JP2020519427A - ガス発生器、エアバッグモジュール、車両安全システム、および火工技術的に生産されたガスを精製するための方法 - Google Patents

Abstract

【課題】ガス発生器（１０）、特に、軸長手方向（Ｌ）を備えた火工技術的なチューブガス発生器を提供すること。【解決手段】ガス発生器（１０）は、点火ユニット（２０）と、点火ユニット（２０）の軸方向下流に実装された燃焼室（３０）と、を含み、更に、燃焼室出口（３６）を形成する燃焼室底部（３５）と、燃焼室（３０）の軸方向下流に実装されるフィルタ室（７０）と、を含む。本発明によれば、少なくとも１つの案内スリーブ（５０）と前方側の邪魔板（８０）とは、フィルタ室に形成され、燃焼室の側部の案内スリーブ（５０）の第１の端部（５１）は、燃焼室底部（３５）の軸方向下流に実装され、案内スリーブ（５０）の第２の端部（５３）は、邪魔板（８０）と関連付けされ、第１の偏向セクションは、邪魔板（８０）および案内スリーブ（５０）に形成されており、案内スリーブ（５０）の外側に向けた環状の第１の放出室（７５）の中へのガスの流れを可能にする。【選択図】図１

Description

本発明は、ガス発生器に関し、特に、請求項１に従って、点火ユニットと、点火ユニットの軸方向下流に実装された燃焼室と、を含み、更に、燃焼室出口を形成する燃焼室底部と、燃焼室の軸方向下流に実装されるフィルタ室と、を含む、軸長手方向を備えた火工技術的なチューブガス発生器に関する。更に、本発明は、エアバッグモジュールおよび車両安全システムに関する。追加的に、本発明は、火工技術的に生産されたガスを精製するための方法にも関する。

車両安全システム用のガス発生器では、火工技術的推進剤を変換または燃焼させるとき、高温ガスが形成され、通常は、ワイヤメッシュもしくはワイヤファブリックまたはリボンラップあるいはエキスパンデッドメタル層を流れることによって、ガス発生器で冷却される。追加的に、前述の構成要素によって、燃焼中に形成されているスラグ残留物または固体は、フィルタ濾過されて高温ガスから分離される。ガス発生器の内部の高温ガスの高い流速のせいで、固体のための分離速度は、とにかく、非常に低い。そのうえ、ガスの温度は、特に、前述の構成要素（ワイヤファブリック、ワイヤメッシュ等々）の高質量によって、急速に低下し、したがって、燃焼室もしくはガス室で燃焼反応を劣化させる。これは、特定の濃度を超えるべきでない高温ガスのガス値に悪影響を及ぼす場合がある。

本発明の目的は、前述の欠点のうちの少なくとも１つを克服するフィルタを含む開発されたガス発生器を述べることである。

そのうえ、意図されることは、開発されたエアバッグモジュールと、開発された車両安全システムと、を述べることである。目的は、火工技術的に生産されたガスを精製するための開発された方法を更に提供することにある。

本発明によれば、この目的は、ガス発生器、特に、火工技術的なガス発生器に関しては、請求項１および１１の主題によって、エアバッグモジュールに関しては、請求項１５の主題によって、車両安全システムに関しては、請求項１６の主題によって、火工技術的に生産されたガスを精製するための方法に関しては、請求項１７の主題によって、達成される。

本発明に係るガス発生器の有利で有益な構成は、従属請求項に記述されている。

本発明に係るガス発生器は、車両安全システム用の、特に、エアバッグシステム用の、特に、ガス発生器に関する。特に、本発明に係るガス発生器は、火工技術的なチューブガス発生器に関する。チューブガス発生器という用語は、この文脈では、ガス発生器の外側ケーシングがチューブ形状であり、チューブの長さがチューブの直径よりも大きい、ということを特に意味する。

ガス発生器は、点火ユニットと、点火ユニットの軸方向下流に実装された燃焼室と、を含み、更に、燃焼室出口を形成する燃焼室底部と、燃焼室の軸方向下流に実装されるフィルタ室と、を含む。追加的に、ガス発生器は、中心縦軸と、それに平行な、点火ユニットから始まってフィルタ室に向けて方向付けされる軸長手方向と、を有する。点火ユニット、燃焼室、燃焼室底部、および、フィルタ室は、こうして、上記順序で、ガス発生器の軸長手方向の方向に配置されることがあり、同時に、有利に互いに対して同軸状に配向される。

本発明によれば、フィルタ室には、少なくとも１つの案内スリーブと邪魔板とが構成され、案内スリーブの第１の燃焼室側端部は、燃焼室底部の軸方向下流に実装され、案内スリーブの第２の端部は、邪魔板と関連付けされ、案内スリーブの外側に向けた環状の第１の放出室の中へのガスの流れを可能にする第１の偏向セクションは、邪魔板および案内スリーブに形成される。

ガス発生器は、少なくとも３つの構成要素グループを実質的に含み、上記構成要素グループは、点火ユニット、燃焼室、および、フィルタ室である。燃焼室は、点火ユニットとフィルタ室との間に形成される。燃焼室出口のおかげで、燃焼室とフィルタ室との間の流体連通は、確立される。燃焼室出口は、開口または貫通孔（ｂｒｅａｋｔｈｒｏｕｇｈ）の形態で、燃焼室底部によってもしくは燃焼室底部で形成される。したがって、燃焼室底部は、アルミニウム、鋼、または、銅から作製される金属箔の形態であることがある、例えば、いわゆるタンピングによって、ガス発生器の活動化の前に、燃焼室出口のエリアで閉じられることがある。燃焼室底部は、板、または、板形状の要素であることがある。

燃焼室の軸方向下流に実装されたフィルタ室には、少なくとも１つの案内スリーブおよび少なくとも１つの邪魔板が形成される。軸方向下流に実装された要素は、点火ユニットから始めてフィルタ室の方向への、ガス発生器の軸長手方向に沿って続く一部分またはサブ組立体であると理解される。互いに対して下流に配置された要素は、互いに対して機能的に連続するように配置され、即ち、ガス発生器の活動化のときに生産されたまたは生産されるべきガスの流れの方向の要素または構成要素は、連続的に配置されるかまたは形成される。

この文脈での流れの方向は、経路の方向であると理解され、経路に沿って、ガス、即ち、火工品を燃焼させることによって生産されるべきガスは、ガス発生器の内部を、ガス発生器の活動化からガスが去る、即ち、ガス発生器から流れ出るまで、流れる。可能的な拡散流／部分流または乱流は、この文脈では、無視される場合がある。即ち、流れの方向は、ガスの流れの主要な方向であり、それに沿って、ガスの流れもしくは分岐される場合のある部分的なガスの流れの主要な部分が流れる。

案内スリーブの第１の燃焼室側端部は、燃焼室底部の軸方向下流に実装される。案内スリーブの第１の燃焼室側端部は、燃焼室底部に直接接触することがある、即ち、燃焼室底部に載る場合があるが、同じく想像できることは、案内スリーブと燃焼室底部との間に、例えば、減衰要素などの他の１つまたは複数の別の構成要素が位置決めされることである。案内スリーブは、こうして、直接および間接の双方で燃焼室底部に載ることがある。

案内スリーブは、邪魔板と関連付けされた第２の端部を更に含む。案内スリーブの第２の端部は、邪魔板の、好ましくは、前方側を支持された邪魔板の方向に、有利に整列もしくは配置されることがある。

ガス発生器の活動化された状態では、案内スリーブは、フィルタ室の中に流れるように適合されるかまたはフィルタ室の中に流れているガスを邪魔板の方に案内する。好ましくは、フィルタ室の中に流れる全ガスは、邪魔板の方に案内される。

邪魔板および案内スリーブには、第１の偏向セクションが形成され、ガスが案内スリーブの外側に向けて環状の第１の放出室の中に流れるのを可能にする。

したがって、フィルタ室の中への導入後に、ガスは、邪魔板と案内スリーブの第２の端部との間の第１の偏向セクションでまたはそれによって環状の第１の放出室の中に偏向されるように、最初に案内スリーブの内側エリアにおいて、軸長手方向に、邪魔板に向けて、ガスの流れの形態で、案内される場合がある。偏向されている間に、ガスは、案内スリーブの内側エリアから第１の偏向セクションを通って案内スリーブの外側エリアの中に、即ち、案内スリーブの第２の端部のまわりの案内スリーブの内側面から案内スリーブの外側まで、流れる。

したがって、第１の偏向セクションは、ガスの流入方向に対して（実質的に）約１８０度のガスの流れ方向の反転を引き起こすことがある。換言すると、フィルタ室の中に流れ込むガスは、反対方向に、即ち、流入方向とは反対の方向に、そこで偏向されるように、邪魔板に実質的に案内される。

そのうえ、フィルタ室は、流れ方向で第１の偏向セクションの下流に配置された少なくとも１つの別の偏向セクションを含むことがあり、偏向セクションは、約９０度のガスの偏向を（実質的に）引き起こす。流れの方向の下流に配置された別の偏向セクションは、流れているガスに続く流入方向に対して約１８０度最初に偏向されたガスによって到達されるそういった偏向セクションであると理解される。可能であるのは、フィルタ室が複数の別の偏向セクションを有し、それらの各々が少なくとも約９０度のガスの偏向を実質的に引き起こすことである。

案内スリーブは、好ましくは、フィルタ室外側ケーシング内部で同心状に配置される。好ましくは、案内スリーブは、案内スリーブの直径よりも長く、特に、何倍も長い。

本発明に係るガス発生器が、特に、基づいている思想は、燃焼室で生産できるかまたは生産されたガスのガス流れが、フィルタ室の中に流れ込み、スラグ成分を含むことであり、ガスの流れは、最初にフィルタ室の中に流れ込み、フィルタ室をそれの軸方向長さに沿って実質的に完全に貫流する。フィルタ室を通る上記軸方向の流れは、案内スリーブのおかげで実現される。第１の偏向セクションを形成するフィルタ室の好ましくは前方側の邪魔板では、ガスもしくはガスの流れが約１８０度偏向される。次いで、ガスもしくはガス流は、少なくとも１つの別の偏向セクション、即ち、別の約９０度によって、もう一度偏向される。その後に、ガスは、ガス発生器の周囲エリアに到達することがある。周囲エリアは、例えば、満たされるべきエアバッグである。

邪魔板は、案内スリーブから分離され、特に、隔置される構成要素であることがあり、ガス発生器の外側ケーシングの部分を好ましくは形成することがあり、好ましくは、凹部、特に止まり穴が邪魔板に形成される。凹部、特に、止まり穴では、スラグは、ガスの突然の減速および偏向によって、有利に堆積することがある。凹部または止まり穴は、こうして、スラグトラップであることがある。任意選択で、フィルタは、邪魔板と案内スリーブとの間に位置決めされることがあり、フィルタは、案内スリーブの燃焼室側端部から離れている第２のスリーブの内側端部エリアに特に当接することがある。そういったフィルタは、金属、特に、ステンレス鋼または炭素鋼から作られたフィルタボディであることがあり、好ましくは、ワイヤクロスまたはワイヤメッシュとして存在する。フィルタは、１つの単一ワイヤまたは異なった直径ですらある複数のワイヤを含むことがあり、フィルタは、しかも、事前プレス加工されたボディとして存在することがある。そういったフィルタは、その体積および／またはその質量に関して、火工技術的なガス発生器の比較的知られたフィルタボディよりも小さい。

本発明のフィルタの利点もしくは技術的効果は、案内スリーブと偏向セクションを備えた邪魔板とを含むそれとは別個のシステムのフィルタ効果とのフィルタの組み合わせで見られるべきである。換言すると、フィルタは、ガス冷却および粒子フィルタリングに関して、案内スリーブと偏向セクションを備えた邪魔板とのシステムのフィルタ効果を最適化するが、火工技術的なガス発生器で知られているような大規模な、特に、大きくて重いワイヤメッシュやワイヤクロスの前述の欠点を伴うことがない。換言すると、本発明のフィルタは、ワイヤメッシュやワイヤクロスで作られた大規模なフィルタを使用せずに、本発明のガス発生器のフィルタリングに関して、特定の微調整を可能にするように、案内スリーブと偏向セクションを備えた邪魔板とのシステムに加えて、僅かな残留フィルタリングまたは残留冷却を提供することがある。

更に、特に有利なことは、径方向の開口を何ら必要とせずに案内スリーブを設計することである。換言すると、案内スリーブは、径方向の開口がないことが好ましい。これは、ガスの流れが、完全に加速され、もしくは、フィルタ室に入った後で整列され、ガスの流れが邪魔板に衝突するまで加速されるのを可能にする。案内スリーブの連続的なスリーブ壁の形成のために、径方向の部分的なガスの流れは、分岐することができない。本発明の他の実施形態では、可能であるのは、燃焼室底部から始まって、案内スリーブの少なくとも前方半分、特に、少なくとも前方３分の２が径方向の開口がないことである。したがって、径方向の開口は、燃焼室底部から離れて面する半分に形成されることがある。特に、好ましいことに、単に案内スリーブの後方３分の１には、即ち、燃焼室底部から離れて面しているところには、径方向の開口が形成される。

案内スリーブは、好ましくは、ガスの流れ、もしくはフィルタ室に流入するガスが、凹部、特に、止まり穴に直接導かれるように構成される。このように、ガスのスラグ成分は、特に効率的で最適化されたやり方で堆積または分離される場合がある。

特に、単に１つの単一スリーブ、即ち、案内スリーブ、を有するフィルタ室の実施形態では、可能であるのは、少なくとも案内スリーブの後方３分の１に、径方向の開口が形成されることである。

案内スリーブをフィルタ室に、特に、燃焼室底部に締結するために、案内スリーブの燃焼室側端部は、スリーブ壁から垂直に突出する締結フランジを含むことがある。好ましくは、案内スリーブは、案内スリーブの燃焼室側端部と燃焼室底部との間の連結エリアで、ガスが逃げることのできないように、燃焼室底部に連結される。むしろ、フィルタ室に流入する全部のガスは、案内スリーブの第２の端部に向けて案内される。

燃焼室出口は、燃焼室底部の中央開口の形態であることがある。中央開口は、円形断面を有する開口であることが好ましい。更に、追加的または代替的に可能であるのは、燃焼室出口が、複数の、特に、腎臓形状の長穴のアレイとして構成されることである。上記長孔は、燃焼室底部の中央の周りに分布されるように配置されることが好ましい。長穴は、接合円上に位置することが好ましい。

本発明の他の実施形態では、案内スリーブに、螺旋状のスワールベーンが形成されることがあり、螺旋状スワールベーンは、燃焼室出口のエリアから邪魔板に向かって延びると共に、好ましくは邪魔板に接触する。螺旋状スワールベーンは、フィルタ室に流入するガスが、スワールベーンの表面に沿って軸方向に移動するのを、引き起こして、粒子がより良く分離されること、および、ガスがより効率的に冷却されること、を可能にする。換言すると、螺旋状スワールベーンは、遠心分離機の原理に従って作用する。粒子は、特に、案内スリーブの内側壁で分離される。更に、螺旋状スワールベーンは、ガスが冷却されるのを引き起こす。しかしながら、ここでは、ガスの速度もしくはガスの流れの速度は、（関連して）減速されることがない。換言すると、螺旋状スワールベーンの形成の場合でさえ、ガスの流れまたはガスは、ガスの流れ方向が流入方向に対して実質的に約１８０度反転するように、好ましい前方側の邪魔板に衝突する。

好ましい前方側の邪魔板は、例えば、カップ形状またはポット形状の前方要素の底部要素の形態であることがある。好ましくは、邪魔板のそういった構成の場合、カップ形状またはポット形状の前方要素の側壁は、案内スリーブの方向、もしくは燃焼室底部の方向に整列される。

本発明の他の実施形態では、邪魔板は、ガス発生器ケーシングの前方側端部の形態であることがある。したがって、可能であるのは、ガス発生器ケーシングの前方側端部、したがって、フィルタ室の前方側端部が、第１の偏向セクションの部分を形成することである。凹部、特に、止まり穴は、このケースでは、ガス発生器ケーシングもしくはフィルタ室の前方側端部にそれぞれ形成されることがある。

本発明の他の実施形態では、邪魔板は、案内スリーブの第２の端部に一体化された部分であることがある。本発明のそういった実施形態は、少ない単一の部品から有利に構成される。

本発明の他の実施形態では、案内スリーブの第２の端部は、環状部を有することがある。第１の実施形態では、環状部は、案内スリーブの縦軸から離れて面するように構成されることがある。換言すると、環状部は、案内スリーブのスリーブ壁から垂直に突出する。環状部のそういった構成は、例えば、案内スリーブの第２の端部が邪魔板に締結されるのを可能にする。

他の実施形態では、環状部は、案内スリーブの縦軸の方向を指すことがある。このように、アンダカットは、例えば、邪魔板と環状部との間に形成されることがある。このタイプのアンダカットは、ガスの流れの粒子の堆積の効果を増大させる。

他の実施形態では、第１の偏向セクションは、ガスが、かなり上で説明された原理から外れて、案内スリーブの内側エリアに流れ戻るのを可能にする場合がある。

結果として、ここではガスは、フィルタ室に導入された後、最初に邪魔板に向けて軸長手方向に案内スリーブの内側エリアに案内されることがあり、邪魔板の第１の偏向セクションで、案内スリーブの内側エリアの中に再度後ろに案内され、約１８０度のガスの流れの再偏向に対応する。このように偏向されたガスの流れは、その後においてだけ、案内スリーブの内側エリアから別の偏向部を介して案内スリーブの外側に、好ましくは、第１の環状の放出室に渡される場合がある。

案内スリーブの断面は、径方向外方に方向付けされた先端を有する星の形状を採ることがある。更に可能であるのは、案内スリーブが略円形の断面の中央部分を有し、隆起部が断面を大きくすることである。特に、３つまたは４つの上記隆起部が設けられることがある。隆起部は、特に、略矩形の断面を有することがある。断面を大きくする隆起部を含むそういった断面のおかげで、径方向のラビリンスの形態のフィルタ室は、構成されることがある。したがって、隆起部もしくは隆起部を形成する側壁で、軸方向に延びる複数の長穴が形成される。ガスが邪魔板から跳ね返り、流入方向に対して実質的に約１８０度偏向された後、ガスは、上記長穴を通って流れ出ることがある。好ましくは、ガスは、次いで、フィルタ室外側ケーシングの内側表面に沿って燃焼室に向けて、そして、それに続いて、フィルタ室外側ケーシングに形成された開口を通って外向きに流れる。

案内スリーブのそういった断面が形成されると、約１８０度から２７０度の３次元的な偏向は、こうして可能になる。好ましくは、このタイプの案内スリーブは、互いに分離された放出室が、案内スリーブの大きくなっている隆起部間に形成されるように、フィルタ室外側ケーシングに形成される。放出室の数は、大きくなる隆起部の数に対応する。案内スリーブの穴（長穴）を通って出ていくガスは、こうして隆起部間に形成された放出室に流れ込む。放出室では、ガスは、膨張することがある。

大きくなる隆起部に関して上で説明された断面を有する案内スリーブを形成するとき、有利であるのは、フィルタ室に捩れ防止保護部を構成することである。捩れ防止保護部は、フィルタ室の外側ケーシング内の案内スリーブの捩れを阻止することを目的とする。可能であるのは、例えば、燃焼室側端部に、または、案内スリーブの隆起部部分間のフィルタ室の反対端部に、フィルタ室外側ケーシング内の案内スリーブの捩れを阻止する腎臓形状の要素を形成することである。

可能であるのは、フィルタ室が、案内スリーブのまわりに実質的に同心状に配置される第２のスリーブを含むことである。第２のスリーブは、複数の径方向の開口を含む。好ましくは、第２のスリーブの径方向の開口は、燃焼室に面する前方半分に、特に、燃焼室に面する前方３分の１に、形成される。第２のスリーブは、一端にまたは両端に、環状の締結フランジを含むことがある。更に、可能であるのは、第２のスリーブの締結フランジが、内側にまたは外側に面することである。

加えてまたは選択肢として、第２のスリーブの燃焼室側端部は、燃焼室底部からおよび案内スリーブから隔置され、特に、案内スリーブは、燃焼室底部と一体的に形成されるかまたはそれに接触する、ならびに／あるいは、第２のスリーブは、邪魔板と一体的に形成されるかまたは邪魔板に接触する。

したがって、こうして可能であるのは、燃焼室底部が案内スリーブと共に１つの単一の構成要素を形成すること、および／または、邪魔板が、第２のスリーブと共に１つの単一の構成要素を等しく形成することである。これは、ガス発生器のための単一の構成要素の削減という利点を提供する。

上で説明された少なくとも別の偏向セクションは、例えば、案内スリーブの後方半分に、特に、後方３分の１に構成された開口の形態であることがある。そういったケースでは、フィルタ室は、第２のスリーブを有しないことが好ましい。この文脈の「後方半分」とは、燃焼室底部からより遠くで邪魔板により近い案内スリーブの半分であることを意味する。更に、可能であるのは、別の偏向セクションが第２のスリーブの燃焼室側端部と燃焼室底部との間に形成されることである。このケースでは、第２のスリーブは、燃焼室底部に接触しないが、距離が上記２つの構成要素間に与えられ、それはギャップが上記構成要素間に形成されるのを生じさせ、別の偏向セクションとして作用することがある。加えて、別の偏向セクションは、第２のスリーブの径方向開口の形態、または、フィルタ室外側ケーシングの径方向開口の形態であることがある。

加えて、可能であるのは、第２の環状の放出室が、第２のスリーブと前述のフィルタ室外側ケーシングもしくは他のフィルタ室外側ケーシングとの間に形成されることであり、フィルタ室外側ケーシングに形成された前述の径方向開口もしくは他の径方向開口は、軸長手方向に配置されて、第２のスリーブの燃焼室側端部から、また、第２のスリーブに構成され得る各径方向開口から、隔置される。これが意味することは、ガスの流れは、第２の放出室の流れ込んだ後に、ガス発生器環境の方向のフィルタ室外側ケーシングに形成された径方向開口を介して第２の放出室から去ることができる前に、第２の放出室の特定の軸方向距離を依然としてカバーしなければならない。こうして、ガスの流れは、粒子の堆積に関して、更に冷却されおよび／またはフィルタ濾過される場合がある。

単に１つの案内スリーブが形成されるとき、フィルタ室外側ケーシングと案内スリーブとの間には、単に１つの放出室が形成される。上記放出室は、互いに径方向に分離された複数の部分から作られることもある。第２のスリーブをフィルタ室に形成するとき、少なくとも２つの放出室が形成される。第２の放出室は、第１の放出室を取り囲む。第２の放出室もまた、互いに径方向に分離された複数の部分から作られることがある。

ガスが放出室、もしくはスリーブおよびフィルタ室外側ケーシング間のギャップエリアを通って流れるもしくは通過するとき、ガスは、好ましくは再度加速され、また、一度に約９０度、数回偏向される。したがって、別の固体粒子は、ガスの流れのデッドエリア内で、即ち、ガスの流れのかなり低下した速度を有するエリア内で、スリーブ壁、もしくはフィルタ室外側ケーシングの内側壁で分離される。上記ギャップエリアは、案内スリーブとフィルタ室外側ケーシングとの間、もしくは、案内スリーブと第２のスリーブとの間、もしくは、第２のスリーブとフィルタ室外側ケーシングとの間、に形成されることがある。フィルタ室全体に広がる高圧のおかげと、同じく、高温のおかげとで、有害なガスまたはガス合成物（組成物）の値もしくは濃度は、低下することがある。

別の利点は、案内スリーブが、必要な場合には、第２のスリーブも、公知のワイヤメッシュフィルタより低い重量を有し、また、より経済的であることである。同種の缶出力やガス発生器の出力に関して小さめの質量のおかげで、使用もしくは点火において少なめの推進剤で済む。こうして、ガス発生器の長さは、縮小される場合がある。

更に、本発明に係るガス発生器の出力のばらつきは、低減される。これは、ガス発生器の出力（標準化された測定缶での出力測定）のための公知の測定方法による測定において明らかである。その点で、いわゆる缶出力での散乱は、流れ断面が、案内スリーブの、必要な場合には、第２のスリーブの、小さい許容差によって、公知のワイヤメッシュフィルタの統計的分散型貫流ワイヤ断面よりも、再現性があるので、低減される場合がある。こうして、システムの堅牢性は、本発明に係るガス発生器において向上する。

案内スリーブの、ならびに、必要な場合には、第２のスリーブの、小型の配置構成は、上記スリーブが、２０ｍｍの外径を有するガス発生器で使用されるのを可能にする。

可能であるのは、案内スリーブが、軸方向に延びる、即ち、ガス発生器の軸長手方向に平行に延びる複数のラグまたは凹部を含むことである。上記軸方向に延びるラグもしくは凹部は、案内スリーブの周囲に好ましくは（均等に）分配される。このように軸方向に延びるラグ／凹部は、フィルタ室の外側ケーシング内の実装された案内スリーブの位置を検出するのに役立つ。ラグもしくは凹部は、フィルタ室外側ケーシングに形成された開口のおかげで、検出される場合がある。

フィルタ室外側ケーシングには、少なくとも２つの開口、特に、少なくとも２つの長穴が形成される。ここで、ガスが通って流れることのできる上記開口の表面は、ガス発生器もしくはフィルタ室外側ケーシングの周囲に亘って径方向に実質的に均等に広がる。これは、ガス発生器の中立せん断挙動に役立つ。

本発明の他の独立態様は、ガス発生器、特に、軸長手方向を有する火工技術的なチューブガス発生器に関し、点火ユニットと、燃焼室出口を形成する燃焼室底部を有する点火ユニットの軸方向下流に配置された燃焼室と、燃焼室の軸方向下流に配置されるフィルタ室と、を含む。燃焼室出口は、燃焼室底部の少なくとも１つの開口の形態である。

本発明によれば、フィルタ室には、互いに軸方向下流に位置決めされた少なくとも２つの板を含む板ラビリンスフィルタシステムが形成される。板は、ガス発生器の軸長手方向に対して実質的に垂直に、好ましくは、燃焼室底部に対して実質的に平行に整列される。したがって、板の各々は、少なくとも１つの貫通開口を有し、２つの隣接する板の貫通開口は、径方向に互いに対してオフセットするように配置される。

燃焼室底部の開口は、中央開口であることがあり、円形断面を有する開口として構成されることが好ましい。燃焼室出口は、フィルタ室に入るただ１つの単一のガス流れが形成されるように、特に構成される。

互いの軸方向下流であるように位置決めされた少なくとも２つの板は、こうして軸方向ラビリンス偏向を形成する。

ガス発生器の軸長手方向の最初にある板ラビリンスフィルタシステムの板は、例えば、ベーン形状である。更に、可能であるのは、上記最初の板が、そこから横方向に突出する円形セグメント部を有する略円形の形状を採ることである。フィルタ室に流入するガスは、こうして最初に板の中央に衝突する。その部分、即ち、円形セグメント部のおかげで、板は、フィルタ室に締結される。

最初は軸長手方向にある板ラビリンスフィルタシステムの板と、フィルタ室外側ケーシングの内側と、の間には、複数の流れ通路が形成され、燃焼室出口に対して径方向外方に変位される。流れ通路は、特に、第１の板のベーンタイプ部分または円形セグメント部の間に形成される。流れ通路の数は、ベーンタイプ部分または円形セグメント部の数に対応する。

好ましくは、板の中央部分、特に、第１の板の円形部は、燃焼室底部の中央開口よりも大きい直径もしくは断面を有する。フィルタ室に流入するガスは、こうして流れ通路に直接流入することができないが、最初に板の中央部分もしくは略円形部に衝突する。ガスの流れは、その結果として、最初に少なくとも約９０度偏向される。その後に、ガスの流れは、上記流れ通路に流入する。板ラビリンスフィルタシステムの第２の板は、リング形状であることがある。リングは、流れ通路を去るガス流が、第２の板のリング部分に最初に衝突して、２度目に約９０度偏向されるのを引き起こす。第２の偏向は、ガス発生器の中心縦軸の方向において、軸長手方向に実質的に垂直である。

次いで、ガスの流れは、フィルタ室外側ケーシングに形成された径方向開口を通してガス発生器を去ることがある。

本発明に係るガス発生器の全ての前述の実施形態に関して、事実であるのは、燃焼室においても、燃焼室スクリーンが配置されてフィルタ室の、ガス発生器の縦方向に対して、軸方向上流に実装されることがあり、燃焼室スクリーンが好ましくは径方向開口を有するスリーブの形態であることである。中空の錐台の形状を採ることもあるそういった燃焼室スクリーンは、ガスまたはガスの流れがフィルタ室に導入される前に、燃焼室内部のガスまたはガスの流れの一種の事前フィルタ濾過に役立つ。ここで、特に可能であるのは、点火ユニット、燃焼室スクリーン、燃焼室底部、案内スリーブ、必要に応じて、第２のスリーブおよび邪魔板、の構成要素が、好ましくは、前の順序で、ガス発生器の中心縦軸に沿ってもしくは軸長手方向に、有利には同心状に、位置決めされることである。

独立態様の範囲内で、本発明は、本発明に係る上で説明されたガス発生器と、ガス発生器によって膨張可能なエアバッグと、エアバッグモジュールを車両に取り付けるための締結手段と、を含むエアバッグモジュールを述べるために思想に基づいている。本発明に係るガス発生器に関連して既に述べられたものと同様の利点が、結果的に生じる。

本発明の範囲内で、人、例えば、車両乗員または歩行者を特に保護するための車両安全システムが更に説明され、上で説明されたガス発生器と、エアバッグモジュールの一部としてガス発生器によって膨張可能なエアバッグと、トリガ状態が与えられるときにガス発生器を活動化させることが可能な電子制御ユニットと、を含む。車両安全システムは、ドライバ、助手席、サイド、膝、または窓のエアバッグ、あるいは、例えば、車両用のフードプロップなどの歩行者保護システムであることがある。

本発明に係る車両安全システムに関連して、本発明に係るガス発生器に関連して既に与えられたものと同様の利点が、結果的に生じる。

本発明の他の態様では、ガス発生器、特に、火工技術的なチューブガス発生器で火工技術的に生産されたガスを精製するための方法が記載され、ガス発生器は、好ましくは、本発明に係る上で説明されたガス発生器である。本発明に係る方法は、次のステップ：
・ ガスを、特に、ガスの流れの形態で、特に、ガス発生器の軸長手方向に平行に整列される流入方向に沿ってフィルタ室の中に導入するステップと、
・ ガスまたはガスの流れの一部分を、邪魔板で実質的に反対の方向に偏向するステップと、
・ ガスまたはガスの流れの一部分を、ガス発生器の軸長手方向に関連して、実質的に径方向または接線方向に再偏向するステップと、を含む。

最初にガスを、特に、ガスの流れの形態で、流入方向に沿ってフィルタ室の中に導入し、次いで、ガスまたはガスの流れの部分を邪魔板で実質的に反対方向に偏向させることによって、ガスの流れの約１８０度のそういった偏向により、ガスからの最初の最適なスラグまたは粒子の堆積は、ガス分子に比例して実質的により重い粒子が、邪魔板で急激に減速されて、そこで有利に堆積する場合があるので、起こることがある。

本発明に係るガスまたはガスの流れの部分の更なる再偏向は、現在は径方向または接線方向であり、追加のスラグまたは粒子の堆積が再度起こることを可能にする。

そういった良好に標的決めされて案内されたガスの流れの方向付けおよび偏向は、特に、材料コスト、重量および構造スペースに関して、ガスの流れの実質的により効率的なフィルタ濾過もしくは冷却を可能にすることがある。これは、公知のフィルタ構成要素、例えば、ワイヤラップまたはワイヤメッシュで可能ではなく、後者の場合と同様に、上記構成要素は、完全に拡散して局所的に非常に異なる方法で通過または貫流する。

本明細書で使用される「ガスまたはガスの流れの部分を偏向する」という用語に関して、別に注目されるのは、これが、一般に本タイプのガス発生器で、ガスの流れまたはガスの流れ全体が偏向されまたは単にまれに１つの単一の良好に規定された方向に案内される場合があるのを明瞭にすることを目的としていることである。むしろ、実際には、主たるガスの流れから分岐するガスの不十分に発達された部分的な分岐、もしくは、主たるガスの流れに対する乱流または不連続性が殆ど常であろう。

前述の方法に加えて、可能であるのは、以下のステップの１つまたは複数が、前述の方法に続いて、追加で実行されることである。
・ 特に、燃焼室スクリーンを用いて、好ましくは、ガスが燃焼室スクリーンを流入方向に離れるように、ガスをフィルタ室に導入する前に事前フィルタ濾過すること。これが提供する利点は、最初の粒子またはスラグの堆積が、特に、粗いまたは大きい粒サイズを有するようなものが、燃焼室で既に実行されて、フィルタ濾過されるべき物質がより少なくフィルタ室に装填されることである。
・ 流入方向におよび／または流入方向に対してガスの一部分を再偏向すること。上記再偏向は、粒子およびスラグ部分が堆積されるのを再度可能にするが、その理由は、それらの質量、もしくは、例えば、案内スリーブまたは第２のスリーブなどの偏向の周囲エリア内の適切な位置での慣性のおかげである。
・ ガスの一部分を、流入方向および／または反対方向から、半径方向外方に方向付けされた方向に偏向させ、フィルタ室外側ケーシングの開口を通して流出させること。
・ ガスの一部分を、実質的にガス発生器の周方向に、流入方向もしくはそれとは反対の方向へのまたは流入方向もしくはそれとは反対の方向からのガスの偏向と同時にまたはガスの偏向の間に偏向させること。このステップは、ガスの一部分の偏向を含む前述のステップの１つと実質的に同時にまたはそれの直後に実行されることがある。こうして、まるでガスの流れの３次元偏向は、可能にされて、軸方向、半径方向、および、接線方向の成分を全体で含むことがある。ここで、有益であるのは、最適で費用節約なやり方でガスの所望の冷却およびフィルタ濾過を達成する目的で、ガスもしくはガスの流れが、ガス発生器内、特に、ガス発生器の比較的小さいスペース内で、時間的にならびにガスによってカバーされるべき距離に関して、もっと長く保持または案内され得ることである。

以下において、本発明は、添付された概略図を参照して実施形態例として詳細に例証されるであろう。

第１の実施形態例に記載されたような本発明に係るガス発生器をまたがった縦断面を示す図である。 第２の実施形態に記載されたような本発明に係るガス発生器をまたがった縦断面図である。 追加のフィルタを備えた図２ａに記載されたような本発明に係るガス発生器の原理に従ったフィルタ室の実施形態を示す図である。 たった１つの単一案内スリーブを有するフィルタ室に関する異なった実施形態を示す図である。 たった１つの単一案内スリーブを有するフィルタ室に関する異なった実施形態を示す図である。 図５ａは、フィルタ室の別の実施形態の縦断面を示す図である。 図５ｂは、フィルタ室の別の実施形態の横断面を示す図である。 スワールベーンを示す図である。 図７ａは、板ラビリンスフィルタシステムを有するガス発生器の異なった断面を示す図である。 図７ｂは、板ラビリンスフィルタシステムを有するガス発生器の異なった断面を示す図である。 別の実施形態に記載されたような本発明に係るガス発生器のサブエリアをまたがった縦断面を示す図である。

以下では、同様の参照番号は、同様に同等に作用する構成要素や要素のために使用されるであろう。

図１は、細長のチューブガス発生器の形態のガス発生器１０を例証する。外側ケーシング１１は、外径の４倍を超える、特に、８倍を超える全長を有する。具体的には、外側ケーシング（１１）の外径は、２０ｍｍであることがあり、外側ケーシング（１１）の全長は、８０ｍｍ〜１６０ｍｍであることがある。ガス発生器１０の示された左端には、点火ユニット２０が、点火器２１を含んで、形成される。点火ユニット２０は、事前製作された内蔵型ユニットであることがある。ガス発生器１０は、中心縦軸Ａと、それに平行な軸長手方向Ｌと、を有する。軸長手方向Ｌは、点火ユニットから始まってフィルタ室の方に向かうと理解されるべきであり、ここでは中心縦軸Ａと一致する位置のそれぞれの矢印記号によってマーキングされる。

点火ユニット２０の軸方向下流には、燃焼室３０が形成される。燃焼室３０では、火工技術的固体推進剤ベッド３１ならびに点火混合物３２が設けられる。固体推進剤ベッド３１と点火混合物３２の双方は、単に概略が示される。固体推進剤ベッド３１は、個々の推進剤ペレットの充填物から構成されるが、同じくモノリシックな成形ボディの形態や並んだディスクまたはリングの形態であることもある。点火混合物３２は、個々の火工技術的成形ボディの充填物から同様に構成される。個々の推進剤ペレット、もしくは火工技術的成形ボディの間の示されたギャップは、実現されたガス発生器１０ではそれほど大きくない。

点火混合物３２は、燃焼室３０の第１のセクション３３に配置される。固体推進剤ベッド３１は、他方において、燃焼室３０の第２のセクション３４に位置する。燃焼室３０の第１のセクション３３は、点火ユニット２０からフィラ要素４０に達する。燃焼室３０の第２のセクション３４は、フィラ要素４０と燃焼室底部３５との間に形成された燃焼室３０の連続的セクションであると理解される。

点火混合物３２と固体推進剤ベッド３１との間で、フィラ要素４０は、移動可能に配置される。フィラ要素４０は、外側ケーシング１１の内側面１５に連結されない。可能であるのは、フィラ要素４０が少なくとも部分的に外側ケーシング１１の内側面１５に隣接することである。しかしながら、フィラ要素４０は、外側ケーシング１１の内側面１５に固定されない。

図１では、本発明に係るガス発生器１０は、アイドル状態、即ち、非活動化状態で示される。点火器２１は、したがって、依然として点火されていない。フィラ要素４０は、フィラ要素４０が点火混合物３２および固体推進剤ベッド３１をそれらの位置に固定するように、ガス発生器１０のアイドル状態で点火混合物３２と固体推進剤ベッド３１との間に配置される。フィラ要素４０は、ガス発生器１０の製造中に、特に、火工技術的な充填において、充填公差を補償する。

フィラ要素４０は、弾力性を有するように形成され、複数の構成要素を有する。示された例では、フィラ要素４０は、ばね４１を含む。ばね４１は、コイルばねであり、また、前方側の端子要素４２および４３を有する。示された端子要素４２および４３は、ディスク形状であり、また、ガス発生器１０の動作ケースではガスがフィラ要素４０を通って流れることができるように開口を含む。

燃焼室３０の燃焼室出口３６は、燃焼室底部３５と、そこに形成された開口と、によって形成される。開口は、中央に形成され、円形の断面を有する。燃焼室底部３５の前にまたは燃焼室底部３５上に置かれて、燃焼室スクリーン６０は、それぞれ構成される。燃焼室スクリーン６０は、円錐または中空錐台の形態であり、また、ガスが流通し得る軸方向および径方向の複数の燃焼室スクリーン開口を有する。固体推進剤ベッド３１の大型粒子は、円錐形の燃焼室スクリーン６０のせいで抑制され、したがって、開口３６を通ってフィルタ室７０に入らない。燃焼室スクリーン６０と燃焼室底部３５との間で、タンピング１７５は、燃焼室底部３５に対して固定され、好ましくは、接着剤で結合される。タンピング１７５は、したがって、ガス発生器１０のアイドル状態で燃焼室底部３５に形成された開口を閉じ、また、アルミニウム、鋼、または銅から作られた金属箔の形態である。ガス発生器１０を活動化させた後、タンピング１７５は、固体推進剤ベッド３１の燃焼により燃焼室３０内に形成された圧力により開かれもしくは破壊され、したがって、ガスの流れのために燃焼室底部３５の開口を開放する。

フィルタ室７０では、案内スリーブ５０ならびに邪魔板８０が形成される。邪魔板８０は、前方側の邪魔板であり、本実施形態例では、フィルタ室７０を閉じる。邪魔板８０は、同時に、発生器ケーシング１１の前方側端部も構成する。案内スリーブ５０の燃焼室側端部５１は、示された例では、燃焼室底部３５上に直接載っている。この目的のために、燃焼室側端部５１は、環状締結フランジ５２を含む。案内スリーブ５０のおかげで、フィルタ室７０に流入するガスは、邪魔板８０に完全に案内される。邪魔板８０は、ガスの流入方向Ｓ_Ｅに対してガスの流れ方向を実質的に約１８０度反転させる第１の偏向セクションを形成する。案内スリーブ５０は、流入ガスの部分的な流れが案内スリーブ５０の径方向開口から漏れることのないように、径方向開口を有しない。

フィルタ室７０は、燃焼室側端部９１および端部面９２を有する第２のスリーブ９０を更に含む。燃焼室側端部９１において、第２のスリーブ９０は、案内スリーブ５０の締結フランジ５２上に載っている。前方面９２おいて、第２のスリーブ９０は、僅かに外方に曲げられ、また、邪魔板８０に連結される。第２のスリーブ９０は、複数のスリーブ開口９３を有する。上記スリーブ開口９３は、ガスの流れ方向の下流に配置された別の偏向セクションを形成する。別の偏向セクションは、約９０度のガスの別の偏向を実質的に引き起こす。流入方向Ｓ_Ｅから始まるガスの流れ方向は、太い矢印によって示される。スリーブ５０および９０の部分および要素をより良く例証するために、ガスの流れは、フィルタ室７０の下半分だけが示される。実際、ガスは、フィルタ室７０の上半分にも流れ込み、それらのフィルタ室開口７３から外方に流れる。完全を期すために、注目されるのは、ガスの流れ、したがって、上で説明されたガスの流れの例証（矢印による例証を参照）が、勿論、ガス発生器が活動化されたときまたはその後にだけ、効果を有するであろうことである。

案内スリーブ５０は、第２のスリーブ９０内に実質的に同心状に配置される。第２のスリーブ９０と案内スリーブ５０との間には、第１の環状放出室７５が形成される。第２のスリーブ９０とフィルタ室外側ケーシング７１との間には、第２の同等の実質的に環状の放出室７６が形成される。

図１では、フィルタ室７０の内部は、互いに内側に位置決めされた２つのスリーブ５０および９０で実質的に形成され、案内スリーブ５０は、径方向開口がない。ガスの流れは、したがって、ガスの流れが邪魔板８０に衝突するように、フィルタ室７０に入った後に完全に加速される。異なって形成された放出室７５および７６に起因して、ガスは、案内スリーブ５０と第２のスリーブ９０との間、ならびに、第２のスリーブ９０とフィルタ室外側ケーシング７１との間において、再度加速され、約９０度で数回偏向される。したがって、ガスの流れの固体粒子もしくはスラグ粒子は、スリーブ５０および９０の壁での、ならびに、フィルタ室外側ケーシング７１の内側面７２での、流れの不感帯で分離される。

邪魔板８０で、ガスの流れは、ガスの流れに包含された高温固体が邪魔板８０に投げつけられて物質の集積としてそこに残るように、強力に減速される。

フィルタ室開口７３を通って、このように精製もしくはフィルタ濾過されたガスは、ガス発生器１０の環境、即ち、特に、充填されるべきエアバッグに到達する。

換言すると、本発明の思想は、とりわけ、フィルタ室７０内のガスの流れもしくはガス流線が、ガス発生器１０の中心縦軸Ａに対してｋ≧３のクロッシング番数を有することである。ここで、一般に、直線（ここでは、ガス発生器１０の中心縦軸Ａ）に対する曲線（ここでは、ガスの流れの経路）のクロッシング番数ｋは、曲線接線と直線との９０度交差の総数を表す。

図２ａでは、基本構造の面から、図１のガス発生器１０に匹敵するガス発生器１０が示される。以下に、フィルタ室７０に関する差異だけが詳細に例証される。

図２ａでは、２つの入れ子式で実質的に同心状に配置されたスリーブ５０および９０を有するフィルタ室７０が同じく示される。案内スリーブ５０の設計は、図１の案内スリーブ５０に対応する。第２のスリーブ９０は、燃焼室側端部９１で案内スリーブ５０上に載っている。前方面９２は、他方において、環状部９４を有する。環状部９４は、スリーブ壁９５から実質的に９０度で突出する。環状部９４は、ガス発生器１０の中心縦軸Ａの方を指さしている。

図２ａでは、邪魔板８０は、カップ形状の前方要素８２の底部要素８１の形態である。前方要素８２の壁８４は、カップ形状の前方要素８２が十分に固定されるように、第２のスリーブ９０の前方面９２、特に、環状部９４を取り囲む。追加的に、邪魔板８０は、凹部８３を有する。上記凹部８３のために、ガスの流れの材料堆積（固体もしくはスラグ粒子）のプロセスは、強化される場合がある。環状部９４の理由で、アンダカット９６が更に形成され、別の固体粒子またはスラグ粒子が、堆積される場合がある。

図２ｂでは、図２ａに示された本発明に係るガス発生器の原理に従ったフィルタ室の実施形態が示されており、本質的な差異は、図２ｂの設計によれば、追加のフィルタ１８０がフィルタ室７０内に存在することである。フィルタ１８０は、燃焼室底部３５の開口３６を通ってフィルタ室７０に流入し得るガスの流入方向Ｓ_Ｅに実質的に直交して配置されるように、邪魔板８０と案内スリーブ５０との間に位置決めされる。図２ｂに矢印線で例証されるように、フィルタ１８０は、案内スリーブ５０を通って流れるガスが邪魔板８０に面する案内スリーブ５０の軸方向端部に到達した後、ガスの流れ方向もしくはガス主流れ方向において、いわば行く手を塞いでいる。ガスのガス流れは、フィルタ１８０によって偏向されないが、しかしながら、図２ａの原理に従って示されるように、邪魔板８０に衝突してそこで偏向されるまで、実質的に変化のない流れの方向でフィルタを通って伝播する。こうして、図２ｂに係る設計は、邪魔板８０が流入方向Ｓ_Ｅに対して実質的に約１８０度、ガスの流れ方向の反転を引き起こすという原理に従って同じく同等に動作する。邪魔板８０上のガスの流れの上記偏向の後、ガスの流れは、図２ａにも示される原理に従って、フィルタ室外側ケーシング７１の方向に再度フィルタ１８０を通して等しく案内される場合がある。

その結果として、フィルタ１８０は、ガスの流れを完全にブロックまたは実質的に偏向させることがあるような、ガスの流れに対する障害物ではなく、ガスにフィルタ１８０を流れる特定の距離だけを生じさせるだけであり、ガスは、追加の冷却および／またはこのケースでは粒子フィルタ濾過にさらされる場合がある。フィルタ１８０は、金属製であり、また、ワイヤクロスまたはワイヤメッシュであり、好ましくは、図２ｂに示されるように、第２のスリーブ９０の環状部９４の内側輪郭に適合され、底部エリアにまたは第２のスリーブ９０の環状部９４のエリアに、挿入または圧入される。燃焼室底部３５の方向にフィルタ１８０を軸方向に位置決めするために、フィルタ１８０は、フィルタに面する案内スリーブ５０の開口に対して当接する。

簡略化されたやり方で表現すると、図２ｂに係る設計は、図２ａに係る同じ設計を実質的に構成し、しかしながら、追加のフィルタ１８０を備え、それによって、案内スリーブ５０、ガスの流れのための偏向効果を有する邪魔板８０を含むシステムによるフィルタ濾過もしは冷却に加えて、特定の最適化された残余フィルタ濾過または残余冷却が達成される場合がある。

図３は、フィルタ室７０の別の実施形態を例証する。単に１つの単一案内スリーブ５０が設けられる。案内スリーブ５０は、燃焼室側端部５１で燃焼室底部３５上に再度載っている。案内スリーブ５０の第２の端部５３には、環状部５４が形成される。示された断面では、案内スリーブ５０が実質的にチューリップ形状である。環状部５４のおかげで、案内スリーブ５０の締結、特に、クランプは、フィルタ室７０内で、特に、フィルタ室外側ケーシング７１内部で達成される場合がある。

示された邪魔板８０は、流入方向Ｓ_Ｅに対して実質的に約１８０度のガスの流れ方向の反転を再度達成する。示された例では、別の偏向セクションは、案内スリーブ５０に形成された案内スリーブ開口５５である。案内スリーブ開口５５は、略矩形の断面を有する。案内スリーブ開口５５は、案内スリーブ５０の最後の３分の１に、即ち、邪魔板８０に面する案内スリーブ５０の３分の１に、実質的に形成される。したがって、案内スリーブ開口５５の形成にもかかわらず、ガスの流れの大部分は、邪魔板８０に到達し、そこでは、流れ方向に対して偏向される。

案内スリーブ５０の始まりで、即ち、それの燃焼室側端部５１のエリアで、流れ出るかもしれない部分的なガスの流れの可能的な形成は、案内スリーブ５０の示された構成によって有利に抑制される。案内スリーブ５０と、フィルタ室外側ケーシング７１、特に、フィルタ室外側ケーシング７１の内側面７２と、の間には、第１の放出室７５が形成される。案内スリーブ５０から流出するガスは、こうして、その後にフィルタ室開口７３を介して環境に到達する目的で、最初に燃焼室３０の方向に流れる。

図４でも、１つの単一スリーブ、即ち、案内スリーブ５０だけを含むフィルタ室７０が示される。同等に示されるのは、燃焼室底部３５の代替的な実施形態である。燃焼室底部３５は、フィルタ室７０の方向を指すスリーブノズル３７を有する。案内スリーブ５０の燃焼室側端部５１は、燃焼室底部３５に再度載っている。案内スリーブ５０の第２の端部５３には、再度環状部５４が形成され、再度環状部５４は、ガス発生器１０の中心縦軸Ａの方向を向いている。

邪魔板８０は、再度カップ形状の前方要素８２の底部要素８１の形態である。案内スリーブ５０の環状部５４と前方要素８２の壁８４との間に、再度アンダカット９６が形成され、そこにはガスの流れの粒子が堆積される場合がある。ガスの流れ方向を適切に反転させた後、邪魔板８０から始まって、ガスは、案内スリーブ開口５５を通って第１の放出室７５に流れ込む。放出室７５は、フィルタ室外側ケーシング７１の内側面７２と案内スリーブ５０との間に形成される。

案内スリーブ５０には、軸方向に延びる凹部５６が形成される。軸方向に延びる凹部５６は、ガス発生器１０の中心縦軸Ａに平行に延びる。好ましくは、この種の複数の軸方向凹部５６が形成される。上記凹部５６は、取り付けられた案内スリーブ５０の位置を検出するのに役立つ。上記凹部５６は、フィルタ室開口７３を通して見ることによって、例えば、ガス発生器１０を製造するときの適切な光学系によって、明らかであり、その光学系は、軸方向凹部５６の配向を用いて、案内スリーブ５０の正しい位置を決定するのに役立つ。このケースでは、フィルタ室開口７３は、長穴の形態であることが好ましい。好ましくは、少なくとも２つの長穴は、ガス発生器１０のせん断中立性を達成するために形成される。

図５ａおよび５ｂでは、フィルタ室７０は、径方向のラビリンスの形態で構成される。明らかなことは、再度単に１つの単一の案内スリーブ５０が形成されることである。案内スリーブ５０の断面は、図５ｂに認識できる。したがって、案内スリーブ５０は、中心Ｍを有する円形断面の中央部分５７を有しており、断面を拡大する隆起部５８が更に明らかである。隆起部５８は、略矩形、特に、略正方形の断面を有する。各隆起部５８の各隆起部壁５９には、長穴６５が形成され、それはガス発生器１０の中心縦軸Ａに実質的に平行である。

各隆起部５８間には、第１の放出室７５が形成される。こうして、放出室７５は、隆起部５８によって互いに分離された複数の部分に細分化される。

流入するガスが、邪魔板で約１８０度偏向されると、ガスは、隆起部壁５９の長穴６５を通って、ガスが膨張し得る分離された第１の放出室７５の各々に到達する。次いで、ガスは、第１の放出室７５からフィルタ室開口７３を通って外部に流出する場合がある。詳細には、前述の経路、もしくはガスまたはガスの流れの偏向は、次のように延びる。最初にガスは、流入方向Ｓ_Ｅに、即ち、ガス発生器１０の軸長手方向Ｌに、フィルタ室７０の中に流れ込み、フィルタ室７０を通ってそれの実質的に全長に沿って邪魔板８０まで流れる。そこでは、ガスの流れの方向の反転が起こり、流入方向Ｓ_Ｅに逆らって、ガスの流れは、最初に案内スリーブ５０の内部で長穴６５まで導かれ、それを通ってガスの流れは、その後に案内スリーブ５０の外側に、即ち、第１の放出室７５の中に到達することができる。長穴６５を通るガスの流れの後半部分では、ガスの流れは、接線に方向付けされたやり方で導かれて部分的に流れ、それは、図５ｂにおいて、上記接線ガス流れＴを例証するそれぞれの矢印記号によって示される。幾何学的に、上記接線に方向付けされたガスの流れは、図５ｂの断面板に関連して、以下のように説明される場合がある。想像線（図５ｂに破線によって示される）によって中央部分５７の中心Ｍを径方向の隆起部５８の中央と関連付けて、上記想像線から最も近い長穴６５の方向に即ち上記長穴６５を通して垂線を下ろして、上記垂線は、接線ガス流れＴもしくはそれの方向をもたらす。

換言すると、接線ガス流れＴのエリアでは、先に説明された軸方向および径方向のガス偏向距離に加えて、接線に方向付けされた成分もまた発生するであろうし、このエリアでは、ガス発生器１０の周囲に平行に実質的に延び、もしくは、フィルタ室７１の周囲に対して接線に延びるガスの流れであると理解される場合もある。全体的に見て、軸の、半径の、および接線の方向成分を含むガスの流れの３次元偏向は、こうして得られる場合がある。

図５ｂでは、そのうえ、腎臓形状の捩れ防止保護要素６６が見える。それらは、隆起部５８間に構成され、また、案内スリーブ５０が捩れるのを防止する。捩れ防止保護要素６６は、邪魔板８０に形成される。特に、捩れ防止保護要素６６および邪魔板８０は、１つの部片で設計される。

図６は、２つのスリーブ、即ち、案内スリーブ５０および第２のスリーブ９０、を有するフィルタ室７０を再度含むガス発生器１０の部分エリアを例証する。追加的に、この実施形態は、螺旋状のスワールベーン１００を有する。螺旋状のスワールベーン１００は、燃焼室開口または燃焼室出口３６からもしくは燃焼室底部３５から、邪魔板８０まで延びる。ここではガスの流れは、スワールベーン１００の表面１０１上を案内される。換言すると、ガスの流れは、邪魔板８０の方向に螺旋状に移動する。このように、ガスの流れの粒子は、より良く分離される場合がある。

スワールベーン１００は、外見上、遠心分離機のように作用する。同時にガスは、冷却される。ガスの流れの速度は、とはいっても、ここでは強力に減速されない。こうして、粒子は、案内スリーブ５０の内側面と邪魔板８０との両方で分離される。フィルタ室７０の更なる設計は、図１および２の実施形態に実質的に対応する。

スワールベーン１００は、十分に大きな巻き数を含むように意図され、巻きの数（巻数ｗ）は、好ましくは、３という最小値を有する。

一般に、点ｚに対する曲線の巻き数ｗは、曲線の経路をたどるときの点ｚのまわりの反時計回転の数を構成する。時計回りの回転は、負の数の巻きをもたらし、反時計回りの回転は、正の数の巻きをもたらす。フィルタ室７０で好適な粒子分離を得る目的で、図６に示されるように、巻きの数量ｗは、したがって、少なくとも値３を有するべきである。

図６のために説明されたようなスワールベーン１００は、図１から５または８に例証されたように、ガス発生器１０の実施形態においても、そこに示された案内スリーブ５０の内側に位置決めされることがあり、また、その前述の効果（遠心分離器）を追加的にもたらすことがある。

図７は、本発明に係るガス発生器１０の別の実施形態を表す。燃焼室出口３６は、燃焼室底部３５の中央開口の形態である。フィルタ室７０には、板ラビリンスフィルタシステム１５０が位置する。板ラビリンスフィルタシステム１５０は、縦軸に連続して位置決めされた少なくとも２つの板、即ち、第１の板１５１および第２の板１５２を含む。板１５１および１５２は、ガス発生器１０の軸長手方向Ｌに対して垂直に延びる。フィルタ室７０に流入するガスは、最初に第１の板１５１に衝突する。

図７ｂは、上記第１の板１５１の形状をより詳細に例証する。こうして、板１５１は、そこから横方向に突出する円形セグメント部分１６５を含む円形部１６０を有する。円形セグメント部分１６５の間には、流れ通路１７０が形成される。円形セグメント部分１６５の数は、形成された流れ通路１７０の数に対応する。燃焼室底部３５の燃焼室出口３６の断面は、円形部１６０の直径よりも小さい。こうして、フィルタ室７０に流入するガスは、最初に第１の板１５１の円形部１６０に衝突し、次いで、流れ通路１７０を通って第２の板１５２の方向に流れる。

第２の板１５２は、実質的にリング形状である。上記リング形状の内径は、円形部１６０の直径よりも小さく、あるいは、換言すれば、第２の板１５２のリング表面の断面は、流れ通路１７０を通って案内されるガスがガス発生器１０の中心縦軸Ａの方向に第２の板１５２の環状部によって偏向されるように、軸方向にそこに突出された流れ通路１７０の表面をカバーする。その後に、ガスは、そこからフィルタ室開口７３を通って外部に流れ得るように、室セクション７７に到達する。

図８は、その基本構造に関して、図２ａのガス発生器１０に匹敵するガス発生器１０の一部分を例証する。以下には、フィルタ室７０に関する実質的な差異だけが、詳細に説明されるであろう。

図８においても、互いに内側に位置決めされて実質的に同心状に配置された２つのスリーブ５０および９０を有するフィルタ室７０が示される。しかしながら、このケースでは、案内スリーブ５０は、ジョイント一部片構成要素として、燃焼室底部３５が形成される。同様に、第２のスリーブ９０もまた、ジョイント一部片構成要素として、邪魔板８０が形成される。換言すると、ここでは、中央の貫通開口、即ち、燃焼室出口３６を有する実質的にディスクである燃焼室底部３５は、燃焼室出口３６の中空円筒軸方向延長部であると理解され得る案内スリーブ５０に一体的に合流する。燃焼室底部３５は、こうして、案内スリーブ５０と共にいわゆる「溶融」し、このように、新しい一部片構成要素「燃焼室底部３５プラス案内スリーブ５０」は、形成される。ここでも、燃焼室出口３６は、ガス発生器１０のアイドル状態でタンピング１７５によって閉じられる場合がある。

それに類似して、図８は、同様に邪魔板８０が第２のスリーブ９０に一体的に合流することがあることも示しており、カップ形状の新しい一部片構成要素が、形成されて、「邪魔板８０プラス第２のスリーブ９０」として理解されるべきである。このケースにおいても、図２ａに類似して、ガス発生器１０の作動時にガスの流れから粒子を堆積させるためのスラグトラップとして機能する凹部８３は、邪魔板８０に構成されることがある。

「燃焼室底部３５プラス案内スリーブ５０」および「邪魔板８０プラス第２のスリーブ９０」という前述のそれぞれの一部片の設計は、図２ａの設計と比較して、２つの単一構成要素の合計最大を、図８から明らかなように、節約するのに役立つ。

勿論、同じく想像できることは、図８の上記２つの一部片の構成要素の一方だけが実現されることである。そういったケースでは、「燃焼室底部３５プラス案内スリーブ５０」または「邪魔板８０プラス第２のスリーブ９０」だけは、したがって、一部片構成要素として提供され、それぞれの他の構成要素は、図２ａと同様に、それぞれ単一構成要素として構成される。

図８では、ガスの流れの経路およびその偏向は、例として、矢印付きの線の形で等しく挿入され、図２ａに示されるようなガスの流れの経路に基本的に対応する。しかしながら、以下の注目すべき差異、もしくは特別な特徴がここに生じる。

図８から明らかなように、第２のスリーブ９０の燃焼室側端部９１は、燃焼室底部３５または案内スリーブ５０に接触せず、もしくは、上記構成要素に当接しない。むしろ、明らかであることは、第２のスリーブ９０の燃焼室側端部９１の明確な距離が、燃焼室底部３５から軸方向に、また、案内スリーブ５０から半径方向に、与えられることである。こうして、このケースでも、第２のスリーブ９０の燃焼室側端部９１のまわりのガスの流れは、流入方向Ｓ_Ｅに対して第１の放出室７５に既に設けられているときに、第２のスリーブ９０の燃焼室側端部９１のエリア内の偏向流に導かれて、第２の放出室内に実質的に約１８０度そこで偏向されるガスの流れによって可能である。

したがって、構造的な設計では、図８に示されたように、第２のスリーブ９０の例証されたスリーブ開口９３は、任意選択であることがある。換言すると、ガスの流れは、スリーブ開口９３を介して更に完全に延びる必要がなく、スリーブ開口がない場合に、前述のように、第２のスリーブ９０の燃焼室側端部９１の周りにだけ延びることができる。

図３から８に関して、更に注目されることは、軸方向および径方向の複数の燃焼室スクリーン穴を有する円錐または中空錐台の形態の燃焼室スクリーン６０も、燃焼室３０の内部に、特に、図１および２に例証された位置に、即ち、燃焼室底部３５の直近に、設けることもあるということである。

１０ ガス発生器
１１ 出口ケーシング
１５ 内側面
２０ 点火ユニット
２１ 点火器
３０ 燃焼室
３１ 固体推進剤ベッド
３２ 点火混合物
３３ 燃焼室の第１のセクション
３４ 燃焼室の第２のセクション
３５ 燃焼室底部
３６ 燃焼室出口／開口
３７ スリーブノズル
４０ フィラ要素
４１ ばね
４２ 前方側の端子要素
４３ 前方側の端子要素
５０ 案内スリーブ
５１ 燃焼室側端部
５２ 締結フランジ
５３ 第２の端部
５４ 環状部
５５ 案内スリーブ開口
５６ 軸方向の凹部
５７ 中央部分
５８ 隆起部
５９ 隆起部壁
６０ 燃焼室スクリーン
６１ 燃焼室スクリーン穴
６５ 長穴
６６ 捩れ防止保護要素
７０ フィルタ室
７１ フィルタ室外側ケーシング
７２ 内側面
７３ フィルタ室開口
７５ 第１の放出室
７６ 第２の放出室
７７ 室セクション
８０ 邪魔板
８１ 底部要素
８２ カップ形状の前方要素
８３ 凹部
８４ 壁
９０ 第２のスリーブ
９１ 燃焼室側端部
９２ 前方面
９３ スリーブ開口
９４ リング部
９５ スリーブ壁
９６ アンダカット
１００ 螺旋状のスワールベーン
１０１ スワールベーンの表面
１５０ 板ラビリンスフィルタシステム
１５１ 第１の板
１５２ 第２の板
１６０ 円形部
１６５ 円形セグメント部
１７０ 流れ通路
１７５ タンピング
１８０ フィルタ
Ｌ ガス発生器の軸長手方向
Ａ ガス発生器の中心縦軸
Ｍ 中心
Ｓ_Ｅ 流入方向
Ｔ 接線ガス流れ

Claims (18)

1. ガス発生器（１０）、特に、軸長手方向（Ｌ）を備えた火工技術的なチューブガス発生器であって、点火ユニット（２０）と、前記点火ユニット（２０）の軸方向下流に実装された燃焼室（３０）と、を含み、更に、燃焼室出口を形成する燃焼室底部（３５）と、前記燃焼室（３０）の軸方向下流に実装されるフィルタ室（７０）と、を含むガス発生器（１０）において、
   少なくとも１つの案内スリーブ（５０）と邪魔板（８０）とが、前記フィルタ室（７０）に構成され、前記燃焼室の側部の前記案内スリーブ（５０）の第１の端部は、前記燃焼室底部（３５）の軸方向下流に実装され、前記案内スリーブ（５０）の第２の端部（５３）は、前記邪魔板（８０）と関連付けされ、前記案内スリーブ（５０）の外側に向けた環状の第１の放出室（７５）の中へのガスの流れを可能にする第１の偏向セクションは、前記邪魔板（８０）および前記案内スリーブ（５０）に構成される、
   ことを特徴とする、ガス発生器（１０）。
2. 請求項１に記載のガス発生器（１０）において、
   前記邪魔板（８０）は、前記案内スリーブ（５０）から分離され、特に、隔置される構成要素であり、好ましくは前記ガス発生器（１０）の外側ケーシング（１１）の一部分を形成し、好ましくは前記邪魔板（８０）には、凹部（８３）、特に、止まり穴が形成され、特にフィルタ（１８０）は、前記邪魔板（８０）および前記案内スリーブ（５０）間に位置決めされ、および／または、前記燃焼室底部（３５）から始めて、前記案内スリーブ（５０）の少なくとも前方半分、特に、少なくとも３分の２は、径方向開口を有しない、
   ことを特徴とする、ガス発生器（１０）。
3. 請求項１または２に記載のガス発生器（１０）において、
   前記燃焼室出口（３６）は、前記燃焼室底部（３５）内部の中心開口の形態であり、および／または、前記燃焼室底部（３５）の中央のまわりに分配されるように配置された複数の、特に、腎臓形状の長穴のアレイの形態である、
   ことを特徴とする、ガス発生器（１０）。
4. 請求項１から３のいずれか一項に記載のガス発生器（１０）において、
   前記案内スリーブ（５０）に形成され、前記燃焼室出口（３６）のエリアから前記邪魔板（８０）の方向に延びると共に、好ましくは前記邪魔板（８０）に接触する、螺旋状のスワールベーン（１００）
   を特徴とする、ガス発生器（１０）。
5. 請求項１から４のいずれか一項に記載のガス発生器（１０）において、
   前記邪魔板（８０）は、カップ形状もしくはポット形状の前方要素（８２）の、および／または、前記ガス発生器ケーシング（１１）の前方側端部の、および／または、前記案内スリーブ（５０）の第２の端部（５３）に一体化された部分の形態である、
   ことを特徴とする、ガス発生器（１０）。
6. 請求項１から５のいずれか一項に記載のガス発生器（１０）において、
   前記第１の偏向セクションは、特に請求項１と異なり、ガスの流れが前記案内スリーブ（５０）の内側エリアの中に戻るのを可能にする、
   ことを特徴とする、ガス発生器（１０）。
7. 請求項１から６のいずれか一項に記載のガス発生器（１０）において、
   前記案内スリーブ（５０）は、断面において先端が径方向外方に方向付けされた星の形状を採り、あるいは、略円形の断面の中央部分（５７）を有し、隆起部（５８）が前記断面を大きくしており、特に、３つまたは４つの隆起部（５８）が設けられる、
   ことを特徴とする、ガス発生器（１０）。
8. 請求項１から７のいずれか一項に記載のガス発生器（１０）において、
   前記フィルタ室（７０）は、前記案内スリーブ（５０）のまわりに実質的に同心状に配置される第２のスリーブ（９０）を含み、前記第２のスリーブ（９０）は、複数の径方向開口（９３）を含み、および／または、前記第２のスリーブ（９０）の燃焼室側端部（９１）は、前記燃焼室底部（３５）からおよび前記案内スリーブ（５０）から隔置され、特に、前記案内スリーブ（５０）は、前記燃焼室底部（３５）と一体的に形成されまたはそれと接触し、ならびに／あるいは、前記第２のスリーブ（９０）は、前記邪魔板（８０）と一体的に形成されまたはそれと接触する、
   ことを特徴とする、ガス発生器（１０）。
9. 請求項１から８のいずれか一項に記載のガス発生器（１０）において、
   少なくとも１つの別の偏向セクションは、前記第２のスリーブ（９０）の前記燃焼室側端部（９１）と前記燃焼室底部（３５）との間に、あるいは、前記第２のスリーブ（９０）の径方向開口（９３）としてまたはフィルタ室外側ケーシング（７１）の径方向開口（７３）として、形成される、
   ことを特徴とする、ガス発生器（１０）。
10. 請求項８または９に記載のガス発生器（１０）において、
    第２の環状放出室（７６）は、前記第２のスリーブ（９０）と前記または他のフィルタ室外側ケーシング（７１）との間に形成され、前記フィルタ室外側ケーシング（７１）に形成された前記または他の径方向開口（７３）は、前記第２のスリーブ（９０）の前記燃焼室側端部（９１）からおよび前記第２のスリーブ（９０）に構成され得る各径方向開口（９３）から隔置されるように前記縦方向（Ｌ）に配置される、
    ことを特徴とする、ガス発生器（１０）。
11. ガス発生器（１０）、特に、軸長手方向（Ｌ）を備えた火工技術的なチューブガス発生器であって、点火ユニット（２０）と、前記点火ユニット（２０）の軸方向下流に実装された燃焼室（３０）と、を含み、更に、燃焼室出口を形成する燃焼室底部（３５）と、前記燃焼室（３０）の軸方向下流に実装されるフィルタ室（７０）と、を含み、前記燃焼室出口（３６）が前記燃焼室底部（３５）の少なくとも１つの開口である、ガス発生器において、
    前記フィルタ室（７０）には、互いの軸方向下流に位置決めされた少なくとも２つの板（１５１、１５２）を含む板ラビリンスフィルタシステム（１５０）が形成され、前記板（１５１、１５２）は、前記ガス発生器（１０）の前記軸長手方向（Ｌ）に実質的に垂直に、好ましくは、燃焼室底部（３５）に実質的に平行に整列され、前記板（１５１、１５２）の各々は、少なくとも１つの貫通開口を有し、２つの隣接する板（１５１、１５２）の前記貫通開口は、前記径方向に互いに対してオフセットするように配置される、
    ことを特徴とする、ガス発生器（１０）。
12. 請求項１１に記載のガス発生器（１０）において、
    最初は前記軸長手方向（Ｌ）にあるように配置された前記板ラビリンスフィルタシステム（１５０）の板（１５１）は、ベーン形状であり、あるいは、略円形部（１６０）を有し、円形セグメント部（１６５）がそこから横方向に突出する、
    ことを特徴とする、ガス発生器（１０）。
13. 請求項１１または１２に記載のガス発生器（１０）において、
    最初は前記軸長手方向（Ｌ）にあるように配置された前記板ラビリンスフィルタシステム（１５０）の前記または他の板（１５１）と、フィルタ室外側ケーシング（７１）の内側面（７２）との間、特に、前記第１の板（１５１）のベーンタイプ部または円形セグメント部（１６５）間には、前記燃焼室出口（３６）に関連して径方向外方に変位される複数の流れ通路（１７０）が形成される、
    ことを特徴とする、ガス発生器（１０）。
14. 請求項１１から１３のいずれか一項に記載のガス発生器（１０）において、
    前記燃焼室（３０）には、燃焼室スクリーン（６０）が配置され、前記ガス発生器の前記縦方向（Ｌ）に関連して前記フィルタ室（７０）の軸方向下流に実装され、前記燃焼室スクリーン（６０）は、好ましくは径方向開口（６１）を有するスリーブ状に形成される、
    ことを特徴とする、ガス発生器（１０）。
15. ガス発生器（１０）と、前記ガス発生器（１０）によって膨張可能なエアバッグと、前記エアバッグモジュールを車両に取り付けるための締結ユニットと、を含むエアバッグモジュールであって、
    前記ガス発生器（１０）は、請求項１から１４の少なくとも一項に従って構成される、ことを特徴とする、エアバッグモジュール。
16. 人、例えば、車両乗員または歩行者を特に保護するための車両安全システムであって、ガス発生器（１０）と、エアバッグモジュールの一部としてガス発生器（１０）によって膨張可能なエアバッグと、トリガ状態が与えられるときに前記ガス発生器（１０）を活動化されることが可能な電子制御ユニットと、を含む車両安全システムにおいて、
    前記ガス発生器（１０）は、請求項１から１４の少なくとも一項に従って構成される、ことを特徴とする、車両安全システム。
17. 好ましくは、請求項１から１４のいずれか一項に記載のガス発生器（１０）、特に、火工技術的なチューブガス発生器で火工技術的に生産されたガスを精製するための方法であって、
    ・ 前記ガスを、特に、ガスの流れの形態で、特に、前記ガス発生器（１０）の軸長手方向（Ｌ）に平行に整列される流入方向（Ｓ_Ｅ）に沿ってフィルタ室（７０）の中に導入するステップと、
    ・ 前記ガスもしくは前記ガスの流れの一部分を、邪魔板（８０）で実質的に反対の方向に偏向するステップと、
    ・ 前記ガスもしくは前記ガスの流れの一部分を、前記ガス発生器（１０）の前記軸長手方向（Ｌ）に関連して、実質的に径方向または接線方向に再偏向するステップと、を含む方法。
18. 請求項１７に記載のガス発生器（１０）で火工技術的に生産されたガスを精製するための方法において、
    次の更なるステップ、即ち、
    ・ 前記ガスを前記フィルタ室（７０）の中に導入する前に、特に、燃焼室スクリーン（６０）を用いて、好ましくは、前記ガスが前記燃焼室スクリーン（６０）から前記流入方向（Ｓ_Ｅ）に去るように、前記ガスを事前フィルタ濾過するステップと、
    ・ 前記ガスの一部分を前記流入方向（Ｓ_Ｅ）におよび／またはそれとは反対向きに再偏向するステップと、
    ・ 前記ガスの一部分を、前記流入方向（Ｓ_Ｅ）および／または前記反対の方向から、径方向外方に方向付けされた方向に偏向し、フィルタ室外側ケーシング（７１）の開口（７３）を通して放出するステップと、
    ・ 前記ガスの一部分を、前記ガス発生器（１０）の実質的に周方向に変更するステップであり、流入方向（Ｓ_Ｅ）もしくはそれとは反対の方向へのまたは流入方向（ＳＥ）もしくはそれとは反対の方向からの前記ガスの偏向と同時かまたは前記ガスの偏向の間に、前記ガスの一部分を前記周方向に偏向するステップと、のうちの少なくとも１つを特徴とする、方法。

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