DE10014729A1 - Aufprallschutzsystem für Kraftfahrzeuge - Google Patents

Abstract

Ein Aufprallschutzsystem für Kraftfahrzeuge weist einen hinter einer Fahrzeugverkleidung angeordneten Gassack, eine in der Fahrzeugverkleidung gebildete Öffnung zum Durchtreten des Gassackes beim Aufblasen dessen in einem Crash-Fall, und eine die Öffnung verdeckende Klappe auf. Die Klappe hintergreift mit ihrem umfänglichen Randbereich auf der der Fahrgastzelle abgewandten Seite die Öffnung in der Fahrzeugverkleidung, wobei die Klappe in dem Bereich der Öffnung mit der Fahrzeugverkleidung auf ihrer der Fahrgastzelle zugewandten Seite im wesentlichen eine Ebene bildet.

Description

Die Erfindung betrifft ein Aufprallschutzsystem für Kraftfahr­ zeuge gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Aufprallschutzsysteme, insbesondere als Insassenrückhaltesy­ steme sowohl passiver als auch aktiver Art werden seit länge­ rer Zeit serienmäßig in Personenkraftwagen und dergleichen eingebaut. Hierbei findet als passives Aufprallschutzsystem unter anderem ein bei einem Unfall automatisch aufblasbarer Gassack bzw. Airbag Verwendung, welcher bei Nichtgebrauch in zusammengelegtem Zustand in einem Unterbringungsraum z. B. un­ ter der Motorhaube, im Bereich der Stoßstange, unter der Wind­ schutzscheibe, seitlich des Sitzes in der Türe oder im Fußraum angeordnet ist und daraus beim Aufblasen unter Aufschwenken zumindest einer den Unterbringungsraum abschließenden Klappe austritt. Der Gassack wird dabei mittels eines sensorgesteuer­ ten Gasgenerators kurzzeitig aufgeblasen, so daß zum Schutz des Insassen, anderer am Unfall beteiligter Personen oder des Fahrzeuges selbst ein ballonartiges Schutzkissen gebildet wird, das sodann erschlafft, um zu vermeiden, daß der auf das Kissen aufprallende Insasse vehement zurückgeworfen wird.

Eine bekannte Insassenrückhaltevorrichtung mit hinter einer schaumstoffkaschierten Instrumententafel eingelegter Airbag­ klappe, die beim Entfalten des Airbags aus der Instrumententa­ fel herausgedrückt wird, beschreibt die DE 44 44 455. Zur Schaffung eines fertigungstechnisch relativ einfachen Insassenrückhaltesystems, bei welchem die Airbag-Klappe dem Airbag definierte Öffnungskräfte entgegensetzt und stets klapperfrei und zuverlässig in der Instrumententafel gehalten wird, ist an der Airbag-Klappe eine umlaufende Schulter mit paralleler Schulterflanke ausgebildet. Nach Aufnahme der Airbag-Klappe in einer Ausnehmung der Instrumententafel wird die Schulterflanke von einem an der Instrumententafel ausgebildeten Steg mit pa­ ralleler Stegflanke übergriffen. Am Grund der Ausnehmung ist ein umlaufendes elastisches Dichtungsband eingelegt, das die Schulterflanke der Airbag-Klappe gegen die Stegflanke des Stegs drückt.

Bei dieser Insassenschutzvorrichtung hat es sich jedoch ge­ zeigt, daß diese fertigungstechnisch immer noch relativ auf­ wendig ist, da Klappe und Instrumententafel relativ aufwendig vorbearbeitet werden müssen, indem Steg- und Schulterflanken paßgenau an der Klappe und der Instrumententafel ausgearbeitet werden müssen.

In der EP 0 391 729 B1 wird eine Abdeckplatte für eine Airbag- Vorrichtung beschrieben, die in einen Fahrgastraum entfaltbar ist, um die Fahrzeuginsassen oder andere am Unfall beteiligte Personen im Crash-Fall des Fahrzeugs zu schützen, wobei die Abdeckung eine Innenausstattungs-Platte und eine Tür in einer Öffnung der Platte umfaßt. Die Tür wird dabei mit einer in Be­ ziehung auf die Form und die Einpassung engen Toleranz und Mitteln, umfassend die formschlüssig verschließbaren Segmente auf der Platte zum Halten der Tür in der Platte, an Ort und Stelle in der Platte geformt, wobei Mängel an den Kanten in Bezug <entweder auf die Form oder das Einpassen um den Rand der Tür maskiert werden.

Auch bei dieser Abdeckplatte hat es sich als nachteilig erwie­ sen, daß die Innenausstattungsplatte an der Kante der Öffnung relativ aufwendig bearbeitet werden muß.

Aus der DE 197 01 502 A1 ist es bekannt, eine Klappe zur Ab­ deckung eines Cockpitausschnittes für den Austritt eines Air­ bags durch plastische verformbare Scharnierelemente an den Cockpitausschnitt derart anzubinden, daß das Scharnierelement auf Höhe wenigstens eines Haltemittels am Rahmen oder an der Klappe mittels eine Langlochführung gehalten ist, die Öff­ nungsrichtung mit der Klappe verläuft, und eine kraftschlüssi­ ge Sicherung des Scharnierelementes durch das Haltemittel so bemessen ist, daß die Klappe bei einem Öffnungsvorgang eine kombinierte Schwenk- und Gleitbewegung durchführt.

Auch diese Anbindung der Kappe an die Instrumententafel ist sehr aufwendig und daher kostenintensiv. Ferner sind für sol­ che Anbringungen meist metallische Teile notwendig, was zu ei­ nem Gewichtszuwachs führt.

Auch bei der in der DE 43 40 659 beschriebenen Abdeckung wird die Abdeckung und die Instrumententafel derart geformt, daß die Instrumententafel selbst eine geringe Hinterschneidung aufweist und die Abdeckung eine entsprechende Form, die genau in die Hinterschneidung passt, aufweist.

Auch hierbei müssen sowohl die Abdeckplatte, als auch die In­ strumententafel besonders ausgebildet und daher bearbeitet werden, so daß sowohl die Platte als auch die Instrumententa­ fel fertigungstechnisch relativ aufwendig sind.

Ausgehend von diesem bekannten Stand der Technik liegt der Er­ findung die Aufgabe zugrunde, ein Aufprallschutzsystem der eingangs genannten Art mit einem hinter einer Fahrzeugverklei­ dung angeordneten Airbag bereitzustellen, das einfach herzu­ stellen und einzubauen ist.

Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des Pa­ tentanspruches 1 gelöst.

Bei diesem Aufprallschutzsystem für Kraftfahrzeuge mit einem hinter einer Fahrzeugverkleidung angeordneten Gassack und ei­ ner in der Fahrzeugverkleidung ausgebildeten Öffnung zum Durchtreten des Gassackes beim Aufblasen dessen sowie einer die Öffnung verdeckenden Klappe, die in ihrem umfänglichen Randbereich in Richtung der Fahrgastzelle gesehen im wesentli­ chen hinter der Fahrzeugverkleidung angeordnet ist und mit der Fahrzeugverkleidung auf ihrer der Fahrgastzelle zugewandten Seite im wesentlichen eine Ebene bildet, wird vorteilhafter­ weise durch eine einfache Ausformung der Klappe eine von außen kaum erkennbare, ebene Abdeckung geschaffen. Dieses System läßt sich nicht nur mit wenig Aufwand herstellen, sondern auch einfach in das Kraftfahrzeug einbauen, da über der Klappe nicht unbedingt ein Schaum oder eine Kaschierung aufgebracht werden muß bzw. beim Aufbringen einer Kaschierung die Klappe nicht durch diese durchgedrückt wird.

Ein solches Aufprallschutzsystem läßt sich daher auch insbe­ sondere nachträglich einfach in das Kraftfahrzeug einbauen, wenn sich insbesondere beim Einsatz des erfindungsgemäßen Auf­ prallschutzsystems im Fahrzeuginnenbereich über der Klappe keine Kaschierung und kein Schaum befinden.

Unter einer Fahrzeugverkleidung ist dabei gemäß der vorliegen­ den Erfindung sowohl die gesamte Fahrzeuginnenverkleidung als auch der gesamte Fahrzeugaußenbereich, wie z. B. die Karosserie und die nichttragende Außenbeplankung zu verstehen. Ein erfin­ dungsgemäßes Aufprallschutzsystem kann daher in allen Berei­ chen des Fahrzeuges eingesetzt werden, wie insbesondere im Fahrzeuginnenraum zum Schutz der Insassen oder im Außenbereich ebenso zum Schutz der Insassen, von anderen am Unfall betei­ ligten Personen oder des Fahrzeuges selbst.

Als besonders vorteilhaft erweist sich die erfindungsgemäße Anbindung der Klappe an die Fahrzeugverkleidung im Bereich der Instrumententafel, vorzugsweise bei einem Knie-Airbag.

Weitere Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfin­ dung ergeben sich aus den weiteren Ansprüchen, der Beschrei­ bung und der Zeichnung.

Im folgenden soll die Erfindung anhand der Zeichnung erläutert werden, wobei die Zeichnung bevorzugte Ausführungsbeispiele des erfindungsgemäßen Aufprallschutzsystems zeigt.

Es zeigt dabei

Fig. 1 eine schematische Darstellung einer bevorzugten Aus­ führungsform des erfindungsgemäßen Aufprallschutzsy­ stems in einer seitlichen, geschnittenen Ansicht; und

Fig. 2 eine schematische Darstellung einer weiteren bevorzug­ ten Ausführungsform der Erfindung im Querschnitt.

In Fig. 1 ist eine schematische Schnittdarstellung eines Auf­ prallschutzsystem für Kraftfahrzeuge gemäß einer bevorzugten Ausführungsform dargestellt. Hierbei handelt es sich bei­ spielsweise um einen im unteren Bereich einer Fahrzeugverklei­ dung 1, welche hier eine Instrumententafel darstellt, angeord­ neten "Knie-Airbag". Ebenso könnte dieses Aufprallschutzsystem jedoch auch im äußeren Fahrzeugbereich in der Karosserie, in der nichttragenden Außenbeplankung oder als Insassenrückhalte­ syste als im Lenkrad oder oben in der Instrumententafel 1 an­ geordneter Fahrer- oder Beifahrerairbag oder als Außenairbag verwendet werden. Auch für einen Einsatz als Seitenairbag wäre das erfindungsgemäße Aufprallschutzsystem geeignet.

Gemäß der gezeigten Ausführungsform ist hinter der Instrumen­ tentafel 1 ein Airbag bzw. Gassack 2 in einem zusammengefalte­ ten Zustand angeordnet. In der Instrumententafel 1 befindet sich eine Öffnung 3 zum Durchtreten des Gassackes 2 beim Auf­ blasen dessen im Crash-Fall mit Hilfe eines Gasgenerators 4. Auf der Öffnung 3 in der Instrumententafel 1 befindet sich ei­ ne diese Öffnung 3 verdeckende Klappe 5, die in ihrem umfäng­ lichen Randbereich 6 in Richtung der Fahrgastzelle 7 gesehen im wesentlichen hinter der Instrumententafel 1 bzw. diese hin­ tergreifend angeordnet ist.

Die Klappe 5 ist gemäß der gezeigten Ausführungsform mit einem der Dicke der Instrumententafel 1 entsprechenden Absatz 8 aus­ gebildet, mit dem sie auf der der Fahrgastzelle 7 abgewandten Seite in die Öffnung 3 eingesetzt ist, wobei die Klappe 5 im Bereich der Öffnung 3 in der Instrumententafel 1 mit ihrer der Fahrgastzelle 7 zugewandten Seite im wesentlichen eine Ebene bildet. Die Form einer solchen Klappe 5 könnte beispielsweise durch Tiefziehen oder sonstiges Umformen, je nach Material, erreicht werden.

Beim Öffnen des Gassacks 2 durch den Gasgenerator 4, der bei einem Unfall des Fahrzeuges automatisch gezündet wird, wird die Klappe 5 durch den ansonsten hinter der Instrumententafel 1 zusammengelegt untergebrachten Gassack 2 mit einer großen Kraft beaufschlagt. Hierdurch wird die Klappe 5 durch die Öffnung 3 von innen nach außen in Richtung der Fahrgastzelle 7 herausgedrückt. Beim Aufblasen öffnet also der Gassack 2 auch die Klappe 5 und bildet ein ballonartiges Auffangkissen zum Schutz des Insassen gegen Aufprall beispielsweise auf den In­ strumententräger 1.

Gemäß der in Fig. 1 gezeigten Ausführungsform ist über der Klappe 5 und der Instrumententafel 1 ein Schaum 9 und darüber eine Kaschierfolie 10 aufgebracht. Dadurch daß aber die Klappe 5 und die Instrumententafel 1 zur Fahrgastzelle 7 hin im we­ sentlichen eine Ebene bilden, trägt die Kaschierung 10 keine sichtbaren Spuren von der Klappe 5, so daß diese auch dünn sein kann. Ebenso könnte über der Klappe 5 und der Instrumen­ tentafel 1 auch nur eine Kaschierfolie 10 und kein Schaum auf­ gebracht werden.

In Fig. 2 ist eine weitere bevorzugte Ausführungsform des er­ findungsgemäßen Aufprallschutzsystems gezeigt. Hierbei ist wiederum eine Klappe 5' in ihrem umfänglichen Randbereich 6' in Richtung der Fahrgastzelle 7 gesehen hinter der Instrumen­ tentafel 1 angeordnet. Selbstverständlich könnte der Randbe­ reich 6' dabei auch in einem Falz, welcher die Öffnung 3 um­ gibt, angeordnet sein.

Die Klappe 5' ist gemäß der gezeigten Ausführungsform derart ausgebildet, daß sie im Bereich der Öffnung 3 in der Instru­ mententafel 1 eine größere Dicke aufweist als in ihrem umfäng­ lichen Randbereich 6' der sich auf der der Fahrgastzelle 7 abgewandten Seite der Instrumententafel 1 befindet. Der Dic­ kenunterschied entspricht dabei vorzugsweise der Dicke der In­ strumententafel 1, so daß die Klappe 5' mit der Instrumenten­ tafel 1 wieder im wesentlichen eine Ebene bildet.

In der gezeigten Ausführungsform ist die Klappe 5' nicht mehr mit einem Schaum und/oder einer Kaschierfolie überzogen, son­ dern wird in bloßem Zustand belassen. Es wäre jedoch denkbar, daß in einem Bereich 11 des Übergangs der Oberfläche der In­ strumententafel 1 und der Oberfläche der Klappe 5' noch etwas Kunststoff eingebracht wird, um diesen Bereich 11, der anson­ sten eventuell als kleiner Spalt sichtbar bleibt, zu kaschie­ ren.

Vorzugsweise soll die Klappe 5, 5' derart ausgestaltet sein, daß zumindest der hinter der Instrumententafel 1 angeordnete Bereich 6 bzw. 6' der Klappe flexibel ausgebildet ist. Bei ei­ ner solchen Ausgestaltung ist die erforderliche Kraft, um die Haltekräfte der Klappe 5, 5' zu überwinden und die Klappe 5, 5' aus der Öffnung 3 herauszudrücken, dann in vorteilhafter Weise gering. Dabei ist es nicht notwendig, daß sich der Rand­ bereich 6, 6' über den gesamten Umfang der Klappe 5, 5' er­ streckt. Der Randbereich 6, 6' kann ebenso laschenartig vorge­ sehen sein.

Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform ist die gan­ ze Klappe 5, 5' aus einem flexiblen Material ausgebildet. Mit einer derart ausgebildeten Klappe können die Haltekräfte noch schneller und einfacher überwunden werden. Ferner kann die Klappe 5, 5' einstückig und aus einem Material hergestellt werden, wodurch die Herstellungskosten niedrig gehalten werden können.

Die Flexibilität des Materials kann so gewählt werden, daß der zum Öffnen der Klappe 5, 5' notwendige Druck sehr gering ist. Ist dies der Fall, so ist auch die Gefahr, daß beim Heraus­ drücken der Klappe 5 bzw. 5' die Instrumententafel 1 beschä­ digt wird, relativ gering. Die Erneuerung des Airbag und das Wiederverschließen nach einem Öffnen des Gassackes 2 ist damit sehr einfach und kann ohne größeren Aufwand durchgeführt wer­ den.

Die Klappe 5, 5' des erfindungsgemäßen Aufprallschutzsystems ist vorzugsweise im wesentlichen aus einem Kunststoff gebil­ det. Insbesondere hat sich Verwendung von thermoplastischem Polyolefin als besonders geeignet dafür gezeigt, da thermopla­ stische Polyolefine eine geeignete Flexibilität aufweisen. Es ist aber ebenso die Verwendung anderer thermoplastischer Ela­ stomere denkbar.

Damit die Klappe 5, 5' nach dem Öffnen des Gassackes 2 nicht einfach unkontrolliert herausgeschleudert wird und es so unter Umständen zu Beschädigungen des Fahrzeuges oder gar zu Verlet­ zungen der Insassen kommen kann, ist die Klappe 2 vorzugsweise über ein Fangband 12 oder eine andere Fangeinrichtung an der Instrumententafel 1 fixiert. Je nachdem in welchem Bereich das erfindungsgemäße Aufprallschutzsystem im Fahrzeug eingesetzt wird, könnte die Fixierung mittels des Fangbandes eventuell auch an einem anderen, besser geeigneten Bauteil des Fahrzeu­ ges vorgenommen werden.

Daneben ist es jedoch ebenso möglich, daß die Klappe 5, 5' mittels eines Scharniers 13 an der Instrumententafel 1 fixiert wird und dadurch nach dem Öffnen nicht unkontrolliert umher­ fliegt. Bei einer solchen Ausgestaltung wäre es auch denkbar, daß die im wesentlichen eine abgerundete viereckige Form auf­ weisende Klappe 5, 5' an einer Seite mittels eines Scharniers an der Instrumententafel 1 angebunden ist und die anderen drei Randbereiche derart ausgeformt sind, daß sie sich im wesentli­ chen hinter der Instrumententafel 1 bzw. in einem Falz befinden und die Vorderseiten der Klappe 5, 5' und der Instrumen­ tentafel 1 im wesentlichen eine Ebene bilden.

Damit die Klappe 5, 5' nicht von außen eingedrückt werden kann, wie beispielsweise durch ein Knie oder einen Gegenstand, kann sie beispielsweise in die Öffnung 3 an der Instrumenten­ tafel 1 mittels einer Preßpassung angepaßt sein. Die Klappe kann hierzu mit etwas Druck von hinten auf die Instrumententa­ fel 1 aufgedrückt sein.

Claims (12)

1. Aufprallschutzsystem für Kraftfahrzeuge mit einem hinter einer Fahrzeugverkleidung angeordneten Gassack, einer in der Fahrzeugverkleidung gebildeten Öffnung zum Durchtreten des Gassackes beim Aufblasen dessen in einem Crash-Fall, und mit einer die Öffnung verdeckenden Klappe, dadurch gekennzeichnet, daß die Klappe (5, 5') mit ihrem umfänglichen Randbereich (6, 6') auf der der Fahrgastzelle (7) abgewandten Seite die Öff­ nung (3) in der Fahrzeugverkleidung (1) hintergreift, wobei die Klappe (5, 5') in dem Bereich der Öffnung (3) mit der Fahrzeugverkleidung (1) auf ihrer der Fahrgastzelle (7) zuge­ wandten Seite im wesentlichen eine Ebene bildet.

2. Aufprallschutzsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest der hinter der Fahrzeugverkleidung (1) angeord­ nete Randbereich (6, 6') der Klappe (5, 5') flexibel ausgebil­ det ist.

3. Aufprallschutzsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die gesamte Klappe (5, 5') aus einem flexiblen Material ausgebildet ist.

4. Aufprallschutzsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Klappe (5, 5') im wesentlichen aus einem Kunststoff gebildet ist.

5. Aufprallschutzsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Klappe (5, 5') aus einem thermoplastischen Elastomer gebildet ist.

6. Aufprallschutzsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Klappe (5, 5') nach dem Öffnen über ein Fangband (12) an der Fahrzeugverkleidung (1) fixiert ist.

7. Aufprallschutzsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Klappe (5, 5') mittels eines Scharniers (13) an der Fahrzeugverkleidung (1) fixiert ist.

8. Aufprallschutzsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Klappe (5, 5') an der Fahrzeugverkleidung (1) durch eine Preßpassung fixiert ist.

9. Aufprallschutzsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Fahrzeugverkleidung (1) einem Fahrzeuginnenraum zuge­ wandt ist.

10. Aufprallschutzsystem nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Fahrzeugverkleidung (1) wenigstens einen Teil einer Instrumententafel (1) bildet.

11. Aufprallschutzsystem nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Anordnung des Gassackes (2) an der Instrumententafel (1) der eines Knie-Airbag entspricht.

12. Aufprallschutzsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Fahrzeugverkleidung (1) wenigstens einen Teil einer Karosserie bildet.