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Die Erfindung betrifft eine Airbaganordnung für eine Fahrzeuginstrumententafel nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1 oder des Patentanspruches 15.
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Bei einer Instrumententafel eines Fahrzeuges ist üblicherweise an der Beifahrerseite im potentiellen Aufprallbereich eine Airbaganordnung innerhalb der Instrumententafel vorgesehen.
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Aus der
DE 10 2005 026 712 A1 ist eine gattungsgemäße Airbaganordnung für eine Fahrzeug-Instrumententafel bekannt. Diese weist eine, einen Schusskanal begrenzende Schusskanalwand auf, die an einer Airbagaustrittsöffnung in einen abgewinkelten Tragflansch übergeht. Sowohl die Schusskanalwand als auch der Tragflansch umziehen rahmenartig geschlossen den Schusskanal. Die von der Schusskanalwand begrenzte Airbagaustrittsöffnung ist mit einem Airbagdeckel überdeckt. An der, von der Airbagaustrittsöffnung abgewandten Seite des Schusskanals ist ein Airbagmodul-Gehäuse montierbar, in dem ein Airbag sowie ein Gasgenerator gehaltert ist. Der die Airbagaustrittsöffnung umziehende Tragflansch ist über ein Vibrationsschweißverfahren an der Unterseite eines flächigen Instrumententafel-Trägers befestigbar.
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In der
DE 10 2005 026 712 A1 sind die Schusskanalwand und der Tragflansch in einer Schusskanal-Umfangsrichtung durchgängig materialeinheitlich und einstückig miteinander verbunden. Dadurch wird eine hohe Eigensteifigkeit der Airbaganordnung erzielt, um bei einem Airbag-Schuss eine zuverlässige Airbag-Entfaltung zu gewährleisten. Dies kann aufgrund von Fertigungstoleranzen beim Instrumententafel-Träger und bei der Airbaganordnung zu Materialspannung im Anbindungsbereich führen. Daraus können sich wiederum optisch nachteilhafte Abzeichnungen auf der sichtseitigen Oberfläche des Instrumententafel-Trägers ergeben.
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Aus der
KR 10 0 449 229 B1 ist eine Fahrzeuginstrumententafel bekannt, welche einen Schusskanal mit einem Tragflansch aufweist, welcher über eine stegartige Konstruktion als Anbindungsstellen an der Schusskanalwand angebracht ist.
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Aus der
DE 698 10 789 T2 ,
JP 2009-234 394 A und
US 2008/0100 038 A1 ist eine Instrumententafel mit einem Schusskanal bekannt, wobei der Schusskanal einen Tragflansch aufweist, welcher durch Anbindungsstellen mit dem Schusskanal verbunden ist.
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Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Airbaganordnung für eine Fahrzeuginstrumententafel bereitzustellen, bei der solche Abzeichnungen auf der sichtseitigen Oberfläche des Instrumententafel-Trägers vermieden sind, und zwar ohne Beeinträchtigung der Airbagentfaltung.
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Die Aufgabe ist durch die Merkmale des Patentanspruches 1 oder 15 gelöst. Bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen offenbart.
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Die Erfindung beruht auf der Problematik, dass die oben erwähnte Eigensteifigkeit der Airbaganordnung speziell bei einem, im Spritzgießverfahren hergestellten flächigen Instrumententafel-Träger, wie er insbesondere für Fahrzeug-Einsteigermodelle verwendet wird, zu den optisch nachteiligen Abzeichnungen führt. Vor diesem Hintergrund ist der Übergang zwischen dem Tragflansch und der Schusskanalwand nicht mehr durchgängig materialeinheitlich und einstückig ausgeführt, sondern vielmehr durch einzelne Anbindungsstellen gebildet, an denen die Schusskanalwand und der Tragflansch miteinander verbunden sind. Die einzelnen Anbindungsstellen sind über anbindungsfreie Zwischenräume voneinander beabstandet. Auf diese Weise wird die Anbindung der Airbaganordnung an dem Instrumententafel-Träger nachgiebiger gestaltet, wodurch Materialspannungen im Anwendungsbereich reduzierbar sind. Die Materialspannungen können insbesondere in den anbindungsfreien Zwischenräumen unter zumindest teilweiser Verformung des Tragflansches und/oder der Schusskanalwand reduziert werden. Auf diese Weise können folgerichtig auch Abzeichnungen auf der Sichtseite des Instrumententafel-Trägers reduziert oder verhindert werden.
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Die Schusskanalwand und/oder der davon abgewinkelte Tragflansch umziehen bevorzugt rahmenartig geschlossen den Schusskanal. Zwischen dem nach außen abgewinkelten Tragflansch und dem Schusskanal ist zudem ein Inneneckbereich gebildet. In einer technischen Realisierung der oben erwähnten einzelnen Anbindungsstellen kann zumindest eine Anbindungsrippe vorgesehen sein, die zur Bildung einer einzelnen Anbindungsstelle den Inneneckbereich überspannt und bevorzugt materialeinheitlich und einstückig am Tragflansch und an der Schusskanalwand angeformt ist.
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Die Anbindungsstellen zwischen der Schusskanalwand und dem Tragflansch sind so auszulegen, dass bei einem Schussvorgang, das heißt einer Airbagentfaltung, die erzeugten Kräfte formstabil aufgenommen werden können. Speziell bei noch nicht aufgerissenem Airbagdeckel wirken hohe Kräfte quer zur Schussrichtung auf die Schusskanalwand.
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Die Schusskanalwand und der Tragflansch gehen erfindungsgemäß nicht unmittelbar an einer Übergangskante ineinander über, sondern diese sind vielmehr mit ihren einander zugewandten Randkanten über einen freien Spalt voneinander beabstandet. Der freie Spalt dient im Zusammenbauzustand als ein Verformungsraum, um Materialspannungen im Tragflansch oder in der Schusskanalwand auszugleichen.
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Die oben erwähnte Anbindungsrippe kann mit einer Bauhöhe von der Schusskanalwand abragen, die sich entgegen der Airbag-Schussrichtung insbesondere kontinuierlich bis auf Null reduziert, um eine ausreichende Formstabilität bei der Airbag-Entfaltung zu erzielen.
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In der Zusammenbaulage kann der Tragflansch der Schusskanalwand insbesondere unlösbar mit der Unterseite des Instrumententafel-Trägers verbunden sein. Die Verbindung erfolgt besonders bevorzugt mit einem Vibrationsschweißverfahren. Um die Anbindung an dem Instrumententafel-Träger nachgiebiger zu gestalten, ist es besonders von Vorteil, wenn der Tragflansch in der Schusskanal-Umfangsrichtung nicht durchgängig an der Unterseite des Instrumententafel-Trägers angebunden ist. Vielmehr ist es bevorzugt, wenn der Tragflansch ebenfalls nur an einzelnen Anbindungsstellen mit dem Instrumententafel-Träger verbunden ist. Diese einzelnen Anbindungsstellen können ebenfalls über anbindungsfreie Zwischenräume voneinander beabstandet sein, in denen Materialspannungen durch Verformung der Anbindungspartner abgebaut werden können. Die ersten Anbindungsstellen zwischen der Schusskanalwand und dem Tragflansch und die zweiten Anbindungsstellen zwischen dem Tragflansch und dem Instrumententafel-Träger sind bevorzugt nicht fluchtend übereinander angeordnet, sondern vielmehr über Versatzmaße voneinander beabstandet, was im Hinblick auf eine weitere nachgiebige Anbindung von Vorteil ist.
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Wie oben dargelegt, muss die Schusskanalwand – trotz nachgiebiger Anbindung am Instrumententafel-Träger – bei einem Airbag-Schuss weitgehend formstabil verbleiben, um eine zuverlässige Airbagentfaltung zu gewährleisten. Vor diesem Hintergrund kann die Schusskanalwand doppelwandig mit einer, den Schusskanal begrenzenden Innenwand und einer davon über einen Zwischenraum beabstandeten Außenwand gebildet sein. Die beiden Innen- und Außenwände können rahmenartig geschlossen den Schusskanal umziehen. Auf diese Weise können speziell die quer zur Schussrichtung auf die Schusskanalwand ausgeübten Kräfte formstabil aufgenommen werden.
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Die Schusskanal-Außenwand ist alternativ oder zusätzlich ohne direkte Anbindung an dem Tragflansch, sondern vielmehr über einen freien Abstand von dem Tragflansch beabstandet. Auf diese Weise wird trotz Bereitstellen der zusätzlichen Schusskanal-Außenwand die Anbindung zum Instrumententafel-Träger weitgehend nachgiebig gehalten.
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Die Schusskanal-Außenwand kann über zumindest eine, dem Zwischenraum überbrückende Querwand an der Schusskanal-Innenwand angebunden sein. Der Abstand zur Schusskanal-Innenwand dabei bevorzugt so gewählt, dass die zumindest eine Anbindungsrippe berührungsfrei zur Schusskanal-Außenwand verbleibt.
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Die oben erwähnten Querwände können rechtwinklig zum Tragflansch und zur Schusskanalwand verlaufen. Alternativ dazu können die Querwände parallel zum Tragflansch und rechtwinklig zur Schusskanalwand verlaufen. Besonders bevorzugt kann zumindest eine Querwand auf der, der Airbag-Austrittsöffnung abgewandten Seite die Schusskanal-Außen und -Innenwände überbrücken. Die Querwand kann als Anbindungsstelle zur Anbindung des Airbagmodul-Gehäuses dienen, in dem unter anderem der Airbag und der Gasgenerator gehaltert sind.
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Zudem kann die Schusskanal-Außenwand, zum Beispiel über weitere Verbindungswände, mit einem außenseitigen Defrost-Kanal in Verbindung sein. Auf diese Weise ergibt sich eine einteilige Vormontageeinheit, bestehend aus dem Defrost-Kanal und der Airbaganordnung.
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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:
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1 in einer perspektivischen Teilansicht die Instrumententafel eines Kraftfahrzeugs;
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2 und 3 weitere perspektivische Teilansichten der unterhalb des Instrumententafel-Trägers vorgesehenen Airbaganordnung;
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4 und 5 jeweils Schnittansichten entlang der Schnittebene I-I und II-II aus der 2;
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6 und 7 jeweils Detailansichten in einer Blickrichtung auf die Unterseite des Instrumententafel-Trägers.
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In der 1 ist eine Instrumententafel eines Kraftfahrzeugs gezeigt, die in der Fahrzeuglängsrichtung x vorne im Fahrzeuginnenraum angeordnet ist. Die 1, wie auch die 2 bis 7, sind im Hinblick auf ein einfaches Verständnis der Erfindung angefertigt. Von daher sind die Figuren lediglich grob vereinfachte Darstellungen, die keinen realitätsgetreuen Aufbau der Instrumententafel wiedergeben.
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So weist die in der 1 gezeigte Instrumententafel einen flächigen Instrumententafel-Träger 1 auf, der in einem Spritzgießverfahren hergestellt ist. Die Instrumententafel ist an ihrer Beifahrerseite mit einer Airbaganordnung 3 versehen, die, in der Hochrichtung z betrachtet, sichtgeschützt unterhalb des Instrumententafel-Trägers 1 angeordnet ist. In der 1 ist die Airbaganordnung 3 durch eine Schusskanalwand 5, die einen Schusskanal 7 (2 oder 3) begrenzt, und durch einen Tragflansch 9 aufgebaut, der an einer Airbagaustrittsöffnung 11 (1) von der Schusskanalwand 5 nach außen abgewinkelt ist. Sowohl die Schusskanalwand 5 als auch der Tragflansch 9 umziehen rahmenartig geschlossen den Schusskanal 7. An der, der Airbagaustrittsöffnung 11 gegenüberliegenden unteren Seite ist ein hier nicht dargestelltes Airbagmodul-Gehäuse befestigbar, in dem in an sich bekannter Weise ein Airbag sowie ein Gasgenerator zur Airbagentfaltung angeordnet sind. Die Airbagaustrittsöffnung 11 ist mittels eines Airbagdeckels 19 geschlossen, dessen Oberseite ebenfalls mit der Unterseite 17 des Instrumententafel-Trägers 1 verschweißt ist.
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Wie aus der 1 weiter hervorgeht, ist die Airbaganordnung 3 über Verbindungswände 13 mit einem frontseitig sich erstreckenden Defrostkanal 15 verbunden, und zwar unter Bildung einer einteiligen Baueinheit. Sowohl der Defrostkanal 15 als auch die Airbaganordnung 3 ist über ein Vibrationsschweißverfahren an der Unterseite 17 des flächigen Instrumententafel-Trägers 1 stoffschlüssig befestigt.
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In der 2 ist in einer Blickrichtung auf die Unterseite 17 des Instrumententafelträgers 1 die Airbaganordnung 3 gezeigt. Demzufolge ist die Schusskanalwand 5 doppelwandig mit einer Schusskanal-Innenwand 21 und einer Schusskanal-Außenwand 23 aufgebaut. Die beiden Schusskanalwände 21, 23 sind über einen freien Zwischenraum 25 voneinander beabstandet und mittels Querwände 27 miteinander verbunden.
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Um die Anbindung der Airbaganordnung 3 am Instrumententafel-Träger 1 insgesamt nachgiebiger zu gestalten, sind die Schusskanal-Innenwand 21 und der Tragflansch 9 in der Schusskanal-Umfangsrichtung nicht durchgängig miteinander verbunden, sondern vielmehr lediglich an einzelnen Anbindungsstellen 29. Diese sind in den Figuren durch Anbindungsrippen realisiert, die in der Schusskanal-Umfangsrichtung verteilt an der Schusskanal-Innenwand 21 angeformt sind. Jede der Anbindungsrippen 29 überspannt demzufolge einen Inneneckbereich 31 (4 und 5) zwischen der Schusskanal-Innenwand 21 und dem Tragflansch 9 und ist jeweils an diesen angeformt. Gemäß der 2 ragt die Anbindungsrippe 29 mit einer Bauhöhe h in den Zwischenraum 25 ein, die entgegen der Airbag-Schussrichtung S kontinuierlich bis zum unteren Rand der Schusskanal-Innenwand 21 reduziert ist. Auf diese Weise ist gemäß der 2, 3 oder 4 der Übergang zwischen der Schusskanal-Innenwand 21 und dem Tragflansch 9 nicht durch eine durchgängige Übergangskante gebildet, sondern vielmehr durch einen umlaufenden Spalt 33, der an den einander zugewandten Randkanten 34, 35 des Tragflansches 9 und der Schusskanal-Innenwand 21 begrenzt ist. Der umlaufende Spalt 33 erstreckt sich daher unterbrechungsfrei um den Schußkanal 7 herum. Im Unterschied zur Schusskanal-Innenwand 21 ist die Schusskanal-Außenwand 23 ohne direkte Anbindung an den Tragflansch 9 und vielmehr über einen weiteren freien Spalt 37 vom Tragflansch 9 beabstandet.
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Gemäß der 2 sind die Anbindungsrippen 29 in der Schusskanal-Umfangsrichtung voneinander beabstandet, und zwar über die freien Zwischenräume 39, in denen der Tragflansch 9 und die Schusskanal-Innenwand 21 anbindungsfrei sind.
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Der Tragflansch 9 ist an seiner Oberseite mit der Unterseite 17 des Instrumententafel-Trägers 1 in einer mit dem Bezugsziffer 24 angedeuteten Schweißverbindung verbunden. Die Schweißverbindung 24 zwischen dem Tragflansch 9 und dem Instrumententafel-Träger 1 ist in der Schusskanal-Umfangsrichtung nicht durchgängig. Vielmehr besteht die Schweißverbindung 24 ebenfalls aus einzelnen Anbindungsstellen, die über anbindungsfreie Zwischenräume 43 voneinander beabstandet sind. Im Hinblick auf eine möglichst spannungsfreie Anbindung am Instrumententafel-Träger 1 sind die Anbindungsstellen 24 gegenüber den Anbindungsstellen 29 um ein, in der 2 gezeigtes Versatzmaß ∆a voneinander in der Schusskanal-Umfangsrichtung beabstandet.
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An der, der Airbagaustrittsseite 11 gegenüberliegenden Seite sind die Innen- und Außenwände 21, 23 der Schusskanalwand 5 gemäß der 6 über weitere Querwände 27 miteinander verbunden. Die Querwände 27 weisen Anbindungsstellen 28 zur Anbindung eines nicht gezeigten Airbagmodul-Gehäuses auf. Zudem erstrecken sich von der Schußkanal-Außenwand 23 die Verbindungwände 13 bis zum Defrostkanal 15.
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In der 7 ist die Abfolge der in dem Zwischenraum 25 angeordneten Querwände 27 und der Anbindungsrippen 29 in der Schusskanal-Umfangsrichtung gezeigt. Demzufolge sind zwischen den Anbindungsstellen (das heißt den Anbindungsrippen 29) jeweils zwei Querwände 27 angeordnet.
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Nachfolgend ist anhand der 4 und 5 die Wirkungsweise der erfindungsgemäßen nachgiebigen Anbindung am Instrumententafel-Träger 1 veranschaulicht. Demzufolge ist in der 5 eine erste Anbindungsstelle gezeigt, bei der die Schusskanal-Innenwand 21 über die Anbindungsrippe 29 bauteilsteif mit dem Tragflansch 9 verbunden ist. Aufgrund des oben beschriebenen Versatzmaßes ∆a ist der Tragflansch 9 oberhalb der Anbindungsrippe 29 anbindungsfrei zum Instrumententafel-Träger 1. Auf diese Weise können gegebenenfalls Materialspannungen aufgrund von Fertigungstoleranzen oder dergleichen unter Bildung eines Verformungsspaltes 47 (5) abgebaut werden und Abzeichnungen auf der Sichtseite des Instrumententafel-Trägers 1 verhindert werden. Der Verformungsspalt 47 ergibt sich zwischen dem Instrumententafel-Träger 1 und dem Tragflansch 9. Im Gegensatz dazu ist in der 4 eine Anbindungsstelle 24 zwischen dem Tragflansch 9 und dem Instrumententafel-Träger 1 gezeigt. Auf Höhe dieser Anbindungsstelle 24 ist der Tragflansch 9 und die innere Schusskanalwand 21 anbindungsfrei, wodurch sich Materialspannungen durch ein Ausweiten oder ein Verengen des Umfangsspalts 33 abbauen lassen.
