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Die Erfindung betrifft ein Gassackmodul für ein Kraftfahrzeug nach Anspruch 1.
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In der
US 6 189 916 B1 ist ein Gassackmodul beschrieben. Dieses Gassackmodul weist, wie die meisten Front-Gassackmodule, ein einen Aufnahmeraum für den Gassack umschließendes Gehäuse auf. Dieses Gehäuse hat einen Überdeckungsabschnitt mit einer Austrittstür, von welchem sich eine erste und eine zweite elastische Platte erstrecken. Diese beiden Platten geben in einem nicht geschlossenen Zustand eine Montageöffnung frei, durch die der Gassack und der als Inflator dienende Gasgenerator in den Aufnahmeraum eingebracht werden können. Zum Schließen des Aufnahmeraumes, das heißt beim Abschluss der Montage, werden die Enden der Platten unter Deformation der Platten aufeinander zu geschwenkt, so dass die Montageöffnung verschlossen wird. In geschlossenem Zustand liegt ein doppellagiger Überlappungsbereich der beiden Platten vor und die beiden Platten werden durch Befestigungsbolzen des Gasgenerators, welche sich durch entsprechende Durchtrittsöffnungen erstrecken, gesichert. Hierdurch wird es zwingend notwendig, den Gasgenerator starr mit dem Gehäuse zu verbinden.
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Ein ähnliches Gassackmodul ist in der
WO 2012/041 500 A1 beschrieben. Im Gegensatz zum Gassackmodul der
US 6 189 916 B1 ist der Gasgenerator nicht starr mit dem Gehäuse verbunden, sondern ist nur schwimmend in diesem gelagert. Dies bedeutet, dass seine Gasgeneratorbolzen auch nicht zur Verbindung der beiden Platten miteinander genutzt werden können. Diese sind deshalb beispielsweise miteinander vernäht, verklebt oder verrastet. Einen doppellagigen Überlappungsabschnitt im Sinne der
US 6,189,916 B1 gibt es nicht.
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Bei beiden eben beschriebenen Gassackmodulen besteht das Gehäuse in der Regel vollständig aus Kunststoff, wodurch sowohl die Kosten als auch das Gewicht des Gehäuses gering gehalten werden, was natürlich ein erheblicher Vorteil ist. Nachteilig hingegen ist, dass ein höherer Aufwand, insbesondere auch hinsichtlich der Montage-Endkontrolle, aber auch bei der Materialauswahl, betrieben werden muss, um die Integrität des Gehäuses bei Zündung des Gasgenerators und den daraufhin auftretenden Kräften sicherzustellen.
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Aus der
JP H11-342 816 A ist ein Gassackmodul bekannt, welches ein aus zwei Halbschalen bestehendes Gehäuse aufweist. Diese beiden Halbschalen können um ein Scharnier zusammengeschwenkt werden.
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Auch die
DE 10 2010 012 136 A1 zeigt ein Gehäuse eines Gassackmoduls, welches zwei um ein Scharnier zusammenschwenkbare Gehäuseelemente aufweist. Hierbei bildet ein Gehäuseelement den Boden und das andere Gehäuseelement bildet Dach und Seitenwand.
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Die
DE 695 17 092 T2 zeigt ein Gehäuse mit zwei Verschlussklappen, welche entlang von Scharnierlinien zusammengeschwenkt werden und in diesem Zustand das Gehäuse verschließen. Gasgeneratorbolzen halten die Verschlussklappen im geschlossenen Zustand.
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Hiervon ausgehend stellt sich die vorliegende Erfindung die Aufgabe, ein Gassackmodul ähnlich wie das der
US 6,189,916 B1 dahingehend weiterzubilden, dass die Integrität des Gehäuses weiter verbessert wird.
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Diese Aufgabe wird durch ein Gassackmodul mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
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Das Gehäuse des erfindungsgemäßen Gassackmoduls weist, wie das Gehäuse, welches in der
US 6 189 916 B1 beschrieben ist, einen doppellagigen Überlappungsbereich auf. Allerdings ist an der innenliegenden ersten Platte wenigstens ein Befestigungselement und an der zweiten Platte wenigstens ein Gegenbefestigungselement derart angeordnet, dass sich ein Halteabschnitt des doppellagigen Überlappungsbereichs von dem Befestigungselement in Richtung der Endkante der ersten Platte erstreckt, wobei die Länge des Halteabschnitts wenigstens die Hälfte der Länge der ersten Platte beträgt. Ein erstes Befestigungselement und ein erstes Gegenbefestigungselement bilden hierbei eine erste Befestigungseinheit; vorzugsweise sind wenigstens zwei Befestigungseinheiten vorgesehen.
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Im Gegensatz zur
US 6 189 916 B1 erstrecken sich erste Platte und zweite Platte von einem kastenförmigen Abschnitt, welcher sich wiederum vom Überdeckungsabschnitt erstreckt.
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Weiterhin besteht die wenigstens eine – vorzugsweise jede – aus dem Befestigungselement und dem Gegenbefestigungselement bestehende Befestigungseinheit aus einer Ausstülpung und einem Loch, wobei die Ausstülpung zumindest im montierten Zustand einen Kopf aufweist, welcher vorzugsweise größer als das zugeordnete Loch ist. In diesem Fall wird das Gehäuse bei der Montage praktisch „zugeknöpft”, was die Möglichkeit einer sehr einfachen Montage eröffnet.
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Vorzugsweise sind alle Befestigungselemente entsprechende Ausstülpungen und alle Gegenbefestigungselemente entsprechende Löcher, wobei es insbesondere zu bevorzugen ist, dass sich die Köpfe der Ausstülpungen außerhalb des Aufnahmeraumes befinden. Dies schließt zum einen die Beschädigung des Gassackes bei der Montage sicher aus und weiterhin ist eine leichte optische Endkontrolle dahingehend möglich, ob sämtliche Befestigungseinheiten ordnungsgemäß geschlossen wurden. Die Montage kann hierbei unter plastischer oder elastischer Deformation, insbesondere der Köpfe, erfolgen.
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Die erfindungsgemäße Weiterbildung des Gassackmoduls hat mehrere Vorteile: Zum einen treten an den Befestigungseinheiten praktisch ausschließlich Scherkräfte auf, was ein Versagen der Befestigungseinheiten faktisch ausschließt. Weiterhin können die beiden Platten im Überlappungsbereich großflächig in Kontakt stehen, so dass ein Teil der auftretenden Kräfte über Reibungskräfte zwischen den Platten aufgefangen werden kann. Beides trägt zu einer sehr hohen Stabilität des Gehäuses auch bei Zündung des Gasgenerators und Expansion des Gassackes bei. Hierdurch ist es insbesondere auch möglich, den Gasgenerator bzw. dessen Befestigungsbolzen nicht zur Montage der beiden Platten aneinander zu nutzen, so dass auch das in der
WO 2012/041 500 A1 beschriebene Konzept des schwimmend gelagerten Gasgenerators umgesetzt werden kann. Es ist jedoch ebenso möglich, dass das Gehäuse den Gasgenerator trägt.
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Zur weiteren Verbesserung der Integrität des Gehäuses kann wenigstens eine zweite Befestigungseinheit vorgesehen sein, welche von den ersten Befestigungseinheiten in Richtung der Endkante der ersten Platte beabstandet ist. Alternativ oder zusätzlich hierzu können erste und zweite Platte im Halteabschnitt zumindest abschnittsweise stoffschlüssig miteinander verbunden sein. Statt eines solchen Stoffschlusses können zwischen erster und zweiter Platte Mittel zur Erhöhung der Reibung vorgesehen sein.
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Weitere bevorzugte Ausführungsformen ergeben sich aus den weiteren Unteransprüchen.
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Die Erfindung wird nun anhand von Ausführungsbeispielen mit Bezug auf die Figuren näher erläutert. Hierbei zeigen:
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1 das Gehäuse eines ersten Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Gassackmoduls in einer perspektivischen Ansicht,
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2 das Gehäuse aus 1 aus Richtung R1,
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3 das Gehäuse aus 1 aus Richtung R2,
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4 einen Schnitt entlang der Schnittebene A-A in den 2 und 3,
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5 das fertige Gassackmodul in einer der 4 entsprechenden Ansicht,
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6 eine Variation zu dem in 5 Gezeigten,
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7 eine Variation zu dem in 1 Gezeigten,
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8 ein zweites Ausführungsbeispiel der Erfindung in einer der 5 entsprechenden Darstellung,
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9 eine Variation zu dem in 8 Gezeigten und
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10 eine Mischform aus erstem und zweitem Ausführungsbeispiel in einer der 9 entsprechenden Darstellung.
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Mit Bezug auf die 1 bis 4 wird zunächst das Gehäuse des ersten Ausführungsbeispiels der Erfindung erläutert. Da es hilfreich erscheint, die Relativpositionen einzelner Elemente zueinander mit Hilfe eines Koordinatensystems zu beschreiben, wird auf das in 1 eingezeichnete Koordinatensystem teilweise Bezug genommen.
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Das Gehäuse 10 ist vorzugsweise ein einstückiges Kunststoff-Spritzgussteil aus einem Kunststoff, welcher eine gewisse Elastizität aufweist, und weist folgende Grundelemente auf: Es ist ein Überdeckungsabschnitt 12 mit einer Austrittstür 14 vorgesehen, wobei der Überdeckungsabschnitt 12 bis auf seine abgeschrägten Enden in der x-y-Ebene liegt. Dieser Überdeckungsabschnitt kann im eingebauten Zustand insbesondere einen Abschnitt einer Instrumententafel oder einen Abschnitt des Daches eines Fußraumes bilden. Von diesem Überdeckungsabschnitt 12 erstreckt sich ein Abschnitt, welcher hier als Kasten 16 bezeichnet wird. Dieser weist zwei Stirnwände 16a, 16b und zwei Seitenwände 18a, 18b auf. Von diesen Seitenwänden 18a, 18b wiederum erstreckt sich jeweils eine Platte 20, 30. Diese beiden Platten erstrecken sich jeweils von einer Seitenwand 18a, 18b bis zu einer Endkante 21, 31. Die Platten 20, 30 können hierbei grundsätzlich dieselbe Wandstärke wie die Seitenwände 18a, 18b, von denen aus sie sich erstrecken, haben. In diesem Fall sind die Platten 20, 30 dadurch gekennzeichnet, dass sich an sie keine Stirnwand unmittelbar anschließt. In den 2 und 3 ist die Grenze zwischen Seitenwand und Platte jeweils gestrichelt eingezeichnet. Im Zustand, wie er in den 1 bis 4 gezeigt ist, d. h. im unmontierten Zustand, erstrecken sich die beiden Platten 20, 30 parallel zueinander und parallel zur y-z-Ebene. Dadurch, dass die beiden Platten 20, 30 in diesem Zustand nicht miteinander verbunden sind, geben sie eine Montageöffnung O frei.
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Die erste Platte 20 trägt zwei Reihen von Befestigungselementen, welche alle identisch, nämlich als Ausstülpungen ausgebildet sind. Diese Ausstülpungen weisen einen Schaft 22a, 24a und einen sich an diesen Schaft anschließenden, gegenüber diesem Schaft verbreiterten Kopf 22b, 24b auf. Es sind zwei Reihen von Ausstülpungen vorgesehen, wobei jede Reihe im gezeigten Ausführungsbeispiel nur zwei Ausstülpungen aufweist. Hierbei werden die Ausstülpungen der ersten Reihe als erste Ausstülpungen 22, 22' bezeichnet und die Ausstülpungen der zweiten Reihe als zweite Ausstülpungen 24, 24'. Dies bedeutet, dass die ersten Ausstülpungen 22, 22' die ersten Befestigungselemente und die zweiten Ausstülpungen 24, 24' die zweiten Befestigungselemente bilden. Die entsprechenden Reihen erstrecken sich jeweils in y-Richtung.
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Jedem Befestigungselement ist an der zweiten Platte 30 ein Gegenbefestigungselement, nämlich in Form eines Loches, zugeordnet. Auch hier gibt es zwei Reihen, wobei die Löcher der ersten Reihe als erste Löcher 32, 32' und die Löcher der zweiten Reihe als zweite Löcher 34, 34' bezeichnet werden. Der Durchmesser der Löcher ist geringfügig größer als der Durchmesser der Schäfte und kleiner als der Durchmesser der Köpfe. Eine Ausstülpung und ein zugeordnetes Loch bilden eine Befestigungseinheit. Alternativ hierzu wäre es möglich, die Köpfe hakenförmig auszubilden, so dass jede Befestigungseinheit eine Haken-Öse-Einheit bildet.
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Im gezeigten Ausführungsbeispiel sind die Befestigungselemente der ersten Reihe zu den Befestigungselementen der zweiten Reihe nicht nur in z-Richtung voneinander beabstandet (d. h. die beiden Reihen sind in z-Richtung voneinander beabstandet), sondern die Befestigungselemente der beiden Reihen sind auch noch in y-Richtung zueinander versetzt. Dieses Versetzen in y-Richtung ist jedoch nicht absolut zwingend, wie man später noch mit Bezug auf die 7 sehen wird, es kann jedoch zu bevorzugen sein, da man in manchen Anwendungsfällen hierdurch mit weniger Befestigungselementen auskommt. Entsprechendes gilt selbstverständlich für die Gegenbefestigungselemente, da ja jedem Befestigungselement ein Gegenbefestigungselement zugeordnet sein muss.
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Weiterhin sind in den beiden Platten 20, 30 Durchtrittsöffnungen 26a, 26; 36a, 36b für Befestigungsbolzen eines Gasgenerators und Durchtrittsöffnungen 28, 38 für einen Zündstecker vorgesehen.
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Die Montage eines Gassackes 60, eines Gasgenerators 50 und des Gehäuses 10, wie es eben beschrieben wurde, zu einem fertigen Gassackmodul ist sehr einfach: Das aus Gasgenerator 50 und Gassack 60 bestehende Paket wird durch die Montageöffnung O in den Kasten 16 eingeführt und anschließend werden die beiden Platten 20, 30 unter elastischer Deformation derart zusammengeschwenkt, dass die erste Platte 20 unterhalb der zweiten Platte 30 zu liegen kommt. Nach dem Zusammenschwenken der beiden Platten werden die Köpfe der Ausstülpungen unter elastischer Deformation der Köpfe durch die Löcher gedrückt. Das Gehäuse 10 wird gleichsam „zugeknöpft”. Alternativ wäre es auch möglich, die Köpfe durch thermisch-plastische Umformung erst nach Durchführen der Ausstülpungen durch die Löcher zu erzeugen. Dies würde im Wesentlichen einer Vernietung entsprechen. Das Schließen der Platten 20, 30 geschieht derart, dass sich die Befestigungsbolzen 52 des Gasgenerators 60 durch die entsprechenden Durchtrittsöffnungen erstrecken. Die 5 zeigt das Gassackmodul nach abgeschlossener Montage.
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Nach Abschlus der Montage liegt somit ein doppellagiger Überlappungsbereich 40 vor. Hierbei erstreckt sich ein Halteabschnitt 42 des doppellagigen Überlappungsbereichs 40 von den ersten Befestigungseinheiten in Richtung der Endkante 21 der ersten Platte 20. Die Reibung zwischen den beiden Platten 20, 30 im Halteabschnitt 42 trägt zur Stabilität des Gehäuses (auch bei Zündung des Gasgenerators) bei. Der Abschnitt zwischen den ersten und den zweiten Befestigungseinheiten wird als zentraler Abschnitt 44 des Halteabschnitts 42 bezeichnet.
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Wird nun der Gasgenerator 50 gezündet und expandiert der Gassack 60 durch die Austrittstür 14, so wirken auf die Platten 20, 30 in erster Linie nach außen gerichtete Scherkräfte (siehe hierzu entsprechende Pfeile in 5), welche sehr leicht aufgenommen werden können, wobei ein abschnittsweiser Formschluss der beiden Platten die lastspitzenfreie Kraftaufnahme unterstützt.
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Der Gasgenerator
50 kann, wie dies in
5 gezeigt ist, entsprechend der
WO 2012/041 500 A1 schwimmend im Gehäuse
10 angeordnet sein, oder er kann, wie dies in
6 gezeigt ist, auch fest mit dem Gehäuse, insbesondere mit dessen Abschnitt
42 des doppellagigen Überlappungsbereichs
40 verschraubt sein, wie dies in
6 gezeigt ist.
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7 zeigt, wie dies bereits angedeutet wurde, eine alternative Ausgestaltung, bei der die Befestigungselemente (Ausstülpungen) der beiden Reihen in y-Richtung nicht zueinander versetzt sind, dieses gilt entsprechend auch für die Gegenbefestigungselemente (Löcher).
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Die 8 zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel. Das Gehäuse weist hier keine zweiten Befestigungseinheiten, im Vergleich zum oben dargestellten Ausführungsbeispiel also keine zweiten Ausstülpungen und keine zweiten Löcher, auf. Die Integrität des Gehäuses wird hier ausschließlich durch die ersten Befestigungseinheiten und die Reibung zwischen den beiden Platten in dem sich von diesen erstreckenden Halteabschnitt 42 des Überlappungsbereichs gewährleistet. Dies ist inbebesondere dann möglich, wenn die Länge des Halteabschnitts 42 wenigstens die Hälfte der Länge der ersten Platte 20 beträgt. Gemäß den in dieser Anmeldung getroffenen Definitionen ist die Länge der Platte hierbei die Ausdehnung in z-Richtung in 1.
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Zur weiteren Verbesserung der Integrität kann im Halteabschnitt 42 wenigstens ein Formschlussbereich 46 vorhanden sein. Dieser Formschlussbereich kann insbesondere als Klebung oder als Schweißung ausgebildet sein (9). Statt eines Formschlussbereiches 46 kann auch ein Mittel zur Erhöhung der Reibung, insbesondere in Form einer Gummierung oder ähnlichem vorgesehen sein.
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Eine Kombination der beiden Ausführungsbeispiele ist, wie in 10 gezeigt, ebenfalls möglich.
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Bezugszeichenliste
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- 10
- Gehäuse
- 12
- Überdeckungsabschnitt
- 14
- Austrittstür
- 16
- Kasten
- 16a, b
- Stirnwände
- 18a, b
- Seitenwände
- 20
- erste Platte
- 21
- Endkante der ersten Platte
- 22
- erste Ausstülpungen
- 22a
- Schaft
- 22b
- Kopf
- 24
- zweite Ausstülpungen
- 24a
- Schaft
- 24b
- Kopf
- 26a, b
- Durchtrittsöffnung für Befestigungsbolzen
- 28
- Durchtrittsöffnung für Zündstecker
- 30
- zweite Platte
- 31
- Endkante der zweiten Platte
- 32
- erstes Loch
- 34
- zweites Loch
- 36a, b
- Durchtrittsöffnung für Befestigungsbolzen
- 38
- Durchtrittsöffnung für Zündstecker
- 40
- doppellagiger Überlappungsbereich
- 42
- Halteabschnitt des doppellagigen Überlappungsbereichs
- 44
- zentraler Abschnitt des Halteabschnitts
- 46
- Formschlussbereich
- 50
- Gasgenerator
- 52
- Befestigungsbolzen
- 60
- Gassack
- O
- Montageöffnung
