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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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Die vorliegende Erfindung bezieht sich allgemein auf Aktivpolster für Unfallschutzsysteme für Kraftfahrzeuge und im Einzelnen auf ein System zum Halten eines Aktivpolsters in einem Innenverkleidungsteil.
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Zur Reduzierung von Lasten, mit denen ein Insasse durch einen Aufprall bei einem Fahrzeugunfall beaufschlagt wird, werden Aktivpolstersysteme zuweilen in einem Fahrzeuginnenraum eingesetzt. Sie können in einem Armaturenbrett oder einer Handschuhfachtür zum Knieschutz oder in einem Türblech, einer Fenstersäule oder in Sitzstrukturen zum Seitenaufprallschutz angeordnet sein. Ein übliches Aktivpolster ist aus einem Kunststoffmaterial gebildet, das an einer Oberfläche die Form einer Balgkonfiguration hat. Bei einem Unfallereignis von ausreichendem Ausmaß wird ein Generator aktiviert, um zur Erzeugung eines Aufprallkissens das Polster aufzublasen und den Balg auszudehnen.
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Eine Aktivpolsteranordnung muss so montiert sein, dass eine korrekte Ausrichtung und Unterstützung bei einer Entfaltung zum Insassen hin gewährleistet ist. Bei ihrer Montage ist sicherzustellen, dass sie sich ohne Hemmnisse oder Fehlausrichtungen entfaltet, die ihre Bahn oder Leistung beeinträchtigen könnten, und vorzugsweise keine Kräfte erzeugt, durch die das Verkleidungsteil aus seiner Halterung an einem darunterliegenden Strukturelement gerissen wird. Außerdem müssen das Erscheinungsbild des Polsters selbst und das Passen zu der umliegenden Verkleidung Verarbeitungsspezifikationen wie Fugengröße, Fugengleichmäßigkeit und Bündigkeit erfüllen.
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Ein Aktivpolster ist üblicherweise an einem feststehenden Strukturelement des Fahrzeugs montiert, um das Polster gegen Ausdehnung zu stützen und um die bei einem Aufprall gegen einen Insassen gegen das Polster ausgeübten Kräfte aufzunehmen. Im Falle eines aktiven Seitenaufprallsystems kann das Polster an einem Türrahmen montiert sein. Zur Bereitstellung der Innenfläche der Tür ist am Türrahmen auch ein Türverkleidungssubstratteil montiert. Das Verkleidungssubstratteil hat eine Öffnung zur Aufnahme des Polsters und das Polster hat eine Außenfläche mit einer gewünschten Farbe und Struktur, die zum Verkleidungsteil passen. Da sowohl das Polster als auch das Verkleidungssubstratteil unabhängig am Türrahmen montiert sind, kann es schwierig sein, die Platzierung des Polsters in der Öffnung präzise zu steuern, so dass die Fuge eine konstante Breite um den Umfang herum hat und so dass die A-Flächenbündigkeit (d. h. Erzielung einer passenden Tiefe der Außenflächen) das gewünschte Erscheinungsbild hat. Durch eine Fehlausrichtung des Polsters auf die Öffnung kann es zu einer Behinderung zwischen einem sich ausdehnenden Polster und dem Verkleidungssubstratteil kommen, was dazu führen könnte, dass das Substratteil aus seiner eingebauten Position herausgerissen wird oder dass ein Teil des Substratteils von der Anordnung abbricht.
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KURZDARSTELLUNG DER ERFINDUNG
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Bei der vorliegenden Erfindung wird eine Konsole zur direkten Montage eines Polsters an einem Verkleidungsteil verwendet, so dass die Fuge und die Bündigkeit der Schnittstelle zwischen dem Polster und dem Verkleidungsteil gut unter Kontrolle sind. Es wird eine hohe Qualität des Erscheinungsbilds vor der Entfaltung und der Entfaltungsleistung erzielt. Außerdem ist das Aktivpolster nicht direkt an der darunterliegenden Fahrzeugstrukturkomponente montiert, so dass die durch das Polster beim anfänglichen Aufblasen des Polsters vor dem Aufprall auf einen Insassen erzeugten Kräfte dazu beitragen, dass das Verkleidungsteil nicht herausgerissen wird.
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Bei einem Aspekt der Erfindung wird ein Aktivpolstersystem für ein Fahrzeug bereitgestellt. Ein Verkleidungssubstratteil ist dazu geeignet, an einem Strukturelement des Fahrzeugs montiert zu werden, wobei das Substratteil eine Polsteröffnung hat. Ein Polster hat einen Hauptkörper, der so konfiguriert ist, dass er in die Polsteröffnung passt, wobei der Hauptkörper eine A-Seite hat, die mit dem Substratteil im Wesentlichen bündig ist, sowie eine B-Seite, die dem Strukturelement gegenüberliegt. Der Hauptkörper hat mehrere laterale Seitenlaschen, die sich vom Hauptkörper erstrecken, und der Hauptkörper dehnt sich während eines Entfaltens des Aktivpolstersystems aus, so dass einer Abstand zwischen der A-Seite und der B-Seite zunimmt. Eine Haltekonsole hält das Polster gegen das Substratteil, wobei die Haltekonsole einen Rahmen umfasst, der sich um einen Umfang des Hauptkörpers erstreckt. Der Rahmen weist eine Reaktionsfläche, die gegen mindestens einen Abschnitt der B-Seite angeordnet ist, mehrere Quetschlaschen, die jeweils eine jeweilige laterale Seitenlasche gegen das Substratteil drücken, und mehrere starre Ansätze auf, um die Haltekonsole direkt am Substratteil anzubringen. Reaktionskräfte, die während mindestens einer anfänglichen Ausdehnung des Hauptkörpers während des Entfaltens durch das Polster gegen die Reaktionsfläche ausgeübt werden, werden von der Haltekonsole an das Substratteil übertragen, so dass der Hauptkörper und das Substratteil auseinandergedrängt werden und das Substratteil gegen das Strukturelement gedrängt wird.
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KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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Es zeigen:
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1 eine Draufsicht auf eine Haltekonsole nach einer Ausführungsform der Erfindung von vorne,
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2 eine Ansicht der Haltekonsole von 1 von rechts,
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3 eine Ansicht der Haltekonsole von 1 von oben,
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4 eine Teilquerschnittsansicht entlang der Linie 4-4 in 1,
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5 eine Teilquerschnittsansicht entlang der Linie 5-5 in 1,
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6 eine Draufsicht auf ein Polster von vorne,
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7 eine Ansicht des Polsters von 6 von oben,
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8 eine Draufsicht auf ein Verkleidungssubstratteil von hinten,
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9 eine Teilansicht einer erfindungsgemäßen Anordnung von oben,
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10 eine Teilansicht der Anordnung von 9 von hinten,
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11 eine Teilquerschnittsansicht der Anordnung entlang Linie 11-11 von 10,
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12 während einer Entfaltung erfolgende Deformation der Anordnung und
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13 eine Teilquerschnittsansicht der Anordnung entlang der Linie 13-13 von 10.
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AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG VON BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGS-FORMEN
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Ein erfindungsgemäßes Polster besteht aus einer hohlen Kammer, die als eine einzige Einheit blasgeformt oder in getrennten Teilen spritzgegossen werden kann, die zur Bildung einer hermetisch abgedichteten Kammer zusammengeschweißt werden können. Eine Fläche der Kammer stellt eine A-Seite als eine durchgängige, zum Beifahrer weisende 1A-Oberfläche beispielsweise eines Türblechs dar. Die B-Seite des Polsters ist so montiert, dass sie einem Strukturelement eines Fahrzeugs wie einem inneren Türrahmen gegenüberliegt.
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Ein Aktivpolster kann unter Verwendung einer Haltekonsole 10 an einem Verkleidungssubstratteil angebracht sein, wie in 1 gezeigt. Die Haltekonsole 10 hat die Form eines Rahmens 11, der beispielsweise als eine spritzgegossene Kunststoff- oder eine gestanzte Metallkomponente hergestellt sein kann. Der Rahmen 11 hat einen allgemein L-förmigen Kanal 12 mit einer Reaktionsfläche 13 zur Aufnahme einer B-Seite des Polsters. Die Reaktionsfläche 13 kann sich konzentrisch entlang einem inneren Umfang des Rahmens 11 erstrecken, wie in 1 gezeigt, oder kann als Alternative als eine planare Rückfläche ausgebildet sein, die den Bereich hinter dem Polster oder etwaige andere Abschnitte dieses Bereichs vollkommen ausfüllt.
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Ein starres Anbringen der Haltekonsole 10 an einem Verkleidungssubstratteil erfolgt durch die Verwendung von Montageplatten 14 mit jeweiligen Durchgangslöchern 15. Vom Rahmen 11 erstrecken sich mehrere Quetschlaschen 16 nach außen. Wie ebenfalls aus der Seitenansicht von 2 und der Ansicht von oben in 3 ersichtlich, entsteht durch den Rahmen 11 ein Behältnis 20 zur Aufnahme des Polsters. Wie aus den Querschnittsansichten von 4 und 5 ersichtlich, ragen die Quetschlaschen 16 und die Montageplatten 14 vom Rahmen 11 zu einem Verkleidungssubstratteil vor, um die B-Seite des Polsters zu umfassen.
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6 ist eine Draufsicht auf ein Polster 21 von vorne, das einen Hauptkörper 22 in der Form einer Kammer mit einem Innenbalg hat. An den lateralen Seiten des Hauptkörpers 12 erstrecken sich mehrere laterale Seitenlaschen 23 nach außen, um die Montage des Polsters 21 zu erleichtern. Vorzugsweise sind die Seitenlaschen 23 integral mit dem Hauptkörper 22 geformt. In der Kammer des Hauptkörpers 22 ist ein Generator 24 zum Aufblasen der Kammer als Reaktion auf ein Aktivierungssignal montiert, das über eine elektrische Anschlusslitze 19 empfangen wird.
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Wie auch aus der Ansicht von oben in 7 hervorgeht, sind die lateralen Seitenlaschen 23 als relativ flache Platten ausgebildet, die vorzugsweise alle in einer gemeinsamen Ebene liegen können. Der Hauptkörper 22 ist in einer Öffnung 26 in einem Verkleidungssubstratteil 25 montiert. Das Polster 21 hat eine A-Seite 27 und eine B-Seite 28, wobei die A-Seite 27 vor dem Entfalten mit einer inneren 1A-Fläche des Substratteils 25 im Wesentlichen bündig ist. Während des Entfaltens wird das Polster 21 aufgeblasen, so dass sich die A-Seite 27 zu der bei 29 gezeigten Konfiguration ausdehnt.
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8 zeigt eine innere B-Oberfläche eines Verkleidungssubstratteils 35 mit einer Öffnung 36, die zur Aufnahme des Polsters 21 (wovon ein Abschnitt in Durchsicht gezeigt ist) konfiguriert ist. Die Öffnung 36 hat zur Bereitstellung eines glatten Rands eine Lippe 37. Um die Öffnung 36 herum sind mehrere Montageposten 40 und mehrere Quetschkissen 41 angeordnet. Jedes Quetschkissen 41 besteht vorzugsweise aus einem Paar aufrechter Rippen, die zur Aufnahme einer jeweiligen lateralen Seitenlasche 23 des Polsters 21 konfiguriert sind. Die Montageposten 40 sind so angeordnet, dass sie eine jeweilige Montageplatte 14 der Haltekonsole 10 aufnehmen. Jeder Montagepfosten 40 weist eine Bohrung 42 auf, die auf ein jeweiliges Durchgangsloch 15 jeder Montageplatte 14 auszurichten ist. Die Bohrungen 42 können zur Aufnahme jeweiliger Gewindebefestigungsvorrichtungen mit einem Gewinde versehen sein, um die Haltekonsole starr anzubringen. Folglich erstrecken sich die Quetschlaschen 16 zu den Quetschkissen 41, so dass die Seitenlaschen 23 zwischen den Quetschlaschen und den Quetschkissen gehalten werden. Die Montagepfosten 40 können auch vorzugsweise Verstärkungswände 43 aufweisen.
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9 zeigt die Schnittstelle zwischen dem Verkleidungssubstratteil 35, der Haltekonsole 10 und dem Polster 21. Die laterale Seitenlasche 23 liegt an den Quetschkissenrippen 45 und 46 an, während die Quetschlasche 16 die Seitenlasche 23 aufgrund der Verbindung der Haltekonsole 10, die durch eine Befestigungsvorrichtung 47, die durch die Montageplatte 14 in den Montageposten 40 geht, hergestellt wurde, gegen die Rippen 45 und 46 zusammendrückt. 10 ist eine Draufsicht von hinten, die der Ansicht von oben in 9 entspricht. Die Haltekonsole 10 ist dank der Ausrichtung der Montageplatten auf die Montageposten präzise positioniert, wodurch die relative Anordnung des Polsters 21 bezüglich des Verkleidungssubstratteils (d. h. Fuge und Bündigkeit) die gewünschten Spezifikationen erfüllt.
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11 zeigt einen Querschnitt entlang der Linie 11-11 in 10. Die Bündigkeit der A-Seite 27 des Polsters 21 wird durch den Rücksprungabstand von der lateralen Seitenlasche 23 gesteuert. Die B-Seite 28 des Polsters 21 kann vorzugsweise an der Reaktionsfläche 13 der Haltekonsole 10 anliegen. In einer bevorzugten Ausführungsform sind das Polster 21 einschließlich der Seitenlaschen 23 aus einem flexiblen Thermoplast gebildet, ähnlich dem Material, das das Verkleidungssubstratteil 35 bildet (z. B. ABS, PVC oder TPO). 12 zeigt das Polster 21 nach der Ausdehnung während einer Entfaltung, so dass ein Abstand zwischen der A-Seite 27 und der B-Seite 28 zugenommen hat. Während der Ausdehnung hat sich die Seitenlasche 23 nach vorne bewegt, was zu einer gegenseitigen Deformation der Seitenlasche 23 und der Quetschlasche 16 führt. Vor der Entfaltung (11) erstrecken sich die Seitenlasche 23 und die Quetschlasche 16 im Wesentlichen senkrecht zueinander. Nach der Deformation während der Entfaltung (12) haben sich die Seitenlasche 23 und die Quetschlasche 16 so bewegt, dass sie paralleler zueinander verlaufen. Während die Deformation erfolgt, werden Kräfte an das Verkleidungssubstratteil 35 übertragen, die es gegen das Strukturelement wie einen Türrahmen drängen. Später während der Entfaltung kann die Haltekonsole 10 das Strukturelement (z. B. Türrahmen) erreichen, so dass Reaktionskräfte während der Phase, wenn der Insasse auf das Polster prallt, an das Strukturelement übertragen werden.
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13 zeigt die starre Verbindung zwischen der Haltekonsole 10 und dem Verkleidungssubstratteil 35, wobei die Befestigungsvorrichtung 47 sicherstellt, dass die Montageplatte 14 am Montagepfosten 40 bleibt. Die anfänglichen Reaktionskräfte gegen den Rahmen 10, die vom Polster 21 erzeugt wurden, werden somit über die Montageplatte 14 und den Montagepfosten 40 übertragen, um das Verkleidungssubstratteil 35 zur B-Seite hin zu drängen, um zu verhindern, dass Abschnitte des Teils 35 abreißen oder abbrechen.
