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Die
Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Befestigung von Airbagmodulen
in Kraftfahrzeugen nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
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Neben
Airbagmodulen, die durch Schrauben im Kraftfahrzeug befestigt sind,
sind auch Beifahrerairbagmodule und Knieairbagmodule bekannt, die durch
Rastverbindungen mit der Instrumententafel verbunden sind. So ist
aus dem US-Patent 6 017 055 eine Instrumententafel bekannt, bei
der ein Beifahrerairbagmodul von der Rückseite der Instrumententafel,
d.h., von der dem Fahrgastraum abgekehrten Seite, in die Instrumententafel
eingeschoben wird. An einer mit der Instrumententafel verbundenen Baugruppe
sind gegenüberliegende
Blattfedern angeordnet, denen im Beifahrerairbagmodul Aussparungen
zugeordnet sind. Bei der Montage des Beifahrerairbagmoduls werden
die Blattfedern aus ihrer Ruhelage gedrückt. Sobald die Endposition
des Beifahrerairbagmoduls erreicht worden ist, federn die Blattfedern zurück und rasten
in die Aussparungen am Beifahrerairbagmodul ein. Der Nachteil dieser
Anordnung besteht darin, dass sie nicht von der Vorderseite der
Instrumententafel einsetzbar ist, und somit auch nicht für Airbagmodule,
wie z.B. Seitenairbagmodule, geeignet ist, die von der, dem Fahrgastraum zugekehrten,
Seite eingesetzt werden müssen.
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Aus
der WO 2004/037616 A2 ist ein Knieairbagmodul bekannt, bei dem dieser
mehrere steckerförmige
Rastelemente aufweist, mit denen das Airbagmodul in Bohrungen der
Fahrzeugstruktur mittels Buchsen verrastet wird. Dabei wird das
Airbagmodul von der Fahrgastseite aus montiert. Der Nachteil dieser
Anordnung besteht darin, dass die Stecker in Buchsen einrasten,
die bei der Montage einzeln manuell von der Rückseite der Befestigungsstruktur
auf die Stecker aufgedrückt
werden müssen.
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Der
Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Rastverbindung zu schaffen,
die die Montage des Airbagmoduls in einer Kraftfahrzeugbaugruppe von
der Fahrgastseite aus ermöglichst,
ohne dass dabei von der Rückseite
aus eingegriffen werden muss.
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Erfindungsgemäß wird das
gemäß den Merkmalen
des Anspruchs 1 erreicht.
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Eine
Vorrichtung zur Befestigung von Airbagmodulen in Kraftfahrzeugen,
wobei die Befestigung mittels einer Rastverbindung erfolgt, ist
erfindungsgemäß dadurch
gekennzeichnet, dass das Airbagmodul mindestens ein Verbindungselement
aufweist, dem eine Aussparung oder ein Bauteil, hinter die das Verbindungselement
greifen kann, an der Kraftfahrzeugbaugruppe zugeordnet ist, in die
das Airbagmodul einschiebbar ist, wobei entweder mindestens ein Teil
des Verbindungselementes und/oder ein diesem zugeordnetes Teil und/oder
die Kraftfahrzeugbaugruppe, an der sich die Aussparung befindet,
elastisch verformbar ist.
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Bei
einer ersten Ausführungsform
weist das Airbagmodul ein Modulgehäuse auf, an dessen Außenseite
mindestens ein federndes Element angeordnet ist. Vorzugsweise ist
an gegenüberliegenden Wänden des
Modulgehäuses
je ein Federelement angeordnet. Bei dieser Ausführungsform kann die Kraftfahrzeugbaugruppe,
an der sich die Aussparung befindet, starr ausgebildet sein. Bei
der Montage des Airbagmoduls von der Fahrgastseite aus wird das
federnde Element durch einen Abschnitt der Kraftfahrzeugbaugruppe
verformt und rastet nach Erreichen seiner Endposition in die Aussparung
ein.
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Als
federndes Element können
unterschiedliche Teile verwendet werden. So ist es möglich, als
federndes Element ein gefaltetes Blech vorzusehen. Dieses erstreckt
sich vorzugsweise über
die gesamt Breite des Modulgehäuses
und erstreckt sich von der Befestigungsseite am Modulgehäuse aus
schräg
von diesem weg. Bei der Montage wird das federnde Blech durch einen
Wandabschnitt der Krafffahrzeugbaugruppe an das Modulgehäuse gedrückt und
nach Erreichen der Endposition federn die freien Enden des Bleches
nach außen
und rasten in die Aussparung an der Krafffahrzeugbaugruppe ein.
Durch die Faltung des Bleches wird die Druckfestigkeit des federnden
Elementes erhöht,
das bei dieser Ausführungsform
eine Druckkraft überträgt.
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Als
federndes Element kann auch ein drehbar gelagerter Zwischenkörper vorgesehen
sein, dem mindestens eine Feder zugeordnet ist. In einer Ausführungsform
erstreckt sich der Zwischenkörper über die
gesamte Breite des Modulgehäuses.
In einer anderen Ausführungsform
sind einzelne Zwischenkörper
seitlich am Modulgehäuse
angeordnet.
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Dieser
Zwischenkörper
ist außen
am Modulgehäuse
gelagert, und als Feder kann eine Schenkelfeder vorgesehen sein,
die um das Drehlager herum geführt
ist und am Zwischenkörper
und am Modulgehäuse
eingespannt ist. Vorzugsweise ist mindestens ein Zwischenkörper an
gegenüberliegenden
Wänden des
Modulgehäuses
angeordnet. Bei der Montage wird der Zwischenkörper entgegen der Federkraft
gegen das Modulgehäuse
gedrückt.
Nach Erreichen der Endposition rastet der Zwischenkörper infolge der
Federwirkung in die Aussparung an der Kraftfahrzeugbaugruppe ein.
Dieser Zwischenkörper
könnte auch
drehbar an der Krafffahrzeugbaugruppe befestigt sein und in eine
Aussparung am Modulgehäuse einrasten.
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Ein
Lösen der
Verbindung durch Überlastung ist
bei diesen Ausführungsformen
unmöglich,
da sich die Zwischenkörper
in diesem Fall weiter in die Aussparungen einpressen. Das Lösen der
Verbindung kann mittels eines Werkzeuges und einer Aussparung am
Zwischenkörper
erfolgen.
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Eine
weiterte Möglichkeit
besteht darin, am Airbagmodul mindestens ein federndes Zwischenelement
anzuordnen, dem an einem Haltergehäuse mindestens ein Haken zugeordnet
ist, der so ausgebildet ist, dass durch diesen das Zwischenelement bei
der Montage des Airbagmoduls elastisch verformt wird, und nach Erreichen
der Endposition des Airbagmoduls hinter den Haken zurückfedert.
Das Zwischenelement ist vorzugsweise zwischen Einspannhaltern am
Boden des Airbaggehäuses
gelagert.
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Eine
weitere Realisierungsmöglichkeit
besteht darin, am Airbagmodul mindestens einen schwenkbarer Riegel
anzuordnen, der einerseits einen Rasthaken aufweist, dem eine Rastnase
an einem unbeweglichen Rastelement am Airbagmodul zugeordnet ist,
wobei der Rasthaken und/oder die Rastnase elastisch verformbar sind,
und der andererseits einen starren Rasthaken aufweist, dem ein fest mit
dem Fahrzeug verbundenes Rastelement zugeordnet ist. Es ist zweckmäßig, dass
der schwenkbare Riegel zur Erzielung der Raststellung einen Führungskanal
aufweist, dem ein fest mit der Kraftfahrzeugbaugruppe verbundenes
Führungsteil
zugeordnet ist, wobei der Führungskanal
zumindest teilweise gegenüber
der Montagerichtung des Airbagmoduls schräg verläuft. Dadurch wird erreicht,
dass der schwenkbare Riegel beim Montieren des Airbagmoduls in die
Raststellung geschwenkt wird. Zur Sicherung der Lage des montierten
Airbagmoduls ist es zweckmäßig, dass
mindestens ein Bolzen und eine zugeordnete Buchse vorgesehen sind,
zwischen denen eine nach der Montage unter Spannung stehende Feder
angeordnet ist.
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Bei
einer weiteren Ausführungsform
weist das Airbagmodul ein Modulgehäuse auf, das mindestens einen
nach außen
ragenden hakenförmigen
Ansatz hat, und die zugehörige
Aussparung ist in einem elastisch verformbaren Wandabschnitt der
Kraftfahrzeugbaugruppe vorgesehen. Bei der Montage wird bei dieser
Ausführungsform
durch den hakenförmigen
Ansatz zunächst
der Wandabschnitt der Kraftfahrzeugbaugruppe verformt. Nachdem das
Airbagmodul die Endposition erreicht hat, greift der Haken in die
Aussparung ein und der Wandabschnitt federt zurück. Zur Erzielung der elastischen
Verformbarkeit eines Wandabschnittes weist die Wand mindestens einen
Bereich auf, der dünner
als der übrige
Wandbereich ausgeführt
ist. Als dünner
Bereich kann eine Kerbe vorgesehen sein, die vorzugsweise kurvenförmig verläuft.
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Als
Kraftfahrzeugbaugruppe für
die Befestigung eines Beifahrer- oder Knieairbagmoduls ist vorzugsweise
ein Einbauschacht der Instrumententafel des Kraftfahrzeugs vorgesehen.
Als Kraftfahrzeugbaugruppe für
die Befestigung eines Seitenairbags ist vorzugsweise die Struktur
eines Sitzes oder einer Tür
vorgesehen Die Erfindung soll in Ausführungsbeispielen anhand von
Zeichnungen erläutert
werden.
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Es
zeigen:
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1 einen
Abschnitt einer Instrumententafel mit einem eingebauten Beifahrerairbagmodul
in einer ersten Befestigungsart;
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2 die
Ansicht A nach 1 teilweise geschnitten;
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3 die
Ansicht B nach 1;
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4 einen
Schnitt durch Abschnitte eines Airbagmoduls und einer Instrumententafel
mit einem drehbar gelagerten Zwischenkörper als Verbindungselement;
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5 eine
perspektivische Ansicht einer Ausführungsform mit mehreren drehbar
gelagerten Zwischenkörpern;
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6 eine
weitere Ausführungsform
mit drehbar gelagertem Zwischenkörper;
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7 einen
Schnitt durch eine Ausführungsform
mit einem federnden Zwischenelement;
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8 eine
Draufsicht auf die Ausführungsform
nach 7;
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9 eine
Variante der Ausführungsform nach 8;
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10 die
Seitenansicht einer Ausführungsform
mit einem schwenkbaren Rastelement vor der Montage des Airbagmoduls;
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11 die
Seitenansicht der Ausführungsform
nach 10 nach der Montage des Airbagmoduls;
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12 den
Schnitt XII-XII der 10;
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13 u. 14 Ausführungsformen
mit einem elastisch verformbaren Abschnitt einer Kraftfahrzeugbaugruppe.
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In
der 1 ist ein Ausschnitt einer Instrumententafel 1 dargestellt,
die als integrierten Bestandteil einen Einbauschacht 2 für ein Modulsgehäuse 3 eines
Beifahrerairbagmoduls 4 aufweist. In dem Modulgehäuse 3 sind
ein Gassack 5 und ein Rohrgasgenerator 6 angeordnet.
Das Modulgehäuse 3 ist
zum Fahrgastraum hin durch eine Modulabdeckung 7 verschlossen.
An gegenüberliegenden
Außenwänden des
Modulgehäuses 3 ist
je ein Federelement 8, 9 befestigt, das sich von
der Befestigungsstelle 16 (3) am Modulgehäuse 3 aus
schräg
von diesem weg erstreckt. Diesen Federelementen sind im Einbauschacht 2 Aussparungen 10, 11 zugeordnet,
die im vorliegenden Fall Hinterschnitte im Einbauschacht 2 darstellen.
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Die
Montage des Airbagmoduls erfolgt von der Fahrgastseite aus, was
durch den Pfeil M dargestellt worden ist. Dabei werden die Federelemente 8, 9 durch
Wandabschnitte 12, 13 zunächst gegen die Außenwände des
Modulgehäuses 3 gedrückt. Wie aus
der 1 ersichtlich ist, greifen die Federelemente 8, 9 nach
Abschluss der Montage hinter die Aussparungen 10, 11.
Dadurch und durch die Anlage der Modulabdeckung 7 an der
Instrumententafel 1 ist das Beifahrerairbagmodul 4 in
der Instrumententafel fixiert.
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In
den 2 und 3 ist eine Ausführungsform
der Federelemente 8, 9 dargestellt worden. Diese
sind als gefaltetes Blech 14 mit Falten 15 ausgebildet.
Das gefaltete Blech 14 erstreckt sich über die gesamte Breite des
Modulgehäuses 3 und ist
mittels Befestigungsbördeln 16 am
Modulgehäuse 3 befestigt.
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In
der 4 ist eine Ausführungsform dargestellt, bei
der das Modulgehäuse 3 mittels
eines Zwischenkörpers 17 auf
der einen Seite der Instrumententafel 1 fixierbar ist.
Auf der anderen Seite des Modulgehäuses (nicht dargestellt) ist
ebenfalls ein Zwischenkörper
vorhanden, der nicht dargestellt ist. Der Zwischenkörper 17 erstreckt
sich in gleicher Weise wie das gefaltete Blech 14 in den 2 und 3 über die
gesamte Breite des Modulgehäuses 3.
Der Zwischenkörper 17 ist
in einem Drehlager 18 gelagert und erstreckt sich unter
der Wirkung einer nicht dargestellten Torsionsfeder von seinem Drehlager 18 aus
schräg
vom Modulgehäuse 3 weg,
wie es in 4 dargestellt ist. Bei der Montage
wird der Zwischenkörper 17 durch
den Wandabschnitt 12 der Instrumententafel 1 entgegen
der Wirkung der Torsionsfeder zunächst an die Außenwand
des Modulgehäuses 3 gedrückt. Nach
Abschluss der Montage greift das Zwischenstück 17 hinter die Aussparung 10.
Auf der gegenüberliegenden
Seite des Modulgehäuses 3 greift
das nicht dargestellte Zwischenstück hinter die Aussparung 11 (1)
des Modulgehäuses 3.
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In
der 5 ist eine Ausführungsform dargestellt, bei
der das Modulgehäuse 3 mittels
zweier Zwischenkörper 19, 20 auf
der einen Seite der der Instrumententafel 1 fixierbar ist.
Auf der anderen Seite des Modulgehäuses (nicht dargestellt) sind
ebenfalls zwei Zwischenkörper
vorhanden, die nicht dargestellt sind. Wie aus der 5 für den Zwischenkörper 20 erkennbar
ist, sind die Zwischenkörper 19, 20 seitlich am
Modulgehäuse 3 in
Drehlagern 21 gelagert und erstrecken sich in ihrer, in
der 5 dargestellten Ruhelage durch nicht dargestellte
Torsionsfedern von ihren Drehlagern 21 aus schräg vom Modulgehäuse 3 weg.
Bei der Montage werden die Zwischenkörper 19, 20 durch
den Wandabschnitt 12 der Instrumententafel 1,
wie bei der Ausführung
nach 4 entgegen der Federwirkung der Torsionsfeder
zunächst
an die Außenwand
des Modulgehäuses 3 gedrückt. Nach
Abschluss der Montage greifen die Zwischenstücke 19, 20 hinter
die Aussparungen 10. Auf der gegenüberliegenden Seite des Modulgehäuses 3 greifen
die nicht dargestellten Zwischenstücke hinter die Aussparungen 11 (1)
des Modulgehäuses 3.
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Die 6 zeigt
eine Abwandlung der Ausführungsform
mit den Zwischenkörpern 17, 19, 20. Die
Federwirkung wird in diesem Fall mittels einer Schenkelfeder 21 erzielt,
die an jedem Zwischenkörper
vorgesehen ist. Die Schenkelfeder 21 ist am Modulgehäuse 3 in
einer Federhalterung 22 und am Zwischenkörper 17 in
einer Federhalterung 23 eingespannt. Dabei verläuft die
Schenkelfeder 21 um das Drehlager 18. Bei der
Ausführungsform
der 4 sind Schenkelfedern vorzugsweise an beiden Enden des
Zwischenkörpers 17 angeordnet.
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Bei
der Ausführungsform
der 7 und 8 ist am Gehäuseboden 24 eines
Airbagmoduls ein federndes Zwischenelement 25 vorgesehen,
das mit einem Ende 25a zwischen Einspannhaltern 26 gehalten
ist. Das andere Ende 25b des Zwischenelementes ist frei
beweglich. Diesem ist an einem Haltergehäuse 27 ein Haken 28 mit
einer Hakenschräge 28a zugeordnet.
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Bei
der Montage des Airbagmoduls wird dieser in Richtung des Pfeiles
in der 7 bewegt. Dabei trifft das Ende 25b des
Zwischenelementes 25 auf die Hakenschräge 28a, wodurch das
Ende 25b nach innen, d.h. in den 7 und 8 nach
links gedrückt
wird, bis es den Haken passiert hat und unter dem Haken nach außen federt.
Diese Endlage des Endes 25b ist in den 7 und 8 dargestellt.
Zur Erleichterung dieses Vorganges ist unterhalb des Hakens 28 im
Gehäuseboden 24 eine
Aussparung 29 vorgesehen. Die beschriebene Befestigungsanordnung
befindet sich in identischer Form ebenfalls an der gegenüberliegenden
Seite des Airbagmodules.
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Der
Unterschied zur Ausführungsform
der 7 und 8 besteht bei der Ausführungsform der 9 darin,
dass ein durchgehendes Zwischenelement 30 vorgesehen ist,
das zwischen den beidseitig des Airbagmoduls befindlichen Befestigungsanordnungen
verläuft.
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Bei
der Ausführungsform
der 10 bis 12 weist
ein Modulgehäuse 31 an
den Seitenwänden,
von denen nur eine erkennbar ist, einen schwenkbaren Riegel 32 und
ein unbewegliches Rastelement 33 auf. Der Riegel 32 weist
einen Rasthaken 34 mit einem elastisch verformbaren Bereich 35 auf.
Weiterhin ist am Riegel 32 ein Führungskanal 36 vorgesehen,
der durch parallel und in Montagerichtung des Airbagmoduls verlaufende
seitliche Begrenzungen 37, 38 gebildet wird. An
die seitliche Begrenzung 37 schließt sich eine Auflaufschräge 39 an, die
sich über
die seitliche Begrenzung 38 hinaus erstreckt. Dem Führungskanal 36 ist
eine fest mit der Kraftfahrzeugbaugruppe verbundene Führung 40 zugeordnet.
Das unbewegliche Rastelement 33 weist eine Rastnase 41 auf.
Weiterhin sind den genannten Elementen am Modulgehäuse 31 zwei
Bolzen 42 zugeordnet, auf denen je eine Feder 43 vorgesehen
ist. Der Riegel 32 ist um den Drehpunkt 32a schwenkbar.
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An
der Kraftfahrzeugbaugruppe ist ein Rastelement 44 vorgesehen,
dem ein Rasthaken 45 am Riegel 32 zugeordnet ist. Den Bolzen 42 sind
an der Kraftfahrzeugbaugruppe Führungsbuchsen 46 zugeordnet.
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Die 12 zeigt,
wie die Führung 40 in
den Führungskanal 36 des
Riegels 32 eingreift.
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Die 10 zeigt
die unverriegelte Lage der Anordnung. Ausgehend von dieser Lage
wird das Modulgehäuse 31 bei
seiner Montage in Richtung des in 10 eingezeichneten
Pfeiles gedrückt.
Dabei gleitet die Führung 40 durch
den Führungskanal 36.
Nach Passieren des Führungskanals
liegt die Führung 40 an
der Auflaufschräge 39 an.
Deshalb wird beim weiteren Niederdrücken des Modulgehäuses 31 der
Riegel 32 in Richtung der Rastnase 41 geschwenkt,
bis er hinter diese greift. In der Endposition, wie sie in 11 dargestellt
ist, greift dann der Rasthaken 45 hinter das Rastelement 44.
Damit ist das Airbagmodul an der Kraftfahrzeugbaugruppe befestigt.
In dieser Lage greifen die Bolzen 42 durch die Führungsbuchsen 46.
Dabei werden die Federn 43 gespannt und drücken damit
den Rasthaken 45 fest gegen das Rastelement 44.
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In
den 13 und 14 sind
Ausführungsformen
dargestellt, bei denen das Airbagmodul ein Modulgehäuse 47 aufweist,
das einen nach außen ragenden
hakenförmigen
Ansatz 48 hat. Eine dazugehörige Aussparung 49,
in die der hakenförmige
Ansatz 48 nach der Montage greifen kann, ist in einem elastisch
verformbaren Wandabschnitt 50 des Einbauschachtes 2 der
Instrumententafel 1 oder in einer anderen Kraftfahrzeugbaugruppe
vorgesehen. Zur Erzielung der elastischen Verformbarkeit ist bei
der Ausführungsform
der 13 eine kurvenförmig verlaufende Kerbe 51 vorgesehen.
Bei der Ausführungsform
der 14 weist der elastisch verformbare Wandabschnitt
einen durchgehend dünneren
Abschnitt 52 auf.
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Bei
der Montage des Modulgehäuses 47 drückt der
hakenförmige
Ansatz 48 den Wandabschnitt 50 zunächst nach
außen.
In der in den 13 und 14 dargestellten
Endlage des Modulgehäuses 47 greift
der hakenförmige
Ansatz 48 in die Aussparung 49 ein und der Wandabschnitt 50 federt
zurück
in seine Ausgangslage. Damit ist das Airbagmodul in einfacher Weise
montiert.