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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung
zum Befestigen eines Gassackeinfüllschlauches
an einem Gasgenerator einer Airbag-Anordnung, bei der der Gassackeinfüllschlauch über einen
Gasaustrittstutzen am Gehäuse
des Gasgenerators gesteckt und mittels der Befestigungsvorrichtung
gegen ein ungewolltes Abziehen befestigt ist, wobei die Befestigungsvorrichtung
den Gasaustrittstutzen ringförmig umfasst.
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Eine solche Airbag-Anordnung ist
beispielsweise aus der
EP
852 192 A1 bekannt. Bei dieser in
2 dargestellten Airbag-Anordnung
1 ist
der Gaseinfüllschlauch
3 soweit über das
mit einer Ringnut
6 versehene stromabwärtige Ende des Gasaustrittstutzens
4 hinweggestülpt, dass
ein den Gaseinfüllschlauch
3 und
den Gasaustrittstutzen
4 umgreifendes Spannmittel
5 in
die Ringnut
6 eingreifend den Gaseinfüllschlauch
3 gegen
ein ungewolltes Abziehen sichert. Als Spannmittel können nach
diesem Stand der Technik ringförmig
gebogene Drähte
aus Federstahl oder Ringschellen genutzt werden.
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Zudem ist aus dieser Druckschrift
bekannt, dass auf dem Gasaustrittstutzen auch ein in etwa rechtwinklig
abgebogenes Adapter-Ausströmteil
befestigt sein kann, welches an seinem stromabwärtigen Ende einen radial nach
außen
vorstehenden Ringbund aufweist, hinter dem stromaufwärts gesehen
eines der genannten Spannmittel den Gaseinfüllschlauch mit diesem Adapter-Ausströmteil verbindet.
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Nachteilig an dieser bekannten Airbag-Anordnung
ist, dass insbesondere bei der Verwendung des ringförmig gebogenen
Spanndrahtes 5 aus Federstahl die Haltekräfte auf
den Gaseinfüllschlauch 3 in
bestimmten Fällen
nicht ausreichend hoch sind. Dies liegt unter anderem daran, dass
von dem im Querschnitt kreisförmigen
Spanndraht 5 lediglich Haltekräfte entlang der Berührungslinie
zwischen diesen beiden Bauteilen auf den Gaseinfüllschlauch 3 ausgeübt werden.
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Daneben ist aus der genannten Druckschrift die
in 3 beispielhaft dargestellte
Verbindungsvorrichtung bekannt, bei der eine Spannschelle 8 den Gaseinfüllschlauch 3 in
einer Ringnut 9 des Gasaustrittstutzens 4 eines
Gasgenerators befestigt. Eine solche Verbindungsvorrichtung kann
zwar eine deutlich erhöhte
Flächenpressung
auf das Material des Gaseinfüllschlauches 3 erzeugen,
sie ist aber hinsichtlich der Montageabläufe kompliziert und verbesserungswürdig. Dies
liegt unter anderem daran, dass die Spannschelle 8 zum
Verbinden des Gaseinfüllschlauches 3 mit
dem Gasaustrittstutzen 4 zunächst lose über der Ringnut des Gaseinfüllstutzens 4 positioniert
werden muss, um dann anschließend
mit Hilfe eines Schraubendrehers eine Stellschraube an der Spannschelle
so lange zu betätigen,
bis diese Spannschelle 8 unter Zwischenlage des Gaseinfüllschlauches 4 eng
in der Ringnut des Gasaustrittstutzens 4 aufliegt.
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Dieser Montagevorgang ist vergleichsweise kompliziert
und zudem besteht die Gefahr, dass der in die Ringnut 9 des
Gasaustrittstutzens 4 eingeklemmte Gaseinfüllschlauch 3 hinsichtlich
der auf diesen wirkenden Rückhaltekräfte nicht
optimal eingelegt ist und sich unter der Spannschelle 8 hindurchziehen
kann. Zudem ist nachteilig, dass das Material des Gaseinfüllschlauches 4 an
den stromaufwärtigen
und stromabwärtigen
Enden des Spannbandes dessen in der Regel scharfen Metallkanten ausgesetzt
ist, die zu Materialschäden
im Gaseinfüllschlauch 4 schon
während
der Montage führen
können.
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Ausgehend von diesem Stand der Technik besteht
die Aufgabe der Erfindung darin, eine Verbindungsvorrichtung zum
Befestigen eines Gaseinfüllschlauches
an einen Gasaustrittstutzen eines Gasgenerators vorzustellen, mit
dem eine schnelle und vor allen Dingen montageprozesssichere Verbindung zwischen
den genannten Bauteilen möglich
ist. Zudem sollen durch diese neue Verbindungsvorrichtung auch deutlich
höhere
Haltekräfte
auf den Gaseinfüllschlauch
des Gassacks der Airbag-Anordnung aufgebracht werden können, ohne
dabei eine Materialschädigung
des Gaseinfüllschlauches
hervorzurufen.
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Die Lösung dieser Aufgabe ergibt
sich aus dem Hauptanspruch, während
vorteilhafte Weiterbildungen und Ausgestaltungen der Erfindung den
Unteransprüchen
entnehmbar sind.
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Demnach ist die gattungsbildende
Befestigungsvorrichtung gemäß der
EP 852 192 A1 dahingehend
weitergebildet worden, dass der Gasaustrittstutzen oder das auf
dem Gasaustrittstutzen angeordnete Befestigungsmittel einen Abschnitt
aufweist, dessen Durchmesser in Befüllrichtung ansteigt.
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Die Nutzung dieser konstruktiven
Maßnahme
bei der bekannten Verbindungsvorrichtung führt zum Wegfall der eng begrenzten
Klemmnut, so dass bei der Verwendung beispielsweise einer Spannschelle
diese sehr viel leichter im Spannbereich zu positionieren und zu
fixieren ist, da hierzu eine sehr viel größere Auflagefläche zur
Verfügung
steht. Außerdem
führt eine
Vergrößerung der
Haftreibungsfläche
zu einer Vergrößerung der
Rückhaltekraft,
die beim Auslösen
und damit beim Befüllen
des Gassacks wirksam ist. Schließlich besteht durch diese Verbindungsvorrichtung
nicht mehr die Gefahr des Entstehens von Materialschäden am Gaseinfüllschlauch.
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In einer anderen Ausgestaltung der
Erfindung ist die Verbindungsvorrichtung zweiteilig ausgebildet,
bei der ein hohlzylindrischer Innenring mit einer zumindest teilweise
konischen Mantelaußenfläche auf
den Gasaustrittstutzen des Gasgenerators aufgeschoben und dort befestigt
wird. Über
diesen Innenring ist dann unter Zwischenlage des Gaseinfühlschlauches
ein hohlzylindrischer Außenring steckbar
ist, so dass der Gaseinfüllschlauch
zwischen dem Innenring und dem Außenring eingeklemmt wird.
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Zur Erhöhung der auf den Gaseinfüllschlauch
wirkenden Klemmkräfte
kann vorgesehen sein, dass die Außenmantelfläche des Innenrings und/oder
die Innenmantelfläche
des Außenrings
ein Zahnprofil aufweisen, deren Nuten im wesentlichen quer zur Längsachse
dieser Verbindungsvorrichtung ausgerichtet sind. Dabei kann das
Zahnprofil im Querschnitt treppen- oder sägezahnförmig ausgebildet sein und Zahnhöhen von
0,1 bis 2 mm, vorzugsweise von 0,2 bis 1 mm und äußerst vorzugsweise von 0,3
bis 0,6 mm aufweisen.
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Zudem kann vorgesehen sein, dass
das Zahnprofil entlang der Längsachse
der Verbindungsvorrichtung kreisförmig, schraubenförmig oder
spiralförmig
ausgebildet ist.
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In einer vorteilhaften Ausbildung
der Erfindung weist der Innenring einen weitgehend konstanten Innendurchmesser
und/oder einen vollständig
konischen Außendurchmesser
auf, wobei letzterer in Befüllrichtung
von einem kleinen zu einem größeren Durchmesser
ansteigt. Zudem kann dieser Innenring an seiner Innenmantelfläche einen
Rastring aufweisen, der vorzugsweise 0,3 bis 0,6 mm hoch ist und radial
nach innen weisend ausgebildet ist. Dieser Rastring dient dazu,
den Innenring nach dem Aufschieben auf eine ringförmige Rastnut
am Außenumfang
des Gasaustrittstutzens des Gasgenerators in einer Endposition zu
fixieren. Es ist aber auch möglich,
diese Rastverbindung als ringförmige
Rastnut am Innenumfang des Innenrings auszubilden, in die ein ringförmiger Raststeg
auf der Außenmantelfläche des
Gasaustrittstutzens des Gasgenerators greift.
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Außerdem kann vorgesehen sein,
dass der Außenring
einen konischen Innendurchmesser aufweist, der in Befüllrichtung
von einem kleinen Durchmesser zu einem größeren Durchmesser ansteigt. Die
Innenseite dieses Außenrings
kann dabei auch nur entlang eines stromaufwärtigen Teilabschnitts der axialen
Länge des
Außenteils
ein Zahnprofil aufweisen, so dass diese Innenverzahnung mit der
Außenverzahnung
des Innenteils unter Zwischenlage des Gaseinfüllschlauches erst dann zu einer
Rastverbindung zwischen dem Innenring und dem Außenring führt, wenn der Außenring
bereits fast vollständig über den
Innenring geschoben ist.
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Zur Verrastung des Außenrings
mit dem Innenring in der Endaufschiebeposition kann die stromabwärtige Seite
des Außenrings
koaxial ausgerichtete Haltefinger aufweisen, die durch Längsschlitze
im Außenring
von einander getrennt und radial federnd auslenkbar sind. Zur Erzielung
einer möglichst
abzugssicheren Verbindung zwischen dem Innenring und dem Außenring
kann auch vorgesehen sein, dass die genannten Haltefinger an ihren
stromabwärtigen
Enden radial nach innen weisende Rastnocken aufweisen.
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Neben der gerade beschriebenen Rastverbindung
kann die Verbindung zwischen dem Innenring und dem Außenring
auch mittels einer Karabiner- oder Bajonettverbindungsvorrichtung
erfolgen, die an diesen Bauteilen ausgebildet sind.
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Hinsichtlich der Konizität des Innenrings
beziehungsweise des Außenrings
werden Konizitätswinkel
von 1 bis 45 Grad, vorzugsweise von 2 bis 20 Grad und äußerst vorzugsweise
von 5 bis 15 Grad vorgesehen.
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Für
den Innenring und den Außenring
sollten als Werkstoffe vorzugsweise Leichtmetalllegierungen oder
thermoplastische Kunststoffe, vorzugsweise faserverstärkte thermoplastische
Kunststoffe gewählt
werden. Sofern ein solcher Kunststoff verwendet wird, sollte der
Faseranteil in diesem Kunststoff so groß sein, dass dadurch die Oberflächenrauhigkeit
des Innenrings und/oder des Außenrings
gegenüber
ungefüllten
Kunststoffen vergrößert ist.
Bei der Verwendung von metallischen Werkstoffen für den Innenring
und/oder den Außenring
kann eine erhöhte Oberflächenrauhigkeit
auch durch an sich bekannte Verfahren zur Vergrößerung der Oberflächenrauhigkeit
vorgesehen werden.
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Schließlich kann die Verbindung des
Gaseinfüllschlauches
mit dem Gasaustrittstutzen des Gasgenerators mit der zuletzt vorgestellten
zweiteiligen Befestigungsvorrichtung gemäß folgendem Montageverfahren
erfolgen:
- – Der
Außenring
wird über
einen axial beweglichen Montagedorn geführt und dort auf einem Haltering befestigt.
- – Der
Innenring wird anschließend über diesen
Montagedorn und unter eine segmentierte Federblechhülse mit
geringer Materialstärke
geschoben und dort durch Spreizelemente festgehalten. Die Federblechhülse deckt
dabei das Zahnprofil am Außenumfang des
Innenrings zur schonenden Montage ab.
- – Der
Gaseinfüllschlauch
wird nun über
den Montagedorn mit dem dort aufgesteckten Innenring und durch den
festgehaltenen Außenring
in Position gebracht. Dabei ist die Lage zum Außenring ausschlaggebend. Durch
den Montagedorn wird der Einfüllschlauch
des Gassacks gedehnt und kann anschließend mit seinen Säumen sicher
auf der Montagevorrichtung positioniert werden.
- – Der
Montagedorn wird anschließend
mit einem Hebel oder einem Pneumatikzylinder in den Außenring und
den darin abgelegten Gaseinfüllschlauch
gezogen, bis die Haltefinger des Außenrings am stromabwärtigen Ende
des Innenrings einrasten.
- – Der
Innenring wird nun gelöst
und der Montagedorn mit der segmentierten Federblechhülse aus
der montierten Einheit aus Innenring und Außenring herausgezogen, so dass
der Gassack mit diesem vormontierten Ringsystemen aus der Montagevorrichtung entnommen
werden kann.
- – Der
Gassack wird dann in eine Vorrichtung eingelegt, die den Außenring
mittels eines offenen, abgesetzten Ringes festhält, so dass die Haltefinger
des Außenringes
sich nicht öffnen
können.
Der Haltering ist dabei offen, damit der Gaseinfüllschlauch des Gassacks dort
seitlich eingelegt werden kann.
- – Der
Gassack mit den beiden vormontierten Ringen (Außenring und Innenring) wird
anschließend
auf dem Gasaustrittstutzen des Gasgenerators soweit aufgeschoben,
bis der radial nach Innen weisende Rastring des Innenrings in die
Ringnut am Gasaustrittstutzen greift. Die Kraft zum Aufschieben
des Innenrings wird über
die Finger des Außenrings
durch dass Gassackgewebe hindurch aufgebracht. Der Gassack wird
dabei durch die geringe Flächenpressung
nicht beschädigt.
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Die Erfindung lässt sich anhand von konkreten
Ausführungsbeispielen
und den beigefügten Zeichnungen
näher erläutern. Diese
Zeichnungen zeigen in
- 1 einen schematischen Querschnitt durch den
Gasaustrittstutzen eines Gasgenerators mit einer Befestigungsvorrichtung
für einen
Gaseinfüllschlauch
gemäß der Erfindung,
- 2 eine schematische
Ansicht einer Verbindungsvorrichtung für einen Gaseinfüllschlauch gemäß dem Stand
der Technik,
- 3 eine schematische
Querschnittsdarstellung durch einen Gasaustrittstutzen im Bereich
der Befestigungsvorrichtung für
den Gaseinfüllschlauch gemäß dem Stand
der Technik,
- 4 eine schematische
Querschnittsdarstellung durch eine erfindungsgemäße zweiteilige Befestigungsvorrichtung
für einen
Gaseinfüllschlauch,
- 5 eine weitere Ausführungsform
der Erfindung in einer schematischen dreidimensionalen Darstellung
und
- 6 eine Abbildung
der Ausführungsform
gemäß 5, jedoch in einer schematischen
Querschnittsdarstellung.
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Demnach zeigt 1 in einer vereinfachten schematischen
Darstellung einen Querschnitt durch einen Gasaustrittstutzen 4 eines
hier nicht weiter dargestellten Gasgenerators, bei dem das von diesem Gasgenerator
erzeugte Gas den Gasaustrittstutzen in die durch den Pfeil 10 markierte
Befüllrichtung durchströmt. Über den
Außenumfang
des Gasaustrittstutzens 4 ist ein Gaseinfüllschlauch 3 gestülpt, der
in Befüllrichtung 10 mit
einem nicht dargestellten Gassack einer Airbag-Anordnung verbunden
ist. Damit während
des Befüllvorganges
die auf den Gassack und den Gaseinfüllschlauch 3 wirkenden
Kraft F diesen Gaseinfüllschlauch 3 nicht
von dem Gasaustrittstutzen 4 abzieht, ist eine Halteschelle 8 vorgesehen,
die den Gaseinfüllschlauch 3 zwischen
sich und einer konusförmigen
Ring- bzw. Mantelfläche 24 auf dem
Gasaustrittstutzen 4 festlegt. Dabei liegt gemäß dieser
Querschnittsdarstellung der Gaseinfüllschlauch 3 entlang
einer Haftreibungslänge 12 auf der
Mantelfläche 24 des
konischen Abschnitts 13 des Gasaustrittstutzens 4 auf.
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Im Unterschied zu den in 2 und 3 dargestellten Verbindungsvorrichtungen
gemäß dem Stand
der Technik ist bei der erfindungsgemäßen Verbindungsvorrichtung
vorgesehen, dass die Spannschelle 8 nicht in eine Nut am
Gasaustrittstutzen eingreift, deren Ringnutboden im wesentlichen parallel
zur Längsachse 27 des
Gasaustrittstutzens ausgerichtet ist. Vielmehr liegt die Spannschelle 8 unter
Zwischenlage des Gaseinfüllschlauches 3 wie bereits
erwähnt
auf der Mantelfläche 24 des
Gasaustrittstutzens 4 auf, die durch einen konischen Abschnitt 13 entlang
der Längserstreckung
dieses Gasaustrittstutzens 4 gebildet ist. Dabei ist dieser
Ausschnitt 13 derart geformt, dass sich in diesem Bereich der
Außendurchmesser
des Gasaustrittstutzens 4 stromab, also in Befüllrichtung 10,
von einem kleinen zu einem großen
Durchmesser aufweitet. Durch diese konstruktive Maßnahme wird
erreicht, dass im Gegensatz zu der Haftreibungslänge 11 gemäß der in 3 dargestellten bekannten
Verbindungsvorrichtung die Haftreibungslänge 12 deutlich vergrößert ist. Wie
bereits weiter oben erwähnt,
ist die der Haftreibungslänge 12 proportionale
Haftreibungsfläche
bei ansonsten vergleichbaren Reibparametern der beteiligten Bauteile
entscheidend für
die zusätzliche
Haltekraft, die die erfindungsgemäße Verbindungsvorrichtung der
Abzugskraft F entgegen setzen kann.
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Während
in der Verbindungsvorrichtung gemäß 1 das erfindungsgemäße Befestigungsprinzip mit
Hilfe einer Halteschelle umgesetzt wird, deren Montageproblematik
an sich bekannt und auch weiter oben ausführlich dargestellt ist, lassen
sich derartige Montageprobleme mit einer dem erfindungsgemäßen Befestigungsprinzip
folgenden zweiteiligen Befestigungsvorrichtung gemäß 4 vermeiden.
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Diese Befestigungsvorrichtung besteht
im wesentlichen aus einem hohlzylindrischen Innenring 16 und
einem hohlzylindrischen Außenring 17,
die unter Zwischenlage des zu fixierenden Gaseinfüllschlauches 3 koaxial
zueinander aufsteckbar und verrastbar sind. Dazu weist der Innenring 16 zunächst einen
im wesentlichen zylindrischen Innendurchmesser auf, der weitgehend
dem Außendurchmesser
des Gasaustrittstutzens 14 entspricht, so dass der Innenring
leicht auf den Gasaustrittstutzen 14 aufsteckbar ist. Zur
axialen Sicherung des Innenringes 16 weist dieser an seinem
Innenumfang einen radial nach innen weisenden Rastring 30 auf,
der in eine ringförmige
Rastnut 15 am Außenumfang
des Gasaustrittstutzens 14 einklinkbar ist.
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An seinem Außenumfang weist der Innenring 16 eine
konische Geometrie auf, wobei der Außendurchmesser des Innenrings 16 stromab,
also in Befüllrichtung 10,
mit einem Konizitätswinkel 31 ansteigt.
Zudem ist am Außenumfang
des Innenrings 16 ein Zahnprofil 18 ausgebildet,
dessen Zähne
im wesentlichen quer zur Längsachse 27 des
Gasaustrittstutzens 14 ausgerichtet sind. Das Zahnprofil selbst
kann eine treppen- oder sägezahnförmige Querschnittsgeometrie
aufweisen, während
die Zahnköpfe
oder Zahnnuten 26 den Innenring 16 kreisförmig, schraubenförmig oder
spiralförmig
umschließen.
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Der Außenring 17 weist eine
im wesentlichen konische Innenmantelfläche 33 auf, wobei
sich dieser Innenkonus in Befüllrichtung 10 mit
einem von einem kleineren Durchmesser zu einem größeren Durchmesser
aufweitet.
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Die Innenmantelfläche 33 dieses Außenrings 17 kann über die
gesamte Länge
oder auch nur im Bereich eines Abschnitts 35 mit einem
Zahnprofil 25 versehen sein, dass vollständig oder
zumindest weitgehend der Zahnprofilgeometrie 18 an der
Außenseite
des Innenrings 16 entspricht. Zudem verfügt der Außenring 17 im
Bereich seines stromabwärtigen Endes 28 über ringförmig angeordnete
Haltefinger 19, 20, die durch Längsschlitze 21, 22, 23 in
diesem Bereich des Außenrings 17 gebildet
sind.
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Diese Haltefinger 19, 20 sind
durch geeignete Wahl des Schlitzabstandes sowie der Materialstärke des
Außenrings 17 entlang
kurzer Auslenkwege 32 radial auslenkbar. Zudem weisen diese
Haltefinger 19, 20 im Bereich ihres stromabwärtigen Endes 28 radial
nach innen weisende Rastnocken 29 auf, mit denen diese
das stromabwärtige
Ende 30 des Innenrings 16 unter Zwischenlage des
Materials des Gaseinfüllschlauches 3 in
einer Endarretierungsposition hintergreifen können (siehe hierzu auch 5).
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Durch diese Zweiteiligkeit der Verbindungsvorrichtung
ist es möglich,
den Gaseinfüllschlauch 3 mit
dem Gasaustrittstutzen 14 schnell und absolut fertigungsprozesssicher
zu gestalten. So sorgt die Rastring-/Rastnutverbindung 30, 15 einerseits
für eine
absolut problemlose Befestigung des Innenrings 16 auf dem
Gasaustrittstutzen 14 des Gasgenerators, während andererseits
der in Befüllrichtung 10 aufschiebbare
Außenring 17 dann
eine sichere Befestigung des Gaseinfüllschlauchs 3 auf
dem Gasaustrittstutzen 14 garantiert, sobald der Außenring 17 soweit
auf den Gaseinfüllschlauch 3 und
dem Innenring 16 aufgeschoben ist, dass die Haltefinger 19, 20, den
Innenring 16 an seinem stromabwärtigen Ende 34 hintergreifen.
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Die Montageschritte zur Verbindung
von Innenring 16 und Außenring 17 unter Zwischenlage des
Gaseinfüllschlauches 3 werden
nachfolgend beschrieben.
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Zunächst wird der Außenring 17 über einen axial
beweglichen, hier jedoch nicht gesondert dargestellten Montagedorn
geführt
und anschließend
auf einen auf diesem Montagedorn angeordneten Haltering befestigt.
Sodann wird der Innenring 16 auf diesen Montagedorn unter
eine dort befindliche Federblechhülse aufgeschoben und durch
dessen spezielle Spreizelemente festgehalten. Das Federblech deckt
dabei außerdem
die Zahnprofilrillen zur schonenden Montage des Innenrings 16 ab.
Anschließend
wird der Luftsack über
den Montagedorn mit dem Innenring 16 und durch den festgehaltenen
Außenring 17 in
Position gebracht.
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Durch den Montagedorn wird der Gaseinfüllschlauch 3 des
Luftsacks aufgeweitet, so dass er mit seinen Luftsacksäumen sicher
positionierbar ist. Dann wird der Montagedorn zusammen mit dem Innenring 16 mit
einem Hebel oder mit einem Pneumatikzylinder in den Außenring
eingezogen, bis dessen koaxial ausgerichteten Haltefinger 19, 20 das
stromabwärtige
Ende 30 des Innenrings 16 hintergreifen.
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Anschließend wird der Innenring 16 von
der Federblechhülse
gelöst,
der Montagedorn mit der Federblechhülse und den beiden Ringen 16, 17 herausgezogen
und der Luftsack zusammen mit dem vormontierten Ringsystem entnommen.
Sodann wird der Luftsack in eine Vorrichtung eingelegt, die den Außenring 17 mit
Hilfe eines offenen Ringes festhält, so
dass die Haltefinger 19 des Außenrings nicht geöffnet werden.
Der genannte Haltering muss dabei offen sein, damit der Einfüllschlauch 3 des
Luftsacks seitlich eingelegt werden kann.
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Schließlich werden der Luftsack sowie
der Innenring 16 und der Außenring 17 auf den
Gasaustrittstutzen 14 mit dessen Ringnut 15 aufgeschoben, bis
die Schnappverbindung von Ringnut 15 und Rastring 30 am
Innenring 16 einrasten.
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Die Kraft zum Aufschieben des Innenringes 16 wird über die
Haltefinger 19 des Außenrings 17 durch
das Luftsackgewebe hindurch aufgebracht, so dass der Luftsack durch
die dabei auftretende geringe Flächenpressung
nicht beschädigt
wird.
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Letztlich kann die erfindungsgemäße Verbindungsvorrichtung
so ausgebildet sein, wie dies in 5 und 6 dargestellt ist. Wie diese
Abbildungen deutlich erkennen lassen, besteht bei dieser Variante
der Gasaustrittstutzen 4 aus einem Rohrabschnitt mit weitgehend
konstantem Innendurchmesser und einem bis kurz vor seinem Ende in
Befüllrichtung 10 ansteigenden
Außendurchmesser.
Diese Außendurchmesservergrößerung wird
beispielsweise dadurch erreicht, dass die Wandstärke der Gasaustrittstutzens
entlang eines Abschnitts 13 in Befüllrichtung 10 stetig
größer wird.
Es ist aber auch denkbar, dass die Vergrößerung des Außendurchmessers durch
das Aufbringen eines anderen Materials, beispielsweise eines Kunststoffmaterials
erfolgt.
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Auf diesen Abschnitt 13 des
Gasaustrittstutzens 4 ist nun in bekannter Weise der Gaseinfüllschlauch 3 des
hier nicht dargestellten Gassacks aufziehbar (6). Über
den Gaseinfüllschlauch 3 wird anschließend ein
Haltering 37 geschoben, der über axial ausgerichtete Halteringsegmente 39 verfügt, die
im Bereich des stromabwärtigen
Endes des Halteringes 37 an einem Scharnierabschnitt 40 mit
dem geschlossenringförmigen
Ende 41 des Halteringes 37 verbunden sind. Für den Fall,
dass der Haltering 37 aus Kunststoff hergestellt ist, sind
die einzelnen Halteringssegmente 39 vorzugsweise stoffschlüssig, etwa
durch einen Kunststofffilmabschnitt mit dem genannten ringförmigen Ende 41 des
Halterings 37 verbunden.
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Zudem weisen die Halteringsegmente 39 an ihrer
Oberseite im Bereich ihres stromaufwärtigen Endes vorzugsweise jeweils
eine Vertiefung 44 auf, die hier als Teilabschnitte einer
unterbrochenen Ringnut ausgebildet sind. In diese Vertiefungen 44 greift nach
dem Aufschieben des Halteringes auf den Gasaustrittstutzen 4 bzw.
auf den darauf liegenden Gaseinfüllschlauch 3 ein
auf der Innenseite eines vorzugsweise metallischen Stützringes 42 ausgebildeter Ringsteg 43 ein,
der so ein abzugsbedingtes radiales Aufweiten des Halteringes 37 verhindert
und damit auch den Gaseinfüllschlauch 3 auf
dem Gasaustrittstutzen 4 fixiert. Grundsätzlich kann
die Ringnut aber auch an der Innenseite des Halteringes 37 ausgebildet
sein, während
an der Oberseite der Halteringssegmente 39 entsprechende
Rastiererhebungen ausgebildet sind.
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Um dem Haltering 37 einen
optimalen Halt auf dem Gasaustrittstutzen 4 zu gewährleisten,
ist die Materialaufdickung 36 an dem Gasaustrittsstutzen 4 nicht
bis zu seinem stromabwärtigen
axialen Ende geführt.
Vielmehr reduziert sich der Außendurchmessen
des Gasaustrittstutzens 4 zu seinem axialen stromabwärtigen Ende
hin wieder. Wie die schematische Querschnittsdarstellung gemäß 6 besonders gut zeigt, ist
auch der Haltering 37 vorzugsweise so ausgebildet, dass
dessen Innendurchmesser an seinen axialen Enden kleiner ist als
in einem dazwischen liegenden Abschnitt. Dazu können insbesondere die Halteringsegmente 39 konische
Innenmantelflächen 38 aufweisen,
deren den Innendurchmesser des Halteringes 37 stromauf
reduzierende Steigung vorzugsweise 5 Grad zur Achsparallelen beträgt. Auf
diese Weise wird erreicht, dass der Haltring 37 nach seinem
Aufstecken auf den Gasaustrittstutzen 4 axial nur schwer
verschiebbar ist. Dabei wirkt das stromabwärtige Ende 41 mit
seinem reduzierten Innendurchmesser im Sinne eines ringförmigen Rasthakenabschnitts,
der auch ein zu weites axiales Aufschieben auf den Gasaustrittstutzen 4 verhindert.
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Vergleichsuntersuchungen mit den
Befestigungsvorrichtungen gemäß dem Stand
der Technik und den erfindungsgemäßen Befestigungsvorrichtungen
zeigten, dass sich die Abzugsfestigkeit des Gassackeinfüllschlauches
um mehr als das dreifache verbessern ließ. Entscheidend für diese
sehr vorteilhafte Wirkungsweise ist, dass die ineinander gesteckten
Ringe (Innenring und Außenring)
wegen deren konischen Innen- bzw. Außenmantelflächen ein selbsthemmendes System
darstellen. Dabei passt sich die Haltekraft an die auf den Gaseinfüllschlauch wirkende
Zugkraft an.
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Zudem wird das Material des Gaseinfüllschlauches
im Belastungsfall, also immer dann wenn der Gassack befällt wird,
in die Zahnprofilnuten 26 so hineingepresst, dass hier
eine Kombination aus Reib- und Formschluss auf das Material des
Gaseinfüllschlauches
wirkt. Diese Wirkung wird dann noch verstärkt, wenn auch der Außenring 17 an
seinem Innenumfang über
ein entsprechendes Zahnprofil 25 verfügt, bei dem vorzugsweise die
Zahnköpfe
und Profilnuten so ausgerichtet sind, dass sich in der Endposition
dieser Rastverbindung entsprechenden Nuten beziehungsweise Zähne von
Innenring und Außenring
wechselweise gegenüberstehen.
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Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen zweiteiligen
Verbindungsvorrichtung ist darin zu sehen, dass sich die Haltefinger
des Außenringes
mit geringem Aufwand radial auslenken lassen. Andererseits kann
der Außenring wegen
der Reibung mit dem Gaseinfüllschlauchmaterial
nur mit zunehmendem Kraftaufwand auf den Innenring aufgezogen, beziehungsweise
von diesem abgezogen werden.
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Zudem wird es als äußerst günstig angesehen,
dass das Gewebe des Gaseinfüllschlauches
auf einer deutlich größeren Fläche gehalten
wird, als diese bei den Verbindungsvorrichtungen gemäß dem Stand
der Technik der Fall ist. Diese bewirkt einen günstigen Spannungsverlauf, beziehungsweise
einen günstigeren
Spannungsabbau im Belastungsfall.
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Als weiterer Vorteil ist zu nennen,
dass das Prinzip der Selbsthemmung zwischen Innenring und Außenring
mit deren Zahnprofilen sehr große
Haltekräfte
bei geringer Außenringfestigkeit
erlaubt. Dabei ist besonders hervorzuheben, dass der Außenring sowie
auch der Innenring im Nichtbelastungsfall unter einer nur sehr geringen
Bauteilspannung stehen. Zudem kann dann, wenn der Innenring und/oder
der Außenring
aus einem Kunststoff hergestellt sind, davon ausgegangen werden,
dass sich das Gesamtgewicht eines ansonsten üblichen Airbagmoduls nicht erhöhen wird.
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Zudem kann diese Verbindungsvorrichtung nicht
ohne Spezialeinrichtung zusammengebaut und auch nicht ohne Zerstörung der
Gesamtvorrichtung zerlegt werden. Damit wird sichergestellt, dass
keine unzulässigen
Veränderungen
durch Unberechtigte ohne größere Auffälligkeiten
möglich
sind.
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Ein Vorteil wird darin gesehen, dass
die Befestigung des Gaseinfüllschlauches
durch die beschriebene Montagevorrichtung maschinell schnell und
sicher durchgeführt
werden kann. Zudem erlaubt die Positionierung der einzelnen Verbindungsbauteile
mit deren Schnappverbindung am Gasaustrittstutzen beziehungsweise
durch die Haltefinger am Außenring
eine hör-
und fühlbare
Einrastung, was die Prozesssicherheit bei der Herstellung einer
solchen Airbag-Anordnung weiter vergrößert.
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Als weiterer Vorteil wird festgestellt,
dass mit der erfindungsgemäßen Verbindungsvorrichtung auch
deshalb günstigere
Spannungsverläufe
im Gewebe des Gaseinfüllschlauchs
erzielbar sind, als dies bei den Verbindungsvorrichtungen nach dem
Stand der Technik der Fall ist, weil bei diesen eine Schelle oder
ein Spanndraht den Gaseinfüllschlauch
in eine Ringnut des Gasaustrittstutzens zwängt. Bei der erfindungsgemäßen Verbindungsvorrichtung
wird der Gaseinfüllschlauch
dagegen über
keine scharten Kanten geführt.
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Zudem existieren bei der erfindungsgemäßen Verbindungsvorrichtung
keine überstehenden Bauteile,
wie zum Beispiel das Einstellohr einer Ringschelle gemäß der in 3 dargestellten Verbindungsvorrichtung
nach dem Stand der Technik, wodurch die Verletzungsgefahr für Menschen
bei der Herstellung derartiger Verbindungen weiter reduziert wird.
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Schließlich kann wegen der reinen
Druckbelastung des Innenrings im Lastfall davon ausgegangen werden,
dass auch bei an sich weniger wahrscheinlichen Vorschädigungen
des Innenringes ein Bauteilversagen äußerst unwahrscheinlich ist.
Der Außenring
selbst kann durch einfache Sichtprüfung hinsichtlich Vorschäden kontrolliert
werden. Zudem erlaubt die umlaufende Nutverbindung des Innenrings
mit dem Gasaustrittstutzen sowie das Anpressen des Gaseinfüllschlauches
zwischen dem Innenring und dem Außenring im Belastungsfall eine
sichere Gasabdichtung das Gassacks.
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- 1
- Airbag-Anordnung
- 2
- Gassack
- 3
- Gaseinfüllschlauch
- 4
- Gasaustrittstutzen
- 5
- Spannelement
- 6
- Ringnut
- 7
- Austrittsöffnung
- 8
- Spannelement
- 9
- Ringnut
- 10
- Befüllrichtung
- 11
- Reibungslänge
- 12
- Reibungslänge
- 13
- Konischer
Abschnitt
- 14
- Gasaustrittstutzen
- 15
- Rastnut
- 16
- Innenring
- 17
- Außenring
- 18
- Zahnprofil
am Innenring
- 19
- Haltefinger
- 20
- Haltefinger
- 21
- Längsschlitz
- 22
- Längsschlitz
- 23
- Längsschlitz
- 24
- Ringfläche, Mantelfläche
- 25
- Zahnprofil
am Außenring
- 26
- Profilnut
- 27
- Längsachse
- 28
- Stromabwärtige Ende
des Außenrings
- 29
- Rastnocke
- 30
- Rastring
- 31
- Konizitätswinkel
- 32
- Auslenkweg
- 33
- Innenseite
des Außenrings
- 34
- Ende
des Innenrings
- 35
- Abschnitt
am Außenring
- 36
- Materialaufdickung
- 37
- Federnder
Haltering
- 38
- Konische
Innenmantelfläche
- 39
- Halteringsegment
- 40
- Halteringscharnier
- 41
- Stromaufwärtige Ende
des Halteringes 37
- 42
- Stützring
- 43
- Ringsteg
- 44
- Ringnut,
Vertiefungen