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Die Erfindung betrifft ein Gehäuse für einen Gassack eines Fahrzeuginsassen-Rückhaltesystems eines Kraftfahrzeuges gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1, eine formgebende Vorrichtung zur Verwendung bei der Herstellung eines derartigen Gehäuses gemäß Anspruch 10 sowie ein Verfahren zum Herstellen eines Gehäuses für einen Gassack eines Fahrzeuginsassen-Rückhaltesystems gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 11.
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Aus dem Stand der Technik ist bekannt, Gehäuse zur Aufnahme eines Gassacks eines Gassackmoduls aus Kunststoff oder Metall zu fertigen. Diese Gehäuse sind aus Stabilitätsgründen insbesondere dickwandig ausgeführt und können daher ein hohes Gewicht aufweisen. Darüber hinaus sind zum Beispiel aus der
US 2007/0007753 A1 oder der
WO 2017/001577 A1 Gassackgehäuse aus flexiblen Materialien bekannt. Die Steifigkeit derartiger Gehäuse kann jedoch ungenügend sein.
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Das der Erfindung zugrunde liegende Problem besteht darin, ein Gehäuse aus einem flexiblen Material zur Verfügung zu stellen, das eine möglichst hohe Steifigkeit aufweist.
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Dieses Problem wird durch die Bereitstellung des Gehäuses mit den Merkmalen des Anspruchs 1, der formgebenden Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 10 sowie des Verfahrens mit den Merkmalen des Anspruchs 11 gelöst. Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
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Danach wird ein Gehäuse für einen Gassack eines Fahrzeuginsassen-Rückhaltesystems eines Kraftfahrzeuges zur Verfügung gestellt, wobei
- - zumindest ein Abschnitt des Gehäuses aus mindestens zwei Lagen eines flexiblen Materials ausgebildet ist, und wobei
- - der Abschnitt mindestens eine erhabene Struktur aufweist, wobei die beiden Lagen zumindest im Bereich der erhabenen Struktur miteinander verbunden sind.
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Die erhabene Struktur ist insbesondere so ausgebildet, dass sie die Steifigkeit des Gehäuses erhöht. Darüber hinaus kann die erhabene Struktur für eine möglichst gute, insbesondere stoffschlüssige, Verbindung der beiden Lagen miteinander sorgen. Beispielsweise werden die beiden Lagen aus dem flexiblem Material während der Herstellung des Gehäuses in eine formgebende Vorrichtung eingelegt und unter Druckanwendung miteinander verbunden. Bei dem flexiblen Material handelt es sich beispielsweise um ein Gewebe, zum Beispiel aus einem Kunststoff.
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Denkbar ist, dass während der Herstellung des Gehäuses unter Druckanwendung im Bereich der erhabenen Struktur eine Druckerhöhung auftritt, die zu einer möglichst festen Verbindung der beiden Lagen miteinander beiträgt. Die Druckanwendung erfolgt z.B. unmittelbar über einen Druckstempel oder mittelbar über ein in die formgebende Vorrichtung eingelegtes, komprimiertes Gassackpaket. Die erhabene Struktur kann eine zusätzliche Komprimierung des Gassackpaketes zur Folge haben, wodurch z.B. eine möglichst gute Druckübertragung auf die beiden Lagen bewirkt wird. Des Weiteren kann die erhabene Struktur einem unerwünschten Ausdehnen des Gassackpakets nach dem Einlegen in die formgebende Vorrichtung entgegenwirken.
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Beispielsweise ist die erhabene Struktur derart ausgeformt und weist derartige geometrische Abmessungen auf, dass sie eine lokale Druckerhöhung erzeugt, so dass der resultierende Druck einem lokalen Druck, der im komprimierten Gassackpaket vor dem Einlegen in die formgebende Vorrichtung existiert, entspricht oder diesen übersteigt. Beispielsweise sind die beiden Lagen des flexiblen Materials ausschließlich im Bereich der erhabenen Struktur miteinander verbunden. Denkbar ist natürlich auch, dass eine Verbindung auch außerhalb der erhabenen Struktur besteht.
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Bei dem Abschnitt, in dem die mindestens eine erhabene Struktur ausgebildet ist, handelt es sich beispielsweise um einen Bodenabschnitt und/oder einen von dem Bodenabschnitt (zum Beispiel zumindest näherungsweise senkrecht) abstehenden Seitenabschnitt (Seitenwandabschnitt) des Gehäuses. Denkbar ist auch, dass sich der Abschnitt über einen Großteil des Gehäuses oder sogar über das gesamte Gehäuse erstreckt, so dass ein Großteil des Gehäuses oder das gesamte Gehäuse aus zumindest zwei Lagen eines flexiblen Materials ausgebildet ist. Der prinzipielle Aufbau eines derartigen Gehäuses ist in der oben bereits erwähnten
WO 2017/001577 A1 beschrieben. Auf diese Druckschrift wird hiermit im Hinblick auf den prinzipiellen Aufbau des Gehäuses, insbesondere im Hinblick auf die Ausgestaltung der Lagen des flexiblen Materials und ihrer Verbindung miteinander, ausdrücklich Bezug genommen.
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Denkbar ist, dass die erhabene Struktur so ausgebildet ist, dass sie in ein Aufnahmevolumen des Gehäuses zur Aufnahme des Gassacks hineinragt, d.h. die erhabene Struktur ist an einer Innenseite des Gehäuses ausgeformt und somit einem in das Aufnahmevolumen eingelegten Gassack zugewandt. Die erhabene Struktur erstreckt sich also weiter in das Aufnahmevolumen hinein als ein an sie angrenzender Bereich des Abschnitts des Gehäuses. Möglich ist, dass die erhabene Struktur massiv ausgebildet ist, so dass der Abschnitt des Gehäuses im Bereich der erhabenen Struktur eine größere Dicke aufweist als außerhalb der erhabenen Struktur. Denkbar ist jedoch auch, dass die erhabene Struktur durch eine Ausbuchtung der beiden Lagen (die sich auf der anderen Seite der Lagen als Vertiefung zeigt) ausgeformt ist.
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Es ist jedoch nicht zwingend, dass die erhabene Struktur an einer dem Aufnahmevolumen des Gehäuses zugewandten Innenseite des Gehäuses angeordnet ist. Denkbar ist zum Beispiel auch, dass sich die erhabene Struktur in einem Flanschabschnitt des Gehäuses erstreckt und/oder eine Öffnung (z.B. eine Befestigungsöffnung) des Gehäuses zumindest teilweise umläuft. Bei dem Flanschabschnitt handelt es sich insbesondere um einen Abschnitt des Gehäuses, der sich zumindest entlang eines Teilbereichs eines Seitenabschnitts (s.o.) des Gehäuses erstreckt.
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Die erhabene Struktur ist beispielsweise länglich (insbesondere rippenartig) ausgebildet. Das Gehäuse kann mehrere, rippenartig ausgebildete und gitterartig angeordnete erhabene Strukturen aufweisen. Beispielsweise verlaufen zumindest einige der rippenartigen Strukturen parallel zueinander. Denkbar ist auch, dass sich zumindest einige der rippenartigen Strukturen kreuzen.
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Zwischen den Lagen des flexiblen Materials kann ein (z.B. thermoplastisches) Verbindungsmaterial angeordnet sein, über das die Lagen zumindest im Bereich der erhabenen Struktur miteinander verbunden sind. Bei dem Verbindungsmaterial handelt es sich beispielsweise um eine Beschichtung zumindest einer der beiden Lagen. Denkbar ist auch, dass es sich bei dem Verbindungsmaterial um eine separate Lage (zum Beispiel um eine Folie) handelt. Insbesondere weist das Verbindungsmaterial einen niedrigeren Schmelzpunkt als das flexible Material der beiden Lagen auf, wobei durch Temperaturerhöhung ein Aufschmelzen des Verbindungsmaterials bewirkt und damit eine stoffschlüssige Verbindung der beiden Lagen miteinander erzeugt werden kann. Auch in Bezug auf die Ausgestaltung des Verbindungsmaterials wird ausdrücklich auf die
WO 2017/001577 A1 Bezug genommen.
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Die Erfindung betrifft auch ein Gassackmodul mit einem erfindungsgemäßen Gehäuse sowie ein Fahrzeug mit einem derartigen Gassackmodul.
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Die Erfindung betrifft des Weiteren eine formgebende Vorrichtung zur Verwendung bei der Herstellung eines erfindungsgemäßen Gehäuses, wobei die Vorrichtung eine Wandung aufweist, an die zur Bildung des Gehäuses die mindestens zwei Lagen des flexiblen Materials anlegbar sind, und wobei die Wandung eine vorstehende Struktur zur Ausbildung der erhabenen Struktur des Gehäuses aufweist. Beispielsweise ist die vorstehende Struktur an einer Seitenwand der formgebenden Vorrichtung ausgeformt. Bei der formgebenden Vorrichtung handelt es sich insbesondere um eine Form, die die Gestalt und die Abmessungen des Gehäuses vorgibt.
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Zur Erstellung des Gehäuses werden die mindestens zwei Lagen des flexiblen Materials (und ggf. weitere Lagen) in die formgebende Vorrichtung eingelegt und unter Druck- und/oder Temperatureinwirkung miteinander verbunden (zum Beispiel unter Verwendung des oben bereits beschriebenen Verbindungsmaterials). Beispielsweise erfolgt die Druckeinwirkung mit Hilfe eines Druckstempels, zum Beispiel unmittelbar oder mittelbar über ein in die Vorrichtung eingelegtes Gassackpaket wie oben ebenfalls bereits erwähnt. Bei der formgebenden Vorrichtung handelt es sich z.B. um eine Faltkassette, in der auch die Faltung des Gassacks erfolgen kann. Beispielsweise erfolgt die Druckausübung auf die Lagen des flexiblen Materials zumindest teilweise gleichzeitig mit dem Falten und/oder Komprimieren des Gassacks.
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Darüber hinaus bezieht sich die Erfindung auf ein Verfahren zum Herstellen eines Gehäuses für einen Gassack eines Fahrzeuginsassen-Rückhaltesystems eines Kraftfahrzeugs, insbesondere wie oben beschrieben, wobei zumindest ein Abschnitt des Gehäuses aus mindestens zwei Lagen eines flexiblen Materials ausgebildet wird, und wobei der Abschnitt so ausgeformt wird, dass er mindestens eine erhabene Struktur aufweist und die beiden Lagen zumindest im Bereich der erhabenen Struktur miteinander verbunden werden.
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Die oben im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Gehäuse beschriebenen Ausgestaltungen der Erfindung können analog natürlich auch zur Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens verwendet werden. So werden die beiden Lagen insbesondere unter Druck- und/oder Temperatureinwirkung miteinander verbunden, wozu sie zum Beispiel zur Ausformung des Gehäuseabschnitts mit der mindestens einen erhabenen Struktur in einer oben beschriebenen erfindungsgemäßen formgebenden Vorrichtung angeordnet werden. Zum Verbinden der Lagen miteinander wird, wie ebenfalls bereits oben erwähnt, ein Verbindungsmaterial zwischen den Lagen angeordnet und es werden die beiden Lagen mittels des Verbindungsmaterials zumindest in dem Abschnitt, in dem die erhabene Struktur ausgebildet ist, miteinander verbunden (insbesondere durch die erwähnte Druck- und/oder Temperatureinwirkung).
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Aufgrund der vorstehenden Strukturen der formgebenden Vorrichtung, die zur Ausbildung der erhabenen Strukturen des Gehäuses führen, tritt bei Druckausübung und entsprechender Dimensionierung der vorstehenden Strukturen im Bereich der vorstehenden Strukturen eine erhöhte Flächenpressung auf. Zum Beispiel erfolgt die Druckausübung wie oben erläutert durch Verwendung eines Druckstempels oder über ein in die formgebende Vorrichtung eingelegtes Gassackpaket, wobei zwischen dem Druckstempel bzw. dem Gassackpaket und den in die formgebende Vorrichtung ebenfalls eingelegten Lagen des flexiblen Materials und des Verbindungsmaterials die erhöhte Flächenpressung auftreten kann. Denkbar ist, dass der Druckstempel im Bereich der vorstehenden Strukturen der formgebenden Vorrichtung korrespondierende Einbuchtungen aufweist. Die Einbuchtungen können jedoch größere Abmessungen als die vorstehenden Strukturen besitzen.
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Aufgrund der im Bereich der vorstehenden Strukturen erhöhten Flächenpressung kann dort eine sichere stoffschlüssige Verbindung der beiden Lagen des flexiblen Materials erfolgen. Insbesondere ist es bei einer mittelbaren Druckausübung über das Gassackpaket möglich, eine Verbindung (insbesondere Verklebung) der Lagen des flexiblen Materials zu erzeugen, die zumindest näherungsweise unabhängig von Druckunterschieden in dem Gassackpaket ist. Des Weiteren könnte diese Verbindung aufgrund der erhöhten Flächenpressung bereits bei relativ niedrigen Temperaturen erzeugt werden, wodurch eine materialschonende und/oder energiesparende Herstellung des Gehäuses ermöglicht werden kann. Denkbar ist, dass, wie oben bereits angedeutet, die (insbesondere stoffschlüssige) Verbindung der beiden Lagen des flexiblen Materials durch eine entsprechende Auslegung von Verfahrensparametern bei der Herstellung des Gehäuses zumindest im Wesentlichen nur im Bereich der vorstehenden Strukturen der formgebenden Vorrichtung erfolgt. Entsprechend können die beiden Lagen des flexiblen Materials im fertigen Gehäuse zumindest im Wesentlichen nur im Bereich der erhabenen Strukturen miteinander verbunden sein.
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Die Erfindung wird im Folgenden anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Figuren näher erläutert. Es zeigen:
- 1 eine perspektivische Ansicht eines Gehäuses gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung;
- 2 das Gehäuse aus 1 in einer Ansicht von unten; und
- 3 einen Schnitt durch einen Seitenabschnitt des Gehäuses aus den 1 und 2.
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Das in 1 dargestellte erfindungsgemäße Gehäuse 1 umfasst einen Bodenabschnitt 11 und einen den Bodenabschnitt 11 umlaufenden und von diesem zumindest näherungsweise senkrecht abstehenden Seitenabschnitt 12. Der Bodenabschnitt 11 und der Seitenabschnitt 12 sind einstückig miteinander verbunden und begrenzen ein Aufnahmevolumen 100, in dem ein Gassack (nicht dargestellt), insbesondere ein komprimiertes Gassackpaket, eingelegt werden kann. Des Weiteren weist der Bodenabschnitt 11 eine Öffnung 111 zur Aufnahme eines Gasgenerators (ebenfalls nicht dargestellt) auf. Der Bereich mit dem Aufnahmevolumen 100 ist zudem von einem senkrecht zum Seitenabschnitt 12 orientierten Flanschabschnitt 13 umlaufen. In dem Flanschabschnitt 13 sind mehrere Befestigungsöffnungen 131 vorhanden, die zur Befestigung des Gehäuses 1 dienen.
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Zumindest der Bodenabschnitt 11 und der Seitenabschnitt 12 sind aus mindestens zwei Lagen eines flexiblen Materials (zum Beispiel eines Kunststoffgewebes) ausgebildet, wobei die beiden Lagen wie oben beschrieben über ein zwischen ihnen angeordnetes aufschmelzbares Verbindungsmaterial miteinander verbunden sind. Im Bereich des Boden- und des Seitenabschnitts 11, 12 erstrecken sich mehrere erhabene Strukturen in Form von Rippen 141, 142 und ringförmigen Strukturen 143,144. Die ringförmige Struktur 143 umgibt dabei die Öffnung 111, durch die ein Gasgenerator in den Aufnahmebereich 100 des Gehäuses 1 hineinragen kann, während die ringförmigen Strukturen 144 jeweils eine Befestigungsöffnung 112, die zum Durchführen eines Befestigungsmittels zum Befestigen des Gasgenerators dienen, umlaufen.
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Die Rippen 141, 142 sind jeweils als längliche Ausbuchtungen ausgebildet, die von dem Boden- bzw. Seitenabschnitt 11,12 in das Aufnahmevolumen 100 hinein abragen. Dabei sind einige der Rippen (die Rippen 141) parallel zueinander und parallel zu den kürzeren Teilabschnitten 121, 122 des Seitenabschnitts 12 angeordnet. Die ebenfalls parallel zueinander verlaufenden Rippen 142 sind hingegen parallel zu den längeren Teilabschnitten 123,124 Seitenabschnitts ausgerichtet und kreuzen somit zumindest näherungsweise senkrecht die Rippen 141. Die jeweils als Ausbuchtungen ausgeformten Rippen 141, 142 zeichnen sich gemäß der Ansicht des Bodenabschnitts 11 von unten in 2 (in Blickrichtung des Pfeils B in 1) in dem Bodenabschnitt 11 (analog in dem Seitenabschnitt 12) als Vertiefungen 141', 142' ab. Entsprechend entstehen die ringförmigen Strukturen 143, 144 durch entsprechende ringförmige Vertiefungen 143', 144' in dem Bodenabschnitt 11.
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Es wird darauf hingewiesen, dass der Verlauf der Rippen 141, 142 natürlich nur beispielhaft ist. Die Rippen 141, 142 könnten natürlich auch eine andere Orientierung aufweisen. Darüber hinaus ist denkbar, dass mehr oder weniger als die in den 1 und 2 dargestellten Rippen 141, 142 vorhanden sind. Des Weiteren könnten andere (zum Beispiel nicht rippenartige) erhabene Strukturen vorgesehen sein; beispielsweise erhabene Strukturen, die in dem Flanschabschnitt 13 ausgebildet sind.
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Die Rippen 141, 142 und die ringförmigen Strukturen 143, 144 erhöhen die Steifigkeit des Gehäuses 1. Darüber hinaus kann in dem Bereich der Rippen 141,142 eine besonders feste Verbindung der mindestens zwei Lagen des flexiblen Materials vorliegen. Insbesondere entstehen die Rippen 141, 142 durch Herstellung des Gehäuses 1 in einer oben bereits erläuterten formgebenden Vorrichtung, wobei die formgebende Vorrichtung zur lokalen Druckerhöhung mit entsprechenden Rippenstrukturen versehen ist, um die Rippen 141, 142 und die ringförmigen Strukturen 143, 144 auszubilden.
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Die Ausbildung der Rippen 141, 142 durch Rippenstrukturen der formgebenden Vorrichtung (insbesondere in Form einer Faltkassette) ist in 3, die einen Schnitt des Gehäuses 1 entlang A-A in 1 zeigt, angedeutet.
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Danach weist das Gehäuse 1 zwei Lagen 21, 22 eines flexiblen Materials auf, die über eine Lage 23 eines Verbindungsmaterials miteinander verbunden sind und an einer Wandung der formgebenden Vorrichtung anliegen. In 3 ist die Kontur eines Wandabschnitts 4 der Wandung der formgebenden Vorrichtung durch eine gestrichelte Linie angedeutet. Der Wandabschnitt 4 weist demnach vorstehende Strukturen in Form nach innen abstehender Rippen 41 auf. Zur Herstellung des Gehäuses 1 werden die Lagen 21, 22 aus dem flexiblen Material sowie die zwischen ihnen angeordnete Lage 23 aus dem Verbindungsmaterial in die formgebende Vorrichtung eingelegt und zwar so, dass sich die Lagen 21-23 an den Wandabschnitt 4 anlegen. Entsprechend prägt die Rippe 41 der vorgegebenen Vorrichtung unter Druckeinwirkung eine Vertiefung in die Lagen 21-23 ein, wobei die Vertiefung auf der anderen Seite der Lagen 21-23 die in das Aufnahmevolumen des Gehäuses 1 hineinragende Rippe 142 formt. Analog kommt es zur Ausformung der in 3 nicht dargestellten anderen Rippen 142 und der Rippen 141.
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Die Lagen 21-23 werden beispielsweise unmittelbar mit Hilfe eines Druckstempels 5, dessen Konturen ebenfalls in 3 angedeutet sind, aneinander gepresst, wobei der Druckstempel 5 jeweils im Bereich der Rippen 41 der formgebenden Vorrichtung eine Einbuchtung 51 besitzt, um die Rippen 141, 142 des Gehäuses 1 auszubilden. Alternativ kann die Druckausübung wie oben erläutert mittelbar über ein ebenfalls in die formgebende Vorrichtung eingelegtes Gassackpaket erfolgen, wobei sich die Lagen 21-23 zwischen dem Gassackpaket und der Wandung der vorgegebenen Vorrichtung befinden. Das Verpressen der Lagen 21-23 erfolgt in dieser Variante durch Druckausübung auf das Gassackpaket und Einleiten des Drucks in die Lagen 21-23 über das Gassackpaket. In diesem Fall kann sich das Gassackpaket so verformen (z.B. wird das Gassackpaket während der Druckausübung entsprechend eingedrückt), dass es der Wandung und damit dem Verlauf der Rippen 41 der vorgegebenen Vorrichtung folgt, wodurch es ebenfalls zur Ausbildung der Rippen 141, 142 des Gehäuses 1 kommt.
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Um in den Lagen 21-23 eine höhere Temperatur erzeugen und damit auch solche Verbindungsmaterialien einsetzen zu können, die zum Verkleben eine höhere Temperatur benötigen, kann die in einer Wärmekammer befindliche formgebende Vorrichtung kurzzeitig auf eine Temperatur oberhalb der Temperatur in der Wärmekammer erhitzt werden. Dieses Erhitzen kann z.B. induktiv geschehen. Durch das Erhitzen der formgebenden Vorrichtung werden die direkt im Kontakt mit ihr befindlichen Gehäuselagen ebenfalls auf eine höhere Temperatur als die Umgebungstemperatur der Wärmekammer gebracht. Die Temperatur und die Dauer des Erhitzens der formgebenden Vorrichtung werden insbesondere so gewählt, dass die Temperatur in dem durch die Gehäuselagen begrenzten Volumen eine Zieltemperatur der Wärmebehandlung des Gassackpakets nicht übersteigt.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- US 2007/0007753 A1 [0002]
- WO 2017/001577 A1 [0002, 0009, 0013]
