의 연소를 촉진시키기 위해서 전화약 (61) 이 장전되어 이루어지는 실린더형 가스 발생기 (1A ? 1C) 를 예시하여 설명을 실시했지만, 당해 전화약 (61) 은 반드시 필수의 구성이 아니고, 연소 개시를 위한 가스 발생제 (62) 의 감도를 향상시키는 것 등에 의해 전화약 (61) 의 장전을 불필요로 할 수도 있다. 또, 전화약 (61) 을 실린더형 가스 발생기 (1A ? 1C) 에 장전하는 구성을 채용하는 경우에도, 당해 전화약 (62) 을 점화기 (30) 에 일체화시켜 장착할 수도 있다.

또, 이상에 있어서 설명한 본 발명의 실시형태 1 내지 3 에 있어서는, 가스 발생제 (62) 등이 수용된 제 1 밀폐 용기 (80) 및 전화약 (61) 이 수용된 제 2 밀폐 용기 (90) 를 각각 하우징에 압입고정시켜 이루어지는 실린더형 가스 발생기 (1A ? 1C) 를 예시하여 설명을 실시했지만, 반드시 그와 같이 구성되어 있을 필요는 없고, 제 1 밀폐 용기 (80) 및 제 2 밀폐 용기 (90) 는, 각각 하우징에 헐겁게 끼워맞춰져 있어도 된다. 단, 그 경우에는, 상기 서술한 제 1 쿠션재 (63) 등을 이용하여 이들 제 1 밀폐 용기 (80) 및 제 2 밀폐 용기 (90) 가 하우징의 축 방향에 고정되어 있는 것이 필요하다.

또, 이상에 있어서 설명한 본 발명의 실시형태 1 내지 3 에 있어서는, 제 1 하우징 부재 (10) 와 제 2 하우징 부재 (20) 를 코킹 고정시킴으로써 연결하여 이루어지는 실린더형 가스 발생기 (1A ? 1C) 를 예시하여 설명을 실시했지만, 제 1 하우징 부재 (10) 와 제 2 하우징 부재 (20) 의 고정에 용접을 이용하는 것도 당연히 가능하다.

또, 이상에 있어서 설명한 본 발명의 실시형태 1 내지 3 에 있어서는, 파티션 부재 (40) 의 통 형상 돌출부 (42) 의 형상을 원추 판 형상으로 한 경우를 예시하여 설명을 실시했지만, 당해 통 형상 돌출부 (42) 의 형상은 이것에 한정되는 것이 아니고, 예를 들어 단면의 형상이 만곡 형상으로 되어 있어도 된다. 어쨌든, 통 형상 돌출부 (42) 의 형상으로는 내압의 상승에 수반하여 통 형상 돌출부 (42) 에 가해지는 힘이 하우징의 직경 방향 및 축 방향 중 어느 것에도 교차하는 방향으로 작용하는 형상으로 되어 있으면 되고, 당해 통 형상 돌출부 (42) 의 내주면이 하우징의 축 방향과 평행하게 배치되어 있지 않으면 된다.

추가로, 이상에 있어서 설명한 본 발명의 실시형태 1 내지 3 에 있어서는, 본 발명을 사이드 에어백 장치에 삽입되는 실린더형 가스 발생기에 적용한 경우를 예시하여 설명을 실시했지만, 본 발명의 적용 대상은 이것에 한정되지 않고, 조수석용 에어백 장치나 커튼 에어백 장치, 니 에어백 장치 등에 삽입되는 실린더형 가스 발생기나, 실린더형 가스 발생기와 마찬가지로 길이가 긴 형상의 가스 출력부를 갖는 이른바 T 자형의 가스 발생기에도 그 적용이 가능하다.

이와 같이, 이번에 개시한 상기 각 실시형태는 모든 점에서 예시로서, 제한적인 것은 아니다. 본 발명의 기술적 범위는 청구의 범위에 의해 확정되고, 또 청구의 범위의 기재와 균등의 의미 및 범위 내에서의 모든 변경을 포함하는 것이다.

1A ? 1C 실린더형 가스 발생기,
10 제 1 하우징 부재,
11 둘레벽부,
12 바닥벽부,
13 가스 분출구,
14 코킹부,
20 제 2 하우징 부재,
21 홈,
22 오목부,
23 관통부,
24 코킹부,
30 점화기,
31 기부,
32 점화부,
33 단자핀,
40 파티션 부재,
41 고리형 판부,
42 통 형상 돌출부,
43 제 2 연통 구멍,
50 구획 부재,
51 플랜지부,
52 원통 형상부,
53 바닥부,
54 제 1 연통 구멍,
55 중공부,
61 전화약,
62 가스 발생제,
63 제 1 쿠션재,
64 제 2 쿠션재,
70 필터,
71 중공 연통부,
80 제 1 밀폐 용기,
81 컵부,
82 캡부,
83 수용 공간,
90 제 2 밀폐 용기,
91 컵부,
92 캡부,
93 수용 공간.

Claims (13)

1. 가스 발생제 (62) 가 연소함으로써 작동 가스가 생성되는 작동 가스 생성실과, 상기 작동 가스 생성실에서 생성된 작동 가스가 통과하는 필터 (70) 가 수용된 필터실을 내부에 포함하고, 축 방향의 양단이 폐색되어 이루어지는 길이가 긴 원통 형상의 하우징과,
   상기 하우징의 축 방향의 일단부에 배치되어, 상기 가스 발생제 (62) 를 연소시키기 위한 화염을 발생시키는 점화 수단과,
   상기 하우징의 내부에 위치하여, 상기 하우징의 내부의 공간을 축 방향으로 상기 작동 가스 생성실과 상기 필터실로 나누는 파티션 부재 (40) 와,
   상기 작동 가스 생성실의 내부에 위치하여, 상기 작동 가스 생성실을 구획하는 구획 부재 (50) 를 구비하고,
   상기 하우징은, 상기 하우징의 축 방향의 타단부 및 둘레벽부를 구성하는 길이가 긴 유저 원통 형상의 제 1 하우징 부재 (10) 와, 상기 제 1 하우징 부재 (10) 의 개구단을 폐색함으로써 상기 하우징의 상기 일단부를 구성하는 제 2 하우징 부재 (20) 를 포함하고,
   상기 필터실은, 상기 작동 가스 생성실보다 상기 하우징의 상기 타단부측에 위치하고,
   상기 하우징의 상기 필터실을 규정하는 부분의 둘레벽부에는, 상기 필터 (70) 를 통과한 작동 가스를 외부로 분출하기 위한 복수의 가스 분출구 (13) 가 형성되고,
   상기 구획 부재 (50) 는, 상기 하우징과 동축 상에 배치된 내부에 중공부 (55) 를 갖는 유저 원통 형상의 부재로 구성되고, 상기 파티션 부재 (40) 의 상기 작동 가스 생성실측의 단부로부터 상기 하우징의 축 방향을 따라 연장되는 원통 형상부 (52) 와, 상기 원통 형상부 (52) 의 상기 점화 수단측의 단부를 폐색하는 바닥부 (53) 를 포함하고,
   상기 바닥부 (53) 는, 상기 작동 가스 생성실의 상기 점화 수단측의 단부보다 상기 파티션 부재 (40) 측에 위치하고,
   상기 가스 발생제 (62) 는, 상기 구획 부재 (50) 의 상기 중공부 (55) 를 제외한 부분의 상기 작동 가스 생성실에 수용되고,
   상기 원통 형상부 (52) 에는, 상기 작동 가스 생성실의 상기 가스 발생제 (62) 가 수용된 공간과 상기 중공부 (55) 를 연통하는 복수의 제 1 연통 구멍 (54) 이 형성되고,
   상기 파티션 부재 (40) 의 중앙부에는, 상기 중공부 (55) 와 상기 필터실을 연통하기 위한 제 2 연통 구멍 (43) 이 형성되고,
   상기 제 1 하우징 부재 (10) 의 외경 (R1) 이 15 ㎜≤R1≤22 ㎜ 의 조건을 충족하고,
   상기 제 1 연통 구멍 (54) 중에서 가장 상기 바닥부 (53) 에 가까운 쪽에 형성된 제 1 연통 구멍의 상기 바닥부 (53) 측의 단부부터 상기 바닥부 (53) 까지의 거리 (L1) 가 L1≤10 ㎜ 의 조건을 충족하고,
   상기 바닥부 (53) 부터 상기 작동 가스 생성실의 상기 점화 수단측의 단부까지의 거리 (L2) 와, 상기 작동 가스 생성실의 직경 (R2) 이 0.026≤L2/R2≤0.71 의 조건을 충족하고 있는 가스 발생기.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 중공부 (55) 의 직경 (R3) 과, 상기 작동 가스 생성실의 직경 (R2) 이 0.28≤R3/R2≤0.54 의 조건을 충족하고 있는 가스 발생기.
3. 제 1 항에 있어서,
   상기 외형 (R1) 이 15 ㎜≤R1≤20 ㎜ 의 조건을 충족하고 있는 가스 발생기.
4. 제 1 항에 있어서,
   상기 거리 (L1) 가 L1≤5 ㎜ 의 조건을 충족하고 있는 가스 발생기.
5. 제 1 항에 있어서,
   상기 제 1 하우징 부재 (10) 는, 압연 강판을 프레스 성형하여 이루어지는 프레스 성형품으로 이루어지는 가스 발생기.
6. 제 1 항에 있어서,
   상기 제 1 하우징 부재 (10) 는, 전봉관의 축 방향 단부의 일방을 클로징 처리하여 이루어지는 성형품으로 이루어지는 가스 발생기.
7. 제 1 항에 있어서,
   상기 가스 발생제 (62) 가, 연료로서 구아니딘계 화합물을 함유하고, 산화제로서 염기성 질산구리를 함유하는 가스 발생기.
8. 제 1 항에 있어서,
   진동에 의한 상기 가스 발생제 (62) 의 파쇄를 방지하기 위한 파쇄 방지 부재 (64) 와,
   상기 하우징의 내부에 위치하고, 밀폐된 수용 공간 (83) 을 갖는 제 1 밀폐 용기 (80) 를 추가로 구비하고,
   상기 가스 발생제 (62), 상기 구획 부재 (50) 및 상기 파쇄 방지 부재 (64) 가, 상기 제 1 밀폐 용기 (80) 의 상기 수용 공간 (83) 에 수용되어 있는 가스 발생기.
9. 제 8 항에 있어서,
   상기 제 1 밀폐 용기 (80) 의 상기 수용 공간 (83) 중, 상기 점화 수단측의 단부 부분에 상기 파쇄 방지 부재 (64) 가 배치되어 있는 가스 발생기.
10. 제 8 항에 있어서,
    상기 하우징의 내부에 위치하고, 밀폐된 수용 공간 (93) 을 갖는 제 2 밀폐 용기 (90) 를 추가로 구비하고,
    상기 점화 수단은, 연소함으로써 화염을 발생시키는 점화약을 함유하는 점화기 (30) 와, 상기 점화기 (30) 에서 발생한 화염을 상기 가스 발생제 (62) 로 전달하기 위한 전화약 (61) 을 포함하고,
    상기 전화약 (61) 이, 상기 제 2 밀폐 용기 (90) 의 상기 수용 공간 (93) 에 수용되어 있는 가스 발생기.
11. 제 1 항에 있어서,
    상기 필터 (70) 는, 상기 하우징의 축 방향을 따라 연장되는 중공 연통부 (71) 를 갖고,
    상기 중공 연통부 (71) 는, 상기 필터 (70) 의 상기 작동 가스 생성실측의 단면에 적어도 도달하고,
    상기 파티션 부재 (40) 는, 상기 필터 (70) 의 상기 단면을 덮는 고리형 판부 (41) 와, 상기 고리형 판부 (41) 의 내주 가장자리로부터 상기 필터 (70) 의 상기 중공 연통부 (71) 내를 향하여 연속하여 연장됨으로써 상기 필터 (70) 의 상기 단면 쪽의 내주면을 덮는 통 형상 돌출부 (42) 를 포함하고,
    상기 제 2 연통 구멍 (43) 은, 상기 통 형상 돌출부 (42) 의 내주면에 의해 규정되고,
    상기 통 형상 돌출부 (42) 는, 상기 고리형 판부 (41) 로부터 멀어짐에 따라 상기 제 2 연통 구멍 (43) 의 개구 면적이 감소하도록 서서히 축경되어 있는 가스 발생기.
12. 제 1 항에 있어서,
    상기 필터 (70) 는, 상기 하우징의 축 방향을 따라 연장되는 중공 연통부 (71) 를 갖고,
    상기 중공 연통부 (71) 는, 상기 필터 (70) 의 상기 작동 가스 생성실측의 단면에 적어도 도달하고,
    상기 파티션 부재 (40) 는, 상기 필터 (70) 의 상기 단면을 덮는 고리형 판부 (41) 와, 상기 고리형 판부 (41) 의 내주 가장자리로부터 상기 필터 (70) 의 상기 중공 연통부 (71) 내를 향하여 연속하여 연장됨으로써 상기 필터 (70) 의 상기 단면 쪽의 내주면을 덮는 통 형상 돌출부 (42) 를 포함하고,
    상기 제 2 연통 구멍 (43) 은, 상기 통 형상 돌출부 (42) 의 내주면에 의해 규정되고,
    상기 통 형상 돌출부 (42) 는, 상기 고리형 판부 (41) 로부터 멀어짐에 따라 상기 제 2 연통 구멍 (43) 의 개구 면적이 증가하도록 서서히 확경되고 있는 가스 발생기.
13. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 하우징 부재 (10) 의 외경과 상기 제 2 하우징 부재 (20) 의 외경이 동일한 가스 발생기.

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