DE4143600B4

DE4143600B4 - Fahrzeugairbagmodul und Zusammenbauverfahren

Info

Publication number: DE4143600B4
Application number: DE4143600A
Authority: DE
Inventors: Anthony J. Sterling Hts. Komerska; John P. Rochester Hills Wallner; Mark T. Dearborn Hts. Lecznar; Richard E. Sterling Hts. Shellabarger
Original assignee: TRW Vehicle Safety Systems Inc
Current assignee: ZF Passive Safety Systems US Inc
Priority date: 1990-12-18
Filing date: 1991-12-17
Publication date: 2005-11-10
Anticipated expiration: 2011-12-18

Abstract

Vorrichtung, die eine Aufnahme und eine damit zusammengebaute Verstärkungs- oder Schutzvorrichtung (54; 94) aufweist zum Gebrauch bei der Bildung eines Fahrzeuggassackmoduls,
wobei die Aufnahme (28; 92) einen Hohlraum für eine Aufblasvorrichtung und mindestens einen Teil eines Fahrzeuggassacks aufweist und eine Öffnung (48; 100) bildet zur Bereitstellung des Fahrzeuggassacks (26) aus dem Hohlraum,
wobei die Schutzvorrichtung (54; 94) einen Teil umfasst, der sich teilweise innerhalb des Hohlraums befindet und den Hohlraum in ein erstes Abteil für die Aufblasvorrichtung (66) und ein zweites Abteil für den Fahrzeuggassack (26) teilt, und
wobei die Schutzvorrichtung (54; 94) benachbart zu einem ausgewählten Abschnitt der Öffnung (48; 100) einen Verstärkungsaufbau (74; 108) für die Aufnahme umfasst, um einer Verformung des ausgewählten Abschnitts der Öffnung (48; 100) zu widerstehen, wenn der Gassack aus dem Hohlraum bereitgestellt wird.

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Fahrzeuggassackmodul-Bauart und ein Verfahren für den Zusammenbau ein Gassackmoduls.
Ein typisches Fahrzeuggassackmodul weist einen gefalteten Gassack und eine Aufblasvorrichtung auf, die sich in einem Behälter befinden. Wenn das Fahrzeug an einem Zusammenstoß beteiligt ist, veranlasst ein Zusammenstoßsignal die Betätigung der Aufblasvorrichtung. Die Aufblasvorrichtung erzeugt ein inertes Gas (z.B. Stickstoff), das den Gassack aus dem Behälter drückt und ihn aufbläst. Ein Gassackmodul ist so in einem Fahrzeug angeordnet, dass der Gassack, wenn er aus dem Behälter gedrückt ist, einen Aufschlag eines Fahrzeuginsassen auf ein Bauteil des Fahrzeugs abfedert. Eine Anordnung für ein Gassackmodul befindet sich im Armaturenbrett auf der Beifahrerseite des Fahrzeugs.
Eine bekannte Behälterart für ein Beifahrergassackmodul weist eine Aufnahme auf mit Wänden, die ein geschlossenes Ende, ein offenes Ende und einen Hohlraum zwischen den geschlossenen und offenen Enden bilden. Ein Deckel deckt das offene Ende ab und schließt die Aufnahme. Die Aufblasvorrichtung und der gefaltete Gassack sind in dem Hohlraum angeordnet und an entsprechende Teile der Aufnahme gekoppelt. Der Deckel ist geeignet sich zu teilen, wenn Druck auf ihn ausgeübt wird. Deshalb kann der Gassack in einem Notfall durch den Deckel gedrückt werden, wenn der Gassack aufgeblasen wird.
Zum Zusammenbau des Moduls werden der Gassack und die Aufblasvorrichtung in die Aufnahme eingeführt und daran gekoppelt. Die Aufblasvorrichtung wird benachbart zu dem geschlossenen Ende der Aufnahme angeordnet und der gefaltete Gassack wird benachbart zu dem offenen Ende der Aufnahme angeordnet. Danach wird der Deckel an der Aufnahme befestigt, um das Modul zu vervollständigen.
Nachdem das Modul zusammengebaut ist, wird es als Einheit in das Fahrzeug eingebaut. Bei einem Beifahrergassackmodul ist die Aufnahme direkt hinter dem Fahrzeugarmaturenbrett angeordnet und ist an einem tragenden Teil des Fahrzeugs befestigt. Der Deckel hat ein äußeres Oberflächenprofil, das zu dem äußeren Profil des Armaturenbretts passt. Wegen der Anordnung der Aufnahme bildet der Deckel effektiv einen Teil des Fahrzeugarmaturenbretts.
Während des Aufblasen eines Gassacks muss die Aufnahme, die im Allgemeinen aus Metall (z.B. Stahlblech) besteht, signifikanten Drücken widerstehen. Insbesondere, wenn angenommen wird, dass eine beifahrerseitige Aufblasvorrichtung einen Gasdruck von ungefähr 2,07 bis 3,45 bar (30 bis 50 psi) in dem Behälter erzeugt. Man fand heraus, dass bei einem solchen Druck Teile des offenen Endes der Aufnahme dazu neigen, sich nach außen auszubeulen oder ein "Fischmaul" zu bilden, während des Aufblasens des Gassacks. Wenn der Behälter direkt hinter dem Fahrzeugarmaturenbrett angeordnet ist, kann ein solches Verformen des offenen Endes der Aufnahme das Armaturenbrett beschädigen. Eine solche Beschädigung oder Verformung hat zur Folge, dass das gesamte Armaturenbrett ersetzt werden muss.

Eine bekannte Technik, der fischmaulförmigen Verformung einer Metallgassackaufnahme entgegenzuwirken, besteht darin, gewisse Teile der Metallwände, die das offene Ende der Aufnahme bilden, nach außen zu biegen. Die Wände werden in den Gebieten gebogen, die für eine fischmaulförmige Verformung am anfälligsten sind. Diese Technik erhöht die Tragfestigkeit jener Teile der Wände, um der fischmaulförmigen Verformung entgegenzuwirken. Eine andere Technik der fischmaulförmigen Verformung einer Gassackaufnahme entgegenzuwirken, wird in dem US-Patent 4 842 300 von Ziomek et al. beschrieben. In dem Ziomek et al.-Patent erstreckt sich ein Halteglied, vorzugsweise ein Halteriemen aus unelastischem Gewebe über das offene Ende der Aufnahme hinweg. An seinen Enden ist der Halteriemen mit den Teilen der Wände der Aufnahme verbunden, die für eine fischmaulförmige Verformung am anfälligsten sind. Der Halteriemen verhindert, dass sich diese Teile der Wände der Aufnahme nach außen ausbeuten unter den Drücken beim Einsatz eines Gassacks.

Die Anmelderin ist der Ansicht, dass es wünschenswert ist, den Gassack körperlich innerhalb des Gassackmoduls von der Aufblasvorrichtung zu trennen. Eine solche Trennung stellt sicher, dass während des Zusammenbaus des Moduls und während normalen Betriebs eines Fahrzeugs die Aufblasvorrichtung und der Gassack nicht störend ineinander eingreifen. Außerdem wird die Aufblasvorrichtung während des Aufblasens des Gassacks ziemlich heiß. Eine Trennung des Gassacks von der Aufblasvorrichtung verhindert, dass der Gassack mit der Aufblasvorrichtung in Kontakt kommt und beschädigt wird.

Des Weiteren ist die Anmelderin der Ansicht, dass die Aufnahme, der Gassack und die anderen Komponenten, aus denen das Modul aufgebaut ist, vorzugsweise durch Massenproduktionstechniken herstellbar und zusammenbaubar sein sollen.

Die vorliegende Erfindung sieht Folgendes vor: (I) mehrere neue und nützliche Bauteile zum Bilden eines Gassackmoduls, (II) neue und nützliche Modulbauarten, die durch solche Bauteile gebildet werden, und (III) neue und nützliche Techniken zur Bildung eines Gassackmoduls aus solchen Bauteilen. Eines der neuen Bauteile weist eine Aufnahme auf, mit einer speziell entworfenen Verstärkungs- oder Schutzvorrichtung. Die Schutzvorrichtung kann wirkungsvoll und einfach hergestellt und mit der Aufnahme zusammengebaut werden. Die Schutzvorrichtung ist auch geeignet, die Aufnahme körperlich in bestimmte Abteile für die Aufblasvorrichtung und den Gassack zu teilen. Weiterhin verstärkt die Schutzvorrichtung das offene Ende der Aufnahme in dem Bereich der für fischmaulförmige Verformung am anfälligsten ist. Ein anderes neues und nützliches Bauteil weist eine vorverpackte Gassackeinheit auf. Die Gassackeinheit wird als vorverpackte Einheit in die Aufnahme eingeführt und daran befestigt. Die vorverpackte Gassackeinheit hält den Gassack in einer vorbestimmten, gefalteten Konfiguration (I) bevor der Gassack an die Aufnahme gekoppelt wird, (II) während der Gassack an die Aufnahme gekoppelt wird, (III) während der Rest des Moduls zusammengebaut wird, und (IV) nachdem das Modul in das Fahrzeug eingebaut ist.

Die Aufnahme hat Wände, die ein vorderes Ende, ein hinteres Ende und einen Hohlraum, der sich zwischen den vorderen und hinteren Enden erstreckt, bilden. Die Wände, die das vordere Ende bilden, bilden eine Frontöffnung, durch die der Gassack während des Aufblasens des Gassacks gedrückt wird. Die Verstärkungsschutzvorrichtung zum Schutz gegenüber einer Verformung der Aufnahme weist einen Hauptkörperteil und ein Paar von Verstärkungsteilen an den Enden des Hauptkörperteils auf. Wenn die Schutzvorrichtung mit der Aufnahme zusammengebaut wird, ist der Hauptkörperteil innerhalb der Aufnahme angeordnet. Der Hauptkörperteil teilt die Aufnahme in ein vorderes Abteil, benachbart zu dem vorderen Ende der Aufnahme und ein hinteres Abteil, benachbart zu dem hinteren Ende der Aufnahme. Die Verstärkungsteile erstrecken sich von dem Hauptkörperteil aus nach vorn. Die Verstärkungsteile verstärken die Wände der Aufnahme, die die Frontöffnung bilden, und zwar in den Bereichen, die für eine fischmaulförmige Verformung am anfälligsten sind.

Die Schutzvorrichtung und die Aufnahme sind so aufgebaut, dass die Schutzvorrichtung wirkungsvoll mit der Aufnahme zusammengebaut werden kann. Gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung werden insbesondere beide Verstärkungsteile einteilig mit dem Hauptkörperteil ausgebildet. Bestimmte Wände der Aufnahme weisen Schlitze auf, die es ermöglichen, dass die Schutzvorrichtung einfach und wirkungsvoll in ihre Lage in der Aufnahme gleiten kann. In einem anderen Ausführungsbeispiel werden ein Verstärkungsteil und ein Teil des anderen Verstärkungsteils einteilig mit dem Hauptkörperteil der Schutzvorrichtung ausgebildet. Der restliche Teil des anderen Verstärkungsteils ist geeignet, gleichzeitig die Schutzvorrichtung an die Aufnahme zu koppeln und die Schutzvorrichtung zu vervollständigen. Beide Ausführungsbeispiele sind so entworfen, dass es möglich ist, die Schutzvorrichtung und die Aufnahme durch Massenproduktionstechniken zusammenzubauen.

Während des Zusammenbaus eines Moduls wird die Aufblasvorrichtung in das hintere Abteil der Aufnahme eingeführt. Der verpackte Gassack wird in das vordere Abteil der Aufnahme eingeführt. Der Hauptkörperteil der Schutzvorrichtung dient dazu, den Gassack und die Aufblasvorrichtung körperlich getrennt von einander zu halten, und zwar während des Zusammenbaus des Moduls und auch während des Aufblasens des Gassacks. Diese Trennung ist wünschenswert, um die Wahrscheinlichkeit zu minimieren, dass die vorverpackte Airbageinheit die Aufblasvorrichtung während des Zusammenbaus des Moduls, des normalen Betriebs eines Fahrzeugs in das das Modul eingebaut ist, und des Aufblasens des Gassacks kontaktiert.

Weitere Eigenschaften der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der folgenden genauen Beschreibung und den beigefügten Zeichnungen.
1 ist eine perspektivische Ansicht einer Gassackaufnahme und Schutzvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung, wobei die Aufblasvorrichtung in der Aufnahme angeordnet ist;
2 ist ein schematischer Schnitt durch ein Gassackmodul gemäß der vorliegenden Erfindung, wobei gewisse Teile weggelassen wurden;
3 ist ein Schnitt durch einen Teil des Moduls von 2 entlang der Linie 3-3, wobei Teile weggelassen wurden;
4 ist eine Draufsicht eines Teils des Moduls von 2, aus der Richtung der Linie 4-4;
5 ist ein Schnitt einer abgeänderten Form der Aufnahme und der Schutzvorrichtung gemäß den Grundlagen der vorliegenden Erfindung;
6 ist ein Schnitt durch die Aufnahme und Schutzvorrichtung von 5, entlang der Linie 6-6;
7 ist ein Schnitt durch die Aufnahme und Schutzvorrichtung von 5, entlang der Linie 7-7;
8 ist eine Draufsicht der Aufnahme und Schutzvorrichtung von 5 aus der Richtung der Linie 8-8;
9 ist eine schematische, perspektivische Ansicht einer vorverpackten Gassackeinheit gemäß den Grundlagen dieser Erfindung;
10 ist ein schematischer dreidimensionaler Schnitt durch die vorverpackte Gassackeinheit von 1, wobei das die Gassackeinheit umgebende Verpackungsmaterial gezeigt ist;
11 ist eine schematische, perspektivische Ansicht der Gassackaufnahme und Schutzvorrichtung von 1, wobei eine vorverpackte Gassackeinheit und eine Aufblasvorrichtung in die Aufnahme eingeführt sind;
12 ist ein fragmentarischer Schnitt der Anordnung von 11, entlang der Linie 12-12;
13 ist eine schematische dreidimensionale Ansicht eines vorverpackten Gassacks gemäß einer abgeänderten Form der vorliegenden Erfindung;
14 ist eine fragmentarische schematische Ansicht der Art und Weise, in der die vorverpackte Gassackeinheit von 13 an der Aufnahme befestigt werden kann.
15 ist eine perspektivische Ansicht eines abgeänderten Rückhalteglieds, das in einer vorverpackten Gassackeinheit aufgenommen werden kann, und zwar gemäß den Grundlagen der vorliegenden Erfindung; und
16 ist ein Schnitt durch das Rückhalteglied von 15, entlang der Linie 16-16.
2 zeigt ein Beifahrergassackmodul 20 gemäß der vorliegenden Erfindung. Das Gassackmodul 20 umfasst einen Behälter 22, in dem eine Aufblasvorrichtung 24 und ein Gassack 26 angeordnet sind. Der Behälter 22 weist eine Aufnahme 28 und einen Deckel 30 auf, der mit der Aufnahme gekoppelt ist.
Wenn das Modul 20 in ein Fahrzeug eingebaut ist, befindet sich die Aufnahme 28 direkt hinter dem Fahrzeugarmaturenbrett. Der Deckel 30 hat eine äußere Oberfläche 32 (2) mit einem Profil, das zu dem äußeren Profil des Fahrzeugarmaturenbretts passt. Daher ist der Deckel 30 des Moduls in das Fahrzeugarmaturenbrett eingebaut und bildet einen Teil davon.
Der Deckel 30 hat eine geplante Schwachstelle, wie zum Beispiel V-förmige Nuten 34 (2), damit der Deckel 30 während des Einsatzes des Gassacks 26 in Segmente geteilt werden kann. Vorzugsweise ist der Deckel 30 gemäß der Lehre des US-Patents 3 622 176 aufgebaut. Insbesondere weist der Deckel 30 ein flexibles Plastikglied auf, wobei die V-förmigen Nuten 34 in einer vorbestimmten Anordnung gebildet sind. Die Anordnung der Nuten ermöglicht es dem Deckel 30, sich in ein Paar von Klappen aufzuteilen, wenn ein Druck auf die Innenseite des Deckels ausgeübt wird.
Die Aufnahme 28 umfasst ein Paar von beabstandeten parallelen Seitenwänden 36, 38, eine Deckenwand 40, eine Bodenwand 42 und eine Endwand 44 (siehe 1–4). Gemeinsam bilden diese Wände einen Hohlraum 46 mit einer rechteckigen Frontöffnung 48 (1), die gegenüber der Endwand 44 angeordnet ist. Ein Paar von Seitenflanschen 50 (1) erstrecken sich quer zu den Seitenwänden 36, 38 und benachbart zu der Frontöffnung 48. Die Seitenflansche 50 haben Löcher 52, die ermöglichen, dass der Deckel 30 verschraubt, vernietet oder anderweitig an der Aufnahme 28 befestigt werden kann. Die Aufnahme 28 hat eine (nicht gezeigte) Befestigungsanordnung, die es ermöglicht, die Aufnahme 28 (und dadurch das Modul 20) an einen Teil des Fahrzeugs zu koppeln. Ein Beispiel einer geeigneten Befestigungsanordnung ist im US-Patent 4 842 300 gezeigt. Verschiedene andere Arten von geeigneten Befestigungsanordnungen sind dem durchschnittlichen Airbag-Fachmann bekannt.
Eine weiter unten genau beschriebene Schutzvorrichtung 54 ist mit der Aufnahme 28 gekoppelt. Die Schutzvorrichtung 54 teilt die Aufnahme 28 in ein vorderes und hinteres Abteil 56, 58 für den Gassack 26 bzw. die Aufblasvorrichtung 24. Die Schutzvorrichtung 54 verstärkt auch die Aufnahme 28, so dass einer fischmaulförmigen Verformung der Aufnahme 28 während des Einsatzes des Gassacks 26 entgegengewirkt wird.
Der Gassack 26 ist in eine vorverpackte Gassackeinheit 60 (2, 9–12) eingebaut. Die vorverpackte Gassackeinheit 60 weist einen Gassack 26, eine Rückhaltevorrichtung 62 und Verpackung 64 auf. Der Gassack 26 ist in eine vorbestimmte Anordnung gefaltet. Die Rückhaltevorrichtung 62 ist in einen Teil des Gassacks 26 eingebaut und ermöglicht, dass die vorverpackte Gassackeinheit 60 (und der Gassack 26) in einem kraftübertragenden Verhältnis an die Aufnahme 28 gekoppelt werden kann. Die Verpackung 64 umgibt im Wesentlichen den gefalteten Gassack 26 und die Rückhaltevorrichtung 62. Die vorverpackte Gassackeinheit 60 ist geeignet, in dem vorderen Abteil 56 der Aufnahme 28 angeordnet zu werden. Die Einheit 62 ist auch geeignet, an die Decken- und Bodenwand 40, 42, die die Frontöffnung 48 in der Aufnahme 28 bilden, gekoppelt zu werden, wie später noch genauer beschrieben wird.
Die Aufblasvorrichtung 24 hat ein zylindrisches äußeres Gehäuse 66, in dem eine Vielzahl von Düsen 68 ausgebildet ist (siehe z.B. 1–3). In einem Notfall wird ein inertes Gas (z.B. Stickstoff) innerhalb des Aufblasvorrichtungsgehäuses 66 erzeugt. Das Gas wird schnell durch die Düsen 68 und in den Gassack 26 geleitet, um den Gassack 26 aus dem Behälter 22 zu drücken und den Gassack 26 aufzublasen. Das inerte Gas wird durch Zündung einer festen chemischen Mischung erzeugt, die innerhalb des Aufblasvorrichtungsgehäuses 66 angeordnet ist. Der innere Aufbau der Aufblasvorrichtung kann jegliche aus einer Anzahl von bekannten Bauarten aufweisen, einschließlich der in US-Patent Nr. 4, 696, 705 gezeigten, die eine bevorzugte Bauart ist. Die Aufblasvorrichtung kann auch alternativ einen Behälter mit Druckgas umfassen, welches in einer Notfallsituation freigesetzt wird.
Die Aufblasvorrichtung 24 wird durch ein (nicht gezeigtes) Loch in der Seitenwand 36 in das hintere Abteil 58 der Aufnahme 28 eingeführt. Ein Ende der Aufblasvorrichtung 24 hat einen Gewindeschaft 70, der ermöglicht, dass die Aufblasvorrichtung 24 an der gegenüberliegenden Seitenwand 38 angeschraubt wird (siehe 1, 11). Das andere Ende der Aufblasvorrichtung 24 ist geeignet, um an einer (nicht gezeigten) Endkappe angeschraubt, vernietet oder anderweitig befestigt zu werden. Die Endkappe schließt das in der Seitenwand 36 gebildete Loch, nachdem die Aufblasvorrichtung 24 in die Aufnahme 28 eingeführt wurde. Solch ein Aufbau ist dem durchschnittlichen Air bag-Fachmann bekannt. Dem Fachmann ist auch bekannt, dass die Aufblasvorrichtung 24 einen (nicht gezeigten) Anordnungsvorsprung haben kann, der in eine Ausnehmung in der Endwand 44 oder in einem (nicht gezeigten) an der Endwand 44 befestigten Glied aufgenommen wird. Der Vorsprung und die Ausnehmung tragen dazu bei, sicherzustellen, dass die Aufblasvorrichtung 24 richtig in dem hinteren Abteil 58 (d.h. mit ihren Düsen 68 auf den Gassack 26 weisend) angeordnet ist.
In dem Ausführungsbeispiel der 1–4 weist die Schutzvorrichtung 54 einen ebenene Hauptkörperteil 72 und eine Verstärkungsanordnung 74 an jedem Ende des Hauptkörperteils 72 auf. Die Ebene des Hauptkörperteils 72 ist im Allgemeinen parallel zu den Seitenwänden 36, 38. Der hintere Rand 76 des ebenen Hauptkörperteils 72 bildet eine bogenförmige Ausnehmung 78, die zu der Endwand 44 der Aufnahme 28 weist. Die bogenförmige Ausnehmung 78 bildet einen Teil des hinteren Abteils 58 und bildet eine Wiege für das Aufblasvorrichtungsgehäuse 66. Der vordere Rand 80 des ebenen Hauptkörperteils 72 bildet eine Ausnehmung 82, die mit Abstand von der Frontöffnung 48 in der Aufnahme 28 angeordnet ist und zu dieser weist. Die Ausnehmung 82 bildet eine Wiege für die vorverpackte Gassackeinheit 60 (siehe 2).
Die Verstärkungsanordnung 74 an jedem Ende des Hauptkörperteils 72 weist eine Zunge 84 und einen Querflansch 86 auf. Jede Zunge 84 weist eine ebene Verlängerung des ebenen Hauptkörperteils 72 auf. Jeder Querflansch 86 ist eben und erstreckt sich senkrecht zu dem Hauptkörperteil 72. Außerdem erstreckt sich jeder Querflansch 86 von beiden Hauptseiten 88 des ebenen Hauptkörperteils 72 weg (siehe 3) Desweiteren erstreckt sich jeder Querflansch 86 über eine erhebliche Länge nach vorne von dem vorderen Rand 80 des Hauptkörperteils 72 (siehe 1, 2).
Jede der Decken- und Bodenwände 40, 42 hat einen Schlitz 90, der benachbart zu der Frontöffnung 48 gebildet ist und sich über eine vorbestimmte Länge nach hinten von der Frontöffnung 48 erstreckt. Die Schlitze 90 sind miteinander ausgerichtet und parallel zu den Seitenwänden 36, 38. Die Schlitze 90 sind zentral in den Decken- und Bodenwänden 42, 44 angeordnet. Außerdem ist jeder Schlitz 90 derart ausgelegt, die Zunge 84 an einem jeweiligen Ende des Hauptkörperteils 72 aufzunehmen. Wenn beide der Zungen 84 in den Schlitzen 90 angeordnet sind, liegen die Querflansche 86 an den Enden des Hauptkörperteils 72 unmittelbar benachbart zu den Innenoberflächen der Decken- und Bodenwände 40, 42 der Aufnahme 28.
Die Schutzvorrichtung 54 kann an der Aufnahme 28 durch Gleiten der Zungen 84 in die Schlitze 90 befestigt werden, um die Zungen 84 an den hinteren Enden der Schlitze 90 anzuordnen. In dieser Lage ist der Hauptkörperteil 72 des Schutzglieds ungefähr in der Mitte zwischen dem vorderen und hinteren Ende der Aufnahme 28 angeordnet und teilt die Aufnahme in ein vorderes und hinteres Abteil 56, 58. Die Querflansche 86 sind zu den Innenoberflächen der Decken- und Bodenwände 40, 42 hin angeordnet und erstrecken sich nach vorn von dem Hauptkörperteil 72 zu der Frontöffnung 48. Außerdem sind die Flansche 86 an zentralen Abschnitten der Decken- und Bodenwände 40, 42 angeordnet. So verstärken die Querflansche 86 die zentralen Abschnitte der Decken- und Bodenwand 40, 42. Wenn die Flansche 86 an der Decken- und Bodenwand 40, 42 befestigt sind, wirken sie einer Trennung der Decken- und Bodenwand und dadurch einer fischmaulförmigen Verformung der Frontöffnung 48 der Aufnahme 28 entgegen.
Die Schutzvorrichtung 54 ist vorzugsweise aus einem relativ festen Material, wie zum Beispiel Stahlblech ausgebildet. Die Aufnahme 28 kann auch aus Stahlblech ausgebildet werden. Jedoch kann die Schutzvorrichtung 54 allein eine ausreichende strukturelle Festigkeit gegen eine fischmaulförmigen Verformung der Aufnahme vorsehen, so dass die Aufnahme aus leichtgewichtigeren Materialien z.B. aus dünneren und leichtgewichtigeren Metallen oder Kunststoffen gebildet werden kann. Wenn die Schutzvorrichtung 54 in ihre Lage relativ zu der Aufnahme 28 gebracht wurde, kann die Schutzvorrichtung 54 auf unterschiedliche Arten an der Aufnahme befestigt werden (z.B. durch Schweißen, wenn die Aufnahme aus Metall ausgebildet ist, oder durch Kleben, falls die Aufnahme aus Kunststoff ausgebildet wurde).
Die Schutzvorrichtung 54 und die Aufnahme 28 der 1–4 können leicht angepasst werden, um mittels Massenproduktionstechniken zusammengebaut zu werden. Insbesondere können Schutzvorrichtungen mit Aufnahmen zusammengebaut werden, indem man die Schutzvorrichtungen in entsprechende Aufnahmen gleiten lässt. Danach können die Schutzvorrichtungen an ihren entsprechenden Aufnahmen durch Schweißen, Kleben etc. befestigt werden. Beide der vorhergehenden Schritte können an einem einzigen Fließband durchgeführt werden. Außerdem wird angenommen, dass es möglich ist, die Schritte des Zusammenbaus der Schutzvorrichtungen mit den Aufnahmen und des Befestigens der Schutzvorrichtungen an den Aufnahmen zu automatisieren.
Eine abgewandelte Aufnahme 92 und eine abgewandelte Schutzvorrichtung 94 sind in den 5–8 gezeigt. Die abgewandelte Schutzvorrichtung 94 weist zwei Teile auf, die miteinander und mit der abgewandelten Aufnahme 92 in einer Art gekoppelt sind, in der gleichzeitig die Schutzvorrichtungen 94 gebildet und diese an die Aufnahme 92 gekoppelt wird.
Die Aufnahme 92 hat eine Decken- und Bodenwand 96 bzw. 98, die teilweise eine Frontöffnung 100 in der Aufnahme bilden. Ein Schlitz 102 ist in der Deckenwand 96 gebildet und ein Schlitz 104 ist in der Bodenwand 98 gebildet. Die Schlitze 102, 104 sind kürzer und breiter als die Schlitze des vorhergehenden Ausführungsbeispiels. Außerdem erstrecken sich die Schlitze 102, 104 nicht zu der Frontöffnung hin, die in der Aufnahme 92 ausgebildet ist.
Die Schutzvorrichtung 94 weist einen ebenen Hauptkörperteil 106 und einen niedrigeren Verstärkungsaufbau 108, der einstückig mit dem Hauptkörperteil 106 ausgebildet ist, auf. Die Schutzvorrichtung 94 weist auch ein Verstärkungs-/Kopplungsglied 110 auf, das mit dem Aufbau 108 an dem oberen Ende des Hauptkörperteils 106 zusammenwirkt, um gleichzeitig die Schutzvorrichtung 94 zu vervollständigen und Schutzvorrichtung 94 an die Aufnahme 92 zu koppeln. Wenn die Schutzvorrichtung 94 an die Aufnahme 92 gekoppelt ist, teilt der Hauptkörperteil 106 die Aufnahme 92 in ein vorderes und hinteres Abteil, ähnlich wie in dem vorhergehenden Ausführungsbeispiel. Der untere Verstärkungsaufbau 108 und das Verstärkungs-/Kopplungsglied 110 verstärken die zentralen Abschnitte der Decken- und Bodenwand 96, 98. Diese Verstärkung verhindert die fischmaulförmige Verformung der Frontöffnung 100 der Aufnahme 92. Der untere Verstärkungsaufbau 108 umfasst eine Zunge 112, die in einer Ebene mit dem Hauptkörperteil 106 liegt und zwei ebene Querflansche 114, 116, die sich senkrecht zu dem Hauptkörperteil 106 erstrecken. Der ebene Querflansch 114 erstreckt sich von dem Hauptkörperteil 106 nach hinten. Der ebene Querflansch 116 erstreckt sich von dem Hauptkörperteil 106 nach vorne zu dem Rand der Bodenwand 98, der teilweise die Frontöffnung 100 der Aufnahme 92 bildet. Der ebene Querflansch 116 ist geeignet, an der äußeren Oberfläche der Bodenwand 98 der Aufnahme 92 anzuliegen. Eine Riegellasche 118 ist einstückig mit der Zunge 112 am unteren Ende des Hauptkörperteils 106 ausgebildet und steht aus der Ebene der Zunge 118 vor.
Eine hakenförmige Zunge 120 ist an dem oberen Ende des Hauptkörperteils 106 gebildet. Die hakenförmige Zunge 120 wirkt mit dem Verstärkungs-/Kopplungsglied 110 zusammen, um die Schutzvorrichtung zu vervollständigen und die Schutzvorrichtung an die Aufnahme 92 zu koppeln.
Das Verstärkungs-/Kopplungsglied 110 weist in einer Ebene liegende Vorder-, Hinter- und Mittenabschnitte 122 bzw. 124 bzw. 126 auf. Eine Verriegelungslasche 128 ist einstückig mit dem ebenen Mittenabschnitt 126 ausgebildet. Ein ebener, hinterer Querflansch 130 ist einstückig mit dem ebenen Hinterabschnitt 124 ausgebildet. In ähnlicher Weise ist ein ebener, vorderer Querflansch 132 einstückig mit dem ebenen Vorderabschnitt 122 ausgebildet. Die Verriegelungslasche 128 ragt aus der Ebene der auf gleicher Ebene liegenden vorderen, hinteren und mittleren Abschnitte 122, 124, 126 heraus. Teile der Verriegelungslasche 128 können (nicht gezeigte) geneigte Rampen aufweisen aus Gründen, die im Folgenden leicht zu ersehen sind.
Um die Schutzvorrichtung 94 mit der Aufnahme 92 zusammenzubauen, wird der Hauptkörperteil 106 in und durch den Schlitz 104 in der Bodenwand 98 eingeführt. Der Schlitz 104 ist lang und breit genug, damit der Hauptkörperteil 106 und die hakenförmige Zunge 120 hindurchpassen. Der Hauptkörperteil 106 wird in die Aufnahme 92 eingeführt, bis die hakenförmige Zunge 120 sich durch den Schlitz 102 in der Deckenwand 96 erstreckt. Der Schlitz 102 in der Deckenwand 96 ist lang und breit genug, damit die hakenförmige Zunge 120 durch den Schlitz passt. Wenn die Zunge 120 sich genügend durch den Schlitz 102 erstreckt, stoßen die Flansche 114 und 116 an die Bodenwand 98 der Aufnahme 92. Zusätzlich bewegt sich die Verriegelungslasche 118 am Boden des Hauptkörperteils 106 in den Schlitz 104 in der Bodenwand 98 der Aufnahme 92. Der seitliche Vorsprung der Verriegelungslasche 118 ist geringfügig größer als die Breite des Schlitzes 104. Die Verriegelungslasche 118 besitzt auch eine gewisse Elastizität. So wird die Verriegelungslasche durch die Ränder der Bodenwand 98, die den Schlitz 118 bilden, elastisch zusammengedrückt und übt eine Rückhaltekraft gegen die Wandränder aus.
Danach wird das Verstärkungs-/Kopplungsglied 110 mit der hakenförmigen Zunge 120 und mit der Deckenwand 96 gekoppelt. Insbesondere ist der Schlitz 102 in der Deckenwand 96 breit genug, so dass der mittlere Abschnitt 126 des Verstärkungs-/Kopplungsglieds 110 mit der hakenförmigen Zunge 120 in Eingriff gebracht werden kann und die Verriegelungslasche 128 in dem Schlitz 102 der Deckenwand 96 elastisch in Eingriff gebracht werden kann. Der seitliche Vorsprung der Verriegelungslasche 128 ist geringfügig größer als die Breite des Schlitzes 102, um einen elastischen Eingriff der Lasche 128 mit den Rändern der Bodenwand 98, die den Schlitz 102 bilden, zu gestatten. Die Verriegelungslasche 128 kann, falls nötig, eine geneigte Rampe aufweisen, um einen elastischen Eingriff der Verriegelungslasche 128 mit den Wandrändern, die den Schlitz 102 bilden, zu veranlassen.
Wenn die Verriegelungslasche 128 in elastischem Eingriff mit dem Schlitz 102 gebracht worden ist, werden die Komponenten der Schutzvorrichtung 94 ausgerichtet, wie in 5–9 gezeigt. In dieser Ausrichtung ist die Schutzvorrich tung vervollständigt und an die Aufnahme 82 gekoppelt. Der vordere Querflansch 132 auf dem Verstärkungs-/Kopplungsglied 110 erstreckt sich von dem Hauptkörperteil 106 nach vorn zu der Frontöffnung 100 in der Aufnahme 92. Der Flansch 132 liegt auch an der äußeren Oberfläche der Deckenwand 96 der Aufnahme an. So verstärken die Flansche 132, 116 entlang der Decken- und Bodenwand 96, 98 den zentralen Bereich der Decken- und Bodenwand, um eine fischmaulförmige Verformung der Aufnahme zu verhindern. Zusätzlich dienen auch die Flansche 130; 114 zur Verstärkung der Decken- und Bodenwand 96, 98 mit Abstand von der Frontöffnung 100. Darüber hinaus koppelt der Aufbau die Schutzvorrichtung 94 sicher an die Aufnahme, ohne Schweißen, Kleber oder andere zusätzliche Befestigungsmittel zu benötigen.
Nachdem eine Schutzvorrichtung mit einer Aufnahme zusammengebaut worden ist, gleichgültig mit welcher der oben beschriebenen Techniken, wird ein vorverpackter Gassack und eine Aufblasvorrichtung in die Aufnahme geladen. Die Aufblasvorrichtung wird in das hintere Abteil eingeführt, das durch die Aufnahme und die Schutzvorrichtung gebildet wird und in der oben beschriebenen Art und Weise an die Aufnahme gekoppelt. Die vorverpackte Schutzeinheit wird in das vordere Abteil eingeführt und mit der Aufnahme, wie weiter unten ausgeführt, gekoppelt. Die Reihenfolge, in der die Aufblasvorrichtung und die vorverpackte Gassackeinheit in die Aufnahme eingeführt werden, ist unwichtig. So könnte die vorverpackte Gassackeinheit in die Aufnahme eingeführt werden, um ein Zwischenprodukt zu bilden, und die Aufblasvorrichtung könnte später mit dem Zwischenprodukt zusammengebaut werden, wenn das Modul vervollständigt wird.
Eine bevorzugte Ausführungsform der vorverpackten Gassackeinheit 60 ist in den 9 und 10 gezeigt. Die vorverpackte Gassackeinheit 60 umfasst einen gefalteten Gassack 26, die Rückhaltevorrichtung 62, die in den Gassack eingebaut ist und die Verpackung 64, die den Gassack 26 und die Rückhaltevorrichtung 62 umgibt.
Der Gassack 26 ist aus einem festen, synthetischen Stoff, wie zum Beispiel Nylon, gebildet und ist in einer vorbestimmten Anordnung gefaltet. Die vorbestimmte Anordnung ist so geformt, dass sie gut in das vordere Abteil passt.
Die Rückhaltevorrichtung 62 weist eine relativ starre Metallstruktur auf, die in den „Mund" des Gassacks 26 (d.h. den Teil des Gassacks, der die Gaseinlassöffnung in dem Gassack bildet) eingebaut ist. Die Rückhaltevorrichtung wird benutzt, um den Mund des Gassacks 26 an der Frontöffnung der Aufnahme zu sichern. Die Rückhaltevorrichtung 62 ist vorzugsweise ein durchgehender Rahmen, der in einem röhrenförmigen Kanal gehalten wird, der durch das Gassackmaterial am Mund des Gassacks gebildet wird. Die Rückhaltevorrichtung 62 ist geeignet zur Befestigung an der Airbagaufnahme mittels verschiedener Techniken, wie unten beschrieben wird.
Nachdem die Rückhaltevorrichtung 62 in den Gassack eingebaut wurde, wird der Gassack in seine vorbestimmte Anordnung gefaltet. Die Verpackung 64 wird dann um den gefalteten Gassack gewickelt und festgezogen, um die vorverpackte Gassackeinheit 60 zu bilden. Während die Verpackung 64 um den gefalteten Gassack 26 gewickelt wird, kann der gefaltete Gassack zusammengepresst werden oder vakuumverpackt werden mit einem vorbestimmten Minimalvolumen. Der Gassack wird in diesem vorverpackten Minimalvolumen durch die Verpackung 64 gehalten. Das Verpackungsmaterial ist so ausgewählt (oder aufgebaut), dass es den Gassack 26 in seiner vorverpackten Lage halten kann, aber leicht reißt oder auftrennt, wenn der Gassack aus der Aufnahme bereitgestellt wird. Das Verpackungsmaterial wird fest um den vorgefalteten Gassack gezogen durch Techniken, wie Vakuumformen, Blasenpacktechniken oder Schrumpfwickelpacktechniken. Das Verpackungsmaterial wird entweder durch die vorgenannten Techniken allein fest um den zusammengedrückten Gassack gehalten oder mittels einer Bindung, wie zum Beispiel Klebestreifen, Riemen oder Klettverschlüssen.
Wie oben beschrieben, werden verschiedene Techniken erwogen zum Befestigen der vorverpackten Gassackeinheit in der Öffnung der Aufnahme. Eine Technik benutzt Nieten. Insbesondere umfasst der durchgehende Rahmen der Rückhaltevorrichtung 62 auf der Innenseite der vorverpackten Gassackeinheit eine Reihe von Löchern 140 (12), die mit Abstand über die Vorrichtung verteilt ist. Die Aufnahme umfasst ausgerichtete Öffnungen 142 in seinen Decken-, Boden und Seitenwänden, benachbart zu der Frontöffnung der Aufnahme (siehe z.B. 1) Nieten 150 (11, 12) befestigen die Rückhaltevorrichtung 62 an den Wänden der Aufnahme, und zwar benachbart zu der Frontöffnung. Die Nieten 150 werden durch Löcher 140 in die Rückhaltevorrichtung 62 eingeführt. Wie bekannt, werden die inneren Köpfe 152 der Nieten gestaucht, um die Rückhaltevorrichtung 62 (und den Mund des Gassacks) an den Wänden der Aufnahme zu verriegeln. Ein Vorteil einer Rückhaltevorrichtung in der Form eines durchgehenden Rahmens ist der, dass relativ wenige Nieten zur Sicherung des durchgehenden Rahmens an der Aufnahme benötigt werden. Darüber hinaus kann ein durchgehender Rahmen mit runden Kanten entworfen werden, um die Gefahr zu vermindern, dass der Gassack an den Kanten reißt.
Eine andere Ausführungsform einer vorverpackten Gassackeinheit 160 ist in den 13 und 14 gezeigt. Die vorverpackte Gassackeinheit 160 hat eine Rückhaltevorrichtung 162, die einen durchgehenden Rahmen aufweist. Eine Reihe von schrägen Verriegelungskeilen 164 ist in dem Rahmen ausgebildet. Die Verriegelungskeile 164 sind so aufgebaut, dass sie geringfügig aus dem röhrenförmigen Kanal am Mund des Gassacks und aus dem Verpackungsmaterial 166 für die vorverpackte Gassackeinheit 160 herausragen. Die Aufnahme hat Wände, von den passende Verriegelungskeile 170 hervorstehen (siehe 14). Die vorverpackte Gassackeinheit 160 kann an der Aufnahme befestigt werden, indem die Verriegelungskeile 164 auf der vorverpackten Gassackeinheit 160 und die Verriegelungskeile 170 auf der Aufnahme in Eingriff miteinander gedrückt werden. Alternativ könnte die Rückhaltevorrichtung und die Aufnahme mit anderen Anordnungen von entsprechenden Verriegelungsgliedern versehen sein, die zur Presspassung miteinander geeignet sind, um die vorverpackte Gassackeinheit an eine Aufnahme zu koppeln.
Eine weitere Form einer Rückhaltevorrichtung zum Einbau in eine vorverpackte Gassackeinheit ist in 15 und 16 gezeigt. Die Rückhaltevorrichtung um fasst einen durchgehenden rechteckigen Rahmen 180. Mindestens ein verstärkender Wandteil 182 ist einstückig mit dem Rahmen 180 ausgebildet. Der verstärkende Wandteil 182 ergibt zusätzliche Tragfestigkeit in einer Wand der Aufnahme, wenn eine vorverpackte Gassackeinheit mit der Rückhaltevorrichtung in ein Gassackmodul eingebaut wird. Die zusätzliche Tragestärke verstärkt die Wand gegenüber einer Verformung. Eine vorverpackte Gassackeinheit mit einer solchen Rückhaltevorrichtung könnte mit verstärkten Aufnahmen entsprechend dem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung benutzt werden. Eine solche Einheit kann aber auch eine ausreichende Verstärkung vorsehen, so dass es mit Aufnahmen, die nicht die spezielle Verstärkung der bevorzugten Ausführungsbeispiele haben, benutzt werden kann.
Somit hat die Anmelderin oben mehrere neue und nützliche, bevorzugte Techniken und Bauarten zum Bilden von Gassackmodulen und Teilen davon gelehrt. Darüber hinaus wird angenommen, dass die Techniken und Bauarten mit Modulausführungen und Bauteilen, die durch andere als die bevorzugten Bauarten gebildet wurden, benutzt werden können. Zum Beispiel hat die bevorzugte Ausführungsform der Aufnahme ein hinteres Abteil, das durch eine Endwand geschlossen ist. Jedoch sollte es sogleich klar sein, dass eine Aufnahme mit einem offenen oder teilweise offenen hinteren Ende (z.B. für Ansaugzwecke) leicht in Abteile geteilt werden könnte und durch die oben gelehrten Bauarten und Techniken verstärkt werden könnte. In Anbetracht der vorhergehenden Lehre wird angenommen, dass sich verschiedene andere Abwandlungen der gelehrten Bauarten dem Fachmann ergeben werden.

Claims

Vorrichtung, die eine Aufnahme und eine damit zusammengebaute Verstärkungs- oder Schutzvorrichtung (54; 94) aufweist zum Gebrauch bei der Bildung eines Fahrzeuggassackmoduls, wobei die Aufnahme (28; 92) einen Hohlraum für eine Aufblasvorrichtung und mindestens einen Teil eines Fahrzeuggassacks aufweist und eine Öffnung (48; 100) bildet zur Bereitstellung des Fahrzeuggassacks (26) aus dem Hohlraum, wobei die Schutzvorrichtung (54; 94) einen Teil umfasst, der sich teilweise innerhalb des Hohlraums befindet und den Hohlraum in ein erstes Abteil für die Aufblasvorrichtung (66) und ein zweites Abteil für den Fahrzeuggassack (26) teilt, und wobei die Schutzvorrichtung (54; 94) benachbart zu einem ausgewählten Abschnitt der Öffnung (48; 100) einen Verstärkungsaufbau (74; 108) für die Aufnahme umfasst, um einer Verformung des ausgewählten Abschnitts der Öffnung (48; 100) zu widerstehen, wenn der Gassack aus dem Hohlraum bereitgestellt wird.
Vorrichtung gemäß Anspruch 1, wobei die Aufnahme ein Paar von beabstandeten Wänden aufweist, die teilweise die Öffnung (48; 100) bilden, wobei der Verstärkungsaufbau (74; 108) benachbart zu der Öffnung mit ausgewählten Abschnitten jeder Wand verbunden ist und wobei der Verstärkungsaufbau geeignet ist, einer Auseinanderbewegung der ausgewählten Abschnitte der beabstandeten Wände zu widerstehen, wenn ein Gassack (26) aus dem Hohlraum bereitgestellt wird.
Vorrichtung gemäß Anspruch 2, wobei jede Wand einen jeweiligen darin gebildeten Schlitz aufweist, wobei die Schutzvorrichtung (54; 94) einen Hauptkörper (72; 106) aufweist, der sich zwischen den beabstandeten Wänden erstreckt und wobei der Verstärkungsaufbau (74; 108) an jedem Ende des Hauptkörperteils (72; 106) angeordnet ist, wobei der Verstärkungsaufbau an jedem Ende des Hauptkörpers eine Zunge, die sich durch einen entsprechenden Schlitz in einer der Wände erstreckt, und einen Flansch aufweist, der benachbart zu der Öffnung (48; 100) gegen einen Abschnitt einer der Wände angeordnet ist, wobei die Flansche einer Auseinanderbewegung der mittigen Wandabschnitte widerstehen, wenn entsprechende Kräfte auf die Wände angelegt werden, bei denen die Wände zur Bewegung voneinander weg neigen, wodurch der Auseinanderbewegung der Wände widerstanden wird unter den Drücken, die bei Bereitstellung eines Gassacks aus dem Hohlraum erzeugt werden.
Vorrichtung gemäß Anspruch 3, wobei der Hauptkörperteil der Schutzvorrichtung (54; 94) ein im Wesentlichen ebenes Glied aufweist, wobei das Paar von beabstandeten Wänden im Wesentlichen ebene, parallel zueinander angeordnete Wände aufweist, wobei das im Wesentlichen ebene Hauptkörperglied (72; 106) sich quer zu den ebenen Wänden erstreckt und entgegengesetzte Randteile aufweist, die teilweise das erste bzw. zweite Abteil bilden.
Vorrichtung nach Anspruch 4, wobei die Zunge an jedem Ende der Schutzvorrichtung (54; 94) eine Verlängerung des Hauptkörperteils (72; 106) aufweist, die sich im Wesentlichen in der gleichen Ebene befindet, wobei der zumindest zu einem Ende des Hauptkörperteils gehörende Flansch ein im Wesentlichen ebenes Glied aufweist, das integral mit dem Hauptkörperteil (72; 106) ausgebildet ist und sich im Wesentlichen senkrecht dazu erstreckt.
Vorrichtung gemäß Anspruch 5, wobei der zu dem anderen Ende des Hauptkörperteils (72; 106) gehörende Flansch integral auf einem Verstärkungs-/Kopplungsglied ausgebildet ist, welches die Schutzvorrichtung (54; 94) vervollständigt und sie an die Aufnahme koppelt,
Vorrichtung gemäß Anspruch 5, wobei jeder der Schlitze in dem Paar von beabstandeten Wänden einen Rand seiner jeweiligen der Öffnung benachbarten Wand schneidet und sich über eine vorbestimmte Länge von der Öffnung (48; 106) weg erstreckt.
Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Schutzvorrichtung (54; 94) ein Glied aufweist, mit welchem der Verstärkungsaufbau (74; 108) einstückig und integral ausgebildet ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Schutzvorrichtung (54; 94) ein Paar von Gliedern aufweist, welche aneinander und an die Aufnahme (28; 92) gekoppelt sind.
Verfahren zum Zusammenbau eines Fahrzeugairbagmoduls, das die folgende Schritte umfasst: Bereitstellen eines Behälters mit einem Hohlraum für eine Aufblasvorrichtung (24) und zumindest einen Teil eines Fahrzeuggassacks (26), Bereitstellen einer Gassackeinheit (60; 160) und Befestigen der vorverpackten Gassackeinheit an dem Behälter, wobei der Schritt des Bereitstellens eines Behälters den Schritt des Aufteilens des Hohlraums in ein Paar von Abteilen und gleichzeitiges Anbringen einer Verstärkung an den Behälter umfasst, derart, dass dieser eine Verformung von ausgewählten Bereichen des Behälters unter den Drücken widersteht, die während des Bereitstellens eines Gassacks daraus erzeugt werden.
Verfahren nach Anspruch 10, das den Schritt des Gleitenlassens einer Schutzvorrichtung (54; 94) in den Behälter einschließt, um den Behälter in ein Paar von Abteilen zu teilen und gleichzeitig eine Verstärkung in den ausgewählten Bereichen des Behälters anzubringen.