DE3913017A1 - Vorrichtung zum verbinden einer luftkissen-abdeckung mit einer haltevorrichtung - Google Patents

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.