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Hintergrund
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Die vorliegende Offenbarung betrifft Airbagsysteme für Fahrzeuge.
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Üblicherweise wird ein Airbagmodul in eine Instrumentenanlage eines Fahrzeugs über einem Lenkelement, das sich in der Fahrzeugbreitenrichtung erstreckt, eingebaut, und im Fall eines Aufpralls des Fahrzeugs wird ein Airbag vor einem Insassen in einem Beifahrersitz entfaltet. Das Airbagmodul umfasst einen in einem Airbag-Gehäuse aufgenommenen Airbag und einen Gasgenerator. Zum Verbessern der Durchführbarkeit des Prüfens und Änderns dieser Komponenten ist es bevorzugt, die Airbagsysteme so auszuführen, dass das Airbagmodul einfach ein- und ausgebaut werden kann.
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Ein unter dem obigen Gesichtspunkt ausgeführtes beispielhaftes Airbagsystem für ein Fahrzeug wird in dem
japanischen Patent Nr. 4617766 offenbart. In diesem Beispiel ist ein unterer Abschnitt des Airbagmoduls an dem Lenkelement gelagert und ein vorderer Abschnitt sowie ein hinterer Abschnitt des Airbagmoduls sind durch Hakenelemente an einem vorderen und hinteren Lagerungsabschnitt gehalten, die von der Instrumentenanlage nach unten ragen. Im Einzelnen ist eine Halterung, die von dem Gehäuse des Airbagmoduls nach unten ragt, vorgesehen, und diese Halterung ist mit einer Schraube und einer Mutter an einer Halterung des Lenkelements befestigt. Das Hakenelement an der Vorderseite ist an eine Vorderfläche des Gehäuses geschweißt und ist in ein Loch, das in dem vorderen Lagerungsabschnitt der Instrumentenanlage ausgebildet ist, eingehakt. Das Hakenelement an der Hinterseite ist mit einer Schraube und einer Mutter an einer unteren Halterung, die an eine Rückfläche des Gehäuses geschweißt ist, befestigt und ist in ein Loch, das in dem hinteren Lagerungsabschnitt der Instrumentenanlage ausgebildet ist, eingehakt.
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In diesem Beispiel werden zum Herausnehmen des Airbagmoduls aus der Instrumentenanlage das hintere Hakenelement und die Rückfläche des Gehäuses gelöst und das hintere Hakenelement wird von dem hinteren Lagerungsabschnitt der Instrumentenanlage abgenommen. Dann werden die Halterung an dem unteren Abschnitt des Gehäuses und die Halterung des Lenkelements gelöst. Dadurch kann das Hakenelement an der Vorderfläche des Gehäuses von dem vorderen Lagerungsabschnitt der Instrumentenanlage abgenommen werden, was es ermöglicht, das Airbagmodul abzunehmen.
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Das
japanische Patent Nr. 4617766 offenbart auch einen Pralldämpfer, der an dem Gehäuse des Airbagmoduls und der unteren Halterung vorgesehen ist, um im Fall des Einwirkens einer Anpralllast von oben auf die Instrumentenanlage eine gleichmäßige Verformung des Gehäuses und der unteren Halterung zu ermöglichen.
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Gemäß dem vorstehenden Airbagsystem detektiert im Fall eines Aufpralls eines Fahrzeugs, wie etwa bei Frontalzusammenstößen, ein (nicht gezeigter) Sensor den Aufprall und der Gasgenerator wird aktiv, um Gas in den in dem Gehäuse aufgenommenen Airbag einzuspritzen. Das Gas bläst den gefalteten Airbag auf und bewirkt ein Entfalten des Airbags. Aufgrund dieses Entfaltungsdrucks wird ein in der oberen Wand der Instrumentenanlage ausgebildeter Sollbruchdeckel aufgerissen und der Airbag dehnt sich in das Fahrzeug aus.
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Bei dem Entfalten des Airbags wird das Airbaggehäuse aufgrund des Airbag-Entfaltungsdrucks in dem Airbagmodul verformt, so dass es sich zu der hinteren Seite ausdehnt. Wenn diese Verformung groß ist, kann sie eine Verzögerung des Entfaltens des Airbags verursachen (d. h. der Airbag entfaltet sich nicht unmittelbar), und die Entfaltungsleistung des Airbags wird reduziert. An der Wand des Airbaggehäuses kann eine strukturelle Wulst vorgesehen werden, um die Steifigkeit des Airbaggehäuses zu verbessern. Die Ungleichmäßigkeit der Wand des Airbaggehäuses, die durch die strukturelle Wulst gebildet wird, kann aber einen Nachteil beim Entfalten des Airbags mit sich bringen.
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ZUSAMMENFASSUNG
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Gemäß der vorliegenden Offenbarung kann der Airbag durch Reduzieren der Verformung des Airbaggehäuses, die durch den Airbag-Entfaltungsdruck hervorgerufen wird, gleichmäßig entfaltet werden.
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Um das vorstehende Problem zu lösen, wird in der vorliegenden Offenbarung eine hintere Platte vorgesehen, um die Verformung des Airbags zu reduzieren.
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Im Einzelnen umfasst ein hierin offenbartes Airbagsystem für ein Fahrzeug ein Airbagmodul, das sich in einer Instrumentenanlage befindet, wobei das Airbagmodul einen in einem Gehäuse aufgenommenen Airbag und einen Gasgenerator aufweist, der ein Airbag-Aufblasgas erzeugt, wobei das Airbagsystem für ein Fahrzeug umfasst: eine vordere Abstützung, die sich an einer Vorderseite des Airbagmoduls befindet und von der Instrumentenanlage nach unten ragt; und eine hintere Abstützung, die sich an einer hinteren Seite des Airbagmoduls befindet und von der Instrumentenanlage nach unten ragt, wobei das Gehäuse an einem Lenkelement gelagert ist, das sich in einer Fahrzeugbreitenrichtung in der Instrumentenanlage erstreckt, und an der vorderen Abstützung gehalten ist, wobei eine hintere Platte, die einen Steifigkeitsabschnitt umfasst, der im Fall eines Entfaltens des Airbags eine Verformung des Gehäuses hin zur hinteren Seite reduziert, sich an einer hinteren Seite des Gehäuses befindet, und die hintere Platte an dem Lenkelement oder dem Gehäuse gelagert ist, und wobei ein oberer Abschnitt der hinteren Platte an der hinteren Abstützung gehalten ist.
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Bei diesem Aufbau verhindert der Steifigkeitsabschnitt der hinteren Platte, dass das Gehäuse aufgrund des Entfaltungsdrucks des Airbags signifikant nach hinten verformt wird, und daher ist es möglich, eine Entfaltungsfehlfunktion, wie etwa eine Verzögerung des Entfaltens eines Airbags, zu vermeiden.
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Es ist bevorzugt, dass der Steifigkeitsabschnitt der hinteren Platte mehrere Wülste umfasst, die sich in der Fahrzeugbreitenrichtung erstrecken und vertikal zueinander angeordnet sind. Bei dieser Struktur verbessern die Wülste die Steifigkeit des Steifigkeitsabschnitts der hinteren Platte gegenüber einem Biegen der hinteren Platte, d. h. einer Verlagerung nach hinten eines mittleren Abschnitts der hinteren Platte relativ zu den beiden Enden der hinteren Platte in der Fahrzeugbreitenrichtung (nachstehend wird dieses Biegen als „seitliches Biegen” bezeichnet), und es ist möglich, die Verformung des Gehäuses nach hinten in einer einfachen Struktur zu reduzieren. Zudem können solche Wülste durch Pressformen der hinteren Platte leicht gebildet werden.
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Es ist bevorzugt, dass ein Pralldämpfer, der eine einfache Verformung zulässt, wenn auf die Instrumentenanlage von oben eine Anpralllast einwirkt, an einer Stelle vorgesehen wird, die niedriger als der Steifigkeitsabschnitt der hinteren Platte ist. Der Pralldämpfer ist eine Struktur im Zusammenhang mit Kopfaufprallschutz. Wenn die Steifigkeit der Instrumentenanlage in einer vertikalen Richtung durch Vorsehen der hinteren Platte an der Rückseite des Airbaggehäuses verstärkt wird, kann dies beim Schützen eines Insassen, der bei einem Unfall etc. mit der oberen Fläche der Instrumentenanlage 1 kollidiert, eine nachteilige Wirkung mit sich bringen. Im Hinblick darauf wird der Pralldämpfer so vorgesehen, dass die hintere Platte einfach verformt werden kann, wenn an der Instrumentenanlage von oben eine Anpralllast einwirkt, und die Anprallenergie durch die Verformung absorbiert wird. Dadurch kann der Insasse vorteilhaft geschützt werden.
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Der Pralldämpfer kann zum Beispiel aus einem gebogenen Abschnitt bestehen, der durch Biegen eines Teils der hinteren Platte hin zur hinteren Seite erhalten wird. In diesem Fall wird die hintere Platte an dem gebogenen Abschnitt signifikant gebogen, wenn an der Instrumentenanlage von oben eine Anpralllast einwirkt. Dadurch kann die Anprallenergie absorbiert werden.
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Es ist bevorzugt, dass der Airbag in Draufsicht zu einer rechteckigen Form gefaltet ist und in dem Gehäuse aufgenommen ist und dass sich der Steifigkeitsabschnitt der hinteren Platte nur in der Fahrzeugbreitenrichtung erstreckt und dass das Gehäuse Eckenabdeckabschnitte umfasst, die beide Eckenabschnitte einer hinteren Seite des gefalteten Airbags abdecken.
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Auch wenn sich bei dieser Struktur der Steifigkeitsabschnitt der hinteren Platte nur in der Fahrzeugbreitenrichtung erstreckt, lenken die Eckenabdeckabschnitte des Gehäuses das Entfalten und das Ausdehnen des Airbags, und daher entfaltet sich und dehnt sich der Airbag gleichmäßig aus. Die hintere Platte kann eine Platte sein, die sich nur in der Fahrzeugbreitenrichtung erstreckt. Somit kann die hintere Platte einfach gebildet werden.
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Um die hintere Platte an dem Gehäuse zu lagern, ist es bevorzugt, dass ein unterer Endabschnitt einer hinteren Wand des Gehäuses mit mehreren Vorsprüngen versehen ist, die zu der hinteren Seite ragen; dass ein Kopf einer Stiftschraube in einer Vertiefung, die durch einen entsprechenden der Vorsprünge gebildet ist, aufgenommen ist, und ein Schaftabschnitt der Stiftschraube durch den entsprechenden der Vorsprünge tritt; und dass ein unterer Endabschnitt der hinteren Platte mit einer an der Stiftschraube befestigten Mutter an der hinteren Wand des Gehäuses gelagert ist.
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Bei dieser Lagerungsstruktur ist die vertikale Länge der hinteren Platte (das Maß von dem Hakenabschnitt an der hinteren Abstützung zu dem an dem Gehäuse gelagerten Abschnitt) kürzer als die vertikale Länge der an dem Lenkelement gelagerten hinteren Platte. Dies bedeutet, dass ein an der hinteren Platte aufgrund des Entfaltungsdrucks des Airbags angelegtes Biegemoment nach hinten klein ist. Somit biegt sich die hintere Platte nicht einfach, was zu einem stabilen Entfalten des Airbags führt. Ferner ist es möglich zu verhindern, dass die hintere Abstützung, die von der Instrumentenanlage nach unten ragt, beschädigt wird. Dadurch ist es möglich, die Anzahl an Verstärkungselementen des Airbagsystems zu reduzieren und das Gewicht des Airbagsystems vorteilhaft zu reduzieren.
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Hier offenbart das
japanische Patent Nr. 4617766 ebenfalls ein Hakenelement, das an einer hinteren Seite vorgesehen und an einem Gehäuse gelagert ist. Das Hakenelement ist aber mittels einer unteren Halterung, die mit einer Stiftschraube versehen ist und vorab an dem Gehäuse befestigt wird, an dem Gehäuse befestigt.
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Bei der Lagerungsstruktur nach der vorliegenden Offenbarung sind dagegen die Vorsprünge an der hintern Wand des Gehäuses vorgesehen, und die Köpfe der Stiftschrauben zum Lagern der hinteren Platte sind in durch die Vorsprünge ausgebildeten Vertiefungen aufgenommen. Somit ragen die Köpfe der Stiftschrauben nicht in das Gehäuse. Demgemäß sind der Airbag und der Gasgenerator vorteilhaft in dem Gehäuse aufgenommen und der Airbag wird in gleichmäßiger Weise vorteilhaft entfaltet. D. h. gemäß der vorstehenden Lagerungsstruktur kann im Gegensatz zu der in dem
japanischen Patent Nr. 4617766 offenbarten Struktur die hintere Plätte an dem Gehäuse ohne spezielle Halterung gelagert werden und zudem ohne Hervorrufen von Schwierigkeiten bei der Aufnahme des Airbags und des Gasgenerators in dem Gehäuse und bei dem Entfalten des Airbags. Dadurch wird die Struktur des Airbagsystems vereinfacht und das Gewicht des Airbagsystems wird vorteilhaft reduziert.
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Es ist bevorzugt, dass die vordere Abstützung und die hintere Abstützung aus einem vorderen Abschnitt und einem hinteren Abschnitt eines hülsenartigen Airbag-Schusskanals, der an der Instrumentenanlage fixiert ist, bestehen und dass ein hülsenartiges Verstärkungselement an dem Airbag-Schusskanal befestigt ist, um eine Verformung des Airbag-Schusskanals im Fall des Ausdehnens des Airbags zu reduzieren. Der Entfaltungsdruck des Airbags wird mittels der hinteren Platte auf den Airbag-Schusskanal ausgeübt. Wenn daher der Airbag-Schusskanal aufgrund des Entfaltungsdrucks verformt wird, kann er ein gleichmäßiges Entfalten des Airbags behindern. Um die Verformung des Airbag-Schusskanals zu reduzieren, wird der Airbag-Schusskanal durch das hülsenartige Verstärkungselement verstärkt. Dadurch wird der Airbag vorteilhaft entfaltet und in gleichmäßiger Weise ausgedehnt.
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KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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1 ist eine Schrägansicht einer Instrumentenanlage.
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2 ist eine Querschnittansicht eines Airbagsystems gemäß der ersten Ausführungsform.
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3 ist eine Draufsicht, die eine Beziehung zwischen einem Airbagmodul und einer hinteren Platte gemäß der ersten Ausführungsform veranschaulicht.
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4 ist eine Schrägansicht, die eine Beziehung zwischen dem Airbagmodul und der hinteren Platte gemäß der ersten Ausführungsformveranschaulicht.
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5 ist eine Schrägansicht, die einen Zustand zeigt, in dem ein Airbag-Schusskanal gemäß der ersten Ausführungsform in der Instrumentenanlage eingebaut ist.
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6 ist eine Schrägansicht eines Airbagsystems ohne die Instrumentenanlage gemäß der ersten Ausführungsform.
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7 ist eine Schrägansicht, die einen seitlichen Abschnitt des Airbagsystems gemäß der ersten Ausführungsform veranschaulicht.
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8 ist eine Querschnittansicht, die einen Zustand veranschaulicht, in dem die hintere Platte des Airbagsystems der ersten Ausführungsform abgenommen ist.
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9 ist eine Schrägansicht eines Airbagsystems nach einer anderen Ausführungsform, die 6 ähnelt.
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10 ist eine Schrägansicht eines Airbagsystems nach der zweiten Ausführungsform, die 6 ähnelt.
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11 ist eine Schrägansicht eines Gehäuses nach der zweiten Ausführungsform.
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12 ist eine Querschnittansicht des Airbagsystems gemäß der zweiten Ausführungsform.
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13 ist eine Querschnittansicht eines Hauptteils des Airbagsystems nach der zweiten Ausführungsform an einer Stelle eines Referenzstifts.
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EINGEHENDE BESCHREIBUNG
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Nachstehend werden Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung beruhend auf den Zeichnungen beschrieben. Die vorstehenden Ausführungsformen sind lediglich von bevorzugter beispielhafter Natur und sollen nicht den Schutzumfang, die Anwendungen und Nutzung der Erfindung beschränken.
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1 zeigt eine Instrumentenanlage 1 eines Fahrzeugs. In 1 ist das Bezugszeichen 2 ein Anlagenkorpus aus Kunstharz, und das Bezugszeichen 3 ist eine Verkleidung, die die Oberfläche des Anlagenkorpus 2 bedeckt. Die Verkleidung 3 umfasst eine Urethanschaumschicht 3a und eine Oberflächenschicht 3b, wie in 2 gezeigt. In der Beifahrerseite der Instrumentenanlage 1 ist ein Airbagsystem 4 eingebaut. Das Airbagsystem 4 soll einen Insassen in dem Beifahrersitz durch Entfalten eines Airbags aus einem Sollbruchdeckel 1a, der in der oberen Wand der Instrumentenanlage 1 ausgebildet ist, im Fall eines Aufpralls des Fahrzeugs schützen. Eine Sollbruchkerbe 3c ist in der Rückseite der Verkleidung 3 ausgebildet.
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[Erste Ausführungsform]
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<Konfiguration des Airbagsystems>
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Wie in 2 gezeigt ist, umfasst das Airbagsystem 4 ein Airbagmodul 5, einen Airbag-Schusskanal 6 und eine hintere Platte 7. Das Airbagmodul 5 umfasst einen Airbag 11, der in einem Gehäuse 8 aus einem Stahlblech aufgenommen ist, und einen Gasgenerator (eine Aufblasvorrichtung) 12, der ein Airbag-Aufblasgas erzeugt. Der Gasgenerator 12 ist in diesem Beispiel scheibenförmig und ist an dem Boden des Gehäuses 8 montiert. Wie in 3 gezeigt ist, ist das Gehäuse 8 ein winkelförmiges Gehäuse mit einer rechteckigen Öffnung. Der Airbag 11 ist in Draufsicht zu einer rechteckigen Form gefaltet und ist in dem Gehäuse 8 aufgenommen.
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Wie in 4 gezeigt ist, ist eine hintere Wand 8a des Gehäuses 8 höher als eine vordere Wand 8b des Gehäuses 8, so dass die Höhe der hinteren Wand 8a in etwa gleich der Höhe des gefalteten Airbags 11 in dem Gehäuse 8 ist. Die Höhe einer Seitenwand 8c des Gehäuses 8 nimmt mit abnehmendem Abstand von der vorderen Wand 8b zu der hinteren Wand 8a zu, und die Höhe der Seitenwand 8c und die Höhe der hinteren Wand 8a sind nahe der hinteren Wand 8a gleich. Die durch die hintere Wand 8a und die Seitenwand 8c gebildete Ecke bildet einen Eckenabdeckabschnitt 9, der einen entsprechenden von Eckenabschnitten an der Rückseite des gefalteten Airbags 11 bedeckt.
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Der Airbag-Schusskanal 6 umfasst eine Schusskanalhülse 10 aus einem Kunstharz zum Zulassen eines Ausdehnens des Airbags 11 sowie vordere und hintere Klappen 13, die eine Öffnung am oberen Ende der Schusskanalhülse 10 bedecken. Diese Klappen 13 bilden zusammen mit einem Abschnitt der Verkleidung 3, an dem die Sollbruchkerbe 3c ausgebildet ist, den Sollbruchdeckel 1a. Die Schusskanalhülse 10 ist eine rechteckige Hülse, die der Form des Gehäuses 8 des Airbagmoduls 5 entspricht, und wie in 5 gezeigt ist, ist die Schusskanalhülse 10 durch ein hülsenartiges Verstärkungselement 14 aus einem Stahlblech verstärkt, das ein Verformen der Schusskanalhülse 10 während des Ausdehnens des Airbags 11 verhindert.
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Der Airbag-Schusskanal 6 ist an dem Anlagenkorpus 2 der Instrumentenanlage 1 gelagert. Im Einzelnen ist wie in 5 gezeigt eine Airbagöffnung 15 in der oberen Wand des Anlagenkorpus 2 ausgebildet. Ein Flansch 16 ist an dem oberen Ende der Schusskanalhülse 10 vorgesehen, und an der Außenfläche der Hülsenwand sind Klauen 17 vorgesehen. Die Schusskanalhülse 10 wird in die Airbagöffnung des Anlagenkorpus 2 von oben eingesetzt, und der Airbag-Schusskanal 6 wird an dem Umfang der Airbagöffnung 15 des Anlagenkorpus 2 durch den Flansch 16 und die Klauen 17 gehalten.
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Nun wird eine Struktur zum Lagern des Airbagmoduls 5 beschrieben.
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Zunächst wird der Airbag-Schusskanal 6 wie vorstehend beschrieben an der oberen Wand der Instrumentenanlage 1 montiert und die Schusskanalhülse 10 des Airbag-Schusskanals 6 ragt von der Instrumentenanlage 1 nach unten. Die vordere Wand und die hintere Wand der Schusskanalhülse 10 bilden jeweils eine vordere Abstützung 18 und eine hintere Abstützung 19 für das Airbagmodul 5.
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Wie in 2 gezeigt ist, wird das Airbagmodul 5 an der vorderen Abstützung 18 des Airbag-Schusskanals 6 durch einen vorderen Haken 21 gehalten und an einem Lenkelement (d. h. einem Element hoher Festigkeit, das eine Lenkwelle etc. lagert) 22 gelagert, das sich in der Instrumentenanlage 1 in einer Fahrzeugbreitenrichtung erstreckt. Zwischen der hinteren Abstützung 19 des Airbag-Schusskanals 6 und dem Lenkelement 22 ist ein Raum zum Durchlassen des Airbagmoduls 5 vorgesehen.
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Die hintere Platte 7 wird so platziert, dass sie dem Raum zugewandt ist, so dass die hintere Platte 7 das Airbagmodul 5 von der hinteren Seite aufnehmen kann. Ein oberer Abschnitt der hinteren Platte 7 wird durch einen hinteren Haken 23 an der hinteren Abstützung 19 gehalten, und ein unterer Abschnitt der hinteren Platte 7 wird an dem Lenkelement 22 gelagert. Die Struktur wird nachstehend näher beschrieben.
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In der vorderen Abstützung 18 des Airbag-Schusskanals 6 sind mehrere Eingrifflöcher 24 bei Abständen in der Fahrzeugbreitenrichtung ausgebildet, wie in 5 gezeigt ist. Das Airbagmodul 5 wird an der vorderen Abstützung 18 durch Einführen des vorderen Hakens 21, der an der vorderen Wand des Gehäuses 8 befestigt ist, von der hinteren Seite in ein entsprechendes der Eingrifflöcher 24 gehalten.
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Wie in 2 gezeigt ist, ist eine Lagerungshalterung 26 zum Lagern des Airbagmoduls 5 und der hinteren Platte 7 an dem Lenkelement 22 befestigt. Die Lagerungshalterung 26 umfasst eine Lagerungsfläche, die der hinteren Seite zugewandt ist, und eine Schraube ragt von der Lagerungsfläche zu der hinteren Seite. An der unteren Fläche des Gehäuses 8 des Airbagmoduls 5 ist dagegen eine Halterung 27 befestigt. Die Halterung 27 umfasst einen ersten Anbringungsabschnitt 27a, der nach unten ragt. Das Airbagmodul 5 wird an dem Lenkelement 22 durch Befestigen des ersten Anbringungsabschnitts 27a der Halterung 27 an der Lagerungshalterung 26, die an dem Lenkelement 22 befestigt ist, mit einer Mutter von der hinteren Seite gelagert.
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Die hintere Platte 7 umfasst wie in 4 gezeigt einen Steifigkeitsabschnitt 28, der eine hintere Fläche des Gehäuses 8 des Airbagmoduls 5 bedeckt, um während des Entfaltens des Airbags eine Verformung des Gehäuses 8 hin zur hinteren Seite (eine Ausdehnungsverformung) zu verhindern. Der hintere Haken 23 umfasst mehrere hintere Haken 23, die an dem oberen Endabschnitt der hinteren Platte 7 bei Abständen in der Fahrzeugbreitenrichtung vorgesehen sind, und von beiden seitlichen Enden des unteren Endabschnitts der hinteren Platte 7 erstrecken sich Schenkel 29 nach unten.
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Der Steifigkeitsabschnitt 28 ist ein Abschnitt mit einer erhöhten Steifigkeit bezüglich eines Biegens der hinteren Platte 7, d. h. einer Verlagerung nach hinten eines mittleren Abschnitts der hinteren Platte 7 relativ zu den beiden Enden der hinteren Platte 7 in der Fahrzeugbreitenrichtung (nachstehend wird dieses Biegen als ”seitliches Biegen” bezeichnet), und der Steifigkeitsabschnitt 28 besteht aus mehreren Verstärkungswülsten 30, die sich in der Fahrzeugbreitenrichtung erstrecken und vertikal zueinander angeordnet sind. Ferner erstreckt sich der Steifigkeitsabschnitt 28 nur in der Fahrzeugbreitenrichtung. Die Verstärkungswülste 30 sind bauliche Wülste, die durch Bilden von Vorsprüngen und Vertiefungen an der hinteren Platte 7 während Pressformen der hinteren Platte 7 erhalten werden.
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Die sich von dem oberen Ende des Steifigkeitsabschnitts 28 der hinteren Platte 7 zu den hinteren Haken 23 erstreckende Fläche ist in etwa bündig mit der hinteren Wand 8a des Gehäuses 8 ausgebildet.
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Jeder der Schenkel 29 umfasst einen Pralldämpfer 31, der eine einfache Verformung zulässt, wenn von oben auf die Instrumentenanlage 1 eine Anpralllast einwirkt. Der Pralldämpfer 31 besteht aus einem gebogenen Abschnitt, der durch Biegen eines Teils des Schenkels 29 wie ein Ellbogen zu der hinteren Seite erhalten wird. Ein zweiter Befestigungsabschnitt 29a ist an dem unteren Endabschnitt jedes der Schenkel 29 unter dem Pralldämpfer 31 vorgesehen.
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Wie in 5 gezeigt ist, ist die hintere Abstützung 19 des Airbag-Schusskanals 6 mit mehreren Eingrifflöchern 32 zum Lagern der hinteren Platte 7 bei Abständen in der Fahrzeugbreitenrichtung versehen. Wie in 2 und 6 gezeigt ist, wird die hintere Platte 7 an der hinteren Abstützung 19 durch Einführen der hinteren Haken 23 an dem oberen Endabschnitt der hinteren Platte 7 von der Vorderseite in die Eingrifflöcher 32 gehalten. Ferner wird die hintere Platte 7 an dem Lenkelement 22 durch Befestigen des zweiten Anbringungsabschnitts 29a jedes der Schenkel 29 an der Lagerungshalterung 26, die an dem Lenkelement 22 befestigt ist, mit einer Mutter von der hinteren Seite gelagert.
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In diesem Beispiel sind der erste Anbringungsabschnitt 27a der Halterung 27 des Airbagmoduls 5 und der zweite Anbringungsabschnitt 29a des Schenkels 29 der hinteren Platte 7 an der an dem Lenkelement 22 fixierten Lagerungshalterung 26 aus der gleichen Richtung (d. h. von der hinteren Seite) befestigt und sind gemeinsam befestigt.
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Wie zum Beispiel in 3 gezeigt ist, ist jede der Seitenwände des Gehäuses 8 des Airbagmoduls 5 mit einer Halterung 33 versehen. Wie in 7 gezeigt ist, sind die Halterung 33 des Gehäuses 8 und der Instrumentenanlagenkorpus 2 durch eine Lagerungsstange 34 miteinander gekoppelt.
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<Einbauen und Ausbauen des Airbagsystems an und aus dem Fahrzeug>
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Beschrieben wird das Montieren des Airbagsystems 4 an ein Fahrzeug. Zunächst wird das hülsenartige Verstärkungselement 14 an der Schusskanalhülse 10 des Airbag-Schusskanals 6, wie in 5 gezeigt ist, angebracht, und in diesem Zustand wird die Schusskanalhülse 10 von oben in die Öffnung 15 des Instrumentenanlagenkorpus 2 gesetzt. Dadurch werden, wie in 2 gezeigt ist, der Airbag-Schusskanal 6 und das hülsenartige Verstärkungselement 14 durch den Flansch 16 und die Klauen 17 an dem Umfang der Öffnung 15 des Anlagenkorpus 2 gehalten. Die Verkleidung 3 ist integral mit dem Anlagenkorpus 2 ausgebildet, an dem der Airbag-Schusskanal 6 und das hülsenartige Verkleidungselement 14 montiert sind.
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Als Nächstes wird die Instrumentenanlage 1, an der der Airbag-Schusskanal 6 und das hülsenartige Verstärkungselement 14 montiert sind, an dem Fahrzeug montiert, wodurch das Airbagmodul 5 in der Instrumentenanlage 1 aufgenommen wird.
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Wie im Einzelnen in 8 gezeigt ist, wird das Airbagmodul 5 durch einen Raum zwischen der hinteren Abstützung 19 des Airbag-Schusskanals 6 und dem Lenkelement 22 so von der hinteren Seite eingesetzt, dass es sich über dem Lenkelement 22 befindet. Der vordere Haken 21 des Airbag-Moduls 5 wird von der hinteren Seite in ein entsprechendes der Eingrifflöcher 24 eingeführt, die in der vorderen Abstützung 18 des Airbag-Schusskanals 6 ausgebildet sind. Ferner wird das Schraubloch des ersten Anbringungsagbschnitts 27a, das von dem Gehäuse 8 des Airbagmoduls 5 nach unten ragt, mit der Schraube der an dem Lenkelement 22 befestigten Lagerungshalterung 26 in Passung gebracht.
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Als Nächstes werden die hinteren Haken 23, die an dem oberen Endabschnitt der hinteren Platte 7 vorgesehen sind, von der Vorderseite in die Eingrifflöcher 32, die in der hinteren Abstützung 19 des Airbag-Schusskanals 6 ausgebildet sind, eingeführt, und das Schraubloch des zweiten Anbringungsabschnitts 29a, das an dem unteren Endabschnitt der hinteren Platte 7 vorgesehen ist, wird an der Schraube der an dem Lenkelement 22 befestigten Lagerungshalterung 26 angebracht. Dann wird eine Mutter an der Schraube angebracht und das Airbagmodul 5 und die hintere Platte 7 werden gemeinsam an der an dem Lenkelement 22 fixieren Lagerungshalterung 26 befestigt. Danach werden wie in 7 gezeigt die Halterung 33 des Gehäuses 8 des Airbagmoduls 5 und der Instrumentenanlagenkorpus 2 durch die Lagerungsstange 34 miteinander verbunden.
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Um das Airbagmodul 5 aus der Instrumentenanlage 1 herauszunehmen, wird zuerst die hintere Platte 7 abgenommen. Im Einzelnen wird die Mutter, die das Airbagmodul 5 und die hintere Platte 7 gemeinsam an der Lagerungshalterung 26 befestigt, von der Schraube der an dem Lenkelement 22 fixierten Halterung 26 gelöst. Dann wird der zweite Anbringungsabschnitt 29a, der an dem unteren Endabschnitt der hinteren Platte 7 vorgesehen ist, von der Schraube abgenommen, und die hinteren Haken 23, die an dem oberen Endabschnitt der hinteren Platte 7 vorgesehen sind, werden aus den in der hinteren Abstützung 19 gebildeten Eingrifflöchern 32 genommen, wodurch die hintere Platte 7 aus dem Inneren der Instrumentenanlage 1 herausgenommen wird. Dadurch wird zwischen der hinteren Abstützung 19 und dem Lenkelement 22 ein Raum gebildet, der das Airbagmodul 5 durch lässt.
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Dann wird die Lagerungsstange 34, die das Gehäuse 8 des Airbagmoduls 5 und den Instrumentenanlagenkorpus 2 verbindet, abgenommen. Der erste Anbringungsabschnitt 27a, der von dem Gehäuse 8 nach unten ragt, wird von der Schraube der an dem Lenkelement 22 fixierten Lagerungshalterung 26 abgenommen, und der vordere Haken 21 wird aus dem entsprechenden der Eingrifflöcher 24 in der vorderen Abstützung 18 genommen, wodurch das Airbagmodul 5 durch den Raum von der hinteren Seite herausgenommen wird. Die Lagerungsstange 34 kann früher als die hintere Platte 7 abgenommen werden.
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<Airbag-Entfalten>
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Im Fall eines Aufpralls eines Fahrzeugs, wie etwa Frontalzusammenstößen, detektiert ein (nicht gezeigter) Sensor den Aufprall und der Gasgenerator 12 wird aktiv, um Gas in den Airbag 11 in dem Gehäuse 8 einzuspritzen. Das Gas bläst den gefalteten Airbag 11 auf und bewirkt ein Entfalten des Airbags 1, was die Klappen 13 des Airbag-Schusskanals 6 nach oben aufschiebt. Dadurch wird die Verkleidung 3 der Instrumentenanlage 1 aufgebrochen und der Airbag 11 dehnt sich in dem Fahrzeug aus.
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Während des vorstehenden Entfaltens des Airbags 11 wird das Gehäuse 8 des Airbagmoduls 5 so verformt, dass sich die hintere Wand 8a aufgrund des Entfaltungsdrucks des Airbags wie in der Strichlinie von 3 angedeutet hin zur hinteren Seite ausdehnt. Wenn diese Verformung groß ist, kann sie eine Verzögerung des Entfaltens des Airbags 11 verursachen (d. h. der Airbag 11 entfaltet sich nicht unmittelbar), und die Entfaltungsleistung des Airbags wird reduziert.
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Diesbezüglich wird die Verformung der hinteren Wand 8a gemäß der vorliegenden Offenbarung zu der hinteren Seite durch die hintere Platte 7 reduziert. Dadurch wird der Airbag 11 vorteilhaft entfaltet. In diesem Fall umfasst der Steifigkeitsabschnitt 28 der hinteren Platte 7 mehrere Verstärkungswülste 30, die sich in der Fahrzeugbreitenrichtung erstrecken. Dadurch ist die Steifigkeit bezüglich eines seitlichen Siegens hoch und die Verformung der hinteren Wand 8a zu der hinteren Seite wird effektiv reduziert. Zudem sind die Verstärkungswülste 30 bauliche Wülste, die durch Pressformen erhalten werden. Dadurch wird eine Gewichtszunahme der hinteren Platte 7 verhindert und das Gewicht des Fahrzeugs wird vorteilhaft reduziert.
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Da der Entfaltungsdruck des Airbags 11 wie vorstehend beschrieben auf die hintere Platte 7 einwirkt, wird durch die hinteren Haken 23 der hinteren Platte 7 eine Kraft auf den Airbag-Schusskanal 6 ausgeübt. Die Schusskanalhülse 10 des Airbag-Schusskanals 6 ist aber durch das hülsenartige Verstärkungselement 14 verstärkt, und daher wird die Verformung der Schusskanalhülse 10 verhindert und der Airbag 11 entfaltet und dehnt sich gleichmäßig aus.
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Ferner umfasst das Gehäuse 8 den Eckenabdeckabschnitt 9, der einen entsprechenden der Eckenabschnitte der hinteren Seite des Airbags 11 bedeckt.
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Dadurch lenkt der Eckenabdeckabschnitt 9 das Entfalten und Ausdehnen des Airbags 11 zusammen mit dem Airbag-Schusskanal 6. Auch wenn sich der Steifigkeitsabschnitt 28 der hinteren Platte 7 nur in der Fahrzeugbreitenrichtung erstreckt, kann der sich Airbag 11 demgemäß ohne Problem entfalten und ausdehnen, da der Eckenabdeckabschnitt 9 als Führung dient. Ferner kann die hintere Platte 7 mühelos verformt werden, da die hintere Platte 7 aus einer Platte bestehen kann, die sich nur in der Fahrzeugbreitenrichtung erstreckt.
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Ferner wirkt der Entfaltungsdruck des Airbags 11 als Kraft an der Instrumentenanlage 1, die die Instrumentenanlage 1 nach oben schiebt. Da aber der Instrumentenanlagenkorpus 2 und das Gehäuse 8 des Airbagmoduls 5 durch die Lagerungsstange 34 verbunden sind, ist es möglich, die Verlagerung der Instrumentenanlage 1 nach oben zu verringern. Dadurch wird der Sollbruchdeckel 1a während des Entfaltens des Airbags 11 gleichmäßig aufgebrochen. Dadurch kann der Airbag gleichmäßig entfaltet werden.
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<Kopfanprallschutz>
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Bei dem vorstehenden Airbagsystem verbindet die hintere Platte 7 die hintere Abstützung 19 und das Lenkelement 22 und umfasst den Pralldämpfer 31, durch Biegen eines Teils jedes der Schenkel 29 zu der hinteren Seite erhalten wird. Dadurch wird die hintere Platte 7 an dem Pralldämpfer 31 wie an der Strichlinie in 2 angedeutet erheblich gebogen, wenn auf die Instrumentenanlage 1 von oben eine Anpralllast F wirkt, und dies absorbiert Anprallenergie. Dadurch wird ein Insasse vorteilhaft geschützt, wenn der Insasse bei einem Unfall etc. mit der oberen Fläche der Instrumentenanlage 1 kollidiert.
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<Andere Ausführungsformen bezüglich des Pralldämpfers>
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9 zeigt eine andere Ausführungsform bezüglich des Pralldämpfers 31 der hinteren Platte 7. Bei dieser Ausführungsform ist statt des Vorsehens eines gebogenen Abschnitts an dem Schenkel 29 in einem flachen Abschnitt des Schenkels 29 der hinteren Platte 7 ein Schlitz 35 ausgebildet. Dies bedeutet, dass der Pralldämpfer 31 durch teilweises Reduzieren der Festigkeit des Schenkels 29 gebildet ist. In diesem Fall wird der den Schlitz 35 aufweisende flache Abschnitt durch die Anpralllast verformt und absorbiert den Anprall.
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<Sonstiges>
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In den vorstehenden Ausführungsformen sind der erste Anbringungsabschnitt 27a des Airbagmoduls 5 und der zweite Anbringungsabschnitt 29a der hinteren Platte 7 zusammen mit der an dem Lenkelement 22 fixierten Halterung 26 befestigt. Das Lenkelement 22 kann aber mit einzeln einer Halterung, an der der erste Anbringungsabschnitt 27a befestigt ist, und einer Halterung, an der der zweite Anbringungsabschnitt 29a befestigt ist, versehen sein.
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Alternativ kann der zweite Anbringungsabschnitt 29a der hinteren Platte 7 an dem Gehäuse 8 des Airbagmoduls 5 befestigt sein.
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Bei den vorstehenden Ausführungsformen wird die Schusskanalhülse 10 des Airbag-Schusskanals 6 durch das hülsenartige Verstärkungselement 14 verstärkt. Es kann aber ein anderes Verstärkungsmittel, wie etwa das Vorsehen einer Verstärkungsrippe an der Schusskanalhülse 10, verwendet werden.
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[Zweite Ausführungsform]
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Wie in 10 bis 13 gezeigt ist, wird gemäß der vorliegenden Ausführungsform der untere Endabschnitt einer hinteren Platte 7 an einem unteren Abschnitt einer hinteren Wand 8a eines Gehäuses 8 eines Airbagmoduls 5, nicht an dem Lenkelement 22 wie in der ersten Ausführungsform, gelagert. Die Struktur wird nachstehend näher beschrieben.
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Wie in 10 gezeigt ist, wird die hintere Platte 7 wie in der ersten Ausführungsform an einer hinteren Abstützung 19 durch Einführen von der Vorderseite von hinteren Haken 23, die an dem oberen Endabschnitt der hinteren Platte 7 vorgesehen sind, in Eingrifflöcher 32, die in der hinteren Abstützung 19 eines Airbag-Schusskanals 6 ausgebildet sind, gehalten. Ferner bedeckt die hintere Platte 7 die hintere Fläche des Gehäuses 8 des Airbagmoduls 5 und umfasst einen Steifigkeitsabschnitt 28, um während des Entfaltens des Airbags eine Verformung des Gehäuses 8 hin zur hinteren Seite (Ausdehnungsverformung) zu verhindern. Der Steifigkeitsabschnitt 28 umfasst mehrere Verstärkungswülste 30, die sich in der Fahrzeugbreitenrichtung erstrecken und vertikal zueinander angeordnet sind.
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Ferner ist ein Pralldämpfer 31 für Kopfanprallschutz an einer Stelle vorgesehen, die niedriger als der Steifigkeitsabschnitt 28 der hinteren Platte 7 ist. Der Pralldämpfer 31 besteht aus einem gebogenen Abschnitt, der durch Biegen der hinteren Platte 7 zu der hinteren Seite wie ein Ellbogen erhalten wird.
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In der vorliegenden Ausführungsform ist, wie in 11 gezeigt, ein unterer Abschnitt der hinteren Wand 8a des Gehäuses 8 mit mehreren Vorsprüngen 41 versehen, die zu der hinteren Seite ragen und in der Fahrzeugbreitenrichtung angeordnet sind. Jeder der äußersten Vorsprünge 41 in der Fahrzeugbreitenrichtung der hinteren Wand 8a ist mit einer Stiftschraube 42 zum Aneinanderbefestigen der hinteren Platte 7 und des Gehäuses 8 versehen. Der Vorsprung 41, der sich an dem mittleren Abschnitt in der Fahrzeugbreitenrichtung befindet, ist mit einem Referenzstift 43 zum Ermitteln der Positionierung zwischen der hinteren Platte 7 und dem Gehäuse 8 versehen.
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Wie in 12 gezeigt ist, ist ein Kopf jeder der Stiftschrauben 42 an das Gehäuse 8 geschweißt, wobei der Kopf in einer durch den Vorsprung 41 (d. h. die Vorderseite des Vorsprungs 41) gebildeten Vertiefung aufgenommen ist, und ein Schaftabschnitt (ein Gewindeabschnitt) der Stiftschraube 42 tritt durch den Vorsprung 41 und ragt zu der hinteren Seite. Der Referenzstift 43 weist ebenfalls einen Kopf auf, und der Kopf ist an das Gehäuse 8 geschweißt, wobei der Kopf in einer Vertiefung aufgenommen ist, die durch den Vorsprung 41 (d. h. die Vorderseite des Vorsprungs 41) gebildet ist, und ein Stiftabschnitt tritt durch den Vorsprung 41 und ragt zu der hinteren Seite, wie in 13 gezeigt ist. Der Referenzstift 43 ragt weiter zur hinteren Seite als die Stiftschrauben 42 zu der hinteren Seite ragen.
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Wie in 10 gezeigt ist, weist die hintere Platte 7 umgekehrte U-förmige Anbringungskerben 44 auf, die an Stellen eines unteren Endabschnitts der hinteren Platte 7, die den Stiftschrauben 42 entsprechen, nach unten offen sind. Die hintere Platte 7 weist ebenfalls einen erhabenen Abschnitt 45 auf, der an einer Stelle eines unteren Endabschnitts der unteren Platte 7, die dem Referenzstift 43 entspricht, zu der hinteren Seite ragt. Wie in 12 gezeigt ist, ist jede der Anbringungskerben 44 der hinteren Platte 7 an dem Schaftabschnitt einer entsprechenden der Stiftschrauben 42 angebracht, und an der Stiftschraube 42 ist eine Mutter angebracht, um den unteren Endabschnitt der hinteren Platte 7 an dem unteren Endabschnitt des Gehäuses zu lagern. Wie in 13 gezeigt ist, ist der Referenzstift 43 des Gehäuses 8 an einem Positionierungsloch 47 angebracht, das in einer Spitze des erhabenen Abschnitts 45 der hinteren Platte 7 ausgebildet ist.
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In der vorliegenden Ausführungsform ist an der hinteren Fläche des Lenkelements 22, wie in 12 und 13 gezeigt ist, eine quadratische U-förmige Lagerungshalterung 26 fixiert. Die Lagerungshalterung 26 umfasst eine Lagerungsfläche, die der hinteren Seite zugewandt ist, und eine Schraube ragt von der Lagerungsfläche zu der hinteren Seite. An der unteren Fläche des Gehäuses 8 ist dagegen eine Halterung 27 befestigt. Die Halterung 27 umfasst einen Anbringungsabschnitt, der an einem hinteren Abschnitt der Halterung 27 nach unten ragt. Das Gehäuse 8 ist durch Befestigen des Anbringungsabschnitts der Halterung 27 an dem Lagerungsabschnitt 26 mit einer Mutter von der hinteren Seite an dem Lenkelement 22 gelagert.
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In der ersten Ausführungsform ist das hülsenartige Verstärkungselement 14 an dem Airbag-Schusskanal 6 angebracht, und das Gehäuse 8 und der Instrumentenanlagenkorpus 2 sind durch die Lagerungsstange 34 miteinander verbunden. Bei der zweiten Ausführungsform sind aber ein solches hülsenartiges Verstärkungselement und eine solche Lagerungsstange nicht vorgesehen.
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<Anbringung der hinteren Platte 7>
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Der vordere Haken 21 des Airbagmoduls 5 wird in ein entsprechendes der. Eingrifflöcher 24 in der vorderen Abstützung 18 des Airbag-Schusskanals 6 eingesetzt, und die von dem Gehäuse 8 des Airbagmoduls 5 nach unten ragende Halterung 27 wird an der an dem Lenkelement 22 fixierten Lagerungshalterung 26 befestigt. Als Nächstes wird der hintere Haken 23 der hinteren Platte 7 in ein entsprechendes der Eingrifflöcher 32 in der hinteren Abstützung 19 des Airbag-Schusskanals 6 eingesetzt. Dann wird der untere Abschnitt der hintern Platte 7 hin zur Vorderseite bewegt, um die Stiftschrauben 42 des Gehäuses 8 in die Anbringungskerben 44 der hinteren Platte 7 einzupassen. Die hintere Platte 7 wird hier an dem Gehäuse 8 positioniert, indem man den Referenzstift 43 in das Positionierungsloch 47 treten lässt. Dadurch ist es möglich zu verhindern, dass der Gewindeabschnitt jeder der Stiftschrauben 42 mit einem Rand der Anbringungskerbe 44 der hinteren Platte 7 in Eingriff kommt und beschädigt wird. Dadurch wird die hintere Platte 7 vorteilhaft und zuverlässig an dem Gehäuse 8 befestigt.
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<Airbag-Entfalten
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Im Fall eines Entfaltens des Airbags 11 wirkt eine Kraft, die die hintere Platte 7 zu der hinteren Seite schiebt, wobei der untere Endabschnitt der hinteren Platte 7 als Lagerungspunkt dient, aufgrund des Entfaltungsdrucks an der hinteren Platte 7 ein. Gemäß der vorliegenden Ausführungsform ist der untere Endabschnitt der hinteren Platte 7 an dem Gehäuse 8 gelagert und die vertikale Länge der hinteren Platte 7 von diesem lagernden unteren Endabschnitt zu dem Hakenabschnitt an der hinteren Abstützung 19 ist kürzer als die vertikale Länge der hinteren Platte 7 in der ersten Ausführungsform, bei der der untere Endabschnitt der hinteren Platte 7 an dem Lenkelement 22 gelagert ist. Dies bedeutet, dass ein an der hinteren Platte 7 aufgrund des Entfaltungsdrucks des Airbags 11 wirkendes Biegemoment nach hinten klein ist. Somit biegt sich die hintere Platte 7 nicht einfach, was zu einem stabilen Entfalten des Airbags führt 11. Ferner ist es möglich zu verhindern, dass die hintere Abstützung 19, die von der Instrumentenanlage 1 nach unten ragt, beschädigt wird. Dadurch ist das hülsenartige Verstärkungselement 14, das als Verstärkungselement des Airbagsystems dient, nicht nötig und das Gewicht des Airbagsystems kann vorteilhaft reduziert werden.
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Ferner sind in der zweiten Ausführungsform die Köpfe der Stiftschrauben 42 und des Referenzstifts 43 in den Vertiefungen aufgenommen, die durch die jeweiligen Vorsprünge 41 an der hinteren Wand 8a des Gehäuses 8 ausgebildet sind. Somit ragen die Köpfe nicht in das Gehäuse 8. Demgemäß sind der Airbag 11 und der Gasgenerator 12 vorteilhaft in dem Gehäuse 8 aufgenommen, und der Airbag 11 wird in gleichmäßiger Weise vorteilhaft entfaltet.
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<Sonstiges>
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In der zweiten Ausführungsform ist es ebenfalls möglich, die Lagerungsstange 34 zum Verbinden des Gehäuses 8 und des Instrumentenanlagenkorpus 2 vorzusehen.
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Ferner kann die hintere Platte 7 Schraubeneinführlöcher aufweisen, statt die umgekehrten U-förmigen Anbringungskerben 44 aufzuweisen.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- JP 4617766 [0003, 0005, 0019, 0020]
