-
Die Erfindung betrifft eine Befestigungsanordnung zur Befestigung eines Bauteils, insbesondere eines Gasgenerators für einen Kopfairbag, an einem fahrzeugseitigen Träger, das heißt einer Fahrzeug-Rohbaustruktur, nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1 sowie ein Befestigungselement nach dem Patentanspruch 13 für eine solche Befestigungsanordnung.
-
Der Gasgenerator eines Kopfairbags wird in gängiger Praxis mittels Schrauben an der Rohbaustruktur des Kraftfahrzeuges montiert. Entsprechend ist dessen Montage mit hohem Bauteilaufwand sowie mit hohem Fertigungsaufwand verbunden.
-
Aus der
DE 10 2010 008 158 A1 ist dagegen eine gattungsgemäße Befestigungsanordnung bekannt, bei der ein Bauteil an einem fahrzeugseitigen Träger montierbar ist, wobei die Montage mit Hilfe eines Befestigungsclips realisiert ist. Der Befestigungsclip weist ein Kopfteil, an dem das Bauteil befestigbar ist, und ein Schaftteil auf, das eine Montageöffnung des Trägers durchsetzt und auf der, dem Kopfteil abgewandten Trägerseite einen Öffnungsrand der Träger-Montageöffnung hintergreift. Das Schaftteil weist elastisch verstellbare Schaftarme auf, die an gegenüberliegenden Seiten des Kopfteils angeordnet sind und in einer, dem Kopfteil gegenüberliegenden Schaftspitze zusammenlaufen. Die beiden Schaftarme sind an der Schaftspitze jeweils mit Rastschenkeln verlängert, die in Richtung auf das Kopfteil rückgeführt sind und die Träger-Montageöffnung hintergreifen.
-
In der obigen
DE 10 2010 008 158 A1 weisen die Rastschenkel des Befestigungsclips Betätigungsabschnitte auf. Die Betätigungsabschnitte sind montagetechnisch aufwändig über korrespondierende Werkzeugzugangsöffnungen im Befestigungsclip-Kopfteil zugänglich. Das heißt, dass bei einer Demontage die Oberseite des Befestigungsclip-Kopfteiles freigelegt sein muss und nicht durch zum Beispiel das Bauteil überlagert sein darf. Generell sind derartige Befestigungsclipse anfällig gegenüber Bauteiltoleranzen, die sich insbesondere im Hinblick auf die erforderlichen Montagekräfte oder auf Klappergeräusche bemerkbar machen.
-
Aus der
DE 10 2007 033 541 A1 ist ein weiterer Befestigungsclip aus Metall bekannt, der Maßnahmen zur Versteifung der Rastschenkel aufweist, um speziell beim Auslösen eines Airbags eine ausreichend große Formstabilität bereitzustellen.
-
Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Befestigungsanordnung zur Befestigung eines Bauteils, insbesondere eines Airbag-Gasgenerators, an einem fahrzeugseitigen Träger bereitzustellen, bei der auch unter mechanischer Beanspruchung eine betriebssichere Anbindung des Bauteils am fahrzeugseitigen Träger ermöglicht ist.
-
Die Aufgabe ist durch die Merkmale des Patentanspruches 1 oder des Patentanspruches 13 gelöst. Bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen offenbart.
-
Die Erfindung beruht auf der Problematik, dass im oben beschriebenen gattungsgemäßen Stand der Technik bei einer Demontage ein Werkzeugzugang zum Befestigungsclip nur montagetechnisch aufwändig bereitstellbar ist. Vor diesem Hintergrund ist gemäß dem kennzeichnenden Teil des Patentanspruches 1 der Betätigungsabschnitt des Schaftteils ein Werkzeugansatz, der in Richtung auf das Befestigungselement-Kopfteil um einen Höhenversatz aus der Träger-Montageöffnung herausragt. Auf diese Weise ist ein einfacher Zugriff auf den Werkzeugansatz ermöglicht, und zwar ohne eine zusätzliche Werkzeugzugangsöffnung im Befestigungsclip-Kopfteil bereitzustellen. Bevorzugt weist die Träger-Montageöffnung im Öffnungsrand zumindest eine seitliche Randausnehmung auf, durch die der Werkzeugansatz des Befestigungsabschnittes aus dem Träger herausgeführt ist. Der Werkzeugansatz des Befestigungsabschnittes ist dabei um ein Versatzmaß seitlich außerhalb des Befestigungselement-Kopfteiles angeordnet. Bei Betätigung des Werkzeugansatzes wird das Schaftteil unter Aufbau einer Rückstellkraft von einer Raststellung in eine Freigabestellung gebracht, in der das Befestigungselement aus der Träger-Montageöffnung lösbar ist.
-
Im Zusammenbauzustand ragt das Befestigungselement-Kopfteil um einen ersten Höhenversatz aus der Träger-Montageöffnung heraus. Demgegenüber kann das Befestigungselement-Kopfteil die Montageöffnung um einen zweiten Höhenversatz überragen, der größer als der erste Höhenversatz ist. Das Befestigungselement-Kopfteil kann oberseitig Positionierkonturen aufweisen, an denen das Bauteil lagerichtig montierbar ist, zum Beispiel über Hilfsmontageteile, etwa einer Ohrschelle oder dergleichen.
-
Bevorzugt kann das Befestigungselement-Kopfteil durch eine gemeinsame Grundplatte bzw. einen Grundkörper gebildet sein, der seitlich in davon abgewinkelte Schaftarme übergeht. Die Schaftarme des Schaftteils sind daher allesamt an der gemeinsamen Grundplatte angeformt. Dadurch ergibt sich im Bereich des Befestigungselement-Kopfteiles ein formstabiler Korpus, der auch bei Querbewegungen des Befestigungselementes innerhalb der Montageöffnung formstabil verbleibt.
-
Die einzelnen Schaftarme des Schaftteiles können zur weiteren Erhöhung der Formstabilität nach außen gewandte Anschlagwände aufweisen, die in die Träger-Montageöffnung einragen. Bei den oben erwähnten Querbewegungen des Befestigungselementes in Folge mechanischer Beanspruchungen stoßen daher die Anschlagwände gegen den Öffnungsrand der Träger-Montageöffnung, während die eigentliche Rastverbindung zwischen dem Befestigungselement und dem Träger ohne Kraftbeaufschlagung verbleibt. Einer mechanischen Verformung des Schaftteils kann somit weiter entgegengewirkt werden.
-
Bevorzugt können die, das Schaftteil bildenden Schaftarme an gegenüberliegenden Seiten der Grundplatte bzw. des Grundkörpers angeformt sein. Die Grundplatte (oder die Grundkörper) kann im Wesentlichen rechteckförmig gestaltet sein, wobei diese an ihren gegenüberliegenden Seitenkanten durch die Schaftarme verlängert sein kann.
-
Im Endmontagezustand ergibt sich somit zwischen dem Bauteil und dem gegenüberliegenden Öffnungsrandbereich ein Freigang, in dem der Werkzeugansatz des Betätigungsabschnittes einragt. Der Freigang ist von außen ohne weiteres für Werkzeuge zugänglich.
-
Wie aus der Vorbeschreibung hervorgeht, ist das Befestigungselement-Kopfteil durch einen Grundkörper/eine Grundplatte gebildet, an der die Schaftarme materialeinheitlich und einstückig angeformt sind. An der gegenüberliegenden Schaftspitze können die Schaftarme zusammenlaufen und dazwischen einen freien Schaftraum begrenzen. Die Schaftarme sind an der Schaftspitze gegeneinander abgestützt. Um während der Montage/Demontage bzw. während größerer mechanischer Beanspruchungen ein einseitiges Einklappen der Schaftarme zu vermeiden, sind die Schaftarme an der Schaftspitze nicht über gerundete Abschnitte linienförmig, sondern über planparallele Schaftwände großflächig miteinander in Anlage.
-
Seitlich außerhalb des von den Schaftarmen begrenzten Schaftraumes können elastisch verstellbare Rastschenkel ausgebildet sein, die den Öffnungsrand der Montageöffnung hintergreifen und an denen der Werkzeugansatz angeformt ist. Bei einer technischen Realisierung als Stanzbiegeteil kann jeder der beiden Schaftarme an der Schaftspitze mit einem Rastschenkel verlängert sein, der an einer Biegeachse U-förmig umgebogen ist und in Richtung auf das Kopfteil rückgeführt ist.
-
Wie oben angedeutet, können die Anschlagwände bei Querbewegungen des Befestigungselementes gegen einen Öffnungsrand der Montageöffnung anstoßen. In der Querrichtung um einen Querversatz seitlich außerhalb der Anschlagwand kann der Werkzeugansatz des Betätigungsabschnittes angeordnet sein. Hierfür ist im der Anschlagwand zugewandten Öffnungsrand der Montageöffnung die bereits erwähnte Ausnehmung eingearbeitet, wodurch der Werkzeugansatz von Querbewegungen des Befestigungselementes unbeeinflusst bleibt.
-
Der am jeweiligen Schaftarm angeformte Rastschenkel kann zumindest eine seitlich abgestellte Führungswand aufweisen. In der Raststellung des Befestigungselementes ist eine Seitenkante der Anschlagwand unter Zwischenlage der Führungswand gegen den Öffnungsrand der Montageöffnung abgestützt.
-
Das Befestigungselement-Kopfteil kann einen Durchlass definieren, durch den ein Montagehilfselement, etwa eine Ohrschelle, zur Befestigung des Bauteils am Befestigungselement geführt werden kann.
-
In einer bevorzugten Befestigungsanordnung ist das Bauteil ein langgestreckter Gasgenerator für einen Kopfairbag. Dieser kann bevorzugt an zwei in Axialrichtung des Generators voneinander beabstandeten Anbindungspunkten an einer rohbauseitigen Trägerstruktur des Fahrzeuges angebunden sein. Hierzu kann der Gasgenerator am ersten Anbindungspunkt ein Hakenelement aufweisen, der den Träger untergreift. Am zweiten Anbindungspunkt kann das oben definierte Befestigungselement vorgesehen sein, mit dem der Gasgenerator in Clipverbindung mit dem Träger bringbar ist. Zur Aufbringung einer Vorspannung auf das Hakenelement und auf das Befestigungselement ist es von Vorteil, wenn zwischen den beiden Anbindungspunkten ein Widerlager-Abschnitt im fahrzeugseitigen Träger ausgebildet ist, etwa eine Anschlagsicke oder dergleichen. Bei der Montage wird der Gasgenerator mit seinem Hakenelement zunächst am ersten Anbindungspunkt am fahrzeugseitigen Träger eingehakt. Anschließend wird der Gasgenerator zusammen mit dem daran vormontierten Befestigungselement in Richtung auf die zugeordnete Montageöffnung geschwenkt. Bei diesem Montagevorgang wird der Gasgenerator zusätzlich auch an den trägerseitigen Widerlager-Anschlag abgestützt und dann unter Aufbau einer mechanischen Spannung das Befestigungselement in der trägerseitigen Montageöffnung verrastet.
-
Der Zündmechanismus des Gasgenerators ist in einem elektrischen Schaltkreis eingebunden, bei dem ein elektrischer Masseanschluss unmittelbar zwischen dem Gasgenerator und der fahrzeugseitigen Trägerstruktur erfolgen kann. Hierfür ist eine leitfähige elektrische Kontaktierung zwischen dem Hakenelement und der Trägerstruktur erforderlich. Um dies zu gewährleisten, kann das Hakenelement eine Kratz- oder Lackschabekontur aufweisen, die unter der mechanischen Vorspannung gegen die Trägerstruktur gedrückt wird.
-
Die vorstehend erläuterten und/oder in den Unteransprüchen wiedergegebenen vorteilhaften Aus- und/oder Weiterbildungen der Erfindung können – außer zum Beispiel in den Fällen eindeutiger Abhängigkeiten oder unvereinbarer Alternativen – einzeln oder aber auch in beliebiger Kombination miteinander zur Anwendung kommen.
-
Die Erfindung und ihre vorteilhaften Aus- und Weiterbildungen sowie deren Vorteile werden nachfolgend anhand von Zeichnungen näher erläutert.
-
Es zeigen:
-
1 ein Fahrzeug in Seitenansicht mit teilweisem Aufriss, aus dem die Einbaulage eines Kopfairbag-Moduls hervorgeht;
-
2 eine Befestigungsanordnung zur Anbindung eines Airbag-Gasgenerators des Kopfairbag-Moduls an einem rohbauseitigen Tragblechteil;
-
3 eine Anbindungsstelle des Gasgenerators am Tragblechteil in vergrößerter Ansicht;
-
4 das Befestigungselement der in der 3 gezeigten Anbindungsstelle in Alleinstellung;
-
5 eine Lochgeometrie einer Tragblechteil-Montageöffnung an der in der 3 gezeigten Anbindungsstelle; und
-
6 und 7 Ansichten eines Hakenelementes zur Anbindung des Gasgenerators an dem Tragblechteil.
-
In der 1 ist eine Seitenansicht eines Fahrzeugs mit teilweisem Aufriss gezeigt, das ein Kopfairbag-Modul mit einem Gasgenerator 1 und einem zum Beispiel in Rollfaltung zusammengefalteten Kopfairbag 3 aufweist. Der Kopfairbag 3 erstreckt sich in der Fahrzeuglängsrichtung x ausgehend von der A-Säule bis über die B-Säule hinaus entlang eines Dachholms des Fahrzeugs. Der Gasgenerator 1 ist im Bereich des Dachholms an einem Tragblechteil 5 befestigt.
-
In der 2 ist in einer Seitenansicht eine Befestigungsanordnung zur Anbindung des Gasgenerators 1 an dem Tragblechteil 5 angedeutet. Demzufolge ist der Gasgenerator 1 ein langgestrecktes zylindrisches Bauteil, das an zwei Anbindungspunkten A, B, die in der Axialrichtung des Gasgenerators 1 voneinander beabstandet sind, am Tragblechteil 5 befestigt ist. Zwischen den beiden Anbindungspunkten A, B ist ein Widerlager 7 als Sicke im Tragblechteil 5 eingeprägt, auf der sich der Gasgenerator 1 mit seinem mittleren Abschnitt unter Aufbau einer später beschriebenen mechanischen Vorspannung abstützt. Die beiden Anbindungspunkte A, B sind mit der Vorspannung beaufschlagt, um zum Beispiel Klappergeräusche im Fahrbetrieb zu vermeiden. Am Anbindungspunkt A ist der Gasgenerator 1 mittels eines Hakenelementes 9 befestigt, der das Tragblechteil 5 untergreift. Am Anbindungspunkt B ist der Gasgenerator 1 mittels eines Befestigungsclips 11 in Rastverbindung mit dem Tragblechteil 5.
-
Sowohl das Hakenelement 9 als auch der Befestigungsclips 11 sind als Stanzbiegeteile ausgeführt. In der 6 und 7 ist das Hakenelement 9 jeweils in Alleinstellung gezeigt. Demzufolge weist das Hakenelement 9 eine Basisplatte 13 auf, die an einer Randseite in einen U-förmig abgestellten, elastisch biegbaren Stützschenkel 15 übergeht. Die Basisplatte 13 des Hakenelementes 9 weist oberseitig Positionierkonturen 17 auf, die in etwa dem Konturverlauf des Gasgenerator-Außenumfangs folgen und eine lagerichtige Positionierung des Gasgenerators 1 gewährleisten. Die Basisplatte 13 ist in der Zusammenbaulage (2) über den Stützschenkel 15 auf der generatorzugewandten Seite des Tragblechteils 5 abgestützt, und zwar unter Bildung eines Durchlasses 19 (4), durch den eine Ohrschelle 21 geführt ist, mit der das Hakenelement 9 am Gasgenerator 1 befestigt ist.
-
Die Basisplatte 13 des Hakenelementes 9 weist gemäß der 6 an seiner, dem Stützschenkel 15 gegenüberliegenden Randseite einen Widerlager-Abschnitt 23 mit abgebogenen Blechlaschen 25 auf. Der Widerlager-Abschnitt 23 des Hakenelements 9 ist in der Zusammenbaulage (2) durch eine nicht dargestellte Montageöffnung im Tragblechteil 13 geführt, so dass dessen Blechlaschen 25 den Öffnungsrand der Montageöffnung an der generatorabgewandten Seite des Tragblechteils 5 untergreifen. In den 6 und 7 sind in den Blechlaschen 25 jeweils in fensterartige Freischnitte 27 eingearbeitet, aus denen eine spitzwinklige Lackschabekontur 29 herausgebogen ist. Die Lackschabekontur 29 kann in der, in der 1 gezeigten Zusammenbaulage eine Lackschicht am Tragblechteil 5 durchdringen und somit eine elektrische Kontaktierung des Hakenelementes 9 mit dem Tragblechteil 5 sicherstellen, die gegebenenfalls für einen elektrischen Masseanschluss des Gasgenerators 1 erforderlich ist.
-
Am Anbindungspunkt B ist in der 2 der oben bereits erwähnte Befestigungsclip 11 verbaut. Der Befestigungsclip 11 weist in der Detailansicht aus der 4 ein Kopfteil 31 sowie ein daran anschließendes Schaftteil 33 auf. Das Kopfteil 31 ist in der 3 eine in etwa rechtwinklige Grundplatte, die in der Zusammenbaulage (2) aus der generatorzugewandten Seite des Tragblechteils 5 ragt. Das Kopfteil 31 weist in der 3 oberseitig ebenfalls eine Positionierkontur 17 zur lagerichtigen Positionierung des Gasgenerators 1 auf. An der Unterseite des Kopfteiles 31 ist ein weiterer Durchlass 19 (4) definiert, durch den ebenfalls eine Ohrschelle 21 führbar ist, um den Befestigungsclip 11 am Gasgenerator 1 festzulegen. An den gegenüberliegenden Seitenrändern geht das Kopfteil 31 an ersten Biegeachsen I materialeinheitlich und einstückig in davon abgewinkelte Schaftarme 35 des Schaftteiles 33 über. Die beiden Schaftarme 35 durchsetzen eine Montageöffnung 37 (5) des Tragblechteiles 5 und überragen dessen generatorabgewandte Seite.
-
Gemäß der 4 sind die Schaftarme 35 in etwa rechtwinklig unter Bildung von Anschlagwänden 39 von der Grundplatte 31 abgewinkelt und im weiteren Verlauf nach unten an einer Biegeachse II so abgestellt, dass sie an einer dem Kopfteil 31 gegenüberliegenden Schaftspitze 41 zusammenlaufen. Die beiden Schaftarme 35 weisen an der Schaftspitze 41 jeweils zueinander planparallel ausgerichtete Schaftwände 44 auf, an denen sich die beiden Schaftarme 35 vollflächig gegeneinander abstützen. Jeder der beiden Schaftarme 35 ist an der Schaftspitze 41 an Biegeachsen III mit Rastschenkeln 45 verlängert, die in Richtung auf das Kopfteil 31 rückgeführt sind. Die Rastschenkel 45 untergreifen mit ihren freien Oberkanten 47 den Öffnungsrand der Montageöffnung 37 des in der 4 gestrichelt angedeuteten Tragblechteils 5. Zudem sind an den freien Oberkanten 47 der Rastschenkel 45 ein Betätigungsabschnitt, das heißt ein Werkzeugansatz 49, angeformt. Bei Betätigung der Werkzeugansätze 49 können die Rastschenkel 45 der Schaftarme 35 unter Aufbau einer Rückstellkraft in eine Freigabestellung zusammengedrückt werden, in der die Rastverbindung gelöst ist und der Befestigungsclip 11 entnommen werden kann.
-
In der in der 2 dargestellten Zusammenbaulage ragen die beiden Werkzeugansätze 49 in Richtung auf das Kopfteil 31 nach oben um einen Höhenversatz ∆h1 aus der Träger-Montageöffnung 37 heraus. Das Kopfteil 31 überragt das Tragblechteil 5 um einen zweiten Höhenversatz ∆h2, der größer als der erste Höhenversatz ∆h1 der Werkzeugansätze 49 ist. Auf diese Weise ist zwischen dem Gasgenerator 1 und dem Tragblechteil 5 ein Demontage-Freigang 51 (2) gebildet, in dem die Werkzeugansätze 49 ohne weiteres betätigbar sind.
-
Wie aus der 5 hervorgeht ist der Querschnitt der Montageöffnung 37 in etwa kreuzförmig ausgelegt, und zwar mit insgesamt vier Inneneckbereichen 38, die in die Montageöffnung 37 einragen und jeweils dazwischen Randausnehmungen 40 begrenzen.
-
Die in die Montageöffnung 37 einragenden Anschlagwände 39 des Befestigungsclips 11 (4) können bei Querbewegungen y (4) des Befestigungsclips 11 innerhalb der Montageöffnung 37 gegen Anschlagkanten 42 der Inneneckbereiche 38 des Öffnungsrands 53 der Montageöffnung 37 anstoßen. In der 3 sind die Werkzeugansätze 49 in der Querrichtung betrachtet um Querversätze seitlich außerhalb der jeweiligen Anschlagwände 39 angeordnet und ragen in der Zusammenbaulage in die korrespondierenden Randausnehmungen 40 ein.
-
Um einen maximalen Freigang zur Betätigung der Werkzeugansätze 49 zu erreichen, ist in der 4 die Kantenlänge b der Anschlagkanten 42 so klein wie möglich bemessen. Demgegenüber ist zu berücksichtigen, dass eine Erhöhung der Kantenlänge b der Anschlagkanten 42 zu einer entsprechenden Reduzierung des für die Rastschenkel 45 bereitgestellten Untergriffes bedeutet. Vor diesem Hintergrund ergibt sich ein optimales Verhältnis zwischen dem Maß b und dem Maß a, wenn b zwischen 0,1 und 0,4 × a gewählt wird. Für eine sichere Befestigung sollte dazu das Verhältnis von d zu c ebenfalls zwischen 0,1 und 0,4 × c liegen.
-
Beim Zusammenbau wird der Gasgenerator 1 in Schräglage zum Tragblechteil 5 geführt und wird das Hakenelement 9 des Gasgenerators 1 mit seinen Blechlaschen 25 in Untergriff mit dem Tragblechteil 5 gebracht, und zwar unter Bildung des ersten Anbindungspunktes A (2). Anschließend wird der Gasgenerator 1 in der 2 im Uhrzeigersinn um den ersten Anbindungspunkt A in Richtung auf den Tragblechteil-Stützanschlag 7 geschwenkt und das Schaftteil 33 des Befestigungsclips 11 in die Montageöffnung 37 eingeführt. Unter Aufbau der bereits oben erwähnten mechanischen Vorspannung wird der am Gasgenerator 1 gehalterte Befestigungsclip 11 in Rastverbindung mit dem Tragblechteil 5 gebracht.
-
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
-
- DE 102010008158 A1 [0003, 0004]
- DE 102007033541 A1 [0005]
