(57)【要約】  本発明は、ガス流の濾過のために巻き上げられ或いは折り返されるフィルター材ウェブを備えた濾過装置に関する。前記フィルター材ウェブ（１０）の少なくとも一方の端部（１１，１２）は、閉鎖シートメタル部（２０，３０）に接続され、或いはそのようなシートメタル部を構成し、前記閉鎖シートメタル部（２０，３０）は、当該濾過装置（１）に対するガスの流入又は流出のための少なくとも１つの凹部（４０，５０）を備える。【選択図】    図１Ａ
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ガス流の濾過のために巻き上げられ或いは折り返されるフィルター材ウェブを備えた濾過装置であって、
前記フィルター材ウェブ（１０，１３−１７）の少なくとも一方の端部（１１，１２）は、閉鎖シートメタル部（２０−２３，３０−３３）に接続され、或いはそのような部位を構成し、前記閉鎖シートメタル部（２０−２３，３０−３３）は、当該濾過装置（１）に対するガスの流入又は流出のための少なくとも１つの凹部（４０−４３，５０−５３）を備えることを特徴とする濾過装置。
【請求項２】
請求項１に記載の濾過装置であって、
巻き上げられた前記フィルター材ウェブ（１０，１３−１７）は、当該濾過装置の中空円筒状の巻き上げ体を形成し、前記閉鎖シートメタル部（２０−２３，３０−３３）は、前記巻き上げ体の内側シェル面又は外側シェル面を、或いは少なくともその一部を構成していることを特徴とする濾過装置。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の濾過装置であって、
前記フィルター材ウェブ（１０，１３−１７）の両方の端部（１１，１２）がそれぞれ、閉鎖シートメタル部（２０−２３，３０−３３）に接続されていることを特徴とする濾過装置。
【請求項４】
請求項２に従属の請求項３に記載の濾過装置であって、
一方の閉鎖シートメタル部（３０）が中空円筒状の前記巻き上げ体の内側シェル面を構成し、他方の閉鎖シートメタル部（２０）が中空円筒状の前記巻き上げ体の外側シェル面を構成することを特徴とする濾過装置。
【請求項５】
請求項３又は４に記載の濾過装置であって、
２つの閉鎖シートメタル部（２０−２３，３０−３３）にそれぞれ設けられた複数の凹部は、前記２つの閉鎖シートメタル部（２０−２３，３０−３３）において互いにオフセットして配置されていることを特徴とする濾過装置。
【請求項６】
請求項２に従属の請求項５に記載の濾過装置であって、
複数の凹部（４０−４３，５０−５３）が中空円筒状の前記巻き上げ体の長手方向に互いにオフセットして配置されていることを特徴とする濾過装置。
【請求項７】
請求項１から６のうちのいずれか一項に記載の濾過装置であって、
前記閉鎖シートメタル部（２０，２３，３０，３３）には、凹部（４０，４３，５０，５３）としての少なくとも１つのガス流通開口部が設けられていることを特徴とする濾過装置。
【請求項８】
請求項１から７のうちのいずれか一項に記載の濾過装置であって、
前記閉鎖シートメタル部（２１，２２，３１，３２）には、縁部に凹部（４１，４２，５１，５２）としての少なくとも１つの材料切り抜き部が設けられていることを特徴とする濾過装置。
【請求項９】
請求項１から８のうちのいずれか一項に記載の濾過装置であって、
前記フィルター材ウェブ（１０，１３−１７）は、金属製のフィルター材料を有することを特徴とする濾過装置。
【請求項１０】
請求項１から９のうちのいずれか一項に記載の濾過装置であって、
１又は複数のシートメタル部（２０−２３，３０−３３）が、前記フィルター材ウェブ（１３−１７）と一体となるように構成されていることを特徴とする濾過装置。
【請求項１１】
請求項１０に記載の濾過装置であって、
当該濾過装置はシートメタルストリップを有し、前記シートメタルストリップは、前記フィルター材ウェブ（１３−１７）の領域が打ち抜き加工され、及び／又はエンボス加工され、及び／又は三次元の構成要素が設けられるように構成され、前記フィルター材ウェブ（１３−１７）はその巻き上げ状態でフィルターとして作用するのに対して、前記シートメタルストリップは、ガスの流入又は流出のための少なくとも１つの凹部（４０−４３，５０−５３）を除いて前記シートメタル部が閉鎖されていることを特徴とする濾過装置。
【請求項１２】
請求項１から９のうちのいずれか一項に記載の濾過装置であって、
１又は複数のシートメタル部（２０−２３，３０−３３）は、個別に製造されて前記フィルター材ウェブ（１０）に接続される部品として構成されることを特徴とする濾過装置。
【請求項１３】
請求項１２に記載の濾過装置であって、
前記フィルター材ウェブ（１０）は、少なくとも１つの展伸金属シートを有することを特徴とする濾過装置。
【請求項１４】
請求項１から１３のうちのいずれか一項に記載の濾過装置であって、
前記フィルター材ウェブ（１０，１３−１７）は、互いに積層された複数の材料層を有し、当該複数の材料層が共に巻き上げられることを特徴とする濾過装置。
【請求項１５】
車両乗員保護装置のガスジェネレータであって、
請求項１に記載の濾過装置を備えることを特徴とするガスジェネレータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、請求項１の前段部分（プレアンブル）にかかる、ガス流を濾過処理するための濾過装置と、そのような濾過装置を備えたガスジェネレータに関するものである。
【０００２】
ＥＰ０５５２７０６Ｂ１公報から濾過装置が公知であり、この濾過装置では、透過性が異なる複数のフィルター材料層によって濾過要素が作られており、当該濾過要素はフィルター材ウェブを巻き上げることによって形成された巻き上げ体として構成されている。このため、透過性が異なる複数の濾過部が形成される。
【０００３】
ＤＥ１０２００４０３２６０９Ｂ４公報には、濾過・冷却装置が開示されており、当該装置では、フィルターの中に円盤状の金属製の個別の複数の濾過要素が積み重ねられている。
【０００４】
更に、ガスジェネレータでの熱的条件及び粒子保持条件に関してフィルターの利用性向上を図るべく、複数のフィルターと、ガスジェネレータで発生したガス流をフィルターでの所定の経路で誘導する複数のバッフルプレートとを組み合わせ、これによりフィルターの利用性の向上を図ろうとすることが知られている。そのような装置は、「バッフルフィルター」又は「バッフルフィルター構造」と称呼され、ワイヤメッシュフィルターを用いて構成されるが、製造及びそれに関連するコストが高い。また、この製造プロセスでは、ワイヤメッシュの規則性やフィルターの長さの管理が難しい。更に、複数のバッフルプレートの組み付けに余分な費用がかかる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の課題は、バッフルプレートの使用によってフィルターの利用性向上を図る一方で、製造の簡素化を図るのに有効な濾過装置及びガスジェネレータを実現することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明によれば、この課題は請求項１の特徴部分を有する濾過装置（「フィルター装置」ともいう）と、請求項１５の特徴部分を有するガスジェネレータ（「ガス発生器」ともいう）によって解決される。本発明の複数の実施形態が従属請求項において言及される。
【０００７】
従って、本発明における解決策によれば、巻き上げられ或いは折り返された（折り畳まれた）フィルター材ウェブによって作られた濾過装置が提供される。ここで、フィルター材ウェブの少なくとも一方の端部は、閉鎖シートメタル部に接続され、或いはそのような部位（閉鎖シートメタル部）を構成する。閉鎖シートメタル部は、濾過装置へとガスが流入するための、或いは濾過装置からガスが流出するための少なくとも１つの凹部を備える。
【０００８】
本発明における解決策では、例えば拡張されたシートメタル部によって構成された一般的な巻き上げフィルターを使用できる。バッフルプレートは、閉鎖シートメタル部と共にフィルターと一体化され、フィルターを通る所定の経路でガス流を誘導し、このため温度条件及び粒子保持条件に関してフィルターの利用性を向上させる。フィルター材ウェブのシートメタル部として構成された複数の誘導要素は、ここでは当該誘導要素がフィルター材ウェブと一体化され、或いは前記フィルター材ウェブに接続されており、フィルター材ウェブの巻き上げ又は折り返しの際にシートメタル部が自動的に適正配置されることとなるため、個別に組み付ける必要がない。これにより、複数のバッフルプレートが一体化され、且つ個別のバッフルプレート構成要素及びその組み付けを要しない濾過装置が効果的に製造される。
【０００９】
本発明における解決策によれば、フィルターの利用性が向上するが、これは一体化された複数のシートメタル部が、前記の複数のシートメタル部に形成された複数の凹部又は開口部を通じてフィルターを通る所定の経路でガス流を誘導するためであり、従ってフィルターの利用性が向上する。同時に、比較的高コストで高価なワイヤメッシュフィルターに使用することなく、一般的な巻き上げフィルターから当該フィルター自体を製造することが可能である。フィルターは、例えば拡張された金属シート、又は打ち抜き加工或いはエンボス加工された金属シートによって、或いは複数の構成要素によって構成される。ここでフィルター材ウェブを、そのような金属シートの１つの層、或いは共に巻き上げられる金属シートの複数の層によって製造することができる。
【００１０】
本発明における解決策によれば、組み付け費用が少なくて済むという更なる利点があり、これは複数のバッフルプレートを個別に配置して組み付ける必要がないからである。上記のように複数のバッフルプレート構成要素自体を省くことで重量の減少にもなる。また、部品点数の低下によって、低コストでの品質管理が可能となる。
【００１１】
巻き上げられたフィルター材ウェブは、濾過装置の中空円筒状の巻き上げ体を形成し、ここで閉鎖シートメタル部は、巻き上げ体の内側シェル面又は外側シェル面を形成し、或いは少なくともその所定部位を形成する。ここで中空円筒状の巻き上げ体では、浄化されるガス流が内側から外方へと径方向に流通する。
【００１２】
１つの実施形態では、フィルター材ウェブの両方の端部はそれぞれ、閉鎖シートメタル部に接続される。一方で、基本的には、単にフィルター材ウェブの一方の端部を閉鎖シートメタル部に接続することも可能であり、このときフィルター材ウェブの他方の端部の領域ではバッフルプレートが省略され、或いはそのようなバッフルプレートが通常の形態で個別に組み付けられる。
【００１３】
２つの閉鎖シートメタル部がバッフルプレートとして設けられる構成では、一方のシートメタル部が中空円筒状の巻き上げ体の内側シェル面を形成し、また他方のシートメタル部が中空円筒状の巻き上げ体の外側シェル面を形成する。ここでは両シートメタル部にて複数の凹部が互いにオフセットして（偏って）配置されることによって、ガスを浄化するべく中空円筒状の巻き上げ体において内側から外方へと延在する径方向のガス流に対して、巻き上げ体の長手方向に流れる要素を加えることができる。
【００１４】
複数の凹部の実施形態に関し、この場合には多数の適用例が考えられる。規定の方法で当該フィルター内へと空気を導入させることができる。複数のシートメタル部における複数の凹部を、例えば複数の孔（穴）、及び／又は縁部における材料切り抜き部或いは刻み目（ギザギザ形状の部位）として構成することができる。ここでは、そのような複数の凹部が単に濾過装置内へのガスの流入を、或いは濾過装置外へのガスの流出を生じさせる点が考慮されなければならない。当該凹部の数及び／又は大きさによっては、当該凹部が濾過要素を構成するのに適していない。それらは、本質的にフィルター材ウェブ自体のフィルター材料に隣接する複数の閉鎖バッフルプレートになる。
【００１５】
本発明の一実施の形態では、１又は複数のシートメタル部は、個別に製造される部品とされ、フィルター材ウェブに接続される。この目的のため、それらは例えば溶接によってフィルター材ウェブに接続される。一方で、本発明の範疇では、１又は複数のシートメタル部がフィルター材ウェブと一体構造として構成される。
【００１６】
後述の構成の場合には、濾過装置がシートメタルストリップを備えるように構成され、当該シートメタルストリップは、フィルター材ウェブの領域が打ち抜き加工され、及び／又はエンボス加工されることによって、及び／又は三次元の構成要素が設けられることによって構成され、フィルター材ウェブはその巻き上げ状態ではフィルターとして作用する。他方では、シートメタルストリップは、シートメタル部の領域がガスの流入又は流出のための少なくとも１つの凹部を除いて閉鎖されるように構成され、また浄化されるガスのためのバッフルプレートを形成する。また、そのような複数のシートメタルストリップを交互に積み重ねて配置したり、共に巻き上げたりすることも可能である。
【００１７】
本発明は、更に車両乗員保護装置のガスジェネレータに関し、当該ガスジェネレータは請求項１に係るフィルターを備える。そのようなフィルターは、例えば円筒状のジェネレータケーシング内に配置される。ガスジェネレータの燃焼チャンバー内で発生したガスは、フィルターを通じて流れ、前記フィルターに形成されている流出開口部を通じて浄化されつつジェネレータハウジングから流出する。
【００１８】
本発明は、引き続き複数の典型的な実施形態による図面を参照しつつより詳細に説明される。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１Ａ】図１Ａは、ガスバッフルプレートが一体化されたフィルター材ウェブが平坦状に広げられ状態を上方から視た図である。
【図１Ｂ】図１Ｂは、図１Ａのフィルター材ウェブが巻き上げられた状態である中空円筒状の巻き上げ体の断面構造を示す図である。
【図２Ａ】図２Ａは、従来技術にかかる、平坦状に広げられたフィルター材ウェブを示す図である。
【図２Ｂ】図２Ｂは、図２Ａのフィルター材ウェブを巻き上げ状態にて示す図である。
【図３Ａ】図３Ａは、一体化されたガスバッフルプレートの実施形態を示す図であって、縁部にガスの流入又は流出のための複数の凹部が材料切り抜き部として設けられている。
【図３Ｂ】図３Ｂは、一体化されたガスバッフルプレートの実施形態を示す図であって、縁部にガスの流入又は流出のための複数の凹部が材料切り抜き部として設けられている。
【図４Ａ】図４Ａは、一体化されたガスバッフルプレートの実施形態を示す図であって、縁部にガスの流入又は流出のための複数の凹部が複数の刻み目（ギザギザ状の部分）として設けられている。
【図４Ｂ】図４Ｂは、一体化されたガスバッフルプレートの実施形態を示す図であって、縁部にガスの流入又は流出のための複数の凹部が複数の刻み目（ギザギザ状の部分）として設けられている。
【図５Ａ】図５Ａは、一体化されたガスバッフルプレートの実施形態を示す図であって、縁部にガスの流入又は流出のための複数の凹部が複数の円形のガス流通開口部として設けられている。
【図５Ｂ】図５Ｂは、一体化されたガスバッフルプレートの実施形態を示す図であって、縁部にガスの流入又は流出のための複数の凹部が複数の円形のガス流通開口部として設けられている。
【図６】図６は、フィルター材ウェブの変更例を上方から視た図であって、ここでは当該フィルター材ウェブに円形の複数の打ち抜き孔が設けられている。
【図７】図７は、フィルター材ウェブの別の変更例を上方から視た図であって、ここでは当該フィルター材ウェブに三角形の複数の打ち抜き孔が設けられている。
【図８】図８は、フィルター材ウェブの別の変更例を側方から視た図であって、ここでは当該フィルター材ウェブがエンボス構造を備えた表面の粗いシートメタルによって構成されている。
【図９】図９は、フィルター材ウェブの別の変更例の断面構造を示す図であって、ここでは当該フィルター材ウェブが三次元構造の構成要素を備えた表面の粗いシートメタルによって構成されている。
【図１０】図１０は、フィルター材ウェブの別の変更例の断面構造を示す図であって、ここでは当該フィルター材ウェブがパンチフードを備えた表面の粗いシートメタルによって構成されている。
【図１１】図１１は、図１Ｂにおける巻き上げ濾過装置を備えた第１の典型的な実施形態のガスジェネレータの断面構造を示す図である。
【図１２】図１２は、図１Ｂにおける巻き上げ濾過装置を備えた第２の典型的な実施形態のガスジェネレータの断面構造を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
本発明をより良く理解するために、まず図２Ａ、図２Ｂを用いて従来技術にかかるフィルターが説明される。図２Ａには、巻き上げられていないフィルター材ウェブ１０’が開示されており、当該フィルター材ウェブは平坦状に広げられた長方形として構成されている。フィルター材ウェブ１０’がその長手方向に沿って巻き上げられる（巻かれる）ことによって、中空円筒状の巻き上げ体１’が製造され、当該巻き上げ体はフィルターを構成するものであり、図２Ｂに図示されている。図２Ｂ中の矢印によって示されるように、中空円筒状の巻き上げ体を通る空気通路が径方向に形成されている。フィルター材ウェブは、例えば展伸金属（「エクスパンデッドメタル」ともいう）の細長片（「ストリップ」ともいう）のような一般的なフィルター材料によって製造される。このフィルター材ウェブを、１又は複数の層によって構成することができる。この展伸金属の細長片を巻き上げることによって、図２Ｂのフィルターが製造される。
【００２１】
ここで本発明の趣旨では、展伸金属は概して、オフセットカットによって形成された複数の開口部を表面に備えた本体材料とされ、展伸の変形時に同時に材料ロスを生じることなく形成される。ここで、そのような格子状の材料の網目（メッシュ）は、ワイヤ織りによるものでもなく、また溶接によるものでもない。展伸金属という用語の他に、展伸金網という用語も使用される。
【００２２】
図１Ａには、長尺状に広げられた、巻き上げられていないフィルター（「フィルター」ないし「濾過器」ともいう）１が示されている。このフィルター１は、フィルター材ウェブ（「フィルター材料」ないし「濾材」によって構成された薄板状の部位ともいう）１０を備えており、当該フィルター材ウェブは、巻き上げが可能な種々のフィルター材料によって製造することができる。例えば、フィルター材ウェブ１０は、１つの展伸金属シート、或いは互いに固定された複数の展伸金属シートによって作られる。このフィルター材ウェブ１０は、長方形として構成され、また２つの幅狭の短辺（側面）又は端部１１，１２を備えている。フィルター１は、更に２つの閉鎖シートメタル部３０，４０を備えており、当該閉鎖シートメタル部がそれぞれ、フィルター材ウェブ１の各端部１１，１２に固定されている。この固定は、例えば溶接によって行われる。ここで、これらシートメタル部２０，３０は、フィルター材ウェブ１０と同一の幅を有しており、フィルター材ウェブ１０及びシートメタル部２０，３０はともに、細長状に伸張された長方形のフィルター材ウェブを構成している。従って、閉鎖シートメタル部２０，３０は、フィルター１に一体化される部品として構成されている。
【００２３】
フィルター１のこれらシートメタル部２０，３０にはそれぞれ、各凹部４０，５０が複数設けられている。図１Ａの典型的な実施形態では、凹部が複数の円形孔４０，５０として構成されており、当該複数の円形孔は、一方のシートメタル部２０の下縁部分において、また他方のシートメタル部３０の上縁部分において、いずれも所定の直線に沿って延在している。後述されるように、これら複数の凹部４０，５０は、フィルター１に関するガスの流入又は流出を生じさせる機能を果たす。
【００２４】
図１Ｂには、図１Ａのフィルター材ウェブを巻き上げることによって製造された巻き上げフィルター１が示されている。ここで、フィルター材ウェブのシートメタル部２０，３０もまた巻き上げられることを考慮する必要がある。巻き上げ過程で中空円筒状の巻き上げ体が形成され、当該巻き上げ体がフィルター１を構成する。シートメタル部２０，３０も巻き上げられるため、一方のシートメタル部３０によって中空円筒体の内側シェル面が形成され、また他方のシートメタル部２０によって中空円筒体の外側シェル面が形成される。
【００２５】
凹部４０，５０がシートメタル部２０，３０に形成されており、前記凹部４０，５０は、中空円筒部又はフィルター１の長軸７に関して、互いにオフセットされ（偏って配置され）、フィルター１を通る一定方向のガス流を生じさせる。ここで開口部４０，５０間でのオフセット（偏り）によって、図１Ｂに示すように、中空円筒部の内部で生じたガスが、最初に一方のシートメタル部３０の複数の開口部５０を通じて径方向外側へとフィルター内へと流れ、このとき前記フィルターでは、当該ガスは径方向外側への定められた動作（流れ）に加えて、フィルター軸７の長軸方向の動作（流れ）が生じ、外側シートメタル部２０の複数の開口部４０を通じてフィルターから径方向に流出する。このため、これらシートメタル部２０，３０により、ガス流は単に径方向に流れる場合に比べて、フィルター１内を通る比較的長い流通経路を経て一定の経路で誘導され、これによりフィルターの利用性向上が図られる。これは、熱及び粒子保持（粒子捕捉）に関して利用され、フィルター１を通じて浄化されるガスの流通経路が比較的長いため、一方ではフィルターでの熱伝達性を向上させ、他方では粒子保持性（粒子捕捉性）を向上させることができる。
【００２６】
従って、これらシートメタル部２０，３０は、フィルター１を通じて一定の経路でガス流を誘導するのに利用することができ、且つここではフィルター１と一体の部品であるバッフルプレートを構成している。図１Ａのフィルター材ウェブからフィルターを製造する際に、これらバッフルプレート２０，３０は自動的に利用可能となり適用される。
【００２７】
一実施の形態では、シートメタル部２０，３０の長さが本質的に中空円筒体の円周長さに合致し、前記の中空円筒体がフィルター材ウェブによって構成される。この場合、シートメタル部２０，３０の領域は重なり合わない。一方で、基本的には、シートメタル部２０，３０を、巻き上げ過程後に当該シートメタル部が重なり合うような長さに構成にすることもできる。この場合、シートメタル部に形成される複数の開口部は、互いに重なり合う領域において一直線上に配置されるように適用されるのが好ましい。
【００２８】
図３Ａ、３Ｂ、４Ａ、４Ｂ及び図５Ａ、５Ｂには、一体化された複数のガスバッフルプレートの異なる典型的な実施形態が示されている。ここでは、複数の凹部４１，５１，４２，５２，４３，５３がそれぞれ、各シートメタル部２１，３１，２２，３２，２３，３３に設けられており、当該複数の凹部が互いにオフセットして配置されており、フィルターを通って単に径方向に向かう一定方向のガス流は生じない。
【００２９】
図３Ａ、３Ｂの実施形態では、フィルターに関するガスの流入又は流出のための凹部は、縁部での材料切り抜き部４１，５１として構成されている。この目的のために、各シートメタル部２１，３１は、フィルター材ウェブ１０に隣接しており、フィルター材ウェブ１０の幅よりも小さい幅狭部を備えている。
【００３０】
図４Ａ、図４Ｂの実施形態では、ガスの流入又は流出のための複数の凹部４２，５２が、同様に縁部においてシートメタル部に形成されている。ここで複数の凹部４２，５２は、対応する刻み目を有するジグザグ形状の縁部分（リム）として構成されている。図３Ａ、３Ｂ、４Ａ、４Ｂのように、縁部での複数の凹部４１，５１，４２，５２は、他の凹部に対して比較的簡単に製造できるという利点がある。
【００３１】
図５Ａ、図５Ｂの実施形態では、図１Ａ、１Ｂの実施形態に類似して、シートメタル部２３，３３に複数の円形孔４３，５３が形成されており、前記複数の円形孔はそれぞれシートメタル部の長手方向に延在する所定の線に沿って延在している。ここでは、図１Ａ、１Ｂの実施形態に比べて、一方のシートメタル部２３の中間領域に複数の孔４３が横一列に設けられている。他方のシートメタル部３３には、２か所の縁部の複数の孔５３が横一列に設けられている。このため、フィルター内でのガス流は分岐し、例えば中間領域に配置された複数の孔４３から、複数の孔５３へと上方及び下方へと流れる。
【００３２】
上述の典型的な実施形態では、図示された複数のシートメタル部２０−２３、３０−３３はそれぞれ、所定のフィルター材ウェブ１０に固定されている。この点に関して、複数のシートメタル部は、フィルター材ウェブ１０に対して別個に製造され、図１Ａに図示されたウェブ全体を製造するべく、別個のプロセスでフィルター材ウェブ１０に接続される。一方で、本発明の範囲内では、フィルター材ウェブ１０と当該フィルター材ウェブを閉鎖する（「閉じる」ないし「境界を定める」ともいう）ための閉鎖シートメタル部（金属薄板によって構成されたシートメタルのうちフィルター材ウェブを閉鎖する部位）２０，３０とが一体状に構成される。
【００３３】
図６から図１０には、本発明にかかる巻き上げフィルターを製造するための準完成部品の変更例が示されている。ここで、図６から図１０では、側面を閉鎖する複数の閉鎖シートメタル部が別々になっていない構成が図示されている。しかしながら、これらの実施形態は、それらの閉鎖シートメタル部が当該フィルター材ウェブ自体に一体化されている構成と同様である。図１Ａから図５Ｂの場合と同様に形成することができる。
【００３４】
ここで、巻き上げられていないフィルターの所定部位は、準完成部品にフィルター構造体が設けられているか否かに応じて、フィルターとしての機能を果たすか、或いはバッフルプレートとしての機能を果たすことになる。複数のガスバッフルプレートを構成する複数のシートメタル部には、フィルター構造体が設けられていない。当該シートメタル部は、単にガスの流入又は流出のための凹部を備える閉鎖シートメタル部として構成される。
【００３５】
図６の実施形態によれば、巻き上げフィルターの製造のための準完成部品として、複数の打ち抜き孔１３１を有する多孔板１３が設けられているが、例えば当該複数の打ち抜き孔は円形である必要はない。ここで複数の打ち抜き孔は、フィルター材ウェブ１３の領域にのみ形成されており、閉鎖シートメタル部（図示省略）には形成されていない。図７の実施形態では、フィルター材ウェブは、三角形状の複数の打ち抜き孔１４１を備えた多孔板１４として構成されている。勿論、別の打ち抜き孔を同様に設けることもできる。
【００３６】
図８の典型的な実施形態では、フィルター材ウェブ１５は、シートメタル平面の方向に関して壁厚（板厚）Δｔが変化するエンボス構造（エンボス加工によって厚みが変化するように設定された構造）を備えている。壁厚が変化しているため、巻き上げられたシートメタル部にはフィルターでのガス流のための流路（経路）が形成される。
【００３７】
図９の実施形態では、フィルター材ウェブ１６は、表面の粗いシートメタル部として、三次元の複数の小さな構成要素１６１を備えている。これら複数の小構成要素を、片側或いは両側の引っ張り加工、切り抜き加工、曲げ加工、ハイドロフォーム成形などによって形成することができる。これらの構成要素１６１によって、またフィルターに空気流のための流路（経路）が形成される。
【００３８】
シートメタル部の打ち抜き加工、エンボス加工及び構成要素（構造物）のような、フィルター形成のための上述の方法は、適宜に組み合わせることができる。例えば図１０には、典型的な実施形態が示されており、当該実施形態では、フィルター材ウェブ１７が複数のパンチフード（フード形状に打ち抜き加工された部位）１７１を備え、ここで当該複数のパンチフード１７１には、複数の開口部１７２とともに、複数の三次元の小さい構成要素が利用可能に設けられている。
【００３９】
シートメタル（「金属薄板」ないし「板状金属」ともいう）を、例えば鋼鉄製の薄板（シート）、アルミニウム製の薄板（シート）、或いは銅製の薄板（シート）として構成することができる。
【００４０】
複数のガスバッフルプレート２０，３０が一体化された特定のフィルター１は、基本的には、例えば家庭やロケット工学のような如何なる状況下においても明確に適用可能である。車両乗員保護装置のガスジェネレータに好適に適用される。そのような複数の適用例が、図１１及び図１２に図示されている。
【００４１】
図１１には、ガスジェネレータ１００の断面構造が示されており、当該ガスジェネレータは、回転対称構造であり、ジェネレータ容器１０２とこの容器に接続されるジェネレータカバー１０３とからなるジェネレータケーシング１０１を備えている。このジェネレータケーシング１０１の内部に燃焼チャンバー１１０が形成されており、当該燃焼チャンバーには、点火要素１２０、点火薬剤及び燃料手段（図示省略）が配置されている。ガスジェネレータ１００の内部は、図１１によって単に図示されているに過ぎず、ここでは当該内部を複数のチャンバー（「室」ともいう）に区画することができ、例えば中央領域に配置された点火チャンバー、当該燃焼チャンバー自体及びその上方の分離チャンバーに区画することができる。ここでは、ガスジェネレータ１００の具体的な構造は問題ではない。
【００４２】
ジェネレータケーシング１０１の内部には、例えば図１Ａ，１Ｂに示すフィルターと一致する、巻き上げられたフィルター２００が配置されている。このフィルター２００は、巻き上げ可能なフィルター材料２１０、内側に一体化されたバッフルプレート２２０及び外側に一体化されたバッフルプレート２３０を備えている。内側に一体化されたバッフルプレート２２０には複数の下側凹部２２１が設けられており、また外側に一体化されたバッフルプレート２３０には複数の上側凹部２３１が設けられている。
【００４３】
燃焼チャンバー１１０に配置された燃料手段の点火後にガスが発生する。発生したこのガスは、内側バッフルプレート２２０の複数の下側凹部２２１を通じてフィルター材料２１０の内部へと流れ、前記フィルター材料では、ガス流の線Ａによって図示されるように、フィルター材料の内部を長手方向（長尺方向）に流れる。外側バッフルプレート２３０の複数の上側凹部２３１では、浄化され冷却されたガスがフィルター１００から流出する。浄化され冷却されたガスは、それからジェネレータ容器１０２の側部に形成された複数の流出開口部１３０を通じて、ジェネレータケーシング１０１から流出する。
【００４４】
図１２の典型的な実施形態は、図１１の典型的な実施形態とは相違しており、ジェネレータ容器１０２（の深さ）がより浅くなるように構成されており、またそれを補うためにジェネレータカバー１０３がジェネレータ容器１０２の方向へとより長く延在している。ジェネレータケーシングの上部領域に形成された、ジェネレータカバー１０３の複数の流出開口部１３０においてガス流Ａ’が形成される。
【００４５】
本発明は、その実施形態が上述の典型的な実施形態に限定されない。例えば、一体化された複数のバッフルプレートは、図示された１つの実施形態とは異なる形状を有することが可能であり、及び／又は、フィルター内へのガスの流入のために、或いはフィルターからのガスの流出のための複数の凹部を備えた別の構成において設置可能である。更に、本発明は、巻き上げることが可能であれば特定のフィルター材料に限定されない。フィルターは、フィルター材ウェブを巻き上げるのではなく、代わりにフィルター材ウェブを折り返す（折り畳む）ことによってフィルターを構成することもできる。この場合、折り返されたフィルター材料の端部が、複数のバッフルプレートを実現するための閉鎖シートメタル部として構成される。
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【手続補正書】
【提出日】平成23年8月18日(2011.8.18)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、請求項１の前段部分（プレアンブル）にかかる、ガス流を濾過処理するための濾過装置と、そのような濾過装置を備えたガスジェネレータに関するものである。
【０００２】
ＥＰ０５５２７０６Ｂ１公報から濾過装置が公知であり、この濾過装置では、透過性が異なる複数のフィルター材料層によって濾過要素が作られており、当該濾過要素はフィルター材ウェブを巻き上げることによって形成された巻き上げ体として構成されている。このため、透過性が異なる複数の濾過部が形成される。
【０００３】
ＤＥ１０２００４０３２６０９Ｂ４公報には、濾過・冷却装置が開示されており、当該装置では、フィルターの中に円盤状の金属製の個別の複数の濾過要素が積み重ねられている。
【０００４】
更に、ガスジェネレータでの熱的条件及び粒子保持条件に関してフィルターの利用性向上を図るべく、複数のフィルターと、ガスジェネレータで発生したガス流をフィルターでの所定の経路で誘導する複数のバッフルプレートとを組み合わせ、これによりフィルターの利用性の向上を図ろうとすることが知られている。そのような装置は、「バッフルフィルター」又は「バッフルフィルター構造」と称呼され、ワイヤメッシュフィルターを用いて構成されるが、製造及びそれに関連するコストが高い。また、この製造プロセスでは、ワイヤメッシュの規則性やフィルターの長さの管理が難しい。更に、複数のバッフルプレートの組み付けに余分な費用がかかる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の課題は、バッフルプレートの使用によってフィルターの利用性向上を図る一方で、製造の簡素化を図るのに有効な濾過装置及びガスジェネレータを実現することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明によれば、この課題は請求項１の特徴部分を有する濾過装置（「フィルター装置」ともいう）と、請求項１５の特徴部分を有するガスジェネレータ（「ガス発生器」ともいう）によって解決される。本発明の複数の実施形態が従属請求項において言及される。
【０００７】
従って、本発明における解決策によれば、巻き上げられ或いは折り返された（折り畳まれた）フィルター材ウェブによって作られた濾過装置が提供される。ここで、フィルター材ウェブの少なくとも一方の端部は、閉鎖シートメタル部に接続され、或いはそのような部位（閉鎖シートメタル部）を構成する。閉鎖シートメタル部は、濾過装置へとガスが流入するための、或いは濾過装置からガスが流出するための少なくとも１つの凹部を備える。
【０００８】
本発明における解決策では、例えば拡張されたシートメタル部によって構成された一般的な巻き上げフィルターを使用できる。バッフルプレートは、閉鎖シートメタル部と共にフィルターと一体化され、フィルターを通る所定の経路でガス流を誘導し、このため温度条件及び粒子保持条件に関してフィルターの利用性を向上させる。フィルター材ウェブのシートメタル部として構成された複数の誘導要素は、ここでは当該誘導要素がフィルター材ウェブと一体化され、或いは前記フィルター材ウェブに接続されており、フィルター材ウェブの巻き上げ又は折り返しの際にシートメタル部が自動的に適正配置されることとなるため、個別に組み付ける必要がない。これにより、複数のバッフルプレートが一体化され、且つ個別のバッフルプレート構成要素及びその組み付けを要しない濾過装置が効果的に製造される。
【０００９】
本発明における解決策によれば、フィルターの利用性が向上するが、これは一体化された複数のシートメタル部が、前記の複数のシートメタル部に形成された複数の凹部又は開口部を通じてフィルターを通る所定の経路でガス流を誘導するためであり、従ってフィルターの利用性が向上する。同時に、比較的高コストで高価なワイヤメッシュフィルターに使用することなく、一般的な巻き上げフィルターから当該フィルター自体を製造することが可能である。フィルターは、例えば拡張された金属シート、又は打ち抜き加工或いはエンボス加工された金属シートによって、或いは複数の構成要素によって構成される。ここでフィルター材ウェブを、そのような金属シートの１つの層、或いは共に巻き上げられる金属シートの複数の層によって製造することができる。
【００１０】
本発明における解決策によれば、組み付け費用が少なくて済むという更なる利点があり、これは複数のバッフルプレートを個別に配置して組み付ける必要がないからである。上記のように複数のバッフルプレート構成要素自体を省くことで重量の減少にもなる。また、部品点数の低下によって、低コストでの品質管理が可能となる。
【００１１】
巻き上げられたフィルター材ウェブは、濾過装置の中空円筒状の巻き上げ体を形成し、ここで閉鎖シートメタル部は、巻き上げ体の内側シェル面又は外側シェル面を形成し、或いは少なくともその所定部位を形成する。ここで中空円筒状の巻き上げ体では、浄化されるガス流が内側から外方へと径方向に流通する。
【００１２】
１つの実施形態では、フィルター材ウェブの両方の端部はそれぞれ、閉鎖シートメタル部に接続される。一方で、基本的には、単にフィルター材ウェブの一方の端部を閉鎖シートメタル部に接続することも可能であり、このときフィルター材ウェブの他方の端部の領域ではバッフルプレートが省略され、或いはそのようなバッフルプレートが通常の形態で個別に組み付けられる。
【００１３】
２つの閉鎖シートメタル部がバッフルプレートとして設けられる構成では、一方のシートメタル部が中空円筒状の巻き上げ体の内側シェル面を形成し、また他方のシートメタル部が中空円筒状の巻き上げ体の外側シェル面を形成する。ここでは両シートメタル部にて複数の凹部が互いにオフセットして（偏って）配置されることによって、ガスを浄化するべく中空円筒状の巻き上げ体において内側から外方へと延在する径方向のガス流に対して、巻き上げ体の長手方向に流れる要素を加えることができる。
【００１４】
複数の凹部の実施形態に関し、この場合には多数の適用例が考えられる。規定の方法で当該フィルター内へと空気を導入させることができる。複数のシートメタル部における複数の凹部を、例えば複数の孔（穴）、及び／又は縁部における材料切り抜き部或いは刻み目（ギザギザ形状の部位）として構成することができる。ここでは、そのような複数の凹部が単に濾過装置内へのガスの流入を、或いは濾過装置外へのガスの流出を生じさせる点が考慮されなければならない。当該凹部の数及び／又は大きさによっては、当該凹部が濾過要素を構成するのに適していない。それらは、本質的にフィルター材ウェブ自体のフィルター材料に隣接する複数の閉鎖バッフルプレートになる。
【００１５】
本発明の一実施の形態では、１又は複数のシートメタル部は、個別に製造される部品とされ、フィルター材ウェブに接続される。この目的のため、それらは例えば溶接によってフィルター材ウェブに接続される。一方で、本発明の範疇では、１又は複数のシートメタル部がフィルター材ウェブと一体構造として構成される。
【００１６】
後述の構成の場合には、濾過装置がシートメタルストリップを備えるように構成され、当該シートメタルストリップは、フィルター材ウェブの領域が打ち抜き加工され、及び／又はエンボス加工されることによって、及び／又は三次元の構成要素が設けられることによって構成され、フィルター材ウェブはその巻き上げ状態ではフィルターとして作用する。他方では、シートメタルストリップは、シートメタル部の領域がガスの流入又は流出のための少なくとも１つの凹部を除いて閉鎖されるように構成され、また浄化されるガスのためのバッフルプレートを形成する。また、そのような複数のシートメタルストリップを交互に積み重ねて配置したり、共に巻き上げたりすることも可能である。
【００１７】
本発明は、更に車両乗員保護装置のガスジェネレータに関し、当該ガスジェネレータは請求項１に係るフィルターを備える。そのようなフィルターは、例えば円筒状のジェネレータケーシング内に配置される。ガスジェネレータの燃焼チャンバー内で発生したガスは、フィルターを通じて流れ、前記フィルターに形成されている流出開口部を通じて浄化されつつジェネレータハウジングから流出する。
【００１８】
本発明は、引き続き複数の典型的な実施形態による図面を参照しつつより詳細に説明される。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１Ａ】図１Ａは、ガスバッフルプレートが一体化されたフィルター材ウェブが平坦状に広げられ状態を上方から視た図である。
【図１Ｂ】図１Ｂは、図１Ａのフィルター材ウェブが巻き上げられた状態である中空円筒状の巻き上げ体の断面構造を示す図である。
【図２Ａ】図２Ａは、従来技術にかかる、平坦状に広げられたフィルター材ウェブを示す図である。
【図２Ｂ】図２Ｂは、図２Ａのフィルター材ウェブを巻き上げ状態にて示す図である。
【図３Ａ】図３Ａは、一体化されたガスバッフルプレートの実施形態を示す図であって、縁部にガスの流入又は流出のための複数の凹部が材料切り抜き部として設けられている。
【図３Ｂ】図３Ｂは、一体化されたガスバッフルプレートの実施形態を示す図であって、縁部にガスの流入又は流出のための複数の凹部が材料切り抜き部として設けられている。
【図４Ａ】図４Ａは、一体化されたガスバッフルプレートの実施形態を示す図であって、縁部にガスの流入又は流出のための複数の凹部が複数の刻み目（ギザギザ状の部分）として設けられている。
【図４Ｂ】図４Ｂは、一体化されたガスバッフルプレートの実施形態を示す図であって、縁部にガスの流入又は流出のための複数の凹部が複数の刻み目（ギザギザ状の部分）として設けられている。
【図５Ａ】図５Ａは、一体化されたガスバッフルプレートの実施形態を示す図であって、縁部にガスの流入又は流出のための複数の凹部が複数の円形のガス流通開口部として設けられている。
【図５Ｂ】図５Ｂは、一体化されたガスバッフルプレートの実施形態を示す図であって、縁部にガスの流入又は流出のための複数の凹部が複数の円形のガス流通開口部として設けられている。
【図６】図６は、フィルター材ウェブの変更例を上方から視た図であって、ここでは当該フィルター材ウェブに円形の複数の打ち抜き孔が設けられている。
【図７】図７は、フィルター材ウェブの別の変更例を上方から視た図であって、ここでは当該フィルター材ウェブに三角形の複数の打ち抜き孔が設けられている。
【図８】図８は、フィルター材ウェブの別の変更例を側方から視た図であって、ここでは当該フィルター材ウェブがエンボス構造を備えた表面の粗いシートメタルによって構成されている。
【図９】図９は、フィルター材ウェブの別の変更例の断面構造を示す図であって、ここでは当該フィルター材ウェブが三次元構造の構成要素を備えた表面の粗いシートメタルによって構成されている。
【図１０】図１０は、フィルター材ウェブの別の変更例の断面構造を示す図であって、ここでは当該フィルター材ウェブがパンチフードを備えた表面の粗いシートメタルによって構成されている。
【図１１】図１１は、図１Ｂにおける巻き上げ濾過装置を備えた第１の典型的な実施形態のガスジェネレータの断面構造を示す図である。
【図１２】図１２は、図１Ｂにおける巻き上げ濾過装置を備えた第２の典型的な実施形態のガスジェネレータの断面構造を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
本発明をより良く理解するために、まず図２Ａ、図２Ｂを用いて従来技術にかかるフィルターが説明される。図２Ａには、巻き上げられていないフィルター材ウェブ１０’が開示されており、当該フィルター材ウェブは平坦状に広げられた長方形として構成されている。フィルター材ウェブ１０’がその長手方向に沿って巻き上げられる（巻かれる）ことによって、中空円筒状の巻き上げ体１’が製造され、当該巻き上げ体はフィルターを構成するものであり、図２Ｂに図示されている。図２Ｂ中の矢印によって示されるように、中空円筒状の巻き上げ体を通る空気通路が径方向に形成されている。フィルター材ウェブは、例えば展伸金属（「エクスパンデッドメタル」ともいう）の細長片（「ストリップ」ともいう）のような一般的なフィルター材料によって製造される。このフィルター材ウェブを、１又は複数の層によって構成することができる。この展伸金属の細長片を巻き上げることによって、図２Ｂのフィルターが製造される。
【００２１】
ここで本発明の趣旨では、展伸金属は概して、オフセットカットによって形成された複数の開口部を表面に備えた本体材料とされ、展伸の変形時に同時に材料ロスを生じることなく形成される。ここで、そのような格子状の材料の網目（メッシュ）は、ワイヤ織りによるものでもなく、また溶接によるものでもない。展伸金属という用語の他に、展伸金網という用語も使用される。
【００２２】
図１Ａには、長尺状に広げられた、巻き上げられていないフィルター（「フィルター」ないし「濾過器」ともいう）１が示されている。このフィルター１は、フィルター材ウェブ（「フィルター材料」ないし「濾材」によって構成された薄板状の部位ともいう）１０を備えており、当該フィルター材ウェブは、巻き上げが可能な種々のフィルター材料によって製造することができる。例えば、フィルター材ウェブ１０は、１つの展伸金属シート、或いは互いに固定された複数の展伸金属シートによって作られる。このフィルター材ウェブ１０は、長方形として構成され、また２つの幅狭の短辺（側面）又は端部１１，１２を備えている。フィルター１は、更に２つの閉鎖シートメタル部２０，３０を備えており、当該閉鎖シートメタル部がそれぞれ、フィルター材ウェブ１０の各端部１１，１２に固定されている。この固定は、例えば溶接によって行われる。ここで、これらシートメタル部２０，３０は、フィルター材ウェブ１０と同一の幅を有しており、フィルター材ウェブ１０及びシートメタル部２０，３０はともに、細長状に伸張された長方形のフィルター材ウェブを構成している。従って、閉鎖シートメタル部２０，３０は、フィルター１に一体化される部品として構成されている。
【００２３】
フィルター１のこれらシートメタル部２０，３０にはそれぞれ、各凹部４０，５０が複数設けられている。図１Ａの典型的な実施形態では、凹部が複数の円形孔４０，５０として構成されており、当該複数の円形孔は、一方のシートメタル部２０の下縁部分において、また他方のシートメタル部３０の上縁部分において、いずれも所定の直線に沿って延在している。後述されるように、これら複数の凹部４０，５０は、フィルター１に関するガスの流入又は流出を生じさせる機能を果たす。
【００２４】
図１Ｂには、図１Ａのフィルター材ウェブを巻き上げることによって製造された巻き上げフィルター１が示されている。ここで、フィルター材ウェブのシートメタル部２０，３０もまた巻き上げられることを考慮する必要がある。巻き上げ過程で中空円筒状の巻き上げ体が形成され、当該巻き上げ体がフィルター１を構成する。シートメタル部２０，３０も巻き上げられるため、一方のシートメタル部３０によって中空円筒体の内側シェル面が形成され、また他方のシートメタル部２０によって中空円筒体の外側シェル面が形成される。
【００２５】
凹部４０，５０がシートメタル部２０，３０に形成されており、前記凹部４０，５０は、中空円筒部又はフィルター１の長軸７に関して、互いにオフセットされ（偏って配置され）、フィルター１を通る一定方向のガス流を生じさせる。ここで開口部４０，５０間でのオフセット（偏り）によって、図１Ｂに示すように、中空円筒部の内部で生じたガスが、最初に一方のシートメタル部３０の複数の開口部５０を通じて径方向外側へとフィルター内へと流れ、このとき前記フィルターでは、当該ガスは径方向外側への定められた動作（流れ）に加えて、フィルター軸７の長軸方向の動作（流れ）が生じ、外側シートメタル部２０の複数の開口部４０を通じてフィルターから径方向に流出する。このため、これらシートメタル部２０，３０により、ガス流は単に径方向に流れる場合に比べて、フィルター１内を通る比較的長い流通経路を経て一定の経路で誘導され、これによりフィルターの利用性向上が図られる。これは、熱及び粒子保持（粒子捕捉）に関して利用され、フィルター１を通じて浄化されるガスの流通経路が比較的長いため、一方ではフィルターでの熱伝達性を向上させ、他方では粒子保持性（粒子捕捉性）を向上させることができる。
【００２６】
従って、これらシートメタル部２０，３０は、フィルター１を通じて一定の経路でガス流を誘導するのに利用することができ、且つここではフィルター１と一体の部品であるバッフルプレートを構成している。図１Ａのフィルター材ウェブからフィルターを製造する際に、これらバッフルプレート２０，３０は自動的に利用可能となり適用される。
【００２７】
一実施の形態では、シートメタル部２０，３０の長さが本質的に中空円筒体の円周長さに合致し、前記の中空円筒体がフィルター材ウェブによって構成される。この場合、シートメタル部２０，３０の領域は重なり合わない。一方で、基本的には、シートメタル部２０，３０を、巻き上げ過程後に当該シートメタル部が重なり合うような長さに構成にすることもできる。この場合、シートメタル部に形成される複数の開口部は、互いに重なり合う領域において一直線上に配置されるように適用されるのが好ましい。
【００２８】
図３Ａ、３Ｂ、４Ａ、４Ｂ及び図５Ａ、５Ｂには、一体化された複数のガスバッフルプレートの異なる典型的な実施形態が示されている。ここでは、複数の凹部４１，５１，４２，５２，４３，５３がそれぞれ、各シートメタル部２１，３１，２２，３２，２３，３３に設けられており、当該複数の凹部が互いにオフセットして配置されており、フィルターを通って単に径方向に向かう一定方向のガス流は生じない。
【００２９】
図３Ａ、３Ｂの実施形態では、フィルターに関するガスの流入又は流出のための凹部は、縁部での材料切り抜き部４１，５１として構成されている。この目的のために、各シートメタル部２１，３１は、フィルター材ウェブ１０に隣接しており、フィルター材ウェブ１０の幅よりも小さい幅狭部を備えている。
【００３０】
図４Ａ、図４Ｂの実施形態では、ガスの流入又は流出のための複数の凹部４２，５２が、同様に縁部においてシートメタル部に形成されている。ここで複数の凹部４２，５２は、対応する刻み目を有するジグザグ形状の縁部分（リム）として構成されている。図３Ａ、３Ｂ、４Ａ、４Ｂのように、縁部での複数の凹部４１，５１，４２，５２は、他の凹部に対して比較的簡単に製造できるという利点がある。
【００３１】
図５Ａ、図５Ｂの実施形態では、図１Ａ、１Ｂの実施形態に類似して、シートメタル部２３，３３に複数の円形孔４３，５３が形成されており、前記複数の円形孔はそれぞれシートメタル部の長手方向に延在する所定の線に沿って延在している。ここでは、図１Ａ、１Ｂの実施形態に比べて、一方のシートメタル部２３の中間領域に複数の孔４３が横一列に設けられている。他方のシートメタル部３３には、２か所の縁部の複数の孔５３が横一列に設けられている。このため、フィルター内でのガス流は分岐し、例えば中間領域に配置された複数の孔４３から、複数の孔５３へと上方及び下方へと流れる。
【００３２】
上述の典型的な実施形態では、図示された複数のシートメタル部２０−２３、３０−３３はそれぞれ、所定のフィルター材ウェブ１０に固定されている。この点に関して、複数のシートメタル部は、フィルター材ウェブ１０に対して別個に製造され、図１Ａに図示されたウェブ全体を製造するべく、別個のプロセスでフィルター材ウェブ１０に接続される。一方で、本発明の範囲内では、フィルター材ウェブ１０と当該フィルター材ウェブを閉鎖する（「閉じる」ないし「境界を定める」ともいう）ための閉鎖シートメタル部（金属薄板によって構成されたシートメタルのうちフィルター材ウェブを閉鎖する部位）２０，３０とが一体状に構成される。
【００３３】
図６から図１０には、本発明にかかる巻き上げフィルターを製造するための準完成部品の変更例が示されている。ここで、図６から図１０では、側面を閉鎖する複数の閉鎖シートメタル部が別々になっていない構成が図示されている。しかしながら、これらの実施形態は、それらの閉鎖シートメタル部が当該フィルター材ウェブ自体に一体化されている構成と同様である。図１Ａから図５Ｂの場合と同様に形成することができる。
【００３４】
ここで、巻き上げられていないフィルターの所定部位は、準完成部品にフィルター構造体が設けられているか否かに応じて、フィルターとしての機能を果たすか、或いはバッフルプレートとしての機能を果たすことになる。複数のガスバッフルプレートを構成する複数のシートメタル部には、フィルター構造体が設けられていない。当該シートメタル部は、単にガスの流入又は流出のための凹部を備える閉鎖シートメタル部として構成される。
【００３５】
図６の実施形態によれば、巻き上げフィルターの製造のための準完成部品として、複数の打ち抜き孔１３１を有する多孔板１３が設けられているが、例えば当該複数の打ち抜き孔は円形である必要はない。ここで複数の打ち抜き孔は、フィルター材ウェブ１３の領域にのみ形成されており、閉鎖シートメタル部（図示省略）には形成されていない。図７の実施形態では、フィルター材ウェブは、三角形状の複数の打ち抜き孔１４１を備えた多孔板１４として構成されている。勿論、別の打ち抜き孔を同様に設けることもできる。
【００３６】
図８の典型的な実施形態では、フィルター材ウェブ１５は、シートメタル平面の方向に関して壁厚（板厚）Δｔが変化するエンボス構造（エンボス加工によって厚みが変化するように設定された構造）を備えている。壁厚が変化しているため、巻き上げられたシートメタル部にはフィルターでのガス流のための流路（経路）が形成される。
【００３７】
図９の実施形態では、フィルター材ウェブ１６は、表面の粗いシートメタル部として、三次元の複数の小さな構成要素１６１を備えている。これら複数の小構成要素を、片側或いは両側の引っ張り加工、切り抜き加工、曲げ加工、ハイドロフォーム成形などによって形成することができる。これらの構成要素１６１によって、またフィルターに空気流のための流路（経路）が形成される。
【００３８】
シートメタル部の打ち抜き加工、エンボス加工及び構成要素（構造物）のような、フィルター形成のための上述の方法は、適宜に組み合わせることができる。例えば図１０には、典型的な実施形態が示されており、当該実施形態では、フィルター材ウェブ１７が複数のパンチフード（フード形状に打ち抜き加工された部位）１７１を備え、ここで当該複数のパンチフード１７１には、複数の開口部１７２とともに、複数の三次元の小さい構成要素が利用可能に設けられている。
【００３９】
シートメタル（「金属薄板」ないし「板状金属」ともいう）を、例えば鋼鉄製の薄板（シート）、アルミニウム製の薄板（シート）、或いは銅製の薄板（シート）として構成することができる。
【００４０】
複数のガスバッフルプレート２０，３０が一体化された特定のフィルター１は、基本的には、例えば家庭やロケット工学のような如何なる状況下においても明確に適用可能である。車両乗員保護装置のガスジェネレータに好適に適用される。そのような複数の適用例が、図１１及び図１２に図示されている。
【００４１】
図１１には、ガスジェネレータ１００の断面構造が示されており、当該ガスジェネレータは、回転対称構造であり、ジェネレータ容器１０２とこの容器に接続されるジェネレータカバー１０３とからなるジェネレータケーシング１０１を備えている。このジェネレータケーシング１０１の内部に燃焼チャンバー１１０が形成されており、当該燃焼チャンバーには、点火要素１２０、点火薬剤及び燃料手段（図示省略）が配置されている。ガスジェネレータ１００の内部は、図１１によって単に図示されているに過ぎず、ここでは当該内部を複数のチャンバー（「室」ともいう）に区画することができ、例えば中央領域に配置された点火チャンバー、当該燃焼チャンバー自体及びその上方の分離チャンバーに区画することができる。ここでは、ガスジェネレータ１００の具体的な構造は問題ではない。
【００４２】
ジェネレータケーシング１０１の内部には、例えば図１Ａ，１Ｂに示すフィルターと一致する、巻き上げられたフィルター２００が配置されている。このフィルター２００は、巻き上げ可能なフィルター材料２１０、内側に一体化されたバッフルプレート２２０及び外側に一体化されたバッフルプレート２３０を備えている。内側に一体化されたバッフルプレート２２０には複数の下側凹部２２１が設けられており、また外側に一体化されたバッフルプレート２３０には複数の上側凹部２３１が設けられている。
【００４３】
燃焼チャンバー１１０に配置された燃料手段の点火後にガスが発生する。発生したこのガスは、内側バッフルプレート２２０の複数の下側凹部２２１を通じてフィルター材料２１０の内部へと流れ、前記フィルター材料では、ガス流の線Ａによって図示されるように、フィルター材料の内部を長手方向（長尺方向）に流れる。外側バッフルプレート２３０の複数の上側凹部２３１では、浄化され冷却されたガスがフィルター１から流出する。浄化され冷却されたガスは、それからジェネレータ容器１０２の側部に形成された複数の流出開口部１３０を通じて、ジェネレータケーシング１０１から流出する。
【００４４】
図１２の典型的な実施形態は、図１１の典型的な実施形態とは相違しており、ジェネレータ容器１０２（の深さ）がより浅くなるように構成されており、またそれを補うためにジェネレータカバー１０３がジェネレータ容器１０２の方向へとより長く延在している。ジェネレータケーシングの上部領域に形成された、ジェネレータカバー１０３の複数の流出開口部１３０においてガス流Ａ’が形成される。
【００４５】
本発明は、その実施形態が上述の典型的な実施形態に限定されない。例えば、一体化された複数のバッフルプレートは、図示された１つの実施形態とは異なる形状を有することが可能であり、及び／又は、フィルター内へのガスの流入のために、或いはフィルターからのガスの流出のための複数の凹部を備えた別の構成において設置可能である。更に、本発明は、巻き上げることが可能であれば特定のフィルター材料に限定されない。フィルターは、フィルター材ウェブを巻き上げるのではなく、代わりにフィルター材ウェブを折り返す（折り畳む）ことによってフィルターを構成することもできる。この場合、折り返されたフィルター材料の端部が、複数のバッフルプレートを実現するための閉鎖シートメタル部として構成される。
【００４６】
本発明では、「ガス流の濾過のために巻き上げられ或いは折り返されるフィルター材ウェブを備え、前記フィルター材ウェブ（１０，１３−１７）の少なくとも一方の端部（１１，１２）は、閉鎖シートメタル部（２０−２３，３０−３３）に接続され、或いはそのような部位を構成し、前記閉鎖シートメタル部（２０−２３，３０−３３）は、当該濾過装置（１）に対するガスの流入又は流出のための少なくとも１つの凹部（４０−４３，５０−５３）を備える濾過装置であって、或いは請求項１に記載の濾過装置であって、巻き上げられた前記フィルター材ウェブ（１０，１３−１７）は、当該濾過装置の中空円筒状の巻き上げ体を形成し、前記閉鎖シートメタル部（２０−２３，３０−３３）は、前記巻き上げ体の内側シェル面又は外側シェル面を、或いは少なくともその一部を構成していることを特徴とする濾過装置」という態様（態様１）を採り得る。
また本発明では、「請求項２に記載の濾過装置であって、一方の閉鎖シートメタル部（３０）が中空円筒状の前記巻き上げ体の内側シェル面を構成し、他方の閉鎖シートメタル部（２０）が中空円筒状の前記巻き上げ体の外側シェル面を構成することを特徴とする濾過装置」という態様（態様２）を採り得る。
また本発明では、「請求項８に記載の濾過装置であって、当該濾過装置はシートメタルストリップを有し、前記シートメタルストリップは、前記フィルター材ウェブ（１３−１７）の領域が打ち抜き加工され、及び／又はエンボス加工され、及び／又は三次元の構成要素が設けられるように構成され、前記フィルター材ウェブ（１３−１７）はその巻き上げ状態でフィルターとして作用するのに対して、前記シートメタルストリップは、ガスの流入又は流出のための少なくとも１つの凹部（４０−４３，５０−５３）を除いて前記シートメタル部が閉鎖されていることを特徴とする濾過装置」という態様（態様３）を採り得る。
【手続補正２】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ガス流の濾過のために巻き上げられ或いは折り返されるフィルター材ウェブを備えた濾過装置であって、
前記フィルター材ウェブ（１０，１３−１７）の少なくとも一方の端部（１１，１２）は、閉鎖シートメタル部（２０−２３，３０−３３）に接続され、或いはそのような部位を構成し、前記閉鎖シートメタル部（２０−２３，３０−３３）は、当該濾過装置（１）に対するガスの流入又は流出のための少なくとも１つの凹部（４０−４３，５０−５３）を備えることを特徴とする濾過装置。
【請求項２】
請求項１に記載の濾過装置であって、
前記フィルター材ウェブ（１０，１３−１７）の両方の端部（１１，１２）がそれぞれ、閉鎖シートメタル部（２０−２３，３０−３３）に接続されていることを特徴とする濾過装置。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の濾過装置であって、
２つの閉鎖シートメタル部（２０−２３，３０−３３）にそれぞれ設けられた複数の凹部は、前記２つの閉鎖シートメタル部（２０−２３，３０−３３）において互いにオフセットして配置されていることを特徴とする濾過装置。
【請求項４】
請求項３に記載の濾過装置であって、
複数の凹部（４０−４３，５０−５３）が中空円筒状の前記巻き上げ体の長手方向に互いにオフセットして配置されていることを特徴とする濾過装置。
【請求項５】
請求項１から４のうちのいずれか一項に記載の濾過装置であって、
前記閉鎖シートメタル部（２０，２３，３０，３３）には、凹部（４０，４３，５０，５３）としての少なくとも１つのガス流通開口部が設けられていることを特徴とする濾過装置。
【請求項６】
請求項１から５のうちのいずれか一項に記載の濾過装置であって、
前記閉鎖シートメタル部（２１，２２，３１，３２）には、縁部に凹部（４１，４２，５１，５２）としての少なくとも１つの材料切り抜き部が設けられていることを特徴とする濾過装置。
【請求項７】
請求項１から６のうちのいずれか一項に記載の濾過装置であって、
前記フィルター材ウェブ（１０，１３−１７）は、金属製のフィルター材料を有することを特徴とする濾過装置。
【請求項８】
請求項１から７のうちのいずれか一項に記載の濾過装置であって、
１又は複数のシートメタル部（２０−２３，３０−３３）が、前記フィルター材ウェブ（１３−１７）と一体となるように構成されていることを特徴とする濾過装置。
【請求項９】
請求項１から７のうちのいずれか一項に記載の濾過装置であって、
１又は複数のシートメタル部（２０−２３，３０−３３）は、個別に製造されて前記フィルター材ウェブ（１０）に接続される部品として構成されることを特徴とする濾過装置。
【請求項１０】
請求項９に記載の濾過装置であって、
前記フィルター材ウェブ（１０）は、少なくとも１つの展伸金属シートを有することを特徴とする濾過装置。
【請求項１１】
請求項１から１０のうちのいずれか一項に記載の濾過装置であって、
前記フィルター材ウェブ（１０，１３−１７）は、互いに積層された複数の材料層を有し、当該複数の材料層が共に巻き上げられることを特徴とする濾過装置。
【請求項１２】
車両乗員保護装置のガスジェネレータであって、
請求項１に記載の濾過装置を備えることを特徴とするガスジェネレータ。
【国際調査報告】
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2012517941.tif 000021
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