DE102013114849A1

DE102013114849A1 - Verfahren zum Befestigen eines Gasgenerators und Baugruppe mit einem Gasgenerator

Info

Publication number: DE102013114849A1
Application number: DE102013114849.2A
Authority: DE
Inventors: Thomas Mödinger; Martin Nuding; Andreas Pregitzer; Bernd Gentner
Original assignee: TRW Automotive GmbH
Current assignee: ZF Automotive Germany GmbH
Priority date: 2013-12-23
Filing date: 2013-12-23
Publication date: 2015-06-25
Also published as: CN105934373A; US9707924B2; US20170001596A1; CN105934373B; WO2015096887A1

Abstract

Bei einem Verfahren zum Befestigen eines Gasgenerators (12) in einem Rohr (14), insbesondere eines Gurtstraffers, wobei ein Endabschnitt (28) des Rohrs (14) radial nach innen umgeformt wird, sodass eine erste, in das Innere des Rohres (14) gerichtete Anlagefläche (30) entsteht, wird vor dem Umformen eine ringförmige Stabilisierungsscheibe (34) zwischen der ersten Anlagefläche (30) und einer zweiten, am Gasgenerator (12) ausgebildeten Anlagefläche (32) angeordnet.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Befestigen eines Gasgenerators in einem Rohr und eine Baugruppe mit einem in einem Rohr befestigten Gasgenerator.
An einem Ende eines Rohres montierte Gasgeneratoren werden beispielsweise zum Antrieb eines Gurtstraffers für einen Sicherheitsgurt in einem Kraftfahrzeug eingesetzt.
Um einen Gasgenerator in einem Rohrende zu befestigen, ist es bekannt, den Gasgenerator in das Rohrende einzuschieben und den Endabschnitt des Rohrs radial nach innen umzuformen, sodass der Gasgenerator im Rohr fixiert ist. Bei der Zündung des Gasgenerators kann der durch das ausströmende Gas erzeugte Druck bei ungünstiger Belastung zu einer hohen Krafteinwirkung auf den nach innen umgeformten Rohrabschnitt führen. Die Kraftverteilung ist bei der Befestigung des Gasgenerators im Rohr nicht vorhersagbar, sodass die Druckfestigkeit der Befestigung des Gasgenerators im Rohr in der Serienproduktion eine hohe Streuung aufweist, was bei entsprechenden Druckfestigkeitstests einen hohen Ausschuss zur Folge hat.
Aufgabe der Erfindung ist es, die Qualität der Befestigung eines Gasgenerators in einem Rohr zu verbessern.
Dies wird mit einem erfindungsgemäßen Verfahren zum Befestigen eines Gasgenerators in einem Rohr, insbesondere einem Rohr eines Gurtstraffers, erreicht, wobei ein Endabschnitt des Rohrs radial nach innen umgeformt wird, beispielsweise durch Umbördeln, sodass eine erste, in das Innere des Rohres gerichtete Anlagefläche entsteht. Vor dem Umformen wird eine ringförmige Stabilisierungsscheibe zwischen der ersten Anlagefläche und einer zweiten, am Gasgenerator ausgebildeten Anlagefläche angeordnet. Die Stabilisierungsscheibe nimmt Druckkräfte bei der Zündung des Gasgenerators auf und bewirkt eine gleichmäßigere Kräfteverteilung auf die erste Anlagefläche am Rohr, sodass ein Aufbiegen eines Teils der ersten Anlagefläche zuverlässig verhindert werden kann. Dies erhöht zum einen die maximale Druckfestigkeit der Baugruppe aus Rohr und Gasgenerator. Zum anderen wird in der Serienproduktion die Streuung der Druckfestigkeit gegenüber dem herkömmlichen Befestigungsverfahren deutlich verringert.
Vorzugsweise wird der Gasgenerator aus der Richtung des Endabschnitts in das Rohr eingeschoben, wobei im Rohr ein Anschlag ausgebildet ist, der eine axiale Position des Gasgenerators im Rohr bestimmt. Auf diese Weise ist die freie Länge des Endabschnitts, die nach innen umgeformt wird, präzise festgelegt. Das Einschieben kann jedoch auch wahlweise auf ein Festmaß geschehen, ohne dass der Gasgenerator am Anschlag im Rohr anliegt. Der Gasgenerator kann sich dann während des Umformens des Endabschnitts in Richtung zum Anschlag bewegen.
Bei einer erfindungsgemäßen Baugruppe mit einem in einem Rohr, insbesondere einem Rohr eines Gurtstraffers, befestigten Gasgenerator ist zwischen der ersten Anlagefläche am radial nach innen umgeformten Endabschnitt des Rohres und der zweiten Anlagefläche am Gasgenerator eine ringförmige Stabilisierungsscheibe angeordnet.
Die erste und/oder die zweite Anlagefläche sind vorzugsweise im Wesentlichen senkrecht zu einer Rohrachse ausgerichtet, sodass auch der Gasgenerator entlang der Achse des Rohrs ausgerichtet ist.
Um den bei der Zündung des Gasgenerators wirkenden Kräften ohne übermäßige Verformung widerstehen zu können, besteht die Stabilisierungsscheibe vorteilhaft aus einem Stahlblech.
Der Außendurchmesser der Stabilisierungsscheibe kann beispielsweise ungefähr zwischen 10 und 25 mm betragen, während der Innendurchmesser etwa bei 8 bis 20 mm liegen kann. Eine Dicke von etwa 0,3 bis 1 mm hat sich als geeignet erwiesen.
Der Gasgenerator ist vorzugsweise ein Mikrogasgenerator. Er kann beispielsweise einen Durchmesser von etwa 10 bis 20 mm sowie eine Länge von etwa 20 bis 70 mm aufweisen.
Die zweite Anlagefläche kann an einem Sockel des Gasgenerators ausgebildet sein, sodass der nach innen umgeformte Endabschnitt des Rohrs den Sockel des Gasgenerators im Bereich von dessen unterem Ende umgreift.
Ein Außendurchmesser der Stabilisierungsscheibe ist vorzugsweise geringfügig kleiner als ein Außendurchmesser der zweiten Anlagefläche. Dies erlaubt es, die Stabilisierungsscheibe am Gasgenerator vorzumontieren, beispielsweise durch Aufstecken, und die beiden Bauteile gemeinsam in den Endabschnitt des Rohrs einzuschieben, wobei der Gasgenerator außen am Sockel im Bereich der zweiten Anlagefläche gegriffen werden kann.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen näher beschrieben. In den Zeichnungen zeigen:
1 eine schematische teilgeschnittene Ansicht einer erfindungsgemäßen Baugruppe, bei der ein Gasgenerator gemäß einem erfindungsgemäßen Verfahren in einem Rohr befestigt ist;
2 einen vergrößerten Ausschnitt aus 1;
3 eine schematische Schnittansicht einer erfindungsgemäßen Baugruppe;
4 eine schematische Ansicht einer Stabilisierungsscheibe für eine erfindungsgemäße Baugruppe in einer Draufsicht; und
5 die Stabilisierungsscheibe aus 4 in einer Seitenansicht.
1 zeigt eine Baugruppe 10 aus einem Gasgenerator 12 und einem Rohr 14, in das der Gasgenerator 12 an einem Ende 16 eingesetzt ist.
Der Gasgenerator 12 ist hier ein Mikrogasgenerator und weist einen Sockel 18 mit einem darin eingesetzten Anzünder 20 auf, der von einem Gehäuse 22 umgeben ist, das mit einer Treibladung gefüllt ist. Das Gehäuse 22 ist fest mit dem Sockel 18 verbunden, wobei der Sockel 18 in Radialrichtung breiter ist als das Gehäuse 22 und das Gehäuse 22 sich axial an den Sockel 18 anschließt. An dem vom Gehäuse 22 abgewandten Ende des Gasgenerators 12 ist im Sockel 18 eine Ausnehmung 24 ausgebildet, in der die elektrischen Anschlüsse des Gasgenerators 12 angeordnet sind.
Der Gasgenerator 12 ist so weit in das Ende 16 des Rohrs 14 eingeschoben, dass der Sockel 18 in Anlage mit einem Anschlag 26 im Rohr 14 ist, der eine weitere axiale Bewegung verhindert.
Der Sockel 18 des Gasgenerators 12 ist normalerweise aus Aluminium gefertigt, während das Rohr 14 aus einem Stahl besteht.
Der Endabschnitt 28 des Rohrendes 16 ist radial nach innen umgebördelt und umgreift hier entlang des gesamten Umfangs den Sockel 18 des Gasgenerators 12, wobei an der Innenseite des Endabschnitts 28 eine nach innen in das Rohr 14 hinein gerichtete erste Anlagefläche 30 ausgebildet ist.
Am Sockel 18 des Gasgenerators 12 ist in diesem Beispiel an einer umfangsmäßig umlaufenden Schulter eine zweite ringförmige Anlagefläche 32 ausgebildet.
Sowohl die erste Anlagefläche 30 als auch die zweite Anlagefläche 32 sind hier senkrecht zu einer Axialrichtung A des Rohrs 14 im Bereich des Gasgenerators 12 ausgerichtet (siehe 3).
Die erste und die zweite Anlagefläche 30, 32 liegen einander gegenüber. Zwischen den Anlageflächen 30, 32 ist eine ringförmige Stabilisierungsscheibe 34 angeordnet, wobei die Stabilisierungsscheibe 34 sowohl an der ersten als auch an der zweiten Anlagefläche 30, 32 möglichst über deren gesamten Umfang anliegt.
Die Stabilisierungsscheibe 34 besteht hier aus einem Stahlblech und hat beispielsweise eine Dicke von etwa 0,3 bis 1 mm.
Zur Befestigung des Gasgenerators 12 im Rohr 14 wird zunächst die Stabilisierungsscheibe 34 auf den Sockel 18 des Gasgenerators 12 aufgesteckt, sodass sie auf der zweiten Anlagefläche 32 zu liegen kommt.
Der Gasgenerator 12 wird dann in das Ende 16 des Rohres 14 eingeschoben, bis das axial obere Ende des Sockels 18 in Anlage an den Anschlag 26 kommt.
Der Außendurchmesser der Stabilisierungsscheibe 34 kann dabei geringfügig kleiner gewählt sein als der Außendurchmesser der zweiten Anlagefläche 32, sodass der Gasgenerator 12 am Sockel 18 mit einem Werkzeug gegriffen werden kann.
Anschließend wird der Endabschnitt 28 des Rohrs 14 umgebördelt, sodass der Endabschnitt 28 des Rohrs 14 an der Stabilisierungsscheibe 34 anliegt, wobei die erste Anlagefläche 30 entsteht.
Der Gasgenerator 12 ist im Wesentlichen spielfrei in Axialrichtung A im Rohr 14 zwischen dem Anschlag 26 und der ersten Anlagefläche 30 fixiert.
Bei der Zündung des Gasgenerators 12 tritt das von diesem erzeugte Gas in das Rohr 14 aus und treibt beispielsweise ein im Rohr 14 angeordnetes Betätigungselement eines Gurtstraffers an (nicht dargestellt).
Der auf den nach innen umgeformten Endabschnitt 28 des Rohrs 14 wirkende Druck wird von der umfangsmäßig umlaufenden Stabilisierungsscheibe 34 aufgenommen und verteilt.

Claims

Verfahren zum Befestigen eines Gasgenerators (12) in einem Rohr (14), insbesondere eines Gurtstraffers, wobei ein Endabschnitt (28) des Rohrs (14) radial nach innen umgeformt wird, sodass eine erste, in das Innere des Rohres (14) gerichtete Anlagefläche (30) entsteht, und vor dem Umformen eine ringförmige Stabilisierungsscheibe (34) zwischen der ersten Anlagefläche (30) und einer zweiten, am Gasgenerator (12) ausgebildeten Anlagefläche (32) angeordnet wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Gasgenerator (12) aus der Richtung des Endabschnitts (28) in das Rohr (14) eingeschoben wird.
Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass im Rohr (14) ein Anschlag (26) ausgebildet ist, der eine axiale Position des Gasgenerators (12) im Rohr (14) bestimmt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Gasgenerator (12) um ein vorbestimmtes Festmaß in das Rohr (14) eingeschoben wird.
Baugruppe mit einem in einem Rohr (14), insbesondere eines Gurtstraffers, befestigten Gasgenerator (12), bei der zwischen einer ersten Anlagefläche (30) an einem radial nach innen umgeformten Endabschnitt (28) des Rohres (14) und einer zweiten Anlagefläche (32) am Gasgenerator (12) eine ringförmige Stabilisierungsscheibe (34) angeordnet ist.
Baugruppe nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die erste und/oder die zweite Anlagefläche (30, 32) im Wesentlichen senkrecht zur einer Achse (A) des Rohrs (14) ausgerichtet sind.
Baugruppe nach einem der Ansprüche 5 und 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Stabilisierungsscheibe (34) aus einem Stahlblech besteht.
Baugruppe nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Gasgenerator (12) ein Mikrogasgenerator ist.
Baugruppe nach einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Anlagefläche (32) an einem Sockel (18) des Gasgenerators (12) ausgebildet ist.
Baugruppe nach einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass ein Außendurchmesser (d₁) der Stabilisierungsscheibe (34) geringfügig kleiner ist als ein Außendurchmesser (d₂) der zweiten Anlagefläche (32).