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Die Erfindung betrifft eine Baugruppe, insbesondere für ein Fahrzeuginsassen-Rückhaltesystem, mit einem Gasgenerator und einem mit dem Gasgenerator verbundenen Gasverteiler.
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Gasverteiler werden eingesetzt, um das aus dem Gasgenerator bei dessen Aktivierung ausströmende Gas gezielt in gewünschte Richtungen umzulenken. Sie bewirken zudem einen thermischen Schutz der Gassackwand. Der Gasverteiler ist dabei zusammen mit dem Gasgenerator im Inneren des Gassacks untergebracht. Es ist bekannt, einen Gasverteiler aus einer Gewebelage vorzusehen, der im Inneren des Gassacks vor der Aktivierung des Gasgenerators zusammengefaltet ist und sich durch das aus dem Gasgenerator ausströmende Gas analog zum Gassack entfaltet. Fertigung und Platzierung eines derartigen Gasverteilers aus Gewebe sind jedoch sehr aufwendig und damit zeitintensiv und teuer.
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Weiterhin ist aus der
DE 102 33 677 A1 ein Diffusor für Beifahrergassäcke bekannt, der über einen Zufuhrabschnitt mit dem Gasgenerator gekoppelt ist und einen dem Zufuhrabschnitt gegenüberliegenden verbreiterten Ausbreitungsabschnitt aufweist, durch den bei der Entfaltung eine vergleichsweise große, in Ausbreitungsrichtung des Luftsacks weisende Frontfläche zur Verfügung steht.
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Aufgabe der Erfindung ist es, Montageaufwand und Montagezeit bei einem Gassackmodul mit einem Gasverteiler zu verringern.
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Dies wird durch eine Baugruppe mit einem Gasgenerator und einem mit dem Gasgenerator verbundenen Gasverteiler erreicht, wobei der Gasverteiler einen aus einem Kunststoff bestehenden, rohrförmigen Expansionsabschnitt aufweist. Der Expansionsabschnitt hat eine Außenwand, die in einem Anfangszustand vor einer Aktivierung des Gasgenerators mehrere formstabile Falten aufweist. Der Expansionsabschnitt ist so ausgebildet, dass er durch aus dem Gasgenerator ausströmendes Gas unter Streckung der Falten seinen Innendurchmesser vergrößert. Der Expansionsabschnitt des Gasverteilers ist dabei selbsttragend gestaltet und so starr und eigensteif, dass seine gefaltete Form vor der Aktivierung des Gasgenerators ohne äußere Unterstützung beibehalten wird.
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Seine Außenwand besteht nicht aus einem Gewebe oder einer Folie, sondern vorzugsweise massiv aus Kunststoff. Der Expansionsabschnitt wird durch das ausströmende Gas nicht elastisch aufgeblasen, sondern lediglich entfaltet. Da die Falten des Expansionsabschnitts so formstabil sind, dass sie durch das Einsetzen in den Gassack nicht beeinflusst werden, erleichtert sich die Montage gegenüber einem aus Gewebe bestehenden Gasverteiler immens. Die Verwendung eines Kunststoffmaterials erlaubt eine sehr flexible Anpassung an den zur Entfaltung benötigten Gasdruck, da Wandstärke und Faltenkonfiguration einfach zu verändernde Parameter darstellen. Der gesamte Aufwand für das Falten und vorläufige Fixieren der Positionierung des gefalteten Gasverteilers bis zur endgültigen Verpackung des Gassackmoduls kann also entfallen.
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Vorzugsweise ist der Gasverteiler ein Kunststoffspritzgussteil und so gefertigt, dass der Expansionsabschnitt nach dem Spritzen im Anfangszustand ist. Es sind keine weiteren Schritte zum Falten des Gasverteilers bei dessen Montage nötig. Der Gasverteiler kann werkzeugfallend und ohne Nachbearbeitung verwendet werden.
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In einem Endzustand weist der Expansionsabschnitt nach der Vergrößerung des Innendurchmessers bevorzugt einen runden kreisförmigen oder ovalen Querschnitt auf. Die Falten können komplett gestreckt sein. Eine Vergrößerung auf etwa den doppelten Innendurchmesser ist möglich.
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Der Expansionsabschnitt ist vorzugsweise an beiden Enden offen, was die Fertigung erleichtert und einen Gasaustritt an beiden Enden, z.B. zum Befüllen zweier in Längsrichtung nebeneinander angeordneten Kammern eines Gassacks erlaubt.
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Die Falten verlaufen vorteilhaft in Längsrichtung des Gasverteilers, so dass eine einfache Expansion in Radialrichtung senkrecht zur Längsrichtung des Gasverteilers gegeben ist. Auf diese Weise erhält der Gasverteiler eine sehr geringe Flexibilität entlang seiner Längsrichtung, was das Handling und die Montage vereinfacht.
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Eine bevorzugte platzsparende Anordnung ergibt sich, wenn der Expansionsabschnitt im Anfangszustand eine im Wesentlichen rechteckige Außenkontur aufweist, also seine Umhüllende im Wesentlichen rechteckig ist. Die Falten können beispielsweise in zwei zickzackförmig verlaufenden parallelen Seitenflächen angeordnet sein.
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Vorzugsweise ist der Gasverteiler koaxial zum Gasgenerator angeordnet, wobei der Expansionsabschnitt im Bereich von Ausströmöffnungen des Gasgenerators liegt. Diese Anordnung eignet sich besonders für einen Rohrgasgenerator. Der Gasverteiler umgibt den Gasgenerator möglichst kompakt. Die Länge des Expansionsabschnitts kann in etwa ein Drittel der Länge des Gasgenerators betragen, könnte aber auch länger oder kürzer gestaltet sein.
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Der Expansionsabschnitt ragt vorteilhaft über ein Ende des Gasgenerators hinaus, um einen Ausströmkanal für das Gas in Längsrichtung des Gasgenerators zu bilden. Dies ist besonders vorteilhaft bei der Verwendung von vorhangähnlichen Seitengassäcken mit einer großen Längsausdehnung.
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Zur Fixierung des Gasverteilers kann ein Halteabschnitt vorgesehen sein, der den Gasgenerator in Umfangsrichtung umgreift und der am Gasverteiler ausgebildet ist. Vorzugsweise besitzt der Halteabschnitt einen einstückigen Übergang zum Expansionsabschnitt, so dass der Halteabschnitt zusammen mit dem restlichen Gasverteiler einstückig gefertigt werden kann.
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Der Halteabschnitt ist beispielsweise ringförmig, wobei der Gasgenerator bei der Montage so in den Gasverteiler eingeschoben werden kann, dass er konzentrisch zum Halteabschnitt und zum Expansionsabschnitt angeordnet ist. Dabei sind Halteabschnitt und Expansionsabschnitt vorzugsweise in Längsrichtung hintereinander angeordnet.
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Als weiteres Mittel zur Gasleitung weist der Gasverteiler erfindungsgemäß eine senkrecht zur Längsrichtung verschwenkbare Platte auf, die im Anfangszustand flach in Längsrichtung vor dem Expansionsabschnitt angeordnet ist. Diese Platte kann einstückig an den Halteabschnitt angeformt sein. Bei der Expansion des Expansionsabschnitts und beim Ausströmen des Gases aus dem Gasgenerator schwenkt die Platte in eine Lage, in der sie den Gasstrom aus einer der endseitigen Öffnungen des Expansionsabschnitts umlenken kann. Dabei kann die verschwenkbare Platte im Endzustand in etwa senkrecht zur Längsrichtung des Gasverteilers und damit der Baugruppe ausgerichtet sein.
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Vorzugsweise ist der Gasverteiler über ein radial vom Gasgenerator abstehendes Befestigungsmittel am Generator befestigt. Hierzu kann beispielsweise eine einfache Öffnung im Expansionsabschnitt vorgesehen sein, durch die eine Schraubverbindung mit dem Gasgenerator hergestellt wird.
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Zur Überprüfung der Montageposition kann der Gasverteiler ein Indikatormittel aufweisen, das im Bereich eines elektrischen Anschlusses des Gasgenerators angeordnet ist. Das Ende des Gasgenerators, das elektrisch kontaktiert wird, entspricht dem Bereich des Gasgenerators, der von außerhalb eines Gassackmoduls am ehesten zugänglich ist. Ein Indikatormittel in diesem Bereich lässt sich einfach erkennen, so dass eine einfache und schnelle Prüfung auf eine korrekte Montage des Gasverteilers vorgenommen werden kann.
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Das Indikatormittel kann beispielsweise eine schmale Zunge des Gasverteilers sein, die sich längs des Gasgenerators erstreckt.
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Die Erfindung betrifft auch eine Seitengassack-Schutzeinrichtung für ein Fahrzeug, mit einem Seitengassack und einer oben beschriebenen Baugruppe. Dabei ragt der Expansionsabschnitt in den gefalteten Seitengassack hinein.
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Das oben beschriebene Indikatormittel ragt hingegen vorteilhaft aus dem Seitengassack heraus, so dass eine einfache Montagekontrolle ermöglicht ist.
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Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels, mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen. In diesen zeigen:
- - 1 eine schematische perspektivische Ansicht einer erfindungsgemäßen Seitengassack-Schutzeinrichtung mit einer erfindungsgemäßen Baugruppe in einem Anfangszustand;
- - 2 eine perspektivische Ansicht eines Gasverteilers einer erfindungsgemäßen Baugruppe;
- - 3 die Baugruppe in 1 in einer stirnseitigen Ansicht;
- - 4 eine schematische perspektivische Ansicht einer erfindungsgemäßen Baugruppe im Endzustand des Expansionsabschnitts des Gasverteilers; und
- - 5 eine schematische stirnseitige Ansicht der Baugruppe in 4.
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1 zeigt eine Seitengassack-Schutzeinrichtung 10 für ein Fahrzeug mit einem nur schematisch angedeuteten Seitengassack 12 und einer Baugruppe 14, die aus einem Gasgenerator 16, hier einem langgestreckten Rohrgasgenerator, und einem Gasverteiler 18 besteht.
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Der Gasgenerator 16 weist an einem Ende 20 nicht dargestellte elektrische Anschlüsse zu seiner Aktivierung auf. Das andere Ende des Gasgenerators 16 ist in den Figuren mit dem Bezugszeichen 22 bezeichnet.
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Der Gasverteiler 18 weist einen Expansionsabschnitt 24 auf, der vor der Aktivierung des Gasgenerators 16 in einem Anfangszustand, wie er in den 1 bis 3 gezeigt ist, in Form eines Faltenbalges ausgebildet ist und mehrere ziehharmonikaförmige, in Längsrichtung A verlaufende, parallele Falten 25 aufweist. Der Expansionsabschnitt 24 besteht aus einer einstückigen, durchgängigen Kunststoffhülle, deren Außenwand 27 hier durchgängig die gleiche Stärke hat. Die Wandstärke könnte jedoch im Bereich der Faltkanten auch reduziert sein.
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Die Außenkontur bzw. die Umhüllende des Expansionsabschnitts 24 ist im Wesentlichen rechteckig gewählt, wobei die zwei Seitenwände des Rechtecks aus ziehharmonikaartigen Falten der Kunststoffwand des Expansionsabschnitts 24 bestehen. „Boden“ und „Decke“ des Expansionsabschnitts 24 sind im hier gezeigten Beispiel ohne Falten ausgebildet. Der Expansionsabschnitt 24 ist an seinen beiden Enden offen gestaltet und hat über seine gesamte Länge in Axialrichtung A einen gleichbleibenden Querschnitt.
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Der Gasverteiler 18 besitzt außerdem einen Halteabschnitt 26 in Form eines den Gasgenerator 16 umgreifenden Rings. Der Halteabschnitt 26 und der Expansionsabschnitt 24 sind über einen in Längsrichtung A gerade verlaufenden Steg 28 einstückig miteinander verbunden. An den Halteabschnitt 26 anschließend ist ein Indikatormittel 30 in Form einer schmalen, längsgerichteten Zunge ausgebildet, die sich in etwa bis zum Ende 20 des Gasgenerators 16 erstreckt und auch aus dem gefalteten Seitengassack 12 herausragt. Anhand dieses Indikatormittels 30 lässt sich die Einbaulage des Gasverteilers 18 relativ zum Gasgenerator 16 überprüfen.
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Als weiteres Gasleitelement ist eine starre, senkrecht zur Längsrichtung A verschwenkbare, in sich starre Platte 32 vorgesehen. Im Anfangszustand liegt die Platte 32 parallel zur Längsrichtung A und zum Gasgenerator 16 und in Verlängerung des Indikatormittels 30.
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Der Expansionsabschnitt 24 weist eine Öffnung 34 auf, durch die ein radial vom Gasgenerator 16 abstehendes Befestigungsmittel 36, hier ein Befestigungsbolzen, ragt, worüber der Gasverteiler 18 am Gasgenerator 16 gesichert ist.
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Sämtliche Teile des Gasverteilers 18 sind einstückig zusammenhängend und sind in einem einzigen Spritzgussprozess gefertigt.
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Der Expansionsabschnitt 24 wird in seiner in den 1 bis 3 gezeigten Form inklusive der Falten 25 hergestellt. Die Falten 25 sind derartig formstabil und eigensteif, dass die in den 1 bis 3 gezeigte Form ohne Hilfsmittel und ohne äußere Krafteinwirkung aufrechterhalten wird. Vorzugsweise wird der Gasverteiler 18 in seiner in 2 gezeigten Form werkzeugfallend, ohne weitere Nachbearbeitung gefertigt.
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Zur Montage der Baugruppe 14 wird der Gasgenerator 16 in Längsrichtung A in den Gasverteiler 18 hineingeschoben, bis das Ende des Indikatormittels 30 in etwa am Ende 20 des Gasgenerators 16 liegt und der Gasgenerator 16 sich durch den Halteabschnitt 26 hindurch erstreckt und koaxial zum Expansionsabschnitt 24 angeordnet ist.
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Die Falten 25 des Expansionsabschnitts 24 sind so ausgebildet, dass der Expansionsabschnitt 24 im Anfangszustand den Gasgenerator 16 möglichst kompakt umgibt, wie dies in 3 zu sehen ist. Der Innendurchmesser d des Expansionsabschnitts 24 im Anfangszustand ist so gewählt, dass die Innenseite der Außenwand 27 abschnittsweise am Außenumfang des Gasgenerators 16 anliegt.
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Der Expansionsabschnitt 24 erstreckt sich dabei noch ein Stück über das zweite Ende 22 des Gasgenerators 16 hinaus. Sämtliche Ausströmöffnungen des Gasgenerators 16 (nicht gezeigt) liegen innerhalb des Expansionsabschnitts 24.
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Die Länge des Expansionsabschnitts 24 beträgt hier in etwa ein Drittel der Länge des Gasgenerators 16.
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Der Gasverteiler 18 wird mittels des Befestigungsmittels 36 am Gasgenerator 16 befestigt.
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Schließlich wird die Baugruppe 14 in den Seitengassack 12 eingesetzt, und dieser wird entsprechend gefaltet und nach Belieben z.B. in einem Gehäuse zur Montage am Fahrzeug verpackt.
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Das Ende des Indikatormittels 30 ragt dabei so aus dem Seitengassack 12 heraus, dass zu erkennen ist, dass der Gasverteiler 18 an seiner vorgesehenen Stelle positioniert ist.
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Bei der Aktivierung des Gasgenerators 16 wird aufgrund des aus dem Gasgenerator 16 ausströmenden Gases der Expansionsabschnitt 24 entfaltet. Hierbei erfolgt kein elastisches Aufblasen, sondern lediglich eine Streckung der Falten 25 in der Wand des Expansionsabschnitts 24. Die Wandstärke der Außenwand 27 ändert sich dabei nicht. Im entfalteten Endzustand sind im hier gezeigten Beispiel alle Falten 25 gestreckt. Der Querschnitt des Expansionsabschnitts 24 ist vorzugsweise kreisrund. Auch ein ovaler Querschnitt wäre natürlich denkbar, ebenso müssten nicht sämtliche Falten 25 komplett gestreckt sein. Der Innendurchmesser d des Expansionsabschnitts 24 vergrößert sich vom Anfangszustand bis zum in den 4 und 5 gezeigten Endzustand in etwa um das zweifache. Der exakte Grad der Ausdehnung lässt sich über Anzahl und Tiefe der Falten 25 durch die Form des Spritzgusswerkzeugs vom Fachmann den jeweiligen Anwendungszweck anpassen.
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Durch den erzeugten Gasdruck verschwenkt die Platte 32 um ihre Befestigungslinie 38, die hier am Halteabschnitt 26 liegt, quer oder sogar senkrecht zur Längsrichtung A, so dass eine Gasumleitung in das Innere des Seitengassacks 12 (in 4 nicht gezeigt) senkrecht nach unten erfolgt (in den 4 und 5).
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In den 4 und 5 wurden aus Gründen der Darstellung alle Elemente des Gasverteilers 18 mit Ausnahme des Expansionsabschnitts 24 und der starren Platte 32 weggelassen.
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Diese Gestaltung des Gasverteilers 18 eignet sich vor allem für vorhangartige Seitengassäcke mit mehreren Kammern, die alle über einen einzigen Gasgenerator 16 befüllt werden.
