KR20190129835A

KR20190129835A - 가스 발생기

Info

Publication number: KR20190129835A
Application number: KR1020197023606A
Authority: KR
Inventors: 겐지 후쿠모토
Original assignee: 주식회사 다이셀
Priority date: 2017-04-04
Filing date: 2018-03-13
Publication date: 2019-11-20
Also published as: WO2018186116A1; CN110520334A; US11555613B2; JP2018176808A; DE112018001849T5; JP6804374B2; US20200063966A1

Abstract

본 발명은 통형상 하우징의 제1 단부측에 점화기와 전화약 성형체를 구비한 점화실을 갖고, 제2 단부측에 가스 배출구를 구비한 디퓨저부를 갖고, 그들 사이에 연소실을 갖고, 부분적으로 개열 가능한 폐색 부재가 상기 점화실과 상기 연소실 사이를 구획하고 있는 가스 발생기로서, 상기 점화실 내의 압력의 상승에 의해 상기 폐색 부재가 부분적으로 개열되고, 상기 연소실 내에는 상기 통형상 하우징의 제1 단부측으로부터 상기 제2 단부로 연장하는 이너 튜브가 배치되고, 그 주위의 공간 내에 상기 가스 발생제 성형체가 수용되고, 상기 이너 튜브가 중공이며, 상기 점화실측의 제1 단부의 개구부가 상기 폐색 부재의 개열 가능 부분에 맞닿고, 폐색된 제2 단부가 상기 디퓨저부 방향으로 신장하고, 주벽부에 복수의 관통 구멍을 갖고, 최소 내경(Dmin)이, 상기 전화약 성형체의 최대 길이(Lmax)보다 크고, 상기 중공부가, 상기 폐색 부재의 개열 시에 상기 전화약 성형체가 상기 제2 단부까지 이동하는 공간이 되는, 가스 발생기를 제공한다.

Description

가스 발생기

본 발명은 자동차에 탑재되는 에어백 장치용으로서 사용할 수 있는 가스 발생기에 관한 것이다.

자동차의 측면 충돌용 에어백 장치에서는, 설치 부분의 제약으로부터, 가늘고 긴 형상의 가스 발생기가 사용되고 있다. 이러한 가늘고 긴 형상의 가스 발생기의 경우에는, 일단부측에서 착화하고, 타단부측으로부터 가스를 배출하는 구조의 것이 많지만, 그러한 가스 배출 형태인 경우에는, 가스 발생제의 연소와 가스의 배출이 원활하게 실시되는 것이 중요해진다.

JPH05-92747A에는, 일단부측에 이그나이터(점화기)(7)가 있고, 용기(하우징)(1)의 주벽부에 가스 유출 구멍(가스 배출구)(2)이 형성된 에어백용 인플레이터가 개시되어 있다.

하우징(1)의 내부(연소실(3))에는, 복수의 가스 발생제 성형체(5)가 축방향으로 배열되어 있고, 가스 발생제 성형체(5)는 중앙 부분이 관통된 형상이다. 이 때문에 복수의 가스 발생제 성형체(5)가 축방향으로 정렬된 상태에서, 하우징의 일단부측으로부터 타단부측으로 관통 구멍이 형성된 상태로 되어 있다. 연소실(3)에 병렬해서 연소성 물질 펠릿(6)이 충전된 부분이 있고, 이 부분과 연소실(3)이 시일(14)에 의해 구획되어 있다. 연소실(3)과 외필터(10) 사이에는 주벽부에 가스 출구(4)가 형성된 통형상 부재가 형성되어 있다.

JP2003-002153A에는, 양 끝이 폐색된 통형상 하우징(1)의 일단부측에 점화기(23)가 있고, 타단부측의 주벽부에 가스 방출 구멍(8)이 형성되어 있다.

작동 시에, 점화기(23)가 작동해서 제1 전화제(22)가 연소하고, 그 위에 전화 수단(3) 내의 제2 전화제(18)가 연소하여, 전화 노즐(28)로부터 중공 공간(17) 안으로 화염 등이 방출된다. 중공 공간(17) 안으로 방출된 화염 등이, 내통재(5)의 가스 통과 구멍(15)으로부터 내부로 들어가서, 가스 발생제(4)를 착화 연소시켜서 고온 가스를 발생시킨다. 고온 가스는 가스 통과 구멍(15)으로부터 중공 공간(17) 안으로 들어가서, 버스트 플레이트(14)를 파괴한 다음, 필터실(12) 안으로 들어가서, 필터재(10)를 통과한 후, 가스 방출 구멍(8)으로부터 방출된다.

본 발명은 통형상 하우징의 제1 단부측에 점화기를 구비한 점화실을 갖고, 상기 통형상 하우징의 축방향 반대측의 제2 단부측에 가스 배출구를 구비한 디퓨저부를 갖고, 상기 점화실과 상기 디퓨저부 사이에 가스 발생제 성형체가 수용된 연소실을 갖고 있고, 상기 점화실과 상기 연소실 사이가 부분적으로 개열 가능한 폐색 부재로 구획되어 있는 가스 발생기로서,

상기 점화실 내에는 전화약 성형체가 수용되어 있고, 상기 점화실 내의 압력의 상승에 의해 상기 부분적으로 개열 가능한 폐색 부재가 개열되는 것이고,

상기 연소실과 상기 디퓨저부가 연통되어 있고,

상기 연소실 내에는 상기 통형상 하우징의 제1 단부 측으로부터 상기 제2 단부를 향해서 연장되는 이너 튜브가 배치되고, 상기 이너 튜브의 주위의 공간 내에 상기 가스 발생제 성형체가 수용되어 있는 것이고,

상기 이너 튜브가,

상기 점화실측의 제1 단부가 개구되고, 축방향 반대측의 제2 단부가 폐색되고, 주벽부에 복수의 관통 구멍을 갖는 중공의 것이고,

상기 제1 단부의 개구부가 상기 폐색 부재의 개열 가능 부분에 맞닿아지고, 상기 폐색된 제2 단부가 상기 디퓨저부 방향으로 신장되어 있고,

상기 이너 튜브의 최소 내경(Dmin)이, 상기 전화약 성형체의 최대 길이(Lmax)보다 크게 되어 있는 것이고,

상기 중공부가, 상기 폐색 부재가 개열했을 때 상기 전화약 성형체가 상기 제2 단부까지 이동하는 공간이 되는 것인, 가스 발생기를 제공한다.

또한 본 발명은, 상기 가스 발생기의 연소실에 수용되어 있는 가스 발생제 성형체의 착화 방법으로서,

상기 점화기를 작동시켜서 점화실 내의 전화약을 착화 연소시킴으로써, 상기 점화실 내의 압력을 상승시키는 단계 1,

상기 점화실 내의 압력의 상승에 의해 상기 폐색 부재의 개열 가능 부분을 개열시킴으로써, 상기 점화실과 상기 이너 튜브를 연통시키는 단계 2,

상기 점화실 내의 연소 상태의 전화약 성형체를 상기 이너 튜브 안으로 분출시켜서, 폐색된 제2 단부측으로 이동시키는 단계 3,

상기 이너 튜브 안에서 연소를 계속하는 전화약 성형체로부터 방출되는 연소 생성물을 상기 관통 구멍으로부터 분출시켜서, 상기 연소실 내의 가스 발생제 성형체를 착화 연소시키는 단계 4를 갖고 있는, 가스 발생기의 연소실에 수용되어 있는 가스 발생제 성형체의 착화 방법을 제공한다.

본 발명은 이하의 상세한 설명과 첨부된 도면에 의해, 더욱더 완전히 이해되는 것이지만, 이들은 단지 설명을 위해 첨부되는 것으로, 본 발명을 제한하는 것은 아니다.
도 1은 본 발명의 가스 발생기의 축 X 방향의 단면도이다.
도 2는 도 1의 부분 확대도이다.
도 3은 도 1의 폐색 부재의 평면도이다.
도 4는 도 1과는 다른 실시 형태의 부분 확대 단면도이다.
도 5는 도 1과는 또 다른 실시 형태의 부분 확대 단면도이다.

발명의 상세한 설명

본 발명은 가늘고 긴 통형상 하우징 내에 가스 발생제 성형체가 수용된 가스 발생기에서도, 연소 가스의 배출 시간을 짧게 해서, 에어백의 팽창 개시 시간을 짧게 할 수 있는 가스 발생기를 제공한다.

통형상 하우징은 철, 스테인리스 등의 금속제를 포함하고, 단면이 원형인 것이다. 단면은 원형에 한정되지 않는다.

통형상 하우징은 제1 단부와 제2 단부가 개구된 것으로, 제1 단부측은 점화기가 설치되는 것으로 폐색되어 있고, 제2 단부측은 디퓨저부가 설치되는 것으로 폐색되어 있다.

통형상 하우징은, 예를 들어 딥 드로잉 공법에 의해 어느 일단부의 개구부가 폐색된 것을 사용할 수 있고, 상기 폐색 단부측에는 가스 배출구를 형성해서 디퓨저부로 할 수 있다.

점화실은 공지된 전기식 점화기와 전화약 성형체를 구비하고 있다.

점화기는 통형상 하우징의 제1 단부의 개구부측에 설치되어 있다. 전화약 성형체는, 공지된 전화약 성형체 외에, 전화약으로서 기능하는 가스 발생제 성형체를 사용할 수도 있다.

점화실과 연소실을 구획하는 부분적으로 개열 가능한 폐색 부재는 철, 스테인리스를 포함하는 판형상의 것, 또는 저면과 측면을 갖는 상자 형상의 것이다.

부분적으로 개열 가능한 폐색 부재는, 점화실 내의 압력 상승에 의해 부분적으로 개열되는 것이다. 부분적으로 개열 가능한 폐색 부재는, 개열시키려 하는 부분에 + 형상 등의 노치, 원형 박육부 등의 취약부가 형성되어 있는 것을 사용할 수 있다. 폐색 부재 중 개열 가능한 부분은, 나중에 설명하는 이너 튜브의 내측 공간, 즉 이너 튜브의 제1 단부의 개구부에 면하는 부분이다.

연소실 내의 이너 튜브를 제외한 통형상 공간 내에 가스 발생제 성형체가 수용되어 있다. 연소실 내에 수용되어 있는 가스 발생제 성형체는, 공지된 가스 발생기에서 사용하고 있는 에어백을 팽창시키기 위한 가스 발생제와 동일한 것을 사용할 수 있다.

디퓨저부는 가스 배출구를 갖고 있고, 통형상 하우징과 동일한 재질로 이루어지는 것이 바람직하다.

디퓨저부는 가스 배출구와, 연소실과 디퓨저부의 내부 공간을 연통하는 가스 통과구를 갖고 있으면 형상 및 구조는 특별히 제한되는 것은 아니다. 예를 들어, 주벽부에 가스 배출구를 갖고, 개구부가 가스 통과구가 되는 하나의 컵 부재를 포함하는 것, 주벽부에 가스 통과구와 가스 배출구를 갖는 복수의 컵 부재의 조합을 포함하는 것을 사용할 수 있다.

디퓨저부와 연소실을 연통시키는 연통구(가스 통과구)는, 통형상 하우징의 축방향으로 점화실과 대향하는 위치 또는 통형상 하우징의 축방향과 직교하는 방향에서, 통형상 하우징의 내주벽면과 간격을 두고 대향하는 위치에 형성할 수 있다.

이너 튜브는 철, 스테인리스 등의 금속을 포함하고, 주벽부에 화염이나 고온 가스 등의 연소 생성물을 통과시키는 관통 구멍을 갖는 중공의 것이다.

이너 튜브는, 내경과 외경이 균일한 것, 내경과 외경이 각각 일정하지 않고 직경의 크기가 다른 부분이 있는 것(예를 들어, 제1 단부의 개구부와 그 근방의 내경이 큰 것), 내경과 외경이 제1 단부로부터 제2 단부에 걸쳐서 단계적으로 감소되고 있는 것 또는 내경과 외경이 제1 단부로부터 제2 단부에 걸쳐서 연속적으로 감소되고 있는 것 등으로 할 수 있다.

이너 튜브의 관통 구멍은, 제1 단부로부터 제2 단부까지의 사이에 분산해서 다수가 형성되어 있는 것이 바람직하다.

이너 튜브의 제2 단부의 위치는, 폐색 부재로부터 디퓨저부 사이의 길이(L)의 중간 위치(0.5L)보다 디퓨저부측, 즉 디퓨저부에 가까운 위치인 것이 바람직하고, 폐색 부재로부터 0.7L보다 디퓨저부측인 것이 보다 바람직하고, 0.8L보다 디퓨저부측인 것이 더욱 바람직하다.

이너 튜브의 제1 단부측은, 개구부가 상기 폐색 부재의 개열 가능 부분에 맞닿아진 상태에서 고정되어 있는 것이 바람직하고, 제1 단부의 개구부가 상기 폐색 부재의 개열 가능 부분을 포위하고 있는 것이 보다 바람직하다.

이너 튜브의 고정 방법은 특별히 제한되지 않고, 제1 단부가 폐색 부재에 맞닿아지고, 제2 단부가 디퓨저부에 맞닿아진 상태에서 고정되어 있는 형태, 제1 단부가 통형상 하우징 내에 감입된 환상의 고정 부재로 포위되어 고정되어 있는 형태, 파열 부재가 갖는 볼록부(볼록부 선단이 개열 가능 부분)에 제1 단부의 개구부가 감입되어 고정되어 있는 형태, 디퓨저부에 형성된 볼록부에 이너 튜브의 제2 단부의 개구부가 감입되어 폐색되어 있는 형태 등을 사용할 수 있다.

이너 튜브의 최소 내경(Dmin)은, 전화약 성형체의 최대 길이(Lmax)보다 크게 되어 있다. 이너 튜브의 최소 내경(Dmin)은, 이너 튜브의 내경이 균일하지 않은 경우의 최소 내경이며, 이너 튜브의 내경이 균일한 경우에는 상기 균일 내경이다.

전화약 성형체의 최대 길이(Lmax)는, 전화약 성형체가 구일 때는 직경, 타원구일 때는 장축 길이, 원기둥일 때는 길이, 디스크 형상일 때는 직경이 되고, 부정형(부분적으로 변형된 구형 등)일 때는 가장 긴 부분의 길이이다. 즉 전화약 성형체 1립당 직경이나 장축 길이 및 한 변의 길이 중, 최대 길이가 되는 부분을 가리킨다.

이너 튜브의 제1 단부측의 개구부는 폐색 부재의 개열 가능 부분에 맞닿아져 있기 때문에, 작동 시, 점화실 내의 압력의 상승에 의해 폐색 부재의 개열 가능 부분이 개열해서 개구되었을 때, 점화실과 이너 튜브가 연통되도록 되어 있다. 폐색 부재 중 개열 가능 부분 이외에는 개열하지 않는다.

이와 같이 점화실 내의 압력이 충분히 상승한 시점에서 폐색 부재가 개열해서 연통되었을 때, 상기한 Dmin>Lmax의 관계를 충족하고 있기 때문에, 점화실 내에서 연소 상태의 전화약 성형체는 이너 튜브의 제1 단부의 개구부로부터 내부로 분출되어, 중공부를 통해서 이너 튜브의 제2 단부측으로 이동한다. 이때, 이동한 연소 상태의 전화약 성형체의 분산 밀도는, 이너 튜브의 제1 단부로부터 제2 단부 사이에는, 제2 단부측의 분산 밀도가 커지고, 제1 단부측의 분산 밀도가 작아진다.

그 후, 연소 상태의 전화약 성형체로부터 방출되는 고온 가스가 이너 튜브의 관통 구멍으로부터 연소실 내로 유입됨으로써, 가스 발생제 성형체가 착화 연소된다. 이때, 연소 상태의 전화약 성형체의 분산 밀도가 높은, 디퓨저부에 가까운 이너 튜브의 제2 단부측에 접해 있는 가스 발생제 성형체가 연소하기 쉬워지는 점에서, 점화기의 작동으로부터 가스 배출구를 통한 연소 가스의 배출에 걸리는 시간이 빨라진다. 이 때문에, 가늘고 긴 형상의 통형상 하우징을 사용하고 있음에도 불구하고, 점화기의 작동으로 가스 발생제 성형체의 연소에 의한 가스의 배출 개시(가스 배출구로부터의 가스의 배출 개시)까지의 시간을 짧게 할 수 있다.

본 발명의 가스 발생기의 바람직한 형태는, 상기 점화실 내에 수용된 전화약 성형체가 입상 성형체이다. 또한, 전화약 성형체, 이 경우에는 입상 성형체의 최대 길이(Lmax)와 상기 이너 튜브의 최소 내경(Dmin)의 비(Lmax/Dmin)가 바람직하게는 0.1 내지 0.6의 범위의 것이다.

Lmax/Dmin=0.1 내지 0.6이면, 작동 시에 있어서, 연소 상태의 전화약 성형체가 이너 튜브 내를 제2 단부측으로 이동하기 쉬워져서, 점화기의 작동으로부터 가스의 배출 개시까지의 시간을 짧게 할 수 있으므로 바람직하다.

본 발명의 가스 발생기의 바람직한 형태는, 상기 이너 튜브의 주벽부에 형성된 복수의 관통 구멍이, 상기 제1 단부로부터 상기 제2 단부측을 향함에 따라, 단위 면적당 관통 구멍의 개구 면적이 크게 되어 있는 것이고,

상기 연소실 내에 수용되어 있는 가스 발생제 성형체의 최소 길이 부분보다 상기 관통 구멍의 개구 직경이 작게 되어 있는 것이다.

최소 길이 부분이란, 가스 발생제 하나당 직경이나 장축 길이 및 한 변의 길이 중, 최소 길이가 되는 부분을 가리킨다.

복수의 관통 구멍이, 상기 제1 단부로부터 상기 제2 단부측을 향함에 따라, 단위 면적당 관통 구멍의 개구 면적이 크게 되어 있는 형태로서는,

관통 구멍의 개구 직경이 모두 동일할 때, 단위 면적당 관통 구멍의 수가 많게 되어 있는 형태,

관통 구멍의 개구 직경이 다르고, 또한 관통 구멍의 수가 제1 단부로부터 제2 단부에 걸쳐서 동일한 밀도일 때, 제1 단부로부터 상기 제2 단부측에 걸쳐서 관통 구멍의 개구 직경이 단계적으로 또는 연속적으로 크게 되어 있는 형태 등이다.

복수의 관통 구멍이, 상기 제1 단부로부터 상기 제2 단부측을 향함에 따라, 단위 면적당 관통 구멍의 개구 면적이 크게 되어 있으면, 디퓨저부에 가까운 이너 튜브의 제2 단부측에 접해 있는 가스 발생제 성형체가 연소하기 쉬워지는 점에서, 가스 배출구로부터의 연소 가스의 배출에 걸리는 시간이 빨라지기 때문에, 점화기의 작동으로부터 가스의 배출 개시까지의 시간을 짧게 할 수 있으므로 바람직하다.

본 발명의 가스 발생기의 바람직한 형태는, 상기 통형상 하우징의 내경(D)에 대한 상기 이너 튜브의 최대 외경(Dmax)의 비(Dmax/D)가 0.15 내지 0.50인 것이다.

Dmax/D=0.15 내지 0.50이면, 연소실의 용적을 확보할 수 있음과 함께, 이너 튜브 내의 연소 상태의 전화약 성형체의 이동이 용이해진다.

본 발명의 가스 발생기의 바람직한 형태는, 상기 디퓨저부가, 제1 저면부, 복수의 가스 배출구가 형성된 제1 주벽부 및 제1 개구부를 갖는 제1 컵 부재와, 제2 저면부, 복수의 가스 통과구가 형성된 제2 주벽부 및 제2 개구부를 갖는 제2 컵 부재의 조합을 포함하는 것이고,

상기 제1 컵 부재와 상기 제2 컵 부재가, 상기 제1 컵 부재의 제1 개구부 내에 상기 제2 컵 부재의 제2 개구부측이 감입되고, 제1 주벽부의 내측면과 제2 주벽부의 외측면이 맞닿아짐으로써 조합되어 있는 것이고,

상기 디퓨저부의 제1 컵 부재가, 상기 가스 배출구가 형성되어 있지 않은 상기 제1 개구부측의 제1 주벽부를 상기 통형상 하우징의 제2 단부의 개구부 근방의 내주벽면에 맞닿게 해서 감입되어 있고,

상기 제2 컵 부재의 제2 저면부가 상기 점화실에 대향되어, 상기 제2 컵 부재의 제2 주벽부가 상기 통형상 하우징의 내주벽면과의 사이에 환상 간극이 형성되도록 배치되어 있는 것이고,

상기 이너 튜브의 제2 단부가 상기 제2 컵 부재의 제2 저면부에 의해 폐색되어 있는 것이다.

상기 양태의 디퓨저부는, 서로의 개구부끼리로 조합된 제1 컵 부재와 제2 컵 부재를 포함하는 것이다.

제1 컵 부재의 제1 주벽부에 복수의 가스 배출구가 형성되어 있기 때문에, 복수의 가스 배출구는, 통형상 하우징의 축방향에 직교하는 방향으로 형성되어 있다. 제2 컵 부재의 제2 주벽부에 복수의 가스 통과구가 형성되어 있기 때문에, 복수의 가스 통과구는, 통형상 하우징의 축방향에 직교하는 방향에서, 또한 통형상 하우징의 내주벽면과 간격을 두고 대향하는 위치에 형성되어 있다.

이너 튜브의 제2 단부(제2 단부의 개구부)는 제2 컵 부재의 제2 저면부에 의해 폐색되어 있지만, 제2 단부의 개구부가 제2 저면부에 맞닿아져 있는 형태 외에, 제2 저면부에 형성된 볼록부에 제2 단부의 개구부가 감입되어 폐색된 형태, 제2 저면부에 형성된 원형홈에 제2 단부의 개구부가 감입되어 있는 형태로 할 수도 있다.

본 발명의 착화 방법으로는, 단계 1과 단계 2와 같이, 점화실과 이너 튜브의 사이가 폐색 부재로 구획되어 있는 점에서, 점화실의 압력이 충분히 높아진 시점에서 폐색 부재가 개열해서 점화실과 이너 튜브 내부를 연통할 수 있다.

그 후, 단계 3과 같이, 점화실 내의 연소 상태의 전화약 성형체는 세차게 이너 튜브 안으로 유입되어, 이너 튜브가 폐색된 제2 단부측으로 이동하는 양이 많아진다. 이 때문에, 디퓨저부에 가까운 이너 튜브의 제2 단부에 접해 있는 가스 발생제 성형체가 연소하기 쉬워지기 때문에, 작동의 조기에 연소 가스가 발생하여, 가스 배출구로부터 배출되기 때문에, 점화기의 작동으로부터 가스의 배출 개시까지의 시간이 짧아진다.

본 발명의 가스 발생기는, 자동차에 탑재하는 에어백 장치용 가스 발생기로서 이용할 수 있고, 특히 탑승원과 차체의 간격이 짧은 측면 충돌용 에어백 장치의 가스 발생기로서 이용할 수 있다.

본 발명의 가스 발생기는, 가늘고 긴 형상의 통형상 하우징을 사용하고 있지만, 점화기의 작동으로부터 가스의 배출 개시까지의 시간을 짧게 할 수 있기 때문에, 에어백의 팽창 개시 시간을 빠르게 할 수 있다.

발명의 실시 형태

<가스 발생기>

(1) 도 1, 도 2의 가스 발생기

가스 발생기(1)는, 통형상 하우징(10)의 제1 단부(10a)의 개구부측에 점화실(20)을 갖고 있고, 통형상 하우징(10)의 축방향 반대측의 제2 단부(10b)의 개구부측에 디퓨저부(40)를 갖고 있다. 또한 가스 발생기(1)는, 통형상 하우징(10)의 점화실(20)과 디퓨저부(40) 사이에 연소실(30)을 갖고 있다.

통형상 하우징(10)의 제1 단부(10a)의 개구부에는 점화기(21)가 설치되고, 상기 개구부는 점화기(21)에 의해 폐색되어 있다. 점화기(21)는 착화부(22)를 포함하는 점화기 본체와 금속제의 점화기 컬러(23)가 도시하고 않은 수지를 개재해서 일체화된 것이다.

통형상 하우징(10)의 내주벽면(11)과 점화기 컬러(23) 사이에는 O링(24)이 배치되어 있고, 착화부(22) 주위에는, 작동 시에 발생하는 화염 등을 폐색 부재(29) 방향을 향하기 위한 가이드 부재(25)가 배치되어 있다.

점화실(20) 내에는, 입상의 전화약 성형체(26)가 수용되어 있다. 전화약 성형체(26)는, 구 또는 그에 유사한 형상의 것이지만, 원통 형상이어도 된다.

점화실(20)과 연소실(30) 사이는, 저면부(29a)와 측면부(29b)를 갖는 폐색 부재(29)로 구획되어 있다. 폐색 부재(29)는 통형상 하우징(10) 내로 압입됨과 함께, 점화실(20) 내에 수용된 전화약 성형체(26)로 지지되어 있다.

통형상 하우징(10)의 제2 단부(10b)의 개구부측에는, 제1 컵 부재(41)와 제2 컵 부재(51)를 포함하는 디퓨저부(40)가 설치되어 있다.

제1 컵 부재(41)는 제1 저면부(42), 가스 배출구(43)가 형성된 제1 주벽부(44) 및 제1 개구부(45)를 갖고 있다. 제1 개구부(45)측에는 제1 플랜지부(46)와 제1 플랜지부(46)로부터 수직 방향으로 신장된 제1 환상 벽부(47)를 갖고 있다. 제2 컵 부재(51)는 제2 저면부(52), 가스 통과구(53)가 형성된 제2 주벽부(54) 및 제2 개구부(55)를 갖고 있다. 제2 개구부(55)측에는 짧은 제2 플랜지부(56)를 갖고 있다.

가스 배출구(43)와 가스 통과구(53)의 어느 한쪽은, 도시하지 않은 시일 테이프가 내측으로부터 부착되어 있다.

제1 컵 부재(41)와 제2 컵 부재(51)는, 제1 컵 부재(41)의 제1 개구부(45) 내에 제2 컵 부재(51)의 제2 개구부(55)측이 감입되고, 제1 환상 벽부(47)의 내측면과 제2 플랜지부(56)가 맞닿아지는 것으로 조합되어 있다.

제1 컵 부재(41)는, 제1 플랜지부(46)와 제1 환상 벽부(47)가 통형상 하우징(10)의 제2 단부(10b)의 개구부 근방의 내주벽면(11)에 맞닿아져 감입된 상태에서 용접되어 있다. 또한 제2 컵 부재(51)의 제2 저면부(52)가 연소실(30) 내에 면하고, 제2 컵 부재(51)의 제2 주벽부(54)가 통형상 하우징(10)의 내주벽면(11)과의 사이에 환상 간극(57)이 형성되도록 배치되어 있다.

연소실(30) 내에는, 중공의 이너 튜브(31)가 배치되어 있고, 이너 튜브(31)의 주위의 공간 내에 가스 발생제 성형체(33)가 수용되어 있다. 이너 튜브(31)의 내경과 외경은 균일하다.

통형상 하우징(10)의 내경(D)과 이너 튜브(31)의 외경(Dmax)의 비(Dmax/D)는 약 0.35이고, 소요량의 가스 발생제 성형체(33)를 수용하기 위한 공간과 이너 튜브(31)를 배치하기 위한 공간이 확보되어 있다.

연소실(30)과 디퓨저부(40)는, 제2 컵 부재(51)의 가스 통과구(53)에 의해 직접 연통되어 있다.

이너 튜브(31)는 점화실(20)측의 제1 단부(31a)의 개구부는 폐색 부재(29)에 맞닿아지고, 축방향 반대측의 제2 단부(31b)의 개구부는, 제2 컵 부재(51)의 제2 저면부(52)에 형성된 돌기부(52a)에 감입되는 것으로 폐색되어 있다.

이너 튜브(31)의 제1 단부(31a)는, 폐색 부재(29)에 맞닿아 배치된 환상 부재(28)의 구멍 안으로 감입되는 것으로 고정되어 있다.

환상 부재(28)는 외주면이 통형상 하우징(10)의 내주벽면(11)에 맞닿아지는 것으로 반경 방향으로부터 지지되어 있고, 통형상 하우징(10)의 내주벽면(11)에 형성된 복수의 내측 돌기부(12)와 폐색 부재(29)에 맞닿아지는 것으로 축X 방향의 양측으로부터 지지되어 있다.

이너 튜브(31)의 제1 단부(31a)의 개구부는, 폐색 부재(29)의 +형상의 노치(29d)가 형성된 원형의 개열 가능 부분(29c)(도 3)을 포위하도록 맞닿아져 있다.

이너 튜브(31)는, 주벽부에는 모두 동일한 개구 직경의 다수의 관통 구멍(32)이, 축방향으로 간격을 두고, 또한 둘레 방향으로 균등한 간격으로 형성되어 있다. 이너 튜브(31)의 다수의 관통 구멍(32)은, 제1 단부(31a)로부터 제2 단부(31b)측을 향함에 따라 수가 증가하는 것으로, 단위 면적당 관통 구멍(32)의 개구 면적이 단계적으로 크게 되어 있다.

관통 구멍(32)의 개구 직경은, 연소실(30) 내에 수용되어 있는 가스 발생제 성형체(33)의 최소 길이 부분보다 작게 되어 있기 때문에, 가스 발생제 성형체(33)가 관통 구멍(32)에 갑입하는 일은 없다.

이너 튜브(31)의 내경(Dmin)은, 전화약 성형체(26)의 최대 길이(Lmax)보다 크게 되어 있고, 전화약 성형체의 최대 길이(Lmax)와 이너 튜브(31)의 내경(Dmin)의 비(Lmax/Dmin)는 약 0.45이다.

도 1의 가스 발생기(1)를 에어백 장치에 사용했을 때의 가스 발생제 성형체(33)의 착화 연소 방법을 포함하는 동작을 설명한다.

점화기(21)가 작동하면 착화부(22)로부터 화염 등의 연소 생성물이 발생하여, 점화실(20) 내의 전화약 성형체(26)를 착화 연소시킨다(단계 1).

점화실(20) 내의 압력이 상승하면 폐색 부재(29)의 개열 가능 부분(29c)(도 3)이 개열하여, 점화실(20)과 이너 튜브(31)의 내측 영역이 연통한다(단계 2).

그 후, 연소 상태의 전화약 성형체(26)는 이너 튜브(31) 안으로 유입되고, 제2 단부(31b) 방향으로 이동하여, 제1 단부(31a)측보다 제2 단부(31b)측에 많이 존재하게 됨과 함께, 제2 단부(31b)측의 관통 구멍(32)의 밀도가 높게 되어 있기 때문에, 제2 단부(31b)측의 관통 구멍(32)으로부터 보다 다량의 화염, 고온 가스 등의 연소 생성물이 분출된다(단계 3, 4).

이 때문에, 연소실(30) 내의 가스 발생제 성형체(33)는, 디퓨저부(40)에 가까운 위치에 있는 것부터 연소가 개시되어 연소 가스가 발생된다. 연소 가스는, 가스 통과구(53)를 통과하여 디퓨저부(40) 안으로 들어간 후, 가스 배출구(43)로부터 배출되어, 에어백을 팽창시킨다.

그 후, 이너 튜브(31)의 관통 구멍(32)으로부터 분출된 연소 생성물에 의해 연소실(30) 내에 남아 있는 가스 발생제 성형체(33)는 연소해서 연소 가스를 발생시켜서, 가스 통과구(53)를 통과하여, 가스 배출구(43)로부터 배출되어 에어백을 팽창시킨다.

또한, 폐색 부재(29)가 개열하는 것은 개열 가능 부분만이며, 다른 부분은 개열되지 않기 때문에, 점화실(20) 내의 연소 상태의 전화약 성형체(26)는 전량이 이너 튜브(31) 안으로 들어간다.

이와 같이 도 1에 도시하는 가스 발생기(1)를 사용하면, 디퓨저부(40) 가까이에 수용되어 있는 가스 발생제 성형체(33)의 착화 연소가 용이해지고, 연소 가스의 발생 시간이 짧아지기 때문에, 점화기의 작동부터 가스의 배출 개시까지의 시간을 짧게 할 수 있어, 에어백의 팽창 개시 시간을 보다 단축할 수 있다.

(2) 도 4의 가스 발생기

도 4의 가스 발생기(1A)는, 도 1의 가스 발생기(1)와는 이너 튜브의 형상이 다른 것 외에는 동일한 것이다.

이너 튜브(131)는, 제1 단부(131a)(폐색 부재(29))측에 깔때기형으로 퍼진 환상 경사 벽부(132)를 갖고 있는 것만이 도 1의 이너 튜브(31)와 상이하다. 도 4의 가스 발생기(1A)도 도 1의 가스 발생기(1)와 마찬가지로 동작하지만, 이너 튜브(131)의 제1 단부(131a)가 깔때기형으로 퍼진 환상 경사 벽부(132)를 갖고 있기 때문에, 연소 상태의 전화약 성형체(26)가 보다 이너 튜브(131) 안으로 유입되기 쉬워진다.

이너 튜브(131)를 사용할 때는, 폐색 부재(29)의 개열 가능 부분(29c)의 크기도 깔때기형으로 퍼진 환상 경사 벽부(132)의 개구 부분의 크기에 대응시켜서 크게 할 수 있다.

(3) 도 5의 가스 발생기

도 5의 가스 발생기(1B)는, 도 1의 가스 발생기(1)와는 폐색 부재(129)의 형상이 다른 것 외에는 동일한 것이다.

폐색 부재(129)는 저면부(129a), 저면부(129a)로부터 점화기(21)측으로 신장된 측면부(129b), 저면부(129a)의 중심 부분으로부터 측면부(129b)와 반대측으로 돌출된 원기둥 돌출부(129c)를 갖고 있다. 원기둥 돌출부(129c)의 정상면이 개열 가능 부분(129d)(도 3에 29c에 상당하는 부분)이 되고 있다.

이와 같이 작동 전의 상태에 있어서, 폐색 부재(129)의 개열 가능 부분(129d)이 이너 튜브(31) 내에 존재하고 있기 때문에, 전화약 성형체(26)의 양을 늘릴 수 있음과 함께, 작동 시에는 연소 상태의 전화약 성형체(26)의 이동이 보다 원활하게 실시된다.

도 5의 가스 발생기(1B)에 있어서의 폐색 부재(129)와 도 4의 가스 발생기(1A)에 있어서의 이너 튜브(131)를 조합한 실시 형태로 할 수도 있다.

본 발명을 이상과 같이 기재했다. 당연히, 본 발명은 다양한 형태의 변형을 그 범위에 포함하며, 이들 변형은 본 발명의 범위로부터의 일탈이 아니다. 또한 당해 기술 분야에 있어서의 통상의 지식을 갖는 자가 명백하게 본 발명의 변형으로 간주할 모든 것은, 이하에 기재하는 청구항의 범위에 있다.

Claims

통형상 하우징의 제1 단부측에 점화기를 구비한 점화실을 갖고, 상기 통형상 하우징의 축방향 반대측의 제2 단부측에 가스 배출구를 구비한 디퓨저부를 갖고, 상기 점화실과 상기 디퓨저부 사이에 가스 발생제 성형체가 수용된 연소실을 갖고 있고, 상기 점화실과 상기 연소실 사이가 부분적으로 개열 가능한 폐색 부재로 구획되어 있는 가스 발생기로서,
상기 점화실 내에는 전화약 성형체가 수용되어 있고, 상기 점화실 내의 압력 상승에 의해 상기 부분적으로 개열 가능한 폐색 부재가 개열되는 것이고,
상기 연소실과 상기 디퓨저부가 연통되어 있고,
상기 연소실 내에는 상기 통형상 하우징의 제1 단부측으로부터 상기 제2 단부를 향해서 연장되는 이너 튜브가 배치되고, 상기 이너 튜브의 주위의 공간 내에 상기 가스 발생제 성형체가 수용되어 있는 것이고,
상기 이너 튜브가,
상기 점화실측의 제1 단부가 개구되고, 축방향 반대측의 제2 단부가 폐색되고, 주벽부에 복수의 관통 구멍을 갖는 중공의 것이고,
상기 제1 단부의 개구부가 상기 폐색 부재의 개열 가능 부분에 맞닿아지고, 상기 폐색된 제2 단부가 상기 디퓨저부 방향으로 신장되어 있고,
상기 이너 튜브의 최소 내경(Dmin)이, 상기 전화약 성형체의 최대 길이(Lmax)보다 크게 되어 있는 것이고,
상기 중공부가, 상기 폐색 부재가 개열했을 때 상기 전화약 성형체가 상기 제2 단부까지 이동하는 공간이 되는 것인, 가스 발생기.
제1항에 있어서, 상기 점화실 내에 수용된 전화약 성형체가 입상 성형체이고, 상기 입상 성형체의 최대 길이(Lmax)와 상기 이너 튜브의 최소 내경(Dmin)의 비(Lmax/Dmin)가 0.1 내지 0.6의 범위인 것인, 가스 발생기.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 이너 튜브의 주벽부에 형성된 복수의 관통 구멍이, 상기 제1 단부로부터 상기 제2 단부측을 향함에 따라, 단위 면적당 관통 구멍의 개구 면적이 크게 되어 있는 것이고,
상기 연소실 내에 수용되어 있는 가스 발생제 성형체의 최소 길이 부분보다 상기 관통 구멍의 개구 직경이 작게 되어 있는, 가스 발생기.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 통형상 하우징의 내경(D)에 대한 상기 이너 튜브의 최대 외경(Dmax)의 비(Dmax/D)가 0.15 내지 0.50인, 가스 발생기.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 디퓨저부가, 제1 저면부, 복수의 가스 배출구가 형성된 제1 주벽부 및 제1 개구부를 갖는 제1 컵 부재와, 제2 저면부, 복수의 가스 통과구가 형성된 제2 주벽부 및 제2 개구부를 갖는 제2 컵 부재의 조합을 포함하는 것이고,
상기 제1 컵 부재와 상기 제2 컵 부재가, 상기 제1 컵 부재의 제1 개구부 내에 상기 제2 컵 부재의 제2 개구부측이 감입되고, 제1 주벽부의 내측면과 제2 주벽부의 외측면이 맞닿아지는 것으로 조합되어 있는 것이고,
상기 디퓨저부의 제1 컵 부재가, 상기 가스 배출구가 형성되어 있지 않은 상기 제1 개구부측의 제1 주벽부를 상기 통형상 하우징의 제2 단부의 개구부 근방의 내주벽면에 맞닿게 해서 감입되어 있고,
상기 제2 컵 부재의 제2 저면부가 상기 점화실에 대향되어, 상기 제2 컵 부재의 제2 주벽부가 상기 통형상 하우징의 내주벽면과의 사이에 환상 간극이 형성되도록 배치되어 있는 것이고,
상기 이너 튜브의 제2 단부가 상기 제2 컵 부재의 제2 저면부에 의해 폐색되어 있는 것인, 가스 발생기.
제1항에 기재된 가스 발생기의 연소실에 수용되어 있는 가스 발생제 성형체의 착화 방법으로서,
상기 점화기를 작동시켜서 점화실 내의 전화약을 착화 연소시킴으로써, 상기 점화실 내의 압력을 상승시키는 단계 1,
상기 점화실 내의 압력의 상승에 의해 상기 폐색 부재의 개열 가능 부분을 개열시킴으로써, 상기 점화실과 상기 이너 튜브를 연통시키는 단계 2,
상기 점화실 내의 연소 상태의 전화약 성형체를 상기 이너 튜브 안으로 분출시켜서, 폐색된 제2 단부측으로 이동시키는 단계 3,
상기 이너 튜브 안에서 연소를 계속하는 전화약 성형체로부터 방출되는 연소 생성물을 상기 관통 구멍으로부터 분출시켜서, 상기 연소실 내의 가스 발생제 성형체를 착화 연소시키는 단계 4를 갖고 있는, 가스 발생기의 연소실에 수용되어 있는 가스 발생제 성형체의 착화 방법.