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TECHNISCHES GEBIET DER ERFINDUNG
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Die Erfindung betrifft eine Airbag-Baugruppe für ein Kraftfahrzeug. Die Airbag-Baugruppe verfügt dabei über ein Strukturelement und eine Airbag-Einheit. Die Airbag-Einheit kann einen Seitenairbag beinhalten, wobei es sich in diesem Fall bei dem Strukturelement um eine Strebe oder einen Rahmen des Fahrzeugsitzes handeln kann, an welchem die Airbag-Einheit seitlich befestigt werden kann. Möglich ist aber auch, dass die in der erfindungsgemäßen Airbag-Baugruppe eingesetzte Airbag-Einheit einen beliebigen anderen Airbag (beispielsweise einen Fahrerairbag, einen Beifahrerairbag, einen Frontairbag, einen Seitenairbag in einer Türverkleidung, einen Kopfairbag, einen Knieairbag, einen Rücksitzairbag, einen Heckairbag, einen Gurtairbag) handeln kann, wobei dann das Strukturelement den Tragkörper bezeichnet, an welchem die Airbag-Einheit befestigt und gehalten ist.
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Darüber hinaus betrifft die Erfindung ein in der Airbag-Baugruppe eingesetztes Strukturelement, welches geeignet zum Befestigen der Airbag-Einheit gestaltet ist. Schließlich betrifft die Erfindung auch eine in der Airbag-Baugruppe einsetzbare Airbag-Einheit.
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STAND DER TECHNIK
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US 6,045,182 offenbart eine Fahrzeugsitz-Einheit mit einem Fahrzeugsitz, dessen Rückenlehne eine laterale Seitenfläche aufweist. Die Seitenfläche bildet einen Airbag-Montagebereich aus mit einem eine Vertiefung aufweisenden Gehäuse. In der Vertiefung kann eine kastenförmige Airbag-Einheit so angeordnet werden, dass die Außenfläche der Airbag-Einheit bündig zu der lateralen Seitenfläche der Rückenlehne ist. In dem Schaummaterial der Rückenlehne erstreckt sich ein metallischer Rahmen. Eine Befestigung des Bodens der Vertiefung des Gehäuses kann an dem metallischen Rahmen über eine Schnappverbindung erfolgen, beispielsweise mittels Bolzen, welche sich von dem Boden der Vertiefung des Gehäuses in Bohrungen des metallischen Rahmens erstrecken. Die kastenartige Airbag-Einheit kann ebenfalls mittels eines Bolzens, der sich durch eine Bohrung des Bodens des Gehäuses hindurch erstreckt, mittels einer Schnappverbindung an dem metallischen Rahmen befestigt sein, womit der Boden der Vertiefung des Gehäuses zwischen dem metallischen Rahmen und der kastenförmigen Airbag-Einheit gefangen ist. Das Gehäuse weist seitliche Öffnungen auf. Die Seitenwandungen der kastenförmigen Airbag-Einheit verfügen über Vorsprünge, die in die seitlichen Öffnungen des Gehäuses einschnappen können, womit eine Zusätzliche Lagesicherung erfolgen kann.
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US 6,126,192 offenbart eine Airbag-Einheit mit einem Airbag, der im Fall einer Kollision über eine zylindrische langgestreckte Aufblaseinrichtung aufgeblasen werden kann. Die zylindrische Aufblaseinrichtung ist in einem Endbereich über ein Lagerauge an einer Basisplatte gehalten. Im Bereich des Lagerauges und in einer in dem anderen Endbereich der Aufblaseinrichtung angeordneten halbschalenförmigen Aufnahme kann die Aufblaseinrichtung über elastische Spannband fixiert werden. Auf der dem Airbag und der Aufblaseinrichtung abgewandten Seite erstrecken sich von der Basisplatte elastische Hakenelemente, die durch korrespondierende Bohrungen eines Haltewinkels hindurchgeführt werden und auf der Austrittsseite mit dem Haltewinkel verhakt werden können. In diesem an dem Haltewinkel montierten Zustand sind zwischen der Basisplatte und dem Haltewinkel Gehäuseteile der Airbag-Einheit und ein Teilabschnitt des Airbags selbst gefangen. Der Haltewinkel ist wiederum über eine Schraubverbindung an einem Träger eines Fahrzeugsitzes befestigt.
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DE 10 2004 007 630 B4 schlägt eine Befestigung einer Airbag-Einheit an einer strangartig, sich in eine Längs- und Montagerichtung verbreiternden Tragstruktur vor. Die Airbag-Einheit weist zu diesem Zweck eine Halteplatte auf, welche in einem Querschnitt U-förmig gebogen ist. Die freien Endbereiche der Seitenschenkel des U-förmigen Querschnitts des Halteblechs sind aufeinander zu abgewinkelt. Das Halteblech kann mit dem U-förmigen Querschnitt und den Abwinklungen in die Längs- und Montagerichtung auf die Tragstruktur aufgeschoben werden und entlang derselben geschoben werden, bis infolge der sich vergrößernden Breite die Tragstruktur zwischen den Seitenschenkeln des U des Halteblechs gefangen ist, womit eine Endstellung des Halteblechs erreicht ist und die Airbag-Einheit an der Tragstruktur gehalten ist. In einem Endbereich kann das Halteblech eine elastische Lasche aufweisen, die in einer Vertiefung oder Öffnung der Tragstruktur verrastet werden kann, womit eine zusätzliche Sicherung der Airbag-Einheit an der Tragstruktur insbesondere in Demontagerichtung erfolgen kann. Alternativ möglich ist, dass das Rastelement an der Tragstruktur vorgesehen ist und dieses mit einer Öffnung oder Vertiefung des Halteblechs in Wechselwirkung tritt.
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Gemäß
DE 201 16 196 U1 erfolgt eine Befestigung einer Airbag-Einheit über den kastenförmigen Gasgenerator an einer Tragstruktur einer Rückenlehne. Zu diesem Zweck kann ein oberer Haken des Gasgenerators durch eine bodenseitige Öffnung eines Gehäuses der Airbag-Einheit und eine entsprechende Öffnung der Tragstruktur mit der Rückseite der Tragstruktur verhakt werden. Im unteren Endbereich verfügt der Gasgenerator über eine Lasche, welche mit einer Schraube durch eine Bohrung der Tragstruktur mit einem Steckschwert des Fahrzeugsitzes verschraubt werden kann.
DE 201 16 196 U1 erwähnt ebenfalls, dass zusätzlich zu dieser Verschraubung anstelle einer Verhakung auch eine Verclipsung des Gasgenerators und damit der Airbag-Einheit mit der Tragstruktur erfolgen kann.
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AUFGABE DER ERFINDUNG
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Airbag-Baugruppe vorzuschlagen, die insbesondere hinsichtlich
- - einer Montage und Demontage und/oder
- - einer Automatisierung der Montage und/oder
- - einer Montage- und/oder Prozesssicherheit
verbessert ist.
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Des Weiteren liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Strukturelement und eine Airbag-Einheit vorzuschlagen, die im Rahmen einer wie zuvor erläutert verbesserten Airbag-Baugruppe einsetzbar sind.
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LÖSUNG
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Die Aufgabe der Erfindung wird erfindungsgemäß mit den Merkmalen der unabhängigen Patentansprüche gelöst. Weitere bevorzugte erfindungsgemäße Ausgestaltungen sind den abhängigen Patentansprüchen zu entnehmen.
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BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
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Die Erfindung betrifft eine Airbag-Baugruppe für ein Kraftfahrzeug, insbesondere einen Personenkraftwagen oder Lastkraftwagen, wobei die Airbag-Baugruppe beispielsweise einen an einem Fahrzeugsitz gehaltenen Seitenairbag aufweisen kann. Die Airbag-Baugruppe verfügt über ein Strukturelement, bei dem es sich für das genannte Beispiel um einen Träger oder Rahmen des Fahrzeugsitzes handeln kann. Die Airbag-Baugruppe weist eine Airbag-Einheit auf. Das Strukturelement weist einen Airbag-Montagebereich auf, an welchem die Airbag-Einheit mittels eines Strukturelement-Montagebereichs der Airbag-Einheit über eine Verbindung montiert und gehalten werden kann. Die Verbindung weist dabei eine Rast- oder Verriegelungsverbindung auf.
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Im Rahmen der Erfindung ist die Rast- oder Verriegelungsverbindung besonders gestaltet: Die Rast- oder Verriegelungsverbindung weist ein Rast- oder Verriegelungselement auf, welches vorzugsweise als separates und separat bewegbares Element ausgebildet ist. Darüber hinaus verfügt die Rast- oder Verriegelungsverbindung über eine Feder. Schließlich verfügt die Rast-oder Verriegelungsverbindung über einen Rast- oder Verriegelungsvorsprung oder eine Rast-oder Verriegelungsvertiefung. Um lediglich einige Beispiele zu nennen, kann der Rast- oder Verriegelungsvorsprung oder die Rast- oder Verriegelungsvertiefung als Ausnehmung, Nut, Stufe oder mit einer beliebigen anderen Kontur ausgebildet sein.
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In der erfindungsgemäßen Airbag-Baugruppe ist das Rast- oder Verriegelungselement separat ausgebildet und bewegbar entlang eines Rast- oder Verriegelungsfreiheitsgrads zwischen einer verrasteten oder Verriegelungsstellung und einer entrasteten oder entriegelten Stellung. In der entrasteten Stellung oder entriegelten Stellung ist das Rast- oder Verriegelungselement über die Feder in Richtung der verrasteten oder verriegelten Stellung beaufschlagt. Dies hat zur Folge, dass die Feder für die Herbeiführung der verrasteten oder verriegelten Stellung das Rast- oder Verriegelungselement automatisch entlang des Rast- oder Verriegelungsfreiheitsgrads bewegen kann, womit eine einfache und keinen Aufwand erzeugende Verrastung oder Verriegelung herbeigeführt werden kann und dennoch eine zuverlässige Verbindung geschaffen werden kann. In der verrasteten oder verriegelten Stellung greift das Rast- oder Verriegelungselement hinter den Rast- oder Verriegelungsvorsprung oder in die Rast- oder Verriegelungsvertiefung ein.
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Im Rahmen der Erfindung wird zwischen einer Rastverbindung und einer Verriegelungsverbindung unterschieden:
- Eine Rastverbindung kann dabei durch Aufbringung hinreichender Montagekräfte oder Demontagekräfte verrastet und entrastet werden. Die Montagekräfte führen dazu, dass das Rastelement entgegen der Beaufschlagung der Feder von dem Rastvorsprung oder aus der Rastvertiefung bewegt werden kann, ohne dass separat auf das Rastelement eingewirkt werden muss. Hierzu verfügt vorzugsweise der Rastvorsprung, die Rastvertiefung und/oder das Rastelement in Montagerichtung und/oder Demontagerichtung über eine Schrägfläche, welche die Montagekraft umwandelt in eine quer zur Montagekraft wirkende Lösekraft, wobei das Verhältnis der Lösekraft zu der Montagekraft durch den Neigungswinkel der Schrägfläche gegenüber der Montagekraft/Demontagekraft vorgegeben ist. Überschreitet die Lösekraft die Kraft der Feder, die das Rastelement in Richtung der verrasteten Stellung beaufschlagt, kann das Rastelement außer Eingriff mit dem Rastvorsprung oder der Rastvertiefung kommen und entlang desselben bewegt werden, womit das Verrasten und Entrasten erfolgen kann.
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Hingegen bezeichnet eine Verriegelungsverbindung eine Verbindung, welche unter Umständen über reine Applikation einer Montagekraft geschaffen werden kann, aber durch reine Aufbringung einer Demontagekraft in die Demontagerichtung nicht gelöst werden kann. Vielmehr ist ergänzend für eine „Entriegelung“ ein separates Einwirken auf das Verriegelungselement erforderlich, um das Verriegelungselement außer Eingriff mit dem Verriegelungsvorsprung oder der Verriegelungsvertiefung zu bringen. Dies ist insbesondere dann der Fall, wenn die zuvor genannte Schrägfläche des Verriegelungselements, des Verriegelungsvorsprungs oder der Verriegelungsvertiefung im Extremfall unter 90° gegenüber der Demontagekraft und Demontagerichtung orientiert ist, so dass eine Erhöhung der Demontagekraft nicht zu einer Lösekraft führen kann, welche das Verriegelungselement quer zur Demontagerichtung bewegen kann. In diesem Fall kann die Verriegelung lediglich durch Zerstörung der Verriegelungsverbindung oder separates Einwirken auf die Verriegelungsverbindung gelöst werden.
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Für den Rast- oder Verriegelungsfreiheitsgrad gibt es im Rahmen der vorliegenden Erfindung vielfältige Möglichkeiten. So kann beispielsweise das Rast- oder Verriegelungselement translatorisch quer zur Montage und Demontagerichtung bewegbar sein oder entlang eines beliebigen, unter Umständen auch gekrümmten oder kurvenförmigen Freiheitsgrads. Ein Beispiel für einen translatorischen Freiheitsgrad eines Rast- oder Verriegelungselements ist beispielsweise eine quer zu der Montagerichtung und Demontagerichtung in einer Bohrung verschiebbare Rastkugel, die in dem Grund der Bohrung über eine Feder nach außen beaufschlagt ist und in den Eingriff mit einer Rastnut beaufschlagt ist.
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Für eine besondere Ausgestaltung der Erfindung ist der Rast- oder Verriegelungsfreiheitsgrad allerdings ein Schwenk-Freiheitsgrad des Rast- oder Verriegelungselements. Zu diesem Zweck kann das Rast- oder Verriegelungselement in einem Schwenklager gelagert sein. Das Rast- oder Verriegelungselement wird dann zwischen der verrasteten oder verriegelten Stellung und der entrasteten oder entriegelten Stellung mittels einer Schwenkbewegung um das Schwenklager verschwenkt. Eine derartige Ausgestaltung des Rast- oder Verriegelungsfreiheitsgrads stellt eine besonders zuverlässige Rast- oder Verriegelungsverbindung bereits, wobei über den Schwenkradius des Rast- oder Verriegelungselements und die Dimensionierung der Feder auch die erforderlichen Montage- und Demontagekräfte sowie die Rast- oder Verriegelungskraft vorgegeben werden können.
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In weiterer Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Airbag-Baugruppe verfügt die Verbindung einerseits über eine Montageführung sowie andererseits über eine Rast- oder Verriegelungsverbindung, welche unterschiedlichen Zwecken dienen:
- Die Montageführung stellt einen Montagefreiheitsgrad bereit. Ist in einem ersten Montageschritt die Montageführung zwischen dem Strukturelement und der Airbag-Einheit bereitgestellt worden, können in einem folgenden Montageschritt die Airbag-Einheit und das Strukturelement entlang des durch die Montageführung bereitgestellten Montagefreiheitsgrads relativ zueinander bewegt werden. Die Bereitstellung der Montageführung führt damit zu einer Teilmontage der Airbag-Einheit und des Strukturelements mit Reduzierung der Freiheitsgrade dieser Bauelemente auf den Montagefreiheitsgrad. Um lediglich einige die Erfindung nicht beschränkende Beispiele zu nennen, kann die Montageführung eine Schwenkverbindung sein, welche beispielsweise durch Einhängen eines Hakens der Airbag-Einheit in eine Ausnehmung des Strukturelements geschaffen wird. Für derart bereitgestellte Schwenkführung verbleibt lediglich ein Montagefreiheitsgrad in Form eines Schwenkfreiheitsgrads, der bei eingehängtem Zustand in der relativen Verschwenkung der Airbag-Einheit und des Strukturelements genutzt werden kann. Die Beseitigung auch dieses verbleibenden Montage- oder Schwenkfreiheitsgrads erfolgt dann, indem eine Verrastung oder Verriegelung einer Rast- oder Verriegelungsverbindung mit einer Bewegung entlang des Montagefreiheitsgrads herbeigeführt wird. Ist die Rast- oder Verriegelungsverbindung geschaffen, ist die Montage abgeschlossen, womit dann kein weiterer Freiheitsgrad verbleibt.
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In alternativer Ausgestaltung kann die Montageführung eine Linearführung sein. Um auch diesbezüglich ein nicht beschränkendes Beispiel zu nennen, kann die Airbag-Einheit einen Führungsfortsatz aufweisen, welcher passgenaue Aufnahme findet in einer Führungsausnehmung des Strukturelements. Wird die Airbag-Einheit mit dem Führungsfortsatz in die Führungsausnehmung des Strukturelements eingeführt, verbleibt ein translatorischer Freiheitsgrad entsprechend der derart gebildeten Linearführung. Je nach Geometrie des Querschnitts des Führungsfortsatzes und der Führungsausnehmung kann auch ein Dreh-Freiheitsgrad um die Längsachse des Führungsfortsatzes verbleiben. Dieser mindestens eine verbleibende Montagefreiheitsgrad wird dann beseitigt, indem mit Annäherung der Airbag-Einheit an das Strukturelement mit der durch die Linearführung vorgegebenen Bewegung die Rast- oder Verriegelungsverbindung geschaffen ist. Hiermit ist dann die Montage beendet, da kein verbleibender Freiheitsgrad mehr existiert und die geschaffene Verbindung über die Rast- oder Verriegelungsverbindung zuverlässig gesichert ist.
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Möglich ist aber auch, dass die Verbindung zwei Rast- oder Verriegelungsverbindungen aufweist, die durchaus auch zusammen mit der erläuterten Linearführung oder Schwenkführung Einsatz finden können, um eine redundante Verbindung zu schaffen. Vorzugsweise verfügt die Verbindung aber über ausschließlich zwei Rast- oder Verriegelungsverbindungen, über die alleine dann die Airbag-Einheit an dem Strukturelement gehalten ist.
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Finden zwei Rast- oder Verriegelungsverbindungen Einsatz, können grundsätzlich die Freiheitsgrade der Rast- oder Verriegelungselemente der Rast- oder Verriegelungsverbindungen beliebig orientiert sein. Möglich ist beispielsweise, dass in einer Rast- oder Verriegelungsverbindung ein Verriegelungselement einen translatorischen Freiheitsgrad aufweist, während das Rast- oder Verriegelungselement der anderen Rast- oder Verriegelungsverbindung eine Dreh-Freiheitsgrad oder eine Schwenk-Freiheitsgrad aufweisen kann. Für einen besonderen Vorschlag der Erfindung verschwenken die Rastelemente der Rast- oder Verriegelungsverbindungen um parallel zueinander orientierte Achsen, wobei diese dann von den entrasteten oder entriegelten Stellungen in die verrasteten oder verriegelten Stellungen in gleiche Schwenkrichtungen verschwenkt werden. Unter Umständen kann aber die Sicherheit der geschaffenen Verbindung erhöht werden, wenn die Rast- oder Verriegelungselemente von den entrasteten oder entriegelten Stellungen in die verrasteten oder verriegelten Stellungen in zueinander entgegengesetzte Schwenkrichtungen verschwenkt werden.
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Für einen Vorschlag der Erfindung ist ein Anschlag vorhanden, gegen welchen die Feder das Rast- oder Verriegelungselement beaufschlagt. Mit der Montage kann dann das Rast- oder Verriegelungselement unter Beaufschlagung der Feder infolge der Wechselwirkung mit dem Rast- oder Verriegelungsvorsprung oder der Rast- oder Verriegelungsvertiefung von dem Anschlag weg bewegt werden infolge der wirkenden Montagekraft und der hierdurch hervorgerufenen Lösekraft.
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Für viele Ausführungsformen ist die Sicherung der Airbag-Einheit an dem Strukturelement infolge der zuvor erläuterten Maßnahmen und insbesondere durch die mindestens eine Rast- oder Verriegelungsverbindung ausreichend, wobei eine Beeinflussung der Sicherungswirkung auch durch die Dimensionierung des Rastelements, eine Wahl der Neigungswinkel der Schrägfläche(n), die Größe des Rast- oder Verriegelungsvorsprungs oder die Tiefe einer Rast- oder Verriegelungsvertiefung und die Federsteifigkeit sowie Länge der eingesetzten Feder vorgebbar.
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Für eine weitere Ausgestaltung der Airbag-Baugruppe kann die Sicherheit dadurch erhöht werden, dass die verrastete oder verriegelte Stellung des Rast- oder Verriegelungselements über eine Sicherungseinrichtung (zusätzlich) sicherbar ist. Um hier lediglich einige Beispiele zu nennen, kann ein in der verrasteten oder verriegelten Stellung verbleibender Freiraum für eine Bewegung des Rast- oder Verriegelungselements in Entrastungsrichtung oder Entriegelungsrichtung mit einem zusätzlichen Blockadekörper blockiert werden. Möglich ist auch, dass die Sicherungseinrichtung den Bewegungsfreiheitsgrad des Rast- oder Verriegelungselements durch Einwirken auf ein Lager oder eine Führung beseitigt. So kann beispielsweise der Rast- oder Verriegelungsfreiheitsgrad in der verrasteten oder verriegelten Stellung beseitigt werden, indem ein Schwenklager blockiert wird. Um lediglich ein weiteres die Erfindung nicht beschränkendes Beispiel zu nennen, kann ein radialer Lagerstift eine Schwenkwelle mit einem Lagerauge des Schwenklagers verbinden und damit die Schwenkwelle blockieren.
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Für die Airbag-Baugruppe, insbesondere für die Ausgestaltung derselben als Seitenairbag-Baugruppe eines Fahrzeugsitzes, kann die Montagerichtung der Rast- oder Verriegelungseinrichtung grundsätzlich beliebig sein. Für einen Vorschlag der Erfindung ist die Montagerichtung der Rast- oder Verriegelungseinrichtung ungefähr parallel zur Längsrichtung des Fahrzeugs orientiert, wobei vorzugsweise die Montagerichtung von hinten nach vorne orientiert ist.
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Für eine weitere Lösung der der Erfindung zugrunde liegenden Aufgabe wird ein Strukturelement vorgeschlagen, welches geeignet angepasst ist für einen Einsatz in einer Airbag-Baugruppe der zuvor erläuterten Art. Das Strukturelement weist dabei einen Airbag-Montagebereich auf. An dem Airbag-Montagebereich kann eine Airbag-Einheit gehalten werden, indem eine Rast- oder Verriegelungsverbindung des Airbag-Montagebereichs des Strukturelements mit einem Strukturelement-Montagebereich der Airbag-Einheit herbeigeführt wird. Erfindungsgemäß verfügt der Airbag-Montagebereich des Strukturelements über eine Feder und ein Rast- oder Verriegelungselement. Das Rast- oder Verriegelungselement ist dann entlang eines Rast- oder Verriegelungsfreiheitsgrads zwischen einer verrasteten oder verriegelten Stellung und einer entrasteten oder entriegelten Stellung bewegbar. In der entrasteten Stellung oder entriegelten Stellung ist das Rast- oder Verriegelungselement über die Feder in Richtung der verrasteten oder verriegelten Stellung beaufschlagt. In der verrasteten oder verriegelten Stellung kann das Rast-oder Verriegelungselement einen Rast- oder Verriegelungsvorsprung des Strukturelement-Montagebereichs der Airbag-Einheit hintergreifen oder in eine Rast- oder Verriegelungsvertiefung des Strukturelement-Montagebereichs der Airbag-Einheit eingreifen. Während für diese Ausführungsform somit das Strukturelement die Feder und das beweglich gelagerte Rast- oder Verriegelungselement aufgewiesen hat und die Airbag-Einheit die Rast- oder Verriegelungsvertiefung oder den Rast- oder Verriegelungsvorsprung aufweist, ist alternativ auch möglich, dass das Strukturelement den Rast- oder Verriegelungsvorsprung oder die Rast- oder Verriegelungsvertiefung aufweist, während dann die Feder und das Rast- oder Verriegelungselement an der Airbag-Einheit vorgesehen sind.
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Eine weitere Lösung der der Erfindung zugrunde liegenden Aufgabe stellt eine Airbag-Einheit dar, die geeignet angepasst ist für einen Einsatz in einer Airbag-Baugruppe der zuvor erläuterten Art. In diesem Fall verfügt die Airbag-Einheit über einen Strukturelement-Montagebereich, im Bereich dessen die Airbag-Einheit an einem Strukturelement gehalten werden kann, indem eine Rast-oder Verriegelungsverbindung des Airbag-Montagebereichs des Strukturelements mit einem Strukturelement-Montagebereich des Airbags herbeigeführt wird. Der Strukturelement-Montagebereich der Airbag-Einheit verfügt dann für eine erste Alternative über eine Feder und ein Rast- oder Verriegelungselement, während für eine zweite Alternative der Strukturelement-Montagebereich der Airbag-Einheit über den Rast- oder Verriegelungsvorsprung verfügt.
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Im Rahmen der Erfindung können, wie zuvor erläutert, auch mindestens zwei Rast- oder Verriegelungsverbindungen Einsatz finden, wobei in diesem Fall auch möglich ist, dass bei der ersten Rast- oder Verriegelungsverbindung die Feder und das Rast- oder Verriegelungselement an der Airbag-Einheit vorgesehen sind, während bei der zweiten Rast- oder Verriegelungsverbindung die Feder und das Rast- oder Verriegelungselement an dem Strukturelement vorgesehen sind.
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Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Patentansprüchen, der Beschreibung und den Zeichnungen.
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Die in der Beschreibung genannten Vorteile von Merkmalen und von Kombinationen mehrerer Merkmale sind lediglich beispielhaft und können alternativ oder kumulativ zur Wirkung kommen, ohne dass die Vorteile zwingend von erfindungsgemäßen Ausführungsformen erzielt werden müssen.
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Hinsichtlich des Offenbarungsgehalts - nicht des Schutzbereichs - der ursprünglichen Anmeldungsunterlagen und des Patents gilt Folgendes: Weitere Merkmale sind den Zeichnungen - insbesondere den dargestellten Geometrien und den relativen Abmessungen mehrerer Bauteile zueinander sowie deren relativer Anordnung und Wirkverbindung - zu entnehmen. Die Kombination von Merkmalen unterschiedlicher Ausführungsformen der Erfindung oder von Merkmalen unterschiedlicher Patentansprüche ist ebenfalls abweichend von den gewählten Rückbeziehungen der Patentansprüche möglich und wird hiermit angeregt. Dies betrifft auch solche Merkmale, die in separaten Zeichnungen dargestellt sind oder bei deren Beschreibung genannt werden. Diese Merkmale können auch mit Merkmalen unterschiedlicher Patentansprüche kombiniert werden. Ebenso können in den Patentansprüchen aufgeführte Merkmale für weitere Ausführungsformen der Erfindung entfallen, was aber nicht für die unabhängigen Patentansprüche des erteilten Patents gilt.
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Die in den Patentansprüchen und der Beschreibung genannten Merkmale sind bezüglich ihrer Anzahl so zu verstehen, dass genau diese Anzahl oder eine größere Anzahl als die genannte Anzahl vorhanden ist, ohne dass es einer expliziten Verwendung des Adverbs „mindestens“ bedarf. Wenn also beispielsweise von einer Rast- oder Verriegelungsverbindung die Rede ist, ist dies so zu verstehen, dass genau eine Rast- oder Verriegelungsverbindung, zwei Rast- oder Verriegelungsverbindungen oder mehr Rast- oder Verriegelungsverbindungen vorhanden sind. Diese Merkmale können durch andere Merkmale ergänzt werden oder die einzigen Merkmale sein, aus denen das jeweilige Erzeugnis besteht.
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Die in den Patentansprüchen enthaltenen Bezugszeichen stellen keine Beschränkung des Umfangs der durch die Patentansprüche geschützten Gegenstände dar. Sie dienen lediglich dem Zweck, die Patentansprüche leichter verständlich zu machen.
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Figurenliste
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Im Folgenden wird die Erfindung anhand in den Figuren dargestellter bevorzugter Ausführungsbeispiele weiter erläutert und beschrieben.
- 1 zeigt in einer räumlichen Ansicht schräg von vorne einen Fahrzeugsitz mit einer Airbag-Baugruppe in Ausgestaltung als Seitenairbag-Baugruppe des Fahrzeugsitzes.
- 2 zeigt eine Rückenlehne des Fahrzeugsitzes gemäß 1 in einer schematischen Seitenansicht mit an einem Strukturelement der Rückenlehne gehaltener Airbag-Einheit.
- 3 zeigt in einem Detail die Verbindung der Airbag-Einheit mit dem Strukturelement der Rückenlehne mittels zwei Rast- oder Verriegelungsverbindungen, die hier mit zwei verschwenkten Rast- oder Verriegelungselementen ausgebildet sind.
- 4 zeigt in einer grundsätzlich 3 entsprechenden schematischen Seitenansicht eine alternative Ausgestaltung einer Verbindung eines Strukturelements des Fahrzeugsitzes mit einer Montageplatte einer Airbag-Einheit.
- 5 zeigt die Montageplatte mit einem Rast- oder Verriegelungselement gemäß 4 in einer Vorderansicht.
- 6 zeigt in einer grundsätzlich 4 und 5 entsprechenden schematischen Seitenansicht eine alternative Verbindung zwischen einem Strukturelement des Fahrzeugsitzes und einer Montageplatte einer Airbag-Einheit.
- 7 zeigt ein Detail der Rast- oder Verriegelungsverbindung gemäß 6 in der verrasteten oder verriegelten Stellung mit zusätzlicher Sicherung durch ein Sperrelement.
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FIGURENBESCHREIBUNG
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In der folgenden Figurenbeschreibung sind teilweise Bauelemente, welche sich hinsichtlich der Geometrie und/oder Funktion entsprechen oder ähneln, mit denselben Bezugsnummern gekennzeichnet, wobei diese dann mit unterschiedlichen zusätzlichen Buchstaben a, b voneinander unterschieden sind. In der Figurenbeschreibung wird dann auf diese Bauelemente mit oder ohne den ergänzenden Buchstaben Bezug genommen.
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In den Figuren wird eine Airbag-Baugruppe 1 beispielhaft für eine Ausgestaltung derselben als eine Seitenairbag-Baugruppe 2 eines Fahrzeugsitzes 3 beschrieben. Im Rahmen der Erfindung kann die Airbag-Baugruppe 1 aber auch eine beliebige andere Airbag-Baugruppe sein.
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In den Figuren kennzeichnet die Achse x die Fahrzeuglängsrichtung mit einem Richtungssinn in Vorwärtsfahrtrichtung des Fahrzeugs. Die Achse y kennzeichnet eine laterale Richtung in Richtung der Fahrzeugquerachse. Schließlich kennzeichnet die Achse z die Fahrzeughochachse.
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1 zeigt eine Seitenairbag-Baugruppe 2, die im Bereich einer Seitenfläche 4 einer Rückenlehne 5 des Fahrzeugsitzes 3 in die Rückenlehne 5 integriert ist.
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Wie in den 2 und 3 zu erkennen ist, verfügt die Airbag-Baugruppe 1 über eine Airbag-Einheit 6 und ein Strukturelement 7. Bei dem Strukturelement 7 handelt es sich beispielsweise um einen Rahmen oder Träger des Fahrzeugsitzes 3 bzw. der Rückenlehne 5. Von dem Strukturelement 7 sind hier lediglich verschweißte Aufnahmen 8, 9 in den 2 und 3 zu erkennen.
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Die Airbag-Einheit 6 verfügt über den Airbag 10, eine Aufblaseinrichtung 11, über welche der Airbag 10 im Crashfall aufgeblasen werden kann, und eine Montageplatte 12. Die Montageplatte 12 ist fest mit der Aufblaseinrichtung 11 verbunden, insbesondere durch Verschrauben.
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Für das in den 2 und 3 dargestellte Ausführungsbeispiel verfügt eine Verbindung 13 zwischen der Airbag-Einheit 6 und dem Strukturelement 7 über zwei Rast- oder Verriegelungsverbindungen 14, 15. Die Rast- oder Verriegelungsverbindungen 14, 15 verfügen jeweils über ein Schwenklager 16, eine Feder 21 und ein Rast- oder Verriegelungselement 17. Die Aufnahmen 8, 9 bilden jeweils einen Rast- oder Verriegelungsvorsprung 18 aus. Die Rast- oder Verriegelungselemente 17 verfügen über eine Rast- oder Verriegelungsnase 19. Die Aufnahmen 8, 9 des Strukturelements 7 bilden Aufnahmeausnehmungen 20 auf, in welchen der Rast- oder Verriegelungsvorsprung 18 angeordnet ist und in die das Rast- oder Verriegelungselement 17 eintreten kann. Zwischen der Montageplatte 12 und den Rast- oder Verriegelungselementen 17 wirkt jeweils eine Feder 21. Die Feder 21 kann dabei als Längs- oder Spiralfeder oder auch Drehfeder oder Drehschenkelfeder ausgebildet sein, um lediglich einige nicht beschränkende Beispiele zu nennen. Durchaus möglich ist auch, dass die Feder auch von einem Elastomerkörper ausgebildet ist, der zwischen der Montageplatte 12 und dem Rast- oder Verriegelungselement 17 angeordnet ist und das Rast- oder Verriegelungselement 17 in Schwenkrichtung um das Schwenklager 16 beaufschlagt wird.
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In den 2 und 3 ist die Airbag-Baugruppe 1 während der Montage dargestellt, bevor die Rast-oder Verriegelungsverbindungen 14, 15 die verrastete oder verriegelte Stellung erreicht haben. Die Airbag-Einheit 6 wird in eine Montagerichtung 22, die hier der Fahrzeuglängsrichtung x entspricht, in Richtung des Strukturelements 7 und der Aufnahmen 8, 9 bewegt. Die Rast- oder Verriegelungselemente 17 treten dabei in die Aufnahmeausnehmungen 20 der Aufnahmen 8, 9 des Strukturelements 7 ein. Mit weiterem Eintritt der Rast- oder Verriegelungselemente 17 in die Aufnahmeausnehmung 20 kommen die Rast- oder Verriegelungsnasen 19 der Rast- oder Verriegelungselemente 17 mit einer ersten Schrägfläche 23 der Rast- oder Verriegelungsnase 19 zur Anlage an eine erste Schrägfläche 24 des Rast- oder Verriegelungsvorsprungs 18. Wird eine Montagekraft in die Montagerichtung 22 auf die Airbag-Einheit 6 ausgeübt, führt der Kontakt der Schrägflächen 23, 24 dazu, dass auf das Rast- oder Verriegelungselement 17 eine Lösekraft wirkt, die das Rast- oder Verriegelungselement 17 entgegen der Beaufschlagung durch die Feder von dem Rast- oder Verriegelungsvorsprung 18 weg bewegt, womit die Rast- oder Verriegelungsnase 19 des Rast- oder Verriegelungselements 17 entlang des Rast- oder Verriegelungsvorsprungs 18 gleiten kann. Schließlich „schnappt“ die Rast- oder Verriegelungsnase 19 hinter den Rast- oder Verriegelungsvorsprung 18, womit der Rast- oder Verriegelungsvorsprung 18 von der Rast- oder der Verriegelungsnase 19 hintergriffen wird und die verrastete oder verriegelte Stellung erreicht ist.
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Wirkt auf die Airbag-Einheit 6 eine Demontagekraft, die entgegengesetzt zur Montagerichtung 22 orientiert ist, ist grundsätzlich die Entrastung oder Entriegelung der Rast- oder Verriegelungselemente 17 durch die Beaufschlagung durch die Feder 21 unterbunden. Hierbei liegt in die Demontagerichtung die Rast- oder Verriegelungsnase 19 mit einer zweiten Schrägfläche 25 an einer zweiten Schrägfläche 26 des Rast- oder Verriegelungsvorsprungs 18 an. Die Demontagekraft erzeugt infolge des Neigungswinkels der Schrägflächen 25, 26 eine Lösekraft, die darauf ausgerichtet ist, unter Erhöhung der Beaufschlagung der Feder 21 die Verrastung zu lösen. Über die Vorspannung der Feder 21, die Steifigkeit der Feder 21, die Höhe des Rast- oder Verriegelungsvorsprungs 18 und der Rast- oder Verriegelungsnase 19 und insbesondere der Neigungswinkel der Schrägflächen 25, 26 kann konstruktiv vorgegeben werden, für welche Demontagekraft die Rast- oder Verriegelungsverbindungen 14, 15 gelöst werden können. In diesem Fall handelt es sich somit um eine Verrastung. Sind hingegen die Schrägflächen 25, 26 unter einem Winkel von 90° (oder geringfügig kleiner unter Gewährleistung einer Selbsthemmung der Gleitbewegung der Verriegelungsnase entlang des Verriegelungsvorsprungs infolge der Reibung) quer zu der Demontagerichtung orientiert, handelt es sich um eine Verriegelung, da eine aufgebrachte Demontagekraft nicht zu einer Lösekraft führen kann und ein Lösen der derart gebildeten Verriegelung nur möglich ist mit einer Zerstörung der Verriegelungsverbindungen 14, 15 oder mit einem separaten Einwirken unmittelbar auf das Verriegelungselement 17 zur Verschwenkung desselben außer Eingriff mit dem Rast- oder Verriegelungsvorsprung 18.
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Mittels der Schwenklager 16 werden Rast- oder Verriegelungsfreiheitsgrade 27 der Rast- oder Verriegelungselemente 17 vorgegeben.
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Das Strukturelement 7 verfügt über einen Airbag-Montagebereich 28. Der Airbag-Montagebereich 28 dient dazu, die Airbag-Einheit 6 an dem Strukturelement 7 befestigen. Für das Ausführungsbeispiel gemäß 2 und 3 ist der Airbag-Montagebereich 28 mit den Aufnahmen 8, 9, den Aufnahmeausnehmungen 20 und dem Rast- oder Verriegelungsvorsprung 18 gebildet.
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Entsprechend verfügt die Airbag-Einheit 6 über einen Strukturelement-Montagebereich 29. Der Strukturelement-Montagebereich 29 dient dazu, ein Strukturelement 7 an der Airbag-Einheit 6 zu montieren. Für das in den 2 und 3 dargestellte Ausführungsbeispiel verfügt der Strukturelement-Montagebereich 29 über die Federn 21, die Schwenklager 16 und die Rast- oder Verriegelungselemente 17.
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Für das in 4, 5 dargestellte Ausführungsbeispiel findet die Rast- oder Verriegelungsverbindung 15 entsprechend 2 und 3 Einsatz, während anstelle der Rast- oder Verriegelungsverbindung 14 gemäß 2 und 3 hier eine Montageführung 30 in Form einer Linearführung 31 vorgesehen ist. Die Linearführung 31 verfügt über eine Führungsausnehmung 32 der Aufnahme 8, bei der es sich insbesondere um eine Führungsbohrung handelt. Die Montageplatte 12 verfügt über einen Führungsfortsatz 33, bei dem es sich beispielsweise um einen zylindrischen Führungsbolzen handelt. Mit der Bewegung der Airbag-Einheit 6, von der in 4 lediglich die Montageplatte 12 dargestellt ist, in die Montagerichtung 22 tritt der Führungsfortsatz 33 ein in die Führungsausnehmung 32, wobei (abweichend zu der dargestellten Ausführungsform) der Führungsfortsatz 33 auch stirnseitig über eine Einführ- oder Zentrierschräge oder Zentrier-Kegelfläche verfügen kann. Mit dem Eintritt des Führungsfortsatzes 33 in die Führungsausnehmung 32 verbleibt lediglich ein einziger, hier translatorischer Montagefreiheitsgrad 34, der der Montagerichtung 22 entspricht. Entlang dieses verbleibenden Montagefreiheitsgrads 34 kann dann die Montageplatte 12 weiter an die Aufnahme 9 angenähert werden, bis auch die verrastete oder verriegelte Stellung der Rast- oder Verriegelungsverbindung 15 herbeigeführt ist, womit die Montage abgeschlossen ist und die Airbag-Einheit 6 zuverlässig an dem Strukturelement 7 gesichert ist.
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Möglich ist, dass die Linearführung 31 eine Reduzierung der Verbindung 13 auf einen verbleibenden Montagefreiheitsgrad 34 gewährleistet, während eine Fixierung dieses verbleibenden Montagefreiheitsgrads durch die Rast- oder Verriegelungsverbindung 15 erfolgt.
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Möglich ist, dass eine zusätzliche Sicherung durch eine Sicherungseinrichtung erfolgt, die hier beispielsweise darin bestehen kann, dass die Aufnahme 8 mittels einer Schraube in der montierten Stellung mit dem Führungsfortsatz 33 verschraubt wird.
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6 zeigt ein Ausführungsbeispiel, bei dem (entsprechend dem Ausführungsbeispiel gemäß 4, 5) eine Montageführung 30 zusammen mit einer Rast- oder Verriegelungsverbindung 15 Einsatz findet, wobei die Rast- oder Verriegelungsverbindung 15 grundsätzlich wie zuvor erläutert ausgebildet ist. Allerdings ist hier die Montageführung 30 als Schwenkführung 35 ausgebildet. Hierzu verfügt die Montageplatte 12 über eine Haken 36, der in eine Hakenaufnahme 37 des Strukturelements 7 eingehängt werden kann. In derart eingehängtem Zustand verbleibt für die Airbag-Einheit 6 und die Montageplatte 12 mit dem Rast- oder Verriegelungselement 17 ein einziger Montagefreiheitsgrad 34, der in der Verschwenkung um die von dem Haken 36 und der Hakenaufnahme 37 gebildete Schwenkführung 35 besteht. Mit der Verschwenkung entlang des Montagefreiheitsgrads 34 in Richtung der Aufnahme 9 kann dann auch die Rast- oder Verriegelungsverbindung 15 in die verrastete oder verriegelte Stellung überführt werden.
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Hinsichtlich der weiteren oder alternativen Möglichkeiten einer Ausgestaltung einer Verbindung mit einem Haken
36 und eine Hakenaufnahme
37 wird beispielhaft auf die Druckschriften
DE 201 16 196 U1 und
DE 100 65 795 A1 verwiesen.
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7 zeigt die Sicherung der verrasteten oder verriegelten Stellung einer Rast- oder Verriegelungsverbindung 14, 15 durch eine zusätzliche Sicherungseinrichtung 38. Für das dargestellte Ausführungsbeispiel ist die Sicherungseinrichtung 38 als Sperrelement 39 ausgebildet. Das Sperrelement 39 ist in einem Freiraum der Aufnahmeausnehmung 20 angeordnet, der sich auf der Seite des Rast- oder Verriegelungselements 17 befindet, die dem Eingriff der Rast- oder Verriegelungsnase 19 mit dem Vorsprung 18 abgewandt ist. Das Sperrelement 39 blockiert eine Lösebewegung des Rast- oder Verriegelungselements 17. Das Sperrelement 39 kann nach Herstellung der Rast- oder Sperrverbindung in die Aufnahmeausnehmung 20 eingeführt werden. Das Sperrelement 39 kann separat eingeführt sein oder beispielsweise über einen Druckknopf, Schalter u. ä. von der Montageplatte 12 in die Aufnahmeausnehmung 20 und den Freiraum hereingeschoben werden.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Airbag-Baugruppe
- 2
- Seitenairbag-Baugruppe
- 3
- Fahrzeugsitz
- 4
- Seitenfläche
- 5
- Rückenlehne
- 6
- Airbag-Einheit
- 7
- Strukturelement
- 8
- Aufnahmen
- 9
- Aufnahme
- 10
- Airbag
- 11
- Aufblaseinrichtung
- 12
- Montageplatte
- 13
- Verbindung
- 14
- Rast- oder Verriegelungsverbindung
- 15
- Rast- oder Verriegelungsverbindung
- 16
- Schwenklager
- 17
- Rast- oder Verriegelungselement
- 18
- Rast- oder Verriegelungsvorsprung
- 19
- Rast- oder Verriegelungsnase
- 20
- Aufnahmeausnehmung
- 21
- Feder
- 22
- Montagerichtung
- 23
- erste Schrägfläche der Rast- oder Verriegelungsnase
- 24
- erste Schrägfläche des Rast- oder Verriegelungsvorsprungs
- 25
- zweite Schrägfläche der Rast- oder Verriegelungsnase
- 26
- zweite Schrägfläche des Rast- oder Verriegelungsvorsprungs
- 27
- Rast- oder Verriegelungsfreiheitsgrad
- 28
- Airbag-Montagebereich
- 29
- Strukturelement-Montagebereich
- 30
- Montageführung
- 31
- Linearführung
- 32
- Führungsausnehmung
- 33
- Führungsfortsatz
- 34
- Montagefreiheitsgrad
- 35
- Schwenkführung
- 36
- Haken
- 37
- Hakenaufnahme
- 38
- Sicherungseinrichtung
- 39
- Sperrelement
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- US 6045182 [0003]
- US 6126192 [0004]
- DE 102004007630 B4 [0005]
- DE 20116196 U1 [0006, 0051]
- DE 10065795 A1 [0007, 0051]
- DE 102010039899 A1 [0007]
- DE 102013105970 A1 [0007]
