DE10106661A1

DE10106661A1 - Vorrichtung und Verfahren zur Abdeckung eines Airbags

Info

Publication number: DE10106661A1
Application number: DE2001106661
Authority: DE
Inventors: Thomas Jahn
Original assignee: SAI Automotive SAL GmbH
Current assignee: Faurecia Innenraum Systeme GmbH
Priority date: 2001-02-12
Filing date: 2001-02-12
Publication date: 2002-09-26

Abstract

Eine Airbagabdeckung 2 führt bei einem Aufprall zunächst eine Bewegung in den Fahrzeuginnenraum hinein aus, bevor sie mit einer weiteren Bewegung aus dem Fahrzeuginnenraum hinaus in einen Bereich unterhalb der Instrumententafel 1 zumindest teilweise eingezogen wird. Dadurch ist die Sicherheit der Person 5 auch im nicht angeschnallten Zustand oder "out of position" verbessert.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung nach dem Oberbegriff von Patentanspruch 1 sowie eine entsprechende Instrumententafel und ein Verfahren.

Bei Airbagabdeckungen ist es allgemein üblich, diese mittels eines Scharniers an der Instrumenten tafel anzulenken, wobei das Scharnier zwischen der Instrumententafel und einem Randbereich der Airbagabdeckung angeordnet ist. Der Randbereich der Airbagabdeckung ist dabei mit der Instru mententafel durch eine Sollbruchstelle verbunden. Wird bei einem Aufprall der Airbag schlagartig entfaltetet, so wird hierdurch die Sollbruchstelle gebrochen, so dass die Airbagabdeckung eine Schwenkbewegung in den Fahrzeuginnenraum durchführt, in den sich der Airbag entfaltet.

Aus der US 5,316,335 ist eine Airbagabdeckung bekannt, bei der die Abtrennung der Airbagabde ckung von der Instrumententafel im Falle eines Aufpralls durch Schneidmesser erfolgt. Eine weitere Airbagabdeckung, bei der die Verbindung zur Instrumententafel mit Schneiden getrennt wird, ist aus der DE 196 46 543 bekannt.

Aus der DE 38 43 686 A1 ist eine Abdeckung für eine Airbaganordnung in einem Kraftfahrzeug bekannt. Dabei ist eine innerhalb eines Armaturenbrettes befestigte Airbageinheit von einem Deckel zum Fahrgastinnenraum abgedeckt. Der Deckel ist mit dem Armaturenbrett rastverbunden, so dass der von der Airbageinheit gasgefüllte Airbag den Deckel von dem Armaturenbrett löst und sich nach oben in Richtung einer Windschutzscheibe verlagert. Der Deckel bleibt dabei über ein Halte band mit dem Armaturenbrett verbunden. Bei gestrecktem Halteband infolge des entfalteten Air bags dienen die Befestigungspunkte des Haltebandes mit dem Deckel und dem Armaturenbrett als Drehachsen, um die der Deckel schwenkt. Eine Weiterbildung dieser Abdeckung ist aus der EP 0 940 300 A1 bekannt. Nachteilig bei dieser Konstruktion ist das Anschlagen des Deckels an die Windschutzscheibe, was insbesondere bei Kompaktwagen die Gefahr der Beschädigung oder Zer störung der Windschutzscheibe bedingt.

Aus der EP 0 867 346 A1 ist eine Airbagvorrichtung bekannt, bei der eine Abdeckeinrichtung eine Austrittsöffnung für den Airbag freigibt, indem sie sich innerhalb einer Außenkontur der Airbag vorrichtung oder eines die Airbagvorrichtung enthaltenden Fahrzeugteils bewegt. Dadurch soll die Gefahr einer Verletzung eines Fahrzeuginsassen durch die Airbagvorrichtung vermindert werden. Nachteilig bei dieser vorbekannten Vorrichtung ist, dass zumindest ein Teil des für das Aufblasen des Airbags erforderlichen Generatorgasstromes für die Betätigung der Abdeckeinrichtung erforder lich ist. Ferner kommt es bei der Betätigung der Abdeckeinrichtung aufgrund von Scherkräften zu nächst zu einem Abschälen des innen befindlichen Trägerteiles von der äußeren Dekorfolie, d. h. die Dekorfolie wird nicht geöffnet, sondern verdeckt weiterhin die Austrittsöffnung des Airbags. Erst der aus der Austrittsöffnung hervorschiessende Airbag durchbricht die Dekorfolie, wodurch die Gefahr besteht, dass Partikel der Dekorfolie in den Fahrgastraum gelangen, und dort ein Verlet zungsrisiko darstellen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine verbesserte Vorrichtung und ein verbessertes Verfahren zur Abdeckung eines Airbags zu schaffen.

Diese Aufgabe ist mit den Merkmalen der unabhängigen Patentansprüche 1 bzw. 15 gelöst. Bevor zugte Ausführungsformen sind in den abhängigen Patentansprüchen angegeben.

Die Erfindung ermöglicht einen verbesserten Schutz der Insassen eines Fahrzeugs, insbesondere des Beifahrers, und verbindet dies mit der Möglichkeit einer kostengünstigen und konstruktiv nicht aufwendigen Realisierungsmöglichkeit.

Ein besonderer Vorteil der Erfindung liegt darin, dass sich die Abdeckung zwar zunächst bei einem Aufprall in den Fahrzeuginnenraum hinein öffnet, dann aber zumindest teilweise aus dem Fahrzeu ginnenraum hinaus, beispielsweise in einen Bereich unterhalb der Instrumententafel, bewegt wird. Dadurch ist vermieden, dass sich Teile der Abdeckung nach Öffnung des Airbags in einem Kopf aufschlagsbereich befinden. Dies führt zu einem verbesserten Schutz auch dann, wenn zum Beispiel der Beifahrer nicht angeschnallt ist oder sich "out of position" (OOP) befindet.

Ein weiterer Vorteil der Erfindung liegt darin, dass ein Anschlagen der Abdeckung an die Wind schutzscheibe vermieden wird, so dass es nicht zu einer Beschädigung der Windschutzscheibe auf grund der Öffnung des Airbags kommen kann.

Ein weiterer Vorteil der Erfindung liegt darin, dass auch bei einem sogenannten Sekundäraufprall eine Verletzung des Beifahrers durch vorstehende Teile der Abdeckung vermieden werden kann. Dazu kann die Abdeckung nahe der Windschutzscheibenwurzel angeordnet sein. Die Anordnung nahe der Windschutzscheibenwurzel liegt üblicherweise außerhalb des Kopfaufschlagbereiches, so dass einerseits auf aufwendige Konzepte zur Erfüllung der gesetzlichen Kopfaufschlaganforderun gen verzichtet werden kann, und andererseits eine aktive Unterstützung des Abtrennvorgangs der Abdeckung durch bewegliche Messer, Dorne oder ähnliches ermöglicht ist, ohne dass dies zu einer Verletzungsgefahr führt.

Nach einer bevorzugten Ausführungsform führt die Abdeckung bei der Öffnung des Airbags zu nächst eine Schwenkbewegung um eine erste Achse aus, um nach Erreichen eines maximalen Öff nungswinkels in den Fahrzeuginnenraum hinein eine zweite Schwenkbewegung um eine zweite Achse mit einer Bewegungsrichtung aus dem Fahrzeuginnenraum hinaus zu beschreiben. Vorzugsweise verlaufen dabei beide Schwenkbewegungen in einer dem Kopfaufschlagsbereich im wesentlichen abgewandten Richtung.

Ein besonderer Vorteil dabei ist, dass bei der Schwenkbewebung um die erste Achse eine oder meh re Sollbruchstelle zwischen der Abdeckung und der Instrumententafel sicher durchtrennt werden, so dass die Dekorschicht im Bereich der Sollbruchstelle nicht abgeschert wird, sondern auf der Abde ckung zunächst haften bleibt. Dadurch wird die Gefahr des Eintretens von Dekorfolienpartikeln in den Fahrzeuginnenraum minimiert. Vorteilhafterweise werden bei einer rechteckigen Abdeckung die Sollbruchstellen an drei Seiten angeordnet; an der der Windschutzscheibe zugewandten vierten Seite der Abdeckung ist keine Sollbruchstelle erforderlich. Dort kann es infolge der Schwenkbewe gungen zu einer kontrollierten Abschälung der Dekorfolie von der Abdeckung kommen, wobei die abgeschälte Dekorfolie mit der Instrumententafel in einem der vierten Seite gegenüberliegenden Bereich verbunden bleibt.

Die Öffnung der Abdeckung in den Fahrzeuginnenraum hinein kann durch ein Zugelement, bei spielsweise ein Band oder Seil, oder durch einen Anschlag begrenzt werden. Sobald der maximale Öffnungswinkel erreicht ist, wird die Schwenkbewegung um die zweite Achse freigegeben. Die Freigabe der Schwenkbewegung um die zweite Achse kann mechanisch oder mittels einer elektro nischen Steuerung erfolgen.

Es ist jedoch auch möglich, die Schwenkbewegungen um die erste und die zweite Achse zumindest teilweise gleichzeitig durchzuführen. Zur Unterstützung der Schwenkbewegung um die zweite Ach se können dabei Zug- oder Druckfedern vorgesehen sein. Ferner kann der Antrieb für die Schwenk bewegungen auch durch eine zusätzliche pyrotechnische Ladung oder durch die Expansionskraft des Airbags geliefert werden. Hierzu kann beispielsweise eine Umleitung von einem Teil der Ex pansionskraft des Airbags in die Abdeckung erfolgen, so dass diese die gewünschte Bewegung durchführt.

Die Mechanik zur Bewegung der Abdeckung kann auch als Parallelogramm oder Mehrgelenkge stänge ausgebildet sein. Ferner ist es möglich, die Abdeckung zwei- oder mehrteilig auszubilden, wobei sich zumindest einer der Teile der Abdeckung zunächst in den Fahrzeuginnenraum hinein öffnet, bevor es aus dem Fahrzeuginnenraum hinaus bewegt wird.

Im weiteren wird die Erfindung anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels näher beschrieben.

Es zeigen:

Fig. 1 eine perspektivische Darstellung einer Instrumententafel mit einer Abdeckung für einen Airbag und

Fig. 2 eine Seitenansicht der Öffnungsmechanik der Abdeckung in verschiedenen Positionen.

Die Fig. 1 zeigt eine Instrumententafel 1 mit einer Airbagabdeckung 2. Die Airbagabdeckung ist mit der Instrumententafel 1 über Sollbruchstellen 16 verbunden. An der der Kante 17 der Instru mententafel 1 gegenüberliegenden Seite ist die Airbagabdeckung 2 von der Instrumententafel 1 ge trennt. Über die Instumententafel 1 und die Airbagabdeckung 2 erstreckt sich eine Dekorfolie, die auf einer Schaumstoffschicht aufgebracht ist.

Die Fig. 2 zeigt eine schematische seitliche Schnittansicht der Instrumententafel 1 in einem Be reich der Airbagabdeckung 2. Die Fig. 2 zeigt ferner eine Windschutzscheibe 3 und eine Person 4 mit einem Kopf 5. Bei der gezeigten Person 4 handelt es sich in dem hier betrachteten Ausfüh rungsbeispiel um einen Beifahrer.

Unterhalb der Instrumententafel 1 befindet sich ein Airbag 6 und ein Öffnungsbereich 7 für den Airbag 6.

In einem normalen Betriebszustand bildet die Airbag-Abdeckung 2 mit der Instrumententafel 1 eine geschlossene Einheit. Dabei weist die Verbindung der Airbagabdeckung 2 mit der Instrumententafel 1 eine oder mehrere Sollbruchstellen 16 auf. Bei einem Aufprall wird der Airbag 6 ausgelöst, so dass sich dieser in den Öffnungsbereich 7 entfaltet und auf die Innenseite der Airbagabdeckung 2 eine Kraft ausübt. Diese Kraft führt zum Aufbrechen der Sollbruchstellen 16.

In dem gezeigten Ausführungsbeispiel ist die Airbagabdeckung 2 in einem der Person 4 abgewand ten Bereich mit einem Gelenk 8 an einem Träger 9 befestigt. Das andere Ende des Trägers 9 ist an einem Gelenk 10 befestigt. Oberhalb des Trägers 9 befindet sich ein Anschlag 18; der Anschlag 18 berührt in dem normalen Betriebszustand den Träger 9 oder weist von dem Träger 9 nur einen geringen Abstand auf. Ferner ist zwischen der Airbagabdeckung 2 und dem Träger 9 ein Band 11 mit einer Längenzugabe befestigt.

Sobald der sich entfaltende Airbag auf die Unterseite der Airbagabdeckung 2 auftrifft und nachdem die Sollbruchstellen 16 zwischen der Airbagabdeckung und der Instrumententafel 1 aufgebrochen sind, beginnt sich die Airbagabdeckung aus ihrer mit 2.1 gekennzeichneten Grundposition in die mit 2.2 gekennzeichnete Position in den Fahrzeuginnenraum hinein zu öffnen. Dabei erfolgt eine Schwenkbewegung um die durch das Gelenk 8 gebildete Achse. Der Träger 9 bleibt dabei zunächst ortsfest, da er durch den Anschlag 18 entgegen des Drucks des sich entfaltenden Airbags 6 gehalten wird.. Die Schwenkbewegung wird dabei in die Schwenkrichtung 12 auf die Windschutzscheibe 3 zu durchgeführt.

Das Band 11 wird hingegen aus seiner mit 11.1 gekennzeichneten Grundposition hinaus in die mit 11.2 gekennzeichnete Position hineinbewegt. Der Öffnungswinkel zwischen der Airbagabdeckung 2 in deren Position 2.2 und dem Träger 9 ist durch die Länge des Bandes 11 definiert. Sobald durch die Schwenkbewegung um die durch das Gelenk 8 gebildete Achse das Band 11 vollständig ge strafft ist, blockiert die Schwenkbewegung um das Gelenk 8. Alternativ oder zusätzlich kann auch eine Arretierung oder ein Anschlag an dem Gelenk 8 vorhanden sein, um die Schwenkbewegung um das Gelenk 8 bei Erreichung des maximalen Öffnungswinkels zu stoppen.

Die mit 2.2 gekennzeichnete Position der Airbagabdeckung 2 wird aufgrund des relativ kurzen Schwenkweges bereits wenige Millisekunden nach einem Aufprall erreicht, zu einem Zeitpunkt also, zu dem die Person 4 mit ihrem Kopf 5 noch relativ weit von der Instrumententafel 1 entfernt ist.

Sobald der maximale Öffnungswinkel in der Position 2.2 erreicht ist, wirkt eine Kraftkomponente auf den Träger 9, die in Richtung auf das Innere das Instrumententafel 1 wirkt, so dass die zweite Schwenkbewegung in die Schwenkrichtung 13 um das Gelenk 10 erfolgt. Bei Beginn der zweiten Schwenkbewegung setzt eine Abschälung der Dekorschicht von der Schaumschicht im Bereich der Airbagabdeckung 2 ein.

Bei der Bewegung um die durch das Gelenk 10 gebildete Achse erreicht die Airbagabdeckung 2 ihre Endposition 2.3. Die entsprechenden Positionen des Gelenks 8, des Trägers 9 und des Bandes 11 sind mit 8.3, 9.3 bzw. 11.3 bezeichnet.

In ihrer Endposition 2.3 ragt noch ein Endbereich 14 der Airbagabdeckung 2 über die Begrenzung der Instrumententafel 1 hinaus in den Fahrzeuginnenraum hinein. Dies stellt jedoch für die Person 4 keinerlei Gefahr dar, da sich der Endbereich 14 nahe der Windschutzscheibenwurzel 15 und damit weit außerhalb des möglichen Kopfaufschlagsbereiches befindet - selbst dann, wenn die Person 4 nicht angeschnallt ist oder sich in einer OOP Position befindet.

Ferner bleibt in der Endpositon 2.3 die abgeschälte Dekorfolie zusammenhängend erhalten und an der Kante 17 der Instrumententafel 1 befestigt, so dass im Fahrzeuginnenraum kein Verletzungsri siko wegen losgelöster Teile oder Partikel der Dekorfolie besteht.

Alternativ kann die Mechanik zur Bewegung der Airbagabdeckung 2 auch so ausgebildet sein, dass diese völlig unterhalb der Instrumententafel 1 in deren Endposition verschwindet.

Bezugszeichenliste

1

Instrumententafel

2

Airbag-Abdeckung

3

Windschutzscheibe

4

Person

5

Kopf

6

Airbag

7

Öffnungsbereich

8

Gelenk

9

Träger

10

Gelenk

11

Band

12

Schwenkrichtung

13

Schwenkrichtung

14

Endbereich

15

Windschutzscheibenwurzel

16

Sollbruchstelle

17

Kante

18

Anschlag

Claims

1. Vorrichtung zur Abdeckung eines Airbags (6) mit Mitteln (11) zur Öffnung einer Abde ckung (2) in einen Fahrzeuginnenraum gekennzeichnet durch Mittel (9, 10) zum Bewegen der geöffneten Abdeckung, zumindest teilweise aus dem Fahrzeuginnenraum hinaus.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, bei der die Mittel zur Öffnung Mittel (8) zum Schwenken der Abdeckung um eine erste Achse aufweisen.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, bei der die Mittel zum Bewegen Mittel (10) zum Schwenken der Abdeckung um eine zweite Achse aufweisen.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1, 2 oder 3, bei der die Öffnung der Abdeckung in den Fahrzeu ginnenraum durch die Länge eines an der Abdeckung befestigten Bandes oder Seils (11) begrenzt ist.

5. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der die Öffnung der Abde ckung in den Fahrzeuginnenraum durch einen Anschlag begrenzt ist, der bei Erreichung ei nes vorgegebenen Öffnungswinkels der Abdeckung gegeben ist.

6. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der die Abdeckung zweiteilig ausgebildet ist, so dass zumindest ein Teil der Abdeckung in den Fahrzeuginnenraum öffen bar ist.

7. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche mit Mitteln zur Übertragung von einem Teil der Expansionskraft des Airbags zum Antrieb der Bewegung der Abdeckung aus dem Fahrzeuginnenraum hinaus.

8. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche mit Schneidmitteln zum Abtrennen der Abdeckung von einer Instrumententafel.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, bei der die Schneidmittel bei einem Aufprall pyrotechnisch ausgelöst werden.

10. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche mit einem Anschlag (18) zur Auf nahme eines Teils der Kraft, welche von dem Airbag (6) während einer Schwenkbewegung der Abdeckung (2) um die erste Achse auf die Abdeckung ausgeübt wird.

11. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche mit einem Parallelogramm oder Mehrgelenkgestell zur Öffnung der Abdeckung in den Fahrzeuginnenraum und zur Bewe gung der geöffneten Abdeckung aus dem Fahrzeuginnenraum hinaus.

12. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche mit einem Zugelement zur Begren zung der Öffnung der Abdeckung in den Fahrzeuginnenraum.

13. Instrumententafel mit einer Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche.

14. Instrumententafel nach Anspruch 13, bei der die Abdeckung (2) nahe der Windschutzschei benwurzel (15) angeordnet ist.

15. Verfahren zur Öffnung der Abdeckung eines Airbags mit folgenden Schritten:

- Öffnung der Abdeckung in den Fahrzeuginnenraum hinein und
- Bewegen der geöffneten Abdeckung, zumindest teilweise aus dem Fahrzeuginnen raum hinaus.

16. Verfahren nach Anspruch 15, wobei die Öffnung der Abdeckung in den Fahrzeuginnenraum durch ein Zugelement begrenzt wird.

17. Verfahren nach Anspruch 15 oder 16, wobei die Abdeckung vor der Öffnung in den Fahrzeuginnenraum durch Schneidmittel von einer Instrumententafel getrennt wird.

18. Verfahren nach einem der Ansprüche 15, 16 oder 17, bei dem die Expansionskraft des Air bags zur Bewegung der Abdeckung aus dem Fahrzeuginnenraum hinaus teilweise umgelei tet wird.

19. Verfahren nach einem der Ansprüche 15 bis 18, bei dem zur Öffnung der Abdeckung in den Fahrzeuginnenraum eine Schwenkbewegung um eine erste Achse durchgeführt wird.

20. Verfahren nach einem der Ansprüche 15 bis 19, bei dem zum Bewegen der geöffneten Ab deckung aus dem Fahrzeuginnenraum hinaus eine Schwenkbewegung um eine zweite Achse ausgeführt wird.

21. Verfahren nach einem der Ansprüche 15 bis 20, bei dem die Abdeckung zumindest zweitei lig ausgebildet ist und zumindest einer der Teile der Abdeckung in den Fahrzeuginnenraum geöffnet wird, bevor der betreffende Teil aus dem Fahrzeuginnenraum hinausbewegt wird.