DE60102363T2 - Schnappbefestigung für fahrer-airbagmodul - Google Patents
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Description
- Die vorliegende Erfindung betrifft ein Fahrer-Airbagmodul mit einem Gehäuse für die direkte Befestigung an einem Fahrzeuglenlσad.
- Üblicherweise haben Airbagmodule für die Fahrerseite einen Verschlussdeckel zum Einschließen eines Prallkissens und eines Gasgenerators. Normalerweise sind der Prallkissen-Gasgenerator und der Verschlussdeckel am Gehäuse befestigt, indem eine Anzahl von Verbindungselementen eingesetzt wird, um das Airbagmodul am Fahrzeuglenkrad zu befestigen.
- Das Gehäuse dient als stabile Fläche zum Einschließen der Prallkissenpackungs-Baugruppe und zur Aufnahme der Entfaltungs-Reaktionskräfte. Dieses Gehäuse wird häufig eingesetzt, um das Airbagmodul an die Lenksäule zu koppeln. Es ist bekannt, dass das Gehäuse eine Vielzahl von Stiftbolzen mit Kerben aufweisen kann, mit Hilfe derer das Airbagmodul an der Lenkradbaugruppe formschlüssig in Eingriff gebracht wird. Andere gegenwärtig erhältliche Fahrer-Airbagsysteme, einschließlich der Einschnapp-Modulsysteme, sind eher hinderlich und lassen sich schwer vom Lenkrad entfernen. Eine solche Lenkradbaugruppe ist aus dem US-Patent 5 380 037 A bekannt, das alle Merkmale des Oberbegriffes von Anspruch 1 offenbart. Ein System, dass einen einfacheren Ein- und Ausbau des Fahrer-Airbagmoduls ermöglicht, würde die Kosten bedeutend senken und eine Verbesserung hinsichtlich der Leichtigkeit der Fertigung im Fahrzeug-Montagewerk und der Einfachheit der Wartbarkeit bringen.
- Diese Vorteile werden von einer Lenkradbaugruppe der vorliegenden Erfindung, wie in Anspruch 1 dargelegt, bereitgestellt. Gemäß den Lehren der vorliegenden Erfindung weist das Modul verbesserte Befestigungselemente auf, die einen Lenkradanker nutzen, um das Modul zu befestigen und um eine ordnungsgemäße Verteilung der Reaktionskräfte und einen leichteren Ausbau des Airbagmoduls zu ermöglichen.
- KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
-
1 ist eine Explosionsdarstellung des Fahrer-Airbagmoduls gemäß der vorliegenden Erfindung. -
2 ist eine Airbagmodul-Unterbaugruppe der vorliegenden Erfindung. -
3 ist ein Querschnitt der Unterbaugruppe von2 . -
4 ist eine Explosionsdarstellung des Lenkrades und des Haltemechanismus. - Die
5 –8 sind Darstellungen der Rückhaltemechanismen. - Die
9a und9b zeigen einen Einschnappstiftbolzen. - DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
- Die
1 und4 zeigen, dass die vorliegende Erfindung aus acht Hauptbauteilen besteht: einem Gasgenerator20 , einem Prallkissen22 , einem Haltering24 , einem Verschlussdeckel26 , einer Befestigungsplatte31 , einer Vielzahl von Einschnappbefestigungs-Stiftbolzen32 , dem Lenkradanker30 und einem Paar Haltemechanismen34 . - Eine Airbagmodul-Unterbaugruppe
29 wird zusammengebaut, indem der Haltering24 bezüglich des Prallkissens22 so angeordnet wird, dass seine Gewindebolzen28 durch die Öffnungen21 im Befestigungsrandbereich des Prallkissens hindurchgehen. Die Gewindebolzen28 am Haltering24 werden dann durch die korrespondierenden Löcher36 am Gasgenerator20 hindwchgeführt. Die Bolzen können am Ring24 befestigt oder durch denselben lose hindurchgesteckt werden. - Das Prallkissen
22 wird dann zusammengefaltet und auf die Befestigungsplatte31 im Verschlussdeckel26 , wie in den2 und3 dargestellt, gelegt. Wie bekannt ist, kann das Prallkissen22 , nachdem es gefaltet wurde, mit einer optionalen Schicht aus TYVEK® oder einem Schrumpffolienverpackungs-Polymer umhüllt werden, um zu verhindern, dass Schadstoffe in die Beutelpackung gelangen. Die Einschnappbefestigungs-Stiftbolzen32 , die in die Befestigungsplatte31 gesenkgeschmiedet wurden, dienen zur Befestigung der Airbagmodul-Unterbaugruppe29 am Lenkradanker30 . Die Airbagmodul-Unterbaugruppe29 wurde so konstruiert, dass die Einschnappbefestigungs-Stiftbolzen32 eine Bewegung der Befestigungsplatte31 bezüglich des Lenkradankers30 während einer Entfaltung verhindern. Wie am besten anhand der1 und3 ersichtlich ist, verläuft eine Reißnaht46 durch die gesamte Mitte des Verschlussdeckels, so dass sich das Prallkissen durch denselben entfalten kann. - Mit der in
2 dargestellten Konfiguration ist das Modul fertig für den Versand an ein Automobil-Montagewerk. Im Montagewerk wird der Lenkradanker30 zuerst an der Lenkwelle befestigt. Dann wird das Fahrer-Airbagmodul29 der vorliegenden Erfindung an die Lenkradbaugruppe angeschlossen, indem zuerst die erforderlichen elektrischen Anschlüsse hergestellt werden und danach die Airbagmodul-Unterbaugruppe29 in den Lenkradanker30 eingeschnappt wird. Die Haltemechanismen34 sind an der Rückfläche des Lenkradankers30 angeordnet. - Wie am besten anhand der
5 –8 ersichtlich ist, wird jeder der zwei Haltemechanismen34 durch einen Basisabschnitt35 definiert, der ein Paar Löcher36 ,37 definiert, die ein Paar Einschnappbefestigungs-Stiftbolzen32 aufnehmen. In die Haltemechanismen34 ist ein schlangenförmiger Rückhaltedraht40 integriert, der in Nuten oder Kerben48a ,b in den Einschnappbefestigungs-Stiftbolzen32 einrastet. Der Rückhaltemechanismus34 weist außerdem eine röhrenförmige Passführung39 auf, die zur Führung in einem Demontagewerkzeug38 und zur Ermöglichung des Ausrastens des schlangenförmigen Rückhaltedrahtes40 aus den Einschnappbefestigungs-Stiftbolzen32 dient. Ein Werkzeug38 (in5 dargestellt), das ein Schlitz- oder Kreuzschlitzschraubendreher sein kann, wird mit Hilfe der röhrenförmigen Passfuhrung39 eingeführt und drückt die Keulen74 ,76 des Drahtes40 auseinander, wodurch die Anetierungsabschnitte85 ,86 aus einer entsprechenden Nut48a ,b heraus bewegt werden. Die Rückhaltemechanismen34 umfassen auch vorstehende Befestigungsteile88 , die zur Kopplung des Haltemechanismus34 an den Lenkradanker30 dienen. - Die Einschnapp-Befestigungsteile
88 halten die Haltemechanismen34 fest an den Lenkradanker30 und stellen sicher, dass der schlangenförmige Rückhaltedraht40 an Ort und Stelle bleibt. Außerdem hat der Rückhaltemechanismus34 einen Rückhalteschlitz90 , der in einen Flanschabschnitt92 geschnitten ist. Wenn die Einschnappbefestigungs-Stiftbolzen32 in die Basisabschnittslöcher36 ,37 gedrückt werden, bewegen die angeschrägen Enden eines jeden Stiftbolzens den schlangenförmigen Rückhaltedraht40 senkrecht zur Einführungsrichtung der Stiftbolzen. Der schlangenförmige Rückhaltedraht40 stellt eine vergrößerte freie Gesamtlänge bereit. Diese vergrößerte Länge ist ein besonders wichtiger Fortschritt gegenüber Befestigungsmechanismen mit einem eher geraden Rückhaltedraht, und zwar insoweit, als dass dieses Merkmal die Leichtigkeit bedeutend erhöht, mit der das Modul während des Einbaus in den Radanker30 eingeschnappt werden kann. Die Konfiguration ermöglicht es dem schlangenförmigen Rückhaltedraht40 , sich an den zwei Öffnungen74 zu bewegen, lässt aber den schlangenförmigen Rückhaltedraht40 in ausreichenden Maße auffedern, um die Einrastnut48 des Einschnappbefestigungs-Stiftbolzens32 zu "erfassen". Zusätzlich gibt es eine Wechselwirkung zwischen dem vorstehenden Lappen93 im Flanschabschnitt92 und der Rückhaltedrahtschleife50 , um zu verhindern, dass sich der Draht bei einer Erschütterung aus der Position bewegt. Der Lappen93 verhindert auch, dass der Draht40 aus dem Haltemechanismus34 herausrutscht; außer wenn ein Mechaniker das Ausrastwerkzeug38 mit ausreichender Kraft einführt, wodurch die Arretierungsabschnitte84 ,85 aus der Nut48 herausbewegt werden. - Die Konfiguration und Funktion des schlangenförmigen Rückhaltedrahtes
40 sind klar unterscheidbar von anderen Mechanismen mit einem eher geraden Rückhaltedraht. Der schlangenförmige Rückhaltedraht40 ist durch seine zahlreichen Bögen definiert, wobei jeder Bogen die Gesamtfunktionalität des schlangenförmigen Rückhaltedrahtes40 verbessert. Wie am besten anhand der5 ersichtlich ist, weist der Draht ein Paar Arretierungsabschnitte85 ,86 auf, die für den Eingriff in die Nut48 in den Einschnappbefestigungen32 dienen. Der schlangenförmige Rückhaltedraht40 ist außerdem durch eine erste große Radiusschleife50 gekennzeichnet, die einen Innenradius aufweist, der bezüglich des Demontagewerkzeuges38 konkav ist. Der erste große Radius fungiert als eine Feder, die die Anetierungsabschnitte85 ,86 mit der Nut48 in Kontakt bringt. Der schlangenförmige Rückhaltedraht40 definiert außerdem einen ersten und zweiten keulenförmigen Abschnitt74 ,76 , wobei diese Abschnitte ein Paar Ausrastflächen52 definieren. Der erste und zweite keulenförmige Abschnitt sind zueinander nahe genug angeordnet, so dass die Einführung eines einzigen Ausrastwerkzeuges die Ausrastflächen52 gegen die Federkraft des ersten großen Radius50 auseinanderspreizt. Der schlangenförmige Rückhaltedraht40 definiert außerdem einen zweiten Radius, der die Arretierungsabschnitte85 ,86 des schlangenförmigen Rückhaltedrahtes über die Mitte der Löcher36 ,37 im Basisabschnitt platziert. - Die Haltemechanismen
34 nehmen die Einschnappbefestigungs-Stiftbolzen32 der Airbagmodul-Unterbaugruppe29 auf, indem anfangs die Enden oder Arretierungsabschnitte85 ,86 des schlangenförmigen Rückhaltedrahtes40 von der Mitte der Löcher36 ,37 im Basisabschnitt weg bewegt werden. Während die Einschnappbefestigungs-Stiftbolzen32 durch die Öffnungen35 ,36 gedrückt werden, gleiten sie an den Anetierungsabschnitten85 ,86 des schlangenförmigen Rückhaltedrahtes40 vorbei und die Arretierungsabschnitte spreizen sich in dem Maße, wie die Mittenschleife50 des Drahtes40 verformt wird. Sobald die Nut48 in den Einschnappbefestigungs-Stiftbolzen32 die Arretierungsabschnitte erreicht, schnappen die Anetierungsabschnitte85 ,86 in eine korrespondierende Nut48 ein, um die Airbagmodul-Unterbaugruppe29 zu halten. - Sollte das Modul nach der Montage einer Erschütterung ausgesetzt sein, verhindert die Konfiguration dass beide Arretierungsabschnitte
85 ,86 sich während der Erschütterung gleichzeitig aus der Position bewegen. Falls ein Modul vom Lenkradanker30 ausgebaut werden soll, führt ein Bediener ein Werkzeug38 , beispielsweise einen normalen Schraubendreher, in die Passführung39 ein, wodurch dieses mit den keulenförmigen Abschnitten74 ,76 im Eingriff steht und sie verschiebt. Wenn der Bediener das Werkzeug38 einführt, verformt sich der schlangenförmige Rückhaltedraht40 an der Rückhaltedrahtschleife50 , um das Ausrasten der Anetierungsabschnitte85 ,86 und der Einschnappbefestigungs-Stiftbolzennut48 zu bewirken. - Der Lenkradanker
30 weist einen vertieften Abschnitt81 auf, der die Aufnahme der Mutter gestattet, mit die Lenkradbaugruppe an die Lenksäulenwelle befestigt wird und den Zwischenraum für den Stecker ermöglicht, der erforderlich ist, um sicherzustellen, dass der Gasgenerator elektrisch am restlichen Fahrzeug angeschlossen ist. Dies verringert das Gesamtprofil der Modul-/Lenkradbaugruppe. Zusätzlich wird ein Loch82 bereitgestellt, damit der Gasgenerator-Anschlussdraht vom Fahrzeug zum Oberteil des Lenkrades hindurchgeführt werden kann. - Bei der bevorzugten Ausführungsform handelt es sich um eine Ausführung mit "schwimmendem Horn", bei der die Betätigung des Fahrzeughorns durch Niederdrücken des Gesamtmoduls in Richtung zum Lenkradanker
30 hin möglich ist. Das Modul ist in Normalrichtung vom Lenkradanker30 weg durch eine Vielzahl von Schraubenfedern23 vorgespannt, wobei jeweils eine um einen korrespondierenden Einschnappbolzen32 angeordnet ist. Wie in9a dargestellt, hat die Nut48a eine ausreichende Länge, damit sich das Modul zur Betätigung des Horns zum Radanker hin und vom Radanker weg bewegen kann. Die Schraubenfedern23 dienen dazu, die Modulunterbaugruppe29 von den Hornkontakten am Lenkradanker30 weg zu drücken. Der Rückhaltemechanismus34 fungiert als elektrischer Isolator, damit das Modul als Hornschalter funktionieren kann. Als solcher ist der Basisabschnitt des Rückhaltemechanismus34 aus einem Spritzgusskunststoff, wie z.B. Nylon oder Polypropylen, geformt. - Der Lenkradanker
30 des Lenkrades ist mit einer ebenen Fläche54 versehen, die Ansätze55 aufweist, die als elektrische Anschlussstellen dienen. Der Lenkradanker30 des Rades enthält außerdem ein Einbauloch56 direkt hinter dem Modul, damit der Einbau des Gasgenerators möglich ist. Die ebene obere Fläche54 ist für das Funktionieren des Moduls wichtig, da sie als Reaktionsfläche fungiert und sicherstellt, dass sich das Prallkissen22 immer zum Insassen hin entfaltet. Ein weiterer Vorteil dieser ebenen Fläche54 besteht darin, dass wenn die Fläche nicht eben wäre, das Prallkissen22 längs einer unebenen Fläche gedrückt werden würde und an einem vorstehenden Punkt der Fläche reißen könnte. -
9b zeigt die Einschnappbefestigungs-Stiftbolzen32 der vorliegenden Erfindung, die bei einem nicht schwimmenden Modul eingesetzt werden. Dieser Einschnappbefestigungs-Stiftbolzen32 hat eine keilförmige Nut48b für den Eingriff des schlangenförmigen Drahtes40 des Einrastmechanismus34 . Die Form der Nut so beschaffen, dass sie das Modul im Radanker arretiert, ohne eine Relativbewegung zum Radanker30 zuzulassen. Bei einem nicht schwimmenden Modulsystem kann der Rückhaltemechanismus34 integral in den Lenkradanker gegossen oder geformt werden.
Claims (5)
- Lenkradbaugruppe, umfassend: einen Anker (
30 ) und ein Fahrer-Airbagmodul (29 ); wobei das Airbagmodul Folgendes umfasst: einen Gasgenerator (20 ), ein Prallkissen (22 ), eine Befestigungsplatte (31 ) mit einer Vielzahl von Schnappbefestigungs-Stiftbolzen (32 ); einen Verschlussdeckel (26 ), der mit der Befestigungsplatte (31 ) gekoppelt ist; wobei die Lenkradbaugruppe außerdem Folgendes umfasst: mindestens einen am Anker (30 ) angeordneten Haltemechanismus (34 ), der einen schlangenförmigen Rückhaltedraht (40 ) aufweist, der mit den Schnappbefestigungs-Stiftbolzen (32 ) formschlüssig in Eingriff gebracht wird, um das Airbagmodul zu arretieren, wobei der Draht einen Federabschnitt (50 ) und mindestens zwei Ausrastabschnitte (74 ,76 ) aufweist, die für die Aufhebung der Arretierung des Airbagmoduls ausgelegt sind, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens zwei Ausrastabschnitte keulenförmig sind. - Lenkradbaugruppe nach Anspruch 1, wobei der Haltemechanismus (
34 ) eine Passfuhrung (39 ) zum Führen eines Demontagewerkzeuges (38 ) aufweist. - Lenkradbaugruppe nach Anspruch 2, die außerdem mindestens ein Rückhaltemittel (
90 ) zur Regelung des elastischen Verformungsgrades des schlangenförmigen Rückhaltedrahtes (40 ) umfasst. - Lenkradbaugruppe nach Anspruch 1, wobei der schlangenförmige Rückhaltedraht (
40 ) ein Paar Arretierungsabschnitte (85 ,86 ) aufweist und der Satz an Ausrastabschnitten (74 ,76 ) durch ein Demontagewerkzeug (38 ) betätigt wird. - Lenkradbaugruppe nach Anspruch 4, wobei die Anetierungsabschnitte (
85 ,86 ) des schlangenförmigen Rückhaltedrahtes (40 ) formschlüssig in eine Nut (48 ) greifen, die im Schnappbefestigungs-Stiftbolzen (32 ) definiert ist.
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