DE102005010324A1

DE102005010324A1 - Gassackgehäuse

Info

Publication number: DE102005010324A1
Application number: DE200510010324
Authority: DE
Inventors: Joachim Kurth; Harald Wolf; Sven Hoffmann; Roland Peiz; Thomas Niedernhuber; Matthias Köppl
Original assignee: Autoliv Development AB
Current assignee: Autoliv Development AB
Priority date: 2005-03-03
Filing date: 2005-03-03
Publication date: 2006-09-28
Anticipated expiration: 2025-03-04
Also published as: DE102005010324B4

Abstract

Es wird ein Gassackgehäuse mit hoher Formstabilität bei geringem Eigengewicht beschrieben. Die Seitenwand (10) des Gassackgehäuses ist zumindest abschnittsweise zweilagig mit einer inneren und einer äußeren Seitenwandlage (20, 30) ausgebildet, wobei die innere Seitenwandlage (20) nach außen weisende erste Vertiefungen (22) und die äußere Seitenwandlage (30) nach innen weisende zweite Vertiefungen (32) aufweist und wobei erste und zweite Vertiefungen zueinander versetzt sind (Fig. 2).

Description

Die Erfindung betrifft ein Gassackgehäuse nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Ein Gassackgehäuse hat die Aufgabe, einen Gassack in seinem Ruhezustand aufzunehmen. Ein solches Gassackgehäuse weist eine Öffnung auf, aus der der expandierende Gassack bei Betätigung des zugeordneten Gasgenerators austritt.
Durch die hohen Kräfte, die bei der Expansion des Gassacks auftreten, kann es zu Verformung der die Austrittsöffnung umlaufenden Seitenwand kommen. Diese Gefahr besteht insbesondere dann, wenn das Gassackgehäuse keinen runden, sondern einen eckigen, insbesondere rechteckigen Querschnitt aufweist. Es kann hierbei einerseits zu einer Aufwölbung der Austrittsöffnung (fishmouthing), als auch zu einer tonnenartigen Aufblähung der Seitenwand kommen. Beide Effekte sind selbstverständlich unerwünscht, da eine Deformation des Gassackgehäuses während der Expansion die Reproduzierbarkeit des Expansionsvorgangs beeinträchtigt. Weiterhin kann eine zu starke Deformation des Gassackgehäuses umliegende Aggregate beschädigen oder zumindest beeinträchtigen.
Eine Möglichkeit, der Deformation der Seitenwand entgegenzuwirken, ist, die Seitenwand entsprechend massiv auszuführen, was jedoch mit einer unerwünschten Gewichtszunahme verbunden ist. Es ist weiterhin bekannt, am Gassackgehäuse Verstärkungsrippen vorzusehen, was jedoch insbesondere bei aus Blech bestehenden Gassackgehäusen den Fertigungsaufwand nicht unerheblich erhöht.

Aus der US 5 326 132 ist ein Gassackgehäuse bekannt, bei dem der die Austrittsöffnung umlaufende Randbereich abschnittsweise verstärkt ist, um den bereits erwähnten fishmouthing-Effekt zu verringern.

Hiervon ausgehend ist es Aufgabe der Erfindung, ein gattungsgemäßes Gassackgehäuse dahingehend weiterzubilden, dass die Integrität der gesamten Seitenwand – nicht nur des Randes – zumindest abschnittsweise verbessert wird. Dieses Ziel soll mit nur geringem Mehrgewicht und nur geringem Fertigungsmehraufwand erreicht werden.

Diese Aufgabe wird durch ein Gassackgehäuse mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.

Die Seitenwand des erfindungsgemäßen Gassackgehäuses ist zumindest abschnittsweise zweilagig mit einer inneren und einer äußeren Seitenwandlage ausgebildet. Hierbei weist die innere Seitenwandlage nach außen weisende Vertiefungen und die äußere Seitenwandlage nach innen weisende Vertiefungen auf. Die Vertiefungen der inneren Seitenwandlage und die Vertiefungen der äußeren Seitenwandlage sind zueinander versetzt, so dass eine Art "Waffelstruktur" entsteht. Die Vertiefungen der inneren Seitenwandlage und die Vertiefungen der äußeren Seitenwandlage können bereits im zusammengebauten Zustand abschnittsweise Berührung zueinander haben. Es ist jedoch auch möglich, dass im unbelasteten Zustand ein geringer Abstand zwischen inneren und äußeren Vertiefungen herrscht.

Bei Betätigung des Gassacks wird die innere auf die äußere Seitenewandlage gedrückt und durch die Reibung zwischen den Vertiefungen viel Energie dissipiert, so dass die äußere Verformung des Gehäuses gering bleibt. Dies wird auch dann erreicht, wenn sowohl innere als auch äußere Seitenwandlage relativ dünnwanding ausgeführt sind. Innere und äußere Seitenwandlage können aus denselben oder aus unterschiedlichen Materialien gefertigt sein.

Um die Formstabilität noch zu verbessern, sind innere und äußere Seitenwandlage vorzugsweise stellenweise form- und kraftschlüssig miteinander verbunden, beispielsweise verklebt oder verschweißt.

In einer bevorzugten Ausführungsform weist die innere Seitenwandlage einen U-förmigen Randbereich auf, der auf die äußere Seitenwandlage aufgesteckt wird. Hierdurch ergibt sich auf einfache Art und Weise ein zusätzlich verstärkter Rand der Austrittsöffnung.

In vielen Fällen ist es nicht notwendig, die gesamte Seitenwand des Gassackgehäuses zu verstärken, sondern nur Abschnitte der Seitenwand. Dies kann insbesondere bei rechteckigen Gassackgehäusen der Fall sein, deren Hauptachsen unterschiedlich lang sind. Hier kann es beispielsweise sinnvoll sein, nur die längeren Seitenwandabschnitte zu verstärken.

Weitere bevorzugte Ausführungsformen ergeben sich aus den weiteren Unteransprüchen sowie aus dem nun mit Bezug auf die Figuren näher dargestellten Ausführungsbeispiel. Hierbei zeigen:
1 Ein Gassackagehäuse in perspektivischer Darstellung,
2 einen Schnitt durch das Gassackgehäuse aus 1 und
3 eine schematische Darstellung der Anordnung von Vertiefungen.
1 zeigt ein Gassackgehäuse. Dieses besteht im wesentlichen aus der Seitenwand 10 und dem Gehäuseboden 40. Dem Gehäuseboden 40 gegenüber liegt die Austrittsöffnung für den Gassack, so dass die Seitenwand 10 die Austrittsöffnung umläuft. Der Gehäuseboden 40 ist im wesentlichen rechteckig, wodurch die Seitenwand 10 entsprechend vier Abschnitte 12a, b und 14a, b aufweist. Der Gehäuseboden 40 weist eine Ausnehmung 42 auf, die zur Aufnahme eines zylindrischen Gasgenerators dient.
Die beiden ersten Abschnitte 12a, b der Seitenwand 10 sind zweilagig mit einer inneren Seitenwandlage 20 und einer äußeren Seitenwandlage aufgebaut (siehe hierzu insbesondere 2). Die äußeren Seitenwandlagen 30 der ersten Abschnitte 12a, b sind hierbei einstückig mit dem Gehäuseboden 40 gefertigt, an welchem auch einstückig die zweiten Abschnitte 14a, b angeordnet sind. Auf die äußere Seitenwandlagen der beiden ersten Abschnitte 12a, b ist jeweils eine innere Seitenwandlage 20 aufgesteckt. Hierzu dient der U-förmig ausgebildete Randbereich 25 und Nasen 26, die sich durch entsprechende Ausnehmungen im Übergangsbereich zwischen Gehäuseboden 40 und äußerer Seitenwandlage 30 erstrecken.
Vorzugsweise werden äußere und innere Seitenwandlagen stellenweise durch weitere Maßnahmen form- und kraftschlüssig miteinander verbunden. Dies kann beispielsweise durch Schweißen oder Kleben geschehen. Wie man am besten anhand 2 sieht, weisen die beiden inneren Seitenwandlagen 20 erste Vertiefungen 22 auf, die sich nach außen erstrecken. Die äußeren Seitenwandlagen 30 weisen zweite Vertiefungen 32 auf, die sich nach innen erstrecken. Erste Vertiefungen 22 und zweite Vertiefungen 32 sind zueinander versetzt, so dass jeweils der Boden B einer ersten Vertiefung 22 in einen Bereich fällt, in den die äußere Seitenwandlage 30 keine Vertiefung aufweist und der Boden B einer zweiten Vertiefung 32 jeweils in einen Bereich fällt, in dem die innere Seitenwandlage 20 keine Vertiefung aufweist. Dieses Prinzip ist auch nochmals in 3 dargestellt, auf die später näher eingegangen wird.
In dem in den 1 und 2 gezeigten Ausführungsbeispiel haben die Vertiefungen die Form von Kegelstümpfen mit einer achteckigen Grundfläche. Diese Form hat den Vorteil, dass es sehr leicht ist, erste und zweite Vertiefungen 22 und 32 so anzuordnen, dass sich die Mantelflächen der Vertiefungen abschnittsweise flächig berühren. Innere Seitenwandlagen 20 und äußere Seitenwandlagen 30 bestehen jeweils beispielsweise aus Metallblech, ins besondere Stahlblech, so dass die Vertiefungen durch Prägen des Bleches erzeugt sind.
Die Wirkungsweise der zweilagig ausgebildeten Wandabschnitte ist wie folgt: Expandiert der (nicht dargestellte) Gassack, so werden im Bereich der beiden ersten Abschnitte 12a, b jeweils die innere Seitenwandlage 20 auf die äußere Seitenwandlage 30 gedrückt. Hierbei entsteht einerseits relativ große Reibung zwischen ersten und zweiten Vertiefungen 22, 32. Weiterhin werden die Vertiefungen 22, 32 zu einem gewissen Grad in sich verformt. Beide Prozesse benötigen relativ viel Energie, die somit nicht mehr zur Verformung der äußeren Gestalt des Gehäuses zur Verfügung steht. Das Ergebnis ist ein gegen die Gassackausdehnung sehr steifes und formstabiles Gassackgehäuse.
Durch folgende Maßnahmen wird die Steifigkeit noch verbessert: Zum einen weisen die beiden inneren Seitenwandlagen 20, wie bereits erwähnt, einen U-förmigen Randabschnitt 25 auf. Dieser dient zum einen zur Befestigung der beiden inneren Seitenwandlagen 20 an den äußeren Seitenwandlagen 30. Zum anderen ergibt sich hier ein dreilagiger Abschnitt, der insbesondere dem Aufbiegen des Randes (fishmouthing) entgegenwirkt. Weiterhin weisen die inneren Seitenwandlagen 20 Seitenlappen 24 auf, die der Eckaussteifung dienen. Die Seitenlappen 24 sind jeweils mit einem zweiten Abschnitt 14a, b der Seitenwand 10 form- und kraftschlüssig verbunden.
In 3 ist die Anordnung von ersten Vertiefungen 22 und zweiten Vertiefungen 32 symbolisch dargestellt. Hierbei sind die ersten Vertiefungen 22 in gestrichelten Linien, die zweiten Vertiefungen 32 in durchgezogenen Linien dargestellt. Man kann hier gut sehen, dass jeweils die Böden B der ersten Vertiefungen 22 genau in der Mitte zwischen vier Böden B der zweiten Vertiefungen 32 liegen und umgekehrt. Im Gegensatz zum eben beschriebenen Ausführungsbeispiel, sind hier die Vertiefungen keine Pyramidenstümpfe mit einer achteckigen Grundfläche, sondern Pyramidenstümpfe mit einer qua dratischen Grundfläche. Eine solche Struktur ist grundsätzlich auch denkbar, hat jedoch den Nachteil, dass sich erste und zweite Vertiefungen 22, 32 nur entlang von Seitenkanten S, jedoch nicht flächig berühren können. Es wird deshalb die insbesondere in 2 dargestellte Struktur mit achtflächigen Kegelstümpfen bevorzugt.
Wie bereits erwähnt, kann das Gassackgehäuse aus Stahlblech gefertigt werden. Es sind jedoch auch andere Materialien, wie beispielsweise Aluminium oder Kunststoff möglich. Bei diesen Werkstoffen kann der Vorteil des vergleichsweise geringen Gewichts des Gehäuses noch verstärkt werden. Auch ein Materialmix, bei dem äußere Seitenwandlagen und innere Seitenwandlagen aus unterschiedlichen Materialien bestehen, ist möglich.

10: Seitenwand
12a, b: erster Abschnitt
14a, b: zweiter Abschnitt
20: innere Seitenwandlage
22: erste Vertiefungen
24: Seitenlappen
25: Rand
26: Nase
30: äußere Seitenwandlage
32: zweite Vertiefungen
40: Gehäuseboden
B: Boden
S: Seitenkante

Claims

Gassackgehäuse mit einer eine Austrittsöffnung umlaufenden Seitenwand (10), dadurch gekennzeichnet, dass die Seitenwand (10) zumindest abschnittsweise zweilagig mit einer inneren und einer äußeren Seitenwandlage (20,30) ausgebildet ist, wobei die innere Seitenwandlage (20) nach außen weisende erste Vertiefungen (22) und die äußere Seitenwandlage (30) nach innen weisende zweite Vertiefungen (32) aufweist und wobei erste und zweite Vertiefungen zueinander versetzt sind.
Gassackgehäuse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass innere und äußere Seitenwandlagen aus Metallblech bestehen und die Vertiefungen durch Prägen ausgeformt sind.
Gassackgehäuse nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Gassackgehäuse einen im wesentlichen mehreckigen Querschnitt aufweist und die Seitenwand (10) mehrere Abschnitte aufweist.
Gassackgehäuse nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Gassackgehäuse einen im wesentlichen rechteckigen Querschnitt aufweist und die Seitenwand vier Abschnitte (12a, b; 14a, b) aufweist.
Gassackgehäuse nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass nur ein Teil der Abschnitte der Seitenwand zweilagig aufgebaut ist.
Gassackgehäuse nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass nur zwei, sich gegenüberliegenden Abschnitte (12a, b) der Seitenwand zweilagig aufgebaut sind.
Gassackgehäuse nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die inneren Seitenwandlagen einen U-förmigen Randbereich (25) aufweisen und auf die zugeordneten äußeren Seitenwandlagen aufgesteckt sind.
Gassackgehäuse nach Anspruch 6 oder Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die inneren Seitenwandlagen Seitenlappen (24) aufweisen, die mit den benachbarten Abschnitten (14a, b) der Seitenwand (10) verbunden sind, um eine Eckaussteifung zu bilden.
Gassackgehäuse nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass benachbarte erste und zweite Vertiefungen sich berühren.
Gassackgehäuse nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Vertiefungen pyramidenstumpfförmig ausgebildet sind.
Gasackgehäuse nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass Vertiefungen achteckige Grundflächen beziehungsweise Böden (B) haben.
Gassackgehäuse nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass innere und äußere Seitenwände aus dem selben Material bestehen.
Gassackgehäuse nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass innere und äußere Seitenwände aus unterschiedlichen Materialien bestehen.
Gassackgehäuse nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass innere und äußere Seitenwandlage stellenweise form- und kraftschlüssig miteinander verbunden sind.
Gassackgehäuse nach einem der Ansprüche 1 oder 3 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Teil des Gassackgehäuses aus Kunststoff besteht.
Gassackgehäuse nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass das es vollständig aus Kunststoff besteht.