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Technisches Gebiet:
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Die Erfindung betrifft eine Befestigungsvorrichtung zur Befestigung eines Luftsacks an einer Trägerstruktur eines Kraftfahrzeugs. Die Erfindung betrifft auch ein Kraftfahrzeug mit dem Luftsack und der Befestigungsvorrichtung.
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Hintergrund:
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Airbagmodule werden zum Schutz von Insassen vor Verletzungen eingesetzt und sind heutzutage in nahezu jedem Kraftfahrzeug integriert. Die Airbagmodule werden in der Regel mehrfach und in verschiedenen Bereichen im Innenraum des Kraftfahrzeugs verbaut, um die Insassen sowohl auf den Vorder-, als auch auf den Rücksitzen vor Verletzungen zum Beispiel am Kopf, am Oberkörper und/oder am Becken zu bewahren.
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Aus der Druckschrift
DE 10 2004 035 464 A1 ist eine Vorrichtung zur Befestigung eines Seitengassackmoduls an einem fahrzeugfesten Bauteil bekannt. Die Vorrichtung umfasst einen flächigen Halteabschnitt, ein vom Halteabschnitt abstehendes Verbindungsteil und ein in das Verbindungsteil einführbares Rastelement. Das Verbindungsteil wird durch vollständiges Einführen des Rastelements in eine Montageposition gespreizt.
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Beschreibung:
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Befestigungsvorrichtung vorzuschlagen, mittels dieser ein Luftsack zuverlässig an einer Trägerstruktur eines Kraftfahrzeugs befestigt werden kann. Diese Aufgabe wird durch die Befestigungsvorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 sowie durch das Kraftfahrzeug mit den Merkmalen des Anspruchs 9 gelöst. Bevorzugte oder vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, der nachfolgenden Beschreibung und/oder den beigefügten Figuren.
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Es wird eine Befestigungsvorrichtung zur Befestigung eines Luftsacks an einer Trägerstruktur eines Kraftfahrzeugs, insbesondere eines Personenkraftwagens vorgeschlagen. Vorzugsweise handelt es sich bei der Trägerstruktur um einen Karosserieabschnitt des Kraftfahrzeugs. Als beispielhafte Alternative ist möglich, dass die Trägerstruktur als ein Verkleidungsteil des Kraftfahrzeugs ausgebildet ist. Der Luftsack, auch als Airbag bekannt, ist insbesondere ausgebildet, einen sitzenden Insassen bei einem Aufprall des Kraftfahrzeugs durch eine Entfaltung vor Verletzungen zu schützen.
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Die Befestigungsvorrichtung umfasst eine Halteeinrichtung, die zur Anordnung an der Trägerstruktur ausgebildet ist. Die Halteeinrichtung weist einen Rastabschnitt auf, wobei der Rastabschnitt in einen Fügezustand und in einen Sperrzustand überführbar ist. In dem Fügezustand ist der Rastabschnitt zur Einführung in eine Aufnahmeöffnung der Trägerstruktur in einer Einführrichtung ausgebildet. Die Aufnahmeöffnung bildet insbesondere einen Kopplungsbereich für die Anordnung der Halteeinrichtung an der Trägerstruktur. Vorzugsweise verläuft die Einführrichtung des Rastabschnitts entlang einer Längsachse der Halteeinrichtung in Richtung der Aufnahmeöffnung. Insbesondere ist die Längsachse parallel oder koaxial zu einer axialen Mittellinie der Aufnahmeöffnung anzuordnen, so dass der Rastabschnitt in die Aufnahmeöffnung einführbar ist. Vorzugsweise weist der Rastabschnitt in dem Fügezustand in einem entlang der Längsachse geschnittenen Längsschnitt eine erste radiale Breite auf, die die Einführung des Rastabschnitts in die Aufnahmeöffnung ermöglicht. Insbesondere verläuft die erste radiale Breite senkrecht zur Längsachse. Die erste radiale Breite ist insbesondere ein Maximalabstand von zwei im Längsschnitt radial äußersten Grenzpunkten des Rastabschnitts. Insbesondere wird der Rastabschnitt durch eine Breitenerstreckung des Rastabschnitts senkrecht zur Längserstreckung gebildet. Weist der Rastabschnitt einen zur Längsachse ringförmigen Bereich mit einem Durchmesser auf, ist es alternativ möglich, dass die erste radiale Breite durch den Durchmesser bestimmt ist. Insbesondere verläuft die erste radiale Breite parallel zu einer radialen Breite der Aufnahmeöffnung, wobei die radiale Breite der Aufnahmeöffnung senkrecht zur axialen Mittelachse verläuft.
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In dem Sperrzustand ist der Rastabschnitt ausgebildet, eine Entnahme aus der Aufnahmeöffnung insbesondere in einer Entnahmerichtung zu verhindern. Somit ist der Rastabschnitt entnahmesicher in der Aufnahmeöffnung angeordnet. Vorzugsweise ist der Rastabschnitt in der entnahmesicheren Anordnung, das heißt insbesondere in dem Sperrzustand, lediglich durch Zerstörung aus der Aufnahmeöffnung zu entfernen. Insbesondere verläuft die Entnahmerichtung entgegen der Einführrichtung. Vorzugsweise weist der Rastabschnitt im Sperrzustand in dem Längsschnitt eine zweite radiale Breite auf, wobei mittels der zweiten radialen Breite die Entnahme des Rastabschnitts aus der Aufnahmeöffnung in der Entnahmerichtung verhindert ist. Bevorzugt ist, dass die zweite radiale Breite größer als die radiale Breite der Aufnahmeöffnung ausgebildet ist. Besonders bevorzugt ist die zweite radiale Breite größer als die erste radiale Breite ausgebildet. Zum Beispiel ist die zweite radiale Breite mindestens 10 Prozent, insbesondere mindestens 15 Prozent, im Speziellen mindestens 20 Prozent größer als die erste radiale Breite. Durch den Rastabschnitt in dem Sperrzustand ist die Entnahme der Halteeinrichtung von der Trägerstruktur verhindert.
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Die Befestigungsvorrichtung umfasst einen Sicherungskörper, wobei der Rastabschnitt einen Durchgangsbereich zur Aufnahme des Sicherungskörpers aufweist. Der Rastabschnitt ist durch den aufgenommenen Sicherungskörper von dem Fügezustand in den Sperrzustand überführt. Der aufgenommene Sicherungskörper ist zumindest abschnittsweise in dem Durchgangsbereich angeordnet. Bevorzugt ist eine axiale Mittelachse des Sicherungskörpers koaxial zur Längsachse der Halteeinrichtung angeordnet. Besonders bevorzugt wird der Sicherungskörper zur Aufnahme in den Durchgangsbereich in einer Einschubrichtung eingeführt. Insbesondere ist die Einschubrichtung der Einführrichtung gleichgerichtet. Vorzugsweise drückt der Sicherungskörper zur Überführung des Rastabschnitts von dem Füge- in den Sperrzustand gegen den Rastabschnitt. Vorzugsweise wird der Rastabschnitt zur Überführung von dem Füge- in den Sperrzustand durch den Sicherungskörper zumindest abschnittsweise radial nach außen bewegt.
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Die Halteeinrichtung weist einen Trägerabschnitt zur Halterung des Luftsacks auf. Somit ist die Befestigung des Luftsacks an der Trägerstruktur über den Trägerabschnitt umsetzbar bzw. umgesetzt.
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Vorteilhafterweise ist die Befestigungsvorrichtung durch die Halterung des Luftsacks an dem Trägerabschnitt ein unmittelbares Befestigungsmittel für den Luftsack an der Trägerstruktur. Auf diese Weise ist eine geringe Anzahl von Bauteilen und folglich ein minimaler Montageaufwand erzielt. Ferner ist eine kostengünstige und bauraumoptimierte Befestigungsvorrichtung umgesetzt. Ein weiterer bemerkenswerter Vorteil ist die Überführung des Rastabschnitts von dem Füge- in den Sperrzustand mittels des Sicherungskörpers. Der aufgenommene Sicherungskörper verhindert beispielsweise bei einer in die Entnahmerichtung wirkenden Zugkraft eine Überführung von dem Rastabschnitt von dem Sperr- in den Fügezustand. Insbesondere verhindert der Sicherungskörper ein Zurückfedern des Rastabschnitts von dem Sperr- in den Fügezustand. Des Weiteren bildet die Trägerstruktur zu dem Rastabschnitt bei der zweiten radialen Breite insbesondere eine unüberwindbare Sperre in der Entnahmerichtung, so dass eine ausreichende Haltekraft der Halteeinrichtung gegen eine Entnahme von der Trägerstruktur umgesetzt ist. Auf diese Weise ist der Luftsack auf zuverlässige Weise an der Trägerstruktur befestigbar bzw. befestigt.
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Eine bevorzugte Ausführungsform zeichnet sich dadurch aus, dass der Rastabschnitt bei der Entnahme des Sicherungskörpers aus dem Durchgangsbereich von dem Sperr- in den Fügezustand überführbar oder überführt ist. Somit ist der Rastabschnitt bei der Entnahme des Sicherungskörpers in dem Fügezustand für eine Entnahme aus der Aufnahmeöffnung ausgebildet. Besonders bevorzugt ist der Rastabschnitt nach der Entnahme des entnommenen Sicherungskörpers manuell in den Fügezustand überführbar. Zum Beispiel wird der Rastabschnitt bei der Entnahme gegen die Trägerstruktur gedrückt, so dass der Rastabschnitt von dem Sperr- in den Fügezustand überführt wird. Alternativ kann der Sicherungskörper bei der Entnahme des Sicherungskörpers automatisch in den Fügezustand überführt werden. Zum Beispiel wird der Rastabschnitt mittels einer Federung von dem Sperr- in den Fügezustand gedrückt und somit automatisch überführt.
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Vorzugsweise weist der Trägerabschnitt eine Anlagefläche auf, die ausgebildet ist, sich bei dem eingeführten Rastabschnitt gegen die Trägerstruktur in der Einführrichtung abzustützen. Auf diese Weise ist ein Hineinfallen der Halteeinrichtung in die Aufnahmeöffnung vermieden.
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Bei einer besonders bevorzugten Ausführungsform ist der Trägerabschnitt als ein Hohlkörper, insbesondere als ein zylinderförmiger Hohlkörper ausgebildet. Ferner ist bevorzugt, dass eine axiale Mittelachse des Trägerabschnitts parallel oder koaxial zu einer axialen Mittelachse des Rastabschnitts verläuft. Besonders bevorzugt ist der Durchgangsbereich koaxial zu einer durch den Trägerabschnitt als Hohlkörper gebildeten Durchgangsöffnung angeordnet. Durch die koaxiale Anordnung ist der Sicherungskörper zunächst durch die Durchgangsöffnung durchzuführen, um von dem Durchgangsbereich aufgenommen werden zu können. Vorzugsweise bildet eine Stirnseite des Trägerabschnitts die Anlagefläche für die Abstützung an der Trägerstruktur. Die Stirnseite erstreckt sich insbesondere radial zur axialen Mittelachse des Trägerabschnitts. Insbesondere weist der Trägerabschnitt einen größeren Außenumfang als die Aufnahmeöffnung auf, so dass die Anlagefläche für die Abstützung bereitgestellt ist.
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Beispielsweise weist der Trägerabschnitt zur Halterung des Luftsacks eine Klemmaufnahme und eine Klemme auf. Vorzugweise umfasst die Klemme Rasthaken, die in die Klemmaufnahme eingehakt sind, so dass die Klemme über die Rasthaken insbesondere form- und/oder kraftschlüssig an der Klemmaufnahme gehalten sind. Bevorzugt weisen die Klemmaufnahme und die Klemme bei den eingehakten Rasthaken zwei sich zugewandte, insbesondere gegenüberliegende Stirnflächen auf. Der Luftsack wird insbesondere durch die Anordnung zwischen den zwei zugewandten Stirnflächen an dem Trägerabschnitt gehalten, insbesondere eingeklemmt. Als beispielhafte Ausgestaltung umfasst der Trägerabschnitt einen Montagebereich mit einer Durchtrittsöffnung zur Aufnahme einer Schraube, wobei der Luftsack an dem Montagebereich mittels der Schraube angeschraubt werden kann. Weitere form- und/oder kraftschlüssige Verbindungen, wie zum Beispiel Nietverbindungen mit mindestens einem Niet und/oder eine stoffschlüssige Verbindung, insbesondere Klebverbindungen mit einem Kleber sind mögliche Alternativen.
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Bei einer bevorzugten Umsetzung umfasst der Rastabschnitt mindestens oder genau zwei Seitenschenkel. Die mindestens oder genau zwei Seitenschenkel weisen jeweils ein freies Ende auf, wobei sich die Seitenschenkel insbesondere in die Einführrichtung und/oder entlang der Längsachse der Halteeinrichtung erstrecken. Vorzugsweise ist der Durchgangsbereich durch die Seitenschenkel gebildet. Insbesondere ist der Durchgangsbereich zwischen den Seitenschenkeln in deren Erstreckungsrichtung angeordnet. Vorzugsweise weisen die Seitenschenkel die gleiche Bauform und/oder Baugröße auf. Besonders bevorzugt sind die mindestens oder genau zwei Seitenschenkel im Längsschnitt keilförmig ausgebildet. Durch die keilförmige Ausbildung weisen die Seitenschenkel jeweils einen Keilwinkel auf, wobei der Keilwinkel insbesondere durch eine zur Längsachse radial äußerste Grenzkante und durch eine zur Längsachse radial innerste Grenzkante des jeweiligen freien Endes des Seitenschenkels gebildet ist. Vorzugsweise nehmen die keilförmigen Seitenschenkel ausgehend von dem freien Ende in die Entnahmerichtung ab. Die Seitenschenkel weisen in dem Längsschnitt jeweils einen Keilwinkel von beispielsweise mindestens 10°, insbesondere von mindestens 15°, im Speziellen von mindestens 20° und/oder von höchstens 45°, insbesondere von höchstens 35°, im Speziellen von höchstens 30° auf.
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Besonders bevorzugt sind die freien Enden der keilförmigen Seitenschenkel in dem Fügezustand im Längsschnitt zueinander ausgerichtet. Somit zeigen die freien Enden der Seitenschenkel insbesondere aufeinander. Auf diese Weise sind die radial äußersten Grenzpunkte des Rastabschnitts als die Seitenschenkel insbesondere derart angeordnet, dass die erste radiale Breite eine Überwindung eines Öffnungsrands der Aufnahmeöffnung und somit eine Einführung der Seitenschenkel in die Aufnahmeöffnung ermöglicht.
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Alternativ oder optional ergänzend ist bevorzugt, dass die freien Enden der keilförmigen Seitenschenkel in dem Sperrzustand im Längsschnitt voneinander weggerichtet sind. Somit zeigen die freien Enden der Seitenschenkel insbesondere voneinander weg. Auf diese Weise sind die radial äußersten Grenzkanten der Seitenschenkel derart angeordnet, dass die zweite radiale Breite größer als die radiale Breite der Aufnahmeöffnung ausgebildet ist. Insbesondere überlappen die Seitenschenkel in dem Sperrzustand mit der Trägerstruktur, wobei mittels der Überlappung die Entnahme der Seitenschenkel aus der Aufnahmeöffnung verhindert ist.
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Eine bevorzugte Weiterbildung sieht vor, dass der Durchgangsbereich in dem Fügezustand durch die Seitenschenkel verengt, zum Beispiel geschlossen und in dem Sperrzustand geöffnet ist. Insbesondere durch die Ausrichtung der freien Enden der keilförmigen Seitenschenkel in dem Fügezustand zueinander bilden die Seitenschenkel im Längsschnitt in Einführrichtung eine Verengung. Auf diese Weise ist der Durchgangsbereich für die Aufnahme des Sicherungskörpers gesperrt. Dadurch, dass der Durchgangsbereich gesperrt ist, ist der Sicherungskörper insbesondere gegen die Seitenschenkel in Einführrichtung zu drücken, um den Durchgangsbereich zu öffnen und somit in dem Durchgangsbereich aufgenommen werden zu können. Auf diese Weise wird der Rastabschnitt, insbesondere die Seitenschenkel von dem Sperr- in den Fügezustand überführt.
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Vom konstruktiven Aufbau ist bevorzugt, dass der Rastabschnitt, insbesondere die Seitenschenkel für die Überführung von dem Füge- in den Sperrzustand umklappbar oder abklappbar an dem Trägerabschnitt angeordnet sind. Vorzugsweise vergrößert sich der radiale Abstand zwischen den freien Enden der Seitenschenkel bei dem Umklappen von dem Füge- in den Sperrzustand und vice versa.
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Vorzugsweise umfasst der Rastabschnitt, insbesondere jeder der Seitenschenkel für das Umklappen einen Sollknickstellenbereich. Vorzugsweise ist der Rastabschnitt über den Sollknickstellenbereich mit dem Trägerabschnitt verbunden. Bei einem besonders bevorzugten Ausführungsbeispiel werden die Seitenschenkel in dem Sollknickstellenbereich um eine Umklappachse umgeklappt, wobei die Umklappachse vorzugsweise senkrecht und radial zur Längsachse versetzt verläuft. Insbesondere ist der Sollknickstellenbereich im Längsschnitt ein Bereich des Rastabschnitts, insbesondere der Seitenschenkel mit der dünnsten Wandstärke. Auf diese Weise bildet der Sollknickstellenbereich bei der Aufnahme des Sicherungskörpers einen Schwächungsbereich, so dass ein Umklappen des jeweiligen Seitenschenkels von dem Füge- in den Sperrzustand in dem Sollknickstellenbereich erfolgt. Vorteilhafterweise ist ein Zurücklappen des Rastabschnitts, insbesondere der Seitenschenkel durch den aufgenommenen Sicherungskörper verhindert. Vorzugsweise ist ein Zurückklappen des Rastabschnitts, insbesondere der Seitenschenkel nach der Entnahme des Sicherungskörpers möglich.
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Um die Montage der Halteeinrichtung an der Aufnahmeöffnung zu erleichtern, ist es bevorzugt, dass der Rastabschnitt Vorsprünge aufweist, wobei die Vorsprünge im Fügezustand des Rastabschnitts ausgebildet sind, den Rastabschnitt in einer Vormontageposition entnehmbar in der Aufnahmeöffnung verliersicher zu halten. Somit ist der Rastabschnitt im Fügezustand in der Vormontageposition zwar entnehmbar in der Aufnahmeöffnung angeordnet, wobei ohne eine aktive Entnahme ein Herausfallen des Rastabschnitts aus der Aufnahmeöffnung verhindert ist. Insbesondere ist der Rastabschnitt in dem Fügezustand in der Vormontageposition zerstörungsfrei aus der Aufnahmeöffnung entnehmbar. Vorzugsweise erstrecken sich die Vorsprünge radial nach außen. Insbesondere bilden die Vorsprünge in dem Fügezustand die radial äußersten Grenzpunkte des Rastabschnitts. Besonders bevorzugt sind jeweils einer der Vorsprünge im Längsschnitt an den Außenmantelflächen der Seitenschenkel angeordnet. Insbesondere weist der Rastabschnitt in dem Fügezustand durch die Vorsprünge eine größere erste radiale Breite als die Aufnahmeöffnung auf, wobei die erste radiale Breite derart ausgebildet ist, dass eine Überwindung des Öffnungsrands der Aufnahmeöffnung bei der Einführung und optional ergänzend bei der Entnahme möglich ist. Somit bildet der Öffnungsrand insbesondere eine Schnappkante für das Einrasten der Vorsprünge in der Aufnahmeöffnung. Vorzugsweise ist der Rastabschnitt zur Überwindung der Aufnahmeöffnung radialfedernd ausgebildet, so dass sich die Vorsprünge beim Überwinden des Öffnungsrands kurzzeitig voneinander entfernen, um danach hintergreifend an der Trägerstruktur angeordnet zu werden. Auf diese Weise ist die Halteeinrichtung ohne den Sicherungskörper verliersicher an der Trägerstruktur anordbar. Ferner erleichtern die Vorsprünge durch die vormontierte Anordnung der Halteeinrichtung an der Trägerstruktur die Einführung des Sicherungskörpers in den Durchgangsbereich.
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Bei einer möglichen konstruktiven Ausbildung sind die Vorsprünge im Längsschnitt halbkreisförmig ausgebildet. Jedoch bei einer besonders bevorzugten Ausführungsform sind die Vorsprünge im Längsschnitt dreieckförmig ausgebildet, wobei einer der Eckpunkte des jeweiligen dreieckförmigen Vorsprungs im Fügezustand einen der radial äußersten Grenzpunkte des Rastabschnitts bildet.
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Alternativ oder optional ergänzend sind die Vorsprünge im Sperrzustand des Rastabschnitts ausgebildet, den Rastabschnitt entnahmesicher in der Aufnahmeöffnung zu halten. Insbesondere verläuft eine der Seiten der jeweiligen dreieckförmigen Vorsprünge parallel zur Trägerstruktur, so dass sich die Seiten flächig gegen die Trägerstruktur in der Entnahmerichtung abstützen. Die flächige Abstützung der Vorsprünge an der Trägerstruktur sichert den Rastabschnitt bei der anliegenden Zugkraft gegen eine Entnahme ab. Zudem liegt bei der anliegenden Zugkraft eine gleichmäßige Kraftverteilung an den Vorsprüngen vor, so dass die Belastung auf den Rastabschnitt, insbesondere auf die Seitenschenkel reduziert ist.
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Insbesondere ist die Halteeinrichtung ausgebildet, dass der Trägerabschnitt und der Rastabschnitt im Sperrzustand die Trägerstruktur im Längsschnitt zumindest teilweise umgreifen. Vorzugsweise liegt der in die Aufnahmeöffnung eingeführte Rastabschnitt in dem Sperrzustand an einer Außenwand der Trägerstruktur an. Die Außenwand ist insbesondere die von einem Fahrzeuginnenraum des Kraftfahrzeugs abgewandte Seite. Ferner ist bevorzugt, dass der Trägerabschnitt bei dem eingeführten Rastabschnitt mit der Anlagefläche an einer Innenwand der Trägerstruktur anliegt. Die Innenwand ist vorzugsweise die zum Fahrzeuginnenraum des Kraftfahrzeugs zugewandte Seite.
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Besonders bevorzugt sind die Vorsprünge im Sperrzustand des Rastabschnitts ausgebildet, mit dem Trägerabschnitt gemeinsam einen im Längsschnitt nutenförmigen Aufnahmebereich zur Anordnung des Öffnungsrands der Aufnahmeöffnung zu bilden. Auf diese Weise ist das Umgreifen der Trägerstruktur durch den Träger- und den Rastabschnitt im Sperrzustand umgesetzt. Insbesondere sind die Seitenschenkel derart umgeklappt, dass einer der Seiten des jeweiligen dreieckförmigen Vorsprungs parallel zur Anlagefläche des Trägerabschnitts und/oder parallel zur Innen- und/oder Außenwand der Trägerstruktur verläuft. Insbesondere weist der Rastabschnitt einen Nutgrund auf, in die der Öffnungsrand bei dem eingeführten Rastabschnitt in der Aufnahmeöffnung im Sperrzustand zumindest abschnittsweise in radialer Richtung mündet. Die Trägerstruktur ist durch den nutenförmigen Aufnahmebereich fest von dem Träger- und dem Rastabschnitt umschlossen, so dass die Halteeinrichtung im Sperrzustand des Rastabschnitts zuverlässig an der Trägerstruktur befestigbar bzw. befestigt ist.
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Der Sicherungskörper kann als eine unlösbare Verbindung, zum Beispiel als ein Steckbolzen ausgebildet sein. Eine bevorzugte Ausführungsform sieht jedoch vor, dass der Sicherungskörper als eine lösbare Verbindung, zum Beispiel als eine Sicherungsschraube ausgebildet ist. Durch die Möglichkeit der Entnahme des Sicherungskörpers ist die Überführung des Rastabschnitts von dem Sperr- in den Fügezustand und folglich eine Entnahme der Halteeinrichtung von der Trägerstruktur ermöglicht. Auf diese Weise kann die Befestigungsvorrichtung mit dem befestigten Luftsack bei Bedarf ausgetauscht werden.
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Die Halteeinrichtung kann aus einem Metall, zum Beispiel aus Aluminium oder Messing hergestellt sein. Besonders bevorzugt ist die Halteeinrichtung aus einem Kunststoff hergestellt. Insbesondere ist die Halteeinrichtung als Kunststoffspritzgussteil gefertigt. Bei dem Kunststoff kann es sich um einen Duroplasten handeln. Einerseits ist die Halteeinrichtung aus Kunststoff als ein kostengünstiges Produkt gefertigt. Andererseits erzielt der Kunststoff ein leichteres Umklappen des Rastabschnitts im Sollknickstellenbereich im Vergleich zu einem Metall.
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Einen weiteren Gegenstand der Erfindung betrifft ein Kraftfahrzeug mit der Trägerstruktur, mit dem Luftsack und mit der Befestigungsvorrichtung nach der vorhergehenden Beschreibung. Der Rastabschnitt ist in die Aufnahmeöffnung der Trägerstruktur eingeführt, so dass die Halteeinrichtung an der Trägerstruktur angeordnet ist. Ferner ist der Luftsack an dem Trägerabschnitt gehalten, so dass der Luftsack an der Trägerstruktur befestigt ist.
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Vorzugsweise ist die Trägerstruktur als ein Teilabschnitt im Dachbereich des Kraftfahrzeugs ausgebildet. Besonders bevorzugt ist die Trägerstruktur als ein Karosserieabschnitt des Kraftfahrzeugs ausgebildet, wobei der Karosserieabschnitt einen Teilabschnitt eines Fahrzeugrahmens insbesondere im Dachbereich des Kraftfahrzeugs bildet. Der Luftsack ist durch die Befestigung im Dachbereich insbesondere als ein sogenannter Rear Roof Airbag ausgebildet, welcher mindestens einen Insassen auf dem Rücksitz, insbesondere auf einem der äußeren Rücksitze im Kopfbereich im Falle eines Aufpralls des Kraftfahrzeugs vor Verletzungen schützen soll.
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Zum Beispiel ist die Aufnahmeöffnung der Trägerstruktur kreisförmig oder elliptisch ausgebildet. Jedoch bei einer bevorzugten Ausführungsform ist die Aufnahmeöffnung der Trägerstruktur viereckig ausgebildet. Auf diese Weise ist insbesondere eine Relativdrehung des Rastabschnitts in der Aufnahmeöffnung vermieden.
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Weitere Merkmale, Vorteile und Wirkungen der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele der Erfindung. Dabei zeigen:
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1 eine Befestigungsvorrichtung als ein erstes Ausführungsbeispiel der Erfindung mit einem Rastabschnitt in einem Fügezustand;
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2 die Befestigungsvorrichtung aus 1 mit dem Rastabschnitt angeordnet in einer Aufnahmeöffnung einer Trägerstruktur;
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3 die Befestigungsvorrichtung aus 1 mit dem Rastabschnitt in einem Sperrzustand in der Aufnahmeöffnung;
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4 die Befestigungsvorrichtung als ein zweites Ausführungsbeispiel der Erfindung;
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5a den im Querschnitt rechteckförmig ausgebildeten Rastabschnitt im Fügezustand;
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5b den im Querschnitt rechteckförmig ausgebildeten Rastabschnitt im Sperrzustand;
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6a den im Querschnitt halbkreisförmig ausgebildeten Rastabschnitt im Fügezustand;
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6b den im Querschnitt halbkreisförmig ausgebildeten Rastabschnitt im Sperrzustand.
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Einander entsprechende oder gleiche Teile sind in den Figuren jeweils mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
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Die 1 zeigt schematisch in einer zweidimensionalen Darstellung eine Befestigungsvorrichtung 1 als ein erstes Ausführungsbeispiel der Erfindung. Die Befestigungsvorrichtung 1 ist in einem zu einer Längsachse A geschnittenen Längsschnitt dargestellt. Die Befestigungsvorrichtung 1 ist ausgebildet, einen Luftsack 2 an einer Trägerstruktur 3 eines Kraftfahrzeugs anzuordnen. Die Trägerstruktur 3 ist zum Beispiel ein Teilabschnitt eines Fahrzeugrahmens im Dachbereich des Kraftfahrzeugs. Die Trägerstruktur 3 ist in dem Längsschnitt als ein ebener Teilabschnitt ausgebildet, jedoch ist eine mögliche Alternative, dass die Trägerstruktur 3 als ein gebogener, gewölbter und/oder in einer weiteren Ausführung geformter Teilabschnitt des Kraftfahrzeugs ausgebildet ist. Bei diesem Beispiel ist die Trägerstruktur 3 als ein Karosserieabschnitt des Kraftfahrzeugs ausgebildet. Der Luftsack 2 kann zum Beispiel als ein sogenannter Rear Roof Airbag ausgebildet sein, welcher einen Insassen auf einem Rücksitz des Kraftfahrzeugs vor Verletzungen bei einem Aufprall des Kraftfahrzeugs schützen soll.
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Die Befestigungsvorrichtung 1 umfasst eine Halteeinrichtung 4, wobei der Luftsack 2 über die Halteeinrichtung 4 an der Trägerstruktur 3 befestigt wird. Die Halteeinrichtung 4 ist entlang ihrer Längsachse A geschnitten. Die Halteeinrichtung 4 weist einen Trägerabschnitt 5 auf, an dem der Luftsack 2 befestigt ist. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist der Luftsack 2 doppellagig an dem Trägerabschnitt 5 befestigt. Auf diese Weise entfaltet sich der Luftsack 2 um den Trägerabschnitt 5. Der Luftsack 2 ist in den Trägerabschnitt 5 eingeklemmt. Hierfür weist der Trägerabschnitt 5 eine Klemme 5a und eine Klemmaufnahme 5b auf, wobei die Klemme 5a mittels Rasthaken in die Klemmaufnahme 5b hineingreift, die in der Klemmaufnahme 5b verrasten. Die Klemme 5a und die Klemmaufnahme 5b weisen zwei sich zugewandte Stirnflächen auf, wobei der Luftsack 2 durch die Anordnung zwischen den zwei Stirnflächen der Klemme 5a und der Klemmaufnahme 5b an dem Trägerabschnitt 5 gehalten, insbesondere eingeklemmt ist.
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Die Halteeinrichtung 4 umfasst zur Anordnung an der Trägerstruktur 3 einen Rastabschnitt 6. Der Rastabschnitt 6 ist mit dem Trägerabschnitt 5 einstückig verbunden. Der Rastabschnitt 6 umfasst zwei keilförmige Seitenschenkel 6a, 6b. Die zwei Seitenschenkel 6a, 6b weisen die gleiche Bauform und Baugröße auf. Ferner sind die zwei Seitenschenkel 6a, 6b symmetrisch zur Längsachse A der Halteeinrichtung 4 angeordnet. Ein Keilwinkel Alpha des jeweiligen keilförmigen Seitenschenkels 6a, 6b ist durch eine zur Längsachse A radial äußerste Grenzkante und eine zur Längsachse A radial innerste Grenzkante eines freien Endes des jeweiligen Seitenschenkels 6a, 6b festgelegt. Die radiale Wandstärke der keilförmigen Seitenschenkel 6a, 6b nimmt im Längsschnitt in Richtung des Trägerabschnitts 5 abschnittsweise ab, wobei ein Verbindungsbereich zum Trägerabschnitt 5 eine stetige Wandstärke aufweist.
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Der Rastabschnitt 6 ist in einen Füge- und in einen Sperrzustand überführbar, wobei sich der Rastabschnitt 6 in 1 in dem Fügezustand befindet. In dem Fügezustand ist der Rastabschnitt 6 in eine Aufnahmeöffnung 7 der Trägerstruktur 3 in einer Einführrichtung einführbar. Die Einführrichtung verläuft entlang der Längsachse A in Richtung der Aufnahmeöffnung 7. Eine axiale Mittellinie der Aufnahmeöffnung 7 verläuft koaxial zur Längsachse A der Halteeinrichtung 4. Die Aufnahmeöffnung 7 ist rechteckig ausgebildet. Durch die Einführung des Rastabschnitts 6 in der Aufnahmeöffnung 7 ist die Halteeinrichtung 4 an der Trägerstruktur 3 angeordnet und der Luftsack 2 über den Trägerabschnitt 5 der Halteeinrichtung 4 an der Trägerstruktur 3 befestigt.
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In dem Fügezustand weist der Rastabschnitt 6 im Längsschnitt eine erste radiale Breite B1 auf, wobei sich die erste radiale Breite B1 senkrecht zur Längsachse A erstreckt. Bei der ersten radialen Breite B1 sind die freien Enden der Seitenschenkel 6a, 6b zueinander ausgerichtet, derart, dass der Rastabschnitt 6 in die Aufnahmeöffnung 7 eingeführt werden kann. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist die radiale Breite B1 durch Vorsprünge 8 festgelegt, die auf Außenmantelflächen der Seitenschenkel 6a, 6b angeordnet sind und im Längsschnitt die radial äußersten Grenzpunkte des Rastabschnitts 6 bilden. Die Außenmantelflächen der Seitenschenkel 6a 6b verlaufen parallel zueinander und zur Längsachse A.
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Die erste radiale Breite B1 ist größer als die Aufnahmeöffnung 7 ausgebildet, wobei die radiale Breite B1 derart dimensioniert ist, dass eine Überwindung eines Öffnungsrands der Aufnahmeöffnung 7 bei der Einführung des Rastabschnitts 6 möglich ist. Zum Beispiel sind die Seitenschenkel 6a, 6b radialfedernd ausgebildet, so dass die Seitenschenkel 6a, 6b sich bei der Überwindung des Öffnungsrands zueinander bewegen, um nach der Überwindung des Öffnungsrands in ihrer radial innersten Lage wieder aufeinander zu bewegt zu werden und dabei die Halteeinrichtung 4 axial festlegend entgegen der Einführrichtung an der Trägerstruktur 3 zu sichern.
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2 zeigt die Befestigungsvorrichtung 1 mit dem in die Aufnahmeöffnung 7 eingeführten Rastabschnitt 6. Die Vorsprünge 8 sind in dem Fügezustand des Rastabschnitts 6 als Vormontagenasen ausgebildet, die den Rastabschnitt 6 in der Aufnahmeöffnung 7 halten. Auf diese Weise ist die Halteeinrichtung 4 verliersicher an der Trägerstruktur 3 angeordnet. Zugleich ist eine zerstörungsfreie Entnahme des Rastabschnitts 6 aus der Aufnahmeöffnung 7 auf die gleiche Weise wie bei der Einführung möglich.
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Der Trägerabschnitt 5 weist stirnseitig eine Anlagefläche auf, die beim in die Aufnahmeöffnung 7 eingeführten Rastabschnitt 6 flächig an einer Innenwand der Trägerstruktur 3 anliegt. Die Innenwand ist die zu einem Fahrzeuginnenraum des Kraftfahrzeugs zugewandte Seite. Somit ist der Luftsack 2 im Fahrzeuginnenraum gehalten. Die Anlagefläche und die Innenwand verlaufen parallel zueinander.
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Die Vorsprünge 8 stützen sich an einer Außenwand der Trägerstruktur 3 ab. Die Außenwand ist die zu dem Fahrzeuginnenraum abgewandte Seite. Der Öffnungsrand der Aufnahmeöffnung 7 mündet in radialer Richtung auf dem Verbindungsbereich des Rastabschnitts 6.
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Der Rastabschnitt 6 verhindert in dem Sperrzustand eine Entnahme der Halteeinrichtung 4 von der Trägerstruktur 3. Bei der Überführung des Rastabschnitts 6 von dem Füge- in den Sperrzustand werden die zueinander ausgerichteten freien Enden der Seitenschenkel 6a, 6b um eine Umklappachse C umgeklappt, so dass die freien Enden voneinander weggerichtet sind. Die Befestigungsvorrichtung 1 weist für das Umklappen der Seitenschenkel 6a, 6b um die Umklappachse C einen Sicherungskörper 9 auf. Der Sicherungskörper 9 ist in einen Durchgangsbereich 10 des Rastabschnitts 6 einzuführen. Der Durchgangsbereich 10 ist zwischen den zwei Seitenschenkeln 6a, 6b angeordnet. Um die Einführung des Sicherungskörpers 9 in den Durchgangsbereich 10 zu ermöglichen, weist der Trägerabschnitt 5 eine Durchgangsöffnung 11 und der Luftsack 2 eine verschweißte Öffnung 12 auf. Somit muss der Sicherungskörper 9 zunächst durch die Durchgangsöffnung 11 und die verschweißte Öffnung 12 durchgeführt werden, um in den Durchgangsbereich 10 eingeführt werden zu können.
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Der Durchgangsbereich 10 ist durch die keilförmigen Seitenschenkel 6a, 6b verengt und wird erst durch die Einführung des Sicherungskörpers 9 geöffnet. Der Sicherungskörper 9 wird bei der Einführung gegen die Seitenschenkel 6a, 6b gedrückt, so dass diese um die Umklappachse C umgeklappt werden und der Rastabschnitt 6 von dem Füge- in den Sperrzustand überführt wird. Das Umklappen um die Umklappachse C erfolgt in dem Verbindungsbereich, der als ein Sollknickstellenbereich ausgebildet ist. Der Sollknickstellenbereich bildet durch die dünnste radiale Wandstärke der Seitenschenkel 6a, 6b den schwächsten Bereich, so dass die Druckkräfte des Sicherungskörpers 9 im Sollknickstellenbereich angreifen. Optional ergänzend kann an den Außenmantelflächen der Seitenschenkel 6a, 6b eine Einkerbung entlang der Umklappachse C eingebracht werden, um den Umklappvorgang zu erleichtern.
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3 zeigt den Rastabschnitt 6 in dem Sperrzustand mit dem aufgenommenen Sicherungskörper 9 in dem Durchgangsbereich 10. In dem Sperrzustand weist der Rastabschnitt 6 im Längsschnitt eine zweite radiale Breite B2 auf. Bei der zweiten radialen Breite B2 sind die freien Enden der Seitenschenkel 6a, 6b voneinander weggerichtet. Die zweite radiale Breite B2 ist im Längsschnitt von zwei radial äußersten Grenzpunkten der Seitenschenkel 6a, 6b festgelegt. Die zwei radial äußersten Grenzpunkte sind als die radial äußersten Grenzkanten der freien Enden ausgebildet. Die zweite radiale Breite B2 ist größer als die Aufnahmeöffnung 7 ausgebildet, derart, dass eine Überlappung zwischen den Seitenschenkeln 6a, 6b und der Trägerstruktur 3 bis zur Aufnahmeöffnung 7 den Rastabschnitt 6 gegen eine Entnahme aus der Aufnahmeöffnung 7 sperrt. Die Innenmantelflächen der Seitenschenkel 6a, 6b verlaufen parallel zueinander und zur Längsachse A.
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Im dem Sperrzustand des Rastabschnitts 6 bilden die Vorsprünge 8 gemeinsam mit dem Trägerabschnitt 5 einen im Längsschnitt nutenförmigen Aufnahmebereich zur Aufnahme des Öffnungsrands der Aufnahmeöffnung 7. Der Verbindungsbereich ist als ein Nutgrund des nutenförmigen Aufnahmebereichs ausgebildet. Die Vorsprünge 8 sind dreieckförmig ausgebildet, wobei eine der Seiten des jeweiligen Vorsprungs 8 im Sperrzustand des Rastabschnitts 6 parallel zur Anlagefläche sowie zur Innen- und Außenwand der Trägerstruktur 3 verläuft. Auf diese Weise liegt keine Stoßkante, sondern ein flächiger Kontaktbereich zu der Trägerstruktur 3 vor. Der flächige Kontaktbereich bewirkt, dass bei einer anliegenden Zugkraft in einer Entnahmerichtung anstelle einer punktuellen eine gleichmäßige Kraftverteilung an den Seitenschenkeln 6a, 6b ausgeübt wird, so dass die Belastung auf die Seitenschenkel 6a, 6b reduziert ist.
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Der Sicherungskörper 9 ist als eine Sicherungsschraube ausgebildet. Der Sicherungskörper 9 als die Sicherungsschraube ermöglicht die Entnahme des Sicherungskörpers 9 aus dem Durchgangsbereich 10. Auf diese Weise ist der Rastabschnitt 6 von dem Sperr- in den Fügezustand überführbar und somit die Halteeinrichtung 4 von der Trägerstruktur 3 entnehmbar. Zum Beispiel weist der Trägerabschnitt 5 ein Innengewinde auf, über das der Sicherungskörper 9 als die Sicherungsschraube verliersicher gehalten ist. Somit ist ein Herausfallen des Sicherungskörpers 9 und folglich eine ungewollte Überführung des Rastabschnitts 6 von dem Sperr- in den Fügezustand aufgrund des fehlenden Sicherungskörpers 9 vermieden.
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Zur Überführung des Rastabschnitt 6 von dem Sperr- in den Fügezustand beim entnommenen Sicherungskörpers 9 ist der Öffnungsrand der Aufnahmeöffnung 7 mittels einer anliegenden Zugkraft an der Halteinrichtung 4 in der Entnahmerichtung gegen die Seitenschenkel 6a, 6b zu drücken. Auf diese Weise werden die Seitenschenkel 6a, 6b radial nach innen bewegt und folglich der Rastabschnitt 6 in den Fügezustand überführt.
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4 zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel der Befestigungsvorrichtung 1. Die Befestigungsvorrichtung 1 ist analog zum ersten Ausführungsbeispiel ausgebildet. Lediglich der Trägerabschnitt 5 ist nicht als eine Klemmeinrichtung ausgebildet, sondern weist exzentrisch zur Durchgangsöffnung 11 einen Montagebereich mit einer Durchtrittsöffnung 13 zur Aufnahme einer Schraube 14 auf. In dem Luftsack 2 ist die verschweißte Öffnung 12 eingebracht, wobei die Schraube 14 in die Öffnung 12 durchgeführt und in die Durchtrittsöffnung 13 eingeschraubt wird. Auf diese Weise ist der Luftsack 2 zuverlässig an dem Trägerabschnitt 5 befestigt. Ferner ermöglicht die Schraube 14 eine Austauschbarkeit des Luftsacks 2 auf schnelle und unkomplizierte Weise.
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Die 5a und 5b zeigen in einer schematischen Darstellung den Rastabschnitt 6 im Querschnitt zur Längsachse A. Bei diesem Ausführungsbeispiel sind die Seitenschenkel 6a, 6b des Rastabschnitts 6 rechteckförmig ausgebildet. In der 5a befindet sich der Rastabschnitt 6 in dem Fügezustand, wobei die Vorsprünge 8 die radiale Breite B1 festlegen. In der 5b befindet sich der Rastabschnitt 6 in dem Sperrzustand, wobei die zweite radiale Breite B2 von den radial äußersten Grenzkanten der freien Enden der Seitenschenkel 6a, 6b festgelegt ist.
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Die 6a und 6b zeigen zu den 5a und 5b ein alternatives Ausführungsbeispiel des Rastabschnitts 6 im Querschnitt zur Längsachse A. Die Seitenschenkel 6a, 6b des Rastabschnitts sind halbkreisförmig ausgebildet. Die Vorsprünge 8 umlaufen teilweise den jeweiligen Seitenschenkel 6a, 6b. In der 6a befindet sich der Rastabschnitt 6 in dem Fügezustand, wobei die Vorsprünge die radiale Breite B1 festlegen. In der 6b befindet sich der Rastabschnitt 6 in dem Sperrzustand, wobei die zweite radiale Breite B2 von den radial äußersten Grenzkanten der freien Enden der Seitenschenkel 6a, 6b festgelegt ist.
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Während vorstehend mindestens ein Ausführungsbeispiel detailliert offenbart wurde, ist es anzuerkennen, dass eine Vielzahl von erfindungsgemäßen Variationen existieren. Es ist ebenfalls anzuerkennen, dass das mindestens eine Ausführungsbeispiel nur beispielhaften Charakter hat und keine Begrenzung des Schutzumfangs, der Anwendungsgebiete oder der Konfiguration darstellt. Vielmehr soll die vorliegende Offenbarung einen angenehmen Fahrplan zur Umsetzung mindestens eines Ausführungsbeispiels sein. Somit sollte es anzuerkennen sein, dass verschiedene Variationen der Funktion oder der Anordnung der Elemente des mindestens einen Ausführungsbeispiels umgesetzt werden können, ohne den Umfang zu verlassen, der durch die Ansprüche und deren rechtmäßigen Äquivalente vorgegeben ist.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Befestigungsvorrichtung
- 2
- Luftsack
- 3
- Trägerstruktur
- 4
- Halteeinrichtung
- 5
- Trägerabschnitt
- 5a
- Klemme
- 5b
- Klemmaufnahme
- 6
- Rastabschnitt
- 6a/6b
- Seitenschenkel
- 7
- Aufnahmeöffnung
- 8
- Vorsprünge
- 9
- Sicherungskörper
- 10
- Durchgangsbereich
- 11
- Durchgangsöffnung
- 12
- Öffnung
- 13
- Durchtrittsöffnung
- 14
- Schraube
- A
- Längsachse
- B1
- Erste radiale Breite
- B2
- Zweite radiale Breite
- C
- Umklappachse
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102004035464 A1 [0003]
