DE102009049365A1

DE102009049365A1 - Fahrzeuginnenraumverkleidungselement für eine Säule eines Kraftfahrzeugs

Info

Publication number: DE102009049365A1
Application number: DE102009049365A
Authority: DE
Inventors: Carsten Glaser
Original assignee: GM Global Technology Operations LLC
Current assignee: GM Global Technology Operations LLC
Priority date: 2009-10-14
Filing date: 2009-10-14
Publication date: 2011-04-21
Also published as: RU2010141974A; GB2474555B; US20110089673A1; GB201016713D0; CN102039854A; GB2474555A

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Fahrzeuginnenraumverkleidungselement (1) für eine Säule eines Kraftfahrzeugs mit einem im Bereich der Säule angeordneten Kopfairbagmodul (2), das einen Grundkörper (1.1) mit einem offenen Profilquerschnitt und einen stirnseitigen Deckel (1.2) aufweist, an dem eine Befestigungslasche (1.10) zur Befestigung an einer Fahrzeugstruktur (3, 4) und wenigstens ein Abstützelement (1.20), zur Abstützung an der Fahrzeugstruktur (3, 4) seitlich von der Befestigungslasche (1.10) zum Rand des Grundkörpers (1.1) hin an dem stirnseitigen Deckel (1.2) angeordnet ist.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Fahrzeuginnenraumverkleidungselement für eine Säule eines Kraftfahrzeugs sowie ein Kraftfahrzeug mit einem solchen Fahrzeuginnenraumverkleidungselement.
Beispielsweise aus der DE 103 44 778 B4 ist eine B-Säulen-Verkleidung für ein Kraftfahrzeug bekannt, welches ein im Dachbereich angeordnetes Kopfairbagmodul aufweist. Durch Zündung eines Gasgenerators wird der Airbag entfaltet und klappt dabei eine ihn zuvor abdeckende Airbagabdeckung zum Fahrzeuginnenraum hin um.
Solche Säulenverkleidungen weisen in der Regel einen Grundkörper mit einem offenen Profilquerschnitt, beispielsweise in U-Form, auf, dessen offene Profilseite vom Fahrzeuginnenraum weg und hin zur Fahrzeugkarosserie weist. Solche offenen Profile sind gut herzustellen, weisen ein geringes Gewicht auf und gestattet vorteilhaft die verdeckte Aufnahme von Mechanik, Elektrik und dergleichen zwischen Fahrzeugstruktur und einer dem Fahrzeuginnenraum zugewandten Oberfläche der Säulenverkleidung.
Nachteilig weisen jedoch offene Profile eine geringere Torsionssteifigkeit auf. Dies kann, beispielsweise bei einer Kollision einer vorderen Ecke des Fahrzeugs, dazu führen, dass eine äußere, freie Ecke des Profils, etwa ein kurzer Schenkel eines U-Profils, in den Fahrzeuginnenraum hinein tordiert wird. Dadurch entsteht die Gefahr, dass sich ein Fahrzeuginsasse verletzt oder der sich entfaltende Airbag an der Ecke hängen bleibt und so seine Entfaltung gestört wird.
Aus der US 7,172,211 B2 ist eine B-Säulenverkleidung bekannt, die zwei zueinander beabstandete Befestigungslaschen aufweist. Diese hintergreifen entsprechende Aussparungen in der Fahrzeugstruktur und könnten aufgrund ihres Abstandes stirnseitig zwar ein Torsionsmoment abstützen. Die Säuleverkleidung ist jedoch durchgehend als offenes Hohlprofil ohne stirnseitigen Deckel ausgebildet, so dass aufgrund der geringen Torsionssteifigkeit auch hier die oben erläuterte Gefahr besteht, dass eine Ecke des torsionsweichen Profils in den Fahrzeuginnenraum hinein tordiert wird.
Aus der EP 1 997 692 A2 ist eine B-Säulenverkleidung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 mit einem Grundkörper bekannt, der einen offenen Profilquerschnitt und einen geschlossenen stirnseitigen Deckel aufweist, an dem mittig eine Befestigungslasche angeordnet ist. Diese hintergreift eine entsprechende Aussparung in der Fahrzeugstruktur. Zwar ist hier die Torsionssteifigkeit aufgrund des stirnseitigen Deckels höher. Doch gestattet die einzelne mittige Befestigungslasche keine Abstützung von Torsionsmomenten, so dass hier wiederum die oben erläuterte Gefahr besteht, dass eine Ecke des Profils in den Fahrzeuginnenraum hinein tordiert wird.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, die bekannte Anordnung zu verbessern.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruchs 1 bzw. 11 gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
Ein erfindungsgemäßes Kraftfahrzeug weist allgemein eine Fahrzeugstruktur mit wenigstens einer Säule, insbesondere einer zentralen oder B-Säule auf. Die Fahrzeugstruktur kann insbesondere eine Karosserie des Kraftfahrzeugs umfassen. Im Bereich dieser Säule ist ein Kopfairbagmodul angeordnet. Dieses kann sich beispielsweise als sogenannter Vorhang- bzw. Roof Rail Airbag längs einer Dachinnenkante zwischen A- und C-Säule über die B-Säule hinweg oder jeweils zwischen A- bzw. C- und B-Säule erstrecken.
Integral mit der Karosserie oder als separates Teil lösbar, beispielsweise durch Verschrauben, oder unlösbar, zum Beispiel durch Verschweißen, mit dieser verbunden kann ein Rampenelement, welches zur höheren Stabilität vorzugsweise aus Metall hergestellt ist, zur Führung des Airbags bei seiner Entfaltung vorgesehen sein. Ein solches Rampenelement kann insbesondere einen Halteabschnitt zur Befestigung an der Karosserie und/oder zur Halterung des Kopfairbagmoduls und einen demgegenüber abgekanteten blech- oder plattenartigen Führungsabschnitt aufweisen.
Ein erfindungsgemäßes Fahrzeuginnenraumverkleidungselement für diese Säule weist einen Grundkörper mit einem offenen Profilquerschnitt und einem stirnseitigen Deckel auf.
Als offener Profilquerschnitt wird insbesondere ein Querschnitt im Wesentlichen senkrecht zur Längsrichtung des Fahrzeuginnenraumverkleidungselements bezeichnet, der U-förmig oder L-förmig ausgebildet ist, wobei im montierten Zustand die offene Profilseite vom Fahrzeuginnenraum weg zur Fahrzeugstruktur hin weist.
Der stirnseitigen Deckel ist in einer bevorzugten Ausführung im Wesentlichen geschlossen ausgebildet. Unter einem ganz oder bereichsweise geschlossenen Deckel wird dabei insbesondere ein Deckel verstanden, der überhaupt bzw. in diesem Bereich keine zur offenen Profilseite hin offene Aussparungen aufweist. Geschlossene Aussparungen, insbesondere über ihren gesamten Umfang von Material begrenzte Sack- oder Durchgangsbohrungen oder dergleichen können hingegen auch in einem bereichsweise geschlossenen Deckel im Sinne der vorliegenden Erfindung vorhanden sein, da sie die Torsionssteifigkeit nicht zu stark beeinträchtigen.
An dem stirnseitigen Deckel ist, bevorzugt im Wesentlichen mittig, eine Befestigungslasche zur Befestigung an der Fahrzeugstruktur angeordnet. Die Bezeichnung mittig bezieht sich dabei vorzugsweise auf die Längsrichtung des Fahrzeugs bzw. eine längere Hauptachse des offenen Profilquerschnitts des Grundkörpers.
Diese Befestigungslasche kann formschlüssig und/oder reibschlüssig an der Fahrzeugstruktur befestigt werden. Insbesondere kann sie das Rampenelement der Fahrzeugstruktur wenigstens teilweise formschlüssig hintergreifen. Hierzu weist sie in einer bevorzugten Ausführung eine rampenförmige Abstützfläche zur Abstützung an der dem Airbag abgewandten Seite des Rampenelementes auf. Eine solche Abstützfläche kann auch zusammen mit einem Rampenelement der Fahrzeugstruktur oder an dessen Stelle den Airbag bei seiner Entfaltung direkt führen.
Durch den stirnseitigen Deckel weist das Fahrzeuginnenraumverkleidungselement eine erhöhte Torsionssteifigkeit auf. Um den solcherart wenigstens stirnseitig torsionssteiferen Grundkörper gegen ein Heraustordieren einer Ecke in den Fahrzeuginnenraum hinein an der Fahrzeugstruktur abzustützen, sind nun erfindungsgemäß ein oder mehrere Abstützelemente vorgesehen, welche zur Abstützung an der Fahrzeugstruktur seitlich von der Befestigungslasche zum Rand des Grundkörpers hin an dem stirnseitigen Deckel angeordnet sind.
Hierdurch wird ein torsionssteif ausgebildetes und abgestütztes Fahrzeuginnenraumverkleidungselement geschaffen, bei dem die Gefahr einer Verletzung eines Insassen oder eines Hängenbleiben des sich entfaltenden Airbags an einer Ecke, die beispielsweise infolge der Verwindung der Fahrzeugstruktur bei einer ungünstigen Kollision in den Fahrzeuginnenraum hinein gedreht wird, verringert.
Insbesondere, wenn die Befestigungslasche im Wesentlichen mittig an dem stirnseitigen Deckel angeordnet ist und somit quasi als Drehlager um die Längsachse des Fahrzeuginnenraumverkleidungselements fungiert, kann durch ein oder mehrere, dann vorzugsweise beidseits der Befestigungslasche angeordnete, Abstützelemente ein Torsionsmoment abgestützt und ein Verdrehen einer freien Profilecke reduziert oder verhindert werden. Hierzu ist es vorteilhaft, wenn das bzw. die Abstützelemente in der Nähe der freien Ecke(n) angeordnet sind.
Ein Abstützelement soll vor allem eine ausreichende Steifigkeit in einer Abstützrichtung zum Fahrzeuginnenraum hin aufweisen, andererseits das Gewicht des Fahrzeuginnenraumverkleidungselement nicht unnötig erhöhen. Daher ist in einer bevorzugten Ausführung ein Abstützelement mit einer oder mehreren Rippen ausgebildet, welche vorzugsweise im Wesentlichen in Fahrzeugquerrichtung ausgerichtet sind. Rippen können dabei auch durch eine Platte miteinander verbunden sein, um die Steifigkeit und Lastverteilung zu verbessern.
In einer bevorzugten Ausführung weisen auch ein oder mehrere Abstützelemente eine rampenförmige Abstützfläche auf. Mit dieser können sie wie die Befestigungslasche ein Rampenelement der Fahrzeugstruktur wenigstens teilweise formschlüssig hintergreifen und/oder zusammen mit einem Rampenelement der Fahrzeugstruktur oder an dessen Stelle den Airbag bei seiner Entfaltung direkt führen.
Eine einstückige Ausbildung des stirnseitigen Deckels mit dem Grundkörper, der Befestigungslasche und/oder dem bzw. den Abstützelementen kann ebenso wie eine Ausführung aus Kunststoff die Herstellung oder Montage vereinfachen oder das Gewicht reduzieren.
In einer bevorzugten Ausführung ist eine Airbagabdeckung, insbesondere ein Dachhimmel des Fahrzeugs, an der Fahrzeugstruktur und/oder dem Fahrzeuginnenraumverkleidungselement lösbar oder unlösbar gehalten. Insbesondere in diesem Fall muss der Kopfairbag keine eigene Abdeckung aufweisen, sondern kann als sogenannter Soft-Bag im Fahrzeug befestigt sein.
Weitere vorteilhafte Weiterbildungen der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen und der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungen. Hierzu zeigt, teilweise schematisiert:
1 einen Teil eines Kraftfahrzeugs nach einer Ausführung der vorliegenden Erfindung in einem in 3 durch die Schnittlinie I-I angedeuteten Schnitt längs einer Fahrzeugquerachse;
2 ein Fahrzeuginnenraumverkleidungselement des Kraftfahrzeugs nach 1 in einer Sicht von vorne;
3 das Fahrzeuginnenraumverkleidungselement des Kraftfahrzeugs nach 2 in der Draufsicht von oben; und
4 ein Fahrzeuginnenraumverkleidungselement nach dem Stand der Technik in 3 entsprechender Ansicht.
1 zeigt in einem Schnitt längs einer Fahrzeugquerachse, wie er durch die Schnittlinie I-I in 3 angedeutet ist, einen Teil einer Fahrzeugkarosserie 3, insbesondere eines Dachlängsträgers. An diesem ist in nicht näher dargestellter Weise eine Blechrampe 4 befestigt, an der wiederum ein Kopfairbagmodul 2 in Form eines Soft-Bags mit eingerolltem Sackmaterial in ebenfalls nicht näher dargestellter Weise durch Befestigungslaschen befestigt ist. Dieses ist zum Fahrzeuginnenraum hin (links in 1) durch eine Airbagabdeckung in Form eines Fahrzeug-Dachhimmels 5 abgedeckt, die lösbar in einem Spalt zwischen dem abgekanteten Führungsabschnitt der Blechrampe 4 und einem stirnseitigen Deckel 1.2 einer nachfolgend näher erläuterten erfindungsgemäßen B-Säulenverkleidung 1 gehaltert ist, so dass sie bei Entfaltung des Airbags in den Fahrgastinnenraum hinein weggeklappt werden kann. Bei der Entfaltung wird der Airbag durch den rampenförmigen Führungsabschnitt der Blechrampe 4 geführt, der gegenüber einem Halteabschnitt der Blechrampe 4 abgekantet ist, mit der diese an der Fahrzeugkarosserie 3 befestigt ist.
In der Zusammenschau der 1 bis 3 ist der Aufbau der B-Säulenverkleidung 1 erkennbar: diese umfasst einen Grundkörper 1.1, dessen U-förmiger offener Profilquerschnitt in der Draufsicht der 3 strichliert angedeutet und im Schnitt der 1 erkennbar ist.
Stirnseitig zum Airbag 2 hin ist ein Deckel 1.2 integral mit dem Grundkörper 1.1 aus Kunststoff urgeformt. Dieser ist, wie insbesondere in 3 ersichtlich, im Bereich eines nachfolgend näher erläuterten Abstützelementes 1.20 im Wesentlichen geschlossen ausgebildet. Damit ist vorliegend gemeint, dass hier keine randoffenen Aussparungen 1.3 vorhanden sind. Zum Vergleich ist in 4 ein stirnseitiger Deckel 1.2' gezeigt, der beidseitig einer Befestigungslasche 1.10' randoffene Aussparungen 1.3' aufweist. Dieser nicht geschlossene Deckel 1.2' verleiht dem Grundkörper 1.1 mit offenem U-Profil kaum zusätzliche Torsionsstabilität, so dass die Gefahr besteht, dass sich eine der freien Ecken (links bzw. rechts oben in 4) bei einer Kollision des Fahrzeugs in den Fahrzeuginnenraum hineindrehen. In einer nicht dargestellten Abwandlung kann ein erfindungsgemäßer Deckel 1.2 auch beidseits einer mittigen Befestigungslasche 1.10 geschlossen und insbesondere symmetrisch, i. e. mit beidseitigen Abstützelementen ausgebildet sein.
An dem stirnseitigen Deckel 1.2 ist in 2 mittig eine Befestigungslasche 1.10 integral mit dem Deckel 1.2 ausgebildet. Diese weist ebenfalls ein in 3 strichliert angedeutetes U-Profil mit einem rampenförmigen Bereich und einem sich daran anschließenden Bereich 1.11 (vgl. 2) in Längsrichtung des Grundkörpers 1.1 (von unten nach oben in 1, 2) auf. Mit diesem und dem rampenförmigen Bereich hintergreift die Befestigungslasche 1.10, wie in 1 erkennbar, die Blechrampe 4 und befestigt so zusammen mit weiteren, nicht dargestellten Befestigungseinrichtungen wie Clips-Verbindungen, Schrauben oder dergleichen die B-Säulenbefestigung 1 an der Fahrzeugstruktur 3.
In demjenigen geschlossenen Bereich des Deckels 1.2, der bei einer seitlich-frontalen Kollision des Fahrzeugs dazu tendiert, sich aufgrund der Verwindung der Fahrzeugstruktur in den Fahrzeuginnenraum hinein zu drehen und dadurch die Entfaltung des Airbags 2 zu behindern, im Ausführungsbeispiel die rechte Ecke in den 2, 3, ist ein Abstützelement 1.20 integral mit dem Deckel 1.2 ausgebildet. Es umfasst mehrere in einer Rückwand miteinander verbundene Rippen 1.21 in Abstützrichtung (von unten nach oben in 3) mit rampenförmigen Abschnitten, die sich wie die mittige Befestigungslasche 1.10 rückseitig an der Blechrampe 4 abstützen.

Durch dieses zusätzliche randnahe Abstützelement 1.20 wird in Verbindung mit dem in diesem Bereich geschlossenen stirnseitigen Deckel 1.2 eine torsionssteif abgestützte B-Säulenverkleidung zur Verfügung gestellt, bei de ein Herausdrehen der abgestützten freien Ecke in den Fahrzeuginnenraum hinein reduziert bzw. verhindert wird. Bezugszeichenliste

1	Fahrzeuginnenraumverkleidungselement
1.1	Grundkörper
1.2	Deckel
1.3	Aussparung
1.10	Befestigungslasche
1.20	Abstützelement
1.21	Rippe
2	Kopfairbag
3	Karosserie (Fahrzeugstruktur)
4	metallische Rampe (Fahrzeugstruktur)
5	Airbagabdeckung (Dachhimmel)

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 10344778 B4 [0002]
US 7172211 B2 [0005]
EP 1997692 A2 [0006]

Claims

Fahrzeuginnenraumverkleidungselement (1) für eine Säule eines Kraftfahrzeugs mit einem im Bereich der Säule angeordneten Kopfairbagmodul (2), das einen Grundkörper (1.1) mit einem offenen Profilquerschnitt und einen stirnseitigen Deckel (1.2) aufweist, an dem eine Befestigungslasche (1.10) zur Befestigung an einer Fahrzeugstruktur (3, 4) angeordnet ist, gekennzeichnet durch wenigstens ein Abstützelement (1.20), welches zur Abstützung an der Fahrzeugstruktur (3, 4) seitlich von der Befestigungslasche (1.10) zum Rand des Grundkörpers (1.1) hin an dem stirnseitigen Deckel (1.2) angeordnet ist.
Fahrzeuginnenraumverkleidungselement (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Säule eine zentrale oder B-Säule ist.
Fahrzeuginnenraumverkleidungselement (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der stirnseitigen Deckel (1.2), wenigstens im Bereich eines Abstützelementes (1.20), im Wesentlichen geschlossen ausgebildet ist.
Fahrzeuginnenraumverkleidungselement (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass beidseits der Befestigungslasche (1.10) je wenigstens ein Abstützelement angeordnet ist.
Fahrzeuginnenraumverkleidungselement (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Abstützelement (1.20) wenigstens eine Rippe (1.21) aufweist.
Fahrzeuginnenraumverkleidungselement (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Befestigungslasche (1.10) und/oder ein Abstützelement (1.20) eine rampenförmige Abstützfläche aufweist.
Fahrzeuginnenraumverkleidungselement (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der stirnseitigen Deckel (1.2) mit dem Grundkörper (1.1), der Befestigungslasche (1.10) und/oder einem Abstützelement (1.20) einstückig ausgebildet ist.
Fahrzeuginnenraumverkleidungselement (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der offene Profilquerschnitt im Wesentlichen U-förmig, V-förmig, T-förmig, H-förmig oder L-förmig ausgebildet ist.
Fahrzeuginnenraumverkleidungselement (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Befestigungslasche (1.10) im Wesentlichen mittig an dem stirnseitigen Deckel (1.2) angeordnet ist.
Fahrzeuginnenraumverkleidungselement (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass es aus Kunststoff hergestellt ist.
Kraftfahrzeug mit einer Fahrzeugstruktur (3, 4) mit einer Säule und einem im Bereich der Säule angeordneten Kopfairbagmodul (2), gekennzeichnet durch ein Fahrzeuginnenraumverkleidungselement (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, das an der Säule befestigt ist.
Kraftfahrzeug nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Fahrzeugstruktur ein Rampenelement (4), insbesondere aus Metall, zur Führung des Airbags bei seiner Entfaltung aufweist.
Kraftfahrzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche 11 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Befestigungslasche (1.10) und/oder ein Abstützelement (1.20) formschlüssig und/oder reibschlüssig an der Fahrzeugstruktur (3, 4) befestigt ist.
Kraftfahrzeug nach den vorhergehenden Ansprüchen 12 und 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Befestigungslasche (1.10) und/oder ein Abstützelement (1.20) das Rampenelement (3) der Fahrzeugstruktur wenigstens teilweise hintergreift.
Kraftfahrzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche 11 bis 14, gekennzeichnet durch eine Airbagabdeckung (5), die an der Fahrzeugstruktur (3, 4) und/oder dem Fahrzeuginnenraumverkleidungselement (1) lösbar gehalten ist.