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TECHNISCHES GEBIET
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Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Gasgenerator und insbesondere auf einen kompakten Gasgenerator, der so aufgebaut ist, dass er eine relativ kleine Gasmenge zu der Zeit einer Aktivierung erzeugt.
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STAND DER TECHNIK
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Vor dem Gesichtspunkt des Schutzes eines Fahrers und/oder eines Insassen in einem Fahrzeug ist herkömmlicherweise eine Sitzgurtvorrichtung verwendet worden, die eine Insassenschutzvorrichtung darstellt. Die Sitzgurtvorrichtung ist zum Zweck des Schutzes eines Fahrers und/oder eines Insassen gegen einen Stoß, der zu der Zeit einer Kollision eines Fahrzeugs verursacht wird, vorgesehen, und sie hält den Fahrer und/oder den Insassen an einem Sitz zurück, indem sie einen Gurt um einen Körper des Fahrers und/oder des Insassen platziert. Der Fahrer und/oder der Insasse wird/werden daher daran gehindert, zu der Zeit einer Kollision des Fahrzeugs innerhalb des Fahrzeugs herum- oder aus dem Fahrzeug herausgeschleudert zu werden.
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Unter Sitzgurtvorrichtungen enthält eine Sitzgurtvorrichtung mit einem sogenannten Gurtstraffer einen kompakten Gasgenerator, der als ein Mikrogasgenerator bezeichnet wird. Der Gurtstraffer ist eine Vorrichtung, die zu der Zeit der Erfassung einer Kollision eines Fahrzeugs oder dergleichen den aufgrund einer Kleidungsdicke gelockerten Sitzgurt unverzüglich aufrollt. Eine solche Funktion wird durchgeführt, indem ein Ende des Sitzgurts durch einen Druck eines Gases, das von dem Gasgenerator bereitgestellt wird, stark angezogen wird.
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Der kompakte Gasgenerator ist hinsichtlich einer gesamten Menge des zu der Zeit der Aktivierung erzeugten Gases sehr viel kleiner als ein Gasgenerator mit größeren Abmessungen, der als eine Aufblasbarvorrichtung bezeichnet wird, die zweckmäßig in einer Airbagvorrichtung enthalten ist. Demgemäß ist eine Struktur des kompakten Gasgenerators wesentlich unterschiedlich.
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Beispielsweise offenbart die japanische Patentanmeldungsveröffentlichung Nr.
2012-91110 (PTL 1) eine konkrete Struktur eines Gasgenerators dieser Art. Der in dieser Druckschrift offenbarte Gasgenerator hat einen Becher, in welchem ein Gaserzeugungsmittel aufgenommen ist, und einen Halter, an welchem der vorstehend beschriebene Becher montiert ist, wobei der Halter eine Zündeinrichtung hält. Der Becher ist durch sogenanntes Befestigen durch Kaltumformen an dem Halter montiert.
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Genauer gesagt ist bei dem Gasgenerator, der in der Druckschrift offenbart ist, ein Flansch, der sich nach außen erstreckt, an einem Öffnungsende des Bechers vorgesehen, und ein Kaltumformkragen ist an einem axialen Ende des Halters auf einer Becherseite vorgesehen. Wenn der Kaltumformkragen nach innen gebogen wird, um den Flansch zu verriegeln, wird der Becher an dem Halter befestigt.
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Vor dem Gesichtspunkt der Vereinfachung der Kaltumformarbeiten oder eine Reduktion des Gewichts des Gasgenerators als Ganzes sind die vorstehend beschriebenen Becher und Halter beide grundsätzlich aus einem aluminiumbasierten Werkstoff hergestellt.
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ZITIERLISTE
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PATENTLITERATUR
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PTL 1: japanische Patentanmeldungsveröffentlichung Nr. 2012-91110
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ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
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TECHNISCHES PROBLEM
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Beim Befestigen des Bechers an den Halter durch Befestigen durch Kaltumformen wie in der Druckschrift offenbart sollte eine flüssige Dichtung im Voraus auf einen der Kontaktabschnitte zwischen dem Becher und dem Halter aufgebracht und daraufhin ausgehärtet werden, um eine Dichtungswirkung an einer Grenze zwischen dem Becher und dem Halter zu gewährleisten. Da ein Herstellungsprozess daher kompliziert wird, nehmen die Herstellungskosten zu.
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Zudem kann beim Biegen des vorstehend beschriebenen Kaltumformkragens ein sogenannter Grat erzeugt werden. Arbeiten zum Entfernen des Grats sind nicht einfach, was zudem ein Faktor bei der Zunahme der Herstellungskosten ist. Darüber hinaus kann beim Biegen des vorstehend beschriebenen Kaltumformkragens ein Knicken in dem Halter auftreten. Wenn ein Knicken auftritt, wird zudem der Ertrag verschlechtert.
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Wie vorstehend beschrieben ist der Flansch ferner an dem Öffnungsende des Bechers vorgesehen und der Kaltumformkragen ist in dem Halter vorgesehen, um den Flansch zu verriegeln. Daher hat der Halter naturgemäß eine große maximale Außenabmessung in einer radialen Richtung, was ein großes Hindernis bei der Verkleinerung des Gasgenerators darstellt.
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Daher wurde die vorliegende Erfindung gemacht, um die vorstehend beschriebenen Probleme zu lösen, und eine Aufgabe davon ist es, einen Gasgenerator vorzusehen, der mit geringen Kosten leicht hergestellt wird sein kann.
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LÖSUNG DES PROBLEMS
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Ein Gasgenerator gemäß der vorliegenden Erfindung hat ein Gaserzeugungsmittel, eine Zündeinrichtung, einen Becher und einen Halter. Das Gaserzeugungsmittel erzeugt Gas wenn es brennt. Die Zündeinrichtung hat einen Zündabschnitt, der mit einem Zündmittel geladen ist, und einen Anschlussstift, der mit dem Zündabschnitt verbunden ist. Der Becher ist aus einem im Wesentlichen zylindrischen Bauteil mit einem Boden gefertigt, wo das Gaserzeugungsmittel aufgenommen ist, wobei das zylindrische Bauteil ein axiales Ende als ein Öffnungsende hat. Der Halter ist aus einem im Wesentlichen säulenförmigen Bauteil gefertigt, an welchem der Becher koaxial montiert ist, um das Öffnungsende zu verschließen, wobei das säulenförmige Bauteil die Zündeinrichtung hält, sodass der Zündabschnitt dem Gaserzeugungsmittel zugewandt ist. Ein ringförmiger Stufenabschnitt ist an einem Umfang eines axialen Endes des Halters auf einer Seite, die dem Becher zugewandt ist, vorgesehen. Bei dem Gasgenerator gemäß der vorliegenden Erfindung ist der Becher an dem Halter befestigt, indem das Öffnungsende an den ringförmigen Stufenabschnitt gefügt ist und ein ringförmiger geschweißter Abschnitt an dem Öffnungsende vorgesehen ist, wobei der ringförmige geschweißte Abschnitt an den ringförmigen Stufenabschnitt gefügt ist, sodass er sich entlang einer Umfangsrichtung des Bechers erstreckt.
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Bei dem Gasgenerator gemäß der vorliegenden Erfindung ist vorzugsweise eine maximale Außenabmessung des Bechers einschließlich des ringförmigen geschweißten Abschnitts in einer radialen Richtung gleich wie oder kleiner als eine maximale Außenabmessung des Halters in der radialen Richtung.
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Bei dem Gasgenerator gemäß der vorliegenden Erfindung ist vorzugsweise eine maximale Außenabmessung des Bechers in einer radialen Richtung in einem Abschnitt mit Ausnahme des ringförmigen geschweißten Abschnitts kleiner als eine maximale Außenabmessung des Halters in der radialen Richtung.
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Bei dem Gasgenerator gemäß der vorliegenden Erfindung kann die Zündeinrichtung ferner eine Basis haben, in welcher der Anschlussstift eingesetzt und gehalten ist. Der Halter kann eine erste Vertiefung, die an dem axialen Ende auf der dem Becher zugewandten Seite vorgesehen ist, wobei die erste Vertiefung die Basis entgegennimmt und hält, eine zweite Vertiefung, die an einem axialen Ende auf einer Seite, die dem Becher nicht zugewandt ist, vorgesehen ist, wobei der Anschlussstift in der zweiten Vertiefung angeordnet ist, wobei die zweite Vertiefung einen Verbinder zur externen Verbindung der Zündeinrichtung entgegennimmt und hält, wobei der Anschlussstift zwischengeordnet ist, und einen Trennabschnitt hat, der als eine Trennung zwischen der ersten Vertiefung und der zweiten Vertiefung dient, indem er eine Bodenfläche der ersten Vertiefung und eine Bodenfläche der zweiten Vertiefung definiert, wobei der Trennabschnitt mit einer Öffnung versehen ist, in welche die Zündeinrichtung eingesetzt ist. Vorzugsweise ist in diesem Fall der ringförmige Stufenabschnitt so vorgesehen, dass er eine äußere Umfangsfläche des Halters in einem Abschnitt des Halters erreicht, der den Trennabschnitt umgibt, und der ringförmige geschweißte Abschnitt ist in einem Abschnitt des Öffnungsendes vorgesehen, der den Trennabschnitt umgibt.
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Bei dem Gasgenerator gemäß der vorliegenden Erfindung ist der ringförmige geschweißte Abschnitt vorzugsweise ein lasergeschweißter Abschnitt, wo das Öffnungsende durch Laserschweißen an dem ringförmigen Stufenabschnitt gefügt ist.
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Bei dem Gasgenerator gemäß der vorliegenden Erfindung sind der Becher und der Halter vorzugsweise jeweils aus einem eisenbasierten Werkstoff hergestellt.
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Bei dem Gasgenerator gemäß der vorliegenden Erfindung kann die äußere Umfangsfläche des Halters in ihrem Durchmesser von dem axialen Ende des Halters auf der Seite, die dem Becher nicht zugewandt ist, in Richtung des ringförmigen Stufenabschnitts allmählich abnehmen.
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VORTEILHAFTE WIRKUNGEN DER FINDUNG
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Gemäß der vorliegenden Erfindung kann ein Gasgenerator bereitgestellt werden, der bei geringen Kosten leicht hergestellt wird.
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Figurenliste
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- 1 ist eine schematische Querschnittsansicht eines Gasgenerators gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel.
- 2 ist eine vergrößerte Ansicht eines in 1 gezeigten Bereichs II.
- 3 ist eine schematische Querschnittsansicht eines Gasgenerators gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel.
- 4 ist eine schematische Querschnittsansicht eines Gasgenerators gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel.
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BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGSBEISPIELE
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Ein Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die Zeichnungen ausführlich beschrieben. Ein nachfolgend gezeigtes Ausführungsbeispiel stellt eine Anwendung der vorliegenden Erfindung für einen Gasgenerator (welcher ein Mikrogasgenerator genannt wird) dar, der zweckmäßig in einer Sitzgurtvorrichtung mit einem Gurtstraffer eingebaut ist. Die gleichen oder gemeinsamen Elemente bei einem nachfolgend gezeigten Ausführungsbeispiel haben in den Figuren die gleichen Bezugszeichen zugeordnet, und die Beschreibung davon wird nicht wiederholt.
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(Erstes Ausführungsbeispiel)
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1 ist eine schematische Querschnittsansicht eines Gasgenerators gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel. Ein Aufbau eines Gasgenerators 1A gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel wird unter Bezugnahme auf 1 beschrieben.
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Wie in 1 gezeigt ist, hat ein Gasgenerator 1A hauptsächlich einen Halter 10, eine Zündeinrichtung 20, ein Dichtungsbauteil 30, einen Becher 40 und ein Gaserzeugungsmittel 50.
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Der Halter 10 und der Becher 40, die koaxial miteinander verbaut sind, bilden ein Gehäuse, das als eine Außenhülle des Gasgenerators 1A dient. Die Zündeinrichtung 20 ist durch den Halter 10 gehalten. Der Becher 40 ist an dem Halter 10 montiert, um die Zündeinrichtung 20 abzudecken. Das Gaserzeugungsmittel 50 ist in einem Raum aufgenommen, der durch den Halter 10, die Zündeinrichtung 20 und den Becher 40 definiert ist.
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Die Zündeinrichtung 20 dient zum Entzünden einer Flamme und wird auch als ein Anzündstück bezeichnet. Die Zündeinrichtung 20 hat eine Basis 21, einen Zündabschnitt 22 und ein Paar Anschlussstifte 23. Die Basis 21 ist eine Stelle, die den Zündabschnitt 22 und das Paar Anschlussstifte 23 hält, und ist zudem eine Stelle, die an dem Halter 10 befestigt ist. Das Paar Anschlussstifte 23 ist in die Basis 21 eingesetzt und durch die Basis 21 gehalten. Da das Paar Anschlussstifte 23 so gelegen ist, dass sie in einer Richtung, die senkrecht zu der Blattebene in der Figur ist, einander überlappen, ist nur einer von ihnen sichtbar.
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Der Zündabschnitt 22 enthält ein Zündmittel, dass eine Flamme entzündet als es angezündet wird, um zu der Zeit der Aktivierung zu brennen, und einen Widerstand (Brückendraht) zum Entzünden des Zündmittels. Das Paar Anschlussstifte 23 ist zum Zünden des Zündmittels mit dem Zündabschnitt 22 verbunden.
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Genauer gesagt hat der Zündabschnitt 22 einen Anzündstückbecher, der wie ein Becher ausgebildet ist. Der vorstehend beschriebene Widerstand ist so angebracht, dass er Spitzenenden des Paars Anschlussstifte 23, die in den Anzündstückbecher eingesetzt sind, miteinander koppelt. Das Zündmittel ist in dem Anzündstückbecher geladen, um den Widerstand zu umgeben oder an ihm anzugrenzen.
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Hier wird üblicherweise ein Nichrom-Draht oder dergleichen als Widerstand verwendet, und ZPP (Zirkonium-Kalium-Perchlorat), ZWPP (Zirkonium-Wolfram-Kalium-Perchlorat), Blei-Tricinat oder dergleichen wird üblicherweise als Zündmittel verwendet. Der oben beschriebene Anzündstückbecher und ein Stopfen sind üblicherweise aus einem Metall oder Kunststoff gefertigt.
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Beim Erfassen einer Kollision fließt eine vorgegebene Strommenge durch den Anschlussstift 23 in einen Widerstand. Da die vorgegebene Strommenge in den Widerstand des fließt, wird in dem Widerstand Joulesche Wärme erzeugt, und das Zündmittel beginnt zu brennen. Eine Flamme mit einer hohen Temperatur, die durch Brennen bewirkt wird, bringt einen Anzündstückbecher, der das Zündmittel aufnimmt, zum Bersten. Eine Zeitspanne von dem Fließen eines Stroms in dem Widerstand bis einer Aktivierung der Zündeinrichtung 20 ist üblicherweise nicht länger als 2 ms, falls der Nichrom-Draht als der Widerstand eingesetzt wird.
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Der Becher 40 ist aus einem im Wesentlichen zylindrischen Bauteil mit einem Boden gefertigt, das ein axiales Ende als ein Öffnungsende 41a hat, und hat eine Seitenwand 41 und eine Bodenwand 42. Das Öffnungsende 41a ist ein Ende eines Paars axialer Enden der Seitenwand 41, das zu einer Seite entgegengesetzt ist, wo die Bodenwand 42 gelegen ist. Das Gaserzeugungsmittel 50 ist in einem Aufnahmeraum 43 aufgenommen, der durch die Seitenwand 41 und die Bodenwand 42 definiert ist.
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Durch Vorsehen eines Schnitts wie eine Nut in einer Fläche der Bodenwand 42 des Bechers 40 ist eine Kerbe 42a vorgesehen. Die Kerbe 42a ist an einer vorgegebenen Position in der Bodenwand 42 vorgesehen, um einen abgeschwächten Abschnitt auszubilden, der schwächer als an anderen Positionen ist. Durch vorsehen der Kerbe 42a öffnet sich der Becher 40 von dieser Position aus zu der Zeit der Aktivierung des Gasgenerators 1A.
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Der Becher 40 ist zudem ein Bauteil, dass ein Teil des Gehäuses ausbildet, und ist beispielsweise aus einem umgeformten Produkt eines eisenbasierten Werkstoffs, wie zum Beispiel Edelstahl, hergestellt. Üblicherweise wird zum Ausbilden des Bechers 40 Pressen unter Verwendung eines Werkzeugs verwendet.
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Das Gaserzeugungsmittel 50 erzeugt eine große Menge Gas, wenn es durch die Zündeinrichtung 20 zum Brennen angezündet wird. Als Gaserzeugungsmittel 50 wird ein Formteil aus rauchlosem Pulver (Nitrocellulose) oder ein Formteil aus einer nicht-azidischen Zusammensetzung, die aus einer organischen Stickstoffverbindung und einem Oxidationsmittel besteht, verwendet. In letzter Zeit hat die Verwendung eines nicht auf Nitrocellulose basierenden Gaserzeugungsmittels, das eine extrem geringe Menge einer schädlichen Substanz wie Kohlenmonoxid erzeugt, als Gaserzeugungsmittel 50 Aufmerksamkeit erregt.
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Es können Formteile des Gaserzeugungsmittels 50 in verschiedenen Formen verwendet werden, z. B. als Granulat, Pellet, Säule oder Scheibe. Als Formteil des Gaserzeugungsmittels 50 kann auch ein Formteil mit Löchern einschließlich Durchgangslöchern (z. B. in Form von Makkaroni oder Lotuswurzeln) verwendet werden. Eine optimale Form wird in Abhängigkeit von den Spezifikationen des Gurtstraffers gewählt, an welchem der Gasgenerator 1A montiert ist. Zusätzlich zu der Form wird eine Abmessung oder dergleichen des Formteils des Gaserzeugungsmittels 50 unter Berücksichtigung einer linearen Brennrate oder eines Druckexponenten ausgewählt. Obwohl die Menge des geladenen Gaserzeugungsmittels 50 je nach den Spezifikationen des Gurtstraffers, an dem der Gasgenerator montiert ist, zweckmäßig variiert werden kann, wird die Menge bei der Verwendung von rauchlosen Pulvern üblicherweise auf etwa 0,1 g bis 2,0 g eingestellt.
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Der Halter 10 ist ein Bauteil zum Halten der Zündeinrichtung 20 und des Bechers 40, und ist im Wesentlichen säulenförmig. Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist der Halter 10 mit einer ersten Vertiefung 12, einer zweiten Vertiefung 13 und einer Öffnung 14a versehen, welche später beschrieben werden. Daher ist der Halter 10 im Wesentlichen zylindrisch.
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Der Halter 10 ist zudem ein Bauteil, das einen Teil des Gehäuses wie vorstehend beschrieben ausbildet, und ist beispielsweise aus einem umgeformten Produkt eines eisenbasierten Werkstoffs, wie zum Beispiel Edelstahl, hergestellt. Der Halter 10 wird in eine Form wie die dargestellte geformt, beispielsweise durch Schmieden, Stanzen und Schneiden, die jeweils einmalig oder eine Vielzahl von Malen in einer vorgegebenen Reihenfolge durchgeführt werden.
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Der Halter 10 hat einen Zylindermantelabschnitt 11, der eine äußere Umfangsfläche 10a definiert, die eine im Wesentlichen umlaufende Fläche ist.
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Der Zylindermantelabschnitt 11 ist mit der ersten Vertiefung 12 und der zweiten Vertiefung 13 versehen. In einem Abschnitt des Zylindermantelabschnitts 11, der zwischen der ersten Vertiefung 12 und der zweiten Vertiefung 13 gelegen ist, ist ein Trennabschnitt 14 ausgebildet, um als eine Trennung zwischen der ersten Vertiefung 12 und der zweiten Vertiefung 13 zu dienen. In einem Abschnitt des Zylindermantelabschnitts 11, der näher an der Bodenwand 42 des vorstehend beschriebenen Bechers 40 gelegen ist als der Trennabschnitt 14, ist ein Kaltumformkragen 15 ausgebildet.
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Die erste Vertiefung 12 ist eine Stelle zum Entgegennehmen und Halten der Basis 21 der Zündeinrichtung 20, und ist an einem axialen Ende des Zylindermantelabschnitts 11 auf einer dem Becher 40 zugewandten Seite vorgesehen. Eine Umfangsfläche der ersten Vertiefung 12 ist hauptsächlich durch den Kaltumformkragen 15 definiert, und eine Bodenfläche der ersten Vertiefung 12 ist durch den Trennabschnitt 14 definiert.
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Die zweite Vertiefung 13 ist eine Stelle, wo das Paar Anschlussstifte 23 der Zündeinrichtung 20 angeordnet ist. Die zweite Vertiefung 13 ist eine Stelle zum Entgegennehmen und Halten eines Verbinders (nicht dargestellt) zur externen Verbindung der Zündeinrichtung 20, wobei das Paar Anschlussstifte 23 zwischengeordnet ist. Die zweite Vertiefung 13 ist an einem axialen Ende des Zylindermantelabschnitts 11 auf einer Seite vorgesehen, die nicht dem Becher 40 zugewandt ist. Eine Umfangsfläche der zweiten Vertiefung 13 ist durch eine zylindrische Seite des Zylindermantelabschnitts 11 definiert, und eine Bodenfläche der zweiten Vertiefung 13 ist durch den Trennabschnitt 14 definiert.
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Der Trennabschnitt 14 ist mit einer Öffnung 14a versehen, die mit der ersten Vertiefung 12 und der zweiten Vertiefung 13 in Verbindung steht. Die Öffnung 14a ist ein Abschnitt, in welchen ein unteres Ende der Basis 21 der Zündeinrichtung 20 gepasst ist.
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Der Kaltumformkragen 15 ist eine Stelle zum Befestigen durch Kaltumformen der Basis 21 der Zündeinrichtung 20, und ist ringförmig. Der Kaltumformkragen hat ein Vorderende, das nach innen gebogen ist, sodass die Zündeinrichtung 20, die in der ersten Vertiefung 12 aufgenommen ist, unbeweglich an dem Halter 10 befestigt ist.
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Beim Zusammenbauen der Zündeinrichtung 20 mit dem Halter 10 wird die Zündeinrichtung 20 von dem axialen Ende des Halters 10 auf einer Seite, wo die erste Vertiefung 12 vorgesehen ist, in die erste Vertiefung 12 eingesetzt, sodass das Paar Anschlussstifte 23 in die Öffnung 14a, die in dem Trennabschnitt 14 vorgesehen ist, eingesetzt wird. Die Basis 21 ist daher in der ersten Vertiefung 12 und der Öffnung 14a aufgenommen, und das Paar Anschlussstifte 23 ist in der zweiten Vertiefung 13 angeordnet. Da das Vorderende des Kaltumformkragens 15 in diesem Zustand in Richtung der Basis 21 gebogen ist, ist die Basis 21 zwischen dem Trennabschnitt 14 und dem Kaltumformkragen 15 angeordnet, und daher ist die Zündeinrichtung 20 durch Kaltumformen an dem Halter 10 befestigt.
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Ein Dichtungsbauteil 30, das aus einem O-Ring oder dergleichen gefertigt ist, ist im Voraus in der ersten Vertiefung 12 in dem Halter 10 aufgenommen. Das Dichtungsbauteil 30 dichtet einen Spalt ab, der zwischen dem Halter 10 und der Zündeinrichtung 20 erzeugt wird. Genauer gesagt ist das Dichtungsbauteil 30 so gelegen, dass es zwischen dem Trennabschnitt 14, dem Kaltumformkragen 15 des Halters 10 und der Basis 21 der Zündeinrichtung 20 zwischengeordnet ist. Da das Dichtungsbauteil 30 durch den Halter 10 und die Zündeinrichtung 20 zusammengedrückt wird, gewährleistet das Dichtungsbauteil 30 die Dichtungswirkung dazwischen.
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Ein Bauteil mit ausreichender Wärmebeständigkeit und Haltbarkeit wird vorzugsweise als das Dichtungsbauteil 30 verwendet, und beispielsweise kann ein O-Ring aus EPDM, was eine Art von Ethylen-Propylen-Gummi ist, zweckmäßig verwendet werden.
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Bei dem Gasgenerator 1A gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist ein ringförmiger Stufenabschnitt 16 an einem Umfang eines axialen Endes des Halters 10 auf einer dem Becher 40 zugewandten Seite vorgesehen. Das Öffnungsende 41a des Bechers 40 ist an den ringförmigen Stufenabschnitt 16 gefügt. Da ein Schweißen in einem Abschnitt, wo der ringförmige Stufenabschnitt 16 und das Öffnungsende 41a aneinandergefügt sind, durchgeführt wird, wird der Becher 40 an dem Halter 10 befestigt.
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Verschiedene Wirkungen werden durch Anpassen einer solchen Struktur des Zusammenbaus des Bechers 40 an den Halter 10 erhalten. Einzelheiten der Zusammenbaustruktur und der dadurch erhaltenen Wirkungen werden später ausführlich beschrieben.
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Unter Bezugnahme auf 1 wird nun ein Betrieb des Gasgenerators 1A gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel wenn er aktiviert wird beschrieben.
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Unter Bezugnahme auf 1, wenn ein Fahrzeug, an welchem der Gasgenerator 1A gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel montiert ist, kollidiert, wird die Kollision durch Kollisionserfassungsmittel erfasst, die in dem Fahrzeug separat vorgesehen sind, und die Zündeinrichtung 20 wird auf Grundlage davon aktiviert. Wenn die Zündeinrichtung 20 aktiviert wird, wird ein Zündmittel, das in dem Zündabschnitt 22 aufgenommen ist, entzündet, um zu brennen und um den Anzündstückbecher bersten zu lassen.
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Als ein Ergebnis des Berstens des Anzündstückbechers bricht die durch das brennen des Zündmittels entzündete Flamme in den Aufnahmeraum 43, wo das Gaserzeugungsmittel 50 aufgenommen ist. Dass durch diese Flamme entzündete Gaserzeugungsmittel 50 brennt, um eine große Gasmenge in dem Aufnahmeraum 43 zu erzeugen. Mit dem Brennen des Gaserzeugungsmittels 50 nimmt ein innerer Druck in dem Aufnahmeraum 43 rapide zu. Die Bodenwand 42 des Bechers 40 öffnet sich daher von der Kerbe 42a aus, und die große Menge des erzeugten Gases wird zu dem Äußeren des Gasgenerators 1A abgegeben.
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Danach wird die von dem Gasgenerator 1A abgegebene große Gasmenge zu einem Aktivierungsraum des Gurtstraffers, der den Gasgenerator 1A enthält, geführt. Der Gurtstraffer wird daher angetrieben, und der in der Sitzgurtvorrichtung vorgesehene Sitzgurt wird stark angezogen.
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2 ist eine vergrößerte Ansicht eines Bereichs II, der in 1 gezeigt ist. Eine Struktur des Zusammenbaus des Bechers 40 an dem Halter 10 in dem Gasgenerator 1A gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel wird nun unter Bezugnahme auf 2 und 1, die vorstehend beschrieben wurde, ausführlich beschrieben.
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Unter Bezugnahme auf 1 und 2 ist bei dem Gasgenerator 1A gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel der ringförmige Stufenabschnitt 16 an dem Umfang des axialen Endes des Halters 10 auf der dem Becher 40 zugewandten Seite vorgesehen, und das Öffnungsende 41a des Bechers 40 ist an dem ringförmigen Stufenabschnitt 16 gefügt.
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Wie in 2 gezeigt ist, hat der ringförmige Stufenabschnitt 16 eine erste Stufenbildungsfläche 16a, die von einer Umfangsfläche ausgebildet ist, die mit einer axialen Endfläche des Halters 10 auf der dem Becher 40 zugewandten Seite fortlaufend ist, und eine ringförmige ebene zweite Stufenausbildungsfläche 16b, die mit der äußeren Umfangsfläche 10a fortlaufend ist, die durch den Zylindermantelabschnitt 11 des Halters 10 definiert ist. Daher ist an dem Umfang des axialen Endes des Halters 10 auf der dem Becher 40 zugewandten Seite ein zylindrischer Raum gelegen, der durch die erste Stufenausbildungsfläche 16a und die zweite Stufenausbildungsfläche 16b definiert ist. Das Öffnungsende 41a des Bechers 40 ist zylindrisch.
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Wenn das zylindrische Öffnungsende 41a in den zylindrischen Raum eingesetzt wird, der durch die erste Stufenausbildungsfläche 16a und die zweite Stufenausbildungsfläche 16b, die vorstehend beschrieben wurden, definiert wird, wird daher das Öffnungsende 41a des Bechers 40 wie vorstehend beschrieben an den ringförmigen Stufenabschnitt 16 des Halters 10 gefügt. Das Öffnungsende 41a des Bechers 40 wird vorzugsweise gegen den ringförmigen Stufenabschnitt 16 des Halters 10 gedrückt.
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Eine innere Umfangsfläche des Öffnungsendes 41a des Bechers 40 liegt daher an der ersten Stufenausbildungsfläche 16a des ringförmigen Stufenabschnitt 16 des Halters 10 an, und eine Vorderendfläche des Öffnungsendes 41a des Bechers 40 liegt an der zweiten Stufenausbildungsfläche 16a des ringförmigen Stufenabschnitts 16 des Halters 10 an.
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Bei dem Gasgenerator 1A gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel wird ein Schweißen in einem Abschnitt durchgeführt, wo der ringförmige Stufenabschnitt 16 des Halters 10 und das Öffnungsende 41a des Bechers 40 aneinandergefügt sind, sodass ein ringförmiger geschweißter Abschnitt WP als eine sich entlang der Umfangsrichtung des Bechers 40 erstreckende Stelle zum Fügen an den ringförmigen Stufenabschnitt 16 an dem Öffnungsende des Bechers 40 vorgesehen ist. Genauer gesagt ist der ringförmige geschweißte Abschnitt WP in einem Abschnitt vorgesehen, wo die innere Umfangsfläche des Öffnungsendes 41a der ersten Stufenausbildungsfläche 16a des ringförmigen Stufenabschnitts 16 gegenüberliegend ist, um sie aneinander zu fügen, sodass der Becher 40 an dem Halter 10 befestigt wird.
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Vorzugsweise wird Laserschweißen als das vorstehend beschriebene Schweißen angewendet. Wenn dieses Laserschweißen angewendet wird, ist der ringförmige geschweißte Abschnitt WP, der vorstehend beschrieben wurde, aus einem lasergeschweißten Abschnitt gefertigt, wo das Öffnungsende 41a durch Laserschweißen an dem ringförmigen Stufenabschnitt 16 gefügt ist.
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Gemäß einem solchen Aufbau ist nicht nur der Becher 40 durch Vorsehen des ringförmigen geschweißten Abschnitts WP an dem Halter 10 befestigt, sondern es wird ein Spalt, der zwischen dem Halter 10 und dem Becher 40 erzeugt werden kann, durch den ringförmigen geschweißten Abschnitt WP abgedichtet. Daher kann die Dichtwirkung zwischen dem Halter 10 und dem Becher 40 durch einen einfachen Prozess des Fügens des Bechers 40 an den Halter 10 und des Durchführens von Schweißen gewährleistet.
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Daher muss ein Dichtungsbauteil wie beispielsweise ein O-Ring nicht separat zwischengeordnet sein, oder eine Abdichtungsbehandlung durch Auftragen und Aushärten einer flüssigen Dichtung muss nicht durchgeführt werden. Daher kann die Anzahl Komponenten reduziert werden, und der Herstellungsprozess kann vereinfacht werden.
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Durch das Anwenden des Aufbaus tritt kein Grat auf, der naturgemäß bei der Befestigung an den Halter durch Kaltumformen des Bechers oder durch das Knicken des Halters entstehen kann. Daher kann die Herstellung vereinfacht und der Ertrag zudem verbessert werden.
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Durch das Anwenden dieses Aufbaus im Vergleich mit einem Beispiel, bei welchem der Becher durch Kaltumformen an den Halter befestigt ist, muss ferner der Flansch zum Befestigen durch Kaltumformen ebenfalls nicht an dem Öffnungsende des Bechers vorgesehen sein. Daher kann die maximale Außenabmessung des Halters in der radialen Richtung kleiner sein, und der Gasgenerator kann in dieser Hinsicht ebenfalls kleiner sein.
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Daher kann mit dem Gasgenerator 1A gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ein Gasgenerator vorgesehen sein, der auf leichte Weise bei geringeren Kosten hergestellt werden kann und kompakt sein kann.
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Der Gasgenerator 1A gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel kann durch verschiedene Zusammenbaustrukturen an einen Gurtstraffer montiert werden. Im Allgemeinen wird der Gasgenerator zusammengebaut, indem er an das Öffnungsende gefügt und geschweißt wird, das an einem axialen Ende eines zylindrischen Gehäuses, das als eine Außenhülle des Gurtstraffers dient, vorgesehen ist. In diesem Fall wird eine äußere Umfangsfläche 10a des Halters 10 des Gasgenerators 1A an das Gehäuse geschweißt. Daher sollte die maximale Außenabmessung in der radialen Richtung des Gasgenerators 1A durch den Halter 10 definiert werden.
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Bei dem Gasgenerator 1A gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel, wie in 1 und 2 gezeigt ist, ist die maximale Außenabmessung des Bechers 40 einschließlich des ringförmigen geschweißten Abschnitts WP in der radialen Richtung kleiner als die maximale Außenabmessung des Halters 10 in der radialen Richtung. Genauer gesagt kann zu der Zeit des Schweißens eine Ausbauchung erzeugt werden, die eine Sicke genannt wird. Die maximale Außenabmessung des Bechers 40 einschließlich der Sicke in der radialen Richtung ist jedoch kleiner als die maximale Außenabmessung des Halters 10 in der radialen Richtung.
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Unter Bezugnahme auf 2 kann ein solcher Aufbau umgesetzt werden, in dem eine Bedingung d > t+b erfüllt wird, wobei d eine Tiefe des ringförmigen Stufenabschnitts 16 entlang der radialen Richtung des Halters 10 darstellt, t eine Dicke des Öffnungsendes 41a darstellt und b eine maximale Höhe einer möglicherweise erzeugten Sicke darstellt. Daher kann der vorstehende Aufbau zuverlässig erhalten werden, indem die maximale Höhe b der Sicke im Voraus erhalten wird, indem Tests durchgeführt werden, und auf dieser Grundlage die Tiefe d des ringförmigen Stufenabschnitts 16 sowie die Dicke t des Öffnungsendes 41a bestimmt werden. In diesem Fall ist die Bedingung d > t in der Beziehung zwischen der Tiefe d des ringförmigen Stufenabschnitts 16 und der Dicke t des Öffnungsendes 41a erfüllt. Wenn eine Toleranz nicht besonders berücksichtigt werden muss, kann die Bedingung d = t+b erfüllt sein.
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Bei dem Gasgenerator 1A gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel sind vorzugsweise sowohl der Halter 10 als auch der Becher 40 aus dem eisenbasierten Werkstoff hergestellt, wie vorstehend beschrieben. Mit einem solchen Aufbau kann das vorstehend beschriebene Laserschweißen leicht durchgeführt werden. Im Allgemeinen, wenn der Halter 10 oder der Becher 40 aus einem aluminiumbasierten Werkstoff hergestellt ist, ist es sehr schwierig, Laserschweißen durchzuführen.
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Der Halter 10 und der Becher 40, die aus dem eisenbasierten Werkstoff hergestellt sind, sind gewichtsmäßig größer als der Halter 10 und der Becher 40, die aus dem aluminiumbasierten Werkstoff hergestellt sind. Der eisenbasierte Werkstoff hat jedoch eine höhere mechanische Festigkeit als der aluminiumbasierte Werkstoff. Daher können der Halter 10 und der Becher 40 demgemäß in ihrer Abmessung (Dicke) reduziert werden, und eine Gewichtszunahme kann demgemäß unterdrückt werden.
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Als ein Beispiel für die Gestaltung des Gasgenerators, um eine bestimmte gleichbleibende Gasabgabe zu erhalten, wenn der Halter und der Becher aus dem aluminiumbasierten Werkstoff hergestellt sind, sollte der Becher eine Dicke von 0,5 mm haben, und der Zylindermantelabschnitt des Halters sollte eine Dicke (eine Dicke eines Abschnitts des Halters, die der Umfangsfläche der zweiten Vertiefung entspricht) von 2,9 mm haben. Wenn der Halter und der Becher aus dem eisenbasierten Werkstoff hergestellt sind, kann der Becher eine kleinere Dicke von 0,3 mm haben, und der Zylindermantelabschnitt des Halters kann eine kleinere Dicke von 1,5 mm haben.
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Mit dem Gasgenerator 1A gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel kann daher eine Reduktion der Abmessungen erzielt werden, während eine Gewichtszunahme unterdrückt wird, und eine ausreichend große Menge des geladenen Gaserzeugungsmittels 50 kann gewährleistet werden.
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Darüber hinaus ist bei dem Gasgenerator 1A gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel, wie in 1 und 2 gezeigt ist, der ringförmige Stufenabschnitt 16 vorgesehen, sodass er die äußere Umfangsfläche 10a des Abschnitts des Halters 10 erreicht, der den Trennabschnitt 14 umgibt, und der ringförmige geschweißte Abschnitt WP ist in dem Abschnitt des Öffnungsendes 41a vorgesehen, der den Trennabschnitt 14 umgibt.
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In dieser Hinsicht kann der ringförmige Stufenabschnitt 16 nur in der äußeren Umfangsfläche 10a in dem Abschnitt des Halters 10, der durch eine Wurzel des Kaltumformkragens 15 (d. h. ein Abschnitt, der mit dem Trennabschnitt 14 verbunden ist) vorgesehen sein, oder kann vorgesehen sein, sodass er die äußere Umfangsfläche 10a in dem Abschnitt des Halters 10, der der Umfangsfläche der zweiten Vertiefung 13 entspricht, erreicht. In diesem Fall kann der ringförmige geschweißte Abschnitt WP in dem Abschnitt des Öffnungsendes 41a, der die Wurzel des Kaltumformkragens 15 umgibt, oder in dem Abschnitt des Öffnungsendes 41a vorgesehen sein, der die zweite Vertiefung 13 umgibt.
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Bei dem vorstehend beschriebenen Aufbau gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist der ringförmige geschweißte Abschnitt WP, der an dem Öffnungsende 41a des Bechers 40 vorgesehen ist, an einem Abschnitt des Halters 10 (d. h. dem Trennabschnitt 14) geschweißt, wo eine Dicke in der radialen Richtung ausreichend groß ist. Das heißt nicht nur, dass die Festigkeit des Zusammenbaus des Bechers 40 an dem Halter 10 verbessert werden kann, sondern auch, dass ein Verpressbetrag des Bechers 40 an den Halter 10 (d. h. eine Verpresslänge entlang einer Verpressrichtung) auf einen kleinsten erforderlichen Wert reduziert werden kann. Daher kann ein Gasgenerator mit hoher mechanischer Festigkeit vorgesehen werden, und ein Knicken zu der Zeit des Verpressens des Bechers 40 kann verhindert werden.
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Unter Bezugnahme auf 2 wurde bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ein Beispiel beschrieben und dargestellt, bei welchem der ringförmige geschweißte Abschnitt WP in einem Teil eines Abschnitts vorgesehen ist, wo die innere Umfangsfläche des Öffnungsendes 41a und eine erste Stufenausbildungsfläche 16a des ringförmigen Stufenabschnitts 16 einander gegenüberliegend sind, um aneinandergefügt zu werden. Der ringförmige geschweißte Abschnitt WP kann jedoch in dem gesamten Abschnitt vorgesehen sein, wo die innere Umfangsfläche des Öffnungsendes 41a und die erste Stufenausbildungsfläche 16a des ringförmigen Stufenabschnitts 16 einander gegenüberliegend sind, um aneinandergefügt zu werden, oder kann in einem Teil oder der Gesamtheit des Abschnitts vorgesehen sein, wo die Vorderendfläche des Öffnungsendes 41a und die zweite Stufenausbildungsfläche 16b des ringförmigen Stufenabschnitts 16 einander gegenüberliegend sind, um aneinandergefügt zu werden. Ferner kann der ringförmige geschweißte Abschnitt WP sowohl über den Abschnitt, wo die innere Umfangsfläche des Öffnungsendes 41a und die erste Stufenausbildungsfläche 16a des ringförmigen Stufenabschnitts 16 einander gegenüberliegend sind, als auch über den Abschnitt hinweg vorgesehen sein, wo die Vorderendfläche des Öffnungsendes 41a und die zweite Stufenausbildungsfläche 16b des ringförmigen Stufenabschnitts 16 einander gegenüberliegend sind, oder kann in jedem davon auf unabhängige Weise vorgesehen sein.
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Wenn eine Variation der Abmessung des Bechers 40 oder des Halters 10 beim Verpressen des Bechers 40 mit dem Halter 10 berücksichtigt wird, muss die Vorderendfläche des Öffnungsendes 41a des Bechers 40 nicht an der zweiten Stufenausbildungsfläche 16b des ringförmigen Stufenabschnitt 16 anliegen. In diesem Fall wird nach dem Verpressen ein Spalt zwischen der Vorderendfläche des Öffnungsendes 41a und der zweiten Stufenausbildungsfläche 16b des ringförmigen Stufenabschnitts 16 erzeugt. Gemäß einem solchen Aufbau kann nicht nur eine Variation der Abmessung wie vorstehend beschrieben in dem Spalt aufgenommen werden, sondern es kann auch der Verpressbetrag kleiner sein. In diesem Fall sollte der ringförmige geschweißte Abschnitt WP nur in einem Teil oder der Gesamtheit des Abschnitts vorgesehen sein, wo die innere Umfangsfläche des Öffnungsendes 41a und eine erste Stufenausbildungsfläche 16a des ringförmigen Stufenabschnitts 16 einander gegenüberliegend sind, um aneinandergefügt zu werden.
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(Zweites Ausführungsbeispiel)
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3 ist eine schematische Querschnittsansicht eines Gasgenerators gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel. Ein Gasgenerator 1B gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel wird unter Bezugnahme auf 3 nachfolgend beschrieben.
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Wie in 3 gezeigt ist, ist der Gasgenerator 1B gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel lediglich hinsichtlich der Form des Halters 10 anders als der Gasgenerator 1A gemäß dem vorstehend beschriebenen ersten Ausführungsbeispiel. Genauer gesagt ist die äußere Umfangsfläche 10a des Halters 10 des Gasgenerators 1B durch eine abgeschrägte Fläche 10a1 ausgebildet, dessen Durchmesser von dem axialen Ende des Halters 10 auf der Seite, die dem Becher 40 nicht zugewandt ist, in Richtung des in dem Halter 10 vorgesehenen ringförmigen Stufenabschnitts 16 allmählich abnimmt.
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Gemäß einem solchen Aufbau wird beim Verpressen des Gasgenerators 1B in ein Öffnungsende, das auf einem axialen Ende eines zylindrischen Gehäuses, das als eine Außenhülle des Gurtstraffers dient, das Verpressen vereinfacht, und der Halter 10 des Gasgenerators 1B und das Gehäuse des Gurtstraffers können nach dem Zusammenbauen in engem Kontakt miteinander stehen.
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Daher kann mit dem Gasgenerator 1B gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel zusätzlich zu den Wirkungen, die bei dem ersten vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel beschrieben wurden, ein Gasgenerator vorgesehen werden, der besser für das Zusammenbauen mit dem Gurtstraffer geeignet ist.
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(Drittes Ausführungsbeispiel)
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4 ist eine schematische Querschnittsansicht eines Gasgenerators gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel. Ein Gasgenerator 1C gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel wird unter Bezugnahme auf 4 nachfolgend beschrieben.
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Wie in 4 gezeigt ist, ist der Gasgenerator 1C gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel lediglich hinsichtlich der Form des Bechers 40 anders als der Gasgenerator 1A gemäß dem vorstehend beschriebenen ersten Ausführungsbeispiel. Genauer gesagt ist ein Paar flacher ebener Abschnitte 41b an einem Ende der Seitenwand 41 auf einer Seite der Bodenwand 42 in dem Becher 40 des Gasgenerators 1C vorgesehen. Das Paar ebener Abschnitte 41b ist so vorgesehen, dass sie in einer Richtung, die senkrecht zu einer Richtung ist, in welcher das Paar Anschlussstifte 23 der Zündeinrichtung 20 ausgerichtet ist, gegenüberliegend sind.
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Gemäß einem solchen Aufbau kann beim Verpressen des Gasgenerators 1A in das Öffnungsende, das an einem axialen Ende des zylindrischen Gehäuses, das als die Außenhülle des Gurtstraffers dient, das Paar ebener Abschnitte 41b als eine Positionsmarkierung in einer Umfangsrichtung dienen.
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Daher kann mit dem Gasgenerator 1C gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel zusätzlich zu den Wirkungen, die bei dem ersten vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel beschrieben wurden, ein Gasgenerator vorgesehen werden, der besser für das Zusammenbauen mit dem Gurtstraffer geeignet ist.
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(Weitere Gestaltung)
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Obwohl bei den vorgenannten ersten bis dritten Ausführungsbeispielen ein Beispiel beschrieben und dargestellt wurde, bei dem der Becher durch Laserschweißen an den Halter gefügt wird, kann der Becher alternativ durch Reibschweißen oder Widerstandsschweißen an den Halter gefügt werden.
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Kennzeichnende Merkmale, die bei den vorstehend beschriebenen ersten bis dritten Ausführungsbeispielen offenbart sind, können miteinander kombiniert werden, ohne von dem Wesen der vorliegenden Erfindung abzuweichen.
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Die hierin offenbarten Ausführungsbeispiele sind daher erläuternd und in jeder Hinsicht nicht einschränkend. Der technische Umfang der vorliegenden Erfindung ist durch die Begriffe der Ansprüche abgegrenzt und umfasst alle Modifikationen innerhalb des Umfangs und der äquivalenten Bedeutung der Begriffe der Ansprüche.
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Bezugszeichenliste
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- 1A bis 1C
- Gasgenerator;
- 10
- Halter;
- 10a
- äußere Umfangsfläche;
- 10a1
- abgeschrägte Fläche;
- 11
- Zylindermantelabschnitt;
- 12
- erste Vertiefung;
- 13
- zweite Vertiefung;
- 14
- Trennabschnitt;
- 14a
- Öffnung;
- 15
- Kaltumformkragen;
- 16
- ringförmiger Stufenabschnitt;
- 16a
- erste Stufenausbildungsfläche;
- 16b
- zweite Stufenausbildungsfläche;
- 20
- Zündeinrichtung;
- 21
- Basis;
- 22
- Zündeinrichtung;
- 23
- Anschlussstift;
- 30
- Dichtungsbauteil;
- 40
- Becher;
- 41
- Seitenwand;
- 41a
- Öffnungsende;
- 41b
- ebener Abschnitt;
- 42
- Bodenwand;
- 42a
- Kerbe;
- 43
- Aufnahmeraum;
- 50
- Gaserzeugungsmittel;
- WP
- ringförmiger geschweißter Abschnitt
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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