KR20190032349A - 가스 발생기 - Google Patents

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KR20190032349A
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겐지 후쿠모토
도모하루 고바야시
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주식회사 다이셀
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Abstract

본 발명은, 통상 하우징에 있어서, 통상 하우징 본체부 내의 연소실과 디퓨저부 사이가 컵상 부재로 구획되고, 상기 컵상 부재가, 저면부가 통상 하우징 본체부의 제1 단부측에 위치하고, 개구부가 통상 하우징 본체부의 제2 단부측에 위치하고, 복수의 연통 구멍이 형성된 주위벽부가, 상기 통상 하우징 본체부의 내벽면과의 사이에, 상기 연소실과 상기 디퓨저부를 연통하는 제1 간극을 형성하도록 배치되고, 상기 컵상 부재와 상기 디퓨저부로 둘러싸인 공간 내에 필터가 배치되고, 상기 필터가, 저면부, 주위벽부 및 개구부를 갖는 컵상이고, 상기 필터의 저면부가 상기 디퓨저부의 폐색 단부면에 맞닿고, 상기 개구부의 단부면이 상기 컵상 부재의 저면부에 대향되며, 상기 주위벽부가, 상기 복수의 연통 구멍을 포함하는 상기 컵상 부재의 주위벽부에 내측으로부터 맞닿고, 또한 상기 가스 배출구와의 사이에 제2 간극을 두고 배치되는 가스 발생기이다.

Description

가스 발생기
본 발명은, 자동차에 탑재하는 에어백 장치에 사용할 수 있는 가스 발생기에 관한 것이다.
DE202005008938U에는, 가스원으로서 가압 가스와 가스 발생제를 병용한 하이브리드 타입의 가스 발생기가 개시되어 있다. 가압 가스가 충전된 보틀의 일단부측에는, 가스 발생제(12) 및 점화 장치(10)가 설치된 하우징이 배치되어 있다. 또한 그의 반대 단부측에는, 주위벽부(30)에 방사상의 개구(28)가 형성되고, 필터(24)가 내부에 수용된 하우징이 배치되어 있다. 보틀의 일단부측의 인렛 포트(16)가 인렛 막(18)에 의해 폐색되고, 반대 단부측의 배출 개구(20)가 배출 개구 막(22)에 의해 폐색되어 있다. 이 가스 발생기는, 필터(24)는 가압 가스가 충전된 보틀의 외부이며, 배출 개구(20)에 인접한 위치에 배치되어 있다.
본 발명은, 통상(筒狀) 하우징 본체부와 디퓨저부로 이루어진 통상 하우징을 갖고 있고,
상기 통상 하우징 본체부의 제1 단부측에 점화 장치를 갖고, 상기 제1 단부와는 축 방향 반대측의 제2 단부측이 복수의 가스 배출구를 갖는 디퓨저부에 의해 폐색되어 있고,
상기 통상 하우징 본체부의 내부 공간에 가스 발생제를 포함하는 연소실이 존재하고,
상기 연소실과 상기 디퓨저부 사이가 컵상 부재에 의해 구획되어 있고,
상기 컵상 부재가, 저면부, 복수의 연통 구멍이 형성된 주위벽부 및 개구부를 갖고 있으며, 상기 저면부가 제1 단부측에 위치하고, 상기 개구부가 제2 단부측에 위치하고, 상기 주위벽부가, 반경 방향 외측에 대향하고 있는 상기 통상 하우징 본체부의 내벽면과의 사이에, 상기 연소실과 상기 디퓨저부를 연통하는 제1 간극이 형성되도록 배치되어 있는 것이고,
추가로 상기 컵상 부재와 상기 디퓨저부로 둘러싸인 공간 내에 필터가 배치되어 있고,
상기 필터가, 저면부, 주위벽부 및 개구부를 갖고 있는 컵상의 필터이고,
상기 필터의 저면부가 상기 디퓨저부의 폐색 단부면에 맞닿고, 상기 개구부의 단부면이 상기 컵상 부재의 저면부에 대향되어 있으며, 추가로 상기 주위벽부가, 상기 복수의 연통 구멍을 포함하는 상기 컵상 부재의 주위벽부에 내측으로부터 맞닿고, 또한 상기 가스 배출구와의 사이에 제2 간극을 두고 배치되어 있는 것인 가스 발생기이다.
본 발명은, 이하의 상세한 설명과 첨부된 도면에 의해 더욱 완전히 이해되는 것이지만, 이들은 단지 설명을 위해 첨부되는 것이며, 본 발명을 제한하는 것은 아니다.
도 1은, 본 발명의 가스 발생기의 축 X 방향의 단면도이다.
도 2는, 도 1과는 상이한 필터를 사용한 다른 실시 형태의 가스 발생기의 축 X 방향의 부분 단면도이다.
도 3은, 도 1, 도 2와는 상이한 필터를 사용한 다른 실시 형태의 가스 발생기의 축 X 방향의 부분 단면도이다.
도 4는, 도 3에 있어서의 필터와 가스 배출구의 위치 관계를 설명하기 위한 부분 단면도이다.
도 5는, 도 1 내지 도 4와는 상이한 필터를 사용한 다른 실시 형태의 가스 발생기의 축 X 방향의 부분 단면도이다.
도 6은, 도 1 내지 도 5와는 상이한 필터를 사용한 다른 실시 형태의 가스 발생기의 축 X 방향의 부분 단면도이다.
도 7은, 도 6에 있어서의 필터와 가스 배출구의 위치 관계를 설명하기 위한 부분 단면도이다.
도 8은, 도 1 내지 도 7과는 상이한 필터를 사용한 다른 실시 형태의 가스 발생기의 축 X 방향의 부분 단면도이다.
도 9는, 도 1 내지 도 8과는 상이한 필터를 사용한 다른 실시 형태의 가스 발생기의 축 X 방향의 부분 단면도이다.
DE202005008938U와 같은 필터의 배치이면, 배출 개구(20)로부터 배출된 가스가 집중되어, 필터(24)로의 부하가 커지고, 냉각 효과도 충분하지 않다고 생각된다. 또한, 디퓨저에 상당하는 부재(32)의 내부 전체가 필터(24)로 점유되어 있으며, 방사상의 개구(28)에도 필터(24)가 접촉하고 있는 구조는, 필터 전체를 가스가 통과하기 어려워져, 필터의 기능이 발휘되기 어려워지는 것으로 생각된다.
본건 발명의 가스 발생기는, 연소 가스의 압력에 의해 필터가 반경 방향 외측으로 팽창 변형되지 않아, 필터와 가스 배출구의 사이의 공간을 확보할 수 있다. 이 때문에, 설계대로의 필터 기능이 발휘되고, 가스 발생기의 출력이 안정된다는 점에서, 출력 재현성이 높은 가스 발생기가 된다.
본 발명에서 사용하고 있는 통상 하우징은, 철, 스테인리스 등의 금속제이며, 통상 하우징 본체부와 디퓨저부로 이루어진 것이다. 통상 하우징 본체부와 디퓨저부는, 용접에 의해 접합된 것이어도 되고, 미리 일체 성형된 것이어도 된다.
점화 장치는, 공지된 가스 발생기에서 사용되고 있는 전기식 점화기 또는 전기식 점화기와 전화약의 조합을 사용할 수 있다. 상기 전화약으로서는, 공지된 가스 발생제나 흑색 화약 등을 사용할 수도 있다.
디퓨저부의 가스 배출구는, 통상 하우징(디퓨저부)의 주위벽부에 복수가 형성되어 있으며, 시일 테이프 등의 폐색 수단으로 폐색되어 있다.
연소실에 충전된 가스 발생제는, 공지된 가스 발생기에서 사용되고 있는 것을 사용할 수 있다.
연소실과 디퓨저부 사이는 컵상 부재에 의해 구획되어 있다. 여기에서 「구획되어 있는」이란, 연소실 공간과 디퓨저부의 내부 공간이 컵상 부재로 나누어져 있지만, 연소실로부터 디퓨저부로의 가스 배출 경로는 확보되어 있는 것을 의미하고 있다. 연소실로부터 디퓨저부로의 가스 배출 경로는, 연소실, 제1 간극, 복수의 연통 구멍, 컵상 필터 및 디퓨저부로 이루어진 가스 배출 경로이다.
컵상 부재는, 통상 하우징 본체부의 내벽면과의 사이에 연소실과 디퓨저부를 연통하는 제1 간극이 형성되도록 배치되어 있으면 되고, 예를 들어 다음과 같은 형태로 고정할 수 있다.
(I) 통상 하우징 본체부와 디퓨저부의 사이에 있어서, 내측으로 돌출된 환상 돌기(환상 단차면)가 형성되어 있으며, 상기 환상 돌기(환상 단차면)에 컵상 부재의 개구부 단부면이 맞닿은 형태.
(II) 상기 (I)의 형태에서, 컵상 부재로서 개구부에 확경부를 갖는 것을 사용하여, 상기 확경부가 상기 환상 돌기(환상 단차면)에 맞닿은 형태.
(III) 상기 (I)의 형태에서, 컵상 부재로서 저면부의 외경(d1)과 개구부의 외경(d2)이 d2>d1이며, 저면부로부터 개구부까지의 주위벽부가 경사면인 것을 사용하여, 상기 개구부 단부면이 상기 환상 돌기(환상 단차면)에 맞닿은 형태.
(IV) 통상 하우징 본체부의 내경(D1)과 디퓨저부의 내경(D2)을 D1>D2로 함으로써 경계부에 환상 단차면이 형성되어 있으며, 상기 환상 단차면에 대하여 (I), (II) 또는 (III)의 컵상 부재의 개구부측이 맞닿은 형태.
(V) 컵상 부재로서, 개구부에 확경부를 갖고, 추가로 확경부로부터 저면부 방향으로의 폴딩부를 갖고 있는 것을 사용하여, 폴딩부의 외경과 통상 하우징의 내경이 조정됨으로써, 컵상 부재의 폴딩부가 통상 하우징의 내벽면에 대하여 압입된 형태.
(VI) 컵상 부재로서 저면부의 외경(d1)과 개구부의 외경(d2)이 d2>d1이며, 저면으로부터 개구부까지의 주위벽부가 경사면이고, 추가로 개구부에 형성된 확경부로부터 저면부 방향으로의 폴딩부를 갖고 있는 것을 사용하여, 폴딩부의 외경과 통상 하우징의 내경이 조정됨으로써, 컵상 부재의 폴딩부가 통상 하우징의 내벽면에 대하여 압입된 형태.
필터는, 저면부가 상기 디퓨저부의 폐색 단부면에 맞닿고, 개구부의 단부면이 컵상 부재의 저면부에 대향하도록, 예를 들어 컵상 부재에 대하여 필터를 압입하거나, 컵상 부재의 주위벽부의 내주면에 돌기를 형성하여 개구부측을 이 돌기에 맞닿게 하거나 하여, 축 방향의 이동을 저지하고 있다. 또한 필터의 개구부는, 컵상 부재의 저면부에 맞닿게 해도 된다. 필터는, 주위벽부가, 복수의 연통 구멍을 포함하는 컵상 부재의 주위벽부에 내측으로부터 맞닿음으로써 반경 방향으로부터 지지되어 있다. 필터는, 가스 배출구와의 사이에 제2 간극을 두고 배치되어 있음으로써, 제2 간극에 면한 필터의 전체면에 있어서 가스를 통과시킬 수 있기 때문에, 필터 기능이 충분히 발휘된다.
본 발명의 가스 발생기에 있어서는, 연소실 내의 가스 발생제의 연소에 의해 발생한 연소 가스는, 연소실, 제1 간극, 복수의 연통 구멍으로부터 컵상 필터의 개구부측 단부면 근처의 주위벽부를 통과한 후, 필터 내로 들어간다. 그 후, 동일한 컵상 필터의 제2 간극에 면한 주위벽부를 통과한 후, 시일 테이프를 찢어 가스 배출구로부터 배출된다.
이러한 동작을 하는 본 발명의 가스 발생기는, 다음의 (i) 내지 (iii)의 효과를 얻을 수 있다.
(i) 필터로서 균일 두께의 통상 필터를 사용하고 있는 경우에는, 연소 가스가 통상 필터 내에 유입되어 압력이 높아지면, 제2 간극에 면한 주위벽부가 반경 방향 외측으로 팽창하여, 제2 간극을 좁히는 것이 생각된다. 이와 같이 제2 간극이 좁아지면, 연소 가스는 가스 배출구에 면한 통상 필터의 주위벽부만을 통과하기 쉬워져버려, 냉각 및 여과 효과가 저하된다. 또한, 필터의 주위벽부가 반경 방향 외측으로 팽창하면 디퓨저부 단부면과의 맞닿음이 떨어져, 연소 가스가 쇼트 패스되어, 즉 연소 가스의 일부가 필터를 통과하지 않고 가스 배출구에 도달해버려, 냉각 및 여과 효과가 저하된다.
본 발명의 가스 발생기에서는, 필터의 저면부가 디퓨저부의 폐색 단부면에 맞닿도록 배치되어 있기 때문에, 필터의 내측으로부터 외측으로 흐르는 연소 가스에 의한 하중이 발생했을 때에도, 제2 간극에 면한 필터의 저면부 및 저면부측의 주위벽부는 변형되기 어렵다. 이 때문에, 제2 간극이 좁아지기 어렵고, 필터의 제2 간극에 면한 주위벽부의 전체면에서 냉각 및 여과를 할 수 있다. 그에 의해 설계대로의 필터 기능이 발휘되고, 가스 발생기의 출력이 안정된다는 점에서, 출력 재현성이 높은 가스 발생기가 된다. 즉 (i)의 효과는, 종래의 통상 필터에 있어서의 일단부의 두께를 부분적으로 크게 한 상태이며, 이 일단부가 저면부에 상당한다. 그리고 그러한 필터를 제2 간극과 조합하여 배치함으로써, 가장 변형되기 쉬운 부분에 대하여 구조상의 보강이 얻어진다는 점에 있다. 그 때문에 필터는, 저면부가 완전히 폐쇄되어 있는 것으로 한정되지 않으며, 가스 발생기를 통상 모드로 작동시킬 때의 변형 방지 기능을 행하는 것이면, 필터 저면부에 개구부의 직경보다도 작은 직경의 구멍이 형성되어 있어도 된다.
(ii) 연소 가스가 동일한 필터를 두 번 통과함으로써, 연소 가스가 한 번밖에 필터를 통과하지 않는 형태와 비교하면, 냉각 효과 및 여과 효과를 높일 수 있으며, 필터를 2개소로 나누어 배치하는 형태와 비교하면, 필터량을 감소시킬 수 있을 뿐만 아니라, 부품수도 감소시킬 수 있다.
(iii) 추가로 연소 가스가, 필터의 요철면과 접촉하기 쉽고, 그의 면적도 크기 때문에, 연소 가스에 포함되어 있는 연소 잔사가 컵상 필터에 부착되기 쉬워지고, 포착되기 쉬워진다.
본 발명의 가스 발생기의 바람직한 형태는, 상기 필터가 저면부, 주위벽부, 개구부 및 상기 저면부로부터 반경 방향 외측으로 돌출된 환상부를 갖고 있는 컵상의 필터이며,
상기 필터의 저면부가 상기 디퓨저부의 폐색 단부면에 맞닿고, 상기 환상부가 상기 디퓨저부의 폐색 단부면과 주위벽부에 맞닿고, 상기 개구부의 단부면이 상기 컵상 부재의 저면부에 맞닿아 있으며, 추가로 상기 주위벽부가, 상기 복수의 연통 구멍을 포함하는 상기 컵상 부재의 주위벽부에 내측으로부터 맞닿고, 또한 상기 가스 배출구와의 사이에 제2 간극을 두고 배치되어 있는 것이다.
이 양태는, 필터의 저면부로부터 반경 방향 외측으로 돌출된 환상부를 갖고 있으며, 상기 환상부가 디퓨저부의 폐색 단부면과 주위벽부의 양쪽에 맞닿아 있기 때문에, 환상부의 폭은, 제2 간극의 폭과 실질적으로 동일하다. 이 양태의 가스 발생기에서는, 연소 가스의 흐름에 의해 필터 내부로부터 외부로 하중이 가해졌을 때에, 제2 간극에 면한 저면부 및 저면부측의 주위벽부는 팽창되기 어려워져 있다. 이 양태에서는, 환상부를 배치하는 것 자체가 주위벽부의 두께를 부분적으로 증가하는 것과 동일하며, 저면부와 조합하여 더 제2 간극이 좁아지기 어렵고, 필터의 제2 간극에 면한 주위벽부의 전체면에서 냉각 및 여과를 할 수 있다.
본 발명의 가스 발생기의 더욱 바람직한 양태는, 상기 필터가 상기 컵상 부재측의 내경(r1)이 큰 제1 주위벽부와, 상기 디퓨저부측의 내경(r2)이 작은 제2 주위벽부를 갖고(r1>r2), 상기 제1 주위벽부와 상기 제2 주위벽부의 사이에 상기 내경차에 의해 형성된 환상면을 갖고 있는 통상 필터이며,
상기 통상 필터의 제2 주위벽부측의 단부면이 상기 디퓨저부의 폐색 단부면에 맞닿고, 상기 제1 주위벽부측의 단부면이 상기 컵상 부재의 저면부에 맞닿고, 상기 제1 주위벽부가, 상기 복수의 연통 구멍을 포함하는 상기 컵상 부재의 주위벽부에 내측으로부터 맞닿고, 상기 제2 주위벽부가 상기 가스 배출구와의 사이에 제2 간극을 두고 배치되어 있는 것이고,
상기 컵상 부재의 복수의 연통 구멍이 상기 통상 필터의 제1 주위벽부에만 면하고 있으며, 상기 디퓨저부의 복수의 가스 배출구가, 상기 제2 간극을 사이에 두고 상기 통상 필터의 제2 주위벽부에만 면하고 있는 것이다.
통상 필터는, 제1 주위벽부측의 제1 환상 단부면이 컵상 부재의 저면부에 맞닿고, 제2 환상 단부면이 디퓨저부의 폐색 단부면에 맞닿아 있다. 제2 환상 단부면이 디퓨저부의 폐색 단부면에 맞닿음으로써 폐색되어, 실질적으로 컵상 필터가 되어 있다.
이 양태의 가스 발생기는, 내경(r1)이 큰 제1 주위벽부와, 내경(r2)이 작은 제2 주위벽부를 갖고, 제1 주위벽부와 제2 주위벽부의 사이에 내경차에 의해 형성된 환상면을 가진 필터를 사용하고 있다. 제1 주위벽부는 개구부의 측에서 제2 주위벽부는 저면의 측이 된다. 제1 주위벽부의 내경(r1)과 제2 주위벽부의 내경(r2)은 r1>r2의 관계이기 때문에, 제1 주위벽부의 반경 방향의 폭(w1)과 제2 주위벽부의 반경 방향의 폭(w2)은 w2>w1의 관계가 된다. w2/w1은, 1.2 내지 3.8의 범위가 바람직하다. 또한, 필터의 외경은 일정하다.
이 양태의 가스 발생기에서는, 디퓨저부의 복수의 가스 배출구는, 제2 간극을 사이에 두고 통상 필터의 반경 방향의 두께가 큰 제2 주위벽부에만 면하고 있다. 연소 가스의 흐름에 의해 필터 내부로부터 외부로 하중이 가해졌을 때에도, 제2 주위벽부 및 제2 주위벽부에 접한 제1 주위벽부는 변형되기 어렵고, 제2 간극이 좁아지기 어려워져 있기 때문에, 필터의 제2 간극에 면한 제1 주위벽부 및 제2 주위벽부의 전체면에서 냉각 및 여과를 할 수 있다. 또한, 제2 주위벽부의 반경 방향의 두께가 크고, 그만큼 필터량이 증가하여 여과 기능이 높아져 있지만, 제2 주위벽부로 둘러싸인 중심 구멍과 환상면의 양쪽으로부터도 연소 가스가 통과하기 때문에, 연소 가스의 배출 성능은 유지되어 있다. 즉 본 형태에서는, 주위벽부 중 변형되기 쉬운 부분의 두께를 크게 하는 것이며, 환상면과 합하여, 연소 가스와의 접촉 면적의 증가에 의해 냉각 효율이나 여과 효율이 향상된다. 또한, 이 양태에서는, 제1 주위벽부와 제2 주위벽부의 길이를 조정함으로써, 제2 주위벽부가 제2 간극의 전체에 대하여 반경 방향으로 대향할 수 있도록 할 수도 있다.
본 발명의 가스 발생기의 더욱 바람직한 양태는, 상기 필터가, 저면부, 주위벽부 및 개구부를 갖고 있는 컵상 필터이며, 상기 저면부의 축 방향의 두께가 상기 주위벽부의 반경 방향의 두께보다도 크고,
상기 컵상 필터의 저면부가 상기 디퓨저부의 폐색 단부면에 맞닿고, 상기 개구부의 단부면이 상기 컵상 부재의 저면부에 맞닿아 있으며, 상기 주위벽부가, 상기 복수의 연통 구멍을 포함하는 상기 컵상 부재의 주위벽부에 내측으로부터 맞닿고, 상기 저면부의 측면이, 상기 가스 배출구와의 사이에 제2 간극을 두고 배치되어 있는 것이고,
상기 컵상 부재의 복수의 연통 구멍이 상기 컵상 필터의 주위벽부에만 면하고 있으며, 상기 디퓨저부의 복수의 가스 배출구가, 상기 제2 간극을 사이에 두고 상기 컵상 필터의 저면부의 측면에만 면하고 있는 것이다.
이 양태의 가스 발생기에 있어서의 필터의 저면부란, 필터 내의 내측 단부면으로부터 디퓨저부의 폐색 단부면에 맞닿는 외측 단부면까지의 부분이다. 이 저면부의 외주면이 저면부의 측면이 된다. 즉, 이 양태의 가스 발생기는, 필터의 저면부의 축 방향의 두께가 커져 있으며, 가스 배출구는, 제2 간극을 사이에 두고 필터의 저면부의 측면(축 방향의 두께가 증가한 부분)에만 면하고 있다. 이러한 필터의 저면부의 축 방향의 두께는, 적어도 디퓨저부의 폐색 단부면으로부터 가스 배출구의 컵상 부재측의 단부까지의 범위이다. 이 양태의 가스 발생기에서는, 연소 가스의 흐름에 의해 필터 내부로부터 외부에 하중이 가해졌을 때, 두께가 큰 저면부는 변형되기 어려워져 있다. 이 때문에, 제2 간극이 좁아지기 어렵고, 필터의 제2 간극에 면한 제1 주위벽부 및 저면부의 전체면에서 냉각 및 여과를 할 수 있다. 또한, 저면부의 축 방향의 두께가 크고, 그만큼 필터량이 증가하여 여과 기능이 높아져 있지만, 저면부의 개구부측의 면으로부터도 연소 가스가 통과하기 때문에, 연소 가스의 배출 성능은 유지되어 있다. 또한, 이 양태에서는, 저면부의 축 방향의 두께를 조정함으로써, 저면부가 제2 간극의 전체에 대하여 반경 방향으로 대향할 수 있도록 할 수도 있다.
본 발명의 가스 발생기의 더욱 바람직한 양태는, 상기 필터가 오목부를 갖고 있는 저면부, 주위벽부 및 개구부를 갖고 있는 컵상 필터이며,
상기 디퓨저부가, 폐색 단부면으로부터 내측으로 돌출된 볼록부를 갖고 있고,
상기 디퓨저부의 폐색 단부면의 볼록부가, 상기 컵상 필터의 오목부에 끼워 넣어져 있는 것이다.
필터의 저면부의 오목부와 디퓨저부의 폐색 단부면으로부터 내측으로 돌출된 볼록부를 끼워 맞춤으로써, 저면부의 두께가 큰 필터가 반경 방향으로 어긋나지 않도록 지지할 수 있다.
본 발명의 가스 발생기의 더욱 바람직한 양태는, 상기 컵상 필터의 저면부가, 상기 저면부의 단부면으로부터 상기 개구부의 단부면까지의 길이를 L로 할 때 0.3 내지 0.7L이 되는 L1의 길이를 갖고 있는 것이며,
상기 디퓨저부의 폐색 단부면의 내측면으로부터 상기 가스 배출구의 상기 컵상 부재측의 단부까지의 길이가, 상기 L을 기준으로 하면 0.35 내지 0.55L이 되는 L2의 범위 내의 것이다.
필터의 저면부의 두께와 가스 배출구의 위치를 조정하여 L2가 L1의 범위 내가 되도록 함으로써, 필터에 의한 연소 가스의 냉각 및 여과 효과를 높일 수 있다.
본 발명의 가스 발생기는, 필터의 형상과 타부품 사이의 배치 상태가 조정되어 있으며, 작동시에 있어서의 연소 가스의 압력에 의해 필터가 반경 방향 외측으로 변형되는 경우가 없기 때문에, 필터와 가스 배출구의 사이의 공간이 되는 제2 간극을 확보할 수 있다. 이 때문에, 설계대로의 필터 기능이 발휘되고, 가스 발생기의 출력이 안정된다는 점에서, 출력 재현성이 높은 가스 발생기가 된다.
본 발명의 가스 발생기는, 각종 자동차에 탑재되는 에어백 장치용의 가스 발생기로서 이용할 수 있다.
발명의 실시 형태
(1) 도 1의 가스 발생기
도 1에 도시하는 가스 발생기(1)는, 외각 용기인 통상 하우징(10)이 통상 하우징 본체부(11)와 디퓨저부(30)로 이루어진 것이다. 통상 하우징 본체부(11)와 디퓨저부(30)는, 스테인리스 등의 금속제이다.
통상 하우징 본체부(11)의 제1 단부(12a)측에는, 점화기(15)가 설치되어 있다. 점화기(15)는, 착화부(16)를 갖는 점화기 본체부가 점화기 컬러(17)에 고정되어 있는 것이다. 필요에 따라 공지된 전화약을 병용할 수 있다. 점화기 컬러(17)와 통상 하우징 본체부(11)의 내벽면(11a)의 사이에는, 방습을 위한 O링(18)이 배치되어 있다.
통상 하우징 본체부(11)의 제1 단부(12a)와는 축 X 방향 반대측의 제2 단부(12b)측은, 가스 배출구(31)를 갖는 디퓨저부(30)에 의해 폐색되어 있다. 디퓨저부(30)는, 폐색 단부면(32)과 주위벽부(33)를 갖고 있다. 도 1에 도시하는 실시 형태에서는, 통상 하우징 본체부(11)와 디퓨저(30)는, 용접부(19)에 있어서 용접되어 있다. 가스 배출구(31)는, 복수가 둘레 방향으로 균등 간격으로 형성되어 있으며, 내측으로부터 알루미늄제의 시일 테이프(34)로 폐색되어 있다. 도 1에 도시하는 실시 형태에서는, 통상 하우징 본체부(11)와 디퓨저부(30)의 경계부에 환상 단차면(35)이 형성되어 있다. 환상 단차면(35)은, 통상 하우징 본체부(11)의 내경(D1)과 디퓨저부(30)의 내경(D2)을 D1>D2로 함으로써 형성되어 있다. 도 1에서는 통상 하우징 본체부(11)의 대부분과 디퓨저부(30)는 각각 일정한 내경이다.
통상 하우징 본체부(11)의 내부 공간은, 가스 발생제(21)를 포함하는 연소실(20)이다. 연소실(20) 내에는, 필요에 따라 가스 발생제(21)의 충전량에 따라 연소실(20)의 용적을 조정하기 위한 리테이너가 배치되어 있어도 된다.
연소실(20)과 디퓨저부(30)의 사이는, 컵상 부재(40)에 의해 구획되어 있다. 컵상 부재(40)는, 철, 스테인리스 등으로 이루어진 것이며, 도 1에 도시한 바와 같이, 저면부(41), 연통 구멍(43)이 형성된 주위벽부(42) 및 개구부(44)를 갖고 있는 것이다. 연통 구멍(43)은, 복수개가 둘레 방향으로 등간격으로 형성되어 있다. 컵상 부재(40)의 개구부(44)측의 단부면은, 주위벽부(42)로부터 외측으로 넓어진 확경부(45)를 갖고 있다. 컵상 부재(40)는, 확경부(45)의 외경의 치수와 통상 하우징 본체부(11)의 내경의 치수를 조정하여, 하우징 본체부(11)에 압입할 수 있다.
컵상 부재(40)와 디퓨저부(30)로 둘러싸인 공간 내에는, 컵상 필터(50)가 배치되어 있다. 컵상 필터(50)는, 주위벽부(51), 저면부(52) 및 저면부(52)에 대향하는 개구부를 갖고 있다. 컵상 필터(50)는, 저면부(52)가 디퓨저부(30)의 폐색 단부면(32)에 맞닿고, 개구부의 환상 단부면(53)이 컵상 부재(40)의 저면부(41)에 맞닿아 있다. 컵상 필터(50)는, 주위벽부(51)가 복수의 연통 구멍(43)을 포함하는 컵상 부재(40)의 주위벽부(42)에 내측으로부터 맞닿고, 즉 주위벽부(42)의 내벽(42a)에 맞닿고, 또한 가스 배출구(31)와의 사이에 제2 간극(37)이 형성되도록 배치되어 있다. 컵상 필터(50)는, 컵상 필터(50)의 중심축이 통상 하우징(10)의 축 X와 일치하도록 배치되어 있다.
컵상 부재(40)의 연통 구멍(43)은, 컵상 필터(50)의 환상 단부면(53) 근처이고, 또한 제1 간극(25)에 면한 위치가 되도록 형성되어 있다. 디퓨저부(30)의 가스 배출구(31)는, 컵상 필터(50)의 저면부(52) 근처가 되도록 형성되어 있다. 컵상 부재(40)의 복수의 연통 구멍(43)은, 컵상 필터(50)의 주위벽부(51)에 면하고 있으며, 디퓨저부(30)의 복수의 가스 배출구(31)는, 제2 간극(37)을 사이에 두고 컵상 필터(50)의 주위벽부(51)에 면하고 있다. 컵상 필터(50)의 주위벽부(51)와 컵상 부재(40)의 주위벽부(42)가 맞닿아 있는 면적(A1)과, 컵상 필터(50)의 주위벽부(51)의 제2 간극(37)에 면하고 있는 면적(A2)은, A1과 A2의 합계 면적을 100％로 할 때, A2가 약 70％이다.
통상 하우징 본체부(11) 내에는, 추가로 제1 단부(12a)측이 개구되고, 제2 단부(12b)측이 폐색된 통상 지지 부재(60)가 배치되어 있다. 통상 지지 부재(60)는, 내측에 가스 발생제를 수용하는 충전 공간을 형성함과 함께 컵상 부재(40)와 컵상 필터(50)를 축 X 방향으로 지지하기 위해 사용되고 있는 것이며, 컵상 부재(40)가 고정되고, 제1 간극(25)이 확보되어 있는 경우에는 사용하지 않아도 된다. 또한, 충전 공간도 연소실에 포함된다. 통상 지지 부재(60)는, 스테인리스 등의 금속으로 이루어진 것이다.
통상 지지 부재(60)는, 통상 하우징 본체부(11)의 내경보다도 작은 외경을 갖고 있으며, 통상 지지 부재(60)와 통상 하우징 본체부(11)의 사이에는 통상 간극(65)이 형성되어 있다. 통상 지지 부재(60)는, 주위벽부(61)에 복수의 가스 통과 구멍(63)이 축 방향 및 둘레 방향으로 균등 간격으로 형성되어 있다. 연소실(20)과 통상 간극(65)은, 가스 통과 구멍(63)으로 연통되어 있다. 통상 지지 부재(60)는, 점화기(15)측의 개구부에 확경부(66)를 갖고 있으며, 확경부(66)의 외주연부(66a)가 통상 하우징 본체부(11)의 내벽면(11a)에 맞닿아 있고, 폐색 단부면(62)은 컵상 부재(40)의 저면부(41)에 맞닿아 있다.
외주연부(66a)의 외경은, 통상 하우징 본체부(11)의 내경보다도 약간 커져 있으며, 통상 하우징 본체부(11) 내에 배치되었을 때, 확경부(66)가 갖는 탄성에 의해, 통상 하우징 본체부(11)의 내벽면(11a)에 대하여 압입되어 있다. 확경부(66)가 환상으로 형성되어 있는 경우, 압입된 부분에는 간극이 형성되지 않는다.
도 1에 도시하는 가스 발생기(1)의 동작을 설명한다.
점화기(15)가 작동하여 연소실(20) 내의 가스 발생제(21)가 착화 연소되어, 연소 가스가 발생한다. 연소 가스는, 통상 지지 부재(60)의 가스 통과 구멍(63)을 통해 통상 간극(65)과 충전 공간 사이를 출입하면서 제2 단부(12b)의 방향으로 흘러 간다. 그 후, 제1 간극(25)에 이르고, 그로부터 연통 구멍(43)과 컵상 필터(50)의 환상 단부면(53) 근처의 주위벽부(51)를 통해 디퓨저부(30) 내에 들어가고, 다시 컵상 필터(50)의 제2 간극(37)에 면한 주위벽부(51)를 통해 제2 간극(37)에 들어간다. 그 후, 연소 가스는 시일 테이프(34)를 찢어, 가스 배출구(31)로부터 배출된다.
연소 가스가 컵상 필터(50)의 내측으로부터 외측으로 흐르면, 그의 하중이 제2 간극(37)에 면한 컵상 필터(50)의 주위벽부(51)에 대하여 반경 방향 외측으로 변형시키도록 작용한다. 이러한 경우에도, 컵상 필터(50)는 저면부(52)를 갖고 있기 때문에, 제2 간극(37)에 면한 주위벽부(51)는 반경 방향 외측으로는 변형되기 어려워져 있다. 이 때문에, 연소 가스는, 제2 간극(37)에 면한 주위벽부(51)의 전체를 통과하게 되어, 냉각 및 여과 효과가 높아진다.
이와 같이 설계대로의 필터 기능이 발휘된다는 점에서, 가스 발생기의 출력이 안정되어, 출력 재현성이 높은 가스 발생기가 된다. 또한 연소 가스가 하나의 컵상 필터(50)를 두 번 통과하기 때문에, 연소 가스가 한 번밖에 필터를 통과하지 않는 형태와 비교하면, 냉각 효과 및 여과 효과를 높일 수 있다. 또한 필터를 복수 개소로 나누어 배치하는 형태와 비교하면, 필터량을 감소시키거나 필터의 고정에 필요한 부재를 생략할 수 있다. 추가로 연소 가스가 통상 필터(50)의 내측에 들어가면 내벽면의 요철에 의해, 연소 가스에 포함되어 있는 연소 잔사가 부착되어 포착되기 쉬워진다. 그리고 컵상 필터의 내측의 공간이, 연소 잔사 포집 공간으로서 기능한다.
(2) 도 2의 가스 발생기
도 2의 가스 발생기(1A)는 도 1의 가스 발생기(1)에 대하여, 필터의 형상이 상이한 것 이외에는 동일한 것이다.
컵상 필터(150)는, 주위벽부(151), 저면부(152), 저면부(152)에 대향하는, 즉 저면부(152)와 축 방향 반대측의 개구부 및 저면부(152)로부터 반경 방향 외측으로 돌출된 환상부(154)를 갖고 있다. 컵상 필터(150)는, 저면부(152)가 디퓨저부(30)의 폐색 단부면(32)에 맞닿고, 환상부(154)가 디퓨저부(30)의 폐색 단부면(32)과 주위벽부(33)에 맞닿고, 개구부측의 환상 단부면(153)이 컵상 부재(40)의 저면부(41)에 맞닿아 있다. 컵상 필터(150)는, 주위벽부(151)가 복수의 연통 구멍(43)을 포함하는 컵상 부재(40)의 주위벽부(42)에 내측으로부터 맞닿고, 즉 주위벽부(42)의 내벽(42a)에 맞닿고, 가스 배출구(31)와의 사이에 제2 간극(37)을 두고 배치되어 있다. 컵상 필터(150)는, 컵상 필터(150)의 중심축이 통상 하우징(10)의 축 X와 일치하도록 배치되어 있다.
컵상 부재(40)의 연통 구멍(43)은, 컵상 필터(150)의 환상 단부면(153) 근처이고, 또한 제1 간극(25)에 면한 위치에 형성되어 있다. 디퓨저부(30)의 가스 배출구(31)는, 컵상 필터(150)의 저면부(152) 근처에 형성되어 있다. 컵상 부재(40)의 복수의 연통 구멍(43)은, 컵상 필터(150)의 주위벽부(151)에 면하고 있으며, 디퓨저부(30)의 복수의 가스 배출구(31)는, 제2 간극(37)을 두고 컵상 필터(150)의 주위벽부(151)에 면하고 있다.
컵상 필터(150)의 주위벽부(151)와 컵상 부재(40)의 주위벽부(42)가 맞닿아 있는 면적(A1)과, 컵상 필터(150)의 주위벽부(151)의 제2 간극(37)에 면하고 있는 면적(A2)은, A1과 A2의 합계 면적을 100％로 할 때, A2가 약 70％이다.
도 2의 가스 발생기(1A)는, 도 1의 가스 발생기(1)와 마찬가지로 동작한다. 연소 가스가 컵상 필터(150)의 내측으로부터 외측으로 흐르면, 그의 하중이 제2 간극(37)에 면한 컵상 필터(150)의 주위벽부(151)에 대하여 반경 방향 외측으로 변형시키도록 작용한다. 이러한 경우에도, 컵상 필터(150)는 저면부(152)를 갖고 있으며, 추가로 환상부(154)가 디퓨저부(30)의 폐색 단부면(32)과 주위벽부(33)에 맞닿아 있기 때문에, 제2 간극(37)에 면한 주위벽부(151)는 반경 방향 외측으로는 변형되기 어려워져 있다. 이 때문에, 연소 가스는, 제2 간극(37)에 면한 주위벽부(151)의 전체를 통과하게 되어, 냉각 및 여과 효과가 높아진다. 이와 같이 설계대로의 필터 기능이 발휘된다는 점에서, 가스 발생기의 출력이 안정되어, 출력 재현성이 높은 가스 발생기가 된다. 또한 연소 가스가 하나의 컵상 필터(150)를 두 번 통과하기 때문에, 연소 가스가 한 번밖에 필터를 통과하지 않는 형태와 비교하면, 냉각 효과 및 여과 효과를 높일 수 있다. 또한 필터를 복수 개소로 나누어 배치하는 형태와 비교하면, 필터량을 감소시키거나 필터의 고정에 필요한 부재를 생략할 수 있다. 또한 연소 가스가 컵상 필터(150)의 내측에 들어가면 내벽면의 요철에 의해, 연소 가스에 포함되어 있는 연소 잔사가 부착되어 포착되기 쉬워진다. 그리고 컵상 필터의 내측의 공간이, 연소 잔사 포집 공간으로서 기능한다. 또한, 도 2의 실시예에서는, 제조시의 시일 테이프(34)와 환상부(154)의 간섭을 회피하기 위해, 시일 테이프(34)는 디퓨저부(30)의 주위벽부(33)의 외측에 배치하거나, 주위벽부(33) 내측에 부착하는 경우에는, 디퓨저부(33)의 주위벽부(33)의 내주면 중, 시일 테이프(34)를 부착하는 부분을 절삭하여 오목부를 형성하고, 그의 오목부에 시일 테이프(34)를 부착한다.
(3) 도 3의 가스 발생기
도 3의 가스 발생기(1B)는 도 1의 가스 발생기(1)에 대하여, 필터의 형상이 상이한 것 이외에는 동일한 것이다. 필터는 저면부(폐색 단부면)에 중심 구멍(255)을 형성한 통상이다.
통상 필터(250)의 주위벽부(251)는, 컵상 부재(40)측의 내경(r1)이 큰 제1 주위벽부(251a)와, 디퓨저부(30)측의 내경(r2)이 작은 제2 주위벽부(251b)를 갖고, r1>r2의 관계를 만족하고 있다. 제1 주위벽부(251a)의 반경 방향의 폭(w1)과 제2 주위벽부(251b)의 반경 방향의 폭(w2)은 w2>w1이며, w2/w1은 약 2.5이다. 통상 필터(250)는, 제1 주위벽부(251a)와 제2 주위벽부(251b)의 사이에 내경차(r1-r2)에 의해 형성된 내측 환상면(256)을 갖고 있으며, 제2 주위벽부(251b)로 둘러싸인 중심 구멍(255)을 갖고 있다. 통상 필터(250)는, 컵상 부재(40)측의 폭(w1)의 제1 환상 단부면(253)과 축 방향 반대측의 폭(w2)의 제2 환상 단부면(252)을 갖고 있다. 제2 주위벽부(251b)의 축 방향의 길이(L1)는, 도 4에 도시한 바와 같이, 제2 환상 단부면(252)(=폐색 단부면(32))으로부터 개구부의 제1 환상 단부면(253)까지의 길이를 L이라 할 때 L1=0.3 내지 0.7L의 길이를 갖고 있다.
통상 필터(250)는, 제1 주위벽부(251a)측의 제1 환상 단부면(253)이 컵상 부재(40)의 저면부(41)에 맞닿고, 제2 환상 단부면(252)이 디퓨저부(30)의 폐색 단부면(32)에 맞닿아 폐색됨으로써, 실질적으로 컵상 필터가 되어 있다. 통상 필터(250)는, 제1 주위벽부(251a)가 복수의 연통 구멍(43)을 포함하는 컵상 부재(40)의 주위벽부(42)에 내측으로부터 맞닿고, 즉 주위벽부(42)의 내벽(42a)에 맞닿고, 제2 주위벽부(251b)가 가스 배출구(31)와의 사이에 제2 간극(37)을 두고 배치되어 있다. 통상 필터(250)는, 통상 필터(250)의 중심축이 통상 하우징(10)의 축 X와 일치하도록 배치되어 있다.
컵상 부재(40)의 연통 구멍(43)은, 통상 필터(250)의 제2 환상 단부면(253) 근처의 제1 간극(25)에 면한 위치에 형성되어 있으며, 통상 필터(250)의 제1 주위벽부(251a)에 면하고 있다. 디퓨저부(30)의 가스 배출구(31)는, 통상 필터(250)의 제2 환상 단부면(252) 근처에 형성되어 있다.
디퓨저부(30)의 폐색 단부면(32)으로부터 가스 배출구(31)의 컵상 부재(40)측의 단부까지의 길이(L2)는, 도 4에 도시한 바와 같이 상기 L을 기준으로 하면 L2=0.35 내지 0.55L의 범위이며, L2는 L1의 범위 내이다. 이 때문에, 디퓨저부(30)의 복수의 가스 배출구(31)는, 제2 간극(37)을 사이에 두고 통상 필터(250)의 제2 주위벽부(251b)에만 면하고 있다.
통상 필터(250)의 제1 주위벽부(251a)와 컵상 부재(40)의 주위벽부(42)가 맞닿아 있는 면적(A1)과, 통상 필터(150)의 제2 주위벽부(251b)의 제2 간극(37)에 면하고 있는 면적(A2)은, A1과 A2의 합계 면적을 100％로 할 때, A2가 약 70％이다.
도 3의 가스 발생기(1B)는, 도 1의 가스 발생기(1)와 마찬가지로 동작한다. 또한, 연소 가스는, 통상 필터(250)의 제1 주위벽부(251a)를 통해, 추가로 내측 환상면(256) 및 중심 구멍(255)으로부터 제2 주위벽부(251b)를 통해 제2 간극(37)에 들어가고, 시일 테이프(34)를 찢어 가스 배출구(31)로부터 배출된다. 연소 가스가 통상 필터(250)의 내측으로부터 외측으로 흐르면, 그의 하중이 제2 간극(37)에 면한 통상 필터(250)의 제2 주위벽부(251b)에 대하여 반경 방향 외측으로 변형시키도록 작용한다. 이러한 경우에도, 통상 필터(250)의 제2 주위벽부(251b)는 제1 주 벽부(251a)와 비교하면 반경 방향의 폭이 크게 되어 있기 때문에, 제2 간극(37)에 면한 제2 주위벽부(251b)는 반경 방향 외측으로는 변형되기 어려워져 있다. 이 때문에, 연소 가스는, 제2 간극(37)에 면한 제1 주위벽부(251a)와 제2 주위벽부(251b)를 통과하게 되어, 냉각 및 여과 효과가 높아진다. 이와 같이 설계대로의 필터 기능이 발휘된다는 점에서, 가스 발생기의 출력이 안정되어, 출력 재현성이 높은 가스 발생기가 된다. 또한 연소 가스가 하나의 통상 필터(250)를 두 번 통과하기 때문에, 연소 가스가 한 번밖에 필터를 통과하지 않는 형태와 비교하면, 냉각 효과 및 여과 효과를 높일 수 있다. 또한 필터를 복수 개소로 나누어 배치하는 형태와 비교하면, 필터량을 감소시키거나 필터의 고정에 필요한 부재를 생략할 수 있다. 또한 연소 가스가 통상 필터(250)의 내측에 들어가면 내벽면의 요철에 의해, 연소 가스에 포함되어 있는 연소 잔사가 부착되어 포착되기 쉬워진다. 그리고 통상 필터의 내측의 공간이, 연소 잔사 포집 공간으로서 기능한다.
(4) 도 5의 가스 발생기
도 5의 가스 발생기(1C)는 도 3의 가스 발생기(1B)에 대하여, 필터의 일부 형상이 상이한 것 이외에는 동일한 것이다.
통상 필터(250)는, 컵상 부재(40)측의 내경(r1)이 큰 제1 주위벽부(251a)와, 디퓨저부(40)측의 내경(r2)이 작은 제2 주위벽부(251b)를 갖고(r1>r2) 있다. 통상 필터(250)는, 제1 환상 단부면(253)과 제2 환상 단부면(252)을 갖고 있으며, 제2 환상 단부면(252)측에 반경 방향 외측으로 돌출된 환상부(254)를 갖고 있다. 환상부(254)는, 디퓨저부(30)의 폐색 단부면(32)과 주위벽부(33)의 양쪽에 맞닿음으로써, 통상 필터(250)의 제2 환상 단부면(252)측을 반경 방향으로부터 지지하고 있다.
도 5의 가스 발생기(1C)는, 도 3의 가스 발생기(1B)와 마찬가지로 동작하여, 마찬가지의 효과가 얻어진다. 또한 환상부(254)의 기능이나 효과는, 도 2의 가스 발생기(1A)와 동일하다.
(5) 도 6의 가스 발생기
도 6의 가스 발생기(1D)는 도 1의 가스 발생기(1)에 대하여, 필터의 형상이 상이한 것 이외에는 동일한 것이다.
컵상 필터(350)는, 주위벽부(351), 축 X 방향의 두께가 큰 저면부(352), 상기 저면부(352)에 대향하는, 즉 저면부(352)와 축 방향 반대측의 개구부를 갖고 있다. 이 실시 형태의 가스 발생기에 있어서의 필터의 저면부란, 필터 내의 내측 단부면(352b)으로부터 디퓨저부의 폐색 단부면(32)에 맞닿는 외측 단부면(352a)까지의 부분이다. 이 저면부의 외주면이 저면부의 측면이 된다.
저면부(352)의 축 X 방향의 두께(L1)는, 도 7에 도시한 바와 같이, 저면부(352)의 외측 단부면(352a)(=폐색 단부면(32))으로부터 개구부의 환상 단부면(353)까지의 길이를 L로 할 때 L1=0.3 내지 0.7L의 길이를 갖고 있다.
컵상 필터는, 개구부측의 환상 단부면(353)이 컵상 부재(40)의 저면부(41)에 맞닿고, 저면부(352)의 외측 단부면(352a)이 디퓨저부(30)의 폐색 단부면(32)에 맞닿아 있다. 주위벽부(351)는, 복수의 연통 구멍(43)을 포함하는 컵상 부재(40)의 주위벽부(42)에 내측으로부터 맞닿고, 즉 주위벽부(42)의 내벽(42a)에 맞닿고, 축 X 방향의 두께가 큰 저면부(352)의 측면이, 가스 배출구(31)와의 사이에 제2 간극(37)을 두고 배치되어 있다. 컵상 필터(350)는, 컵상 필터(350)의 중심축이 통상 하우징(10)의 축 X와 일치하도록 배치되어 있다.
컵상 부재(40)의 연통 구멍(43)은, 컵상 필터(350)의 환상 단부면(353) 근처이고, 또한 제1 간극(25)에 면한 위치에 형성되어 있으며, 컵상 필터(350)의 주위벽부(351)에 면하고 있다. 디퓨저부(30)의 가스 배출구(31)는, 통상 필터(350)의 저면부(352) 근처에 형성되어 있다. 디퓨저부(30)의 폐색 단부면(32)으로부터 가스 배출구(31)의 컵상 부재(40)측의 단부까지의 길이(L2)는, 도 7에 도시한 바와 같이, 상기 L을 기준으로 하면 L2=0.35 내지 0.55L의 범위이며, L2는 L1의 범위 내이다. 이 때문에, 디퓨저부(30)의 복수의 가스 배출구(31)는, 제2 간극(37)을 사이에 두고 컵상 필터(350)의 저면부(352)에만 면하고 있다. 컵상 필터(350)의 주위벽부(351)와 컵상 부재(40)의 주위벽부(42)가 맞닿아 있는 면적(A1)과, 컵상 필터(350)의 주위벽부(351) 및 저면부(352)의 측면의 제2 간극(37)에 면하고 있는 면적(A2)은, A1과 A2의 합계 면적을 100％로 할 때, A2가 약 70％이다.
도 6의 가스 발생기(1D)는, 도 1의 가스 발생기(1)와 마찬가지로 동작한다. 또한, 연소 가스는, 컵상 필터(350)의 주위벽부(351)를 통해, 추가로 내측 단부면(352b) 및 저면부(352)를 통해 제2 간극(37)에 들어가고, 시일 테이프(34)를 찢어 가스 배출구(31)로부터 배출된다. 연소 가스가 통상 필터(250)의 내측으로부터 외측으로 흐르면, 그의 하중이 제2 간극(37)에 면한 컵상 필터(350)의 주위벽부(351)에 대하여 반경 방향 외측으로 변형시키도록 작용한다. 이러한 경우에도, 컵상 필터(250)의 저면부(352)는 축 방향의 두께가 크게 되어 있기 때문에, 제2 간극(37)에 면한 주위벽부(351) 및 저면부(352)는 반경 방향 외측으로는 변형되기 어려워져 있다. 이 때문에, 연소 가스는, 제2 간극(37)에 면한 주위벽부(351)와 저면부(352)를 통과하게 되어, 냉각 및 여과 효과가 높아진다. 이와 같이 설계대로의 필터 기능이 발휘된다는 점에서, 가스 발생기의 출력이 안정되어, 출력 재현성이 높은 가스 발생기가 된다. 또한 연소 가스가 하나의 컵상 필터(350)를 두 번 통과하기 때문에, 연소 가스가 한 번밖에 필터를 통과하지 않는 형태와 비교하면, 냉각 효과 및 여과 효과를 높일 수 있다. 또한 필터를 복수 개소로 나누어 배치하는 형태와 비교하면, 필터량을 감소시키거나 필터의 고정에 필요한 부재를 생략할 수 있다. 또한 연소 가스가 컵상 필터(350)의 내측에 들어가면 내벽면의 요철에 의해, 연소 가스에 포함되어 있는 연소 잔사가 부착되어 포착되기 쉬워진다. 그리고 통상 필터의 내측의 공간이, 연소 잔사 포집 공간으로서 기능한다.
(6) 도 8의 가스 발생기
도 8의 가스 발생기(1E)는 도 6의 가스 발생기(1D)에 대하여, 필터의 일부 형상이 상이한 것 이외에는 동일한 것이다.
컵상 필터(350A)는, 저면부(352)의 외측 단부면(352a)측에 반경 방향 외측으로 돌출된 환상부(354)를 갖고 있다. 환상부(354)는, 디퓨저부(30)의 폐색 단부면(32)과 주위벽부(33)의 양쪽에 맞닿음으로써, 컵상 필터(350A)의 저면부(352)측을 반경 방향으로부터 지지하고 있다.
도 8의 가스 발생기(1E)는, 도 6의 가스 발생기(1D)와 마찬가지로 동작하여, 마찬가지의 효과가 얻어진다. 또한 환상부(354)의 기능이나 효과는, 도 2의 가스 발생기(1A)와 동일하다.
(7) 도 9의 가스 발생기
도 9의 가스 발생기(1F)는, 도 6의 가스 발생기(1D)에 대하여 필터의 일부 형상 및 디퓨저부의 일부 형상이 상이한 것 이외에는 동일한 것이다.
컵상 필터(350B)는, 저면부(352)의 외측 단부면(352a)측의 중심 부분에 오목부(355)를 갖고 있다. 디퓨저부(30)의 폐색 단부면(32)은, 중심부에 내측으로 돌출된 볼록부(36)를 갖고 있다. 도 9의 가스 발생기(1F)는, 디퓨저부(30)의 폐색 단부면(32)의 볼록부(36)가, 컵상 필터(350B)의 오목부(355)에 끼워 넣어져 있으며, 볼록부(36)와 오목부(355)가 끼워 맞추어져 있음으로써, 컵상 필터(350B)는 반경 방향으로 지지되어 있다.
도 9의 가스 발생기(1F)는, 도 6의 가스 발생기(1D)와 마찬가지로 동작하여, 마찬가지의 효과가 얻어진다.
본 발명을 이상과 같이 기재하였다. 당연히 본 발명은 다양한 형태의 변형을 그의 범위에 포함하며, 이들 변형은 본 발명의 범위로부터 벗어나지 않는다. 또한 당해 기술 분야에 있어서의 통상의 지식을 갖는 자가 명백하게 본 발명의 변형으로 간주할 전부는, 이하에 기재하는 청구항의 범위에 있다.

Claims (6)

  1. 통상(筒狀) 하우징 본체부와 디퓨저부로 이루어진 통상 하우징을 갖고 있고,
    상기 통상 하우징 본체부의 제1 단부측에 점화 장치를 갖고, 상기 제1 단부와는 축 방향 반대측의 제2 단부측이 복수의 가스 배출구를 갖는 디퓨저부에 의해 폐색되어 있고,
    상기 통상 하우징 본체부의 내부 공간에 가스 발생제를 포함하는 연소실이 존재하고,
    상기 연소실과 상기 디퓨저부 사이가 컵상 부재에 의해 구획되어 있고,
    상기 컵상 부재가, 저면부, 복수의 연통 구멍이 형성된 주위벽부 및 개구부를 갖고 있으며, 상기 저면부가 제1 단부측에 위치하고, 상기 개구부가 제2 단부측에 위치하고, 상기 주위벽부가, 반경 방향 외측에 대향하고 있는 상기 통상 하우징 본체부의 내벽면과의 사이에, 상기 연소실과 상기 디퓨저부를 연통하는 제1 간극이 형성되도록 배치되어 있는 것이고,
    추가로 상기 컵상 부재와 상기 디퓨저부로 둘러싸인 공간 내에 필터가 배치되어 있고,
    상기 필터가, 저면부, 주위벽부 및 개구부를 갖고 있는 컵상의 필터이고,
    상기 필터의 저면부가 상기 디퓨저부의 폐색 단부면에 맞닿고, 상기 개구부의 단부면이 상기 컵상 부재의 저면부에 대향되어 있으며, 추가로 상기 주위벽부가, 상기 복수의 연통 구멍을 포함하는 상기 컵상 부재의 주위벽부에 내측으로부터 맞닿고, 또한 상기 가스 배출구와의 사이에 제2 간극을 두고 배치되어 있는 것인, 가스 발생기.
  2. 제1항에 있어서, 상기 필터가 저면부, 주위벽부, 개구부 및 상기 저면부로부터 반경 방향 외측으로 돌출된 환상부를 갖고 있는 컵상의 필터이며,
    상기 필터의 저면부가 상기 디퓨저부의 폐색 단부면에 맞닿고, 상기 환상부가 상기 디퓨저부의 폐색 단부면과 주위벽부에 맞닿고, 상기 개구부의 단부면이 상기 컵상 부재의 저면부에 맞닿아 있으며, 추가로 상기 주위벽부가, 상기 복수의 연통 구멍을 포함하는 상기 컵상 부재의 주위벽부에 내측으로부터 맞닿고, 또한 상기 가스 배출구와의 사이에 제2 간극을 두고 배치되어 있는 것인, 가스 발생기.
  3. 제1항에 있어서, 상기 필터가 상기 컵상 부재측의 내경(r1)이 큰 제1 주위벽부와, 상기 디퓨저부측의 내경(r2)이 작은 제2 주위벽부를 갖고(r1>r2), 상기 제1 주위벽부와 상기 제2 주위벽부의 사이에 상기 내경차에 의해 형성된 환상면을 갖고 있는 통상 필터이며,
    상기 통상 필터의 제2 주위벽부측의 단부면이 상기 디퓨저부의 폐색 단부면에 맞닿고, 상기 제1 주위벽부측의 단부면이 상기 컵상 부재의 저면부에 맞닿고, 상기 제1 주위벽부가, 상기 복수의 연통 구멍을 포함하는 상기 컵상 부재의 주위벽부에 내측으로부터 맞닿고, 상기 제2 주위벽부가 상기 가스 배출구와의 사이에 제2 간극을 두고 배치되어 있는 것이고,
    상기 컵상 부재의 복수의 연통 구멍이 상기 통상 필터의 제1 주위벽부에만 면하고 있으며, 상기 디퓨저부의 복수의 가스 배출구가, 상기 제2 간극을 사이에 두고 상기 통상 필터의 제2 주위벽부에만 면하고 있는 것인, 가스 발생기.
  4. 제1항에 있어서, 상기 필터가, 저면부, 주위벽부 및 개구부를 갖고 있는 컵상 필터이며, 상기 저면부의 축 방향의 두께가 상기 주위벽부의 반경 방향의 두께보다도 크고,
    상기 컵상 필터의 저면부가 상기 디퓨저부의 폐색 단부면에 맞닿고, 상기 개구부의 단부면이 상기 컵상 부재의 저면부에 맞닿아 있으며, 상기 주위벽부가, 상기 복수의 연통 구멍을 포함하는 상기 컵상 부재의 주위벽부에 내측으로부터 맞닿고, 상기 저면부의 측면이, 상기 가스 배출구와의 사이에 제2 간극을 두고 배치되어 있는 것이고,
    상기 컵상 부재의 복수의 연통 구멍이 상기 컵상 필터의 주위벽부에만 면하고 있으며, 상기 디퓨저부의 복수의 가스 배출구가, 상기 제2 간극을 사이에 두고 상기 컵상 필터의 저면부의 측면에만 면하고 있는 것인, 가스 발생기.
  5. 제4항에 있어서, 상기 필터가 오목부를 갖고 있는 저면부, 주위벽부 및 개구부를 갖고 있는 컵상 필터이며,
    상기 디퓨저부가, 폐색 단부면으로부터 내측으로 돌출된 볼록부를 갖고 있고,
    상기 디퓨저부의 폐색 단부면의 볼록부가, 상기 컵상 필터의 오목부에 끼워 넣어져 있는 것인, 가스 발생기.
  6. 제4항 또는 제5항에 있어서, 상기 컵상 필터의 저면부가, 상기 저면부의 단부면으로부터 상기 개구부의 단부면까지의 길이를 L로 할 때 0.3 내지 0.7L이 되는 L1의 길이를 갖고 있는 것이며,
    상기 디퓨저부의 폐색 단부면의 내측면으로부터 상기 가스 배출구의 상기 컵상 부재측의 단부까지의 길이가, 상기 L을 기준으로 하면 0.35 내지 0.55L이 되는 L2의 범위 내의 것인, 가스 발생기.
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