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Die Erfindung betrifft ein adaptives Gassacksystem mit einer schaltbaren Gasaustrittsöffnung für ein Fahrzeug gemäß Anspruch 1.
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Die
DE 10 2009 023 961 A1 offenbart eine Auslösevorrichtung zur Steuerung des Innendrucks und/oder der Form eines Gassacks mittels einer Gasaustrittsöffnung in dem Gassack. Der Gassack ist demnach adaptiv schaltbar. Die Auslösevorrichtung weist dabei einen Aktuator auf, der beim Auslösen einen Auslösebolzen entlang einer axialen Richtung einzieht. Zwischen der Gasaustrittsöffnung und dem Auslösebolzen des Aktuators ist ein Riemen und ein Koppelelement angeordnet, die in einer Wirkverbindung mit einer Abdeckung der Gasaustrittsöffnung und dem Auslösebolzen des Aktuators stehen. Das Koppelelement ist im Wesentlichen ringförmig und aus einem flexiblen Material gebildet. Auch der Riemen ist aus einem flexiblen Material gebildet. In einem geschlossenen Zustand ist der Auslösebolzen durch eine Öffnung des Koppelelements geführt und liegt mit einer axialen Stirnfläche an einem Gehäuseteil an. In einem geöffneten Zustand ist der Auslösebolzen eingezogen, wodurch das Koppelelement freigegeben ist.
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Weiter ist aus der Druckschrift
DE 602 10 051 T2 eine Airbag-Anordnung bekannt, die einer eine Ausdehnung induzierenden Freigabe beschränkender Halteseilelemente variabel expandieren kann. Dadurch soll die Geometrie des Airbag-Kissens im Anwendungsfall veränderbar sein, also ausschließlich unter einem gleichbleibenden Volumen dessen Form angepasst werden. Halteseilriemen sind dafür über einen zwischengeschalteten Lösemechanismus an der Wandung des Airbag-Kissens befestigt. Im Anwendungsfall können die Riemen gelöst werden, wodurch in Verbindung mit dem indizierten Gasdruck die Form des Airbag-Kissens veränderbar ist. Die genannte Druckschrift betrifft jedoch einen anderen gattungsgemäßen Gegenstand, da hierin kein adaptives Gassacksystem beschrieben ist, mittels dem eine Gasaustrittsöffnung steuerbar ist.
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Die bekannten Ausführungsformen sind für eine dauerhaft sichere und fehlerfreie Implementierung in einem adaptiven Gassacksystem nicht optimal. Zwischen den Lagerflächen des Auslösebolzens am Gehäuseteil kann es zu einer ungewollten Spaltmaßveränderung kommen. Beispielsweise wenn das Gehäuseteil aus Kunststoff besteht und Verformungen an dem Gehäuseteil im Bereich der Lagerfläche auftreten, beispielsweise aufgrund von Wärmeeinwirkung. Es ist somit möglich, dass der Riemen oder das Koppelelement ungewollt durch den sich auftuenden Spalt zwischen den Lagerflächen ausfädelt. Eine Fehlfunktion des adaptiven Gassacksystems ist somit die Folge.
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Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein verbessertes adaptives Gassacksystem anzugeben, welches einen Haltemechanismus aufweist, bei dem diese Fehlfunktion nicht auftritt. Der Haltemechanismus soll ohne wesentliche Änderungen an den Systemkomponenten einfach und günstig realisierbar sein.
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Diese Aufgabe wird durch ein Gassacksystem gemäß dem Anspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich auch aus den hiervon abhängigen Unteransprüchen.
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Das erfindungsgemäße adaptive Gassacksystem für ein Fahrzeug weist demnach folgende Merkmale auf:
- - ein aufblasbarer Gassack mit einem Haltemechanismus und wenigstens einer mit dem Haltemechanismus schaltbaren Gasaustrittsöffnung für einen Gasaustausch zwischen einem Gassackinnenraum mit einer Gassackumgebung;
- - der Haltemechanismus umfasst ein Aktuator, ein Halteseil für eine Wirkverbindung zwischen dem Aktuator und der schaltbaren Gasaustrittsöffnung, und ein Koppelelement, welches zwischen dem Aktuator und dem Halteseil angeordnet ist;
- - das Koppelelement weist wenigstens eine erste Vertiefung oder wenigstens eine durchgehende Öffnung auf (Anmerkung: nachfolgend können die Begriffe Vertiefung oder Öffnung jeweils als Synonym füreinander auftreten), in die ein Halteelement des Aktuators eingesetzt oder durchgeführt ist;
- - die Vertiefung oder Öffnung des Koppelelements weist an einer Innenseite eine Auflagefläche auf, mit welcher das Koppelelement an dem Halteelement in verbauten Zustand anliegt; und
- - wenigstens die Auflagefläche des Koppelelements ist ein Festkörper.
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Der Festkörper verhindert aufgrund seiner Steifigkeit, dass das Koppelelement sich zwischen einem Spalt an den beiden Lagerflächen ausfädelt. Die Lagerflächen sind ein Bereich des Aktuators und eines Gehäuses, die zusammen entweder als Auflagefläche wenigstens einer Stirnseite des Halteelements und einem Gehäuseteil dienen, oder in deren Zusammenspiel ein Verschluss bilden, damit sich das Halteseil oder das Koppelelement nicht ungewollt von dem Halteelement lösen kann.
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Der Festkörper besteht dabei aus Metall oder Kunststoff, oder aus einer Kombination beider Materialien. Die Kunststoffvariante bietet Gewichts- und Kostenvorteile.
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Ebenso ist es denkbar, dass nicht nur die Auflagefläche des Koppelements aus diesem Festkörper besteht, sondern das gesamte Koppelelement.
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Die Vertiefung in dem Koppelement ist vorzugsweise Kreisrund oder bildet zu dem Halteelement des Aktuators eine entsprechende Gegenkontur, damit das Halteelement in die Vertiefung ein- bzw. durchführbar ist.
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In Abhängigkeit der Art der Vertiefung(en), also ob diese durchgehend sind und sich demnach von einer Oberfläche zu einer anderen Oberfläche erstecken, oder lediglich eine Vertiefung auf einer einzigen Oberfläche darstellt, ist eine Fixierung des Halteseils an dem Koppelelement auszuwählen. Im Fall der durchgehenden Vertiefung ist es vorteilhaft eine Passung zwischen Vertiefung und Halteelement so zu dimensionieren, dass das Halteseil in zusammengebauten Zustand durch die Öffnung der Vertiefung durchführbar ist. Alternativ dazu ist eine Änderung der Öffnungskontur denkbar, die ein Anbringen des Halteseils durch die Öffnung im zusammengebauten Zustand ermöglicht. Dies beispielsweise durch eine Öffnung die zwei, - bildlich gesprochen - miteinander eine Schnittmenge bildende Kreise umfasst oder die Öffnung eine ovale Kontur aufweist. Die erste Kontur der Öffnung liegt überwiegend an dem Haltelement an, während es möglich ist, in die gleiche Öffnung das Halteseil durchzuschieben.
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Eine zweite Variante sieht vor, die Vertiefung des Koppelelements nicht als durchgehende Öffnung auszugestalten, sondern lediglich als Aushöhlung in die wenigstens ein Teil der Stirnfläche des Halteelements einführbar oder eingeführt ist. In eingeführten Zustand dringt somit das Halteelement in die Vertiefung ein (nicht durch) und fixiert mittels einer Gegenkraft, beispielsweise mittels dem angrenzenden Gehäuseteil, das Koppelelement. Das Halteelement ist somit durch das Koppelement getrennt von der Lagerfläche angeordnet.
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Eine weitere Ausführungsform der Erfindung sieht vor, dass eine Breite der Auflagefläche wenigstens dem Durchmesser und/oder wenigstens dem Querschnitt des Halteseils entspricht. Alternativ dazu ist die Breite zwischen 0,5 mm und ca. 30 mm dimensioniert. Vorteilhaft liegt diese zischen 5 mm und 20 mm. Noch vorteilhafter bei ca. 10 mm.
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Alternativ oder zusätzlich zu der Breite der Auflagefläche, kann ein Steg zwischen der Vertiefung und einer radialen Oberseite des Koppelelements vorgesehen sein, dessen Länge wenigstens einem Durchmesser oder Querschnitt des Halteseils entspricht und im wesentlichen ähnliche Abmaße wie die Breite aufweist.
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Die Wahl der Breite und/oder der Abmaße des Stegs in Abhängigkeit des Durchmessers oder des Querschnitts des Halteseils stellt sicher, dass das Koppelement ausreichend Dimensioniert ist, damit dieses unter keinen Umständen ungewollt ausgefädelt wird. Gleichzeitig wird eine Stabilität der wesentlichen Komponenten des Haltemechanismus am schwächsten Glied, nämlich dem Halteseil, ausgerichtet.
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Der Querschnitt des Halteseils wird an der längsten oder vorzugsweise an der kürzesten Distanz zwischen zwei parallelen Oberflächen bemessen. Das Halteseil kann nämlich in seiner Ausgestaltung von einem kreisrunden Querschnitt abweichen, sodass - in einem Querschnitt betrachtet - auch im Wesentlichen rechteckige Formen des Halteseils denkbar sind.
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Weiter sieht der erfindungsgemäße Gegenstand vor, dass das Koppelelement eine weitere zweite Vertiefung aufweist, die der ersten Vertiefung beabstandet angeordnet ist. Der Abstand der beiden Vertiefungen entspricht wenigstens dem Abstand, den eine Oberfläche des Halteelements zu einer äußeren Lagerstelle des Gehäuses bildet. Die Abmaße dafür entsprechen im Wesentlichen denen der Breite oder des Steges.
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Der gewählte Abstand bewirkt zum einen, dass das Halteseil an der zweiten Vertiefung/Öffnung ordnungsgemäß fixierbar ist, und zum anderen, dass das Koppelelement an einer seitlichen Verschränkung gehindert wird und sich dadurch nicht von dem Halteelement ausfädeln kann.
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In diesem Zusammenhang wird das Halteseil bevorzugt an der zweiten Vertiefung fixiert oder alternativ, bei einer Ausführungsform bei der das Koppelelement lediglich eine einzige Vertiefung aufweist, mittels einer form- oder stoffschlüssige Verbindung zwischen Koppelelement und Halteseil fixiert, beispielsweise in Form von Verlöten, Verkleben, Heißverschweißen, Laserverschweißen oder Ultraschallschweißen der Komponenten.
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Als Fixierung des Halteseils an dem Koppelement ist dieses beispielsweise durch die erste und/oder zweite Vertiefung geführt und mittel- oder unmittelbar am Gassack fixiert, beispielsweise vernäht, und/oder mittels einer Doppelschlinge am Koppelelement fixiert.
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Weiter ist es denkbar, die zweite Vertiefung durch ein Doppelführungsloch auszugestalten, wodurch eine noch sichere Seilanbindung erzielbar ist.
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Gemäß der Erfindung wird ein Ausfädeln des Koppelelements vorteilhaft verhindert, indem - in einer Seitenansicht betrachtet - eine Seite des Koppelelements im Bereich der zweiten Vertiefung eine unterschiedliche Materialstärke aufweist als die Materialstärke des Koppelements im Bereich der ersten Vertiefung.
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Dabei ist die Materialstärke im Bereich der ersten Vertiefung, also die Vertiefung durch welche das Halteelement ein- oder durchgeführt ist, kleiner als die Materialstärke im Bereich der zweiten Vertiefung.
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Diese Ausführung entspricht einem verbesserten System, welches die Gefahr einer fehlerhaften Montage verhindert und aufgrund der unterschiedlich dicken Schaftführung das Herauslösen des Koppelelements von dem Halteelement beschleunigt oder einstellbar macht.
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Für ein optimiertes Herauslösen des Koppelelements von dem Halteelement, weist das Koppelelement an der Oberfläche der Auflagefläche eine wenigstens partielle Gleitschicht auf. Die Gleitschicht ist dabei beispielsweise aus einer Graphit- oder einer Polytetrafluorethylenschicht (PTFE) gebildet.
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Das Gassacksystem kann zusätzlich ein Gehäuse und/oder einen Gasgenerator mit Zündmechanismus aufweisen.
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Die beschriebenen Ausführungsformen der Erfindung sind oder werden bevorzugt in ein adaptives Gassacksystem für ein Fahrzeug integriert.
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Im Kontext der unterschiedlichen Benennung der Vertiefung oder der Öffnung, kann es sich jeweils um eine nicht durchgehende Öffnung und/oder eine durchgehende Öffnung handeln.
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Die Erfindung wird im Folgenden anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Figuren näher erläutert. Es zeigen:
- 1 eine isometrische Ansicht des Koppelelements gemäß der Erfindung;
- 2 eine Vorderansicht des Koppelelements;
- 3 eine Seitenansicht des Koppelelements;
- 4 eine Seitenansicht des Koppelelements in eingebauten Zustand;
- 5 ein Längsschnitt des Koppelelements in eingebauten Zustand; und
- 6 ein Querschnitt des Koppelelements in eingebauten Zustand.
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Ein schematischer Aufbau eines adaptiven Gassacksystems ist beispielhaft in den
1 und
9 der
DE 10 2009 023 961 A1 erkennbar.
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Aus den 4 und 5 sind die für die Erfindung wichtigen Teilkomponenten und deren Zusammenwirken ersichtlich. Darin ist ein Haltemechanismus 10 für das adaptiv steuerbare Gassacksystem dargestellt, umfassend einen Aktuator 12, der beim Auslösen des Gassacksystems ein Halteelement 14, in Form eines Bolzens, entlang einer axialen Richtung (a) einzieht. Der Aktuator 12 ist dabei vorzugsweise ein pyrotechnischer Gasgenerator oder ein Elektromotor. Zwischen einer Gasaustrittsöffnung und dem Halteelement 14 des Aktuators 12 ist ein Halteseil 16 in Form eines Riemes, einer Schnur oder eines Seils angeordnet. Ein Koppelelement 18 wirkt als Verbindungsstück zwischen dem Halteseil 16 und dem Halteelement 14. Eine Abdeckung der Gasaustrittsöffnung (nicht dargestellt) steht mit dem Halteelement 14 des Aktuators 12 über das Halteseil 16 und das Koppelelement 18 in einer Wirkverbindung und ist dadurch schaltbar.
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Weiter ist ein Gehäuse 20 ersichtlich, welches als Aufnahmeeinrichtung für den Aktuator 12 dient und eine Lagerfläche 22 für das Halteelement 14 des Aktuators 12 aufweist. In einem geschlossenen Zustand ist das Halteelement 14 durch eine Öffnung/Vertiefung des Koppelelements 18 geführt und liegt mit einer axialen Stirnfläche an der Lagerfläche 22 an. In einem geöffneten Zustand ist das Halteelement 14 eingezogen, wodurch das Koppelelement 18 freigegeben ist. Zwischen der Lagerfläche 22 und dem Halteelement 14 kann sich ein Spalt 24 auftun, durch welchen sich das Halteseil 16 oder das Koppelelement 18 von dem Halteelement 14 ungewollt lösen kann. Dies wiederum wird durch die Erfindung verhindert.
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Aus den 1 bis 3 ist das Koppelelement 18 detaillierter ersichtlich. Es sind im Wesentlichen eine erste Vertiefung 26 und eine zweite Vertiefung 28 erkennbar. Beide Vertiefungen 26, 28 bilden Öffnungen, welche durch das Material des Koppelements 18 hindurchführen, sich somit von der ersten zur zweiten Oberfläche erstrecken.
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Die Vertiefung erste 26 dient als Öffnung, durch welche das Halteelement 14 durchgeführt oder eingeführt ist. Die zweite Vertiefung 28 dient als Fixieröffnung für das Halteseil 16, welches durch die zweite Vertiefung 28 durchgefädelt ist und beispielsweise am Seilende ein Knoten aufweist oder direkt mit dem Gassack vernäht ist.
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Die erste Vertiefung 26 weist an einer Innenseite eine Auflagefläche 30 auf, an dieser das Koppelelement 18 an dem Halteelement 14 in verbauten Zustand anliegt. Erfindungsgemäß besteht wenigstens die Auflagefläche 30 aus einem Festkörper. Denkbar ist jedoch, dass auch das gesamte Koppelelement 18 aus dem Festkörper besteht. Mit Festkörper ist ein Körper gemeint, der aus einem harten Material, wie beispielsweise Kunststoff oder Metall besteht.
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Die Auflagefläche 30 kann zur besseren Entkopplung des Koppelement 18 und dem Halteelement 14 eine Gleitschicht aufweisen, beispielsweise aus Graphit oder Teflon®.
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Eine Breite (b) der Auflagefläche 30 und/oder eine Länge (e) eines Stegs 32 zwischen der ersten Vertiefung 26 und einer radialen Oberseite 34 des Koppelelements 18, entspricht wenigstens dem Durchmesser oder wenigstens dem Querschnitt des Halteseils 16. Der Querschnitt des Halteseils 16 bemisst sich anhand der kürzesten Distanz zwischen zwei parallelen Oberflächen des Halteseils 16. Die Länge (e) des Stegs 32 ist dabei max. 30 mm lang. Alternativ und bevorzugt jedoch zwischen einer Länge von ca. 3 mm bis 10 mm.
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Der Abstand (d) zwischen den beiden Vertiefungen 26, 28 entspricht wenigstens dem Abstand, den eine Oberfläche 36 des Halteelements 14 zu einer äußeren Lagerstelle 38 des Gehäuses 20 bildet. Die Auswahl der Läge (e) des Steges und/oder des Abstands (d) zwischen den beiden Vertiefungen 26, 28 bewirkt, dass das Koppelelement 18 sich innerhalb der Lagerung nur begrenzt verschränken kann und dadurch nicht ungewollt aus dem Spalt 24 ausfädelbar ist.
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Zusätzlich weist - wie ich der 3 ersichtlich - das Koppelelement 18 in einer Seitenansicht betrachtet, im Bereich der zweiten Vertiefung 28 eine dickere Materialstärke (c) auf als im Bereich der ersten Vertiefung 26 die Materialstärke (b). U.a. wird durch die Wahl der unterschiedlichen Materialstärke eine ordnungsgemäße Montage gewährleistet.
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Der Haltemechanismus 10 wird bevorzugt in einem Modul für ein adaptives Gassacksystem verbaut. Das Modul ist insbesondere für den Einsatz in einem Fahrzeug vorgesehen.
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Bezugszeichenliste
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- 10
- Haltemechanismus
- 12
- Aktuator
- 14
- Halteelement
- 16
- Halteseil
- 18
- Koppelelement
- 20
- Gehäuse
- 22
- Lagerfläche
- 24
- Spalt
- 26
- erste Vertiefung
- 28
- zweite Vertiefung
- 30
- Auflagefläche
- 32
- Steg
- 34
- radiale Oberseite
- 36
- Oberseite Halteelement
- 38
- äußeren Lagerstelle
- a
- axiale Bewegung
- b
- Materialstärke
- c
- Materialstärke
- d
- Abstand
- e
- Länge
