DE3913017A1 - Vorrichtung zum verbinden einer luftkissen-abdeckung mit einer haltevorrichtung - Google Patents
Vorrichtung zum verbinden einer luftkissen-abdeckung mit einer haltevorrichtungInfo
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Description
Die Erfindung betrifft das Gebiet der Airbag- oder Sicher
heits-Luftkissen-Vorrichtungen, die vor einem Insassen eines
Kraftfahrzeuges oder anderen Fahrzeuges angeordnet sind und
bei einer Kollision des Fahrzeuges durch Aufblähen einen
Stoß auf den Fahrzeuginsassen auffangen können. Die Erfin
dung bezieht sich insbesondere auf eine Vorrichtung zur Er
höhung der Festigkeit der Verbindung zwischen einer Luft
kissen-Abdeckung und einer Haltevorrichtung.
Fig. 7 zeigt einen Teilquerschnitt durch eine herkömmliche
Sicherheits-Luftkissen-Vorrichtung mit einer brechbaren
Luftkissen-Abdeckung 31, einer Haltevorrichtung 32 für das
Anbringen der Luftkissen-Vorrichtung an einem Fahrzeugteil,
einer Füllvorrichtung 33 zum Erzeugen von Gas, und einem
Airbag bzw. Sicherheits-Luftkissen 34, das in einem von der
Abdeckung 31, der Haltevorrichtung 32 und der Füllvorrich
tung 33 begrenzten geschlossenen Raum A zusammengefaltet
ist.
Bei einer Kollision des Fahrzeuges bläst die Füllvorrichtung
33 in Abhängigkeit von einem Signal von einem nicht darge
stellten Kollisionssensor das Luftkissen 34 durch rasches
Einblasen einer großen Gasmenge durch eine Vielzahl von Gas
abgabelöchern 33 a auf. Bei Beginn seiner raschen Füllung
bricht das Luftkissen 34 die Abdeckung 31 und füllt sich
dann weiter bis zur Gestalt einer dicken Scheibe und fängt
den Stoß auf, wenn der Fahrzeuginsasse nach vorn gegen es
geschleudert wird.
Eine solche herkömmliche Luftkissen-Vorrichtung wird an der
Fahrzeugkarosserie folgendermaßen zusammengebaut und ange
ordnet. Zuerst werden das Luftkissen 34, ein Ring 35 und die
Füllvorrichtung 33 mittels Bolzen 36 an der Haltevorrichtung
32 befestigt. Sodann wird das Luftkissen 34 so klein wie
möglich zu solcher Form zusammengefaltet, daß es sich rasch
aufblasen läßt, und die Abdeckung 31 für das Luftkissen 34
wird an der Haltevorrichtung 32 angebracht. Von der Außen
seite der Abdeckung 31 werden Befestigungsmittel 40, z.B.
Blindniete, durch Unterlegscheiben 39 hindurch in Öffnungen
42 eingesteckt und dringen bis ins Innere der Haltevorrich
tung 32 ein. Nach dem Stauchen der Niete ist die Abdeckung
31 sicher zwischen den Unterlegscheiben 39 und der Halte
vorrichtung 32 geklemmt. Die Luftkissen-Vorrichtung wird an
einem Anschlußteil 38 mittels Bolzen 37 befestigt. An der
Fahrzeugkarosserie ist ein Schutzdeckel oder Zierstück 41
angebracht.
Aus der Japanischen Gebrauchsmuster-Veröffentlichung Nr. 58
49 887 ist auch eine Befestigung einer Luftkissen-Abdeckung
an einem Fahrzeugkarosserieteil mittels Bolzen und Muttern
bekannt.
Wenn bei der in Fig. 7 dargestellten Konstruktion das Luft
kissen 34 aufgeblasen wird und die Abdeckung 31 bricht,
wird auf letztere eine sehr große Kraft in einer Richtung
ausgeübt, in der sie das Bestreben hat, die Abdeckung 31 von
der Haltevorrichtung 32 zu lösen. Diese große Kraft wirkt
auf die die Löcher 42 in der Abdeckung 31 durchdringenden
Niete 40 (oder Bolzen) und erzeugt in der Umgebung der Lö
cher 42 beachtlich große Scherkäfte auf die Abdeckung 31. Es
müssen folglich viele Niete (oder Bolzen) verwendet werden,
um eine Trennung der Abdeckung 31 von der Haltevorrichtung
32 beim Aufblasen des Luftkissens 34 zu verhindern. Die
große Zahl Niete macht das Zusammenbauen von Abdeckung 31
und Haltevorrichtung 32 umständlich, zeitraubend und teuer.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, hier Abhilfe zu
schaffen.
Diese Aufgabe ist mit einer Vorrichtung gelöst, bei der die
Haltevorrichtung wie bei der herkömmlichen Vorrichtung eine
Hauptwand, an der das Luftkissen und eine Füllvorrichtung
angeordnet sind, und eine von der Hauptwand wegragende Au
ßenumfangswand umfaßt, und die Abdeckung eine Hauptwand und
Seitenwände aufweist, die einen Hohlraum bilden, in dem das
Luftkissen in zusammengefaltetem Zustand aufgenommen ist.
Von den Rändern der Seitenwände ragen Flansche weg, die mit
einer ihrer Hauptflächen an den Außenflächen der Außenum
fangswand der Haltevorrichtung anliegen. Diese Vorrichtung
ist erfindungsgemäß dahingehend verbessert, daß
- - die Flansche der Abdeckung an ihren freien Rändern heraus ragende Wulste aufweisen,
- - die Flansche von an ihren Außenflächen anliegenden Platten gegen die Außenumfangswand geklemmt sind, und
- - an den Rändern der Platten die Wulste anliegen, derart, daß die auf die Flansche aufgetragenen Lasten, die sich aus den Lasten ergeben, welche auf die Abdeckung wir ken, wenn das Luftkissen gefüllt wird und die Abdeckung bricht, durch die Wulste auf die Platten übertragbar sind.
Eine Ausführungsform der Erfindung zeichnet sich ferner da
durch aus, daß
- - die Außenumfangswand der Haltevorrichtung in Richtung von der Hauptwand zu ihrem freien Rand hin schräg nach außen gerichtet ist, und
- - die Platten Abschnitte eines Bandes von gleicher Erstrek kung wie die Außenumfangswand der Haltevorrichtung sind.
Bei einer anderen Ausführungsform der Erfindung
- - ragt die Außenumfangswand der Haltevorrichtung von der Hauptwand in der der Hauptwand der Abdeckung entgegen gesetzten Richtung weg,
- - weisen die Flansche der Abdeckung auch Wulste auf, die nach innen ragen und am freien Rand der Außenumfangswand der Haltevorrichtung anliegen, und
- - sind die Flansche gegen die Außenumfangswand der Halte vorrichtung von Befestigungsmitteln geklemmt, welche die Platten, die Flansche und die Außenumfangswand der Halte vorrichtung durchdringen.
Bei der Befestigungsvorrichtung gemäß der Erfindung wird die
vom sich aufblähenden Luftkissen auf die Abdeckung ausgeübte
Last durch die Seitenwände der Abdeckung auf die Flansche
übertragen. Die Lasten bzw. Kräfte erfahren keinen Wider
stand durch das Anliegen der Befestigungsmittel in den Lö
chern, in denen sie aufgenommen sind, und werden nicht durch
Scherkraftkonzentrationen in den Abdeckungsflanschen unter
halten, sondern werden relativ gleichmäßig in Längsrichtung
der Wulste verteilt und auf die Platten übertragen. Folglich
sind in den Abdeckungsflanschen die Bereiche, in denen Span
nungskonzentrationen entstehen könnten, beseitigt. Bei Ver
wendung von Nieten oder Bolzen werden weniger davon benö
tigt, und der Zusammenbau ist weniger schwierig, weniger
zeitraubend und billiger.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im folgenden an
hand schematischer Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt:
Fig. 1 eine auseinandergezogene bildliche Darstellung einer
Luftkissen-Abdeckung und einer Haltevorrichtung, die
durch eine Vorrichtung gemäß der Erfindung mitein
ander verbunden sind,
Fig. 2 einen Teillängsschnitt durch dieselbe Ausführungs
form im zusammengebauten Zustand,
Fig. 3 einen Schnitt durch die Ausführungsform gemäß Fig. 1
im Zeitpunkt des Brechens der Abdeckung,
Fig. 4 und 5 je eine Schnittansicht zur Erläuterung der
Ausbildung der Luftkissen-Abdeckung, und
Fig. 6 einen Teilschnitt durch eine andere Ausführungsform
der Erfindung.
Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 1 bis 5 umfaßt eine Luft
kissen-Abdeckung 1 von ungefähr quadratischer Gestalt eine
Hauptwand und vier Seitenwände, von denen jede einen zuge
hörigen Flansch 2 hat. Jeder Flansch 2 weist an seinem Rand
einen konvexen, nach außen gerichteten Vorsprung oder Wulst
3 auf. Eine Haltevorrichtung 4 umfaßt eine Hauptwand und
eine von deren Außenumfang wegragende Außenumfangswand 5,
die beim gezeigten Beispiel in Richtung von der Hauptwand zu
ihrem freien Rand schräg nach außen gerichtet ist. Die Au
ßenumfangswand 5 ist unten mit einer Schulter 8 versehen, an
welcher die Enden der Flansche 2 der Abdeckung 1 anliegen
(sh. Fig. 2). Die Haltevorrichtung 4 weist in ihrer Mitte
eine Öffnung 7 auf, welche eine Füllvorrichtung 6 zur Erzeu
gung von Gas aufnimmt. Um die Öffnung 7 ist eine Vielzahl
von Löchern 7 a eingearbeitet für Bolzen zur Befestigung der
Füllvorrichtung 6 und des Luftkissens 9 an der Haltevorrich
tung 4. Das Luftkissen 9 ist in der von der Haltevorrichtung
4 und der Abdeckung 1 gebildeten Kammer zusammengefaltet.
Ein ringförmiges Band 10 ist so gestaltet, daß seine Wände
in der Richtung von der Ebene seiner kleineren Öffnung zur
Ebene seiner größeren Öffnung trichterförmig nach außen aus
einanderlaufen. Gemäß Fig. 2 ist der Öffnungswinkel des Ban
des 10 an den Neigungswinkel der Außenumfangswand 5 der Hal
tevorrichtung 4 angepaßt. Die Abdeckung 1 ist an der Halte
vorrichtung 4 so montiert, daß die Flansche 2 an den Außen
flächen der Außenumfangswand 5 anliegen. Das Band 10 ist auf
die Abdeckungsflansche 2 so aufgeschoben, daß sein unterer
Rand an den Wulsten 3 der Abdeckungsflansche 2 anliegt und
diese gegen die Haltevorrichtung 4 klemmt. Die Wulste 3 sind
ausreichend gegeneinanderdrückbar und so bemessen und ge
staltet, daß sich das Band 10 vom unteren Teil der Haltevor
richtung 4 her über die Flansche 2 hinweg in Stellung schie
ben läßt. In dieser Hinsicht ist die Größe der Wulste 3 und
Schultern 8 in Fig. 2 und 3 zur Verdeutlichung übertrieben
dargestellt.
Wenn sich das Luftkissen 9 aufbläht bzw. füllt und auf die
Abdeckung 1 eine Stoßlast aufträgt, wird letztere durch die
Seitenwände der Abdeckung 1 auf die Flansche 2 übertragen.
In Fig. 3 zeigen Pfeile die Richtung an, in welcher die Last
auf die Flansche 2 ausgeübt wird. Die Last wird in Längs
richtung der Flansche 2 verteilt und auf die Wulste 3 und
von diesen auf den unteren Rand des Bandes 10 übertragen.
Wenngleich gemäß Fig. 3 unter der Wirkung der Beanspruchun
gen im Band 10 und in den Flanschen 2 und aufgrund der Ver
formung der Außenumfangswand 5 eine Lageveränderung der Ab
deckung 1 und des Bandes 10 eintreten kann, wird die Abdek
kung 1 wegen der trichterförmigen Erweiterung der Außenum
fangswand 5 der Haltevorrichtung 4 sicher an letzterer zu
rückgehalten. Weil die Last bzw. Kraft, die das Bestreben
hat, die Abdeckung 1 zu lösen, in Längsrichtung der Seiten
wand- oder Plattenabschnitte des Bandes 10, in deren Bereich
die Wulste 3 am Band 10 anliegen, verteilt wird, sind die
Scherbeanspruchungen an den Verbindungsstellen der Wulste 3
mit den Flanschwänden klein gehalten. Durch Herstellen aus
einem festen Werkstoff, z.B. Stahl, kann das Band 10 den
Zugkräften gut standhalten, die bei Belastung durch die
Keilwirkung der schräg nach außen gerichteten Bewegung aus
geübt werden (sh. Fig. 3).
Die Luftkissen-Abdeckung 1 kann ein Preßling aus z.B. einem
zweckdienlichen Kunstharz o.dgl. sein. Vorzugsweise werden
hierzu Formwerkzeuge wie das in Fig. 4 dargestellte benutzt,
die zwei eine Formhöhlung 14 bildende Teile 12 und 13 umfas
sen. In der Höhlung 14 ist der Abschnitt 14 a, welcher den
Flansch 2 formt, innerhalb der Höhlung 14 schräg nach außen
gerichtet. Wegen des Fehlens von Unterschneidungen ergibt
sich ein problemloser Form- bzw. Preßvorgang. Die mit dem
Formwerkzeug gemäß Fig. 4 hergestellte Luftkissen-Abdeckung
1 wird an der Haltevorrichtung 4 durch Einwärtsbiegen der
Flansche 2 angebracht (sh. Fig. 5). Zur Erleichterung der
Biegeverformung ist an der Verbindungsstelle jedes Flansches
2 mit den Seitenwänden ein konkaver Abschnitt 15 ausgebil
det.
Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 6 ist die Umfangswand 5
der Haltevorrichtung 4 nahezu rechtwinklig zur Hauptwand und
ragt in der der Aufnahmekammer für das Luftkissen 9 entge
gengesetzten Richtung weg. Die Flansche 1 a der Luftkissen-
Abdeckung 1 sind an die Außenfläche der Außenumfangswand 5
angelegt, und an der Außenfläche jedes Flansches 1 a liegt
eine Platte 16, beim gezeigten Beispiel aus Stahl, an. Durch
die Platte 16, den Flansch 1 a und die Außenumfangswand 5
sind Blindniete 17 hindurchgesteckt, derart, daß die Flan
sche 1 a von der Platte 16 und der Außenumfangswand 5 sicher
geklemmt sind.
Der Flansch 1 a weist an seinem unteren Rand einen nach außen
gerichteten Vorsprung oder Wulst 18 und einen nach innen ge
richteten Vorsprung oder Wulst 19 auf, die am unteren Rand
der Platte 16 bzw. am unteren Rand der Außenumfangswand 5
anliegen.
Wenn sich das Luftkissen 9 aufbläht, wird seine Abdeckung 1
in eine Richtung geschoben, in der sie sich von der Halte
vorrichtung 4 zu lösen versucht. Die Wulste 18 und 19 liegen
am Rand der Platte 16 aus Stahl bzw. am Rand der Außenum
fangswand 5 an, so daß die Last auf die Abdeckung 1 über die
gesamte Länge der Flansche 1 a an den Wulsten 18 und 19 ver
teilt und auf die unteren Ränder der Platten 16 und der Au
ßenumfangswand 5 der Haltevorrichtung 4 übertragen wird.
Folglich kommt es an den Flanschen 1 a in der Umgebung der
Niete nicht zu Scherkraftkonzentrationen, und die Rückhal
tung der Abdeckung 1 ist mit weniger Nieten gesichert.
Beim gezeigten Beispiel umfaßt die Luftkissen-Abdeckung 1
eine harte Kernschicht 20 und eine weiche Oberflächenschicht
21, so daß sie für den Fahrzeuginsassen, der gegen sie
prallt, angenehmer ist. Selbst wenn die Abdeckung 1 beim
Aufblasen des Luftkissens 9 zum Teil in kleine Stücke zer
bricht, werden irgendwelche Bruchstücke der Kernschicht 20
von der weichen Oberflächenschicht 21 zurückgehalten, und
das Umherfliegen solcher Bruchstücke wird verhindert.
Die Platte 16 aus Stahl der Ausführungsform gemäß Fig. 6
kann ein dem Band 10 der Ausführungsform gemäß Fig. 1 bis 5
ähnliches ringförmiges Band sein, so daß es den gesamten
Außenumfang der Abdeckung 1 umschließt. Bei einer solchen
abgewandelten Ausführungsform ist das Band durch Niete oder
Muttern und Bolzen in Stellung gehalten, jedoch werden die
Lasten bzw. Kräfte auf die Abdeckung 1 über die Wulste 18
und 19 verteilt; Last- bzw. Kraftkonzentrationen an der Ab
deckung im Bereich um die Niete werden vermieden.
Claims (4)
1. Vorrichtung zum Verbinden einer Luftkissen-Abdeckung
(1) mit einer Haltevorrichtung (4), die eine Hauptwand, an
welcher das Luftkissen (9) und eine Füllvorrichtung (6) an
geordnet sind, und eine von der Hauptwand wegragende Außen
umfangswand (5) umfaßt, wobei die Abdeckung (1) eine Haupt
wand und Seitenwände, die einen Hohlraum bilden, in dem das
Luftkissen (9) in zusammengefaltetem Zustand aufgenommen
ist, und von den Rändern der Seitenwände wegragende Flansche
(2; 1 a) aufweist, die mit einer ihrer Hauptflächen an den
Außenflächen der Außenumfangswand (5) der Haltevorrichtung
(4) anliegen,
dadurch gekennzeichnet, daß
- - die Flansche (2; 1 a) der Abdeckung (1) an ihren freien Rändern nach außen herausragende Wulste (3; 18) aufweisen,
- - die Flansche (2; 1 a) von an ihren Außenflächen anliegenden Platten (10; 16) gegen die Außenumfangswand (5) geklemmt sind, und
- - an den Rändern der Platten (10; 16) die Wulste (3; 18) an liegen,
derart, daß die auf die Flansche (2; 1 a) aufgetragenen La
sten, die sich aus den Lasten ergeben, welche auf die Abdek
kung (1) wirken, wenn das Luftkissen (9) gefüllt wird und
die Abdeckung (1) bricht, durch die Wulste (3; 18) auf die
Platten (10; 16) übertragbar sind.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß
- die Außenumfangswand (5) der Haltevorrichtung (4) in
Richtung von der Hauptwand zu ihrem freien Rand hin schräg
nach außen gerichtet ist, und
- die Platten (10) Abschnitte eines Bandes von gleicher Er
streckung wie die Außenumfangswand (5) der Haltevorrich
tung (4) sind.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß
- die Außenumfangswand (5) der Haltevorrichtung (4) von der
Hauptwand in der der Hauptwand der Abdeckung (1) entgegen
gesetzten Richtung wegragt,
- die Flansche (1 a) der Abdeckung (1) auch Wulste (19) auf
weisen, die nach innen ragen und am freien Rand der Außen
umfangswand (5) der Haltevorrichtung (4) anliegen, und
- - die Flansche (1 a) gegen die Außenumfangswand (5) der Hal tevorrichtung (4) von Befestigungsmitteln (17) geklemmt sind, welche die Platten (16), die Flansche (1 a) und die Außenumfangswand (5) der Haltevorrichtung (4) durchdrin gen.
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