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Die Erfindung betrifft ein Fahrzeug mit einem Kopfairbagmodul nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1 sowie ein Kopfairbagmodul zum Einbau in einem solchen Fahrzeug nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 9.
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Ein Kopfairbag ist in gängiger Praxis am Übergangsbereich zwischen einer Fahrzeugseitenwand und dem Fahrzeughimmel eingebaut und erstreckt sich in Längsrichtung von der A-Säule über die B- oder C- Säule. Der Kopfairbag ist zum Beispiel ziehharmonikaartig oder in Rollfaltung hinter dem Formhimmel verstaut.
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Aus der
EP 1 112 900 B1 ist ein beispielhaftes Kopfairbagmodul für ein Fahrzeug bekannt, das im Bereich des Fahrzeugdachs angeordnet ist und vom Formhimmel sichtgeschützt überdeckt ist. Beim Entfalten des Kopfairbags wird der Rand des Formhimmels deformiert, und zwar unter Freigabe einer Austrittsöffnung zwischen der Säulenverkleidung und dem Formhimmel, durch die sich der Kopfairbag in den Fahrzeuginnenraum entfaltet.
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Aus Sicherheitsgründen ist eine Kollision des sich in den Fahrzeuginnenraum entfaltenden Kopfairbags mit einer Öffnungskante der Austrittsöffnung zu verhindern. In der
EP 1 112 900 B1 ist daher als eine Entfaltungshilfe ein Blechprofilteil vorgesehen, das am Fahrzeugrohbau fertigungstechnisch aufwändig zum Beispiel durch Verschweißen am Fahrzeugrohbau angebunden ist. Alternativ dazu kann die Einbauhilfe nicht am Fahrzeugrohbau befestigt sein, sondern vielmehr als eine schräggestellte Rampe an der Säulenverkleidung materialeinheitlich und/oder einstückig angeformt sein, wie es aus der
DE 10 2008 006 905 A1 bekannt ist. Eine solche an der Säulenverkleidung angeformte, schräggestellte Rampe ist jedoch sperrig in der Handhabung und kann beim Zusammenbau der Verkleidungsteile im Fahrzeuginnenraum zu Kollisionen mit dem angrenzenden Formhimmel führen.
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Aus der
DE 10 2006 044 850 A1 ist eine gattungsgemäße Säulenrampenstruktur zur Verhinderung einer Störung bei der Entfaltung eines Vorhangairbags bekannt. Die
DE 10 2013 216 900 A1 offenbart eine Anordnungsstruktur für ein Vorhang-Airbagsystem.
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Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein Fahrzeug mit einem Kopfairbagmodul bereitzustellen, bei dem die Entfaltungshilfe trotz zuverlässiger Funktionsweise einen einfachen Einbau im Fahrzeug gewährleistet.
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Die Aufgabe ist durch die Merkmale der Ansprüche 1 oder 9 gelöst. Bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen offenbart.
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Die Erfindung geht von der Problematik aus, dass im Stand der Technik die Entfaltungshilfen, das heißt, zum Beispiel am Fahrzeugrohbau angebundene Führungsprofile oder eine an der Säulenverkleidung angeformte Rampe, starr positioniert sind und daher gegebenenfalls den Zusammenbau des Fahrzeugs aufwändiger gestalten. Vor diesem Hintergrund ist gemäß dem Patentanspruch 1 die Entfaltungshilfe nicht starr angeordnet, sondern zwischen einer Einbaulage und einer Gebrauchslage verlagerbar angeordnet. Die Einbaulage ist so ausgelegt, dass in einfacher Weise ein kollisionsfreier Zusammenbau der Innenverkleidungsteile im Fahrzeuginnenraum durchführbar ist. Demgegenüber ist die Gebrauchslage des Führungselementes so ausgelegt, dass der sich entfaltende Airbag kollisionsfrei an der Öffnungskante der Austrittsöffnung vorbei in den Fahrzeuginnenraum geführt wird.
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Erfindungsgemäß erfolgt die Verlagerung der Entfaltungshilfe in die Gebrauchsstellung in einer Kippbewegung um eine Kippachse. Die Kippachse ist dabei bevorzugt achsparallel zur Fahrzeuglängsrichtung ausgerichtet.
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Im obigen Fall ist eine Kipplagerung der Entfaltungshilfe erforderlich. Im Hinblick auf eine Bauteilreduzierung sowie eine Montagevereinfachung ist eine einfache technische Realisierung der Kipplagerung der Entfaltungshilfe von großer Relevanz. Erfindungsgemäß wird zur Definition der Kippachse ein unterer Scheitel der Entfaltungshilfe lose auf einem fahrzeugfesten Widerlager abgestützt. Die Entfaltungshilfe kann an dem Scheitel in einem spitzen Winkel keilförmig zulaufen. Auf diese Weise ist zwischen der Entfaltungshilfe und dem Widerlager ein Linienkontakt ausbildet, um den die Entfaltungshilfe kippen kann.
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Bevorzugt ist es, wenn das Führungselement bei Freigabe der Austrittsöffnung selbsttätig, das heißt ohne Fremdenergie, bis in die Gebrauchslage verlagert wird. Dies erfolgt bevorzugt über eine exzentrische Abstützung des Führungselementes auf dem Widerlager, wodurch bei Freigabe der Austrittsöffnung das Führungselement aufgrund von Schwerkraftwirkung selbsttätig von der Einbaulage in die Gebrauchslage kippt. In der Gebrauchslage wird der sich entfaltende Kopfairbag gegen eine Anschlagfläche des Führungselementes gedrückt und entlang dieser in Richtung des Fahrzeuginnenraums entfaltet.
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Montagetechnisch besonders bevorzugt ist es, wenn das Führungselement ein vom Fahrzeugrohbau und von der Fahrzeuginnenverkleidung separates Bauteil ist. Auf diese Weise entfallen zusätzliche Rohbau-Anbindungen sowie eine Anbindung an der Säulenverkleidung. Demgegenüber kann das Widerlager zur Definition der oben genannten Kippachse fahrzeugfest, das heißt zum Beispiel am Säulenverkleidungsteil ausgebildet sein. In einer Einbausituation kann die Austrittsöffnung für den sich entfaltenden Airbag zwischen einer Säulenverkleidung und dem Formhimmel erzeugt werden. In diesem Fall kann das Widerlager an einer oberen, dem Formhimmel zugewandten Stirnseite der Säulenverkleidung angeformt sein.
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Bei einer Airbag-Aktivierung kann die Entfaltungshilfe von der, in der Fahrzeugquerrichtung zurückgesetzten Einbaulage in Richtung auf den Fahrzeuginnenraum bis in die Gebrauchslage kippen, in der gewährleistet ist, dass der sich entfaltende Airbag nicht an der nunmehr freigelegten Oberkante der Säulenverkleidung hängen bleibt.
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Aus Sicherheitsgründen ist es bevorzugt, wenn der Verlagerungsweg des Führungselementes zwischen der Einbaulage und der Gebrauchslage begrenzt ist. Um dies zu gewährleisten, kann das Kopfairbagmodul ein Fangelement aufweisen, mit dem die Entfaltungshilfe so lagegesichert ist, dass es lediglich die Verlagerungsbewegung bis zur Gebrauchslage ausführen kann, nicht jedoch weiter in den Fahrzeuginnenraum verlagerbar ist.
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Der Kopfairbag kann sich von der A-Säule bis über die C-Säule entlang eines Dachholms des Fahrzeuges erstrecken. Der Airbag kann dabei ziehharmonikaartig und/oder in Rollfaltung hinter dem Formhimmel verstaut sein. Zur Halterung am Dachholm sind Befestigungselemente vorgesehen, die den zusammengefalteten Kopfairbag umgreifen und am Fahrzeugrohbau haltern.
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Üblicherweise wird der Kopfairbag in einem Zulieferbetrieb fahrzeugunabhängig als eine Vormontageeinheit fertiggestellt und anschließend zum fahrzeugbauenden Werk geliefert. Dort wird das Kopfairbagmodul über die Befestigungselemente (Befestigungsclips) am Fahrzeugrohbau gehaltert. Erfindungsgemäß ist es von Vorteil, wenn ein als Entfaltungshilfe wirkendes Führungselement Bestandteil dieser Vormontageeinheit ist. In einem solchen Fall kann das Fangelement der Entfaltungshilfe in einem der Befestigungsclips angebunden sein. Das Fangelement kann beispielhaft ein an der Entfaltungshilfe angeformter Kunststoff-Fortsatz sein, der sich insbesondere auf der Kippachse der Entfaltungshilfe erstreckt, um deren Kippbewegung nicht zu beeinträchtigen. In diesem Fall kann das Fangelement zusätzlich auch zur Vorpositionierung der Entfaltungshilfe in der Einbaulage verwendet werden.
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Die vorstehend erläuterten und/oder in den Unteransprüchen wiedergegebenen vorteilhaften Aus- und/oder Weiterbildungen der Erfindung können - außer zum Beispiel in den Fällen eindeutiger Abhängigkeiten oder unvereinbarer Alternativen - einzeln oder aber auch in beliebiger Kombination miteinander zur Anwendung kommen.
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Die Erfindung und ihre vorteilhaften Aus- und Weiterbildungen sowie deren Vorteile werden nachfolgend anhand von Zeichnungen näher erläutert.
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Es zeigen:
- 1 in einer schematischen Seitenansicht die Einbaulage des Kopfairbagmoduls in einer Blickrichtung ausgehend vom Fahrzeuginnenraum;
- 2 in einer Ansicht entsprechend der 1 das Kopfairbagmodul als eine vom Fahrzeug demontierte Vormontageeinheit;
- 3 in einer vergrößerten perspektivischen Teilansicht die Entfaltungshilfe in ihrer Einbaulage im Bereich der C-Säule; und
- 4 bis 6 jeweils Ansichten entlang der Schnittebene I-I aus der 1, die die Wirkungsweise der Entfaltungshilfe bei einer Airbag-Entfaltung veranschaulichen.
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In der 1 ist ein Kopfairbagmodul in seiner Einbaulage im Fahrzeug gezeigt. Demnach erstreckt sich der Kopfairbag 1 ausgehend von der A-Säule 3 über die B-Säule 5 hinaus bis zur C-Säule 7 entlang eines in der Fahrzeuglängsrichtung x verlaufenden Fahrzeug-Dachholms 8 (4 bis 6). Der Kopfairbag 1 ist beispielhaft in einer nicht dargestellten Roll- oder Z-Faltung gefaltet und mit einem Gasgenerator 9 verbunden. Wie aus der 1 weiter hervorgeht, ist der Kopfairbag 1 am Übergangsbereich zwischen einer Fahrzeug-Seitenwand und dem Fahrzeugdach am rohbauseitigen Dachholm 8 eingehängt, und zwar mittels einer Anzahl von Befestigungsclips 11. Jedes der Befestigungsclips 11 weist einen, den zusammengefalteten Airbag 1 umgreifenden Haltebügel mit zum Beispiel einer Sollbruchstelle, an der der Haltebügel der Befestigungsclips 11 bei einer Airbag-Entfaltung aufreißt.
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Wie aus der 1 weiter hervorgeht, ist der Kopfairbag 1 sichtgeschützt hinter dem Formhimmel 17 verstaut, an dem sich im Bereich der Fahrzeugsäulen die Säulenverkleidungen 19 anschließen. Am Übergang zwischen der B- und der C-Säulenverkleidung 19 und dem Formhimmel 17 ist eine Entfaltungshilfe 21 vorgesehen, deren Funktionsweise später anhand der 4 bis 6 beschrieben ist. Die Entfaltungshilfe 21 ein im Profil in etwa dreieckförmig ausgebildetes Nockenteil aus Kunststoffmaterial, dessen Seitenflächen in der Fahrzeughochrichtung z nach unten an einer schmalen Scheitelstelle 23 spitzwinklig zusammenlaufen.
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Das Nockenteil 21 ist mit seiner Scheitelstelle 23 lose auf einem Widerlager 25 abgestützt, das hier beispielhaft ein Wandabschnitt am oberen Ende der Säulenverkleidungen 19 ist. Auf seiner, der Scheitelstelle 23 gegenüberliegenden Seite weist das Nockenteil 21 eine Anschlagfläche 27 (4) auf, die dem gefalteten Airbag 1 zugewandt ist.
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Durch die lose Abstützung des Nockenteils 21 auf dem Widerlager 25 wird eine Kippachse K definiert, um die das Nockenteil 21 von der, in der 1 bis 4 gezeigten Einbaulage I in eine in der 6 gezeigte Gebrauchslage II kippen kann. In der Gebrauchslage II des Nockenteils 21 wird durch dessen Anschlagfläche 27 der sich entfaltende Kopfairbag 1 in eine Entfaltungsrichtung umgelenkt, in der eine Kollision des sich entfaltenden Kopfairbags 1 mit einer Oberkante 29 des Säulenverkleidungsteils 19 verhindert wird. Gemäß der 3 ist das Nockenteil 21 materialeinheitlich und/oder einstückig mit einem Fortsatz 31 verlängert, der über eine angedeutete Anbindung 33 am Befestigungsclip 11 fixiert ist.
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In der 3 sind aus Gründen der Übersichtlichkeit die Säulenverkleidung 19 und der Formhimmel 7 weggelassen. Entsprechend ist zwar die Kippachse K angedeutet. Die zur Definition der Kippachse K erforderliche Abstützung des Nockenteils 21 auf dem Widerlager 25 der C-Säule 7 ist dagegen nicht gezeigt.
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Das Kopfairbagmodul ist in gängiger Weise durch den Gasgenerator 9, den Kopfairbag 1 sowie die Befestigungselemente 11 aufgebaut und bildet zusammen mit den beiden Nockenteilen 21 eine in der 3 angedeutete Vormontageeinheit V, die in einem Zulieferbetrieb unabhängig vom Fahrzeug fertiggestellt wird und im fahrzeugbauenden Werk über die Befestigungsclips 11 in den Fahrzeugrohbau einhängbar ist. Die beiden Nockenteile 21 sind also erfindungsgemäß nicht an den Säulenverkleidungen 19 oder am Fahrzeugrohbau montiert oder angeformt, sondern über die Anbindung 33 an den Befestigungsclips 11 lagegesichert.
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Anhand der 4 bis 6 wird die Funktionsweise der erfindungsgemäßen Entfaltungshilfe 21 bei einer Airbag-Aktivierung beschrieben: So betrifft die 4 noch den nicht aktivierten Zustand des Airbags 1. Der Airbag 1 ist noch sichtgeschützt hinter dem Formhimmel 17 angeordnet. Der Formhimmel 17 und die Säulenverkleidung 19 gehen flächenbündig ineinander über und sind zueinander in einer nicht gezeigten Formschlußverbindung. Unmittelbar nach der Airbag-Aktivierung drückt der sich entfaltende Kopfairbag 1 gemäß der 5 gegen den Rand 35 des Formhimmels 17, wodurch dieser in Richtung Fahrzeuginnenraum verformt wird. Diese Verformung erfolgt unter Freigabe einer Austrittsöffnung 37 zwischen dem unteren Rand 35 des Formhimmels 17 und der oberen Stirnseite der Säulenverkleidung 19. Bei der Freigabe der Austrittsöffnung 37 wird das Nockenteil 21 von der Einbaulage I in die Gebrauchslage II (6) verlagert.
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Das Nockenteil 21 ist derart exzentrisch auf dem Widerlager 25 abgestützt, dass die Kippbewegung alleine aufgrund der Schwerkraftwirkung erfolgen kann.
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In der in der 6 gezeigten Gebrauchslage II ist die dem Kopfairbag 1 zugewandte Anschlagfläche 27 derart schräggestellt, dass sich der Kopfairbag 1 entlang dieser bis in den Fahrzeuginnenraum entfaltet, und zwar ohne an der Oberkante 29 der Säulenverkleidung 19 hängen zu bleiben.
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Der als Fangelement wirkende Fortsatz des Nockenteils 31 ist dabei so ausgelegt, dass die Kippbewegung des Nockenteils 21 bis in die Gebrauchslage II nicht beeinträchtigt ist, jedoch eine weitere Verlagerung des Nockenteils 21 in den Fahrzeuginnenraum hinein verhindert ist.
