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Dokumentenidentifikation DE102006007154A1 23.08.2007
Titel Verfahren zur Herstellung eines Gassackmoduls zum Einbau in das Lenkrad eines Kraftfahrzeugs
Anmelder Autoliv Development AB, Vargarda, SE
Erfinder Freimüller, Andreas, 85570 Markt Schwaben, DE
Vertreter Mayer, Frank und Schön, 75173 Pforzheim
DE-Anmeldedatum 16.02.2006
DE-Aktenzeichen 102006007154
Offenlegungstag 23.08.2007
Veröffentlichungstag im Patentblatt 23.08.2007
IPC-Hauptklasse B60R 21/203(2006.01)A, F, I, 20060216, B, H, DE
Zusammenfassung Es wird ein Verfahren zur Herstellung eines Gassackmoduls zum Einbau in das Lenkrad eines Kraftfahrzeugs beschrieben. Das Gassackmodul weist einen Gasgenerator, einen Gassack, ein den Gassack aufnehmendes Gassackgehäuse, ein das Gassackgehäuse abdeckendes Abdeckelement (18) und einen Modulboden auf. Diese Elemente werden in Montageschritten zum Gassackmodul montiert. Zur Erhöhung der Maßhaltigkeit des fertigen Lenkrades werden in einem den Montageschritten nachfolgenden Arbeitsschritt wenigstens zwei Positionierungselemente im oder am Modulboden angeordnet oder dort bereits vorhandene Rohlinge der Positionierungselemente werden bearbeitet (Fig. 4).

Beschreibung[de]

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Gassackmoduls zum Einbau in das Lenkrad eines Kraftfahrzeugs nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

In nahezu jedem Lenkrad eines modernen Kraftfahrzeuges ist ein Gassackmodul angeordnet, welches dazu dient, einen Gassack im Falle eines Unfalls vor dem Lenkrad aufzublasen und somit den Fahrer bei einem Frontalzusammenstoß zu schützen. In den allermeisten Fällen ist hierbei das Gassackmodul im Nabenbereich angeordnet, wozu der Lenkradkörper eine Ausnehmung aufweist, in welche das Gassackmodul aufgenommen ist. Häufig soll die Oberfläche auch als Betätigungsfläche für die Hupe dienen, so dass das Abdeckelement, welches das Gassackmodul abdeckt, bezüglich des Lenkradkörpers axial niedergedrückt werden kann. Hierzu ist es einerseits bekannt, das Gehäuse des Gassackmoduls starr mit dem Lenkradkörper zu verbinden und das Abdeckelement beweglich bezüglich des Gehäuses anzuordnen. Weiterhin ist es bekannt, das Abdeckelement starr am Gehäuse des Gassackmoduls anzuordnen und das Gehäuse gegen die Kraft wenigstens eines Federelementes beweglich am Lenkradkörper anzuordnen. Hierbei weist das Gassackmodul häufig eine Befestigungsplatte auf, welche über Federn und zumeist auch Führungen mit dem Gehäuse verbunden ist.

Das gesamte Modul kann dann bei der Endmontage sehr leicht im Lenkradkörper angeordnet werden. Zur exakten Positionierung des Gassackmoduls im Lenkradkörper weist der Boden des Gassackmoduls zumeist Positionierungselemente und der Lenkradkörper hierzu komplementäre Positionierungselemente auf. Die Positionierungselemente des Gassackmodulbodens können beispielsweise in Form von Positionierungsstiften ausgebildet sein. Als Befestigungsmittel dienen zumeist Schrauben.

Dadurch, dass das Abdeckelement axial beweglich bezüglich des Lenkradkörpers angeordnet ist, ist es notwendig, einen Spalt zwischen Abdeckelement und Lenkradkörper vorzusehen. Der notwendige Spalt soll hierbei so schmal und so gleichmäßig wie möglich sein. Insbesondere wenn das Abdeckelement starr mit dem Gehäuse des Gassackmoduls verbunden ist, wenn also beim Betätigen der Hupe das Gehäuse mit dem Abdeckelement heruntergedrückt wird, besteht hier folgendes Problem: Das Gassackmodul besteht aus einer Mehrzahl aneinander montierter Bestandteile, die jedes für sich und hinsichtlich der Montage aneinander eine gewisse Toleranz aufweisen. Soll der Spalt zwischen Abdeckelement und Lenkradkörper in radialer Richtung sehr klein und gleichmäßig sein, müssen daher sehr hohe Anforderungen an die Maßhaltigkeit der Einzelkomponenten des Gassackmoduls gestellt werden.

Hiervon ausgehend stellt sich die vorliegende Erfindung die Aufgabe, ein Verfahren zur Herstellung eines Gassackmodul dahingehend weiterzubilden, dass sehr kleine und gleichmäßige Spaltmaße zwischen Gassackmodul und Lenkradkörper erreicht werden können, ohne dass es notwendig wird, hohe Anforderungen an die Maßhaltigkeit der Einzelkomponenten des Gassackmoduls zu stellen.

Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.

Der Modulboden des Gassackmoduls weist wenigstens zwei Positionierungselemente auf. Erfindungsgemäß werden diese erst dann angeordnet oder ihre Endposition und Endgröße erst dann festgelegt, wenn die übrigen Montageschritte zur Herstellung des Gassackmoduls abgeschlossen sind. Hierdurch wird die Position der Positioniereinrichtung bezüglich des Abdeckelementes erst zu einem Zeitpunkt festgelegt, wenn alle anderen Montageschritte abgeschlossen sind, so dass sich dann Abweichungen vom Idealwert kompensieren lassen. Selbst wenn der ungünstigste Fall auftritt, dass sich bei der Montage alle Toleranzen in eine Richtung aufaddieren, kann dies durch die späte Festlegung der Position der Positionierungselemente ausgeglichen werden.

In einer bevorzugten Ausführungsform sind die Positionierungselemente Positionierungsstifte. Hierdurch wird folgende Vorgehensweise möglich: Man ordnet (zu einem beliebigen Zeitpunkt während der Herstellung) Rohlinge dieser Positionierungsstifte am Modulboden an. Diese Rohlinge haben einen größeren Durchmesser als die aus ihnen hergestellten Positionierungsstifte, welche das fertige Gassackmodul aufweist. Die Endpositionierung der Positionierungsstifte kann so durch Fräsen erfolgen, was verfahrenstechnisch vergleichsweise einfach ist.

Weitere bevorzugte Ausführungsformen ergeben sich aus den weiteren Unteransprüchen sowie aus dem nun mit Bezug auf die Figuren näher dargestellten Ausführungsbeispiel. Hierbei zeigen:

1 Ein noch nicht fertig gestelltes Gassackmodul im Querschnitt,

2 ein in ein Lenkradkörper aufgenommenes Gassackmodul im Querschnitt,

3 das Gassackmodul aus 1, jedoch im Endzustand,

4 ein Gassackmodul in einer Endbearbeitungsvorrichtung und

5 einen Querschnitt durch ein Rohling und eine mögliche Position eines aus dem Rohling gearbeiteten Positionierungsstiftes.

Die 1 zeigt ein Gassackmodul im Querschnitt. Das Gassackmodul erstreckt sich entlang der Längsachse A-A und ist aus einer Mehrzahl von Elementen zusammengesetzt. Im Gehäuse 10 ist der von einer Gewebehülle 14 umgebene Gassack 13 angeordnet, der im Falle eines Unfalls vom am Gebäudeboden 11 des Gehäuses 10 angeordneten Gasgenerator 16 befüllt wird. Auf das Gehäuse 10 ist das Abdeckelement 18 aufgerastet, welches den den Gassack aufnehmenden Hohlraum verschließt und im eingebauten Zustand des Gassackmoduls als Betätigungsfläche für eine Hupe dient.

Unterhalb des Gehäuses 10 befindet sich die Befestigungsplatte 20, die über Druckfedern 24 mit dem Gehäuse 10 verbunden ist. Bei axialem Niederdrücken des Gehäuses in Richtung der Befestigungsplatte 20, wird ein nicht dargestellter Hupenschalter geschlossen.

Die Unterseite 20a der Befestigungsplatte 20 bildet in diesem Ausführungsbeispiel den Boden des Gassackmoduls. An dieser Unterseite 20a der Befestigungsplatte sind Befestigungsschrauben 46 und Rohlinge 42 für Positionierungsstifte angeordnet. Die Positionierungsstifte, die in einem später dargestellten Herstellungsschritt aus den Rohlingen 42 gearbeitet werden, dienen dazu, das Gassackmodul exakt in einem Lenkradkörper zu positionieren, während die Befestigungsschrauben 46 dazu dienen, das Gassackmodul mit dem Lenkradkörper zu verbinden.

Außer über die Druckfedern 24 sind Gehäuse 10 und Befestigungsplatte 20 über die Führungseinrichtungen 30 verbunden. Diese dienen der Führung des Gehäuses 10 bei Niederdrücken desselben gegen die Kraft der Druckfedern 24 in axiale Richtung.

Die 2 zeigt das Gassackmodul aus 1 im in einem Lenkradkörper 50 montierten Zustand. Der Lenkradkörper 50 weist eine Ausnehmung auf, dessen Boden zum einen Positionierbohrungen 54 und weiterhin Durchbrechungen 56 angeordnet sind. Die Positionierbohrungen 54 nehmen die Positionierstifte 40 auf und sichern seine exakte Positionierung. Die Befestigungsschrauben 46 erstrecken sich durch die Durchbrechungen 56, und werden mit nicht dargestellten Muttern gegen den Lenkradkörper geschraubt. Im Sollzustand ergibt sich zwischen Abdeckelement 18 und Lenkradkörper 50 ein schmaler und gleichmäßiger Spalt S.

Wie man durch Vergleich der 1 und 2 sieht, ist der Durchmesser der Positionierbohrungen 54 kleiner als der Durchmesser der Rohlinge 42. Bevor das Gassackmodul in einem Lenkradkörper montiert werden kann, müssen zunächst aus den Rohlingen 42 Positionierungsstifte 40 entstehen, so dass das in 3 gezeigte fertige Gassackmodul entsteht. Dies geschieht in einem abschließenden Arbeitsschritt unter Zuhilfenahme des im in 4 dargestellten Endbearbeitungswerkzeugs 60:

Die Endbearbeitungsvorrichtung 60 dieses Ausführungsbeispiels weist drei radial bewegliche Wangen 62 auf, welche eine Aufnahme für das zu bearbeitende Gassackmodul bilden. Das Gassackmodul wird zwischen die Wangen 62 eingebracht, bis die Unterseite des Gassackmoduls auf dem Ring 63 der Endbearbeitungsvorrichtung 60 aufliegt. Die Wangen werden nun symmetrisch radial nach innen bewegt, bis jede Wange am Abdeckelement 18 anliegt, wodurch dieses zentriert wird. Durch diese Zentrierung steht auch die Position der Positionierungsstifte bezüglich der Enbearbeitungsvorrichtung fest, so dass diese nun aus den Rohlingen 42 herausgefräst werden können. Hierzu dient die Fräse 65, deren Fräspositionen in Bezug auf den Ring 63 genau definiert ist.

Wären die Bestandteile des Gassackmoduls und die Montage dieser Bestandteile ideal, wären Rohling und Positionierungsstift zueinander konzentrisch. In der Praxis ist dies in der Regel nicht der Fall, und des ergibt sich Exzentrizität des Positionierungsstiftes gegenüber dem Rohling, wie dies in 5 dargestellt ist.

Im hier dargestellten bevorzugten Ausführungsbeispiel dienen Positionierungsstifte, die aus Rohlingen gefräst werden, als Positionierungselemente. Es sind jedoch zahlreiche andere Varianten möglich: Die Positionierungsstifte können beispielsweise im abschließenden Arbeitsschritt an den Boden des Gassackmoduls angespritzt werden. Es ist weiterhin möglich, die Positionierungselemente als Bohrungen auszubilden, die nach Positionieren des Abdeckelements in den Boden des Gassackmoduls eingebracht werden.

10
Gehäuse
11
Gehäuseboden
13
Gassack
14
Gewebehülle
16
Gasgenerator
18
Abdeckelement
20
Befestigungsplatte
20a
Unterseite der Befestigungsplatte
24
Druckfedern
30
Führungseinrichtung
40
Positionierungsstifte
42
Rohling
46
Befestigungsschrauben
50
Lenkradkörper
54
Positionierbohrung
56
Durchbrechung
60
Endbearbeitungsvorrichtung
62
Wange
63
Ring
65
Fräse


Anspruch[de]
Verfahren zur Herstellung eines Gassackmoduls zum Einbau in das Lenkrad eines Kraftfahrzeugs, wobei das Gassackmodul einen Gasgenerator (16), einen Gassack (13), ein den Gassack aufnehmendes Gassackgehäuse (10), ein das Gassackgehäuse abdeckendes Abdeckelement (18) und einen Modulboden aufweist und wobei in Montageschritten die eben genannten Elemente zum Gassackmodul montiert werden, dadurch gekennzeichnet, dass in einem den Montageschritten nachfolgenden Arbeitsschritt wenigstens zwei Positionierungselemente im oder am Modulboden angeordnet oder dort bereits vorhandene Rohlinge der Positionierungselemente bearbeitet werden. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Positionierungselemente Positionierungsstifte (40) sind. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass Rohlinge (40) bereits vor dem Arbeitsschritt am Modulboden angeordnet sind und die Rohlinge (42) spanend zu Positionierungsstiften (40) bearbeitet werden. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Positionierungsstifte (40) aus Kunststoff bestehen und an den Modulboden angegossen oder angespritzt werden. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Positioniererungselemente Bohrungen sind. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Arbeitsschritt die Aufnahme des Gassackmoduls in einer Aufnahme umfasst. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Position des Gassackmoduls im Aufnahmeelement durch das Abdeckelement definiert ist. Verfahren nach einem der Ansprüche 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Aufnahmeelement Teil einer Vorrichtung ist, welche auch die auch die Positionierungselemente anordnet oder bearbeitet.






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