DE19641641A1 - Airbagmodul mit vereinfachter Kissenbefestigung - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Airbagmodul für ein Kraftfahrzeug als Aufprallschutz für einen Fahrzeuginsassen und insbesondere ein Airbagmodul mit einer vereinfachten Kissenbefestigung.

Die Konstrukteure von Airbagmoduls bemühen sich ständig, die Qualität ih­ res Produktes zu verbessern und dessen Kosten, und zwar sowohl die Einzelteilko­ sten wie auch die Montagekosten, zu verringern, während gleichzeitig ein extrem hoher Qualitäts- und Funktionssicherheitsstandard eingehalten werden.

Durch die vorliegende Erfindung soll ein Airbagmodul geschaffen werden, das diesen Anforderungen genügt. Insbesondere soll ein Airbagmodul eines möglich einfachen Aufbaues geschaffen werden.

Die Erfindung sowie vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Ansprüchen definiert.

Das erfindungsgemäß ausgebildete Airbagmodul sorgt für einen einfachen Zusammenbau aufgrund der Verwendung einer begrenzten Anzahl von Einzelteilen, die sich unkompliziert montieren lassen, was einen hocheffizienten Zusammenbau ermöglicht. Das gesamte Airbagmodul kann unter Verwendung eines einzigen Ge­ windeelementes zusammengebaut werden.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung besitzt das Airbag­ modul ein wannenförmiges Gehäuse mit einer seitlichen Öffnung. Das gefaltete Kissen ist an einem Halteteil mit Laschen angebracht, die in Schlitze des Kissens um die Einlaßöffnung herum greifen. Die Untereinheit aus dem Kissen und dem Halteteil kann in die seitliche Öffnung des Gehäuses geschoben werden, wo die La­ sehen des Halteteils in die Schlitze des Gehäuses greifen, wodurch eine schnapp­ sitzartige Anordnung gebildet wird. Die Einzelteile wirken in der Weise zusammen, daß sie für eine mechanische "Integrität" sorgen, die erforderlich ist, um den Entfal­ tungs- und Haltekräften Widerstand zu leisten. Diese konstruktive Lösung minimiert nicht nur die Anzahl der Einzelteile, sondern umgeht auch das Erfordernis von zahl­ reichen Schrauben bzw. geformten Befestigungsmitteln wie z. B. Nieten oder ande­ ren nach dem Zusammenbau vorgesehenen Formvorgängen, die erforderlich sind, um das Kissen zu sichern. Diese Konstruktion ermöglicht außerdem eine verein­ fachte Gießform für das Gehäuse, da das Gehäuse lediglich Schlitze für das Halte­ teil aufweist, anstatt Merkmale zu besitzen, die einen komplizierteren Gießvorgang erfordern.

Das Airbagmodul gemäß der vorliegenden Erfindung kann im Zusammen­ hang mit pyrotechnischen Gaserzeugern verwendet werden, bei dem das Gas durch eine chemische Reaktion erzeugt wird, oder es kann in Verbindung mit sogenannten "Hybrid"-Gaserzeugern verwendet werden, bei denen eine pyrotechnische Gas­ quelle in Verbindung mit einem Volumen an komprimiertem Gas verwendet wird. Außerdem kann das Airbagmodul Entlüftungs- und/oder Belüftungsöffnungen in­ nerhalb des Gehäuses aufweisen. Das erfindungsgemäß ausgebildete Airbagmodul ist sowohl als Frontal- oder Seitenaufprallschutz geeignet.

Anhand der Zeichnungen wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine Explosionsdarstellung eines erfindungsgemäß ausgebildeten Air­ bagmoduls zum Veranschaulichen der Hauptbestandteil des Airbagmoduls;

Fig. 2 eine Seitenansicht des vollständig zusammengebauten Airbagmoduls;

Fig. 3 eine Querschnittsansicht durch das Airbagmodul im gefalteten Zu­ stand mit einer Darstellung der Gasströmung während des Entfaltens;

Fig. 3A eine vergrößerte Schnittansicht des Details 3A in Fig. 3 zum Veran­ schaulichen des Zusammenwirkens von Gehäuse, Kissen und Halteteil;

Fig. 4 eine der Fig. 3 entsprechende Schnittansicht, bei der jedoch das Kissen aufgeblasen ist und die die Gasströmung beim normalen Aufblasen zeigt.

Das in den Figuren dargestellte Airbagmodul 10 besitzt als Hauptbestandteile ein Kissen 12, ein Halteteil 14, ein Gehäuse 16 und einen Gaserzeuger 18.

Das Kissen 12, das von herkömmlicher Bauart ist, besteht aus einem textilen Gebilde in Form beispielsweise eines Gewebes aus Nylon, Polyester oder einem anderen geeigneten Material. Wie in Fig. 1 gezeigt, befindet sich das Kissen 12 in einem die gepackten, gefalteten Zustand. Das Kissen 12 ist so genäht, daß es einen geschlossenen Innenraum zur Aufnahme des Gases besitzt. Eine zum Aufblasen dienende Einlaßöffnung 22 wird von gegenüberliegenden Klappen 24 gebildet. Jede Klappe 24 besitzt zwei Reihen von Schlitzen bzw. Löchern in Form einer ersten Reihe von Schlitzen 26 und einer zweiten Reihe von Schlitzen 28, die dichter am Rand der Klappen angeordnet ist. Bei einer bevorzugten Konstruktion werden die Klappen 24 auf die mehrfache Dicke des Kissenmaterials zusammengenäht. Das Gebilde des Kissens 12 kann porös sein oder statt dessen zur Verringerung der Porosität beschichtet sein. Zum Ausüben seiner Energieabsorptions-Funktion kann das Gas nach dem Entfalten aus dem Kissen 12 entweichen. Eine derartige "Entlüftung" kann durch die Porosität des Kissenmaterials oder durch den Einsatz einer oder mehrerer Entlüftungsöffnungen im Kissen erzielt werden. Wie weiter unten erläutert wird, besteht eine andere Möglichkeit darin, die Entlüftungsfunktion durch Öffnungen im Gehäuse 16 zu erzielen.

Das Halteteil 14 in Form eines Haltebügels kann aus einem weichen unlegierten Stahl einer Dicke von beispielsweise 0,8 mm hergestellt sein. Das Halte­ teil 14 hat zwei längliche, gegenüberliegende Seitenränder 31 und 33, zwischen de­ nen sich Stege 30 erstrecken. An den gegenüberliegenden Seitenrändern sind eine Reihe von großen und kleinen Laschen 32 bzw. 34 gebildet. Wie in den Fig. 1 und 3A gezeigt ist, sind die Laschen 32 nach außen gedreht, während die Laschen 34 nach innen gedreht sind. Die Laschen sind vorzugsweise so gebogen, daß ein einge­ schlossener Winkel von weniger als 90° gebildet wird, der in den Figuren mit A be­ zeichnet ist. Die Laschen 32 und 34 wechseln sich über der Länge der Seitenränder des Halteteils ab. Das Halteteil 14 kann elastisch gebogen werden, indem die Seiten­ ränder 31 und 33 zusammengedrückt werden, so daß die Stege 30 eine gekrümmte Form annehmen. An den Enden des Halteteils 14 sind Laschen 39 gebildet.

Das Gehäuse 16 hat die allgemeine Form einer Wanne, die durch Stanz- und Schweißvorgänge oder statt dessen durch Gießen hergestellt werden kann. Das Ge­ häuse 16 besitzt zwei Seitenwände 35, 37 und Stirnwände 38, 40. Die Wände bilden zusammen eine seitliche rechteckige Öffnung 36. Die Stirnwand 38 besitzt eine Gaserzeuger-Öffnung 42, während die Stirnwand 40 eine kleine Bohrung 44 auf­ weist. Die beiden gegenüberliegenden Seitenwände 35 und 37 besitzen eine Reihe von Schlitzen 50, die so ausgerichtet sind, daß sie die Laschen 32 des Halteteils 14 zum Befestigen des Halteteils 14 am Gehäuse 16 aufnehmen können. Wahlweise kann das Gehäuse 16 auch Öffnungen 52 besitzen, die zum "Belüften" oder "Entlüften" des Airbagmoduls dienen, wie weiter unten noch genauer beschrieben wird. Das Gehäuse 16 besitzt ferner Befestigungsansätze 54, mit denen das Gehäuse 16 an Teilen des Kraftfahrzeuges befestigt werden kann. Eine Schutzhülle 64, die aus Tyvek® oder einem ähnlichen Material bestehen kann, umgibt das Kissen 12, um es gegen Schmutz und Beschädigung zu schützen. Die Umhüllung 64 besitzt Schlitze 66 und 68, die zu den Schlitzen 28 bzw. 26 des Kissens ausgerichtet sind.

Der Gaserzeuger 16 kann als pyrotechnischer Gaserzeuger oder als Hybrid- Gaserzeuger ausgebildet sein. Der Gaserzeuger 18 hat eine Reihe von Gasöffnungen 56 und außerdem eine Signalleitung 58, durch die das Entfaltungssignal geschickt wird. Das gegenüberliegende Ende des Gaserzeugers 18 besitzt einen vorstehenden Gewindebolzen 60.

Der Zusammenbau des Airbagmoduls 10 beginnt mit der Befestigung des Kissens 12 am Halteteil 14. Die die Einlaßöffnung des Kissens bildenden Klappen 24 werden getrennt, und die Schlitze 26 und 28 jeder Klappe 24 werden über den Laschen 32 bzw. 34 des Halteteils 14 angeordnet. Die Laschen 32 werden dann durch die Schlitze 26 geschoben. In der gleichen Weise werden die Laschen 34 durch die Schlitze 28 geschoben. Sobald sie zusammengebaut sind, werden die Klappen 24 an dem Halteteil 14 befestigt, wie dies in Fig. 3A dargestellt ist. Da die Laschen 32 und 34 umgekehrt, d. h. in divergierenden Richtungen gebogen sind (d. h. die Laschen 32 nach außen und die Laschen 34 nach innen), kommt es zu einer star­ ken Verbindung zwischen dem Kissen 12 und dem Halteteil 14.

Anschließend wird die Hülle 64 um das gefaltete Kissen 12 gelegt und an dem Halteteil 14 dadurch befestigt, daß die Laschen 32 und 34 durch die Schlitze 69 bzw. 66 der Schutzhülle 64 geschoben werden.

Der nächste Schritt besteht darin, die Untereinheit aus Kissen 12, Halteteil 14 und Hülle 64 am Gehäuse 16 zu befestigen. Diese Untereinheit wird dann in die seitliche Öffnung 36 des Gehäuses 16 eingesetzt. Die freie unverformte Breite des Halteteils 14, gemessen an den extremen Rändern der Laschen 32, ist größer als die innere Breite der seitlichen Öffnung 36 des Gehäuses 16. Wenn das Halteteil 14 in die seitliche Öffnung 36 des Gehäuses eingepreßt wird, greifen die Endränder der Laschen 32 an der Innenfläche des Gehäuses 16 an, wodurch das Halteteil 14 in eine gekrümmte Form gebogen wird. Das Halteteil 14 wird weiter in das Gehäuse 16 hineingeschoben, bis die Laschen 32 zu den Schlitzen 50 des Gehäuses 16 ausge­ richtet sind. Sie rutschen dann in die Schlitze, und das Halteteil 14 kann dann - zu­ mindest teilweise - in seinen unverformten Zustand zurückfedern. Das Halteteil 14 schnappt somit in seinen Einbauzustand, der visuell kontrolliert werden kann, da die Laschen 32 aus den Schlitzen 50 vorstehen. Der Zustand der Einzelteile entspricht nun demjenigen, der am besten in der Querschnittsdarstellung der Fig. 3A zu sehen ist. Wie aus Fig. 3A hervorgeht, sind die Laschen 32 so gerichtet, daß sie das Halte­ teil 14 und das Kissen 12 unter den großen Kräften beim Entfalten des Kissens hal­ ten, welche in erster Linie in einer Richtung wirken, in der das Halteteil 14 und das Kissen 12 aus der seitlichen Öffnung 36 des Gehäuses herausgedrückt würde.

Der Zusammenbau wird dadurch vervollständigt, daß der Gaserzeuger 18 durch die Öffnung 42 geschoben wird, bis der Gewindebolzen 60 durch die Boh­ rung 44 verläuft. Zu diesem Zeitpunkt wird eine Mutter 62 auf den Gewindebolzen 60 geschraubt, wodurch der Gaserzeuger 18 im Gehäuse 16 "verriegelt" wird. Die Laschen 39 des Halteteils 14 greifen am Gaserzeuger an, um ....... zu bilden, wo­ durch ein ungedrosselter Strömungskanal vorhanden ist und die Wärmeübertragung nach dem Entfalten unter Kontrolle bleibt. Das Zusammenwirken zwischen dem Gaserzeuger 18 und den Laschen 39 verhindert ferner, daß sich das Halteteil 14 vom Gehäuse 16 löst, und verringert die Möglichkeit eines Ratterns der Einzelteile.

Bei dem Entfaltungsablauf wird das Aufblasen durch ein elektrisches Signal ausgelöst, das durch die Signalleitung 58 geschickt wird, um den Gaserzeuger 18 zu betätigen. Das Gas beginnt, aus den Öffnungen 56 auszutreten und durch den Raum zwischen dem Gaserzeuger 18 und dem Halteteil 14 zu strömen. Das Gas strömt dann durch die offenen Zwischenräume zwischen den Stegen 30 des Halteteils in das Kissen 12, das sich zu füllen beginnt, wodurch die Hülle 64 und der darüberlie­ gende Überzug (nicht gezeigt) aufgerissen werden, so daß sich das expandierende Kissen in das Fahrzeuginnere erstrecken kann. Der Eingriff zwischen den Laschen 32 und den Gehäuseschlitzen 50 sorgt dafür, daß das Halteteil 14 den beim Entfalten ausgeübten großen Kräften widerstehen kann.

Das Entlüften des Kissens 12 kann nach verschiedenen herkömmlichen Lö­ sungen erreicht werden. So können beispielsweise Entlüftungslöcher in das Kissen­ material geschnitten werden, oder es kann dem Kissenmaterial eine bestimmte Porosität verliehen werden. Die Entlüftung kann auch durch die Löcher 52 im Ge­ häuse 16 erzielt werden. Diese Entlüftungslösung hat den zusätzlichen Vorteil, daß die Kräfte, die auf einen der nebensitzenden Fahrzeuginsassen ausgeübt werden, verringert werden. Wenn der Fahrzeuginsasse das sich entfaltende Kissen "blockiert", kann das Gas durch die Gehäuseöffnungen 52 entweichen, statt in das blockierte, noch gefaltete Kissen zu strömen. Dieser Zustand ist in Fig. 3 dargestellt, in der Pfeile die Strömungsrichtung andeuten. Bei einem unblockierten, sich normal entfaltenden Kissen bilden die Öffnungen 52 einen Lufteinlaß. Das Vorhandensein der Öffnungen 52 ermöglicht es somit, daß Umgebungsluft beim Aufblasen des Kis­ sens 12 mithilft, indem die Umgebungsluft durch den Niederdruckbereich, der durch das mit hoher Geschwindigkeit entweichende Gas erzeugt wird, eingesaugt wird. Auf diese Weise läßt sich die Menge des gaserzeugenden Materials innerhalb des Gaserzeugers 18, die zum Aufblasen eines Kissens eines vorgegebenen Volumens erforderlich ist, verringern. Die Richtung der Gasströmung für ein sich normal auf­ blasendes Kissen ist in Fig. 4 dargestellt.

Claims (9)

1. Airbagmodul für ein Kraftfahrzeug mit:
einem Kissen (12), das aus einem faltbaren textilen Gebilde besteht und eine Einlaßöffnung (22) aufweist, die von mindestens einer Klappe (24) mit mehreren Befestigungsschlitzen (26, 28) gebildet wird,
einem Gaserzeuger (18) für das Kissen (12),
einem Gehäuse (16) mit einer Öffnung (36) zur Aufnahme des Kissens (12) und einer Reihe von Schlitzen (50) sowie Haltemitteln zur Aufnahme und zum Halten des Gaserzeugers (18) im Gehäuseinneren, und
einem Halteteil (14) mit einem Umfangsrand (31, 33), der mit mehre­ ren vorstehenden Laschen (32, 34) versehen ist, wobei das Halteteil (14) so dimen­ sioniert ist, daß es bei Aufnahme in der Öffnung (36) des Gehäuses (16) verformt wird, wobei die Lasehen (32, 34) durch die Befestigungsschlitze (26, 28) der Kis­ senklappe (24) hindurchtreten und die Schlitze (50) des Gehäuses (16) so ausgerich­ tet sind, daß sie die Laschen (32, 34) aufnehmen, derart, daß durch Zusammenwir­ ken zwischen den Laschen (32, 34) und dem Gehäuse (16) das Kissen (12) am Ge­ häuse (16) befestigt wird.

2. Airbagmodul nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Ge­ häuse (16) eine von der Gehäuseöffnung (36) getrennte Gaserzeugeröffnung (42) zur Aufnahme des Gaserzeugers (18) aufweist.

3. Airbagmodul nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (16) eine Bohrung (44) aufweist und der Gaserzeuger (18) mit einem Gewindebolzen (60) versehen ist, der sich durch die Bohrung (44) erstreckt, so daß der Gaserzeuger (18) im Gehäuse (16) gehalten wird.

4. Airbagmodul nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Halteteil (14) innerhalb des Gehäuses (16) zwischen dem Gaserzeuger (18) und dem Kissen (12) angeordnet ist.

5. Airbagmodul nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (16) mehrere Ansaugöffnungen (52) aufweist, die angrenzend am Gaserzeuger (18) angeordnet sind, so daß Luft in das Gehäuse (16) einströmen kann, um den Gaserzeuger (18) beim Aufblasen des Kissens (12) zu unterstützen.

6. Airbagmodul nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die vorstehenden Laschen des Halteteils (14) aus einer ersten Gruppe von Laschen (32) und einer zweiten Gruppe von Laschen (34) bestehen und daß die Schlitze der Kissenklappe (24) aus einer ersten Gruppe von Schlitzen (26) und einer zweiten Gruppe von Schlitzen (28) zur Aufnahme der ersten bzw. zweiten Gruppe von Laschen (32, 34) bestehen und daß die beiden Gruppen von Laschen (32, 34) in divergierenden Richtungen gebogen sind.

7. Airbagmodul nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Laschen (32, 34) des Halteteils (14) Enden haben, die so gebogen sind, daß sie einen eingeschlossenen Winkel von weniger als 90° besitzen.

8. Airbagmodul nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Halteteil (14) mit dem Gehäuse (16) durch eine elastische Verformung des Halteteils (14) in Eingriff gehalten wird.

9. Airbagmodul nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Halteteil (14) Abstandslaschen (39) aufweist, die den Gas­ erzeuger (18) berühren, um einen Zwischenraum zwischen dem Gaserzeuger (18) und Abschnitten des Halteteils (14) zu bilden.