(57)【要約】【課題】ガス導入、特に、点火ガス導入を改善して、推薬体の燃焼の時間遅延を最短化する、言い換えれば、推薬体の燃焼を最適化することができる推薬ケージを提供すること。【解決手段】本発明は、インフレータ用、特にエアバッグモジュールの管状インフレータ用の、実質的に管状基部（１１）を備える推薬ケージ（１０）に関する。基部（１１）は、その長手方向軸線（Ｌ）に沿って、一方では、ガス入口開口（１２ａ）を、他方では、ガス出口開口（１２ｃ）を形成し、少なくとも１つの側面ガス流開口（１３）は基部（１１）の周壁（１２）に構成され、基部（１１）は、ガス出口開口（１２ｃ）の領域に少なくとも１つの前方ガス流開口（１４）を有する半径方向外向きに延在したカラー（１１ｃ）を含む。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
インフレータ用、特にエアバッグモジュールの管状インフレータ用の、実質的に管状基部（１１）を備える推薬ケージ（１０）であって、前記基部（１１）が、その長手方向軸線（Ｌ）に沿って、一方では、ガス入口開口（１２ａ）、他方では、ガス出口開口（１２ｃ）を形成し、少なくとも１つの側面ガス流開口（１３）が前記基部（１１）の周壁（１２）に形成されており、
前記基部（１１）が、前記ガス出口開口（１２ｃ）の領域に少なくとも１つの前方ガス流開口（１４）を有する半径方向外向きに延在したカラー（１１ｃ）を含むことを特徴とする推薬ケージ（１０）。
【請求項２】
請求項１に記載の推薬ケージ（１０）において、前記基部（１１）が、実質的に、前記ガス出口開口（１２ｃ）の方に広がる漏斗状部（１１ｂ）を含み、前記少なくとも１つの側面ガス流開口（１３）が、前記漏斗状部（１１ｂ）に配置されるか、または、前記少なくとも１つの側面ガス流開口（１３）が、前記ガス入口開口（１２ａ）を備えた前記基部（１１）の中空円筒部（１１ａ）に配置されることを特徴とする推薬ケージ（１０）。
【請求項３】
請求項１または２に記載の推薬ケージ（１０）において、前記少なくとも１つの側面ガス流開口（１３）および／または前記少なくとも１つの前方ガス流開口（１４）が、円形および／またはスロット状および／またはえら型に設計されることを特徴とする推薬ケージ（１０）。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか一項に記載の推薬ケージ（１０）において、特にえら型の前記少なくとも１つの側面ガス流開口（１３）が、前記基部（１１）の前記周壁（１２）の半径方向内向きの成形部分（１５）によって形成されることを特徴とする推薬ケージ（１０）。
【請求項５】
請求項４に記載の推薬ケージ（１０）において、前記周壁（１２）の前記成形部分（１５）が、軸方向の点火ガス流の一部分を外側に偏向させることができる流れ案内要素を形成することを特徴とする推薬ケージ（１０）。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか一項に記載の推薬ケージ（１０）において、前記周壁（１２）、特に前記漏斗状部（１１ｂ）および／または前記中空円筒部（１１ａ）が、一緒に穴パターンを形成する複数の側面ガス流開口（１３）を備えることを特徴とする推薬ケージ（１０）。
【請求項７】
請求項６に記載の推薬ケージ（１０）において、前記穴パターンの前記側面ガス流開口（１３）が、異なる形状、特に円形および／またはスロット状および／またはえら型に構成され、好ましくは、前記側面ガス流開口（１３）が、前記基部（１１）の周方向に、および／または長手方向に、規則的または不規則に分布されるように配置されることを特徴とする推薬ケージ（１０）。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれか一項に記載の推薬ケージ（１０）において、前記基部（１１）が一体的に形成され、前記中空円筒部（１１ａ）が前記漏斗状部（１１ｂ）に結合し、特に前記側面ガス流開口（１３）および／または前記穴パターンが、前記中空円筒部（１１ａ）および／または前記漏斗状部（１１ｂ）内に延在することを特徴とする推薬ケージ（１０）。
【請求項９】
管状ハウジング（３１）と、前記管状ハウジング（３１）の内側に配置された、請求項１〜８のいずれか一項に記載の推薬ケージ（１０）とを備える、エアバッグモジュール用のインフレータ、特に管状インフレータであって、前記管状ハウジング（３１）が、ガス発生推薬体を含む推薬室（１７）を区切る、インフレータ。
【請求項１０】
請求項９に記載のインフレータにおいて、前記少なくとも１つの側面ガス流開口（１３）が、前記推薬室（１７）のガス入口を形成し、前記少なくとも１つの前面ガス流開口（１４）が、前記推薬室（１７）のガス出口を形成することを特徴とするインフレータ。
【請求項１１】
請求項９または１０に記載のインフレータにおいて、前記管状ハウジング（３１）に、前記推薬ケージ（１０）の前記ガス入口開口（１２ａ）と流体連通する点火器ユニット（２０）が配置され、前記点火器ユニット（２０）が、特に、前記ガス入口開口（１２ａ）に挿入され、好ましくは、前記ガス入口開口（１２ａ）を閉止する入口側破裂ダイアフラム（２４）を含むことを特徴とするインフレータ。
【請求項１２】
請求項９〜１１のいずれか一項に記載のインフレータにおいて、前記ハウジング（３１）が、付勢された圧縮ガスで満たされた圧縮ガスタンク（３０）を形成し、前記推薬ケージ（１０）の前記カラー（１１ｃ）が、好ましくは、前記ハウジング（３１）の周方向のテーパ部（３２）に、特に密閉するように隣接することを特徴とするインフレータ。
【請求項１３】
インフレータと、前記インフレータによって膨張させることができるエアバッグと、前記エアバッグモジュールを車両に取り付けるための固定ユニットとを備えるエアバッグモジュールであって、前記インフレータが、請求項９〜１２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。
【請求項１４】
インフレータと、エアバッグモジュールの一部分としての前記インフレータによって膨張させることができるエアバッグと、誘発状況が与えられると前記インフレータを作動させることができる電子制御ユニットとを備える、特に、人、例えば、車両の乗員または歩行者を保護するための車両安全システムであって、前記インフレータが、請求項９〜１２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。
【請求項１５】
好ましくは請求項９〜１２のいずれか一項に記載のインフレータ、特に管状火工インフレータを作動させる方法であって、
点火室（２３）内で点火ガスを発生させるために点火器ユニット（２０）を作動させるステップと、
推薬ケージ（１０）によって管状に取り囲まれた流路（１２ｂ）内に前記点火ガスを軸方向に導入するステップと、
前記推薬ケージ（１０）の側面ガス流開口（１３）を通して、前記推薬ケージ（１０）によって半径方向内側に区切られた推薬室（１７）内に前記点火ガスの一部分を吐出するステップと、
前記点火ガスの前記吐出された部分によって推薬室（１７）内で推薬体、特に推薬ペレットを点火し、推薬ガスを発生させるステップと、
前記推薬ガスを前記推薬室（１７）から前記推薬ケージ（１０）の前方ガス流開口（１４）を通過させるステップと
を含む方法。
【請求項１６】
好ましくは請求項９〜１２のいずれか一項に記載のインフレータ内、特に管状火工インフレータ内の衝撃波を案内する方法であって、
点火室（２３）内に過大な圧力を発生させるために点火器ユニット（２０）を作動させるステップと、
前記過大な圧力によって入口側破裂ダイアフラム（２４）を破裂させることによって衝撃波を発生させるステップであって、前記破裂ダイアフラムが、推薬ケージ（１０）の管状基部（１１）のガス入口開口（１２ａ）の領域に配置された、ステップと、
前記衝撃波を前記基部（１１）に沿って案内するステップと、
前記衝撃波を前記基部（１１）の漏斗状に広がる部分（１１ｂ）に沿って半径方向に広げるステップと
を含む方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、請求項１の前提部によるインフレータ用の推薬ケージに関する。さらに、本発明は、このような推薬ケージを備えるインフレータに関する。本発明はさらに、このタイプのインフレータを含むエアバッグモジュールを扱う。加えて、本発明はまた、インフレータの作動方法、およびインフレータ内の衝撃波を案内する方法を示す。
【背景技術】
【０００２】
請求項１の前提部の特徴を備える推薬ケージは、例えば、欧州特許第２４７１６９２（Ｂ１）号から知られている。
【０００３】
一般に、インフレータの推薬ケージは複数の機能を果たす。推薬ケージは、取り付けられた状態では、特に、火工推薬体が配置された推薬室を区切る。推薬体は、例えば、欧州特許第２４７１６９２（Ｂ１）号に示されたような推薬ペレットを備えることがある。これに関して、推薬ケージは、インフレータ内部に推薬体を配置する役をする。同時に、推薬ケージの目的は、点火器ユニットから点火ガスを推薬室に流入させて、意図するように点火ガスによって推薬を点火させることを可能にし、その結果、推薬が、特定の燃焼によって、例えば、インフレータによってエアバッグを満たすことができる推薬ガスを発生することができるようにすることである。このために、周知の推薬ケージは、一方では、その長手方向軸線に沿って、点火器ユニットを向く管状基部部材の軸方向端部に配置されたガス入口開口を有する。まず、点火器ユニットから噴出された点火ガスは、ガス入口開口を通って、推薬ケージの内部に流入することができる。さらに、周知の推薬ケージでは、半径方向に配置された貫通穴が設けられ、流入点火ガスの一部分は貫通穴を通って推薬ケージの外側に、具体的には、推薬ケージの周りに形成された推薬室内に流れることができる。このようにして、点火ガスは、推薬室内に推薬床として配置された推薬体と接触する。推薬体は、高温の点火ガスによって点火され、推薬ガスを放出する。周知の推薬ケージでは、推薬ガスは、点火ガスが推薬室に入る際に通るガス流開口と同じ開口を通って再び推薬ケージの内部に流入し、次いで、ガス入口開口の軸方向反対側にあるガス出口開口を通って推薬ケージから出るように案内される。
【０００４】
推薬ケージの別の機能は、ガス入口開口の領域で発生した衝撃波を送出することである。衝撃波は、点火器ユニットが点火されたときに点火室内に生じる過大な圧力によって形成される。点火室は、破裂ダイアフラムによって長手方向を軸方向に区切られるので、点火器ユニットが作動するとまず、点火室内部で圧力が上昇する。所定の圧力を超えるとすぐに、破裂ダイアフラムが破裂し、加圧された点火ガスが推薬ケージに流入する。破裂ダイアフラムの突然の破裂、言い換えれば、点火室内で上昇した圧力レベルと、破裂ダイアフラムの流れ方向下流に配置された圧力室の圧力との間の圧力差によって衝撃波が形成され、長手方向軸線の方向に推薬ケージを通るように案内される。
【０００５】
前述の機能は、欧州特許第２４７１６９２（Ｂ１）号による周知の推薬ケージによって実質的に果たされる。しかしながら、このような設計では、推薬ケージの半径方向の流れ開口は、一方では、点火ガスを推薬室に導入し、他方では、推薬ガスを推薬室から吐出するということが欠点となり得る。このように、例えば、推薬室内に連続して来て流入する点火ガスが、すでに形成された推薬ガスが推薬室を出ることを妨げるということが起こり得る。これに関して、インフレータの作動と推薬ガスでのエアバッグの充填との間の時間間隔を延ばすことがある推薬ガス送出の時間遅延が生じ得る。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】欧州特許第２４７１６９２（Ｂ１）号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
この背景に対して、ガス導入、特に、点火ガス導入を改善して、推薬体の燃焼の時間遅延を最短化する、言い換えれば、推薬体の燃焼を最適化することができるインフレータ用の推薬ケージを述べることが本発明の目的である。さらに、このタイプの推薬ケージを備えたインフレータを述べることが本発明の目的である。さらに、インフレータを備えるエアバッグモジュールおよび車両安全システム、ならびにインフレータを作動させる方法およびインフレータ内の衝撃波を案内する方法を述べることが本発明の目的である。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明によれば、この目的は、推薬ケージに関しては請求項１の主題によって、インフレータに関しては請求項９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１３の主題によって、車両安全システムに関しては請求項１４の主題によって、作動方法およびインフレータ内の衝撃波を案内する方法に関しては請求項１５および１６の主題によって達成される。
【０００９】
したがって、本発明は、インフレータ用、特にエアバッグモジュールの管状インフレータ用の推薬ケージで、その長手方向軸線に沿って、一方では、ガス入口開口を形成し、他方では、ガス出口開口を形成する実質的に管状基部を有する推薬ケージを述べる考えに基づく。基部の周壁には、少なくとも１つの側面ガス流開口が形成される。さらに、基部は、ガス出口開口の領域に少なくとも１つの前方ガス流開口を有する半径方向外向きに延在したカラーを含む。完全な説明のために、用語「外向き」に関しては、この文脈では、基部の長手方向軸線から離れる方向を意味することに留意されたい。
【００１０】
本発明による推薬ケージは、推薬室への点火ガスの流入の機能を、推薬室からの推薬ガスの流出の機能から分離する。言い換えれば、本発明による推薬ケージは、推薬室に対するガス流入とガス流出を同時であるが場所的に分離することを可能にする。本発明による推薬室はまた、点火ガスが、推薬室からの推薬ガスの軸方向の流出方向とは異なる、すなわちそれに実質的に直交する、実質的に半径方向に推薬室に流入することを可能にする。少なくとも１つの前方ガス流開口が設けられるので、本発明による推薬ケージは、発生した推薬ガスを、推薬ケージによって区切られた推薬室から吐出させることができる、一方、同時に点火ガスは側面ガス流開口を通って推薬室に流入する。したがって、流体の態様で考えると、発生した推薬ガスの推薬室からの流出は、推薬室への点火ガスの流入によって妨げられない、または制限されない。したがって、何ら大きな時間遅延なく推薬ガスを放出することができる。したがって、本発明による推薬ケージを備えるインフレータの作動と、接続されたエアバッグの充填との間の時間間隔は短縮される。本発明によれば、点火ガスという用語はまた、高温の点火粒子、言い換えれば、高温の点火プルームを含み、純粋な気体物質には限定されない。
【００１１】
本発明は、側面ガス流開口と前方ガス流開口の向きが異なるという特定の利点を有する。側面ガス流開口が推薬ケージの周壁に配置される一方、前方ガス流開口は周壁から半径方向外向きに延在するカラーに設けられる。したがって、推薬ケージによって区切られた推薬室で発生した推薬ガスは、推薬ケージの中央を通って流れてガス出口開口を通って推薬ケージを出る点火ガスの部分の流れ方向に平行な実質的に軸方向に推薬室を出ることができる。上記軸方向の平行な方向はまた、ガスの主流方向、言い換えれば、本発明による推薬ケージを取り付けることができるインフレータ内部で誘発される衝撃波の伝播方向に概ね一致し、上記方向は、前面の点火器ユニットを始点として軸方向前方の反対側の推薬ガス用のインフレータの出口開口まで延びる。したがって、発生した推薬ガスはインフレータ内でさらに偏向することが避けられ、その結果、推薬室で発生した推薬ガスは、本発明による推薬ケージのカラーの前方のガス流開口を通って、さらにインフレータを通って滞りなく揃って流れることができる。これは、一方では、インフレータを作動させる過程を加速させ、言い換えれば、エアバッグを満たすための推薬ガスの供給時間を短縮する。これは、他方では、点火器ユニットの破裂ダイアフラムで放出された衝撃波を弱めることがある領域での流れの乱れを防ぐ助けとなる。
【００１２】
説明のため、特に管状インフレータで意図されたように放出された衝撃波は、管状インフレータの出口端部に配置されたさらなる破裂ダイアフラムを破断または開放するように働き、その結果、管状インフレータに供給および／または形成されたガスは接続されたエアバッグに流入することができる。ここまで、均一で安定した衝撃波を形成することがこのような管状インフレータの機能に特に関係がある。衝撃波の安定性と均質性が、さらなる破裂ダイアフラムまでインフレータ内の全行程に沿って保持されることが特に必要である。本発明では、推薬室で発生した推薬ガスは、推薬ケージの長手方向軸線に平行に延在し、推薬ケージのカラーに配置された前方ガス流開口を通って案内されるので、推薬ガスが衝撃波の案内路に対して半径方向に導入されない、または衝撃波の伝播方向に対して半径方向に導入されないという事実によって、衝撃波の干渉または弱化が防がれる。
【００１３】
本発明の好ましい実施形態では、推薬ケージの基部は実質的に漏斗状部を含む。漏斗状部は、特にガス出口開口の方に広がる。少なくとも１つの側面ガス流開口は、漏斗状部に配置されてもよい。その代わりとして、少なくとも１つの側面ガス流開口はまた、ガス入口開口を備えた基部の中空円筒部に配置されてもよい。漏斗状部によって、特に、上記部分がガス出口開口の方に広がる場合、特に、発生した衝撃波の適切な安定性が得られることが示された。衝撃波は、推薬ケージの内部で長手方向軸線の方向に極めて均質に伝播し、漏斗状部によって衝撃波は安定する。したがって、漏斗状部に沿って広がる衝撃波は特にしっかりとしている。さらに、驚いたことに、衝撃波の安定性は、推薬ケージを出るときでさえ保たれることが分かった。したがって、ガス出口開口の方に広がる漏斗状部は、衝撃波がインフレータの出口側破裂ダイアフラムに衝突するまで、インフレータ内、特に管状インフレータ内のさらなる行程でさえ、特に安定してしっかりとする程度に衝撃波を安定させる助けとなる。これによって、このようなインフレータの作動安全性が向上する。
【００１４】
漏斗状部を備えた推薬ケージの基部は、全体として、実質的にラッパ状にすることができる。したがって、本発明の範囲内では、用語「漏斗状」は、必ずしも滑らかな周面を有する円錐台状を意味するものではない。むしろ、漏斗状部の周壁は、長手方向軸線の方向に湾曲してもよい。安定した衝撃波にするために、周壁が長手方向軸線の方向に湾曲していても、少なくとも、漏斗状部が基部のガス出口開口の方に広がっていることは有利である。したがって、基部の内径は、ガス入口開口からガス出口開口の方へ増大する。基部の内径が連続的に、言い換えれば、段なしで少なくとも漏斗状部に増大することは有利である。半径方向外向きに延在するカラーは、漏斗状部に直接隣接してもよい。カラー部分は、特に、基部を裏返した部分として形成されてもよい。全体として、基部のラッパの形はこのようにして生じる。
【００１５】
推薬ケージの別の好ましい実施形態では、少なくとも１つの側面ガス流開口は、円形および／またはスロット状および／またはえら型の設計を有するように設けられる。これに代えて、またはこれに加えて、少なくとも１つの前方ガス流開口は、円形および／またはスロット状および／またはえら型の設計を有してもよい。一般に、側面ガス流開口および／または前方ガス流開口に対して異なる形状が可能である。特に、側面ガス流開口は、管状基部の長手方向軸線に対して実質的に半径方向に延在してもよい。しかしながら、側面ガス流開口が管状基部の長手方向軸線に対してある角度で配置されるときは特に有利であることが分かった。点火ガスの一部分を推薬ケージの外側の領域に吐出するためには、特に、えら型の側面ガス流開口が特に有利であることが分かった。えら型の側面ガス流開口は特に、推薬ケージを取り囲む推薬床内に点火ガスの一部分を効率的に吐出させる。したがって、最初は推薬ケージの内側に供給された点火ガスを、えら型の側面ガス流開口を通して推薬ケージの外側環境、例えば推薬体を備える推薬室に案内することは特に有利である。
【００１６】
特にえら型の、少なくとも１つの側面ガス流開口が、基部の周壁の半径方向内向きに形成された部分によって形成されることが好ましい。言い換えれば、基部の周壁の一部分は、基部の長手方向軸線の方向に押し込まれて、基本的に、基部の長手方向軸線に対して実質的に平行な軸方向の入口領域を有する側面ガス流開口が生じる。したがって、基部を通って流れる点火ガスを、長手方向軸線の方向に側面ガス流開口に導入することができる。したがって、周壁の半径方向内向きに形成された部分は、軸方向の点火ガス流の一部分を外向きに偏向させることができる流れ案内要素を形成することができる。側面ガス流開口のこのようなえら型の設計によって、点火ガスの分割または分配の点で、推薬ケージの効率が向上する。一方、点火ガスの一部分、好ましくは点火ガスの主要な部分は、推薬ケージの基部を通って長手方向軸線の方向に案内される。しかしながら、点火ガスの別の部分、好ましくはより少ない部分は、こうして周壁に形成された部分によって、側面ガス流開口を通って外側に偏向され、ガスの流れに関するわずかな乱れを伴ってガスの導入を達成する。これに関して、特に衝撃波の形成、言い換えれば、衝撃波の送出または伝播は、えら型の側面ガス流開口によってほとんど損なわれない。
【００１７】
一般に、単一の側面ガス流開口および／または単一の前方ガス流開口だけではないことは、本発明による推薬ケージに当てはまる。むしろ、基部の周壁、特に、漏斗状部および／または中空円筒部は複数の側面ガス流開口を備えて、一緒になって穴パターンを形成することができる。これに代えて、またはこれに加えて、カラーの周方向に規則的および／または不規則な間隔で配置することができる複数の前方ガス貫通穴も設けることができる。複数の側面ガス流開口の使用および適切な穴パターンの選択は、本発明による推薬ケージの効率をさらに向上させる助けとなり得る。特に、複数の側面ガス流入口によって、推薬ケージを取り囲む推薬床の推薬体の均一な点火を達成することができる。
【００１８】
穴パターンの側面ガス流開口は幾何形状的に異なることが好ましい。特に、穴パターンの側面ガス流開口のそれぞれは、円形および／またはスロット状および／またはえら型にすることができる。個々の側面ガス流開口の形状および位置は、推薬ケージの周りに配置された推薬体の点火および燃焼挙動に影響する。これに関して、推薬体のそれぞれの所望の点火または燃焼特性に対して異なる穴パターンを使用することができる。穴パターンは、異なる形状の側面ガス流開口を含んでもよい。この場合、円形、スロット状、およびえら型の形状を自由に互いに組み合わせることができる。
【００１９】
穴パターンの側面ガス流開口は、周方向および／または長手方向に規則的または不規則に分配されるように配置することができる。側面ガス流開口の位置は、推薬ケージの外側の推薬体の点火および燃焼挙動に影響するので、当業者は、必要に応じて側面ガス流開口のそれぞれの好ましい位置を選択する。
【００２０】
前述のことは、実質的に、前方ガス流開口にも同様に当てはまる。カラーの前方ガス流開口も同様に異なる形状であってもよく、異なる形状の前方ガス流開口はお互いに組み合わされてもよい。前方ガス流開口は同様に、カラーに不規則および／または規則的に分配されるように配置することができる。
【００２１】
ガス入口開口を備える中空円筒部を基部が含む、上記でさらに言及した本発明による推薬ケージの好ましい実施形態では、中空円筒部に側面ガス流開口が配置されない場合もあり得る。側面ガス流開口が中空円筒部に設けられているかどうかに関係なく、中空円筒部は漏斗状部に結合することができる。中空円筒部は、点火器ユニットに接続されるように、言い換えれば、少なくとも、開いている点火器ユニットの端面と中空円筒部の内部との間で流体連通が形成されるように点火器ユニットに対して配置されるように構成されることが好ましい。中空円筒部の形状は、点火器ユニットに対する特に適切なシールを確実にする。上記シールは気密である必要はないが、シールによって点火エネルギーがほとんど失われない利点を伴うべきである。さらに、中空円筒部は、後続の基部の漏斗状部で安定な衝撃波を形成することに寄与する。
【００２２】
側面ガス流開口および／または穴パターンは、中空円筒部内および／または漏斗状部内に延在することができる。このようにして、側面ガス流開口の流れ断面積、言い換えれば、複数の側面ガス流開口の流れ断面積を増大することができる。この結果、推薬ケージを取り囲む推薬室内の推薬体の点火効率が高くなる。
【００２３】
本発明の別の好ましい変形は、一体的に形成された推薬ケージの基部、および漏斗状部に結合する中空円筒部を提供する。特に、中空円筒部、漏斗状部、およびカラーは一緒に一体的に形成される。基部は、点火ガスの高温に耐えることができるように金属製にすることができる。
【００２４】
本発明の独立した態様は、エアバッグモジュール用のインフレータ、特に管状インフレータに関する。インフレータは、管状ハウジングおよび推薬ケージを含み、推薬ケージは、本発明による推薬ケージに関する前述の事項に従って構成することができる。推薬ケージは、管状ハウジングの内側に配置され、管状ハウジングによってガス発生推薬体を含む推薬室が区切られる。推薬室は、特に中空の円筒状とすることができる。推薬体は、圧縮推薬ペレットとして存在することができることが好ましいが、また、押出成形体として、および／または単一の成形体の形態、または軸方向に並べられた円盤または輪の形態で存在してもよい。
【００２５】
推薬ケージの少なくとも１つの側面ガス流開口は、推薬室のガス入口、言い換えれば、推薬室のためのガス入口を形成することができる。したがって、点火煙および／または高温の点火粒子も含むことがある点火ガスは、ガス入口、言い換えれば、少なくとも１つの側面ガス流開口を通って、推薬室内に流れることができる。少なくとも１つの前方ガス流開口は、推薬室のガス出口をさらに形成することができる。推薬体の燃焼によって推薬室内で発生した推薬ガスは、ガス出口、言い換えれば、前方ガス流開口を通って推薬室を出ることができる。
【００２６】
したがって、点火ガス、言い換えれば、利用できる全点火ガスの一部分は、ガス入口を通って、推薬ケージの長手方向軸線に対して半径方向に、しかし、必ずしも長手方向軸線に対して垂直ではないが、推薬室に流入することができる。推薬室で発生した推薬ガスは、実質的に、推薬ケージの長手方向軸線に平行にガス出口を通って推薬室を出ることができる。ガス出口は、点火ガスまたは点火ガスの一部分が推薬ケージを軸方向に通過するのと同じ流れ方向に推薬ガスが推薬室を出ることができるように構成されることが好ましい。したがって、実質的に、利用することができる全点火ガスは、内部を通る、すなわち、軸方向に推薬ケージを通過する点火ガスと、推薬体を点火させるために、ガス入口を経て側面ガス流開口を通って推薬室内に半径方向に吐出されるそれぞれ残りの部分とに疑似分割される。
【００２７】
本発明によるインフレータの好ましい実施形態では、推薬ケージのカラーは、インフレータのハウジングの周方向のテーパ部に、特に密閉して当接するように設けられる。具体的には、インフレータのハウジングは、テーパ部、特に、好ましくは、完全に半径方向に円周であるように設計された内向きのテーパ部を有することができる。したがって、テーパ部は、ハウジングの内周に、推薬ケージのカラーが当接することができる環状のビーディング部を形成する。特に、この場合、カラーは密閉するように当接することができ、このような当接は必ずしも気密ではなく、推薬粒子が推薬ケージのカラーとインフレータのハウジングのテーパ部との間を通過しないようなものでも十分である。このようにして、推薬ケージは、ハウジング内に長手方向軸線の方向に固定される。
【００２８】
さらに、管状ハウジングには、推薬ケージのガス入口開口と流体連通する点火器ユニットを配置することができ、点火器ユニットは、特に、ガス入口開口に挿入され、好ましくは、ガス入口開口を閉じるために入口側破裂ダイアフラムを含む。この場合、用語「流体連通する」は、点火器ユニット、特に、入口側破裂ダイアフラムと、推薬ケージのガス入口開口との間で流体を遮るような障害物がないことを意味する。言い換えれば、少なくとも点火器ユニットの領域、すなわち、インフレータが作動した場合に開放される入口側破裂ダイアフラムは、作動時、点火ガスが点火器ユニットからガス入口開口に、言い換えれば、推薬ケージの隣接した流路に直接流入することができるように、ガス入口開口と連通する。したがって、特に、点火器ユニットは推薬ケージの軸方向端部に挿入されてもよい。そのようにする際、点火ガス、言い換えれば、点火器ユニットから流れる高温の点火粒子または点火煙が推薬ケージのみに流入するように、点火器ユニットと推薬ケージとの間を実質的に密閉接続することが好ましい。
【００２９】
言い換えれば、点火器ユニットの入口側破裂ダイアフラムは、推薬ケージの基部のガス入口開口とガス出口との間に形成された推薬ケージの流路から点火室を隔離する。流れ開口は、基部の周壁によって周方向に区切られる。
【００３０】
好ましい実施形態では、推薬ケージは、圧縮ガス領域のインフレータの内部に配置されるように設けられる。特に、また、推薬室は、圧縮ガス領域に配置することができる。したがって、インフレータのハウジングの内部の圧縮ガスはまた、推薬体を取り囲むことがある。これに関して、点火器ユニットの入口側破裂ダイアフラムは、インフレータの圧縮ガス室から点火室を隔離する。上記インフレータの作動状態では、室温での圧縮ガスの圧力値を２５〜８０ＭＰａ（２５０〜８００バール）の範囲、特に５５ＭＰａ（５５０バール）にすることができる。ここで、圧縮ガスは、単一のガスでもよいし、アルゴン、酸素、窒素、またはヘリウムなどの複数のガスの混合物でもよい。
【００３１】
すでに上記で示したように、ガス発生推薬体は推薬室に配置されることが好ましい。ガス発生推薬体は、特に、いわゆる推薬床として圧縮推薬ペレットまたは押出成形推薬体によってゆるく構成されてもよい。点火器ユニットからの点火ガスによって点火された後、推薬体は、燃焼中、エアバッグを膨張させる、またはその膨張を助ける推薬ガスを発生する。
【００３２】
インフレータのハウジングは、付勢された圧縮ガスで満たされた圧縮ガスタンクを形成することが有利である。インフレータの作動後、推薬ガスに加えて圧縮ガスを放出することができ、それをエアバッグに導入することができる。このようにして、圧縮ガスはエアバッグを膨張させる助けになる。
【００３３】
本発明の別の独立した態様は、インフレータと、インフレータによって膨張させることができるエアバッグと、エアバッグモジュールを車両に取り付けるための固定手段とを備えるエアバッグモジュールに関する。インフレータは、前述のように設計されることが好ましい。
【００３４】
さらに、本出願の範囲内で、特に、車両の乗員または歩行者などの人を保護するための車両安全システムが開示され、特許請求される。本発明による車両安全システムは、インフレータと、エアバッグモジュールの一部分としてのインフレータによって膨張させることができるエアバッグと、誘発状況の事象でインフレータを作動させることができる電子制御ユニットとを備える。本発明による車両安全システムでは、インフレータは前述の態様に従って設計されることが好ましい。
【００３５】
本発明の別の独立した態様は、インフレータ、特に管状火工インフレータを作動させる方法に関する。インフレータは、特に、前述の態様に従って設計することができる。本発明による作動方法は以下のステップを備える。
−  点火室内で点火ガスを発生させるために点火ユニットを作動させるステップ
−  推薬ケージによって管状に取り囲まれた流路に点火ガスを軸方向に導入するステップ
−  推薬ケージの側面ガス流開口を通して、推薬ケージによって半径方向内側に区切られた推薬室内に点火ガスの一部分を吐出するステップ
−  点火ガスの吐出された部分によって推薬室内で推薬体、特に推薬ペレットを点火し、推薬ガスを発生させるステップ
−  推薬ガスを推薬室から推薬ケージの前方ガス流開口を通過させるステップ
【００３６】
さらに、本発明は、好ましくは、前述の態様に従って設計されたインフレータ内、特に管状火工インフレータ内の衝撃波を案内する方法に関する。衝撃波を案内する方法は、以下のステップを含むことが好ましい。
−  点火室内に過大な圧力を発生させるために点火ユニットを作動させるステップ
−  過大な圧力によって入口側破裂ダイアフラムを破裂させることによって衝撃波を発生させるステップで、破裂ダイアフラムは、推薬ケージの管状基部のガス入口開口の領域に配置される、ステップ
−  衝撃波を基部に沿って案内するステップ
−  衝撃波を基部の漏斗状に広がる部分に沿って半径方向に広げるステップ
以下に、添付の概略図を参照して、例示的な実施形態によって本発明を詳細に説明する。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】本発明による推薬ケージを備える管状インフレータの長手方向断面図である。
【図２】図２ａは、図１による推薬ケージの側面図である。図２ｂは、図２ａによる推薬ケージの正面図である。
【図３】図３ａは、別の好ましい例示的な実施形態で示した本発明による推薬ケージの長手方向断面図である。図３ｂは、図３ａによる推薬ケージの正面図である。
【図４】図４ａは、側面ガス流開口の穴パターンが異なる、好ましい例示的な実施形態で示した本発明による推薬ケージの側面図である。図４ｂは、側面ガス流開口の穴パターンが異なる、好ましい例示的な実施形態で示した本発明による推薬ケージの側面図である。図４ｃは、側面ガス流開口の穴パターンが異なる、好ましい例示的な実施形態で示した本発明による推薬ケージの側面図である。図４ｄは、側面ガス流開口の穴パターンが異なる、好ましい例示的な実施形態で示した本発明による推薬ケージの側面図である。図４ｅは、側面ガス流開口の穴パターンが異なる、好ましい例示的な実施形態で示した本発明による推薬ケージの側面図である。図４ｆは、側面ガス流開口の穴パターンが異なる、好ましい例示的な実施形態で示した本発明による推薬ケージの側面図である。図４ｇは、側面ガス流開口の穴パターンが異なる、好ましい例示的な実施形態で示した本発明による推薬ケージの側面図である。図４ｈは、側面ガス流開口の穴パターンが異なる、好ましい例示的な実施形態で示した本発明による推薬ケージの側面図である。
【図５】図５ａは、別の好ましい例示的な実施形態で示した本発明による推薬ケージの長手方向断面図で、側面ガス流開口が外側に開いたバイパスチャネルを形成する。図５ｂは、図５ａによる推薬ケージの正面図である。図５ｃは、図５ａによる推薬ケージの側面図である。
【図６】図６ａは、別の好ましい例示的な実施形態による推薬ケージの長手方向断面図で、側面ガス流開口が長手方向軸線の方向にテーパ状になったバイパスチャネルを形成する。図６ｂは、図６ａによる推薬ケージの背面図である。図６ｃは、図６ａによる推薬ケージの側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３８】
図１はインフレータの長手方向断面を示し、本図によって、本発明による推薬ケージ１０の取付状態を示す。インフレータは、管状インフレータの形態であり、インフレータのハウジング３１を形成する圧縮ガスタンク３０を備える。圧縮ガスタンク３０は実質的に管状の形状を採る。ハウジング３１のテーパ部３２は、例えば、クリンプ部またはロール部とすることができ、圧縮ガスタンク３０を点火器ユニット２０および推薬ケージ１０が配置された第１の部分に分ける。圧縮ガスタンク３０の第２の部分は、実質的に内蔵部品がなく、実質的に、付勢された圧縮ガスを受け入れる役割を果たす。圧縮ガスは、例えば、室温において５５ＭＰａ（５５０バール）の圧力で、圧縮ガスタンク３０内に入れることができる。
【００３９】
圧縮ガスタンク３０の出口側端部、言い換えれば、ハウジング３１の出口側端部には、出口側破裂ダイアフラム３４が配置される。出口側破裂ダイアフラム３４は、気密になるように圧縮ガスタンク３０を閉止する。フィルタスクリーン３５は、ガス流れ方向において出口側破裂ダイアフラム３４の上流に配置される。フィルタスクリーン３５は、インフレータに接続されたエアバッグ内に燃えた粒子が入らないようにそれらを濾過して取り除く。
【００４０】
さらに、圧縮ガスタンク３０の出口側端部にはディフューザ３３が配置される。ディフューザ３３には、例えば、クリンピング、ローリング、または溶接によってインフレータのハウジング３１に接続されたディフューザキャップ３６が含まれる。ディフューザキャップ３６は、実質的に半径方向外向きに延在する出口開口３７を備える。推進ガスおよび／または付勢された圧縮ガスなどの放出ガスは、出口側破裂ダイアフラム３４が開いた後、出口開口３７を通って、接続されたエアバッグに流入することができる。
【００４１】
圧縮ガスタンク３０の入口側端部、言い換えれば、ハウジング３１の入口側端部には、点火器ユニット２０が配置される。具体的には、点火器ユニット２０は、テーパ部３２によって圧縮ガスタンク３０の第２の部分から分離された圧縮ガスタンク３０の第１の部分に挿入される。点火器ユニット２０は、一種の係止片として圧縮ガスタンク３０の入口端部を閉止する金属製の点火器キャリア２１を備え、半径方向周囲で圧縮ガスタンク３０の軸方向端部に溶接される。さらに、点火器ユニット２０は、好ましくは、火工式電気点火器として形成される点火器２９を含み、したがって、電子制御ユニットに接続するための電気端子、言い換えれば、端子接点を含む。電子制御ユニットは、インフレータが取り付けられた車両に設けられることが好ましく、インフレータを所定の状況で作動させることができる。点火器２９は、電橋線の形態が望ましい点火素子（図示せず）をさらに備え、点火素子に点火器火工品が隣接し、点火素子を加熱することによって誘発状況が生じたときに作動させることができ、言い換えれば、点火させることができ、点火器に通電することによって高温の点火エネルギー、点火粒子、および／または点火ガスを放出することができる。説明を明瞭にするために、図１は、点火器２９を周囲の輪郭のみで示し、前述の内部構成部品を含めて示していない。点火器２９は、点火器キャリア２１に挿入される、言い換えれば、摩擦留め、および／または嵌合留めされる。
【００４２】
点火器室キャップ２２は点火器キャリア２１に取り付けられ、特に、点火器キャリア２１を向くフランジタイプの構成によって耐圧になるように点火器キャリアに半径方向周囲で溶接される。この場合、点火器室キャップ２２は、点火器ユニット２０の構成部品として理解すべきであり、点火器２９が突出する点火室２３の範囲を定める。
【００４３】
点火器キャリア２１とは反対側の点火器室キャップ２２の端部には、入口側破裂ダイアフラム２４が設けられる。ここで、入口側破裂ダイアフラム２４は、一方では、例えば、点火器室キャップ２２と一体に形成されて、それが延在する領域では点火器室キャップ２２の残りの部分より薄い材料にすることによって、かつ／あるいは、点火器室キャップ２２内で内部圧が上昇したときに破裂ダイアフラム２４を開放することができる所定の破断点または破断線を付けることによって、点火器室キャップ２２の一体部品にすることができる。入口側破裂ダイアフラム２４は、他方では、これもまた所定の破断点を設けることは必要であるが、点火器室キャップ２２の先端部に、好ましくはその中央開口に、特に溶接によって、付着的に留めることができる別個の構成部品にすることができる。入口側破裂ダイアフラム２４は、点火室２３を圧縮ガスタンク３０のガスが充填された内部から隔離する。インフレータを作動させ、点火室２３で点火器２９を作動させる、言い換えれば点火させると、点火器火工品の燃焼によって高温の燃焼ガスおよび／または燃焼粒子が形成され、したがって、過大な圧力が形成されて、最終的には、入口側破裂ダイアフラム２４を開放および破裂（ｒａｐｔｕｒｉｎｇ  ａｎｄ／ｏｒ  ｂｕｒｓｔｉｎｇ）させる。点火室２３で形成された点火ガス、言い換えれば、点火粒子は、出口側破裂ダイアフラム３４の方向に点火室２３を出ることができる。
【００４４】
推薬ケージ１０は、点火器室キャップ２２に取り付けられて示されており、言い換えれば、インフレータの製造時に、前方に配置された点火器室キャップ２２を有する点火器ユニット２０の完全な組立体は、テーパ部３２によって軸方向に予め配置された推薬ケージ１０内に挿入される。推薬ケージ１０は、挿入される点火器室キャップ２２の外径値よりわずかに大きい内径値を有する管状基部１１を含む。挿入された点火器室キャップ２２およびそれを取り囲む管状基部１１のそれぞれの接触面は、入口側破裂ダイアフラム２４の開放後、少なくとも、点火ガス、言い換えれば、点火粒子が点火器室キャップ２２と管状基部１１との間を点火器キャリア２１の方に漏れることを防ぐように軸方向に重なる。特に、基部１１は、点火器室キャップ２２に直接取り付く中空円筒部１１ａを備える。漏斗状部１１ｂは中空円筒部１１ａに隣接する。漏斗状部１１ｂは、点火ガスの流れ方向、すなわち、出口側破裂ダイアフラム３４の方向に広がる。具体的には、漏斗状部１１ｂの断面の直径は、中空円筒部１１ａに面する側の方が、中空円筒部１１ａから離れた領域よりも小さい。言い換えれば、漏斗状部１１ｂの直径は、推薬ケージ１０のガス入口開口１２ａからの距離とともに連続的に大きくなる。
【００４５】
漏斗状部１１ｂはさらにカラー１１ｃに結合して、実質的に半径方向外向きに延在する。具体的には、カラー１１ｃは、裏返されて、少なくとも部分的に半径方向外向きに延在するように設けられる。カラー１１ｃはまた、推薬ケージ１０のフランジタイプの先端部であると考えられることができる。中空円筒部１１ａ、漏斗状部１１ｂ、およびカラー１１ｃによって、基部１１は実質的にラッパ形状になる。
【００４６】
推薬ケージ１０を取り付けた状態では、カラー１１ｃは、インフレータの圧縮ガスタンク３０のテーパ部３２に隣接し、作動した場合に推薬粒子または燃焼生成物が通らないようにする特定のシールを形成することができる。したがって、推薬ケージ１０は、ハウジング３１内で長手方向軸線の方向に固定される。推薬ケージ１０、特に、推薬ケージ１０の周壁１２とインフレータのハウジング３１との間には、特に環状の、または中空の円筒推薬室１７が形成される。推薬室１７は、前方ディスク２６によって点火器キャリア２１に向かう軸方向にさらに区切られ、前方ディスク２６は、ばね充填体２５によって軸方向に付勢され、前方ディスク２６を、ばね充填体２５に強く、特に付着的に接続することができ、ばね充填体２５と一体的に形成することすらできる。推薬室１７は、推薬体、特に推薬ペレットで満たされる。説明を明瞭にするために、図１の推薬室１７には上記推薬体を示していない。インフレータが働いていない状態、すなわち、インフレータが作動する前は、通常、実質的に、推薬室１７全体は、すなわち、推薬ケージ１０のカラー１１ｃから前方ディスク２６までの軸方向延在部を見たとき、上記推薬体で満たされている。前方ディスク２６はまた、図１に示した位置から幾分ずれた軸方向位置、すなわち、流れ方向に見て、点火サポート２１の方向に側面流れ開口１３のすぐ前方の位置から、点火器キャリアに留められた点火器室キャップ２２のフランジタイプの構造体の近くまでの位置にすることもでき、前方ディスク２６が後者の位置では、推薬室１７の容積をできるだけ大きくし、したがって、推薬体の充填量を最大にすることが容易になる。ばね充填体２５によってばね付勢された前方ディスク２６によって、インフレータの製造中、推薬室１７に推薬体を圧密すること、および／または、推薬室１７に推薬体を充填するときに量をバランスさせる機能が達成される。
【００４７】
推薬室１７は、ガス入口およびガス出口を含む。具体的には、点火ガスは、ガス入口を通って推薬室１７に流入して、そこにある推薬体を点火することができる。推薬体の燃焼によって形成した推薬ガスは、ガス入口ではなく、特に、ガス入口から間隔を空けて配置されたガス出口を通って推薬室１７を出る。
【００４８】
推薬室１７のガス入口およびガス出口は、本発明によるインフレータの推薬ケージ１０の適切なガス流開口によって形成される。このために、推薬ケージ１０は、周壁１２に、少なくとも１つの、好ましくは複数の側面ガス流開口１３を含む。側面ガス流開口１３は、推薬室１７へのガス入口を形成する。側面ガス流開口１３は、少なくとも基部１１の漏斗状部１１ｂに配置されることが好ましい。しかしながら、側面ガス流開口１３はまた、中空円筒部１１ａ内にさらに延在してもよい。複数の側面ガス流開口１３のうちのいくつかを中空円筒部１１ａに設けることもまた可能である。側面ガス流開口１３は、異なる形状に設計されてもよく、基部１１の領域の異なる位置に配置されてもよい。特に、複数の側面ガス流開口１３は異なる穴パターンを形成してもよい。このことは、さらに下記でいくつかの例示的な実施形態によって詳細に説明される。
【００４９】
しかしながら、推薬室１７のガス出口が、推薬ケージ１０にある少なくとも１つの、好ましくは複数の前方ガス流開口１４によって形成されることは、すべての例示的な実施形態に適用可能である。前方ガス流開口１４は、基部１１のカラー１１ｃに配置される。特に、前方ガス流開口１４によって、ガスは、圧縮ガスタンク３０の長手方向軸線に対して実質的に平行に推薬室１７から流出することができる。その一方で、複数の前方ガス流開口１４が、異なる形状および異なる位置を有しても良い。その一方で、複数の前方ガス流開口１４が、一緒に穴パターンを形成し、複数の異なる穴パターンが実現されてもよい。推薬室へのガス出口の機能は、考えることができるあらゆる穴パターンによって達成される。
【００５０】
図１による例示的な実施形態によって、以下にその機能を詳細に説明する。インフレータが作動すると、まず、点火器２９が作動され、したがって点火室２３内部で点火され、点火器火工品の点火生成物および燃焼生成物が形成される。その結果、圧力が上昇し、それによって、入口側破裂ダイアフラム２４が破裂する。これには２つの効果がある。一方では、高温の点火ガスは、点火室２３から推薬ケージ１０の内部に案内される。他方では、入口側破裂ダイアフラム２４の破裂時に生じる突然の圧力差によって衝撃波が生じ、衝撃波は圧縮ガスタンク３０内を長手方向軸線の方向に移動する、言い換えれば、伝播する。点火器２９の作動時にはすでに衝撃波の形成を誘発することができ、それを意図する。なぜなら、衝撃波は、出口側破裂ダイアフラム３４に衝突したとき、接続されたエアバッグとの流体連通を確立することができるように、出口側破裂ダイアフラム３４を開かせ、言い換えれば、破裂させるからである。具体的には、出口側破裂ダイアフラム３４が開いた後、圧縮ガスは圧縮ガスタンク３０からディフューザ３３およびその出口開口３７を通ってエアバッグに流入することができる。このとき、推薬体の燃焼から生じた推薬ガスも同様に、付勢された圧縮ガスと同時に出口側破裂ダイアフラム３４から流出することが可能である。
【００５１】
信頼性をもって、特に所定の時点で、出口側破裂ダイアフラム３４を確実に破裂させるために、信頼性をもって、インフレータのそれぞれの延在部全体に沿って発生させることができる安定した衝撃波が役立つ。驚いたことに、流れ方向に広がる流路１２ｂを形成する漏斗状部１１ｂが衝撃波を安定させることが分かった。したがって、推薬ケージ１０のラッパ状の設計によって、出口側破裂ダイアフラム３４の破裂を間違いなく保証することができるように、しっかりとした衝撃波が確実に形成される。
【００５２】
衝撃波の形成とは別に、入口側破裂ダイアフラム２４が破裂する、言い換えれば、開くことによって、高温の点火ガスは推薬ケージ１０の内部に、特にその流路１２ｂに流入する。点火ガスは、ガス入口開口１２ａを通って流路１２ｂ内に入り、流路１２ｂを通ってガス出口開口１２ｃに案内される。しかしながら、高温の点火ガスの一部分は、推薬ケージ１０の周壁１２に設けられた側面ガス流開口１３を通って推薬室１７内に案内される。高温の点火ガスは、推薬室１７内で推薬体を発火させ、推薬体は、燃焼中に推薬ガスを放出する。次に、推薬ガスは、前方ガス流開口１４を通って推薬室１７を出ることができ、特に、それと同時に、点火ガスは推薬室１７にさらに流入する。したがって、推薬ガスは、推薬ケージ１０の内部を通って長手方向軸線の方向に案内された点火ガスの部分と同じ流れ方向で圧縮ガスタンク３０に流入するので、望ましくないガス流の乱れ、および／またはそれに対応したエネルギー損失が避けられる。このようにして、推薬ガスの放出の効率は高くなる。具体的には、流れの乱れによって生じるおそれのある損失はこのように避けられる。
【００５３】
前方ガス流開口１４を通って圧縮ガスタンク３０の主要な領域に流入した推薬ガスは、そのさらなる流れで、言い換えれば、インフレータ機能のさらなる過程で、圧縮ガスタンク３０内にある圧縮ガスと一緒にディフューザ３３を通ってインフレータを出て、エアバッグに流入する。
【００５４】
図２ａおよび２ｂは、図１によるインフレータに挿入された推薬ケージ１０を詳細に示す。本発明のこの好ましい例示的な実施形態では、複数の側面ガス流開口１３が、基部１１の漏斗状部１１ｂに配置されるように設けられる。側面ガス流開口１３はえら型である、またはえら型ガス流開口１３ｃを形成する。えら型ガス流開口１３ｃは、特に、基部１１の内部の方向に、特に、周壁１２を成形することによって形成される。具体的には、周壁１２は、成形部分１５が形成されるように、部分的に内側にへこまされる。側面ガス流開口１３は、例えば、まず、例えば、ミリング又はレーザ加工によって材料を削除することによって基部１１の壁厚さを貫通して延在する適切な切り口または切れ目を入れ、次いで、適切にへこませることによって製造することができる。しかしながら、特に、前述の切り口および／または切れ目を実現するように構成された鋭い切断部分を有し、基部の壁を押してえら型ガス流開口１３ｃを単一のステップで生成するように適切な工具によって、上記の２つの製造ステップを単一のステップで実行することも同様に可能である。成形部分１５は、実質的に、軸方向に点火ガスの一部分を受け入れ、推薬室１７内に斜め外向きに案内する分流器を形成する。点火ガスの一部分の流れを上記のように偏向させることは非常に低い損失の方式であり、これによって、特に、ガスは効率的に案内される。
【００５５】
図２ａに明瞭に示されているように、複数のえら型の側面ガス流開口１３、１３ｃを基部１１の周方向に一定の間隔で配置することができる。さらに、さらなる側面ガス流開口１３を長手方向軸線の方向にずらして設けてもよい。言い換えれば、特にえら型の側面ガス流開口１３、１３ｃは、図２ａおよび２ｂの例示的な実施形態では穴パターンを形成し、側面ガス流開口１３の２つの周方向列１８が形成される。第１の周方向列１８ａは、複数の側面ガス流開口１３を周方向に一定の間隔で備える。第１の周方向列１８ａに対して推薬ケージ１０の長手方向軸線の方向および半径方向にずらされた第２の周方向列１８ｂは、同じ数の側面ガス流開口１３を備える。２つの周方向列１８ａ、１８ｂのそれぞれが、えら型ガス流開口１３ｃの形態の４つの側面ガス流開口１３を備えることが好ましい。第１の周方向列１８ａの側面ガス流開口１３は、言わば、側面ガス流開口１３の周囲のパターンを形成するように、第２の周方向列１８ｂの側面ガス流開口１３に対して周方向にずらされる、言い換えれば、回転されるように配置される。これは、図２ｂによる正面図で明瞭に分かる。
【００５６】
図２ａに明瞭に示されているように、側面ガス流開口１３のうちの少なくとも第１の周方向列１８ａは、中空円筒部１１ａに面した漏斗状部１１ｂのまさに端部に配置される。特に、第１の周方向列１８ａは、中空円筒部１１ａと漏斗状部１１ｂとの間の移行領域に配置される。第２の周方向列１８ｂは、図１に示すように、推薬ケージ１０を取り付けた状態に対しては、第１の周方向列１８ａに対して流れ方向の軸方向下流にずらされて配置される。えら型ガス流開口１３ｃは、点火ガスがえら型ガス流開口１３に軸方向に流入することができ、ガス案内面１９に沿って、特に、推薬室１７内に外向きに案内されるように特に構成される。ガス案内面１９は、特に、流れが、点火ガスの流れ方向からほとんど偏向しないように、推薬ケージ１０の長手方向軸線に対して平角を有する。言い換えれば、えら型ガス流開口１３ｃは、点火ガスが流れの方向にえら型ガス流開口１３ｃに流入することができるように、点火器ユニット２０の方を向いて開いている（図１による取付状態）。
【００５７】
一方、図２ｂは、流路１２ｂ内に突出した漏斗状部１１ｂにあるえら型ガス流開口１３を示す。この図から、流路１２ｂを通る点火ガスが、側面ガス流開口１３を形成する周壁１２の成形部分１５によって分けられることはこれから明らかである。このようにして、流れが分けられ、点火ガス流の一部分は、推薬ケージ１０の内部を長手方向軸線の方向に流れる。一方、別の部分は、側面ガス流開口１３を通って推薬室１７内に吐出される。
【００５８】
さらに、カラー１１ｃが複数の前方ガス流開口１４を含んでいることは図２ｂで明瞭に分かる。図示の例示的な実施形態では、前方ガス流開口１４は円形ガス流開口１４の形態である。具体的には、図示の例示的な実施形態では、カラー１１ｃには２０個の円形ガス流開口１４が設けられる。上記前方ガス流開口１４は、お互いに一定の間隔になるように配置され、共通円上に配置される。
【００５９】
一般に、概して、前方ガス流開口１４は、図２ｂに示すように、基本的には、同様に、えら型、スロット状、または円形とすることができる。説明を簡単にするために、図３ａ〜５ｃによる推薬ケージ１０のさらなる例示的な実施形態では、前方ガス流開口１４の描写を省く。しかしながら、前方ガス流開口１４がカラー１１ｃに配置されることは、すべての実施形態に当てはまる。
【００６０】
図３ａおよび３ｂに、本発明による推薬ケージ１０の別の例示的な実施形態を示す。図３ａ、３ｂによる推薬ケージ１０の基部１１は、図２ａ、２ｂによる推薬ケージの基部１１と実質的に同一である。図３ａ、３ｂによる推薬ケージは、えら型の側面ガス流開口１３の配置がそれとは異なる。図３ａ、３ｂによる例示的な実施形態では、側面ガス流開口１３は、中空円筒部１１ａから間隔を空けるように、言い換えれば、図２ａ、２ｂよりもさらに間隔を空けるように配置される。具体的には、側面ガス流開口１３は、中空円筒部１１ａよりも基部１１のガス流開口１２ｃに接近させて配置される。具体的には、えら型ガス流開口１３ｃの形態の４つの側面ガス流開口１３は、漏斗状部１１ｂの周囲に沿って一定の間隔で分布するように配置される。図３ａは、えら型ガス流開口１３ｃが、周壁１２を部分的に成形することによって半径方向内向きに形成されていることを明瞭に示す。（図１による取付状態では）成形部分１５は、推薬ケージ１０内側のガス案内面１９に当たって流れる流れガスまたはガスを推薬室１７内に斜め外向きに案内するガス案内面１９を有する分流器を形成する。当然のことながら、異なる数の側面ガス流開口１３も可能である。
【００６１】
図４ａ〜４ｈに、推薬ケージ１０の側面ガス流開口１３の異なる穴パターンを示す。図示の例示的な実施形態は、単に、本発明による推薬ケージ１０の穴パターンを設計することができる方法に関するオプションの選択を構成しているに過ぎない。実質的に、図４ａ〜４ｈによるすべての例示的な実施形態は同一の基部１１を含む。具体的には、図示の推薬ケージ１０のそれぞれの基部１１は、中空円筒部１１ａと、漏斗状部１１ｂと、カラー１１ｃとを含む。基部１１は一体的に形成され、漏斗状部１１ｂは中空円筒部１１ａとカラー１１ｃとの間を延在する。具体的には、漏斗状部１１ｂは、中空円筒部１１ａをカラー１１ｃに接続する。
【００６２】
カラー１１ｃは裏返されて、周壁１２が実質的に半径方向外向きに返されて、同軸でさらに延在する。
【００６３】
図４ａは、側面ガス流開口１３が円形ガス流開口１３ａとして構成された穴パターンを示す。円形ガス流開口１３ａの複数の周方向列１８が設けられる。具体的には、図４ａによる例示的な実施形態は、それぞれ８つの側面ガス流開口１３を含む５つの周方向列を示している。周方向列１８、および各周方向列１８内の側面ガス流開口１３の両方とも、お互いに一定の間隔を空けるように配置される。５つの周方向列１８のうちの２つの周方向列１８は中空円筒部１１ａに配置され、３つの周方向列１８は漏斗状部１１ｂに配置される。
【００６４】
図４ｂは、２つの周方向列１８を有する穴パターンを示し、各周方向列１８は、円形ガス流開口１３ａの形態の４つの側面ガス流開口１３を含む。側面ガス流開口１３は、それぞれの周方向列１８に沿って一定の間隔で配置される。周方向列１８のうちの１つは中空円筒部１１ａに配置されるが、さらなる周方向列１８は漏斗状部１１ｂに配置される。
【００６５】
図４ｃは、側面ガス流開口１３がスロット状ガス流開口１３ｂである穴パターンを示す。具体的には、それぞれスロット状ガス流開口１３ｂを形成する側面ガス流開口１３の２つの周方向列１８が設けられる。スロット状ガス流開口１３ｂは、推薬ケージ１０の長手方向軸線に対して斜めに延在する。スロット状ガス流開口１３ｂの形状は実質的に矩形である。２つの周方向列１８のそれぞれは、４つのスロット状ガス流開口１３ｂを備える。隣接した周方向列１８の側面ガス流開口１３は、お互いに対して周方向にずらされて、言い換えれば、回転されて配置される。図４ｃによる例示的な実施形態では、１つの周方向列１８は中空円筒部１１ａの領域に配置されるが、別の周方向列１８は漏斗状部１１ｂに配置される。
【００６６】
図４ｄは同様に、スロット状ガス流開口１３ｂの形態の側面ガス流開口１３を有する穴パターンを示す。側面ガス流開口１３の周方向列１８が全部で４つ設けられ、３つの周方向列１８は中空円筒部１１ａの領域に設けられ、１つの周方向列１８は漏斗状部１１ｂの領域に設けられる。図４ｄによる例示的な実施形態では、中空円筒部１１ａに配置された側面ガス流開口１３は、漏斗状部１１ｂに配置された側面ガス流開口１３と配列の仕方が異なる。漏斗状部１１ｂでは、スロット状ガス流開口１３ｂの形態の側面ガス流開口１３の向きは、推薬ケージ１０の長手方向軸線に対して実質的に平行である。漏斗状部１１ｂの側面ガス流開口１３の周方向列１８は、８〜１０、特に９つのスロット状ガス流開口１３ｂを備える。しかしながら、中空円筒部１１ａの側面ガス流開口１３は、基部１１の周方向にスロットをあけるような向きである。言い換えれば、スロット状ガス流開口１３ｂは、漏斗状部１１ｂのスロット状ガス流開口１３ｂと直角に中空円筒部１１ａに延在する。中空円筒部１１ａのスロット状ガス流開口１３ｂの３つの周方向列１８のそれぞれは、４つの側面ガス流開口１３を備える。中空円筒部１１ａの隣接した周方向列１８の側面ガス流開口１３は、お互いに対して周方向にずらされた、言い換えれば、回転された向きにある。
【００６７】
図４ｅは、図４ｄによる穴パターンとは実質的に逆の穴パターンを示す。具体的には、この場合も、側面ガス流開口１３の周方向列１８が４つ設けられ、中空円筒部１１ａには、推薬ケージ１０の長手方向軸線に対して実質的に平行に延在するスロット状ガス流開口１３ｂの周方向列１８が形成される。一方、漏斗状部１１ｂの領域には、スロット状ガス流開口１３ｂを形成する側面ガス流開口１３の周方向列１８で、中空円筒部１１ａのガス流開口１３に対して直角の向きの周方向列１８が３つ設けられる。３つの周方向列１８のそれぞれは、４つの側面ガス流開口１３を備え、直接隣接した周方向列１８の側面ガス流開口１３は、お互いに対して基部１１の周方向にずらされて、言い換えれば、回転されて配置される。中空円筒部１１ａにある唯一の側面ガス流開口１３の周方向列１８は、８〜１０、好ましくは９つのスロット状ガス流開口１３ｂを備える。
【００６８】
本発明による推薬ケージ１０の図４ｆによる例示的な実施形態では、側面ガス流開口１３の２つの周方向列１８が設けられる。１つの周方向列１８は、中空円筒部１１ａの周りに延在し、えら型ガス流開口１３ｃを備える。別の周方向列１８は、漏斗状部１１ｂに配置され、推薬ケージ１０の長手方向軸線に対して実質的に平行に延在するスロット状ガス流開口１３ｂを備える。具体的には、漏斗状部１１ｂには、６つのスロット状ガス流開口１３ｂが設けられる。図４ｆによる例示的な実施形態では、中空円筒部１１ａには、４つのえら型ガス流開口１３ｃが、周方向に一定の間隔で設けられる。
【００６９】
図４ｇによる例示的な実施形態は、実質的に図２ａによる例示的な実施形態に基づく。図４ｇによる実施形態の推薬ケージ１０は、図２ａによる例示的な実施形態の基部１１に類似して形成された基部１１を有する。さらに、図２ａによる例示的な実施形態のえら型ガス流開口１３ｃは、図４ｇによる実施形態と全く同じように構成されており、これに関しては、図２ａによる例示的な実施形態を参照されたい。しかしながら、図４ｇによる例示的な実施形態では、これに加えて、漏斗状部１１ｂにさらなる側面ガス流開口１３を配置するように設けられ、このさらなる側面ガス流開口１３は円形ガス流開口１３ａの形態である。特に、漏斗状部１１ｂには２つのさらなる周方向列１８が設けられ、それぞれ、お互いから均等に周方向に離間した複数の円形ガス流開口１３ａを有する。特に、さらなる周方向列１８のそれぞれは、４つの円形ガス流開口１３ａを含む。したがって、２つの周方向列１８の円形ガス流開口１３ａは、お互いに対して周方向にずらされて、言い換えれば、回転されて配置される。
【００７０】
図４ｈは、本発明による推薬ケージ１０の例示的な実施形態を示し、ここでは、側面ガス流開口１３の単一の周方向列１８が設けられる。この例示的な実施形態の側面ガス流開口１３は、推薬ケージ１０の長手方向軸線に対して実質的に平行に延在するスロット状ガス流開口１３ｂとして構成される。スロット状ガス流開口１３ｂは、漏斗状部１１ｂと中空円筒部１１ａの両方を通るように延在する。言い換えれば、側面ガス流開口１３は、中空円筒部１１ａから漏斗状部１１ｂ内に延在する。図４ｈによる例示的な実施形態では、全部で８つのスロット状ガス流開口１３ｂが設けられ、周方向に一定の間隔で配置される。スロット状ガス流開口１３ｂのそれぞれは同じ長さである。しかしながら、側面ガス流開口１３は、特に、スロット状ガス流開口１３ｂの形態では、異なる大きさ、特に異なる長さにすることも考えられる。後者は、すべての例示的な実施形態に当てはまる。
【００７１】
本発明による推薬ケージの別の例示的な実施形態を図５ａ〜５ｃに示す。推薬ケージの基本構造は、前述の例示的な実施形態に一致する。具体的には、推薬ケージは、中空円筒部１１ａと、漏斗状部１１ｂと、カラー１１ｃとを備える基部１１を有する。漏斗状部１１ｂは側面ガス流開口１３を含む。図５ｃによる例示的な実施形態の特別な特徴は、側面ガス流開口１３が実質的に半径方向外向きに開いたバイパスチャネル１６として構成されるという事実にある。図５ｂから明らかなように、周方向に一定の間隔で配置された合計４つのバイパスチャネル１６が設けられる。特に、バイパスチャネル１６は、漏斗状部１１ｂの１２時の位置、３時の位置、６時の位置、および９時の位置に配置される。実質的に、バイパスチャネル１６は、漏斗状部１１ｂに半径方向内向きに下げられた溝を形成し、溝は中空円筒部１１ａに向かって開く（図５ａ、５ｃ）。カラー１１ｃの前方ガス流開口１４は、説明を明瞭にするために示されていないが、バイパスチャネル１６間のカラーの領域に配置されることが好ましい。これに代えて、前方ガス流開口１４を実質的にカラー１１ｃのバイパスチャネル１６と位置合わせすることも可能である。このようにして、（図１による推薬ケージ１０が取り付けられた状態では）バイパスチャネル１６に到達した点火ガスは、流路１２ｂを通って流れる点火ガスに対して完全に並行に案内されることができ、推薬室１７内の推薬体を点火させることができる。バイパスチャネル１６は半径方向外向きに開いているので、推薬室１７と流体連通する。
【００７２】
バイパスチャネル１６の形態の側面ガス流開口１３を有する同様な例示的な実施形態を図６ａ〜６ｃに示す。この実施形態では、バイパスチャネル１６は、溝を有する溝形のバイパスチャネル１６、言い換えれば、中空円筒部１１ａからカラー１１ｃに向かってテーパ状になるバイパスチャネル１６である。概して、周方向にお互いから均等に離間した４つのバイパスチャネル１６が設けられる。バイパスチャネル１６は、１２時の位置、３時の位置、６時の位置、および９時の位置に配置される（図６ｂ）。カラー１１ｃは、バイパスチャネル１６間に周方向に前方ガス流開口１４を含む。具体的には、カラー１１ｃは、実質的にえら型、または溝形ガス流開口１３ｃの前方ガス流開口１４を形成する。具体的には、カラー１１ｃのガス流開口１３ｃは、カラー１１ｃの外周の凹部として設計される。基部１１のラッパ状の設計により、凹部もまた、漏斗状部１１ｂ内に延在するが、本出願によるカラー１１ｃの前方ガス流開口１４と考えられる。図６ａ〜６ｃによる例示的な実施形態では、全部で８つの前方ガス流開口１４が設けられ、基部１１の周方向に一定の間隔で配置される。
【００７３】
本発明による推薬ケージ１０のための様々な例示的な実施形態を比較すると、特に、側面ガス流開口１３が漏斗状部１１ｂにえら型ガス流開口１３ｃとして構成されたこれらの例示的な実施形態が、インフレータを作動させるのに特に有利な効果を生じることが分かった。具体的には、周壁１２の成形部分１５によって形成されたこれらの側面ガス流開口１３は、例えば、真円のガス流開口１３ａに対して有利である。驚いたことに、推薬ケージ１０の成形部分１５を形成することによって、上記えら型の側面ガス流開口１３ｃの場合に、最適な流れ案内要素が生成されることが分かった。えら型ガス流開口１３ｃは、実質的に、点火ガスの一部分を受け取り、それを推薬室１７内に吐出する固定翼の原理に従って働く。
【符号の説明】
【００７４】
１０  推薬ケージ
１１  基部
１１ａ  中空円筒部
１１ｂ  漏斗状部
１１ｃ  カラー
１２  周壁
１２ａ  ガス入口開口
１２ｂ  流路
１２ｃ  ガス出口開口
１３  側面ガス流開口
１３ａ  円形ガス流開口
１３ｂ  スロット状ガス流開口
１３ｃ  えら型ガス流開口
１４  前方ガス流開口
１５  成形部分
１６  バイパスチャネル
１７  推薬室
１８  周方向列
１８ａ  第１の周方向列
１８ｂ  第２の周方向列
１９  ガス案内面
２０  点火器ユニット
２１  点火器キャリア
２２  点火器室キャップ
２３  点火室
２４  入口側破裂ダイアフラム
２５  ばね充填体
２６  前方ディスク
２７  凹部
２９  点火器
３０  圧縮ガスタンク
３１  ハウジング
３２  テーパ部
３３  ディフューザ
３４  出口側破裂ダイアフラム
３５  フィルタスクリーン
３６  ディフューザキャップ
３７  出口開口
Ｌ  長手方向軸線
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【外国語明細書】
2019214358000001.pdf