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Die Erfindung betrifft eine Gassack-Einheit mit den Merkmalen des Oberbegriffs von Anspruch 1 und ein Verfahren zur Montage einer Gassack-Einheit mit den Merkmalen des Oberbegriffs von Anspruch 6.
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Bei bestimmten Gassack-Einheiten, insbesondere bei Frontgassack-Einheiten, besteht das Problem, dass der Gassack mit einem starren Halteteil, beispielsweise mit einem Gehäuse, verbunden werden muss.
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Aus der
JP 2001 -
010 435 A ist eine Gassack-Einheit bekannt, bei der die Verbindung zwischen Gehäuse und Gassack mittels mehrerer zweiteiliger Befestigungselemente erreicht wird, wobei die ersten Elemente einen Kopf und einen Bolzen aufweisen, auf die jeweils ein als Quetschring ausgeführtes Sicherungselement gequetscht wird. Hierzu weist der Bolzen einen Befestigungsabschnitt auf, auf den der Quetschring im montierten Zustand gequetscht ist. Dieser Befestigungsabschnitt ist als relativ lange und flache Taille am Bolzen ausgebildet.
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Weiterhin ist es beispielsweise aus der
DE 10 2006 014 830 A1 bekannt, einen Quetschring mit einem Durchsteckbolzen vorzusehen, bei dem der Durchsteckbolzen eine Umfangsrippe zum Festsetzen im Quetschring aufweist. Zusätzlich wird ein Montageabschnitt des Durchsteckbolzens nach der Montage abgetrennt.
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Nachteilig bei den bekannten Lösungen ist dabei einerseits, dass die Position von Bolzen zum Quetschring nicht definiert oder gezielt einstellbar ist, und dass dadurch die Klemmkraft schwer einstellbar ist. Es können sich beispielsweise bei mehreren Bolzen unterschiedliche Stellungen ergeben, so dass einige Bolzen tiefer in ihrem Quetschring sitzen als andere. Ferner besteht die Gefahr, dass die zu verbindenden Bauteile mit einer nur sehr geringen Kraft verbunden werden, sofern die Bauteile mit einer höheren Kraft verbunden werden sollen, kann es passieren, dass der Quetschring sich nach einer längeren Zeit vom Bolzen wegbewegt bzw. sich der Bolzen aus dem Quetschring herausbewegt. Außerdem können die Fügekräfte bzw. Verspannungskräfte nur schlecht über lange Zeit aufrechterhalten werden.
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Ferner ist aus der Druckschrift
EP 1 010 589 A2 eine Befestigung für eine dort als Luftsackmodul bezeichnete Gassack-Einheit bekannt, bei dem die Befestigung mittels eines Befestigungselementes und eines mit dem Befestigungselement verschraubten Sicherungselement verwirklich ist.
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Zudem sind die bekannten Lösungen, insbesondere durch die speziell ausgestalteten Befestigungselemente, aufwendig und komplex. Dem steht jedoch das generelle Bestreben entgegen, die Bauteile möglichst einfach und kostengünstig auszugestalten.
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Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, eine Gassack-Einheit und ein entsprechendes Verfahren zur Montage einer Gassack-Einheit zu schaffen, bei der die oben genannten Probleme reduziert oder vermieden sind.
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Die Erfindung löst die Aufgabe mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Somit wird zur Lösung der Aufgabe eine Gassack-Einheit mit einem Gassack, welcher mittels wenigstens eines Befestigungselements mit einem starren Halteteil verbunden ist, wobei das Befestigungselement mit einem Sicherungselement verbunden ist, vorgeschlagen, bei dem das Sicherungselement mit dem Befestigungselement verschraubt ist, und wobei das Befestigungselement in einem Verformungsabschnitt plastisch so verformt ist, dass das Befestigungselement und das Sicherungselement formschlüssig miteinander verbunden sind, wobei das Befestigungselement als Schraube ausgeführt ist, welche an der Stirnseite des Schraubenschaftes eine Bohrung aufweist und wobei der Rand der Bohrung der Verformungsabschnitt ist.
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Die Bohrung kann beispielsweise in die Stirnseite des Schraubenkopfes eingebracht werden. Auf diese Weise kann der Verformungsabschnitt ringförmig ausgebildet werden, zudem ist es bevorzugt, wenn der Verformungsabschnitt über einen Rand des Sicherungselementes gestaucht ist. Die plastische Verformung kann über eine Stauchung einfach und zielsicher erreicht werden, da beispielsweise ein einfaches Andrücken eines abgerundeten Werkzeugs auf den Verformungsrand ausreicht, um das Material nach außen zu drücken und damit den Durchmesser so zu erweitern, dass das Befestigungselement und das Sicherungselement sich nicht mehr voneinander lösen können und formschlüssig verbunden sind.
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Weiterhin wird zur Lösung der Aufgabe ein Verfahren zur Montage einer Gassack-Einheit vorgeschlagen, wobei die Gassack-Einheit mittels wenigstens eines Befestigungselements mit einem starren Halteteil verbunden wird und das Befestigungselement dazu mit einem Sicherungselement verbunden wird, wobei das Sicherungselement mit dem Befestigungselement verschraubt wird, und das Befestigungselement in einem Verformungsabschnitt plastisch so verformt wird, dass das Befestigungselement und das Sicherungselement formschlüssig miteinander verbunden sind, wobei das Befestigungselement als Schraube ausgeführt ist, welche an der Stirnseite des Schraubenschaftes eine Bohrung aufweist und wobei der Rand der Bohrung der Verformungsabschnitt ist, wobei die Verformung des Verformungsabschnitts anschließend an das Verschrauben des Befestigungselements mit dem Sicherungselement erfolgt.
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Die erfindungsgemäße Gassack-Einheit gewährleistet eine feste Verbindung zwischen Gassack und Halteteil, ohne dass eine besondere Kraft zur Überwindung einer Sicherung (wie beispielsweise selbstsichernde Muttern oder andere Schraubensicherungen) aufgebracht werden muss. Vorzugsweise wird der Verformungsabschnitt des Befestigungselements erst im Anschluss an das Verschrauben verformt, so dass die Montage einfach und gezielt erfolgen kann. Zudem können die Bauteile fest und definiert miteinander verbunden werden, da sich die Verschraubung nicht wieder lösen kann, ohne dass der Verformungsabschnitt zurückverformt werden müsste. Da auch ein Rückbau in der Regel nicht erfolgt, sind die Bauteile für ihre gesamte Einsatzzeit fest und sicher verbunden.
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Zudem können durch die Verschraubung zum Teil Standardbefestigungselemente genutzt werden, wodurch die Verbindung vergleichsweise einfach und kostengünstig ausgelegt werden kann.
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Bei der erfindungsgemäßen Gassack-Einheit bzw. dem erfindungsgemäßen Montageverfahren sind einige Aspekte vorteilhaft, die im Folgenden erläutert werden.
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Ferner ist es bevorzugt, dass das Sicherungselement als Schultermutter ausgeführt ist, welche auf das Befestigungselement aufgeschraubt ist. Das Ausführen als Schultermutter ist vorteilhaft, da durch die Schultermutter ein Gewindeabschnitt zum Aufschrauben auf das Befestigungselement und ein Mitnahmeprofil zum Verschrauben der Bauteile kombiniert werden und zusätzlich durch eine später beschriebene Öffnung der Schultermutter ein Stauchen des Verformungsabschnittes im Inneren der Schultermutter erfolgen kann.
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Vorzugsweise weist die Schultermutter in einem Teilabschnitt einen Innendurchmesser auf, der größer als der Außendurchmesser des unverformten Verformungsabschnitts und kleiner als der Außendurchmesser des verformten Verformungsabschnitts ist. Anders formuliert ist der Außendurchmesser des unverformten Verformungsabschnitts vorzugsweise kleiner als der Innendurchmesser des Teilabschnitts in der Schultermutter und der Außendurchmesser des verformten Verformungsabschnittes größer als der Innendurchmesser des Teilabschnittes der Schultermutter.
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Durch die Öffnung der Schultermutter wird der unverformte Verformungsabschnitt des Befestigungselements gesteckt, weshalb der Durchmesser zunächst größer ausgeführt ist. Erst nach Verformung des Verformungsabschnitts kann der Verformungsabschnitt nicht wieder aus der Schultermutter herausbewegt werden, da nun der Innendurchmesser der Schultermutter kleiner als der des Verformungsabschnitts ist.
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Um die Öffnung der Schultermutter ist vorzugsweise ein Mitnahmeprofil angeordnet. Dieses kann beispielsweise ein Innensechskant oder ein Torx Mitnahmeprofil sein. Es ist bevorzugt, wenn im Zentrum dieses Mitnahmeprofils die Öffnung der Schultermutter angeordnet ist, so dass die Verformung des Verformungsabschnitts durch diese Öffnung im Zentrum des Mitnahmeprofils hindurch erfolgen kann. Zunächst erfolgt ein Verschrauben des Befestigungselementes mit dem Sicherungselement, durch das der Gassack mit einem Halteteil verbunden wird, und anschließend erfolgt die Verformung des Verformungsabschnitts durch die vom Mitnahmeprofil umgebene Öffnung in der Schultermutter. Dies kann beispielsweise mit demselben Werkzeug erfolgen, wenn zunächst mit einem entsprechenden Schlüssel das Verschrauben erfolgt und dann mit einer vorzugsweise abgerundeten Rückseite des Werkzeugs die Stauchung des Verformungsabschnitts erfolgt.
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Die Erfindung wird im Folgenden anhand bevorzugter Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die beigefügten Figuren erläutert. Dabei zeigt
- 1 ein als Schraube ausgeführtes Befestigungselement mit Axialbohrung;
- 2 ein als Schultermutter ausgeführtes Sicherungselement; und
- 3 eine erfindungsgemäße Gassack-Einheit.
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Die 1 zeigt ein Befestigungselement 1, welches als Schraube ausgeführt ist, und welches eine axiale Bohrung 3 in der Stirnseite aufweist. Die Schraube weist zudem ein Außengewinde 2 und ein Mitnahmeprofil 5 an ihrem Kopf auf. Das besondere an der Schraube ist der durch die Bohrung 3 ausgebildete Verformungsabschnitt 4 an der Spitze der Schraube. Der ringförmig ausgebildete Verformungsabschnitt 4, der einen gegenüber dem Durchmesser des Außengewindes 2 verkleinerten Außendurchmesser 11 aufweist, kann durch ein abgerundetes Werkzeug in einfacher Weise nach außen gestaucht werden.
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Die 2 zeigt ein auf die in der 1 dargestellte Schraube aufschraubbares Sicherungselement 7, welches hier als Schultermutter ausgeführt ist. Die Schultermutter weist ein Innengewinde 9 auf, mit welchem die Schultermutter auf das Außengewinde 2 des als Schraube ausgeführten Befestigungselements 1 aufgeschraubt werden kann.
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Zudem weist die Schultermutter ein Mitnahmeprofil 5 auf, in dessen Zentrum eine Öffnung 13 vorgesehen ist. Der Innendurchmesser 12 der Schultermutter ist in der Öffnung 13 dabei größer als der Außendurchmesser 11 des unverformten Verformungsabschnitts 4. Die Schultermutter weist im Bereich der Öffnung 13 einen Absatz bzw. Vorsprung auf, der als umlaufender Rand 6 ausgebildet ist.
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Die in der 2 dargestellte Ausführungsform der Schultermutter zeigt einen Abschnitt mit Innengewinde 9, an den sich ein ähnlich breiter Abschnitt ohne Gewinde anschließt und in dem der Innendurchmesser 12 eingetragen ist. In einer anderen bevorzugten Ausführungsform verläuft das Innengewinde 9 bis zum Rand 6. In einer solchen Ausführungsform ist der Innendurchmesser 12 der Öffnung 13 gleich dem Durchmesser des Innengewindes 9. Der Inndurchmesser 9 kann sich demnach auch unmittelbar bis zum Rand 6 erstrecken.
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Auf diesen Rand 6 wird der Verformungsabschnitt 4 des Befestigungselements 1 bei der Montage gestaucht, nachdem das Befestigungselement 1 und das Sicherungselement 7 verschraubt wurden. Demnach wird der Außendurchmesser 11 des Verformungsabschnitts 4 durch das Stauchen zumindest im vorderen Bereich vergrößert, und zwar soviel, dass er nach dem Stauchen größer als der Innendurchmesser 12 der Sicherungsmutteröffnung ist. Dieser montierte Zustand ist in der 3 dargestellt.
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In der 3 sind ein Gassack 16, ein als Halteplatte 14 ausgeführtes Halteteil und ein Gehäuse 10 durch das mit dem Sicherungselement 7 verschraubte Befestigungselement 1 fest miteinander verbunden und bilden eine Gassack-Einheit. Der Schraubenkopf des Befestigungselements 1 auf der einen Seite und die Schultermutter auf der anderen Seite begrenzen die zusammengefügten Bauteile und halten sie zusammen. Die Schultermutter ist unterhalb der Mittellinie 8 in einer Schnittansicht dargestellt, in der der gestauchte Verformungsabschnitt 4 klar zu erkennen ist. Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Gassack-Einheit ist hier zu erkennen: Ein Stauchen des Verformungsabschnitts 4 ist nur möglich, wenn das Befestigungselement 1 vollständig mit dem Sicherungselement 7 verschraubt ist. Nur dann ragt der Verformungsabschnitt 4 des Befestigungselements 1 in ausreichender Länge aus der Öffnung 13 des Sicherungselements 7 heraus und kann umgeformt werden. Bei der Montage würde also auffallen, wenn die Bauteile nicht richtig verschraubt wären, weil dann eine Sicherung durch das Stauchen nicht möglich wäre. Da vorzugsweise alle eingesetzten Befestigungsmittel 1 die gleiche Länge aufweisen ist dadurch auch gewährleistet, dass die Bauteile an allen Stellen in derselben Weise mit denselben Klemmkräften verbunden werden.
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Die dargestellte Gassack-Einheit ist zum Einbau in ein Lenkrad vorgesehen, es handelt sich also um eine Frontgassack-Einheit für den Fahrer. Diese Art Gassack-Einheit stellt auch das Hauptanwendungsgebiet der Erfindung dar. Bezüglich weiterer und näherer Darstellungen von Gehäuse
10, Halteplatte
14 und Gassack 16 wird auf das Dokument
DE 10 2006 014 830 A1 verwiesen, das diese Bauteile weiter zeigt und beschreibt. Der Inhalt der
DE 10 2006 014 830 A1 ist hinsichtlich dieser Bauteilanordnung vollumfänglich zu dem Offenbarungsgehalt dieser Anmeldung hinzuzurechnen. Für die gegenständliche Erfindung ist jedoch hauptsächlich die beschriebene erfindungsgemäße Art der Verbindung der Komponenten Gehäuse
10, Halteplatte
14 und Gassack 16 durch das Befestigungselement
1 und das Sicherungselement 7 wesentlich.
