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1. (WO2017133920) METHOD FOR ASSEMBLING AN ACTUATOR ASSEMBLY AND AIR BAG MODULE COMPRISING AN ASSEMBLED ACTUATOR ASSEMBLY
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Verfahren zur Montage einer Aktuatorbaugruppe sowie

Gassackmodul mit einer montierten Aktuatorbaugruppe

Die Erfindung betrifft ein Gassackmodul eines Fahrzeug-Sicherheitssystems mit einem Modulgehäuse und einer am Modulgehäuse montierten Aktuatorbaugruppe sowie ein Verfahren zur Montage einer Aktuatorbaugruppe zur Freigabe eines Zugmittels an einem Modulgehäuse eines Gassackmoduls.

In der Technik, beispielsweise auch der Fahrzeug-Sicherheitstechnik, werden Sprengbolzen als Aktuatorbaugruppen eingesetzt. In der Regel sind dies äußerst robuste Metallbauteile, die über ein Gewinde befestigt werden und sehr hohe Kräfte aufnehmen können. Entsprechend groß ist die notwendige Aktivierungsenergie dieser Sprengbolzen, damit sie beispielsweise Gehäuseöffnungen frei-legen, Bauteile (mitunter entgegen einer Druckkraft) verschieben oder sich selbst durchtrennen.

Bei modernen Fahrzeug-Sicherheitssystemen, insbesondere bei Gassackmodulen, gibt es Bestrebungen, das Sicherheitssystem immer individueller an verschiedene Parameter einer Crash-Situation anzupassen. Eine bekannte und vorteilhafte Möglichkeit ist dabei der Einsatz von Zugmitteln wie zum Beispiel Fangbändern, durch deren Freigabe Abströmöffnungen geöffnet oder geschlossen werden. Mit solchen Zugmitteln kann alternativ oder zusätzlich auch die Gassackgeometrie beeinflusst und/oder ein zusätzliches Gassackvolumen freigegeben werden.

Zur aktiven Fangbandfreigabe wird eine sogenannte Fangbandfreigabeeinrichtung „TAU" (Tether-Activation-Unit) benötigt. Diese TAUs werden in der Regel durch vergleichsweise geringe Querkraftbelastungen auf Abscheren beansprucht. Herkömmliche Sprengbolzen sind für diese Einsatzfälle oft über-dimensioniert und zu teuer.

Im Stand der Technik wurden daher zur aktiven Fangbandfreigabe bereits Aktuatorbaugruppen vorgeschlagen, die ein Kunststoffgehäuse aufweisen und mit geringem Aufwand gefertigt werden können.

Es ist ferner bekannt, bei Gassackmodulen mit solchen Aktuatorbaugruppen ein Rückhaltemittel vorzusehen, welches die freie Bewegungsmöglichkeit eines nach der Betätigung der Aktuatorbaugruppe abgetrennten Fragments begrenzt. Ein unerwünschter Kontakt mit einem Fahrzeuginsassen oder eine Beschädigung des Gassackmoduls durch abgetrennte Fragmente ist dadurch weitgehend ausgeschlossen.

Die DE 10 2008 028 921 A1 zeigt beispielsweise ein Gassackmodul mit einer Aktuatorbaugruppe zur Freigabe eines Fangbands, wobei die Aktuatorbaugruppe im Inneren eines stabilen Generatorgehäuses des Gassackmoduls montiert ist und bei ihrer Betätigung in einen fixierten Befestigungsabschnitt und wenigstens ein abgetrenntes Fragment zerbricht. Um die freie Bewegungsmöglichkeit des abgetrennten Fragments zu begrenzen, ist ein Rückhaltemittel, insbesondere ein durch das Generatorgehäuse gebildeter Aufnahmekäfig für das abgetrennte Fragment vorgesehen.

Es hat sich allerdings herausgestellt, dass die Befestigung des Zugmittels an der als TAU ausgebildeten Aktuatorbaugruppe sowie insbesondere die Montage der TAU am Gassackmodul aufwendige konstruktive Änderungen erfordert (zum Beispiel am Gasgenerator) und/oder für einen Monteur sehr zeitaufwendig und damit teuer ist.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein Gassackmodul mit einer preiswerten, kompakten und einfach herstellbaren Aktuatorbaugruppe zur Freigabe eines Zug-mittels zu schaffen, die hinsichtlich beweglicher Komponenten oder Fragmente alle bestehenden Sicherheitsanforderungen an pyrotechnische Aktuatoren erfüllt und darüber hinaus mit geringem Aufwand am Gassackmodul eines Fahrzeug-Sicherheitssystems montiert werden kann.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch ein Verfahren zur Montage einer Aktuatorbaugruppe zur Freigabe eines Zugmittels an einem Modulgehäuse eines Gassackmoduls, umfassend die folgenden Schritte:

a) das Zugmittel wird mit der Aktuatorbaugruppe verbunden und zusammen mit der Aktuatorbaugruppe an einem Montageelement fixiert, sodass das Zugmittel, die Aktuatorbaugruppe und das Montageelement eine vormontierte Einheit bilden;

b) die vormontierte Einheit wird im Inneren des Modulgehäuses angeordnet und mittels des Montageelements am Modulgehäuse befestigt.

Bei diesem Montageverfahren wird das Modulgehäuse des Gassackmoduls zur Fixierung des Zugmittels an der Aktuatorbaugruppe nicht benötigt, sodass die Vormontage im Verfahrensschritt a) schnell und einfach möglich ist. Da die vor-montierte Einheit im Übrigen nicht (wie üblich) außerhalb, sondern im Inneren des Modulgehäuses angeordnet und befestigt ist, muss das Zugmittel zur Fixierung an der Aktuatorbaugruppe nicht durch Schlitze oder Öffnungen im Modulgehäuse gefädelt werden. Auch dies trägt zu einer besonders schnellen und einfachen Montage der Aktuatorbaugruppe am Modulgehäuse des Gassackmoduls bei.

Gemäß einer Verfahrensvariante wird das Zugmittel bereits vor dem Schritt a) an einem Gassack des Gassackmoduls befestigt. Das häufig als Fangband ausgebildete Zugmittel lässt sich auf diese Weise bereits bei der Fertigung des Gassacks mit geringem Aufwand am Gassack befestigen, insbesondere mit einer Gassackwand vernähen oder verkleben.

Vorzugsweise bildet das Zugmittel eine Schlaufe, in welche die Aktuatorbaugruppe im Schritt a) eingeführt wird, um das Zugmittel mit der Aktuatorbaugruppe zu verbinden. Die Aktuatorbaugruppe, insbesondere ein Berstabschnitt der Aktuatorbaugruppe, weist hierzu beispielsweise eine nutförmige Sollbruchstelle auf, in welche das Zugmittel eingreift.

Gemäß einer weiteren Verfahrensvariante wird das Zugmittel im Schritt a) zunächst durch eine Öffnung im Montageelement geführt und anschließend mit

der Aktuatorbaugruppe verbunden. Das Zugmittel ist dabei insbesondere ein Fangband, eine Schnur, eine Kordel oder Ähnliches.

Die Aktuatorbaugruppe wird im Schritt a) vorzugsweise mit dem Montageelement verrastet, um die vormontierte Einheit zu bilden. Durch die Verrastung lässt sich das Zugmittel sehr rasch unter Bildung einer vormontierten Einheit an der Aktuatorbaugruppe fixieren, wobei die korrekte Position des Zugmittels dabei einfach kontrolliert werden kann und in einem späteren Stadium des Montageverfahrens nicht mehr aufwendig überprüft werden muss.

Besonders bevorzugt wird die vormontierte Einheit im Schritt b) mit dem Modulgehäuse verrastet. Diese Rastverbindung erlaubt eine äußerst rasche Montage der vormontierten Einheit und gewährleistet darüber hinaus eine besonders zuverlässige Befestigung am Modulgehäuse. Da das Modulgehäuse sowie die vormontierte Einheit, insbesondere das Montageelement der vormontierten Einheit, in der Regel aus Kunststoff gefertigt werden, ist die Ausbildung von entsprechenden Rastelementen darüber hinaus mit geringem Fertigungsaufwand einfach und preiswert möglich.

Gemäß einer weiteren Verfahrensvariante weisen das Montageelement einen Montageflansch und das Modulgehäuse Führungselemente für den Montageflansch auf, wobei der Montageflansch im Schritt b) in die Führungselemente ein-geschoben wird, bis die vormontierte Einheit eine Endmontagestellung erreicht. Diese Endmontagestellung wird beispielsweise von einem an den Führungselementen oder am Modulgehäuse ausgebildeten Anschlag definiert. Durch einen solchen Schiebesitz wird die vormontierte Einheit besonders zuverlässig und dauerhaft am Modulgehäuse verankert und ließe sich nur durch Kräfte entgegen der Einschubrichtung aus ihrer Endmontagestellung entfernen.

In dieser Verfahrensvariante kann das Montageelement in der Endmontagestellung mit dem Modulgehäuse verrasten. Dadurch wird mit geringem Aufwand sichergestellt, dass sich die vormontierte Einheit auch bei einer Kraft entgegen der Einschubrichtung nicht vom Modulgehäuse löst.

Gemäß einer weiteren Verfahrensvariante weist die Aktuatorbaugruppe eine elektrische Zündeinheit auf, wobei nach Schritt b) ein elektrischer Verbinder von außerhalb des Modulgehäuses durch eine Aussparung des Modulgehäuses

gesteckt und mit der Zündeinheit verbunden wird. Auf diese Weise lässt sich ein elektrischer Anschluss der Aktuatorbaugruppe nach ihrer Montage im Gassackmodul schnell und einfach realisieren. Im Übrigen kann das vorgefertigte Gassackmodul gefahrlos transportiert und erst nach seiner Montage in einem Kraftfahrzeug problemlos an die Fahrzeugelektrik angeschlossen werden.

Im Übrigen umfasst die Erfindung auch ein Gassackmodul eines Fahrzeug-Sicherheitssystems, mit einem Gassack zur Rückhaltung eines Fahrzeuginsassen, einem Gasgenerator zum Befüllen des Gassacks mit Generatorgas, einem Modulgehäuse zur Aufnahme des gefalteten Gassacks und/oder des Gasgenerators , sowie einer Aktuatorbaugruppe zur Freigabe eines Fangbands, die mittels eines Montageelements am Modulgehäuse montiert ist, insbesondere gemäß dem oben beschriebenen Verfahren, wobei die Aktuatorbaugruppe einen Berstabschnitt aufweist, der mit dem Zugmittel verbunden ist sowie nach einer Betätigung der Aktuatorbaugruppe zerbricht und wenigstens ein loses Fragment bildet, wobei das Montageelement einen Rückhaltekäfig für das wenigstens eine lose Fragment bildet. Trotz einer Anordnung der Aktuatorbaugruppe im Inneren des Modulgehäuses wird durch den vom Montageelement gebildeten Rückhaltekäfig auf einfache Art und Weise sichergestellt, dass die freie Bewegungsmöglichkeit des nach der Betätigung der Aktuatorbaugruppe abgetrennten Fragments begrenzt ist. Eine Beschädigung des ebenfalls im Inneren des Modulgehäuses angeordneten Gassacks durch das abgetrennte Fragment ist somit weitgehend ausgeschlossen.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist das Modulgehäuse topf- oder trogförmig ausgebildet, und das Montageelement ist im Inneren des Modulge-häuses angeordnet.

Ferner ist die Aktuatorbaugruppe vorzugsweise eine pyrotechnische Aktuatorbaugruppe mit einer elektrischen Zündeinheit.

Schließlich kann das Modulgehäuse eine Aussparung für einen elektrischen Verbinder aufweisen, wobei die elektrische Zündeinheit an die Aussparung an-grenzt. Auf diese Weise ist ein einfacher elektrischer Anschluss der Aktuatorbaugruppe durch einen Steckverbinder möglich.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform unter Bezugnahme auf die Zeichnungen. In diesen zeigen:

- Figur 1 eine Detailansicht eines erfindungsgemäßen Gassackmoduls im Bereich eines an einem Gassack vormontierten Zugmittels;

- Figur 2 eine Detailansicht des Gassackmoduls gemäß Figur 1 , wobei zusätzlich ein Montageelement vorgesehen ist;

- Figur 3 eine Detailansicht des Gassackmoduls gemäß Figur 2, wobei zusätzlich eine mit dem Zugmittel verbundene Aktuatorbaugruppe vorgesehen ist;

- Figur 4 eine Detailansicht des Gassackmoduls gemäß Figur 3, wobei das Zugmittel, die Aktuatorbaugruppe und das Montageelement eine vormontierte Einheit bilden;

- Figur 5 eine Detailansicht der vormontierten Einheit gemäß Figur 4;

- Figur 6 eine Detailansicht eines erfindungsgemäßen Gassackmoduls zu Beginn einer Montage der vormontierten Einheit gemäß Figur 5 an einem Modulgehäuse;

- Figur 7 eine Detailansicht des Gassackmoduls gemäß Figur 6 während der Montage der vormontierten Einheit gemäß Figur 5;

- Figur 8 eine Detailansicht des Gassackmoduls gemäß Figur 6 nach der Montage der vormontierten Einheit gemäß Figur 5; und

- Figur 9 eine weitere Detailansicht des Gassackmoduls gemäß Figur 8.

Die Figuren 1 bis 8 veranschaulichen die Montage einer Aktuatorbaugruppe 10 zur Freigabe eines Zugmittels 12 an einem Modulgehäuse 14 eines Gassackmoduls 16 für Fahrzeug-Sicherheitssysteme.

Bei dem dargestellten Montageverfahren wird gemäß den Figuren 1 bis 4 das Zugmittel 12 zunächst mit der Aktuatorbaugruppe 10 verbunden und zusammen mit der Aktuatorbaugruppe 10 an einem Montageelement 18 fixiert, sodass das Zugmittel 12, die Aktuatorbaugruppe 10 und das Montageelement 18 eine vormontierte Einheit 20 gemäß Figur 5 bilden.

In einem nachfolgenden Verfahrensschritt wird die vormontierte Einheit 20 gemäß den Figuren 6 bis 8 im Inneren des Modulgehäuses 14 angeordnet und mittels des Montageelements 18 am Modulgehäuse 14 befestigt.

Ergänzend zu diesem allgemeinen Montageablauf wird im Folgenden auf vor-teilhafte Details der dargestellten Verfahrensvariante eingegangen.

So ist das Zugmittel 12 gemäß Figur 1 bereits zu Beginn des Montageverfahrens an einem schematisch angedeuteten Gassack 22 des Gassackmoduls 16 befestigt. Das Zugmittel 12 ist insbesondere als Fangband, Schnur oder Kordel ausgebildet und kann auf diese Weise bereits bei der Fertigung des Gassacks 22 mit einer Gassackwand verbunden, insbesondere vernäht oder verklebt werden.

Wie in Figur 2 zu sehen, wird das Zugmittel 12 zunächst durch eine Öffnung 24 im Montageelement 18 gesteckt und anschließend mit der Aktuatorbaugruppe 10 verbunden. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel sind entgegengesetzte Enden des Zugmittels 12 am Gassack 22 befestigt, sodass das Zugmittel 12 eine Schlaufe 26 bildet, in welche die Aktuatorbaugruppe 10 gemäß Figur 3 eingeführt wird, um das Zugmittel 12 mit der Aktuatorbaugruppe 10 zu verbinden.

Die Aktuatorbaugruppe 10 ist insbesondere eine pyrotechnische Aktuatorbaugruppe mit einer elektrischen Zündeinheit 28 und einem Baugruppengehäuse 30, das bevorzugt aus Kunststoff gefertigt ist. Das Baugruppengehäuse 30 nimmt die elektrische Zündeinheit 28 auf und definiert in seinem Inneren eine Brennkammer, die mit pyrotechnischem Material gefüllt ist. Die Aktuatorbaugruppe 10, konkret deren Baugruppengehäuse 30, weist im Bereich der Brennkammer einen Berstabschnitt 32 auf, der mit dem Zugmittel 12 verbunden ist sowie nach einer Betätigung der Aktuatorbaugruppe 10 zerbricht und wenigstens ein loses Frag-ment bildet.

Das Montageelement 18 bildet (zusammen mit dem Modulgehäuse 14, insbesondere einem Boden des Modulgehäuses 14) einen Rückhaltekäfig 35 für das wenigstens eine lose Fragment, um eine Beschädigung des benachbarten Gassacks 22 durch das abgetrennte Fragment zu verhindern.

Gemäß Figur 3 weist der Berstabschnitt 32 der Aktuatorbaugruppe 10 eine nutförmige Sollbruchstelle auf, in welche das Zugmittel 12 eingreift. Bei einer Betätigung der Aktuatorbaugruppe 10 wird das in der Brennkammer befindliche pyrotechnische Material durch die elektrische Zündeinheit 28 gezündet und erzeugt einen derart großen Innendruck, dass die Aktuatorbaugruppe 10, konkret deren Baugruppengehäuse 30 an der nutförmigen Sollbruchstelle bricht, sodass das dort gelagerte Zugmittel 12 freigegeben wird.

Nachdem das Zugmittel 12 gemäß Figur 3 mit der Aktuatorbaugruppe 10 verbunden wurde, wird die Aktuatorbaugruppe 10 gemäß Figur 4 mit dem Montageelement 18 verrastet, um die vormontierte Einheit 20 zu bilden. Hierzu sind am Baugruppengehäuse 30 der Aktuatorbaugruppe 10 flexible Rastelemente 33 vorgesehen, die mit einem entsprechenden Rastabschnitt des Montageelements 18 verrasten können.

Auf diese Weise lässt sich die Aktuatorbaugruppe 10 schnell und einfach in das Montageelement 18 einclipsen, wodurch das Zugmittel 12 an der Aktuatorbaugruppe 10 und die Aktuatorbaugruppe 10 am Montageelement 18 zuverlässig und unverlierbar in einer gewünschten Montageposition fixiert werden.

Die in Figur 5 dargestellte vormontierte Einheit 20 lässt sich nun wiederum schnell und einfach am Modulgehäuse 14 montieren, wobei die vormontierte Einheit 20 gemäß der vorliegenden Verfahrensvariante insbesondere mit dem Modulgehäuse 14 verrastet wird.

Gemäß Figur 5 weist das Montageelement 18 gegenüberliegende Montageflansche 34 zur Befestigung der vormontierten Einheit 20 im Modulgehäuse 14 auf. Darüber hinaus umfasst das Modulgehäuse 14 gemäß Figur 6 Führungselemente 36 für die Montageflansche 34, wobei die Montageflansche 34 gemäß Figur 7 in die Führungselemente 36 eingeschoben werden, bis die vormontierte Einheit 20 eine Endmontagestellung gemäß Figur 8 erreicht. Diese Endmontagestellung wird zum Beispiel durch einen an den Führungselementen 36 oder am Modulgehäuse 14 ausgebildeten Anschlag definiert.

In der dargestellten Variante des Montageverfahrens verrastet das Montageelement 18 in seiner Endmontagestellung gemäß Figur 8 mit dem Modulgehäuse 14. Hierzu sind am Montageelement 18 elastische Rastelemente 38 ausgebildet, die mit einem entsprechenden Rastabschnitt 40 des Modulgehäuses 14 (siehe Figur 9) zusammenwirken können.

Durch das Einschieben der Montageflansche 34 in die Führungselemente 36 werden die vormontierte Einheit 20 und das Modulgehäuse 14 mit geringem Aufwand dauerhaft und zuverlässig verbunden. Die Verrastung in der Endmontagestellung verhindert, dass sich die vormontierte Einheit 20 durch eine unerwünschte Verschiebung entgegen einer in Figur 7 dargestellten Einschubrichtung 42 vom Modulgehäuse 14 löst. Somit gewährleistet diese schnelle und einfache Montage auch im Falle hoher Belastungen, wie sie bei einer Betätigung der Aktuatorbaugruppe auftreten, eine zuverlässige Fixierung der vormontierten Einheit 20 in ihrer Endmontagestellung.

Die Figur 9 zeigt eine perspektivische Außenansicht des Gassackmoduls 16 gemäß Figur 8 im Bereich der montierten Aktuatorbaugruppe 10. Dabei wird deutlich, dass das Modulgehäuse 14 eine Aussparung 44 für einen schematisch angedeuteten elektrischen Verbinder 46 aufweist, wobei die elektrische Zündeinheit 28 der Aktuatorbaugruppe 10 an die Aussparung 44 angrenzt.

Nach einer Montage der Aktuatorbaugruppe 10 im Modulgehäuse 14 kann das Gassackmodul 16 als Zulieferteil fertiggestellt und gefahrlos transportiert werden. Erst später, zum Beispiel beim Einbau des Gassackmoduls 16 in ein Fahrzeug, kann der elektrische Verbinder 46 von außerhalb des Modulgehäuses 14 durch die Aussparung 44 gesteckt und mit der elektrischen Zündeinheit 28 verbunden werden. Somit lässt sich durch eine einfache Steckverbindung ein elektrischer Anschluss der Aktuatorbaugruppe 10 unkompliziert verwirklichen.

Durch diese Montage der Aktuatorbaugruppe 10 am Modulgehäuse 14 entsteht das Gassackmodul 16 eines Fahrzeug-Sicherheitssystems, umfassend den Gassack 22 zur Rückhaltung eines Fahrzeuginsassen, einen in Figur 6 gestrichelt angedeuteten Gasgenerator 48 zum Befüllen des Gassacks 22 mit Generatorgas, das Modulgehäuse 14 zur Aufnahme des gefalteten Gassacks 22 und/oder des Gasgenerators 48 sowie die Aktuatorbaugruppe 10 zur Freigabe des Zugmittels 12, welche mittels des Montageelements 18 gemäß dem zuvor beschriebenen Verfahren am Modulgehäuse 14 montiert wurde. Die Aktuatorbaugruppe 10 weist dabei den Berstabschnitt 32 auf, der mit dem Zugmittel 12 verbunden ist sowie nach einer Betätigung der Aktuatorbaugruppe 10 zerbricht und wenigstens ein loses Fragment bildet, wobei das Montageelement 18 den Rückhaltekäfig 35 für das wenigstens eine lose Fragment bildet.