KR20160146682A - 가스 발생기 - Google Patents

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KR20160146682A
KR20160146682A KR1020167027206A KR20167027206A KR20160146682A KR 20160146682 A KR20160146682 A KR 20160146682A KR 1020167027206 A KR1020167027206 A KR 1020167027206A KR 20167027206 A KR20167027206 A KR 20167027206A KR 20160146682 A KR20160146682 A KR 20160146682A
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chamber
gas
base portion
rod
fixed
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KR1020167027206A
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도모하루 고바야시
마사유키 야마자키
겐지 후쿠모토
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주식회사 다이셀
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Publication date
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Abstract

본 발명은, 제1 단부측으로부터 순서대로 점화 수단을 구비한 점화 수단실, 가스 배출구를 갖는 가스 유입실 및 가압 가스실이 배치되고, 상기 가압 가스실과 상기 가스 유입실 사이가, 고정부와, 상기 고정부에 고정된 파열판을 포함하는 폐색 수단으로 폐색되고, 상기 점화 수단실과 상기 가스 유입실 사이에는, 상기 통 형상 하우징의 내벽면에 외주면이 맞닿여진 베이스부와, 상기 베이스부로부터 상기 파열판측으로 연장된 로드부를 포함하는 상기 파열판의 파괴 수단이 배치되어 있고, 상기 폐색 수단의 고정부가, 상기 통 형상 하우징의 내주벽면으로부터 반경 방향 내측으로 연장된 환상 판면부와, 상기 환상 판면부의 내주부로부터 상기 가스 유입실측으로 연장된 통 형상 벽부를 갖고, 상기 폐색 수단의 파열판이, 상기 고정부의 환상 판면부에 상기 가압 가스실측으로부터 용접 고정되고, 상기 파괴 수단이, 상기 로드부의 선단부가 상기 폐색 수단의 고정부의 통 형상 벽부로 포위되어 배치되어 있는 가스 발생기이다.

Description

가스 발생기{GAS GENERATOR}
본 발명은, 차량에 탑재하는 에어백 장치에 사용할 수 있는, 가압 가스를 사용한 가스 발생기에 관한 것이다.
JP-A No. 2001-506562에는, 하이브리드·가스 발생기의 발명이 기재되어 있다.
도 3의 하이브리드·가스 발생기는, 케이싱(10)의 내부가 저장실(11)로 되어 있고, 가압 상태의 가스가 충전되고, 충격 엘리먼트(25)도 배치되어 있다.
저장실(11)과 축방향에 인접해서 디퓨저실(30)이 배치되어 있고, 저장실(11)과 디퓨저실(30)은 연통 구멍을 갖는 격벽으로 나누어져 있다.
격벽의 연통 구멍은, 폐쇄 엘리먼트(29)로 폐색되어 있고, 충격 엘리먼트(25)의 선단부에 형성된 플런저(27)가, 격벽의 연통 구멍에 형성된 관상 가이드(28)로 포위되어 있다.
도 3의 가스 발생기에서는, 격벽의 연통 구멍 내주연에 형성된 관상 가이드(28)는, 가압 가스가 충전된 저장실측으로 연장되도록 형성되어 있다.
본 발명은,
제1 단부측의 개구부에 점화 수단이 고정되고, 축방향으로 반대측인 제2 단부측이 폐색된 통 형상 하우징 내에 있어서, 제1 단부측으로부터 순서대로 점화 수단을 구비한 점화 수단실, 가스 배출구를 갖는 가스 유입실 및 가압 가스실이 배치되어 있고,
상기 가압 가스실과 상기 가스 유입실 사이가, 고정부와, 상기 고정부에 고정된 파열판을 포함하는 폐색 수단으로 폐색되고,
상기 점화 수단실과 상기 가스 유입실 사이에는, 상기 통 형상 하우징의 내벽면에 둘레면이 맞닿여진 베이스부와, 상기 베이스부로부터 상기 파열판측으로 연장된 로드부를 포함하는 상기 파열판의 파괴 수단이 배치되어 있고,
상기 폐색 수단의 고정부가, 상기 통 형상 하우징의 내주벽면으로부터 반경 방향 내측으로 연장된 환상 판면부와, 상기 환상 판면부의 내주부로부터 상기 가스 유입실측으로 연장된 통 형상 벽부를 갖고 있는 것이고,
상기 폐색 수단의 파열판이, 상기 고정부의 환상 판면부에 상기 가압 가스실측으로부터 용접 고정되어 있는 것이고,
상기 파괴 수단이, 상기 로드부의 선단부가 상기 폐색 수단의 고정부의 통 형상 벽부로 포위되도록 배치되어 있는, 가스 발생기를 제공한다.
본 발명은, 이하의 상세한 설명과 첨부된 도면에 의해, 더욱 완전히 이해되는 것이지만, 이들은 단지 설명을 위해 첨부되는 것이고, 본 발명을 제한하는 것은 아니다.
도 1은 본 발명의 가스 발생기의 축 X 방향의 단면도이다.
도 2는 도 1의 부분 확대도(작동 전)이다.
도 3은 도 1의 부분 확대도이고, 작동 후의 상태를 나타내고 있다.
도 4는 도 1의 반경 방향으로의 부분 단면도이며, 폐색 부재의 통 형상 벽부와 파괴 부재의 로드의 위치 관계를 나타내고 있다.
도 5는 도 1의 부분 확대도이고, 다른 실시 형태를 나타내고 있다.
도 6은 본 발명의 가스 발생기의 다른 실시 형태의 축방향 단면도이다.
도 7의 (a)에 있어서, 도 6의 고정부의 사시도, (b)에 있어서, 다른 실시 형태의 고정부의 사시도이다.
도 8은 도 6의 부분 확대도(작동 전)이다.
도 9는 도 6의 부분 확대도이고, 작동 후의 상태를 나타내고 있다.
JP-A No. 2001-506562의 도 3 가스 발생기에서는,
디퓨저실(30) 내부는 대기압이기 때문에, 격벽 및 관상 가이드(28)에는 디퓨저실(31)을 향해서 큰 하중이 걸려 있게 된다.
이로 인해, 격벽은 중심에 가까울수록 휨(변형)이 커지게 되고, 그에 의해 관상 가이드(28)의 저장실(11)측의 선단 개구부도 직경이 작아지도록 변형되기 쉬워진다.
이와 같이 관상 가이드(28)의 상기 개구부가 작아지도록 변형되었을 때, 플런저(27)가 변형된 관상 가이드(28)에서 외측으로부터 가압되는 상태가 되어, 축방향으로 이동하기 어려워져서, 가스 발생기가 정상적으로 동작할 수 없다고 생각된다.
본 발명은, 차량에 탑재하는 에어백 장치용으로 사용할 수 있는, 가압 가스를 사용한 가스 발생기이며, 차량의 내용연수 동안, 작동의 확실성을 유지할 수 있는 가스 발생기를 제공한다.
점화 수단실은, 에어백 장치의 가스 발생기에서 사용되는 주지의 전기식 점화기를 포함하는 것이고, 필요에 따라서 전화약이나 가스 발생제를 병용할 수 있다.
가스 발생제로부터 발생하는 가스는, 에어백 전개용으로 사용할 수 있다.
가압 가스실에는, 아르곤, 헬륨, 질소 가스 등의 가스가 소요 압력으로 충전되어 있다.
가스 유입실을 형성하는 통 형상 하우징에는, 가스 배출구가 형성되어 있다. 또한, 가스 배출구를 내측으로부터 덮는 위치에 통 형상 필터를 배치할 수 있다.
폐색 수단은, 가압 가스실과 가스 유입실 사이를 폐색하고 있는 것이고, 고정부와, 고정부에 고정된 파열판을 포함하는 것이다.
고정부는, 통 형상 하우징의 내주벽면으로부터 반경 방향 내측으로 연장된 환상 판면부와, 환상 판면부의 내주부로부터 가스 유입실측으로 연장된 통 형상 벽부를 갖고 있는 것이다.
환상 판면부는, 별도의 부재가 통 형상 하우징의 내벽면에 용접 고정된 것이어도 되고, 미리 통 형상 하우징의 내벽면과 일체로 형성된 것이어도 된다.
고정부는, 환상 판면부와 통 형상 벽부의 경계 부분이 곡면으로 되어 있는 것을 사용할 수 있다.
파열판은, 환상 판면부에 용접 고정된 상태에서 가압 가스실로부터의 압력을 받아, 가스 유입실측으로 반구 형상으로 만곡한다. 이로 인해, 환상 판면부와 통 형상 벽부의 경계 부분에 모서리가 있으면, 반구 형상으로 만곡한 파열판에 모서리부에 의해 응력이 집중되는 것도 생각되지만, 상기 경계 부분이 곡면이면 상기한 문제가 없어진다.
상기 본 발명의 가스 발생기는,
상기 파괴 수단이, 베이스부와 상기 베이스부로부터 상기 파열판측으로 연장된 로드부를 포함하는 것이고,
상기 로드부가, 상기 베이스부로부터 연장된 로드 본체부와, 상기 로드 본체부의 선단부가 반경 방향으로 직경 확장된 직경 확장부를 갖고 있는 것이고,
상기 직경 확장부가, 상기 폐색 수단의 고정부의 통 형상 벽부로 포위되도록 배치되어 있는 것으로 할 수 있다.
점화 수단실과 가스 유입실 사이에는, 상기 파열판의 파괴 수단이 배치되어 있다.
파괴 수단은, 베이스부와, 상기 베이스부로부터 파열판측으로 연장된 로드부를 포함하는 것이다.
베이스부는, 외주면이 상기 통 형상 하우징의 내벽면에 맞닿여져 있다.
파괴 수단은, 작동 시에 있어서, 베이스부가 통 형상 하우징의 내벽면에 맞닿여진 상태에서 축방향으로 접동하는 것으로, 베이스부와 로드부가 일체로 되어 축방향(파열판의 방향)으로 이동해서 파열판을 파괴하는 것이어도 되고, 베이스부는 이동하지 않고, 베이스부로부터 이탈한 로드부만이 축방향(파열판의 방향)으로 이동해서 파열판을 파괴하는 것이어도 된다.
파괴 수단은, 로드부의 선단부가 폐색 수단의 고정부의 통 형상 벽부로 포위되도록 배치되어 있다.
로드부는, 로드 본체부와, 상기 로드 본체부로부터 반경 방향으로 직경 확장된 직경 확장부를 갖고 있는 것을 사용할 수 있고, 상기 직경 확장부가 로드부의 선단부에 위치하고 있다.
상기 로드 선단부의 직경 확장부에는, 로드 선단부로부터 반경 방향 외측으로 돌출된 복수의 돌기가 형성되어 있어도 되고, 바람직하게는 둘레 방향으로 균등 간격으로 돌출된 3 내지 6개의 돌기를 형성해도 된다.
또한 상기 로드 선단부의 직경 확장부에 돌기를 형성하지 않아도 된다.
또한 직경 확장부를 포함하는 로드 선단부의 단부면은, 전체적으로 외주로부터 중심 방향으로 오목해진 형상(예를 들어 만곡한 형상)으로 할 수 있다. 이러한 형상이면, 관통한 파열판을 오목한 곳에서 받기 쉬워진다.
로드부의 선단부(또는 직경 확장부)는, 상기 통 형상 벽부와의 사이에 약간의 간격이 있는 것이 바람직하다.
상기한 바와 같이, 고정부가 되는 환상 판면부는, 통 형상 하우징의 내벽면으로부터 반경 방향 내측으로 연장되고, 또한 통 형상 벽부는, 환상 판면부의 내주부로부터 가스 유입실측으로 연장되어 있다.
파열판은, 환상 판면부에 용접 고정되어 있다.
통 형상 벽부의 가스 유입실측의 개구부의 내경(d1)과 로드부의 선단부(또는 직경 확장부)의 외경(d2)은, 상기 개구부와 상기 선단부 사이에 약간의 간극을 형성하는 것이 바람직하다(d1＞d2이고, d1/d2가 1에 근접한 수치가 된다).
가스 유입실은 대기압이고, 가압 가스실은 고압으로 유지되어 있다. 이로 인해, 가스 발생기의 조립으로부터 장기간이 경과하는 동안, 계속적으로 가압 가스실로부터의 압력이 고정부에 가해지게 된다.
이와 같이 해서 계속해서 압력이 가해졌을 때, 환상 판면부가 가스 유입실측으로 눌림으로써, 통 형상 벽부는, 반경 방향 외측으로 확장되도록 변형되게 되므로, 통 형상 벽부의 가스 유입실측의 개구부의 내경(d1)이 더욱 커지도록 변형된다.
또한, 상기한 바와 마찬가지로, JP-A No. 2001-506562의 경우에는, 상기한 d1과 d2의 관계에 적용시키면, 반대인 d1＜d2가 되도록 변형된다.
이와 같이 본 발명의 가스 발생기에서는, 통 형상 벽부의 개구부(d1)와 로드부의 선단부(d2) 사이에 간격이 생기도록 변형되게 되기 때문에, JP-A No. 2001-506562와 같은 동작 이상의 문제가 일어나는 일이 없다.
또한, 로드부의 선단부(직경 확장부)가 통 형상 벽부에 접촉하지 않을 때에도, 작동 시에는 로드부는 통 형상 본체부 내를 이동하므로, 파열판에 대하여 확실하게 충돌한다.
또한 작동 시에 로드부의 중심축이 어긋나는 일이 있었던 경우에도, 통 형상 본체부가 가이드 기능을 발휘하기 때문에, 파열판에 대하여 확실하게 충돌한다.
상기 본 발명의 가스 발생기는,
상기 파괴 수단이, 베이스부와 로드부가 일체로 되어 있는 것이고,
상기 베이스부가, 두께 방향으로 관통 구멍을 갖고 있는 원판부를 갖고, 축방향으로 접동할 수 있도록 상기 원판의 외주면이 상기 통 형상 하우징의 내주벽면에 맞닿여져 있는 것으로 할 수 있다.
파괴 수단은, 베이스부와 로드부가 일체로 되어 있는 것이기 때문에, 작동 시에는, 베이스부가 통 형상 하우징의 내주벽면을 파열판 방향으로 접동하면서 이동하여, 로드부가 파열판에 충돌해서 파괴해서 개구시킨다.
베이스부의 관통 구멍은, 점화 수단실에 가스 발생제가 충전되어 있는 경우에는, 연소 가스의 통과 구멍이 된다.
베이스부의 관통 구멍은, 알루미늄 등으로 이루어지는 시일 테이프로 폐색되어 있어도 된다.
또한, 베이스부가 작동 전에 축방향으로 이동하지 않도록 하기 위해서, 이동 정지 수단을 형성할 수 있다.
상기 이동 정지 수단으로서는, 베이스부를 두께 방향의 양측으로부터 끼우도록 해서 통 형상 하우징의 내주벽면으로부터 돌출된 돌기를 사용할 수 있다.
상기 본 발명의 가스 발생기는,
상기 파괴 수단이, 베이스부와 로드부가 일체로 되어 있는 것이고,
상기 베이스부가, 두께 방향으로 관통 구멍을 갖고 있는 원판부와, 원판부의 외주로부터 상기 점화 수단측으로 연장된 통 형상 벽면부를 포함하는 것이고, 축방향으로 접동할 수 있도록 상기 통 형상 벽면부의 외주면이 상기 통 형상 하우징의 내주벽면에 맞닿여져 있는 것으로 할 수 있다.
파괴 수단은, 베이스부와 로드부가 일체로 되어 있는 것이기 때문에, 작동 시에는, 베이스부가 통 형상 하우징의 내주벽면을 파열판 방향으로 접동하면서 이동하여, 로드부가 파열판에 충돌해서 파괴해서 개구시킨다.
베이스부는, 원판부와 환상 벽면부를 포함하는 것이고, 베이스부가 원판부의 것과 비교하면, 통 형상 하우징의 내주벽면과의 접촉 면적이 커지기 때문에, 접동하기 어려워지지만, 접동 시에 있어서의 로드부의 중심축이 흔들리기 어려워지는 점에서 유리하다.
단, 통 형상 벽면부의 일부를 오목해지게 하는 것으로, 하우징의 내주벽면과의 접촉 면적이 작아지도록 해도 된다.
베이스부의 관통 구멍은, 점화 수단실에 가스 발생제가 충전되어 있는 경우에는, 연소 가스의 통과 구멍이 된다.
베이스부의 관통 구멍은, 알루미늄 등으로 이루어지는 시일 테이프로 폐색되어 있어도 된다.
또한, 베이스부가 작동 전에 축방향으로 이동하지 않도록 하기 위해서, 이동 정지 수단을 형성할 수 있다.
상기 이동 정지 수단으로서는, 베이스부를 두께 방향의 양측으로부터 끼우도록 해서 통 형상 하우징의 내주벽면으로부터 돌출된 돌기를 사용할 수 있다.
상기 본 발명의 가스 발생기는,
상기 파괴 수단이, 두께 방향으로 관통 구멍을 갖는 베이스부와, 상기 베이스부의 관통 구멍에 대하여 탈리 가능하게 압입된 로드부를 포함하는 것이고,
상기 베이스부가 원판이고, 상기 원판의 외주면이 상기 통 형상 하우징의 내주벽면에 고정되어 있는 것으로 할 수 있다.
상기 본 발명의 가스 발생기는,
상기 폐색 수단의 고정부의 통 형상 벽부가, 절결부 또는 두께 방향으로의 관통 구멍을 갖고 있는 것이고,
상기 파괴 수단이, 두께 방향으로 관통 구멍을 갖는 베이스부와, 상기 베이스부의 관통 구멍에 대하여 탈리 가능하게 압입된 로드부를 포함하는 것이고,
상기 베이스부가 원판이고, 상기 원판의 외주면이 상기 통 형상 하우징의 내주벽면에 고정되어 있는 것으로 할 수 있다.
파괴 수단은, 베이스부로부터 로드부가 탈리 가능하게 되어 있는 것이고, 베이스부는 통 형상 하우징의 내주벽면에 고정되어 있다.
작동 시에는, 로드부가 베이스부로부터 탈리한 후에 축방향으로 튀어나와, 파열판과 충돌해서 파괴해서 개구시킨다.
또한, 로드부의 선단부는 고정부의 통 형상 벽면에 포위되어 있기 때문에, 로드부가 베이스부로부터 탈리해서 튀어나올 때에도, 상기 통 형상 벽면이 가이드부로서 기능하므로, 정확하게 파열판에 충돌시킬 수 있다.
로드부가 탈리한 후의 베이스부의 관통 구멍은, 점화 수단실에 가스 발생제가 충전되어 있는 경우의 연소 가스의 통과 구멍이 된다.
고정부의 통 형상 벽부는, 가스의 통과 구멍이 되는 절결부 또는 두께 방향으로의 관통 구멍을 갖고 있는 것이어도 된다.
본 발명의 가스 발생기는, 차량의 에어백 장치에 사용했을 때, 차량의 내용연수 동안, 작동의 확실성을 유지할 수 있다.
발명의 실시 형태
(1) 도 1 내지 도 5의 가스 발생기
도 1에 도시하는 가스 발생기(1)는, 통 형상 하우징(10) 내에 점화 수단실(30), 가스 유입실(40) 및 가압 가스실(50)이 배치되어 있다.
통 형상 하우징(10)은, 점화 수단실 하우징(11)과 가압 가스실 하우징(12)을 포함하는 것이지만, 전체로서 1개의 하우징으로 이루어지는 것이어도 된다.
점화 수단실 하우징(11)은, 제1 단부(11a)측의 개구부에 전기식 점화기(25)가 고정되어 있다.
가압 가스실 하우징(12)의 제2 단부(12a)측은 폐색되어 있다(폐색면(13)).
점화 수단실 하우징(11)의 제2 단부(11b)의 개구부와 가압 가스실 하우징(12)의 제1 단부(12b)의 개구부가 접합부(14)에 있어서 용접 일체화되어 있다.
통 형상 하우징(10)(점화 수단실 하우징(11)과 가압 가스실 하우징(12))은, 철, 스테인리스 등으로 이루어지는 것이다.
가압 가스실(50) 내에는, 아르곤, 헬륨 등의 가스가 고압으로 충전되어 있다.
가스는, 가압 가스실 하우징(12)의 폐색면(13)의 가스 충전 구멍으로부터 충전된다.
가스 충전 구멍은, 가스 충전 후에 핀(15)을 삽입한 상태에서, 핀(15)과 폐색면(13)이 모두 용접되는 것으로 폐색되어 있다.
가압 가스실(50)과 가스 유입실(40) 사이는 폐색 수단(41)으로 폐색되어 있다.
폐색 수단(41)은, 고정부(42)와, 고정부(42)에 용접 고정된 파열판(47)을 포함한다.
고정부(42)는, 점화 수단실 하우징(11)의 제2 단부(11b)로부터 반경 방향 내측으로 연장된 환상 판면부(43)와, 환상 판면부(43)의 내주부로부터 가스 유입실(40)측으로 연장된 통 형상 벽부(44)를 갖고 있다(도 2 참조).
고정부(42)의 환상 판면부(43)와 통 형상 벽부(44)의 경계 부분은 곡면으로 되어 있다.
고정부(42)의 환상 판면부(43)는, 가압 가스실(50)측의 면에 환상 홈(48)을 갖고 있다(도 2 참조).
파열판(47)은, 철, 스테인리스 등으로 이루어지는 것이고, 고정부(42)의 환상 판면부(43)에 형성된 환상 홈(48)에 대하여 주변부를 맞닿게 한 상태에서, 맞닿는 부분에 있어서 용접 고정되어 있다. 이때, 가압 가스실(50)에 충전된 가압 가스의 압력에 의해, 환상 판면부(43)와 통 형상 벽부(44) 사이의 경계 부분의 곡면부를 따라 파열판(47)이 가스 유입실(40)측으로 변형되므로, 경계 부분에 있어서 파열판으로의 응력의 집중이 곡면부에 의해 방지된다. 이에 의해 파열판의 내압성이 높아지고 있다.
가스 유입실(40)은, 작동 시에 있어서 가압 가스실(50)로부터 가스가 유입되고, 점화 수단실(30)로부터 연소 가스가 유입되는 공간이다.
도 2에서는 가스 유입실(40)에 면한 점화 수단실 하우징(11)에는, 복수의 가스 배출구(29)가 형성되어 있다.
복수의 가스 배출구(29)는, 점화 수단실 하우징(11)의 둘레 방향으로 균등 간격을 두고 형성되어 있다.
가스 유입실(40)은, 점화 수단실(30)로부터 파열판(47) 사이에 단차부(17)가 형성되어 있다.
단차부(17)는, 점화 수단실 하우징(11)의 내경이 점화 수단실(30)로부터 파열판(47) 사이에서 작아진 것에 의해 형성되어 있지만, 단차부(17)를 대신해서, 점화 수단실 하우징(11)의 내주벽면(11c)으로부터 내측으로 돌출된 복수의 돌기여도 된다.
가스 유입실(40)과 점화 수단실(30) 사이에는, 베이스부(32)와, 베이스부(32)로부터 파열판(47)측으로 연장된 로드부(33)를 포함하는 파괴 수단(31)이 배치되어 있다.
도 1 내지 도 3에 도시되어 있는 파괴 수단(31)은, 베이스부(32)와 로드부(33)가 일체로 되어 있는 것이다.
베이스부(32)는, 두께 방향으로 복수의 관통 구멍(34)을 갖고 있는 원판부(35)와, 원판부(35)의 외주로부터 점화기(25)측으로 연장된 통 형상 벽면부(36)를 포함하는 것이다.
관통 구멍(34)은, 알루미늄으로 이루어지는 시일 테이프로 점화 수단실(30)측으로부터 폐색되어 있다.
베이스부(32)는, 축 X 방향으로 접동할 수 있도록 통 형상 벽면부(36)의 외주면(36a)이 점화 수단실 하우징(11)의 내주벽면(11c)에 맞닿여져 있다. 통 형상 벽면부(36)의 축 X 방향의 길이가 원판부(35)의 두께보다 크기 때문에, 로드부(33)가 축 X에 대하여 기우는 일 없이, 베이스부(32)가 축 X로 평행하게 접동한다.
통 형상 벽면부(36)는, 점화 수단실 하우징(11)의 내주벽면(11c)으로부터 내측에 간격을 두고 돌출된 2군데의 돌기(16a, 16b)에 의해, 두께 방향의 양측으로부터 끼워 붙여져 있다.
또한, 통 형상 벽면부(36)의 외주면(36a)과 점화 수단실 하우징(11)의 내주벽면(11c) 사이에는, 기밀성을 유지하기 위한 시일제가 도포되어 있다.
로드부(33)는, 베이스부(32)로부터 연장된 로드 본체부(37)와, 로드 본체부(37)로부터 반경 방향 외측으로 직경 확장된 직경 확장부(38)를 갖고 있다.
직경 확장부(38)는, 도 4에 도시하는 바와 같은 연속된 환상부로 할 수 있지만, 둘레 방향으로 형성된 복수의 돌기의 조합을 포함하는 것이어도 된다.
도 4는 로드부(33) 및 고정부(42)를 가압 가스실 하우징(50)측에서 본 도면이고, 파열판(47)은 생략되어 있다.
도 4의 직경 확장부(38)는, 직경 확장부(38)의 외주부와 통 형상 벽부(44) 사이에 약간의 간극을 형성하고 있다.
직경 확장부(38)의 직경(d2)은, 통 형상 벽부(44)의 내경(d1)보다 작게 되어 있다.
로드부(33)의 직경 확장부(38)의 면(38a)(도 2 참조)은, 도 1 내지 도 3에 도시한 바와 같이 중심 방향으로 만곡한 형상으로 되어 있지만, 예를 들어 직사각형으로 오목해진 오목부여도 된다.
파괴 수단(31)과 폐색 수단(41)은, 로드(33)의 선단부인 직경 확장부(38)가, 작동 전의 상태에서는 고정부(42)의 통 형상 벽부(44)로 포위되도록 배치되어 있다. 이때, 직경 확장부(38)의 외주부와 통 형상 벽부(44)의 내주면(44a) 사이에는 약간의 간극이 형성되어 있다(d1＞d2이고, d1/d2가 1에 근접한 수치가 된다).
점화 수단실(30)에는, 제1 단부(11a)측에 점화기(25)가 고정되어 있고, 축 X 방향의 반대측은, 베이스부(32)로 구획되어 있다.
점화 수단실(30) 내에는, 소요량의 가스 발생제 성형체(26)가 충전되어 있다.
도 1에 도시하는 가스 발생기(1)는, 도 5에 도시한 바와 같이 가스 유입실(40) 내에 통 형상 필터(60)를 배치할 수 있다.
통 형상 필터(60)는, 가스 배출구(29)를 내측으로부터 덮고, 또한 환상 판면부(43) 및 점화 수단실 하우징(11)의 내주면(11c)의 3개에 맞닿는 위치에 배치되어 있다.
이어서, 도 1에 도시하는 가스 발생기(1)의 동작을 도 1 내지 도 5에 의해 설명한다.
가스 발생기(1)를 차량의 에어백 시스템용 가스 발생기로서 사용한 경우, 차량의 내용연수인 10년 이상이나 되는 동안, 계속 사용되게 된다.
이로 인해, 폐색 수단(41)에 대해서는 가압 가스실(50)로부터 계속해서 높은 압력이 가해지게 된다.
이와 같이 계속해서 압력이 가해졌을 때, 고정부(42)의 환상 판면부(43)가, 환상 판면부(43)와 점화 수단실 하우징(11)의 경계부 근처로부터 가스 유입실(40)측으로 변형된다고 생각된다. 그러면 통 형상 벽부(44)는, 가스 유입실(40)측의 단부가 반경 방향 외측으로 변형되게 되어, 통 형상 벽부(44)의 d1(도 5)이 커진다.
가스 발생기(1)의 조립 직후에는 로드부(33)의 직경 확장부(38)(외경 d2; 도 3 및 도 4 참조)가 통 형상 벽부(44)의 내벽면(44a)과 약간의 간극을 형성하고 있고(즉, d1＞d2), 상기한 바와 같이, 가령 d1이 커지도록 변형된 경우에는, 더욱 d1＞d2가 된다(d1-d2의 차가 커진다).
이로 인해, 가스 발생기(1)의 조립 직후부터 10년 이상 경과 후에 있어서, 고정부(42)의 변형이 발생했다 하더라도, d1＞d2의 관계를 유지할 수 있기 때문에, 파괴 수단(31)의 축 X 방향의 접동에 영향을 주는 일이 없다.
점화기(25)가 작동해서 발생한 연소 생성물에 의해, 가스 발생제 성형체(26)가 착화 연소하여, 고온의 연소 가스를 발생시킨다.
연소 가스에 의해 점화 수단실(20) 내의 압력이 상승하면, 파괴 수단(31)의 베이스부(32)가 돌기(16b)를 넘어서, 축 X 방향으로 점화 수단실 하우징의 내주벽면(11c)을 접동하면서 이동한다.
그 후, 베이스부(32)는, 내경이 작아진 단차부(17)에 충돌해서 정지하지만, 로드부(33)의 직경 확장부(38)는 파열판(47)에 충돌해서 파괴하기 때문에, 가압 가스실(50) 내의 가스는, 파열판(47)의 개구부와 로드부(33) 사이로부터 가스 유입실(40) 안으로 유입된다(도 3).
이와 병행해서, 베이스부(32)의 관통 구멍(34)을 막는 시일 테이프가 찢어져서, 관통 구멍(34)으로부터 가스 유입실(40) 안으로 연소 가스가 유입된다.
또한, 작동 시에 있어서, 파괴 수단(31)(베이스부(32))이 접동할 때, 로드부(33)의 중심축이 어긋나는 일이 있었던 경우에도, 통 형상 본체부(44)가 가이드 기능을 발휘하기 때문에, 확실하게 파열판(47)에 충돌한다.
가스 유입실(40) 안으로 유입된 연소 가스와 가압 가스는, 가스 배출구(29)를 막는 시일 테이프(28)을 찢고, 가스 배출구(29)로부터 배출된다.
또한, 연소 가스와 가압 가스의 배출 상태는, 어느 한쪽의 가스의 일부가 가스 배출구(29)로부터 배출된 후, 잔량부 가스가 혼합 가스로서 배출되는 것도 생각되지만, 가스의 배출 상태나 타이밍은 한정되는 것은 아니다.
(2) 도 6 내지 도 9의 가스 발생기
도 6에 나타내는 가스 발생기(100)는, 통 형상 하우징(110) 내에 점화 수단실(130), 가스 유입실(140) 및 가압 가스실(150)이 배치되고, 이들 점화 수단실(130), 가스 유입실(140) 및 가압 가스실(150)이 1개의 통 형상 하우징(110)에 의해 형성되어 있다.
통 형상 하우징(110)은, 제1 단부(110a)측의 개구부에 전기식 점화기(125)가 고정되어 있고, 제2 단부(110b)측은 폐색되어 있다(폐색면(113)).
통 형상 하우징(110)은, 철, 스테인리스 등으로 이루어지는 것이다.
가압 가스실(150) 내에는, 아르곤, 헬륨 등의 가스가 고압으로 충전되어 있다.
가스는, 폐색면(113)의 가스 충전 구멍으로부터 충전된다.
가스 충전 구멍은, 가스 충전 후에 핀(115)을 삽입한 상태에서, 핀(115)과 폐색면(113)이 모두 용접되는 것으로 폐색되어 있다.
가압 가스실(150)과 가스 유입실(140) 사이에는, 통 형상 하우징과는 별도의 부재의 폐색 수단(141)으로 폐색되어 있다.
폐색 수단(141)은, 고정부(142)와, 고정부(142)에 고정된 파열판(147)으로 이루어진다.
고정부(142)는, 통 형상 하우징(110)의 내주벽면(110c)에 용접 고정되고, 반경 방향 내측으로 연장된 환상 판면부(143)와, 환상 판면부(143)의 내주부로부터 가스 유입실(140)측으로 연장된 통 형상 벽부(144)를 갖고 있다.
고정부(142)는, 도 7의 (a), (b)에 도시한 바와 같은 것이다.
도 7의 (a)에 나타내는 고정부(142)는, 환상 판면부(143)와 통 형상 벽부(144)를 포함하는 것이고, 통 형상 벽부(144)의 가스 유입실(140)측의 개구부에는, 복수의 절결부(145)가 둘레 방향으로 형성되어 있다.
도 7의 (b)에 나타내는 고정부(142)는, 환상 판면부(143)와 통 형상 벽부(144)를 포함하는 것이고, 통 형상 벽부(144)에는, 복수의 관통 구멍(146)이 둘레 방향으로 형성되어 있다.
복수의 절결부(145)와 복수의 관통 구멍(146)은, 모두 작동 시에 있어서 가압 가스실(150)로부터 가스 유입실(140)로의 가스 흐름의 통과 구멍으로 되는 것이다.
고정부(142)의 환상 판면부(143)와 통 형상 벽부(144)의 경계 부분은 곡면으로 되어 있다.
고정부(142)의 환상 판면부(143)는, 가압 가스실(150)측의 면에 환상 홈(148)을 갖고 있다.
파열판(147)은, 철, 스테인리스 등으로 이루어지는 것이고, 고정부(142)의 환상 판면부(143)에 형성된 환상 홈(148)에 대하여 주변부를 맞닿게 한 상태에서, 맞닿는 부분에 있어서 용접 고정되어 있다. 이때, 가압 가스실(150)에 충전된 가압 가스의 압력에 의해, 환상 판면부(143)와 통 형상 벽부(144) 사이의 경계 부분의 곡면 부를 따라 파열판(147)이 가스 유입실(140)측으로 변형되므로, 경계 부분에 있어서 파열판으로의 응력의 집중이 곡면부에 의해 방지된다. 이에 의해 파열판(147)의 내압성이 높아지고 있다.
가스 유입실(140)과 점화 수단실(130) 사이에는, 파괴 수단(131)이 배치되어 있다.
가스 유입실(140)에 면한 통 형상 하우징(110)에는, 내측으로부터 알루미늄으로 이루어지는 시일 테이프(128)로 폐색된 복수의 가스 배출구(129)가 형성되어 있다.
파괴 수단(131)은, 두께 방향으로의 관통 구멍(132a)을 갖고 있는 베이스부(132)와, 베이스부(132)의 관통 구멍(132a) 내에 탈리 가능하게 압입된 로드부(133)를 포함하는 것이다.
베이스부(132)는, 그 외주면이 통 형상 하우징(110)의 내주벽면(110c)에 맞닿여져 있고, 맞닿는 부분에 있어서 용접 고정되어 있다.
로드부(133)는, 베이스부(132)에 압입된 대략 원판의 압입부(136)와, 압입부(136)로부터 연장된 로드 본체부(137)와, 로드 본체부(137)로부터 반경 방향 외측으로 직경 확장된 직경 확장부(138)를 갖고 있다.
직경 확장부(138)는, 상기한 도 4의 (a), (b)에 나타내는 것과 동일하게 할 수 있다.
파괴 수단(131)과 폐색 수단(141)은, 로드(133)의 선단부인 직경 확장부(138)가, 고정부(142)의 통 형상 벽부(144)로 포위되도록 배치되어 있다. 이때, 직경 확장부(138)의 외주부와 통 형상 벽부(144)의 내주면(144a)은 맞닿여져 있지 않다. 통 형상 벽부(144)의 내경과 직경 확장부(138)의 외경은, 도 3 내지 도 5와 마찬가지의 관계(d1＞d2이고, d1/d2가 1에 근접한 수치가 된다)가 된다.
점화 수단실(130)에는, 제1 단부(110a)측에 점화기(125)가 고정되어 있고, 축방향의 반대측은, 베이스부(132)와 로드부(133)로 구획되어 있다.
점화 수단실(130) 내에는, 소요량의 가스 발생제 성형체(126)가 충전되어 있다.
도 6에 나타내는 가스 발생기(1)는, 도 5에 도시한 바와 같이 가스 유입실(140) 내의 가스 배출구(29)에 면한 위치에 통 형상 필터(60)를 배치할 수 있다. 이 경우, 시일 테이프(128)는 사용하지 않고, 베이스부(132)와 압입부(136)의 맞닿는 부분에 시일제를 도포한다.
이어서, 도 6에 나타내는 가스 발생기(100)의 동작을 도 6 내지 도 9에 의해 설명한다.
가스 발생기(100)를 차량의 에어백 시스템용 가스 발생기로서 사용한 경우, 차량의 내용연수인 10년 이상이나 되는 동안, 계속 사용되게 된다.
이로 인해, 폐색 수단(141)에 대해서는 가압 가스실(150)로부터 계속해서 높은 압력이 가해지게 된다.
이와 같이 계속해서 압력이 가해졌을 때, 고정부(142)의 환상 판면부(143)가, 통 형상 하우징(110)과의 용접 부분을 중심으로 해서 가스 유입실(140)측으로 변형된다. 통 형상 벽부(144)는, 가스 유입실(140)측의 단부가 반경 방향 외측으로 변형되게 되어, 통 형상 벽부(144)의 내경(도 5의 d1에 상당하는 내경)이 커진다.
가스 발생기(100)의 조립 직후에는, 로드부(133)의 직경 확장부(138)의 외경(도 3의 외경 d2에 상당한다)이 통 형상 벽부(144)의 내벽면(144a)과 약간의 간극을 형성하고 있고(즉, 상기 d1＞d2), 상기한 바와 같이, 가령 상기 d1이 커지도록 변형된 경우에는, 더욱 d1＞d2가 된다(d1-d2의 차가 커진다).
이로 인해, 가스 발생기(1)의 조립 직후부터 10년이상 경과 후에 있어서, 고정부(142)의 변형이 바늘에 발생했다고 하더라도 d1＞d2의 관계를 유지할 수 있기 때문에, 파괴 수단(31)의 축 X 방향의 접동에 영향을 주는 일이 없다.
점화기(125)가 작동해서 발생한 연소 생성물에 의해, 가스 발생제 성형체(126)가 착화 연소하여, 고온의 연소 가스를 발생시킨다.
연소 가스에 의해 점화 수단실(130) 내의 압력이 상승하면, 파괴 수단(131)의 베이스부(132)로부터 로드부(133)가 탈리한 후, 로드 본체부(137)와 직경 확장부(138)가 통 형상 벽부(144) 안으로 들어가서 파열판(147)에 충돌해서 개구시켜서, 대략 원판의 압입부(136)가 통 형상 벽부(144)의 개구부 주연(144b)에 맞닿는 경우가 발생한다.
이때, 상기한 바와 같이, d1＞d2의 관계가 유지되어 있기 때문에, 로드부(133)가 튀어 나오는 것이 저해되는 일은 없다.
또한 통 형상 벽부(144)가 직경 확장부(138)에 대하여 가이드로서 기능하기 때문에, 로드부(133)의 중심축이 어긋난 경우에도, 확실하게 파열판(147)에 충돌한다.
이것과 병행해서, 점화 수단실(130) 내의 연소 가스는, 로드부(133)가 탈리한 후의 베이스부(132)의 관통 구멍(132a)으로부터 가스 유입실(140) 안으로 유입된다.
그 후, 가압 가스실(150) 내의 가스는, 통 형상 벽부(144)의 절결부(145)를 통해서 가스 유입실(140) 안으로 유입된다.
그 후, 가스 유입실(140) 안으로 유입된 연소 가스와 가압 가스는, 시일 테이프(128)를 찢고 가스 배출구(129)로부터 배출된다.
또한, 연소 가스와 가압 가스의 배출 상태는, 어느 한쪽의 가스의 일부가 시일 테이프(128)를 찢고 가스 배출구(129)로부터 배출된 후, 잔량부 가스가 혼합 가스로서 배출되는 것이 생각되지만, 이러한 배출 상태로 한정되는 것은 아니다.
본 발명을 이상과 같이 기재하였다. 당연히, 본 발명은 다양한 형태의 변형을 그 범위에 포함하고, 이들 변형은 본 발명의 범위로부터의 일탈이 아니다. 또한 당해 기술 분야에 있어서의 통상의 지식을 갖는 자가 명백하게 본 발명의 변형이라고 간주할 모든 것은, 이하에 기재하는 청구항의 범위에 있다.

Claims (6)

  1. 제1 단부측의 개구부에 점화 수단이 고정되고, 축방향으로 반대측인 제2 단부측이 폐색된 통 형상 하우징 내에 있어서, 제1 단부측으로부터 순서대로 점화 수단을 구비한 점화 수단실, 가스 배출구를 갖는 가스 유입실 및 가압 가스실이 배치되어 있고,
    상기 가압 가스실과 상기 가스 유입실 사이가, 고정부와, 상기 고정부에 고정된 파열판을 포함하는 폐색 수단으로 폐색되고,
    상기 점화 수단실과 상기 가스 유입실 사이에는, 상기 통 형상 하우징의 내벽면에 외주면이 맞닿여진 베이스부와, 상기 베이스부로부터 상기 파열판측으로 연장된 로드부를 포함하는 상기 파열판의 파괴 수단이 배치되어 있고,
    상기 폐색 수단의 고정부가, 상기 통 형상 하우징의 내주벽면으로부터 반경 방향 내측으로 연장된 환상 판면부와, 상기 환상 판면부의 내주부로부터 상기 가스 유입실측으로 연장된 통 형상 벽부를 갖고 있는 것이고,
    상기 폐색 수단의 파열판이, 상기 고정부의 환상 판면부에 상기 가압 가스실측으로부터 용접 고정되어 있는 것이고,
    상기 파괴 수단이, 상기 로드부의 선단부가 상기 폐색 수단의 고정부의 통 형상 벽부로 포위되도록 배치되어 있는, 가스 발생기.
  2. 제1항에 있어서, 상기 파괴 수단이, 베이스부와 상기 베이스부로부터 상기 파열판측으로 연장된 로드부를 포함하는 것이고,
    상기 로드부가, 상기 베이스부로부터 연장된 로드 본체부와, 상기 로드 본체부의 선단부가 반경 방향으로 직경 확장된 직경 확장부를 갖고 있는 것이고,
    상기 직경 확장부가, 상기 폐색 수단의 고정부의 통 형상 벽부로 포위되도록 배치되어 있는, 가스 발생기.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 파괴 수단이, 베이스부와 로드부가 일체로 되어 있는 것이고,
    상기 베이스부가, 두께 방향으로 관통 구멍을 갖고 있는 원판부를 갖고, 축방향으로 접동할 수 있도록 상기 원판부의 외주면이 상기 통 형상 하우징의 내주벽면에 맞닿여져 있는, 가스 발생기.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 파괴 수단이, 베이스부와 로드부가 일체로 되어 있는 것이고,
    상기 베이스부가, 두께 방향으로 관통 구멍을 갖고 있는 원판부와, 원판부의 외주로부터 상기 점화 수단측으로 연장된 통 형상 벽면부를 포함하는 것이고, 축방향으로 접동할 수 있도록 상기 통 형상 벽면부의 외주면이 상기 통 형상 하우징의 내주벽면에 맞닿여져 있는, 가스 발생기.
  5. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 파괴 수단이, 두께 방향으로 관통 구멍을 갖는 베이스부와, 상기 베이스부의 관통 구멍에 대하여 탈리 가능하게 압입된 로드부를 포함하는 것이고,
    상기 베이스부가 원판이고, 상기 원판의 외주면이 상기 통 형상 하우징의 내주벽면에 고정되어 있는, 가스 발생기.
  6. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 폐색 수단의 고정부의 통 형상 벽부가, 절결부 또는 두께 방향으로의 관통 구멍을 갖고 있는 것이고,
    상기 파괴 수단이, 두께 방향으로 관통 구멍을 갖는 베이스부와, 상기 베이스부의 관통 구멍에 대하여 탈리 가능하게 압입된 로드부를 포함하는 것이고,
    상기 베이스부가 원판이고, 상기 원판의 외주면이 상기 통 형상 하우징의 내주벽면에 고정되어 있는, 가스 발생기.
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