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Hintergrund
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Die
Erfindung bezieht sich allgemein auf Kraftfahrzeuge und speziell
auf ein Airbagverbindungssystem.
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Fachleute
des Kraftfahrzeugwesens sind mit Airbagsystemen gut vertraut, die
bei Unfällen
zum Schutz der Insassen einen aufblasbaren Airbag entfalten. Normalerweise
umfasst ein Airbagsystem ein oder mehrere Airbagmodule, das bzw.
die in Bereichen installiert ist bzw. sind, die bei einem Unfall
am wahrscheinlichsten mit einem Insassen in Berührung kommen und ihn dadurch
möglicherweise
verletzen. Es ist zum Beispiel gängige
Praxis, Airbagmodule in das Lenkrad oder um das Lenkrad herum, vor
den Beifahrersitz und entlang der Seiten der Türen zu installieren. Wie den
Fachleuten allgemein bekannt, umfassen Airbagmodule normalerweise
einen Airbag, ein Aufblassystem und ein Aktivierungssystem. Einzelheiten
der Konstruktionsweise von Airbagmodulen sind allgemein bekannt
und für
die hier beschriebene Erfindung nicht besonders wichtig, so dass
eine weiterführende
Beschreibung an dieser Stelle nicht erforderlich ist.
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Da
ein Airbagmodul nur bei einem Unfall zum Einsatz kommt (d. h. der
Airbag entfaltet sich bei einem Unfall, bleibt jedoch für den Rest
der Zeit in einem Wartezustand), besteht der Wunsch in der unauffälligen Installation
des Airbagmoduls innerhalb oder hinter verschiedenen Innenverkleidungen
im Fahrzeug (z. B. im Lenkrad, hinter der Instrumententafel und
hinter der Türverkleidung).
Um ästhetische
Ansprüche
der Fahrzeugnutzer zu erfüllen,
ist die Einhaltung der Verarbeitungsqualität wichtig, indem sämtliche
Verkleidungen im Fahrzeug zueinander ausgerichtet und stoßfrei befestigt
sind. Wie Fachleute im Allgemeinen wissen, kann die Sicherung einer
akzeptablen Verarbeitungsqualität
sämtlicher
Innenverkleidungen zum Teil allein der Komplexität des Inneren moderner Fahrzeuge
wegen einen schwierigen, zeitaufwendigen und kostenintensiven Aufwand
bedeuten.
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Kraftfahrzeughersteller
müssen
außerdem Energiemanagementprobleme
berücksichtigen,
die sich auf die Airbagmodule beziehen. Zum Beispiel erfahren Airbagmodule
normalerweise zwei unterschiedliche Arten von Ereignissen, die ein
Energiemanagement erfordern. Diese zwei Ereignisse sind Stöße auf die
Innenverkleidungen, die auf das Airbagmodul in den Fällen übertragen
werden, bei denen sich das Airbagmodul nicht entfaltet, und die
tatsächliche
Entfaltung des Airbagmoduls bei einem größeren Unfall. Diese zwei Ereignisse erfordern ziemlich
unterschiedliche Energiemanagementtechniken, die in gewisser Hinsicht
einander widersprechende Probleme mit sich bringen.
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Bei
einem Aufprall auf das Airbagmodul, bei dem sich das Airbagmodul
nicht entfaltet, muss der Fahrzeughersteller dafür Sorge tragen, dass das getroffene
Gebiet Energie absorbiert. Das bezieht sich auf das erwartete Ereignis
bei einem kleineren Unfall oder dem besonders harten Betätigen der
Bremsen, bei dem ein Insasse nach vorn geworfen wird. Der Insasse
kann dann (gewöhnlich
mit seinem Kopf) auf die das Airbagmodul umschließende Innenverkleidung
aufschlagen, was zur Übertragung
der Stoßenergie
auf das Airbagmodul führt.
(Es ist wahrscheinlich, dass in diesen Situationen das Airbagmodul
vom Prinzip her getroffen wird, da Airbagmodule dort angeordnet
werden, wo bei Unfällen
das Auftreten ernsthafter Stöße zu erwarten
ist.) Bei diesen Aufprallarten sollte das Airbagmodul so viel Energie
absorbieren, dass größere Verletzungen
an den auf das Airbagmodul aufschlagenden Personen vermieden werden.
Der USA-Standard über
Fahrzeugsicherheit (FMVSS) 201 betrifft diese Angelegenheit. Bei
plötzlich
auftretenden Fahrzeugabbremsungen, bei denen sich der Airbag nicht
entfaltet, fordert der USA-Standard FMVSS 201 die Abbremsung eines
Kopfaufpralltestkopfs innerhalb einer bestimmten Distanz für ein vorgegebenes
Zeitintervall.
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Andererseits
müssen
die Fahrzeughersteller sicherstellen, dass bei einem größeren Unfall
mit tatsächlicher
Entfaltung des Airbagmoduls Energie zur Entfaltung des Airbags erhalten
wird. Deshalb sollte das Airbagmodul bei einem größeren Unfall,
bei dem sich der Airbag entfaltet, starr mit der Fahrzeugkonstruktion
verbunden bleiben, so dass die volle Energie der Airbagentfaltung
aufgebracht wird, damit der Airbag in Richtung Fahrzeuginneres hinausgepresst wird
und der Vorwärtsbewegung
des Insassen widersteht. Deshalb ist in dieser Situation ein Zerstreuen oder
Absorbieren der Entfaltungsenergie durch das Airbagmodul nicht erwünscht.
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Außerdem besteht
der Wunsch in der Vermeidung von Schäden an der Fahrzeugkonstruktion, die
oftmals als Folge von beträchtlichen
Aufschlägen auf
das Airbagmodul auftreten. Airbagmodule müssen normalerweise mit der
Fahrzeugkonstruktion verbunden sein, um abzusichern, dass sich der
Airbag bei einem Unfall richtig entfaltet und die Insassen vor hochbeschleunigter
Vorwärtsbewegung
schützt. Da
jedoch das Airbagmodul mit der Fahrzeugkonstruktion verbunden ist,
ist es normal, dass bei einem Aufprall die Fahrzeugkonstruktion
zusammen mit dem Airbagmodul beschädigt wird. Dadurch erhöhen sich
die Reparaturkosten wesentlich, da oftmals das Airbagmodul und die
gesamte mit dem Airbagmodul verbundene Konstruktion ersetzt werden
müssen.
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Zusätzlich zu
den zuvor beschriebenen Problemen müssen die Fahrzeughersteller
außerdem die
Kosten der Fahrzeugteile und -baugruppen berücksichtigen. Die Hersteller
sind ständig
bestrebt, die Kosten zur Bereitstellung von Kraftfahrzeugen zu minimieren,
um Profit zu erzielen, sich erfolgreich am Markt zu behaupten und
Kundenwünschen
nach niedrigen Kosten sowie Fahrzeugen mit hoher Leistung gerecht
zu werden. Deshalb sind Hersteller aktiv auf der Suche nach Lösungen,
durch die sich bei Bereitstellung einer höheren Fahrzeugleistungsfähigkeit die
Kosten minimieren.
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Aus
der
DE 101 39 593
A1 geht eine Airbageinrichtung für ein Kraftfahrzeug hervor,
die sich unterhalb eines Armaturenbrettes erstreckt und ein in Querrichtung
des Fahrzeugs ausgerichtetes Generatorgehäuse aufweist, das zwischen
integrierten Wänden
und hieran anschließenden
separaten stirnseitigen Wanden einen Schusskanal für einen
Luftsack (Airbag) bildet. Innerhalb der Airbageinrichtung gibt es
verschiedene Befestigungsmittel, darunter auch solche, die der Verbindung
eines Airbagmoduls mit einem Querträger dienen. Während diese
Verbindung über
die entsprechenden Befestigungsmittel unnachgiebig und steif ausgeführt ist,
sind für
die Verbindung der Airbageinrichtung mit der Schalttafel winkelförmige deformierbare
Befestigungsmittel vorgesehen. Der Nachteil dieser Airbageinrichtung
besteht darin, dass bei einem Aufprall mit hoher Wahrscheinlichkeit
die Fahrzeugkonstruktion zusammen mit dem Airbagmodul beschädigt wird.
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Die
DE 39 10 008 C2 beschreibt
eine Befestigung für
eine Airbagvorrichtung mit einer an einem Fahrzeugteil befestigten
Halterung und mit einer Grundplatte, die einen Befestigungsabschnitt
aufweist, an dem ein Gassack und eine Füllvorrichtung angeordnet sind,
sowie mit einer Vielzahl von Bolzen, mit denen die Grundplatte an
der Halterung befestigt ist. Dabei weist die Grundplatte an einem
Flanschabschnitt eine Vielzahl von Befestigungsansätzen auf, die
an der Grundplatte und von dieser abgewinkelt, abstandsweise entlang
des Umfangs der Grundplatte, angeordnet sind. Jeder dieser Befestigungsansätze enthält zusätzlich oberhalb
eines Bohrlochs mehrere Öffnungen.
Wenn die Gassack-Einrichtung betätigt
wird und auf die Grundplatte eine Zugkraft wirkt, welche das Bestreben
hat, die Grundplatte von der Fahrzeugkarosserie zu lösen, wird
der Flanschabschnitt infolge plastischer Verformung gestreckt. Ein Nachteil
dieser Vorrichtung entsteht dadurch, dass die Befestigungsbohrlöcher mit
den Öffnungen,
die die Deformierbarkeit des Materials unterstützen sollen, auf der gleichen
Seitenfläche
liegen. Somit können
Beschädigungen
an der Fahrzeugkarosserie beim Auslösen der Gassackeinrichtung
kaum vermieden werden.
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Aus
der
DE 44 39 576 A1 ist
ein Airbagmodul bekannt, bei dem in einem Gehäuse ein Gasgenerator und ein
Luftsack angeordnet sind. Das Gehäuse ist mit Gasgenerator und
Luftsack an Trägern über Haltebuchsen,
ein Gummielement, Bolzenaufnahmebuchsen und Bolzen elastisch nachgiebig
befestigt. So wird eine begrenzte Bewegung des Gehäuses in Schussrichtung
des Luftsacks zugelassen. Dabei sind die Haltebuchsen in Ausbreitungsrichtung
des Luftsacks als Langlöcher
ausgebildet.
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Die
DE 203 10 345 U1 beschreibt
ein Airbagmodul mit Gehäuse
für die
Aufnahme mindestens eines Gasgenerators und mindestens eines Gassacks, wobei
zwischen dem Gehäuse
und der Armaturentafel keine Verbindung besteht und wobei das Gehäuse vom
Insassen wegbewegbar ist. Dabei weist das Gehäuse mindestens ein Laschenpaar
auf. Eine erste verformbare Lasche ist für die Befestigung des Gehäuses auf
einem Fahrzeugquerträger
vorgesehen. Eine zweite Lasche ist mit einem Langloch versehen, das
sich im Wesentlichen in Bewegungsrichtung des Gehäuses erstreckt.
Diese zweite Lasche ist für
die Führung
mindestens eines Verbindungselementes während der Bewegung des Gehäuses und
die Dämpfung
dieser Bewegung vorgesehen. Dabei verbindet das Verbindungselement
die erste Lasche mit dem Fahrzeugquerträger.
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Aus
der
DE 44 30 588 C2 ist
ein weiteres Airbag-System für
Kraftfahrzeuge bekannt. Dieses umfasst einen Airbag und mindestens
einen zugeordneten Gasgenerator zum Aufblasen des Airbags, wobei das
Airbagsystem mindestens zum Teil vom Fahrzeuginsassen wegbewegbar
am Kraftfahrzeug befestigt ist. Dabei ist das Airbagsystem an mindestens einem
plastisch verformbaren Element oder Federelement befestigt und das
Airbagsystem durch die aus dem Gasgenerator nach dessen Zündung austretenden
Gase bewegbar.
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Die
DE 202 07 537 U1 beschreibt
eine Anordnung zum Verbinden der Endbereiche zweier Innenverkleidungsteile
eines Kraftfahrzeugs, die zumindest teilweise ein Airbagmodul mit
einem Airbag abdecken und wobei zumindest ein mit einem Verkleidungsteil
und einem Karosserieteil verbundenes metallisches Winkelstück vorgesehen
ist, das im Auslösefall
des Airbags derart verformbar ist, dass die beiden Verkleidungsteile
unter Aufrechterhaltung der Verbindungen des Winkelstücks zur
Freigabe des Airbags bewegbar beziehungsweise verformbar sind.
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Diese
und alle zuvor genannten Druckschriften offenbaren hinsichtlich
der oben beschriebenen Problemstellungen keine zufriedenstellenden
Lösungen.
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Die
Aufgabe der Erfindung besteht daher in der Bereitstellung einer
Verbindung eines Airbagmoduls mit einem Querträger für ein Fahrzeug, wobei die Verarbeitungsqualität in kostengünstiger
Weise eingehalten werden soll und gleichzeitig eine starre Verbindung
zwischen dem Airgagmodul und dem Konstruktionselement gewährleistet
werden soll. Des Weiteren soll einerseits eine Abstimmung des Energiemanagements
ermöglicht
werden und andererseits die Beschädigung des Querträgers im
Falle eines Aufpralls minimiert werden.
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Kurze Zusammenfassung
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Es
wird ein Montagewinkel zur Verbindung eines Airbagmoduls mit einem
Konstruktionselement bereitgestellt. Der Montagewinkel enthält ein Langloch
für die
Befestigung des Airbagmoduls am Montagewinkel und ein Langloch mit
einer überdimensionierten
Breite für
die Befestigung des Montagewinkels an dem Stützelement. Damit bietet der
Montagewinkel drei Freiheitsgrade. Als ein Ergebnis kann die Verarbeitungsqualität auf einfache
Weise eingehalten werden, während
eine starre Verbindung zwischen dem Airbagmodul und dem Konstruktionselement
gewährleistet
ist. Der Montagewinkel ist außerdem
mit Langlöchern
ausgestattet, die die Steifigkeit des Montagewinkels für das Energiemanagement abstimmen.
Der Montagewinkel erhöht
außerdem durch
Minimierung der Beschädigung
am Konstruktionselement und Gewährleistung
eines einfach auszuführenden
Austauschs der Airbagbaugruppe die Betriebsbereitschaft.
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Die
Lösung
der Aufgabe der Erfindung besteht in einem Montagewinkel für die Verbindung
eines Airbagmoduls mit einem Querträger eines Kraftfahrzeugs, umfassend
- – eine
erste Seite, die den Montagewinkel an dem Airbagmodul befestigt;
- – eine
zweite Seite, die den Montagewinkel an dem Querträger befestigt;
und
- – eine
dritte Seite mit mindestens einem Loch für die Abstimmung der Steifigkeit
des Montagewinkels, wobei die gewünschte Steifigkeit eine Verformung
des Montagewinkels bei Aufschlägen
auf das Airbagmodul fördert,
damit Aufprallenergie absorbiert wird und Schäden am Querträger minimiert
werden, und die gewünschte
Steifigkeit eine Verformung beim Entfalten des Airbagmoduls verhindert,
damit
- – Entfaltungsenergie
erhalten wird, wobei das mindestens eine Loch von der ersten Seite
und der zweiten Seite getrennt ist.
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Vorzugsweise
ist das mindestens eine Loch als ein senkrecht zum Airbagmodul ausgerichtetes Langloch
ausgebildet. In einer besonders bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung
umfasst entweder die erste Seite oder die zweite Seite ein Langloch
und eine Gleitfläche,
wobei sich das Langloch längs
zwischen zwei Langlochenden erstreckt, wobei die zwei Langlochenden
in einer senkrechten Richtung zum Airbagmodul ausgerichtet sind
und die Gleitfläche parallel
zu den zwei Langlochenden ausgerichtet ist, wobei das Langloch neben
dem zum Airbagmodul entfernt angeordneten Langlochende befestigt
ist, so dass dadurch das Langloch und die Gleitfläche bei Aufschlägen auf
das Airbagmodul gleitfähig
sind, so dass dadurch weitere Aufprallenergie absorbiert wird und
Schäden
am Querträger
minimiert werden.
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Ein
weiterer Aspekt der Erfindung betrifft eine Baugruppe für die Verbindung
eines Airbagmoduls mit einem Querträger eines Kraftfahrzeugs, umfassend:
- – ein
Airbagmodul;
- – einen
Querträger;
- – zwei
Montagewinkel, die jeweils zwei Seiten und einen zwischen den beiden
Seiten angeordneten Mittelabschnitt in Form einer dritten Seite
umfassen, wobei die zwei Seiten und die dritte Seite steif sind,
wobei eine der zwei Seiten den Montagewinkel am Airbagmodul befestigt,
damit eine Befestigung gebildet wird, und eine der Seiten an dem
Querträger
befestigt ist, damit eine andere Befestigung gebildet wird;
- • wobei
eine der zwei Seiten in zwei Richtungen und eine der zwei Seiten
in eine Richtung verstellbar sind, so dass dadurch die Befestigungen
der Montagewinkel am Airbagmodul und am Querträger mit jeweils drei Freiheitsgraden
verstellbar sind und
- • wobei
eine Passgenauigkeit zwischen dem Airbagmodul und einer Instrumententafel
nach Befestigung des Montagewinkels am Airbagmodul und am Querträger beibehalten
und eine starre Verbindung zwischen dem Airbagmodul und dem Querträger gebildet
werden,
- • wobei
beide Montagewinkel identisch anstatt symmetrisch gefertigt sind.
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In
einer Ausführung
dieser Baugruppe sind die zwei Seiten senkrecht zueinander ausgerichtet. Des
Weiteren umfasst gemäß dieser
Ausführung eine
der Befestigungen ein erstes Langloch und eine der Befestigungen
ein zweites Langloch mit einer überdimensionierten
Breite, wobei das erste Langloch eine verstellbare Richtung über eine
Länge des ersten
Langlochs bereitstellt und das zweite Langloch eine der verstellbaren
Richtungen über
die Länge
des zweiten Langlochs und eine zweite verstellbare Richtung über die überdimensionierte
Breite bereitstellt.
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Die
Baugruppe weist außerdem
vorzugsweise Löcher
für die
Abstimmung der Steifigkeit der Montagewinkel auf. Dabei fördert die
gewünschte Steifigkeit
eine Verformung des Montagewinkels bei Aufschlägen auf das Airbagmodul, damit
Aufprallenergie absorbiert wird und Schäden am Querträger minimiert
werden. Des Weiteren verhindert die gewünschte Steifigkeit eine Verformung
beim Entfalten des Airbagmoduls, damit Entfaltungsenergie erhalten wird,
wobei die Löcher
von den jeweils zwei Seiten der Montagewinkel getrennt sind.
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Kurzbeschreibung verschiedener Ansichten
der Zeichnungen
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Die
Erfindung einschließlich
ihrer Konstruktion und Wirkungsweise ist in den Zeichnungen schematisch
dargestellt, in denen sind:
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1 eine
dreidimensionale Darstellung einer an einem Querträger befestigten
Airbagbaugruppe;
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2 eine
dreidimensionale Darstellung eines in einer Instrumententafel befestigten
Airbagrings;
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3 eine
dreidimensionale Darstellung eines Montagewinkels aus einer Perspektive;
und
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4 eine
dreidimensionale Darstellung eines Montagewinkels aus einer anderen
Perspektive.
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Ausführliche Beschreibung
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Bezug
nehmend auf die Zeichnungen und speziell auf 1 sind die
Baugruppe eines Airbagmoduls 28 und ein Querträger 40 oder
Konstruktionselement dargestellt. In der hier beschriebenen bestimmten
Ausgestaltung ist die Baugruppe zwar speziell für die Verwendung in einem Beifahrerairbagsystem
konstruiert worden, die beschriebenen Einzelheiten könnten jedoch
in einfacher Weise für
die Verwendung in anderen Airbagsystemen modifiziert werden.
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Die
Baugruppe umfasst eine Airbagverkleidung 20 mit einer Airbagklappe 22.
Die Airbagverkleidung 20 ist normalerweise aus Plastwerkstoff
gefertigt, und zur Bildung einer halbkreisförmigen zerbrechlichen Fuge 24 um
die Airbagklappe 22 herum wird das Laserritzen angewendet.
Ein (nicht dargestelltes) Scharnier ist in die Airbagverkleidung 20 und die
Airbagklappe 22 heiß eingeprägt. Deshalb
reißt der
Airbag bei seiner Entfaltung durch seine Kraft die geritzte Fuge 24 auf
und platzt aus der durch die Fuge 24 gebildeten Öffnung heraus.
Während
des Entfaltens dient das Scharnier als Rückhalt für die Airbagklappe 22 und
verhindert damit, dass die Klappe 22 in gefährlicher
Weise durch das Innere des Fahrzeug fliegt.
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Außerdem ist
an der Airbagverkleidung 20 durch Vibrationsschweißen ein
Airbagring 26 befestigt. Der Airbagring 26 stellt
eine Reihe von Befestigungspunkten 25, 27 (siehe 2;
es sind nur einige dargestellt und gekennzeichnet) für die Befestigung des
Airbagmoduls 28 und der Instrumententafel 50 am
Airbagring 26 bereit. Verschiedene Befestigungssysteme,
die Schrauben, Zapfen usw. einschließen, können zur Befestigung des Airbagrings 26 am
Airbagmodul 28 und der Instrumententafel 50 verwendet
werden. Zur Verdeutlichung zeigen zwei separate Figuren die Befestigung
des Airbagrings 26, des Airbagmoduls 28 und der
Instrumententafel 50. In 1 ist das
am Airbagring 26 befestigte Airbagmodul 28 und
in 2 die am Airbagring 26 befestigte Instrumententafel 50 dargestellt.
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Das
Airbagmodul 28 enthält
herkömmliche Airbagkomponenten,
wie z. B. einen Airbag, ein Aufblassystem und ein Aktivierungssystem.
Das Airbagmodul 28 ist an zwei Montagewinkeln 60 durch
ein Langloch 64 in jedem Montagewinkel 60 befestigt. Zur
Befestigung des Airbagmoduls 28 am Montagewinkel 60 können verschiedene
Befestigungsmittel, wie z. B. Schrauben, Zapfen usw., verwendet
werden. Der Montagewinkel 60 ist am anderen Ende durch
ein anderes Langloch 68 (siehe 3 und 4)
an einem Querträger 40 befestigt.
Wiederum können
verschiedene Befestigungsmittel zur Befestigung des Querträgers 40 und
des Montagewinkels 60 verwendet werden. Der Querträger 40 ist
ein Konstruktions element des Fahrzeugs und erstreckt sich typischerweise
unter der Instrumententafel 50 über die Breite des Fahrzeuginneren.
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Der
in den 3 und 4 dargestellte Montagewinkel 60 kann
aus unterschiedlichen Materialien gefertigt sein. In der beschriebenen
Ausgestaltung ist jedoch kaltgewalzter Stahl in einem einzigen Pressvorgang
mit Folgeschnittanwendung geformt worden. Deshalb ist der Montagewinkel 60 besonders
kostengünstig
herzustellen. Außerdem
sind beide Montagewinkel 60 identisch anstatt symmetrisch gefertigt,
so dass sich dadurch die Anzahl der speziell geformten Teile von
zwei auf eins reduziert. Der Montagewinkel 60 hat drei
Seiten 62, 66, 74 oder Endabschnitte.
Die erste Seite 62 ist mit einem Airbagmodullangloch 64 für die Befestigung
des Airbagmoduls 28 ausgestattet. Die zweite Seite 66 ist
mit einem Querträgerlangloch 68 für die Befestigung
des Querträgers 40 ausgestattet.
Das Querträgerlangloch 68 weist
eine überdimensionierte
Breite 70 auf, die größer als
das zur Befestigung verwendete Befestigungsmittel ist. Wenn zum
Beispiel ein Befestigungsmittel mit einem Durchmesser von 6 mm verwendet
wird, kann die überdimensionierte
Breite 70 des Langlochs 68 11 mm betragen, so
dass ein Spiel von 2,5 mm auf beiden Seiten des Befestigungsmittels
zur Verfügung
steht. Die dritte Seite 74 ist mit einer Reihe von Langlöchern 76 für die Abstimmung der
Steifigkeit des Montagewinkels 60 ausgestattet. In der
beschriebenen Ausgestaltung sind vier parallele senkrecht zum Airbagmodul 28 ausgerichtete Langlöcher 76 dargestellt.
Je nach Bedarf können
jedoch andere Anordnungen der Langlöcher 76 verwendet
werden.
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Der
Montagewinkel 60 bietet eine Anzahl von Vorteilen gegenüber herkömmlichen
Baugruppen für die
Befestigung von Airbagmodulen 28 an der Struktur eines
Kraftfahrzeugs. Traditionell sind Airbagmodule direkt an den Konstruktionselementen
des Fahrzeugs befestigt. Diese Alternative ist jedoch mit zahlreichen
Problemen verbunden, die sich auf die Verarbeitungsqualität der Innenverkleidungen,
das Energiemanagement und die Betriebsbereitschaft beziehen.
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Ein
durch den Montagewinkels 60 gebotener Vorteil besteht in
der verbesserten Verarbeitungsqualität der Innenverkleidungen. Durch
einen Rückblick
auf den Montageprozess der Instrumententafel 50 wird dieser
Vorteil noch offensichtlicher. In einem typischen Montageprozess
werden zunächst
die Airbagverkleidung 20, das Scharnier und der Airbagring 26 zusammengefügt. Anschließend wird
das Airbagmodul 28 am Airbagring 26 befestigt,
so dass sich eine Airbagunterbaugruppe 30 ergibt. Getrennt
davon wird die Instrumententafel 50 am Querträger 40 befestigt
und eine Teilmontage verschiedener Komponenten an der Instrumententafel-Querträger-Baugruppe
durchgeführt.
Als Nächstes
wird die Airbagunterbaugruppe 30 in die Instrumententafel-Querträger-Baugruppe
installiert. Danach wird die Lage der Airbagunterbaugruppe 30 innerhalb
der Instrumententafel 50 genau positioniert, um eine akzeptable Verarbeitungsqualität zwischen
der Airbagverkleidung 20 und der Instrumententafel 50 sicherzustellen.
Der beschriebene Montageablauf kann natürlich bei Bedarf in Abhängigkeit
verschiedener Fertigungsfaktoren modifiziert werden. Die Airbagunterbaugruppe 30 könnte zum
Beispiel zuerst in die Instrumententafel 50 installiert
werden. Anschließend
könnte die
Instrumententafel-Airbag-Baugruppe am Querträger 40 befestigt werden.
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Nach
Erreichen der gewünschten
Verarbeitungsqualität
zwischen der Airbagverkleidung 20 und der Instrumententafel 50 werden
die zwei Montagewinkel 60 am Airbagmodul 28 und
am Querträger 40 befestigt,
so dass eine starre Verbindung zwischen dem Airbagmodul 28 und
dem Querträger 40 bereitgestellt
wird. Da der Montagewinkel 60 drei Verstellrichtungen gewährleistet
(d. h. drei Freiheitsgrade), können
die Montagewinkel 60 an das Airbagmodul 28 und
den Querträger 40 starr
befestigt werden, ohne die zuvor festgelegte Verarbeitungsqualität zwischen
der Airbagverkleidung 20 und der Instrumententafel 50 zu
stören
oder zu beeinflussen. Eine der bereitgestellten Verstellrichtungen
ist eine Längsverstellung.
Diese Verstellrichtung wird über
die Länge des
Airbagmodullanglochs 64 bereitgestellt. Eine andere der
bereitgestellten Verstellrichtungen ist eine Auf-Ab-Verstellung.
Diese Verstellrichtung wird über die
Länge des
Querträgerlanglochs 68 bereitgestellt. Eine
weitere der bereitgestellten Verstellrichtungen ist eine Querverstellung.
Diese Verstellrichtung wird über
die überdimensionierte
Breite 70 des Querträgerlanglochs 68 gewährleistet.
Damit ist zu erkennen, dass der Montagewinkel 60 Vorteile
bei der Aufrechterhaltung der Verarbeitungsqualität der Innenverkleidungen
bietet, während
eine starre Verbindung für
das Airbagmodul 28 gewährleistet
ist.
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Ein
anderer Vorteil des Montagewinkels 60 besteht darin, dass
die bei Unfällen
und der Airbagentfaltung auftretende Energie durch Abstimmen der
Steifigkeit des Montagewinkels 60 verwaltet werden kann.
Bei einem Aufprall auf das Airbagmodul 28 kann sich der
Montagewinkel 60 zum Absorbieren der Energie zeitweilig
verbiegen oder dauerhaft verformen. In 1 ist eine
Kopfform 10 dargestellt, die den auf die Airbagverkleidung 20 aufschlagenden Kopf
einer Person repräsentiert.
Die Energie aus diesem Aufprall wird durch das Airbagmodul 28 auf
die Montagewinkel 60 übertragen.
Die Montagewinkel 60 absorbieren die Energie durch zeitweilige
Verbiegung oder bleibende Verformung. Die Langlöcher 76 auf der dritten
Seite 74 des Montagewinkels 60 werden zum Abstimmen
der gewünschten
Steifigkeit des Montagewinkels 60 verwendet. Deshalb können zwar
in bestimmten Fahrzeuganwendungen, wie dargestellt, vier senkrecht
zum Airbagmodul 28 ausgerichtete Langlöcher 76 die gewünschte Steifigkeit
gewährleisten,
in einer anderen Fahrzeuganwendung jedoch kann eine andere Anordnung
der Langlöcher erforderlich
sein, um die gewünschte
Steifigkeit zu erreichen. Durch Hinzufügen der Löcher 76 oder Langlöcher 76 am
Montagewinkel 60 ist der Montagewinkel 60 in der
Lage, den größten Teil
der Aufprallenergie zu absorbieren, ohne eine wesentliche Energiemenge
an den Querträger 40 zu übertragen.
Außerdem
kann die Steifigkeit des Montagewinkels 60 durch Verwendung
unterschiedlicher Materialien zur Fertigung des Montagewinkels 60,
wie z. B. verschiedene Stahlgüten,
abgestimmt werden. Folglich können
durch Abstimmung der Steifigkeit des Montagewinkels 60 Schäden am Querträger 40 minimiert
werden.
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Außerdem wird
Energie ebenfalls durch die Gleitfläche 71 entlang der
zweiten Seite 66 des Montagewinkels 60 absorbiert.
Das Querträgerlangloch 68 ist
auf der zweiten Seite 66 derart angeordnet, dass die Befestigung
des Langlochs 68 am Querträger 40 am zum Airbagmodul 28 entfernt
liegenden Ende 72 des Langlochs 68 erfolgt. Deshalb
kann bei einem Aufprall auf das Airbagmodul 28 der Montagewinkel 60 längs des
Querträgerlanglochs 68 in
Richtung des Querträgers 40 gleiten,
wodurch zusätzliche Energie
absorbiert wird.
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Beim
Entfalten des Airbagmoduls 28 erhält der Montagewinkel 60 die
Energie durch Beibehaltung einer starren Verbindung zwischen dem
Airbagmodul 28 und dem Querträger 40. Größe, Gestalt, Anordnung
und Richtung der Langlöcher 76 können zum
Erreichen der gewünschten
Steifigkeit geändert werden.
Beim Entfalten des Airbags wird ein steifer Montagewinkel 60 zur
Energieerhaltung bevorzugt. Andererseits wird bei Aufschlägen auf
das Airbagmodul 28 zum Absorbieren von Energie ein weicherer Montagewinkel 60 bevorzugt.
Deshalb erfordern diese konkurrierenden Ereignisse eine Balance
zwischen widersprüchlichen
Anforderungen. Durch die Langlöcher 76 wird
dieses Problem gelöst,
indem der Montagewinkel 60 in einfacher Weise auf eine
bestimmte Fahrzeuganwendung abgestimmt werden kann, um eine Balance
zwischen dem Bedarf an einem weichen Montagewinkel 60 und
dem Bedarf an einem steifen Montagewinkel 60 zu erreichen.
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Ein
anderer Vorteil des Montagewinkels 60 besteht darin, dass
er die Betriebsbereitschaft des Airbagsystems nach einem Aufprall
auf das Airbagmodul 28 oder einem Entfalten des Airbagmoduls 28 erhöht. Traditionell
ist das Airbagmodul 28 direkt an einem Konstruktionselement
befestigt, um eine starre Verbindung für das Airbagmodul 28 zu
gewährleisten.
Bei dieser traditionellen Konstruktion wird jedoch die gesamte Energiemenge
aus einem Aufprall oder dem Entfalten auf das Konstruktionselement übertragen.
Als ein Ergebnis könnte
das Konstruktionselement beschädigt
werden und ersetzt werden müssen.
Die Notwendigkeit zum Ersetzen des Konstruktionselements zusätzlich zur
Airbagbaugruppe 30 erhöht
die Kosten der Reparatur der Schäden
nach einem Aufprall oder einem Entfalten. Das beruht zwar auf den
Kosten des Konstruktionselements, jedoch auch auf der Tatsache,
dass die gesamte Instrumententafel 50 an dem Konstruktionselement
befestigt ist, so dass es erforderlich wäre, auch die gesamte Instrumententafel 50 zu
ersetzen. Außerdem
sind zusätzliche
Arbeitskräfte
zum Ersetzen dieser Teile erforderlich.
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Der
Montagewinkel 60 minimiert und vereinfacht die Reparaturkosten
durch Begrenzung der zu erwartenden Schäden auf den Montagewinkel 60. Deshalb
wird nur eine geringe Menge der Aufprall- oder der Entfaltungsenergie
auf den Querträger 40 übertragen.
Als ein Ergebnis werden Schäden
am Querträger 40 minimiert.
Da der Querträger 40 normalerweise
unbeschädigt
bleibt, muss außer
den Montagewinkeln 60 nur die Airbagbaugruppe 30 (zusammen
mit allen anderen Teilen, die typischerweise bei Aufschlägen oder
Airbagentfaltungen beschädigt werden)
ersetzt werden. Das verringert die Reparaturkosten erheblich. Außerdem wird
die Reparatur vereinfacht, da die Ersatzairbagbaugruppe 30 und die
Ersatzmontagewinkel 60 in einfacher Weise installiert werden
können,
ohne die Instrumententafel 50 und den Querträger 40 entfernen
zu müssen.
Wie in 2 dargestellt ist, sind die Montagewinkel 60 unter
der Instrumententafel 50 durch Entfernen des Handschuhfachs
leicht erreichbar. Damit wird die Betriebsbereitschaft ebenfalls
sehr erhöht.
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Obwohl
eine Vorzugsausgestaltungen der Erfindung beschrieben worden ist,
sollte erkannt werden, dass die Erfindung nicht darauf beschränkt ist und
Modifikationen ausgeführt
werden können,
ohne dass vom Geltungsbereich der Erfindung abgewichen wird. Der
Geltungsbereich der Erfindung ist durch die beigefügten Patentansprüche definiert,
und alle Geräte,
die entweder buchstäblich
oder als Entsprechung unter den semantischen Sinn der Patentansprüche fallen,
sind als darin eingeschlossen zu betrachten.