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Title:
AIRBAG MODULE AND VEHICLE STEERING UNIT HAVE AN AIRBAG MODULE OF THIS TYPE
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2023/011847
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to an airbag module (22) for mounting on a steering control element (10) of a motor vehicle, the steering control element being rotatable about an axis (A), and the airbag module comprising: - a module housing (24) for holding a folded airbag (26), the module housing comprising a module bottom (30); and - a metal spring (28) for locking the airbag module (22) on the steering control element (10), the metal spring being pre-mounted on the module bottom (30) and having a locking portion (32) which can be elastically deflected perpendicularly to the axis (A); wherein, on the module bottom (30), a spacer (34) is provided, which axially adjoins the locking portion (32) of the metal spring on a side of the metal spring (28) facing the folded airbag (26) and which can be elastically deflected together with said locking portion (32) of the metal spring (28) in a deflection direction (x) perpendicular to the axis (A). The invention also relates to a vehicle steering unit (12) having an airbag module (22) of this type.

Inventors:
SOUSA CANASTRA BRUNO JOAQUIM (PT)
SOARES DA CUNHA SAMUEL JOSE (PT)
Application Number:
PCT/EP2022/069027
Publication Date:
February 09, 2023
Filing Date:
July 15, 2022
Export Citation:
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Assignee:
DALPHI METAL ESPANA SA (ES)
SAFELIFE IND DE COMPONENTES DE SEGURANCA AUTOMOVEL S A (PT)
ZF AUTOMOTIVE SAFETY GERMANY GMBH (DE)
International Classes:
B60R21/203
Domestic Patent References:
WO2013051409A12013-04-11
WO2008025641A12008-03-06
Foreign References:
DE20017527U12001-02-22
Attorney, Agent or Firm:
ZF PATENTABTEILUNG - DIPS (DE)
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Claims:
8

Patentansprüche

1. Gassackmodul zur Montage an einer um eine Achse (A) drehbaren Lenkhandhabe (10) eines Kraftfahrzeugs, mit einem Modulgehäuse (24) zur Aufnahme eines gefalteten Gassacks (26), das einen Modulboden (30) aufweist, und einer Metallfeder (28) zur Verrastung des Gassackmoduls (22) an der Lenkhandhabe (10), die am Modulboden (30) vormontiert ist sowie einen quer zur Achse (A) elastisch auslenkbaren Rastabschnitt (32) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass am Modulboden (30) ein Abstandshalter (34) vorgesehen ist, der auf einer dem gefalteten Gassack (26) zugewandten Seite der Metallfeder (28) axial an deren Rastabschnitt (32) angrenzt und zusammen mit diesem Rastabschnitt (32) der Metallfeder (28) in einer quer zur Achse (A) verlaufenden Auslenkrichtung (x) elastisch auslenkbar ist.

2. Gassackmodul nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der Abstandshalter (34) einstückig mit dem Modulboden (30) ausgeführt ist.

3. Gassackmodul nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Modulboden (30) ein Kunststoffbauteil, insbesondere ein Spritzgussteil aus Kunststoff ist.

4. Gassackmodul nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstandshalter (34) einen axialen Fortsatz (38) aufweist, der in der Auslenkrichtung (x) an den Rastabschnitt (32) der Metallfeder (28) angrenzt.

5. Gassackmodul nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Modulboden (30) eine axiale Bodenöffnung (36) zur Aufnahme eines Rastelements (20) der Lenkhandhabe (10) aufweist, wobei sowohl der Rastabschnitt (32) der Metallfeder (28) als auch der Abstandshalter (34) in einen Öffnungsquerschnitt der Bodenöffnung (36) ragen.

6. Fahrzeuglenkeinheit, mit einem Gassackmodul (22) nach einem der vorhergehenden Ansprüche und einer um eine Achse (A) drehbaren Lenkhandhabe (10), an der ein Rastelement (20) mit einer Rastnase (40) zur Verrastung mit der Metallfeder (28) des Gassackmoduls (22) vorgesehen ist, 9 wobei sich der Abstandshalter (34) des Modulbodens (30) im verrasteten Zustand des Gassackmoduls (22) in axialer Richtung zwischen der Rastnase (40) und dem Rastabschnitt (32) der Metallfeder (28) erstreckt.

7. Fahrzeuglenkeinheit nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Gassackmodul (22) relativ zur Lenkhandhabe (10) in axialer Richtung begrenzt beweglich ist, wobei ein Federelement (44) vorgesehen ist, welches das Gassackmodul (22) und die Lenkhandhabe (10) axial voneinander weg beaufschlagt.

8. Fahrzeuglenkeinheit nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Federelement (44) eine zwischen der Lenkhandhabe (10) und dem Gassackmodul (22) angeordnete Schraubendruckfeder ist, welche das Rastelement (20) umschließt.

9. Fahrzeuglenkeinheit nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Rastelement (20) ein an der Lenkhandhabe (10) befestigter, separater Rastbolzen ist, der sich in axialer Richtung erstreckt und an einem dem Gassackmodul (22) zugewandten Ende die Rastnase (40) aufweist.

10. Fahrzeuglenkeinheit nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Rastelement (20) einstückig mit einem Skelett (42) der Lenkhandhabe (10) ausgeführt ist, wobei sich das Rastelement (20) in axialer Richtung zum Gassackmodul (22) hin erstreckt und an seinem freien axialen Ende die Rastnase (40) aufweist.

Description:
Gassackmodul sowie Fahrzeuglenkeinheit mit einem solchen Gassackmodul

Die Erfindung betrifft ein Gassackmodul zur Montage an einer um eine Achse A drehbaren Lenkhandhabe eines Kraftfahrzeugs, mit einem Modulgehäuse zur Aufnahme eines gefalteten Gassacks, das einen Modulboden aufweist, und einer Metallfeder zur Verrastung des Gassackmoduls an der Lenkhandhabe, die am Modulboden vormontiert ist sowie einen quer zur Achse A elastisch auslenkbaren Rastabschnitt aufweist. Darüber hinaus umfasst die Erfindung auch eine Fahrzeuglenkeinheit mit einem solchen Gassackmodul.

Ein fahrerseitiges Frontgassackmodul ist heutzutage meist im Zentrum einer als Lenkrad ausgebildeten Lenkhandhabe angeordnet und insbesondere mit einer Nabe des Lenkrads verrastet. Eine solche Rastverbindung weist beispielsweise infolge von Maßtoleranzen sowie der Gewährleistung einer sicheren Verrastung und/oder infolge fortschreitender Materialalterung ein gewisses axiales Spiel auf. Zudem kann die Rastverbindung auch ein gewünschtes axiales Spiel definieren, um eine Relativbewegung zu ermöglichen und durch Niederdrücken des Gassackmoduls eine Fahrzeughupe auszulösen.

Im Fährbetrieb kann dieses axiale Spiel der Rastverbindung auf Schlechtwegstrecken oder bei Lenkradvibrationen zu einer unerwünschten Geräuschentwicklung führen, wenn die beteiligten Rastelemente aufeinandertreffen. Die Geräusche sind insbesondere dann für den Fahrzeuginsassen hörbar/störend, wenn die beteiligten Rastelemente Metallbauteile sind, was aufgrund der Sicherheitsanforderungen und der bei Auslösung des Gassackmoduls auftretenden Kräfte üblicherweise der Fall ist. Wie in den Figuren 8 und 9 dargestellt, ist aus dem Stand der Technik bereits bekannt, ein als Rastbolzen ausgebildetes Rastelement 20' im Bereich seiner Rastnase 40' mit einer (geräuschdämpfenden) Kunststoffmanschette 100 zu versehen, um einen direkten Kontakt zwischen dem Rastbolzen und der Metallfeder 28' zu vermeiden. Diese Kunststoffmanschette 100 muss jedoch zusätzlich, separat gefertigt und anschließend am Rastelement 20' montiert werden, wodurch sich der Fertigungs- und Kostenaufwand für die Fahrzeuglenkeinheit 12' in unerwünschter Weise erhöht.

Aufgabe der Erfindung ist daher die Schaffung eines Gassackmoduls, bei dem nach seiner Montage an der Lenkhandhabe eines Kraftfahrzeugs im Fährbetrieb eine unerwünschte Geräuschentwicklung zwischen dem Gassackmodul und der Lenkhandhabe mit geringem Aufwand zuverlässig verhindert oder minimiert wird.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe gelöst durch ein Gassackmodul der eingangs genannten Art, bei dem am Modulboden ein Abstandshalter vorgesehen ist, der auf einer dem gefalteten Gassack zugewandten Seite der Metallfeder axial an deren Rastabschnitt angrenzt sowie zusammen mit dem Rastabschnitt in einer quer zur Achse A verlaufenden Auslenkrichtung x elastisch auslenkbar ist. Der am Modulboden vorgesehene Abstandshalter dient im verrasteten Zustand des Gassackmoduls einer Geräuschdämpfung, wodurch aufwendigere Geräuschdämpfungsmaßnahmen wie die oben erwähnte Kunststoffmanschette entfallen können.

In einer bevorzugten Ausführungsform des Gassackmoduls ist der Abstandshalter einstückig mit dem Modulboden ausgeführt, sodass keine Herstellungs- oder Montageschritte für separate Geräuschdämpfer nötig sind.

Besonders bevorzugt ist der Modulboden ein Kunststoffbauteil, insbesondere ein Spritzgussteil aus Kunststoff. Ein Kunststoffmaterial ist üblicherweise generell für eine Geräuschdämpfung geeignet, insbesondere wenn es einen direkten Metall- Metall-Kontakt zwischen der Metallfeder und einem (meist ebenfalls metallenen) Rastelement der Lenkhandhabe verhindert. Durch die Herstellung als Spritzgussteil ist eine geometrische Anpassung des Modulbodens, speziell das Anformen eines Abstandshalters, mit weitgehend vernachlässigbarem Zusatzaufwand möglich.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform des Gassackmoduls weist der Abstandshalter einen axialen Fortsatz auf, welcher in der Auslenkrichtung an den Rastabschnitt der Metallfeder angrenzt. Bei der Montage des Gassackmoduls wird der Rastabschnitt der Metallfeder beispielsweise durch ein Rastelement der Lenk- handhabe in der Auslenkrichtung beaufschlagt und ausgelenkt. Dabei ist der Abstandshalter über den axialen Fortsatz so gekoppelt, dass die Metallfeder den Abstandshalter in Auslenkrichtung „mitnimmt“. Der Rastabschnitt der Metallfeder und der Abstandshalterführen folglich gemeinsam zunächst eine Auslenkbewegung in Auslenkrichtung und danach eine entgegengesetzte Rastbewegung aus, sodass eine besonders zuverlässige und reproduzierbare Verrastung des Gassackmoduls sichergestellt ist.

Bevorzugt weist der Modulboden eine axiale Bodenöffnung zur Aufnahme eines Rastelements der Lenkhandhabe auf, wobei sowohl der Rastabschnitt der Metallfeder als auch der Abstandshalter in einen Öffnungsquerschnitt der Bodenöffnung ragen. Auf diese Weise lässt sich das Gassackmodul durch eine axiale Montagebewegung einfach, zuverlässig und mit geringem Bauraumbedarf an der Lenkhandhabe verrasten.

Die Erfindung umfasst im Übrigen auch eine Fahrzeuglenkeinheit, mit einem oben beschriebenen Gassackmodul und einer um eine Achse A drehbaren Lenkhandhabe, an der ein (insbesondere metallenes) Rastelement mit einer Rastnase zur Verrastung mit der Metallfeder des Gassackmoduls vorgesehen ist, wobei sich der Abstandshalter des Modulbodens im verrasteten Zustand des Gassackmoduls axial zwischen der Rastnase und dem Rastabschnitt der Metallfeder erstreckt. Folglich wird durch den Abstandshalter ein unerwünschter Kontakt zwischen der Metallfeder und der (insbesondere ebenfalls metallenen) Rastnase sowie ein resultierendes Kontaktgeräusch zuverlässig verhindert. Ein etwaiges Kontaktgeräusch des Abstandshalters mit der Rastnase und/oder der Metallfeder ist demgegenüber vernachlässigbar, insbesondere dann, wenn der Abstandshalter aus einem Kunststoff hergestellt ist.

Gemäß einer Ausführungsform der Fahrzeuglenkeinheit ist das Gassackmodul relativ zur Lenkhandhabe in axialer Richtung begrenzt beweglich, beispielsweise zur Betätigung einer Fahrzeughupe, wobei ein Federelement vorgesehen ist, welches das Gassackmodul und die Lenkhandhabe axial voneinander weg beaufschlagt.

Das Federelement kann in dieser Ausführungsform insbesondere eine zwischen der Lenkhandhabe und dem Gassackmodul angeordnete Schraubendruckfeder sein, welche das Rastelement der Lenkhandhabe umschließt. Das Rastelement ist bevorzugt ein an der Lenkhandhabe befestigter, separater Rastbolzen, der sich in axialer Richtung erstreckt und an einem dem Gassackmodul zugewandten Ende die Rastnase aufweist.

Alternativ kann das Rastelement aber auch einstückig mit einem Skelett der Lenkhandhabe ausgeführt sein, wobei sich das Rastelement in axialer Richtung zum Gassackmodul hin erstreckt und an seinem freien axialen Ende die Rastnase aufweist.

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

- Figur 1 eine axiale Draufsicht einer Lenkhandhabe einer erfindungsgemäßen Fahrzeuglenkeinheit;

- Figur 2 eine axiale Untersicht eines Modulbodens eines erfindungsgemäßen Gassackmoduls;

- Figur 3 einen Detailschnitt der erfindungsgemäßen Fahrzeuglenkeinheit vor einer Verrastung des Gassackmoduls an der Lenkhandhabe;

- Figur 4 einen Detailschnitt der Fahrzeuglenkeinheit gemäß Figur 3 zu Beginn des Rastvorgangs;

- Figur 5 einen Detailschnitt der Fahrzeuglenkeinheit gemäß Figur 3 am Ende des Rastvorgangs;

- Figur 6 einen Detailschnitt der Fahrzeuglenkeinheit gemäß Figur 3 nach einer Verrastung des Gassackmoduls an der Lenkhandhabe;

- Figur 7 eine Draufsicht auf die in Figur 6 dargestellte Rastverbindung der Fahrzeuglenkeinheit;

- Figur 8 einen Detailschnitt einer herkömmlichen Fahrzeuglenkeinheit vor der Verrastung des Gassackmoduls an der Lenkhandhabe; und

- Figur 9 einen Detailschnitt der herkömmlichen Fahrzeuglenkeinheit gemäß Figur 8 nach der Verrastung des Gassackmoduls an der Lenkhandhabe.

Die Figur 1 zeigt einen Ausschnitt einer Lenkhandhabe 10 für eine Fahrzeuglenkeinheit 12 eines Kraftfahrzeugs in axialer Draufsicht, wobei die Lenkhandhabe 10 in ihrem eingebauten Zustand um eine Achse A drehbar ist. Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Lenkhandhabe 10 als Lenkrad ausgebildet, mit einer zentralen Nabe 14, einem umlaufenden Kranz 16 sowie Speichen 18 zur Anbindung des Kranzes 16 an die Nabe 14.

An der Lenkhandhabe 10, gemäß Figur 1 konkret an der Nabe 14, sind Rastelemente 20 zur Befestigung eines Gassackmoduls 22 in einem zentralen Bereich der Lenkhandhabe 10 vorgesehen.

Das Gassackmodul 22 zur Montage an der um die Achse A drehbaren Lenkhandhabe 10 umfasst ein Modulgehäuse 24 zur Aufnahme eines gefalteten Gassacks 26 (siehe Figuren 3 und 6) sowie wenigstens eine Metallfeder 28 zur Ver- rastung des Gassackmoduls 22 an der Lenkhandhabe 10. Das Modulgehäuse 24 weist einen Modulboden 30 auf, der in Figur 2 in axialer Untersicht dargestellt ist und im montierten Zustand des Gassackmoduls 22 axial an die Nabe 14 der Lenkhandhabe 10 angrenzt. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel sind drei Metallfedern 28 vorgesehen, die am Modulboden 30 vormontiert sind und jeweils einen Rastabschnitt 32 aufweisen, der in einer quer zur Achse A verlaufenden Auslenkrichtung x elastisch auslenkbar ist.

Wie in Figur 2 andeutungsweise zu erkennen, ist am Modulboden 30 ein Abstandshalter 34 vorgesehen, der auf einer dem gefalteten Gassack 26 zugewandten Seite der zugeordneten Metallfeder 28 axial an deren Rastabschnitt 32 angrenzt (siehe auch Figuren 3 bis 6) und zusammen mit diesem Rastabschnitt 32 in der quer zur Achse A verlaufenden Auslenkrichtung x elastisch auslenkbar ist. Konkret sind im vorliegenden Ausführungsbeispiel drei Abstandshalter 34 vorgesehen, denen jeweils eine Metallfeder 28 zugeordnet ist.

Der Modulboden 30 weist gemäß Figur 2 wenigstens eine axiale Bodenöffnung 36 zur Aufnahme eines Rastelements 20 der Lenkhandhabe 10 auf, wobei sowohl der Rastabschnitt 32 der zugeordneten Metallfeder 28 als auch der zugeordnete Abstandshalter 34 in einen Öffnungsquerschnitt der wenigstens einen Bodenöffnung 36 ragen. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel sind konkret drei axiale Bodenöffnungen 36 vorgesehen, die jeweils einer Metallfeder 28 bzw. einem Abstandshalter 34 zugeordnet sind.

Die Abstandshalter 34 sind in der dargestellten Ausführungsform des Gassackmoduls 22 einstückig mit dem Modulboden 30 ausgebildet (siehe auch Figuren 3 bis 6), wobei der Modulboden 30 hier ein Kunststoffbauteil, insbesondere ein Spritzgussteil aus Kunststoff ist.

Die Figur 3 zeigt einen Detailschnitt der Fahrzeuglenkeinheit 12 im Bereich einer Rastverbindung des Gassackmoduls 22 und der Lenkhandhabe 10, allerdings vor deren Verrastung.

Anhand der Figur 3 und ihres vergrößerten Bildausschnitts ist gut zu erkennen, dass ein Abschnitt des Abstandshalters 34 auf einer dem gefalteten Gassack 26 zugewandten Seite der Metallfeder 28 axial an deren Rastabschnitt 32 angrenzt. Ferner wird deutlich, dass der Abstandshalter 34 einen axialen Fortsatz 38 aufweist, der in der Auslenkrichtung x an den Rastabschnitt 32 der Metallfeder 28 angrenzt.

In der dargestellten Ausführungsform der Fahrzeuglenkeinheit 12 ist das Rastelement 20 ein an der Lenkhandhabe 10 befestigter, separater Rastbolzen, der sich in axialer Richtung erstreckt und an einem dem Gassackmodul 22 zugewandten axialen Ende eine Rastnase 40 zur Verrastung mit der Metallfeder 28 des Gassackmoduls 22 aufweist. An einem entgegengesetzten axialen Ende ist der Rastbolzen an der Lenkhandhabe 10, insbesondere an einem Skelett 42 der Lenkhandhabe 10, im Bereich der Nabe 14 befestigt.

Alternativ ist jedoch auch denkbar, dass das Rastelement 20 einstückig mit dem Skelett 42 der Lenkhandhabe 10 ausgeführt ist, wobei sich das Rastelement 20 in axialer Richtung zum Gassackmodul 22 hin erstreckt und an seinem freien axialen Ende die Rastnase 40 aufweist.

Aufgrund der bei Auslösung des Gassackmoduls 22 auftretenden Kräfte und der damit verbundenen Sicherheitsanforderungen sind das Rastelement 20 und die Rastnase 40 unabhängig von einer separaten Ausführung als Rastbolzen oder einer einstückigen Integration in das Skelett 42 hier insbesondere aus Metall hergestellt.

Wie in den Figuren 4 und 5 dargestellt, wird durch Aufbringen einer axialen Montagekraft F auf das Gassackmodul 22 der Abstandshalter 34 zusammen mit dem Rastabschnitt 32 der Metallfeder 28 in der Auslenkrichtung x elastisch ausgelenkt, bis der Abstandshalter 34 zusammen mit dem Rastabschnitt 32 der Metallfeder 28 entgegen der Auslenkrichtung x zurückschnappt und die Rastnase 40 des Rastelements 20 gemäß den Figuren 6 und 7 hintergreift.

Anhand der Figur 6 und ihres vergrößerten Bildausschnitts ist gut zu erkennen, dass sich ein Abschnitt des Abstandshalters 34 im dargestellten, verrasteten Zu- stand des Gassackmoduls 22 in axialer Richtung zwischen der Rastnase 40 und dem Rastabschnitt 32 der Metallfeder 28 erstreckt. Auf diese Weise wird ein direkter Metall-Metall-Kontakt zwischen der Metallfeder 28 und der metallenen Rastnase 40 vermieden und damit auch ein resultierendes Kontaktgeräusch verhindert oder zu- mindest stark gedämpft.

Zur Betätigung einer Fahrzeughupe ist das Gassackmodul 22 in der dargestellten Ausführungsform der Fahrzeuglenkeinheit 12 relativ zur Lenkhandhabe 10 in axialer Richtung begrenzt beweglich gelagert. Gemäß den Figuren 3 bis 6 ist ein Federelement 44 vorgesehen, welches das Gassackmodul 22 und die Lenkhand- habe 10 axial voneinander weg beaufschlagt. Das Federelement 44 ist hier konkret eine zwischen der Lenkhandhabe 10 und dem Gassackmodul 22 angeordnete Schraubendruckfeder, welche das Rastelement 20 umschließt. Zur Betätigung der Fahrzeughupe muss das Gassackmodul 22 entgegen einer Federkraft der Schraubendruckfeder axial in Richtung zur Lenkhandhabe 10 bewegt werden, wobei der Rastabschnitt 32 der Metallfeder 28 in einem Bereich mit verringertem Rastbolzenquerschnitt axial entlang des Rastbolzens gleitet.