DE102006040177A1

DE102006040177A1 - Baugruppe mit einer Instrumententafel für Kraftfahrzeuge und einem Kniegassack

Info

Publication number: DE102006040177A1
Application number: DE200610040177
Authority: DE
Inventors: Nico Wallat; Marcus Wagner
Original assignee: Autoliv Development AB
Current assignee: Autoliv Development AB
Priority date: 2006-08-26
Filing date: 2006-08-26
Publication date: 2008-02-28
Anticipated expiration: 2026-08-27
Also published as: DE102006040177B4; DE202006020577U1

Abstract

Es wird eine Baugruppe mit einer Instrumententafel (10) für ein Kraftfahrzeug und einem Kniegassack (32), welcher im Ruhezustand in einem Gehäuse (22) aufgenommen ist und welcher bei Aktivierung zwischen einen unteren Abschnitt der Instrumententafel (10) und den Knie-Schienbein-Bereich (42) des zu schützenden Insassen (40) aufgeblasen wird, beschrieben. Um das Herstellen einer Fahzeugversion mit und einer Fahrzeugversion ohne Kniegassack (32) zu erleichtern, befindet sich das Gehäuse (22) an oder in einem sich an den unteren Abschnitt der Instrumententafel anschließenden Formteil (20) (Fig. 2).

Description

Die Erfindung betrifft eine Baugruppe mit einer Instrumententafel für ein Kraftfahrzeug und einem Kniegassack nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Eine gattungsgemäße Baugruppe ist beispielsweise in der US 6 217 059 B1 oder der US 2002/0171231 A1 beschrieben. Hier befindet sich das den Kniegassack aufnehmende Gehäuse auf der Innenseite eines unteren Abschnittes der Instrumententafel und ist mit dieser starr verbunden. Die Austrittsöffnung des Gehäuses für den Gassack liegt hier gegenüber dem Knie-Schienbein-Bereich des zu schützenden Insassen, also des Fahrers oder Beifahrers, und ist im wesentlichen parallel zur Oberfläche der Instrumententafel. Bei Betätigung wird der Kniegassack zwischen der Instrumententafel und dem Knie-Schienbein-Bereich des zu schützenden Insassen aufgeblasen. Der Kniegassack dient in erster Linie dazu, bei einem Frontalzusammenstoß die Vorverlagerung des Beckens eines Insassen, insbesondere eines nicht angegurteten Insassen, zu verhindern.
Die Bedeutung eines Kniegassacks für das Gesamt-Sicherheitskonzept eines Kraftfahrzeugs ist regional unterschiedlich. Insbesondere in den USA, wo es keine generelle Gurtpflicht gibt, ist die Bedeutung des Kniegassackes für das Gesamtsicherheitskonzept eines Kraftfahrzeuges oft sehr hoch. In Europa hingegen, wo eine bestehende Anschnallpflicht überwiegend beachtet wird, ist die Bedeutung des Kniegassacks für das Sicherheitskonzept eines Kraftfahrzeugs häufig eine andere. Hier besteht die Aufgabe des Kniegassacks hauptsächlich darin, einen unmittelbaren Kontakt des empfindlichen Knie-Schienbeinbereichs mit der Instrumententafel zu vermeiden. Insbesondere bei Limousinen mit großer Beinfreiheit kann eine Geometrie gegeben sein, welche einen Kontakt des Knie-Schienbeinbereichs eines gegurteten Insassen mit der Instrumententafel äußerst unwahr scheinlich macht. In einem solchen Fall kann bei der europäischen Version des Kraftfahrzeugs auf einen Kniegassack verzichtet werden, bei der amerikanischen Version hingegen nicht.
Somit kommt es häufig vor, dass ein und derselbe Kraftfahrzeugtyp in den USA mit Kniegassack, in Europa jedoch ohne Kniegassack angeboten wird.
Dies wiederum hat zur Folge, dass für ein und denselben Kraftfahrzeugtyp unterschiedliche Instrumententafeln entwickelt und hergestellt werden müssen. Aufgrund der Größe und der Komplexität der Instrumententafel führt dies zu einem sehr großen Entwicklungs- und Fertigungsmehraufwand mit den entsprechenden Kosten.
Hiervon ausgehend stellt sich die vorliegende Erfindung die Aufgabe, eine gattungsgemäße Baugruppe dahingehend zu verbessern, dass der Entwicklungs- und Fertigungsaufwand gesenkt wird, wenn ein Kraftfahrzeugtyp in den Ausstattungsvarianten mit und ohne Kniegassack angeboten werden soll.
Diese Aufgabe wird durch eine Baugruppe mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
Erfindungsgemäß befindet sich das Gehäuse nicht an oder in der Instrumententafel, sondern an oder in einem Formteil, welches sich an den unteren Abschnitt der Instrumententafel anschließt. Im Allgemeinen bildet somit dieses Formteil zumindest den vorderen Abschnitt der oberen Wand des dem Insassen zugeordneten Fußraumes. Dadurch, dass das Gehäuse das Kniegassacks nicht mehr Teil der Instrumententafel oder mit dieser verbunden ist, kann stets die gleiche Instrumententafel eingesetzt werden, unabhängig davon, ob das Kraftfahrzeug mit einem Kniegassack ausgestattet sein soll oder nicht. Es müssen lediglich zwei unterschiedliche Formteile vorgehalten werden, welche jedoch wesentlich kleiner als die Instrumententafel und deutlich weniger komplex als diese sind. Es ist sogar möglich, stets dasselbe Formteil einzusetzen und für den Fall, dass kein Kniegassack eingesetzt werden soll, ein zusätzliches Abdeckelement einzuset zen, welches die Austrittsöffnung des Gehäuses abdeckt. Ein solches Vorgehen wird um so leichter, als die Austrittsöffnung des Gehäuses bei der erfindungsgemäßen Anordnung des Gehäuses in einem Bereich liegen kann, welcher vom Insassen nicht gesehen wird, so dass ein zu großer Aufwand bezüglich sichtbarer Spalte und dergleichen vermieden werden kann.
Da bei der Expansion eines Gassacks, d.h. bei Betätigung des den Gassack aufblasenden Gasgenerators bekanntermaßen große Kräfte auftreten, ist es häufig zu bevorzugen, dass das Formteil, welches das Gehäuse trägt, unmittelbar mit dem Querträger des Kraftfahrzeugs verbunden ist.
Das Formteil sollte, um die Bildung von Spalten zu vermeiden, mit der Instrumententafel verbunden sein. Aus Gründen der einfachen Montierbarkeit ist es zu bevorzugen, dass zumindest ein Teil der notwendigen Verbindungselemente als Clipsverbindung ausgebildet ist.
Das den Kniegassack aufnehmende Gehäuse kann ein separates Bauteil sein, welches mit dem Formteil verbunden ist, oder das Gehäuse kann ein integraler Bestandteil des Formteils sein.
Weitere bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung ergeben sich aus den weiteren Unteransprüchen sowie aus den nun mit Bezug auf die Figuren näher dargestellten Ausführungsbeispielen. Hierbei zeigen:
1: Einen Längsschnitt durch einen vorderen Bereich einer Insassenkabine eines Kraftfahrzeugs in schematischer Darstellung,
1a: das in 1 Gezeigte in einer Ausstattungsvariante ohne Kniegassack,
2: das in 1 Gezeigte bei aufgeblasenem Kniegassack,
3: ein Formteil, einen Querträger und eine Lenksäule in einer perspektivischen Darstellung,
4: das in 3 gezeigte in einer anderen Perspektive,
5: das in 3 Gezeigte in einer Draufsicht aus Richtung A,
6: das in 4 gezeigte und einen unteren Abschnitt einer Instrumententafel,
7: ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung in einer schematischen Darstellung,
8: das in 1 Gezeigte während des Aufblasens des Kniegassacks, wobei das obere Ende des Kniegassacks über ein Fangband mit dem Gehäuse verbunden ist,
9: das in 8 Gezeigte bei vollständig expandiertem Kniegassack.
1 zeigt einen schematisierten Schnitt durch die vordere Beifahrerseite eines Kraftfahrzeugs. Vor dem Fahrzeugsitz 19 befindet sich die Instrumententafel 10, unter welcher sich der Fußraum 60 befindet. In normaler Sitzposition befindet sich der Knie-Schienbein-Bereich 42 des Insassen 40 vor einem unteren Abschnitt der Instrumententafel 10. Der Knie-Schienbein-Bereich 42 ist hierbei von der Instrumententafel 10 beabstandet.
Wie aus 2 ersichtlich, ist ein Kniegassack 32 vorhanden, welcher im Falle eines Frontalaufpralls durch einen Gasgenerator 30 aufgeblasen wird. Zumindest ein Teil dieses Kniegassacks 32 befindet sich im vollständig expandiertem Zustand zwischen den Knie-Schienbein-Bereich 42 des Insassen 40 und einem unterem Abschnitt der Instrumententafel 10. Der Kniegassack 32 verhindert, insbesondere bei nicht gegurteten Beifahrern oder Fahrern, eine Vorverlagerung des Beckens. Weiterhin wird ein Aufprall des empfindlichen Knie-Schienbein-Bereichs 42 auf die Instrumententafel 10 verhindert.
Wie man den 1 und 2 entnimmt, ist das Gehäuse 22 der Kniegassack-Einheit an oder in einem Formteil 20 angeordnet, welches sich vom unteren Abschnitt der Instrumententafel 10 in Richtung der Fahrzeugfront erstreckt und hierbei die Decke des Fußraumes 60 bildet. Das Formteil 20, welches in der Regel ein Spritzgussteil aus Kunststoff ist, liegt hierbei im wesentlichen waagrecht. Das Gehäuse 22 kann ein integraler Bestandteil des Formteiles 20 sein, oder das Gehäuse 22 kann ein separates Bauteil sein, welches starr mit dem Formteil 20 ver bunden ist. An den hinteren Abschnitt des Formteils 20 schließt sich die Fußraumauskleidung 18 an.
Das Formteil 20 ist im Verhältnis zur Instrumententafel 10 ein kleines und mechanisch einfaches Bauteil. Hierdurch bedarf es eines verhältnismäßig geringen Aufwandes, es in einer Version mit Gassack-Einheit (siehe 1) und in einer Version ohne Gassack-Einheit (siehe 1a) herzustellen. Hierdurch wiederum wird es einfach, bei ein und demselben Fahrzeugtyp eine Version mit Kniegassack und eine Version ohne Kniegassack herzustellen. Es muss lediglich in der Endmontage bei der ersten Fahrzeugversion der erste Typ des Formteiles 20 und in der zweiten Fahrzeugversion der zweite Typ des Formteiles in Anschluss an die Instrumententafel 10 montiert werden. Wird die Version mit Kniegassack-Einheit gewählt, so kann diese im Allgemeinen an das selbe Steuergerät wie der stets vorhandene Frontgassack angeschlossen werden.
Die 3 bis 5 zeigen ein erstes konkretes Ausführungsbeispiel des Formteiles 20, wobei diese Figuren das Formteil 20 in seinem montiertem Zustand, jedoch ohne den unteren Abschnitt einer Instrumententafel 10 und die 6 zeigt das Formteil in seinem montiertem Zustand mit dem unteren Abschnitt einer Instrumententafel. Man sieht, dass es sich hier um den Kniegassack für die Fahrerseite handelt. Der Aufbau des Formteils 20 wird zunächst mit Bezug auf die 3 bis 5 erläutert:
Im Bereich der vorderen Kante befinden sich Rastelemente 26 über die das Formteil 20 an der Instrumententafel 10 verrastet werden kann. Unmittelbar hinter den Rastelementen 26 befindet sich die einstückig am Formteil 20 angeformte Gehäuseaufnahme 24, in welcher das den Kniegassack und den Gasgenerator beinhaltende Gehäuse – hier nicht zu sehen – aufgenommen ist. Auf der Vorderseite der Gehäuseaufnahme 24 liegt die hier nicht dargestellte Austrittsöffnung für den Kniegassack, welche von einem Abdeckelement verschlossen ist.
Neben der Gehäuseaufnahme 24 befinden sich Befestigungslöcher 23, durch die sich im montiertem Zustand Schrauben erstrecken, welche mit Bauteilträgern 55, welche starr mit einem Querträger 50 der Kraftfahrzeugstruktur verbunden sind, verschraubt sind. Hierdurch ergibt sich eine hinreichend stabile Befestigung des Formteils 20 im Kraftfahrzeug. Die Befestigungselemente umgeben hier im wesentlichen der Gehäuseaufnahme 24, so dass auch bei Expansion des Gassacks die entstehenden Kräfte aufgenommen werden können. Die Rastelemente spielen bei der Ableitung der bei der Expansion auftretenden Kräfte praktisch keine Rolle. Aufgrund der Eigensteifigkeit des Formteils 20 ist es nicht notwendig, den hinteren Abschnitt des Formteils 20 festzuschrauben. Eine Fixierung des hinteren Abschnitts ist trotzdem zu bevorzugen, um Klappergeräusche und dergleichen zu vermeiden.
Hierdurch wird die Montage des Formteils an der Instrumententafel 10 sehr einfach, wie sich insbesondere der 6 entnehmen lässt: Zunächst wird die Instrumententafel 10 im Fahrzeug montiert. Anschließend wird das Formteil 20 mit seinen Rastelementen 26 an der im allgemeinen bereits im Fahrzeug montierten Instrumententafel 10 festgerastet und anschließend mit den Bauteilträgern verschraubt. Durch diesen modulweisen Aufbau ist es insbesondere auch möglich ein Kraftfahrzeug, welches zunächst in der Version ohne Kniegassack ausgeliefert wurde mit einem Kniegassack nachzurüsten. Es muss lediglich das ursprünglich montierte Formteil, welches keinen Kniegassack aufweist, gegen eines mit einer Kniegassack-Einheit ausgetauscht und der Gasgenerator an die vorhandene Sensorik angeschlossen werden. Das Formteil 20 bildet, wie bereits erwähnt, die Decke oder einen Teil der Decke des Fußraumes 60. Deshalb weist das Formteil 20 Durchbrechungen 28 für die Lüftung auf.
Wie in 7 schematisch dargestellt, kann sich das Formteil 20 vollständig waagrecht erstrecken, so dass auch die Austrittsöffnung für den Kniegassack 32 in einer horizontalen Ebene liegt. Dies hat den besonderen Vorteil, dass die Übergangsstelle zwischen dem unteren Abschnitt der Instrumententafel 10 und dem Formteil 20 vom Insassen nicht gesehen werden kann, so dass hier ein relativ großes Spaltmaß vorgesehen werden kann. Das Formteil 20 kann insbesondere ein Spritzgussteil aus Kunststoff sein.
Wie man den 8a und 9 entnimmt, kann ein außerhalb des Kniegassacks 32 verlaufendes Fangband 34 vorhanden sein, welches dabei hilft, den Kniegassack 32 zwischen der Instrumententafel 10 und dem Knie-Schienbein-Bereich 42 des Insassen zu positionieren. Ein solches Fangband 34 kann notwendig sein, da sich je nach Ausführungsform, insbesondere in der in 7 dargestellten Ausführungsform, die Austrittsöffnung für den Kniegassack 32 relativ weit weg vom Knie-Schienbein-Bereich 42 des Insassen befindet.

10: Instrumententafel
14: Handschuhfach
15: Windschutzscheibe
17: Fahrzeugboden
18: Fußraumauskleidung
19: Fahrzeugsitz
20: Formteil
22: Gehäuse
23: Befestigungslöcher
24: Gehäuseaufnahme
26: Rastelemente
28: Durchbrechung
30: Gasgenerator
32: Kniegassack
34: Fangband
40: Insasse
42: Knie-Schienbein-Bereich
50: Querträger
55: Bauteilträger
60: Fußraum

Claims

Baugruppe mit einer Instrumententafel (10) für ein Kraftfahrzeug und einem Kniegassack (32), welcher im Ruhezustand in einem Gehäuse (22) aufgenommen ist und welcher bei Aktivierung zwischen einen unteren Abschnitt der Instrumententafel (10) und den Knie-Schienbein-Bereich (42) des zu schützenden Insassen (40) aufgeblasen wird, dadurch gekennzeichnet, dass sich das Gehäuse (22) an oder in einem sich an den unteren Abschnitt der Instrumententafel anschließenden Formteil (20) befindet.
Baugruppe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Formteil (20) zumindest einen Teil der Decke des dem Insassen zugeordneten Fußraums (60) bildet.
Baugruppe nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (22) eine Austrittsöffnung für den Gassack aufweist, welche in einer im wesentlichen horizontalen Ebene liegt.
Baugruppe nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Formteil (20) mit der Instrumententafel (10) verbunden ist.
Baugruppe nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Formteil mit der Instrumententafel mittels Clipsverbindungen verrastet ist.
Baugruppe nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Formteil unmittelbar mit einem Querträger (50) oder einem Bauteilträger (55) des Kraftfahrzeugs verbunden ist.
Baugruppe nach einem der vorangehenden Merkmale, dadurch gekennzeichnet, dass das Formteil ein Spritzgussteil aus Kunststoff ist.
Baugruppe nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse ein integraler Bestandteil des Formteils ist.
Baugruppe nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse ein separates Element ist, welches mit dem Formteil verbunden ist.