DE102019135132A1

DE102019135132A1 - Gassack, Gassackbaugruppe und Verfahren zur Montage einer Gassackbaugruppe

Info

Publication number: DE102019135132A1
Application number: DE102019135132.4A
Authority: DE
Inventors: Naga Borusu; Michal Lawniczak; Andreas Kalous; Steven Pavlovich; Jakub Kwiecien
Original assignee: Autoliv Development AB
Current assignee: Autoliv Development AB
Priority date: 2019-12-19
Filing date: 2019-12-19
Publication date: 2021-06-24
Also published as: US20230022081A1; CN114746312A; EP4077065A1; WO2021122685A1; US11872950B2; BR112022010324A2; KR20220110307A

Abstract

Es wird ein Gassack mit einer eine Innenseite und eine Außenseite aufweisenden äußeren Hülle beschrieben. Die äußere Hülle hat einen Inflatorbefestigungsbereich (11), in welchem eine Öffnungsstruktur (12) für einen Inflator vorgesehen ist. Der Gassack ist Teil einer Gassackbaugruppe, welche weiterhin einen auf der Innenseite der äußeren Hülle angeordneten Flansch und einem sich durch die Öffnungsstruktur erstreckenden, mit dem Flansch verbundenen Inflator aufweist. Um eine einfache und automatisierbare Montage zu erreichen, weist die Öffnungsstruktur (12) wenigstens zwei sich im Wesentlichen radial erstreckende Durchbrüche, welche insbesondere in Form von Schlitzen 11 ausgebildet sein können, auf, sodass der Befestigungsbereich (11) wenigstens zwei Klappenabschnitte (16) hat, welche durch die Durchbrüche getrennt sind. Diese beide Klappenabschnitt (16) könne während des Montageprozesses des Inflators auseinandergezogen werden, damit der Inflator am Flansch befestigt werden kann. Im montierten Zustand dichten die Klappenabschnitte den Gasraum im Inneren der äußeren Hülle ab (Fig. 4).

Description

Die Erfindung betrifft einen Gassack nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1, eine Gassackbaugruppe nach Anspruch 10 und ein Verfahren zur Montage dieser Gassackbaugruppe nach Anspruch 13.
Die hier beschriebene Erfindung betrifft in erster Linie Frontgassäcke, insbesondere Fahrergassäcke, welche sich im Lenkrad eines Fahrzeugs befinden, ist hierauf jedoch nicht beschränkt. Wenn nun jedoch der Stand der Technik beschrieben wird, wird ausschließlich Bezug auf Fahrergassäcke und Fahrergassackbaugruppen genommen.
Eine solche Fahrergassackbaugruppe weist immer einen Gassack mit einer äußeren Hülle und eine Inflatorbaugruppe auf, wobei die äußere Hülle des Gassackes und die Inflatorbaugruppe miteinander verbunden sind. Diese Gassackbaugruppe ist normalerweise mit einer Aufnahmestruktur, welche ein Gehäuse aufweist, verbunden, aber dies ist in dieser Anmeldung nicht von Interesse, sodass hier nur die Struktur des Gassackes und die Struktur der Gassackbaugruppe, welche einen solchen Gassack und eine Inflatorbaugruppe aufweist, diskutiert werden. Die äußere Hülle eines solchen Gassackes besteht meist aus einer unteren Lage und einer oberen Lage, sodass die untere Lage des aufgeblasenen Gassackes vom Lenkrad abgestützt wird und die obere Lage die Pralllage, welche dem Fahrer/ der Fahrerin gegenüberliegt, ist. Da die äußere Hülle des Gassackes im Wesentlichen geschlossen ist, hat sie natürlich eine Innenseite und eine Außenseite.
Die Inflatorbaugruppe besteht meist aus einem Inflator mit einem Inflatorkörper und einem sich vom Inflatorkörper erstreckenden Flansch. Oft erstreckt sich der Inflatorkörper in den Gassack, sodass ein erster Abschnitt des Inflatorkörpers innerhalb der äußeren Hülle angeordnet ist und ein zweiter Abschnitt des Inflatorkörpers außerhalb der äußeren Hülle angeordnet ist. Aus diesem Grund weist die äußere Hülle, nämlich die untere Lage, einen Inflatorbefestigungsbereich mit einer Öffnungsstruktur für den Inflator auf. Gewöhnlich ist diese Struktur einfach ein Loch, welches zu einem Querschnitt des Inflatorkörpers (welcher normalerweise ein Kreis ist) passt. Oft ist der Flansch innerhalb der äußeren Hülle angeordnet und Bolzen erstrecken sich von diesem Flansch durch Befestigungslöcher in der äußeren Hülle nahe dem Loch für den Inflator, sodass der Gassack mittels dieser Bolzen am Gassack befestigt ist. Aus Sicherheitsgründen ist es normalerweise bevorzugt, dass der Inflator (welcher gewöhnlich ein pyrotechnischer Gasgenerator ist) am Gassack befestigt wird, gerade bevor das ganze Gassackmodul montiert wird, sodass es keinen Bedarf gibt, die Gassackbaugruppe für weitere Montageschritte sicher zu lagern.
Ausgehend von diesem Stand der Technik ist es Aufgabe der Erfindung, einen Gassack und eine Gassackbaugruppe mit einem solchen Gassack zur Verfügung zu stellen, die mit einem hohen Automatisierungsgrad einfach montiert werden kann.
Diese Aufgabe wird durch einen Gassack mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und durch eine Gassackbaugruppe mit den Merkmalen des Anspruchs 10 gelöst. Ein Verfahren zur Montage dieser Gassackbaugruppe ist in Anspruch 13 angegeben.
Die Grundidee der Erfindung ist es, den Inflator und den Flansch, welcher an dem Inflator befestigt ist, wenn die Gassackbaugruppe vollständig montiert ist, in zwei Teilen bereitzustellen, sodass es möglich ist, zuerst den Flansch an der äußeren Hülle des Gassackes zu befestigen oder vorzumontieren und dann den Inflator am Flansch zu befestigen. Dieser Flansch ist auf der Innenseite der äußeren Hülle angeordnet, sodass der Inflator während des Montageprozesses durch die Öffnungsstruktur der äußeren Hülle bewegt werden muss. Im Prinzip könnte die Öffnungsstruktur in Form eines Loches sein, welches einfach groß genug ist, aber in diesem Fall würde der Gassack zu viel Gas verlieren, wenn er aufgeblasen wird. Erfindungsgemäß weist die Öffnungsstruktur deshalb zwei sich im Wesentlichen radial erstreckende Durchbrüche, insbesondere Schlitze auf, sodass der Verbindungsbereich wenigstens zwei Klappenabschnitte, welche durch die Durchbrüche getrennt sind, aufweist. Die Klappenabschnitte können in radialer Richtung voneinander weg gezogen werden, sodass die Öffnungsstruktur während der Montage des Inflators an den Flansch vergrößert ist. Für diesen „Auswärtsziehvorgang“ kann eine automatische Handhabungsvorrichtung genutzt werden und zu diesem Zweck ist es bevorzugt, dass jeder Klappenabschnitt ein Handhabungsmittel, vorzugsweise in Form eines Handhabungsloches, aufweist.
Wenn die Montage abgeschlossen ist, liegen die Klappenabschnitte normalerweise wieder an der Mantelfläche des Inflatorkörpers an und es wird eine genügende Gasdichtigkeit erreicht.
Die Erfindung wird nun mittels eines bevorzugten Ausführungsbeispiels mit Blick auf die Figuren näher beschrieben. Die Figuren zeigen:

1 Eine Draufsicht auf die untere Lage einer äußeren Hülle eines Gassackes,
2 einen Flansch,
3 einen Inflator in einer Draufsicht von unten,
4 den Inflatorbefestigungsbereich der in 1 gezeigten äußeren Hülle,
5 den Flansch der 2 in einer vergrößerten Darstellung im selben Maßstab wie den Inflatorbefestigungsbereich der 4,
6 den Inflator der 4 im Maßstab der 4 und 5,
7 eine Seitenansicht auf den Inflator der 6 aus Richtung R,
8 wieder den Inflatorbefestigungsbereich, jedoch ohne Bezugszeichen,
9 den Inflatorbefestigungsbereich der 8, wobei der Flansch aus 5 innerhalb der äußeren Hülle angeordnet ist, sodass er in gestrichelten Linien gezeigt ist, und vier Haken einer Handhabungsmaschine,
10 das in 9 Gezeigte, nachdem die Haken in die Handhabungslöcher der Klappenabschnitte der äußeren Hülle eingehakt wurden,
11 das in 10 Gezeigte, nachdem die Klappenabschnitte mittels der Haken nach außen gezogen wurden, sodass ein Teil des Flansches gesehen werden kann,
12 das in 11 Gezeigte und den Inflatorkörper, welcher im zentralen Loch des Flansches angeordnet ist,
13 das in 12 Gezeigte, nachdem der Inflatorkörper durch eine Rotationsbewegung am Flansch verriegelt wurde,
14 eine Schnittansicht entlang der Ebene A-A in 13,
15 das in 14 Gezeigte nachdem die Haken entfernt wurden, und
16 ein anderes Ausführungsbeispiel eines Befestigungsbereiches.

Die 1 zeigt eine äußere Hülle 10 eines Gassackes in einer Draufsicht „von unten“. 4 zeigt ein Detail der 1, nämlich einen Inflatorbefestigungsbereich 11. Dieser Inflatorbefestigungsbereich 11 hat Befestigungslöcher 20 für Bolzen, welche sich von einem Flansch (der Flansch wird später beschrieben werden) erstrecken. In diesem Ausführungsbeispiel erstreckt sich ein Teil einer Naht 19 um den Inflatorbefestigungsbereich und die Befestigungslöcher 20. Oft ist der Inflatorbefestigungsbereich 11 wenigstens teilweise mehrlagig, um diesen Befestigungsbereich stabil genug zu machen. Eine Öffnungsstruktur 12 ist im Inflatorbefestigungsbereich 11 vorgesehen. Diese Öffnungsstruktur 12 weist ein zentrales Loch 18 und vier Schlitze 14, welche sich vom zentralen Loch 18 in radialen Richtungen erstrecken, auf. Diese Schlitze 14 sind auf zwei Geraden angeordnet, welche senkrecht zueinander stehen, wobei der Schnittpunkt dieser beiden Geraden das Zentrum des zentralen Loches 18 definiert. Eine solche Symmetrie ist bevorzugt, jedoch nicht zwingend notwendig.
Die vier Schlitze 14 definieren vier Klappenabschnitte 16, welche sich vom zentralen Loch 18 erstrecken. Jeder dieser Klappenabschnitte 18 weist ein Handhabungsloch 17 auf, welches eine Tropfenform hat. Ein Abschnitt der Naht 16 erstreckt sich um die Schlitze 14 und die Handhabungslöcher 17. Wie dies gezeigt ist, ist es bevorzugt, dass eine durchgehende Naht 19 vorgesehen ist, da dies die Herstellung effizienter gestaltet, es wäre jedoch auch möglich, individuelle Nähte vorzusehen.
Die 2 bis 5 zeigen einen Flansch 40. Vier Bolzen 42 sind am Flansch 40 in einem Muster angeordnet, welches mit dem Muster der Befestigungslöcher 20 übereinstimmt. Diese Bolzen 42 können als zum Flansch gehörend oder als am Flansch befestigt seiend betrachtet werden. Der Flansch 40 hat ein zentrales Loch 44 und da im gezeigten Ausführungsbeispiel ein Inflatorkörper 32, welcher später beschrieben wird, und der Flansch 40 mittels einer Bajonettkupplung miteinander verbunden sind, erstrecken sich Einschnitte 46 vom zentralen Loch 44. Der Flansch 40 (außer den Bolzen) ist normalerweise ein flaches Teil aus gestanztem Metall.
Die 6 und 7 zeigen einen Inflator 30 mit einem Inflatorkörper 32, welcher im Wesentlichen in der Form eines Zylinders ist. Befestigungsausstülpungen 34 erstrecken sich vom Inflatorkörper 32 als Teile der eben erwähnten Bajonettkupplung.
In einem ersten Montageschritt wird der Flansch 40 auf der Innenseite der äußeren Hülle in einer Weise angeordnet, dass sich die Bolzen 42 durch die Befestigungslöcher 20 erstrecken. Zusätzliche Befestigungsmittel können zwischen dem Flansch 40 und der äußeren Hülle 10 vorgesehen werden, wenn dies gewünscht ist. Beispielsweise könnte der Flansch 40 an die Innenseite der äußeren Hülle angeklebt werden. Der Flansch kann durch die Öffnungsstruktur 12 in die äußere Hülle eingebracht werden. Alternativ hierzu ist es möglich, zunächst den Flansch 40 an der unteren Lage der äußeren Hülle anzuordnen, bevor die obere Lage an die untere Lage genäht wird.
Die 9 zeigt die Situation, in welcher der Flansch innerhalb der äußeren Hülle des Gassackes angeordnet ist und sich die Bolzen 42 durch die Befestigungslöcher 20 erstrecken, sodass das zentrale Loch 44 des Flansches 40 hinter der Öffnungsstruktur 12 des Inflatorbefestigungsbereiches 11 angeordnet ist. Zusätzlich sind in 9 vier Haken 50 schematisch gezeigt, wobei jeder dieser Haken 50 dafür vorgesehen ist, in eines der Handhabungslöcher 17 einzugreifen. Die 9 zeigt diese Haken 50 in einer radialen Auswärtsposition.
Die 10 zeigt dasselbe wie 9, nachdem die Haken 50 radial nach Innen bewegt wurden, dann in Richtung der Hülle des Gassackes und dann wieder etwas radial nach außen, sodass die Hakenabschnitte der Haken sich um die innere Kante 18a des zentralen Loches und in die Handhabungslöcher 17 erstrecken.
In diesem Zustand werden die Haken 50 wieder radial nach außen bewegt, sodass sich die Klappenabschnitte 16 öffnen, bis das zentrale Loch 44 mit seinen Einschnitten 46 nicht länger von der äußeren Hülle 10 abgedeckt ist. Dies ist in 11 gezeigt.
Nun kann der Inflatorkörper 32 in das zentrale Loch 44 des Flansches 40 eingeführt und gedreht werden, sodass die Bajonettkupplung geschlossen wird (siehe hierzu 12 und 13). An dieser Stelle sollte bemerkt werden, dass eine Bajonettkupplung zwischen dem Inflator 30 und dem Flansch 40 ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel ist, dass jedoch auch andere Arten von Befestigungen zwischen dem Inflator 30 und dem Flansch 40 vorgesehen sein können.
Nun werden die Haken 50 von den Klappenabschnitten 16 entkoppelt, sodass diese sich zurückbiegen, bis sie an der Mantelfläche des Inflatorkörpers 32 anliegen (15). Der Montageprozess der Gassackbaugruppe ist jetzt abgeschlossen.
Die 16 zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel des Inflatorbefestigungsbereiches 11. Der Hauptunterschied zum ersten Ausführungsbeispiel ist, dass nur zwei Schlitze 14 und somit nur zwei Klappenabschnitte 16 vorgesehen sind. Die Schlitze 14 enden in zusätzlichen Durchbrüchen 15, da ansonsten die Klappenabschnitte nicht auswärts gezogen werden könnten. Diese zusätzlichen Durchbrüche können durch den Flansch abgedeckt sein, sodass eine ausreichende Gasdichtigkeit erreicht werden kann.
Der andere Unterschied zum ersten Ausführungsbeispiel ist, dass die Handhabungslöcher 17 schlitzförmig sind, es ist jedoch festzuhalten, dass die Form der Handhabungslöcher gewählt werden kann.
Man sieht, dass eine einfache Montagemethode zur Verfügung gestellt wird, welche vollständig automatisiert werden kann und welche eine sehr späte Befestigung des Inflators erlaubt.
Bezugszeichenliste

10: äußere Hülle des Gassacks
10a: Innenseite
10b: Außenseite
11: Inflatorbefestigungsbereich
12: Öffnungsstruktur
14: Schlitz
15: zusätzlicher Durchbruch
16: Klappenabschnitt
17: Handhabungsloch
18: zentrales Loch
18a: innere Kante
19: Naht
19a: Abschnitt der Naht, welcher die Öffnungsstruktur umgibt
20: Befestigungsloch
30: Inflator
32: Inflatorkörper
34: Befestigungsausstülpung für Bajonettkupplung
40: Flansch
42: Bolzen
44: zentrales Loch
46: Einschnitt für Bajonettkupplung
50: Haken

Claims

Gassack mit einer eine Innenseite und eine Außenseite aufweisenden äußeren Hülle, wobei in einem Inflatorbefestigungsbereich (11) der äußeren Hülle eine Öffnungsstruktur (12) für einen Inflator vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Öffnungsstruktur (12) wenigstens zwei sich im Wesentlichen radial erstreckende Durchbrüche aufweist, sodass der Befestigungsbereich wenigstens zwei Klappenabschnitte (16) hat, welche durch die Durchbrüche getrennt sind.
Gassack nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass drei Durchbrüche vorgesehen sind, sodass der Befestigunsgbereich drei Klappenabschnitte (16) aufweist.
Gassack nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dadurch gekennzeichnet, dass vier Durchbrüche vorgesehen sind, sodass der Befestigunsgbereich vier Klappenabschnitte (16) aufweist.
Gassack nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Durchbrüche Schlitze (14) sind, wobei es bevorzugt ist, dass jeder Schlitz eine Gerade definiert und wobei es weiter bevorzugt ist, dass alle Geraden einen gemeinsamen zentralen Punkt haben.
Gassack nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Befestigungsbereich weiterhin Befestigungslöcher (20) außerhalb der Öffnungsstruktur (12) aufweist.
Gassack nach einem der vorangehenden Ansprüche, dass in jedem Klappenabschnitt (16) ein Handhabungsmittel vorgesehen ist.
Gassack nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Handhabungsmittel Handhabungslöcher (17) sind.
Gassack nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Öffnungsstruktur weiterhin ein zentrales Loch (18) aufweist, von dem sich die Durchbrüche erstrecken.
Gassack nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Öffnungsstruktur (12) wenigstens teilweise, vorzugsweise vollständig, von einer Naht oder einen Nahtabschnitt (19a) umgeben ist.
Gassackbaugruppe mit einem Gassack nach einem der Ansprüche 1 bis 8 und einer Inflatorbaugruppe mit einem Inflator (30), welcher einen eine Mantelfläche aufweisenden Inflatorkörper (32) aufweist, wobei sich der Inflatorkörper (32) durch die Öffnungsstruktur erstreckt, sodass sich ein erster Abschnitt des Inflatorkörpers innerhalb der äußeren Hülle (10) und ein zweiter Abschnitt des Inflatorkörpers (32) außerhalb der äußeren Hülle (10) befindet, wobei wenigstens Teile der Klappenabschnitte (16) an der Mantelfläche des Inflatorkörpers anliegen.
Gassackbaugruppe nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Inflatorbaugruppe weiterhin einen Flansch (40) aufweist, welcher sich auf der Innenseite (10a) der der äußeren Hülle (10) befindet, wobei der Flansch vorzugsweise ein zentrales Loch (44) aufweist.
Gassackbaugruppe nach Anspruch 11 soweit auf Anspruch 5 rückbezogen, dadurch gekennzeichnet, dass sich Bolzen (42) vom Flansch (40) durch die Befestigungslöcher (20) erstrecken.
Verfahren zur Montage der Gassackbaugruppe nach Anspruch 11 oder Anspruch 12, welches folgende Schritte aufweist: Bereitstellen einer Unterbaugruppe, welche die äußere Hülle (10) und den Flansch (40), welcher sich auf der Innenseite (10a) der äußeren Hülle (10) befindet, aufweist, Bereitstellen des Inflators (30), Auseinanderziehen der Klappenabschnitte (16) nach außen, sodass eine Einführöffnung erzeugt oder vergrößert wird, Einführen eines Teiles des Inflatorkörpers (32) durch die Einführöffnung und Befestigen des Inflatorkörpers (32) am Flansch (40).