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Die Erfindung betrifft ein Kniegassackmodul, das an das untere Ende einer Armaturentafel angrenzend einzubauen ist, mit einem schalenförmigen Modulgehäuse aus Kunststoff, das fahrzeugseitig zu befestigen ist, einer Modulabdeckung, die das Modulgehäuse an dessen Austrittsöffnung schließt, einem im Modulgehäuse untergebrachten, am Modulgehäuse befestigten Gasgenerator und einem im Modulgehäuse untergebrachten Gassack, wobei vom Gasgenerator zumindest ein Befestigungsbolzen seitlich absteht, der am Modulgehäuse befestigt ist.
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Kniegassackmodule werden einerseits in der Armaturentafel und andererseits unterhalb derselben untergebracht. Die Gassackmodule, die an den unteren Rand der Armaturentafel angrenzen, weisen in Seitenansicht gesehen stark gekrümmte Gassäcke auf, die sich an die Armaturentafel anlehnen und sich vor die Schienbeine und bis vor die Knie des jeweiligen Insassen erstrecken.
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Die Austrittöffnungen solcher Gassackmodule weisen im Wesentlichen vertikal nach unten in Richtung Fußraum, gegebenenfalls ist noch eine geringfügige Komponente in Richtung Schienbein vorhanden. Die Umlenkung des Gassacks beim Entfalten erfolgt dann mittels Fangbändern oder entsprechender Trennwände im Inneren des Gassacks, sodass der Gassack schließlich die Bananenform in Seitenansicht erhält.
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Die Erfindung betrifft ein Kniegassackmodul, welches ein gerade geschildertes, unterhalb der Armaturentafel angebrachtes Kniegassackmodul weiterbildet.
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Bei den bisherigen Kniegassackmodulen wurde der Gasgenerator so am Gassackmodul angebracht, dass sein Befestigungsbolzen oder seine Befestigungsbolzen durch eine Öffnung in dem Boden des schalenförmigen Modulgehäuses hindurchtraten und auf der Außenseite abschnittsweise ein Metallverstärkungsblech aufgesetzt wurde, hinter dem eine oder mehrere Muttern auf den oder die Befestigungsbolzen geschraubt wurden. Der Boden des Gassackmoduls hat dabei auf der Außenseite eine im Querschnitt V-förmige Vertiefung, die zu einer V-förmigen, langgestreckten Erhöhung im Inneren des Modulgehäuses führte. In diese außenseitige Vertiefung ragen die Befestigungsbolzen und die entsprechenden Muttern. Die Befestigungsbolzen selbst ragten demnach schräg aufwärts entgegen der Fahrzeugrichtung, wie dies anhand beigefügter 1, die den Stand der Technik wiedergibt, dargestellt ist.
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Die Armaturentafel trägt dabei das Bezugszeichen 10', das Modulgehäuse das Bezugszeichen 12', der Gasgenerator das Bezugszeichen 14', der Gassack das Bezugszeichen 16', die Fangbänder des Gassacks das Bezugszeichen 18', der Befestigungsbolzen das Bezugszeichen 20', das Metallverstärkungsblech das Bezugszeichen 22', die Mutter das Bezugszeichen 24' sowie die Schienbeine des Insassen das Bezugszeichen 26'.
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Zu betonen ist, dass das nachfolgend erläuterte Kniegassackmodul sowohl für Fahrer als auch für Beifahrer geeignet ist.
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Aufgabe der Erfindung ist es, ein Kniegassackmodul nach 1 so weiterzubilden, dass die Belastung auf das Modulgehäuse im Bereich der Gasgeneratoranbindung reduziert wird.
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Dies wird bei einem Kniegassackmodul der eingangs genannten Art dadurch erreicht, dass sich der Befestigungsbolzen in Seitenansicht und im eingebauten Zustand des Kniegassackmoduls gesehen in einen Bereich, relativ zur Mittelachse des Gasgenerators bezogen, von einer Vertikalposition aufrecht stehend bis zu einer Horizontalposition in Fahrzeugrichtung weisend erstreckt.
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Wie sich bei Vergleichsuntersuchungen herausgestellt hat, wird durch die andere Positionierung der Befestigungsbolzen die Belastung im Bereich der Befestigung am Modulgehäuse deutlich reduziert. Diese Belastungsreduzierung ist deshalb wichtig, weil das Modulgehäuse aus Kunststoff und nicht aus Blech ausgeführt ist.
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Die Ausrichtung des oder der Befestigungsbolzen bezieht sich auf den eingebauten Zustand des Kniegassackmoduls in Seitenansicht angesehen, das heißt quer zur Fahrtrichtung.
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Eine Ausführungsform der Erfindung sieht vor, dass der Gasgenerator ausschließlich am Modulgehäuse angebracht ist, das heißt an keinem fahrzeugseitigen Teil, welches Belastungen aufnehmen könnte. Die beim Entfalten entstehenden Kräfte werden vielmehr über das Modulgehäuse ins Fahrzeug eingebracht.
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Der Gasgenerator kann vollständig innerhalb des Modulgehäuses liegen, das bedeutet, der Gasgenerator (ausgenommen hiervon natürlich sein Befestigungsbolzen) ragt in Seitenansicht gesehen nicht über das offene Modulgehäuse hinaus.
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Das Modulgehäuse kann, in Seitenansicht gesehen, am oberen Rand, das heißt am Übergang des Bodens zur Seitenwand des Modulgehäuses eine Einbuchtung haben, in der der Gasgenerator zumindest teilweise sitzt. Die Einbuchtung kann unter Umständen Platzvorteile bieten oder Stabilitätsvorteile.
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Darüber hinaus kann die Einbuchtung durch zumindest eine Wand (zum Beispiel eine Abstützungsrippe) abgegrenzt sein, also einen vom Boden in Richtung Gassackmodulinneres vorspringenden Abschnitt.
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Die Wand steht beispielsweise in Seitenansicht gesehen vom Boden senkrecht in das Innere des Modulgehäuses.
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Für die Entfaltung des Gassacks von Vorteil ist es, wenn die Wand in Seitenansicht gesehen V-förmig nach innen verläuft, weil an die Wand der gefaltete Gassack angrenzt.
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Der Boden des Modulgehäuses hat beispielsweise eine längliche, sich nach innen erstreckende Rippe, die die Wand zur Abgrenzung der Einbuchtung erzeugt.
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Die Wand kann auch zwei nebeneinanderliegende Einbuchtungen begrenzen und trennt gedanklich das Innere des Modulgehäuses in zwei Abschnitte. In einem davon ist der Gasgenerator untergebracht. Vorzugsweise liegt der Gasgenerator dabei in der Einbuchtung, die den Knien weiter entfernt ist, wobei sich der Gassack in der dem Knie näheren Einbuchtung erstreckt.
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Das erfindungsgemäße Kniegassackmodul ist vorzugsweise metallverstärkungsfrei ausgebildet, das bedeutet, weder im Modulgehäuse ist eine Metallverstärkung vorhanden noch ist das in 1 gezeigte Metallverstärkungsblech im Bereich der Anbindung des Gasgenerators notwendig.
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Das Modulgehäuse hat außenseitig eine flache Anlagefläche, unterhalb der auf den Befestigungsbolzen aufgedrehten Mutter.
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Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung und aus den nachfolgenden Zeichnungen, auf die Bezug genommen wird. In den Zeichnungen zeigen:
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1 eine Seitenansicht, quer zur Fahrzeugrichtung gesehen, eines im Fahrzeug eingebauten Kniegassackmoduls nach dem Stand der Technik,
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2 eine entsprechende Seitenansicht, ebenfalls im Querschnitt, eines erfindungsgemäßen Gassackmoduls mit entfaltetem Gassack,
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3 ein gegenüber 2 etwas geändertes Kniegassackmodul nach der Erfindung im Querschnitt betrachtet vor der Aktivierung,
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4 eine andere Variante des erfindungsgemäßen Kniegassackmoduls ebenfalls in Seitenansicht und im Querschnitt dargestellt, und
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5 erneut eine andere Ausführungsform des erfindungsgemäßen Kniegassackmoduls in Seitenansicht und im Querschnitt gesehen.
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1 ist im Wesentlichen bereits erläutert, wobei noch zusätzlich zu erwähnen ist, dass zu Zwecken der Übersichtlichkeit die aufgerissene Modulabdeckung nicht dargestellt ist. Die primäre Entfaltungsrichtung ist durch den Pfeil E dargestellt. In Entfaltungsrichtung E wirkt auch die Kraft auf den Gasgenerator, sodass 1 gut zu entnehmen ist, dass über den Befestigungsbolzen 20' ein Drehmoment auf Bolzen und auf die schräg gestellte Wand 28 des Modulgehäuses 12' ausgeübt wird. Über das großflächige Metallverstärkungsblech 22' wird die Belastung, die durch das Moment erzeugt wird, gleichmäßiger in das Modulgehäuse 12' eingeleitet.
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Auch das Kniegassackmodul gemäß 2, bei welchem ebenfalls die Modulabdeckung der Übersichtlichkeit halber weggelassen ist, ist unterhalb, das heißt am unteren Ende 30 der Armaturentafel 10 angrenzend untergebracht. Das heißt, das Kniegassackmodul bildet einen Teil der Decke des Fußraums.
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Das Modulgehäuse 12 ist schalenförmig ausgeführt, aus Kunststoff bestehend und ohne Metallverstärkung ausgebildet. Das Modulgehäuse 12 wird an einem Träger des Fahrzeugs angeschraubt und hat eine Austrittsöffnung 32, die nach unten weist.
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Die Austrittsöffnung 32 wird durch den umlaufenden Rand 34 des Modulgehäuses 12 gebildet und ist in 2 mit unterbrochenen Linien angedeutet. Natürlich kann die Austrittsöffnung 32 durch eine sich nur teilweise aufreißende Modulabdeckung auch kleiner ausfallen, als dies in 2 dargestellt ist.
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Wie ebenfalls 2 zu entnehmen ist, ist die Austrittsöffnung 32 im Wesentlichen horizontal verlaufend, die Komponente in Richtung zu den Schienenbeinen 26 ist relativ gering.
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Das Modulgehäuse 12 umfasst neben der umlaufenden Seitenwand 36 einen Boden 38.
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Insbesondere verläuft die Seitenwand 36 senkrecht zum Boden.
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Dieser Boden 38 hat einen sich quer zur Fahrzeugrichtung erstreckenden, ins Innere des Modulgehäuses 12 ragenden Vorsprung, der in Seitenansicht gesehen durch eine zum Beispiel V-förmig verlaufende Wand 40 gebildet ist, die hier zum Beispiel durch einen Abschnitt des Bodens 38 definiert ist. Dies ist jedoch nicht einschränkend zu verstehen. Auf der Außenseite, das heißt nach oben weisend, hat der Boden 38 eine entsprechende längliche Vertiefung.
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Durch die Wand 40 ergibt sich im Inneren des Modulgehäuses 12 eine vordere, den Schienbeinen nahe, längliche Einbuchtung 42 sowie eine entferntere, längliche Einbuchtung 44, in die teilweise der Gasgenerator 14 hineinragt. Die Wand 40 teilt das Innere fiktiv in vertikaler Richtung in zwei Abschnitte, nämlich einen mit der Einbuchtung 42 und einen mit der Einbuchtung 44.
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Vom Gasgenerator 14, der als zylindrischer, länglicher Rohrgasgenerator ausgeführt ist, steht ein oder stehen mehrere Befestigungsbolzen 20, die an ihm angeschweißt sind, ab.
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Das Gasgenerator 14 liegt in dem den Schienbeinen entfernten Abschnitt.
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Bei der Ausführungsform nach 2 erstrecken sich die Befestigungsbolzen 20 vertikal nach oben und nicht, wie in 1, schräg nach oben und entgegen der Fahrtrichtung. Durch diese Ausrichtung der Befestigungsbolzen 20 wird die Belastung auf das Modulgehäuse 12 und auch die Belastung auf die Befestigungsbolzen 20 reduziert, sodass das aus Kunststoff bestehende Modulgehäuse 12 weder eine Verstärkungseinlage aufweisen muss noch ein Metallverstärkungsblech 22' wie in 1 notwendig ist. Die Befestigungsbolzen 20 werden nämlich nur über Muttern 24, die auf der Außenseite des Bodens 38 angeordnet sind, am Boden 38 geklemmt.
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Der Gasgenerator 14 ragt, wie 2 zeigt, ins Innere des Gassacks 16. Der Gassack ist im gefalteten Zustand auch hauptsächlich in der vorderen Hälfte mit der Einbuchtung 42 untergebracht.
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Der Gassack 16 hat ein oder mehrere Fangbänder 18 oder entsprechende Trennwände, die die Gestalt des Gassacks 16 und sein Entfaltungsverhalten mitbestimmen. Der Gassack 16 legt sich beim Entfalten an die Außenseite der Armaturentafel 10 an und nimmt einen großen Teil des Fußraums zwischen der Armaturentafel 10 und den Schienbeinen 26 und den Knien ein, sodass er die Knie, die Unterschenkel und auch die Schienbeine 26 bei einem Frontalaufprall zurückhält.
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Die Fangbänder 18 oder Trennwände erstrecken sich zum Beispiel im Bereich von 60° bis 90° zum angrenzenden Abschnitt der Armaturentafel 10.
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Die Ausführungsform nach 3 entspricht im Wesentlichen der nach 2, sodass im Folgenden nur noch auf die Unterschiede eingegangen werden muss.
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In 3 ist die Modulabdeckung 46 zu sehen, die im Bereich des umlaufenden Randes 34 am Modulgehäuse 12 befestigt ist, wobei an dem den Schienbeinen nahen Rand eine vorgegebene Aufreißlinie 48 ausgeführt ist, an der der Aufreißvorgang beim Entfalten des Gassacks 16 beginnt. Die Modulabdeckung 46 klappt dann in Pfeilrichtung in Richtung Fahrzeugfront nach unten.
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Der Gassack 16, der hier als Paket dargestellt ist, nimmt einen großen Teil des Innenraums des Modulgehäuses 12 ein, wie in 3 zu sehen ist.
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Der Befestigungsbolzen oder die Befestigungsbolzen 20 stehen auch hier senkrecht nach oben ab, durch den hier ebenen Boden 38 des Modulgehäuses 12.
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Die Befestigungsbolzen 20 werden durch Reibschweißen am zylindrischen Gehäuse des Gasgenerators 14 angebracht, wobei hier umlaufende, ringförmige Schweißwülste 50 entstehen, die gleichzeitig die Anlageflächen darstellen könnten, mit denen die Befestigungsbolzen 20 an dem Modulgehäuse 12 nach dem Anschrauben anliegen (vorliegend nicht dargestellt).
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In 3 ist auch die Mittelachse 52 des Gasgenerators 14 dargestellt, über die die Lage des Bolzens oder der Bolzen 20 auch mit definiert werden kann, denn, bezogen auf diese Mittelachse 52, zu der die Bolzen 20 radial verlaufen, stehen sie vertikal nach oben und senkrecht zum Boden 38 ab.
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Während bei der Ausführungsform nach 2 die beiden Einbuchtungen 42, 44 durch eine Einbuchtung im Boden 38 gebildet werden, die außenseitig zu einer Vertiefung des Bodens 38 führt, ist bei der Ausführungsform nach 3 die Wand 40 durch Rippen 54 gebildet, die in den Boden 38 übergehen oder einen Teil des Bodens 38 bilden und die zusammen eine V-förmige Wand darstellen, die die Einbuchtungen 42, 44 trennt. Die Länge der Rippen 54 nimmt zu den Einbuchtungen 42, 44 ab.
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Natürlich können auch weitere Rippen zur Stützung des Modulgehäuses 12 vorgesehen sein, beispielsweise auch an der Außenseite der Seitenwand 36.
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Auch bei dieser Ausführungsform, wie auch bei den übrigen Ausführungsformen, ist das Modulgehäuse 12 ohne Verstärkungsblech oder Verstärkungseinlage ausgeführt, und es ist auch kein Metallverstärkungsblech 22 wie in 1 notwendig.
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Zu erwähnen ist bei dieser Ausführungsform auch, dass die Modulabdeckung 46 einen horizontal verlaufenden Abschnitt 60 im Bereich der der Fahrzeugfront nahen Hälfte sowie einen schräg leicht aufwärts geneigten Abschnitt 62 im Bereich der den Schienbeinen nahen Hälfte besitzt.
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Die Ausführungsformen nach den 4 und 5 entsprechen im Wesentlichen der in 3, sodass im Folgenden nur auf die Unterschiede eingegangen wird.
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Bei der Ausführungsform nach 4 steht der oder stehen die Befestigungsbolzen 20 schräg aufwärts und zugleich in Fahrtrichtung und ragen auch hier durch das Modulgehäuse 12 hindurch.
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Die Ausrichtung der Bolzen 20 bei 4 ist in etwa 45° zur Horizontalen und/oder zum Boden 38 und damit entgegen der Entfaltungsrichtung E.
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Im Bereich der Mutter 24 hat das Modulgehäuse 12 auf der Außenseite eine ebene Auflagefläche 64, was im Übrigen generell der Fall ist.
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Die Auflagefläche 64 bei 4 ist jedoch am Übergang zwischen der Seitenwand 36 und dem Boden 38 ausgeführt.
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Auch bei dieser Ausführungsform ist eine oder sind mehrere Rippen 54 vorhanden, die sich wie bei 3 abwärts erstrecken, um das Innere des Modulgehäuses 12 in zwei Abschnitte mit den Einbuchtungen 42, 44 fiktiv zu teilen.
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Bei der Ausführungsform nach 5 erstreckt sich der oder erstrecken sich die Befestigungsbolzen 20 horizontal in Fahrtrichtung und ragen somit zum Beispiel senkrecht durch die Seitenwand 36 des Modulgehäuses 12 hindurch, wo sie rückseitig verschraubt werden.
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Insgesamt ergibt sich somit für die Ausrichtung der Befestigungsbolzen 20, dass sich diese in einem im Wesentlichen 90°-Bereich befinden, der durch die Lagen gemäß 3 und 5 begrenzt ist. Natürlich wäre es auch möglich, die Befestigungsbolzen leicht nach vorne und nach unten verlaufen zu lassen.
