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Die Erfindung betrifft eine Haltevorrichtung zum Halten und Lösen eines Zugmittels eines Fahrzeugsicherheitssystems, insbesondere eines Fangbands eines Gassacks eines Fahrzeugsicherheitssystems, sowie ein Gassackmodul mit einer Haltevorrichtung.
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Gassäcke sind Bestandteil von Fahrzeug-Sicherheitssystemen. Häufig ist ein Zugmittel an einem Gassack befestigt. Mit dem Zugmittel kann die Entfaltung des Gassacks kontrolliert werden, indem beispielsweise das Zugmittel freigegeben wird, nachdem der Gassack zumindest teilweise mit einem Gas gefüllt wurde. Auf diese Weise lässt sich ein gewünschtes Entfaltungsverhalten des Gassacks erreichen.
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Außerdem kann das Zugmittel verhindern, dass sich der Gassack im aufgeblasenen Zustand übermäßig weit in eine bestimmte Richtung entfaltet. Diese Funktion wird zum Beispiel bei adaptiven Gassackkonzepten oder für eine aktive Gassackentlüftung angewandt. Beim pilotierten Fahren, welches immer mehr an Bedeutung gewinnt, kann ein Fahrzeuginsasse verschiedene Positionen einnehmen, beispielsweise eine Sitzposition, wenn er selbst fährt, oder eine Liegeposition, wenn das Fahrzeug mit Autopilot fährt. Befindet sich der Fahrzeuginsasse in einer Liegeposition, muss sich der Gassack im Bedarfsfall deutlich weiter zum Fahrzeuginsassen hin entfalten, als wenn sich der Fahrzeuginsasse in einer Sitzposition und somit näher am Lenkrad befindet. Wenn sich der Fahrzeuginsasse also in einer Sitzposition befindet, schränkt das Zugmittel ein, wie weit sich der Gassack zum Fahrer hin entfaltet. Da der Gassack das Bestreben hat, sich vollständig zu entfalten, wirken dabei hohe Kräfte auf das Zugmittel.
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Es ist somit eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Haltevorrichtung für ein Zugmittel anzugeben, die hohe Kräfte aufnehmen kann und dennoch bei Bedarf das Zugmittel zuverlässig freigibt.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch eine Haltevorrichtung zum Halten und Lösen eines Zugmittels eines Fahrzeugsicherheitssystems, insbesondere eines Fangbands eines Gassacks eines Fahrzeugsicherheitssystems, mit einer pyrotechnischen Aktuatorbaugruppe zum Halten und signaltechnisch gezielten Freigeben des Zugmittels. Die Aktuatorbaugruppe umfasst einen Kunststoffsockel, in dem eine pyrotechnische Einrichtung mit einer Treibladung und einem Zünder aufgenommen und gehalten ist, wobei die pyrotechnische Einrichtung eine Rückseite und eine entgegengesetzte Vorderseite aufweist, und einen Zugmittelhalter, der an die Vorderseite der pyrotechnischen Einrichtung angrenzt und diese abdeckt und der lösbar an dem Kunststoffsockel gelagert ist. Die Aktuatorbaugruppe umfasst des Weiteren ein Verstärkungselement, das zwischen einer ersten Stellung und einer zweiten Stellung axial verschiebbar gelagert ist, wobei das Verstärkungselement in einer zweiten Stellung außer Eingriff mit dem Zugmittelhalter ist und in einer ersten Stellung zumindest abschnittsweise im Zugmittelhalter aufgenommen ist und diesen mechanisch verstärkt.
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Durch das Verstärkungselement kann die Haltevorrichtung für besonders hohe Querkräfte ausgelegt werden, insbesondere für Querkräfte, die größer sind als 2,5 kN, vorzugsweise größer als 5 kN.
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Erfindungsgemäß lässt sich durch das Verstärkungselement eine Basisvariante der Aktuatorbaugruppe verstärken. Die erfindungsgemäße Haltevorrichtung eignet sich somit besonders für die Verwendung in Klein- und Versuchsserien, da der Kunststoffsockel sowie der Zugmittelhalter im Vergleich zu einer Basisvariante nicht angepasst werden müssen. Dies ist daher vorteilhaft, da die Entwicklung neuer Bauteile sowie die Herstellung von Werkzeugformen aufwendig und teuer ist und sich für geringe Stückmengen nicht lohnt.
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Das Verstärkungselement ist beispielsweise entlang einer Längsachse der Haltevorrichtung verschiebbar.
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Der Zugmittelhalter hat vorzugsweise an einer vom Kunststoffsockel weg gerichteten Stirnseite eine Vertiefung, in der das Verstärkungselement in seiner ersten Stellung zumindest abschnittsweise formschlüssig und/oder reibschlüssig aufgenommen ist. Der Zugmittelhalter stützt sich somit am Verstärkungselement ab, wenn der Zugmittelhalter mit einer Querkraft beaufschlagt wird. Somit ist der Zugmittelhalter durch das Verstärkungselement besonders wirksam verstärkt.
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Gemäß einer Ausführungsform hat die Haltevorrichtung ein feststehendes Lager, das vom Zugmittelhalter beabstandet angeordnet ist und das Verstärkungselement ist in dem feststehenden Lager axial verschiebbar aufgenommen. Somit lässt sich das Verstärkungselement besonders einfach von der zweiten Stellung in die erste Stellung verschieben. Mittels des Lagers ist das Verstärkungselement außerdem bereits an der Haltevorrichtung gehalten, solange das Verstärkungselement in der zweiten Stellung und somit noch nicht in Eingriff mit dem Zugmittelhalter ist.
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Durch das Lager ist das Verstärkungselement insbesondere bereits derart ausgerichtet, dass das Verstärkungselement bei einer Verschiebung von der zweiten Stellung in die erste Stellung die Vertiefung im Zugmittelhalter trifft.
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Gemäß einer Ausführungsform hat das Verstärkungselement einen von den Enden des Verstärkungselements beabstandet angeordneten Anschlag und das Verstärkungselement liegt in seiner zweiten Stellung mit dem Anschlag an dem Lager an. Folglich lässt sich das Verstärkungselement ausgehend von seiner zweiten Stellung lediglich in Richtung der ersten Stellung verschieben. Der Anschlag sorgt somit dafür, dass sich das Verstärkungselement ausgehend von der zweiten Stellung nicht in Richtung von der ersten Stellung weg bewegen kann und somit verliersicher in der Haltevorrichtung gehalten ist.
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Vorzugsweise hat das Lager an einer zu dem Zugmittelhalter hin gerichteten Stirnseite eine Vertiefung zur Aufnahme des Zugmittelhalters. Das Lager dient somit nach dem Auslösen der Haltevorrichtung als Fangvorrichtung für den vom Kunststoffsockel gelösten Zugmittelhalter.
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Das Verstärkungselement ist beispielsweise reibschlüssig im Lager gehalten. Der Reibschluss ist insbesondere derart ausgelegt, dass das Versteifungselement nicht unbeabsichtigt verrutschen kann, aber durch Aufbringen einer Kraft relativ einfach von der zweiten Stellung in die erste Stellung verschoben werden kann. Insbesondere kann das Verstärkungselement manuell verschoben werden.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform kann das Verstärkungselement an einem linear verschiebbaren Lagerteil fest fixiert sein. Das Lagerteil bewegt sich somit zusammen mit dem Verstärkungselement von der zweiten Stellung in die erste Stellung. Auf diese Weise ist das Verstärkungselement besonders stabil gelagert.
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Das verschiebbare Lagerteil ist beispielsweise in einer Linearführung reibschlüssig geführt. Somit lässt sich das Lagerteil besonders einfach verschieben.
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Vorzugsweise ist ein Stoppelement vorhanden, das eine Verschiebung des Lagerteils in eine Richtung von dem Kunststoffsockel weg begrenzt. Die Verschiebung des Lagerteils erfolgt somit innerhalb eines definierten Bereichs.
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Das Verstärkungselement ist beispielsweise ein länglicher Stößel. Dadurch ist das Verstärkungselement einfach herstellbar. Zudem lässt sich ein länglicher Stößel auf einfache Weise linear verschiebbar lagern.
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Das Verstärkungselement kann aus Kunststoff oder aus Metall sein.
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Die Aufgabe wird des Weiteren erfindungsgemäß gelöst durch ein Gassackmodul für ein Fahrzeugsicherheitssystem, mit einem Gassack, einem Gassackgehäuse, in dem der Gassack aufgenommen ist, mit einer Haltevorrichtung, die wie vorhergehend beschrieben ausgebildet ist und die an dem Gassackgehäuse befestigt ist, und mit einem Zugmittel, das an dem Gassack befestigt und an der Haltevorrichtung gehalten ist. Das Zugmittel kann dadurch eine Entfaltung des Gassacks begrenzen, solange es an der Haltevorrichtung gehalten ist.
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Um das Zugmittel möglichst einfach an der Haltevorrichtung zu halten, ist an einem Endabschnitt des Zugmittels, der nicht an dem Gassack befestigt ist, eine Schlaufe gebildet, wobei die Schlaufe in nicht ausgelöstem Zustand der Haltevorrichtung um den Zugmittelhalter gelegt ist, insbesondere um den Halteabschnitt des Zugmittelhalters.
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Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung und aus den Zeichnungen, auf die Bezug genommen wird. In den Zeichnungen zeigen:
- - 1 ein erfindungsgemäßes Gassackmodul mit einer erfindungsgemäßen Haltevorrichtung in einem nicht ausgelösten, unverstärkten Zustand,
- - 2 das Gassackmodul aus 1, wobei die Haltevorrichtung in einem nicht ausgelösten, verstärkten Zustand ist,
- - 3 das Gassackmodul aus den 1 und 2, wobei die Haltevorrichtung ausgelöst ist,
- - 4 die erfindungsgemäße Haltevorrichtung aus den 1 bis 3,
- - 5 ein weiteres erfindungsgemäßes Gassackmodul mit einer erfindungsgemäßen Haltevorrichtung in einem nicht ausgelösten, unverstärkten Zustand,
- - 6 das Gassackmodul aus 4, wobei die Haltevorrichtung in einem nicht ausgelösten, verstärkten Zustand ist, und
- - 7 das Gassackmodul aus den 4 und 5, wobei die Haltevorrichtung ausgelöst ist.
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1 zeigt ein Gassackmodul 10 mit einer Haltevorrichtung 12 zum Halten und Lösen eines Zugmittels 14 eines Fahrzeugsicherheitssystems, insbesondere eines Fangbands.
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Neben der Haltevorrichtung 12 umfasst das Gassackmodul 10 ein Gassackgehäuse 16 und einen Gassack 18, wobei der Gassack 18 in nicht ausgelöstem Zustand des Gassackmoduls 10 gefaltet in dem Gassackgehäuse 16 aufgenommen ist.
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Das Zugmittel 14 ist an dem Gassack 18 befestigt und an der Haltevorrichtung 12 gehalten, wenn die Haltevorrichtung 12 in einem nicht ausgelösten Zustand ist, wie in 1 gezeigt. Dadurch kann das Zugmittel 14 eine Auffaltung des Gassacks 18 einschränken.
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3 zeigt das Gassackmodul 10 aus den 1 und 2 in einem Zustand, in dem die Haltevorrichtung 12 ausgelöst und somit das Zugmittel 14 freigegeben ist. In diesem Fall kann sich der Gassack 18 frei entfalten.
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4 zeigt die Haltevorrichtung 12 aus den 1 bis 3 in einer Detailansicht, und zwar in nicht ausgelöstem, unverstärkten Zustand.
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Die Haltevorrichtung 12 umfasst eine pyrotechnische Aktuatorbaugruppe 24 zum Halten und signaltechnisch gezielten Freigeben des Zugmittels 14.
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Die Aktuatorbaugruppe 24 hat einen Kunststoffsockel 26 sowie eine pyrotechnische Einrichtung 28 mit einem Zünder 30.
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Der Zünder 30 besitzt elektrische Leitungen 32 und einen Zündkopf 34, siehe 4. In dem Zündkopf 34 ist eine Treibladung enthalten, sodass durch Auslösen des Zünders 30 ein Treibgas erzeugt wird.
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Die pyrotechnische Einrichtung 28 ist in dem Kunststoffsockel 26 aufgenommen und gehalten. Insbesondere ist die pyrotechnische Einrichtung 28 mit dem den Kunststoffsockel 26 bildenden Kunststoff zumindest abschnittsweise umspritzt.
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Die pyrotechnische Einrichtung 28 hat eine Rückseite 36 und eine entgegengesetzte Vorderseite 38. Der Zünder kann an seiner Rückseite 36 elektrisch kontaktiert werden.
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Des Weiteren umfasst die Aktuatorbaugruppe 24 einen Zugmittelhalter 40, der unmittelbar zumindest an der Vorderseite 38 der pyrotechnischen Einrichtung 28 anliegt und diese abdeckt. Genauer gesagt liegt der Zugmittelhalter 40 am Zündkopf 34 an, und zwar in einem Bereich, in dem der Zündkopf 34 nicht von dem den Kunststoffsockel 26 bildenden Kunststoff umspritzt ist.
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Der Zugmittelhalter 40 stellt insbesondere eine Kappe dar.
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Der Zugmittelhalter 40 hat an seiner der pyrotechnischen Einrichtung 28 zugewandten Stirnseite 42 eine zur pyrotechnischen Einrichtung 28 komplementäre Vertiefung 44, in der ein Abschnitt des Zündkopfes 34 der pyrotechnischen Einrichtung 28 aufgenommen ist.
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Somit ist die pyrotechnische Einrichtung 28 ausgenommen ihrer elektrischen Leitungen 32 vollständig vom Kunststoffsockel 26 und dem Zugmittelhalter 40 kontaktiert.
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Der Zugmittelhalter 40 kann aus Kunststoff oder aus Metall hergestellt sein. Bei dem in den 1 bis 4 dargestellten Zugmittelhalter 40 handelt es sich insbesondere um einen Zugmittelhalter 40 aus Kunststoff.
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Um eine Freigabe des Zugmittels 14 zu ermöglichen, ist der Zugmittelhalter 40 lösbar an dem Kunststoffsockel 26 gelagert, und zwar derart, dass sich der Zugmittelhalter durch Auslösen des Zünders 30 als Einheit vollständig von dem Kunststoffsockel 26 löst.
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Genauer gesagt ist der Zugmittelhalter 40 an dem Kunststoffsockel 26 gelagert, indem der Zugmittelhalter 40 im Bereich seines der pyrotechnischen Einrichtung 28 zugeordneten Längsendes mit dem den Kunststoffsockel 26 bildenden Kunststoff umspritzt ist, insbesondere außenseitig abschnittsweise umspritzt ist.
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Durch das Umspritzen ist der Zugmittelhalter 40 reibschlüssig und/oder kraftschlüssig in dem Kunststoffsockel 26 gehalten.
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Insbesondere ist der Zugmittelhalter 40 so in dem Kunststoffsockel 26 abschnittweise eingespritzt und der Kunststoffsockel 26 ist so ausgebildet, dass bei Aktivieren der pyrotechnischen Einrichtung 28 der Kunststoffsockel 26 rißfrei bleibt.
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Es ist jedoch auch denkbar, dass der Zugmittelhalter 40 in den Kunststoffsockel 26 nachträglich eingesteckt ist.
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Der Abschnitt des Zugmittelhalters 40, der in dem Kunststoffsockel 26 aufgenommen ist, bildet einen Befestigungsabschnitt 46.
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Ein nicht umspritzter Bereich des Zugmittelhalters 40 ist ein Halteabschnitt 48 für das Zugmittel 14. An diesem Halteabschnitt 48 ist eine Anlagefläche 49 für das Zugmittel 14 vorhanden.
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Der Halteabschnitt 48 schließt unmittelbar an den Befestigungsabschnitt 46 an.
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Der Befestigungsabschnitt 46 und der Halteabschnitt 48 bilden zusammen außenseitig eine Zylinderfläche 50. Dadurch kann das Zugmittel 14 beim Auslösen der Haltevorrichtung 12 einfach von dem Zugmittelhalter 40 herunterrutschen.
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Um das Zugmittel 14 an der Haltevorrichtung 12 zu halten, ist an einem Endabschnitt 51 des Zugmittels 14, der nicht an dem Gassack 18 befestigt ist, eine Schlaufe 52 gebildet (siehe 1 und 2).
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In nicht ausgelöstem Zustand der Haltevorrichtung 12 ist die Schlaufe 52 um den Zugmittelhalter 40 gelegt, wie in den 1 und 2 gezeigt, insbesondere um den Halteabschnitt 48 des Zugmittelhalters 40.
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Um zu vermeiden, dass das Zugmittel 14 bei nicht ausgelöster Haltevorrichtung 12 von dem Halteabschnitt 48 herunterrutscht, schließt an einem vom Befestigungsabschnitt 46 weg gerichteten Ende des Halteabschnitts 48 ein seitlich abstehender Kragen 54 an, der gegenüber dem Halteabschnitt 48 verbreitert ist.
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Um eine auf den Zugmittelhalter 40 wirkende Haltekraft zu erhöhen, kann der Zugmittelhalter 40 an seinem im Kunststoffsockel 26 aufgenommenen Abschnitt, also im Befestigungsabschnitt 46, einen in Längsrichtung der Haltevorrichtung 12 betrachtet radial nach außen stehenden Vorsprung 56 haben. Auf diese Weise ist der Zugmittelhalter 40 nicht nur reibschlüssig, sondern auch formschlüssig in dem Kunststoffsockel 26 gehalten.
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Der Vorsprung 56 ist vorzugsweise umlaufend ausgebildet.
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Alternativ kann der Zugmittelhalter 40 eine nach radial innen ragende Vertiefung haben, die in den Figuren der Einfachheit halber nicht dargestellt ist. Die Vertiefung kann ebenfalls umlaufend sein.
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Die Haltevorrichtung 12 umfasst des Weiteren ein Verstärkungselement 58, welches dazu dient, die Stabilität des Zugmittelhalters 40 zu erhöhen.
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Das Verstärkungselement 58 ist zu diesem Zweck zwischen einer ersten Stellung, die in 2 gezeigt ist, und einer zweiten Stellung, die in 1 gezeigt ist, axial verschiebbar gelagert. Genauer gesagt ist das Verstärkungselement 58 entlang einer Längsachse der Haltevorrichtung 12 beweglich.
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In der zweiten Stellung ist das Verstärkungselement 58 außer Eingriff mit dem Zugmittelhalter 40 und in einer ersten Stellung ist das Verstärkungselement 58, wie in 2 gezeigt, zumindest abschnittsweise im Zugmittelhalter 40 aufgenommen und verstärkt diesen mechanisch. In verstärktem Zustand kann die Haltevorrichtung 12 beispielsweise Querkräfte von mehr als 2,5 kN, insbesondere mehr als 5 kN aufnehmen.
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Zur Aufnahme des Verstärkungselements 58 hat der Zugmittelhalter 40 an einer vom Kunststoffsockel 26 weg gerichteten Stirnseite 60 eine Vertiefung 62, in der das Verstärkungselement 58 in seiner ersten Stellung zumindest abschnittsweise formschlüssig und/oder reibschlüssig aufgenommen ist.
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Bei einer Belastung kann sich der Zugmittelhalter 40 folglich am Verstärkungselement 58 abstützen.
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Gemäß der in den 1 bis 4 veranschaulichten Ausführungsform hat die Haltevorrichtung 12 ein feststehendes Lager 64, das vom Zugmittelhalter 40 beabstandet angeordnet ist.
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Das Verstärkungselement 58 ist in dem feststehenden Lager 64 axial verschiebbar aufgenommen. Insbesondere ist das Verstärkungselement 58 reibschlüssig in dem Lager 64 derart gehalten, dass das Verstärkungselement 58 nicht unbeabsichtigt in dem Lager verrutschen kann.
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Das Lager 64 hat zu diesem Zweck eine Bohrung 65, in die das Verstärkungselement 58 eingesteckt ist.
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Das Verstärkungselement 58 lässt sich vorzugsweise manuell im Lager 64 verschieben.
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Um eine Verschiebung des Verstärkungselements 58 zu begrenzen, hat das Verstärkungselement 58 einen von den Enden des Verstärkungselements beabstandet angeordneten Anschlag 66.
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Der Anschlag 66 ist beispielsweise ein umlaufender Kragen. Alternativ kann der Anschlag 66 einen oder mehrere seitlich abstehende Vorsprünge haben.
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Das Verstärkungselement 58 liegt in seiner zweiten Stellung mit dem Anschlag 66 an dem Lager 64 an.
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Das Verstärkungselement 58 ist beispielsweise ein länglicher Stößel, insbesondere aus Kunststoff oder Metall.
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Im Folgenden wird mit Bezug auf die 1 bis 4 ein Auslösen des Gassackmoduls 10 sowie der Haltevorrichtung 12 beschrieben.
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Wenn das Gassackmodul 10 ausgelöst wird, wird der Gassack 18 aufgeblasen.
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Solange die Haltevorrichtung 12 nicht ausgelöst ist, kann sich der Gassack 18 jedoch nur eingeschränkt entfalten, da das Zugmittel 14 ein vollständiges Entfalten des Gassacks 18 verhindert.
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Ob die Haltevorrichtung 12 ausgelöst wird und das Zugmittel 14 folglich freigegeben wird, hängt von einer Sitzposition eines Fahrzeuginsassen ab.
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Sitzt ein Fahrzeuginsasse beispielsweise weiter entfernt von einem Armaturenbrett oder befindet sich der Fahrzeuginsasse in einer Liegeposition, ist ein höheres Gassackvolumen erforderlich als bei einer Sitzposition nahe am Armaturenbrett.
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Wenn ein größeres Gassackvolumen erforderlich ist, wird das Zugmittel 14 freigegeben. Dies erfolgt durch Zünden der pyrotechnischen Einrichtung 28, wie in 3 veranschaulicht.
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Durch die Zündung wird mittels des im Zündkopf 34 enthaltenen Treibmittels ein Treibgas erzeugt, wodurch der Zugmittelhalter 40 mit einer Kraft beaufschlagt und von dem Kunststoffsockel 26 gelöst wird.
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Insbesondere wir der Zugmittelhalter 40 vollständig von dem Kunststoffsockel 26 derart gelöst, dass kein Rest des Zugmittelhalters 40 am Kunststoffsockel 26 verbleibt. Der Kunststoffsockel 26 bleibt dabei rißfrei.
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Das Zugmittel 14 kann dadurch von dem Zugmittelhalter 40 herunterrutschen und wird nicht mehr von der Halteeinrichtung 12 zurückgehalten.
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Der Gassack 18 kann sich folglich ungehindert entfalten.
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Wenn die Haltevorrichtung 12 ausgelöst wird, dient das Lager 64 als Fangeinrichtung für den Zugmittelhalter 40.
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Das Lager 64 hat zu diesem Zweck an einer zu dem Zugmittelhalter 40 hin gerichteten Stirnseite 68 eine Vertiefung 70 zur Aufnahme des Zugmittelhalters 40. Der Zugmittelhalter 40 ist somit auch nach dem Auslösen der Haltevorrichtung 12 an der Haltevorrichtung 12 gehalten.
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Die 5 bis 7 zeigen eine weitere Ausführungsform des Gassackmoduls 10.
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5 zeigt das Gassackmodul 10 mit einer Haltevorrichtung 12, wobei die Haltevorrichtung 12 unverstärkt ist. In 6 ist die Haltevorrichtung 12 in einem verstärkten Zustand dargestellt. 7 zeigt die Haltevorrichtung 12 in einem ausgelösten Zustand.
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Das in den 5 bis 7 dargestellte Gassackmodul 10 unterscheidet sich von dem in den 1 bis 3 dargestellten Gassackmodul 10 durch die Form des Verstärkungselements 58 sowie der Lagerung des Verstärkungselements 58.
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Das Verstärkungselement 58 gemäß den 5 bis 7 ist insbesondere an einem linear verschiebbaren Lagerteil 72 fest fixiert. Das Lagerteil 72 bewegt sich somit zusammen mit dem Verstärkungselement 58 von der ersten in die zweite Stellung.
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Um die Verschiebung des Lagerteils 72 zu ermöglichen, ist das verschiebbare Lagerteil 72 in einer Linearführung reibschlüssig geführt. Das Lagerteil 72 lässt sich vorzugsweise manuell verschieben.
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Die Linearführung ist beispielsweise in dem Gassackgehäuse 16 ausgebildet. Die Linearführung kann beispielsweise als Schwalbenschwanzführung ausgebildet sein.
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Es ist zudem ein Stoppelement 74 vorhanden, das eine Verschiebung des Lagerteils 72 in eine Richtung von dem Kunststoffsockel 26 weg begrenzt. Das Stoppelement 74 ist ebenfalls am Gassackgehäuse 16 angeordnet.
