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Dokumentenidentifikation DE102005029403B4 28.06.2007
Titel Gassackeinheit für ein Kraftfahrzeug
Anmelder Autoliv Development AB, Vargarda, SE
Erfinder Broussard, Marco, 85221 Dachau, DE
Vertreter Mayer, Frank und Schön, 75173 Pforzheim
DE-Anmeldedatum 24.06.2005
DE-Aktenzeichen 102005029403
Offenlegungstag 28.12.2006
Veröffentlichungstag der Patenterteilung 28.06.2007
Veröffentlichungstag im Patentblatt 28.06.2007
IPC-Hauptklasse B60R 21/217(2006.01)A, F, I, 20060424, B, H, DE

Beschreibung[de]

Die Erfindung betrifft eine Gassackeinheit für ein Kraftfahrzeug nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Eine Gassackeinheit für ein Kraftfahrzeug weist in der Regel ein Gehäuse auf, in dessen Aufnahmeschnitt der Gassack aufgenommen ist. Mit dem zumeist aus Stahl, Aluminium oder Magnesium bestehenden Gehäuse ist der Gasgenerator verbunden, der zur Befüllung des Gassackes dient. Der Gasgenerator kann sich hierbei ganz oder teilweise innerhalb des Aufnahmeabschnitts des Gehäuses befinden. Ein solche Gassackeinheit ist beispielsweise in der DE 299 11 540 U1 beschrieben. Häufig ist hierbei der Gasgenerator mittels zweier Bolzen mit dem Gehäuse verschraubt. Hierzu weist das Gehäuse eine erste Verbindungseinrichtung auf, welche häufig mit in Form erster Durchbrechungen ausgeführt ist.

Weiterhin verfügt das Gehäuse in der Regel über eine zweite Verbindungseinrichtung zur Verbindung des Gehäuses mit einem Strukturelement des Kraftfahrzeugs. Auch diese zweite Verbindungseinrichtung kann in der Form von Durchbrechungen ausgeführt sein, durch die sich im montierten Zustand ein Montagebolzen des Strukturelements erstreckt und mittels einer Mutter mit dem Gehäuse verbunden ist.

Falls als Material für das Gehäuse Kunststoff gewählt wird, was bisher eher unüblich ist, wäre der Gasgenerator ohne weitere Maßnahmen elektrisch isoliert, was aus Gründen der Funktionssicherheit nicht zulässig ist. Die bereits erwähnte DE 299 11 540 U1 schlägt ein ganz oder teilweise aus Kunststoff bestehendes Gehäuse vor, weshalb sie hier als gattungsbildend betrachtet wird. Es ist deshalb notwendig, den Gasgenerator über zusätzliche Maßnahmen zu erden, beispielsweise indem ein Erdungsdraht am Gasgenerator befestigt wird. Dies führt jedoch einerseits zu einem erhöhten Montageaufwand und es besteht weiterhin die Möglichkeit, dass während der Montage dieser Erdungsdraht vergessen wird, was zu Fehlfunktionen des Gasgenerators führen kann. Mit dem Problem der Erdung beschäftigt sich die DE 299 11 540 U1 nicht, da dort ein anderes technisches Problem erörtert wird.

Aus der DE 202 10 372 U1 ist es bekannt, einen Schingungsdämpfer, welcher sich zwischen einem aus Metall bestehenden Gasgenerator und einem aus Metall bestehenden Gehäuseabschnitt befindet, aus einem elektrisch leitfähigen Elastomer zu fertigen.

Hiervon ausgehend ist es Aufgabe der Erfindung eine gattungsgemäße Gassackeinheit dahingehend weiterzubilden, dass einerseits die Montage erleichtert wird und andererseits eine Fehlmontage ausgeschlossen ist. Hierbei soll weiterhin sichergestellt sein, dass die mechanischen und thermischen Eigenschaften des Gehäuses nicht oder nur unwesentlich verändert werden.

Diese Aufgabe wird durch eine Gassackeinheit mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.

Das Gehäuse der erfindungsgemäßen Gassackeinheit weist eine sich von der ersten Verbindungseinrichtung zur zweiten Verbindungseinrichtung erstreckende Gehäusezone aus, welche aus einem elektrisch leitenden Kunststoff besteht. Somit wird allein durch die mechanische Montage des Gasgenerators am Gehäuse und des Gehäuses an einem aus Metall bestehenden Strukturelement des Kraftfahrzeugs die Erdung des Gasgenerators sichergestellt. Ein zusätzlicher Montageaufwand entsteht nicht und ein Vergessen der Erdung ist ausgeschlossen.

Das Vorhandensein der aus einem elektrisch leitenden Kunststoff bestehenden Gehäusezone verändert die thermischen und mechanischen Eigenschaften des gesamten aus Kunststoff bestehenden Gehäuses nicht oder nur äußerst geringfügig. Weiterhin kann die Gehäusezone aus dem elektrisch leitenden Kunststoff beim Spritzgießen des Gehäuses im selben Werkzeug mitgefertigt werden, wodurch der Herstellungsmehraufwand verhältnismäßig gering ist.

Die Erfindung wird nun anhand von Ausführungsbeispielen mit Bezug auf die Figuren näher erläutert. Hierbei zeigen:

1a Einen Schnitt durch eine an einem Strukturelement montierte Gassackeinheit,

1b eine Teilaufsicht auf die 1a entlang der Sichtlinie A-A,

24 eine schematische Darstellung der Herstellung einer elektrisch leitenden Gehäusezone gemäß einer ersten Ausführungsform und

57 eine schematische Darstellung der Herstellung einer elektrisch leitenden Gehäusezone gemäß einer zweiten Ausführungsform.

Die 1a zeigt einen Schnitt durch eine an einem Strukturelement 30 eines Kraftfahrzeugs befestigte Gassackeinheit. Die Gassackeinheit weist ein Gehäuse 10 mit einem Aufnahmeabschnitt 11 und einem Befestigungsabschnitt 12 auf. Im Aufnahmeabschnitt 11 sind der Gassack 26 und der Gasgenerator 20 aufgenommen. Über den Befestigungsabschnitt 12 ist das Gehäuse 10 mit dem Strukturelement 30 verbunden.

Das Gehäuse 10 weist zwei Verbindungseinrichtungen auf, nämlich eine erste Verbindungseinrichtung zur Verbindung zur Befestigung des Gasgenerators 20 am Gehäuse 10 und eine zweite Verbindungseinrichtung zur Verbindung des Gehäuses mit dem Strukturelement des Kraftfahrzeugs. Die beiden Verbindungseinrichtungen sind hier jeweils durch eine Durchbrechung 14, 16 ausgebildet. Durch die erste Durchbrechung 14 erstreckt sich der Befestigungsbolzen 22 des Gasgenerators 20 und ist mit der ersten Mutter 24 am Gehäuse festgeschraubt. Durch die zweite Durchbrechung 16 erstreckt sich der Montagebolzen 32 des Strukturelements 30 und ist mit der zweiten Mutter 34 mit dem Gehäuse 10 verschraubt. In der Regel sind zwei erste und zwei zweite Durchbrechungen vorhanden.

Der Großteil des Gehäuses besteht aus einem ersten Kunststoff, beispielsweise aus PA6 (Polyamid 6) oder PA66. Zwischen den beiden Durchbrechungen 14, 16 und um die jeweilige Durchbrechung herum (s. 1b) erstreckt jedoch eine Gehäusezone 18 aus einem zweitem Kunststoff, beispielsweise ein elektrostatisch leitfähiges Polyamid wie Grilon TSC-30/4 EC, welcher elektrisch leitend ist. Die Dicke dieser elektrisch leitfähigen Gehäusezone 18 ist geringer als die Wandungstärke des Gehäuses, d.h. die Gehäusezone 18 befindet sich nur an einer Oberfläche.

Der Gasgenerator 20 ist – wie in 1a gezeigt – mit dem Gehäuse 10 und damit mit der elektrisch leitenden Gehäusezone 18 verbunden und das Gehäuse 10 ist – wie ebenfalls in 1a gezeigt – auf dem aus Metall bestehenden Strukturelement 30 montiert, sodass die elektrisch leitende Gehäusezone 18 leitend mit dem Strukturelement verbunden ist. Somit ist automatisch und ohne einen weiteren Arbeitsschritt der Gasgenerator 20 mit dem Strukturelement elektrisch verbunden und damit geerdet. Es ist kein weiterer Montageschritt erforderlich, und ein "Vergessen" der Erdung ist ausgeschlossen.

Dadurch, dass die leitende Gehäusezone 18 ebenfalls aus Kunststoff besteht, und weiterhin nur einen geringen Teil des Gesamtvolumens des Gehäuses 10 beansprucht, verändern sich die mechanischen und thermischen Eigenschaften des Gehäuses 10 nicht oder nur unmerklich. Ein weiterer Vorteil davon, dass als leitendes Element Kunststoff gewählt ist, besteht in der einfachen Herstellbarkeit. Es ist nämlich möglich, die leitende Gehäusezone 18 während des Spritzgießvorgangs an das übrige Gehäuse anzuspritzen:

Die 2 bis 4 zeigen schematisch, wie die leitende Gehäusezone 18 beim Spritzgießen des Gehäuses 10 hergestellt wird. Hierzu weist das Spritzgießwerkzeug einen beweglichen Schieber 40 auf, der während des Einspritzens des ersten Kunststoffes in der in 2 gezeigten ersten Stellung ist. Ist dieser erste Spritzgießvorgang abgeschlossen, so wird der Schieber 40 in die in 3 gezeigte zweite Stellung verschoben. Hierbei entsteht ein Spalt 42 zwischen den bereits gegossenen Gehäuse 10 und dem Schieber 40. In diesen Spalt 42 wird dann der zweite Kunststoff der die elektrisch leitenden Eigenschaften hat, eingespritzt, so dass die Gehäusezone 18 entsteht (siehe 4). In diesem Ausführungsbeispiel, das dem in 1a gezeigten Ausführungsbeispiel entspricht, verläuft die Gehäusezone bündig mit der Oberfläche des übrigen Gehäuses. Dies wird dadurch erreicht, dass der Schieber 40 in seiner ersten Stellung so angeordnet ist, dass im zuerst aus dem ersten Kunststoff gespritzten Gehäuse 10 eine Ausnehmung entsteht.

Die 57 zeigen ein zweites Ausführungsbeispiel, bei dem die Gehäusezone 18 so gefertigt wird, dass sie auf dem übrigen Gehäuse 10 aufliegt. Dies wird dadurch erreicht, dass der Schieber 40 derart angeordnet ist, dass beim ersten Spritzvorgangs des Gehäuses 10 keine Ausnehmung entsteht.

10
Gehäuse
11
Aufnahmeabschnitt
12
Befestigungsabschnitt
14
erste Durchbrechung
16
zweite Durchbrechung
18
Gehäusezone
20
Gasgenerator
22
Befestigungsbolzen
24
erste Mutter
26
Gassack
30
Strukturelement
32
Montagebolzen
34
zweite Mutter
40
Schieber
42
Spalt


Anspruch[de]
Gassackeinheit für ein Kraftfahrzeug mit einem zumindest teilweise aus einem ersten Kunststoff bestehenden Gehäuse (10), einem im Gehäuse aufgenommenen Gassack (26) und einem mit dem Gehäuse mechanisch verbundenen Gasgenerator (20), wobei das Gehäuse wenigstens eine erste Verbindungseinrichtung zur Befestigung des Gasgenerators (20) am Gehäuse (10) und wenigstens eine zweite Verbindungseinrichtung zur Montage des Gehäuses an einem Strukturelement (30) des Kraftfahrzeugs, dadurch gekennzeichnet, dass sich von der ersten Verbindungseinrichtung zur zweiten Verbindungseinrichtung eine Gehäusezone (18) aus einem elektrisch leitenden zweiten Kunststoff erstreckt, wobei der zweite Kunststoff auf den ersten Kunststoff aufgespritzt ist. Gassackeinheit nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass die erste Verbindungseinrichtung eine erste Durchbrechung (14) im Gehäuse ist, durch die sich ein Befestigungsbolzen (22) des Gasgenerators erstreckt. Gassackeinheit nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Befestigungsbolzen mit dem Gehäuse verschraubt ist. Gassackeinheit nach einem der vorangehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Verbindungseinrichtung eine zweite Durchbrechung (16) im Gehäuse ist, durch die sich ein Montagebolzen (32) des Strukturelements erstreckt. Gassackeinheit nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Montagebolzen mit dem Gehäuse verschraubt ist. Gassackeinheit nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Dicke der elektrisch leitenden Gehäusezone (18) wesentlich kleiner als die Wandungsstärke des Gehäuses (10) ist.






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