KR20180107092A - 가스 발생기 - Google Patents

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KR20180107092A
KR20180107092A KR1020187018926A KR20187018926A KR20180107092A KR 20180107092 A KR20180107092 A KR 20180107092A KR 1020187018926 A KR1020187018926 A KR 1020187018926A KR 20187018926 A KR20187018926 A KR 20187018926A KR 20180107092 A KR20180107092 A KR 20180107092A
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도시히로 이즈마
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주식회사 다이셀
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Abstract

본 발명은, 주벽에 가스 배출구를 갖는 하우징과, 상기 하우징 내에 배치된 통상 필터와, 상기 하우징 저판의 통상 벽부에 감입된 컵 형상의 점화 수단실 하우징 내에 형성되고, 점화 수단이 수용되어 있는 점화 수단실과, 상기 통상 필터와 점화 수단실 하우징 사이에 끼워진, 가스 발생제가 충전되어 있는 연소실을 갖고, 상기 점화 수단실 하우징이, 개구부측에 플랜지부를 갖고 있고, 상기 플랜지부가 상기 저판에 맞닿아 상기 통상 벽부에 감입되고, 또한 상기 통상 필터와 상기 점화 수단실 하우징 사이에 배치된 환상 리테이너가, 환상 베이스부와, 상기 환상 베이스부의 외주연으로부터 상기 천판으로 연장된 환상 벽부를 갖고 있고, 상기 환상 벽부가 상기 통상 필터의 내주면에 맞닿고, 상기 환상 베이스부가 상기 하우징 저판에 맞닿고, 또한 상기 컵 형상의 점화 수단실 하우징의 플랜지부와 두께 방향으로 겹쳐져 있지 않은, 가스 발생기이다.

Description

가스 발생기
본 발명은, 자동차 등에 탑재하는 에어백 장치 등의 가스를 이용하는 각종 목적으로 사용할 수 있는 가스 발생기에 관한 것이다.
JP-A No.2014-46704에는, 에어백 장치용 가스 발생기의 발명이 기재되어 있다.
도 1의 가스 발생기(1A)는, 연소실(60) 내에서, 전화약(56)을 수용한 컵상 부재(50)와 제1 할당 부재(70)가 배치되어 있다.
도 7에는, 컵상 부재(50)의 제1 연설부(延設部)(53)의 선단부(54) 위에 제1 할당 부재(70)의 제2 연설부(71)가 배치됨으로써, 당해 제1 연설부(53)의 선단부(54)가, 하우징의 축방향을 따라 제2 연설부(71)와 저판부(11)에 의해 끼워진 상태로 되어 있는 것이 기재되어 있다(단락 번호 92).
도 8에는, 선단 곡성부(74)는, 저판부(11)의 돌출 형상 통부(13)의 축방향 단부 근방의 위치까지 도달하고 있고, 당해 부분에서도, 컵상 부재(50)의 제1 연설부(53)가, 하우징의 축방향을 따라 저판부(11)와 제2 연설부(71)에 의해 끼워진 상태로 되어 있는 것이 기재되어 있다(단락 번호 112).
본 발명의 제1 양태(이하 「제1 양태」라 함)는, 천판, 저판 및 상기 천판과 상기 저판 사이의 주벽(周壁)을 갖고 있고, 상기 저판이, 상기 저판의 일부가 개구되고, 상기 개구부로부터 상기 천판 방향으로 연장된 통상(筒狀) 벽부를 갖고 있고, 상기 주벽이 가스 배출구를 갖고 있는 하우징과,
상기 하우징 내에서,
상기 하우징 주벽의 가스 배출구와 간격을 두고 배치되고, 상단부면측이 상기 천판에 맞닿고, 하단부면측이 상기 저판에 맞닿아 있는 통상 필터와,
상기 하우징 저판의 통상 벽부에 외측으로부터 감입된 컵 형상의 점화 수단실 하우징 내에 형성되고, 점화기를 포함하는 점화 수단이 수용되어 있는 점화 수단실과,
상기 통상 필터와 상기 컵 형상의 점화 수단실 하우징에 의해 반경 방향 양측으로부터 끼워진, 가스 발생제가 충전되어 있는 연소실을 갖고 있는 가스 발생기이며,
상기 컵 형상의 점화 수단실 하우징이, 개구부측에 플랜지부를 갖고 있고, 상기 플랜지부가 상기 저판에 맞닿을 때까지 상기 하우징 저판의 통상 벽부에 외측으로부터 감입되어 있는 것이고,
상기 통상 필터와 상기 컵 형상의 점화 수단실 하우징 사이에 배치된 환상 리테이너를 더 갖고 있고,
상기 환상 리테이너가, 환상 베이스부와, 상기 환상 베이스부의 외주연으로부터 상기 천판으로 연장된 환상 벽부를 갖고 있는 것이고,
상기 환상 리테이너가, 상기 환상 벽부가 상기 통상 필터의 내주면에 맞닿고, 상기 환상 베이스부가 상기 하우징 저판에 맞닿아 있고, 상기 환상 베이스부가, 상기 컵 형상의 점화 수단실 하우징의 플랜지부와 두께 방향으로 겹쳐져 있지 않은, 가스 발생기를 제공한다.
본 발명의 제2 양태(이하 「제2 양태」라 함)는, 천판, 저판 및 상기 천판과 상기 저판 사이의 주벽을 갖고 있고, 상기 저판이, 상기 저판의 일부가 개구되고, 상기 개구부로부터 상기 천판 방향으로 연장된 통상 벽부를 갖고 있고, 상기 주벽이 가스 배출구를 갖고 있는 하우징과,
상기 하우징 내에서,
상기 하우징 주벽의 가스 배출구와 간격을 두고 배치되고, 상단부면측이 상기 천판에 맞닿아 있고, 하단부면측이 상기 저판에 맞닿아 있는 통상 필터와,
상기 하우징 저판의 통상 벽부에 외측으로부터 감입된 컵 형상의 점화 수단실 하우징 내에 형성되고, 점화기를 포함하는 점화 수단이 수용되어 있는 점화 수단실과,
상기 통상 필터와 상기 컵 형상의 점화 수단실 하우징에 의해 반경 방향 양측으로부터 끼워진, 가스 발생제가 충전되어 있는 연소실을 갖고 있는 가스 발생기이며,
상기 컵 형상의 점화 수단실 하우징이, 개구부측에 플랜지부를 갖고 있고, 상기 플랜지부가 상기 저판에 맞닿을 때까지 상기 하우징 저판의 통상 벽부에 외측으로부터 감입되어 있는 것이고,
상기 통상 필터와 상기 컵 형상의 점화 수단실 하우징 사이에 배치된 환상 리테이너를 더 갖고 있고,
상기 환상 리테이너가, 환상 베이스부와, 상기 환상 베이스부의 외주연으로부터 상기 천판으로 연장된 환상 벽부를 갖고 있는 것이고,
상기 환상 리테이너가, 상기 환상 벽부가 상기 통상 필터의 내주면에 맞닿고, 상기 환상 베이스부가 상기 하우징 저판에 맞닿아 있고,
상기 환상 베이스부와 상기 컵 형상의 점화 수단실 하우징의 플랜지부가, 상기 환상 베이스부가 상기 저판측이 되고, 상기 플랜지부가 상기 천판측이 되도록 겹쳐져 있는, 가스 발생기를 제공한다.
본 발명은, 이하의 상세한 설명과 첨부된 도면에 의해, 더욱 완전히 이해되는 것이지만, 이들은 단지 설명을 위해 첨부되는 것이며, 본 발명을 제한하는 것이 아니다.
도 1은, (a)에 있어서 본 발명의 가스 발생기의 축 X 방향의 단면도, (b)에 있어서 (a)의 환상 리테이너의 단면도이다.
도 2는, 도 1의 가스 발생기의 작동 시의 상태를 도시하는 부분 단면도이다.
도 3은, (a)에 있어서 도 1과 다른 실시 형태인 가스 발생기의 부분 단면도, (b)에 있어서 (a)의 작동 시의 상태를 도시하는 도면이다.
도 4는, 도 1과 또 다른 실시 형태인 가스 발생기의 부분 단면도이다.
도 5는, 도 1, 도 3, 도 4와 다른 실시 형태인 가스 발생기의 부분 단면도이다.
도 6은, 도 1, 도 3, 도 4, 도 5와 다른 실시 형태인 가스 발생기의 축 X 방향 단면도이다.
JP-A No.2014-46704의 도 7, 도 8에 도시하는 가스 발생기에서는, 작동했을 때 컵상 부재(50) 내부에서의 압력이 상승하면, 그 압력으로 컵상 부재(50)가 변형되거나 파괴되는데, 그 후, 가스 발생제가 연소했을 때 외각 하우징도 축방향 상하로 변형되기 쉬워진다.
도 7 및 도 8에서는, 컵상 부재(50)의 선단부(54)가 제1 할당 부재(70)의 제2 연설부(71)보다 저판부(11)측에 있기 때문에, 컵상 부재(50) 내부에서 발생한 압력으로 선단부(54)가 변형되어 제1 할당 부재(70)가 들어 올려지면, 필터(90)와 제2 연설부(71) 사이에 간극이 형성되기 쉬워진다.
그와 같이 형성된 간극을 연소 생성물이 통과하면, 필터(90)를 통과하지 않고 연소 가스가 배출되는 숏패스가 발생하게 된다.
본 발명은, 작동 시에 가스 발생제가 연소한 것에 의한 압력에 의해 하우징이 변형된 경우에도, 숏패스가 발생하지 않는 가스 발생기를 제공한다.
하우징은, 천판, 저판 및 상기 천판과 상기 저판 사이의 주벽을 갖고 있고, 주벽은 복수의 가스 배출구를 갖고 있다.
하우징은, 철, 스테인리스 등의 금속으로 이루어진 것이다.
하우징의 저판은, 상기 저판의 일부가 개구되고, 상기 개구부로부터 상기 천판 방향으로 연장된 통상 벽부를 갖고 있다. 상기 개구부는, 상기 저판의 중심을 포함하고 있는 것이 바람직하지만, 중심으로부터 벗어난 위치에 있어도 된다.
통상 벽부는, 상기 천판측의 개구부에서 반경 방향 내측으로 돌출된 환상면부를 갖고 있는 것도 사용할 수 있다.
하우징은, 천판과 상부 주벽부를 갖고, 상기 상부 주벽부에 가스 배출구를 갖고 있는 디퓨저 셸과, 저판과 하부 주벽부를 갖고, 상기 통상 벽부를 갖고 있는 클로져 셸의 조합을 사용할 수 있다.
하우징은, 상기 상부 주벽부와 상기 하부 주벽부의 접촉 부분이 용접 등의 공지된 방법으로 고정됨으로써 형성된다.
점화 수단실 하우징은, 하우징과 마찬가지의 금속제의 컵 형상의 것이며, 주면부에는, 작동 시에 개열하는 취약부, 관통 구멍이 시일 테이프 등으로 폐색된 것 등을 갖고 있다.
점화 수단실 내의 점화 수단은, 점화기와 공지된 전화약 또는 전화약으로서 기능하는 가스 발생제를 포함하는 것이 바람직하다.
점화기는, 상기 통상 벽부에 대하여 수지를 통해서 고정되어 있는 것이 바람직하다.
점화 수단실 하우징은 컵 형상이므로, 저면부와 주면부를 갖고, 저면부의 반대 단부가 개구된 것이고, 개구부측에는 반경 방향 외측으로 연장된 플랜지부를 갖고 있다.
점화 수단실 하우징은, 플랜지부가 하우징 저판에 맞닿을 때까지 하우징 저판의 통상 벽부에 외측으로부터 감입되어 있다.
점화 수단실 하우징은, 작동했을 때 축방향으로 이동해도 되지만, 통상 벽부로부터 벗어나지 않도록 하는 것이 필요하며, 감입 방법으로서 압입 방법 등을 사용할 수 있지만, 용접은 사용하지 않는다.
점화 수단실 하우징의 저면부는 하우징의 천판에 단순히 맞닿아 있어도 되고, 천판으로부터 간격을 두고 배치되어 있어도 된다. 간격을 두어 배치하는 경우에는, 그 간격이 적어도 하우징의 저판의 통상 벽부의 길이보다 짧아지도록 한다.
점화 수단실 하우징의 개구부와 플랜지부의 경계 부분의 형상은, 하우징 저판과 통상 벽부의 경계 부분의 형상과 일치되어 있으면, 간극없이 감입할 수 있으므로 바람직하다.
연소실 내의 가스 발생제는 공지된 것이며, 원기둥 형상, 디스크 형상 등의 원하는 형상의 것이다.
환상 리테이너는, 환상 베이스부와, 상기 환상 베이스부의 외주연으로부터 천판으로 연장된 환상 벽부를 갖고 있다.
환상 리테이너는, 환상 벽부가 통상 필터의 내주면에 맞닿고, 환상 베이스부가 하우징 저판에 맞닿아 있다.
환상 벽부와 환상 베이스부의 경계 부분이, 통상 필터의 하단부면과 하우징 저판의 맞닿는 부분에 접해 있다.
환상 리테이너의 환상 베이스부와 점화 수단실 하우징의 플랜지부는, 상기 환상 베이스부의 내주연부와 상기 플랜지부의 외주연이 서로 접촉되어 있지 않거나 또는 적어도 일부에서 서로 접촉되어 있어도 되지만, 두께 방향으로는 겹쳐져 있지 않다.
가스 발생기의 작동 시, 먼저 점화 수단실 내의 압력이 상승하므로, 점화 수단 하우징이 천판을 향해서 이동하려 한다. 다음에 연소실 내의 가스 발생제의 연소에 수반하는 내압의 상승에 의해, 하우징 천판과 하우징 저판은 외측을 향해서 각각 반대 방향으로 변형된다. 이때, 저판은 하측 방향으로 변형된다.
이 때문에, 점화 수단실 하우징의 플랜지부가 환상 리테이너의 환상 베이스부의 하측(저판측)에 있으면, 점화 수단이 작동했을 때 플랜지부에 의해 환상 베이스부가 들어 올려진 상태가 된다. 또한 저판이 변형되면 하우징 저판과 통상 필터의 하단부면의 경계 부분과 환상 리테이너 사이에서 간극이 발생해버려, 숏패스가 일어날 우려도 있다.
본 발명의 가스 발생기에서는, 환상 리테이너의 환상 베이스부와 점화 수단실 하우징의 플랜지부는, 두께 방향으로는 겹쳐져 있지 않기 때문에, 상기한 변형이 발생했을 때도, 상기 플랜지부가 상기 환상 베이스부를 들어 올리는 일이 없기 때문에, 하우징 저판과 통상 필터의 하단부면의 경계 부분에 대하여 환상 리테이너가 맞닿아진 상태가 유지되어 있다.
이 때문에, 연소 가스는 통상 필터를 경유해서 가스 배출구로부터 배출되게 되고, 연소 가스가 통상 필터를 경유하지 않고 배출되는 숏패스가 일어날 일은 없다.
또한, 컵 형상의 점화 수단실 하우징의 저면부가 천판에 맞닿을 때까지 이동한 길이 이상으로, 통상 벽부의 길이를 길게 한다. 이와 같이 함으로써, 작동에 의한 점화 수단실 내의 압력 상승 시에 점화 수단 하우징이 천판을 향해서 이동하려고 했을 때도, 점화 수단실 하우징이 통상 벽부로부터 완전히 벗어나지 않는 구조가 된다. 또한 플랜지부는, 연소실에서의 압력을 받는 수압면으로서 기능하고, 컵 형상의 점화 수단실 하우징을 저판으로 밀어 내리는 기능이 있다. 그 때문에 플랜지부는, 하우징 저판에 따른 방향(하우징 중심축에 대한 방사 방향)으로 연장되는 부분을 갖도록 한다. 이 부분의 길이는 통상 필터의 내주면과 컵 형상의 점화 수단실 하우징의 주면부의 거리의 1/3 내지 4/5의 길이로 할 수 있다.
제1 양태의 가스 발생기는, 상기 하우징 저판이, 상기 통상 필터의 내주면으로부터 상기 통상 벽부 사이에서, 상기 통상 필터의 내주면측은 환상 오목부를 갖고 있고, 상기 통상 벽부측은 상기 환상 오목부와의 고저차로 이루어지는 환상 볼록부를 갖고 있는 것이고,
상기 환상 오목부 내에 상기 환상 리테이너의 환상 베이스부와 상기 환상 벽부와 상기 환상 베이스부의 경계 부분이 감입되어 있고, 상기 환상 볼록부 위에 컵 형상의 점화 수단실 하우징의 플랜지부가 맞닿아 있음으로써, 상기 환상 베이스부가, 상기 컵 형상의 점화 수단실 하우징의 플랜지부와 두께 방향으로 겹쳐져 있지 않은 것이 바람직하다.
상기 환상 베이스부와 점화 수단실 하우징의 플랜지부가, 높이가 상이한 환상 오목부와 환상 볼록부에 위치해 있기 때문에, 상기 환상 베이스부의 내주연부와 상기 점화 수단실 하우징의 플랜지부는 두께 방향으로 겹쳐질 일이 없다.
제1 양태의 가스 발생기는, 상기 하우징 저판이, 상기 통상 필터로부터 반경 방향 내측의 위치에 환상 볼록부를 갖고 있고,
상기 환상 리테이너가, 상기 환상 벽부가 상기 통상 필터의 내주면에 맞닿고, 상기 환상 베이스부가 상기 하우징 저판에 맞닿고, 상기 환상 베이스부의 내주연부가 상기 환상 볼록부에 맞닿아 있고,
상기 컵 형상의 점화 수단실 하우징의 플랜지부가 상기 환상 볼록부로부터 반경 방향 내측에 위치해 있음으로써, 상기 환상 베이스부가, 상기 컵 형상의 점화 수단실 하우징의 플랜지부와 두께 방향으로 겹쳐져 있지 않은 것인 것이 바람직하다.
하우징 저판이 갖고 있는 환상 볼록부에 의해, 상기 환상 베이스부의 내주연부와 상기 점화 수단실 하우징의 플랜지부는 두께 방향으로 겹쳐질 일이 없다.
제1 양태의 가스 발생기는, 상기 환상 리테이너가, 환상 베이스부의 길이 W1과 환상 벽부의 높이 H1이 W1>H1의 관계를 갖고 있고,
상기 하우징 저판의 통상 벽부의 외주면에서부터 상기 통상 필터의 내주면까지의 길이 W와 상기 W1이, W1/W=0.1 내지 0.7의 관계를 갖고 있는 것인 것이 바람직하다.
이러한 형상 및 치수비의 환상 리테이너를 사용하면, 작동 시에 있어서의 압력을 받아서 저판이 변형된 경우에도, 저판과 마찬가지로 압력을 받음으로써, 저판의 변형에 추종해서 환상 베이스부가 변형되기 쉬워지기 때문에, 하우징 저판과 통상 필터의 하단부면의 경계 부분에 대하여 환상 리테이너가 맞닿아진 상태가 유지되어 있다.
이 때문에, 연소 가스는 통상 필터를 경유해서 가스 배출구로부터 배출되게 되기 때문에, 연소 가스가 통상 필터를 경유하지 않고 배출되는 숏패스가 방지된다.
제1 양태의 가스 발생기는, 상기 환상 리테이너의 환상 베이스부와 상기 점화 수단실 하우징의 플랜지부 사이의 환상 경계 부분을 덮는 위치에 환상 플레이트가 배치되어 있고,
상기 환상 플레이트의 외주부가 상기 환상 리테이너의 환상 벽부에 맞닿아 있거나 또는 상기 환상 플레이트의 내주부가 상기 점화 수단실 하우징의 주벽면과 플랜지부의 경계 부분에 맞닿아 있는 것이 바람직하다.
이러한 환상 플레이트를 사용하면, 상기 환상 베이스부의 내주연부와 상기 점화 수단실 하우징의 플랜지부 사이의 환상 경계 부분에 간극이 생겼을 때, 그 간극(환상의 간극)을 커버해서 가스 발생제가 들어가는 것을 방지한다(연소실의 저면을 평평하게 함). 또한 작동 전의 환상 리테이너의 환상 베이스부와 점화 수단 하우징의 플랜지부를 누르는 고정 기능을 한다.
제2 양태의 가스 발생기는, 상기 환상 베이스부와 상기 컵 형상의 점화 수단실 하우징의 플랜지부가, 상기 환상 베이스부가 상기 저판측이 되고, 상기 플랜지부가 상기 천판측이 되도록 겹쳐져 있다고 하는 구성 요건이 제1 양태의 가스 발생기와 상이한 것이다.
따라서, 작동 시에 있어서 저판은 하측 방향으로 변형되어도, 플랜지부에 의해 환상 베이스부를 들어 올리는 사태가 발생할 일은 전혀 없으며, 숏패스가 발생할 일도 없다. 제2 양태의 가스 발생기에 있어서도 제1 양태의 가스 발생기와 마찬가지로, 컵 형상의 점화 수단실 하우징의 저면부가 천판에 맞닿을 때까지 이동한 길이 이상으로, 통상 벽부의 길이를 길게 할 수 있다. 또한 플랜지부는, 연소실에서의 압력을 받는 수압면으로서 기능하고, 컵 형상의 점화 수단실 하우징을 저판으로 밀어 내리는 기능이 있다. 그 때문에 플랜지부는, 하우징 저판에 따른 방향(하우징 중심축에 대한 방사 방향)으로 연장하는 부분을 갖도록 한다. 이 부분의 길이는 통상 필터의 내주면과 컵 형상의 점화 수단실 하우징의 주면부의 거리의 1/3 내지 4/5의 길이로 할 수 있다.
제2 양태의 가스 발생기는, 상기 환상 리테이너가, 환상 베이스부의 길이 W1과 환상 벽부의 높이 H1이 W1>H1의 관계를 갖고 있고,
상기 하우징 저판의 통상 벽부의 외주면에서부터 상기 통상 필터의 내주면까지의 길이 W와 상기 W1이, W1/W=0.1 내지 0.7의 관계를 갖고 있는 것인 것이 바람직하다.
이러한 형상 및 치수비의 환상 리테이너를 사용하면, 작동 시에 있어서의 압력을 받아 저판이 변형된 경우에도, 저판과 마찬가지로 압력을 받음으로써, 저판의 변형에 추종해서 환상 베이스부가 변형되기 쉬워지기 때문에, 하우징 저판과 통상 필터의 하단부면의 경계 부분에 대하여 환상 리테이너가 맞닿아진 상태가 유지되어 있다.
이 때문에, 연소 가스는 통상 필터를 경유해서 가스 배출구로부터 배출되게 되기 때문에, 연소 가스가 통상 필터를 경유하지 않고 배출되는 숏패스가 방지된다.
본 발명의 가스 발생기는, 자동차의 에어백 장치에서 사용하는 가스 발생기로서 사용할 수 있을 뿐 아니라, 순간적으로 가스를 공급하는 것이 요구되는 용도에도 사용할 수 있다.
본 발명의 가스 발생기는, 작동 시에 있어서의 통상 필터의 하단부면과 하우징 저판 사이로부터 연소 가스가 숏패스하는 것이 방지되어 있다.
발명의 실시 형태
(1) 도 1의 가스 발생기
가스 발생기(1)는, 외각 용기가 되는 하우징(10)을 갖고 있다.
하우징(10)은, 천판(12)과 천판(12)으로부터 일방향측으로 수직배치된 상부 주벽부(13)로 이루어지고, 개구부에 플랜지부(14)를 갖고 있는 디퓨저 셸(11)과, 저판(22)과 저판(22)으로부터 일방향측으로 수직배치된 하부 주벽부(23)로 이루어지는 클로져 셸(21)의 조합으로 이루어진 것이다.
디퓨저 셸(11)과 클로져 셸(21)은, 디퓨저 셸(11)의 상부 주벽부(13)의 개구부측의 내주면과 클로져 셸(21)의 하부 주벽부(23)의 외주면의 접촉 부분(24)에서 용접 일체화되어 있다.
디퓨저 셸(11)은, 상부 주벽부(13)에서 둘레 방향으로 균등 간격을 두고 형성된 복수의 가스 배출구(15)를 갖고 있다.
복수의 가스 배출구(15)는, 알루미늄제 등의 점착 테이프(16)로 내측으로부터 폐색되어 있다.
클로져 셸(21)의 저판(22)은, 중심 부분이 개구되고, 개구부(25)로부터 상기 천판(12) 방향으로 연장된 통상 벽부(26)를 갖고 있다.
통상 벽부(26)는 개구부(25)로부터 천판(12) 방향으로 연장된 통상부(26a)와, 통상부(26a)로부터 반경 방향 내측으로 연장된 환상면부(26b)로 이루어져 있다.
통상 벽부(26)에는, 수지부(27)를 통해서 점화기(30)가 설치되어 있다. 점화기(30)는, 착화부(31)와 도전핀(32)을 갖고 있다.
통상 벽부(26)의 외경과 수지부(27)의 외경은 동일하고, 통상 벽부(26)와 수지부(27)는 전체로서 하나의 원기둥 형상으로 되어 있다.
하우징(10) 내에는, 상부 주벽부(13)의 가스 배출구(15)와 공간(17)을 두고 통상 필터(35)가 배치되어 있다.
통상 필터(35)는, 상단부면(35a)이 천판(12)에 맞닿고, 하단부면(35b)이 저판(22)에 맞닿아 있다.
통상 벽부(26)와 수지부(27)에는, 외측으로부터 컵 형상의 점화 수단실 하우징(40)이 감입되어 있다. 점화 수단실 하우징(40)은, 통상 벽부(26)(통상부(26a)에 압입되어 있다. 또한, 수지부(27)를 통상부(26a)보다 조금 외측으로 돌출시켜서, 점화 수단실 하우징을 그 돌출된 부분과 압입시켜도 된다.
점화 수단실 하우징(40)은 컵 형상의 것이며, 저면부(41)와 주면부(점화 수단실 주면부)(42)를 갖고 있고, 개구부측에 플랜지부(43)를 갖고 있다.
주면부(42)에는, 둘레 방향으로 등간격을 두고 관통 구멍(42a)이 형성되어 있다. 관통 구멍(42a)은 알루미늄제 등의 시일 테이프로 폐색되어 있는 것이 바람직하다.
점화 수단실 하우징(40)은, 저면부(41)가 주면부(42)와는 다른 부재의 덮개로 폐색된 구조의 것이어도 된다.
점화 수단실 하우징(40)의 공간 안이 점화 수단실(44)로 되고, 내부에는, 전화약으로서 기능하는 제1 가스 발생제(45)가 충전되어 있다.
플랜지부(43)(주면부(42)와 플랜지부(43)의 경계부도 포함함)는, 통상 벽부(26)(통상부(26a))와 저판(22)의 양쪽에 맞닿아 있다. 플랜지부(43)는 하우징 저판(22)에 따른 방향(방사 방향)으로 연장되어 있다. 플랜지부(43) 방사 방향으로의 길이는, 통상 필터(35)의 내주면(35c)과 컵 형상의 점화 수단실 하우징(40)의 주면부(42) 사이의 거리의 1/3 내지 4/5의 길이로 하지만, 도 1에서는 1/3의 길이로 되어 있다.
통상 필터(35)와 점화 수단실 하우징(40)에 의해 반경 방향 양측으로부터 끼워진 공간이 연소실(50)이 되고, 공지된 제2 가스 발생제(51)가 충전되어 있다.
통상 필터(35)와 점화 수단실 하우징(40) 사이에는, 또한 환상 리테이너(55)가 배치되어 있다.
환상 리테이너(55)는, 환상 베이스부(56)와, 환상 베이스부(56)의 외주연으로부터 천판(12)측을 향해서 연장되는 환상 벽부(57)를 갖고 있다.
환상 리테이너(55)는, 도 1의 (b)에 도시하는 환상 베이스부(56)의 폭 W1(환상 베이스부(56)의 내주연부(56a)로부터 환상 벽부(57)의 외주면까지의 거리)과 환상 벽부(57)의 높이 H1(환상 벽부(57)의 상단부로부터, 환상 베이스부(56)의 하면까지의 거리)이 W1>H1의 관계를 갖고 있다.
저판(22)의 통상 벽부(26)(통상부(26a))의 외주면으로부터 통상 필터(35)의 내주면(35c)까지의 폭 W와 상기 W1이, W1/W=0.1 내지 0.7의 관계를 갖고 있는 것이 바람직하다. 통상부(26a)의 축 X 방향의 높이는, 컵 형상의 점화 수단실 하우징(40)의 저면부(41)와 리테이너(60)(리테이너(60)가 존재하지 않는 경우에는, 하우징 천판(12)) 사이의 거리보다 충분히 길게 되어 있다. 또한 이 거리는 컵 형상의 점화 수단실 하우징(40)의 저면부(41)와 리테이너(60)(리테이너(60)가 존재하지 않는 경우는, 하우징 천판(12)) 사이에 가스 발생제(51)가 들어가지 않을 정도로 할 수 있다.
환상 리테이너(55)는, 환상 벽부(57)가 통상 필터(35)의 내주면(35c)에 맞닿고, 환상 베이스부(56)가 하우징 저판(22)에 맞닿아 있고, 환상 베이스부(56)의 내주연부(56a)와 점화 수단실 하우징(40)의 플랜지부(43)의 선단 주연부(플랜지부 외주연)(43a)는, 두께 방향으로 겹쳐져 있지 않다. 환상 베이스부(56)의 내주연부(56a)와 점화 수단실 하우징(40)의 플랜지부(43)의 선단 주연부(43a) 사이에는, 간극이 있는 것이 바람직하다.
환상 리테이너(55)는, 하우징 저판(22)과 통상 필터의 하단부면(35b) 사이에서 연소 가스가 숏패스하는 것을 방지하기 위한 것이다.
또한, 하우징 천판(12)과 통상 필터의 상단부면(35a) 사이로부터 연소 가스가 숏패스하는 것을 방지하기 위해서, 천판(12)측에도 리테이너(60)를 배치할 수 있다.
이어서, 도 1에 도시하는 가스 발생기(1)의 동작을 설명한다.
점화기(30)가 작동하면, 점화 수단실(44) 내의 제1 가스 발생제(45)가 착화 연소되어, 연소 가스를 발생시킨다.
점화 수단실(44) 내의 연소 가스는 복수의 관통 구멍(42a)으로부터 연소실(50) 내로 방출되고, 제2 가스 발생제(51)를 착화 연소시켜서 연소 가스를 발생시킨다.
연소실(50) 내의 연소 가스는 통상 필터(35)를 통과해서 공간(17)으로 들어간 뒤, 시일 테이프(16)를 개열시켜서 가스 배출구(15)로부터 배출된다.
상기 동작 과정에서, 먼저 점화 수단실(44)의 압력이 상승한다. 점화 수단실 하우징(40)은, 통상 벽부(26)에 대하여 감입되어 있고, 용접 고정되어 있지 않기 때문에, 천판(12) 방향으로 슬라이드하려 한다. 또한 관통 구멍(42a)으로부터 연소 생성물이 연소실(50)로 흘러서 가스 발생제(51)가 연소하고, 연소실(50) 내의 압력이 상승했을 때, 천판(12)과 저판(22) 각각이 축 X의 반대측 방향으로 변형된다.
이때, 도 2에 도시한 바와 같이 점화 수단실 하우징(40)도 천판(12) 방향으로 이동하게 된다. 단, 통상부(26)의 길이는 점화 수단실 하우징(40)의 이동 거리보다 길어지도록 형성되어 있고, 점화 수단실 하우징(40)이 통상 벽부(26)로부터 벗어나는 일은 없다.
작동 전에 있어서 플랜지부(43) 위에 환상 리테이너(55)(환상 베이스부(56))가 겹쳐진 상태일 때, 도 2의 상태가 되면, 플랜지부(43)에 의해 환상 베이스부(56)을 들어 올려 버려, 하우징 저판(22)과 통상 필터의 하단부면(35b) 사이에서 연소 가스가 숏패스할 우려가 있다.
그러나, 도 1에 도시하는 가스 발생기(1)는, 환상 베이스부(56)와 플랜지부(43)가 두께 방향으로 겹쳐져 있지 않기 때문에, 도 2에 도시하는 상태가 되므로, 하우징 저판(22)과 통상 필터의 하단부면(35b) 사이로부터 연소 가스가 숏패스하는 것을 방지할 수 있다. 또한 연소실에서 발생한 압력은 점화 수단실 하우징의 저면부(41)에도 작용하므로, 플랜지부(43)가 연소실에서 발생하는 압력에 대한 수압면으로 된다. 특히 플랜지부(43)는 수압면으로서 충분한 면적을 갖고 있고, 연소실(50)에서 발생한 압력이 플랜지부(43)에 작용하여, 점화 수단실 하우징(40)을 저판(22) 방향으로 밀어 되돌리려고 하는 기구가 작용한다. 따라서 상대적으로 점화 수단실 하우징(40)의 변위를 억제할 수 있다.
환상 리테이너(55)가 상기한 W1>H1의 관계를 갖고 있고, 또한 W1/W=0.1 내지 0.7의 관계를 갖고 있는 것이면, 연소실(50) 내의 압력이 상승했을 때, 환상 베이스부(56)가 저판(22)으로 꽉 눌리기 쉬워지기 때문에, 환상 베이스부(56)가 저판(22)의 변형에 추종해서 변형되기 쉬워진다.
이 때문에, 상기한 숏패스 방지 효과가 보다 높아지므로 바람직하다.
(2) 도 3의 가스 발생기
도 3의 (a)에 도시하는 가스 발생기(1)는, 도 1의 (a)에 도시하는 가스 발생기(1)에서 환상 플레이트(65)를 추가한 것이고, 그 외에는 도 1의 (a)에 도시하는 가스 발생기(1)와 동일한 것이다.
환상 리테이너(55)의 환상 베이스부(56)와 점화 수단실 하우징(40)의 플랜지부(43) 사이의 환상 경계 부분을 덮는 위치에 환상 플레이트(65)가 배치되어 있다.
환상 플레이트(65)는, 환상 베이스부(56)와 플랜지부(43)의 양쪽에 맞닿아 있다.
환상 플레이트(65)의 외주부(66)는, 환상 리테이너(55)의 환상 벽부(57)에 맞닿아 있거나 또는 근접된 위치에 있다.
환상 플레이트(65)는, 조립 시에는 환상 베이스부(56)를 고정하도록 기능함과 함께, 조립 후에는 연소실(50)의 저판(22)측을 평평하게 하도록 기능한다.
또한 작동 시에는 도 1의 (a)의 가스 발생기(1)와 마찬가지로 동작하지만, 도 2에 대응하는 도 3(b)의 상태일 때, 연소실(50) 내의 압력 상승을 받아서 환상 플레이트(65)가 환상 리테이너(55)를 꽉 누르도록 변형되므로, 숏패스 방지 효과가 높아진다.
(3) 도 4의 가스 발생기
도 4의 가스 발생기(1A)는, 도 1의 (a)의 가스 발생기(1)와는 일부가 상이할 뿐이다. 이하에서는, 도 1의 (a)의 가스 발생기(1)와 상이한 부분을 설명한다.
하우징 저판(22)은, 통상 필터(35)의 내주면(35c)으로부터 통상 벽부(26)(통상부(26a)) 사이에서, 통상 필터(35)의 내주면(35c)측으로 환상 오목부(70)를 갖고 있고, 통상 벽부(26)(통상부(26a))측은, 환상 오목부(70)와의 고저차로 형성된 환상 볼록부(71)를 갖고 있다.
환상 오목부(70)와 환상 볼록부(71)는, 저판(22)의 두께를 상이하게 함으로써 형성된 것이지만, 본래의 저판(22)의 두께를 얇게 함으로써 환상 오목부(70)가 형성된 것이 바람직하다.
환상 오목부(70)와 환상 볼록부(71)의 단차 치수는, 환상 베이스부(56)의 두께와 동등하면 된다.
환상 오목부(70) 내에는, 환상 리테이너(55)의 환상 베이스부(56)와, 환상 벽부(57)와 환상 베이스부(56)의 경계 부분이 감입되어 있다.
환상 볼록부(71) 위에는, 점화 수단실 하우징(40)의 플랜지부(43)가 맞닿아 있다. 플랜지부(43)의 폭은, 환상 볼록부(71)의 폭 이하이다.
도 4의 (a)의 가스 발생기(1A)는, 환상 오목부(70)와 환상 볼록부(71)를 갖고 있기 때문에, 환상 베이스부(56)의 내주연부(56a)와 플랜지부(43)의 선단 주연부(43a)가 두께 방향으로 겹쳐져 있지 않다.
이 때문에, 도 1의 (a)의 가스 발생기(1)와 마찬가지로 동작할 수 있다.
(4) 도 5의 가스 발생기
도 5의 가스 발생기(1B)는, 도 1의 (a)의 가스 발생기(1)와는 일부가 상이할 뿐이다. 이하에서는, 도 1의 (a)의 가스 발생기(1)와 상이한 부분을 설명한다.
저판(22)은, 통상 필터(35)로부터 반경 방향 내측의 위치에 환상 볼록부(75)를 갖고 있다.
환상 리테이너(55)는, 환상 벽부(57)가 통상 필터(35)의 내주면(35c)에 맞닿고, 환상 베이스부(56)가 하우징 저판(22)에 맞닿고, 환상 베이스부(56)의 내주연부(56a)가 환상 볼록부(75)에 맞닿아 있다.
점화 수단실 하우징(40)의 플랜지부(43)는, 환상 볼록부(75)로부터 반경 방향 내측에 위치해 있다. 플랜지부(43)의 선단 주연부(43a)는, 환상 볼록부(75)에 맞닿아 있지 않다.
환상 볼록부(75)의 저판(22)으로부터의 높이는, 환상 베이스부(56)와 플랜지부(43)의 두께와 동등한 높이이다.
도 5의 가스 발생기(1B)는, 환상 볼록부(75)를 갖고 있기 때문에, 환상 베이스부(56)의 내주연부(56a)와 플랜지부(43)의 선단 주연부(43a)가 두께 방향으로 겹쳐져 있지 않다.
이 때문에, 도 1의 (a)의 가스 발생기(1)와 마찬가지로 동작할 수 있다.
(5) 도 6의 가스 발생기
도 6의 가스 발생기(1C)는, 도 1의 (a)의 가스 발생기(1)와는 일부가 상이할 뿐이다. 이하에서는, 도 1의 (a)의 가스 발생기(1)와 상이한 부분을 설명한다.
플랜지부(43)는, 통상 벽부(26)(통상부(26a))에 맞닿아 있다.
환상 리테이너(55)는, 환상 벽부(57)가 통상 필터(35)의 내주면(35c)에 맞닿고, 환상 베이스부(56)이 저판(22)에 맞닿아 있다.
도 1의 (a)과는 달리, 플랜지부(43)와 환상 베이스부(56)는, 각각의 폭의 한쪽 또는 양쪽 치수를 조절함으로써, 환상 베이스부(56)(내주연부(56a))가 저판(22)측이 되고, 플랜지부(43)(선단 주연부(43a))가 천판(12)측이 되도록 겹쳐져 있다.
플랜지부(43)와 환상 베이스부(56)의 상하의 위치 관계가 유지되어 있으면, 상기의 겹쳐진 부분의 길이는 특별히 제한되지 않는다.
도 6에 도시하는 가스 발생기(1C)가 도 1의 (a)에 도시하는 가스 발생기(1)와 마찬가지로 동작하여 도 2의 상태가 되었을 때도, 플랜지부(43)에 의해 환상 베이스부(56)을 들어 올려질 일이 없어, 하우징 저판(12)과 통상 필터의 하단부면(35b) 사이로부터 연소 가스가 숏패스하는 것이 방지된다.
환상 리테이너(55)가 상기한 W1>H1의 관계를 갖고 있고, 또한 W1/W=0.1 내지 0.7의 관계를 갖고 있는 것이면, 연소실(50) 내의 압력이 상승했을 때, 환상 베이스부(56)가 저판(22)에 꽉 눌리기 쉬워지기 때문에, 환상 베이스부(56)가 저판(22)의 변형에 추종해서 변형되기 쉬워진다.
이 때문에, 상기한 숏패스 방지 효과가 보다 높아지므로 바람직하다.
또한 도 6의 실시예에서도, 점화 수단실 하우징(40)의 플랜지부(43)는 하우징 저판(22)(도 6에서는 환상 베이스부(56))에 따른 방향(방사 방향)으로 연장된다. 플랜지부(43)의 방사 방향으로의 길이는, 통상 필터(35)의 내주면(35c)과 컵 형상의 점화 수단실 하우징(40)의 주면부(42) 사이의 거리의 1/3 내지 4/5의 길이로 하지만, 도 3에서는 1/3의 길이이다. 연소실에서 발생한 압력이 수압면이 되는 플랜지부(43)에 작용하여, 점화 수단실 하우징(40)을 저판(22) 방향으로 밀어 되돌리려 한다.
본 발명을 이상과 같이 기재했다. 당연히, 본 발명은 여러 형태의 변형을 그의 범위로 포함하며, 이들 변형은 본 발명의 범위로부터의 일탈이 아니다. 또한 당해 기술 분야에서의 통상의 지식을 갖는 자가 명백하게 본 발명의 변형으로 간주할 모든 것은, 이하에 기재하는 청구항의 범위에 있다.

Claims (7)

  1. 천판, 저판 및 상기 천판과 상기 저판 사이의 주벽(周壁)을 갖고 있고, 상기 저판이, 상기 저판의 일부가 개구되고, 상기 개구부로부터 상기 천판 방향으로 연장된 통상(筒狀) 벽부를 갖고 있고, 상기 주벽이 가스 배출구를 갖고 있는 하우징과,
    상기 하우징 내에서,
    상기 하우징 주벽의 가스 배출구와 간격을 두고 배치되고, 상단부면측이 상기 천판에 맞닿고, 하단부면측이 상기 저판에 맞닿아 있는 통상 필터와,
    상기 하우징 저판의 통상 벽부에 외측으로부터 감입된 컵 형상의 점화 수단실 하우징 내에 형성되고, 점화기를 포함하는 점화 수단이 수용되어 있는 점화 수단실과,
    상기 통상 필터와 상기 컵 형상의 점화 수단실 하우징에 의해 반경 방향 양측으로부터 끼워진, 가스 발생제가 충전되어 있는 연소실을 갖고 있는 가스 발생기이며,
    상기 컵 형상의 점화 수단실 하우징이, 개구부측에 플랜지부를 갖고 있고, 상기 플랜지부가 상기 저판에 맞닿을 때까지 상기 하우징 저판의 통상 벽부에 외측으로부터 감입되어 있는 것이고,
    또한 상기 통상 필터와 상기 컵 형상의 점화 수단실 하우징 사이에 배치된 환상 리테이너를 갖고 있고,
    상기 환상 리테이너가, 환상 베이스부와, 상기 환상 베이스부의 외주연으로부터 상기 천판으로 연장된 환상 벽부를 갖고 있는 것이고,
    상기 환상 리테이너가, 상기 환상 벽부가 상기 통상 필터의 내주면에 맞닿고, 상기 환상 베이스부가 상기 하우징 저판에 맞닿아 있고, 상기 환상 베이스부가, 상기 컵 형상의 점화 수단실 하우징의 플랜지부와 두께 방향으로 겹쳐져 있지 않은, 가스 발생기.
  2. 제1항에 있어서, 상기 환상 리테이너의 환상 베이스부와 상기 점화 수단실 하우징의 플랜지부 사이의 환상 경계 부분을 덮는 위치에 환상 플레이트가 배치되어 있는, 가스 발생기.
  3. 제1항에 있어서, 상기 하우징 저판이, 상기 통상 필터의 내주면으로부터 상기 통상 벽부 사이에서, 상기 통상 필터의 내주면측에 환상 오목부를 갖고 있고, 상기 통상 벽부측에 상기 환상 오목부와의 고저차로 이루어지는 환상 볼록부를 갖고 있는 것이고,
    상기 환상 오목부 내에 상기 환상 리테이너의 환상 베이스부와 상기 환상 벽부와 상기 환상 베이스부의 경계 부분이 감입되어 있고, 상기 환상 볼록부 위에 컵 형상의 점화 수단실 하우징의 플랜지부가 맞닿아 있음으로써, 상기 환상 베이스부가, 상기 컵 형상의 점화 수단실 하우징의 플랜지부와 두께 방향으로 겹쳐져 있지 않은, 가스 발생기.
  4. 제1항에 있어서, 상기 하우징 저판이, 상기 통상 필터로부터 반경 방향 내측의 위치에 환상 볼록부를 갖고 있고,
    상기 환상 리테이너가, 상기 환상 벽부가 상기 통상 필터의 내주면에 맞닿고, 상기 환상 베이스부가 상기 하우징 저판에 맞닿고, 상기 환상 베이스부의 내주연부가 상기 환상 볼록부에 맞닿아 있고,
    상기 컵 형상의 점화 수단실 하우징의 플랜지부가 상기 환상 볼록부로부터 반경 방향 내측에 위치해 있음으로써, 상기 환상 베이스부가, 상기 컵 형상의 점화 수단실 하우징의 플랜지부와 두께 방향으로 겹쳐져 있지 않은 것인, 가스 발생기.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 환상 리테이너가, 환상 베이스부의 길이 W1과 환상 벽부의 높이 H1이 W1>H1의 관계를 갖고 있고,
    상기 하우징 저판의 통상 벽부의 외주면에서부터 상기 통상 필터의 내주면까지의 길이 W와 상기 W1이, W1/W=0.1 내지 0.7의 관계를 갖고 있는 것인, 가스 발생기.
  6. 천판, 저판 및 상기 천판과 상기 저판 사이의 주벽을 갖고 있고, 상기 저판이, 상기 저판의 일부가 개구되고, 상기 개구부로부터 상기 천판 방향으로 연장된 통상 벽부를 갖고 있고, 상기 주벽이 가스 배출구를 갖고 있는 하우징과,
    상기 하우징 내에서,
    상기 하우징 주벽의 가스 배출구와 간격을 두고 배치되고, 상단부면측이 상기 천판에 맞닿고, 하단부면측이 상기 저판에 맞닿아 있는 통상 필터와,
    상기 하우징 저판의 통상 벽부에 외측으로부터 감입된 컵 형상의 점화 수단실 하우징 내에 형성되고, 점화기를 포함하는 점화 수단이 수용되어 있는 점화 수단실과,
    상기 통상 필터와 상기 점화 수단실 하우징에 의해 반경 방향 양측으로부터 끼워진, 가스 발생제가 충전되어 있는 연소실을 갖고 있는 가스 발생기이며,
    상기 컵 형상의 점화 수단실 하우징이, 개구부측에 플랜지부를 갖고 있고, 상기 플랜지부가 상기 저판에 맞닿을 때까지 상기 하우징 저판의 통상 벽부에 외측으로부터 감입되어 있는 것이고,
    또한 상기 통상 필터와 상기 컵 형상의 점화 수단실 하우징 사이에 배치된 환상 리테이너를 갖고 있고,
    상기 환상 리테이너가, 환상 베이스부와, 상기 환상 베이스부의 외주연으로부터 상기 천판으로 연장된 환상 벽부를 갖고 있는 것이고,
    상기 환상 리테이너가, 상기 환상 벽부가 상기 통상 필터의 내주면에 맞닿고, 상기 환상 베이스부가 상기 하우징 저판에 맞닿아 있고,
    상기 환상 베이스부와 상기 컵 형상의 점화 수단실 하우징의 플랜지부가, 상기 환상 베이스부가 상기 저판측이 되고, 상기 플랜지부가 상기 천판측이 되도록 겹쳐져 있는, 가스 발생기.
  7. 제6항에 있어서, 상기 환상 리테이너가, 환상 베이스부의 길이 W1과 환상 벽부의 높이 H1이 W1>H1의 관계를 갖고 있고,
    상기 하우징 저판의 통상 벽부의 외주면에서부터 상기 통상 필터의 내주면까지의 길이 W와 상기 W1이, W1/W=0.1 내지 0.7의 관계를 갖고 있는 것인, 가스 발생기.
KR1020187018926A 2016-01-26 2017-01-13 가스 발생기 KR20180107092A (ko)

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