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Die
Erfindung betrifft ein Airbagmodul und insbesondere ein Fahrer-Airbagmodul
für ein
Kraftfahrzeug.
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Bei
Airbagmodulen ist es einerseits erwünscht, das Airbagmodul leicht
in ein Kraftfahrzeug einbauen zu können, andererseits ist es wünschenswert,
das Airbagmodul beispielsweise für
Wartungsarbeiten auch leicht wieder demontieren zu können. Bei
bekannten Airbagmodulen sind meist Schraubverbindungen vorgesehen,
welche eine umständliche
Montage und Demontage bewirken.
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US-A-5,775,725
bezieht sich z.B. auf eine Vorrichtung zum Befestigen eines Airbaggehäuses, welches
einen Gehäuseboden
und eine Gehäuseabdeckung
beinhaltet, im Lenkrad, wobei Haken, welche sich parallel zur Mittelachse
des Lenkrads erstrecken, am Boden des Gehäuses vorgesehen sind und eine
passende Anzahl von vorgespannten Federbeinfedern am Gerippe des
Lenkrads vorgesehen sind, mit einem von ihren Beinen fest eingeklemmt bzw.
eingespannt in einer Klammer, welche ein Führungsfenster für den Haken
löst bzw.
freigibt, so daß der
freie Schenkel bzw. das freie Bein der Feder in dem Bereich des
Führungsfensters
angeordnet bzw. vorgesehen ist und infolgedessen im Einführungspfad
des Hakens.
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Es
ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein kompaktes und flaches
Airbagmodul vorzusehen, welches aus einzelnen Modulen besteht, welche – inklusive
der Hupenfunktion – montiert
bzw. zusammengebaut als vormontierte Einheit werden können, wobei
Schwenk- bzw. Kippmomente, die während der
Montage der vormontierten Einheit in einem Fahrzeug und während der
Betätigung
der Hupenfunktion auftreten, reduziert sind bzw. werden, so daß eine sichere
und leichte Montage der vormontierten Einheit sowie eine zuverlässige Hupenbetätigung über die
gesamte Peripherie des Airbagmoduls und eine leichte Demontage vorgesehen
werden können bzw.
verbessert werden können.
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Diese
Aufgabe wird durch ein Airbagmodul mit den im Anspruch 1 angegebenen
Merkmalen gelöst.
Bevorzugte Ausführungsformen
ergeben sich aus den Unteransprüchen.
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Das
Fahrer-Airbagmodul ist gemäß der Erfindung
weist ein Airbaggehäuse
auf, in dem der zusammengefaltete bzw. zusammengeraffte Luftsack sowie
ein Gasgenerator angeordnet sind. Das Airbaggehäuse weist Rastelemente auf,
so daß es
mit einer Aufnahmeeinrichtung in einem Kraftfahrzeug verrastbar
ist. Vorzugsweise ist das Airbaggehäuse mit einem Lenkradskelett
verrastbar. Diese Ausgestaltung ermöglicht, daß das Airbaggehäuse im Fahrzeug
befestigt werden kann, ohne daß Schraubverbindungen
erforderlich sind. Ferner sind in dem Airbaggehäuse Federelemente am Umfang
des Airbaggehäuses
angeordnet, welche das Airbaggehäuse gegenüber der
Aufnahmeeinrichtung vorspannen. Diese Vorspannung bewirkt, daß bei einer
Demontage, d.h. wenn die Rastelemente gelöst werden, das Airbaggehäuse durch
die Federelemente von der Aufnahmeeinrichtung weggedrückt wird,
so daß es leichter
aus dem Fahrzeug entnehmbar ist. Die Federelemente sind am Umfang
des Airbaggehäuses angeordnet,
d.h. in der Entfaltungsrichtung des Luftsackes gesehen, seitlich
des Airbaggehäuses.
Diese Anordnung ermöglicht
ein sehr kompaktes und insbesondere flaches Airbaggehäuse, welches
sehr leicht fest mit der Fahrzeugstruktur verbunden werden kann.
Durch die umfängliche
Anordnung der Federelemente werden ferner die wirksamen Hebellängen verringert,
so daß Kippmomente
in der Befestigung des Airbaggehäuses
an dem Lenkradskelett vermindert werden können und eine sicherere Befestigung
erreicht werden kann.
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Die
Federelemente sind in einem das Airbaggehäuse umfänglich umgebenen Ringelement
angeordnet. Vorzugsweise ist dabei das Airbaggehäuse zylinder bzw. kreisförmig ausgebildet
und das Ringelement weist einen entsprechenden Querschnitt auf, so
daß es äußerlich
das Airbaggehäuse
eng umgibt. In das Ringelement werden die Federelemente integriert,
so daß diese
sicher gehalten und geführt
sind. Vorzugsweise sind die Federelemente Spiralfedern, welche in
entsprechenden Bohrungen des Ringelementes angeordnet sind. Dabei
stützen
sich die Federn bevorzugt mit einem Ende in dem Ringelement ab,
während
das zweite Ende frei ist und mit der Aufnahmeeinrichtung in dem
Kraftfahrzeug in Kontakt kommen kann. Es wird somit eine Vorspannung
zwischen dem Ringelement und der Aufnahmeeinrichtung erzeugt.
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Das
Ringelement ist als Hupenring ausgestaltet, auf dem umfänglich zu
dem Airbaggehäuse Hupenkontakte
angeordnet sind. Die Hupenkontakte sind bevorzugt als Mikroschalter
ausgebildet. Vorteilhafterweise sind mehrere solche Mikroschalter über den
Umfang des Airbaggehäuses
verteilt. Dies bewirkt, daß über den
gesamten Umfang ein sicherer Hupenkontakt bzw. eine zuverlässige Hupenbetätigung gewährleistet
werden kann. Die Hupenkontakte bzw. Mikroschalter sind vorzugsweise
fest an dem Hupenring befestigt bzw. in diesem integriert, während das
Airbaggehäuse
relativ zu dem Hupenring beweglich ist. Zur Betätigung der Hupe wird das Airbaggehäuse in Richtung
des Hupenrings verschoben, so daß es einen Druck auf die Hupenkontakte bzw.
Mikroschalter ausübt
und eine Hupenfunktion auslöst.
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Das
Airbaggehäuse
ist mit dem Ringelement am Lenkrad verrastet. Dies ermöglicht eine
sehr einfache Montage, da keine Schraubarbeiten erforderlich sind.
Die Verrastung erfolgt dabei vorzugsweise derart, daß ein vorbestimmtes
Spiel in Längsrichtung des
Airbaggehäuses
bestehen bleibt. Die Längsrichtung
entspricht der Betätigungsrichtung
einer Hupe und vorzugsweise der Entfaltungsrichtung eines Luftsackes.
Zur Betätigung
der Hupe kann das Airbaggehäuse
dann relativ zu dem Hupenring bewegt werden.
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Weiter
bevorzugt sind in dem Hupenring Hupenfedern angeordnet, welche das
Airbaggehäuse gegenüber dem
Hupenring elastisch vorspannen. Die Hupenfedern sind somit ebenfalls
umfänglich
zu dem Airbaggehäuse
angeordnet. Die Hupenfedern sind bevorzugt Schraubenfedern, welche
in Bohrungen bzw. Nuten in dem Hupenring geführt sind. Die Hupenfedern stützen sich
mit ihrem einen Ende an dem Hupenring ab, während das andere Ende mit dem
Airbaggehäuse,
vorzugsweise an einem Vorsprung oder Flansch von diesem, in Kontakt
kommt. So kann das Airbaggehäuse
gegen die Vorspannung der Federn in Richtung des Hupenringes bewegt
werden, um die Hupe zu betätigen.
Durch die Rückstellkraft
der Federn wird das Airbaggehäuse
nach Betätigung
der Hupe wieder in seiner Ausgangslage zurückbewegt. Ferner haben die
Hupenfedern eine zweite Funktion, in- dem sie eine Demontage bzw. ein
Zerlegen des Airbagmoduls erleichtern. Wenn eine Verrastung zwischen
dem Airbaggehäuse
und dem Hupenring gelöst
wird, drücken
die Hupenfedern die beiden Bauteile auseinander, so daß die Demontage
erleichtert wird.
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Weiter
bevorzugt ist über
dem Gasgenerator ein Diffusor angeordnet. Der Diffusor umgibt den Gasgenerator
und erstreckt sich in das Innere des Luftsackes hinein. Der Diffusor
stellt eine gleichmäßige Verteilung
des Gases beim Befüllen
des Luftsackes sicher. Vorzugsweise sind der Hupenring, das Airbaggehäuse, der
Gasgenerator und gegebenenfalls der Diffusor ineinander geschachtelt,
vorzugsweise konzentrisch zueinander angeordnet. Auf diese Weise
wird ein sehr kompaktes Airbagmodul geschaffen. Der Gasgenerator
mit dem Diffusor und dem zusammengefalteten Luftsack sind in dem
bevorzugt topfförmigen
Airbaggehäuse
angeordnet. In das Airbaggehäuse
ist von unten, d.h. dem unteren Längsende her, ein Gasgenerator
eingesetzt. Das Airbaggehäuse
wird an seiner Außenseite
umfänglich
von dem Hupenring umgeben.
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Weiter
bevorzugt ist das Airbaggehäuse durch
eine Abdeckkappe verschlossen. Die Abdeckkappe bildet dabei vorzugsweise
den Abschluß des Airbagmoduls
zu einem Fahrzeuginnenraum hin. Vorzugsweise wird die Abdeckkappe
mit dem Airbaggehäuse
verrastet, so daß auch
hier eine einfache Montage ohne Schraubverbindungen durchgeführt werden
kann. Die Abdeckkappe weist bevorzugt in bekannter Weise Sollbruchstellen
auf, welche einen Austritt des Luftsackes aus dem Inneren des Airbaggehäuses ermöglichen.
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Weiter
bevorzugt ist auch der Gasgenerator mit dem Airbaggehäuse verrastet,
so daß bei
der Montage keine Schraubarbeiten erforderlich sind; es ist aber
auch eine Verschraubung möglich.
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Der
Gasgenerator kann vorzugsweise in einem vibrationstilgenden Material
gelagert sein. Zu diesem Zweck kann der Gasgenerator an einem Gasgeneratorträger angeordnet
sein, wobei der Gasgeneratorträger
fest mit dem Airbaggehäuse
verbunden wird. Zwischen dem Gasgenerator und dem Gasgeneratorträger wird
das vibrationstilgende Material angeordnet, so daß der Gasgenerator
gegenüber
dem Gasgeneratorträger
elastisch gelagert ist. Auf diese Weise kann die Masse des Gasgenerators als
Schwingungstilger, beispielsweise in einem Lenkrad, eingesetzt werden.
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Vorzugsweise
sind die Hupenkontakte und der Gasgenerator mit einem gemeinsamen
Anschlußstecker
verbunden. Da Hupe und Gasgenerator in das Airbagmodul integriert
sind, ergibt sich die Möglichkeit,
für das
gesamte Modul nur einen einzigen Anschlußstecker vorzusehen, welcher
die Auslösekontakte
für den
Gasgenerator, Erdungskontakte für
den Gasgenerator sowie die Hupenanschlüsse beinhaltet. Beim Einbau
des Airbagmoduls in ein Kraftfahrzeug muß dann nur noch ein einziger
Anschlußstecker
mit der Fahrzeugelektrik verbunden werden, wodurch sich die Montage
weiter vereinfacht.
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Nachfolgend
wird die Erfindung beispielhaft anhand der beiliegenden Figuren
beschrieben. In diesen zeigt:
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1 eine
Explosionsansicht einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Airbagmoduls,
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2 eine
perspektivische Ansicht des Airbaggehäuses,
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3 eine
perspektivische Ansicht eines Hupenringes,
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4 eine
perspektivische Ansicht eines Gasgenerators,
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5 eine
perspektivische Ansicht eines Diffusors und
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6 eine
perspektivische Ansicht einer Hupenkontaktplatine mit Anschlußstecker.
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Wie
in 1 gezeigt, besteht das Airbagmodul aus einem zylinder-
bzw. topfförmigen
Airbaggehäuse 2 und
einem in diesem angeordneten Gasgenerator 4 mit einem Gasgeneratorträger 6. Über dem Gasgenerator 4 ist
in dem Airbaggehäuse 2 ein
Diffusor 8 angeordnet. Der Luftsack ist in 1 nicht
dargestellt. Nach außen
wird das Airbaggehäuse 2 durch
die Abdeckkappe 10 verschlossen. In der Abdeckkappe 10,
welche mit dem Airbaggehäuse 2 verrastet
wird, sind vorzugsweise Sollbruchstellen vorgesehen, welche in bekannter
Weise ein Austreten des Luftsackes aus dem Inneren des Airbaggehäuses 2 erlauben.
An seinem Umfang wird das Airbaggehäuse 2 konzentrisch
von einem Hupenring 12 umgeben indem das Airbaggehäuse 2 in
den Hupenring 12 eingesteckt und mit diesem verrastet ist.
Zwischen dem Hupenring 12 und einem Vorsprung bzw. Flansch 13 des
Airbaggehäuses 2 ist
eine Hupenplatine 14 angeordnet. Die Hupenplatine 14 ist
als Ring ausgebildet und umgibt das Airbaggehäuse 2 umfänglich.
Auf der Platine 14 sind Hupenkontakte bzw. Mikroschalter 16 zur
Betätigung
der Hupe angeordnet. Die Mikroschalter 16 sind vorzugsweise
gleichmäßig über den
Umfang verteilt, um an jeder Umfangsposition eine zuverlässige Hupenbetätigung zu gewährleisten.
Der Gasgenerator 4 und die Mikroschalter 16 sind über Anschlußkabel mit
einem gemeinsamen Anschlußstecker 18 verbunden.
In dem Hupenring 12 sind Bohrungen bzw. Nuten ausgebildet,
in denen Hupenfedern 20 angeordnet sind. Die Hupenfedern 20 stützen sich
mit ihrem einen Ende auf einem Absatz bzw. Vorsprung in dem Hupenring 12 ab
und treten mit ihrem zweiten Ende mit dem Flansch 13 an
dem Airbaggehäuse 2 in
Kontakt, um eine federnde Beweglichkeit des Airbaggehäuses 2 gegenüber dem
Hupenring 12 zur Betätigung
der Mikroschalter 16 zum Aktivieren der Hupenfunktion zu ermöglichen.
Ferner sind in weiteren Nuten bzw. Bohrungen in dem Hupenring 12 Federelemente 22 angeordnet.
Die Federelemente 22 stützen
sich mit ihrem einen Ende in dem Hupenring 12 ab und erstrecken
sich mit ihrem zweiten freien Ende in eine Richtung zur Rückseite
des Airbagmoduls, d.h. in einer Richtung weg von der Abdeckplatte 10.
Diese freien Enden der Federelemente 22 treten, wenn das Airbagmodul
in ein Kraftfahrzeug eingesetzt wird, mit einer Aufnahmeeinrichtung
in dem Kraftfahrzeug in Kontakt, um das Airbagmodul gegenüber der
Aufnahmeeinrichtung vorzuspannen. Wird das Airbagmodul später wieder
gelöst,
drücken
die Federelemente 22 das Airbagmodul von der Aufnahmeeinrichtung
weg, so daß das
Airbagmodul leicht wieder aus dem Fahrzeug entnommen werden kann.
Der Hupenring 12 wird mit dem Airbaggehäuse 2 verrastet. Dazu
greift ein nach innen gerichteter Vorsprung 24 des Hupenringes 12 hinter
einen umfänglichen Vorsprung 26 an
dem Airbaggehäuse 2.
Die Abdeckkappe 10 greift mit entsprechenden Rastelementen in
die Rastöffnungen 28 in
dem Flansch 13 des Airbaggehäuses 2 ein.
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2 zeigt
eine perspektivische Ansicht des Airbaggehäuses 2. Das Airbaggehäuse 2 weist
an seiner Rückseite,
d.h. an einer in Entfaltungsrichtung des Luftsackes hinten liegenden
Seite, eine Aufnahmeöffnung 30 auf,
in die der Gasgenerator 4 eingesetzt wird. Umfänglich zu
der Aufnahmeöffnung 30 sind
Befestigungsöffnungen 32 vorgesehen,
in die Befestigungselemente des Gasgenerators 4 bzw. Gasgeneratorträgers 6 oder
Diffusors 8 eingreifen können. Das Airbaggehäuse 2 ist
im wesentlichen kreiszylinderförmig
ausgebildet und weist an seiner Vorderseite eine Öffnung auf,
welche durch die Abdeckkappe 10 verschlossen wird. Dazu
sind in dem umfänglichen
Flansch 13, welcher sich im Bereich der Öffnung an
der Vorderseite des Airbaggehäuses 2 nach
außen
erstreckt, Eingriffsöffnungen 28 vorgesehen,
in die Rastmittel der Abdeckkappe 10 eingreifen können. Ferner
dient der Flansch 13 dazu, mit den Hupenfedern 20 sowie
den Mikroschaltern 16 bzw. Hupenkontakten in Kontakt zu
treten, um eine Hupenfunktion zu aktivieren. Zusätzlich ist am Umfang des Airbaggehäuses 2 ein
ringförmiger
Vorsprung 26 vorgesehen, der mit dem Vorsprung 24 an dem
Hupenring 12 in Eingriff tritt bzw. verrastet wird. Zusätzlich sind
im Umfang des Airbaggehäuses 2 Gasaustrittsöffnungen 34 vorgesehen,
welche ein Abströmen überschüssigen Gases,
beispielsweise beim Aufprall eines Fahrzeuginsassen auf den gefüllten Luftsack
ermöglichen.
Die Anordnung der Gasaustrittsöffnungen 34 in
dem Airbaggehäuse 2 hat den
Vorteil, daß das
ausströmende
Gas nach hinten, d.h. in eine Richtung weg von einem Fahrzeuginsassen
abgeleitet werden kann. Dies hat den Vorteil, daß ein Kontakt des Fahrzeuginsassen
mit dem ausströmenden
Gas verhindert werden kann.
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3 zeigt
eine perspektivische Ansicht des in 1 gezeigten
Hupenringes 12. In dem Hupenring sind verteilt über dem
Umfang Bohrungen bzw. Nuten 36, 38 ausgebildet.
Die Nuten 36, 38 erstrecken sich in Längsrichtung
des Airbagmoduls, d.h. in Entfaltungsrichtung des Luftsackes. Die
Nuten 38 sind in Längsrichtung
nach hinten – entgegen
der Austrittsrichtung des Gassackes – geöffnet, während sie an der Vorderseite
verschlossen sind. Die Nuten 38 nehmen die Federelemente 22 auf.
Die Federelemente 22 stützen
sich mit ihrem einen Ende an der verschlossenen Seite der Nut 38 ab
und treten mit dem anderen Ende mit einer Aufnahmeeinrichtung in Kontakt,
um das gesamte Airbagmodul in befestigtem Zustand gegenüber der
Aufnahmeeinrichtung vorzuspannen. Dadurch kann auf einfache Weise eine
spielfreie und stramme Befestigung im Fahrzeug erreicht werden.
Ferner wird, wie oben beschrieben, die Demontage des Airbagmoduls
erleichtert. In den Nuten 36 sind die Hupenfedern 20 angeordnet.
Die Hupenfedern 20 stützen
sich in dem Hupenring 12 ab und erstrecken sich in Längsrichtung nach
vorne aus den Nuten 36, um mit dem Flansch bzw. Vorsprung 13 an
dem Airbaggehäuse 2 in
Kontakt zu treten. Auf diese Weise gewährleisten die Hupenfedern 20 eine
federnde Beweglichkeit des Airbaggehäuses 2 relativ zu
dem Hupenring 12. Ferner begünstigen auch die Hupenfedern 20 die
Demontage des Airbagmoduls, da sie das Airbaggehäuse 2 aus dem Hupenring 12 herausdrücken, wenn
der Vorsprung 24 des Hupenringes 12 von dem Vorsprung 26 des
Airbaggehäuses 2 außer Eingriff
gebracht wird.
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Der
Hupenring 12 weist ferner an seinem Umfang Rasthaken 40 auf,
welche dazu dienen, den Hupenring 12 und somit das gesamte
Airbagmodul an einer Aufnahmeeinrichtung, vorzugsweise an einem
Lenkradskelett, zu verrasten. Die Rasthaken 40 sind als
elastische Elemente ausgebildet, welche radial von dem Hupenring 12 vorstehen.
Zur Demontage des Airbagmoduls werden die Rasthaken 40 lediglich,
beispielsweise mit Hilfe eines Schraubendrehers, nach innen gedrückt, wobei
sie außer
Eingriff kommen, so daß das
Airbagmodul ausgebaut werden kann. Vorzugsweise sind der Hupenring 12 sowie
auch das Airbaggehäuse 2 jeweils
einstückig
aus Kunststoff, beispielsweise im Spritzguß, hergestellt.
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4 zeigt
eine perspektivische Ansicht eines Gasgenerators 4, wie
er in 1 gezeigt ist. Der Gasgenerator 4 ist über vibrationstilgende
bzw. -dämpfende
Elemente 44 mit dem Gasgeneratorträger 6 verbunden. Der
Gasgenerator 4 mit dem Gasgeneratorträger 6 wird durch die
Aufnahmeöffnung 30 von
hinten in das Airbaggehäuse 2 eingesetzt,
so daß der
Gasgenerator 6 sich in das Innere des Airbaggehäuses 2 erstreckt.
Die vibrationsdämpfenden Elemente 44 ermöglichen
eine elastische Lagerung des Gasgenerators 6 bezüglich des
Gasgeneratorträgers 6.
Dies ermöglicht,
daß die
Masse des Gasgenerators 6 als Schwingungstilger, beispielsweise für ein Lenkrad
eines Kraftfahrzeuges, verwendet wird. Umfänglich sind in dem Gasgenerator 4 Gasaustrittsöffnungen 46 vorgesehen.
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5 zeigt
eine perspektivische Ansicht des Diffusors 8 gemäß 1.
Der Diffusor 8 ist im wesentlichen topfförmig und
weist an seinem äußeren Umfang
Gasaustrittsöffnungen 48 in
Form von Schlitzen auf. Der Diffusor 8 weist an seinem
hinteren Ende eine Öffnung 49 auf,
in welche sich der Gasgenerator 6 hineinerstrecken kann.
Beim Zünden
des Gasgenerators 4 strömt
das Gas aus den Gasaustrittsöffnungen 46 des
Gasgenerators 6 aus und anschließend durch die Gasaustrittsöffnungen 48 des Diffusors 8 in
den Luftsack ein. Am Umfang der Öffnung 49 des
Diffusors 8 ist ein Flansch 42 ausgebildet, an
dem Befestigungselemente 50 vorgesehen sind, mit denen
der Diffusor 8 in dem Airbaggehäuse 2, vorzugsweise
an den Befestigungsöffnungen 32, fixiert
wird. An der Vorderseite des Diffusors 8 ist ein Retainer
bzw. eine Halteplatte 52 angebracht. Zwischen der Halteplatte 52 und
dem darunterliegenden Teil des Diffusors 8 wird eine Vorderfläche des
Luftsackes (hier nicht gezeigt) fest eingeklemmt, so daß diese
auch im gefüllten
Zustand des Luftsackes fest an dem Diffusor 8 gehalten
wird. Im gefüllten
Zustand wird somit ein trichterförmiger
Luftsack ausgebildet, welche einen besseren Insassenschutz in out-of-position-Fällen gewährleistet.
Der Diffusor 8 steuert somit das Befüllen und Entfalten des Luftsackes.
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6 zeigt
eine perspektivische Ansicht der Hupenkontaktplatine bzw. der Hupenplatine. 14.
Auf der Hupenplatine 14 sind Mikroschalter 16 zur
Betätigung
der Hupe angeordnet. In der Hupenplatine 14 sind Durchgangsöffnungen 54 angeordnet,
durch die sich im eingebauten Zustand die Hupenfedern 20 erstrecken.
Die Hupenlatine 14 ist über
Kabel mit dem Anschlußstecker 18 verbunden.
Ferner ist der Anschlußstecker 18 über Kabel
mit Anschlußsteckern 56 zur
Verbindung mit dem Gasgenerator 6 verbunden. Somit weist
das erfindungsgemäße Airbagmodul
nur einen einzigen Anschlußstecker 18 sowohl
für die
Hupe als auch für
den Gasgenerator 6 auf, wodurch die Montage erheblich vereinfacht
wird.