-
Die
Erfindung betrifft eine Verbindungsanordnung an einem Kraftfahrzeug
zwischen einem Airbagmodul eines Fahrerairbags und einer Lenkradnabe
gemäß dem Oberbegriff
des Anspruchs 1.
-
Aus
der
DE 197 25 684 C1 ist
eine Verbindungsanordnung zwischen einem Airbagmodul und einem Lenkradkörper mit
einer Rastverbindung bekannt, die ihrerseits ein federndes und sich
beim Montagevorgang spannendes sowie während des Einrastens in die
Arretierstellung zurückschnappendes
Element umfasst. Das federnde Element ist hierbei als vorgespannter
Drahtring ausgebildet, der seinerseits an hakenförmigen Gestaltungen des Airbagmoduls
festgelegt ist, wobei der Lenkradkörper in der Arretierstellung
sich an dem Drahtring verhakende Vorrichtungen aufweist.
-
In
der
US 6,250,666 B1 ist
ebenfalls eine Verbindungsanordnung zwischen einem Airbagmodul und
einem Lenkrad beschrieben, wobei hier das Airbaggehäuse mittels
Rasthaken in Aussparungen der Lenkradnabe einrastbar ist. An einer
Basisplatte des Airbagmoduls sind des Weiteren zu den Rasthaken
korrespondierende federelastische Elemente angeordnet, mit denen
die Rastverbindung wieder lösbar
ist, indem die federelastischen Elemente durch axialen Druck auf
das Airbagmodul bzw. dessen Basisplatte entgegen der Verrastungsrichtung
der Rasthaken auf dieselben einwirken.
-
Außerdem ist
aus der
DE 195 45
373 A1 ein Airbagmodul bekannt, welches axial bewegbar
in einem Lenkradtopf aufgenommen ist. Der Diffusor des Gasgenerators
dieses Airbagmoduls weist oberhalb und unterhalb seiner Abströmöffnungen
umlaufende Sicken auf, die zur Fixierung des Diffusors in einer Ausgangs-
bzw. Endlage dienen.
-
Schließlich offenbart
die
DE 195 81 552
T1 ein Fahrerairbagmodul, bei dem zwei in einem bestimmten
radialen Abstand axial ineinander verschiebbare und zueinander fixierbare
Hohlzylinder vorgesehen sind. Dabei ist einer der beiden Hohlzylinder
durch das Modulgehäuse
und der andere Hohlzylinder durch einen Körper der Lenkradnabe gebildet.
Zur Fixierung der beiden Hohlzylinder weisen diese zueinander gerichtete
Vorsprünge
auf, die miteinander verrasten können.
-
Die
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es nunmehr, eine weitere
Verbindungsanordnung der eingangs genannten Gattung zu schaffen,
die ihrerseits bei einfacher und kostengünstiger Bauweise eine hohe
Funktionssicherheit gewährleistet.
-
Die
Lösung
dieser Aufgabe ergibt sich aus den Merkmalen des Hauptanspruchs,
während
vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung den
Unteransprüchen
entnehmbar sind.
-
Demnach
geht die Erfindung von einer Verbindungsanordnung zwischen einem
Airbagmodul eines Fahrerairbags und einer Lenkradnabe an einem Kraftfahrzeug
aus, bei der das Airbagmodul im wesentlichen durch wenigstens einen
Container mit wenigstens einem Gasgenerator und einem aufblasbaren
Gassack gebildet ist. Abweichend vom Stand der Technik ist bei dieser
Verbindungsanordnung vorgesehen, dass zwei in einem bestimmten radialen
Abstand axial ineinander verschiebbare und zueinander fixierbare
Hohlzylinder vorgesehen sind, wobei einer der Hohlzylinder am Container
und der andere an der Lenkradnabe fest angeordnet ist.
-
Außerdem sind
die Hohlzylinder mittels wenigstens eines koaxial innerhalb des
inneren Hohlzylinders angeordneten kegelschalenförmigen und in Achsrichtung
belastbaren Federelementes nach Art einer Tellerfeder mit einer
Mehrzahl radial schräg nach
außen
weisender laschenförmiger
Vorsprünge derart
zueinander fixierbar dass die la schenförmigen Vorsprünge des
Federelementes durch Aussparungen in der Wandung des inneren Hohlzylinders
hindurchreichen und sich jeweils an einem korrespondierenden Rastvorsprung
oder in einer korrespondierenden Aussparung der Wandung des äußeren Hohlzylinders
verrastend abstützen.
-
Des
Weiteren kann vorgesehen sein, dass der Innendurchmesser beziehungsweise
die radiale Beabstandung der beiden Hohlzylinder derart gewählt ist,
dass der innere Hohlzylinder samt vormontiertem Federelement durch
federelastisches Nachgeben der durch die Aussparungen des inneren Hohlzylinders
hindurchreichenden laschenförmigen Vorsprünge in den äußeren Hohlzylinder
einführbar ist.
-
Außerdem ist
vorgesehen, dass der innere Hohlzylinder dem Container und der äußere Hohlzylinder
der Lenkradnabe, oder der äußere Hohlzylinder
dem Container und der innere Hohlzylinder der Lenkradnabe zugeordnet
ist.
-
In
weiterer Ausgestaltung der Erfindung wird vorgeschlagen, dass das
Federelement nach Art einer Tellerfeder zur festen jedoch lösbaren Verbindung
der beiden Hohlzylinder in axialer Richtung zwei Schaltzustände aufweist,
wobei der eine Schaltzustand der Fixierstellung und der andere Schaltzustand
einer Entkopplungsstellung entspricht.
-
Insoweit
weisen die laschenförmigen
Vorsprünge
des Federelementes während
der Montage der Hohlzylinder und der nachfolgenden Fixierung derselben
schräg
nach außen
vom äußeren Hohlzylinder
weg und während
der Demontage bezie hungsweise Entkopplung schräg nach außen zum äußeren Hohlzylinder hin.
-
Wie
gemäß der Erfindung
außerdem
noch vorgesehen sein kann, ist die Entkopplungsstellung in Abhängigkeit
von der Zuordnung der Hohlzylinder zum Container und zur Lenkradnabe
durch eine Druck- oder Zugkraft „F" auf das kegelschalenförmige Federelement
und das Überschreiten
eines eingestellten Schwellweges desselben realisierbar, welches
mit einem selbständigen
Umklappen des Federelementes von einer ersten mechanischen Gleichgewichtslage
in eine zweite mechanischen Gleichgewichtslage einhergeht.
-
Zweckmäßigerweise
ist zur Realisierung der Entkopplungsstellung des Federelementes
eine Montageöffnung
für ein
Werkzeug zur Aufbringung der Druck- oder Zugkraft „F" auf das Federelement vorgesehen.
Die Montageöffnung
reicht hierbei vorzugsweise in Achsrichtung der Hohlzylinder durch die
Lenkradnabe hindurch.
-
Weiter
wird im Sinne der Erfindung vorgeschlagen, dass die beiden Hohlzylinder
im montierten Zustand in bestimmten Grenzen zueinander axial verschieblich
und mittels eines oder mehrerer weiterer Federelemente federbelastet
ausgebildet sind. Der realisierte axiale Verschiebeweg „e" entspricht dabei
wenigstens dem Schaltweg zur Verbindung oder zum Lösen zweier
Schaltkontakte einer Fahrzeughupe.
-
Schließlich ist
vorgesehen, dass die Federkraft des die Hohlzylinder zueinander
fixierenden Federelementes sowohl die eingestellte Federkraft der/des
weiteren Federele mente/s als auch eine etwaig aus der Aktivierung
des Fahrerairbags resultierende Kraft derart übersteigt, dass ein selbständiges Lösen der
Fixierung ausgeschlossen ist.
-
Die
vorgeschlagene Verbindungsanordnung hat im Hinblick auf herkömmliche
Verbindungsanordnungen mehrere Vorteile. Zum einen ist dieselbe
relativ unkompliziert gestaltet sowie einfach und kostengünstig herstellbar,
zum anderen ist eine hohe Funktionssicherheit dadurch gegeben, dass
das Federelement nach Art einer Tellerfeder immer die gewünschte Position
bzw. ihren Schaltzustand beibehält
und demgemäß ein unbeabsichtigtes
Lösen,
beispielsweise infolge von Karosserieschwingungen, ausgeschlossen
ist. Ferner ist durch einen überaus kurzen
Lastpfad eine geringe Belastung des Containers des Airbagmoduls
zu verzeichnen. Ebenso trägt der
Hohlzylinder vorteilhaft zur Versteifung des Containers bei.
-
Die
Erfindung wird nachstehend anhand der in der Zeichnungen schematisch
dargestellten Ausführungsbeispiele
näher erläutert. Darin
zeigen
-
1 einen
Viertelschnitt der erfindungsgemäßen Verbindungsanordnung
während
der Montage derselben gemäß einer
ersten Ausführungsform,
-
2 die
Verbindungsanordnung nach 1 im montierten
Zustand,
-
3 den
Schnitt A-A nach 1,
-
4 die
Verbindungsanordnung nach 1 und 2 zum
Zeitpunkt einer eingeleiteten Demontage derselben,
-
5 eine
perspektivische Ansicht eines Viertelschnittes gemäß einer
weiteren Ausführungsform
der erfindungsgemäßen Verbindungsanordnung
während
der Montage derselben,
-
6 die
Verbindungsanordnung nach 5 im montierten
Zustand,
-
7 die
Verbindungsanordnung nach 5 und 6 zum
Zeitpunkt einer eingeleiteten Demontage derselben, und
-
8 die
Demontage der Verbindungsanordnung nach 7 zu einem
vorgeschrittenen Zeitpunkt.
-
1 zeigt
sehr schematisch im Viertelschnitt eine weitestgehend symmetrisch
ausgebildete Verbindungsanordnung zwischen einem Airbagmodul eines
Fahrerairbags und einer Lenkradnabe 1, wobei vorliegend
lediglich der Container 2 des Airbagmoduls mit angedeutetem
Gasgenerator 3 gezeigt ist, der seinerseits mit einem nicht
näher dargestellten
Gassack in Wirkverbindung steht.
-
Erfindungsgemäß ist am
Boden 4 des Containers 2 ein Hohlzylinder 5 fest
angeordnet, der seinerseits als sogenannter innerer Hohlzylinder 5 in
einen an der Lenkradnabe 1 fest angeordneten sogenannten äußeren Hohlzylinder 6 axial
einführbar
und innerhalb desselben fixierbar ist.
-
Zur
Bewerkstelligung der Fixierung zwischen den beiden Hohlzylindern 5, 6 ist
koaxial innerhalb des inneren Hohlzylinders 5 ein kegelschalenförmiges und
in Achsrichtung belastbares Federelement 7 nach Art einer
an sich bekannten Tellerfeder mit einer Mehrzahl (vorliegend vier)
gleichmäßig über den
Umfang derselben verteilten und radial schräg nach außen weisenden laschenförmigen Vorsprüngen 8 angeordnet
(3), wobei die laschenförmigen Vorsprünge 8 jeweils
durch eine Aussparung 9 in der Wandung 10 des
inneren Hohlzylinders 5 hindurchreichen.
-
In
Vorbereitung der Montage der beiden Hohlzylinder 5, 6 ist
das besagte Federelement 7 nach Art einer Tellerfeder hierbei
in einem sogenannten ersten Schaltzustand beziehungsweise einem ersten
statischen Zustand innerhalb des inneren Hohlzylinders 5 so
angeordnet, dass die Hohlstruktur des Federelementes 7 und
deren radial schräg
nach außen
weisenden laschenförmigen
Vorsprünge 8 vom äußeren Hohlzylinder 6 weg
weisen beziehungsweise zum Container 2 hin ausgerichtet
sind (1).
-
Die
Montage beziehungsweise Fixierung des Airbagmoduls mit der Lenkradnabe 1 erfolgt
unter Bezugnahme auf 1 und 2 nunmehr
derart, dass während
des axialen Einführens
des inneren Hohlzylinders 5 samt dem vormontierten Federelement 7 in
den äußeren Hohlzylinder 6 der
Lenkradnabe 1 die laschenförmigen Vorsprünge 8 federelastisch
nachgeben und in Richtung der Wandung 10 des inneren Hohlzylinders 5 verschwenkt
werden.
-
Es
versteht sich in Kenntnis der Erfindung für den Fachmann von selbst,
dass aufgrund dessen eine entsprechende radiale Beabstandung zwischen dem
inneren und dem äußeren Hohlzylinder 5, 6 gegeben
sein muß.
-
Wie 1 und 2 weiter
zu entnehmen ist, sind dem freien Ende des äußeren Hohlzylinders 6,
korrespondierend zu den laschenförmigen
Vorsprüngen 8,
nach innen weisende Rastvorsprünge 11 fest
zugeordnet, an welchen sich die laschenförmigen Vorsprünge 8 verrastend
abstützen,
indem sie federelastisch in den zwischen den Rastvorsprüngen 11 und
der Lenkradnabe 1 gebildeten Freiraum 12 eindringen.
-
Die
Rastvorsprünge 11 können sowohl
durch einen am freien Ende des äußeren Hohlzylinders 6 angeordneten
geschlossenen ringförmigen
Steg als auch durch einzelne Stegabschnitte gebildet sein (nicht
näher dargestellt).
-
Das
Federelement 7 hat nunmehr eine Fixierstellung eingenommen,
die ein selbständiges
Lösen des
inneren vom äußeren Hohlzylinder 5, 6 beziehungsweise
des Airbagmoduls von der Lenkradnabe 1 wirkungsvoll verhindert,
indem die laschenförmigen
Vorsprünge 8 gemäß 1 und 2 durch ihre
Schrägstellung
sozusagen eine obere Schranke der axialen Verschiebung von Container 2 und
Lenkradnabe 1 definieren.
-
Infolge
der Ausbildung als Tellerfeder befindet sich das Federelement 7 in
einer ihr charakteristischen ersten Gleichgewichtslage (statischer
Zustand) beziehungsweise im ersten Schaltzustand.
-
Ist
es demgegenüber
beabsichtigt, beispielsweise aufgrund einer erforderlichen Wartung
des Airbags das Airbagmodul von der Lenkradnabe 1 zu lösen, so
ist die Möglich keit
gegeben, das Federelement 7 in eine sogenannte Entkopplungsstellung
beziehungsweise einen zweiten Schaltzustand zu überführen. Dafür ist eine Montageöffnung 13 vorgesehen,
die ihrerseits in Achsrichtung der Hohlzylinder 5, 6 durch
die Lenkradnabe 1 hindurchreicht.
-
Durch
diese Montageöffnung 13 wird
dann, wie in 4 näher zeigt, mittels eines geeigneten Werkzeugs 14 eine
Druckkraft „F" derart auf die gewölbte Kontur
des Federelements 7, vorzugsweise gegen dessen Federzentrum
ausgeübt,
dass das Federelement 7 infolge Überschreitung des eingestellten
Schwellweges selbständig
von ihrer ersten Gleichgewichtslage in ihre zweite Gleichgewichtslage
beziehungsweise in die Entkopplungsstellung umklappt.
-
In
diesem realisierten zweiten statischen Zustand des Federelementes 7 weisen
deren laschenförmige
Vorsprünge 8 wiederum
schräg
nach außen, jedoch
nunmehr zum äußeren Hohlzylinder 6 beziehungsweise
zur Lenkradnabe 1 hin.
-
Die
beiden Hohlzylinder 5, 6 können nachfolgend unproblematisch
auseinander gezogen werden, da die laschenförmigen Vorsprünge 8 federelastisch
nachgeben und in Richtung der Wandung 10 des inneren Hohlzylinders 5 verschwenkt
werden.
-
Wie 1 bis 3 außerdem zu
entnehmen ist, sind die beiden Hohlzylinder 5, 6 im
montierten Zustand infolge einer vorgesehenen axialen Beabstandung
zwischen der Lenkradnabe 1 und dem freien Ende des inneren
Hohlzylinders 5 in Grenzen zueinander axial verschieblich
und mittels eines oder mehrerer weiterer Federelemente 15 federbelastet oder
mehrerer weiterer Federelemente 15 federbelastet ausgebildet.
-
Vorliegend
ist ein Federelement 15 in Form einer koaxial an der Außenkontur
des inneren Hohlzylinders 5 befestigten Tellerfeder vorgesehen,
die sich ihrerseits mittels eines Randsteges 16 an der Lenkradnabe 1 abstützt.
-
An
dem besagten weiteren Federelement 15 in Form einer Tellerfeder
und am freien Ende des äußeren Hohlzylinders 6 sind
des Weiteren zueinander korrespondierende Schaltkontakte 17a, 17b fest
angeordnet, die ihrerseits mit einer nicht näher dargestellten Fahrzeughupe
elektrisch verbunden sind.
-
Zur
Aktivierung der Fahrzeughupe ist nunmehr lediglich durch den Fahrzeugführer gegen
die Federkraft des Federelementes 15 (Tellerfeder) manuell
eine Kraft auf das Airbagmodul beziehungsweise deren Container 2 in
Richtung der Lenkradnabe 1 aufzubringen, in deren Folge
der eingestellte axiale Verschiebeweg „e" zwischen den beiden Schaltkontakten 17a, 17b zurückgelegt
wird und schließlich
die Schaltkontakte 17a, 17b miteinander verbunden
werden.
-
Zu
beachten ist des Weiteren, dass die Federkraft des die Hohlzylinder 5, 6 zueinander
fixierenden Federelementes 7 die eingestellte Federkraft der/des
weiteren Federelementes 15 derart übersteigt, dass ein selbständiges Lösen der
Fixierung vermieden wird.
-
Außerdem soll
die Federkraft des die Hohlzylinder 5, 6 zueinander
fixierenden Federelementes 7 derart eingestellt sein, dass
sie auch eine etwaige Kraft, resultierend aus der Aktivierung des
Fahrerairbags übersteigt,
um auch in diesem Fall ein unbeabsichtigtes beziehungsweise selbständiges Lösen der Fixierung
zwischen den beiden Hohlzylindern 5, 6 zu vermeiden.
-
Die
Ausführungsform
der erfindungsgemäßen Verbindungsanordnung
nach den 5 bis 8 unterscheidet
sich zur vorstehenden im wesentlichen dahingehend, dass zwar auch
hier die laschenförmigen
Vorsprünge 8 des
Federelementes 7 jeweils durch eine Aussparung 9 in
der Wandung 10 des inneren Hohlzylinders 5 hindurchreichen,
jedoch im montierten Zustand der beiden Hohlzylinder 5, 6 sich
jeweils in einer korrespondierenden Aussparung 18 der Wandung 19 des äußeren Hohlzylinders 6 verrastend
abstützen.
-
Zur
Bedienung der Fahrzeughupe ist die axiale Verschieblichkeit zwischen
den beiden montierten Hohlzylindern 5, 6 zum einen,
wie oben bereits dargelegt, durch die axiale Beabstandung zwischen der
Lenkradnabe 1 und dem freien Ende des inneren Hohlzylinders 5 realisiert.
Zum anderen ist die axiale Ausdehnung der Aussparungen 18 des äußeren Hohlzylinders 6 entsprechend
gewählt
und entspricht wenigstens dem erforderlichen Verschiebeweg „e" zur Kontaktierung
zweier vorliegend nicht näher
dargestellter korrespondierender Schaltkontakte 17a, 17b einer
Fahrzeughupe.
-
Des
Weiteren sind im Unterschied zur vorstehenden Ausführungsform
statt einer Tellerfeder ein oder mehrere Fe derelemente 15 in
Form von Schraubendruckfedern vorgesehen, die sich ihrerseits zweckmäßigerweise
zwischen der Lenkradnabe 1 und dem Boden 4 des
Containers 2 abstützen und
vorzugsweise gleichmäßig um die
Hohlzylinder 5, 6 herum angeordnet sind.
-
Die
Demontage des Verbundes wird wie in den 7 und 8 dargestellt
ebenfalls mittels einer Druckkraft „F" auf das Federzentrum des Federelementes 7 eingeleitet
wodurch der zweite Schaltzustand desselben einstellbar ist. Im Anschluss
daran kann der innere Hohlzylinder 5 mit dem angeschlossenen
Airbagmodul vom äußeren Hohlzylinder 6 der Lenkradnabe 1 abgezogen
werden.
-
Die
vorstehenden Ausführungsformen
stellen auf Verbindungsanordnungen ab, bei welchen der innere Hohlzylinder 5 am
Container 2 und der äußere Hohlzylinder 6 an
der Lenkradnabe 1 angeordnet sind.
-
Für den Fachmann
ist es in Kenntnis der Erfindung leicht nachvollziehbar, dass es
auch angezeigt sein kann, eine umgekehrte Anordnung der beiden Hohlzylinder 5, 6 vorzusehen,
nämlich
derart, dass der innere Hohlzylinder 5 samt Federelement 7 an
der Lenkradnabe 1 und der äußere Hohlzylinder am Container 2 des
Airbagmoduls angeordnet sind (nicht näher dargestellt).
-
Zum
Lösen des
Verbundes empfiehlt sich in diesem Fall, sofern dieses ebenfalls
durch eine in Achsrichtung der Hohlzylinder 5, 6 angeordnete Montageöffnung 13 bewerkstelligt
werden soll, ein Werkzeug 14, mit welchem eine Zug kraft „F" auf das Federelement 7 ausgeübt werden
kann. Dieses Werkzeug 14 kann beispielsweise hakenförmig ausgebildet
sein und durch eine Mittenbohrung im Federelement 7 hindurch
am Federzentrum angreifen.
-
- 1
- Lenkradnabe
- 2
- Container
- 3
- Gasgenerator
- 4
- Boden
- 5
- innerer
Hohlzylinder
- 6
- äußerer Hohlzylinder
- 7
- Federelement
- 8
- Vorsprünge
- 9
- Aussparung
- 10
- Wandung
- 11
- Rastvorsprünge
- 12
- Freiraum
- 13
- Montageöffnung
- 14
- Werkzeug
- 15
- Federelement
- 16
- Randsteg
- 17a
- Schaltkontakt
- 17b
- Schaltkontakt
- 18
- Aussparung
- 19
- Wandung
- e
- Verschiebeweg