WO2006079330A1

WO2006079330A1 - Airbagbaueinheit

Info

Publication number: WO2006079330A1
Application number: PCT/DE2006/000126
Authority: WO
Inventors: Thomas Fangmann; Keit Wagener; Hans-Jürgen Imken
Original assignee: ZF Friedrichshafen AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 2005-01-28
Filing date: 2006-01-27
Publication date: 2006-08-03
Anticipated expiration: 2007-07-28
Also published as: US7806429B2; EP1841627A1; DE502006004169D1; JP4718563B2; KR20070095953A; ATE435787T1; EP1841627B1; BRPI0607212A2; MX2007008992A; DE102005004286A1; US20080129019A1; JP2008528362A

Abstract

Es wird eine Airbagbaueinlieit für ein Insassenrückhaltesystem in Kraftfahrzeugen mit einem von einem Airbaggehäuse aufgenommenen, durch, den Inhalt eines Gasgenerators mit Gas zu befüllendem Airbag sowie einem am Airbaggehäuse angeordneten, mit dem Airbaggehäuse über Gasdurchtrittsöffnungen verbundenen Diffusorgehäuse, in welchem der über eine Einbauöffnung eingeschobene Gasgenerator durch eine Haltevorrichtung festgelegt ist, vorgestellt, wobei die Haltevorrichtung aus einem im Zwischenraum (5) von Diffusorgehäusewandung (8) und Gasgeneratorwandung (9) angeordneten, den Zwischenraum (5) durch eine Dichtvorrichtung (6) gasdicht abdichtenden, ringförmig den Gasgenerator (2) umschließenden Befestigungsring (7) gebildet ist, wobei der Befestigungsring (7) an der Diffusorgehäusewandung (8) formschlüssig festgelegt ist.

Description

Airbagbaueinheit

Beschreibung

Die Erfindung betrifft eine Airbagbaueinheit für ein Insassenrückhaltesystem in Kraftfahrzeugen mit den im gattungsbildenden Teil des Anspruches 1 genannten Merkmalen.

Derartige Airbagbaueinheiten werden in heutiger Zeit in fast allen von der Kraftfahrzeugindustrie produzierten Personenkraftfahrzeugen in unterschiedlicher Ausgestaltung eingesetzt. Die für die Verwendung derartiger Einheiten vom Kraftfahrzeughersteller aufzuwendenden Kosten werden dabei in der Regel nicht unwesentlich durch die für den Zusammenbau der Airbagbaueinheiten aufzuwendenden Montageschritte und die hierdurch sich ergebenden Zeit- und Kostenfaktoren bestimmt. Darüber hinaus stellt sich die Problematik, dass auf Grund der intensiven Nutzung der Kraftfahrzeuge die Erwartungen an Zuverlässigkeit und Lebensdauer steigenden Anforderungen ausgesetzt sind. Diese Anforderungen führen zu einem erhöhten Aufwand, um beispielsweise die Abdichtung des innerhalb der Airbagbaueinheit platzierten Gasgenerators im Diffusorgehäuse nach außen zuverlässig über die Lebensdauer des Fahrzeuges zu gewährleisten. Die Wirksamkeit der Abdichtung ist dabei auch entscheidend abhängig von den herstellungsbedingt vorhandenen Toleranzen und den dadurch notwendigen konstruktionsbedingten Mitteln zum Toleranzausgleich zwischen den miteinander zu montierenden Bauteilen.

Aus dem Stand der Technik sind unterschiedliche Lösungsvorschläge bekannt, den Zusammenbau gattungsgemäßer Airbagbaueinheiten zu erleichtern und gleichzeitig die Funktionssicherheit in Bezug auf die Gasdichtigkeit der montierten Airbagbaueinheit sicherzustellen.

Beispielsweise ist aus der EP 1 207 086 Al eine Airbagbaueinheit eines Insassenrückhaltesystems für Kraftfahrzeuge bekannt, bei der der Gasgenerator über eine zentrale Verschraubung mit dem Diffusorgehäuse verschraubt wird, nachdem der Gasgenerator über eine Einbauöffnung in das Diffusorgehäuse eingeführt worden ist. Die Abdichtung der Einbauöffnung geschieht dabei dergestalt, dass am Gasgenerator ein Flansch vorgesehen ist, welcher bei der Montage mit einer Anschlagfläche am Diffusorgehäuse zur Anlage gebracht wird, wobei zwischen Flansch und Diffusorgehäuse ein elastischer Dicht- und Entkoppelungsring eingebracht wird. Die Aufgabenstellungen der Befestigung des Gasgenerators einerseits und seiner Abdichtung innerhalb des Diffusorgehäuses gegen die Außenumgebung andererseits sind somit durch unterschiedliche Bauteile verwirklicht, deren Zusammenfügen den Montage- und somit den Herstellungsaufwand erhöht.

Darüber hinaus ist beispielsweise aus der Offenlegungsschrift DE 10 150 275 Al ein Gehäuse für einen aufblasbaren Gassack eines Kraftfahrzeuges bekannt, bei dem das Diffusorgehäuse als integral mit dem Airbaggehäuse gestaltetes Bauteil realisiert ist, wobei der Gasgenerator direkt in das Diffusorgehäuse eingesetzt und zu seiner Festsetzung im Diffusorgehäuse eine Verbindung mit der Diffusorgehäuseinnenwandung vorgesehen ist. Gegenüber dem zuerst genannten Stand der Technik ist hierbei zwar eine Reduktion der zu montierenden Bauteile herbeigeführt, die formschlüssige Verbindung zwischen Gasgenerator und Diffusorgehäusinnenwandung lässt jedoch nur eine bestimmte Gasgeneratorbaueinheit zur Verwendung zu, so dass Änderungen des Bauteils zwangsläufig zu einem wesentlich erhöhten Änderungsaufwand an dem auf Grund seiner Funktion komplex gestalteten Airbaggehäuse führen. Darüber hinaus ist durch die integrierte Bauweise des Airbaggehäuses ein Toleranzausgleich und eine Abdichtung des Diffusorgehäuseinnenraumes nach außen an genau einzuhaltende Fertigungsabmaße geknüpft und somit in Bezug auf die Herstellung der zu verbindenden Bauteile wiederum kostenintensiv.

Ausgehend von dem geschilderten Stand der Technik besteht die Aufgabe der Erfindung darin, eine Airbagbaueinheit der gattungsgemäßen Art so weiterzuentwickeln, dass das Zusammenfügen der miteinander zu verbindenden Bauteile auf einfache Art geschehen kann und dass auf einfache Weise ein Toleranzausgleich zwischen den Bauteilen herbeigeführt werden kann, so dass die Ausschussrate der eingesetzten Einzelkomponenten herabgemindert wird. Darüber hinaus soll die Zuverlässigkeit insbesondere im Hinblick auf die Gasdichtigkeit des Diffusorgehäuses im Bereich der Einbauöffnung für den Gasgenerator gegenüber der Außenumgebung weiter verbessert werden.

Diese Aufgaben werden in Zusammenschau mit den gattungsbildenden Merkmalen durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruches 1 offenbarte technische Lehre gelöst.

Erfindungswesentlich dabei ist es, dass die Haltevorrichtung zur Festlegung des Gasgenerators im Diffusorgehäuse aus einem im Zwischenraum von Diffusorgehäusewandung und Gasgeneratorwandung angeordneten, den Zwischenraum durch eine Dichtvorrichtung gasdicht abdichtenden, ringförmig den Gasgenerator umschließenden Befestigungsring gebildet ist, wobei der Befestigungsring an der Diffusorgehäusewandung formschlüssig festgelegt ist.

Die miteinander zu verbindenden Bauteile des Diffusorgehäuses und des Gasgenerators werden somit durch ein einziges zusätzliches Bauteil miteinander gekoppelt, welches gleichzeitig die Haltefunktion sowie die Dichtfunktion zwischen Diffusorgehäuse und Gasgenerator realisiert. Die Montage ist durch die Zusammenfassung der unterschiedlichen Funktionen in einem Bauteil vereinfacht, gleichzeitig kann der zwischen Diffusorgehäuse und Gasgenerator angeordnete Befestigungsring gegebenenfalls für verschiedene Gasgeneratoren ohne großen Aufwand variiert werden, ohne dass am Airbaggehäuse der Airbagbaueinheit Änderungen notwendig sind.

Besondere Ausgestaltungen des Gegenstandes der Erfindung ergeben sich ergänzend zur technischen Lehre des Anspruches 1 zusätzlich aus den Merkmalen der auf den Anspruch 1 rückbezogenen Unter anspräche.

Es hat sich insbesondere als zweckmäßig erwiesen, die formschlüssige Festlegung des Befestigungsringes an der Diffusorgehäusewandung mittels einer Schnappvorrichtung vorzunehmen, wobei eine besondere Ausgestaltung der Schnappvorrichtung eine Mehrzahl von radial am Außenumfang des Befestigungsringes angeordneten elastischen Haltezungen vorsieht, welche im Einbauzustand des Befestigungsringes in korrespondierende, an der Diffusorgehäusewandung angeordnete Ausnehmungen eingreifen. Durch diese technische Ausgestaltung wird eine Festlegung des Befestigungsrtnges im Diffusorgehäuse sowohl in axialer als auch in radialer Richtung sichergestellt. Dabei können radial am Außenumfang des Befestigungsringes vier Haltezungen angeordnet sein, die in ihrer Gesamtheit ausreichende Haltekräfte bereitstellen, wobei gleichzeitig für die Bereitstellung der Haltekräfte nicht zu hohe Montagekräfte notwendig sind und darüber hinaus der Aufwand für die Realisierung der formschlüssigen Festlegung des Befestigungsringes an der Diffusorgehäusewandung gering bleibt.

Darüber hinaus sieht eine vorteilhafte Ausgestaltung der Dichtvorrichtung des Befestigungsringes vor, dass diese mindestens zwei am Befestigungsring radial umlaufend angeordnete Dichtlippen aufweist, welche so zueinander angeordnet sind, dass die Dichtvorrichtung einen im Wesentlichen V-förmigen Querschnitt bildet, wobei die Dichtlippen jeweils einen Schenkel des V-förmigen Querschnittes bilden, und wobei die miteinander verbundenen Schenkelenden in Richtung der Einbauöffnung des Diffusorgehäuses angeordnet sind.

Diese spezielle Ausgestaltung führt im Falle eines Auslösens der Airbagbaueinheit und dem daraus resultierenden Bereitstellen des Gasdruckes zum Aufblasen des Airbags durch den Gasgenerator dazu, dass der erhöhte Innendruck innerhalb der Airbagbaueinheit bedingt durch den speziellen Querschnitt der Dichtvorrichtung zu einem erhöhten Anpressen der Dichtlippen an die jeweils korrespondierenden Diffusorgehäusewandung beziehungsweise Gasgeneratorwandung führt. Somit ist durch die Verstärkung der Dichtwirkung in Folge der V-förmigen Gestaltung auch eine eventuell auftretende nachlassende Elastizität der Dichtvorrichtung nach längerer Einbauzeit nicht mit der Gefahr eines unvollständigen Aufblasens des Airbags verbunden. Darüber hinaus hat es sich, als zweckmäßig erwiesen, dass der Befestigungsring eine Anschlagvorrichtung zur axialen Bewegungsbegrenzung des Gasgenerators in Richtung der Einbauöffnung des Diffusorgehäuses im montierten Zustand des Gasgenerators aufweist. Die Anschlagvorrichtung ist dabei so ausgebildet, dass sie mehrere elastische Anschlagzungen aufweist, welche an der Innenseite des Befestigungsringes vorstehend angeordnet sind. Die Ausgestaltung der Anschlagvorrichtung mit den elastischen Anschlagzungen ermöglicht sowohl einen Längentoleranzausgleich des in der Airbagbaueinheit zu montierenden Gasgenerators, wobei die korrekte Lage des Gasgenerators in Verbindung mit dem Befestigungsring und dessen vorgegebener Befestigungslage innerhalb des Diffusorgehäuses eine festgelegte Lage der Dichtvorrichtung und somit eine unter allen Betriebsbedingungen einwandfreie Abdichtwirkung gegenüber der Außenumgebung gewährleistet.

Im Folgenden wird ein Ausführungsbeispiel des Gegenstandes der Erfindung anhand der beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Dabei zeigt:

Figur 1 einen Teilschnitt durch eine erfindungsgemäße Airbagbaueinheit mit angeschlossenem Diffusorgehäuse und im Diffusorgehäuse montierten Gasgenerator,

Figur 2 eine vergrößerte Schnittdarstellung des erfindungemäß eingesetzten Befestigungsringes und

Figur 3 eine perspektivische Gesamtdarstellung des Befestigungsringes aus Figur 2.

Von der in der Figur 1 in einem Teilbereich dargestellten Airbagbaueinheit für ein Insassenrückhaltesystem in Kraftfahrzeugen sind als wesentliche Bauelemente zur Verdeutlichung der technischen Lehre der Erfindung ein mit der Bezugsziffer 1 dargestelltes Airbaggehäuse, ein Diffusorgehäuse 3 sowie ein innerhalb des Diffusorgehäuses 3 befindlicher Gasgenerator 2 dargestellt. Die Airbagbaueinheit besteht zusätzlich zu den in der Figur 1 dargestellten Bauteilen aus einem Gehäusebereich, in dem ein durch den Inhalt des Gasgenerators 2 mit Gas zu befüllender Airbag zusammengefaltet gelagert ist. Im Falle eines Unfalls wird der Gasgenerator mittels eines Zündsatzes aktiviert, wobei das vom Gasgenerator 2 produzierte Gas über einen in der Figur 1 nicht dargestellten Diffusor den Airbag füllt.

Der Gasgenerator 2 wird während der Montage in das Diffusorgehäuse 3 durch eine Einbauöffnung 4 eingeschoben. Vor dem Einschieben wird der Gasgenerator 2 an seinem dargestellten freien Ende mit einem Befestigungsring 7 versehen. Danach werden Befestigungsring 7 und Gasgenerator 2 gemeinsam in den im Wesentlichen zylindrisch ausgebildeten Innenraum des Diffusorgehäuses 3 eingeschoben. Wie der Figur 1 zu entnehmen ist, befinden sich innerhalb der Diffusorgehäusewandung 8 mehrere Ausnehmungen 10, in die jeweils eine elastische Haltezunge 11 als Bauelement des Befestigungsringes 7 einrastet und sowohl die axiale als auch die radiale Lage des Gasgenerators 2 in Verbindung mit dem Befestigungsring 7 festlegt.

Zum Verständnis der Figur 1 ist zu ergänzen, dass das dem Befestigungsring 7 gegenüber liegende andere freie Ende des Gasgenerators 2, welches mit Gasaustrittsöffnungen versehen ist, in herkömmlicher Weise beim Einschieben an einem Anschlag oder der Stirnwandung des Diffusorgehäuses 3 zur Anlage kommt. Durch die als Schnappvorrichtung ausgebildete Kombination von Ausnehmungen 10 und Haltezungen 11 wird somit im Falle eines Zündens des Gasgenerators 2 und dem daraus resultierenden Druckanstieg innerhalb des Diffusorgehäuses 3 ein Herausdrücken des Gasgenerators durch die Einbauöffnung 4 zuverlässig ausgeschlossen. Somit ist durch die spezielle Gestaltung des Befestigungsringes dahingehend, dass eine formschlüssige Festlegung von Letzterem an der Diffusorgehäusewandung herbeigeführt wird, eine einfache Montage des Gasgenerators innerhalb der Airbagbaueinheit ohne zusätzliches Werkzeug gewährleistet.

Die Schnittdarstellung des Befestigungsringes 7 in der Figur 2 zeigt darüber hinaus in vergrößerter Darstellung die für die Abdichtung des Diffusorgehäuseinnenraumes gegen den umgebenden Außenraum verantwortliche Ausgestaltung mittels einer Dichtvorrichtung 6, welche aus zwei Dichtlippen 12 und 13 besteht, die im Querschnitt zueinander so angeordnet sind, dass sich insgesamt ein umlaufender V-förmig ausgebildeter Querschnittsbereich am Befestigungsring 7 ergibt. Die miteinander verbundenen Schenkelenden der Dichtlippen 12 und 13 weisen dabei in eingebautem Zustand des Gasgenerators 2 in Richtung der Einbauöffnung 4 des Airbaggehäuses 1. Im Falle eines Auslösens des Gasgenerators wird durch diese konstruktive Gestaltung eine zusätzliche Druckkraft Pl auf die an der Diffusorgehäusewandung 8 anliegende Dichtlippe 12 und eine Druckkraft P2 auf die an der Gasgeneratorwandung 9 anliegende Dichtlippe 13 hervorgerufen. Dies führt zu einer Vergrößerung der Dichtwirkung, sofern nicht schon eine ausreichende Dichtwirkung bereits durch die Elastizität des Materials des Befestigungsringes 7 hervorgerufen wird.

Der Figur 2 als auch der Figur 3 ist darüber hinaus zu entnehmen, dass der Befestigungsring 7 an seiner Innenseite eine Mehrzahl von elastischen Anschlagzungen 14 aufweist. Diese Anschlagzungen 14 sind radial umlaufend an der Innenseite des Befestigungsringes 7 angeordnet und nehmen einen korrespondierenden Absatz 15 des Gasgenerators 2 auf. Die Abmaße und die daraus resultierende Elastizität der Anschlagzungen 14 ist so bemessen, dass diese eventuell vorhandene geringfügig unterschiedliche Längenabmaße des Gasgenerators 2 ausgleichen können, so dass immer eine feste Positionierung des Gasgenerators 2 im Diffusorgehäuse 3 gegeben ist.

Der perspektivischen Darstellung der Figur 3 ist zusätzlich zu entnehmen, dass der Befestigungsring 7 jeweils vier Haltezungen 11 zur Festlegung des Befestigungsringes 7 innerhalb der Ausnehmungen 10 der Diffusorgehäusewandung 8 aufweist. Darüber hinaus kann der Figur 3 entnommen werden, dass die Anschlagzungen 14 durch Schlitze 15 voneinander getrennt sind, deren Tiefe unter anderem als Maß für die Elastizität der Anschlagzungen 14 dient und somit die Fähigkeit zum Toleranzausgleich für das Längenmaß des Gasgenerators 2 definiert.

Der Befestigungsring 7 ist im vorliegenden Ausführungsbeispiel aus Kunststoff, beispielsweise aus Polyamid gefertigt, wodurch eine günstige Herstellung des Bauteiles gewährleistet werden kann. Für spezielle Anwendungsfälle ist es darüber hinaus denkbar, das Material des Befestigungsringes 7 mit Faserverstärkungen zu versehen. Bezugszeichenliste

1 Airbaggehäuse

2 Gasgenerator

3 Diffusorgehäuse

4 Einbauöffnung

5 Zwischenraum

6 Dichtvorrichtung

7 Befestigungsring

8 Diffusorgehäusewandung

9 Gasgeneratorwandung

10 Ausnehmung

11 Haltezunge

12 Dichtlippe

13 Dichtlippe

14 Anschlagzunge

15 Schlitz

Claims

AiibagbaueinheitPatentansprüche

1. Airbagbaueinheit für ein Insassenrückhaltesystem in Kraftfahrzeugen mit einem von einem Airbaggehäuse (l) aufgenommenen, durch den Inhalt eines Gasgenerators (2) mit Gas zu befüllenden Airbag sowie einem am Airbaggehäuse angeordneten, mit dem Airbaggehäuse über Gasdurchtrittsöffnungen verbundenen Diffusorgehäuse (3), in welchem der über eine Einbauöffnung (4) eingeschobene Gasgenerator (2) durch eine Haltevorrichtung festgelegt ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Haltevorrichtung aus einem im Zwischenraum (5} von Diffusorgehäusewandung (8) und Gasgeneratorwandung (9) angeordneten, den Zwischenraum (5) durch eine Dichtvorrichtung (6) gasdicht abdichtenden, ringförmig den Gasgenerator (2) umschließenden Befestigungsring (7) gebildet ist, wobei der Befestigungsring (7) an der Diffusorgehäusewandung (8) formschlüssig festgelegt ist.

2. Airbagbaueinheit für ein Insassenrückhaltesystem in Kraftfahrzeugen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die formschlüssige Festlegung des Befestigungsringes (7) an der Diffusorgehäusewandung (8) mittels einer Schnappvorrichtung realisiert ist.

3. Airbagbaueinheit für ein Insassenrückhaltesystem in Kraftfahrzeugen nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Schnappvorrichtung eine Mehrzahl von radial am Außenumfang des Befestigungsringes (7) angeordnete, elastische Haltezungen (11) aufweist, welche im Einbauzustand des Befestigungsringes (7) in korrespondierende, an der Diffusorgehäusewandung (8) angeordnete Ausnehmungen (10] eingreifen.

4. Airbagbaueinheit für ein Insassenrückhaltesystem in Kraftfahrzeugen nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass radial am Außenumfang des Befestigungsringes (7) vier Haltezungen (11) angeordnet sind

5. Airbagbaueinheit für ein Insassenrückhaltesystem in Kraftfahrzeugen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtvorrichtung (6) mindestens zwei am Befestigungsring (7) radial umlaufend angeordnete Dichtlippen (12, 13) aufweist, welche so zueinander angeordnet sind, dass die Dichtvorrichtung (6) einen im Wesentlichen V-förmigen Querschnitt bildet, wobei die DichÜippen (12, 13) jeweils einen Schenkel des V-förmigen Querschnittes bilden und wobei die miteinander verbundenen Schenkelenden in Richtung der Einbauöffnung des Diffusorgehäuses (3) angeordnet sind.

6. Airbagbaueinheit für ein Insassenrückhaltesystem in Kraftfahrzeugen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Befestigungsring (7) eine Anschlagvorrichtung zur axialen Bewegungsbegrenzung des Gasgenerators (2) in Richtung der Einbauöffnung (4) des Diffusorgehäuses (3) im montierten Zustand des Gasgenerators (2) aufweist.

7. Airbagbaueinheit für ein Insassenrückhaltesystem in Kraftfahrzeugen nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Anschlagvorrichtung mehrere elastische Anschlagzungen (14) aufweist, welche an der Innenseite des Befestigungsringes (7) vorstehend angeordnet sind.

8. Airbagbaueinheit für ein Insassenrückhaltesystem in Kraftfahrzeugen nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Befestigungsring (7) aus Kunststoff hergestellt ist.

9. Airbagbaueinheit für ein Insassenrückhaltesystem in Kraftfahrzeugen nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Befestigungsring (7) aus Kunststoff Faserverstärkungen oder Stabilisierungseinlagen aufweist.