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Die Erfindung betrifft ein Kraftfahrzeug mit einem Knie-Gassackmodul nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
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Die Verwendung von sogenannten Knie-Gassackmodulen ist in der Kraftfahrzeugtechnik seit langem bekannt. Ein solches Knie-Gassackmodul weist stets ein Gehäuse, einen in das Gehäuse eingefalteten Gassack und einen Inflator – zumeist einen Gasgenerator – auf. Hierbei ist das Knie-Gassackmodul so angeordnet, dass sich der Gassack bei Betätigung des zugeordneten Inflators zwischen einem unteren Abschnitt der Instrumententafel des Kraftfahrzeugs und dem Knie-Schienbein-Bereich des Insassen aufbläst.
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Hierdurch wird zum einen der Knie-Schienbein-Bereich des Insassen vor dem Aufprall auf die harte Instrumententafel geschützt und zum anderen wird – insbesondere bei einem nicht-gegurteten Insassen – die Vorverlagerung des Insassen bei einem Frontalzusammenstoß verhindert.
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In den meisten Fällen befindet sich das Gehäuse des Knie-Gassackmoduls hinter der Oberfläche der Instrumententafel, so dass die Austrittsöffnung des Gehäuses im Wesentlichen auf den zu schützenden Knie-Schienbein-Bereich des Insassen zeigt. Ein Kraftfahrzeug mit einem derart angeordneten Knie-Gassackmodul ist beispielsweise in der
US 6,217,059 B1 oder der
DE 10 2004 010 869 B4 gezeigt und beschrieben.
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Weiterhin sind Kraftfahrzeuge bekannt geworden, in denen das Gehäuse des Knie-Gassackmoduls derart oberhalb des Fußraumes des Kraftfahrzeuges angeordnet ist, dass die Austrittsöffnung des Gassackgehäuses nach unten in Richtung des Fußraumes weist und hierbei insbesondere im Wesentlichen in einer horizontalen Ebene liegt. Dies hat insbesondere den Vorteil, dass dieselbe Instrumententafel verwendet werden kann, unabhängig davon, ob ein Knie-Gassackmodul vorgesehen ist oder nicht. Ein Kraftfahrzeug mit einem derart angeordneten Gassackmodul ist in der gattungsbildenden
DE 10 2006 040 177 B4 beschrieben. Hier ist das Gehäuse des Gassackmoduls in einem Formteil angeordnet, welches sich an den unteren Abschnitt der Instrumententafel anschließt. Das dort beschriebene Prinzip hat sich in der Praxis bewährt und hat den großen Vorteil, dass stets die gleiche Instrumententafel verwendet werden kann, unabhängig davon, ob das entsprechende Kraftfahrzeug mit oder ohne Knie-Gassackmodul ausgeliefert werden soll. In dem Fall, dass ein Knie-Gassackmodul vorgesehen sein soll, muss lediglich ein zusätzliches, relativ kleines Formteil aus Kunststoff verbaut werden, die große und recht komplizierte Instrumententafel ist stets die gleiche.
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Hiervon ausgehend, stellt sich die vorliegende Erfindung die Aufgabe, ein gattungsgemäßes Kraftfahrzeug dahingehend weiterzubilden, dass seine Herstellung weiter vereinfacht und Gewicht eingespart werden kann.
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Diese Aufgabe wird durch ein Kraftfahrzeug mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
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Erfindungsgemäß besteht zumindest der Abschnitt der Fußraumdecke, welcher vor der Austrittsöffnung des Gehäuses liegt, aus einem Abdeckelement mit geringer Eigenstabilität, wie dies ohnehin häufig der Fall ist. Dieses Abdeckelement kann insbesondere ein Pressteil, ein Tiefziehteil oder ein Zuschnitt aus einem Kunststoff- oder einem Fasermaterial sein. Ein solches Abdeckelement hat eine geringere Eigenstabilität als die Instrumententafel. Dies führt zu sehr geringen Herstellungskosten für das Abdeckteil und zu einem sehr geringen Gewicht desselben. Das Gehäuse des Gassackmoduls kann von diesem Abdeckelement vollständig unabhängig sein und in einer ersten bevorzugten Ausführungsform gibt es keine direkte Verbindung zwischen dem Gehäuse und dem Abdeckelement.
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In dieser ersten bevorzugten Ausführungsform kann die in Richtung der Instrumententafel weisende hintere Kante des Abdeckelementes derart an einem fahrzeugfesten Bauteil, insbesondere der Instrumententafel, lösbar befestigt sein, dass der sich entfaltende Gassack diese hintere Kante des Abdeckelementes vom fahrzeugfesten Bauteil löst. Dies ist auf Grund der erfindungswesentlichen geringen Eigenstabilität des Abdeckelementes leicht möglich, insbesondere wenn diese hintere Kante des Abdeckelementes zumindest abschnittsweise in eine entsprechende Aufnahme der Instrumententafel hineinragt. In diesem Fall kann ein Abdeckelement verwendet werden, wie es auch bislang als Fußraumdecke verwendet wird. Als Abdeckelement eignet sich hier insbesondere ein Zuschnitt aus Filz, Presspappe oder dergleichen.
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In einer zweiten bevorzugten Ausführungsform weist das Abdeckelement eine Sollbruchlinie, beispielsweise in Form einer Perforation, auf, welche die Austrittsöffnung des Gehäuses abschnittsweise, insbesondere U-förmig, umläuft, so dass das Abdeckelement vom expandierenden Gassack geöffnet und somit zerstört wird. Um hier eine kontrollierte Öffnung des Abdeckelementes zu erreichen, ist dieses in diesem Fall vorzugsweise benachbart zur Sollbruchstelle dauerhaft mit dem Gehäuse verbunden, beispielsweise verschraubt oder verklebt.
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Weitere bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung ergeben sich aus den weiteren Unteransprüchen sowie aus dem nun mit Bezug auf die Figuren näher dargestellten Ausführungsbeispiel. Hierbei zeigen:
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1 einen schematisierten Schnitt durch den vorderen Bereich der Beifahrerseite eines Kraftfahrzeugs, wobei ein Knie-Gassackmodul oberhalb des Fußraumes angeordnet ist,
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2 das in 1 Gezeigte zu einem Zeitpunkt kurz nach Zündung des Gasgenerators des Knie-Gassackmoduls,
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3 das in 2 Gezeigte bei vollständig expandiertem Gassack,
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4 eine bevorzugte Möglichkeit, wie Abdeckelement und Instrumententafel miteinander verbunden sein können in einem schematisierten Querschnitt, wobei die Ansicht im Wesentlichen dem Bereich B in 1 entspricht.
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5 das in 4 Gezeigte in einer Draufsicht aus Richtung R1,
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6 ein zweites Ausführungsbeispiel der Erfindung in einer im Wesentlichen der 1 entsprechenden Ansicht, wobei jedoch nur ein Teil des in 1 Gezeigten dargestellt ist,
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7 das in 6 Gezeigte aus Blickrichtung R2 und
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8 das in 6 Gezeigte bei expandiertem Gassack.
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Zunächst wird eine erste bevorzugte Ausführungsform der Erfindung mit Bezug auf die 1 bis 5 erläutert:
Die 1 zeigt einen schematischen Querschnitt durch den vorderen Beifahrerbereich eines Kraftfahrzeuges. Man erkennt die Windschutzscheibe 10, die sich von der Windschutzscheibe 10 in Richtung des Insassen erstreckende Instrumententafel 12, welche vor dem Insassen einen Bogen beschreibt, so dass sich ein unterer Abschnitt 14 wieder in Richtung der Fahrzeugfront erstreckt. Die vordere Kante dieses unteren Abschnitts 14 trägt das Bezugszeichen 14a. Der Bereich unterhalb der Instrumententafel 12 ist der Fußraum F, welcher von dem unteren Abschnitt 14 der Instrumententafel 12, von einem Abdeckelement 20, von einem vorderen Abschnitt des Bodens 16 und einer Spritzwand 18 umgeben ist. Spritzwand 18 und Boden 16 müssen hierbei nicht voneinander getrennte Elemente sein. Das bereits erwähnte Abdeckelement 20 bildet die eigentliche Fußraumdecke und verläuft im Wesentlichen waagrecht zwischen der vorderen Kante 14a des unteren Abschnitts 14 der Instrumententafel 12 und dem oberen Ende der Spritzwand 18. Dieses Abdeckelement 20 hat eine geringere Formstabilität als die Instrumententafel 12 und kann insbesondere ein Pressteil, ein Tiefziehteil aus Kunststoff oder ein Zuschnitt, beispielsweise aus einem kartonähnlichen Material, sein.
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Das Abdeckelement (also die Fußraumdecke) kann Öffnungen für die Lüftung oder für eine Fußraumbeleuchtung aufweisen; dies ist in den Figuren jedoch nicht dargestellt. Als Werkstoffe für das Abdeckelement kommen insbesondere in Betracht: Naturfasern, Filz, Kunststoff (insbesondere bei einem Tiefziehteil) und Pappe. Das Abdeckelement kann zusätzlich beschichtet oder laminiert sein, wobei das tragende Element das eben erwähnte Pressteil oder Tiefziehteil oder der eben erwähnte ein Zuschnitt kann.
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Die (in Fahrzeugrichtung) vordere Kante 24 des Abdeckelements ist mit einem fahrzeugfesten Bauteil, hier dem oberen Ende der Spritzwand 18, dauerhaft verbunden, indem das vordere Ende des Abdeckelements benachbart zur vorderen Kante mit diesem fahrzeugfesten Bauteil dauerhaft verbunden, beispielsweise verschraubt, vernietet oder verklebt, ist. Die hintere Kante 22 ist lösbar mit einem fahrzeugfesten Bauteil, hier nämlich mit der vorderen Kante 14a des unteren Abschnitts der Instrumententafel 12, verbunden; sie ist im gezeigten Ausführungsbeispiel in eine Aufnahme in dieser vorderen Kante 14a eingesteckt, wie dies schematisch dargestellt ist.
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Oberhalb des Abdeckelementes 20 ist das Knie-Gassackmodul 35 angeordnet. Dieses weist ein Gehäuse 40 auf, dessen Austrittsöffnung 48 in einer Ebene liegt, welche im Wesentlichen parallel zum davor liegenden Abschnitt des Abdeckelementes 20 ist und insbesondere also horizontal verläuft. Das Gehäuse befindet sich in einem (in Fahrzeuglängsrichtung) hinteren Abschnitt, der durch das Abdeckelement 20 gebildeten Fußraumdecke, schließt sich also im Wesentlichen an die vordere Kante 14a des unteren Abschnitts 14 der Instrumententafel 12 an und könnte diese sogar berühren oder könnte mit dieser auch gekoppelt sein (dies ist jedoch nicht dargestellt und dies ist auch nicht zwingend). Das Gehäuse 40 ist über einen Befestigungsarm 41 mit einem fahrzeugfesten Bauteil, in der Regel einem Querträger 30, starr verbunden. In das Gehäuse 40 ist in bekannter Art und Weise ein Gassack 52 eingefaltet, welcher mittels eines Gasgenerators 50 befüllt werden kann. Im Ruhezustand ist die Austrittsöffnung 48 mit einer dünnen Schutzfolie 56 verschlossen. Das Gehäuse 40 ist mit dem Abdeckelement 20 nicht verbunden und berührt dieses vorzugsweise nicht. Eine leicht lösbare Verbindung wäre auch möglich, ist jedoch in der Regel nicht bevorzugt.
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Wird nun der Gasgenerator
50 betätigt, so entfaltet sich der Gassack
52 zunächst nach unten, wobei er die Schutzfolie
56 zerstört, und bringt durch diese Bewegung die hintere Kante
22 des Abdeckelementes
20 außer Eingriff mit der vorderen Kante
14a der Instrumententafel
12. Der Gassack
52 expandiert dann im Wesentlichen in Richtung des Insassen, wobei er sich abschnittsweise zwischen dem Knie-Schienbein-Bereich des Insassen und dem unteren Abschnitt
14 der Instrumententafel
12 positioniert. Im vollständig expandierten Zustand weist der Gassack einen im Wesentlichen „bananenförmigen” Querschnitt auf. Dies kann durch äußere Fangbänder oder durch geeignete Strukturierung des Gassackes erreicht werden, wie dies im Stand der Technik, beispielsweise aus der
DE 10 2007 005 304 A1 oder der
10 2010 018 180 A1 bekannt ist.
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Die vordere Kante 24 des Abdeckelementes 20 bleibt auch bei Expansion des Gassackes mit dem Kraftfahrzeug verbunden, so dass auch im Falle eines Unfalls das Abdeckelement 20 nicht unkontrolliert im Inneren des Kraftfahrzeugs „herumfliegt”.
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Man sieht also, dass das Gassackmodul sowohl von der Fußraumdecke als auch von der Instrumententafel vollständig unabhängig sein kann. Dies bedeutet, dass man dem Kraftfahrzeug überhaupt nicht ansieht, ob ein Knie-Gassackmodul verbaut ist oder nicht. Da eine Fußraumdecke ohnehin vorhanden sein muss, beschränkt sich das zusätzliche Gewicht gegenüber einem Kraftfahrzeug ohne Knie-Gassackmodul ausschließlich auf das Knie-Gassackmodul als solches. Auch die Montageunterschiede zwischen einem Kraftfahrzeug mit und ohne Knie-Gassackmodul sind so gering wie möglich: Soll ein Knie-Gassackmodul vorgesehen werden, so muss dieses (natürlich) montiert werden, im Fall dass kein Knie-Gassackmodul vorgesehen sein soll, wird dieses einfach weggelassen. Die Montage des die Fußraumdecke bildenden Abdeckelementes 20 kann in beiden Fällen vollständig identisch sein. Es kann auch stets das selbe Abdeckelement verwendet werden.
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In den 4 und 5 ist nun noch etwas konkreter gezeigt, wie die lösbare Verbindung zwischen vorderer Kante 14a der Instrumententafel 12 und hinterer Kante 22 des Abdeckelementes 20 erreicht werden kann: Im gezeigten Ausführungsbeispiel ist die hintere Kante 22 des Abdeckelementes 20 gezahnt mit einer Vielzahl von Zähnen 20a ausgestattet, welche sich in entsprechende Laschen 15 der vorderen Kante 14a der Instrumententafel erstrecken. Auf Grund der geringen Formstabilität des Abdeckelementes 20 rutschen die Zähne bei Expansion des Gassackes aus den Laschen heraus.
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Die 6 bis 8 zeigen eine zweite bevorzugte Ausführungsform, bei der auch die hintere Kante 22 des Abdeckelements 20 bei Expansion des Gassackes mit der vorderen Kante 14a der Instrumententafel 12 verbunden bleiben kann. In diesem Fall weist das Abdeckelement 20 eine Tür 28 auf, welche vor der Austrittsöffnung 48 des Gehäuses 40 positioniert ist und von einer U-förmigen Sollbruchlinie 26, beispielsweise in Form einer Perforation, umlaufen wird. Die offene Seite des „U” weist hierbei zur Fahrzeugfront. Um eine kontrollierte Öffnung der Tür bei Expansion des Gassackes zu erreichen, ist es hier zu bevorzugen, dass das Abdeckelement 20 außerhalb der Sollbruchlinie mit dem Gehäuse 40 verbunden ist, wozu das Gehäuse hier einen Flansch 46 aufweist. Die so hergestellte dauerhafte Verbindung kann, wie im Ausführungsbeispiel dargestellt, durch eine Klebung 60, aber auch durch Verschrauben oder Vernieten erfolgen. Bei Expansion öffnet der Gassack die Tür 28 und positioniert sich wie in der ersten Ausführungsform zwischen unterem Abschnitt der Instrumententafel und Knie-Schienbein-Bereich des Insassen.
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Da in dieser Ausführungsform eine Verbindung zwischen Gehäuse und Abdeckelement in der Regel notwendig ist, ist die Montage etwas aufwendiger als in der ersten Ausführungsform. Es ist jedoch zu betonen, dass auch bei der zweiten Ausführungsform bei Fahrzeugen mit und ohne Knie-Gassackmodul das selbe Abdeckelement verwendet werden kann, da die Tür im Abdeckelement auch dann nicht stört, wenn kein Knie-Gassackmodul vorhanden ist. Im Fall, dass kein Knie-Gassackmodul vorhanden ist, erstreckt sich das Abdeckelement ohne zusätzliche Befestigung von seiner vorderen zu seiner hinteren Kante, wie dies bei Fußraumdecken im Stand der Technik in der Regel stets der Fall ist.
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Die Erfindung wurde anhand eines Knie-Gassackmodul auf der Beifahrerseite erläutert; eine Anordnung auf der Fahrerseite ist jedoch ebenso möglich.
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Bezugszeichenliste
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- 10
- Windschutzscheibe
- 12
- Instrumententafel
- 14
- unterer Abschnitt
- 14a
- vorderes Ende
- 15
- Lasche
- 16
- Boden
- 18
- Spritzwand
- 20
- Abdeckelement
- 22
- vordere Kante
- 22a
- Zahn
- 24
- hintere Kante
- 26
- Sollbruchlinie
- 28
- Tür
- 30
- Querträger
- 35
- Knie-Gassackmodul
- 40
- Gehäuse
- 41
- Befestigungsarm
- 42
- Boden
- 44
- Wand
- 46
- Flansch
- 48
- Austrittsöffnung
- 50
- Gasgenerator
- 52
- Gassack
- 56
- Schutzfolie
- 60
- Klebung
- F
- Fußraum
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- US 6217059 B1 [0004]
- DE 102004010869 B4 [0004]
- DE 102006040177 B4 [0005]
- DE 102007005304 A1 [0024]
- DE 102010018180 A1 [0024]
