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Die Erfindung betrifft einen Gasgenerator zum Aufblasen eines Kissens eines Airbag-Systems zum Schutz eines Insassen eines Fahrzeugs vor einem Aufprall, wobei der Gasgenerator umfasst:
ein Gehäuse mit einem an einem ersten Ende angeordneten Initiator und mit einer an einem zweiten Ende angeordneten Auslassöffnung für das Aufblasgas, wobei in dem Gehäuse ein einen ein erstes Ende und ein zweites Ende aufweisenden Durchgang umfassendes Ablenkblech angeordnet ist und in dem Ablenkblech in der Nähe des ersten Endes des Durchgangs erste Endlöcher ausgebildet sind, um bei Auslösung des Initiators in Reaktion auf den Empfang eines Aktivierungssignals erzeugtes und in das erste Ende des Durchgangs gelenktes Initiierungsgas durch die ersten Endlöcher in ein außerhalb des Durchganges angeordnetes Erzeugungsmittel zu lenken und dadurch das Erzeugungsmittel in Reaktion auf den Empfang des Initiierungsgases zu verbrennen, wobei im Inneren des Ablenkblechs eine Blockierung zur Trennung der in der Nähe des ersten Endes des Durchgangs angeordneten ersten Endlöcher von in der Nähe des zweiten Endes des Durchgangs angeordneten zweiten Endlöchern voneinander und zur Beschränkung der Strömung des Fluids zwischen dem ersten Ende und dem zweiten Ende des Durchgangs angeordnet ist, wobei das von dem in Reaktion auf den Empfang des Inittierungsgases verbrannten Erzeugungsmittel erzeugte Aufblasgas durch die zwei-ten Endlöcher in das zweite Ende des von dem Ablenkblech gebildeten Durchgangs ausgestoßen wird und als dadurch gebildetes Aufblasgas den Gasgenerator durch dessen Auslassöffnung verlässt.
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Ein Gasgenerator mit den vorgenannten Merkmalen ist in der
DE 600 27 918 T2 beschrieben. In dem zylindrischen Gehäuse des Gasgenerators ist ein an eine stirnseitig angebrachte Initiatoreinheit angeschlossenes Flammenübertragungsrohr derart angeordnet, dass sich zwischen dem Flammenübertragungsrohr und der äußeren Gehäusewand eine ringraumartige Brennkammer ergibt, in welcher ein Erzeugungsmittel für ein Aufblasgas untergebracht ist. Das Flammenübertragungsrohr ist auf seinem Umfang mit einer Vielzahl von Löchern versehen, über welche bei Auslösung des Gasgenerators die von der Initiatoreinheit erzeugte Flamme in die Brennkammer austreten und hier das gaserzeugende Material entzünden kann. In einem festgelegten Abstand von der Initiatoreinheit ist in dem Flammenübertragungsrohr ein Stopfen angeordnet, der das Flammenübertragungsrohr in dem Innenraum, der nicht von den Löchern eingenommen wird, versperrt, und daher wird ein zum Zeitpunkt des Zündens der Initiatoreinheit nicht benötigter Raum beseitigt, um den Druck im Inneren des Raumes zu erhöhen, der die Initiatoreinheit aufnimmt, und so wird die Zündbarkeit der entsprechenden Zündladung verbessert.
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Bei dem weiterhin aus der
DE 698 13 733 T2 bekannten Gasgenerator besteht der Verbrennungsteil des als ein zusätzliches Kaltgas beinhaltender Hybridgasgenerator ausgebildeten Gasgenerators ebenfalls aus einem inneren Rohr zur Übertragung von von einer Zündereinheit erzeugtem Initiierungsgas in eine das innere Rohr umschließende Brennkammer, in welcher wiederum gaserzeugendes Material angeordnet ist. Das bei der Verbrennung des Erzeugungsmittels erzeugte Aufblasgas tritt über in dem Gehäuse des Verbrennungsteils ausgebildete Öffnungen aus dem Verbrennungsteil aus und gelangt dadurch in denjenigen Teil des Gasgenerators, in welchem das zusätzliche Kaltgas gespeichert ist.
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Der in der
US 5,033,390 A beschriebene Gasgenerator besteht aus zwei gleich aufgebauten Teilen, die stirnseitig zu einem gesamten Gasgenerator miteinander verbunden sind. Jeder Teil des Gasgenerators weist eine ein inneres Zündrohr umschließende Brennkammer mit darin angeordnetem gaserzeugenden Material auf. Über das Zündrohr werden Initiierungsgase in die Brennkammern eingeleitet. Die in den Brennkammern erzeugten Verbrennungsgase werden über eine zwischen den Teilen des Gasgenerators angeordnete zentrale Diffusorkammer abgeleitet.
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Der aus der
US 3,972,545 A bekannte Gasgenerator weist zwei in Reihe zueinander geschaltete Verbrennungskammern mit jeweils einer zugeordneten, in einem die Verbrennungskammer innen durchsetzenden Zündrohr angeordneten Zünderladungen auf, wobei es möglich ist, entweder nur eine der beiden Zündvorrichtungen zu zünden oder aber die Verbrennung in den beiden Verbrennungskammern mit einer zeitlichen Verzögerung zu veranlassen. Das in den Brennkammern erzeugte Aufblasgas strömt axial aus den Brennkammern ab.
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In der
EP 0 602 862 A1 schließlich ist wiederum ein Hybrid-Gasgenerator mit einem innerhalb einer Bevorratungskammer für ein Kaltgas angeordneten pyrotechnischen Gaserzeugungsteil beschrieben. Das von dem zylinderförmig ausgebildeten und von einer Stirnseite des Gasgenerators in die Bevorratungskammer eingeschobenen Gaserzeugungsteil freigesetzte Heißgas strömt axial aus dem Gaserzeugungsteil aus und prallt auf eine Filterfläche am Ende der Bevorratungskammer, bevor es um 180 Grad umgelenkt wird und sich mit dem bevorrateten Kaltgas vermischt. Der axial in die Bevorratungskammer für das Kaltgas eingeschobene Gaserzeugungsteil beinhaltet zusätzlich zu der nicht weiter beschriebenen pyrotechnischen Gaserzeugungskammer auch eine Abströmkammer für das Aufblasgas, so dass das Aufblasgas aus der Bevorratungskammer in die Abströmkammer eintritt und von hier in einen angeschlossenen Gassack abströmt.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Gasgenerator der eingangs genannten Art dadurch zu verbessern, dass bei möglichst geringen Herstellungs- und Einbaukosten ein schnelles, gleichmäßiges Aufblasen des angeschlossenen Gassackes gewährleistet ist. Gleichzeitig soll ein Verfahren zu einer entsprechend kostengünstigen Herstellung des Gasgenerators angegeben sein.
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Die Lösung dieser Aufgabe ergibt sich aus dem Anspruch 1; vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
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Die Erfindung sieht vor, dass das Ablenkblech eine Wand mit einer röhrenförmigen Form umfasst, die eine allgemein kreisförmige Querschnittsform des Durchgangs definiert, wobei die Blockierung eine dreiseitige Sicke umfasst, die in der Wand gebildet ist.
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Es kann vorgesehen sein, dass die Blockierung eine durch Verformen eines zentralen Abschnitts der Wand gebildete Sicke umfasst, wobei vorgesehen sein kann, dass die Sicke eine dadurch gebildete dreiseitige Sicke umfasst, dass drei Seiten des zentralen Abschnitts nach innen gedrückt worden sind, so dass sie sich in der Nähe einer Achse der Wand treffen.
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Nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung umfasst das erste Ende des Durchgangs wenigstens neun erste Endlöcher und das zweite Ende des Durchgangs wenigstens neun zweite Endlöcher.
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Nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung umfasst das Ablenkblech einen am ersten Ende des Durchgangs in der Nähe des Initiators gebildeten ersten Durchlass und einen am zweiten Ende des Durchgangs in der Nähe der Auslassöffnung angeordneten zweiten Durchlass.
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Es kann vorgesehen sein, dass ferner eine in dem Gehäuse verfügbare Hülse vorgesehen ist, um eine hermetische Abdichtung um den Initiator, das Ablenkblech und das Erzeugungsmittel herum zu bilden.
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Hierbei kann vorgesehen sein, dass die Hülse ein offenes Ende umfasst, wobei der Gasgenerator ferner einen Stopfen umfasst, der einteilig mit dem Initiator gebildet und so geformt ist, dass er das offene Ende abdichtet.
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Die Erfindung richtet sich auch auf ein Verfahren zur Herstellung eines gemäß den vorstehenden Merkmalen ausgebildeten Gasgenerators, welches umfasst: Bilden der Wand mit der allgemein röhrenförmigen Form mit dem das erste Ende und das zweite Ende aufweisenden Durchgang, Verformen der Wand zwischen dem ersten und dem zweiten Ende, um die Blockierung zu bilden, wobei das Verformen der Wand das nach Innendrücken dreier Seiten gegen einen zentralen Abschnitt der Wand zum Bilden der Sicke umfasst, so dass sie sich in der Nähe der Achse der Wand treffen, Bilden der mehreren ersten Endlöcher am ersten Ende des Durchgangs und Bilden der mehreren zweiten Endlöcher am zweiten Ende des Durchgangs.
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Hierbei kann vorgesehen sein, dass das Bilden der Wand das Ausstanzen eines Blechs mit einem Folgeverbundwerkzeug umfasst.
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Ferner kann das Verformen eines Endes der Wand zur Bildung eines Flansches herangezogen sein, der im Wesentlichen senkrecht zur einer Achse der Wand ist.
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Das Bilden der ersten Endlöcher kann nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung das Ausstanzen der ersten Endlöcher in der Wand umfassen und das Bilden der zweiten Endlöcher kann das Ausstanzen der zweiten Endlöcher in der Wand umfassen.
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Damit die Art und Weise, in der die oben genannten und weitere Vorteile der Erfindung erhalten und Aufgaben der Erfindung gelöst werden, leicht verständlich werden, wird anhand spezifischer Ausführungsformen davon, die in der beigefügten Zeichnung gezeigt sind, eine speziellere Beschreibung der oben kurz beschriebenen Erfindung gegeben. Selbstverständlich zeigt diese Zeichnung lediglich typische Ausführungsformen der Erfindung und wird somit nicht als Beschränkung ihres Umfangs verstanden, wobei die Erfindung mit zusätzlicher Spezifität und Einzelheit unter Verwendung der beigefügten Zeichnung beschrieben und erläutert wird, in der:
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1 eine perspektivische Ansicht eines Fahrzeugs mit einem aufblasbaren Vorhang ist, der eine Ausführungsform eines Gasgenerators gemäß der Erfindung enthält;
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2 eine Seitenaufriss-Querschnittsansicht des Gasgenerators aus 1 ist;
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3 eine perspektivische Ansicht des Ablenkblechs des Gasgenerators aus 1 ist.
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In 1 sind ein Paar Airbag-Module 10 gemäß einer möglichen Ausführungsform der Erfindung veranschaulicht. Jedes der Airbag-Module 10 besitzt ein Kissen 11, das so konstruiert ist, dass es aufgeblasen wird, um einen oder mehrere Insassen eines Fahrzeugs 12 zu schützten. Die Airbag-Module 10 können mit zusätzlichen Airbag-Modulen einen Teil eines Airbag-Systems bilden, das so konstruiert sind, dass es die Fahrzeuginsassen vor anderen Aufprallarten schützt.
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Das Fahrzeug 12 besitzt eine Längsrichtung 13, eine Querrichtung 14 und eine Höhenrichtung 15. Ferner besitzt das Fahrzeug 12 Vordersitze 16, die wie in dem Fahrzeug 12 aus 1 gezeigt quer von den ersten Querflächen 17 oder Vordertüren 17 versetzt sind. Außerdem besitzt das Fahrzeug 12 Rücksitze 18, die wie gezeigt quer von den zweiten Querflächen 19 oder Hintertüren 19 versetzt sind. Wie gezeigt ist, können zwei solche Airbag-Module 10 verwendet werden: eines für die Fahrerseite des Fahrzeugs 12 und das andere für die Beifahrerseite.
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Einer oder mehrere Beschleunigungsmesser 20 oder andere Aufprallabtastvorrichtungen erfassen eine plötzliche Querbeschleunigung (oder -verzögerung) des Fahrzeugs 12 und senden über Elektroleitungen 22 elektrische Signale an einen oder mehrere Gasgeneratoren 24, die Druckgas zuführen, um die Kissen 11 aufzublasen. Wie in 1 gezeigt ist, kann zum Aufblasen jedes der Kissen 11 ein getrennter Gasgenerator 24 verwendet werden.
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Wie gezeigt ist, sind die Gasgeneratoren 24 in den Vordersitzen 16 angeordnet. Die Kissen 11 sind zusammengedrängt und in den Sitzen 16 aufbewahrt, bis eine Entfaltung stattfindet. Daraufhin entfalten sich die Kissen 11 durch die in den Sitzen 16 gebildeten Entfaltungsnähte 26. Die Entfaltungsnähte 26 können Losbrechheftungen oder einen anderen Mechanismus, der ermöglicht, dass sich die Entfaltungsnähte 26 schnell öffnen und die Kissen 11 freigeben, nutzen. Wie veranschaulicht ist, werden die Kissen 11 zwischen den Insassen der Vordersitze 16 und den Vordertüren 17 nach vorn aufgeblasen.
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Die Gasgeneratoren 24 der in 1 gezeigten Ausführungsform sind pyrotechnisch und produzieren somit im Wesentlichen durch Verbrennung Aufblasgas. Alternative Ausführungsformen können andere Gasgeneratortypen nutzen. Die Gasgeneratoren liefern in Reaktion auf den Empfang von Aktivierungssignalen Aufblasgas, um die Kissen 11 aufzublasen. In der beispielhaften Konfiguration aus 1 sind die Gasgeneratoren 24 teilweise in die Kissen 11 eingehüllt, so dass die die Gasgeneratoren 24 verlassenden Aufblasgase direkt in die Kissen 11 strömen. Die Gasgeneratoren 24 können mit einer solchen Schnelligkeit arbeiten, dass die Kissen 11 aufgeblasen worden sind, um die Fahrzeuginsassen vor einem Aufprall zu schützen, bevor das Fahrzeug 12 vollständig auf den Aufprall reagiert hat.
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Optional können die Beschleunigungsmesser 20 in einem Motorraum 30 oder Armaturenbrett 32 des Fahrzeugs 12 verstaut sein. Außerdem kann eine (nicht gezeigte) Steuereinheit verwendet werden, um die Ausgabe von dem Beschleunigungsmesser 20 zu verarbeiten und verschiedene weitere Aspekte eines Fahrzeugsicherheitssystems des Fahrzeugs 12 zu steuern. Falls die Beschleunigungsmesser 20 fern positioniert sind, können die Elektroleitungen 22 und/oder die weitere Steuerverdrahtung durch die Vordersitze 16 zum Boden des Fahrzeugs 12 und von dort zu irgendeinem gewünschten Ort in dem Fahrzeug 12 verlaufen. Andernfalls kann jeder Beschleunigungsmesser 20 wie in 1 gezeigt in der Nähe eines der Gasgeneratoren 24 positioniert sein.
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Die in 1 gezeigten Airbag-Module 10 repräsentieren nur eine potentielle Konfiguration gemäß der Erfindung. Der Fachmann auf dem Gebiet erkennt, dass die Prinzipien der Erfindung leicht auf eine breite Vielfalt von Airbag-Typen einschließlich Fahrer- und Beifahrer-Frontaufprall-Airbags, Kniepolster, aufblasbare Vorhänge und Overhead-Airbags angewendet werden können. Diese Airbags können z. B. mit einem Paar A-Säulen 34, die auf beiden Seiten einer Windschutzscheibe 35 angeordnet sind, mit dem Dachrahmen 36, mit den B-Säulen 37, mit den C-Säulen 38 und/oder mit den D-Säulen 39, die hinter den A-Säulen 34 angeordnet sind, oder mit irgendeinem anderen geeignet angeordneten Innenteil des Fahrzeugs 12 gekoppelt sein.
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Jedes Kissen 11 kann eine Schutzzone 40 haben, die so konfiguriert ist, dass sie den Aufprall des Fahrzeuginsassen aufnimmt. Außerdem besitzt jedes Kissen 11 eine Einlassmündung 42, in der der entsprechende Gasgenerator 24 angeordnet ist. Die Gasgeneratoren 24 setzen das Aufblasgas direkt in die Einlassmündungen 42 der Kissen 11 frei.
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Um die Insassen der Rücksitze 18 des Fahrzeugs 12 zu schützen, können in den Rücksitzen 18 ebenfalls Airbag-Module ähnlich den in 1 veranschaulichten Airbag-Modulen 10 eingebaut sein. Außerdem kann das Fahrzeug 12 Zusatzsitze 50 haben, die hinter den Rücksitzen 18 angeordnet sind. In den Zusatzsitzen 50 können ebenfalls Airbag-Module wie die in 1 veranschaulichten Airbag-Module 10 eingebaut sein, um die Insassen der Zusatzsitze 50 vor einem Queraufprall gegen die dritten Querflächen 52 des Fahrzeugs 12 zu schützen.
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Die Gasgeneratoren 24 können einzigartig konfiguriert sein, um ein schnelles, gleichmäßiges Aufblasen sowie eine einfache und preiswerte Herstellung und einen einfachen und preiswerten Einbau zu liefern. Die Konfiguration der Gasgeneratoren 24 wird in Verbindung mit 2 ausführlicher beschrieben. In 2 ist eine Seitenaufriss-Querschnittsansicht des Gasgenerators 24 gezeigt. Der Gasgenerator 24 besitzt ein erstes Ende 60, an dem das Aktivierungssignal empfangen wird, und ein zweites Ende 62, von dem das Aufblasgas ausgestoßen wird. Das zweite Ende 62 kann in der Einlassmündung 42 des Kissens 11 enthalten sein, während das erste Ende 60 zur Verbindung mit der zugeordneten Elektroleitung 22 frei liegt. Der Gasgenerator 24 besitzt ein Gehäuse 64 mit einer allgemein röhrenförmigen Form, um das die Einlassmündung 42 abgedichtet sein kann.
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Außerdem besitzt der Gasgenerator 24 eine Stopfen/Initiator-Baueinheit 66, eine Hülse 68, eine Steckblende 70 und ein Sieb 72, die in dem Gehäuse 64 enthalten sind. Die Steckblende 70 ist zwischen der Hülse 68 und dem Sieb 72 angeordnet. Wie im Folgenden ausführlicher beschrieben wird, enthält die Hülse 68 eine Menge Erzeugungsmittel 74 und ein Ablenkblech 76.
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Das Gehäuse 64 besitzt ein erstes Ende 80, das am ersten Ende 60 des Gasgenerators 24 angeordnet ist, und ein zweites 82, das am zweiten Ende 62 des Gasgenerators 24 angeordnet ist. Somit kann das Gehäuse 64, wenn es in das Fahrzeug 12 eingebaut ist, so orientiert sein, dass das erste Ende 80 wie in 1 veranschaulicht allgemein über dem zweiten Ende 82 liegt. Außerdem besitzt das Gehäuse 64 eine erste Sicke 84, die am ersten Ende 80 gebildet ist, und eine zweite Sicke 86, die am zweiten Ende 82 gebildet ist. Außerdem besitzt das Gehäuse 64 mehrere Auslassmündungen 88, die am zweiten Ende 82 gebildet sind. Die Auslassmündungen 88 können um den Umfang des zweiten Endes 82 verteilt sein, so dass das Aufblasgas, das das zweite Ende 82 durch die Auslassmündungen 88 verlässt, im Wesentlichen keinen Schub gegen den Gasgenerator 24 erzeugt. Wie gezeigt ist, ist die Stopfen/Initiator-Baueinheit 66 so angeordnet, dass sie das Erzeugungsmittel 74 und das Ablenkblech 76 in der Hülse 68 hermetisch abdichtet. Genauer besitzt die Stopfen/Initiator-Baueinheit 66 einen äußeren Absatz 100, der gegen einen äußeren Rand 101 der Hülse 68 stoßen kann. Der äußere Absatz 100 kann etwas kleiner als der Innendurchmesser des Gehäuses 64 bemessen sein. Außerdem besitzt die Stopfen/Initiator-Baueinheit 66 einen Zwischenabsatz 102, der so bemessen ist, dass er in den Außenrand 101 der Hülse 68 passt.
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Außerdem besitzt die Stopfen/Initiator-Baueinheit 66 einen inneren Absatz 104, der etwas kleiner als der Zwischenabsatz 102 bemessen ist. Um den inneren Absatz 104 ist ein O-Ring 106 angeordnet, der in der Nähe des äußeren Absatzes 101 gegen den Innendurchmesser der Hülse 68 zusammengedrückt ist. Der O-Ring 106 bildet zwischen der Hülse 68 und der Stopfen/Initiator-Baueinheit 66 eine hermetische Abdichtung. Die hermetische Abdichtung verhindert, dass Umgebungsluft das Erzeugungsmittel 74 berührt, um sicherzustellen, dass das Erzeugungsmittel 74 eine lange Lebensdauer hat.
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Außerdem besitzt die Stopfen/Initiator-Baueinheit 66 einen inneren Absatz 108, der so bemessen ist, dass er um den angrenzenden Abschnitt des Ablenkblechs 76 passt. Am gegenüberliegenden Ende hat die Stopfen/Initiator-Baueinheit 66 eine Buchse 110, die so konstruiert ist, dass sie einen mit den Elektroleitungen 22 oder mit der zugeordneten elektronischen Steuereinheit gekoppelten Stecker aufnimmt. Die Buchse 110 enthält ein paar Anschlussstifte 112, die das Aktivierungssignal empfangen und zu einem Brennkopf 114 leiten, der von dem inneren Absatz 108 zu dem zweiten Ende 62 verläuft.
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Wie gezeigt ist, enthält die Stopfen/Initiator-Baueinheit 66 eine Initiierungsladung, die mit einem Stopfengehäuse integriert ist. In weiteren Ausführungsformen kann ein Initiator in einem getrennten Stopfengehäuse gehalten sein, das so geformt ist, dass es gegenüber der Hülse 68 abdichtet. Der Brennkopf 114 der Stopfen/Initiator-Baueinheit 66 kann eine pyrotechnische Ladung enthalten, die so konstruiert ist, dass sie bei Verwendung in Verbindung mit dem Ablenkblech 76 unabhängig von irgendeinem getrennten Zündmaterial ausreichend Initiierungsgas zum Zünden des Erzeugungsmittels 74 erzeugt. Gemäß einem Beispiel enthält die Stopfen/Initiator-Baueinheit 66 etwa 60 mg ZPP und 445 mg THPP. Die Stopfen/Initiator-Baueinheit 66 oder ein Abschnitt davon wird als Teilenummer 602101200B von Autoliv ASP hergestellt und/oder vertrieben.
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Zwischen dem inneren Absatz 104 und dem Erzeugungsmittel 74 ist ein Dämpfungskissen 120 angeordnet. Das Dämpfungskissen 120 ist elastisch und drückt gegen das Erzeugungsmittel 74 und verhindert, dass die einzelnen Pellets oder Körnchen gegeneinander rasseln. Das Dämpfungskissen 120 kann aus einer Glasfaser, aus einem Schaumgummi auf Siliciumgrundlage oder dergleichen hergestellt sein.
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Das Ablenkblech 76 ist einzigartig konfiguriert, um mehrere Funktionen auszuführen. Genauer arbeitet das Ablenkblech 76 so, dass es in der Weise Initiierungsgas von dem Brennkopf 114 zu dem Erzeugungsmittel 74 leitet, dass das Erzeugungsmittel 74 ohne Notwendigkeit eines Zwischenzündmaterials zuverlässig und verhältnismäßig gleichmäßig gezündet wird. Dennoch kann in dem Ablenkblech 76 in der Nähe der Stopfen/Initiator-Baueinheit 66 vorteilhaft zusätzliches Zündmaterial angeordnet sein. Außerdem sammelt das Ablenkblech 76 das durch das Erzeugungsmittel 74 erzeugte Aufblasgas und leitet es zum zweiten Ende 62 des Gasgenerators 24. In dieser Anmeldung bezieht sich ”zusätzliches Zündmaterial” auf pyrotechnisches Material, das außerhalb eines Initiators angeordnet ist, um zusätzliches Initiierungsgas und/oder Wärme zu erzeugen, dadurch die Verbrennung eines Aufblasgaserzeugungsmittels zu beschleunigen und/oder die Ausdehnung eines Körpers aus zusammengedrücktem Material zu beschleunigen, um Aufblasgas zu liefern.
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Das Ablenkblech 76 besitzt eine Wand 122 mit einer allgemein röhrenförmigen Form. Die Wand 122 besitzt ein erstes Ende 124, das zum ersten Ende 80 des Gehäuses 64 angeordnet ist, und ein zweites Ende 126, das zum zweiten Ende 82 des Gehäuses 64 angeordnet ist. Außerdem besitzt die Wand 122 einen zentralen Abschnitt 128, der zwischen dem ersten und dem zweiten Ende 124, 126 angeordnet ist. In dem zentralen Abschnitt 128 ist eine Blockierung angeordnet, um zu beschränken, dass sich Fluid direkt durch das Ablenkblech 76 bewegt. In der Ausführungsform aus 2 nimmt die Blockierung die Form einer dreiseitigen Sicke 130 an, die durch Zusammendrücken dreier Seiten 132 des zentralen Abschnitts 128 nach innen, so dass sie einander berühren, gebildet ist. Die dreiseitige Sicke 130 wird in Verbindung mit 3 weiter veranschaulicht.
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Außerdem besitzt das Ablenkblech 76 einen Flansch 134, der von der Wand 122 nach außen und allgemein senkrecht zu ihr verläuft. Der Flansch 134 hat eine allgemein ringförmige Form. Der Flansch 134 besitzt einen Rand 136, der so gekrümmt ist, dass er an die Krümmung des zu der Steckblende 70 hin angeordneten Endes der Hülse 68 angepasst ist. Der Flansch 134 und der Rand 136 funktionieren so, dass sie das Ablenkblech 76 in der Hülse 68 zentrieren und ausrichten, um in der Hülse 68 ein allgemein konzentrisches Fach 140 zu definieren, in dem das Erzeugungsmittel 74 liegt. Alternativ können andere Vorrichtungen und/oder Merkmale verwendet werden, um das Ablenkblech 76 auf die Hülse 68 auszurichten. Das Fach 140 besitzt eine allgemein ringförmige Form, so dass das Erzeugungsmittel 74 die Wand 122 des Ablenkblechs 76 umgibt.
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Die Wand 122 definiert in dem Ablenkblech 76 einen Durchgang 142. Der Durchgang 142 besitzt ein erstes Ende 144, das vom ersten Ende 124 der Wand 122 umgeben ist, und ein zweites Ende 146, das vom zweiten Ende 126 der Wand 122 umgeben ist. Der Durchgang 142 besitzt am ersten Ende 144 einen ersten Durchlass 148 und am zweiten Ende 146 einen zweiten Durchlass 149. Außer den Durchlässen 148, 149 sind am ersten Ende 124 der Wand 122 mehrere erste Endlöcher 150 gebildet und sind am zweiten Ende 126 der Wand 122 mehrere zweite Endlöcher 152 gebildet. Die ersten und die zweiten Endlöcher 150, 152 sind entlang der Länge und um den Durchmesser der Wand 122 verteilt. Die ersten und die zweiten Endlöcher 150, 152 sind offen, um eine ununterbrochene Fluidverbindung zwischen dem Fach 140 und den ersten und zweiten Enden 144, 146 des Durchgangs 142 zu schaffen. Die direkte Fluidverbindung zwischen den ersten und zweiten Enden 144, 146 ist durch die dreiseitige Sicke 130 beschränkt, die in dem zentralen Abschnitt 128 der Wand 122 gebildet ist.
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Die Hülse 68 besitzt einen Auslassabschnitt 160, der angrenzend an die Steckblende 70 angeordnet ist und auf eine in der Steckblende 70 gebildete Auslassöffnung 162 ausgerichtet ist. Das Sieb 72 besitzt einen an die Auslassöffnung 162 angrenzenden Hohlraum 164. Der Auslassabschnitt 160 der Hülse 68 kann zerbrechlich sein, so dass der Auslassabschnitt 160 unter der mit der Verbrennung des Erzeugungsmittels 74 verbundenen Druckzunahme zuverlässig zerreißen kann. Der Auslassabschnitt 160 kann Kerben oder andere Strukturen haben, die so konstruiert sind, dass sie das Zerreißen erleichtern, oder kann einfach dünnwandig sein. Das Sieb 72 kann aus einem Drahtgeflecht konstruiert sein, wie es etwa von der ACS Industries Corporation aus Woonsocket, Rhode Island, erhalten werden kann.
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Das Ablenkblech 76 hilft während des Einsatzes des Gasgenerators 24 Initiierungsgase zu verteilen und Aufblasgase zu sammeln, um einen verhältnismäßig zuverlässigen und steuerbaren Ausstoß des Aufblasgases in das Kissen 11 zu liefern. In Reaktion auf die Erfassung eines Zusammenstoßes wird an die Anschlussstifte 112 der Stopfen/Initiator-Baueinheit 66 ein Aktivierungssignal gesendet. Das Aktivierungssignal wird über die Anschlussstifte 112 an den Brennkopf 114 übertragen. Das Aktivierungssignal zündet eine (nicht gezeigte) pyrotechnische Ladung in dem Brennkopf 114.
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Die pyrotechnische Ladung in dem Brennkopf 114 verdampft im Wesentlichen, um erwärmtes Initiierungsgas 170 zu erzeugen. In dieser Anmeldung bezieht sich ”Initiierungsgas” auf Gas mit einer Temperatur und mit einem Volumen, die für die Initiierung der Verbrennung eines Gaserzeugungsmaterials geeignet sind. Das Initiierungsgas 170 braucht kein ausreichendes Volumen zu haben, um das Kissen 11 allein aufzublasen.
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Das erste Ende 144 des Durchgangs 142 ist so geformt, dass es das Initiierungsgas 170 über eine verhältnismäßig große Fläche des Erzeugungsmittels 74 verteilt. Genauer verläuft das erste Ende 144 nahezu entlang der Hälfte des Erzeugungsmittels 74, bevor es an der dreiseitigen Sicke 130 endet. Die ersten Endlöcher 150 sind so bemessen und verteilt, dass das Initiierungsgas 170 verhältnismäßig gleichmäßig durch die ersten Endlöcher 150 diffundiert und das Erzeugungsmittel 74 erreicht.
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Die Struktur des Ablenkblechs 76 wirkt so, dass es einen Teil des Stoßes des Initiierungsgases 170 aufnimmt, so dass das Erzeugungsmittel 74 nicht durch das herauskommende Initiierungsgas 170 pulverisiert wird. Dies ist nützlich, da der Oberflächeninhalt des Erzeugungsmittels 74, der zu reagieren beginnen kann, verhältnismäßig vorhersagbar ist. Demgegenüber kann die Pulverisierung des Erzeugungsmittels 74 den verfügbaren Oberflächeninhalt erhöhen, wodurch die Reaktionsrate des Erzeugungsmittels 74 vorübergehend über erwünschte Pegel erhöht wird. Das Ergebnis wäre eine übermäßige Belastung an das Kissen 11 und ein übermäßig wuchtiges Aufblasen.
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Die ersten Endlöcher 150 können groß genug sein, um zu vermeiden, dass die Strömung des Initiierungsgases 170 erheblich beschränkt wird. Außerdem können die ersten Endlöcher 150 klein genug sein, um weiter zu ermöglichen, dass die Wand 122 den Verbrennungsstoß des Brennkopfs 114 aufnimmt. Gemäß einem Beispiel können die ersten und die zweiten Endlöcher 150, 152 jeweils allgemein kreisförmig sein, wobei die Durchmesser im Bereich von etwa 0,025 Zoll bis etwa 0,2 Zoll liegen. Genauer können die ersten und die zweiten Löcher 150, 152 Durchmesser im Bereich von etwa 0,05 Zoll bis etwa 0,1 Zoll haben. Ferner können die ersten und die zweiten Löcher 150, 152 Durchmesser im Bereich von etwa 0,063 Zoll bis etwa 0,090 Zoll haben. Auf Wunsch können die ersten und die zweiten Löcher 150, 152 jeweils einen Durchmesser von etwa 0,075 Zoll haben.
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Die in 2 veranschaulichte Konfiguration des ersten Endes 144 ist nur eine von vielen möglichen Ausführungsformen. Auf Wunsch kann das erste Ende 124 der Wand 122 anders geformt sein oder können die ersten Endlöcher 150 anders verteilt, bemessen oder geformt sein, um die gewünschte Verteilung des Initiierungsgases 170 auf das Erzeugungsmittel 94 zu liefern. Die Wand 122 braucht nicht allgemein zylinderförmig zu sein, sondern kann irgendeine Form haben, die einen Durchgang bildet, angrenzend an den ein Erzeugungsmaterial angeordnet sein kann. Die dreiseitige Sicke 130 braucht ebenfalls nicht an der gezeigten Stelle angeordnet zu sein, sondern kann sich an vielen anderen Stellen entlang der Länge des Ablenkblechs 76 befinden.
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Das Erzeugungsmittel 74 empfängt das Initiierungsgas 170 und zündet. Die Verbrennung des Erzeugungsmittels 74 erzeugt Aufblasgas 172, das wie veranschaulicht durch die zweiten Endlöcher 152 aus dem Fach 140 in das zweite Ende 146 des Durchgangs 142 strömt. Das gesamte Erzeugungsmittel 74 verbrennt im Wesentlichen innerhalb weniger Millisekunden. Das Erzeugungsmittel 74 erzeugt Aufblasgas mit einer Geschwindigkeit, die ausreicht, das Kissen 11 aufzublasen, um das Kissen 11 vor einem Aufprall des Insassen auf die Vordertür 17 zwischen den Fahrzeuginsassen und die Vordertür 17 zu legen.
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Die zweiten Endlöcher 152 ermöglichen, dass das Aufblasgas 172 mit wenig Behinderung relativ zu der Auslassöffnung 162 der Steckblende 70 in das zweite Ende 146 strömt. Das zweite Ende 126 der Wand 122 hilft, den Eintritt fester Partikel in das zweite Ende 146 des Durchgangs 142 zu blockieren und dadurch das Aufblasgas 172 zu reinigen. Die zweiten Endlöcher 152 können auf ähnliche Weise wie die ersten Endlöcher 150 wie oben beschrieben bemessen, geformt und verteilt sein. In alternativen Ausführungsformen können die zweiten Endlöcher 152 ebenfalls in einer breiten Vielfalt verschiedener Arten bemessen, geformt oder verteilt sein. Das zweite Ende 126 der Wand 122 kann ebenfalls anders geformt sein, um für das zweite Ende 146 des Durchgangs 142 die gewünschten Aufblasgas-Sammeleigenschaften zu liefern.
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Wie gezeigt ist, kann das zweite Ende 146 des Durchgangs 142 etwas länger als das erste Ende 144 des Durchgangs 142 sein. Somit können die zweiten Endlöcher 152 etwas zahlreicher als die ersten Endlöcher 150 sein. In der Ausführungsform aus 2 enthalten die ersten Endlöcher 150 vier kreisförmige Anordnungen von jeweils sechs Löchern für insgesamt vierundzwanzig erste Endlöcher 150. Die zweiten Endlöcher 152 enthalten fünf kreisförmige Anordnungen von jeweils sechs Löchern für insgesamt dreißig zweite Endlöcher 152. Die Verwendung mehrerer erster und zweiter Endlöcher 150, 152 hilft, eine effektivere innere Gasdiffusion und Gassammlung zu liefern.
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Von dem zweiten Ende 146 des Durchgangs 142 bricht das Aufblasgas 174 mit verhältnismäßig hohem Druck durch den Auslassabschnitt 160 der Hülse 68 und geht durch die Auslassöffnung 162 der Steckblende 70. Das Aufblasgas 174 geht in den Hohlraum 164 des Siebs 72 und tritt von dort in das Sieb 72 ein. In dem Sieb 72 werden zusätzliche Feststoffe und Wärme aus dem Aufblasgas 174 entfernt, um das Aufblasgas weiter zu verbessern und abzukühlen. Das Aufblasgas 174 bewegt sich durch das Sieb 72 zu den Auslassmündungen 88 des Gehäuses 64. Daraufhin verlässt das Aufblasgas 174 das Gehäuse 64 durch die Auslassmündungen 88, um ins Innere des Kissens 11 einzutreten und dadurch das Kissen 11 aufzublasen, um einen Aufprallschutz zu schaffen.
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Die Auslassöffnung 162 ist so bemessen, dass sie eine Strömungsbeschränkung für das Aufblasgas 174 darstellt. Genauer ist die Größe der Auslassöffnung 162 in der Weise gewählt, dass das Aufblasgas 174 mit der gewünschten Geschwindigkeit aus der Hülse 68 strömt. Falls das Aufblasgas 174 die Hülse 68 zu schnell verlässt, gibt es wie oben beschrieben eine übermäßige Belastung auf das Kissen 11 und ein übermäßig wuchtiges Aufblasen. Ferner reagiert das Erzeugungsmittel 74 mit einer Geschwindigkeit, die mit dem Druck des Gases in der Hülse 68 zusammenhängt. Somit kann die Hülse 68 auf einem erhöhten Druck gehalten werden, um die Verbrennung im Wesentlichen des gesamten Erzeugungsmittels 74 zu beschleunigen.
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Die zweiten Endlöcher 152 können eine Gesamtströmungsfläche besitzen, die deutlich über der der Auslassöffnung 162 liegt, so dass die Strömungsgeschwindigkeit des Aufblasgases von dem Gasgenerator 24 durch einfaches Ändern der Größe der Auslassöffnung 162 abgestimmt werden kann. Gemäß einem Beispiel liefern die zweiten Endlöcher 152 eine Gasströmungsfläche, die etwa doppelt so groß wie die der Auslassöffnung 162 ist. Somit verringert die teilweise Blockierung der zweiten Endlöcher 152 durch feste Verbrennungsprodukte die Strömungsfläche der zweiten Endlöcher 152 wahrscheinlich nicht genug, um die Strömung des Aufblasgases 172 in das zweite Ende 146 des Durchgangs 142 erheblich zu beschränken.
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Die erste Sicke 84 wirkt in der Weise, dass sie die Stopfen/Initiator-Baueinheit 66 im ersten Ende 80 des Gehäuses 64 hält. Ähnlich hält die zweite Sicke 86 die Steckblende 70 und die Hülse 68 an ihren richtigen Stellen in dem Gehäuse 64 und stellt sicher, dass das Sieb 72 nicht durch Bewegung der Steckblende 70 zusammengedrückt wird. Somit bleibt der Gasgenerator 24 während des Einsatzes intakt.
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Der Gasgenerator 24 kann verhältnismäßig schnell und leicht hergestellt werden. Zunächst können die verschiedenen Teile des Gasgenerators 24 einzeln hergestellt werden. Das Gehäuse 64 kann durch Stanzen, Gießen, Durchdrücken oder irgendeine andere geeignete Prozedur aus Stahl gebildet werden. Die Stopfen/Initiator-Baueinheit 66 kann z. B. dadurch hergestellt werden, dass ein nicht leitendes Metall, ein Kunststoff oder eine Keramik um die Anschlussstifte 112 und den Brennkopf 114 gegossen wird, um die in 2 veranschaulichte Form zu erhalten. Die Hülse 68 kann durch Stanzen, Gießen, Durchdrücken oder dergleichen aus verhältnismäßig dünnem Messing gebildet werden. Die Steckblende 70 kann aus einem Stahlblech in einer Standardgröße auf die gewünschte kreisförmige Form gestanzt werden.
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Das Sieb 72 kann auf die gewünschte Form geschnitten oder gepresst werden. Das Erzeugungsmittel 74 kann durch bekannte chemische Verfahren hergestellt werden. Wie in 2 veranschaulicht ist, kann das Erzeugungsmittel 74 aus Pellets aus pyrotechnischem Material bestehen, von denen jedes eine allgemein zylindrische Form besitzt. Jedes Pellet kann einen Außendurchmesser im Bereich von etwa 0,125 Zoll bis etwa 0,188 Zoll haben. Das Erzeugungsmittel 74 ist nicht auf ringförmige Formen beschränkt, sondern kann eine weite Vielzahl von Formen wie etwa kugelförmig, pyramidenförmig, dreikantprismaförmig und rechteckprismaförmig sein. Das Ablenkblech 76 kann auf eine Vielzahl von Arten hergestellt werden, von denen eine in 3 veranschaulicht wird.
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Gemäß einer Zusammenbauprozedur werden die Auslassmündungen 88 am zweiten Ende 82 des Gehäuses 64 gestanzt oder auf andere Weise gebildet. Daraufhin wird das Sieb 72 in das erste Ende 80 des Gehäuses 64 eingeführt und in das zweite Ende 82 geschoben. Daraufhin wird die zweite Sicke 86 gebildet, um das Sieb 72 an seiner Stelle zu halten und sicherzustellen, dass es nicht zusammengedrückt wird. Die Steckblende 70 wird in das erste Ende 80 eingeführt und zum zweiten Ende 82 bewegt, bis sie an das Sieb 72 und die zweite Sicke 86 angrenzt. Alternativ kann die Steckblende 70 vor Bildung der zweiten Sicke 86 eingeführt werden.
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Daraufhin wird das Ablenkblech 76 in die Hülse 68 eingeführt, wobei der Flansch 134 zu dem Auslassabschnitt 160 positioniert wird. Daraufhin wird in das resultierende Fach 140 zwischen der Wand 122 des Ablenkblechs 76 und der Hülse 68 das Erzeugungsmittel 74 eingeführt. In das Fach 140 wird das Dämpfungskissen 120 eingeführt und gegen das Erzeugungsmittel 74 gedrückt. Daraufhin wird die Hülse 68 (mit dem Erzeugungsmittel 74, dem Ablenkblech 76 und dem Dämpfungskissen 120) in das erste Ende 80 des Gehäuses 64 eingeführt und bewegt, so dass sie an die Steckblende 70 angrenzt.
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Daraufhin wird auf den inneren Absatz 104 der Stopfen/Initiator-Baueinheit 66 der O-Ring 106 eingeführt und die Stopfen/Initiator-Baueinheit 66 in das erste Ende 80 des Gehäuses 64 eingeführt. Der O-Ring 106 bildet zwischen der Stopfen/Initiator-Baueinheit 66 und der Hülse 68 eine hermetische Abdichtung. Auf Wunsch können die Stopfen/Initiator-Baueinheit 66 und die Hülse 68 in einer entleerten Kammer oder in einer edelgasgefüllten Kammer miteinander gekoppelt werden. Außerdem können die Stopfen/Initiator-Baueinheit 66 und die Hülse 68 auf Wunsch vor Einführung der Hülse 68 in das Gehäuse 64 miteinander gekoppelt werden.
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Nachdem die Stopfen/Initiator-Baueinheit 66 und die Hülse 68 miteinander gekoppelt und in das Gehäuse 64 eingeführt worden sind, wird am ersten Ende 80 des Gehäuses 64 die erste Sicke 84 gebildet, um die Stopfen/Initiator-Baueinheit 66 in dem Gehäuse zu halten. Die erste Sicke 84 wird mit einem kleineren Innendurchmesser als er äußere Absatz 100 der Stopfen/Initiator-Baueinheit 66 gebildet, so dass sich der äußere Absatz 100 nicht über die erste Sicke 84 hinaus bewegen kann, um das erste Ende 80 des Gehäuses 64 zu verlassen. Daraufhin ist der Gasgenerator 24 zum Einbau in den Vordersitz 16 des Fahrzeugs 12 bereit.
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2 veranschaulicht außerdem in Strichlinien eine Menge zusätzliches Zündmaterial 175, das im ersten Ende 144 des Durchgangs 142 des Ablenkblechs 76 angeordnet ist. Das zusätzliche Zündmaterial 175 kann optional zugegeben werden, um das Initiierungsgas 170 zu vermehren und dadurch die Verbrennung des Erzeugungsmittels 74 zu beschleunigen. Daraufhin verbrennt das Zündmaterial 175 einfach in Reaktion auf die Verbrennung des Brennkopfs 114, um Wärme und/oder zusätzliches Gas zu erzeugen. Das Zündmaterial 175 ist nicht in allen Ausführungsformen erforderlich und kann weggelassen sein, um die Konstruktion des Gasgenerators 24 zu vereinfachen.
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Das Ablenkblech 76 kann gemäß vielen verschiedenen Verfahren hergestellt werden. Ein solches Verfahren wird in Verbindung mit 3 beschrieben.
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3 veranschaulicht eine perspektivische Ansicht des in 2 gezeigten Ablenkblechs 76. Wie zuvor erwähnt wurde, besitzt das Ablenkblech eine in dem zentralen Abschnitt 128 der Wand 122 gebildete dreiseitige Sicke 130. Die dreiseitige Sicke 130 kann dadurch gebildet werden, dass die drei Seiten 132 des zentralen Abschnitts 128 nach innen gedrückt werden, so dass sie einander treffen. Folglich wird in dem zentralen Abschnitt 128 eine Blockierung gebildet, um die direkte Fluidverbindung zwischen den ersten und den zweiten Enden 144, 146 des Durchgangs 142 zu minimieren.
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Die dreiseitige Sicke 130 kann z. B. dadurch gebildet werden, dass ein (nicht gezeigter) Ring mit drei Zähnen, die nach innen verlaufen, genutzt wird, um gegen die drei Seiten 132 zu drücken. Die Zähne bewegen sich nach innen, bis sich die drei Seiten 132 treffen, um die Blockierung zu bilden. Der Begriff ”Blockierung” erfordert in dieser Anmeldung keine absolut gasdichte Abdichtung in dem zentralen Abschnitt 128. Eher ist eine Blockierung einfach eine Struktur, die die große Mehrheit des Initiierungsgases 170 ableitet und drängt, eher durch die ersten Endlöcher 150 in das Fach 140 einzutreten, als direkt von dem ersten Ende 144 zu dem zweiten Ende 146 des Durchgangs 142 zu gehen.
