DE10221153A1

DE10221153A1 - Vorrichtung und Verfahren zum Montieren einer Gassackaufblaseinheit für ein Fahrzeuginsassenrückhaltesystem

Info

Publication number: DE10221153A1
Application number: DE2002121153
Authority: DE
Inventors: Martin Seitz; Juergen Heigl; Wolfgang Hieber; Roland Birnbaum
Original assignee: TRW Occupant Restraint Systems GmbH
Current assignee: TRW Occupant Restraint Systems GmbH
Priority date: 2002-05-13
Filing date: 2002-05-13
Publication date: 2003-12-04

Abstract

Gegenstand der Erfindung ist eine Vorrichtung zum Montieren einer Gassackaufblaseinheit für ein Fahrzeuginsassenrückhaltesystem, die als Komponenten einen langgestreckten Gasgenerator (10) mit einem Anschlußstutzen (16), ein zweischaliges Halteelement (12) und ein Gasleitrohr (14) aufweist. Die Vorrichtung umfaßt ein oberes Teil (24) und ein dem oberen Teil (24) gegenüberliegendes unteres Teil (28), die relativ aufeinander zubewegbar und zusammenpreßbar angeordnet sind, sowie Aufnahmen zum Einlegen der Komponenten (10, 12, 14) der Gassackaufblaseinheit zwischen das obere Teil (24) und das untere Teil (28). Im oberen Teil (24) und im unteren Teil (28) sind sowohl ein Clinchwerkzeug als auch ein Prägewerkzeug ausgebildet, die beide durch Zusammenpressen des oberen Teils (24) und des unteren Teils (28) betrieben werden. Gegenstand der Erfindung ist ferner ein Verfahren, bei dem in einem maschinellen Arbeitsschritt der Gasgenerator (10) im Halteelement (12) verklemmt und das Gasleitrohr (14) mit dem Gasgenerator (12) verbunden wird.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Montieren einer Gassackaufblaseinheit für ein Fahzreuginsassenrückhaltesystem, die als Komponenten einen langgestreckten Gasgenerator mit einem Anschlußstutzen, ein zweischaliges Halteelement und ein Gasleitrohr aufweist.

Bei einer solchen Gassackaufblaseinheit dient der Gasgenerator zur Bereitstellung von Gas zum Aufblasen eines Gassacks des Fahrzeuginsassenrückhaltesystems, wobei das Gas über das Gasleitrohr vom Gasgenerator in den Gassack geleitet wird. Im fertig montierten Zustand der Gassackaufblaseinheit ist der Gasgenerator zusammen mit dem Gasleitrohr im Haltelelement fixiert. Die Gassackaufblaseinheit wird über Befestigungsbereiche des Halteelements an einer geeigneten Stelle am Fahrzeugaufbau befestigt.

Zur Montage einer solcher Gassackaufblaseinheit wird der Gasgenerator in das den Gasgenerator umgebende Halteelement eingesetzt und in diesem verklemmt. Dazu werden die beiden Schalen des Halteelements üblicherweise mit Nieten oder Schrauben fest miteinander verbunden. Die Verbindung zwischen dem Anschlußstutzen und dem Gasleitrohr erfolgt über ein Dichtungselement, das durch das Halteelement fixiert und unter Druck gehalten wird.

Die Erfindung schafft eine Vorrichtung, mit der die Arbeitsschritte zur Montage einer Gassackaufblaseinheit reduziert und vereinfacht werden.

Gemäß der Erfindung umfaßt die Vorrichtung ein oberes Teil und ein dem oberen Teil gegenüberliegendes unteres Teil, die relativ aufeinander zu bewegbar und zusammenpreßbar angeordnet sind, sowie Aufnahmen zum Einlegen der Komponenten der Gassackaufblaseinheit zwischen das obere Teil und das untere Teil, wobei im oberen Teil und im unteren Teil sowohl ein Clinchwerkzeug als auch ein Prägewerkzeug ausgebildet sind, die beide durch Zusammenpressen des oberen Teils und des unteren Teils betrieben werden. Mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist es möglich, die für die Montage der Gassackaufblaseinheit erforderlichen Verbindungen zwischen den Halbschalen des Halteelements und zwischen dem Gasgenerator und dem Gasleitrohr durch einen Clinch- und einen Prägevorgang herzustellen, die in einem einzigen maschinellen Arbeitsschritt ausgeführt werden können. Schrauben oder Nieten und Dichtelemente werden nicht benötigt. Da durch das Clinchen und Prägen formschlüssige, nicht lösbare Verbindungen auf Basis lokaler Kaltumformung geschaffen werden, ist auch kein Löten oder Schweißen der Verbindungen erforderlich.

Bei der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist das Prägewerkzeug einen ersten mehrteiligen Prägestempel auf, der auf dem oberen oder unteren Teil der Vorrichtung ausgebildet ist und über den durch das Zusammenpressen Kräfte sowohl in Bewegungsrichtung des oberen oder des unteren Teils als auch zusätzlich in wenigstens einer dazu geneigten Richtung auf das Ende des Gasleitrohrs übertragen werden. Somit wird eine Krafteinleitung auf mehrere Bereiche des Endes des Gasleitrohrs ermöglicht, so daß eine gleichmäßige Prägung erzielt werden kann.

Gemäß der bevorzugten Ausführungsform weist der Prägestempel hierzu wenigstens ein seitliches Stempelteil auf, das sich mit einem Ende an einer geneigten Fläche eines Stützblocks abstützt, der auf dem oberen bzw. dem unteren Teil der Vorrichtung befestigt ist.

Ein dem ersten Prägestempel entsprechender zweiter Prägestempel ist auf dem unteren bzw. oberen Teil der Vorrichtung ausgebildet. Mit Hilfe zweier Prägestempel wird auf effektive Weise eine rundum gleichmäßige Prägung erreicht.

Bei der bevorzugten Ausführungsform weist das Clinchwerkzeug mehrere Clinchstempel auf dem oberen oder unteren Teil zugehörige Matrizen (34) auf dem unteren bzw. oberen Teil der Vorrichtung auf, wobei die Matrizen Aufnahmen für Befestigungsbereiche des Halteelements bilden.

Das Einlegen der zu verstemmenden Komponenten der Gassackaufblaseinheit wird dadurch erleichtert, daß an den Aufnahmen zum Einlegen der Komponenten Aussparungen und/oder Führungsstifte als Positionierhilfe vorgesehen sind.

Die Erfindung schafft auch ein Verfahren zum Montieren einer Gassackaufblaseinheit für ein Fahzreuginsassenrückhaltesystem, die als Komponenten einen langgestreckten Gasgenerator mit einem Anschlußstutzen, ein zweischaliges Halteelement und ein Gasleitrohr aufweist. Das erfindungsgemäße Verfahren sieht vor, daß in einem maschinellen Arbeitsschritt der Gasgenerator im Halteelement verklemmt und das Gasleitrohr mit dem Gasgenerator verbunden wird. Durch die Kombination dieser beiden Arbeitsschritte, die bisher umständlich und aufwendig von Hand erledigt wurden, zu einem einzigen maschinellen Arbeitsschritt kann die Montagezeit deutlich verkürzt werden.

Vorzugsweise wird das Verfahren mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung durchgeführt und umfaßt folgende Schritte:

- Einlegen der Komponenten der Gassackaufblaseinheit zwischen den oberen Teil und den unteren Teil der Vorrichtung in einer vorbestimmten Position;
- Zusammenclinchen von Befestigungsbereichen des Halteelements;
- Aufprägen eines Endes des Gasleitrohrs auf einen Anschlußstutzen des Gasgenerators;

wobei sowohl das Zusammenclinchen als auch das Aufprägen durch einmaliges Zusammenpressen des oberen Teils und des unteren Teils ausgeführt werden.

Der Aufwand des genauen Positionierens der Komponenten der Gassackaufblaseinheit kann reduziert werden, indem beim Zusammenpressen vor dem Zusammenclinchen und Aufprägen eine automatische Ausrichtung der Komponenten der Gassackaufblaseinheit mittels an den Aufnahmen zum Einlegen der Komponenten der Gassackaufblaseinheit gebildeter Aussparungen und/oder Führungsstiften erfolgt. Dadurch können die Einlegezeiten deutlich reduziert werden, so daß eine noch zügigere Montage ermöglich wird.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung und aus den beigefügten Zeichnungen, auf die Bezug genommen wird. In den Zeichnungen zeigen:
Fig. 1 eine perspektivische Ansicht einer in ein unteres Teil einer erfindungsgemäßen Vorrichtung eingelegten Gassackaufblaseinheit;
Fig. 2 eine perspektivische Seitenansicht einer erfindungsgemäßen Vorrichtung ohne Verkleidung mit eingelegter Gassackaufblaseinheit;
Fig. 3 eine perspektivische Ansicht des unteren Teils der Vorrichtung aus Fig. 2 ohne Gassackaufblaseinheit; und
Fig. 4 eine perspektivische Ansicht des unteren Teils der Vorrichtung aus Fig. 3 mit Verkleidung aus einem anderen Blickwinkel.
In Fig. 1 ist eine Gassackaufblaseinheit mit einem langgestreckten, zylindrischen Gasgenerator 10, einem Halteelement 12 und einem Gasleitrohr 14 dargestellt. Der Gasgenerator 10 hat einen Anschlußstutzen 16, der über in der Mantelfläche des Gasgenerators 10 vorgesehenen Ausströmöffnungen gebildet ist. Auf den Anschlußstutzen 16 ist ein muffenartig ausgebildetes Ende 18 des Gasleitrohrs 14 aufgesetzt, das - wie später erläutert - mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung auf den Anschlußstutzen 16 aufgeprägt wird. Der Gasgenerator 10 ist in das Haltelelement 12 eingesetzt, das aus zwei Halbschalen 12a, 12b besteht, von denen in Fig. 1 nur eine zu sehen ist. Die Halbschalen 12a, 12b haben gewölbte Bereiche, die den Gasgenerator 10 umgreifen (siehe Fig. 2). Zu beiden Seiten der gewölbten Bereiche jeder Halbschale 12a, 12b erstrecken sich Befestigungsbereiche 20 radial nach außen, die mit den entsprechenden Bereichen der anderen Halbschale zusammengeclincht werden, so daß der Gasgenerator 10 im Haltelelement 12 verklemmt ist. Zur korrekten Positionierung des Gasleitrohrs 14 sind gewölbte Fortsätze 22 vorgesehen, die jeweils an einem Befestigungsbereich 20 der Halbschalen 12a, 12b gebildet sind und einen Abschnitt des Gasleitrohres 14 umgreifen.
Die in Fig. 2 dargestellte Vorrichtung dient zum Verstemmen der Gassackaufblaseinheit und weist ein oberes Teil 24 mit einer oberen Grundplatte 26 und ein unteres Teil 28 mit einer unteren Grundplatte 30 auf, die wie bei einer Presse relativ aufeinander zu bewegt und zusammengedrückt werden können. Die Vorrichtung umfaßt sowohl ein Clinchwerkzeug als auch ein Prägewerkzeug.
Das Clinchwerkzeug setzt sich im wesentlichen aus mehreren Clinchstempeln 32 (von denen nicht alle zu sehen sind), die an der oberen Grundplatte 26 angebracht sind, und zugehörigen Matrizen 34 zusammen, die gegenüberliegend auf der unteren Grundplatte 30 angeordnet sind (siehe Fig. 3).
Das Prägewerkzeug besteht im wesentlichen aus zwei gleichartigen Prägestempeln. Der erste Stempel ist auf dem unteren Teil 28 der Vorrichtung angeordnet und dreiteilig ausgebildet. Der Stempel umfaßt einen mittleren Stempelteil 36 und zwei seitliche Stempelteile 38. Der mittlerer Stempelteil 36 erstreckt sich senkrecht von der unteren Grundplatte 30 weg. In einem vorbestimmten seitlichen Abstand sind zu beiden Seiten des mittleren Stempelteils 36 zwei prismenartige Stützblöcke 40 an der unteren Grundplatte 30 befestigt. Die beiden seitlichen Stempelteile 38 stützen sich jeweils mit einem Ende auf einer geneigten Fläche der prismenartigen Stützblöcke 40 ab. Die von der Grundplatte 30 des unteren Teils abgewandten Enden der beiden seitlichen Stempelteile 38 liegen auf dem entsprechenden Ende des mittleren Stempelteils 36 auf und bilden zusammen mit diesem eine Aufnahme 42 für das auf den Anschlußstutzen 16 des Gasgenerators 10 aufgesetzte muffenartige Ende des Gasleitrohrs. Der zweite Stempel ist wie der erste aufgebaut und spiegelbildlich zum ersten Stempel gegenüberliegend auf dem oberen Teil 24 der Vorrichtung angeordnet (aus Gründen der Übersichtlichkeit nicht gezeigt).
Der Verstemmvorgang läuft folgendermaßen ab: Die Komponenten der Gassackaufblaseinheit werden wie in Fig. 1 gezeigt so in die Aufnahmen der Verkleidung des unteren Teils 28 der Vorrichtung eingelegt, daß das muffenartige Ende 18 des Gasleitrohrs 14 in der Aufnahme 42 des ersten Prägestempels und die Befestigungsbereiche 20 des Halteelements 12 auf den Matrizen 34 des Clinchwerkzeugs zu liegen kommen. Entsprechende Aussparungen 44 und Führungsstifte (nicht gezeigt) im unteren Teil 28 der Vorrichtung und an den Matrizen 34 erleichtern die Positionierung der Komponenten. Anschließend wird der obere Teil 24 der Vorrichtung auf den unteren Teil 28 zu bewegt, so daß der obere Prägestempel das muffenartige Ende 18 des Gasleitrohrs 14 erfaßt und die Clinchstempel 32 auf die Befestigungsbereiche 20 der Halteelemente 12 treffen. Aufgrund einer vertikal nachgiebigen Lagerung der Werkzeuge erfolgt vor dem eigentlichen Clinch- bzw. Prägevorgang ein Einfedern, bei dem mit Hilfe der Aussparungen 44 und Führungsstifte die Komponenten der Gassackaufblaseinheit automatisch in der gewünschten Ausrichtung zueinander und zu den Werkzeugen positioniert werden. Die beiden Teile 24, 28 der Vorrichtung werden weiter aufeinandergepreßt, so daß nahezu gleichzeitig ein Zusammenclinchen der Befestigungsbereiche 20 der Schalen 12a, 12b des Halteelements 12 und ein Aufprägen des Gasleitrohrs 14 mit seinem muffenartigen Ende 18 auf den Anschlußstutzen 16 des Gasgenerators 10 erfolgt.
Beim Prägevorgang sorgen die auf den prismenartigen Stützblöcken 40 abgestützten und schräg angeordneten seitlichen Prägestempelteile 38 dafür, daß die durch das Niederpressen des oberen Teils 24 der Vorrichtung auftretenden Kräfte nicht nur senkrecht sondern über die Sützblöcke 40 und die seitlichen Stempelteile 38 auch seitlich auf das muffenartige Ende 18 des Gasleitrohrs 14 übertragen werden. Gleiches gilt für den zweiten, auf dem oberen Teil 24 der Vorrichtung angeordneten Stempel. Somit wird eine gleichmäßige Prägeverbindung zwischen dem Gasleitrohr 14 und dem Anschlußstutzen 16 des Gasgeneratos 10 hergestellt, die den gestellten Ansprüchen an die Gasdichtheit genügt.
Es ist selbstverständlich, daß die Anordnung der Werkzeuge und Zentnerhilfen auf dem oberen und dem unteren Teil der Vorrichtung durch die gewünschte relative Lage der Komponenten der Gassackaufblaseinheit bestimmt ist und je nach den konstruktionellen Vorgaben der zu verstemmenden Gassackaufblaseinheit variiert. Die Anzahl der Clinchstempel und Prägestempelteile, insbesondere der seitlichen Prägestempelteile kann an die jeweiligen Anforderungen angepaßt werden.

Claims

1. Vorrichtung zum Montieren einer Gassackaufblaseinheit für ein Fahrzeuginsassenrückhaltesystem, die als Komponenten einen langgestreckten Gasgenerator (10) mit einem Anschlußstutzen (16), ein zweischaliges Halteelement (12) und ein Gasleitrohr (14) aufweist, wobei die Vorrichtung ein oberes Teil (24) und ein dem oberen Teil (24) gegenüberliegendes unteres Teil (28), die relativ aufeinander zu bewegbar und zusammenpreßbar angeordnet sind, sowie Aufnahmen zum Einlegen der Komponenten (10, 12, 14) der Gassackaufblaseinheit zwischen das obere Teil (24) und das untere Teil (28) umfaßt, wobei im oberen Teil (24) und im unteren Teil (28) sowohl ein Clinchwerkzeug als auch ein Prägewerkzeug ausgebildet sind, die beide durch Zusammenpressen des oberen Teils (24) und des unteren Teils (28) betrieben werden.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Prägewerkzeug eine Aufnahme (42) für ein Ende (18) des Gasleitrohrs (14) aufweist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Prägewerkzeug einen ersten mehrteiligen Prägestempel aufweist, der auf dem oberen oder unteren Teil (24, 28) der Vorrichtung ausgebildet ist und über den durch das Zusammenpressen Kräfte sowohl in Bewegungsrichtung des oberen oder unteren Teils (24, 28) als auch zusätzlich in wenigstens einer dazu geneigten Richtung auf das Ende (18) des Gasleitrohrs (14) übertragen werden.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Prägestempel wenigstens ein seitliches Stempelteil (38) aufweist, das sich mit einem Ende an einer geneigten Fläche eines Stützblocks (40) abstützt, der auf dem oberen bzw. dem unteren Teil (24, 28) der Vorrichtung befestigt ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die der zu montierenden Gassackaufblaseinheit zugewandten Enden der Stempelteile (36, 38) gemeinsam die Aufnahme (42) für das Ende (18) des Gasleitrohrs (14) bilden.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß ein dem ersten Prägestempel entsprechender zweiter Prägestempel auf dem unteren bzw. oberen Teil (28, 24) der Vorrichtung ausgebildet ist.

7. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Clinchwerkzeug wenigstens einen Clinchstempel (32) auf dem oberen oder unteren Teil (24, 28) und eine zugehörige Matrize (34) auf dem unteren bzw. oberen Teil (24, 28) der Vorrichtung aufweist.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Clinchstempel (32) und zugehörige Matrizen (34) vorgesehen sind, wobei die Matrizen (34) Aufnahmen für Befestigungsbereiche (20) des Halteelements (12) bilden.

9. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß an den Aufnahmen zum Einlegen der Komponenten (10, 12, 14) der Gassackaufblaseinheit Aussparungen (44) und/oder Führungsstifte als Positionierhilfe vorgesehen sind.

10. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens ein Teil der Werkzeuge vertikal nachgiebig gelagert ist.

11. Verfahren zum Montieren einer Gassackaufblaseinheit für ein Fahzreuginsassenrückhaltesystem, die als Komponenten einen langgestreckten Gasgenerator (10) mit einem Anschlußstutzen (16), ein zweischaliges Halteelement (12) und ein Gasleitrohr (14) aufweist, bei dem in einem maschinellen Arbeitsschritt der Gasgenerator (10) im Halteelement (12) verklemmt und das Gasleitrohr (14) mit dem Gasgenerator (10) verbunden wird.

12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Verklemmen des Gasgenerators (10) im Halteelement (12) durch Zusammenclinchen zweier Befestigungsbereiche (20) des Halteelements (12) ausgeführt wird.

13. Verfahren nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, daß das Verbinden des Gasleitrohrs (14) mit dem Gasgenerator (10) durch Aufprägen eines Endes (18) des Gasleitrohrs (10) auf einen entsprechenden Anschlußstutzen (16) des Gasgenerators (10) ausgeführt wird.

14. Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß das Verfahren mit einer Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 10 durchgeführt wird und folgende Schritte umfaßt:

- Einlegen der Komponenten (10, 12, 14) der Gassackaufblaseinheit zwischen den oberen Teil (24) und den unteren Teil (28) der Vorrichtung in einer vorbestimmten Position;

- Zusammenclinchen von Befestigungsbereichen (20) des Halteelements (12);

- Aufprägen eines Endes (18) des Gasleitrohrs (14) auf einen Anschlußstutzen (16) des Gasgenerators (10);

wobei sowohl das Zusammenclinchen als auch das Aufprägen durch einmaliges Zusammenpressen des oberen Teils (24) und des unteren Teils (28) ausgeführt werden.

15. Verfahren nach Anspruche 14, dadurch gekennzeichnet, daß beim Zusammenpressen vor dem Zusammenclinchen und Aufprägen eine automatische Ausrichtung der Komponenten (10, 12, 14) der Gassackaufblaseinheit mittels an den Aufnahmen zum Einlegen der Komponenten (10, 12, 14) der Gassackaufblaseinheit gebildeter Aussparungen (44) und/oder Führungsstiften erfolgt.