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HINTERGRUND
DER ERFINDUNG
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1. Gebiet
der Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf Systeme und Verfahren zum
Schutz von Fahrzeuginsassen vor einer Verletzung. Genauer bezieht
sich die vorliegende Erfindung auf einen pyrotechnischen Gasgenerator
mit einem Ablenkblech, das eine vereinfachte Initiierungsgaszufuhr
und Aufblasgassammlung schafft.
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2. Beschreibung des verwandten
Gebiets
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Die
Aufnahme aufblasbarer Sicherheitsrückhaltevorrichtungen oder Airbags
ist jetzt eine gesetzliche Anforderung für viele neue Fahrzeuge. Airbags sind
typisch in das Lenkrad und in das Armaturenbrett auf der Beifahrerseite
eines Fahrzeugs eingebaut. Im Fall eines Unfalls misst ein Beschleunigungsmesser
in dem Fahrzeug die anomale Verzögerung
und löst
den Ausstoß sich
schnell ausdehnender expandierender Gase aus einem Gasgenerator
aus. Die sich schnell ausdehnenden Gase füllen die Airbags, die sofort
vor dem Fahrer und vor dem Beifahrer aufgeblasen werden, um sie
vor einem Aufprall gegen die Windschutzscheibe zu schützen.
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In
Reaktion auf die Notwendigkeit zum Schutz vor einem Aufprall in
Querrichtung oder gegen die Seite des Fahrzeugs sind außerdem Seitenairbags
wie etwa aufblasbare Vorhänge
und im Sitz angebrachte Airbags entwickelt worden. Weitere Airbags
wie etwa Kniekissen und Überkopf-Airbags
wirken ebenfalls so, dass sie verschiedene Teile des Körpers vor
einem Zusammenstoß schützen.
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Die
bekannten Gasgeneratoren zerfallen allgemein in drei Kategorien:
pyrotechnische Gasgeneratoren, Druckgas-Gasgeneratoren und Hybridgasgeneratoren.
Pyrotechnische Gasgeneratoren hängen
allein von der Verbrennung ab, um ein Aufblasgas zu liefern, während Druckgas-Gasgeneratoren nur
eine minimale Menge an Pyrotechnik zu verwenden brauchen, die eine
Kammer öffnet,
um das Aufblasgas aus einem Druckzustand freizusetzen. Hybridgasgeneratoren
verwenden eine Kombination aus Verbrennung und Druckgasspeicherung,
um das Aufblasgas zum Füllen
des Kissens zu liefern.
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Pyrotechnische
Gasgeneratoren besitzen typisch einen Initiator, der sehr schnell
verbrennt, um erwärmtes
Initiierungsgas zu erzeugen. Das Initiierungsgas führt typisch
die Zündung
eines Zündmaterials
herbei, das angrenzend an den Initiator aufbewahrt ist. Die durch
die Verbrennung des Zünders
gelieferten zusätzlichen
heißen
Gase werden daraufhin einem Erzeugungsmittel ausgesetzt, das den
Hauptanteil des Aufblasgases zum Aufblasen des Kissens erzeugt.
Um das Aufblasgas zu dem Erzeugungsmittel zu verteilen oder das
Aufblasgas von dem verbrannten Erzeugungsmittel zum Ausstoß in das
Kissen zu sammeln, können
verschiedene Elemente verwendet werden.
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Das
Zündmaterial,
die Verteilungselemente und die Sammelelemente tragen zur Komplexität des Gasgenerators
bei. Um den Gasgenerator zusammenzusetzen, müssen mehrere Schritte unternommen
werden. Somit werden die Gesamtkosten des Gasgenerators erhöht. Die
Kosten des Gasgenerators tragen zu den Kosten des Airbag-Moduls
bei.
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Dementsprechend
besteht ein Bedarf an einem Gasgenerator und an zugehörigen Verfahren, die
die im Stand der Technik festgestellten Probleme lösen. Ein
solcher Gasgenerator sollte vorzugsweise ein verhältnismäßig gleichmäßiges und
schnelles Aufblasen des zugeordneten Airbag-Kissens bewirken. Außerdem sollte
ein solcher Gasgenerator vorzugsweise einfach und preiswert herzustellen
und einzubauen sein.
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ZUSAMMENFASSUNG
DER ERFINDUNG
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Die
Vorrichtung der vorliegenden Erfindung ist in Reaktion auf den vorhandenen
Stand der Technik und insbesondere in Reaktion auf die Probleme und
Anforderungen im Gebiet, die durch momentan verfügbare Gasgeneratoren noch nicht
vollständig gelöst worden
sind, entwickelt worden.
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Somit
ist es eine Gesamtaufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Gasgenerator
und zugehörige
Systeme und Verfahren zu schaffen, die bei einem Minimum an Herstellungs-
und Einbaukosten ein schnelles, gleichmäßiges Aufblasen schaffen.
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Zur
Lösung
der vorstehenden Aufgabe und in Übereinstimmung
mit der Erfindung, wie sie hier in einer Ausführungsform verkörpert und
umfassend beschrieben ist, ist ein Airbag-Modul in ein Fahrzeug eingebaut,
um wenigstens einen Insassen des Fahrzeugs vor Aufprall zu schützen. Das
Airbag-Modul besitzt ein Kissen, das so konstruiert ist, dass es durch
Entfalten aus einer zusammengefalteten Position im Insassensitz
z. B. zur Seite des Insassen aufgeblasen wird. Das Kissen wird durch
einen pyrotechnischen Gasgenerator aufgeblasen.
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Der
Gasgenerator besitzt ein Gehäuse
mit einer allgemein röhrenförmigen Form.
Das Gehäuse enthält eine
Stopfen/Initiator-Baueinheit, eine Hülse, eine Steckblende und ein
Sieb. Der Behälter
bildet eine hermetische Abdichtung um ein Ablenkblech und eine Menge
Erzeugungsmittel, das so ausgelegt ist, dass es Aufblasgas produziert.
Das Gehäuse
besitzt ein erstes Ende und ein zweites Ende mit mehreren Auslassmündungen,
die um das zweite Ende verteilt sind.
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Die
Hülse ist
an einem Ende offen. In das offene Ende ist auf luftdichte Weise
die Stopfen/Initiator-Baueinheit gesteckt. Die Stopfen/Initiator-Baueinheit
besitzt eine Buchse mit Anschlussstiften, die so konstruiert sind,
dass sie ein elektrisches Aktivierungssignal empfangen und das Aktivierungssignal an
einen Brennerkopf übertragen.
Der Brennerkopf ist im Innern der Hülse angeordnet.
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Das
Ablenkblech besitzt eine Wand mit einer allgemein röhrenförmigen Konfiguration.
Die Wand besitzt ein erstes Ende, das im ersten Ende des Gehäuses angeordnet
ist, und ein zweites Ende des zweiten Endes des Gehäuses. Außerdem besitzt
die Wand einen zentralen Abschnitt zwischen dem ersten und dem zweiten
Ende. Im zentralen Abschnitt ist z. B. dadurch, dass die drei Seiten
des zentralen Abschnitts zueinander nach innen gedrückt sind,
um eine dreiseitige Sicke zu bilden, eine Blockierung gebildet.
Die Wand ist einteilig mit einem Flansch gebildet, der allgemein
senkrecht zu der Wand verläuft.
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Das
Ablenkblech definiert in der Hülse
ein Fach zum Aufbewahren des Erzeugungsmittels. Das Fach besitzt
eine allgemein ringförmige
Form zwischen der Hülse
und der Wand des Ablenkblechs. Außerdem definiert die Wand einen
Durchgang in dem Ablenkblech. Der Durchgang besitzt ein erstes Ende,
das am ersten Ende der Wand angeordnet ist, und ein zweites Ende,
das am zweiten Ende der Wand angeordnet ist. Das erste Ende besitzt
einen ersten Durchlass und mehrere erste Endlöcher, die eine Fluidverbindung
zwischen dem ersten Ende des Durchgangs und dem Fach ermöglichen. Ähnlich besitzt
das zweite Ende einen zweiten Durchlass und mehrere zweite Endlöcher, die
eine Fluidverbindung zwischen dem zweiten Ende des Durchgangs und dem
Fach ermöglichen.
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Das
zweite Ende des Durchgangs grenzt an einen Auslassabschnitt der
Hülse an.
Der Auslassabschnitt grenzt an eine Auslassöffnung an, die in der Steckblende
gebildet ist. Die Steckblende ist zwischen der Hülse und dem Sieb angeordnet,
so dass Gas von dem zweiten Ende durch den Auslassabschnitt und
die Auslassöffnung,
durch das Sieb und durch die Auslassmündungen des Gehäuses aus dem
Gehäuse
strömen
kann.
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Wenn
die Stopfen/Initiator-Baueinheit das Aktivierungssignal empfängt, wird
der Brennerkopf gezündet,
um Initiierungsgas zu erzeugen. Das Initiierungsgas bewegt sich
durch das erste Ende des Durchgangs, wird aber wegen der Anwesenheit
der Blockierung daran gehindert, direkt in das zweite Ende einzutreten.
Somit tritt das Initiierungsgas durch die ersten Endlöcher in
das Fach ein, um das Erzeugungsmittel zu zünden. Bei Bedarf kann im ersten
Ende des Durchgangs zusätzliches
pyrotechnisches Material hinzugegeben werden, um das Initiierungsgas
zu vermehren. Allerdings kann es erwünscht sein, das Zugeben des
zusätzlichen
pyrotechnischen Materials zu vermeiden.
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Das
Erzeugungsmittel verbrennt, um Aufblasgas zu erzeugen, das aus dem
Fach durch die zweiten Endlöcher
in das zweite Ende eintritt. Das Aufblasgas bewegt sich durch das
zweite Ende, durch den Auslassabschnitt, durch die Auslassöffnung und
in das Sieb. Das Sieb nimmt aus dem Aufblasgas Wärme auf und fängt Partikel
aus ihm ein, wobei das abgekühlte
und gereinigte Aufblasgas das Gehäuse durch die Auslassmündungen
des Gehäuses
verlässt.
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Der
Gasgenerator ist verhältnismäßig leicht herzustellen.
Gemäß einem
Verfahren wird zunächst durch
fortlaufendes Stanzen, Durchdrücken
oder irgendeinen anderen bekannten Prozess das Gehäuse bereitgestellt.
Am zweiten Ende des Gehäuses werden
die Auslassmündungen
gebildet, wobei durch das erste Ende, das offen ist, das Sieb in
das Gehäuse
eingeführt
wird. Das Sieb wird zum zweiten Ende gedrückt und das zweite Ende in
der Nähe
des zum Zentrum weisenden Endes des Siebs gekrimpt. In das erste
Ende wird die Steckblende eingeführt und
an eine an die Sicke angrenzende Stelle bewegt. Alternativ kann
die Steckblende vor dem Krimpen eingeführt werden.
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In
die Hülse
wird das Ablenkblech eingeführt und
in das Fach in der Hülse
außerhalb
des Ablenkblechs wird das Erzeugungsmittel eingeführt. Daraufhin
wird die Hülse
zusammen mit dem Ablenkblech und dem Erzeugungsmittel in das erste
Ende des Gehäuses
eingeführt
und an eine an die Steckblende angrenzende Stelle bewegt. Die Stopfen/Initiator-Baueinheit
wird in der Weise in das erste Ende eingeführt, dass die Stopfen/Initiator-Baueinheit
an das offene Ende der Hülse
angrenzt und es hermetisch abdichtet, wobei der Brennerkopf gleichzeitig teilweise
in das erste Ende des Ablenkblechdurchgangs eintritt. Das erste
Ende des Gehäuses
wird ebenfalls gekrimpt, um die Stopfen/Initiator-Baueinheit und
die anderen Komponenten an ihrer Stelle zu halten.
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Gemäß alternativen
Ausführungsformen kann
das Ablenkblech etwas anders konfiguriert sein. Zum Beispiel ist
die Blockierung in einer alternativen Ausführungsform nicht durch eine
dreiseitige Sicke gebildet, sondern durch eine einfache zweiseitige
Sicke erzeugt, in der der zentrale Abschnitt abgeflacht ist. In
einer weiteren alternativen Ausführungsform
ist die zentrale Blockierung durch Befestigen eines getrennten Pfropfens
im Innern des zentralen Abschnitts gebildet.
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Durch
die Verwendung der Gasgeneratoren der vorliegenden Erfindung können durch
Beseitigung von Zündmaterialien
und mehrteiligen Gaszufuhr/Sammel-Systemen Kosteneinsparungen erhalten
werden. Außerdem
kann ein schnelleres und gleichmäßigeres
Aufblasen der aufblasbaren Vorhänge
erhalten werden. Im Ergebnis können
die Verfügbarkeit
und Effektivität
von Fahrzeug-Airbag-Systemen verbessert werden.
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Diese
und weitere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung
gehen umfassender aus der folgenden Beschreibung und aus den beigefügten Ansprüchen hervor
oder können
durch die Praxis der wie im Folgenden dargelegten Erfindung gelernt
werden.
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KURZBESCHREIBUNG
DER ZEICHNUNG
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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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4 eine
perspektivische Ansicht eines Ablenkblechs gemäß einer alternativen Ausführungsform
der Erfindung ist; und
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5 eine
perspektivische Ansicht eines Ablenkblechs gemäß einer nochmals weiteren alternativen
Ausführungsform
der Erfindung ist.
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AUSFÜHRLICHE
BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
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Die
derzeit bevorzugten Ausführungsformen der
vorliegenden Erfindung werden am besten verständlich anhand der Zeichnung,
in der gleiche Teile überall
durch gleiche Bezugszeichen bezeichnet sind. Selbstverständlich könnten die
Komponenten der vorliegenden Erfindung, wie sie allgemein beschrieben
und in den Figuren veranschaulicht sind, in einer breiten Vielfalt
verschiedener Konfigurationen angeordnet und konstruiert sein. Somit
soll die folgende ausführlichere
Beschreibung der Ausführungsformen
der Vorrichtung, des Systems und des Verfahrens der vorliegenden
Erfindung, wie sie in den 1 bis 5 dargestellt
sind, den Umfang der wie beanspruchten Erfindung nicht einschränken, sondern
lediglich derzeit bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung
repräsentieren.
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Die
vorliegende Erfindung schafft eine Vorrichtung und ein Verfahren,
durch die Probleme im Zusammenhang mit zuvor bekannten Gasgeneratoren
gelöst
werden können.
Genauer können
durch die strategische Verwendung der inneren Gasdiffusion Zündmaterialien
aus der Konstruktion des Gasgenerators weggelassen werden, um die
Kosten des Zündmaterials
zu vermeiden. Außerdem
kann eine solche Konstruktion die Herstellung und den Zusammenbau
des Gasgenerators vereinfachen.
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Nochmals
weiter vereinfacht die Verwendung einer einzigen Ablenkblechstruktur
zur Erzeugung sowohl der inneren Diffusion als auch der Aufblasgassammlung
die Herstellung und den Zusammenbau des Gasgenerators weiter. Eine
solche Konfiguration kann ein gleichbleibenderes und besser voraussagbares
Aufblasen erzeugen. Somit entfaltet sich der Airbag verhältnismäßig gleichmäßig, um
einen effektiven Insassenschutz zu schaffen. Die Art und Weise,
in der diese Prinzipien in der vorliegenden Erfindung genutzt werden,
wird in der folgenden Darstellung ausführlicher gezeigt und beschrieben.
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Für diese
Anmeldung beziehen sich die Ausdrücke "verbunden mit", "gekoppelt
mit" und "in Verbindung mit" auf irgendeine Form
der Wechselwirkung zwischen zwei oder mehr Gesamtheiten einschließlich der
mechanischen, elektrischen, magnetischen, elektromagnetischen und thermischen
Wechselwirkung. Der Ausdruck "befestigt
an" bezieht sich auf
eine Form der mechanischen Kopplung, die die relative Translation
oder Rotation zwischen den befestigten Objekten einschränkt. Die
Ausdrücke "schwenkbar befestigt
an" und "gleitfähig befestigt an" beziehen sich auf
Formen der mechanischen Kopplung, die die relative Rotation bzw.
die relative Translation zulassen, während sie eine andere Relativbewegung
einschränken.
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Der
Ausdruck "direkt
befestigt an" bezieht sich
auf eine Form der Befestigung, durch die die befestigten Gegenstände entweder
in direktem Kontakt oder lediglich durch ein einziges Befestigungselement,
Klebemittel oder einen anderen Befestigungsmechanismus getrennt
sind. Der Begriff "angrenzend" bezieht sich auf
Gegenstände,
die in direktem körperlichem
Kontakt miteinander sind, obgleich die Gegenstände nicht aneinander befestigt
zu sein brauchen. Die Begriffe "einteilig
gebildet" beziehen sich
auf einen Körper,
der einheitlich, d. h. als ein einziges Stück, hergestellt ist, ohne den
Zusammenbau mehrerer Stücke
zu erfordern. Mehrere Teile können einteilig
miteinander gebildet sein, falls sie aus einem einzigen Werkstück gebildet
sind.
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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 zusammengefaltet 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
liegend 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 Überkopf-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.
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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.
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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 Brennerkopf 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 Brennerkopf 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 Brennerkopf 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.
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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 Brennerkopf 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
Auf lasen.
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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 in das zweite Ende 146 mit wenig
Behinderung relativ zu der Auslassöffnung 162 der Steckblende 70 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 Brennerkopf 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 Brennerkopfs 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.
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Wie
zuvor erwähnt
wurde, kann ein Ablenkblech gemäß der Erfindung
in einer breiten Vielfalt von Arten konfiguriert sein. Ferner können mehrere verschiedene
Blockierungstypen verwendet werden. Alternative Blockierungen werden
wie folgt in Verbindung mit den 4 und 5 gezeigt
und beschrieben.
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4 veranschaulicht
eine perspektivische Ansicht eines Ablenkblechs 176 gemäß einer
alternativen Ausführungsform
der Erfindung. Das Ablenkblech 176 besitzt eine Wand 222 mit
einer allgemein röhrenförmigen Form.
Die Wand 222 besitzt ein erstes Ende 224, ein
zweites Ende 226 und einen zentralen Abschnitt 228,
der zwischen dem ersten und dem zweiten Ende 224, 226 angeordnet
ist. In dem zentralen Abschnitt 228 ist eine Blockierung
in Form einer zweiseitigen Sicke 230 gebildet. Die zweiseitige Sicke 230 kann
dadurch gebildet werden, dass zwei Seiten 232 des zentralen
Abschnitts 228 zwischen zwei harten Anschlägen wie
etwa Rollen zusammengedrückt
werden. Die zwei Seiten 232 drücken zueinander nach innen,
so dass sie sich im Zentrum des zentralen Abschnitts 228 treffen.
Nach dem Anfangsdurchmesser des zentralen Abschnitts 228 flachen die
zwei Seiten 232 ab und verbreitern sich.
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Die
Wand 222 des Ablenkblechs 176 definiert einen
Durchgang 242 mit einem ersten Ende 244 im ersten
Ende 224 der Wand 222 und mit einem zweiten Ende 246 im
zweiten Ende 226 der Wand 222. Die direkte Fluidverbindung
zwischen dem ersten und dem zweiten Ende 244, 246 ist
durch die zweiseitige Sicke 230 beschränkt. Am ersten Ende 224 der
Wand 222 sind mehrere erste Endlöcher 250 gebildet
und am zweiten Ende 226 der Wand 222 sind mehrere
zweite Endlöcher 252 gebildet.
Der Einbau und der Betrieb des Ablenkblechs 176 sind im Wesentlichen
genauso, wie sie zuvor in Verbindung mit dem Ablenkblech 76 veranschaulicht
wurden.
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5 veranschaulicht
eine perspektivische Ansicht eines Ablenkblechs 276 gemäß einer
weiteren alternativen Ausführungsform
der Erfindung. Das Ablenkblech 276 besitzt eine Wand 322 mit
einer allgemein röhrenförmigen Form.
Die Wand 322 besitzt ein erstes Ende 324, ein
zweites Ende 326 und einen zentralen Abschnitt 328,
der zwischen dem ersten und dem zweiten Ende 324, 326 angeordnet
ist. In dem zentralen Abschnitt 328 ist eine Blockierung
in Form eines Pfropfens 330 gebildet. Der Pfropfen 330 kann
einteilig mit dem zentralen Abschnitt 328 gebildet oder
nicht einteilig mit ihm gebildet sein. Gemäß einem Beispiel kann der Pfropfen 330 in
den zentralen Abschnitt 328 eingeführt und an der Innenwand des
zentralen Abschnitts 328 befestigt werden. Der Pfropfen 330 kann
z. B. eine Stahlplatte sein, die an den zentralen Abschnitt 328 geschweißt wird.
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Die
Wand 322 des Ablenkblechs 276 definiert einen
Durchgang 342 mit einem ersten Ende 344 im ersten
Ende 324 der Wand 322 und mit einem zweiten Ende 346 im
zweiten Ende 326 der Wand 322. Die direkte Fluidverbindung
zwischen dem ersten und dem zweiten Ende 344, 346 ist
durch den Pfropfen 330 beschränkt. Am ersten Ende 324 der Wand 322 sind
mehrere erste Endlöcher 350 gebildet und
am zweiten Ende 326 der Wand 322 sind mehrere
zweite Endlöcher 352 gebildet.
Der Einbau und der Betrieb des Ablenkblechs 276 sind im
Wesentlichen genauso, wie sie zuvor in Verbindung mit dem Ablenkblech 76 veranschaulicht
wurden.
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Viele
weitere Aspekte des Gasgenerators 24 können geändert werden, so dass sie zur
Geometrie des Fahrzeugs 12, zur Größe und Form des Kissens 11 und
zu der verfügbaren
Herstellungsausrüstung passen.
Diese Änderungen
können
durch den Fachmann auf dem Gebiet erkannt und realisiert werden, um
eine größere Anzahl
von Ausführungsformen
der Erfindung herzustellen, als hier veranschaulicht oder genau
beschrieben werden können.
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Die
vereinfachten Ablenkblechsysteme und zugeordneten Verfahren der
vorliegenden Erfindung schaffen einen erheblichen Fortschritt bei
der Airbag-Gasgeneratorkonstruktion.
Genauer können Gasgeneratoren
wegen des Weglassens der Zündmaterialien
und der mehrteiligen inneren Gasverteilungs/Sammlungs-Baueinheiten
preiswerter hergestellt werden. Das Gas kann weiter zuverlässig und effizient
an das Kissen zugeführt
werden, um einen effektiven Aufprallschutz zu schaffen.
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Die
vorliegende Erfindung kann in anderen spezifischen Formen verkörpert werden,
ohne von ihren Strukturen, Verfahren oder anderen wesentlichen Eigenschaften,
wie sie hier umfassend beschrieben wurden und im Folgenden beansprucht
werden, abzuweichen. Die beschriebenen Ausführungsformen sind in jeder
Hinsicht nur als veranschaulichend und nicht als einschränkend zu
betrachten. Somit ist der Umfang der Erfindung eher durch die beigefügten Ansprüche als
durch die vorstehende Beschreibung angegeben. Alle Änderungen,
die in der Bedeutung und im Bereich der Entsprechung der Ansprüche liegen,
sollen in ihrem Umfang enthalten sein.
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Zusammenfassung
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Es
wird ein pyrotechnischer Gasgenerator für ein Airbag-Modul offenbart.
Der pyrotechnische Gasgenerator kann ein allgemein röhrenförmiges Gehäuse besitzen,
das einen Initiator, ein Ablenkblech (76) und eine Menge
Aufblasgaserzeugungsmittel (74) enthält. Das Erzeugungsmittel (74)
ist in einem durch das Ablenkblech (76) definierten Fach angeordnet.
Das Ablenkblech (76) besitzt einen Durchgang mit einem
ersten Ende (124) und mit einem zweiten Ende (126).
Die direkte Fluidverbindung zwischen dem ersten (124) und
dem zweiten (126) Ende ist durch eine Blockierung (130)
in dem Durchgang beschränkt.
Beim Empfang eines Aktivierungssignals lenkt der Initiator Initiierungsgas
in das erste Ende (124). Das Initiierungsgas kann das erste
Ende (124) durch mehrere erste Endlöcher (150) verlassen,
um das Erzeugungsmittel (74) zu erreichen und zu zünden, wobei
es irgendwelches dazwischenliegendes Zündmaterial erfordert oder nicht
erfordert. Das Erzeugungsmittel (74) verbrennt, um Aufblasgas zu
erzeugen, das durch mehrere zweite Endlöcher (152) in das
zweite Ende (126) des Durchgangs eintritt. Das Aufblasgas
verlässt
den Gasgenerator, um ein Kissen aufzublasen.