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Die
Erfindung betrifft eine Befestigungsanordnung mit einem Airbagmodulgehäuse
zur Aufnahme eines Airbags und eines Gasgenerators, an dem das Airbagmodulgehäuse über
Formschlusselemente festlegbar ist, wobei die Formschlusselemente
mit korrespondierend ausgebildeten Aufnahmeinrichtungen in Eingriff
treten. Eine solche Befestigungsanordnung ist insbesondere für
Fahrer- oder Beifahrerairbags vorgesehen und dient dazu, das Airbagmodul
in oder an einem Instrumentenpaneel sicher festzulegen.
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Airbageinheiten
für Kraftfahrzeuge sind weithin bekannt. An einer Vielzahl
von Stellen werden in einem Kraftfahrzeug Airbags eingebaut, um
die Fahrzeuginsassen vor einem unmittelbaren Aufprall auf die Fahrzeugstruktur
oder auf Teile der Innenausstattung zu schützen. Dazu werden
Druckgasquellen aktiviert, wenn Sensoren einen Unfall oder einen
bevorstehenden Unfall detektieren. In der Regel sind die Airbags
hinter Verkleidungen angeordnet, um einerseits dem Fahrzeuginsassen
ein möglichst angenehmen Eindruck der Fahrzeuginnenausstattung
zu vermitteln und andererseits den in der Regel gefalteten Airbag
vor äußeren Einflüssen zu schützen.
Als Druckgasquellen kommen Druckgasspeicher und pyrotechnische Treibsätze
in Frage, die auch gemeinsam eingesetzt werden können.
Werden diese so genannten Gasgeneratoren aktiviert, wird der Airbag mit
Entfaltungsgas befüllt, dehnt sich aus und zerreißt
die Abdeckung oder Verkleidung entlang der dafür vorgesehenen
Sollbruchlinien, so dass eine Entfaltung des Airbags in den Fahrgastinnenraum
vor die Fahrzeugstruktur oder eine Innenausstattungseinrichtung
erfolgen kann. Zur Gewährleistung eines reproduzierbaren
Entfaltungsvorganges sowie zur Beeinflussung der Entfaltungscharakteristik
ist ein so genannter Schusskanal vorgesehen, in den sich der entfaltende
Airbag von dem Airbagmodul aus erstreckt, bevor der Airbag die Abdeckung
durchdringt.
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Die
DE 20 2005 012 216
U1 beschreibt eine Airbageinheit für ein Kraftfahrzeug,
bei der ein Airbagmodul an einer Ringwand einer Instrumententafel durch
Rastmittel verbunden ist. Die Rastmittel sind zwischen der Ringwand,
der Instrumententafel und der gegenüberliegenden Außenwand
des Airbagmodulgehäuses wirksam ausgebildet. Die Rastmittel wirken
zwischen der Ringwand und der gegenüberliegenden Außenwand
des Gehäuses und sind quer zu der Ringwand beweglich, so
dass sich das Gehäuse und die Ringwand in einfacher Weise
durch eine Relativbewegung entlang der Längsachse der Ringwand
miteinander verbinden lassen.
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Aufgabe
der vorliegenden Erfindung ist es, eine Befestigungsanordnung bereitzustellen,
mit der einerseits eine leichte Vormontage des Airbagmodulgehäuses
und andererseits eine stabile und zuverlässige Endbefestigung
des Airbagmodulgehäuses an einem Schusskanal oder einem
Instrumentenpaneel erfolgen können. Erfindungsgemäß wird
diese Aufgabe durch eine Befestigungsanordnung mit den Merkmalen
des Hauptanspruches gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen
und Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen
aufgeführt.
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Die
erfindungsgemäße Befestigungsanordnung mit einem
Airbagmodulgehäuse zur Aufnahme eines Airbags und eines
Gasgenerators, an dem das Airbagmodulgehäuse über
Formschlusselemente festlegbar ist, wobei die Formschlusselemente
mit korrespondierend ausgebildeten Aufnahmeeinrichtungen in Eingriff
treten, sieht vor, dass an dem Airbagmodulgehäuse ein Flansch
mit Durchgangsöffnungen zum Durchführen von Befestigungsmitteln zur
Endbefestigung des Airbagmodulgehäuses an einem Schusskanal
oder an dem Instrumentenpaneel angeordnet ist. Durch die Ausbildung
eines Flansches ist es möglich, die Position des Airbagmodulgehäuses
relativ zu dem Schusskanal oder dem Instrumentenpaneel sicher festzulegen,
so dass ein definierter Abstand zwischen dem Airbagmodulgehäuse
und damit dem darin befindlichen Airbag und der Abdeckung gegenüber
dem Fahrzeuginsassen erfolgt. Dadurch ist es möglich, dass
eine verbesserte Reproduzierbarkeit der Entfaltung bereitgestellt wird.
Weiterhin wird vermieden, dass eine Relativbewegung des Airbagmodulgehäuses
zu dem Schusskanal oder dem Instrumentenpaneel stattfindet, da das
Airbagmodulgehäuse über die Befestigungsmittel,
beispielsweise Schrauben oder dergleichen, unverlagerbar an dem
Schusskanal oder dem Instrumentenpaneel festgelegt werden kann.
Die Formschlusselemente dienen lediglich zur Vormontage des Airbagmodulgehäuses
an dem Schusskanal oder dem Instrumentenpaneel, während
die Befestigungsmittel die sichere Festlegung des Airbaggehäuses
bewirken. Dadurch ist es möglich, die Montage des Airbagmoduls
zu vereinfachen, da das Airbagmodulgehäuse auf den Schusskanal
oder auf das Instrumentenpaneel aufgesetzt und provisorisch festgelegt
werden kann, so dass zur Endmontage beide Hände des Werkers
zur Verfügung stehen. Dadurch werden die Montagegenauigkeit
und die Montagequalität erhöht.
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Eine
Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass der Schusskanal einstückig
in einem Instrumentenpaneel eines Kraftfahrzeuges oder in eine Kraftfahrzeugstruktur
ausgebildet ist, beispielsweise durch Anspritzen oder Anformen des
Schusskanals während des Herstellvorganges des Instrumentenpaneels
oder der Kraftfahrzeugstruktur.
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In
einer Alternative ist vorgesehen, dass der Schusskanal als ein separater
Stutzen ausgebildet ist, der Befestigungseinrichtungen für
das Airbagmodulgehäuse und an einer Fahrzeugstruktur aufweist. Der
Schusskanal wird dabei an der Fahrzeugstruktur montiert, vor das
Airbagmodulgehäuse aufgesetzt und eine abschließende
Befestigung des Airbagmodulgehäuses an dem Schusskanal
oder der Fahrzeugstruktur erfolgt.
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Die
Formschlusselemente können an dem Flansch angeordnet oder
ausgebildet sein. Sofern das Airbagmodulgehäuse aus einem
Kunststoffmaterial ausgebildet ist, sind die Formschlusselemente bevorzugt
daran angespritzt oder angegossen, sofern das Airbagmodulgehäuse
beispielsweise aus einem Metall ausgebildet ist, können
die Formschlusselemente ausgestanzt und durch Umformen ausgebildet
sein. Ebenfalls ist es möglich, dass Formschlusselemente
separat gefertigt und an dem Airbagmodulgehäuse befestigt
sind.
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Die
Formschlusselemente können entweder an der äußeren
Flanschkante oder innerhalb des Flansches angeordnet sein. Ist ein
Formschlusselement außerhalb der äußeren
Flanschkante angeordnet, ragt es über diese hinaus, wobei
es von dem äußeren Umfang des Flansches ausgehen
oder von einer im Wesentlichen senkrecht zur Airbagmodulgehäusewand
ausgerichteten Abstützfläche des Flansches abzweigen
kann. Die Anordnung innerhalb des Flansches bedeutet, dass sich
die Formschlusselemente innerhalb des äußeren
Umfanges des Flansches befinden und nicht über diesen hinausragen.
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In
einer Variante der Erfindung ist es vorgesehen, dass sich die Formschlusselemente
durch eine Durchgangsöffnung in dem Flansch erstrecken, wobei
sich die Formschlusselemente über zumindest eine Anlagefläche
des Flansches hinaus erstrecken, so dass durch Aufsetzen oder Aufschieben
des Flansches auf das Instrumentenpaneel oder den Schusskanal eine
Vormontage auf einfache Art und Weise stattfinden kann. Die Anordnung
innerhalb einer Durchgangsöffnung hat den Vorteil, dass
das Formschlusselement gegenüber äußeren
Einflüssen gut geschützt ist und durch seitliche
Belastungen und Stöße während des Transportes
nicht beschädigt werden kann.
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Alternativ
zu einer Anordnung der Formschlusselemente an dem Flansch ist es
vorgesehen, dass die Formschlusselemente auch unmittelbar an der
Airbagmodulgehäusewand ausgebildet oder angeordnet sind,
um eine provisorische Festlegung an dem Instrumentenpaneel oder
dem Schusskanal zu ermöglichen.
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Bevorzugt
sind die Formschlusselemente als federnde Rastlaschen ausgebildet,
die eine Einführschräge aufweisen, durch die eine
Verlagerung senkrecht zu der Einführrichtung des Airbagmodulgehäuses
in Richtung auf den Schusskanal oder das Instrumentenpaneel erfolgt.
Sobald die beabsichtigte Montageposition erreicht ist, federn die
Rastlaschen zurück und verriegeln das Airbagmodulgehäuse
formschlüssig mit dem Instrumentenpaneel oder dem Schusskanal.
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Eine
Weiterbildung sieht vor, dass an dem Flansch oder auch an dem Airbagmodulgehäuse
allgemein zumindest eine Ausrichteinrichtung angeordnet oder ausgebildet
ist, durch die sichergestellt wird, dass eine exakte Positionierung
des Airbagmodulgehäuses an dem Instrumentenpaneel oder
dem Schusskanal erfolgt. Die Ausrichteinrichtung kann als ein Stift,
Vorsprung oder Bolzen ausgebildet sein, der in eine korrespondierende
Aufnahme in dem Instrumentenpaneel oder in dem Schusskanal eingeführt wird,
um sicherzustellen, dass eine richtige Orientierung und Positionierung
des Airbagmodulgehäuses während der Vormontage
erfolgt. Umgekehrt können die Ausrichteinrichtung auch
an dem Instrumentenpaneel oder dem Schusskanal und die Aufnahme
an dem Airbagmodulgehäuse angeordnet oder ausgebildet sein.
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Die
Formschlusselemente können entgegen der Öffnungsrichtung
des Airbags orientiert ausgerichtet sein, so dass sie zusätzliche
Kräfte aufnehmen können, die bei der Auslösung
des Airbags entstehen und auf das Airbagmodulgehäuse ausgeübt werden.
Grundsätzlich ist es jedoch auch möglich, dass
die Formschlusselemente in Öffnungsrichtung des Airbags
wirksam ausgerichtet sind, wenn dies den Montageerfordernissen des
Airbagmodulgehäuses entspricht.
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An
den Formschlusselementen können Sollbruchstellen angeordnet
sein, so dass nach der Endmontage des Airbagmodulgehäuses
an dem Instrumentenpaneel oder dem Schusskanal die dann nicht mehr
notwendigen Elemente entfernt werden können. Grundsätzlich
besteht die Möglichkeit, dass die Formschlusselemente auch
in den Durchgangsöffnungen angeordnet sind, durch die die
Befestigungsmittel hindurchgeführt werden, so dass es möglich ist,
dass bei dem Einführen der Befestigungsmittel in die jeweilige
Durchgangsöffnung das Formschlusselement abbricht und entfernt
wird.
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Nachfolgend
werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der beigefügten
Figuren näher erläutert. Es zeigen:
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1 eine
perspektivische Teilschnittdarstellung eines an einem Schusskanal
befestigten Airbaggehäuses;
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2 eine
Schnittdarstellung durch ein Airbaggehäuse;
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3 eine
Detailansicht eines Airbaggehäuses in Schnittdarstellung;
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4 unterschiedliche
Anordnungen eines Flansches an einem Airbaggehäuse;
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5 eine
Detailschnittdarstellung mit einem Formschlusselement an der äußeren
Flanschkante;
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6 eine
Variante der 3 mit einer umgekehrten Ausrichtung
des Formschlusselementes;
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7 ein
Formschlusselement unmittelbar an der Airbaggehäusewand;
sowie
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8 eine
Variante der 7.
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In
der 1 ist in einer perspektivischen Teilschnittdarstellung
eine Befestigungsanordnung mit einem Airbagmodulgehäuse 2 dargestellt,
in dem ein Airbag und ein Gasgenerator eingebracht werden können,
um mit dem Airbagmodulgehäuse 2 an einer Fahrzeugstruktur
oder an einer Halterung innerhalb eines Fahrzeuges angebracht zu
werden. Das Airbagmodulgehäuse 2 ist als eine
Schale ausgebildet und weist eine obere Öffnung auf, aus
der der nicht dargestellte zusammengelegte Airbag nach Zünden eines
Gasgenerators austreten kann. An dem Airbagmodulgehäuse 2 sind
zwei Flansche 20 ausgebildet, die seitlich von der Wand
des Airbagmodulgehäuses 2 abstehen. Die beiden
Flansche 20 sind im dargestellten Ausführungsbeispiel
an den Schmalseiten des im Wesentlichen rechteckig ausgebildeten Airbagmodulgehäuses 2 angeordnet.
Grundsätzlich kann der Flansch 20 auch vollständig
umlaufend ausgebildet oder an den Längsseiten des Airbagmodulgehäuses 20 angeordnet
oder ausgebildet sein. In dem dargestellten Ausführungsbeispiel
ist das Airbagmodulgehäuse 20 aus einem Kunststoffmaterial hergestellt,
alternative Gehäusematerialien wie zum Beispiel Leichtmetall
können ebenfalls verwendet werden.
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An
den Flanschen 20 sind im Wesentlichen senkrecht zur Öffnungs-
oder Entfaltungsrichtung des Airbags Anlageflächen 23 ausgebildet,
von denen im Wesentlichen senkrecht zur Entfaltungsrichtung wirksame
Formschlusselemente 21 in Gestalt von federnden Rastlaschen
angeordnet sind. Ebenfalls erstrecken sich von den Anlageflächen 23 Ausrichteinrichtungen 22 in
Gestalt von Ausrichtstiften, um das Airbagmodulgehäuse 2 in
richtiger Position und Orientierung festlegen zu können.
Darüber hinaus sind in den Flanschen 20 Durchgangsöffnungen 200 ausgebildet,
durch die nicht dargestellte Befestigungsmittel hindurchgeführt
werden können, um das Airbagmodulgehäuse 2 in
der Fahrzeugstruktur, beispielsweise an einem Instrumentenpaneel,
einem Träger oder einem separaten Schusskanal festzulegen.
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In
der 1 ist ein solcher separater Schusskanal 3 gezeigt,
der aus Kunststoff oder Metall gefertigt sein kann und eine Hülse 300 ausbildet, die
im Wesentlichen parallel zu der Öffnungsrichtung des Airbags
und als Verlängerung der Öffnung des Airbagmodulgehäuses 2 orientiert
ist. Die Hülse 300 verlängert das Airbagmodulgehäuse 2 und
schafft einen Freiraum, in dem sich der Airbag entfalten kann. An
der Ober- und Unterseite der Hülse 300 sind umgebogene
Laschen 31, 32 ausgebildet, die eine im Wesentlichen
ebene Orientierung aufweisen. Die Lasche 31, die der Auflagefläche 23 des
Flansches 20 zugewandt ist, weist Durchgangsöffnungen 310 auf, die
korrespondierend zu den Durchgangsöffnungen 200 in
dem Flansch 20 positioniert sind und fluchtend auf diesen
aufliegen. Ebenfalls ist eine Aufnahmeeinrichtung 311 für
die Formschlusseinrichtung 21 vorgesehen, so dass an der
dem Flansch 20 zugewandten Lasche 31 das Airbagmodulgehäuse 20 formschlüssig festgelegt
werden kann.
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Der
separate Schusskanal 3 weist an den oberen Laschen 32 ebenfalls
Durchgangsöffnungen 320, 321, 322 auf, über
die der Schusskanal entweder vor oder nach der Montage des Airbagmodulgehäuses 2 an
einem Instrumentenpaneel oder an einer anderen Fahrzeugstruktur
festgelegt werden kann. Die Festlegung erfolgt beispielsweise über
Schrauben, die durch die Durchgangsöffnungen 321 hindurchgeführt
werden. Eine Positionierung des Schusskanals 3 an dem Instrumentenpaneel
kann über Positionierhilfen, die in die Durchgangsöffnung 322 eingeführt
werden, erfolgen. Das Airbagmodulgehäuse 2 wird
durch die Durchgangsöffnung 310 in Verbindung
mit der Durchgangsöffnung 200 in dem Flansch 20 an
den Schusskanal endgültig festgelegt, ebenfalls ist es
möglich, dass eine Befestigung durch die nicht dargestellten
Befestigungsmittel auch durch Durchgangsöffnungen 320 in
den entfernten Laschen 32 an den Instrumentenpaneel erfolgen
kann. Eine Ausrichtung des Airbagmodulgehäuses 2 relativ zu
den unteren Laschen 31 erfolgt über die Ausrichteinrichtungen 22 in
Gestalt der angeformten Fixierstifte.
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In
der 2 ist einer Schnittdarstellung schematisch der
Aufbau eines Airbagmodulgehäuses 2 mit seitlichen
abragenden Flanschen 20 dargestellt, die Durchgangsöffnungen 200 aufweisen.
Innerhalb des Airbagmodulgehäuses 2 ist ein Gasgenerator 4 und
ein zusammengefalteter Airbag 5 angeordnet, der sich durch
die Öffnung nach oben hin entfaltet, wenn der Gasgenerator 4 aktiviert
wird.
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In
der 3 ist in einer Detaildarstellung der Flansch 20 des
Airbagmodulgehäuses 2 dargestellt, bei dem innerhalb
der Durchgangsöffnung 200 ein Formschlusselement 21 in
Gestalt einer federnden Rastlasche ausgebildet ist. Die Lasche 31 des
separaten Schusskanals 3 ist ebenfalls dargestellt. Eine Verclipsung
in dem Schusskanal 3 erfolgt somit durch die in dem Airbagmodulgehäuse 2 integrierten Schnapphaken
oder federnden Rastlaschen 21, ohne dass zusätzliche
Bauteile benötigt werden. Dadurch ist es möglich,
eine selbsttragende Vorfixierung des Airbagmodulgehäuses 2 mit
dem Gasgenerator 4 und dem Airbag 5 in der gewünschten
Endposition vor Beginn der eigentlichen Montage zu bewirken. Die
Endmontage erfolgt dann durch zusätzliche, separate Befestigungsmittel,
die durch Durchgangsöffnungen 200 innerhalb des
Flansches 20 hindurchgeführt und an der Lasche 31 befestigt
werden. Die Befestigungsmittel können darüber
hinaus noch an anderen Elementen der Fahrzeugstruktur festgelegt werden.
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Der
Flansch 20 kann an unterschiedlichen Stellen an dem Airbagmodulgehäuse 2 ausgebildet sein.
In der 4 sind unterschiedliche Positionierungen des Flansches 20 dargestellt,
nämlich an dem oberen Rand des Airbagmodulgehäuses,
in der Mitte der Gehäusewand sowie an dem unteren Rand
des Airbagmodulgehäuses 2, also im Bereich der
geschlossenen Kammer oder des Bodens des Airbagmodulgehäuses 2.
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Statt
einer Befestigung an einem separaten Schusskanal 3, wie
es in der 1 oder in der 3 dargestellt
ist, kann eine provisorische Festlegung über die Formschlusselemente 21 auch
unmittelbar an einem Tragrahmen, einer Instrumententafel, einem
Verkleidungsteil einer Instrumententafel, an einer Fahrzeugkarosse
oder an einem anderen Fahrzeugstrukturteil stattfinden. Notwendig
hierfür ist, dass entsprechende Aufnahmeeinrichtungen für
die Formschlusselemente 21 an dem jeweiligen Träger ausgebildet
oder angeordnet sind.
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In
der 5 ist eine Variante der Erfindung gezeigt, bei
der das Formschlusselement 21 in Gestalt einer federnden
Rastlasche nicht innerhalb des Flansches 20 in der Durchgangsöffnung 200 ausgebildet
ist, sondern an dem äußeren Umfang des Flansches 20,
also an der äußeren Flanschkante. Die relativ
dünne Ausgestaltung des Formschlusselementes 20 ermöglicht
eine leichte Konstruktion sowie eine schnelle Entfernung des Formschlusselementes 21,
wenn es nicht mehr benötigt wird. Dazu ist vorgesehen,
dass an dem Formschlusselement beispielsweise eine Sollbruchstelle 25 ausgebildet
ist, entlang der durch Aufbringen einer Kraft die Materialintegrietät bevorzugt
versagt.
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In
der 6 ist eine Variante der Erfindung gezeigt, bei
der ein Formschlusselement 21, wie es in der 3 gezeigt
ist, in einer anderen Orientierung in dem Flansch 20 ausgebildet
ist. Während in der 3 die Verriegelung
in Öffnungsrichtung stattfindet und die Einführschräge
des Formschlusselementes 21 sich nach unten hin erweitert,
ist in der 6 vorgesehen, dass die Orientierung
des Formschlusselementes 21 entgegen der Öffnungsrichtung
erfolgt. In Öffnungsrichtung heißt, dass die Einführrichtung des
Formschlusselementes 21 in der Richtung verläuft,
in der sich auch der Airbag 5 entfaltet. Dies ist beispielsweise
dann der Fall, wenn das Airbagmodulgehäuse 2 hinter
einer Verkleidung in einen Schusskanal 3 eingeführt
wird. Bei der Variante gemäß 6 wird
das Airbagmodulgehäuse 3 mit der geschlossenen
Seite voran montiert, beispielsweise wenn das Airbagmodulgehäuse 2 in
eine Aufnahme eingeschoben wird, die nach dem Einschieben oder Einsetzen
des Airbagmodulgehäuses 2 durch eine Abdeckung
wieder verschlossen wird. Diese Abdeckung deckt dann die Öffnung
innerhalb des Airbagmodulgehäuses 2 ab. Die beim
Entfalten des Airbags 5 wirksamen Kräfte werden
bei der Version gemäß 6 über
den Flansch 20 und die Lasche 31 oder die Auflage
abgeleitet, während es bei der Orientierung gemäß der 3 zu
einer Kraftübertragung entweder allein über die
nicht dargestellten Befestigungsmittel wie Schrauben oder dergleichen
oder einer Teilkraftübertragung über das Formschlusselement 21 kommt.
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In
den 7 und 8 sind unterschiedliche Ausgestaltungen
der Formschlusselemente 21 unmittelbar an der Gehäusewand
des Airbagmodulgehäuses 2 dargestellt. Während
die 7 die Variante zeigt, bei der das Formschlusselement 21 unterhalb
des oberen Randes des Airbagmodulgehäuses 2 verläuft,
ist in der 8 die Variante gezeigt, bei der
das Formschlusselement 21 über den oberen Rand
des Airbagmodulgehäuses 2 hinausragt. Auch bei
den unmittelbar an der Gehäusewand angeordneten oder ausgebildeten
Formschlusselementen 21 können Sollbruchstellen
vorhanden sein. Die endgültige Befestigung des Airbagmodulgehäuses 2 erfolgt über
andere Befestigungsmittel, nicht über das Formschlusselement 21 bzw.
die Formschlusselemente 21. Die Formschlusselemente 21 sind
nur soweit belastbar, wie es für das Tragen des Eigengewichtes des
Airbagmodulgehäuses 2 notwendig ist, so dass die
Formschlusselemente 21 sehr klein und zerbrechlich ausgelegt
sein können.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- - DE 202005012216
U1 [0003]