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Die
Erfindung betrifft ein Gassackmodul nach dem Oberbegriff des Anspruchs
1.
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Insbesondere
bei Gassackmodulen, welche im Nabenbereich des Lenkrades eines Kraftfahrzeuges
angeordnet sind, also bei Fahrer-Gassackmodulen, ist es bekannt,
Gasgeneratoreinheiten einzusetzen, welche neben dem Gasgenerator
weiterhin ein elastisches Verbindungselement aufweisen, welches den
Gasgenerator mit dem Boden des Gehäuses des Gassackmodules
verbindet. Hierdurch dient der Gasgenerator als Tilgermasse für
einen Schwingungsdämpfer, welcher Vibrationen, welche während
des Betriebes des Kraftfahrzeuges über die Lenksäule
in das Lenkrad und somit in das Gassackmodul eingeleitet werden,
dämpft. Bei solchen Gassackmodulen ist es in der Regel
zwingend notwendig, einen Diffuser vorzusehen dessen Diffuserkuppel
den Gasgenerator überspannt und eine Berührung
von Gassack und dem elastisch beweglich aufgehängten Gasgenerator
verhindert.
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In
einer gängigen Konstruktion, von welcher hier als gattungsbildend
ausgegangen wird und wie sie in 7 dargestellt
ist, weist der Diffuser einen Diffuserflansch auf, von welchem sich
Stehbolzen erstrecken, und welcher neben der Befestigung des Diffusers
weiterhin zur Befestigung des Gassackes und zur Befestigung des
elastischen Verbindungselementes mit dem Boden des Gassack-Gehäuses dient,
wozu das Verbindungselement ebenfalls einen Flansch aufweist. Der
Diffuserflansch dient somit als Befestigungsflansch für
die gesamte Anordnung.
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Aus
der
EP 1238869 A1 ist
ein Gassackmodul bekannt, bei dem das bodenseitige Ende des rohrförmig
ausgebildeten elastischen Verbindungselementes klemmend am Gehäusebodens
gehalten ist, wozu dieser speziell ausgebildet ist.
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Ausgehend
von diesem Stand der Technik stellt sich die vorliegende Erfindung
die Aufgabe, ein gattungsgemäßes Gassackmodul
dahingehend weiterzubilden, dass es mit geringerem Bodendurchmesser
gebaut werden kann.
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Diese
Aufgabe wird durch ein Gassackmodul mit den Merkmalen des Anspruchs
1 gelöst.
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Erfindungsgemäß ist
der Befestigungsflansch, welcher den Einblasmund des Gassackes am
Gehäuseboden hält, als separates Bauteil ausgebildet,
dessen äußerer Bereich gegenüber dem
inneren Bereich abgewinkelt ist und so das Verbindungselement und
den Diffuser zwischen dem äußeren Bereich und
dem inneren Bereich des Befestigungsflansches klemmend hält.
Hierdurch können sowohl das untere Ende des elastischen
Verbindungselementes als auch das untere Ende des Diffusers im Wesentlichen
auf dem Kreis enden, welcher durch die Befestigungspunkte des Befestigungsflansches
am Gehäuseboden definiert ist, wodurch sich ein geringerer Gesamtdurchmesser
der Anordnung realisieren lässt, ohne die Geometrie der
Diffuserkuppel wesentlich ändern zu müssen. Der
Herstellungsaufwand gegenüber dem gattungsbildenden Stand
der Technik wird hierbei nicht oder nur unwesentlich erhöht.
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Bevorzugte
Ausführungsform der Erfindungen ergeben sich aus den Unteransprüchen
sowie aus den nun mit Bezug auf die Figuren näher dargestellten
Ausführungsbeispielen. Hierbei zeigen:
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1 ein
erstes Ausführungsbeispiel der Erfindung in einer schematisierten
Schnittdarstellung,
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2 Gasgeneratoreinheit,
Diffuser und ringförmigen Befestigungsflansch aus 1 in
einem noch nicht vollständig montierten Zustand,
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3 Die
Bauteile aus 2 in einem vollständig
montierten Zustand,
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4 Ein
zweites Ausführungsbeispiel der Erfindung in einer stark
schematisierten Darstellung,
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5 eine
Variation zum ersten Ausführungsbeispiel in einer der 1 entsprechenden Darstellung,
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6 ein
Gassackmodul, welches an einer Hupenplatte angeordnet ist, in einer
detaillierten Darstellung,
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7 eine
Darstellung des Standes der Technik in einer der 1 entsprechenden
Darstellung und
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8 die
Gassackmodule der 1 und der 7 in
einer übereinander gelegten Darstellung, welche den erzielten
Effekt deutlich macht.
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Mit
Bezug auf die 7 wird zunächst noch einmal
auf den Stand der Technik eingegangen, von welchem die vorliegende
Erfindung ausgeht. Die 7 zeigt einen Gassackmodul 10,
welches ein Gehäuse 12, eine Gasgeneratoreinheit 20,
einen Gassack 50 und einen Diffuser 30 aufweist.
Die Gasgeneratoreinheit 20 besteht aus dem Gasgenerator 22 und
dem Verbindungselement 26, welches den Gasgenerator 22 mit
dem Gehäuseboden 14 verbindet. Hierzu ist der
obere Endabschnitt 26b des Verbindungselementes 26 mit
dem Gasgenerator 22 verbunden und der untere Endabschnitt
ist als Flansch 26d ausgebildet. Das Mittelteil 26a ist
ein rohrförmiges Gebilde aus einem elastischen Material,
wie beispielsweise Kautschuk oder Silikon.
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Der
Gasgenerator 22 wird von der Diffuserkuppel 32 des
Diffusers 30 überspannt. Die Diffuserkuppel 32 umlaufend
ist ein Diffuserflansch 30a vorgesehen, von welchem sich
Stehbolzen 46 erstrecken und den Flansch 26d des
Verbindungselementes 26 und den Einblasmund 52 des
Gassackes 50 klemmend am Gehäuseboden 14 halten.
Es liegt also ein vierlagiges ”Sandwich” vor,
dessen unterste Lage der Gehäuseboden 14 und dessen
oberste Lage der Diffuserflansch 30a bildet. Die Zwischenlagen
sind der Flansch 26d des Verbindungselementes 26 und der
Einblasmund 52 des Gassackes 50. Somit dient der
Diffuserflansch 30a als Befestigungsflansch für die
gesamte Anordnung.
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Die 1 zeigt
ein erfindungsgemäßes Gassackmodul 10.
Auch dieses weist ein Gehäuse 12 mit einem Gehäuseboden 14,
einen Gassack 50, eine Gasgeneratoreinheit 20 und
einen Diffuser 30 auf. Im Gegensatz zu dem in 7 ge zeigten
Gassackmodul dient hier nicht der Diffuserflansch 30a als
Befestigungsflansch für die gesamte Anordnung, sondern es
ist ein separater ringförmiger Befestigungsflansch 40 vorgesehen.
Dieser weist einen inneren Bereich 42 und einen äußeren
Bereich 44 auf, welcher gegenüber dem inneren
Bereich 42 um etwa 90° Grad nach oben gebogen
ist, so dass er im Wesentlichen vertikal steht. Der innere Bereich 42 erstreckt
sich parallel zum Gehäuseboden 14 und hält
den Einblasmund 52 des Gassackes 50 am Gehäuseboden 14. Der äußere
Bereich 44 des ringförmigen Befestigungsflansches 40 weist
eine nach innen gehende Sicke 45 auf, welche den unteren
Rand 34 des Diffusers 30 auf den unteren Verbindungsabschnitt 26c des
Verbindungselementes 26 und dieses wiederum auf den inneren
Bereich 42 des ringförmigen Befestigungsflansches
oder auf die Köpfe 46a der Stehbolzen 46,
welche sich vom ringförmigen Befestigungsflansch 40 erstrecken,
drückt. Es ergibt sich somit ein fünfschichtiges ”Sandwich” dessen
unterste Schicht der Gehäuseboden 14 und dessen
oberste Schicht die Sicke 45 des Randbereiches 44 bildet.
Zwischen Gehäuseboden 14 und innerem Bereich 42 ist
der Einblasmund 52 des Gassackes 50 und zwischen
innerem Bereich 42 und Sicke 45 des äußeren
Bereiches 44 sind der untere Endabschnitt 26c des
Verbindungselementes 26 und der untere Rand 34 des
Diffusers 30 gehalten.
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Die 2 zeigt
Gasgeneratoreinheit 20, Diffuser 30, ringförmigen
Befestigungsflansch 40 und sich vom ringförmigen
Befestigungsflansch 40 erstreckende Stehbolzen 46 in
einem noch nicht vollständig montierten Zustand. Der äußere
Bereich 44 des Befestigungsflansches steht im wesentlichen
senkrecht zum inneren Bereich 42, weist jedoch noch keine
Sicke auf.
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Die
Montageabfolge ist wie folgt: Sofern die Stehbolzen 46 nicht
einstückig mit dem ringförmigen Befestigungsflansch 40 gefertigt
sind (was auch möglich wäre, beispielsweise, indem
sie unten an dem ringförmigen Befestigungsflansch geschweißt werden),
werden diese zunächst durch entsprechende Löcher
im Befestigungsflansch 40 gesteckt oder verpresst, so dass
die Köpfe 46a der Stehbolzen 46 auf der
Oberseite des ringförmigen Befestigungsflansches 40 aufliegen.
Dies geschieht in der Regel in einem vorgelagerten Arbeitsschritt.
Anschließend wird die Gasgeneratoreinheit 20 auf
den ringförmigen Befestigungsflansch 40 aufgesetzt,
so dass der untere Verbindungsabschnitt 26c des Verbindungselementes 26 auf
dem ringförmigen Befestigungsflansch 40 oder auf
den Köpfen der Stehbolzen 46 aufliegt (die Montage
des Verbindungselementes 26 am Gasgenerator 22 erfolgt
in einem vorgelagerten Montageschritt). Anschließend wird
der Diffuser 30 aufgesetzt, so dass der untere Rand 34 des
Diffusers 30 auf dem unteren Endabschnitt 26c des
Verbindungselementes 26 zu liegen kommt und die Diffuserkuppel 32 den
Gasgenerator 22 überspannt.
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Nun
wird der die Sicke 45 in den äußeren
Bereich 44 des ringförmigen Befestigungsflansch 40 eingepresst,
bis diese von oben auf den unteren Rand 34 des Diffusers 30 drückt
(3). Die Sicke 45 kann vollständig
umlaufen, oder nur abschnittsweise vorhanden sein, wobei in diesem
Fall zur sicheren Halterung wenigstens drei Sickenabschnitte vorhanden
sein müssen. Somit ist die Montage der aus Gasgeneratoreinheit 20,
Diffuser 30 und Befestigungsflansch 40 bestehenden
Unterbaugruppe abgeschlossen. Die Endmontage dieser Unterbaugruppe
am Gehäuseboden 14 ist sehr einfach: Es müssen nur
noch die Stehbolzen 46 durch entsprechende Löcher
im Gassackmaterial im Bereich des Einblasmundes 52 und
durch entsprechende Löcher im Gehäuseboden 12 gesteckt
werden. Diese Vormontierbarkeit der Unterbaugruppe ist ein weiterer
Vorteil des erfindungsgemäßen Gassackmoduls.
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Die 4 zeigt
eine Variation zum eben beschriebenen Ausführungsbeispiel
in einer stark schematisierten Darstellung. Im Gegensatz zum eben
beschriebenen Ausführungsbeispiel weist der äußere Bereich 44 des
ringförmigen Befestigungsflansches 40 keinen Bereich
auf, der sich über die Sicke 45 hinaus erstreckt.
Hier wird der Randbereich 44a nach innen gekrimpt, so dass
sich der Randbereich 44a nach Abschluss der Montage im
Wesentlichen parallel zum inneren Bereich 42 erstreckt
und sich ein U-förmiger Querschnitt ergibt, zwischen dem
der untere Endabschnitt 26c des Verbindungselementes 26 und
der untere Rand 34 des Diffusers 30 gehalten sind.
Auch hier ist es möglich, den Randbereich 44a lediglich
abschnittsweise nach innen zu krimpen, wozu dieser auch Laschen
aufweisen kann, so dass nur diese nach innen gebogen werden.
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Die 5 zeigt
eine weitere Variante zu dem in 1 beschriebene
Ausführungsbeispiel. Einziger Unterschied ist hier, dass
am Gasgenerator 22 ein Begrenzungsring 23 aus
einem elastischem Material angeordnet ist, der selbst bei starker
Auslenkung des Gasgenerators 22 ein Auftreffen desselben
auf der Diffuserkuppel 32 verhindert. Ein weiterer Unterschied
besteht darin, dass sich der äußere Bereich weiter
nach oben erstreckt, nämlich bis auf die Höhe der
Auslassöffnungen 22a des Gasgenerators 22 und
so den Gassack zusätzlich schützt, da ein direktes
Anstrahlen des Gassackes auch dann zuverlässig verhindert
wird, wenn sich auf der Höhe der Auslassöffnungen 22a des
Gasgenerators auch Durchlassöffnungen 32a der
Diffuserkuppel 32 befinden sollten.
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Die 6 zeigt
das Gassackmodul 10 aus 5, welches
an einer Hupenplatte 60 mittels Federn 62 befestigt
ist. Die Darstellung ist mit größerer Detailfülle
ausgeführt und die Schnittebene der Darstellung ist so
gewählt, dass sie nicht durch Stehbolzen 46 verläuft.
Da der grundsätzliche Aufbau, insbesondere mit Bezug auf
die 1, schon beschrieben wurde, wird nun nur auf diejenigen
Details eingegangen, die noch nicht beschrieben wurden. Man entnimmt
der 6, dass der innere Bereich 42 des Befestigungsflansches 40 in
den Bereichen zwischen den Stehbolzen 46 nach innen gewölbt
ist, so dass der untere Endabschnitt 26c des Verbindungselementes 26 auf
diesen Einwölbungen 42a aufliegt. Da diese Einwölbungen 42a aufgrund
der duktilen Eigenschaften des in der Regel aus Stahl bestehenden Befestigungsflansches 40 eine
Elastizität aufweisen, kann insbesondere eine Verklemmung
mit hoher Klemmkraft erreicht werden.
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Es
wird nun mit größerem Detail der Aufbau des Verbindungselementes 26 beschrieben,
welches Teil der Gasgeneratoreinheit 20 ist und welches
den Gasgenerator 22 mit Gehäuseboden 14 verbindet. Das
Verbindungselement 26 ist aus drei Bauteilen zusammengesetzt,
nämlich einem Elastomerelement 27, einem ersten
Verstärkungsring 28 und einem zweiten Verstärkungsring 29.
Die beiden Verstärkungsringe bestehen in der Regel aus
Metall. Der erste Verstärkungsring 28 ist am oberen
Endabschnitt 26b angeordnet und dient der sicheren Verbindung
von Verbindungselement und Gasgenerator 22. Der zweite
Verstärkungsring 29 ist am unteren Endabschnitt
angeordnet und dient der sicheren Verklemmung zwischen dem inneren
Bereich 42 des Befestigungsflansches 40 (beziehungsweise
den Köpfen der Stehbolzen) und dem unteren Rand 34 des
Diffusers 30.
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Zwischen
den beiden Endabschnitten 26b und 26c des Verbindungselements 26 erstreckt
sich das rohrförmige Mittelteil 26a welches vollständig aus
Elastomer besteht und somit für die gewünschte Beweglichkeit
des Gasgenerator 22 bezüglich des Gehäuseboden 14 sorgt.
Die beiden Verstärkungsringe 28, 29 können
in das Elastomerelement 27 eingeformt sein.
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Man
entnimmt der 6 weiterhin, dass die Seitenwand 16 des
Gehäuses 12 auf den Gehäuseboden 14 aufgerastet
ist, wozu die Seitenwand 16 Rasthaken 16a und
der Gehäuseboden 14 entsprechende Durchbrechungen
aufweist.
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Die 8 zeigt
die Gassackmodule der 1 und 7 übereinandergelegt
und man sieht deutlich, dass das erfindungsgemäße
Gassackmodul bei gleichbleibender Gasgeneratorgröße
einen wesentlich kleineren Durchmesser aufweist.
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- 10
- Gassackmodul
- 12
- Gehäuse
- 14
- Gehäuseboden
- 16
- Seitenwand
- 16a
- Rasthaken
- 20
- Gasgeneratoreinheit
- 22
- Gasgenerator
- 22a
- Auslassöffnung
- 23
- Begrenzungsring
- 24
- Gasgeneratorflansch
- 26
- Verbindungselement
- 26a
- Mittelteil
- 26b
- oberer
Endabschnitt
- 26c
- unterer
Endabschnitt
- 26d
- Flansch
- 27
- Elastomerelement
- 28
- erster
Verstärkungsring
- 29
- zweiter
Verstärkungsring
- 30
- Diffuser
- 30a
- Diffuserflansch
- 32
- Diffuserkuppel
- 32a
- Durchströmöffnung
- 34
- unterer
Rand
- 40
- ringförmiger
Befestigungsflansch
- 42
- innerer
Bereich
- 42a
- Einwölbung
- 44
- äußerer
Bereich
- 44a
- Randbereich
- 45
- Sicke
- 46
- Stehbolzen
- 46a
- Kopf
- 50
- Gassack
- 52
- Einblasmund
- 60
- Hupenplatte
- 62
- Feder
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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