DE19521937B4

DE19521937B4 - Sicherheitsvorrichtung

Info

Publication number: DE19521937B4
Application number: DE19521937A
Authority: DE
Inventors: Dan Persson; Michael Ahlkvist
Original assignee: Autoliv Development AB
Current assignee: Autoliv Development AB
Priority date: 1994-06-07
Filing date: 1995-06-07
Publication date: 2008-09-04
Anticipated expiration: 2015-06-08
Also published as: DE19521937A1; US5685557A; GB2290268A; GB2290268B; GB9411392D0

Abstract

Sicherheitsvorrichtung, wobei die Sicherheitsvorrichtung eine Lenkradeinheit mit einem Rand (2), Speichen (3) und einem Nabenbereich (4) umfaßt, in der sich ein Gasgenerator (6) und ein Airbag (7) und eine mit der Lenkradeinheit verbundene Abdeckung (8) für den Airbag befindet, wobei die Lenkradeinheit einen einteilig ausgebildeten Metallkern (1) umfaßt, der den Randbereich (2), die Speichenbereiche (3) und den Nabenbereich (4) umfaßt, wobei der Metallkern (1) auch einteilig eine Befestigungsstruktur (5) umfaßt und der Gasgenerator (6) mit der Befestigungsstruktur (5) verbunden ist, ferner die Abdeckung (8) für den Airbag auch direkt an der Befestigungsstruktur (5) befestigt ist und die Befesti gungsstruktur (5) eine Plattform (18) umfaßt, die sich oberhalb des Nabenbereichs (4) befindet, und eine sich radial erstreckende Schraube (13) im Nabenbereich unterhalb des Gasgenerators zur Befestigung der Lenkradeinheit an einer Lenksäule sowie eine Öffnung (17) mit einer entfernbaren Abdeckung (16) in einer Rückwand (15) als Unterteilschutzabdeckung der Lenkradeinheit, um einen Zugang zur...

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Sicherheitsvorrichtung, wobei die Sicherheitsvorrichtung eine Lenkradeinheit mit einem Rand, Speichen und einem Nabenbereich umfaßt, in der sich ein Gasgenerator und ein Airbag und eine mit der Lenkradeinheit verbundene Abdeckung für den Airbag befindet, und insbesondere eine Sicherheitsvorrichtung, die zur Verwendung in einem Motorfahrzeug gedacht ist.
Es ist früher vorgeschlagen worden, einen Airbag innerhalb des Lenkrades eines Motorfahrzeugs zur Verfügung zu stellen. Viele Vorschläge betreffen die Verwendung eines Lenkrades, das gestaltet ist, um auf der Lenksäule des Motorfahrzeugs befestigt zu werden, während das Fahrzeug zusammengebaut wird, wobei das Lenkrad gestaltet ist, um den Airbag in dem Lenkrad während der Endstufe des Herstellens des Fahrzeugs an seinem Platz befestigen zu können. Dieses Verfahren ist favorisiert worden, weil ein typischer Airbag ein pyrotechnisches Material einschließt, das, wenn es gezündet wird, das Gas liefert, das den Airbag aufbläst, und es wird bevorzugt, ein derartiges pyrotechnisches Material innerhalb eines im Bau befindlichen Fahrzeugs nicht länger als absolut notwendig zu haben.
Die DE 36 30 685 A1 betrifft eine Gaskissen-Aufprallschutzvorrichtung für Kraftfahrzeuge mit einem eine Treibladung und einen Zünder aufweisenden Gasgenerator und einem durch die von diesem erzeugten Gase aufblasbaren Gassack, der mit dem Gasgenerator in einem schüsselförmigen Nabenkörper eines Lenkrades untergebracht ist. Das Lenkrad wird dabei durch eine sich axial, das heißt in Richtung der Lenksäule erstreckende Schraube an der Lenksäule befestigt. Diese Art der Befestigung weist den Nachteil auf, daß sich entweder die gesamte Lenkradeinheit inklusive Gasgenerator und Airbag nicht im montierten Zustand an der Lenksäule befestigen läßt oder aber beispielsweise der Gasgenerator abgewandelt, das heißt mit einem Durchgangsloch versehen und die Abdeckung mit einer mittigen Öffnung versehen werden muß, die durch einen eingesetzten Stopfen verschlossen ist.
Der vorliegenden Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, eine Sicherheitsvorrichtung zu schaffen, bei der sich die gesamte Lenkradeinheit mit Gasgenerator und Airbag im montierten Zustand auf einfache Weise an der Lenksäule befestigen läßt.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe gelöst durch eine Sicherheitsvorrichtung gemäß Anspruch 1.
Vorzugsweise ist der Metallkern aus einer Magnesiumlegierung hergestellt.
Günstigerweise ist der Metallkern ein einteiliger Spritzguß.
Vorzugsweise bildet die Plattform eine Öffnung, die gestaltet ist, um einen Teil eines Gasgenerators aufzunehmen.
Günstigerweise ist die Plattform mit einer Wand versehen, die im wesentlichen die Öffnung umgibt, wobei die Wand sich im wesentlichen senkrecht zu der Plattform erstreckt.
Vorteilhafterweise ist die Plattform mit einer Mehrzahl von einteilig gestalteten Zungen zum Befestigen der Abdeckung an der Befestigungsstruktur versehen, wobei die Zungen benachbart zu der Wand angeordnet sind.
Vorzugsweise sind die Zungen jeweils mit einer Öffnung versehen, die gestaltet ist, um mit einem Vorsprung in Eingriff zu treten, der an der Abdeckung vorgesehen ist.
Günstigerweise sind wenigstens einige der Zungen plastisch zwischen einer anfänglichen unverriegelten Position, in der die Öffnung in der Zunge nicht mit einem Vorsprung in Eingriff steht, der sich an der Abdeckung befindet, und einer verriegelten Position verformbar, in der die Öffnung an der Zunge mit einem Vorsprung an der Abdeckung in Eingriff steht.
Alternativ sind die Zungen jeweils mit einem Vorsprung versehen sind, der gestaltet ist, um mit einer an der Abdeckung vorgesehenen Öffnung in Eingriff zu treten.
In einer derartigen Ausführungsform sind vorzugsweise wenigstens einige der Zungen plastisch zwischen einer anfänglichen unverriegelten Position, in der der Vorsprung an der Zunge nicht mit einer Öffnung in Eingriff steht, die in der Abdeckung vorgesehen ist, und einer verriegelten Position verformbar, in der der Vorsprung an der Zunge mit einer Öffnung in der Abdeckung in Eingriff steht.
Günstigerweise sind wenigstens einige der Zungen federnd und stehen mit der Abdeckung federnd in Eingriff.
Um die Erfindung auf einfache Weise zu verstehen und damit weitere Merkmale derselben entsprechend gewürdigt werden, wird die Erfindung nun beispielhaft unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben werden, in denen
1 eine Aufsicht von einem Lenkrad ist, das eine Sicherheitsvorrichtung gemäß der Erfindung einschließt, wobei Teile gestrichelt gezeigt sind,
2 eine Querschnittsansicht entlang der Linie II-II von 1 ist,
3 eine Querschnittsansicht entlang der Linie III-III von 1 ist,
3A eine vergrößerte Ansicht eines Teils von 3 ist, und
3B eine vergrößerte Ansicht ähnlich der von 3A ist, die einen weiteren Teil des Lenkrads zeigt.
Bezugnehmend auf die Zeichnungen liegt eine Sicherheitsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung in der Form einer Lenkradeinheit mit einer Metallstruktur 1 vor, die einteilig, d. h. als ein einteiliger Spritzguß ausgebildet ist. Die Struktur 1 bildet den Rand 2 des Lenkrads. Eine Mehrzahl von sich im wesentlichen radial erstreckenden Speichen 3 dient dazu, den Rand 2 und eine Nabenstruktur 4 zu verbinden, die verwendet wird, um das Lenkrad an seinem Platz auf einer Lenksäule zu befestigen. Die Speichen 3 tragen auch eine Befestigungstruktur 5, an der direkt ein Gasgenerator 6, der mit einem gefalteten Airbag 7 verbunden ist, und eine Abdeckung 8 für den Airbag befestigt ist. Der Rand, die Speichen, die Nabenstruktur und die Befestigungsstruktur bilden die einteilige Metallstruktur 1.
Es ist somit zu würdigen, daß die Anordnung der Erfindung eine minimale Anzahl von Komponenten verwendet, wodurch die Gesamtkosten verringert werden und der Zusammenbau erleichtert wird.
Die Metallstruktur 1 ist aus einer Magnesiumlegierung hergestellt und bildet einen Rand 2 mit einer im wesentlichen kreuzförmigen Gestalt im Querschnitt, wobei der Rand durch eine Mehrzahl (in dem dargestellten Beispiel vier) von im wesentlichen sich radial nach innen erstreckenden Speichen 3, die an der Nabenstruktur 4 enden, untereinander verbunden ist. Der Nabenbereich 4 bildet einen sich axial erstreckenden Durchgang 9, der dimensioniert ist, um einen Endbereich einer Lenksäule aufzunehmen, wenn das Rad an seinem Platz befestigt wird. Von dem Nabenbereich 4 hängt ein ringförmiges Gehäuse 10 herab, das gestaltet ist, um eine spiralförmig gewickelte Verbindungsspule aufzunehmen, die ein Ende, das durch eine untere Öffnung 11, die in dem Gehäuse (s. 3) ausgebildet ist, austreten kann, das mit einem Teil des Kabelbaums des Fahrzeugs verbunden sein kann, und ein weiteres Ende aufweist, das durch eine Öffnung 12, die in dem oberen Teil des Gehäuses (s. 2) gebildet ist, austritt, das mit einer Zündladung verbunden sein kann, die eine Zündvorrichtung für den Gasgenerator 6 bildet.
Wie am deutlichsten in 3 zu sehen ist, bildet der Nabenbereich 4 eine innen mit einem Gewinde versehene Bohrung, die einen sich horizontal erstreckenden Gewindestift 13 aufnimmt, wobei der Gewindestift gestaltet ist, um mit dem Endteil einer Lenksäule, an dem das Lenkrad befestigt ist, in Eingriff zu stehen, um das Lenkrad an seinem Platz zu sichern.
Der äußere Rand 2 der Metallstruktur wird von einem angeformten Fingergriff 14 umgeben, der aus einem geeigneten Weichkunststoffmaterial gebildet ist. Der Fingergriff kann den Endbereich jeder der sich radial erstreckenden Speichen 3 umgeben.
Eine vorgeformte Rückwand 15 ist vorgesehen, die in Schnappassung oder anders an einem Teil der Form 14 befestigt ist, um eine Schutzabdeckung für das Unterteil des Lenkrades zu liefern.
Wie am besten anhand von 3 zu sehen ist, ist eine entfernbare Scheibe 16 in einer Öffnung 17 befestigt, die innerhalb der Rückwand ausgebildet ist, wobei die Scheibe entfernbar ist, um einen Zugang zu dem Gewindestift 13 zu gewähren.
Der Metallkern 1 ist einteilig mit der Befestigungsstruktur 5 verbunden. Die Befestigungsstruktur 5 umfaßt einen sich im wesentlichen quer erstreckenden ebenen Plattformbereich 18, der eine Mittenöffnung 19 bildet, die dimensioniert ist, um einen Teil des Gasgenerators 6 aufzunehmen, wobei der Plattformbereich 18 eine aufrecht stehende Seitenwand 2 aufweist, die, wie anhand von 1 ersichtlich ist, in Aufsicht im wesentlichen rechteckig ist. Auch von der Plattform 18 an etwas nach außen von der aufrecht stehenden Wand 20 beabstandeten Positionen ragt eine Mehrzahl von Zungen 21, 22 auf. Die Art der Zungen 21 ist am deutlichsten in 3A gezeigt und die Art der Zungen 22 ist am deutlichsten in 3B gezeigt.
Die Zungen 21 sind plastisch verformbar und nehmen anfänglich die durch gepunktete Linien 21A von 3A gezeigte Position ein. Jede Zunge 21 bildet eine Öffnung 23. Die Zunge kann von der gepunktet gezeigten Position 21A zu der durch die durchgezogene Linie gezeigten Position 21 mit einer folgenden plastischen Verformung bewegt werden, wenn die Abdeckung 8 für einen Airbag an ihrem Platz befestigt worden ist.
Die Zunge 22 ist eine federnde Zunge, die durch eine Feder in der durch eine durchgezogene Linie in 3B gezeigten Position vorgespannt ist. Die federnde Zunge 22 bildet benachbart zu ihrer Basis eine Öffnung 24.
Die Abdeckung 8 für den Airbag umfaßt eine im wesentlichen vertikale Seitenwand 25, die gestaltet ist, um bündig um das Äußere der aufrecht stehenden Wand 20, die auf dem Plattformbereich 18 vorgesehen ist, aufgenommen zu werden. Die vertikale Wand 25 trägt eine Mehrzahl von nach außen gerichteten Vorsprüngen 26, 27. Die Vorsprünge 26 sind an einer Position vorgesehen, die oberhalb der unteren Kante der Seitenwand 25 beabstandet ist. Die Vorsprünge 27 sind an der unteren Kante der Seitenwand 25 vorgesehen und, im Gegensatz zu den Vorsprüngen 26, abgeschrägt.
Wenn die Abdeckung in ihre Position abgesenkt wird, verformen die abgeschrägten Vorsprünge 27, die zu den federnden Zungen 22 ausgerichtet sind, die federnden Zungen, bis die Zungen in eine Position zurückschnappen, wobei die Vorsprünge 27 sich in den Öffnungen 24 befinden. Nachfolgend können die verformbaren Zungen 21, die anfänglich die durch die gepunkteten Linien in 3A gezeigte Position 21A einnehmen, in die durch die durchgezogenen Linien in 3A gezeigte Position bewegt werden, wenn die Öffnungen 23 mit den Vorsprüngen 26 in Eingriff treten, die an der Seitenwand 25 der Abdeckung vorgesehen sind, wodurch somit die Abdeckung sicher an ihrem Platz gehalten wird.
Es ist zur Kenntnis zu nehmen, daß Einzelheiten der Gestaltung umgekehrt werden können, wobei jede Zunge einen Vorsprung trägt, und die Abdeckung Öffnungen bildet, die angeordnet sind, um die von den Zungen getragenen Vorsprünge aufzunehmen.
Der obere Teil der Abdeckung ist mit einer Schaum-Außenschicht 28 versehen.
Wie am deutlichsten anhand von 2 zu sehen ist, bildet der obere Teil der Abdeckung, der sich oberhalb des Airbags 27 befindet, Linien 29 mechanischer Schwäche, entlang derer die Abdeckung aufgerissen werden kann, wenn der Airbag aufgeblasen wird.
Der Gasgenerator 6 ist von herkömmlicher Gestalt, mit einem Abstandkäfig 30, der sich zwischen dem Betriebteil des Generators und dem Airbag befindet, um ein Aufblasen des Airbag zu erleichtern.
Es ist erkenntlich, daß beim Zusammenbau des in den 1 bis 3 gezeigten Lenkrades anfänglich der Gasgenerator mit dem verbundenen Abstandkäfig 30 und dem Airbag 7 an der Tragestruktur 5 befestigt wird, wobei der untere Teil des Gasgenerators innerhalb der Öffnung 19, die von der Plattform 18 gebildet wird, aufgenommen wird. Nachfolgend wird die Abdeckung 8 an ihrem Platz befestigt und anfänglich durch die einschnappenden Federzungen 21 angeordnet. Nachfolgend werden die plastisch verformbaren Zungen 21 in die Eingriffsposition, wie in 3A gezeigt, bewegt werden, um die Abdeckung sicher an ihrem Platz zu halten. Das komplette Lenkrad kann dann an einer Lenksäule als letzter Schritt beim Herstellen eines Motorfahrzeugs befestigt werden.

Claims

Sicherheitsvorrichtung, wobei die Sicherheitsvorrichtung eine Lenkradeinheit mit einem Rand (2), Speichen (3) und einem Nabenbereich (4) umfaßt, in der sich ein Gasgenerator (6) und ein Airbag (7) und eine mit der Lenkradeinheit verbundene Abdeckung (8) für den Airbag befindet, wobei die Lenkradeinheit einen einteilig ausgebildeten Metallkern (1) umfaßt, der den Randbereich (2), die Speichenbereiche (3) und den Nabenbereich (4) umfaßt, wobei der Metallkern (1) auch einteilig eine Befestigungsstruktur (5) umfaßt und der Gasgenerator (6) mit der Befestigungsstruktur (5) verbunden ist, ferner die Abdeckung (8) für den Airbag auch direkt an der Befestigungsstruktur (5) befestigt ist und die Befesti gungsstruktur (5) eine Plattform (18) umfaßt, die sich oberhalb des Nabenbereichs (4) befindet, und eine sich radial erstreckende Schraube (13) im Nabenbereich unterhalb des Gasgenerators zur Befestigung der Lenkradeinheit an einer Lenksäule sowie eine Öffnung (17) mit einer entfernbaren Abdeckung (16) in einer Rückwand (15) als Unterteilschutzabdeckung der Lenkradeinheit, um einen Zugang zur Schraube (13) zu ermöglichen, vorgesehen sind.
Vorrichtung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Metallkern (1) aus einer Magnesiumlegierung hergestellt ist.
Vorrichtung gemäß Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Metallkern (1) ein einteiliger Spritzguß ist.
Vorrichtung gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Plattform (18) eine Öffnung (19) bildet, die gestaltet ist, um einen Teil eines Gasgenerators (6) aufzunehmen.
Vorrichtung gemäß Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Plattform (18) mit einer Wand (20) versehen ist, die im wesentlichen die Öffnung (19) umgibt, wobei die Wand sich im wesentlichen senkrecht zu der Plattform erstreckt.
Vorrichtung gemäß Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Plattform (18) mit einer Mehrzahl von einteilig gestalteten Zungen (21, 22) zum Befestigen der Abdeckung (8) an der Befestigungsstruktur versehen ist, wobei die Zungen benachbart zu der Wand (20) angeordnet sind.
Vorrichtung gemäß Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Zungen (21, 22) jeweils mit einer Öffnung (23, 24) versehen sind, die gestaltet ist, um mit einem Vorsprung (26, 27) in Eingriff zu treten, der an der Abdeckung vorgesehen ist.
Vorrichtung gemäß Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens einige der Zungen (21) plastisch zwischen einer anfänglichen unverriegelten Position, in der die Öffnung (23) in der Zunge nicht mit einem Vorsprung (26) in Eingriff steht, der sich an der Abdeckung (8) befindet, und einer verriegelten Position verformbar sind, in der die Öffnung an der Zunge mit einem Vorsprung an der Abdeckung in Eingriff steht.
Vorrichtung gemäß Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Zungen jeweils mit einem Vorsprung versehen sind, der gestaltet ist, um mit einer an der Abdeckung vorgesehenen Öffnung in Eingriff zu treten.
Vorrichtung gemäß Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens einige der Zungen plastisch zwischen einer anfänglichen unverriegelten Position, in der der Vorsprung an der Zunge nicht mit einer Öffnung in Eingriff steht, die in der Abdeckung vorgesehen ist, und einer verriegelten Position verformbar sind, in der der Vorsprung an der Zunge mit einer Öffnung in der Abdeckung in Eingriff steht.
Vorrichtung gemäß irgendeinem der Ansprüche 7 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens einige der Zungen federnd sind und mit der Abdeckung federnd in Eingriff stehen.