DE10225032B4

DE10225032B4 - Vorrichtung zum Befestigen eines Gassackeinfüllschlauches an einem Gasgenerator

Info

Publication number: DE10225032B4
Application number: DE2002125032
Authority: DE
Inventors: Stefan Müller
Original assignee: Autoliv Development AB
Current assignee: Autoliv Development AB
Priority date: 2002-06-06
Filing date: 2002-06-06
Publication date: 2006-02-09
Anticipated expiration: 2022-06-07
Also published as: DE10225032A1

Abstract

Verbindungsvorrichtung zum Befestigen eines Gaseinfüllschlauches (3) an einem Gasaustrittstutzen (14) eines Gasgenerators, bei der der Gaseinfüllschlauch (3) über den Gasaustrittstutzen (14) gezogen und durch ein den Gasaustrittstutzen (14) hohlzylindrisch umfassendes Befestigungsmittel auf einem Klemmabschnitt gegen ein ungewolltes Abziehen festgelegt ist, dessen Durchmesser in Befüllrichtung (10) ansteigt, dadurch gekennzeichnet, dass das Befestigungsmittel zweiteilig ausgebildet ist und aus einem hohlzylindrischen Innenring (16) sowie einem hohlzylindrischen Außenring (17) besteht, die unter Zwischenlage des Gaseinfüllschlauches (3) koaxial ineinander steckbar sind.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Befestigen eines Gaseinfüllschlauches an einem Gasgenerator einer Airbag-Anordnung gemäß dem Oberbegriff der Patentansprüche 1 bzw. 13.

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.

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.

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.

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.

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.

Außerdem ist aus der US 6,168,196 B1 eine Schlosszunge für einen Sicherheitsgurt mit einem aufblasbaren Gassack bekannt, bei der der Gassack an der Schlosszunge an einer Schlosszungenbasis mit einem ringförmigen Befestigungsmittel gehalten ist, wobei die Schlossbasis in Befüllrichtung einen ansteigenden Außendurchmesser aufweist.

Eine ähnlich Befestigungsvorrichtung für einen Gassack ist auch der EP 0908 358 A2 entnehmbar, bei welcher zwei Befestigungsringe das Gassackende an einem Basisbauteil einer Airbag-Vorrichtung festklemmen.

Die DE 198 45 992 A1 offenbart dagegen eine Seitenairbagvorrichtung mit einer Befestigungsvorrichtung für einen Gassack an einem Gasgenerator, bei der eine Schlauchschelle den Gassack an einem Ort auf einem Befüllstutzen des Gasgenerators festklemmt, der stromabwärts gesehen vor einer Durchmesservergrößerung dieses Befüllstutzens liegt.

Aus der EP 1 080 999 A2 ist eine Befestigungsvorrichtung für ein Gassackende an einem Gasgenerator bekannt, an dem der Gassack mittels eines Klemmringes befestigt ist. Auch bei dieser Befestigungsvorrichtung erfolgt die Fixierung des Gassacks an einer Stelle am Gasgenerator, die stromabwärts gesehen vor einer Durchmesservergrößerung des Befestigungsstutzens liegt.

Schließlich zeigt die DE 198 56 382 A1 des Gasauslaß eines Gasgenerators, der ringförmige Austrittsnuten aufweist. Auf diesem Gasauslaß ist ein Gasrohr schwenkbar aufgesteckt, auf das wiederum ein Gassackbefüllschlauch aufschiebbar ist. Das Gasrohr wird mittels eines Klemmringes auf dem Gasauslaß gehalten und durch eine den Klemmring umfassende Schelle in einer gewünschten Schwenkposition festgeklemmt. Der Klemmring verfügt über axial ausgerichtete Haltebeine, deren nach innen ragenden Halteabschnitte in eine Rastnut am Außenumfang des Gasauslassrohres einrasten.

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.

Die Lösung dieser Aufgabe ergibt sich aus den unabhängigen Ansprüchen 1 und 13, während vorteilhafte Weiterbildungen und Ausgestaltungen der Erfindung den Unteransprüchen entnehmbar sind.

Die Erfindung betrifft gemäß den Merkmalen des Anspruchs 1 daher eine Verbindungsvorrichtung zum Befestigen eines Gaseinfüllschlauches an einem Gasaustrittstutzen eines Gasgenerators, bei der der Gaseinfüllschlauch über den Gasaustrittstutzen gezogen und durch ein den Gasaustrittstutzen hohlzylindrisch umfassendes Befestigungs mittel auf einem Klemmabschnitt gegen ein ungewolltes Abziehen festgelegt ist, dessen Durchmesser in Befüllrichtung ansteigt.

Diese Verbindungsvorrichtung ist zur Lösung der gestellten Aufgabe außerdem dadurch gekennzeichnet, dass das Befestigungsmittel zweiteilig ausgebildet ist und aus einem hohlzylindrischen Innenring sowie einem hohlzylindrischen Außenring besteht, die unter Zwischenlage des Gaseinfüllschlauches koaxial ineinander steckbar sind.

Die Nutzung dieser konstruktiven Maßnahme bei der bekannten Verbindungsvorrichtung führt zur Vermeidung einer 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.

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.

Zudem kann vorgesehen sein, dass das Zahnprofil entlang der Längsachse der Verbindungsvorrichtung kreisförmig, schraubenförmig oder spiralförmig ausgebildet ist.

In einer weiteren Ausbildung 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.

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.

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.

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.

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.

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 vorgesehen sein, dass die Oberflächenrauhigkeit des Innenringes und des Außenringes an den mit dem Gaseinfüllschlauch in Berührung kommenden Flächen gegenüber unbehandelten Flächen vergrößert ist.

Die Erfindung betrifft gemäß den Merkmalen des Anspruchs 13 auch eine zweite, die gestellte technische Aufgabe lösende Verbindungsvorrichtung zum Befestigen eines Gaseinfüllschlauches an einem Gasaustrittstutzen eines Gasgenerators, bei der der Gaseinfüllschlauch über den Gasaustrittsstutzen gezogen und durch ein den Gasaustrittstutzen hohlzylindrisch umfassendes Befestigungsmittel auf einem Klemmabschnitt gegen ein ungewolltes Abziehen festgelegt ist, dessen Durchmesser in Befüllrichtung ansteigt.

Diese zweite Verbindungsvorrichtung ist außerdem derartig ausgebildet, dass der Gasaustrittstutzen im Bereich seines stromabwärtigen Endes eine konische Materialaufdickung aufweist, durch die der Außendurchmesser des Gasaustrittstutzens in Befüllrichtung zunimmt, dass ein entlang seines Umfangs segmentierter Haltering unter Zwischenlage des Gaseinfüllschlauches axial über den Gasaustrittstutzen positionierbar ist, und dass über den segmentierten Haltering ein vorzugsweise metallischer Stützring schiebbar ist, der in seiner Endaufschiebeposition mit einer Rastvorrichtung in Vertiefungen an der Außenseite des segmentierten Halteringes einrastbar ist.

Eine solche Verbindungsvorrichtung kann vorteilhaft dadurch weitergebildet sein, dass der Haltering axial ausgerichtete Haltesegmente aufweist, an deren stromaufwärtigen Enden die Vertiefungen in Form einzelner Ringabschnittnuten ausgebildet sind.

Weiter wird es als vorteilhaft beurteilt, wenn der Stützring an der Innenseite seines stromaufwärtigen Endes einen Ringsteg zum verrastenden Eingriff in die Vertiefungen aufweist.

Schließlich kann vorgesehen sein, dass die Haltesegmente des Halteringes in einem stromabwärtigen Bereich des Halteringes über jeweils einen Scharnierabschnitt mit dem geschlossenringförmigen Ende des Halteringes verbunden sind.

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 dem Stand der Technik,
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,
6 eine Abbildung der Ausführungsform gemäß 5, jedoch in einer schematischen Querschnittsdarstellung, und
7 eine Draufsicht auf die Verbindungsvorrichtung gemäß 4.
Demnach zeigt 1 in einer vereinfachten schematischen Darstellung einen Querschnitt durch einen bekannten 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 Außen umfang 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.
Im Unterschied zu den in 2 und 3 dargestellten Verbindungsvorrichtungen gemäß dem Stand der Technik ist bei der in 1 gezeigten 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.
Während in der Verbindungsvorrichtung gemäß 1 das bekannte Befestigungsprinzip mit Hilfe einer Halteschelle umgesetzt wird, deren Montageproblematik an sich bekannt und auch weiter oben ausführlich dargestellt ist, lassen sich derartige Montage probleme mit einer dem erfindungsgemäßen Befestigungsprinzip folgenden zweiteiligen Befestigungsvorrichtung gemäß 4 vermeiden.
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.
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.
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.
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.
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 7).
Durch diese Zweiteiligkeit der Verbindungsvorrichtung ist es möglich, den Gaseinfüllschlauch 3 mit dem Gasaustrittstutzen 14 schnell und absolut fertigungs-prozesssicher 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.
Die Montageschritte zur Verbindung von Innenring 16 und Außenring 17 unter Zwischenlage des Gaseinfüllschlauches 3 werden nachfolgend beschrieben.
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.
Durch den Montagedorn wird der Gaseinfüllschlauch 3 des Luftsacks aufgeweitet, so dass er mit seinen Luftsacksäumen sicher positionierbar ist. Dann wird der Montage dorn 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.
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.
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.
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.
Letztlich kann die Verbindungsvorrichtung gemäß der Erfindung so ausgebildet sein, wie dies in den Ansprüchen 13 bis 16 definiert und in 5 sowie 6 dargestellt ist. Wie diese Abbildungen deutlich erkennen lassen, besteht bei dieser Variante der Gasaustrittstutzen 4 aus einem Rohrabschnitt mit weitgehend konstanten 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.
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.
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.
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.
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.
Zudem wird das Material des Gaseinfüllschlauches im Belastungsfall, also immer dann wenn der Gassack befüllt 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.
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.
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.
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.
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.
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.
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 scharfen Kanten geführt.
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.
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.

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

Claims

Verbindungsvorrichtung zum Befestigen eines Gaseinfüllschlauches (3) an einem Gasaustrittstutzen (14) eines Gasgenerators, bei der der Gaseinfüllschlauch (3) über den Gasaustrittstutzen (14) gezogen und durch ein den Gasaustrittstutzen (14) hohlzylindrisch umfassendes Befestigungsmittel auf einem Klemmabschnitt gegen ein ungewolltes Abziehen festgelegt ist, dessen Durchmesser in Befüllrichtung (10) ansteigt, dadurch gekennzeichnet, dass das Befestigungsmittel zweiteilig ausgebildet ist und aus einem hohlzylindrischen Innenring (16) sowie einem hohlzylindrischen Außenring (17) besteht, die unter Zwischenlage des Gaseinfüllschlauches (3) koaxial ineinander steckbar sind.
Verbindungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Außenumfang des Innenrings (16) und/oder der Innenumfang des Außenrings (17) ein Zahnprofil (18, 25) aufweisen, dessen Nuten (26) und Zähne im wesentlichen quer zur Längsachse (27) der Ringe (16, 17) ausgerichtet sind.
Verbindungsvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Zahnprofil (25) an der Innenseite des Außenrings (17) nur entlang eines Abschnitts (35) ausgebildet ist.
Verbindungsvorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Zahnprofil (18, 25) im Querschnitt treppen- oder sägezahnförmig ausgebildet ist.
Verbindungsvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Zahnhöhe 0,1 bis 2 mm, vorzugsweise 0,2 bis 1 mm, jedoch äußerst vorzugsweise 0,3 bis 0,6 mm beträgt.
Verbindungsvorrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Zahnprofil (18, 25) entlang der Längsachse (27) der Verbindungsvorrichtung kreisförmig, schraubenförmig oder spiralförmig ausgebildet ist.
Verbindungsvorrichtung nach wenigstens einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an dem stromabwärtigen Ende (28) des Außenrings (17) Längsschlitze (21, 22, 23) ausgebildet sind, die koaxial ausgerichtete Haltefinger (19, 20) voneinander trennen.
Verbindungsvorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Haltefinger (19, 20) am stromabwärtigen Ende (28) radial nach innen weisende Rastnocken (29) aufweisen.
Verbindungsvorrichtung nach wenigstens einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Innenring (16) an seiner Innenmantelfläche einen radial nach innen zeigenden Rastring (30) aufweist, der nach dem Aufschieben des Innenrings (16) auf dem Gasaustrittstutzen (14) in eine ringförmige Rastnut (15) an der Außenseite des Gasaustrittstutzens (14) eingreift.
Verbindungsvorrichtung nach wenigstens einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zur Verbindung des Innenrings (16) und des Außenrings (17) einen Karabiner- oder Bajonettverschlusseinrichtung an diesen Ringen (17, 16) ausgebildet ist.
Verbindungsvorrichtung nach wenigstens einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Innenring (16) und der Außenring (17) aus einem faserverstärkten Kunststoff bestehen, bei dem der Faseranteil im Kunststoff so hoch ist, dass dadurch die Oberflächerauhigkeit des Innenrings (16) und/oder des Außenrings (17) gegenüber ungefülltem Kunststoff vergrößert ist.
Verbindungsvorrichtung wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass bei metallischem Innenring (16) und metallischem Außenring (17) die Oberflächenrauhigkeit an den mit dem Gaseinfüllschlauch (3) in Berührung kommenden Flächen gegenüber unbehandelten Flächen vergrößert ist.
Verbindungsvorrichtung zum Befestigen eines Gaseinfüllschlauches (3) an einem Gasaustrittstutzen (4) eines Gasgenerators, bei der der Gaseinfüllschlauch (3) über den Gasaustrittsstutzen (4) gezogen und durch ein den Gasaustrittstutzen (4) hohlzylindrisch umfassendes Befestigungsmittel auf einem Klemmabschnitt (13) gegen ein ungewolltes Abziehen festgelegt ist, dessen Durchmesser in Befüllrichtung ansteigt, dadurch gekennzeichnet, dass der Gasaustrittstutzen (4) im Bereich seines stromabwärtigen Endes eine konische Materialaufdickung (36) aufweist, durch die der Außendurchmesser des Gasaustrittstutzens (4) in Befüllrichtung (10) zunimmt, dass ein entlang seines Umfangs segmentierter Haltering (37) unter Zwischenlage des Gaseinfüllschlauches (3) axial über den Gasaustrittstutzen (4) positionierbar ist, und dass über den segmentierten Haltering (37) ein vorzugsweise metallischer Stützring (42) schiebbar ist, der in seiner Endaufschiebeposition mit einer Rastvorrichtung in Vertiefungen (44) an der Außenseite des segmentierten Halteringes (37) einrastbar ist.
Verbindungsvorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Haltering (37) axial ausgerichtete Haltesegmente (39) aufweist, an deren stromaufwärtigen Enden die Vertiefungen (44) in Form einzelner Ringabschnittnuten ausgebildet sind.
Verbindungsvorrichtung nach den Ansprüchen 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, dass der Stützring (42) an der Innenseite seines stromaufwärtigen Endes einen Ringsteg (43) zum verrastenden Eingriff in die Vertiefungen (44) aufweist.
Verbindungsvorrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 14 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Haltesegmente (39) des Halteringes (37) in einem stromabwärtigen Bereich des Halteringes (37) über jeweils einen Scharnierabschnitt (40) mit dem geschlossenringförmigen Ende (41) des Halteringes (37) verbunden sind.