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Technisches Gebiet
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Die vorliegende Erfindung betrifft einen Gasgenerator, der z. B. für eine Rückhaltevorrichtung eines Fahrzeugs verwendet wird, wie z. B. eine Airbag-Vorrichtung, und insbesondere einen Gasgenerator, der für ein Airbag-System verwendet wird, um einen Airbag zu der Seite eines Fahrzeuginsassen zu entfalten.
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Beschreibung des Stands der Technik
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Die meisten Gasgeneratoren, die für eine Vorrichtung eingesetzt werden, um einen Airbag zu der Seite eines Fahrzeuginsassen zu entfalten, weisen aufgrund ihres Montageorts eine längliche zylindrische Gestalt auf. Der Gasgenerator wird innerhalb eines Fahrzeugs durch Orientieren der Achse eines zylindrischen Gehäuses in einer im Wesentlichen vertikalen Richtung oder einer horizontalen Richtung angeordnet.
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US-A Nr. 2008/0078486 offenbart einen Gasgenerator, in dem ein Zünder
32 an einem Ende eines länglichen Außengehäuses
12 angeordnet und ein Diffusorabschnitt, der mit Gasaustrittsöffnungen
20 ausgebildet ist, an dem gegenüber liegendem Ende davon bereitgestellt ist.
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In diesem Gasgenerator sind ein Verstärkerbecher 23, der eine Verstärkerzusammensetzung 24 aufnimmt, und ein Teiler 28, der mit einer Öffnung 28a gebildet ist, in der Nähe des Auslösers 32 angeordnet. In einem Raum, der durch ein Innengehäuse 14 gebildet wird, ist ein Gaserzeuger 16 angeordnet. Zwischen dem Innengehäuse 14 und einem Außengehäuse 12 ist ein zylindrischer Gasdurchgang gebildet.
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Zwischen dem Innengehäuse 14 und einem Diffusor mit Gasaustrittsöffnungen 20 ist weiterhin ein Becherelement mit Doppelwandstruktur angeordnet. In dem Umfangswandabschnitt des Becherelements mit Doppelwandstruktur ist ein Gasdurchgangsloch näher zum Diffusorabschnitt gebildet. Die Länge des Becherelements mit Doppelwandstruktur in der Axialrichtung ist bedeutend kürzer als jene des Außengehäuses 12 und des Innengehäuses 14.
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Die durch den Auslöser 32 verbrannte Verstärkerzusammensetzung 24 erzeugt ein Verbrennungsprodukt und das Verbrennungsprodukt tritt durch die Öffnung 28a in das Innere des Innengehäuses 14 ein und verbrennt den Gaserzeuger 16.
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Das durch den Gaserzeuger 16 erzeugte Gas tritt durch eine Öffnung 18 des Innengehäuses 14 und eine zylindrische Lücke zwischen dem Außengehäuse 12 und dem Innengehäuse 14 hindurch, geht dann durch das Becherelement mit Doppelwandstruktur und wird durch die Gasaustrittsöffnungen 20 des Diffusorabschnitts freigesetzt.
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Das Innengehäuse 14 und das Becherelement mit Doppelwandstruktur bilden für die Gasströmung einen Zick-Zack-Pfad und es wird kein herkömmlicher Filter verwendet.
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In
JP-A Nr. 2011-157025 zeigt
2 einen Gasgenerator, in dem eine rohrförmiges Element
30 und ein becherartiges Element
40, die als Gasumleitungselement fungieren, innerhalb eines zylindrischen Gehäuses
10 angeordnet sind.
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Eine Mehrzahl von Gasdurchgangslöchern 37 ist an axial verschiedenen Stellen in dem Umfangswandabschnitt des rohrförmigen Elements 30 gebildet. An axial gleichen Stellen ist eine Mehrzahl von Verbindungslöchern 40c im Umfangswandabschnitt des becherartigen Elements 40 gebildet, das als Gasumleitungselement fungiert.
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Die axiale Länge des becherartigen Elements 40, welches als Gasumleitungselement fungiert, ist bedeutend kürzer als jene des zylindrischen Gehäuses 10 und des rohrförmigen Elements 30.
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Ein Verbrennungsgas, das in einer ersten Verbrennungskammer 20 und einer zweiten Verbrennungskammer 25 erzeugt wird, dringt axial in einen rohrförmigen Spalt 35 vor, während es in die Mehrzahl von Gasdurchgangslöchern 37 ein- und ausströmt, tritt von der Mehrzahl von Verbindungslöchern 40c in das becherartige Element 40 ein und wird dann von einem Gasauslassanschluss 15 eines Diffusorabschnitts 12 freigesetzt. Auch in diesem Gasgenerator wird kein Filter verwendet.
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Zusammenfassung der Erfindung
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Erfindung 1 der vorliegenden Erfindung stellt einen Gasgenerator bereit, umfassend:
ein zylindrisches Gehäuse, in dem eine Zündvorrichtung an einem ersten Endabschnitt angebracht ist und ein Diffusorabschnitt, der einen Gasauslassanschluss aufweist, an einem zweiten Endabschnitt an der dem ersten Endabschnitt gegenüberliegenden Seite angebracht ist,
wobei eine Verbrennungskammer, die an der Seite der Zündvorrichtung gebildet ist, und ein Becherelement, welches als ein Gasumleitungselement fungiert und zwischen der Verbrennungskammer und dem Diffusorabschnitt angeordnet ist, innerhalb des zylindrischen Gehäuses bereitgestellt sind,
wobei ein Verhältnis (L2/L1) aus einer Länge (L2) des Becherelements, das als Gasumleitungselement fungiert, und einer Länge (L1) des zylindrischen Gehäuses 0,2 bis 0,4 beträgt,
wobei das Becherelement, das als Gasumleitungselement fungiert, angeordnet ist, so dass ein Bodenabschnitt an der Seite der Verbrennungskammer angeordnet ist, eine Öffnung an der Seite des Diffusorabschnitts angeordnet ist und ein Umfangswandabschnitt einen zylindrischen Raum bildet, welcher mit einer Innenumfangsoberfläche des zylindrischen Gehäuses dazwischen als Gasdurchgang fungiert,
wobei das Becherelement ein Gasdurchgangsloch aufweist, das ausgewählt ist aus:
einem ersten Gasdurchgangsloch, das zum Teil aus dem Umfangswandabschnitt an der Seite der Öffnung gebildet ist und dem zylindrischen Raum zugerichtet ist, der als der Gasdurchgang fungiert;
einem zweiten Gasdurchgangsloch, das zum Teil aus dem Umfangswandabschnitt an der Seite des Bodenabschnitts gebildet ist und dem zylindrischen Raum zugerichtet ist, der als der Gasdurchgang fungiert; und
einem dritten Gasdurchgangsloch, das zwischen dem ersten Gasdurchgangsloch und dem zweiten Gasdurchgangsloch gebildet ist und dem zylindrischen Raum zugerichtet ist, der als der Gasdurchgang fungiert,
wobei der zylindrische Raum als der Gasdurchgang fungiert, der mit der Verbrennungskammer verbunden ist und an der Seite des Diffusorabschnitts geschlossen ist.
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Erfindung 2 der vorliegenden Erfindung stellt einen Gasgenerator bereit, umfassend:
ein zylindrisches Gehäuse, in dem eine Zündvorrichtung an einem ersten Endabschnitt angebracht ist und ein Diffusorabschnitt mit einem Gasauslassanschluss an einem zweiten Endabschnitt an der dem ersten Endabschnitt gegenüberliegenden Seite angebracht ist,
wobei eine Verbrennungskammer, die an der Seite der Zündvorrichtung gebildet ist, und ein Becherelement, das als ein Gasumleitungselement fungiert und zwischen der Verbrennungskammer und dem Diffusorabschnitt angeordnet ist, innerhalb des zylindrischen Gehäuses bereitgestellt sind,
wobei ein Verhältnis (L2/L1) aus einer Länge (L2) des Becherelements, das als das Gasumleitungselement fungiert, und einer Länge (L1) des zylindrischen Gehäuses 0,2 bis 0,4 beträgt,
wobei ein zylindrisches Element, das eine Mehrzahl von Durchgangslöchern in einem Umfangswandabschnitt aufweist, innerhalb der Verbrennungskammer angeordnet ist,
wobei das zylindrische Element angeordnet ist, so dass eine Öffnung an der Seite der Zündvorrichtung angeordnet ist, ein Bodenabschnitt an der Seite eines Bodenabschnitts des becherförmigen Gasumleitungselements angeordnet ist und ein Umfangswandabschnitt mit einer Innenumfangswandoberfläche des zylindrischen Gehäuses einen ersten zylindrischen Raum bildet, der dazwischen als ein erster Gasdurchgang fungiert,
wobei das Becherelement, das als das Gasumleitungselement fungiert, angeordnet ist, so dass ein Bodenabschnitt an der Seite der Verbrennungsklammer angeordnet ist, eine Öffnung an der Seite des Diffusorabschnitts angeordnet ist und ein Umfangswandabschnitt einen zweiten zylindrischen Raum bildet, der als ein zweiter Gasdurchgang mit einer Innenumfangswandoberfläche des zylindrischen Gehäuses dazwischen fungiert,
wobei das Becherelement ein Gasdurchgangsloch aufweist, welches ausgewählt ist aus:
einem ersten Gasdurchgangsloch, das in einem Teil des Umfangswandabschnitts an der Seite der Öffnung gebildet ist und dem zweiten zylindrischen Raum zugerichtet ist, der als der zweite Gasdurchgang fungiert;
einem zweiten Gasdurchgangsloch, das in einem Teil des Umfangswandabschnitt an der Seite des Bodenabschnitts gebildet ist und dem zweiten zylindrischen Raum zugerichtet ist, der als der zweite Gasdurchgang fungiert; und
einem dritten Gasdurchgangsloch, das zwischen dem ersten Gasdurchgangsloch und dem zweiten Gasdurchgangsloch gebildet ist und dem zweiten zylindrischen Raum zugerichtet ist, der als der zweite Gasdurchgang fungiert,
wobei der zweite zylindrische Raum als der zweite Gasdurchgang fungiert, der mit dem ersten zylindrischen Raum verbunden ist, und an der Seite des Diffusorabschnitts geschlossen ist.
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KURZE BESCHREIBUNG DER FIGUREN
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Die vorliegende Erfindung ist anhand der folgenden detaillierten Beschreibung und den beiliegenden Figuren verständlicher dargestellt, wobei die Figuren lediglich zur Veranschaulichung dienen und die vorliegende Erfindung nicht beschränken, und wobei:
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1 eine Querschnittansicht in der Axialrichtung eines Gasgenerators der vorliegenden Erfindung zeigt;
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2 eine teilweise Querschnittansicht einer Ausführungsform darstellt, die sich von der in 1 dargestellten Ausführungsform unterscheidet;
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3 eine teilweise Querschnittansicht einer Ausführungsform darstellt, die sich von den in 1 und 2 dargestellten Ausführungsformen unterscheidet;
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4 eine Querschnittansicht in der Axialrichtung darstellt, die die Bildung von Anordnungen der Gasdurchgangslöcher in dem Becherelement zeigt, das in 1 dargestellt ist;
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5 die
1 in
US-A Nr. 2008/0078486 darstellt;
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6 die
1 in
JP-A Nr. 2011-157025 darstellt; und
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7 Messergebnisse zeigt, die in Beispielen erhalten wurden.
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Detaillierte Beschreibung der Erfindung
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In den Gasgeneratoren von
US-A Nr. 2008/0078486 und
JP-A Nr. 2011-157025 ist durch Vergrößerung der Komplexität des Gasauslasspfads von der mit dem Gaserzeugenden Mittel befüllten Verbrennungskammer zum Gasauslassanschluss die Gastemperatut verringert und eine Menge an Abbrennrückständen des Gases verringert. Die Abbrennrückstände stellen feine Partikel mit hoher Temperatur dar, die in dem Verbrennungsgas enthalten sind (das sich aus einer Metallkomponente im gaserzeugenden Mittel ableitet).
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Die vorliegende Erfindung stellt einen Gasgenerator bereit, in dem ein Effekt des Abkühlens des Verbrennungsgases und ein Effekt des Aufnehmens der Abbrennrückstände in einer geeignet balancierten Weise gemäß einer Zusammensetzung des zu verwendenden gaserzeugenden Mittels durch Verbessern von Teilen entsprechend dem Becherelement aus einer doppelwandigen Struktur in dem Gasgenerator, der in
US-A Nr. 2008/0078486 offenbart ist, und dem becherartigen Element, das als das Gasumleitungselement in dem Gasgenerator fungiert, der in
JP-A Nr. 2011-157025 offenbart ist, eingestellt werden kann.
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Die grundsätzliche Struktur des Gasgenerators der vorliegenden Erfindung ist ähnlich der des Gasgenerators, der in
1 von
JP-A Nr. 2011-157025 dargestellt ist, jedoch unterscheidet sich das „becherartige Element
40, das als das Gasumleitungselement fungiert”, das in dieser
1 dargestellt ist, von dem erfindungsgemäßen „Becherelement, das als das Gasumleitungselement fungiert” und die erhaltene Funktion und der erhaltene Effekt sind aufgrund des Unterschieds auch verschieden.
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Als Zündvorrichtung kann ein bekannter elektrischer Zünder oder eine Kombination aus dem elektrischen Zünder und einer Transferladung (oder einem gaserzeugenden Mittel) verwendet werden.
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Die Zündvorrichtung (der elektrische Zünder) wird z. B. durch Crimpen der Öffnung an den ersten Endabschnitt des zylindrischen Gehäuses befestigt.
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Der Diffusorabschnitt wird durch Schließen und Schweißen der Öffnung an den zweiten Endabschnitt des zylindrischen Gehäuses befestigt.
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Es kann ein becherartiger Diffusorabschnitt mit einem Gasauslassanschluss in einer Umfangsfläche und einem Flanschabschnitt in einer Öffnung verwendet werden. Ein solcher Diffusorabschnitt ist auch in dem Gasgenerator, der in
1 und
2 in
US-A Nr. 2008/0078486 dargestellt ist, und in dem Gasgenerator eingesetzt, der in
1 in
JP-A Nr. 2011-157025 dargestellt ist. Der Diffusorabschnitt ist jedoch nicht darauf beschränkt und es kann ein rohrförmiger oder wannenförmiger Diffusorabschnitt verwendet werden.
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Die Verbrennungskammer ist ein Raum, der mit einem gaserzeugenden Mittel gefüllt ist, das als Gasquelle fungiert. Die Verbrennungskammer wird durch einen Raum, der von der Innenwandfläche des zylindrischen Gehäuses umgeben ist, der Zündvorrichtung und dem Becherelement (dem Bodenabschnitt des Becherelements) gebildet, das als Gasumleitungselement fungiert.
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In dem Gasgenerator der vorliegenden Erfindung beträgt das Verhältnis (L2/L1) aus der Länge (L2) des Becherelements, das als Gasumleitungselement fungiert, und der Länge (L1) des zylindrischen Gehäuses 0,2 bis 0,4, vorzugsweise 0,25 bis 0,4 und weiter bevorzugt 0,3 bis 0,4.
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L1 stellt eine Länge zwischen den Öffnungen an beiden Enden des zylindrischen Gehäuses dar und L2 stellt eine Länge von der Öffnung zu der Außenfläche des Bodenabschnitts im Becherelement dar, welches als Gasumleitungselement dient.
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L2/L1 ist größer als das Verhältnis entsprechend L2/L1, welches aus
1 und
2 in
US-A Nr. 2008/0078486 und
1 in
JP-A Nr. 2011-157025 bestimmt wird.
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Als ein Ergebnis einer solchen Zunahme im L2/L1-Verhältnis kann ein Gasdurchgangsloch in dem Becherelement an einer Stelle gebildet werden, die aus den axial unterschiedlichen Stellen des ersten Gasdurchgangslochs bis dritten Gasdurchgangslochs ausgewählt ist.
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Das erste Gasdurchgangsloch ist in einem Teil des Umfangswandabschnitts an der Seite der Öffnung des Becherelements gebildet und dem zylindrischen Raum zugerichtet, der als der Gasdurchgang fungiert.
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Das zweite Gasdurchgangsloch ist in einem Teil des Umfangswandabschnitts an der Seite des Bodenabschnitts des Becherelements gebildet und dem zylindrischen Raum zugerichtet, der als der Gasdurchgang fungiert.
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Das dritte Gasdurchgangsloch ist zwischen dem ersten Gasdurchgangsloch und dem zweiten Gasdurchgangsloch gebildet und dem zylindrischen Raum zugerichtet, der als der Gasdurchgang fungiert.
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Der zylindrische Raum, der als der Gasdurchgang fungiert, ist mit der Verbrennungskammer verbunden und an der Seite des Diffusorabschnitt geschlossen. Der zylindrische Raum, der als der Gasdurchgang fungiert, ist nicht mit dem gaserzeugenden Mittel gefüllt.
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Da das Becherelement, das als Gasumleitungselement fungiert, ein Gasdurchgangsloch an einer Stelle aufweist, die aus den Stellen des ersten Gasdurchgangslochs bis dritten Gasdurchgangslochs ausgewählt ist, ist es möglich, eine Funktion und einen Effekt zu erhalten, die sich entsprechend den Stellen der Gasdurchgangslöcher unterscheiden.
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Wenn das Becherelement das erste Gasdurchgangsloch aufweist, ist eine Länge des Gasdurchgangs (des zylindrischen Raums) von der Verbrennungskammer zum ersten Gasdurchgangsloch am größten und das Verbrennungsgas tritt mit der Wandfläche (der Innenwandfläche des zylindrischen Gehäuses und der Außenwandfläche des Becherelements) des Gasdurchgangs über einen längeren Zeitraum in Kontakt. Demzufolge wird der Effekt der Verringerung der Temperatur des Verbrennungsgases verbessert.
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Wenn das Becherelement das zweite Gasdurchgangsloch aufweist, ist eine Länge des Gasdurchgangs (des zylindrischen Raums) von der Verbrennungskammer zum zweiten Gasdurchgangsloch am kleinsten. Folglich ist der Effekt der Verringerung der Temperatur des Verbrennungsgases im Vergleich zu dem, der mit dem ersten Durchgangsloch erhalten wird, geringer, jedoch ist die Tiefe von dem zweiten Durchgangsloch zu der schließenden Fläche des Gasdurchgangs (des zylindrischen Raums) am größten. Demzufolge ist von dem zweiten Gasdurchgangsloch zur schließenden Fläche des Gasdurchgangs (des zylindrischen Raums) ein Taschenabschnitt gebildet, wodurch der Effekt der Aufnahme der Abbrennrückstände verbessert wird.
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Wenn das Becherelement das dritte Gasdurchgangsloch aufweist, ist der Effekt der Verringerung der Temperatur des Verbrennungsgases: das erste Gasdurchgangsloch > das dritte Gasdurchgangsloch > das zweite Gasdurchgangsloch, und der Effekt der Aufnahme der Abbrennrückstände des Verbrennungsgases ist: das zweite Gasdurchgangsloch > das dritte Gasdurchgangsloch > das erste Gasdurchgangsloch.
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Folglich kann der Effekt der Verringerung der Temperatur des Verbrennungsgases und der Effekt der Aufnahme der Abbrennrückstände des Verbrennungsgases durch Verlagern der axialen Lage des dritten Gasdurchgangsloches näher zu dem ersten Gasdurchgangsloch, Verlagern der axialen Lage des dritten Gasdurchgangsloches näher zu dem zweiten Gasdurchgangsloch oder ein Festlegen der axialen Lage des dritten Gasdurchgangslochs als mittig dazwischen eingestellt werden.
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In dem Gasgenerator der vorliegenden Erfindung ist es durch Auswählen des Gasdurchgangsloches des Becherelements, das als Gasumleitungselement fungiert, aus dem ersten Gasdurchgangsloch, dem zweiten Gasdurchgangsloch und dem dritten Gasdurchgangsloch entsprechend einer Art des gaserzeugenden Mittels (eine Niveau der Verbrennungstemperatur, ein Gehaltsverhältnis des Metalls, welches zur Dunstquelle wird) möglich, den Effekt der Verringerung der Temperatur des Verbrennungsgases und den Effekt der Aufnahme der Abbrennrückstände des Verbrennungsgases einzustellen.
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Der Gasgenerator von Erfindung 2 der vorliegenden Erfindung unterscheidet sich darin, dass ein zylindrisches Element zu dem Gasgenerator von Erfindung 1 der vorliegenden Erfindung hinzugefügt wird.
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Das zylindrische Element ist in der Verbrennungskammer angeordnet und ein Teil der Innenwandfläche der Verbrennungskammer oder die ganze Innenwandfläche der Verbrennungskammer in der Radialrichtung wird durch das zylindrische Element gebildet.
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Die Außenfläche des Bodenabschnitts des zylindrischen Elements und die Außenfläche des Bodenabschnitts des Becherelements stehen miteinander in Kontakt.
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Da das zylindrische Element verwendet wird, wird zwischen dem Umfangswandabschnitt des zylindrischen Elements und der Innenumfangswandfläche des zylindrischen Gehäuses ein erster zylindrischer Raum gebildet, der als ein erster Gasdurchgang fungiert.
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Der erste zylindrische Raum, der als der erste Gasdurchgang fungiert, ist mit einem zweiten zylindrischen Raum verbunden, der einen zweiten Gasdurchgang gebildet zwischen dem Umfangswandabschnitt des Becherelements, das als Gasumleitungsvorrichtung fungiert, und der Innenumfangswandoberfläche des zylindrischen Gehäuses darstellt.
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Der erste Gasdurchgang (der erste zylindrische Raum) und der zweite Gasdurchgang (de zweite zylindrische Raum) sind nicht mit dem gaserzeugenden Mittel gefüllt.
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Ein Verhältnis (L12/L11) aus einer Länge (L12) des zweiten zylindrischen Raums, der als der zweite Gasdurchgang fungiert, und einer Länge (L11) des ersten zylindrischen Raums, der als der erste Gasdurchgang fungiert, liegt vorzugsweise innerhalb eines Bereichs von 0,40 bis 0,60. Die Länge (L11) des ersten zylindrischen Raums, der als der erste Gasdurchgang fungiert, stellt eine Länge von der Öffnung zu der Außenfläche des Bodenabschnitts in dem zylindrischen Element dar und die Länge (L12) des zweiten zylindrischen Raums, der als der zweite Gasdurchgang fungiert, ist gleich der Länge (L2) des Becherelements.
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Wenn das Verbrennungsgas durch den ersten zylindrischen Raum, der als der erste Gasdurchgang fungiert, hindurchtritt, haftet der Dunst an der Innenumfangsfläche des zylindrischen Gehäuses und der Außenwandfläche (eine Wandfläche, an der Durchgangslöcher nicht vorhanden sind) des zylindrischen Elements an und wird eingefangen. Demzufolge wird der Effekt der Aufnahme der Abbrennrückstände im Vergleich zu dem, der mit dem Gasgenerator der Erfindung 1 der vorliegenden Erfindung erhalten wird, verbessert.
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Ähnlich dem Gasgenerator von Erfindung 1 der vorliegenden Erfindung weist das Becherelement, welches als Gasumleitungselement fungiert, ein Gasdurchgangsloch ausgewählt von dem ersten Gasdurchgangsloch bis zum dritten Gasdurchgangsloch auf. Demzufolge kann der oben genannte Effekt der Verringerung der Temperatur des Verbrennungsgases und der Effekt der Aufnahme der Abbrennrückstände des Verbrennungsgases eingestellt werden.
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Wenn eine Länge der Öffnung der Außenfläche des Bodenabschnitts in dem Becherelement bei dem als Gasumleitungselement fungierenden Becherelement als 1 angenommen wird, ist es bevorzugt, dass das erste Gasdurchgangsloch innerhalb eines Bereichs von 0,25 der Öffnung gebildet wird, das zweite Gasdurchgangsloch innerhalb eines Bereichs von 0,75 bis 1 der Öffnung gebildet wird und das dritte Gasdurchgangsloch innerhalb eines Bereichs von 0,3 bis 0,7 der Öffnung gebildet wird.
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Durch Begrenzung der Bildungsbereiche des ersten Gasdurchgangslochs bis dritten Gasdurchgangslochs werden der Effekt der Verringerung der Temperatur des Verbrennungsgases und der Effekt der Aufnahme der Abbrennrückstände des Verbrennungsgases leichter eingestellt.
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Es ist bevorzugt, dass jedes von dem ersten Gasdurchgangsloch, dem zweiten Gasdurchgangsloch und dem dritten Gasdurchgangsloch als zwei bis acht Löcher gebildet werden, die in der Umfangsrichtung äquidistant angeordnet sind.
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Die Verbrennungskammer des Gasgenerator der vorliegenden Erfindung kann durch zwei mit einem Abstand zueinander angeordnete poröse Plattenelemente in zwei Verbrennungskammern unterteilt werden.
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Unter Verwendung der zwei porösen Plattenelemente ist es möglich, ein Volumen der Verbrennungskammer gemäß einer Menge des gaserzeugenden Mittels einzustellen, das in die Verbrennungskammer gefüllt wird.
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In dem Gasgenerator der vorliegenden Erfindung ist durch Einstellen einer axialen Lage des Gasdurchgangslochs in dem Becherelement, welches als Gasumleitungselement fungiert, möglich, den Effekt der Verringerung der Temperatur des Verbrennungsgases und den Effekt der Aufnahme der Abbrennrückstände des Verbrennungsgases gemäß einer Art des gaserzeugenden Mittels (ein Niveau der Verbrennungstemperatur und ein Verhältnis des Metallgehalts, des zu einer Quelle für Dunst werdenden Metalls) einzustellen.
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Beschreibung von Ausführungsformen
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Eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird mit Bezug auf 1 beschrieben. 1 zeigt eine Querschnittansicht eines Gasgenerators in der Axialrichtung.
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Ein Zünder 16, der als Zündvorrichtung fungiert, ist an einem ersten Endabschnitt 10a eines zylindrischen Gehäuses 10 angebracht. Der Zünder 16 stellt einen bekannten elektrischen Zünder dar und ein Zündabschnitt 16a davon, der eine Zündladung umfasst, steht von einem Kragen 17 ab.
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Ein Diffusorabschnitt 12 ist an einem zweiten Endabschnitt 10b angebracht, der gegenüber dem ersten Endabschnitts 10a des zylindrischen Gehäuses 10 angeordnet ist.
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Der Diffusorabschnitt 12 ist von einer im Wesentlichen becherartigen Gestalt mit einem Bodenabschnitt 12a und einem Umfangswandabschnitt 12b. Ein Flanschabschnitt 12c und ein ringförmiger Wandabschnitt 12d, der von dem Flanschabschnitt 12c nach innen gebogen ist, sind an einer Öffnung des Diffusorabschnitts bereitgestellt.
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Der Diffusorabschnitt 12 wird am zweiten Endabschnitt 10b des zylindrischen Gehäuses 10 am Flanschabschnitt 12c und am ringförmigen Wandabschnitt 12d durch Schweißen befestigt.
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Im Umfangswandabschnitt 12d ist eine Mehrzahl von Gasauslassanschlüssen 15 gebildet. Die Gasauslassanschlüsse sind von der Innenseite mit einem Dichtband geschlossen, das aus einem Metall gebildet ist, wie z. B. Aluminium, um den Eintritt von Feuchtigkeit zu verhindern.
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Im zylindrischen Gehäuse 10 ist ein Becherelement 40, welches als ein Umleitungselement fungiert, an der Seite des Diffusorabschnitts 12 angeordnet.
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Zwischen der Zündvorrichtung 16 des zylindrischen Gehäuses 10 und dem Becherelement 40 stellt ein Raum eine Verbrennungskammer (eine erste Verbrennungskammer 20 und eine zweite Verbrennungskammer 25) dar.
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Im zylindrischen Gehäuse 10 ist ein erstes poröses Plattenelement 14 an der Seite des Zünders 16 unter einem Abstand zum Zünder 16 angeordnet. In dem ersten porösen Plattenelement 14 ist eine ringförmige Wand 14a an einer Umfangskante einer kreisförmigen Bodenfläche gebildet und die ringförmige Wand 14a steht mit der Innenwandfläche des zylindrischen Gehäuses 10 in Presskontakt. Dadurch wird das erste poröse Plattenelement 14 angebracht.
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Der Raum, der von dem Zünder 16 (der Zünder 16 und der Kragen 17) umgeben ist, das zylindrischen Gehäuse 10 und das erste poröse Plattenelement 14 stellen die erste Verbrennungskammer 20 dar. Die erste Verbrennungskammer 20 ist mit einem ersten gaserzeugenden Mittel (in den Figuren nicht dargestellt) gefüllt.
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Das erste gaserzeugende Mittel steht mit dem Zündabschnitt 16a des Zünders 16 in Kontakt. Das Durchgangsloch des ersten porösen Plattenelements 14 ist an einer Öffnung angeordnet, die von kleinerer Größe ist als das erste erzeugende Mittel. Das Durchgangsloch kann mit einem Dichtband geschlossen sein.
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Als das erste gaserzeugende Mittel kann ein gaserzeugendes Mittel verwendet werden, das eine gute Zündbarkeit aufweist und eine Verbrennung unterhalten kann (eine hohe Verbrennungstemperatur). Die Verbrennungstemperatur des ersten gaserzeugenden Mittels ist vorzugsweise innerhalb eines Bereichs 1700°C bis 3000°C. Beispielsweise ist ein Mittel, welches Nitroguanidin (34 Massenprozent) und Strontiumnitrat (56 Massenprozent) umfasst, in einer scheibenförmigen Gestalt mit einem Außendurchmesser von 1,5 mm und einer Dicke von 1,5 mm gebildet und kann als das erste gaserzeugende Mittel verwendet werden.
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Das erste gaserzeugende Mittel wird dadurch gehalten, dass es durch das poröse Plattenelement 14 zum Zünder 16 gepresst wird.
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Innerhalb des zylindrischen Gehäuses 10 ist ein zylindrisches Element 30 angeordnet.
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Das zylindrische Element 30 weist einen Bodenabschnitt 31 mit einem Durchgangsloch 31a in der Mitte, einen Umfangswandabschnitt 32 mit einer großen Anzahl von Durchgangslöchern (Gaseinlass-/-auslasslöcher 37) und einen Abschnitt mit vergrößertem Durchmesser 33 auf, der an einer Öffnung gebildet ist.
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In dem zylindrischen Element 30 steht der Abschnitt mit vergrößertem Durchmesser 33 in Presskontakt mit der Innenumfangsfläche des zylindrischen Gehäuses 10.
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Aufgrund des Unterschieds zwischen dem Außendurchmesser des Abschnitts mit vergrößertem Durchmesser 33 und dem Außendurchmesser des Umfangswandabschnitts 32 ist ein erster zylindrischer Raum 35, der als ein erster Gasdurchgang mit einer gleichförmigen Breite fungiert, zwischen dem zylindrischen Element 30 und einer Innenwandfläche 10c des zylindrischen Gehäuses 10 gebildet.
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In dem Umfangswandabschnitt 32 des zylindrischen Elements 30 ist eine Mehrzahl von Gaseinlass-/-auslasslöchern 37 in der Axialrichtung und in der Umfangsrichtung äquidistant gebildet.
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Die Gaseinlass-/-auslasslöcher 37 können in dem Umfangswandabschnitt 32 gebildet sein, so dass sie sich an der Seite des Diffusorabschnitts 12 konzentrieren oder so dass die Öffnungsfläche davon zu dem Diffusorabschnitt 12 hin zunimmt.
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Das Gaseinlass-/-auslassloch 37 stellt eine Öffnung dar, die in ihrer Größe kleiner ist als ein zweites gaserzeugendes Mittel 50.
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An der Innenwandfläche 10c des zylindrischen Gehäuses 10 kann zur Befestigung des zylindrischen Elements 30 ein Stufenabschnitt, der mit einer Umfangskante an der Öffnung des Abschnitts mit vergrößertem Durchmesser 33 zusammenpasst, oder ein Vorsprung, der damit in Eingriff tritt, gebildet sein.
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In dem zylindrischen Element 30 passt ein Durchgangsloch 31a in dem Bodenabschnitt 31 auf einen Vorsprung 41a, der in einem Bodenabschnitt 41 des Becherelements 40 gebildet ist.
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Das zylindrische Element 30 ist in der Axialrichtung und in der Radialrichtung befestigt und zum zylindrischen Gehäuse 10 koaxial angeordnet.
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Ein zweites poröses Plattenelement 24 ist zwischen dem zylindrischen Element 30 und dem ersten porösen Plattenelement 14 angeordnet.
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In dem zweiten porösen Plattenelement 24 ist eine ringförmige Wand 24a an einer Umfangskante einer kreisförmigen Bodenfläche gebildet und die ringförmige Wand 24a steht mit der Innenwandfläche des zylindrischen Gehäuses 10 in Presskontakt. Dadurch wird das zweite poröse Plattenelement 24 angebracht.
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Zwischen dem zweiten porösen Plattenelement 24 und dem ersten porösen Plattenelement 14 ist ein Raum 18 gebildet. Die ringförmige Wand 24a erstreckt sich zu dem Zünder 16 hin.
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Umgeben von dem zweiten porösen Plattenelement 24, dem zylindrischen Element 30 und dem zylindrischen Gehäuse 10 ist die zweite Verbrennungskammer 25 gebildet. Die zweite Verbrennungskammer 25 ist mit dem zweiten gaserzeugenden Mittel 50 gefüllt.
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In dem zweiten porösen Plattenelement 32 stellt ein Durchgangsloch eine Öffnung dar, die in ihrer Größe kleiner ist als das zweite gaserzeugende Mittel 50. Das Durchgangsloch kann mit einem Dichtband geschlossen sein.
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Die Verbrennungskammer 25 umfasst einen Raum zwischen dem Abschnitt mit vergrößertem Durchmesser 33 des zylindrische Element 30 und dem zweiten porösen Plattenelement 32 und einen verbleibenden Raum, die insgesamt eine einzelne Verbrennungskammer bilden.
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Als zweites gaserzeugendes Mittel 50 wird ein gaserzeugendes Mittel mit einer Verbrennungstemperatur kleiner als der des ersten gaserzeugenden Mittels verwendet. Die Verbrennungstemperatur des zweiten gaserzeugenden Mittels 50 ist vorzugsweise innerhalb eines Bereich von 1000°C bis 1700°C. Zum Beispiel kann ein Mittel, welches Guanidinnitrat (41 Massenprozent), basisches Kupfernitrat (49 Massenprozent) und einen Binder oder ein Additiv umfasst und in einer einzelperforierten Stabgestalt mit einem Außendurchmesser von 1,8 mm, einem Innendurchmesser von 0,7 mm und einer Länge von 1,9 mm vorliegt, als das zweite gaserzeugende Mittel verwendet werden.
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Das zweite gaserzeugende Mittel 50 wird dadurch gehalten, dass es durch das zweite poröse Plattenelement 24 zu dem Diffusorabschnitt 12 gepresst wird. Demzufolge ist das Innere der zweiten Verbrennungskammer 25 mit dem zweiten gaserzeugenden Mittel 50 dicht gefüllt, welches sich demzufolge nicht bewegt und keine Lücke bildet.
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Innerhalb des zylindrischen Gehäuses 10 ist das Becherelement 40, das als ein Gasumleitungselement fungiert, zwischen dem Diffusorabschnitt 12 und dem zylindrischen Element 30 angeordnet.
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Das Becherelement 40 weist den Bodenabschnitt 41 und einen Umfangswandabschnitt 42 auf und weist auch einen kurzen Flanschabschnitt 43 an einer Öffnung 40a auf.
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Der Umfangwandabschnitt 42 weist eine Mehrzahl von ersten Gasdurchgangslöchern 44a auf. Diese Löcher sind in der Umfangsrichtung äquidistant gebildet.
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Der Begrenzungsabschnitt der Außenfläche des Bodenabschnitts 41 und der Umfangswandabschnitt 42 sind gerundet. Der Vorsprung 41a ist im Mittelabschnitt gebildet, so dass er sich zum Zünder 16 erstreckt. Die Oberfläche ist mit Ausnahme des Vorsprungs 41a flach.
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Ein Verhältnis (L2/L1) aus einer Länge (L2) des Becherelements 40 und einer Länge (L1) des zylindrischen Gehäuses 10 beträgt vorzugsweise 0,2 bis 0,4.
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Die Länge (L1) des zylindrischen Gehäuses 10 stellt eine Länge vom ersten Endabschnitt 10a zum zweiten Endabschnitt 10b dar.
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Die Länge (L2) des Becherelements stellt eine Länge von der Außenfläche (der flachen Fläche ausgenommen den Vorsprung 41a) des Bodenabschnitts 41 zu der Öffnung 40a dar, wie in 4 dargestellt ist.
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Der kurze Flanschabschnitt 43 wird zur Befestigung des Becherelements 40 an den Flanschabschnitt 12c und den ringförmigen Wandabschnitt 12d des Diffusorabschnitts 12 gepresst.
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Das erste Gasdurchgangsloch 44a und die Öffnung 40a des Becherelements 40 können mit einem Dichtband geschlossen sein, um das Eindringen von Feuchtigkeit zu verhindern.
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Der Außendurchmesser des Umfangswandabschnitts 42 des Becherelements 40 ist kleiner als der Innendurchmesser des zylindrischen Gehäuses 10. Als ein Ergebnis ist ein zweiter zylindrischer Raum 45, der als ein zweiter Gasdurchgang fungiert, zwischen dem Umfangswandabschnitt 42 und der Innenwandfläche 10c des zylindrischen Gehäuses 10 vorhanden.
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Der zweite zylindrische Raum 45, der als zweiter Gasdurchgang fungiert, weist am Flanschabschnitts 12c des Diffusorabschnitt ein Sackloch auf.
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Der zweite zylindrische Raum 45, der als der zweite Gasdurchgang dient, steht mit dem ersten zylindrischen Raum 35 in Verbindung, der als der erste Gasdurchgang fungiert.
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Ein Verhältnis (L11/L12) aus einer Länge (L12) des zweiten zylindrischen Raums, der als der zweite Gasdurchgang fungiert, und einer Länge (L11) des ersten zylindrischen Raums, der als der erste Gasdurchgang fungiert, liegt vorzugsweise innerhalb eines Bereichs von 0,40 bis 0,60.
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Die ersten Gasdurchgangslöcher 44a sind in einem Teil des Umfangswandabschnitts 42 an der Seite der Öffnung des Becherelement 40 gebildet und sind dem zweiten zylindrischen Raum 45 zugerichtet, der als der zweite Gasdurchgang fungiert.
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Gemäß der Darstellung in 4 sind die ersten Gasdurchgangslöcher 44a vorzugsweise innerhalb eines Bereichs von 0,25 (0 bis 0,25 in 4) zur Öffnung 40a gebildet, wobei die Länge von der Öffnung 40a zur Außenfläche des Bodenabschnitts 41 im Becherelement 40 als 1 angesehen wird.
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Gemäß der Darstellung in 1 ist die Länge des zweiten Gasdurchgangs (der zweite zylindrische Raum) 45 von der zweiten Verbrennungskammer 25 zum ersten Gasdurchgangsloch 44a am größten und das Verbrennungsgas tritt mit der Wandfläche (der Innenwandfläche 10c des zylindrischen Gehäuses und dem Umfangswandabschnitts 42 des Becherelement 40) des zweiten Gasdurchgangs (des zweiten zylindrischen Raums) 45 über einen längeren Zeitraum in Kontakt, wenn das Becherelement 40 die ersten Gasdurchgangslöcher 44a aufweist. Als ein Ergebnis wird der Effekt der Verringerung der Temperatur des Verbrennungsgases verbessert.
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Anstelle des Becherelements, das die ersten Gasdurchgangslöcher 44a aufweist, die in 1 dargestellt sind, kann das Becherelement 40 mit den zweiten Gasdurchgangslöchern 44b, wie z. B. in 2 dargestellt ist, verwendet werden.
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Die zweiten Gasdurchgangslöcher 44b sind in einem Teil des Umfangswandabschnitts 42 an der Seite des Bodenabschnitts 41 des Becherelements 40 gebildet und dem zweiten zylindrischen Raum 45 zugerichtet, der als der zweite Gasdurchgang fungiert.
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Gemäß der Darstellung in 4 sind die zweiten Gasdurchgangslöcher 44b vorzugsweise innerhalb eines Bereichs von 0,75 bis 1 von der Öffnung 40a gebildet, wobei die Länge von der Öffnung 40a zu der Außenfläche des Bodenabschnitts 41 in dem Becherelement 40 zu 1 angenommen wird.
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Wenn das Becherelement 40 die zweiten Gasdurchgangslöcher 44b aufweist, ist die Länge des zweiten Gasdurchgangs (des zweiten zylindrischen Raums) 35 von der zweiten Verbrennungskammer 25 zum dritten Gasdurchgangsloch 44b am kürzesten. Demzufolge ist die Verringerung der Temperatur des Verbrennungsgases geringer als die, die mit den ersten Gasdurchgangslöchern 44a erhalten wird. Die Tiefe der zweiten Gasdurchgangslöcher 44b zu der schließenden Fläche (der Flanschabschnitt 12c) des zweiten Gasdurchgangs (des zweiten zylindrischen Raums) ist jedoch die größte. Demzufolge wird der Raum von den zweiten Gasdurchgangslöchern 44b zu der schließenden Fläche (dem Flanschabschnitt 12c) des zweiten Gasdurchgangs (des zweiten zylindrischen Raums) 45 zu einem Taschenabschnitt und der Effekt der Aufnahme der Abbrennrückstände wird verbessert.
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Das Becherelement 40 mit den dritten Gasdurchgangslöchern 44c, wie in 3 dargestellt ist, kann anstelle des Becherelements mit den ersten Gasdurchgangslöchern 44a verwendet werden, die in 1 dargestellt sind.
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Die dritten Gasdurchgangslöcher 44c sind zwischen den ersten Gasdurchgangslöchern 44a und den zweiten Gasdurchgangslöchern 44b gebildet und dem zweiten zylindrischen Raum 45 zugerichtet, der als der zweite Gasdurchgang fungiert.
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Gemäß der Darstellung in 4 sind die dritten Gasdurchgangslöcher 44c vorzugsweise innerhalb eines Bereichs von 0,3 bis 0,7 zur Öffnung gebildet, wobei die Länge von der Öffnung 40a zur Außenfläche des Bodenabschnitts 41 im Becherelement 40 zu 1 angenommen wird.
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Wenn das Becherelement 40 die dritten Gasdurchgangslöcher 44c aufweist, ist der Effekt der Verringerung der Temperatur des Verbrennungsgases: das erste Gasdurchgangsloch 44a > das dritte Gasdurchgangsloch 44c > das zweite Gasdurchgangsloch 44b, und der Effekt der Aufnahme der Abbrennrückstände des Verbrennungsgases ist: das zweite Gasdurchgangsloch 44b > das dritte Gasdurchgangsloch 44c > das erste Gasdurchgangsloch 44a.
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Folglich werden der Effekt der Verringerung der Temperatur des Verbrennungsgases und der Effekt der Aufnahme der Abbrennrückstände des Verbrennungsgases durch Verlagerung einer axialen Lage der dritten Gasdurchgangslöcher 44c näher zu den ersten Gasdurchgangslöchern 44a, Verlagerung einer axialen Lage der dritten Gasdurchgangslöcher 44c näher zu den zweiten Gasdurchgangslöchern 44b oder Festlegung der axialen Lage der dritten Gasdurchgangslöcher an der Mitte dazwischen eingestellt.
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Nachstehend wird ein Verfahren zur Montage des Gasgenerators erläutert, der in 1 dargestellt ist.
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Der Diffusorabschnitt 12 mit den Gasauslassanschlüssen 15 wird durch Schweißen an die Öffnung an dem zweiten Endabschnitt 10b des zylindrischen Gehäuses 10 befestigt.
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Dann wird das Becherelement (das Gasumleitungselement) 40 eingepresst und an dem Flanschabschnitt 12 abgebracht, so dass die Öffnung des Becherelements dem Diffusorabschnitt 12 zugerichtet ist.
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Das zylindrische Element 30 wird dann an den ersten Endabschnitt 10a des zylindrischen Gehäuses 10 gepresst. In diesem Fall wird das zylindrische Element 30 angebracht, so dass der Abschnitt mit vergrößertem Durchmesser 31 des zylindrische Element 30 an die Innenwandfläche 10c des zylindrischen Gehäuses 10 anliegt und das Mittelloch 31a des zylindrischen Elements 10 wird am Vorsprung 41a des Becherelements (des Gasumleitungselements) 40 angebracht. Durch diese Anbringung des zylindrischen Elements 30 wird die Positionierung und Anbringung vereinfacht.
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Daraufhin wird das Innere des zylindrische Element 30 mit einer vorbestimmten Menge des zweiten gaserzeugenden Mittels 50 befüllt. Das zweite poröse Plattenelement 24 wird dann eingepresst, um die zweite Verbrennungskammer 25 festzulegen, die mit dem zweiten gaserzeugenden Mittel 50 befüllt wird. Demzufolge wird aufgrund des Einpressens des zweiten porösen Plattenelements 24 das zweite gaserzeugende Mittel 50 dicht gefüllt und es wird eine Bewegung verhindert. Demzufolge wird das Auftreten einer Lücke in der zweiten Verbrennungskammer 25 verhindert.
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Daraufhin wird das erste poröse Plattenelement 14 eingepresst und das erste gaserzeugende Mittel wird eingefüllt, so dass es sich an das erste plattenförmige Element 14 anlegt. Als erstes wird das erste plattenförmige Element 14 näher an dem ersten Endabschnitt 10a angeordnet und das erste poröse Plattenelement 14 wird dann mit dem ersten gaserzeugenden Mittel beim Einsetzen des Zünders 16 hinein gedrückt, wobei der Zünder 16 am Kragen 17 vom ersten Endabschnitt 10a angebracht wird.
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Der am Kragen 17 angebrachte Zünder 16 wird dann montiert, um die erste Verbrennungskammer 20 festzulegen.
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Nachstehend wird der Betrieb des Gasgenerators erläutert, der in 1 dargestellt ist.
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Der Zünder 16 wird betätigt, um das erste gaserzeugende Mittel in der ersten Verbrennungskammer 20 zu verbrennen, ein Verbrennungsprodukt (eine Flamme oder ein Hochtemperaturgas) wird davon erzeugt und das Verbrennungsprodukt tritt durch die Öffnungen des ersten porösen Plattenelements 14 hindurch und in den Raum 18 ein. Weiterhin treten weniger wahrscheinlich unvollständige Zündungen (unvollständige Verbrennungen) auf, da das Innere der ersten Verbrennungskammer 20 mit dem ersten gaserzeugenden Mittel dicht befüllt ist, und das erste gaserzeugende Mittel gleichförmig brennt. Das Verbrennungsprodukt rückt in den Raum 18 vor.
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Das Verbrennungsprodukt tritt von dem Raum 18 durch die Durchgangslöcher des zweiten plattenförmigen Elements 24 hindurch und zündet das zweite gaserzeugende Mittel 50, das innerhalb der zweiten Verbrennungskammer 25 vorhanden ist. Das Verbrennungsprodukt, das von der ersten Verbrennungskammer 20 erzeugt wurde, tritt einmal in den Raum 18 ein und dadurch beginnt das zweite gaserzeugende Mittel 50 nahe dem zweiten porösen Plattenelement 24 damit, von der Endfläche her gleichförmig zu brennen. Demzufolge ist es unwahrscheinlich, dass unvollständige Zündungen auftreten.
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Der Strom des Verbrennungsprodukts des zweiten gaserzeugenden Mittels 50 wird durch den Abschnitt mit vergrößertem Durchmesser 33 beschleunigt. Da der Abschnitt mit vergrößertem Durchmesser 33 und die Innenwandfläche 10c des zylindrischen Gehäuses 10 miteinander in Presskontakt stehen, strömt das Verbrennungsprodukt nicht von dem Presskontaktabschnitt in den ersten zylindrischen Raum 35.
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Das Verbrennungsgas und das Verbrennungsprodukt strömen von den Gaseinlass-/-auslasslöchern 37 aus in den ersten zylindrischen Raum 35 und kollidieren mit der Innenwandfläche 10c des zylindrischen Gehäuses 10. Demzufolge wird die Richtung davon zum Diffusorabschnitt 12 geändert. Während dieses Prozesses haftet der darin enthaltend Rest an der Innenwandfläche 10c des zylindrischen Gehäuses an.
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Das Verbrennungsgas und das Verbrennungsprodukt, welches aus den Gaseinlass-/-auslasslöcher 37 in den ersten zylindrischen Raum 35 ausströmt, tritt wiederholt durch die Gaseinlass-/-auslasslöcher 37 in die zweite Verbrennungskammer 25 ein und daraus heraus, während es sich in dem ersten zylindrischen Raum 35 bewegt. Dadurch wird die Verbrennung des zweiten gaserzeugenden Mittels 50 unterstützt.
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Weiterhin treten das Verbrennungsgas und das Verbrennungsprodukt in den zweiten zylindrischen Raum 45 ein, der als der zweite Gasdurchgang fungiert, und treten dann durch die ersten Gasdurchgangslöcher 44a in das Becherelement 40 ein und werden von den Gasauslassanschlüssen 15 des Diffusorabschnitts 12 ausgegeben.
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In dem in 1 dargestellten Gasgenerator beträgt das Verhältnis (L2/L1) aus der Länge (L2) des Becherelement 40, welches als Gasumleitungselement fungiert, und der Länge (L1) des zylindrischen Gehäuses 10 0,25.
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Weiterhin beträgt das Verhältnis (L12/L11) in dem Gasgenerator, der in 1 dargestellt ist, aus der Länge (L12) des zweiten zylindrischen Raums 45, der als der zweite Gasdurchgang fungiert, und der Länge (L11) des ersten zylindrischen Raums 35, der als der erste Gasdurchgang fungiert, 0,45.
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1 soll keine tatsächlichen Dimensionen darstellen. Folglich gehen die vorangehenden nummerischen Werte nicht aus Messungen hervor, die an den Figuren durchgeführt werden.
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Gemäß der obigen Anmerkungen ist es in dem Gasgenerator, der in 1 dargestellt ist, möglich, ein Gasdurchgangsloch an einer Stelle ausgewählt aus den axial unterschiedlichen Stellen der ersten Gasdurchgangslöcher 44a, der zweiten Gasdurchgangslöcher 44b und der dritten Gasdurchgangslöcher 44c zu bilden, wie in 1 bis 3 dargestellt ist, da eine ausreichend Länge als die Länge (L2) des Becherelements 40 sichergestellt wird.
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Die Länge des zylindrischen Gehäuses 10 (die Länge des Gasgenerators) wird gemäß einer Art des Fahrzeugs und einer Montagestelle bestimmt, an der der Gasgenerator zu montieren ist.
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Bei dem in 1 dargestellten Gasgenerator können die beabsichtigten Effekte der Verringerung der Temperatur des Verbrennungsgases und der Aufnahme der Abbrennrückstände des Verbrennungsgases durch Auswählen von eines aus den ersten Gasdurchgangslöchern 44a, den zweiten Gasdurchgangslöchern 44b und den dritten Gasdurchgangslöchern 44c als die Gasdurchgangslöcher in dem Becherelement 40 erhalten werden.
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Nachfolgend wird das Verhältnis aus L1, L2 (L12) und L11 im Stand der Technik (
US-A Nr. 2008/0078486 und
JP-A Nr. 2011-157025 ) untersucht.
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Die entsprechenden Verhältnisse werden durch nummerische Werte bestimmt, die durch Messungen aus
5 (
1 in
US-A Nr. 2008/0078486 ) und
6 (
1 in
JP-A Nr. 2011-157025 ) erhalten wurden. L2 und L12 stimmen nicht überein, jedoch ist in
5 die Länge L12 unter einer Annahme dargestellt, so dass L2 = L12.
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Die Verhältnisse in dem Gasgenerator, der in 5 dargestellt ist, sind wie folgt:
L2/L1 = 19 mm/171 mm = 0,111; und
L12/L11 = 19 mm/106 mm = 0,179.
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Die Verhältnisse in dem Gasgenerator, der in 6 dargestellt ist, sind wie folgt:
L2/L1 = 21 mm/200 mm = 0,105; und
L12/L11 = 21 mm/97 mm = 0,216.
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Gemäß der obigen Anmerkungen betragen die Verhältnisse des in 1 dargestellten Gasgenerators L2/L1 = 0,25 und L12/L11 = 0,45.
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Beim Vergleichen dieser nummerischen Werte ist die Länge der Elemente entsprechend dem Becherelement
40 der vorliegenden Erfindung bei den Gasgeneratoren dargestellt in
5 (
1 in
US-A Nr. 2008/0078486 ) und
6 (
1 in
JP-A Nr. 2011-157025 ) kürzer. Als Ergebnis können keine Gasdurchgangslöcher an im Wesentlichen unterschiedlichen axialen Stellen (drei Stellen) gebildet werden.
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Weiterhin wird der in
5 dargestellte Gasgenerator (
1 in
US-A Nr. 2008/0078486 ) durch eine Doppelwandstruktur charakterisiert und Gasdurchgangslöcher sind nicht an unterschiedlichen axialen Stellen (drei Stellen) zu bilden.
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Beispiele
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Der in den
1,
2 und
3 dargestellte Gasgenerator (L2/L1 = 0,25, L12/L11 = 0,45) wurde bei der Durchführung eines Tankverbrennungstests (60 Liter) verwendet, wie in Absatz [0098] in
JP-A Nr. 2011-97176 beschrieben ist.
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Die Anzahl an Gasdurchgangslöchern betrug sechs und der Durchmesser eines Lochs betrug 3,7 mm.
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Als das erste gaserzeugende Mittel wurde 4 g eines gaserzeugenden Mittels umfassend Nitroguanidin/Strontiumnitrat/Carboxylmethycelluslosesodiumsalz (3/6/1) verwendet.
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Als das zweite gaserzeugende Mittel wurde 20 g eines gaserzeugenden Mittels umfassend Guanidinnitrat/basisches Kupfernitrat/Carboxymethylcellulosesodiumsalz) (4/5/1) verwendet.
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<Tankverbrennungstest>
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Ein Gasgenerator für einen Airbag wurde in einem SUS(Edelstahl)-Tank mit einem Fassungsvermögen von 60 Litern angebracht und mit einer elektrischen Zündschaltung verbunden, die außerhalb des Tanks bereitgestellt wurde, nachdem der Tank bei Raumtemperatur abgedichtet wurde.
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Durch Festlegen der Zeit, bei der ein Schalter der elektrischen Zündschaltung eingeschaltet wurde (ein elektrischer Zündstrom angelegt wurde), zu Null (0), wurde die Druckzunahme innerhalb des Tanks durch einen Druckwandler unabhängig von einer Platzierung im Tank für einen Zeitraum zwischen 0 und 100 Millisekunden gemessen.
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Die Messdaten wurden mit einem Computer verarbeitet, um eine Tankdruck/Zeitkurve zu erhalten. Auch wurde eine Kurve erhalten, die das Leistungsvermögen des Gasgenerators (nachfolgend als „Tankkurve” bezeichnet) abschätzt.
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Die Temperatur des Gases, das von dem Gasgenerator freigesetzt wurde, wurde aus dem maximalen Tankdruck und der erzeugten Gasmenge (Anzahl in Mol) berechnet.
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In 7 ist die Druck/Zeitkurve dargestellt.
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Die Temperatur des Gases, das von dem Gasgenerator (der mit den ersten Gasdurchgangslöchern 44a bereit gestellt ist), der in 1 dargestellt ist, freigesetzt wurde, war am niedrigsten (750°C).
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Die Temperatur des Gases, das von dem Gasgenerator (der mit den zweiten Gasdurchgangslöchern 44b bereit gestellt ist), der in 2 dargestellt ist, freigesetzt wurde, war am höchsten (840°C).
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Die Temperatur des Gases, das von dem Gasgenerator (der durch die dritten Gasdurchgangslöcher 44c bereit gestellt wurde), der in 3 dargestellt ist, freigesetzt wurde, lag dazwischen (790°C).
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Die entsprechend beschrieben Erfindung kann offensichtlich in verschiedenen äquivalenten Weisen geändert werden. Solche Variationen sollen nicht als von dem Rahmen und dem Wesen der Erfindung abweichend angesehen werden und alle entsprechenden Modifizierungen, die dem Fachmann ersichtlich sind, sollen in den Bereich der folgenden Ansprüche fallend angesehen werden.
