DE112017003649T5

DE112017003649T5 - Gasgenerator

Info

Publication number: DE112017003649T5
Application number: DE112017003649.6T
Authority: DE
Inventors: Kenji Fukumoto; Tomoharu Kobayashi
Original assignee: Daicel Corp
Current assignee: Daicel Corp
Priority date: 2016-07-20
Filing date: 2017-07-03
Publication date: 2019-04-04
Also published as: US20190152423A1; KR20190028686A; WO2018016307A1; JP6633985B2; JP2018012380A; US10625706B2; CN109476274B; CN109476274A

Abstract

Die vorliegende Erfindung stellt einen Gasgenerator bereit, der beinhaltet:
ein zylindrisches Gehäuse;
eine Zündvorrichtung, die an einem ersten Ende des zylindrischen Gehäuses montiert ist, und einen Diffusorabschnitt, der an einem zweiten Ende davon montiert ist;
ein Strömungskanal-Ausbildungselement, das im Inneren des zylindrischen Gehäuses angeordnet ist und eine Trennwand beinhaltet, die eine erste Kammer von einer zweiten Kammer trennt;
eine Brennkammer, die in der ersten Kammer ausgebildet ist;
einen Austragskanal, der in der zweiten Kammer ausgebildet ist;
einen ersten zylindrischen Raum, der an der Außenseite der ersten Umfangswand ausgebildet ist, und ein erstes Verbindungsloch, das in der ersten Umfangswand ausgebildet ist;
einen zweiten zylindrischen Raum, der an der Außenseite der zweiten Umfangswand ausgebildet ist und mit dem ersten zylindrischen Raum in Verbindung steht, und ein zweites Verbindungsloch, das in der zweiten Umfangswand ausgebildet ist;
ein zylindrisches Filter, das in dem zweiten zylindrischen Raum angeordnet ist;
wobei ein äußerer Durchmesser (d1) der ersten Umfangswand, ein äußerer Durchmesser (d2) der zweiten Umfangswand und ein äußerer Durchmesser (d3) des zylindrischen Filters Beziehungen d1 > d2 und d1 ≥ d3 erfüllen; und
der zweite zylindrische Raum zwischen dem zylindrischen Filter und der inneren Wandfläche des zylindrischen Gehäuses dem zweiten Verbindungsloch über das zylindrische Filter zugewandt ist.

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Gasgenerator, der für eine an einem Kraftfahrzeug montierte Airbag-Vorrichtung verwendbar ist.
Beschreibung der verwandten Technik
Es ist ein Gasgenerator bekannt,in dem ein Zünder und ein Gaserzeugungsmittel in einem zylindrischen Gehäuse untergebracht sind und ein Verbrennungsgas von einem Ende zu dem anderen Ende strömt.
US 8376400 B2 offenbart einen pyrotechnischen Gasgenerator, der ein Gaserzeugungsmittel verwendet, in dem ein Initiator 20 an einem Ende eines zylindrischen Gehäuses angeordnet ist und eine Gasaustrittsöffnung 13 an einem diesem gegenüberliegenden Ende ausgebildet ist. Im Inneren des zylindrischen Gehäuses sind ein inneres Gehäuse 15 und ein Prallblech 40 so kombiniert, dass ein Hohlraum 21 ausgebildet wird, der ermöglicht, dass ein Gas im Inneren einer Gehäusewand 26 strömt.
In der zweiten Hälfte einer Spalte 4 wird beschrieben, dass das Prallblech 40 ein Verbrennungsgas kühlt und Partikel aus dem Verbrennungsgas entfernt. Am Ende der Spalte 4 wird beschrieben, dass ein Filter in einer mittigen Prallblechkammer 42 oder entlang eines Gasströmungspfades zwischen einer inneren Gehäusekammer 15d und der Gasaustrittsöffnung 13 angeordnet sein kann.
Übersicht über die Erfindung
Ein erster Aspekt der vorliegenden Erfindung stellt einen Gasgenerator bereit, der beinhaltet:

ein zylindrisches Gehäuse;
eine Zündvorrichtung, die an einem ersten Ende des zylindrischen Gehäuses montiert ist, und einen Diffusorabschnitt, der mit einer Gasaustragsöffnung ausgestattet ist und an einem zweiten Ende auf einer dem ersten Ende gegenüberliegenden Seite montiert ist;
ein zylindrisches Strömungskanal-Ausbildungselement, das im Inneren des zylindrischen Gehäuses so angeordnet ist, dass ein erstes Ende davon der Zündvorrichtung zugewandt ist und ein zweites Ende davon auf einer dem ersten Ende gegenüberliegenden Seite dem Diffusorabschnitt zugewandt ist, wobei das zylindrische Strömungskanal-Ausbildungselement eine Trennwand beinhaltet, die eine erste Kammer, die durch eine erste Umfangswand auf der Seite des ersten Endes definiert ist, von einer zweiten Kammer trennt, die durch eine zweite Umfangswand auf der Seite des zweiten Endes definiert ist;
eine Brennkammer, die in der ersten Kammer ausgebildet ist und und mit einem Gaserzeugungsmittel geladen ist, das ein Verbrennungsgas erzeugt;
einen Austragskanal, der in der zweiten Kammer ausgebildet ist und ermöglicht, dass das Verbrennungsgas zu dem Diffusorabschnitt strömt;
einen ersten zylindrischen Raum, der zwischen der ersten Umfangswand und einer inneren Wandfläche des zylindrischen Gehäuses ausgebildet ist, und ein erstes Verbindungsloch, das in der ersten Umfangswand ausgebildet ist und die Brennkammer mit dem ersten zylindrischen Raum verbindet;
einen zweiten zylindrischen Raum, der zwischen der zweiten Umfangswand und der inneren Wandfläche des zylindrischen Gehäuses ausgebildet ist und mit dem ersten zylindrischen Raum in einer axialen Richtung in Verbindung steht, und ein zweites Verbindungsloch, das in der zweiten Umfangswand ausgebildet ist und den zweiten zylindrischen Raum mit dem Austragskanal verbindet; und
ein zylindrisches Filter, das in dem zweiten zylindrischen Raum angeordnet ist und das zweite Verbindungsloch umschließt,
wobei ein äußerer Durchmesser (d1) der ersten Umfangswand und ein äußerer Durchmesser (d2) der zweiten Umfangswand eine Beziehung d1 > d2 erfüllen, so dass eine ringförmige gestufte Fläche zwischen der ersten Umfangswand und der zweiten Umfangswand ausgebildet wird, und der äußere Durchmesser (d1) der ersten Umfangswand und ein äußerer Durchmesser (d3) des zylindrischen Filters d1 ≥ d3 erfüllen, und
der zweite zylindrische Raum zwischen dem zylindrischen Filter und der inneren Wandfläche des zylindrischen Gehäuses dem zweiten Verbindungsloch über das zylindrische Filter zugewandt ist.

Ein zweiter Aspekt der vorliegenden Erfindung stellt bereit, der vorliegenden Erfindung stellt einen Gasgenerator bereit, der beinhaltet:

eine Zündvorrichtung, die auf der Seite eines ersten Endes eines zylindrischen Gehäuses montiert ist, und einen Diffusorabschnitt, der mit einer Gasaustragsöffnung ausgestattet ist und auf der Seite eines zweiten Endes auf einer dem ersten Ende in einer axialen Richtung gegenüberliegenden Seite montiert ist;
eine ringförmige Endfläche an dem zweiten Ende, die mit einer inneren Wandfläche des zylindrischen Gehäuses in Kontakt steht, die zwischen dem zweiten Ende des zylindrischen Gehäuses und dem Diffusorabschnitt ausgebildet ist;
ein zylindrisches Strömungskanal-Ausbildungselement, das von der Seite des ersten Endes in Richtung des zweiten Endes im Inneren des zylindrischen Gehäuses angeordnet ist,
wobei ein innerer Raum des zylindrischen Strömungskanal-Ausbildungselements durch eine Trennwand in eine erste Kammer auf der Seite des ersten Endes und eine zweite Kammer auf der Seite des zweiten Endes unterteilt ist;
einen Raum, der die erste Kammer im Inneren des zylindrischen Strömungskanal-Ausbildungselements, bei der es sich um eine Brennkammer handelt, die mit einem Gaserzeugungsmittel geladen ist, und die zweite Kammer im Inneren des zylindrischen Strömungskanal-Ausbildungselements beinhaltet, die einen Teil eines Gasaustragskanals ausbildet, der ermöglicht, dass ein Verbrennungsgas, das durch eine Verbrennung des Gaserzeugungsmittels erzeugt wird, in Richtung des Diffusorabschnitts strömt;
wobei das zylindrische Strömungskanal-Ausbildungselement eine erste Umfangswand, die der ersten Kammer zugewandt ist, und eine zweite Umfangswand aufweist, die der zweiten Kammer zugewandt ist;
in dem zylindrischen Strömungskanal-Ausbildungselement ein vorgelagertes Ende des Strömungskanal-Ausbildungselements auf einer vorgelagerten Seite einer Strömung des Verbrennungsgases in Richtung der Gasaustragsöffnung während eines Auslösens auf der Seite des ersten Endes des zylindrischen Gehäuses positioniert ist, ein nachgelagertes Ende des Strömungskanal-Ausbildungselements auf einer nachgelagerten Seite der Strömung des Verbrennungsgases auf der Seite des zweiten Endes des zylindrischen Gehäuses positioniert ist und das nachgelagerte Ende an der ringförmigen Endfläche in Anlage gebracht wird;
ein erster zylindrischer Raum zwischen der ersten Umfangswand und der inneren Wandfläche des zylindrischen Gehäuses ausgebildet ist, ein zweiter zylindrischer Raum zwischen der zweiten Umfangswand und der inneren Wandfläche des zylindrischen Gehäuses ausgebildet ist und der erste zylindrische Raum und der zweite zylindrische Raum so angeordnet sind, dass sie einen zusammenhängenden Raum in der axialen Richtung ausbilden;
eine Mehrzahl von ersten Verbindungslöchern in der ersten Umfangswand ausgebildet ist und eine Mehrzahl von zweiten Verbindungslöchern in der zweiten Umfangswand ausgebildet ist;
ein zylindrisches Filter, das die zweiten Verbindungslöcher umschließt, in dem zweiten zylindrischen Raum angeordnet ist;
ein äußerer Durchmesser (d1) der ersten Umfangswand auf der Seite der ersten Kammer und ein äußerer Durchmesser (d2) der zweiten Umfangswand auf der Seite der zweiten Kammer eine Beziehung d1 > d2 erfüllen, wobei eine ringförmige gestufte Fläche zwischen der ersten Umfangswand und der zweiten Umfangswand ausgebildet ist;
ein Abschnitt bereitgestellt wird, in dem der äußere Durchmesser (d1) der ersten Umfangswand und ein äußerer Durchmesser (d3) des zylindrischen Filters eine Beziehung d1 ≥ d3 erfüllen; und
zwischen dem zylindrischen Filter und der inneren Wandfläche des zylindrischen Gehäuses, die dem zylindrischen Filter radial nach außen gegenüberliegt, der zweite zylindrische Raum, der mit dem ersten zylindrischen Raum zusammenhängt, in einem Zustand gesichert ist, in dem der zweite zylindrische Raum den zweiten Verbindungslöchern über das zylindrische Filter zugewandt ist.

Figurenliste
Die vorliegende Erfindung wird aus der ausführlichen Beschreibung im Folgenden und den beigefügten Zeichnungen besser verständlich, die lediglich der Veranschaulichung dienen und die vorliegende Erfindung daher nicht einschränken und in denen gilt:

1 stellt in (a) eine Querschnittansicht in einer Richtung der Achse X eines Gasgenerators gemäß der vorliegenden Erfindung und in (b) eine Teilquerschnittansicht von (a) dar;
2 stellt in (a) eine Querschnittansicht in einer Richtung der Achse X eines Gasgenerators gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung und in (b) eine Teilquerschnittansicht von (a) dar;
3 stellt eine Teilquerschnittansicht in einer axialen Richtung eines Gasgenerators einer noch weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dar;
4 stellt eine Teilquerschnittansicht in einer axialen Richtung eines Gasgenerators einer noch weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dar;
5 stellt eine Teilquerschnittansicht in einer axialen Richtung eines Gasgenerators einer noch weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dar;
6 stellt eine Teilquerschnittansicht in einer axialen Richtung eines Gasgenerators einer noch weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dar;
7 stellt eine Teilquerschnittansicht in einer axialen Richtung eines Gasgenerators einer noch weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dar; und
8 stellt eine Teilquerschnittansicht in einer axialen Richtung eines Gasgenerators einer noch weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dar.

Ausführliche Beschreibung der Erfindung
Die vorliegende Erfindung stellt einen Gasgenerator bereit, der einen Zünder und ein Gaserzeugungsmittel, die im Inneren eines zylindrischen Gehäuses untergebracht sind, und ein zylindrisches Filter beinhaltet, das in einem Gasaustragskanal angeordnet ist, der von einer Brennkammer, in der das Gaserzeugungsmittel untergebracht ist, zu einer Gasaustrittsöffnung führt, wobei das zylindrische Filter nicht verbogen, das heißt, nicht zusammengedrückt und in einer axialen Richtung verformt wird, selbst wenn während eines Auslösens ein Druck eines Verbrennungsgases darauf ausgeübt wird.
Das zylindrische Gehäuse und ein Diffusorabschnitt können im Voraus einstückig geformt werden, oder ein becherförmiger Diffusorabschnitt kann mit dem zylindrischen Gehäuse integriert werden, indem er an ein zweites Ende des zylindrischen Gehäuses geschweißt wird. Selbst wenn das zylindrische Gehäuse und der Diffusorabschnitt im Voraus einstückig geformt werden, entspricht ein Grenzabschnitt des zylindrischen Gehäuses zu dem Diffusorabschnitt dem zweiten Ende.
Eine ringförmige Endfläche an dem zweiten Ende, die mit einer inneren Wandfläche des zylindrischen Gehäuses in Kontakt steht, ist zwischen einer Öffnung an dem zweiten Ende des zylindrischen Gehäuses und dem Diffusorabschnitt ausgebildet. Beispielsweise ist die ringförmige Endfläche an dem zweiten Ende wie folgt ausgebildet:

(i) Ein Aspekt, in dem ein becherförmiger Diffusorabschnitt verwendet wird, der einen Flansch an einer Öffnung aufweist, und der Flansch des Diffusorabschnitts in die Öffnung des zweiten Endes des zylindrischen Gehäuses gepasst wird und anschließend durch Schweißen befestigt wird. In diesem Aspekt bildet der Flansch des Diffusorabschnitts die ringförmige Endfläche aus;
(ii) Ein Aspekt, in dem ein zylindrisches Gehäuse verwendet wird, das einen Flansch aufweist, der sich an einer Öffnung eines zweiten Endes nach innen erstreckt, und eine Öffnung eines becherförmigen Diffusorabschnitts an den Flansch geschweißt und an diesem befestigt wird. In diesem Aspekt bildet der sich nach innen erstreckende Flansch die ringförmige Endfläche aus; und
(iii) Ein Aspekt, in dem ein ringförmiger Vorsprung, der nach innen vorspringt, oder eine Kombination aus einer Mehrzahl von unabhängigen Vorsprüngen, die in regelmäßigen Abständen in einer Umfangsrichtung ausgebildet sind und nach innen vorspringen, an einem zweiten Ende (einem Grenzabschnitt zwischen dem zylindrischen Gehäuse und dem Diffusorabschnitt) eines zylindrischen Gehäuses ausgebildet ist. In diesem Aspekt bildet der ringförmige Vorsprung oder die Mehrzahl von unabhängigen Vorsprüngen die ringförmige Endfläche aus.

In dem zylindrischen Gehäuse befindet sich ein erstes Ende auf der Seite einer Zündvorrichtung und befindet sich das zweite Ende auf der Seite des Diffusorabschnitts. Die Zündvorrichtung kann nur einen Zünder oder eine Kombination aus einem Zünder und einer Übertragungsladung oder eine Kombination aus einem Zünder und einem Gaserzeugungsmittel beinhalten, das als Übertragungsladung dient. Des Weiteren kann eine Zündkammer auf der Seite des ersten Endes des zylindrischen Gehäuses durch eine Halterung definiert sein, die mit einem Durchgangsloch ausgestattet ist.
In einem zylindrischen Strömungskanal-Ausbildungselement, das im Inneren des zylindrischen Gehäuses angeordnet ist, befindet sich ein erstes Ende oder ein vorgelagertes Ende davon auf der Seite des ersten Endes des zylindrischen Gehäuses, befindet sich ein zweites Ende oder ein nachgelagertes Ende auf der Seite des zweiten Endes des zylindrischen Gehäuses und ist ein innerer Raum durch eine Trennwand in zwei Kammern unterteilt, und zwar eine erste Kammer auf der Seite des ersten Endes und eine zweite Kammer auf der Seite des zweiten Endes. „Vorgelagert“ und „nachgelagert“ geben Richtungen an, in denen ein Verbrennungsgas während eines Auslösens strömt. Bei einem Raum, der die erste Kammer beinhaltet, handelt es sich um eine Brennkammer, die mit einem Gaserzeugungsmittel geladen ist. Die zweite Kammer bildet einen Teil eines Gasaustragskanals aus, der ermöglicht, dass das Verbrennungsgas, das durch eine Verbrennung des Gaserzeugungsmittels erzeugt wird, in Richtung des Diffusorabschnitts strömt.
In dem zylindrischen Strömungskanal-Ausbildungselement ist das vorgelagerte Ende auf der Seite des ersten Endes des zylindrischen Gehäuses positioniert, ist das nachgelagerte Ende auf der Seite des zweiten Endes des zylindrischen Gehäuses positioniert und liegt das nachgelagerte Ende an der ringförmigen Endfläche in dem Aspekt (i), dem Aspekt (ii) oder dem Aspekt (iii) an, die oben beschrieben worden sind. Ein erster zylindrischer Raum ist zwischen einer ersten Wandfläche der ersten Kammer und der inneren Wandfläche des zylindrischen Gehäuses ausgebildet. Ein zweiter zylindrischer Raum ist zwischen einer zweiten Wandfläche der zweiten Kammer und der inneren Wandfläche des zylindrischen Gehäuses ausgebildet. Der erste zylindrische Raum und der zweite zylindrische Raum sind so angeordnet, dass sie einen in der axialen Richtung zusammenhängenden Raum ausbilden und auf einer Stufe, bevor das zylindrische Filter angeordnet wird, eine Breite des zweiten zylindrischen Raums größer als eine Breite des ersten zylindrischen Raums ist.
Das zylindrische Strömungskanal-Ausbildungselement, das im Inneren durch die Trennwand in die erste Kammer und die zweite Kammer unterteilt ist, wird durch die folgenden Aspekte ausgebildet:

(I) Ein Aspekt einer Kombination aus einem zylindrischen Element und einem Becherelement, in dem ein nachgelagertes Ende des zylindrischen Elements eine Fläche aufweist, die mit einem/einer oder zwei oder mehr Löchern oder Vertiefungen ausgestattet ist, eine untere Fläche des Becherelements einen oder zwei oder mehr Vorsprünge aufweist, die den Löchern oder Vertiefungen des zylindrischen Elements entsprechen und die Löcher oder Vertiefungen an die Vorsprünge gepasst werden. In diesem Aspekt ist das zylindrische Strömungskanal-Ausbildungselement durch die Kombination aus dem zylindrischen Element und dem Becherelement ausgebildet, bildet die untere Fläche des Becherelements die Trennwand aus, befindet sich die erste Kammer auf der Seite des zylindrischen Elements und befindet sich die zweite Kammer auf der Seite des Becherelements;
(II) Ein Aspekt einer Kombination aus einem zylindrischen Element und einem Becherelement, in dem ein nachgelagertes Ende des zylindrischen Elements eine Fläche aufweist, die mit einem Vorsprung ausgestattet ist, eine untere Fläche des Becherelements ein Loch oder eine Vertiefung aufweist, das/die an den Vorsprung des zylindrischen Elements zu passen ist, und das Loch oder die Vertiefung und der Vorsprung aneinandergepasst werden. In diesem Aspekt ist das zylindrische Strömungskanal-Ausbildungselement durch die Kombination aus dem zylindrischen Element und dem Becherelement ausgebildet, bildet die untere Fläche des Becherelements die Trennwand aus, befindet sich die erste Kammer auf der Seite des zylindrischen Elements und befindet sich die zweite Kammer auf der Seite des Becherelements;
(III) Ein Aspekt einer Kombination aus einem zylindrischen Element und einem Becherelement, in dem eine Öffnung eines nachgelagerten Endes des zylindrischen Elements in eine ringförmige Nut gepasst wird, die in einer unteren Fläche des Becherelements ausgebildet ist, oder an der unteren Fläche des Becherelements in Anlage gebracht wird. In diesem Aspekt ist das zylindrische Strömungskanal-Ausbildungselement durch die Kombination aus dem zylindrischen Element und dem Becherelement ausgebildet, bildet die untere Fläche des Becherelements die Trennwand aus, befindet sich die erste Kammer auf der Seite des zylindrischen Elements und befindet sich die zweite Kammer auf der Seite des Becherelements;
(IV) Ein Aspekt einer Kombination aus einem zylindrischen Element und einem Becherelement, in dem eine Öffnung eines nachgelagerten Endes des zylindrischen Elements in eine ringförmige Nut gepasst wird, die in einer unteren Fläche des Becherelements ausgebildet ist, oder an der unteren Fläche des Becherelements in Anlage gebracht wird. In diesem Aspekt ist das zylindrische Strömungskanal-Ausbildungselement durch die Kombination aus dem zylindrischen Element und dem Becherelement ausgebildet und bildet die untere Fläche des Becherelements die Trennwand aus, im Gegensatz zu dem obigen Aspekt (III) befindet sich jedoch die erste Kammer auf der Seite des Becherelements und befindet sich die zweite Kammer auf der Seite des zylindrischen Elements;
(V) Ein Aspekt einer Kombination aus einem längeren zylindrischen Element mit einem geschlossenen einen Ende (nachgelagerten Ende) und einem kürzeren röhrenförmigen Element, in dem eine Öffnung an einem Ende des kürzeren röhrenförmigen Elements an der geschlossenen Fläche des längeren zylindrischen Elements in Anlage gebracht wird. In diesem Aspekt ist das zylindrische Strömungskanal-Ausbildungselement durch die Kombination aus dem längeren zylindrischen Element und dem kürzeren röhrenförmigen Element ausgebildet, bildet die geschlossene Endfläche des längeren zylindrischen Elements die Trennwand aus, befindet sich die erste Kammer auf der Seite des längeren zylindrischen Elements und befindet sich die zweite Kammer auf der Seite des kürzeren röhrenförmigen Elements;
(VI) Ein Aspekt einer Kombination aus einem längeren zylindrischen Element mit einem geschlossenen einen Ende (nachgelagerten Ende) und einem Becherelement, in dem eine untere Fläche des Becherelements an der geschlossenen Fläche des längeren zylindrischen Elements in Anlage gebracht wird. In diesem Aspekt ist das zylindrische Strömungskanal-Ausbildungselement durch die Kombination aus dem längeren zylindrischen Element und dem Becherelement ausgebildet, bilden die geschlossene Endfläche des längeren zylindrischen Elements und die untere Fläche des Becherelements die Trennwand aus, befindet sich die erste Kammer auf der Seite des längeren zylindrischen Elements und befindet sich die zweite Kammer auf der Seite des kürzeren röhrenförmigen Elements;
(VII) Ein Aspekt, in dem ein Inneres eines einzelnen röhrenförmigen Elements durch eine Trennwand, bei der es sich um ein gesondertes Element handelt, so unterteilt wird, dass die erste Kammer und die zweite Kammer ausgebildet werden. In diesem Fall wird die Trennwand zum Beispiel eingepresst oder gegebenenfalls von außen geschweißt, nachdem eine Position davon im Voraus mit einem Positionierungsvorsprung (einem gestuften Positionierungsvorsprung, der durch Vergrößern oder Verkleinern eines inneren Durchmessers und eines äußeren Durchmessers des röhrenförmigen Elements ausgebildet wird) bestimmt wird, der im Inneren des röhrenförmigen Elements ausgebildet ist.

Das vorgelagerte Ende des zylindrischen Strömungskanal-Ausbildungselements kann durch einen Aspekt, in dem ein Flansch, der an einer Öffnung ausgebildet ist, an der inneren Wandfläche des Gehäuses in Anlage gebracht und durch diese gestützt wird, oder einen Aspekt ausgebildet werden, in dem ein Abschnitt mit vergrößertem Durchmesser ausgebildet ist und eine äußere Umfangsfläche des Abschnitts mit vergrößertem Durchmesser an der inneren Wandfläche des Gehäuses in Anlage gebracht und durch diese gestützt wird.
Ein zylindrisches Filter ist so in dem zweiten zylindrischen Raum angeordnet, dass ein zweites Verbindungsloch der zweiten Umfangswand der zweiten Kammer umschlossen wird. In dem zylindrischen Filter sind ein innerer Durchmesser und ein äußerer Durchmesser davon beide gleichmäßige Durchmesser, oder der innere Durchmesser ist gleichmäßig, der äußere Durchmesser ist jedoch teilweise vergrößert oder durchgehend vergrößert.
Ein äußerer Durchmesser (d1) der ersten Umfangswand der ersten Kammer und ein äußerer Durchmesser (d2) der zweiten Umfangswand der zweiten Kammer erfüllen eine Beziehung d1 > d2, und da die Beziehung d1 > d2 erfüllt ist, wird eine ringförmige gestufte Fläche zwischen der ersten Umfangswand und der zweiten Umfangswand ausgebildet. Der äußere Durchmesser (d1) der ersten Umfangswand der ersten Kammer und ein äußerer Durchmesser (d3) des zylindrischen Filters weisen einen Abschnitt auf, der eine Beziehung d1 ≥ d3 erfüllt. Das zylindrische Filter kann einen Abschnitt aufweisen der eine Beziehung d1 < d3 erfüllt. Selbst wenn das zylindrische Filter einen Abschnitt aufweist, der eine Beziehung d1 < d3 erfüllt, ist der zweite zylindrische Raum, der mit dem ersten zylindrischen Raum zusammenhängt, zwischen dem zylindrischen Filter und der inneren Wandfläche des zylindrischen Gehäuses, die dem zylindrischen Filter radial nach außen gegenüberliegt, in einem Zustand gesichert, in dem der zweite zylindrische Raum dem zweiten Verbindungsloch zugewandt ist. Dadurch wird ein Verbrennungsgas-Austragskanal von der Brennkammer zu der Gasaustragsöffnung gesichert.
Während eines Auslösens tritt ein Verbrennungsgas, das in der Brennkammer erzeugt wird, von ersten Verbindungslöchern aus in den ersten zylindrischen Raum ein, bewegt sich und strömt durch den ersten zylindrischen Raum und den zweiten zylindrischen Raum (einen Spalt zwischen dem zylindrischen Filter und dem zylindrischen Gehäuse), tritt nach dem Strömen durch das zylindrische Filter durch das zweite Verbindungsloch in den Diffusorabschnitt ein und wird aus der Gasaustragsöffnung ausgetragen. Da ein Austragskanal des Verbrennungsgases auf diese Weise gesichert ist und kein übermäßiger Druck in einer axialen Richtung (einer Strömungsrichtung des Verbrennungsgases) auf das zylindrische Filter ausgeübt wird, tritt kein Verbiegen des zylindrischen Filters auf. Hier bedeutet „Verbiegen“, dass das zylindrische Filter in der axialen Richtung gequetscht (in Richtung des zweiten Endes des zylindrischen Gehäuses zusammengedrückt) wird.
Bei dem Gasgenerator gemäß der vorliegenden Erfindung weist das zylindrische Filter bevorzugt gleichmäßige innere und äußere Durchmesser auf und erfüllen der äußere Durchmesser (d1) der ersten Umfangswand und der äußere Durchmesser (d3) des zylindrischen Filters eine Beziehung d1 ≥ d3, und
ist zwischen dem zylindrischen Filter und der inneren Wandfläche des zylindrischen Gehäuses, die dem zylindrischen Filter radial nach außen gegenüberliegt, der zweite zylindrische Raum, der mit dem ersten zylindrischen Raum zusammenhängt, in einem Zustand gesichert, in dem der zweite zylindrische Raum dem zweiten Verbindungsloch über das zylindrische Filter zugewandt ist.
Das zylindrische Filter in dem obigen bevorzugten Aspekt des Gasgenerators ist zwischen der ringförmigen gestuften Fläche, zwischen der ersten Umfangswand und der zweiten Umfangswand und der ringförmigen Endfläche auf der Seite des zweiten Endes des zylindrischen Gehäuses angeordnet. Da in dem obigen bevorzugten Aspekt des Gasgenerators die Beziehung d1 ≥ d3 erfüllt ist, ist ein Austragskanal des Verbrennungsgases, der den ersten zylindrischen Raum und den zweiten zylindrischen Raum beinhaltet, (ein Spalt zwischen dem zylindrischen Filter und dem zylindrischen Gehäuse) gesichert.
In dem Gasgenerator gemäß der vorliegenden Erfindung weist das zylindrische Filter bevorzugt eine erste Endfläche auf der Seite des ersten Endes des zylindrischen Gehäuses und eine zweite Endfläche auf der Seite des zweiten Endes des zylindrischen Gehäuses auf. In dem Gasgenerator gemäß der vorliegenden Erfindung weist das zylindrische Filter bevorzugt einen gleichmäßigen inneren Durchmesser auf und weist die zweite Endfläche des zylindrischen Filters auf der Seite des zweiten Endes des zylindrischen Gehäuses einen größten äußeren Durchmesser auf,
erfüllen der äußere Durchmesser (d1) der ersten Umfangswand, ein äußerer Durchmesser (d4) der ersten Endfläche des zylindrischen Filters auf der Seite des ersten Endes des zylindrischen Gehäuses und ein äußerer Durchmesser (d5) der zweiten Endfläche des zylindrischen Filters eine Beziehung d5 > d1 ≥ d4, und
ist zwischen dem zylindrischen Filter und der inneren Wandfläche des zylindrischen Gehäuses, die dem zylindrischen Filter radial nach außen gegenüberliegt, der zweite zylindrische Raum, der mit dem ersten zylindrischen Raum zusammenhängt, in einem Zustand gesichert, in dem der zweite zylindrische Raum dem zweiten Verbindungsloch über das zylindrische Filter zugewandt ist.
Das zylindrische Filter in dem obigen bevorzugten Aspekt des Gasgenerators ist zwischen der ringförmigen gestuften Fläche, zwischen der ersten Umfangswand und der zweiten Umfangswand und der ringförmigen Endfläche auf der Seite des zweiten Endes des zylindrischen Gehäuses angeordnet. Da in dem obigen bevorzugten Aspekt des Gasgenerators eine Beziehung d5 > d1 ≥ d4 erfüllt ist, ist ein Austragskanal des Verbrennungsgases, der den ersten zylindrischen Raum und den zweiten zylindrischen Raum beinhaltet, (ein Spalt zwischen dem zylindrischen Filter und dem zylindrischen Gehäuse) gesichert. Eine äußere Umfangsfläche der zweiten Endfläche des zylindrischen Filters kann an der inneren Wandfläche des zylindrischen Gehäuses in Anlage gebracht werden (der äußere Durchmesser d5 der zweiten Endfläche = der innere Durchmesser des zylindrischen Gehäuses) oder die äußere Umfangsfläche der zweiten Endfläche kann nicht an der inneren Wandfläche des zylindrischen Gehäuses in Anlage gebracht werden (der äußere Durchmesser d5 der zweiten Endfläche < der innere Durchmesser des zylindrischen Gehäuses).
In dem Gasgenerator gemäß der vorliegenden Erfindung weist das zylindrische Filter bevorzugt eine erste Endfläche auf der Seite des ersten Endes des zylindrischen Gehäuses, eine zweite Endfläche auf einer der ersten Endfläche in einer axialen Richtung gegenüberliegenden Seite und einen Flansch an der zweiten Endfläche auf und ist ein innerer Durchmesser von der ersten Endfläche zu der zweiten Endfläche gleichmäßig,
erfüllen der äußere Durchmesser (d1) der ersten Umfangswand, ein äußerer Durchmesser (d6) des zylindrischen Filters auf einer Seite der ersten Endfläche und ein äußerer Durchmesser (d7) des Flansches auf einer Seite der zweiten Endfläche eine Beziehung d7 > d1 ≥ d6, und
ist zwischen dem zylindrischen Filter und der inneren Wandfläche des zylindrischen Gehäuses, die dem zylindrischen Filter radial nach außen gegenüberliegt, der zweite zylindrische Raum, der mit dem ersten zylindrischen Raum zusammenhängt, in einem Zustand gesichert, in dem der zweite zylindrische Raum dem zweiten Verbindungsloch über das zylindrische Filter zugewandt ist.
Das zylindrische Filter in dem obigen bevorzugten Aspekt des Gasgenerators ist zwischen der ringförmigen gestuften Fläche, zwischen der ersten Umfangswand und der zweiten Umfangswand und der ringförmigen Endfläche auf der Seite des zweiten Endes des zylindrischen Gehäuses angeordnet. Da in dem obigen bevorzugten Aspekt des Gasgenerators eine Beziehung d7 > d1 ≥ d6 erfüllt ist, ist ein Austragskanal des Verbrennungsgases, der den ersten zylindrischen Raum und den zweiten zylindrischen Raum beinhaltet, (ein Spalt zwischen dem zylindrischen Filter und dem zylindrischen Gehäuse) gesichert. Der Flansch an der zweiten Endfläche kann an der inneren Wandfläche des zylindrischen Gehäuses in Anlage gebracht werden (der äußere Durchmesser d7 des Flansches = der innere Durchmesser des zylindrischen Gehäuses), oder der Flansch kann nicht an der inneren Wandfläche des zylindrischen Gehäuses in Anlage gebracht werden (der äußere Durchmesser d7 des Flansches < der innere Durchmesser des zylindrischen Gehäuses).
In dem Gasgenerator gemäß der vorliegenden Erfindung weist die zweite Umfangswand des zylindrischen Strömungskanal-Ausbildungselements bevorzugt einen Vorsprung an einer äußeren Umfangsfläche auf, der radial nach außen vorspringt, und
ist das zylindrische Filter so angeordnet, dass es das zweite Verbindungsloch zwischen dem Vorsprung und der ringförmigen gestuften Fläche umschließt.
Während eines Auslösens bewegt sich und strömt ein Verbrennungsgas durch den ersten zylindrischen Raum und den zweiten zylindrischen Raum (einen Spalt zwischen dem zylindrischen Filter und dem zylindrischen Gehäuse), strömt durch das zylindrische Filter, um gefiltert und gekühlt zu werden, und tritt anschließend durch das zweite Verbindungsloch in den Diffusorabschnitt ein, um aus der Gasaustragsöffnung ausgetragen zu werden. Wie oben beschrieben, weist das zylindrische Filter Filter- und Kühlfunktionen auf, da das zylindrische Filter die zweiten Verbindungslöcher der zweiten Umfangswand umschließt. Daher treten keine funktionalen Probleme auf, selbst wenn das zylindrische Filter einen Abschnitt der zweiten Umfangswand, wo das zweite Verbindungsloch nicht bereitgestellt wird, nicht umschließt. In dem obigen bevorzugten Aspekt des Gasgenerators ist der Vorsprung so ausgebildet, dass ein Bereich zum Anordnen des Filters verkleinert wird, so dass eine Gewichtsverringerung durch Verringern einer Länge des zylindrischen Filters bei gleichzeitigem Aufrechterhalten der Filter- und Kühlfunktionen des zylindrischen Filters umgesetzt wird. Bei dem Vorsprung kann es sich um einen ringförmigen Vorsprung handeln oder kann es sich um eine Mehrzahl von unabhängigen Vorsprüngen handeln, die in regelmäßigen Abständen in der Umfangsrichtung ausgebildet sind.
In dem Gasgenerator gemäß der vorliegenden Erfindung weist die zweite Umfangswand der zweiten Kammer des zylindrischen Strömungskanal-Ausbildungselements bevorzugt einen Abschnitt mit vergrößertem Durchmesser auf, der sich radial nach außen aufweitet, und
ist das zylindrische Filter so angeordnet, dass es das zweite Verbindungsloch zwischen dem Abschnitt mit vergrößertem Durchmesser und der ringförmigen gestuften Fläche umschließt.
Während eines Auslösens bewegt sich und strömt ein Verbrennungsgas durch den ersten zylindrischen Raum und den zweiten zylindrischen Raum (einen Spalt zwischen dem zylindrischen Filter und dem zylindrischen Gehäuse), strömt durch das zylindrische Filter, um gefiltert und gekühlt zu werden, und tritt anschließend durch das zweite Verbindungsloch in den Diffusorabschnitt ein, um aus der Gasaustragsöffnung ausgetragen zu werden. Wie oben beschrieben, weist das zylindrische Filter Filter- und Kühlfunktionen auf, da das zylindrische Filter die zweiten Verbindungslöcher der zweiten Umfangswand umschließt. Daher treten keine funktionalen Probleme auf, selbst wenn das zylindrische Filter einen Abschnitt der zweiten Umfangswand, wo das zweite Verbindungsloch nicht bereitgestellt wird, nicht umgibt. In dem obigen bevorzugten Aspekt des Gasgenerators ist der Abschnitt mit vergrößertem Durchmesser so ausgebildet, dass ein Bereich zum Anordnen des Filters verkleinert wird, so dass eine Gewichtsverringerung durch Verringern einer Länge des zylindrischen Filters bei gleichzeitigem Aufrechterhalten der Filter- und Kühlfunktionen des zylindrischen Filters umgesetzt wird.
In dem Gasgenerator gemäß der vorliegenden Erfindung tritt, da verhindert wird, dass das zylindrische Filter, das in dem Gasaustragskanal angeordnet ist, der von der Brennkammer, in der ein Gaserzeugungsmittel untergebracht ist, zu der Gasaustragsöffnung führt, während des Auslösens einen Druck in der axialen Richtung aufnimmt, kein Verbiegen des zylindrischen Filters in der axialen Richtung unter einem Druck des Verbrennungsgases auf.
Der Gasgenerator gemäß der vorliegenden Erfindung ist als Gasgenerator für eine Airbag-Vorrichtung verwendbar, die an verschiedenen Typen von Kraftfahrzeugen montiert ist.
Ausführungsformen der Erfindung
In Fig. 1 in (a) und (b) dargestellter Gasgenerator
In einem Gasgenerator 1 ist ein Zünder 16, der als Zündvorrichtung dient, an einem ersten Ende 10a eines zylindrischen Gehäuses 10 montiert. Bei dem Zünder 16 handelt es sich um einen bekannten elektrischen Zünder, der an einer Manschette 17 befestigt ist, und ein Zündabschnitt 16a davon, der ein Zündmittel enthält, springt von der Manschette 17 vor.
Ein Diffusorabschnitt 12 ist an einem zweiten Ende 10b angebracht, bei dem es sich um das dem ersten Ende 10a des zylindrischen Gehäuses 10 gegenüberliegende Ende handelt. Der Diffusorabschnitt 12 weist im Allgemeinen eine Becherform auf, die einen Boden 12a, eine Umfangswand 12b und einen Flansch 12c aufweist, und ist an dem Flansch 12c an das zylindrische Gehäuse 10 geschweißt und an diesem befestigt. Der Diffusorabschnitt 12 und das zylindrische Gehäuse 10 können einstückig ausgebildet sein.
Eine Mehrzahl von Gasaustragsöffnungen 15 ist in der Umfangswand 12b ausgebildet. Der Flansch 12a des Diffusorabschnitts 12 bildet eine ringförmige Endfläche 38 aus, die mit einer inneren Wandfläche 11 an dem zweiten Ende 10b des zylindrischen Gehäuses 10 in Kontakt steht.
Bei der vorliegenden Ausführungsform beinhaltet ein zylindrisches Strömungskanal-Ausbildungselement 5 eine Kombination aus einem zylindrischen Element 30 und einem Becherelement 40. Bei einer unteren Fläche 41 des Becherelements 40 handelt es sich um eine Trennwand, ein innerer Raum auf der Seite des zylindrischen Elements 30 bildet eine erste Kammer (eine Brennkammer 25) aus, und ein innerer Raum auf der Seite des Becherelements 40 bildet eine zweite Kammer (eine Verbrennungsgas-Einströmkammer 46) aus.
In dem zylindrischen Element 30 ist ein nachgelagertes Ende (auf der Seite des zweiten Endes 10b des zylindrischen Gehäuses) geschlossen und ist ein vorgelagertes Ende (auf der Seite des ersten Endes 10a des zylindrischen Gehäuses) offen. Das zylindrische Element 30 weist eine geschlossene Fläche 31 und eine Umfangswand (eine erste Umfangswand) 32 auf, und ein Abschnitt 33 mit vergrößertem Durchmesser, der in einer Flanschform ausgebildet ist, wird an der Öffnung (an dem vorgelagerten Ende) bereitgestellt. Die geschlossene Fläche 31 weist ein mittiges Loch 34 auf, und die Umfangswand (die erste Umfangswand) 32 weist eine Mehrzahl von ersten Verbindungslöchern 35 auf, bei denen es sich um Gasdurchströmlöcher handelt. Die Mehrzahl von ersten Verbindungslöchern 35 ist in gleichen Abständen sowohl in einer axialen Richtung als auch in einer Umfangsrichtung des zylindrischen Elements 30 ausgebildet. Das zylindrische Element 30 wird in die innere Wandfläche 11 des zylindrischen Gehäuses 10 an einer äußeren Umfangskante 33a des Abschnitts 33 mit vergrößertem Durchmesser eingepresst. Ein äußerer Durchmesser (d1) des zylindrischen Elements 30 (ein äußerer Durchmesser der ersten Umfangswand 32) ist kleiner als ein innerer Durchmesser des zylindrischen Gehäuses 10, und ein erster zylindrischer Raum 37 mit einer gleichmäßigen Breite ist zwischen dem zylindrischen Element 30 und dem zylindrischen Gehäuse 10 ausgebildet.
Bei einem Raum, der von dem zylindrischen Gehäuse 10, dem Zünder 16 und dem zylindrischen Element 30 umgeben ist, handelt es sich um eine Brennkammer (die erste Kammer) 25. In der Brennkammer 25 ist ein Gaserzeugungsmittel 22 so geladen, dass es mit dem Zündabschnitt 16a des Zünders 16 in Kontakt steht. Als Gaserzeugungsmittel 22 kann ein selbes Gaserzeugungsmittel wie diejenigen verwendet werden, die in bekannten Gasgeneratoren verwendet werden. Eine Halterung, die ein Gasdurchströmloch aufweist, kann so in der Brennkammer 25 angeordnet sein, dass eine Kapazität der Brennkammer 25 in Übereinstimmung mit einer Menge des Gaserzeugungsmittels 22 angepasst wird. Die Halterung kann darüber hinaus verwendet werden, wenn eine Kombination aus dem Zünder 16 und einer Übertragungsladung verwendet wird.
Das Becherelement 40 ist im Inneren des zylindrischen Gehäuses 10 an einem Ende auf der Seite des Diffusorabschnitts 12 (auf der Seite des zweiten Endes 10b) angeordnet. Das Becherelement 40 weist die untere Fläche (die Trennwand) 41 und eine Umfangswand (eine zweite Umfangswand) 42 auf, und ein Flansch 43 wird an einer Öffnung bereitgestellt. Die Umfangswand (die zweite Umfangswand) 42 weist eine Mehrzahl von zweiten Verbindungslöchern 44 auf, und ein mittiger Abschnitt der unteren Fläche 41 weist einen Vorsprung 45 auf, der so ausgebildet ist, dass er in Richtung des Zünders 16 vorspringt.
Unterdessen wird das Becherelement 40 sowohl in den Flansch 12c (die ringförmige Endfläche 38) des Diffusorabschnitts 12 als auch in die innere Wandfläche 11 des zylindrischen Gehäuses durch Anpassen eines äußeren Durchmessers des Flansches 43 und des inneren Durchmessers des zylindrischen Gehäuses 10 eingepresst und mit diesen in Anlage gebracht. Das Becherelement 40 kann mit dem Flansch 12c des Diffusorabschnitts und dem zylindrischen Gehäuse 10 zusammengeschweißt werden. Die Öffnung des Becherelements 40 wird mit einem Dichtungsband 49 verschlossen, um zu verhindern, dass Feuchtigkeit von den Gasaustragsöffnungen 15 aus eindringt. Die Verbrennungsgas-Einströmkammer (die zweite Kammer) 46, bei der es sich um einen inneren Raum des Becherelements 40 handelt, bildet einen Teil eines Gasaustragskanals aus, der ein Verbrennungsgas, das durch Verbrennung des Gaserzeugungsmittels erzeugt wird, in den Diffusorabschnitt 12 einleitet.
Der Vorsprung 45 des Becherelements 40 wird in das mittige Loch 34 des zylindrischen Elements 30 gepasst. Da der Abschnitt 33 mit vergrößerten Durchmesser des zylindrischen Elements 30 in die innere Wandfläche des zylindrischen Gehäuses 10 eingepresst wird und das mittige Loch 34 des zylindrischen Elements 30 auf den Vorsprung 45 des Becherelements 40 gepasst wird, wird das zylindrische Element 30 sowohl in der Richtung der Achse X als auch in einer radialen Richtung befestigt und koaxial (auf der Achse X) mit dem zylindrischen Gehäuse 10 angeordnet. Das zylindrische Element 30 wird darüber hinaus durch das Gaserzeugungsmittel 22, das in die Brennkammer 25 geladen ist, in die Richtung der Achse X gepresst. Da der Flansch 43 des Becherelements 40 in das zylindrische Gehäuse 10 eingepresst wird und das Becherelement 40 durch das zylindrische Element 30 in die Richtung der Achse X gepresst wird, wird das Becherelement 40 sowohl in der Richtung der Achse X als auch in einer radialen Richtung befestigt und koaxial (auf der Achse X) mit dem zylindrischen Gehäuse 10 angeordnet.
Ein äußerer Durchmesser (d2) des Becherelements 40 (ein äußerer Durchmesser der zweiten Umfangswand 42) ist kleiner als der innere Durchmesser des zylindrischen Gehäuses 10. Dadurch befindet sich ein zweiter zylindrischer Raum 47 zwischen der zweiten Umfangswand 42 und der inneren Wandfläche 11 des zylindrischen Gehäuses 10. Bei dem zweiten zylindrischen Raum 47 handelt es sich um einen zylindrischen Raum, der sich von einer Grenze zu dem ersten zylindrischen Raum 37 aus zu der ringförmigen Endfläche 38 (dem Flansch 43) erstreckt und einen Raum ausbildet, der mit dem ersten zylindrischen Raum 37 in der Richtung der Achse X zusammenhängt.
Der äußere Durchmesser (d2) des Becherelements 40 (der äußere Durchmesser der zweiten Umfangswand 42) ist kleiner als der äußere Durchmesser (d1) des zylindrischen Gehäuses 30 (der äußere Durchmesser der ersten Umfangswand 32) (d1 > d2). Dadurch wird eine ringförmige gestufte Fläche 36 zwischen der ersten Umfangswand 32 und der zweiten Umfangswand 42 ausgebildet.
Ein zylindrisches Filter 50 ist so in dem zweiten zylindrischen Raum 47 angeordnet, dass es die zweiten Verbindungslöcher 44 der zweiten Umfangswand 42 umschließt. In dem zylindrischen Filter 50 sind ein innerer Durchmesser und ein äußerer Durchmesser gleichmäßig, wird eine erste Endfläche 51 an der ringförmigen gestuften Fläche 36 in Anlage gebracht, wird eine zweite Endfläche 52 an dem Flansch 43 des Becherelements in Anlage gebracht und wird eine innere Umfangsfläche 53a einer Umfangswand 53 an einer äußeren Umfangsfläche der zweiten Umfangswand 42 in Anlage gebracht.
Der äußere Durchmesser (d1) der ersten Umfangswand 32 des zylindrischen Elements 30 und ein äußerer Durchmesser (d3) des zylindrischen Filters 50, das an das Becherelement 40 gepasst ist, erfüllen eine Beziehung d1 ≥ d3. Des Weiteren erfüllt eine Breite w1 der ringförmigen gestuften Fläche 36 und eine Dicke w2 des zylindrischen Filters 50 eine Beziehung w1 ≥ w2. Dadurch wird der zweite zylindrische Raum 47 zwischen dem zylindrischen Filter 50 und der inneren Wandfläche 11 des zylindrischen Gehäuses 10, die dem zylindrischen Filter 50 radial nach außen zugewandt ist, in einem Zustand gesichert, in dem der zweite zylindrische Raum 47 den zweiten Verbindungslöchern 44 über das zylindrische Filter 50 zugewandt ist.
Als Nächstes wird ein Betrieb des in 1 dargestellten Gasgenerators 1 beschrieben.
Durch Auslösen des Zünders 16 wird das Gaserzeugungsmittel 22 im Inneren der Brennkammer 25 so verbrannt, dass ein Verbrennungsgas erzeugt wird. Das Verbrennungsgas strömt aus den ersten Verbindungslöchern 35 in den ersten zylindrischen Raum 37, prallt auf die innere Wandfläche 11 des zylindrischen Gehäuses 10 und ändert seine Richtung so, dass es in Richtung des Diffusorabschnitts 12 strömt. Sobald sich das Verbrennungsgas von dem ersten zylindrischen Raum 37 zu dem zweiten zylindrischen Raum 47 bewegt, strömt das Verbrennungsgas durch die Umfangswand 53 des zylindrischen Filters 50, tritt von den zweiten Verbindungslöchern 44 aus in die Verbrennungsgas-Einströmkammer 46 ein und zerreißt das Dichtungsband 49, da das Verbrennungsgas an der ringförmigen Endfläche 38 (dem Flansch 43) auf ein totes Ende trifft. Anschließend ändert das Verbrennungsgas weiter seine Richtung, indem es auf den Boden 12a des Diffusorabschnitts 12 prallt, und wird aus den Gasaustragsöffnungen 15 ausgetragen.
In dem in 1 dargestellten Gasgenerator 1 wird, da Abmessungen jedes relevanten Elements im Voraus angepasst werden, der zweite zylindrische Raum 47 in einem Zustand gesichert, in dem er mit dem ersten zylindrischen Raum 37 in Verbindung steht, selbst nachdem das zylindrische Filter 50 angeordnet worden ist. Dadurch wird ein Druck des Verbrennungsgases auf die Umfangswand 53 des zylindrischen Filters 50 in einer vertikalen Richtung ausgeübt, der Druck wird jedoch nicht auf die erste Endfläche 51 in der axialen Richtung ausgeübt, so dass kein Verbiegen des zylindrischen Filters 50 auftritt.
In Fig. 2 in (a) und (b) dargestellter Gasgenerator
Bei einem in 2 dargestellten Gasgenerator 1A handelt es sich um denselben wie den in 1 dargestellten Gasgenerator 1 mit der Ausnahme, dass eine Trennwand verwendet wird, die von einem zylindrischen Strömungskanal-Ausbildungselement getrennt ist, wie in dem Aspekt (VII) oben beschrieben, wohingegen in dem in 1 dargestellten Gasgenerator 1 das zylindrische Strömungskanal-Ausbildungselement 5 eine Kombination aus dem zylindrischen Element 30 und dem Becherelement 40 beinhaltet und die untere Fläche 41 des Becherelements 40 als Trennwand verwendet wird (wie in dem Aspekt (I) oben beschrieben). Im Folgenden erfolgt eine Beschreibung, die sich auf Abschnitte konzentriert, die sich von denjenigen in dem in 1 dargestellten Gasgenerator 1 unterscheiden.
In einem zylindrischen Strömungskanal-Ausbildungselement 60 handelt es sich bei einer Umfangswand (einer ersten Umfangswand) 61 auf der Seite des ersten Endes 10a des zylindrischen Gehäuses 10 um einen größerdurchmessrigen Abschnitt mit einem größeren äußeren Durchmesser, und bei einer Umfangswand (einer zweiten Umfangswand) 62 auf der Seite des zweiten Endes 10b des zylindrischen Gehäuses 10 handelt es sich um einen kleinerdurchmessrigen Abschnitt mit einem äußeren Durchmesser, der kleiner als der äußere Durchmesser der ersten Umfangswand 61 ist. Das zylindrische Strömungskanal-Ausbildungselement 60 weist eine gleichmäßige Dicke auf.
Das zylindrische Strömungskanal-Ausbildungselement 60 weist einen Abschnitt 66 mit vergrößertem Durchmesser auf, der in einer Flanschform an einem vorgelagerten Ende auf der Seite des ersten Endes 10a ausgebildet ist, und eine äußere Umfangskante 66a des Abschnitts 66 mit vergrößerten Durchmesser wird in die innere Wandfläche 11 des zylindrischen Gehäuses 10 eingepresst. In dem zylindrischen Strömungskanal-Ausbildungselement 60 wird ein nachgelagertes Ende 67 auf der Seite des zweiten Endes 10b an der ringförmigen Endfläche 38 in Anlage gebracht.
Eine Mehrzahl von ersten Verbindungslöchern 61a ist in der ersten Umfangswand 61 ausgebildet, und eine Mehrzahl von zweiten Verbindungslöchern 62a ist in der zweiten Umfangswand 62 ausgebildet. Der erste zylindrische Raum 37 ist zwischen der ersten Umfangswand 61 und der inneren Wandfläche 11 des zylindrischen Gehäuses 10 ausgebildet, und der zweite zylindrische Raum 47 ist zwischen der zweiten Umfangswand 62 und der inneren Wandfläche 11 des zylindrischen Gehäuses 10 ausgebildet. Die Mehrzahl von ersten Verbindungslöchern 61a ist dem ersten zylindrischen Raum 37 zugewandt, und die Mehrzahl von zweiten Verbindungslöchern 62a ist dem zweiten zylindrischen Raum 47 zugewandt.
Aufgrund einer Differenz der äußeren Durchmesser und einer Differenz der inneren Durchmesser zwischen der ersten Umfangswand (dem größerdurchmessrigen Abschnitt) 61 und der zweiten Umfangswand (dem kleinerdurchmessrigen Abschnitt) 62 weist das zylindrische Strömungskanal-Ausbildungselement 60 eine innere ringförmige gestufte Fläche 63 und eine äußere ringförmige gestufte Fläche 64 auf. Im Inneren des zylindrischen Strömungskanal-Ausbildungselements 60 ist eine scheibenförmige Trennwand 65 in einem Zustand angeordnet, in dem sie so in die erste Umfangswand 61 und die innere ringförmige gestufte Fläche 63 eingepresst ist, dass die Brennkammer (die erste Kammer) 25 auf der Seite des ersten Endes 10a des zylindrischen Gehäuses definiert wird und die Verbrennungsgas-Einströmkammer (die zweite Kammer) 46 auf der Seite des zweiten Endes 10b des zylindrischen Gehäuses definiert wird.
Das zylindrische Filter 50 wird von außen so auf die zweite Umfangswand 62 gepasst, dass die erste Endfläche 51 davon an der äußeren ringförmigen gestuften Fläche 64 in Anlage gebracht wird und die zweite Endfläche 52 davon an der ringförmigen Endfläche 38 in Anlage gebracht wird. Die Mehrzahl von zweiten Verbindungslöchern 62a wird von außen durch das zylindrische Filter 50 umschlossen. Der zweite zylindrische Raum 47 wird zwischen dem zylindrischen Filter 50 und der inneren Wandfläche 11 des zylindrischen Gehäuses gesichert.
Als Nächstes wird ein Betrieb des in 2 dargestellten Gasgenerators 1A beschrieben.
Durch Auslösen des Zünders 16 wird das Gaserzeugungsmittel 22 im Inneren der Brennkammer 25 so verbrannt, dass ein Verbrennungsgas erzeugt wird. Das Verbrennungsgas strömt aus den ersten Verbindungslöchern 61a in den ersten zylindrischen Raum 37, prallt auf die innere Wandfläche 11 des zylindrischen Gehäuses 10 und ändert seine Richtung so, dass es in Richtung des Diffusorabschnitts 12 strömt.
Sobald sich das Verbrennungsgas von dem ersten zylindrischen Raum 37 zu dem zweiten zylindrischen Raum 47 bewegt, strömt das Verbrennungsgas durch die Umfangswand 53 des zylindrischen Filters 50, tritt von den zweiten Verbindungslöchern 62a aus in die Verbrennungsgas-Einströmkammer 46 ein und zerreißt das Dichtungsband 49, da das Verbrennungsgas an der ringförmigen Endfläche 38 auf ein totes Ende trifft. Anschließend ändert das Verbrennungsgas weiter seine Richtung, indem es auf den Boden 12a des Diffusorabschnitts 12 prallt, und wird aus den Gasaustragsöffnungen 15 ausgetragen.
In dem in 2 dargestellten Gasgenerator 1A wird, da Abmessungen jedes relevanten Elements im Voraus angepasst werden, der zweite zylindrische Raum 47 in einem Zustand gesichert, in dem er mit dem ersten zylindrischen Raum 37 in Verbindung steht, selbst nachdem das zylindrische Filter 50 angeordnet worden ist. Dadurch wird ein Druck des Verbrennungsgases auf die Umfangswand 53 des zylindrischen Filters 50 in einer vertikalen Richtung ausgeübt, der Druck wird jedoch nicht auf die erste Endfläche 51 in der axialen Richtung ausgeübt, so dass kein Verbiegen des zylindrischen Filters 50 auftritt.
In Fig. 3 dargestellter Gasgenerator 1B
Bei einem in 3 dargestellten Gasgenerator 1B handelt es sich um denselben wie den in 1 dargestellten Gasgenerator 1 mit der Ausnahme, dass ein zylindrisches Strömungskanal-Ausbildungselement in dem Aspekt (VI) oben verwendet wird und ein anderes zylindrisches Filter als dasjenige in dem in 1 dargestellten Gasgenerator 1 verwendet wird, wohingegen in dem in 1 dargestellten Gasgenerator 1 das zylindrische Strömungskanal-Ausbildungselement 5 eine Kombination aus dem zylindrischen Element 30 und dem Becherelement 40 beinhaltet und es sich bei der unteren Fläche 41 des Becherelements 40 um die Trennwand handelt (wie in dem Aspekt (I) oben beschrieben). Es ist zu beachten, dass es sich bei einem Becherelement 40 mit Ausnahme des Vorsprungs 45 um dasselbe wie dasjenige in dem in 1 dargestellten Gasgenerator 1 handelt.
Ein zylindrisches Strömungskanal-Ausbildungselement 5B beinhaltet ein zylindrisches Element 130 und ein Becherelement 40. Das zylindrische Element 130 weist eine geschlossene Fläche 131 auf der Seite des zweiten Endes 10b des zylindrischen Gehäuses auf, und ein diesem auf der Seite des ersten Endes 10a axial gegenüberliegendes Ende ist genauso ausgebildet wie dasjenige des zylindrischen Elements 30. Das zylindrische Element 130 weist eine Mehrzahl von ersten Verbindungslöchern 133 in einer Umfangswand (einer ersten Umfangswand) 132 auf. Ein erster zylindrischer Raum 37 ist zwischen der Umfangswand (der ersten Umfangswand) 132 des zylindrischen Elements 130 und der inneren Wandfläche 11 des zylindrischen Gehäuses ausgebildet.
Das zylindrische Element 130 und das Becherelement 40 sind so angeordnet, dass die geschlossene Fläche 131 des zylindrischen Elements 130 und die untere Fläche 41 des Becherelements 40 aneinander in Anlage gebracht werden und eine Kombination aus der geschlossenen Fläche 131 und der unteren Fläche 41 eine Trennwand ausbildet, die die Brennkammer (die erste Kammer) 25 von der Verbrennungsgas-Einströmkammer (der zweiten Kammer) 46 trennt. Da ein äußerer Durchmesser (d1) des zylindrischen Elements 130 (ein äußerer Durchmesser der ersten Umfangswand 132) und der äußere Durchmesser (d2) des Becherelements 40 (der äußere Durchmesser der zweiten Umfangswand 42) eine Beziehung d1 > d2 erfüllen, wird die ringförmige gestufte Fläche 36 in einem Grenzabschnitt davon ausgebildet.
In einem zylindrischen Filter 150 ist ein innerer Durchmesser gleichmäßig, ist ein äußerer Durchmesser einer ersten Endfläche 151 auf der Seite des ersten Endes 10a des zylindrischen Gehäuses am kleinsten, ist ein äußerer Durchmesser einer zweiten Endfläche 152 auf der der ersten Endfläche 151 in der axialen Richtung gegenüberliegenden Seite am größten und vergrößert sich der äußere Durchmesser des zylindrischen Filters 150 kontinuierlich von der ersten Endfläche 151 bis zu der zweiten Endfläche 152. Das zylindrische Filter 150 ist so angeordnet, dass die erste Endfläche 151 an der ringförmigen gestuften Fläche 36 in Anlage gebracht wird und die zweite Endfläche 152 an dem Flansch 43 des Becherelements in Anlage gebracht wird. Es besteht ein Spalt zwischen der zweiten Endfläche 152 des zylindrischen Filters und der inneren Wandfläche 11 des zylindrischen Gehäuses, die zweite Endfläche 152 des zylindrischen Filters kann jedoch an der inneren Wandfläche 11 des zylindrischen Gehäuses in Anlage gebracht werden.
Der äußere Durchmesser (d1) der ersten Umfangswand 132 auf der Seite der Brennkammer (der ersten Kammer) 25, ein äußerer Durchmesser (d4) der ersten Endfläche 151 und ein äußerer Durchmesser (d5) der zweiten Endfläche 152 erfüllen eine Beziehung d5 > d1 ≥ d4. Dadurch wird der zweite zylindrische Raum 47 zwischen dem zylindrischen Filter 150 und der inneren Wandfläche 11 des zylindrischen Gehäuses, die dem zylindrischen Filter 150 radial nach außen gegenüberliegt, in einem Zustand gesichert, in dem der zweite zylindrische Raum 47 den zweiten Verbindungslöchern 44 über das zylindrische Filter 150 zugewandt ist.
In dem in 3 dargestellten Gasgenerator 1B wird, da Abmessungen jedes relevanten Elements im Voraus angepasst werden, der zweite zylindrische Raum 47 in einem Zustand gesichert, in dem er mit dem ersten zylindrischen Raum 37 in Verbindung steht, selbst nachdem das zylindrische Filter 150 angeordnet worden ist. Dadurch wird ein Druck des Verbrennungsgases auf die Umfangswand 153 des zylindrischen Filters 150 in einer vertikalen Richtung ausgeübt, der Druck wird jedoch nicht auf die erste Endfläche 151 in der axialen Richtung ausgeübt, so dass kein Verbiegen des zylindrischen Filters 150 auftritt.
In Fig. 4 dargestellter Gasgenerator 1C
Der in 4 dargestellte Gasgenerator 1C unterscheidet sich von dem in 3 dargestellten Gasgenerator 1B lediglich in einer Form eines zylindrischen Filters.
Ein zylindrisches Filter 250 weist einen gleichmäßigen inneren Durchmesser auf und weist eine erste Endfläche 251 auf der Seite des ersten Endes 10a des zylindrischen Gehäuses und einen Flansch 252 auf der Seite des zweiten Endes 10b des zylindrischen Gehäuses auf. Das zylindrische Filter 250 ist so angeordnet, dass die erste Endfläche 251 an der ringförmigen gestuften Fläche 36 in Anlage gebracht wird und der Flansch 252 an dem Flansch 43 des Becherelements in Anlage gebracht wird. Der Flansch 252 des zylindrischen Filters wird darüber hinaus an der inneren Wandfläche 11 des zylindrischen Gehäuses in Anlage gebracht.
Der äußere Durchmesser (d1) der ersten Umfangswand 132 auf der Seite der Brennkammer (der ersten Kammer) 25, ein äußerer Durchmesser (d6) einer Umfangswand 253 auf der Seite der ersten Endfläche 251 des zylindrischen Filters und ein äußerer Durchmesser (d7) des Flansches 252 auf Seite der zweiten Endfläche des zylindrischen Filters erfüllen eine Beziehung d7 > d1 ≥ d5. Daher wird der zweite zylindrische Raum 47 zwischen dem zylindrischen Filter 250 und der inneren Wandfläche 11 des zylindrischen Gehäuses, die dem zylindrischen Filter 250 radial nach außen gegenüberliegt, in einem Zustand gesichert, in dem der zweite zylindrische Raum 47 den zweiten Verbindungslöchern 44 über das zylindrische Filter 250 zugewandt ist.
In dem in 4 dargestellten Gasgenerator 1C wird, da Abmessungen jedes relevanten Elements im Voraus angepasst werden, der zweite zylindrische Raum 47 in einem Zustand gesichert, in dem er mit dem ersten zylindrischen Raum 37 in Verbindung steht, selbst nachdem das zylindrische Filter 250 angeordnet worden ist. Dadurch wird ein Druck eines Verbrennungsgases auf die Umfangswand 253 des zylindrischen Filters 250 in einer vertikalen Richtung ausgeübt, der Druck wird jedoch nicht auf die erste Endfläche 251 des zylindrischen Filters 250 in der axialen Richtung ausgeübt, so dass kein Verbiegen des zylindrischen Filters 150 auftritt.
In Fig. 5 dargestellter Gasgenerator 1D
Der in 5 dargestellte Gasgenerator 1D unterscheidet sich von dem in 3 dargestellten Gasgenerator 1B lediglich in Formen eines Becherelements und eines zylindrischen Filters.
Ein zylindrisches Strömungskanal-Ausbildungselement 5D beinhaltet das zylindrische Element 130 und ein Becherelement 240. Das Becherelement 240 weist eine untere Fläche 241 und eine Umfangswand (eine zweite Umfangswand) 242 auf, und ein ringförmiger Vorsprung 243, der radial nach außen vorspringt, ist an der Umfangswand (der zweiten Umfangswand) 242 ausgebildet. Eine Mehrzahl von zweiten Verbindungslöchern 244 ist zwischen der unteren Fläche 241 und dem ringförmigen Vorsprung 243 in der Umfangswand 242 ausgebildet.
Das zylindrische Element 130 und das Becherelement 240 sind so angeordnet, dass die geschlossene Fläche 131 des zylindrischen Elements 130 und die untere Fläche 241 des Becherelements 240 aneinander in Anlage gebracht werden und eine Kombination aus der geschlossenen Fläche 131 und der unteren Fläche 241 eine Trennwand ausbildet, die die Brennkammer (die erste Kammer) 25 von der Verbrennungsgas-Einströmkammer (der zweiten Kammer) 46 trennt. Da der äußere Durchmesser (d1) des zylindrischen Elements 130 (der äußere Durchmesser der ersten Umfangswand 132) und ein äußerer Durchmesser (d2) des Becherelements 240 (ein äußerer Durchmesser der zweiten Umfangswand 242) eine Beziehung d1 > d2 erfüllen, wird die ringförmige gestufte Fläche 36 in einem Grenzabschnitt davon ausgebildet.
Bei dem zylindrischen Filter 50 handelt es sich um dasselbe wie das in 1 dargestellte zylindrische Filter 50 mit der Ausnahme, dass es geringfügig kürzer ist. Das zylindrische Filter 50 ist so angeordnet, dass es die zweiten Verbindungslöcher 244 von außen so umschließt, dass die erste Endfläche 51 an der äußeren ringförmigen gestuften Fläche 36 in Anlage gebracht wird und die zweite Endfläche 52 an dem Vorsprung 243 in Anlage gebracht wird.
In dem in 5 dargestellten Gasgenerator 1D wird, da Abmessungen jedes relevanten Elements im Voraus angepasst werden, der zweite zylindrische Raum 47 in einem Zustand gesichert, in dem er mit dem ersten zylindrischen Raum 37 in Verbindung steht, selbst nachdem das zylindrische Filter 50 angeordnet worden ist. Dadurch wird ein Druck eines Verbrennungsgases auf die Umfangswand 53 des zylindrischen Filters 50 in einer vertikalen Richtung ausgeübt, der Druck wird jedoch nicht auf die erste Endfläche 51 des zylindrischen Filters 50 in der axialen Richtung ausgeübt, so dass kein Verbiegen des zylindrischen Filters 50 auftritt.
Da der in 5 dargestellte Gasgenerator 1D ermöglicht, dass eine Länge des zylindrischen Filters 50 im Vergleich mit den in 1 bis 4 dargestellten Gasgeneratoren 1 bis 1C verkürzt wird, wird darüber hinaus ein Gewicht des gesamten Gasgenerators durch den Teil verringert.
In Fig. 6 dargestellter Gasgenerator 1E
Der in 6 dargestellte Gasgenerator 1E unterscheidet sich von dem in 3 dargestellten Gasgenerator 1B lediglich in Formen eines Becherelements und eines zylindrischen Filters.
Ein zylindrisches Strömungskanal-Ausbildungselement 5E beinhaltet das zylindrische Element 130 und ein Becherelement 340. Das Becherelement 340 weist eine Umfangswand auf, deren äußerer Durchmesser sich von demjenigen einer unteren Fläche 341 unterscheidet. Die Umfangswand beinhaltet eine Umfangswand 342 mit kleinerem Durchmesser in der Nähe der unteren Fläche 341 und eine Umfangswand 343 mit größerem Durchmesser auf einer Seite einer Öffnung, und ein äußerer Durchmesser der Umfangswand 343 mit größerem Durchmesser ist größer als ein äußerer Durchmesser der Umfangswand 342 mit kleinerem Durchmesser. Die Umfangswand 342 mit kleinerem Durchmesser weist eine Mehrzahl von zweiten Verbindungslöchern 345 auf. Eine ringförmige Fläche 344 ist aufgrund einer Differenz der äußeren Durchmesser zwischen der Umfangswand 342 mit kleinerem Durchmesser und der Umfangswand 343 mit größerem Durchmesser in einer radialen Richtung ausgebildet. Bei der ringförmigen Fläche 344 kann es sich um eine ebene Fläche, wie veranschaulicht, handeln oder kann es sich um eine geneigte Fläche handeln. Die untere Fläche 341 des Becherelements 340 wird an der geschlossenen Fläche 131 des zylindrischen Elements 130 in Anlage gebracht, und eine Öffnung des Becherelements 340 wird an der inneren Wandfläche 11 des zylindrischen Gehäuses und der ringförmigen Endfläche 38 in Anlage gebracht.
Eine Kombination aus der geschlossenen Fläche 131 des zylindrischen Elements 130 und der unteren Fläche 341 des Becherelements 340 bildet eine Trennwand aus, die die Brennkammer (die erste Kammer) 25 von der Verbrennungsgas-Einströmkammer (der zweiten Kammer) 46 trennt. Da der äußere Durchmesser (d1) des zylindrischen Elements 130 (der äußere Durchmesser der ersten Umfangswand 132) und ein äußerer Durchmesser (d2) des Becherelements 340 (ein äußerer Durchmesser der Umfangswand 342 mit kleinerem Durchmesser) eine Beziehung d1 > d2 erfüllen, wird die ringförmige gestufte Fläche 36 in einem Grenzabschnitt davon ausgebildet.
Bei dem zylindrischen Filter 50 handelt es sich um dasselbe wie das in 1 dargestellte zylindrische Filter 50 mit der Ausnahme, dass es geringfügig kürzer ist. Das zylindrische Filter 50 ist so angeordnet, dass es die zweiten Verbindungslöcher 345 von außen so umschließt, dass die erste Endfläche 51 an der ringförmigen gestuften Fläche 36 in Anlage gebracht wird und die zweite Endfläche 52 an der ringförmigen Fläche 344 in Anlage gebracht wird. Dadurch wird der zweite zylindrische Raum 47 zwischen dem zylindrischen Filter 50 und der inneren Wandfläche 11 des zylindrischen Gehäuses, die dem zylindrischen Filter 50 radial nach außen gegenüberliegt, in einem Zustand gesichert, in dem der zweite zylindrische Raum 47 den zweiten Verbindungslöchern 44 über das zylindrische Filter 50 zugewandt ist.
In dem in 6 dargestellten Gasgenerator 1E wird, da Abmessungen jedes relevanten Elements im Voraus angepasst werden, der zweite zylindrische Raum 47 in einem Zustand gesichert, in dem er mit dem ersten zylindrischen Raum 37 in Verbindung steht, selbst nachdem das zylindrische Filter 50 angeordnet worden ist. Dadurch wird ein Druck eines Verbrennungsgases auf die Umfangswand 53 des zylindrischen Filters 50 in einer vertikalen Richtung ausgeübt, der Druck wird jedoch nicht auf die erste Endfläche 51 des zylindrischen Filters 50 in der axialen Richtung ausgeübt, so dass kein Verbiegen des zylindrischen Filters 50 auftritt.
Da der in 6 dargestellte Gasgenerator 1E ermöglicht, dass eine Länge des zylindrischen Filters 50 im Vergleich mit den in 1 bis 4 dargestellten Gasgeneratoren 1 bis 1C verkürzt wird, wird darüber hinaus ein Gewicht des gesamten Gasgenerators durch den Teil verringert.
In Fig. 7 dargestellter Gasgenerator 1F
In dem in 7 dargestellten Gasgenerator 1F wird anstelle des Becherelements des in 3 dargestellten Gasgenerators 1B ein kürzeres röhrenförmiges Element verwendet und unterscheiden sich Formen eines Diffusorabschnitts und eines zylindrischen Filters.
Ein Diffusorabschnitt 120 weist eine untere Fläche 120a, eine Umfangswand 120b, einen Flansch 120c, der an einer Öffnung ausgebildet ist, und eine ringförmige Wand 120d auf, die sich von dem Flansch 120c in einer selben Richtung wie die Umfangswand 120b erstreckt. Der Diffusorabschnitt 120 wird in einem Zustand, in dem die ringförmige Wand 120d auf der Seite des zweiten Endes 10b des zylindrischen Gehäuses 10 an der inneren Wandfläche in Anlage gebracht wird, geschweißt und befestigt. Eine innere Fläche des Flansches 120c bildet eine ringförmige Endfläche 137 aus.
Ein zylindrisches Strömungskanal-Ausbildungselement 5F beinhaltet das zylindrische Element 130 und ein kürzeres röhrenförmiges Element 440. Das kürzere röhrenförmige Element 440 weist eine Umfangswand 441, eine erste Endfläche 442 auf der Seite des ersten Endes 10a des zylindrischen Gehäuses und eine zweite Endfläche 443 auf der Seite des zweiten Endes 10b des zylindrischen Gehäuses auf. Die Umfangswand 441 weist eine Mehrzahl von zweiten Verbindungslöchern 444 auf. In dem kürzeren röhrenförmigen Element 440 wird die erste Endfläche 442 an der geschlossenen Fläche 131 des zylindrischen Elements 130 in Anlage gebracht und wird die zweite Endfläche 443 an der ringförmigen Endfläche 137 in Anlage gebracht, so dass das kürzere röhrenförmige Element 440 befestigt wird, indem es von beiden Seiten in der axialen Richtung gepresst wird.
Bei dem zylindrischen Filter 50 handelt es sich um dasselbe wie das in 1 dargestellte zylindrische Filter 50 mit der Ausnahme, dass es geringfügig kürzer ist. Das zylindrische Filter 50 ist so angeordnet, dass es die zweiten Verbindungslöcher 444 von außen so umschließt, dass die erste Endfläche 51 an der ringförmigen gestuften Fläche 36 in Anlage gebracht wird und die zweite Endfläche 52 an der ringförmigen Endfläche 137 in Anlage gebracht wird.
In dem in 7 dargestellten Gasgenerator 1F wird, da Abmessungen jedes relevanten Elements im Voraus angepasst werden, der zweite zylindrische Raum 47 in einem Zustand gesichert, in dem er mit dem ersten zylindrischen Raum 37 in Verbindung steht, selbst nachdem das zylindrische Filter 50 angeordnet worden ist. Dadurch wird ein Druck eines Verbrennungsgases auf die Umfangswand 53 des zylindrischen Filters 50 in einer vertikalen Richtung ausgeübt, der Druck wird jedoch nicht auf die erste Endfläche 51 des zylindrischen Filters 50 in der axialen Richtung ausgeübt, so dass kein Verbiegen des zylindrischen Filters 50 auftritt.
Da der in 7 dargestellte Gasgenerator 1F ermöglicht, dass eine Länge des zylindrischen Filters 50 im Vergleich mit den in 1 bis 4 dargestellten Gasgeneratoren 1 bis 1C verkürzt wird, wird darüber hinaus ein Gewicht des gesamten Gasgenerators durch den Teil verringert.
In Fig. 8 dargestellter Gasgenerator 1G
Der in 8 dargestellte Gasgenerator 1G verwendet ein Element, in dem anstelle des Becherelements des in 3 dargestellten Gasgenerators 1B ein becherförmiger Diffusorabschnitt mit einem kürzeren röhrenförmigen Element integriert ist und sich eine Form eines zylindrischen Filters unterscheidet.
Ein zylindrisches Strömungskanal-Ausbildungselement 5G beinhaltet das zylindrische Element 130 und eine Verbundstruktur aus einem Diffusorabschnitt und einem Becherelement (im Folgenden als „Verbundstruktur“ bezeichnet) 500. Die Verbundstruktur 500 beinhaltet einen becherförmigen Diffusorabschnitt 510, einen röhrenförmigen Abschnitt 520 und einen Verbindungsabschnitt 530 des becherförmigen Diffusorabschnitts 510 und des röhrenförmigen Abschnitts 520.
Der becherförmige Diffusorabschnitt 510 weist eine untere Fläche 511, eine Umfangswand 512 und einen Flansch 513 auf, und die Umfangswand 512 weist eine Mehrzahl von Gasaustragsöffnungen 515 auf. Der röhrenförmige Abschnitt 520 weist eine Umfangswand 521, die eine Mehrzahl von zweiten Verbindungslöchern 522 aufweist, und eine erste Endfläche 523 auf der Seite des zylindrischen Elements 130 auf. Die Umfangswand 512 des Diffusorabschnitts und die Umfangswand 521 des röhrenförmigen Abschnitts sind so angepasst, dass sie selbe innere Durchmesser und äußere Durchmesser aufweisen. Der Verbindungsabschnitt 530 verbindet den Flansch 513 des Diffusorabschnitts mit einer zweiten Endfläche auf einer der ersten Endfläche 523 des röhrenförmigen Abschnitts 520 in der axialen Richtung gegenüberliegenden Seite. Der Verbindungsabschnitt 530 weist eine ringförmige Wand 531, die mit dem Flansch 513 des Diffusorabschnitts verbunden ist, und eine ringförmige geneigte Fläche 532 auf, die mit der zweiten Endfläche des röhrenförmigen Abschnitts 520 verbunden ist.
In der Verbundstruktur 500 wird die erste Endfläche 523 auf der Seite des zylindrischen Elements 130 an der geschlossenen Fläche 131 des zylindrischen Elements 130 in Anlage gebracht, und die ringförmige Wand 531 des Verbindungsabschnitts 530 wird an der inneren Wandfläche 11 auf der Seite des zweiten Endes 10b des zylindrischen Gehäuses in Anlage gebracht. Die ringförmige Wand 531 und die innere Wandfläche 11 werden an einen anliegenden Abschnitt geschweißt. Da der äußere Durchmesser (d1) des zylindrischen Elements 130 und ein äußerer Durchmesser (d2) der Umfangswand 521 des röhrenförmigen Abschnitts eine Beziehung d1 > d2 erfüllen, wird die ringförmige gestufte Fläche 36 in einem Grenzabschnitt davon ausgebildet.
Bei dem zylindrischen Filter 50 handelt es sich um dasselbe wie das in 1 dargestellte zylindrische Filter 50 mit der Ausnahme, dass es geringfügig kürzer ist. Das zylindrische Filter 50 ist so angeordnet, dass es die zweiten Verbindungslöcher 522 von außen so umschließt, dass die erste Endfläche 51 an der geschlossenen Fläche 131 des zylindrischen Elements 130 in Anlage gebracht wird und die zweite Endfläche 52 an der ringförmigen geneigten Fläche 532 in Anlage gebracht wird.
In dem in 8 dargestellten Gasgenerator 1G wird, da Abmessungen jedes relevanten Elements im Voraus angepasst werden, der zweite zylindrische Raum 47 in einem Zustand gesichert, in dem er mit dem ersten zylindrischen Raum 37 in Verbindung steht, selbst nachdem das zylindrische Filter 50 angeordnet worden ist. Dadurch wird ein Druck eines Verbrennungsgases auf die Umfangswand 53 des zylindrischen Filters 50 in einer vertikalen Richtung ausgeübt, der Druck wird jedoch nicht auf die erste Endfläche 51 des zylindrischen Filters 50 in der axialen Richtung ausgeübt, so dass kein Verbiegen des zylindrischen Filters 50 auftritt.
Da der in 8 dargestellte Gasgenerator 1G ermöglicht, dass eine Länge des zylindrischen Filters 50 im Vergleich mit den in 1 bis 4 dargestellten Gasgeneratoren 1 bis 1C verkürzt wird, wird darüber hinaus ein Gewicht des gesamten Gasgenerators durch den Teil verringert.
Nachdem die Erfindung auf diese Weise beschrieben worden ist, ist ersichtlich, dass dieselbe in vielfältiger Weise variiert werden kann. Solche Varianten sind nicht als Abweichung vom Wesensgehalt und Umfang der Erfindung zu betrachten, und sämtliche derartigen Modifizierungen, wie sie für einen Fachmann offensichtlich wären, sollen im Umfang der folgenden Ansprüche eingeschlossen sein.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

US 8376400 B2 [0003]

Claims

Gasgenerator, der aufweist: ein zylindrisches Gehäuse; eine Zündvorrichtung, die an einem ersten Ende des zylindrischen Gehäuses montiert ist, und einen Diffusorabschnitt, der mit einer Gasaustragsöffnung ausgestattet ist und an einem zweiten Ende auf einer dem ersten Ende gegenüberliegenden Seite montiert ist; ein zylindrisches Strömungskanal-Ausbildungselement, das im Inneren des zylindrischen Gehäuses so angeordnet ist, dass ein erstes Ende davon der Zündvorrichtung zugewandt ist und ein zweites Ende davon auf einer dem ersten Ende gegenüberliegenden Seite dem Diffusorabschnitt zugewandt ist, wobei das zylindrische Strömungskanal-Ausbildungselement eine Trennwand beinhaltet, die eine erste Kammer, die durch eine erste Umfangswand auf der Seite des ersten Endes definiert ist, von einer zweiten Kammer trennt, die durch eine zweite Umfangswand auf der Seite des zweiten Endes definiert ist; eine Brennkammer, die in der ersten Kammer ausgebildet ist und und mit einem Gaserzeugungsmittel geladen ist, das ein Verbrennungsgas erzeugt; einen Austragskanal, der in der zweiten Kammer ausgebildet ist und ermöglicht, dass das Verbrennungsgas zu dem Diffusorabschnitt strömt; einen ersten zylindrischen Raum, der zwischen der ersten Umfangswand und einer inneren Wandfläche des zylindrischen Gehäuses ausgebildet ist, und ein erstes Verbindungsloch, das in der ersten Umfangswand ausgebildet ist und die Brennkammer mit dem ersten zylindrischen Raum verbindet; einen zweiten zylindrischen Raum, der zwischen der zweiten Umfangswand und der inneren Wandfläche des zylindrischen Gehäuses ausgebildet ist und mit dem ersten zylindrischen Raum in einer axialen Richtung in Verbindung steht, und ein zweites Verbindungsloch, das in der zweiten Umfangswand ausgebildet ist und den zweiten zylindrischen Raum mit dem Austragskanal verbindet; und ein zylindrisches Filter, das in dem zweiten zylindrischen Raum angeordnet ist und das zweite Verbindungsloch umschließt, wobei ein äußerer Durchmesser (d1) der ersten Umfangswand und ein äußerer Durchmesser (d2) der zweiten Umfangswand eine Beziehung d1 > d2 erfüllen, so dass eine ringförmige gestufte Fläche zwischen der ersten Umfangswand und der zweiten Umfangswand ausgebildet wird, und der äußere Durchmesser (d1) der ersten Umfangswand und ein äußerer Durchmesser (d3) des zylindrischen Filters d1 ≥ d3 erfüllen, und der zweite zylindrische Raum zwischen dem zylindrischen Filter und der inneren Wandfläche des zylindrischen Gehäuses dem zweiten Verbindungsloch über das zylindrische Filter zugewandt ist.
Gasgenerator, der aufweist: eine Zündvorrichtung, die auf der Seite eines ersten Endes eines zylindrischen Gehäuses montiert ist, und einen Diffusorabschnitt, der mit einer Gasaustragsöffnung ausgestattet ist und auf der Seite eines zweiten Endes auf einer dem ersten Ende in einer axialen Richtung gegenüberliegenden Seite montiert ist; eine ringförmige Endfläche an dem zweiten Ende, die mit einer inneren Wandfläche des zylindrischen Gehäuses in Kontakt steht, die zwischen dem zweiten Ende des zylindrischen Gehäuses und dem Diffusorabschnitt ausgebildet ist; ein zylindrisches Strömungskanal-Ausbildungselement, das von der Seite des ersten Endes in Richtung des zweiten Endes im Inneren des zylindrischen Gehäuses angeordnet ist, wobei ein innerer Raum des zylindrischen Strömungskanal-Ausbildungselements durch eine Trennwand in eine erste Kammer auf der Seite des ersten Endes und eine zweite Kammer auf der Seite des zweiten Endes unterteilt ist; einen Raum, der die erste Kammer im Inneren des zylindrischen Strömungskanal-Ausbildungselements, bei der es sich um eine Brennkammer handelt, die mit einem Gaserzeugungsmittel geladen ist, und die zweite Kammer im Inneren des zylindrischen Strömungskanal-Ausbildungselements beinhaltet, die einen Teil eines Gasaustragskanals ausbildet, der ermöglicht, dass ein Verbrennungsgas, das durch eine Verbrennung des Gaserzeugungsmittels erzeugt wird, in Richtung des Diffusorabschnitts strömt; wobei das zylindrische Strömungskanal-Ausbildungselement eine erste Umfangswand, die der ersten Kammer zugewandt ist, und eine zweite Umfangswand aufweist, die der zweiten Kammer zugewandt ist; in dem zylindrischen Strömungskanal-Ausbildungselement ein vorgelagertes Ende des Strömungskanal-Ausbildungselements auf einer vorgelagerten Seite einer Strömung des Verbrennungsgases in Richtung der Gasaustragsöffnung während eines Auslösens auf der Seite des ersten Endes des zylindrischen Gehäuses positioniert ist, ein nachgelagertes Ende des Strömungskanal-Ausbildungselements auf einer nachgelagerten Seite der Strömung des Verbrennungsgases auf der Seite des zweiten Endes des zylindrischen Gehäuses positioniert ist und das nachgelagerte Ende an der ringförmigen Endfläche in Anlage gebracht wird; ein erster zylindrischer Raum zwischen der ersten Umfangswand und der inneren Wandfläche des zylindrischen Gehäuses ausgebildet ist, ein zweiter zylindrischer Raum zwischen der zweiten Umfangswand und der inneren Wandfläche des zylindrischen Gehäuses ausgebildet ist und der erste zylindrische Raum und der zweite zylindrische Raum so angeordnet sind, dass sie einen zusammenhängenden Raum in der axialen Richtung ausbilden; eine Mehrzahl von ersten Verbindungslöchern in der ersten Umfangswand ausgebildet ist und eine Mehrzahl von zweiten Verbindungslöchern in der zweiten Umfangswand ausgebildet ist; ein zylindrisches Filter, das die zweiten Verbindungslöcher umschließt, in dem zweiten zylindrischen Raum angeordnet ist; ein äußerer Durchmesser (d1) der ersten Umfangswand auf der Seite der ersten Kammer und ein äußerer Durchmesser (d2) der zweiten Umfangswand auf der Seite der zweiten Kammer eine Beziehung d1 > d2 erfüllen, wobei eine ringförmige gestufte Fläche zwischen der ersten Umfangswand und der zweiten Umfangswand ausgebildet ist; ein Abschnitt bereitgestellt wird, in dem der äußere Durchmesser (d1) der ersten Umfangswand und ein äußerer Durchmesser (d3) des zylindrischen Filters eine Beziehung d1 ≥ d3 erfüllen; und zwischen dem zylindrischen Filter und der inneren Wandfläche des zylindrischen Gehäuses, die dem zylindrischen Filter radial nach außen gegenüberliegt, der zweite zylindrische Raum, der mit dem ersten zylindrischen Raum zusammenhängt, in einem Zustand gesichert ist, in dem der zweite zylindrische Raum den zweiten Verbindungslöchern über das zylindrische Filter zugewandt ist.
Gasgenerator nach Anspruch 1 oder 2, wobei das zylindrische Filter gleichmäßige innere und äußere Durchmesser aufweist und der äußere Durchmesser (d1) der ersten Umfangswand und der äußere Durchmesser (d3) des zylindrischen Filters eine Beziehung d1 ≥ d3 erfüllen, und zwischen dem zylindrischen Filter und der inneren Wandfläche des zylindrischen Gehäuses, die dem zylindrischen Filter radial nach außen gegenüberliegt, der zweite zylindrische Raum, der mit dem ersten zylindrischen Raum zusammenhängt, in einem Zustand gesichert ist, in dem der zweite zylindrische Raum dem zweiten Verbindungsloch über das zylindrische Filter zugewandt ist.
Gasgenerator nach Anspruch 1 oder 2, wobei das zylindrische Filter einen gleichmäßigen inneren Durchmesser aufweist und die zweite Endfläche des zylindrischen Filters auf der Seite des zweiten Endes des zylindrischen Gehäuses einen größten äußeren Durchmesser aufweist, der äußere Durchmesser (d1) der ersten Umfangswand, ein äußerer Durchmesser (d4) der ersten Endfläche des zylindrischen Filters auf der Seite des ersten Endes des zylindrischen Gehäuses und ein äußerer Durchmesser (d5) der zweiten Endfläche des zylindrischen Filters eine Beziehung d5 > d1 ≥ d4 erfüllen, und zwischen dem zylindrischen Filter und der inneren Wandfläche des zylindrischen Gehäuses, die dem zylindrischen Filter radial nach außen gegenüberliegt, der zweite zylindrische Raum, der mit dem ersten zylindrischen Raum zusammenhängt, in einem Zustand gesichert ist, in dem der zweite zylindrische Raum dem zweiten Verbindungsloch über das zylindrische Filter zugewandt ist.
Gasgenerator nach Anspruch 1 oder 2, wobei das zylindrische Filter eine erste Endfläche auf der Seite des ersten Endes des zylindrischen Gehäuses, eine zweite Endfläche auf der der ersten Endfläche in der axialen Richtung gegenüberliegenden Seite und einen Flansch an der zweiten Endfläche aufweist und ein innerer Durchmesser von der ersten Endfläche zu der zweiten Endfläche gleichmäßig ist, der äußere Durchmesser (d1) der ersten Umfangswand, ein äußerer Durchmesser (d6) des zylindrischen Filters auf einer Seite der ersten Endfläche und ein äußerer Durchmesser (d7) des Flansches auf einer Seite der zweiten Endfläche eine Beziehung d7 > d1 ≥ d6 erfüllen, und zwischen dem zylindrischen Filter und der inneren Wandfläche des zylindrischen Gehäuses, die dem zylindrischen Filter radial nach außen gegenüberliegt, der zweite zylindrische Raum, der mit dem ersten zylindrischen Raum zusammenhängt, in einem Zustand gesichert ist, in dem der zweite zylindrische Raum dem zweiten Verbindungsloch über das zylindrische Filter zugewandt ist.
Gasgenerator nach Anspruch 1 oder 2, wobei die zweite Umfangswand des zylindrischen Strömungskanal-Ausbildungselements einen Vorsprung an einer äußeren Umfangsfläche aufweist, der radial nach außen vorspringt, und das zylindrische Filter so angeordnet ist, dass es das zweite Verbindungsloch zwischen dem Vorsprung und der ringförmigen gestuften Fläche umschließt.
Gasgenerator nach Anspruch 1 oder 2, wobei die zweite Umfangswand der zweiten Kammer des zylindrischen Strömungskanal-Ausbildungselements einen Abschnitt mit vergrößertem Durchmesser aufweist, der sich radial nach außen aufweitet, und das zylindrische Filter so angeordnet ist, dass es das zweite Verbindungsloch zwischen dem Abschnitt mit vergrößertem Durchmesser und der ringförmigen gestuften Fläche umschließt.