DE102009005771A1

DE102009005771A1 - Aktuatorbaugruppe, Gassackmodul mit einer solchen Aktuatorbaugruppe sowie Verfahren zur Montage eines Zugbands an einem Gassackmodul mittels einer Aktuatorbaugruppe

Info

Publication number: DE102009005771A1
Application number: DE102009005771A
Authority: DE
Inventors: Jens Debler; Martin Sedlmeier; Karl Englbrecht
Original assignee: TRW Airbag Systems GmbH; TRW Automotive GmbH
Current assignee: ZF Automotive Germany GmbH; ZF Airbag Germany GmbH
Priority date: 2009-01-23
Filing date: 2009-01-23
Publication date: 2010-07-29
Also published as: US20100187797A1; US8517419B2

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Aktuatorbaugruppe (10) für ein Fahrzeug-Sicherheitssystem, mit einer pyrotechnischen Aktuatoreinheit (12), die einen Zündabschnitt (14) aufweist, sowie einem Aufnahmeelement (16), das nach einer Betätigung der Aktuatoreinheit (12) eine Führung für den beweglichen Zündabschnitt (14) bildet. Des Weiteren betrifft die Erfindung ein Gassackmodul eines Fahrzeug-Sicherheitssystems mit einer solchen Aktuatorbaugruppe (10) sowie ein Verfahren zur Montage eines freigebbaren Zugbands (30) an einem Gassackmodul mittels einer solchen Aktuatorbaugruppe (10).

Description

Die Erfindung betrifft eine Aktuatorbaugruppe für ein Fahrzeug-Sicherheitssystem, mit einer pyrotechnischen Aktuatoreinheit, die einen Zündabschnitt aufweist. Des Weiteren betrifft die Erfindung auch ein Gassackmodul eines Fahrzeug-Sicherheitssystems mit einer solchen Aktuatorbaugruppe sowie ein Verfahren zur Montage eines freigebbaren Zugbands an einem Gassackmodul mittels einer Aktuatorbaugruppe.
In der Technik, besonders in der Fahrzeug-Sicherheitstechnik, werden Sprengbolzen als Aktuatoreinheiten eingesetzt. In der Regel sind dies äußerst robuste Metallbauteile, die über ein Gewinde befestigt werden und sehr hohe Kräfte aufnehmen können. Entsprechend groß ist die notwendige Aktivierungsenergie dieser Sprengbolzen, damit sie beispielsweise Gehäuseöffnungen freilegen, Bauteile (mitunter entgegen einer Druckkraft) verschieben oder sich selbst durchtrennen.
Bei modernen Fahrzeug-Sicherheitssystemen, insbesondere bei Gassackmodulen, gibt es Bestrebungen, das Sicherheitssystem immer individueller an verschiedene Parameter einer Crash-Situation anzupassen. Eine bekannte und vorteilhafte Möglichkeit ist dabei der Einsatz von Zugmitteln wie z. B. Fangbändern, durch deren Freigabe Abströmöffnungen geöffnet oder geschlossen werden. Mit solchen Zugmitteln kann darüber hinaus auch die Gassackgeometrie beeinflusst und/oder ein zusätzliches Gassackvolumen freigegeben werden.
Zur aktiven Fangbandfreigabe wird eine sogenannte Fangbandfreigabeeinrichtung „TAU” (Tether-Activation-Unit) benötigt. Diese TAUs werden in der Regel durch vergleichsweise geringe Querkraftbelastungen auf Abscheren beansprucht. Herkömmliche Sprengbolzen sind für diese Einsatzfälle oft überdimensioniert und zu teuer.
Aus diesem Grund sind in der WO 2007/065715 A1 zur Betätigung eines Fahrzeug-Sicherheitssystems bereits pyrotechnische Aktuatoreinheiten offenbart, die ein Kunststoffgehäuse aufweisen und mit geringem Aufwand gefertigt werden können.
In der WO 2007/065709 A1 ist ferner ein Gassackmodul mit einer als TAU ausgebildeten Aktuatoreinheit beschrieben, bei dem ein Rückhaltemittel vorgesehen ist, welches die freie Bewegungsmöglichkeit eines nach der Betätigung der Aktuatoreinheit abgetrennten Fragments begrenzt. Ein unerwünschter Kontakt mit einem Fahrzeuginsassen oder eine Beschädigung des Gassackmoduls durch das abgetrennte Fragment sind somit weitgehend ausgeschlossen.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine preiswerte und einfach herstellbare Aktuatorbaugruppe zu schaffen, die hinsichtlich beweglicher Komponenten oder Fragmente alle gestellten Sicherheitsanforderungen an pyrotechnische Aktuatoren erfüllt und gleichzeitig mit geringem Aufwand in einem Fahrzeug-Sicherheitssystem montiert werden kann.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe gelöst durch eine Aktuatorbaugruppe für ein Fahrzeug-Sicherheitssystem, mit einer pyrotechnischen Aktuatoreinheit, die einen Zündabschnitt aufweist, sowie einem Aufnahmeelement, das nach einer Betätigung der Aktuatoreinheit eine Führung für den beweglichen Zündabschnitt bildet. Als Zündabschnitt der pyrotechnischen Aktuatoreinheit wird dabei ein Bereich bezeichnet, in dem ein elektrischer Verbinder angeschlossen ist, um eine pyrotechnische Ladung der Aktuatoreinheit zu zünden. Die Aktuatoreinheit ist dabei so ausgebildet, dass der Zündabschnitt zumindest nach einer Betätigung der Aktuatoreinheit beweglich ist. Da das Aufnahmeelement eine Führung für den Zündabschnitt bildet, ist lediglich eine eingeschränkte, kontrollierte Bewegung möglich, sodass ein Kontakt des Zündabschnitts mit dem Fahrzeuginsassen oder eine Beschädigung des Fahrzeug-Sicherheitssystems im Wesentlichen ausgeschlossen ist.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist die Aktuatoreinheit vor ihrer Betätigung unverschieblich am Aufnahmeelement befestigt. Somit treten im normalen Fahrzeugbetrieb zwischen der Aktuatoreinheit und dem Aufnahmeelement keine störenden Klapper- oder Reibgerausche auf.
Vorzugsweise ist im Aufnahmeelement wenigstens ein Anschlag ausgebildet, um nach der Betätigung der Aktuatoreinheit eine Bewegung des Zündabschnitts zu begrenzen. Neben der Führung des Zündabschnitts trägt insbesondere diese Bewegungsbegrenzung dazu bei, dass die gestellten Sicherheitsanforderungen mit Bezug auf bewegliche Elemente pyrotechnischer Aktuatoreinheiten erfüllt werden.
In einer Ausführungsform der Aktuatorbaugruppe ist ein Zugband vorgesehen, welches vor der Betätigung der Aktuatoreinheit an der Aktuatoreinheit fixiert ist. In diesem Fall dient eine Betätigung der Aktuatoreinheit üblicherweise einer Freigabe des Zugbands.
Vorzugsweise ist im Zündabschnitt eine vorgefertigte elektrische Zündeinheit aufgenommen, welche eine pyrotechnische Ladung umfasst. Dadurch lässt sich die pyrotechnische Aktuatoreinheit mit besonders geringem Aufwand herstellen.
Das Aufnahmeelement der Aktuatorbaugruppe ist bevorzugt ein Kunststoffbauteil, insbesondere ein einstückiges, aufklappbares Kunststoffbauteil, welches im Spritzgussverfahren hergestellt ist. In diesem Fall sind sowohl die Material- als auch die Herstellungskosten des Aufnahmeelements minimal.
In einer weiteren Ausführungsform der Aktuatorbaugruppe weist die Aktuatoreinheit den Zündabschnitt und einen Halteabschnitt auf, der vor der Betätigung der Aktuatoreinheit fest mit dem Zündabschnitt verbunden ist.
Dabei ist der Zündabschnitt und/oder der Halteabschnitt bevorzugt aus einem Kunststoff hergestellt. Insbesondere können die Abschnitte miteinander verschweißt oder verklebt sein. Alternativ ist jedoch auch eine einstückige Fertigung oder eine Fertigung im Zwei-Komponenten-Spritzgussverfahren denkbar.
Zwischen dem Zündabschnitt und dem Halteabschnitt ist vorzugsweise eine Sollbruchstelle vorgesehen. Infolgedessen weist die Aktuatorbaugruppe ein vorhersehbares und gut reproduzierbares Betätigungsverhalten auf.
Vorzugsweise ist der Halteabschnitt vor der Betätigung der Aktuatoreinheit fest mit dem Aufnahmeelement der Aktuatorbaugruppe verbunden. Somit ist die Aktuatoreinheit über den Halteabschnitt im Aufnahmeelement befestigt. Besonders bevorzugt ist der Halteabschnitt auch nach der Betätigung der Aktuatoreinheit fest mit dem Aufnahmeelement verbunden, sodass lediglich der Zündabschnitt eine vordefinierte Bewegung durchführt.
In einer weiteren Ausführungsform der Aktuatorbaugruppe weist das Aufnahmeelement Rastabschnitte auf, die mit dem Halteabschnitt eine Rastverbindung ausbilden. Diese Rastverbindung ermöglicht eine besonders einfache Befestigung der Aktuatoreinheit am Aufnahmeelement.
Die Erfindung betrifft auch ein Gassackmodul eines Fahrzeug-Sicherheitssystems, mit einem Gassack, einem Gasgenerator und einer Aktuatorbaugruppe der oben beschriebenen Art, wobei das Aufnahmeelement der Aktuatorbaugruppe fest mit einem Modulbauteil verbunden ist. Das Aufnahmeelement dient somit in gewisser Weise als Adapter, über den sich die pyrotechnische Aktuatoreinheit mit geringem Aufwand am Modulbauteil befestigen lässt. Indem es nach einer Betätigung der Aktuatoreinheit die Bewegung von Teilen oder Fragmenten der Aktuatoreinheit begrenzt, trägt das Aufnahmeelement gleichzeitig auch zur Erfüllung der Sicherheitsanforderungen bei.
Vorzugsweise ist das Aufnahmeelement mit dem Modulbauteil verrastet. Diese Rastverbindung erlaubt eine einfache und unkomplizierte Montage der Aktuatorbaugruppe am Modulbauteil.
Das erwähnte Modulbauteil kann beispielsweise der Gasgenerator, insbesondere ein Diffusorabschnitt des Gasgenerators sein. Der Gasgenerator weist eine ausreichend hohe mechanische Stabilität auf, um die Aktuatorbaugruppe sicher aufnehmen zu können. Für den Fall, dass die Aktuatorbaugruppe der Freigabe von Zugbändern dient, bietet sich die Montage am Gasgenerator ebenfalls an, da die Zugbänder zur Beeinflussung einer Gassackkontur üblicherweise sowieso im Bereich des Gasgenerators befestigt sind. Alternativ kann das Modulbauteil aber auch ein Modulgehäuse, ein Generatorkäfig etc. sein, sofern das jeweilige Modulbauteil massiv genug ausgebildet ist, um die Aktuatorbaugruppe sicher aufnehmen zu können.
In einer bevorzugten Ausführungsform des Gassackmoduls ist ein Zugband vorgesehen, welches vor der Zündung einer pyrotechnischen Ladung an der Aktuatoreinheit fixiert und nach der Zündung der pyrotechnischen Ladung freigegeben ist.
Die Erfindung betrifft schließlich auch ein Verfahren zur Montage eines freigebbaren Zugbands an einem Gassackmodul mittels einer Aktuatorbaugruppe, wobei das Verfahren folgende Schritte aufweist:

a) das Zugband wird an einer vorgefertigten Aktuatoreinheit der Aktuatorbaugruppe angeordnet;
b) die Aktuatoreinheit wird in einem Aufnahmeelement der Aktuatorbaugruppe befestigt, sodass das Zugband an der Aktuatoreinheit fixiert ist; und
c) das Aufnahmeelement wird an einem Modulbauteil des Gassackmoduls befestigt.

Bei diesem Montageverfahren muss lediglich das Aufnahmeelement nach Art eines Adapters angepasst werden, um eine gewünschte Aktuatoreinheit an einem vorgegebenen Modulbauteil zu montieren. Auf eine aufwendige Anpassung der jeweils einzubauenden Aktuatoreinheiten oder der jeweiligen Modulbauteile kann daher verzichtet werden.
In einer vorteilhaften Verfahrensvariante wird die vorgefertigte Aktuatoreinheit im Schritt b) mittels einer Rastverbindung am Aufnahmeelement befestigt. Da diese Rastverbindung ohne Werkzeuge einfach hergestellt werden kann, ist der Montageaufwand in diesem Verfahrensschritt minimal.
Darüber hinaus lässt sich das Aufnahmeelement vorzugsweise öffnen und schließen, wobei die Aktuatoreinheit im Schritt b) unter Ausbildung der Rastverbindung in das geöffnete Aufnahmeelement eingesetzt wird und wobei die Rastverbindung beim Schließen des Aufnahmeelements gegen Lösen gesichert wird. Infolge dieser Sicherung der Rastverbindung ist die Aktuatoreinheit äußerst zuverlässig am Aufnahmeelement befestigt.
Besonders bevorzugt wird ferner auch das geschlossene Aufnahmeelement bei seiner Befestigung im Schritt c) durch das Modulbauteil gegen Öffnen gesichert.
Dies kann beispielsweise dadurch geschehen, dass ein Modulbauteilabschnitt zum Befestigen des Aufnahmeelements rohrförmig ausgebildet ist und das Aufnahmeelement Schalenteile umfasst, die in den rohrförmigen Abschnitt eingeschoben werden.
Vorzugsweise wird das Aufnahmeelement im Schritt c) mittels einer Rastverbindung am Modulbauteil befestigt. Durch die spezielle Konstruktion des Aufnahme elements sowie das geschickte Montageverfahren wird somit insgesamt eine zuverlässige Befestigung der Aktuatorbaugruppe am Modulbauteil erzielt. Gleichzeitig werden dabei auch alle gestellten Sicherheitsanforderungen betreffend bewegliche Teile oder Fragmente nach einer Betätigung der pyrotechnischen Aktuatoreinheit erfüllt, da alle beweglichen Teile der Aktuatoreinheit im Aufnahmeelement zurückgehalten werden. Da ferner im Verlauf des Verfahrens lediglich zwei Rastverbindungen hergestellt werden müssen, ist der anfallende Montageaufwand minimal.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform unter Bezugnahme auf die Zeichnungen. In diesen zeigen:
1 eine perspektivische Ansicht der erfindungsgemäßen Aktuatorbaugruppe im aufgeklappten Zustand;
2 eine Draufsicht der Aktuatorbaugruppe gemäß 1;
3 eine Rückansicht der Aktuatorbaugruppe gemäß 1;
4 eine weitere perspektivische Ansicht der erfindungsgemäßen Aktuatorbaugruppe im aufgeklappten Zustand;
5 die perspektivische Ansicht der Aktuatorbaugruppe gemäß 4 im zugeklappten Zustand;
6 eine Vorderansicht der an einem Modulbauteil befestigten, erfindungsgemäßen Aktuatorbaugruppe;
7 eine Schnittansicht der an einem Modulbauteil befestigten, erfindungsgemäßen Aktuatorbaugruppe;
8 eine Schnittansicht eines erfindungsgemäßen Gassackmoduls mit einer erfindungsgemäßen Aktuatorbaugruppe;
9 einen Teilschnitt durch das Gassackmodul gemäß 8 vor einer Betätigung der Aktuatoreinheit;
10 einen Teilschnitt durch das Gassackmodul gemäß 8 nach einer Betätigung der Aktuatoreinheit; und
11 einen weiteren Teilschnitt durch das Gassackmodul gemäß 8 nach einer Betätigung der Aktuatoreinheit.
Die 1 zeigt eine Aktuatorbaugruppe 10 für ein Fahrzeug-Sicherheitssystem, mit einer pyrotechnischen Aktuatoreinheit 12, die einen Zündabschnitt 14 aufweist, sowie einem Aufnahmeelement 16, das nach einer Betätigung der Aktuatoreinheit 12 eine Führung für den beweglichen Zündabschnitt 14 bildet. Die pyrotechnische Aktuatoreinheit 12 kann dabei insbesondere eine eingangs erwähnte, vorgefertigte TAU (Tether-Activation-Unit) sein, wie sie beispielsweise in der WO 2007/065715 A1 beschrieben ist, wobei auf diese Druckschrift ausdrücklich und in vollem Umfang Bezug genommen wird.
Im Zündabschnitt 14 der Aktuatoreinheit 12 ist eine vorgefertigte elektrische Zündeinheit 18 aufgenommen, welche eine pyrotechnische Ladung 20 umfasst. Die elektrische Zündeinheit 18, auch Anzünder genannt, sowie die pyrotechnische Ladung 20 sind in der Draufsicht gemäß 2 gestrichelt angedeutet. Metallische Kontaktstifte 22 der Zündeinheit 18 erstrecken sich in einen Hohlraum des Zündabschnitts 14, wobei der Hohlraum eine Buchse zur Aufnahme eines Steckverbinders (nicht gezeigt) bildet, der das elektrische Signal zur Zündung der pyrotechnischen Ladung 20 an die pyrotechnischen Aktuatoreinheit 12 leitet. Der Hohlraum mit den Kontaktstiften 22 ist auch in 3, die eine Rückansicht der Aktuatorbaugruppe 10 darstellt, gut zu erkennen.
Neben dem Zündabschnitt 14 weist die pyrotechnische Aktuatoreinheit 12 einen fest mit dem Zündabschnitt 14 verbundenen Halteabschnitt 24 auf. Der Zündabschnitt 14 und/oder der Halteabschnitt 24 weisen Gehäuseteile für die vorgefertigte elektrische Zündeinheit 18 auf, wobei diese Gehäuseteile vorzugsweise aus Kunststoff hergestellt sind. Üblicherweise sind wenigstens zwei separate Gehäuseteile vorgesehen, die miteinander verschweißt oder verklebt sind. In einer besonders bevorzugten Ausführungsform sind die Gehäuseteile im Zwei-Komponenten-Spritzgussverfahren hergestellt, wobei hierzu auf die WO 2007/065715 A1 verwiesen wird. Alternativ ist auch denkbar, dass die Gehäuseteile des Zündabschnitts 14 und des Halteabschnitts 24 einstückig ausgebildet sind.
Im vorliegenden Ausführungsbeispiel ist zwischen dem Zündabschnitt 14 und dem Halteabschnitt 24 der Aktuatoreinheit 12 eine Sollbruchstelle 26 vorgesehen. Bei einer Betätigung der Aktuatoreinheit 12, d. h. einer Zündung der pyrotechnischen Ladung 20, bricht die Aktuatoreinheit 12 an dieser Sollbruchstelle 26 auseinander, sodass der Zündabschnitt 14 und der Halteabschnitt 24 als separate Teile bzw. Fragmente vorliegen.
Vor ihrer Betätigung ist die Aktuatoreinheit 12 unverschieblich am Aufnahmeelement 16 befestigt (vgl. 1). Genauer gesagt weist das Aufnahmeelement 16 zur Befestigung der Aktuatoreinheit 12 Rastabschnitte 28 auf, die mit dem Halteabschnitt 24 eine Rastverbindung ausbilden. Nach der Betätigung der Aktuatoreinheit 12 bleibt der Halteabschnitt 24 mit dem Aufnahmeelement 16 verrastet, wohingegen der separierte Zündabschnitt 14 beweglich ist. Diese Beweglichkeit des Zündabschnitts 14 wird jedoch durch die hohlzylindrische Form des Aufnahmeelements 16 sowie einen im Aufnahmeelement 16 ausgebildeten Anschlag stark eingeschränkt. Hierauf wird später bei der Beschreibung der 9 bis 11 noch genauer eingegangen.
Zusätzlich zur Aktuatorbaugruppe 10 ist in den 1 bis 3 außerdem ein Zugband 30 zu sehen, welches vor einer Zündung der pyrotechnischen Ladung 20 an der Aktuatoreinheit 12, vorzugsweise im Bereich der Sollbruchstelle 26 der Aktuatoreinheit 12, fixiert ist. Die Bewegungsmöglichkeit des Zündabschnitts 14 nach einer Betätigung der Aktuatoreinheit 12 reicht aus, um das Zugband 30 freizugeben.
Im Folgenden wird anhand der 4 bis 7 ein Verfahren zur Montage des freigebbaren Zugbands 30 an einem Gassackmodul 32 (vgl. 8) mittels der Aktuatorbaugruppe 10 beschrieben.
In einem ersten Verfahrensschritt wird das Zugband 30 an der vorgefertigten Aktuatoreinheit 12 der Aktuatorbaugruppe 10 angeordnet. Konkret wird eine Schlaufe des Zugbands 30 in die als Nut ausgebildete Sollbruchstelle 26 der Aktuatoreinheit 12 eingelegt und damit vorfixiert.
In einem zweiten Verfahrensschritt wird die Aktuatoreinheit 12 zusammen mit dem Zugband 30 so im Aufnahmeelement 16 der Aktuatorbaugruppe 10 befestigt, dass das Zugband 30 an der Aktuatoreinheit 12 fixiert ist (vgl. 1 und 4). Die vorgefertigte Aktuatoreinheit 12 wird dabei vorzugsweise mittels einer Rastverbindung am Aufnahmeelement 16 befestigt. Wie in den 4 und 5 zu sehen ist, lässt sich das Aufnahmeelement 16 öffnen und schließen, wobei die Aktuatoreinheit 12 im zweiten Verfahrensschritt unter Ausbildung der Rastverbindung in das geöffnete Aufnahmeelement 16 eingesetzt wird und wobei die Rastverbindung beim Schließen des Aufnahmeelements 16 gegen Lösen gesichert wird. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel ist das Aufnahmeelement 16 etwa hohlzylindrisch ausgebildet und weist eine Längsachse A auf. Das Aufnahmeelement 16 besteht aus zwei Schalenteilen 34, 36, die über ein Scharnier 37, welches sich parallel zur Längsachse A erstreckt, miteinander verbunden sind. In einem ersten Schalenteil 34 sind die elastisch beweglichen Rastabschnitte 28 vorgesehen, die sich beim radialen Einsetzen der Aktuatoreinheit 12 radial nach außen aufweiten und sich anschließend wieder aufeinander zubewegen, bis die Aktuatoreinheit 12 letztlich in einer Endposition (1 und 4) angelangt ist. In dieser Endposition grenzt der Zündabschnitt 14 an die Wandung des hohlzylindrischen Aufnahmeelements 16 an. Somit ist das Zugband 30 durch das Aufnahmeelement 16 im Bereich der Sollbruchstelle 26 der Aktuatoreinheit 12 in seiner Lage gesichert. In einem zweiten Schalenteil 36 befinden sich in derselben axialen Position wie die Rastabschnitte 28 des ersten Schalenteils 34 Sicherungsvorsprünge 38, welche nach dem Zuklappen des Aufnahmeelements 16 (5) eine Bewegung der Rastabschnitte 28 radial nach außen verhindern. Somit ist der Halteabschnitt 24 der Aktuatoreinheit 12 zuverlässig im Aufnahmeelement 16 befestigt. Das Aufnahmeelement 16 umschließt in seiner zugeklappten Stellung den Zündabschnitt 14 der Aktuatoreinheit 12 so, dass der Zündabschnitt 14 nach der Betätigung der Aktuatoreinheit 12 im Aufnahmeelement 16 axial geführt ist. Um ein passgenaues Zuklappen des Aufnahmeelements 16 zu erreichen, sind an den Schalenteilen 34, 36 Positionierungsfortsätze 40 bzw. korrespondierende Positionierungsausnehmungen 42 vorgesehen.
Das Aufnahmeelement 16 der Aktuatorbaugruppe 10 ist vorzugsweise aus Kunststoff gefertigt. Besonders bevorzugt ist das Aufnahmeelement 16 ein aufklappbares, einstückiges Spritzgussteil.
In einem dritten Verfahrensschritt wird das Aufnahmeelement 16 schließlich an einem Modulbauteil 44 des Gassackmoduls 32 befestigt (vgl. 7). Das geschlossene Aufnahmeelement 16 wird bei dieser Befestigung im dritten Verfahrensschritt vorzugsweise durch das Modulbauteil 44 gegen Öffnen gesichert (vgl. 6). Dies ist auf einfache Weise dadurch möglich, dass ein Modulbauteilabschnitt zum Befestigen des Aufnahmeelements 16 rohrförmig ausgebildet ist und das Aufnahmeelement 16 mit seinen Schalenteilen 34, 36 in den rohrförmigen Abschnitt eingeschoben wird. In der beispielhaften Ausführungsform gemäß 7 ist das Modulbauteil 44 ein Diffusor eines Gasgenerators 46 (vgl. auch 8). Der Modulbauteilabschnitt zum Befestigen des Aufnahmeelements 16 ist dabei als axialer Fortsatz mit hohlzylindrischer Form ausgebildet, der an den Diffusor angeformt ist.
Besonders bevorzugt wird das Aufnahmeelement 16 im dritten Verfahrensschritt mittels einer Rastverbindung am Modulbauteil 44 befestigt (vgl. 5 und 7). Hierzu sind an einer Außenseite des Aufnahmeelements 16 radial bewegliche Rastelemente 48 vorgesehen, die sich beim Einschieben der Aktuatorbaugruppe 10 in das Modulbauteil 44 radial nach innen verformen, bis sie in einer Endstellung der Aktuatorbaugruppe 10 radial nach außen schnappen und in Öffnungen 50 eingreifen, die im Modulbauteil 44 vorgesehen sind. Die Rastelemente 48 stützen sich axial an einem Rand der Öffnungen 50 ab, sodass die Aktuatorbaugruppe 10 im Modulbauteil 44 fixiert ist. Aufgrund der genauen Passung zwischen dem Modulbauteil 44 und der Aktuatorbaugruppe 10 ist ein Aufklappen des Aufnahmeelements 16 ausgeschlossen. Somit ist die Aktuatorbaugruppe 10 insgesamt und damit auch das Zugband 30 sicher und zuverlässig am Modulbauteil 44 des Gassackmoduls 32 befestigt.
Wie in 6 zu erkennen, ist am Halteabschnitt 24 ein Führungsvorsprung 51 vorgesehen, der bei der Befestigung der Aktuatoreinheit 12 im Aufnahmeelement 16 in eine am Aufnahmeelement 16 ausgebildete Verdrehsicherung 53 eingreift. Damit ist die Aktuatoreinheit 12 in Umfangsrichtung relativ zum Aufnahmeelement 16 fixiert.
Die 8 zeigt das Gassackmodul 32 eines Fahrzeug-Sicherheitssystems, mit einem Gassack 52, dem Gasgenerator 46 und der montierten Aktuatorbaugruppe 10, wobei das Aufnahmeelement 16 der Aktuatorbaugruppe 10 fest mit dem Modulbauteil 44, in diesem Fall dem Diffusor des Gasgenerators 46, verbunden ist. Vorzugsweise ist das Modulbauteil 44 zur Befestigung der Aktuatorbaugruppe 10 der Gasgenerator 46, insbesondere ein Diffusorabschnitt des Gasgenerators 46. Alternativ kann die Aktuatorbaugruppe 10 selbstverständlich auch an anderen Modulbauteilen 44, wie z. B. einem Modulgehäuse 54, befestigt werden, sofern dieses Modulbauteil 44 eine ausreichende mechanische Stabilität aufweist.
Gemäß 8 ist ein axiales Ende des Zugbands 30 an der pyrotechnischen Aktuatoreinheit 12 und ein entgegengesetztes axiales Ende des Zugbands 30 am Gassack 52 befestigt. Vor der Betätigung der Aktuatoreinheit 12 kann der Gassack 52 folglich durch das Zugband 30 an einer freien Entfaltung gehindert werden. Nach der Betätigung der Aktuatoreinheit 12 ist das Zugband 30 freigegeben, sodass sich der Gassack 52 frei entfalten kann. Alternativ oder zusätzlich können durch die Freigabe des Zugbands 30 auch Abströmöffnungen (nicht gezeigt) im Gassack 52 oder im Modulgehäuse 54 geschlossen oder freigegeben werden.
Die 9 zeigt ein Schnittdetail des Modulbauteils 44 mit montierter Aktuatorbaugruppe 10 vor der Betätigung der pyrotechnischen Aktuatoreinheit 12. Der Halteabschnitt 24 der Aktuatoreinheit 12 ist fest mit dem Zündabschnitt 14 verbunden, und das Zugband 30 ist im Bereich der Sollbruchstelle 26 an der Aktuatoreinheit 12 fixiert. Der Zündabschnitt 14 weist einen radialen Vorsprung 56 auf, der in eine Ausnehmung 58 des Aufnahmeelements 16 eingreift.
Die 10 zeigt denselben Detailschnitt wie 9, allerdings nach der Betätigung der Aktuatoreinheit 12. Durch das Zünden der pyrotechnischen Ladung 20 bricht die Aktuatoreinheit 12 an der Sollbruchstelle 26 entzwei, und zwar in den nach wie vor am Aufnahmeelement 16 fixierten Halteabschnitt 24 und den nun beweglichen Zündabschnitt 14. Der Zündabschnitt 14 ist im Aufnahmeelement 16 linear geführt und wird aufgrund des Gasdrucks, der beim Zünden der pyrotechnischen Ladung 20 entsteht, axial nach rechts bewegt (10). Entsprechend bewegt sich auch der Vorsprung 56 in der Ausnehmung 58 nach rechts, bis er am Rand der Ausnehmung 58 anstößt. Die Ausnehmung 58 bildet folglich einen Anschlag 60 für den Vorsprung 56 und damit für den Zündabschnitt 14, sodass die axiale Bewegungsmöglichkeit des Zündabschnitts 14 durch das Aufnahmeelement 16 begrenzt ist.
Die Bewegung des Zündabschnitts 14 weg vom Halteabschnitt 24 reicht jedoch aus, um das Zugband 30 freizugeben. Die 11 zeigt einen Detailschnitt durch das Modulbauteil 44 mit montierter Aktuatorbaugruppe 10 und Zugband 30, wobei deutlich wird, dass das ursprünglich an der Aktuatoreinheit 12 fixierte Ende des Zugbands 30 über Öffnungen im Aufnahmeelement 16 und im Modulbauteil 44 aus der Aktuatorbaugruppe 10 herausgezogen werden kann und somit freigegeben ist. Die Öffnung im Modulbauteil 44 kann dabei als Schlitz ausgeführt sein, in den bei der Montage der Aktuatorbaugruppe 10 eine Führungsnase 62 des Aufnahmeelements 16 eingreift, sodass die im Wesentlichen zylindrische Aktuatorbaugruppe 10 auch in Umfangsrichtung relativ zum Modulbauteil 44 fixiert ist.
Die Aktuatorbaugruppe 10 ist einfach und preiswert herstellbar, ermöglicht mittels lediglich zweier Rastverbindungen eine einfache, aber zuverlässige Montage am Modulbauteil 44 des Gassackmoduls 32 und ermöglicht schließlich in zuverlässiger Weise die Freigabe des Zugbands 30 unter Beachtung aller Sicherheitsanforderungen betreffend bewegliche Teile oder Fragmente bei pyrotechnischen Aktuatoreinheiten 12.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

- WO 2007/065715 A1 [0005, 0042, 0044]
- WO 2007/065709 A1 [0006]

Claims

Aktuatorbaugruppe für ein Fahrzeug-Sicherheitssystem, mit einer pyrotechnischen Aktuatoreinheit (12), die einen Zündabschnitt (14) aufweist, sowie einem Aufnahmeelement (16), das nach einer Betätigung der Aktuatoreinheit (12) eine Führung für den beweglichen Zündabschnitt (16) bildet.
Aktuatorbaugruppe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Aktuatoreinheit (12) vor ihrer Betätigung unverschieblich am Aufnahmeelement (16) befestigt ist.
Aktuatorbaugruppe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass im Aufnahmeelement (16) wenigstens ein Anschlag ausgebildet ist, um nach der Betätigung der Aktuatoreinheit (12) eine Bewegung des Zündabschnitts (14) zu begrenzen.
Aktuatorbaugruppe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Zugband (30) vorgesehen ist, welches vor einer Betätigung der pyrotechnischen Aktuatoreinheit (12) an der Aktuatoreinheit (12) fixiert ist.
Aktuatorbaugruppe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass im Zündabschnitt (14) eine vorgefertigte elektrische Zündeinheit (18) aufgenommen ist, welche eine pyrotechnische Ladung (20) umfasst.
Aktuatorbaugruppe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Aufnahmeelement (16) ein Kunststoffbauteil ist.
Aktuatorbaugruppe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Aktuatoreinheit (12) den Zündabschnitt (14) und einen Halteabschnitt (24) aufweist, der vor der Betätigung der Aktuatoreinheit (12) fest mit dem Zündabschnitt (14) verbunden ist.
Aktuatorbaugruppe nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Zündabschnitt (14) und/oder der Halteabschnitt (24) aus Kunststoff hergestellt sind.
Aktuatorbaugruppe nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Zündabschnitt (14) und dem Halteabschnitt (24) eine Sollbruchstelle (26) vorgesehen ist.
Aktuatorbaugruppe nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Halteabschnitt (24) vor der Betätigung der pyrotechnischen Aktuatoreinheit (12) fest mit dem Aufnahmeelement (16) verbunden ist.
Aktuatorbaugruppe nach einem der Ansprüche 7 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Aufnahmeelement (16) Rastabschnitte (28) aufweist, die mit dem Halteabschnitt (24) eine Rastverbindung ausbilden.
Gassackmodul eines Fahrzeug-Sicherheitssystem, mit einem Gassack (52), einem Gasgenerator (46), und einer Aktuatorbaugruppe (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Aufnahmeelement (16) der Aktuatorbaugruppe (10) fest mit einem Modulbauteil (44) verbunden ist.
Gassackmodul nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Aufnahmeelement (16) mit dem Modulbauteil (44) verrastet ist.
Gassackmodul nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, dass das Modulbauteil (44) der Gasgenerator ist.
Gassackmodul nach einem der Ansprüche 12 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Aktuatoreinheit (12) eine pyrotechnische Ladung (20) aufweist, und dass ein Zugband (30) vorgesehen ist, welches vor einer Zündung der pyrotechnischen Ladung (20) an der Aktuatoreinheit (12) fixiert und nach der Zündung der pyrotechnischen Ladung (20) freigegeben ist.
Verfahren zur Montage eines freigebbaren Zugbands (30) an einem Gassackmodul (32) mittels einer Aktuatorbaugruppe (10), wobei das Verfahren folgende Schritte aufweist: a) Das Zugband (30) wird an einer vorgefertigten Aktuatoreinheit (12) der Aktuatorbaugruppe (10) angeordnet; b) die Aktuatoreinheit (12) wird in einem Aufnahmeelement (16) der Aktuatorbaugruppe (10) befestigt, so dass das Zugband (30) an der Aktuatoreinheit (12) fixiert ist; und c) das Aufnahmeelement (16) wird an einem Modulbauteil (44) des Gassackmoduls (32) befestigt.
Verfahren nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass die vorgefertigte Aktuatoreinheit (12) im Schritt b) mittels einer Rastverbindung am Aufnahmeelement (16) befestigt wird.
Verfahren nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass sich das Aufnahmeelement (16) öffnen und schließen lässt, wobei die Aktuatoreinheit (12) im Schritt b) unter Ausbildung der Rastverbindung in das geöffnete Aufnahmeelement (16) eingesetzt wird, und wobei die Rastverbindung beim Schließen des Aufnahmeelements (16) gegen Lösen gesichert wird.
Verfahren nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass das geschlossene Aufnahmeelement (16) bei seiner Befestigung im Schritt c) durch das Modulbauteil (44) gegen Öffnen gesichert wird.
Verfahren nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass ein Modulbauteilabschnitt zum Befestigen des Aufnahmeelements (16) rohrförmig ausgebildet ist und das Aufnahmeelement (16) Schalenteile (34, 36) umfasst, die in den rohrförmigen Abschnitt eingeschoben werden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 16 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass das Aufnahmeelement (16) im Schritt c) mittels einer Rastverbindung am Modulbauteil (44) befestigt wird.