KR20150024310A

KR20150024310A - 가스 발생기

Info

Publication number: KR20150024310A
Application number: KR1020147032361A
Authority: KR
Inventors: 신이찌로 우끼따; 나오끼 마쯔다
Original assignee: 주식회사 다이셀
Priority date: 2012-05-23
Filing date: 2013-05-14
Publication date: 2015-03-06
Also published as: US20130312632A1; JP5912853B2; CN104302520B; EP2852515B1; WO2013176064A1; EP2852515A1; CN104302520A; US8870221B2; JP2013244749A

Abstract

본 발명은, 점화실(19)이 형성된 내통 부재(24)를 갖는 하우징(13); 내통 부재의 외측에 형성되고 제1 및 제2 가스 발생제(32, 42)가 각각 충전된 제1 연소실(30) 및 제2 연소실(40); 제1 연소실과 제2 연소실 사이에 위치하고 구획 부재로 형성된 플리넘실(50); 내통 부재에 형성된 제1 연통 노즐(80) 및 제2 연통 노즐(82)을 포함하고, 제1 연통 노즐의 축 방향의 형성 위치가 제2 연통 노즐의 축 방향의 형성 위치보다도 플리넘실로부터 이격된 위치가 되도록 조정되어 있으며, 제1 가스 발생제가 제2 가스 발생제보다도 먼저 소진되는 것인 가스 발생기를 제공한다.

Description

가스 발생기{GAS GENERATOR}

본 발명은 차량의 에어백 시스템 등의 인원 구속 장치용의 가스 발생기에 관한 것이다.

가스 발생제를 사용하는 파이로식 가스 발생기에서는, 가스 발생제의 충전량, 형상, 치수, 조성 및 조성비로부터 선택되는 임의의 요건 중 1개 이상을 조정함으로써, 연소 성능을 조정하여 단위 시간당의 가스 발생량을 변화시킬 수 있다.

예를 들어, 탑승원에 대한 영향을 감소시키기 위해, 에어백의 전개 초기에는 연소 초기는 가스 발생량이 적고, 후반은 가스 발생량을 많게 하여, 시간과 함께 발생 가스의 압력 변화를 나타내는 곡선이 소위 S자형 출력 커브를 나타내도록 조정하는 방법이나, 에어백이 전개된 후 그 상태를 유지하기 위해 연소 후반의 가스 발생 속도를 완만하게 하는 방법 등이 실시되고 있다.

JP-A 제2006-168670호의 가스 발생기(10)는, 하우징(11) 내에서 내통(16)의 외측에 연소실이 형성되고, 구획 부재(26)에 의해 2개의 연소실(제1 연소실(31)과 제2 연소실(32))로 나누어져 있다.

제1 연소실(31)에서 발생한 연소 가스는 제2 연소실을 통해 하우징(11)의 주벽부에 형성된 가스 배출구(15)까지 도달한다.

또한, 내통(16)에 형성되어 있는 연통 구멍(17 및 18)의 개구 면적을 상이하게 함으로써, 연소실에서 가스 발생제의 소진에 시간차를 두고 2단으로 가스를 배출하는 구성으로 한 것이다.

<발명의 요약>

본 발명은, 천장판(11a)과 바닥판(12a) 및 가스 배출구(14)가 형성된 주벽부(11a, 12b)를 포함하는 하우징(13)과, 하우징(13) 내에 배치된 내측에 점화실(19)이 형성된 내통 부재(24)를 갖고 있으며,

하우징(13) 내의 내통 부재(24)의 외측 공간이, 구획 부재(60, 65)에 의해 축 방향으로 2개의 공간으로 분리되어 있으며,

2개의 공간 중 한쪽의 공간에 제1 가스 발생제(32)가 충전된 제1 연소실(30)이 형성되고, 제1 연소실(30)과 점화실(19)이 내통 부재(24)에 형성된 제1 연통 노즐(80)로 연통되어 있는 것이며,

2개의 공간 중 다른 쪽의 공간에 제2 가스 발생제(42)가 충전된 제2 연소실(40)이 형성되어 있으며, 제2 연소실(40)과 점화실(19)이 내통 부재(24)에 형성된 제2 연통 노즐(82)로 연통되어 있는 것이며,

제1 연소실(30)과 제2 연소실(40)의 사이의 플리넘실(plenum chamber, 50)은 내측이 내통 부재(24)에 면하고, 외측이 가스 배출구(14)를 갖는 주벽부(11a, 12b)에 면하고 있으며,

제1 연소실(30)과 플리넘실(50)이 연통되고, 제2 연소실(40)과 플리넘실(50)이 연통되어 있으며,

제1 연통 노즐(80)의 축 방향의 형성 위치가 제2 연통 노즐(82)의 축 방향의 형성 위치보다도 플리넘실(50)로부터 이격된 위치가 되도록 조정되어 있으며,

작동시에 있어서, 제1 연소실(30) 내의 제1 가스 발생제(32)가 제2 연소실(40) 내의 제2 가스 발생제(42)보다도 먼저 소진되는 것인 가스 발생기를 제공한다.

본 발명은 예시의 방법으로만 주어지고 따라서 본 발명을 한정하지 않는 하기 상세한 설명 및 첨부된 도면으로부터 보다 충분히 이해될 것이다.
도 1은 본 발명의 가스 발생기의 축 방향 단면도를 나타내고,
도 2는 본 발명의 다른 실시 형태의 가스 발생기의 축 방향 단면도를 나타내고,
도 3은 도 2의 가스 발생기에서의 제1 연통 노즐을 설명하기 위한 반경 방향으로의 부분 단면도를 나타낸다.

본 발명은, 2개의 연소실, 즉 제1 가스 발생제가 충전된 제1 연소실과 제2 가스 발생제가 충전된 제2 연소실을 갖는 가스 발생기이며, 제1 연소실 내의 제1 가스 발생제가 제2 연소실 내의 제2 가스 발생제보다도 먼저 소진되도록 제어함으로써, 기능에 따른 다양한 출력 성능을 양호한 재현성으로 실시할 수 있는 가스 발생기를 제공한다.

기능에 따른 다양한 유형의 출력 성능을 양호한 재현성으로 시행할 수 있는 가스 발생기가 제공된다.

제1 연소실과 점화실은 제1 연통 노즐에 의해 연통된다. 제2 연소실과 점화실은 제2 연통 노즐에 의해 연통된다. 제1 연통 노즐은 제2 연통 노즐보다도 플리넘실로부터 이격된 위치에 형성된다. 작동시에 있어서, 제1 연소실 내의 제1 가스 발생제는 제2 연소실 내의 제2 가스 발생제보다도 먼저 소진된다.

본 발명에 따른 가스 발생기는, 내통 부재의 외측의 하우징 내부가 플리넘실에 의해 축 방향으로 2개의 공간으로 분리되어 있으며, 분리된 2개의 공간이 제1 연소실과 제2 연소실이 되어 있다. 제1 연소실과 제2 연소실은 어느 것이 천장판측이어도 바닥판측이어도 상관없다.

내통 부재의 내부는 점화실이 되어 있으며, 공지된 점화기 및 전화약(또는 가스 발생제)이 수용되어 있다.

제1 연소실과 점화실은 내통 부재에 형성된 제1 연통 노즐로 서로 연통되고, 제2 연소실과 점화실은 내통 부재에 형성된 제2 연통 노즐로 서로 연통되어 있는 것이다.

나아가 제1 연통 노즐과 제2 연통 노즐의 축 방향의 형성 위치는, 제1 연통 노즐이 제2 연통 노즐의 형성 위치보다도 플리넘실로부터 이격된 위치가 되도록 조정되어 있다. 또한, 제1 연통 노즐과 제2 연통 노즐의 수나 크기를 조정함으로써, 제1 연통 노즐과 제2 연통 노즐의 총 개구 면적간에 대소 관계를 조정할 수도 있다(예를 들어, 제1 연통 노즐의 총 개구 면적>제2 연통 노즐의 총 개구 면적).

가스 배출구는 플리넘실 내에 면하고 있다.

점화실 내에서 발생한 연소 생성물(화염 등)은, 제1 연통 노즐과 제2 연통 노즐로부터 방출되고, 각각 제1 연소실과 제2 연소실 내의 제1 가스 발생제와 제2 가스 발생제를 착화 연소시킨다.

각각의 연소실로부터 발생한 연소 가스는 플리넘실에 들어간 후에 가스 배출구로부터 배출된다.

이때, 제1 연통 노즐과 제2 연통 노즐간의 축 방향으로의 형성 위치의 차이로부터, 제1 가스 발생제쪽이 제2 가스 발생제보다도 연소되기 쉬워진다. 그 때문에, 제1 연소실 내의 제1 가스 발생제가 먼저 소진되어, 제2 연소실 내의 제2 가스 발생제가 늦게 소진된다.

이와 같이 제1 연소실 내의 제1 가스 발생제와 제2 연소실 내의 제2 가스 발생제의 소진 시간에 차이가 발생하기 때문에, 가스 발생기 전체로서 보았을 때, 출력 성능을 원하는 상태로 조정할 수 있게 된다.

플리넘실은 내부에 아무것도 존재하지 않는 공간일 수도 있고, 필터가 배치될 수도 있다.

가스 배출구는, 상기한 바와 같은 출력 성능의 조정 관점에서는, 하우징 축 방향의 길이(천장판 내표면으로부터 바닥판 내표면까지의 길이)에 대하여 바닥판측으로부터 20％ 내지 80％의 높이 범위에 형성되어 있는 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 30％ 내지 70％의 높이 범위, 더욱 바람직하게는 40％ 내지 60％의 높이 범위에 형성되도록 할 수 있다.

제1 연소실이 천장판측에 있을 때 제1 연통 노즐은, 제1 연소실 내에서 하우징 축 방향의 길이(제1 연소실 내의 축 X 방향의 최대 길이)에 대하여 천장판으로부터 2％ 내지 50％의 높이 범위에 형성되어 있는 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 2％ 내지 35％의 높이 범위, 더욱 바람직하게는 2％ 내지 25％의 높이 범위에 형성되도록 할 수 있다. 제2 연통 노즐은, 제2 연소실 내에서 하우징 축 방향의 길이(제2 연소실 내의 축 X 방향의 최대 길이)에 대하여 바닥판측으로부터 50％ 내지 98％의 높이 범위에 형성되어 있는 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 65％ 내지 98％의 높이 범위, 더욱 바람직하게는 75％ 내지 98％의 높이 범위에 형성되도록 할 수 있다.

제1 연소실이 바닥판측에 있을 때 제1 연통 노즐은, 제1 연소실 내에서 하우징 축 방향의 길이(제1 연소실 내의 축 X 방향의 최대 길이)에 대하여 바닥판에 면하는 위치로부터 50％의 높이 범위에 형성되어 있는 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 바닥판에 면하는 위치로부터 35％의 높이 범위, 더욱 바람직하게는 바닥판에 면하는 위치로부터 25％의 높이 범위에 형성되도록 할 수 있다. 제2 연통 노즐은, 제2 연소실 내에서 하우징의 축 방향의 길이(제2 연소실 내의 축 X 방향의 최대 길이)에 대하여 천장판측으로부터 50％ 내지 98％의 높이 범위에 형성되어 있는 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 65％ 내지 98％의 높이 범위, 더욱 바람직하게는 75％ 내지 98％의 높이 범위에 형성되도록 할 수 있다.

본 발명에 있어서, 제1 연소실이 하우징의 천장판측에 있으며, 제2 연소실이 하우징의 바닥판측에 있고,

제1 연통 노즐이 내통 부재의 천장판에 가까운 단부 근방의 주벽부에 형성되어 있으며,

제2 연통 노즐이 내통 부재의 플리넘실에 가까운 위치의 주벽부에 형성되어 있는 가스 발생기가 바람직하다.

본 발명에 있어서, 제1 연소실이 하우징의 바닥판측에 있으며, 제2 연소실이 하우징의 천장판측에 있고,

제1 연통 노즐이 내통 부재의 일단부측의 개구단부와 바닥판 사이에 형성되어 있으며,

제2 연통 노즐이 내통 부재의 플리넘실에 가까운 위치의 주벽부에 형성되어 있는 가스 발생기가 또한 바람직하다.

어떠한 발명에 있어서도, 제1 연소실 내의 제1 가스 발생제가 먼저 소진되고, 제2 연소실 내의 제2 가스 발생제가 늦게 소진된다.

본 발명에 있어서, 상기 구획 부재가 축 방향으로 간격을 두고 배치된 2개의 환상 대략 평판 부재의 조합을 포함하는 것이며,

플리넘실이 2개의 환상 대략 평판 부재의 사이에 형성된 환상 공간을 포함하는 것인 가스 발생기가 또한 바람직하다.

구획 부재로서 2개의 환상 대략 평판 부재의 조합을 포함하는 것을 사용함으로써, 가스 배출구가 플리넘실 내에 면하도록 한 후에 플리넘실의 용적의 조정이 용이해져, 이것에 관련하여 제1 연소실과 제2 연소실의 용적의 조정도 용이해진다.

또한, 내통 부재에 형성되는 제1 연통 노즐과 제2 연통 노즐의 형성 위치의 조정도 용이해진다.

또한, 2개의 환상 대략 평판 부재 대신에, 플리넘실의 환상 천장면, 환상 바닥면, 외주벽면이 일체로 성형되고, 가스 배출구에 면한 외주벽면에 개구부를 갖는 구획 부재를 사용할 수 있다. 별법으로, 플리넘실의 환상 천장면, 환상 바닥면, 내주벽면이 일체로 성형된 구획 부재를 사용할 수도 있다.

본 발명에 있어서, 상기 플리넘실의 내주면의 내통 부재에 면하는 측의 축 방향 길이가 하우징의 주벽부에 면하는 플리넘실의 외주면의 축 방향 길이보다도 짧은 가스 발생기가 또한 바람직하다.

이러한 형상으로 함으로써, 내통 부재에 형성된 제1 연통 노즐이나 제2 연통 노즐의 형성할 수 있는 범위를 하우징 축 방향으로 넓게 확보할 수 있다.

본 발명에 있어서, 상기 플리넘실에 필터가 배치되어 있으며, 상기 필터의 외주면과 상기 하우징 주벽부의 내주면 사이에 간극이 형성되어 있는 가스 발생기가 또한 바람직하다.

간극에 의해 필터 전체를 가스가 통과하기 쉬워진다. 또한, 플리넘실의 형상에 맞춰서 필터의 외주면측의 축 방향의 길이를 필터의 내주면측보다도 크게 하면, 연소 가스는 가스 배출구에 가까운 필터 부분을 많이 흐른다. 그 때문에, 필터 내부를 가스가 흐르기 쉬워진다.

본 발명에 있어서, 작동시에, 제1 연소실 내의 제1 가스 발생제가 제2 연소실 내의 제2 가스 발생제보다도 먼저 소진되도록 하기 위한 보조적 수단으로서, 상기 제1 가스 발생제와 상기 제2 가스 발생제가 충전량, 형상, 치수, 조성 및 조성비로부터 선택되는 요건 중 1개 이상이 조정되어 있는 것인 가스 발생기가 또한 바람직하다.

본 발명의 가스 발생기에서는, 제1 연소실 내의 제1 가스 발생제와 제2 연소실 내의 제2 가스 발생제의 소진 시간은, 각 연소실에 있어서의 제1 연통 노즐과 제2 연통 노즐의 축 방향의 높이 위치의 차이에 따라 조정되어 있다.

또한, 제1 가스 발생제와 제2 가스 발생제의 충전량, 형상, 치수, 조성 및 조성비로부터 선택되는 요건 중 1개 이상을 조정하여, 상기한 소진 시간의 조정을 보조할 수 있다.

상기한 충전량, 형상, 치수, 조성 및 조성비로부터 선택되는 요건은 이하와 같은 것이다. (a) 내지 (e)와 관련된 요건은 각각 반대의 요건으로 할 수도 있다.

(a) 제1 가스 발생제의 충전량을 제2 가스 발생제의 충전량보다도 적게 한다.

(b) 제1 가스 발생제의 형상을 보다 불타기 쉬운 형상(총 표면적이 큰 형상)으로 하고, 제2 가스 발생제의 형상을 보다 불타기 어려운 형상(총 표면적이 작은 형상)으로 한다.

(c) 제1 가스 발생제의 치수를 보다 작게(총 표면적이 큰 형상) 하고, 제2 가스 발생제의 치수를 보다 크게(총 표면적이 작은 형상) 한다.

(d) 제1 가스 발생제의 조성(함유 성분의 조합)을 보다 불타기 쉬운 조성으로 하고, 제2 가스 발생제의 조성(함유 성분의 조합)을 보다 불타기 어려운 조성으로 한다.

(e) 제1 가스 발생제의 조성비(함유 성분의 조합 비율)를 보다 불타기 쉬운 조성으로 하고, 제2 가스 발생제의 조성비(함유 성분의 조합 비율)를 보다 불타기 어려운 조성으로 한다.

예를 들어, 요건 (a)를 만족함으로써, 초기에는 소량의 제1 가스 발생제의 소진에 의해 발생하는 가스가 소량이지만, 후반에는 늦게 소진되는 다량의 제2 가스 발생제에 의해 고출력이 되는 가스 발생기가 얻어진다.

예를 들어, 요건 (a)를 반대로 함으로써, 초기에는 다량의 제1 가스 발생제의 소진에 의해 초기 출력이 높아지도록 설정할 수도 있다. 단, 이 경우에도, 작동시에 있어서, 제1 연소실 내의 제1 가스 발생제가 제2 연소실 내의 제2 가스 발생제보다도 먼저 소진되도록 조정한다.

본 발명의 가스 발생기는, 제1 연소실 내의 제1 가스 발생제의 소진 시간이 짧고, 제2 연소실 내의 제2 가스 발생제의 소진 시간이 길어지도록 설정되어 있다.

그 때문에, 가스 발생기의 출력 조정이 용이하고, 재현성이 양호한 가스 발생기를 얻을 수 있다.

<발명의 실시양태>

(1) 도 1의 가스 발생기

가스 발생기(10)는 디퓨저 쉘(11)과 클로져 쉘(12)로 하우징(13)이 형성되어 있다.

디퓨저 쉘의 플랜지(11c)와 클로져 쉘의 플랜지(12c)는 중첩된 상태로 용접 일체화되어 있다.

디퓨저 쉘(11)은, 천장판(11a)과 가스 배출구(14)가 형성된 주벽부(11b), 주벽부(11b)의 하단부로부터 반경 방향 외측으로 돌출된 플랜지(11c)가 일체로 형성된 것이다.

디퓨저 쉘(11)의 주벽부(11b)에는, 환상의 단차부(11d)를 경계로 하여 반경 방향 외측으로 직경이 확장된 직경 확장부(15)가 형성되어 있다.

가스 배출구(14)는 직경 확장부(15)에 형성되고, 내측으로부터 시일 테이프에 의해 폐색되어 있다.

가스 배출구(14)는, 하우징의 축 방향의 길이(천장판(11a) 내표면으로부터 바닥판(12a) 내표면까지의 길이)에 대하여 바닥판측으로부터 40％ 내지 60％의 높이 범위에 형성되어 있다.

클로져 쉘은, 중앙에 구멍(16)을 갖는 바닥판(12a)과, 주벽부(12b)와, 나아가 주벽부(12b)의 상단부로부터 반경 방향 외측으로 돌출된 플랜지(12c)가 일체로 형성된 것이다.

구멍(16)에는, 바닥판(12a)측으로부터 하우징(13)의 내측을 향해 되접힌 통 형상부(17)가 형성되어 있다.

구멍(16)에는, 공지된 전기식 점화기(18)가 금속제의 점화기 칼라(collar, 20)에 고정되어 배치되어 있다.

점화기 칼라(20)는, 반경 방향 외측으로 돌기된 환상의 플랜지(21)을 갖고 있으며, 이 플랜지(21)가 통 형상부(17)의 선단 주연부(17a)에 접촉되어 있다.

통 형상부(17)의 내주면은 점화기 칼라(20)의 외주면에 접촉되어 있으며, 이 상태에서 점화기 칼라(20)가 통 형상부(17)에 대하여 용접 등 공지된 방법으로 고정되어 있다.

하우징(13)의 중앙부에는 내통 부재(24)가 배치되어 있으며, 내통 부재의 내부가 점화실(19)이 되어 있다.

내통 부재(24)는, 일단부가 개구(개구단부(24a))되어 있으며, 개구단부(24a) 측으로부터 점화기(18)(점화기 칼라(20))에 씌워져 있다.

내통 부재(24)는, 반대 단부가 폐색 단부면(24b)으로 폐색되어 있다. 폐색 단부면(24b)은 별도의 부재의 덮개일 수도 있고, 점화실(19) 내에 전화약(가스 발생제)을 충전할 때에는, 전화약을 충전한 후에 점화실을 덮개로 폐색한다.

폐색 단부면(24b)은 천장판(11a)에 대하여 접촉되어 있을 수도 있고, 도시하고 있는 바와 같이 간극을 두고 정면으로 대향하고 있을 수도 있다. 간극이 있을 때에는, 가스 발생제가 끼워 넣어지지 않는 크기로 하는 것이 바람직하다.

내통 부재(24)의 주벽부(24c)는, 개구단부(24a)측에 있어서 단차부(26)을 경계로 직경이 확장된 직경 확장부(25)를 갖고 있다.

내통 부재(24)는, 하우징(13) 내부에 있어서 단차부(26)가 점화기 칼라(20)의 플랜지(21)에 접촉되어, 직경 확장부(25)가 통 형상부(17)의 외측에 위치하도록 설치되어 있다. 용접 등의 공지된 방법으로 직경 확장부(25)와 통 형상부(17)가 고정되어 있다.

내통 부재(24)의 외측 공간은, 제1 환상 대략 평판 부재(60)와 제2 환상 대략 평판 부재(65)를 포함하는 구획 부재에 의해 천장판(11a)측에 제1 연소실(30)이 형성되고, 바닥판(12a) 측에 제2 연소실(40)이 형성되어 있다.

또한, 제1 연소실(30)과 제2 연소실(40) 사이에는, 제1 환상 대략 평판 부재(60)와 제2 환상 대략 평판 부재(65), 주벽부(11b), 내통 부재(24)로 둘러싸인 플리넘실(50)이 형성되어 있다.

제1 연소실(30)에는 제1 가스 발생제(32)가 충전되고, 제2 연소실(40)에는 제2 가스 발생제(42)가 충전되어 있다.

제1 가스 발생제(32)와 제2 가스 발생제(42)는, 충전량, 형상, 치수, 조성 및 조성비가 동일한 것이다. 그 때문에, 도 1의 가스 발생기(10)에서는, 제1 연소실(30)의 용적과 제2 연소실(40)의 용적은 동일하거나, 또는 제1 연소실(30)의 용적을 작게 하는 것이 바람직하다.

제1 연소실(30)과 점화실(19)은, 내통 부재(24)의 주벽부(24c)에 형성된 제1 연통 노즐(80)에 의해 서로 연통되어 있다.

제1 연통 노즐(80)은, 내통 부재(24)의 주벽부(24c) 중, 폐색 단부면(24b)측에 치우쳐서(플리넘실(50)에 대하여 축 X 방향으로 이격된 위치에) 형성되어 있다.

제1 연통 노즐(80)은 시일 테이프로 폐색되어 있지 않지만, 점화실(19) 내의 전화약이 제1 연소실(30) 내로 나오지 않도록 하기 위해, 또는 제1 가스 발생제(32)가 점화실(19) 내로 들어가지 않도록 하기 위해, 시일 테이프로 폐색할 수도 있다.

또한, 제1 연통 노즐(80)이 시일 테이프로 폐색되어 있는 경우, 제1 연소실과 점화실은 작동 전에는 연통되어 있지 않지만, 작동시에 연통된다. 하지만, 상기한 시일 테이프는 가스 배출구(14)를 내측으로부터 밀폐하고 있는 시일 테이프와 같은 내압성이나 내구성을 필요로 하는 것이 아니기 때문에, 본 발명에서는 제1 연통 노즐(80)이 시일 테이프로 폐색되어 있는 경우도 포함하여, 제1 연소실(30)과 점화실(19)은 제1 연통 노즐(80)에 의해 연통되어 있다.

제2 연소실(40)과 점화실(19)은, 작동시에는 내통 부재(24)의 주벽부(24c)에 형성된 제2 연통 노즐(82)에 의해 연통되어 있다.

제2 연통 노즐(82)은 내통 부재(24)의 주벽부(24c) 중, 플리넘실(50)에 치우쳐서(플리넘실(50)에 대하여 축 X 방향에 가까운 위치에) 형성되어 있다.

제2 연통 노즐(82)은 시일 테이프로 폐색되어 있지 않지만, 상기한 제1 연통 노즐(80)과 마찬가지로 시일 테이프로 폐색되어 있을 수도 있다.

제1 연통 노즐(80)의 축 X 방향의 형성 위치는, 제2 연통 노즐(82)의 축 X 방향의 형성 위치보다도 플리넘실(50)로부터 이격된 위치가 되도록 조정되어 있다.

제1 연통 노즐(80)은, 제1 연소실에 있어서 하우징의 축 방향의 길이(제1 연소실 내의 축 X 방향의 최대 길이)에 대하여 천장판측으로부터 2％ 내지 50％의 높이 범위에 형성되어 있다.

제2 연통 노즐(82)은, 제2 연소실에 있어서 하우징의 축 방향의 길이(제2 연소실 내의 축 X 방향의 최대 길이)에 대하여 바닥판측으로부터 50％ 내지 98％의 높이 범위에 형성되어 있다.

또한, 제1 연통 노즐(80)은 본 발명의 과제를 해결할 수 있는 것이면, 폐색 단부면(24b) 또는 폐색 단부면(24b)과 주벽부(24c)의 경계부인 코너부에 형성되어 있을 수도 있다.

플리넘실(50)은, 제1 환상 대략 평판 부재(60)와 제2 환상 대략 평판 부재(65)의 조합에 의해 형성되어 있으며, 가스 배출구(14)는 플리넘실(50) 내에 면하고 있다.

제1 환상 대략 평판 부재(60)는, 관통 구멍(61)이 형성된 원판부(60a)와, 그의 외주연으로부터 바닥판(12a)측으로 연장된(절곡된) 환상 벽부(60b)를 포함하는 것이다. 환상 벽부(60b)가 디퓨저 쉘(11)의 주벽부(11b)에 대하여 압입되어 있다.

제1 환상 대략 평판 부재(60)의 내주연은, 내통 부재(24)와, 제1 가스 발생제(32)가 끼워 넣어지지 않을 정도의 간격을 두고 대향되어 있다.

제2 환상 대략 평판 부재(65)는, 관통 구멍(66)이 형성된 원판부(65a)와, 그의 외주연으로부터 바닥판(12a)측으로 연장된(절곡된) 환상 벽부(66b)를 포함하는 것이다. 환상 벽부(66b)가 디퓨저 쉘(11)의 직경 확장부(15)에 대하여 압입되어 있다.

제2 환상 대략 평판 부재(65)의 내주연은, 내통 부재(24)와, 제2 가스 발생제(42)가 끼워 넣어지지 않을 정도의 간격을 두고 대향되어 있다.

제1 연소실(30)과 플리넘실(50)은 연통 구멍(61)에 의해 서로 연통되고, 제2 연소실(40)과 플리넘실(50)은 연통 구멍(66)에 의해 서로 연통되어 있다.

원판부(60a)는 하우징(13)의 중심을 통하는 축 X에 대하여, 내통 부재(24)측으로 내려가도록 경사진 상태로 설치되어 있다.

원판부(65a)는 하우징(13)의 중심을 통하는 축 X에 대하여, 내통 부재(24)측으로 올라가도록 경사진 상태로 설치되어 있다.

그 때문에, 플리넘실(50)의 내통 부재(24)에 면하는 측의 축 방향의 길이가 하우징 주벽부(11b)에 면하는 측의 축 방향의 길이보다도 짧아져 있어, 제1 연통 노즐(80)과 제2 연통 노즐(82)의 축 X 방향으로의 형성할 수 있는 범위를 넓게 확보할 수 있다.

플리넘실(50) 내부에는 환상의 필터(70)가 배치되어 있다.

필터(70)의 외주면(71)은, 직경 확장부(15)의 내주면(가스 배출구(14))과 간격을 두고 배치되고, 필터(70)의 내주면(72)은 내통 부재(24)의 주벽부(24c)에 대하여 대향하도록 배치되어 있다. 내주면(72)은 주벽부(24c)와 접촉되어 있을 수도 있다.

필터의 외주면(71)에는, 제1 환상 대략 평판 부재(60)의 환상 벽부(60b)가 접촉되어 있으며, 이에 따라 플리넘실(50) 내에서 필터(70)가 위치 결정되어 있다.

필터(70)는, 축 X 방향의 단면 형상이 플리넘실(50)의 내부 형상과 일치한 형상으로 되어 있다.

이어서 도 1의 가스 발생기(10)의 동작을 설명한다.

착화 전류가 점화기(18)에 흘러서 작동하면, 점화실(19)의 전화약(도시하지 않음)이 연소된다.

또한, 연소 생성물(고온 가스, 화염 등)이 발생하고, 각각 제1 연통 노즐(80) 및 제2 연통 노즐(82)를 통해 제1 연소실(30)의 제1 가스 발생제(32) 및 제2 연소실(40)의 제2 가스 발생제(42)를 착화시켜, 연소 가스를 발생시킨다.

제1 연소실(30)에서 발생한 연소 가스는, 제1 환상 대략 평판 부재(60)의 연통 구멍(61)을 통해 플리넘실(50)에 유입된 후, 필터(70)를 통과하여 냉각, 정화된다. 이후, 가스는 가스 배출구(14)를 폐색하는 시일 테이프를 찢어, 하우징(13) 외부로 배출된다.

제2 연소실(40)에서 발생한 연소 가스는, 제2 환상 대략 평판 부재(65)의 연통 구멍(66)을 통해 플리넘실(50)에 유입된 후, 필터(70)를 통과하여 냉각, 정화된다. 이후, 가스는 하우징(13) 외부로 배출된다.

이때, 제1 연통 노즐(80)은, 내통 부재(24)의 주벽부(24c) 중, 폐색 단부면(24b)에 치우친 부분(즉, 플리넘실(50)에 대하여 축 X 방향으로 멀어진 위치)에 형성되어 있기 때문에, 이 제1 연통 노즐(80)을 통과한 연소 생성물은, 이 제1 연통 노즐(80) 근방에 있는 제1 가스 발생제(32)를 먼저 착화시킨다.

그로부터 발생한 연소 가스는 제1 연소실(30)의 출구이며, 미연소된 제1 가스 발생제가 존재하는 플리넘실(50) 방향으로 흐른다.

즉 제1 가스 발생제(32)는, 제1 연소실(30) 내부에 있어서, 천장판(11a)으로부터 플리넘실(50)을 향해 연소가 진행된다.

또한, 연소의 진행 방향으로 가스 배출구(14)에 연결되는 플리넘실(50)이 존재하기 때문에, 제1 가스 발생제(32) 전체의 연소는 신속히 진행되고, 연소 개시부터 종료까지의 시간(소진 시간)이 짧아진다.

한편, 제2 연통 노즐(82)은, 내통 부재(24)의 주벽부(24c) 중, 플리넘실(50)에 근접하는 위치(즉, 바닥판(12a)에 대하여 축 X 방향으로 멀어진 위치)에 형성되어 있기 때문에, 이 제2 연통 노즐(82)을 통과한 연소 생성물은, 이 제2 연통 노즐(82) 근방에 있는 제2 가스 발생제(42)를 먼저 착화시킨다.

그로부터 발생한 연소 가스는, 제2 연소실(40)의 출구(가스 배출구(14))에 연결된 플리넘실(50) 방향으로 흐른다.

그러나, 미연소된 제2 가스 발생제(42)는, 제2 연소실(40) 내부에 있어서 플리넘실(50)과는 반대의 위치(바닥판(12a)측)에 남아 있으며, 연소 가스가 흐르는 방향과 반대측이다.

즉, 제2 가스 발생제(42)는, 제2 연소실(40) 내부에 있어서 연소가 진행되는 방향(축 X 방향의 플리넘실(50)로부터 바닥판(12a)를 향해)과 연소 가스가 흐르는 방향(축 X 방향의 플리넘실(50)을 향해)이 반대이며, 제2 가스 발생제(42)가 제1 가스 발생제(32)와 동일한 것이어도 전체로서의 소진 시간이 길어진다.

따라서, 제1 가스 발생제(32)의 소진에 필요로 되는 시간이 짧고, 제2 가스 발생제(42)의 소진에 필요로 되는 시간이 길어짐으로써, 이 차를 이용하여 출력의 조정을 할 수 있다.

도 1의 가스 발생기에서는, 제1 가스 발생제(32)와 제2 가스 발생제(42)가 동시에 연소를 개시했을 때, 배출되는 연소 가스는 초기에는 오로지 제1 가스 발생제(32)로부터의 연소 가스의 비율이 많아진다.

또한, 제1 가스 발생제(32)가 소진되어도 제2 가스 발생제(42)가 아직 연소되고 있어, 계속하여 연소 가스를 배출한다.

그 때문에, 본 발명의 가스 발생기를 차량의 에어백 장치에 내장했을 때에, 에어백 전개 초기에는 제1 가스 발생제(32)로부터의 연소 가스로 신속히 백을 전개시키고, 그 후 제2 가스 발생제(42)로부터의 연소 가스도 가해져 충분한 전개 압력이 얻어진다.

또한, 본 발명의 가스 발생기에서는, 각 가스 발생제의 양이나 연소 완료 시간을 조정할 수 있으며, 목적에 따라 다양한 가스 발생 모드를 달성할 수 있다. 예를 들어 작동 초기의 출력을 약화시켜 탑승원에 대한 에어백 전개의 충격을 저하시키는 것이나, 에어백 전개 후의 백 내압의 유지를 목적으로 가스를 공급할 수 있다.

또한, 제1 연통 노즐(80)과 제2 연통 노즐(82)의 수나 크기를 조정함으로써, 즉, 제1 연통 노즐과 제2 연통 노즐의 총 개구 면적에 대소 관계를 붙임으로써, 제1 가스 발생제(32)와 제2 가스 발생제(42)의 소진 시간을 조정하도록 할 수도 있다.

또한, 보조적 수단으로서, 상기한 요건 (a) 내지 (e) 및 요건 (a) 내지 (e)를 반대로 한 요건을 적절히 조합함으로써, 제1 가스 발생제(32)와 제2 가스 발생제(42)의 소진 시간을 조정하도록 할 수도 있다.

(2) 도 2의 가스 발생기

도 2의 가스 발생기(100)는, 도 1의 가스 발생기(10)에 있어서의 제1 연통 노즐(80)과 제2 연통 노즐(82)에 상당하는 부분의 형성 위치가 상이한 것을 제외하고는, 도 1의 가스 발생기(10)와 동일하다. 또한, 제1 연통 노즐의 형성 위치가 상이한 것과 관련하여 내통 부재(24)의 일부 형상이 상이하고, 제1 연소실과 제2 연소실의 위치가 반대로 되어 있다.

도 2의 가스 발생기(100)에서는 플리넘실(50)을 끼워, 바닥판(12a)측에 제1 연소실(30)이 형성되고, 천장판(11a)측에 제2 연소실(40)이 형성되어 있다.

도 2의 가스 발생기(100)에서는, 플리넘실(50)에는 (필터가 배치되어 있지 않은) 빈 공간으로 되어 있지만, 도 1의 가스 발생기(10)와 마찬가지로 필터를 배치할 수도 있다.

내통 부재(124)는, 일단부가 개구(개구단부(124a))되어 있으며, 개구단부(124a) 측이 점화기(18)(점화기 칼라(20))에 씌워져 있다.

내통 부재(124)는, 반대 단부가 폐색 단부면(124b)으로 폐색되어 있다. 폐색 단부면(24b)은 별도의 부재의 덮개일 수도 있고, 점화실(19) 내에 전화약(가스 발생제)을 충전할 때에는, 전화약을 충전한 후에 점화실을 덮개로 폐색한다.

내통 부재(124)의 주벽부(124c)는, 개구단부(124a)측에 있어서 단차부(126)을 경계로 직경이 확장된 직경 확장부(125)를 갖고 있다.

내통 부재(124)는, 하우징(13) 내부에 있어서 단차부(126)가 점화기 칼라(20)의 플랜지(21)에 접촉되고, 직경 확장부(125)가 통 형상부(17)의 외측에 위치하도록 설치되어 있다. 용접 등 공지된 방법으로 직경 확장부(125)와 통 형상부(17)가 고정되어 있다.

내통 부재(124)는, 도 2 및 도 3에 도시한 바와 같이 직경 확장부(125)에 있어서 축 X 방향의 전체에 형성된 복수의 리브 형상 돌기(130)를 갖고 있다.

리브 형상 돌기(130)는, 단차부(126)보다도 폐색 단부면(124b)에 더 가까운 부분으로부터 시작하여, 개구단부(124a)까지 신장되어 있다.

직경 확장부(125)의 리브 형상 돌기(130)가 형성되어 있지 않은 내벽면은, 통 형상부(17)의 외벽면과 플랜지(21)에 접촉된 상태가 되어 있다. 리브 형상 돌기(130)가 형성되어 있는 부분에서는, 통 형상부(17)의 외주면과 리브 형상 돌기(130) 사이에 축 X 방향으로 연속된 간극(연통로(183))이 형성되어 있다.

리브 형상 돌기(130)가 형성된 개구단부(124a)는 절결되어, 리브 형상 돌기와 바닥판(12a)과의 사이에 간극이 형성되어 있다. 이 간극이 제1 연통 노즐(180)이 된다.

내통 부재(124)의 주벽부(124b)에는, 제2 연소실(40)에 연통하는 제2 연통 노즐(182)이 축 X 방향의 플리넘실(50)에 가깝게 형성되어 있다.

이어서 도 2의 가스 발생기(100)의 동작을 설명한다.

또한, 연소 생성물(고온 가스, 화염 등)이 발생하고, 각각 제1 연통 노즐(180) 및 제2 연통 노즐(182)를 통해 제1 연소실(30)의 제1 가스 발생제(32) 및 제2 연소실(40)의 제2 가스 발생제(42)를 착화시켜, 연소 가스를 발생시킨다.

제1 연소실(30)에서 발생한 연소 가스는, 제2 환상 대략 평판 부재(65)의 연통 구멍(66)을 통해 플리넘실(50)에 유입된 후, 가스 배출구(14)를 폐색하는 시일 테이프를 찢어, 하우징(13) 외부로 배출된다.

제2 연소실(40)에서 발생한 연소 가스는, 제1 환상 대략 평판 부재(60)의 연통 구멍(61)을 통해 플리넘실(50)에 유입된 후, 필터(70)를 통과하여 냉각, 정화된다. 이후, 가스는 하우징(13) 외부로 배출된다.

이때, 제1 연통 노즐(180)은, 바닥판(12a)에 면하는 위치에 형성되어 있기 때문에, 제1 가스 발생제(32)는, 제1 연통 노즐(180) 근방인 것부터 연소를 개시하고, 바닥판(12a)측으로부터 플리넘실(50)측으로 연소가 진행된다. 그 결과, 발생하는 연소 가스도 플리넘실(50)측으로 흐른다.

따라서 제1 연소실(30)에서는, 연소 가스가 흐르는 방향으로 미연소된 제1 가스 발생제(32)가 존재하고 있으며, 전체로서 제1 가스 발생제가 신속히 소진되게 되어, 연소 개시부터 종료까지의 시간(소진 시간)이 짧아진다.

한편, 제2 연통 노즐(182)은, 내통 부재(124)의 주벽부(124c) 중, 플리넘실(50)에 근접하는 위치(즉, 천장판(11a)에 대하여 축 X 방향으로 멀어진 위치)에 형성되어 있기 때문에, 이 제2 연통 노즐(182)을 통과한 연소 생성물은, 이 노즐(182) 근방에 있는 제2 가스 발생제(42)를 먼저 착화시킨다.

그러나, 미연소된 제2 가스 발생제(42)는, 제2 연소실(40) 내부에 있어서 플리넘실(50)과는 반대의 위치(즉 천장판(11a)측)에 남아 있으며, 연소 가스가 흐르는 방향과 반대측이다.

즉, 제2 가스 발생제(42)는, 제2 연소실(40) 내부에 있어서 연소가 진행되는 방향(축 X 방향의 플리넘실(50)로부터 천장판(11a)을 향해)과 연소 가스가 흐르는 방향(축 X 방향의 플리넘실(50)을 향해)이 반대이며, 제2 가스 발생제(42)가 제1 가스 발생제(32)와 동일한 것이어도 전체로서의 소진 시간이 길어진다.

따라서, 도 2에 도시하는 가스 발생기(100)도 도 1에 도시하는 가스 발생기(10)과 마찬가지로 동작한다.

이렇게 본 발명을 설명하였고, 본 발명은 많은 방식으로 변경될 수 있음은 명백할 것이다. 이러한 변경은 본 발명의 정신 및 범주로부터 벗어나는 것으로 간주되어서는 안 되며, 당업자에게 명백할 것인 모든 이러한 변형은 하기 특허청구범위의 범주 내에 포함되는 것으로 의도된다.

Claims

천장판(11a)과 바닥판(12a) 및 가스 배출구(14)가 형성된 주벽부(11a, 12b)를 포함하는 하우징(13)과, 하우징(13) 내에 배치된 내측에 점화실(19)이 형성된 내통 부재(24)를 갖고 있으며,
하우징(13) 내의 내통 부재(24)의 외측 공간이, 구획 부재(60, 65)에 의해 축 방향으로 2개의 공간으로 분리되어 있으며,
2개의 공간 중 한쪽의 공간에 제1 가스 발생제(32)가 충전된 제1 연소실(30)이 형성되고, 제1 연소실(30)과 점화실(19)이 내통 부재(24)에 형성된 제1 연통 노즐(80)로 연통되어 있는 것이며,
2개의 공간 중 다른 쪽의 공간에 제2 가스 발생제(42)가 충전된 제2 연소실(40)이 형성되어 있으며, 제2 연소실(40)과 점화실(19)이 내통 부재(24)에 형성된 제2 연통 노즐(82)로 연통되어 있는 것이며,
제1 연소실(30)과 제2 연소실(40)의 사이의 플리넘실(plenum chamber, 50)은 내측이 내통 부재(24)에 면하고, 외측이 가스 배출구(14)를 갖는 주벽부(11a, 12b)에 면하고 있으며,
제1 연소실(30)과 플리넘실(50)이 연통되고, 제2 연소실(40)과 플리넘실(50)이 연통되어 있으며,
제1 연통 노즐(80)의 축 방향의 형성 위치가 제2 연통 노즐(82)의 축 방향의 형성 위치보다도 플리넘실(50)로부터 이격된 위치가 되도록 조정되어 있으며,
작동시에 있어서, 제1 연소실(30) 내의 제1 가스 발생제(32)가 제2 연소실(40) 내의 제2 가스 발생제(42)보다도 먼저 소진되는 것인 가스 발생기.
제1항에 있어서, 제1 연소실이 하우징의 천장판측에 있으며, 제2 연소실이 하우징의 바닥판측에 있고,
제1 연통 노즐이 내통 부재의 천장판에 가까운 단부 근방의 주벽부에 형성되어 있으며,
제2 연통 노즐이 내통 부재의 플리넘실에 가까운 위치의 주벽부에 형성되어 있는 가스 발생기.
제1항에 있어서, 제1 연소실이 하우징의 바닥판측에 있으며, 제2 연소실이 하우징의 천장판측에 있고,
제1 연통 노즐이 내통 부재의 일단부측의 개구단부와 바닥판 사이에 형성되어 있으며,
제2 연통 노즐이 내통 부재의 플리넘실에 가까운 위치의 주벽부에 형성되어 있는 가스 발생기.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 구획 부재가 축 방향으로 간격을 두고 배치된 2개의 환상 대략 평판 부재의 조합을 포함하는 것이며,
플리넘실이 2개의 환상 대략 평판 부재의 사이에 형성된 환상 공간을 포함하는 것인 가스 발생기.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 플리넘실의 내주면의 내통 부재에 면하는 측의 축 방향 길이가 하우징의 주벽부에 면하는 플리넘실의 외주면의 축 방향 길이보다도 짧은 가스 발생기.
제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 플리넘실에 필터가 배치되어 있으며, 상기 필터의 외주면과 상기 하우징 주벽부의 내주면 사이에 간극이 형성되어 있는 가스 발생기.
제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 작동시에 있어서, 제1 연소실 내의 제1 가스 발생제가 제2 연소실 내의 제2 가스 발생제보다도 먼저 소진되도록 하기 위한 보조적 수단으로서, 상기 제1 가스 발생제와 상기 제2 가스 발생제가 충전량, 형상, 치수, 조성 및 조성비로부터 선택되는 요건 중 1개 이상이 조정되어 있는 것인 가스 발생기.