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Die Erfindung betrifft ein Gassackmodul, insbesondere ein Fahrer-Gassackmodul, nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
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Fahrer-Gassackmodule, also Gassackmodule welche im Nabenbereich eines Lenkrades aufgenommen sind, sind bislang zumeist wie folgt aufgebaut: Das Gassackmodul weist ein Gehäuse mit einem Gehäuseboden und zumeist auch einer Seitenwand sowie ein Abdeckelement auf. Dieses Abdeckelement ist mit dem Gehäuse oder mit dem Lenkradkörper verbunden. Häufig hat dieses Abdekkelement ebenfalls eine Seitenwand, welche sich parallel zur Seitenwand des Gehäuses (sofern vorhanden) erstreckt. Am Gehäuseboden ist sowohl der Gassack als auch der Gasgenerator gehalten.
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Aus der gattungsbildenden
EP 0 622 276 A1 ist ein Fahrergassackmodul bekannt, bei dem sich von der Seitenwand des Abdeckelementes Bodenabschnitte erstrecken. Diese Bodenabschnitte sind mittels Biegelinien an der Seitenwand angeformt und werden während der Montage des Gassackmoduls nach innen verschwenkt, so dass sie einen Zwischenboden derart bilden, dass sie gemeinsam mit der Seitenwand und einem Dachabschnitt des Abdeckelementes einen Aufnahmeraum für den Gassack im Wesentlichen umschließen. Im inneren des Gassackes ist ein auch als Deflektor dienendes Halteelement mit einer zentralen Durchbrechung angeordnet, von welchem sich vier Stehbolzen erstrecken. Die Außenkontur des Halteelementes entspricht im Wesentlichen der Außenkontur des durch die Bodenabschnitte gebildeten Zwischenbodens. An den Gasgenerator, welcher durch die zentrale Durchbrechung des Halteelementes ragt, ist eine Bodenplatte angekrimpt, von der sich Befestigungslaschen erstrecken. Diese Bodenplatte entspricht somit dem Container eines klassischen Gassackmoduls. Der daraus resultierende Schichtaufbau ist wie folgt: Im inneren des Gassackes befindet sich das genannte Halteelement. Zwischen diesem Halteelement und dem Zwischenboden ist der Rand des Einblasmundes des Gassackes gehalten, wozu dieser Befestigungslöcher aufweist, durch welche sich die Bolzen erstrecken. Unterhalb der den Zwischenboden bildenden Bodenabschnitte des Abdeckelementes befindet sich die Bodenplatte, welche die äußerste Schicht bildet. Die Außenkontur der Bodenplatte entspricht der Außenkontur des Zwischenbodens.
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Hiervon ausgehend stellt sich die vorliegende Erfindung die Aufgabe, ein gattungsgemäßes Gassackmodul dahingehend weiterzubilden, dass es mit geringerem Gewicht ausgebildet sein kann.
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Diese Aufgabe wird durch ein Gassackmodul mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
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Erfindungsgemäß befindet sich der Gasgeneratorflansch innerhalb des Gassakkes und vom Gasgeneratorflansch erstrecken sich Bolzen durch Befestigungslöcher im Gassack und durch Durchbrechungen in den Bodenabschnitten. Hierbei ist der Abschnitt des Gassackes, welcher die Befestigungslöcher aufweist, zwischen dem Gasgeneratorflansch und den Bodenabschnitten gehalten.
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Durch den beschriebenen Aufbau kann zum einen auf ein separates Halteelement und zum anderen auf eine Bodenplatte verzichtet werden, wodurch sich die erwünschte Gewichtsreduzierung ergibt.
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Durch die erfindungsgemäße Weiterbildung des Gassackmoduls benötigt man kein Bauteil mehr, welches dem Gehäuse (Container) eines klassischen Gassackmodules entspricht. Somit bilden die Bodenabschnitte des Abdeckelementes den Boden des Gassackmodules.
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In einer bevorzugten Ausführungsform nach Anspruch 3 ist weiterhin ein Befestigungselement vorhanden, welches mit einem Anlageabschnitt am Bodenabschnitt anliegt und welches mittels der Bolzen gehalten ist. Aufgrund der rationaleren Herstellbarkeit sind wenigstens zwei solche Befestigungselemente vorgesehen.
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Weiter vorzugsweise nach Anspruch 4 erstreckt sich dieses Befestigungselement vom Bodenabschnitt und vom Aufnahmeraum weg.
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Nach Anspruch 10 weisen die Bodenabschnitte am inneren Rand eine nach außen weisende Randerhöhung auf. Diese Randerhöhungen erleichtern die Positionierung des wenigstens einen Befestigungselementes und erhöhen die Stabilität des fertig montierten Gassackmodules.
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Weitere bevorzugte Ausführungsformen sind in den weiteren Unteransprüchen angegeben.
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Die Erfindung wird nun anhand eines Ausführungsbeispiels mit Bezug auf die Figuren näher erläutert. Hierbei zeigen:
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1 Ein Gassackmodul und einen Lenkradkörper in einer Explosionsdarstellung,
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2 ein Abdeckelement eines Gassackmoduls ähnlich dem Abdeckelement aus 1 in einem Zustand, wie er auch in 1 gezeigt ist,
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3 das Abdeckelement aus 1 in einem Ausgangszustand,
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4 ein Positionierungselement aus 1,
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5a ein Befestigungselement aus 1,
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5b eine Variation zu dem in 5a Gezeigten,
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5c eine weitere Variation zu dem in 5a Gezeigten,
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6 eine schematisierte Schnittdarstellung des Gassackmodules aus 1,
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7 das in 6 Gezeigte nach einem ersten Montageschritt,
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8 das in 7 Gezeigte nach einem zweiten Montageschritt,
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9 das in 8 Gezeigte nach einem dritten Montageschritt,
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10 das in 9 Gezeigte nach einem vierten Montageschritt und
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11 das Gassackmodul aus 10, welches in einem Lenkradkörper aufgenommen ist.
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Die 1 zeigt sämtliche Bauteile des bevorzugten Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Gassackmoduls 5 sowie einen Lenkradkörper 80, in welchen dieses Gassackmodul eingebaut wird. Die 3 bis 5a zeigen einige der in 1 gezeigten Bauteile in größerer Detailfülle. Die 2 zeigt ein Abdeckelement, das dem aus 1 sehr ähnlich ist, jedoch keine Versteifungsrippen aufweist. Bis auf das Fehlen dieser Versteifungsrippen ist das Abdeckelement aus 2 zu dem in den 1 und 3 gezeigten Abdeckelement gleich, so dass zur Erläuterung auf alle drei Figuren Bezug genommen wird.
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Das Gassackmodul weist ein Dachelement 30 auf, an welchem ein Emblem 74 angeordnet sein kann. Dieses Abdeckelement 30 ist vorzugsweise einstückig aus Kunststoff im Spritzgussverfahren hergestellt und weist folgende funktionale Abschnitte auf: Vom Fahrer aus sichtbar ist der Dachabschnitt 32, welcher die sichtbare Nabe des Lenkrades bildet. Wie man insbesondere der 3 entnehmen kann, unterteilt sich dieser Dachabschnitt 32 in einen Überdeckungsabschnitt 32a und einen überstehenden Abschnitt 32b. Getrennt werden diese beiden Abschnitte von der Seitenwand 40, welche wiederum mehrere Seitenwandabschnitte 40a, 40b aufweist, welche im Querschnitt ein Achteck bilden. Man entnimmt der 3, dass im Überdeckungsabschnitt 32a Sollbruchlinien 34 in gewohnter Art und Weise vorgesehen sind, so dass eine Tür gebildet wird, durch die der Gassack bei Betätigung des Gasgenerators austreten kann. Man entnimmt den 1 und 3 weiterhin, dass zwischen dem Überdeckungsabschnitt 32a und der Seitenwand 40 Versteifungsrippen 31 vorgesehen sein können. Ausführungsformen ohne solche Versteifungsrippen sind jedoch auch möglich (s. hierzu 2).
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Es sind zwei Arten von Seitenwandabschnitten 40a, 40b vorhanden, welche hier als erste Seitenwandabschnitte 40a und zweite Seitenwandabschnitte 40b bezeichnet werden. Erste Seitenwandabschnitte 40a und zweite Seitenwandabschnitte 40b wechseln einander ab. Von den ersten Seitenwandabschnitten 40a erstreckt sich jeweils ein Bodenabschnitt 42, welcher über jeweils eine Biegelinie 46 mit seinem Seitenwandabschnitt 40a einstückig verbunden ist. Die 3 zeigt die Bodenabschnitte 42 in einem von äußeren Kräften freien Zustand, 2 zeigt die Bodenabschnitte 42 in einem nach innen geklappten Zustand. Man entnimmt insbesondere der 2, dass der Überdeckungsabschnitt 32a, die Seitenwand 40 und die Bodenabschnitte 42 einen Aufnahmeraum 39 für den Gassack 10 umschließen, wobei die Bodenabschnitte 42 einen Boden mit einer zentralen Öffnung 43 bilden. Diese zentrale Öffnung 43 ist von einer Art durchbrochem Ring umrandet, wozu die Bodenabschnitte 42 jeweils eine Randerhöhung 45 an ihrem der zentralen Öffnung 43 zugewandten Rand haben. Diese Ränder der Bodenabschnitte 42 sind jeweils kreisabschnittsförmig ausgebildet, so dass die zentrale Öffnung 43 ebenfalls im Wesentlichen kreisförmig (wenn auch nicht ganz geschlossen) ist.
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Wie man insbesondere der 2 entnimmt, sind auf den Innenseiten der überstehenden Abschnitte 42b Positioniereinheiten 36 und Halteelemente 38 für jeweils eine Feder angeformt. Die Positionierungeinheiten 36 weisen jeweils zwei Axialpositionierungshaken 36b und ein sich zwischen diesen Axialpositionierungshaken 36b befindendes Nichtaxialpositionierungselement 36a auf.
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Es wurde bereits erwähnt, dass das Abdeckelement 30 vorzugsweise ein einstükkiges Kunststoffspritzgussteil ist. Auf dieses kann auf die vom Fahrer aus sichtbare Oberfläche des Dachabschnittes 32 eine Schicht aus einem weiteren Kunststoff, insbesondere einem weicheren Kunststoff, angeformt sein.
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Im montiertem Zustand ist in dem Aufnahmeraum 39 des Abdeckelements 30 ein Gassack 10 aufgenommen. Dieser ist in 1 als Paket dargestellt, wobei dieses Gassackpaket zumeist noch von einer zerreißbaren Hülle 14 (s. hierzu auch 6) umgeben ist. Dieser Gassack 10 weist wie üblich einen Einblasmund 12 auf, welcher in 1 aufgrund der gewählten Ansicht nicht zu sehen ist.
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In 1 ist weiterhin die Gasgeneratoreinheit 20 mit einem Gasgenerator 22 und einem Gasgeneratorflansch 24 zu sehen. Von dem genannten Gasgeneratorflansch 24 erstrecken sich Bolzen 26, hier nämlich vier Stück, welche an ihrem unteren Ende jeweils ein Gewinde tragen. Im montiertem Zustand (hierauf wird später noch genauer eingegangen) befindet sich die Gasgeneratoreinheit 20 teilweise innerhalb des Gassackes 10. Diese im Inneren des Gassacks liegenden Teile sind der Ausströmbereich 22a des Gasgenerators 22 und der Gasgeneratorflansch 24. Die Bolzen 26 des Gasgeneratorflansches 24 erstrecken sich durch entsprechende Befestigungslöcher 12b im Gassackmaterial am Rand 12a des Einblasmundes 12 (s. hierzu insbesondere 7 bis 11).
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Weiterhin sind zwei Befestigungselemente 60 vorhanden, welche einen im Wesentlichen L-förmigen Querschnitt haben, wobei die oberen Schenkel des Ls die Anlageabschnitte 64 bilden und jeweils Bohrungen 66 aufweisen (in 1 nicht zu sehen), durch die sich die Bolzen 26 erstrecken und wobei in den zweiten Schenkeln, welche sich vom Gasgenerator und vom Aufnahmeraum 39 weg erstrecken, jeweils ein Fenster 62 angeordnet ist.
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In 1 weiterhin zu sehen ist eine Befestigungschraube 72 für die Lenksäule, sowie drei Positionierungselemente 50, welche mit den oben beschriebenen Positionierungseinheiten 36 zusammenwirken. Die Positionierungseiemente 50 können als zum Gassackmodul gehörend oder als zum Lenkradkörper gehörend betrachtet werden.
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Schließlich sind in 1 noch drei Federn 70 dargestellt, welche im montierten Zustand zwischen den Halteelementen 38 und den Positionierungselementen 50 wirken.
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Mit Bezug auf die 2 und 4 wird zunächst das Zusammenwirken der Positionierungseinheiten 36 mit den Positionierungselementen 50 beschrieben. Man entnimmt der 4 den Aufbau eines Positionierungselementes 50: Dieses weist zwei Zapfen 54 auf, welche sich in den Schaum des Lenkradkörpers erstrecken und somit das Positionierungselement 50 am Lenkradkörper halten. Auf der den Zapfen gegenüberliegenden Seite weist das Positionierungselement 50 zwei Hakenabschnitte 52 und einen Haltevorsprung 56 für eine Feder auf. Im montierten Zustand erstreckt sich jeweils eine Feder 70 zwischen einem Halteelement 38 einer Positionierungseinheit 36 und einem Haltevorsprung 56 eines Positionierungselementes 50. Bei äußerer Kräftefreiheit ist jeweils ein Axialpositionierungshaken 36b mit einem Hakenabschnitt 52 in Eingriff (siehe hierzu auch 11). Das Nichtaxialpositionierungselement 36a befindet sich zwischen den beiden Hakenabschnitten 52 und wird von diesen bezüglich genau eines Freiheitsgrades positioniert. Hierzu entspricht die Breite des Nichtaxialpositionierungselementes 36a dem Abstand zwischen den beiden Hakenabschnitten 52. Wird zur Betätigung der Hupe der Dachabschnitt 32 des Abdeckelementes 30 und somit das Abdeckelement 30 insgesamt vom Fahrer nach unten gedrückt, so werden die Federn 70 komprimiert und Axialpositionierungshaken 36b und Hakenabschnitte 52 kommen außer Eingriff. Durch die gewählte Anordnung, nämlich dadurch, dass jedes Nichtaxialpositionierungselement 36a durch das entsprechende lenkradseitige Positionierungselement 50 nur in Bezug auf einen Freiheitsgrad positioniert wird, ist zweierlei sichergestellt: Zum einen kann das Abdeckelement 30 auch verkippt niedergedrückt werden und zum anderen kann eine Kompensation bei einer Ausdehnung oder Zusammenziehung des Abdeckelementes aufgrund von Temperatur oder Alterungseinflüssen stattfinden. Hierzu sind die Nichtaxialpositionierungselemente 36a in ihrer Längserstreckung radial ausgerichtet und zeigen zur Mitte des Dachabschnittes hin. Es wäre auch möglich, die Positionierungselmente 50 als Teil des Lenkradkörpers 80 auszubilden.
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Die 5a zeigt mit etwas größerem Detail ein Befestigungselement 60 mit seinem Anlageabschnitt 64 mit Bohrungen 66 und den weiteren Abschnitten 61 mit jeweils einem Fenster 62. Der untere Rand jedes Fensters 62 wird durch eine Anlagefläche 62a gebildet. Die 5b und 5c zeigen alternative Ausgestaltungen hiervon. Bei diesen beiden alternativen Ausgestaltungen weisen die weiteren Abschnitte 61 jeweils eine Auswölbung auf. Diese kann sich bei Auftreten hoher Kräfte, nämlich beim Zünden des Gasgenerators verformen und somit Energie dissipieren. Hierdurch ist es möglich, die Befestigungselemente weniger massiv, das heißt leichter auszubilden.
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Die 6 bis 9 zeigen Schnitte durch das in 1 gezeigte Gassackmodul in vereinfachter, nicht maßstäblicher Darstellung in unterschiedlichen Montagezuständen. Es ist hierbei zu beachten, dass die Positionierungseinheiten 36 vereinfacht dargestellt sind; das Emblem 74 ist nicht dargestellt. Die Randerhöhungen der Bodenabschnitte sind ebenfalls nicht dargestellt.
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Man entnimmt der 6, dass sich die Bodenabschnitte 42 zunächst parallel zu ihren jeweiligen ersten Seitenwandabschnitten 40a erstrecken. In einem ersten Montageschritt wird ein Teil der Gasgeneratoreinheit 40, nämlich der Ausströmbereich 22a des Gasgenerators 22 und der Gasgeneratorflansch 24, durch den Einblasmund 12 ins Innere des Gassackes eingebracht und anschließend die Bolzen 26 durch Befestigungslöcher 12b im Rand des Einblasmundes 12a durch das Gassackmaterial gesteckt. Nach Abschluss dieses Montageschrittes liegt der in 7 gezeigte Zustand vor.
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Anschließend wird, wie dies in 8 gezeigt ist, der zum Paket gefaltete und von einer zerreißbaren Hülle 14 umgebene Gassack 10 in den noch nicht vollständig umschlossenen Aufnahmeraum 39 des Abdeckelementes 30 eingebracht.
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Im nächsten Schritt werden die Bodenabschnitte 42 um die Biegelinien 46 nach innen verschwenkt, so dass sich die Bodenabschnitte 42 senkrecht zur Seitenwand 40 erstrecken. Nach Abschluss dieses Montageschrittes erstrecken sich die Bolzen 26 durch die Durchbrechungen 44 in den Bodenabschnitten 42 und der Rand des Einblasmundes 12a befindet sich zwischen Gasgeneratorflansch 24 und Bodenabschnitten 42. Dieser Zustand ist in 9 gezeigt.
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Anschließend werden, wie in 10 gezeigt, die Befestigungselemente 60 derart angeordnet, dass ihre Anlageabschnitte 64 an den Bodenabschnitten 42 anliegen. Nun werden die Muttern 28 auf die Gewinde der Bolzen 26 aufgeschraubt. Hiermit ist die Montage des Gassackmodules abgeschlossen.
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11 zeigt das Gassackmodul aus 10 im montiertem Zustand in einer Ausnehmung 82 des Lenkradkörpers 80. Die Federn 70 erstrecken sich zwischen den Halteelementen 38 und den Haltevorsprüngen 56 der Positionierungselemente 50. Die Axialpositionierungshaken 36b sind in Kontakt mit den Hakenabschnitten 52 der Positionierungselemente 50. Die Nichtaxialpositionierung erfolgt wie oben beschrieben, ist in 11 jedoch nicht dargestellt. Man erkennt, dass das gesamte Modul gegen die Kraft der Federn 70 niedergedrückt werden kann.
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In die Fenster 62 der Befestigungselemente 60 greifen Haltehaken 84, welche am Boden der Ausnehmung 82 des Lenkradkörpers 80, in welchem das Gassackmodul aufgenommen ist, befestigt sind. Die Montage erfolgt unter elastischer Verformung der Befestigungselemente 60 und/oder der Haltehaken 84. Im Normalbetrieb besteht kein physischer Kontakt zwischen diesen Haltehaken und den Befestigungselementen 60. Wird jedoch der Gasgenerator 22 gezündet, wodurch große Kräfte auftreten, und die Positionierungseinheiten 36 und/oder die Positionierungselemente 50 versagen, so halten die Haltehaken die Befestigungselemente 60 und somit das Gassackmodul am Lenkradkörper. In diesem Fall erfolgt der Kontakt zwischen Haltehaken 84 und Befestigungselementen 60 über die Anlageflächen 62a. Da im gezeigten Ausführungsbeispiel die Befestigungselemente nur bei Betätigung des Gasgenerators benötigt werden, könnte man sie auch als Rückhalteelemente bezeichnen.
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Es wäre auch möglich, die Befestigungselemente 60 und Haltehaken 84 nicht nur zur Rückhaltung bei Zündung des Gasgenerators, sondern auch zur Positionierung einzusetzen. In diesem Fall könnte auf Positionierungseinheiten 36 und Positionierungselemente 50 verzichtet werden. Die Verwendung von Positionierungseinheiten 36 und Positionierungselementen 50 führt im allgemeinen jedoch zu einer verbesserten Maßhaltigkeit.
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Es ist an dieser Stelle zu betonen, dass mit dem erfindungsgemäßen Gassackmodul auch andere Befestigungs- und Positionierungskonzepte umgesetzt werden können.
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Insbesondere den 10 und 11 kann man sehr gut entnehmen, dass sowohl der Außendurchmesser des Gasgeneratorflansches 24 als auch der Außendurchmesser der Gesamtheit der Anlageabschnitte 64 der Befestigungselemente 60 kleiner sein können und vorzugsweise auch sind als der Durchmesser des durch die Bodenabschnitte 42 gebildeten Bodens, was zur Gewichtsreduzierung weiter beiträgt.
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Bezugszeichenliste
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- 5
- Gassackmodul
- 10
- Gassack
- 12
- Einblasmund
- 12a
- Rand des Einblasmundes
- 12b
- Befestigungsloch
- 14
- Hülle
- 20
- Gasgeneratoreinheit
- 22
- Gasgenerator
- 22a
- Ausströmbereich
- 24
- Gasgeneratorflansch
- 26
- Bolzen
- 28
- Mutter
- 30
- Abdeckelement
- 31
- Versteifungsrippe
- 32
- Dachabschnitt
- 32a
- Übdereckungsabschnitt
- 32b
- überstehender Abschnitt
- 34
- Sollbruchlinien
- 36
- Positionierungseinheit
- 36a
- Nichtaxialpositionierungselement
- 36b
- Axialpositionierungshaken
- 38
- Halteelement für Feder
- 39
- Aufnahmeraum
- 40
- Seitenwand
- 40a
- erste Seitenwandabschnitte
- 40b
- zweite Seitenwandabschnitte
- 42
- Bodenabschnitt
- 43
- zentrale Öffnung
- 44
- Durchbrechung
- 45
- Randerhöhung
- 46
- Biegelinie
- 50
- Positionierungselement
- 52
- Hakenabschnitt
- 54
- Zapfen
- 56
- Haltevorsprung
- 60
- Befestigungselement
- 61
- weiterer Abschnitt
- 62
- Fenster
- 62a
- Anlagefläche
- 64
- Anlageabschnitt
- 66
- Bohrung
- 70
- Feder
- 72
- Befestigungsschraube
- 74
- Emblem
- 80
- Lenkradkörper
- 82
- Ausnehmung
- 84
- Haltehaken
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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