KR950009343B1 - 제2단계의 점화를 지연시키는 점화 물질을 사용하는 자동차 가스백의 2단계 팽창기 - Google Patents

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내용 없음.

Description

제2단계의 점화를 지연시키는 점화 물질을 사용하는 자동차 가스백의 2단계 팽창기

제1도는 종래의 전형적인 자동차 가스백 팽창기의 압력-시간 대조표.

제2도는 본 발명에 따른 2단계 팽창기의 종단면을 도시하는 사시도.

제3도는 선 3-3을 따라 절취한 제2도의 팽창기의 단면도.

제4도는 선 4-4를 따라 절취한 제2도의 팽창기의 단면도.

제5도는 제2도에 도시된 팽창기의 제1단계 격벽/점화기 튜브 조립체와 제2단계 점화기 튜브를 도시하는 부분 측면도.

제6도는 제1단계 점화기 튜브와 관련 격벽 절반부를 도시하는 측면도.

제7도는 제1단계 격벽 절반부/점화기 튜브 조립체와 제2단계 격벽 절반부를 도시하는 측면도.

제8도는 제7도의 선 8-8을 따라 절취한 단면도.

제9도는 하우징을 배제한 제2도의 조립 팽창기의 부분 단면도.

제10도는 종래 1단계 팽창기 및 본 발명에 따른 2단계 팽창기의 실시예의 입력 대 시간 성능의 대조표로서, 본원의 한 실시 예는 붕소펠릿으로 구성된 점화제를 사용하며, 다른 실시 예는 스트랜드형 발화성 물질을 사용.

본 발명은 차량 탑승자에 대하여 충격 보호를 제공하기 위하여 통상 에어백 또는 가스백으로 알려져 있는 차량의 팽창 가능한 보호 쿠션을 팽창시키기 위한 가스 발생기에 관한 것이다.

상기 가스백은 일반적으로 수축 상태로 탑승자의 전방에 위치한다. 차량의 충돌 경우에, 가스백은 팽창기 내부에서 가스 발생제를 연소시키므로써 생성된 가스로 약 백만분의 수초내에 팽창된다. 상기 가스 발생제는 점화 장치에 의해 점화된다. 가스 발생제의 급격한 연소에 의하여 발생된 연소 가스 압력은 가스를 에어백 내부로 급속히 유입시키므로, 그 팽창 속도가 빨라지게 된다.

어린이가 차량의 가스백 격실에 매우 접근하여 서 있는 경우에, 모든 가스 압력이 가스백 내부로 순간적으로 방출되면, 부상을 입을 위험이 있다. 이러한 부상 가능성을 배제하기 위해, 가스백은 초기에 어린이를 살짝 밀어낼 수 있을 정도로 느리게 팽창된다. 그리고 적당한 지연후에, 예를 들면 20millisec 정도의 인터벌(휴지기) 이후, 가스백은 제위치에 앉아있는 모든 승객들을 보호하기 위해 급격히 팽창될 수 있다. 초기에는 부드럽지만 그 다음의 급격한 가스백 팽창직후의 견실한 가스백 팽창 작용 발생시키는 압력 대 시간 그래프는 S자 곡선을 나타내는 것으로 공지되어 있다. 이러한 곡선은 제1도 및 제5도에서 각각 도시되어 있다.

이러한 성능을 성취하기 위하여 몇가지 제안들이 이전부터 제시되어 왔다. S-곡선 파라미터를 설명하기 위하여 소위2단계 팽창기(two-stage inflation)를 사용하는 것이 제안되었다.

이러한 종래 제안중의 하나에 있어서, 두개의 운전자측 팽창기는 제1팽창기의 개시후, 제2팽창기의 개시 사이에 일정한 시간 간격을 가지면서 단독의 승객측 가스백을 팽창시키도록 설치되어 있다.

또 다른 제안은 두개의 챔버 또는 격실로 분할되어 있는 단독 팽창기 하우징을 포함하는 2단계 팽창기를 제공하는 것으로, 각각의 챔버는 가연성 가스 발생제를 함유하며, 상이한 크기로 구성되어 있다.

처음에 점화되는 챔버는 소량의 기체만을 필요로 하기 때문에, 그것은 두개의 챔버중 보다 작은 것으로 한다. 상기 가스백의 팽창시, 첫번째 또는 보다 작은 챔버내부의 가스 발생제가 점화된 후 조금 있다가, 두번째 또는 보다 큰 챔버내의 가스 발생제가 점화된다. 이러한 점화 지연(ignition dealy)을 위해, 몇가지 방법들이 제안된다.

Norton에게 허여된 미국 특허 제3,663,035호에는 두개의 챔버 또는 2-단계 팽창기의 각 챔버가 점화 캐비티(cavity)를 포함하는 블록의 한단부에 장치되어 있는 것을 기술하고 있다. 이 점화 캐비티는 두 챔버에 대하여 공용이다. 고정된 지연 라인은 상기 챔버중 하나를 점화 캐비티로부터 분리시키고 백만분의 수초만큼 그 챔버의 점화를 지연시킨다.

본 발명의 양수인에게 양도된 Kirchoff 등의 미국 특허 제3,972,545호에는 팽창기 내부에 소모성 격벽이 제공되어 있다. 상기 격벽은 개별적으로 연결된 팽창기 또는 도폭관(squib)에 의하여 점화 가능한 가스 발생제를 각각 내장하는 두 챔버로 팽창기를 분할한다. 충격 강도에 따라 하나 또는 두개의 도폭관을 점화 또는 충격 발화시킬 것인가를 결정하며, 그리고 가스백을 가스로 충전시키는 비율을 결정한다.

환언하면, 충격이 약하면, 첫번째 또는 하류(downstream) 도폭관 만을 발화시킨다. 그와 같은 경우에, 연소는 소모성 격벽을 통해 상류로 진행하여, 상류 챔버에 있는 도폭관과 가스 발생제를 발화시키므로써, 부드러운 쿠션효과를 위해 팽창률을 저하시킨다.

Inokuchi 등에게 허여된 미국 특허 제4,213,635호는 격벽에 의해 분리되어 있는 두개의 가스 발생 챔버를 갖는 팽창기를 개시하고 있다. 각각의 챔버에는 개별적으로 연결된 점화기가 제공되어 있다. 제2챔버에 있는 점화기의 점화는 내부 가스 압력의 레벨을 감지하는 제1챔버부에 있는 신호 발생기에 의하여 지연된다. 압력 레벨이 소정치에 도달하면, 제2챔버내의 점화기가 점화된다.

본 발명의 양수인에게 양도된 Schneiter 등의 미국 특허 제4,358,998호는 단일 연소 챔버내의 가연성 가스 발생제를 점진적인 방법으로 점화시켜, 팽창이 진행될 때, 가스백을 초기에는 천천히 그러나 나중에는 급속히 팽창시키는 팽창기용 점화기 조립체에 관하여 기술하고 있다. 상기 점화기 조립체는 두부분 사이에 고상 추진 디스크(solid propellant disc)를 구비하므로써, 하나의 부분 둘레에 배치된 가스 발생제가 즉시 점화되고, 이어서, 상기 디스크를 통한 연소후 다른 부분 주위에 배치된 가스 발생제가 점화된다. 상기 디스크를 통한 연소에 필요한 시간이 바로 지연 시간이다.

계류중이고, 본 발명의 양수인에게 양도된 Lauritzen과 Ward에 의한 1989년 2월 10일자 미국 특허 출원 제310,122호 및 1989년 6월 29일자 미국 특허 출원 제372,994호는 돌출부분에 관형 부분과 일체로 된 중간의 무공 격벽을 설치하여 두개의 격리된 챔버가 제공되는 신장된 돌출 하우징을 구비하는 가스백 팽창기에 관하여 각각 기술하고 있다. 또한 각각의 챔버에는 개별적으로 관련된 도폭관인 가스 발생 수단이 제공되어 있다. 충돌시에 차량에 요구되는 팽창기의 적합한 제조는 하우징이 돌출된 후의 크기로 각단부를 절단하므로써 이루어질 수 있다. 챔버에는 가스백 팽창의 소프터 온셋(softer onset)용으로 상이한 가스 발생 물질이 공급될 수 있다. 또한, 차량에서, 흔히 사용되는 마이크로 프로세서에 의해 감지되는 속도 및 주변 온도와 같은 통상의 몇몇 입력 파라미터를 사용하여, 챔버 각각에 개별적으로 관련되어 있는 도폭관의 점화에 있어서 정확한 시간 지연을 결정할 수 있다.

본 발명의 양수인에게 양도된 Lauritzen 및 Ward에 의한 1989년 9월 22일자 출원 제310,122의 미국 CIP 특허 출원 제409,456호에도 이와 유사한 것을 개시하고 있다.

충돌시에 차량 탑승자를 보호하기 위한 조절성 가스백 팽창을 제공하기 위한 전술한 제안들은 본 기술 분야를 진보시켰다. 그러나, 상기 팽창기 점화 지연 시스템의 복잡성, 상기 부적합한 양태의 팽창기 갯수, 및 팽창기 제작비의 경감에 있어서의 부가적인 개량에 관한 필요성과 요구가 존재하고 있다.

본 발명의 목적은 팽창기의 이중 챔버에 있는 가스 발생제의 점화가 단일 점화기에 의해 동시에 개시되는 차량 탑승자 보호 가스백에 대하여 압력 대 시간의 S-곡선을 제공하는 개량된 이중 챔버 팽창기를 제공하는 것이다.

본 발명의 또다른 목적은 제1챔버내의 가스 발생제가 점화된 후 제2챔버내의 가스 발생제 점화의 지연 및 이러한 지연 시간의 길이가 상기 점화 물질의 조성 및 형상에 의해 결정되는 이중 챔버 팽창기를 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 신장된 하우징, 상기 하우징 내부에서 그 길이를 따라 중간 위치에 있는 격벽, 하나가 격벽의 한측면에 위치하고 다른 하나가 다른 측면에 위치하는 상태로 종단식(end-to-end)으로 연장하는 제1 및 제2가스 발생 장약을 포함하며 하우징 내부에 설치된 발화성(pyrotecnic) 가스 발생기를 구비한 팽창기를 제공하는 것이다. 여기선, 상기 장약들중 하나는 상기 격벽의 한편에 위치하고, 다른 장약은 다른편에 위치한다. 그리고 점화기는 상기 하우징내의, 제1 및 제2의 점화를 위해 상기 제1 및 제2의 가스 발생 작양에 연결된 각각의 점화 수단을 포함하며, 상기 점화기의 튜브들은 대체로 같은 지름 및, 공통종축을 가지며, 점화물질을 포함한다. 상기 제2의 점화기 튜브내에 포함된 점화 물질은 제1점화기 튜브내에 점화 물질과는 다른 속도로 연소되어, 상기 한 점화기 튜브의 점화 물질은 또 다른 점화기 튜브내의 점화물질보다 외측으로 더 느리게 연소되며, 그 결과, 두 점화 튜브내의 점화 물질이 동시에 점화되지 않고 상기 하나의 가스 발생 장약의 점화는 다른 것에 비해 지연된다.

본 발명의 또 다른 목적은 2단계 팽창기를 발화시키는 점화기로서, 서로 공통 종축을 가지고, 각각 상이한 속도로 연소하는 점화 물질을 내장하며, 상기 공통 종축의 횡방향으로 위치하고 구멍을 가지는 격벽에 의해 분리되고, 점화물질과 연통하는 하나 이상의 배출구가 형성된 측벽을 구비한 제1점화 튜브 및 제2점화 튜브와, 상기 점화 튜브의 배출구를 덮는 감압 파열성 덮개와, 상기 격벽의 구멍과 점화튜브를 통해 연장되고 상기 공통 종축상에 위치하는 긴 퓨우즈와, 상기 퓨우즈의 한 부분에 근접하여 상기 퓨우즈를 작동시키는 단일 도폭관을 구비하는 것을 특징으로 하는 점화기이다.

본 발명에 따라서, 상기 점화기는, 도폭관, 퓨우즈코드 및 적절히 신장된 2부분의 하우징내에 포함된 점화물질을 포함하고 있다. 도폭관은 퓨우즈 코드를 점화시키는데 사용되는 것으로, 다시 말하면 점화물질을 점화시키는 것이다. 퓨우즈는 이중 챔버 팽창기의 챔버들을 격리하는 격벽을 통과하며, 양하우징부의 점화기의 점화 물질 모두를 동시에 점화시킨다. 상기 점화기의 하우징은 상기 팽창기의 제1의 또는 더 작은 챔버에 대해 조절하여 위치할 수 있는 제1의 부분과 제2의 더 큰 팽창기 챔버에 대해 조절하여 위치할 수 있는 제2의 부분을 포함한다. 제2의, 더 큰 팽창기 챔버내에 장약된 가스 발생제의 점화를 지연시키기 위해, 점화기의 제1의 하우징 부분의 점화 물질보다 더 느리게 가열되는 점화 물질을 갖는 점화기의 제1하우징부를 만든다. 그 결과, 상기 퓨우즈가 동시에 제1 및 제2의 점화가 하우징 부분들내의 점화물질을 점화시킬 때, 제1하우징 부분의 상기 점화 물질은 빠른 속도로 연소되고 반면에 제2점화기 하우징 부분의 점화 물질은 비교적 느린 속도로 연소된다. 그러므로, 상기 두 팽창기 챔버들중 더 작은 것에 장약된 가스 발생 물질은 더 큰 팽창기 챔버내에 장약된 가스 발생 물질에 앞서서 점화된다.

본 발명에 있어서, 상기 점화기의 제2하우징 부분의 점화 물질의 연소 속도를 떨어뜨리는 것은 두가지 방법으로 수행될 수 있다고 생각된다. 그 한가지 방법은, 다른 속도로 연소하는 두개의 상이한 화학 조성을 갖는 물질을 사용하는 것이다. 또 한가지 방법은 상기 점화 물질의 크기를 증대시키고, 더 큰 연소 지역을 제공하여 더 낮은 속도로 연소시키는 것이다. 그리고 나서, 입자 형태의 점화물질은 점화기의 제1하우징 부분에서 이용하고, 스트랜드형 또는 펠릿형(pellit)의 같은 또는 상이한 점화 물질을 점화기의 제2하우징 부분에서 사용한다. 상기 입자들은, 막대기가 통나무보다 더 빨리 타는 것과 같이, 스트랜드 또는 펠릿들보다 더 빨리 연소된다. 이 방법의 이점은 상기 점화기의 제1 및 제2부분의 양 점화물질이 다같이 격렬하게 점화된다는 것인데 그것은 양측이 같은, 다시 말해서 동일하거나 유사한 점화 물질을 사용하기 때문이다. 단지, 그 중 하나가 더 낮은 속도로 연소된다는 것 뿐이다.

본 발명의 특징은 특히 본원에 첨부된 특허청구의 범위에 기재되어 있다. 본 발명, 그 작용 효과, 그리고 사용에 의해 달성되는 특정 목적의 이해를 보니 용이하게 하기 위하여, 첨부 도면과 도시된 본 발명의 양호한 실시 예를 참조하고자 한다.

제2도에는 승객용인 차량의 팽창시 보호 쿠션을 팽창시키기 위한 가스 발생기(10)가 도시되어 있다. 그러나, 본 발명은 차량의 승객용 팽창기에 국한되지 않고 운전자용 팽창기 포함할 수 있다. 팽창기(10)는 제1 또는 개방 단부(14)와 제2 또는 폐쇄단부(16)를 갖는 하우징(12)를 포함하고 있다. 상기 양단부 사이에는 튜브형 또는 실린더형 신장(18)가 연장하고 있다. 하우징(12)의 폐쇄단부(16)는 도시된 바와같이 튜브형 부분(18)과 일체로 형성되는 것이 바람직하다.

하우징(12)의 개방 단부(14)는 용접부(22)로 도시된 바와 같이, 관성 용접과 같은 방법에 의하여 밀봉 상태로 부착된 단부판 또는 베이스 부재(20)에 의해 밀폐된다. 사용될 수 있는 용접 방법으로는 Adams 등에게 허여된 미국 특허 제4,547,342호에 개시된 것이 있으며, 이것은 본 발명의 양수인에게 양도되어 있고, 본원에서 참고 문헌으로 인용한다. 그 내부 표면의 둘레를 따라, 단부판(20)은 용접 과정중에 하우징(12)의 개방 단부(14)의 원형 가장자리에 용접되는 원형 융기부(24)를 갖는다.

이러한 과정에 따르면, 상기 팽창기(10)는 전하중이 가해진 상태에서 용접된다. 관성 용접 작업중에, 상기 하우징(12) 및 내부 조립체는 후술된 바와 같이 관성 용접기의 고정부에 고정된다. 하우징(12)의 내부에 함유된 가스 발생제 및 기타 물질을 적소에 유지하고 또한 그것들을 관성용접 과정중에 회전되는 단부판(20)과 분리상태를 유지하기 위하여, 알루미늄 코팅된 탄소강 또는 다른 적절한 물질로 구성된 스프링 부하식 리테이너 디스크 또는 부재부(26)가 하우징(12)의 개방 단부(14)를 교차하여 위치한다. 보다 상세히 설명하면, 상기 단부판(20)은 하우징(12)의 아래에서 동력 피동식 클러치 수단(비도시)에 의해 통상 약 3000r.p.m의 속도까지 회전한다. 이러한 속도가 얻어지면 상기 클러치는 전원을 차단하고 자유 회전 단부판(20)는 상승, 즉 단부판의 원형 융기부(24) 및 하우징(12)의 단부(14)를 물리적으로 접촉시키도록 상방으로 이동한다. 발생된 마찰에 의해 단부(20)의 회전속도가 조금씩 감소하지만, 접촉부에서의 온도가 상승하여 단부판(20)과 하우징(12)의 금속부를 융합시킬 수 있다. 용접부(22)를 경화시키기 위해 단기간, 예를 들면 1초나 2초 동안 압력을 가한다. 상기 용접부(22)는 또한 디스크(26)를 적소에 유지하는데 사용될 수 있다. 단부판(20)으로부터 보호부(28)가 연장하여, 하우징(12)과 약간 이격된 상태로 용접부(22)를 에워싼다.

점화기 격벽 조립체(30)는 하우징(12)의 길이를 따라 연장하며, 튜브형부(18)와 거의 동심 관계에 있도록 중심에 위치한다. 점화기/격벽 조립체(30)는 하우징(12)내의 제1실린더형 팽창기 격실(32)과 연결된 제1하우징부분(30a) 및, 하우징(12)내의 제2실린더형 팽창기 격실(34)에 연결된 제2하우징 부분(30b)을 포함한다.

제5도에서 알 수 있는 바와 같이 점화기 하우징부(30a, 30b)는 공통의 종축을 가지고 있다. 격실(32, 34)의 직경은 동일하나, 격실(32)의 길이는 제2도에 도시된 바와 같이 격실(34)의 1/3 또는 그보다 작아서 부피면에서 동일하지 않다.

격실(32)내에는 점화기 하우징부(30a)가 위치하며, 제5도에 도시된 바와 같이 포트, 즉 다공들이 있는 긴 튜브형부를 포함하며, 이는 강철 또는 다른 적당한 물질로 이루어져 있고, 제1점화 튜브(36)로서 작용한다. 점화튜브(36)의 종축은 상기 공통의 종축(31)과 일치한다. 제2도의 유지(retaining) 디스크(26)의 중심에 플랜지 부분이 위치하며, 이 플랜지는 격실(32)의 내부로 연장되어 상기 점화 튜브(36)의 한쪽 단부를 수납하는 리셉터클(receptacle)(38)을 형성한다. 점화튜브(36)의 다른쪽 단부에서 스프링 적재 디스크(43)내에 형성된 컵(40)의 중심으로 수납된다. 디스크(42)는 종축을 가로질러, 상기 하우징(12)의 튜브형부(18)내에 위치하며, (30c)로 표시된 격벽 또는 장벽의 절반을 형성하며, 상기 튜브형부(18)을 각각 제1 및 제2격실(32, 34)로 나눈다.

점화 물질 또는 발화물질(44)은 점화튜브(36)내에 있으며, 이물질들은 입자의 형태이고, 중앙에 위치한 신장된 퓨우즈 또는 전달코드(46)상에 있다. 한쪽 단부에서, 상기 퓨우즈코드(46)은 유지 클립(48)에 의해 부착 유지된다. 클립(48)은 상기 점화튜브(36)에 압착식으로 끼워진다. 퓨우즈(46)의 단부는 유지 클립(48)을 약간 지나서 단부판(20)을 향해 연장된다. 퓨우즈(46)의 다른쪽 단부는 디스크 또는 격벽의 절반부(42)내의 개구부(50)을 통과하여 상기 점화기(30)의 제2부분(30b)내로 들어간다. 그 점화기의 반대쪽 단부는 하우징(12)의 폐쇄단부(16)의 내측면에 마련된 중앙 리세스(recess)(54)에 위치한 자동 점화 장치(52)에 인접한다.

제5도에 도시한 바와 같이, 격실(34)에 위치한 점화기의 부분(30b)은 포트 또는 다공들을 갖는 긴 튜브형부(56)을 포함하며, 강철 또는 다른 적당한 물질로 구성되고 제2점화 튜브로서 작용한다. 점화 튜브(56)의 축은, 점화 튜브(36)의 축과 유사하게, 공통의 종축(31)과 일치한다. 스프링 하중식 유지 디스크(58)는 알루미늄 코팅된 탄소강 또는 그밖에 다른 적당한 물질들로 제조되며 상기 격벽(30c)의 절반부를 형성한다. 제2도 및 제9도에 도시한 바와 같이 격벽의 절반부(56)는 다른 격벽의 절반부(42)와 접하며, 점화 튜브(56)의 왼쪽 단부 포함하는 하우징(12)의 제2격실(34)안에 가스 발생 물질 및 다른 물질을 유지한다. 적절한 밀봉제로 된 환형 밀봉재 또는 O자형 고리(57)을 격벽의 절반부(42, 58) 각각의 오프셋(offset)된 원형 플랜지들(43, 59) 사이에 놓는다. 밀봉체(57)는 상기 격벽(30c)의 원형 둘레 연부에서, 격실(32, 34) 사이의 가스 유동을 막는다.

제2도에 도시한 바와 같이, 하우징(12)의 폐쇄단부(16)에 근접하여 위치하는 스프링 하중식 유지 디스크(60)은 알루미늄 코팅된 탄소강 또는 다른 적절한 물질로 만들어지며, 상기 격실(34)의 단부에서 가스 발생 물질 및 다른 물질을 보유한다. 유지 디스크(60)의 중앙에는 하우징(12)의 튜브형부(13)내부로 연장된 플랜지 부분 형성되어 있어, 점화 튜브(56)의 오른쪽 단부용 리셉터클(62)을 제공하며, 튜브(56)의 단부보다 길게 연장되고 자동 점화 장치(52)로부터 적당히 이격된 퓨우즈(46)를 제공한다.

자동 점화 장치(52)는 자동 점화 물질 입자(66)들을 포함하며 Adams등의 U.S. 특허 제4,561,675호에서 개시된 점화 장치와 유사하다. 그 특허를 본원 명세서에서 참고로 인용한다. 팽창기(10)가 650℉가 아닌 350℉의 온도에서 본파이어(bonfire)와 같은 고온의 영향을 받을 때 격실(32, 34)내에 마련된 가스 발생제 장약이 그 기능을 수행할 수 있도록, 입자(66)는 발화될 수 있으며, 여기서 350℉의 온도는 자동 점화 장치가 없었다면 발화성 물질을 발화시킬 수 있는 온도이다. 알루미늄은 650℉가 아닌 350℉에서 발생하는 내부의 자동 점화 압력들을 견디기에 적합한 강도를 가지기 때문에, 상기 팽창기(10)의 하우징(12)에 알루미늄을 사용하는 것이 가능하게 되었다. 상기 하우징(12)은 무게를 최소화하기 위해 알루미늄으로 만들어지는 것도 바람직하다.

하우징(12)의 개방 단부를 폐쇄하는 베이스 또는 단부판(20)의 외측면에 있는 구멍(68)으로 통상의 전기도폭관(70)을 가압 삽입한다. 이 도폭관은 금속으로 된 단부판(20)에 형성된 크림프(crimp)(72)를 유지한다. 상기 팽창기(20)의 점화 개시를 위해, 도폭관(70)은 한쌍의 단자판(73)에 의해 단부(20)로부터 전력 공급원까지 외측으로 연장된 전기 리드선에 연결된다.

상기 유지 클립(26)과 상기 격벽(42)사이의 점화기(30)의 제1부분(30a)의 점화 튜브내에, 신속한 점화 및 비-독성이 요구되는 다양한 조성물들로 구성된 발화성 물질(44)을 넣는다. 이런 용도를 위한 종래의 발화성 물질은 붕소 25중량％의 입자 혼합물을 이용하였다. 이런 발화성 물질(44)은 퓨우즈(46)에 의해 점화될 수 있다.

점화 튜브(36)은 (74)로 표시된 배출구 즉, 다공들을 포함하는데 이것들은 상기 발화성 물질(44)의 연소로 인한 가스 팽창을 방출시키기 위한 것이다. 알루미늄 또는 그밖의 적절한 파열성 재료로 이루어진 압감 파열성 금속 포일(75)은 점화 튜브(36) 외벽을 밀폐시킨다. 상기 금속 포일은 다공의 점화 튜브(36)내에 입자형 발화성 물질(44)을 유지하고, 그 발화성 물질의 점화 및 연소에 의해 생성된 고온 가스들이 상기 팽창기의 격실(32)내에 마련된 가스발생 조성물을 투과하기에 충분한 압력을 갖게하는 이중의 목적을 수행하는데, 이는 이하에서 더 자세히 설명될 것이다.

상기 팽창기의 격실(32)은 점화튜브(36)를 둘러싼 형태의 길고 대체적으로 환형인 연소 챔버(78)를 포함한다. 상기 연소 챔버(78)는 연장 또는 다른 적절한 물질로 만들어진 다공 튜브 또는 바스켓(basket)(80)에 의해 형성되거나 이들내에 포함된다. 바스켓(80)은 각각 유지디스크(26) 및 격벽(42)에 마련된 크림프(82, 84)에 의해, 하우징(12)의 상기 튜브형부(180) 및 상기 점화튜브(36)에 대해 동심적으로 위치한다. 연소 챔버(78)로부터 다공 바스켓(80)벽의 다공(86)을 통과하여 다공성 바스켓(80)과 하우징(12)의 근접한 관형부(18)의 내벽 사이의 공간으로 가스가 유동하며, 그 공간은 발생가스를 여과하고 냉각하는 조립체(88)을 포함한다.

여과 조립체(88)는 일반적으로 환형 단면을 가지며, 본 실시예에 제한을 가하지 않는, 예를 들면, 이들은 바스켓(80)에 가장 가까운 내층으로부터 볼 때, 2겹으로 된 30메쉬 스크린의 니켈 피복된 탄소 또는 스테인레스 강으로된 층과, 그위의 80×700 또는 50×250메쉬의 스테인레스강 또는 40×180메쉬의 니켈 피복된 탄소와 같은 금속 필터층과, 그리고 한겹의 0.080inch 두께의 세라믹 여과지 층과, 2겹의 30메쉬의 스테인레스 강 또는 니켈 피복된 탄소 층을 포함한다. 5메쉬의 스테인레스 강 또는 니켈 피복된 탄소로 이루어진 랩(wrap)(90)은 구멍(92)둘레에 공간 형성시켜 발생 가스가 자유롭게 통과할 수 있게 하기 위해 관형부(18)의 벽에 인접되어 마련된다. 그러나, 본 발명에 있어서, 상기 냉각 및 여과조립체(88)는 전술한 것 이외의 적절한 냉각 및 여과부품들을 포함할 수 있다. 연소 챔버(78)내부에서 다공 바스켓(80)의 내벽에 근접하여 30메쉬의 니켈 플레이트화 탄소 또는 스테인레스강 냉각 스크린(91) 또는 다른 적절한 냉각 및 여과 스크린 재료를 두겹 또는 세겹으로 배치할 수 있다. 발생 가스가 연소 챔버(78)로부터 그것에 적절히 부착된 가스백(미도시)으로 방출되도록, 상기 하우징(12)의 튜브형부(18) 둘레의 팽창기 격실(32)에 이격되게 많은 구멍(92)들을 적절히 배치하였다.

알루미늄 포일 또는 열가소성 접착도포시킬 수 있는 다른 적절한 재료층(94)으로 하우징(12)의 튜브형부(18)의 내벽을 덮어서 밀폐 또는 포위밀봉체를 형성한다. 이것은 상기 연소 챔버(78)내에서 발생되는 가스에 의해 과열될 수 있다. 상기 하우징(12) 표면의 1/2 정도에 구멍(92)을 형성시킨다.

Adams 등에게 허여된 U.S. 특허 제4,547,342호에서 언급된 다수의 가스발생제 펠릿들(96)을 포함하는 고상의 발화성 물질로 된 연소성 가스 발생제 장약을 연소 챔버(78)내에 배치한다. 상기 가스 발생제는 연소 속도, 비-독성 및 발화온도가 적당한 각 조성물들중 하나일 것이다. 사용가능한 한 조성물로는 Schneiter등에게 허여된 U.S. 특허 제4,203,787호에 기술한 것이다. 유용하게 사용되는 또 다른 조성물로는 Shaw등에게 허여된 U.S. 특허 제4,369,079호에 기술한 것이다. 이런 두개의 특허의 개시는 참고로 인용하였으며, 본 발명의 양수인에게 허여되었다.

발화성 물질(98)을, 상기 격벽의 전반부(58)와 상기 하우징(12)의 폐쇄 단부(16)의 유지 디스크(60) 사이에 있는 점화기 격벽 조립체의 제2부분(30b)의 점화튜브(56)내에 넣는다. 상기 발화성 물질(98)은 퓨우즈(46)에 의해 점화될 수 있으며, 또한 상기의 발화성 물질(44)와 같다. 퓨우즈에 관하여는 전술하였다.

본 발명에 있어서, 상기 발화성 물질(98)은, 발화성 물질(44)의 입자상 혼합물이 외측 반경 방향으로 연소하는 속도보다 더 느린 속도로, 퓨우즈(46)의 외측 반경 방향으로 연소되도록 선택한다. 발화성 물질(98)을 상기 발화성 물질(44)에 사용되는 것과 다른 화학 조성물을 사용함으로써 외측으로 향하는 연소 속도를 바람직하게 감소시킬 수 있을 것이다. 이 방법이 사용되면, 상기 발화성 물질(44)뿐 아니라 발화성 물질(98)의 크기를 증가시키고 더 큰 연소 지역을 제공하여 더 느린 속도로 연소시킴으로써 상기 물질(98)의 외측으로 향한 연소 속도를 바람직하게 감소시킬 수 있다. 그러므로, 발화성 물질(98)은 발화성 물질(44)과 같은 화학적 조성물을 사용하지만 그 형태는 예를 들어, 펠릿형 또는 스트랜드형으로 한다. 또한, 원한다면, 발화성 물질(98)의 화학적 조성물은 더 큰 연소 면적을 가지는 증대된 크기로 만들어질 수 있을 뿐 아니라, 발화성 물질(44)의 조성물과는 다르게 할 수 있다. 제2도에서, 발화성 물질(98)은 스트랜드 형으로 되어있다. 상기 발화성 물질(44, 98)은 같거나 유사한 화합물들을 사용함으로써 양 팽창기 격실(32, 34)에서의 가스 발생 물질이 같은 정도로 격렬하게 점화될 수 있다는 잇점을 가진다. 점화 튜브(56)내의 발화성 물질(98)은 점화 튜브(36)의 발화성 물질(44)보다 외측 반경 방향으로 느리게 연소된다.

상기 점화 튜브(36)와 유사하게, 점화 튜브(56)는 상기 발화성 물질(98)의 연소로 인한 팽창 가스의 방출을 위해, 다수의 방출구들 즉, 다공들(99)을 포함하고 있다. 알루미늄 압감 파열성 금속 포일(100) 또는 다른 적당한 파열성 물질로 점화튜브(56)의 외벽을 밀폐한다. 상기 금속 포일은 다공성 점화튜브(56)내에서 발화성 물질(98)을 유지시키며, 점화 및 그로 인한 발화성 물질들의 연소에 의해 생성된 고온 가스들이 상기 팽창기 격실(34)내에 마련된 가스 발생 물질을 투과할 정도의 충분한 압력을 갖게 한다. 이것은 뒤에서 더 자세히 설명된다.

상기 팽창기 격실(34)은 길고, 일반적으로 환형이며, 점화 튜브(56)을 직접 에워싸고 있는 연소 챔버(102)를 포함한다. 그 연소 챔버(102)는 연강 또는 다른 적절한 물질 제작된 폐쇄된 다공성 튜브 또는 바스켓(104)에 의해 형성되거나 그안에 포함된다. 바스켓(104)은 각각 유지 디스크(58, 60)안의 크림프(106, 108)에 의하여 점화 튜브(56) 및 하우징(12)의 튜브형부(18)에 동심적으로 위치한다. 연소 챔버(102)로부터 다공성 바스켓(104)벽의 구멍들(110)을 통과하여 하우징(12)의 튜브형부(18)의 근접 내벽과 바스켓(104)사이의 공간으로 가스가 유동하며, 상기 공간은 발생 가스의 냉각 및 여과 조립체를 포함한다.

상기 여과 조립체(112)는 일반적으로 환형 단면이며, 제한이 아닌 단지 예로서, 이 조립체는 상기 바스켓(104)의 가장 내측의 층에서부터, 보면 30메쉬 스크린의 니켈로 피복된 탄소 또는 스테인레스강의 두겹층과, 그위에 80×700 또는 50×250메쉬의 스테인레스 강과 같은 금속 필터 또는 40×180메쉬의 니켈 피복된 탄소층과, 그위의 0.080inch 두께의 세라믹 여과지의 단일층과, 30메쉬 스테인레스가 온도는 니켈 피복된 탄소의 두층으로 이루어진다. 개구부(116) 둘레의 공간으로 발생 기체가 통과할 수 있도록, 5메쉬 스테인레스강 또는 니켈 피복된 탄소(113)가 튜브형부(18)의 내벽에 근접하여 제공될 수 있다.

본 발명에 따라, 냉각 및 여과 조립체(112)는 전술한 것 이외의 다른 적절한 냉각 및 여과장치를 포함할 수 있다. 연소 챔버(102) 내부의 구멍뚫린 바스켓(104)의 내벽에 근접하여 30메쉬의 니켈 피복된 탄소 또는 스테인레스강으로 된 냉각 스크린(114) 또는 기타 적절한 냉각 및 여과용 스크린 재료로 이루어진 두개 또는 세개의 랩(wrap)이 배치될 수 있다.

연소 챔버(102)에 적절히 부착되어 있으며 팽창기 격실(32)로부터의 가스가 유입되는 가스 백(도시되지 않았음)내로, 연소 챔버(102)에서 발생한 기체를 배출하기 위한 다수의 개구부(116)가 하우징(12)의 튜브형부(18)의 둘레와 팽창기 격실(34)의 길이를 따라 적절히 이격되어 있다. 밀봉 또는 밀폐를 제공하기 위해, 열가소성 접착제등에 의해서 접착식으로 도포되는 알루미늄 포일 또는 기타 적절한 재료의 층(118)으로 팽창기 격실에 근접한 튜브형부(18)의 내벽을 씌운다. 이 층(118)은 연소챔버(102)에서 발생된 기체에 의해 파열될 수 있다. 개구부(116)는 개구부(92)와 동일한 크기일 수 있고, 개구부(92)와 유사하게 하우징(12)의 표면의 1/2 이하의 면적에 제공될 수 있다.

나란히 배열되고 서로 이격된 연소성 가스 발생 물질로 된 다수의 웨이퍼(120)로 이루어지는 고상의 발화성 물질로 구성된 연소성 가스 발생 장약이 연소챔버(102)의 안에 배치된다. 웨이퍼(120)는 워셔(washers)형태일 수 있으며, 일반적으로 이것의 내경 및 외경은 각각 챔버(102)의 내경 및 외경과 동일하다. 즉, 웨이퍼(102)는 방사상 평면에서 취한 연소 챔버(102)의 단면 형상과 실제적으로 동일한 단면 형상을 갖고 있다. 제2도에 도시된 바와 같이, 점화 튜브(56)는 웨이퍼(120)의 중앙 개구부를 통과한다.

통상적으로, 웨이퍼가 점화 튜브(56)로부터 외측 반경 방향으로 연장되어 연소 챔버(102)를 효과적으로 채우도록, 웨이퍼(120)는 점화관(56)의 외경과 같은(그러나 실질적으로는 약간 더 큰) 0.25인치 내지 0.50인치의 중앙 개구부 직경과 1.3 내지 2.0인치의 외경과 0.20 인치의 두께를 가지며, 65％ 내지 80％이상의 체적적재밀도가 되도록 적층될 수 있다.

메쉬 형태의 다수의 압축성 쿠숀부재(122)는 웨이퍼(120)들의 사이에서 교대로 배치되고 그 사이에서 압축될 수 있다. 웨이퍼(120)와 유사하게 쿠숀부재(122)는 점화튜브(56)의 설치가 가능하도록 중앙의 개구부를 구비하며, 웨이퍼(120)의 외경 및 내경과 거의 동일한 외경 및 내경을 갖는다. 쿠숀 부재(122)는 스크린이나 기타 적절한 메쉬형태의 재료, 예컨대 20 내지 50메쉬 와이어 스크린으로 형성될 수 있다. 쿠숀 부재(122)는 쿠숀 효과를 제공하도록 물결 형태로 압축될 수 있다. 형성된 쿠숀 부재(122)의 두께는 비압축된 스크린 두께의 약 1.5배 내기 5배일 수 있다. 웨이퍼(120) 및 쿠숀 부재(122)의 교대 배열은 압축되어 유지 디스크(58, 60) 사이에서 연소 챔버안에 유지된다.

본 발명은 기체 발생 재료의 어떠한 특정의 화학적 조성 또는 물리적 형태로 제한되지 않는다는 것을 이해하여야 한다. 그러나, 본 발명의 특징은, 팽창기(10)의 발생 가스의 압력 대 시간 곡선의 기울기, 즉 팽창기 격실(32, 34)의 기체압력 산출치 대 시간의 결합을 동일 또는 유사한 화학적 조성을 갖지만 상이한 크기를 갖는 기체 발생제 펠릿(96) 및 웨이퍼(120)을 이용하여 제어하여, 압력 상승 속도를 제어한다는 것이다. 여기서, 가스 발생 속도를 가속하거나 감속하기 위해, 전술한 바와 같이 팽창기의 제1부분과 관련한 원칙이 이용된다. 따라서, S-곡선의 형태는 팽창기 격실(32)내의 가스 발생 속도에 비해 팽창기 격실(34)내의 가스 발생 속도를 지연시키는 방법에 의해 완전히 조정될 수 있다.

각각의 가스 발생 연소 챔버(78, 102)에 대한 팽창기(10)의 작동은 충격 감지기(도시되지 않음)로부터 리드선을 통해 점화기(30)의 전기 도폭관의 단부(72)로 가는 전기 신호에 의해서 개시된다. 이렇게 활성화될 때, 도폭관(70)은 퓨우즈(46)의 연소를 개시하여 점화 튜브(56)내의 스트랜드형 발화성 물질(98) 및 점화 튜브(36)내의 입자형 발화성 물질(44)을 동시에 점화시킨다.

입자형 발화성 물질(44)이 외측 반경 방향으로 신속히 연소되어 발생한 가스는 팽창기 격실(32)내의 연소 챔버(78)에서 다수의 펠릿(96) 또는 기타 가스 발생제를 충분히 침투시키도록 고온 가스의 압력이 증대된 후, 파열성 포일(76)과 점화 튜브(36)의, 벽의 구멍들(44)을 통해 분출된다. 최종적인 펠릿(96)의 점화 및 연소는, 연소 챔버로부터 입자상 잔류물의 일부를 제거하고, 가스를 냉각하는 스크린(91)을 통해 유동한 후 구멍뚫린 바스켓(80)의 구멍들(86)을 통해 유동하는 점화가스를 방출한다. 이어서 점화 가스는 그 가스를 냉각하고 입자상 잔류물을 제거하는 여과 조립체를 통해 유동한 후, 알루미늄 포일(94)을 통해 분출되고 하우징(12)의 튜브형부(18)의 개구부(92)를 통해 팽창기로부터 배출되어, 하우징(12)에 연결되어 있는 팽창될 가스백(도시되지 않음)내로 유동한다. 이와같은 가스 유동은 가스백을 초기에는 서서히 전개시켜 어린이에게 부상을 입히지 않고 밖으로 부드럽게 밀어낸다.

전술한 바와 같이, 도폭관(70)의 활성화는 점화튜브(36)에서의 발화성 물질(44)의 점화 및 연소와 동시에 점화 튜브(56)에서의 발화성 물질(98)의 점화 및 연소를 일으킨다. 발화성 물질(98)의 연소는 점화 장치(36)에서의 입자형 발화성 물질(44)의 연소와 유사하게 외측 반경 방향으로 일어나지만, 연소 속도는 발화성 물질(98)이 스트랜드형이기 때문에 더 느리다. 점화튜브(56)내의 발생 가스가 구멍(99)과 파열성 포일(100)을 통해 분출되고 팽창기 격실(34)의 바스켓(104)내에 정렬된 가스 발생제 웨이퍼(120)를 통과하고 점화시키기에 충분한 압력이 될 때 까지는 긴 시간이 요구된다. 따라서, 더 작은 팽창기 격실(32)내의 가스 발생 물질(96)이 점화되고 난후 일정 시간이 경과할 때까지 더 큰 팽창기 격실(34)내의 가스발생물질(120)은 점화되지 않는다. 통상적으로, 이러한 점화시간의 지연은 20밀리초 정도일 수 있다. 이와 같은 지연 기간은, 앞서 언급한 바와 같이, 팽창기 격실(32, 34)내의 가스 발생 물질의 상대적인 크기 및 연소 면적의 선택에 의해서 및 가스 발생 물질의 상이한 화학적 조성의 선택에 의해서 원하는 대로 변화될 수 있다.

격실(32)에서의 가스 발생 펠릿의 연소와 유사하게, 격실(34)에서 가스 발생 웨이퍼의 연소는 팽창 가스를 발생한다. 이러한 팽창 가스는 그 가스를 냉각하고 그 가스중의 입자상 전류물중 일부를 제거하는 스크린을 통해 유동한다. 이어서 가스는 격실(102)로부터, 바스켓(104)의 구멍(110)을 통해, 그리고 여과 조립체(112)를 통해 유동한다. 여과 조립체는 가스를 냉각하고 그 가스로부터 입자상 잔류물을 제거하며, 그 후에 그 가스는 알루미늄 포일(118)을 통해 분출되어 하우징(12)의 튜브형부(18)의 벽내의 개구부(116)을 통해 팽창기(10)을 떠나 가스백(도시되지 않음)내로 유동한다. 가스백내로의 이러한 가스 유동은 팽창기(10)의 격실(32)내의 가스발생 물질의 연소 결과로 생기는 것보다 더 큰 체적을 갖고 있어, 가스백을 급속히 팽창시켜 탑승객 모두를 보호한다.

제5도 내지 8도에 도시된 바와 같이, 격벽(30C)을 형성하는 디스크(42, 58)에 다수의 정렬된 개구부 또는 구멍(132, 134)을 마련하여, 대향하는 측부들상에서 압력의 균형화를 이룰수 있으며, 그에 따라, 구멍뚫린 바스켓(80, 84)의 내벽에 근접한 냉각 및 여과용 스크린(91, 114)이 과잉 압력 때문에 손상되는 것을 방지한다. 스크린(91, 114)의 이와 같은 손상은 입자상 잔류물을 함유하는 발생 가스 유동할 수 있는 우회경로를 만들 수 있으므로, 가스백이 오염되거나 바람직하지 못하고 부적당한 입자상 잔류물을 함유하게 될 수 있다.

제10도에는 1단계 팽창기의 압력 대 시간의 그래프(124)가 도시되어 있다. 도시된 바와 같이, 최대 팽창까지 그래프(126)을 따르는 압력상승은 약 60밀리초에서 65psig의 압력인 것으로 도시되어 있다. 이와같은 팽창기의 경우, 약 20밀리초후 달성된 압력은 약 35psig이다.

이와 같이 초기 압력 상승을 느리게 함으로써 어린이 및 노인이 부상당하는 것을 피하고 약 60밀리초 이내에 완전한 팽창을 달성하기 위하여, 본 발명의 이중 챔버 팽창기(10)가 제공된다. 제1격실(32)에서 가스발생 물질(96)이 초기에 연속되고, 예정된 시간이 지난후, 제2격실(34)에서 가스 발생 물질(120)이 연소된다.

그래프(128) 및 (130)에 의해 도시된 바와 같은 팽창기 압력 대 시간의 곡선은 붕소 펠릿 및 스트랜드형 발화성 물질을 점화기(30)의 점화 튜브(56)에 사용하고 또 입자상을 점화튜브(36)에 사용함으로써 달성되는 데, 이때 모든 점화 물질은 같거나 또는 유사한 조성을 갖고 있다. 각각의 그래프(128) 및 (130)은 앞서 언급된 바와 같이 S-곡선 파라미터를 나타내는데, 이때 그래프(130)의 압력 상승은 그래프(128)의 것보다 초기에는 더 느리게 상승하며, 그래프(128) 및 (130) 모두의 압력상승은 그래프(124)의 것보다 더 느리게 상승한다. 그래프(128) 및 (130)에서, 점화의 개시후 20밀리초가 경과된 후 압력은 각각 약 20psig 및 12psig이다. 따라서, 그래프(124)의 경우에 압력이 35psig 인 것에 비해, 각각의 경우에 있어서 가스백은 초기에는 더 느리게 전개하며, 그래프(130)의 경우에서의 전개는 그래프(128)의 것보다 더 느리다.

본 발명에 따른 이중 챔버 팽창기(10)는 다양하게 조절되어 이용될 수 있다. 앞서 언급한 바와 같이, 점화튜브(56)에 있는 제2점화 물질의 연소 속도는 두가지의 방법에 의해 달성될 수 있는데 한 가지 방법은 서로 다른 속도로 연소하는 상이한 화학적 조성물을 사용하는 것이고, 다른 한가지 방법은 점화물질의 크기를 증가시켜서 더욱 큰 면적을 제공한 후 더느린 속도로 소모시키는 것이다. 점화물질이 점화튜브(36, 56)에서 같거나 유사한 조성을 갖는 경우, 팽창기 격실(32, 34) 양쪽 모두에서의 가스 발생 물질(96, 98)은 동일한 정도로 점화되기 때문에 후자의 방법을 사용하는 것이 유리하다.

또한, 압력 상승 속도를 조절할 수 있도록 상이한 크기의 가스 발생 펠릿(96) 및 웨이퍼(120)을 사용하여 압력 대 시간 곡선을 조절할 수 있다. 이것은, 가스 발생 속도를 가감하기 위해, 전술한 원리를 이용한다. 따라서, 이러한 지연 방법으로 S-곡선의 향상을 완전히 조절할 수 있다.

제한이 아닌 단순한 예로서, 팽창기(10) 격실(32, 34)내의 가스 발생 물질의 조성은 68％의 아지드화나트륨, 30％의 이황화물리브덴 및 2％의 황으로 이루어지며, 격실(32)의 가스발생 물질은 펠릿 형태이고 격실(34)의 가스 발생 물질은 스트랜드형이며, 점화 튜브(36, 56)의 점화물질의 조성물은 BKNO₃로 이루어지는데 이때 점화 튜브(36)의 점화 물질은 입자 형태이고 점화 튜브(56)의 점화물질은 스트랜드형이다. 본 발명에 따라 이용될 수 있는 상이한 조성을 가지는 통상적인 점화 물질은, 점화 튜브(36)에서는 입자상의 BKNO₃으로 이루어지고 점화튜브(56)에서는 스트랜드형 니트로셀룰로오스와 블랙 파우더(black posder)의 혼합물로 이루어진다.

따라서, 본 발명에 따라, 개량된 이중 챔버의 에어백 팽창기가 제공되었다. 그 팽창기는, 자동차의 승객측에 사용하는데 특별한 용도를 갖는 방사형이며 가스를 조절하여 에어백으로 이송할 수 있으므로, 초기에는 에어백을 서서히 전개하여 어린이를 천천히 부드럽게 밀어주고 그후에는 에어백을 급속히 팽창시켜서 모든 탑승객을 보호한다.

본 발명은 두 챔버가 단일의 전기 도폭관에 의해 일제히 작동한다는 점에서 특별하다. 지연 및 지연 시간은 두개의 점화 챔버내의 점화 물질의 조성 및 형상에 의해서 달성되며, 이 점화 물질은 단일 도폭관에 의해 활성화되는 단일 퓨우즈에 의해 점화된다. 이러한 장치는 추가의 도폭관 및 그에 수반되는 전기 또는 전자 회로와 관련된 비용을 절감시킨다. 또한 본 발명은 점화 장치의 이중-도폭관 형태, 또는 어떠한 기타의 기계적, 전기적 또는 발화성 물질의 정지-출발(stop-start)지연이 수반하는 작동 불량이 수를 감소시킨다.

본 발명의 상세한 설명에 의해서, 특허청구의 범위를 벗어남이 없이 본 발명에 대한 수정이 이루어질 수 있다는 것을 당업자는 알 수 있다. 따라서, 본 발명의 범위는 예시되고 기술된 특정의 실시예들로 제한되는 것이 아니라 특허청구의 범위와 그와 동일성을 가지는 범위에 의해 제한되는 것으로 해석하여야 한다.

Claims (20)

1. 긴 하우징과, 상기 하우징내의 길이 방향의 중간에 위치하고 구멍을 구비하는 격벽과, 하나가 격벽의 한 측면에 위치하고 다른 하나가 다른 측면에 위치하며 종단식으로 연장하는 제1 및 제2가스 발생 장약을 포함하며 하우징에 내장되는 발화성 가스 발생기와, 상기 하우징에 내장된 점화 수단을 구비하며, 상기 점화 수단은 각각 상이한 속도로 연소하는 점화 물질을 내장하고 공통의 종축을 가지며 상기 제1 및 제2가스 발생 장약을 점화시키기 위해 그 각각의 장약들과 협력하는 제1 및 제2점화 튜브와, 상기 격벽 및 점화 튜브내의 구멍을 통해 연장되고 그 격벽과 점화 튜브의 공통의 종축에 동심적으로 위치하는 긴 퓨우즈와, 작동시에 상기 퓨우즈를 작동시켜 상기 및 제2점화 튜브내에 각각 내장된 점화 물질을 동시에 점화시키고 상기 퓨우즈의 한 부분에 근접하여 위치하는 단일 도폭관을 구비하는 것을 특징으로 하는 팽창기.
2. 제1항에 있어서, 상기 제1가스 발생 장약은 펠릿 형태의 발화성 물질을 포함하며, 상기 제2가스발생 장약은 나란히 배열된 웨이퍼 형태의 발화성 물질을 포함하는 것을 특징으로 하는 팽창기.
3. 제2항에 있어서, 상기 제1점화 튜브내의 점화 물질의 연소 속도보다 느린 속도로 연소되도록, 상기 제2점화 튜브내의 점화 물질의 조성을 선택하는 것을 특징으로 하는 팽창기.
4. 제2항에 있어서, 상기 제1점화 튜브내의 점화 물질은 입자형이고 상기 제2점화 튜브내의 점화 물질은 스탠드형인 것을 특징으로 하는 팽창기.
5. 제4항에 있어서, 상기 제1 및 제2점화 튜브내의 입자형 및 스트랜드형 점화물질의 화학조성이 동일한 것을 특징으로 하는 팽창기.
6. 제4항에 있어서, 상기 제1 및 제2점화 튜브는 실질적으로 동일한 지름인 것을 특징으로 하는 팽창기.
7. 제6항에 있어서, 상기 점화튜브의 종축상에서 상기 하우징의 일단부의 리세스에 위치하여, 상기 팽창기가 비정상적인 고온에 노출되었을 때, 상기 팽창기를 작동시키는 자동 점화장치와, 상기 하우징의 타 단부에 위치하는 도폭관과, 상기 제1 및 제2점화 튜브와 상기 격벽을 관통하여 연장되며 한쪽 단부는 상기 도폭관에 근접하고 다른쪽단부는 상기 자동 점화 장치에 근접하는 상기 퓨우즈를 구비하는 것을 특징으로 하는 팽창기.
8. 차량의 팽창성 보호 큐숀을 팽창시키기 위한 2단계 가스 발생기로서, 구멍이 있는 하나 이상의 격벽에 의해 제1 및 제2가스 발생 격실로 나누어지는 튜브형부를 포함하는 긴 하우징과, 상기 튜브형부의 개방된 제1단부 및 상기 튜브형부와 일체로 형성되고 폐쇄된 제2단부와, 상기 튜브형부의 제1단부를 폐쇄하는 폐쇄 수단과, 각각의 상기 제1가스 발생 격실 및 제2가스 발생 격실내의 제1가스 발생 수단 및 제2가스 발생수단과, 상기 하우징에 내장된 점화 수단을 구비하며, 상기 점화수단은 각각 상이한 속도로 연소하는 점화 물질을 내장하고 공통의 종축을 가지며 상기 제1 및 제2가스 발생 장약을 점화시키기 위해 그 각각의 장약들과 협력하는 제1 및 제2점화 튜브와, 상기 격벽 및 점화 튜브내의 구멍을 통해 연장되고 그 격벽과 점화 튜브의 공통의 종축에 동심적으로 위치하는 긴 퓨우즈와, 작동시에 상기 제1 및 제2점화튜브내에 각각 내장된 점화 물질을 동시에 점화시키고 상기 퓨우즈의 한 부분에 근접하여 위치하는 단일 도폭관을 구비하며, 상기 튜브형부는 각각의 제1 및 제2격실에서 발생한 가스를 차량의 팽창성 보호 쿠숀으로 향하게 하는 개구부 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 2단계가스 발생기.
9. 제8항에 있어서, 상기 각각의 제1 및 제2점화 튜브는 실질적으로 지름이 동일한 것을 특징으로 하는 2단계 가스 발생기.
10. 제8항에 있어서, 상기 튜브형부의 제1단부를 폐쇄하는 폐쇄수단은 상기 튜브형 부재의 제1단부에 관성 용접되는 판재를 포함하는 것을 특징으로 하는 2단계가스 발생기.
11. 제8항에 있어서, 상기 제2가스 발생 격실이 상기 제1가스 발생 격실보다 길도록, 상기 격벽을 상기 튜브형 부재에 위치시키는 것을 특징으로 하는 2단계 가스 발생기.
12. 제8항에 있어서, 상기 각 점화 튜브는 그 벽에 형성된 다수의 배출구와, 점화 물질의 점화 및 연소중에 발생하는 고온 가스가 상기 긴 하우징내의 제1 및 제2격실의 제1 및 제2가스 발생 수단을 통과하기에 충분한 압력을 가질 수 있도록, 상기 각 점화튜브의 외측의 긴벽을 밀봉하는 감압 파열식 덮개를 포함하는 것을 특징으로 하는 2단계 가스 발생기.
13. 제11항에 있어서, 상기 하우징의 튜브형부의 제2단부는 내측의 리세스와, 상기 하우징의 튜브형부의 폐쇄 단부의 리세스내에 위치하며 상기 팽창기가 비정상적인 고온에 노출된 경우 상기 팽창기를 작동시키는 작동점화 장치를 포함하며, 상기 도폭관과, 일단부는 상기 도폭관에 근접하고 타단부는 상기 자동 점화 장치에 근접하며 상기 격벽과 상기 점화 튜브를 통해 연장되는 긴 퓨우즈는 상기 튜브형부의 제1다부를 폐쇄하는 폐쇄 수단내에 위치하는 것을 특징으로 하는 2단계 가스 발생기.
14. 제12항에 있어서, 제1 및 제2가스 발생 격실내에서 상기 하우징의 튜브형부의 내측벽을 각각 밀봉하는 제1 및 제2포일 밀봉 수단과, 제1포일 밀봉 수단과 제1가스 발생 수단 및 제2포일 밀봉 수단과 제2가스 발생 수단 사이에 위치하는 분리된 환형 여과 수단을 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 2단계 가스 발생기.
15. 2단계 가스 발생기내의 가스 발생 수단용 점화기로서, 서로 공통 종축을 가지고, 각각 상이한 속도로 연소하는 점화 물질을 내장하며, 상기 공통종축의 횡방향으로 위치하고 구멍을 가지는 격벽에 의해 분리되고, 점화 물질과 연통하는 하나 이상의 배출구가 형성된 측벽을 구비한 제1점화 튜브 및 제2점화 튜브와, 상기 점화 튜브의 배출구를 덮는 감압 파열성 덮개와, 상기 격벽의 구멍과 점화 튜브를 통해 연장되고 상기 공통 종축상에 위치하는 긴 퓨우즈와, 상기 퓨우즈의 한 부분에 근접하여 상기 퓨우즈를 작동시키는 단일 도폭관을 구비하는 것을 특징으로 하는 점화기.
16. 제15항에 있어서, 상기 제1점화 튜브내의 점화 물질은 입자형이고 상기 제2점화 튜브내의 점화 물질은 스트랜드형인 것을 특징으로 하는 점화기.
17. 제16항에 있어서, 상기 제1 및 제2점화 튜브내의 입자형 및 스트랜드형 점화 물질의 화학 조성이 실질적으로 동일한 것을 특징으로 하는 점화기.
18. 제15항에 있어서, 상기 도폭관은 제2점화 튜브와 이격된 제1점화 튜브의 단부에서 퓨우즈의 단부에 근접하여 위치하는 것을 특징으로 하는 점화기.
19. 제15항에 있어서, 상기 점화 튜브들의 지름은 실질적으로 동일하며, 상기 제2점화 튜브의 길이가 상기 제1점화 튜브의 길이보다 긴 것을 특징으로 하는 점화기.
20. 제1항에 있어서, 상기 격벽은, 상기 하우징내의 격벽의 대향 측부들의 압력 균등화를 위한 다수의 개구부를 포함하는 것을 특징으로 하는 팽창기.

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