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HINTERGRUND
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Fahrzeuge beinhalten verschiedene Rückhaltesysteme zum Zurückhalten von Insassen während eines Fahrzeugaufpralls und Energieabsorptionssysteme zum Absorbieren von Energie von den Insassen während des Fahrzeugaufpralls. Während eines frontalen Fahrzeugaufpralls können die Insassen des Fahrzeugs nach vorn gedrängt werden. Beispielsweise können sich Insassen in einer zweiten Reihe von Sitzen nach vorn bewegen und auf Vordersitze des Fahrzeugs aufprallen. Das Fahrzeug kann jedoch eine Konsole beinhalten, die zwischen den Vordersitzen angeordnet ist. Während eines Frontalaufpralls des Fahrzeugs können sich die Insassen in der zweiten Reihe von Sitzen in Richtung der Konsole bewegen und die Beine, Füße, Knöchel und/oder Knie des Insassen können auf die Konsole aufprallen. Dementsprechend bleibt eine Möglichkeit zum Absorbieren von Energie von Insassen, die sich während eines Frontalaufpralls in Richtung der Konsole bewegen.
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KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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1 ist eine perspektivische Ansicht einer Konsole zwischen Frontsitzen eines Fahrzeugs, die eine Aufprallvorrichtung und eine Absorptionsvorrichtung in einer verstauten Position beinhaltet.
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2 ist eine Seitenansicht der Konsole mit der Aufprallabsorptionsvorrichtung in einer entfalteten Position.
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3A ist eine Rückansicht der Aufprallabsorptionsvorrichtung in der verstauten Position.
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3B ist eine Querschnittsansicht der Konsole entlang Linie 3B aus 3A mit der Aufprallabsorptionsvorrichtung in der verstauten Position.
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3C ist eine Querschnittsansicht der Aufprallabsorptionsvorrichtung in der verstauten Position entlang Linie 3C aus 3A.
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4A ist eine perspektivische Ansicht der Konsole mit der Aufprallabsorptionsvorrichtung in der entfalteten Position.
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4B ist eine Querschnittsansicht der Konsole mit der Aufprallabsorptionsvorrichtung in der entfalteten Position und eine linke Flügelkammer und eine rechte Flügelkammer beinhaltend.
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5 ist eine perspektivische Ansicht der Aufprallabsorptionsvorrichtung aus den 4A–B.
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6A ist eine perspektivische Ansicht der Konsole, eine Aufprallabsorptionsvorrichtung gemäß einer weiteren Ausführungsform in der entfalteten Position beinhaltend.
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6B ist eine Querschnittsansicht der Konsole von 6A, die Aufprallabsorptionsvorrichtung in der nicht entfalteten Position beinhaltend.
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6C ist eine Querschnittsansicht der Aufprallabsorptionsvorrichtung aus 6A im entfalteten Zustand.
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7 ist eine teilweise auseinandergezogene Ansicht der Aufprallabsorptionsvorrichtung und eines Rahmens der Konsole.
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8 ist ein Blockdiagramm des Gasgenerators und eines Aufprallerfassungssystems.
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AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
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Bezug nehmend auf die Figuren, wobei gleiche Nummern in den verschiedenen Ansichten gleiche Teile bezeichnen, umfasst eine Fahrzeugkonsole 14 einen Rahmen 30 und eine Aufprallabsorptionsvorrichtung 10, gehalten auf dem Rahmen 30. Die Aufprallabsorptionsvorrichtung 10 beinhaltet eine Blase 21, verbunden mit dem Rahmen, und eine Tafel 16, verbunden mit der Blase 21. Die Tafel 16 und die Blase 21 definieren eine Aufblaskammer 18 zwischen der Tafel 16 und der Blase 21. Die Tafel 16 ist relativ zur Blase 21 starr. Ein Gasgenerator 20 steht in Verbindung mit der Aufblaskammer 18.
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Im Fall einer schnellen Verzögerung des Fahrzeugs, wie bei einem Frontalaufprall, kann ein Insasse, wie in 2 gezeigt, dazu tendieren sich nach vorn zu bewegen. In solcher Situation kann die Aufprallabsorptionsvorrichtung 10 entfaltet werden, um Energie vom Insassen zu absorbieren, um einen Aufprall zwischen dem Insassen und dem Rahmen 30 zu verhindern oder zu begrenzen. Insbesondere kann der Gasgenerator 21 in einer solchen Situation die Aufblaskammer 18 aufblasen, um die Tafel 16 in Richtung des Insassen zu bewegen, wie in 2 gezeigt, und die aufgeblasene Aufblaskammer 18 kann Energie von den Knien, Beinen, Knöcheln und/oder Füßen des Insassen absorbieren.
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Insbesondere bläst der Gasgenerator 21 die Aufblaskammer 18 aus einer verstauten Position, wie in den 1, 3A–3C und 6B gezeigt, in eine ausgefahrene Position auf, wie in den 2, 4A–6A und 6C gezeigt. Wie unten näher dargelegt, können die Blase 21 und die Tafel 16 dazu ausgelegt sein, sich vom Rahmen 30 weg aus der verstauten Position in die ausgefahrene Position zu bewegen.
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Das Fahrzeug kann ein Aufprallerfassungssystem 62 beinhalten, wie unten näher beschrieben, das dazu ausgelegt ist, einen Aufprall zu erkennen und den Gasgenerator 20 zu instruieren, die Aufblaskammer 18 aufzublasen. Durch das Aufblasen der Aufblaskammer 18 wird die Tafel 16 zusammen mit der expandierenden Aufblaskammer in Richtung des Insassen 13 in die ausgefahrene Position gestoßen. Der Insasse 13 kann die Tafel 16 und/oder die Blase 21 kontaktieren, die Energie vom Insassen 13 absorbieren kann.
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Wie in 1 gezeigt, kann das Fahrzeug einen vorderen rechten Sitz 11, z. B. einen Fahrersitz, und einen vorderen linken Sitz 12, z. B. einen Beifahrersitz, beinhalten. Die Konsole 14 ist zwischen den rechten Vordersitz 11 und den linken Vordersitz 12 eingesetzt. Die Konsole 14 kann beispielsweise an einem Boden (nicht nummeriert) des Fahrzeugs befestigt sein.
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Die Konsole 14 kann ein Oberteil 28 beinhalten, das schwenkbar mit dem Rahmen 30 verbunden ist, um ein Fach (nicht gezeigt) unter der Oberseite 28 entfernbar abzudecken. Die Konsole 14 kann Verkleidungselemente (nicht nummeriert) beinhalten. Die Tafel 16, das Oberteil 28 und die Verkleidungselemente können aus demselben Materialtyp oder aus unterschiedlichen Materialtypen geformt sein und können mit dem Rahmen 30 und/oder miteinander in jeder geeigneten Form verbunden sein. Die Tafel 16, die Oberseite 28 und/oder die Verkleidungselemente können eine Klasse-A-Oberfläche darstellen, d. h. eine speziell gefertigte Oberfläche, die hohe Qualität und ein hochwertiges, makelloses ästhetisches Erscheinungsbild aufweisen soll. Die Klasse-A-Oberfläche kann jede geeignete Oberflächentextur haben.
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Bezug nehmend auf 2, kann das Fahrzeug eine zweite Reihe von Sitzen beinhalten, die hinter dem rechten Vordersitz 11 und dem linken Vordersitz 12 angeordnet ist. Die zweite Reihe von Sitzen kann jede geeignete Anzahl von Sitzen beinhalten und kann Einzelsitze und/oder eine Sitzbank beinhalten. Wie in 2 gezeigt, kann sich ein Insasse der zweiten Reihe von Sitzen, z. B. eines direkt hinter der Konsole 14 angeordneten mittleren Sitzes, während eines Aufpralls nach vorn bewegen, um mit der Aufprallabsorptionsvorrichtung in Eingriff zu gelangen.
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Die Tafel 16 kann die Blase verbergen, wenn sich die Aufprallabsorptionsvorrichtung 10 in der verstauten Position befindet. In der verstauten Position kann die Tafel 16 im Wesentlichen bündig mit dem Rest der Konsole 14, z. B. Verkleidungselementen der Konsole, sein, d. h. ebene Oberflächen haben.
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Wie oben dargelegt, kann die Tafel 16 relativ zur Blase 21 starr sein. Mit anderen Worten kann die Blase 21 relativ zur Tafel 16 flexibel sein und sich ausdehnen, wenn die Aufblaskammer 18 vom Gasgenerator 20 aufgeblasen wird. Die Blase 21 kann durch Entfalten und/oder durch Dehnen ausgedehnt werden. Die Blase 21 kann in der verstauten Position dünner als die Tafel 16 sein. Die Blase 21 kann eine Basis (nicht gezeigt) mit erhöhter Dicke zum Montieren am Rahmen 30 haben. Diese Basis kann aus demselben Materialtyp oder einem anderen Materialtyp als der Rest der Blase 21 geformt werden.
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Die Tafel 16 und die Blase 21 können integral ausgebildet, d. h. gleichzeitig als eine einzige Einheit ausgebildet sein. Alternativ können die Tafel 16 und die Blase 21 separat ausgebildet werden und danach durch Klebstoff, Verschmelzen, Schweißen, Schmelzen, Befestiger usw. aneinander befestigt werden. Die Tafel 16 und/oder die Blase 21 können separat oder gleichzeitig durch Blasformen ausgebildet werden. Als ein weiteres Beispiel können die Tafel 16 und/oder die Blase 21 separat oder gleichzeitig durch Spritzgießen geformt werden. In jedem Fall können die Tafel 16 und die Blase 21 hermetisch abgedichtet werden.
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Die Blase 21 und die Tafel 16 können aus demselben Typ von Material oder aus unterschiedlichen Typen von Material geformt werden. Beispielsweise können die Blase und/oder die Tafel 16 aus Silikon, Nylon, Kunststoff, Vinyl und/oder einem anderen geeigneten Material ausgebildet sein.
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Die Blase 21 kann eine einheitliche Dicke haben, wie in den Figuren gezeigt. Alternativ kann die Blase 21 eine variierende Dicke haben.
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Der Gasgenerator 20 ist dazu ausgelegt, die Aufblaskammer 18 aufzublasen, um die Tafel 16 vom Rahmen 30 weg von der verstauten Position in die ausgefahrene Position zu bewegen. Insbesondere kann der Gasgenerator 20 Aufblasgas in die Aufblaskammer 18 einbringen, um die Aufblaskammer 18 aufzublasen. Der Gasgenerator 20 kann ein pyrotechnischer Gasgenerator, ein Hybridgasgenerator, ein Kaltgasgenerator oder von jedem geeigneten Typ sein.
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Wie oben dargelegt, kann der Gasgenerator 20 in Verbindung mit der Aufblaskammer 18 stehen. Beispielsweise kann der Gasgenerator 20 in der Aufblaskammer 18 positioniert sein, um die Aufblaskammer 18 aufzublasen, wie in den 3B, 4B und 7 dargestellt. Alternativ kann der Gasgenerator entfernt von der Aufblaskammer 18 angeordnet und in jeder geeigneten Form mit der Aufblaskammer verbunden sein, z. B. ein Aufblasrohr (nicht gezeigt). Alternativ kann der Gasgenerator 20 die Aufblaskammer 18 durch einen Krümmer (nicht gezeigt) aufblasen. Alternativ kann der Gasgenerator 20 teilweise in der Aufblaskammer 18 angeordnet sein.
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Der Gasgenerator 20 und/oder die Blase 21 können mit einer oder mehreren Montageschrauben 9 mit dem Rahmen 30 verbunden sein. Beispielsweise können die Montageschrauben 9 sowohl den Gasgenerator 20 als auch die Blase mit dem Rahmen 30 verbinden, wie in den Figuren gezeigt. In einem anderen Beispiel kann der Gasgenerator 20 an der Blase 21 befestigt sein, und die Blase 21 kann mit einer oder mehreren Montageschrauben 9 mit dem Rahmen 30 verbunden sein. Als ein weiteres Beispiel kann die Blase 12 am Gasgenerator 20 befestigt sein, und der Gasgenerator 20 kann mit einer oder mehreren Montageschrauben 9 mit dem Rahmen 30 verbunden sein. Die Montageschrauben 9 können lösbar an der Blase 21 und am Rahmen 30 angebracht oder permanent an der Blase 21 oder am Rahmen 30 befestigt sein, z. B. können es Stehbolzen sein.
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Bezug nehmend auf die 3B, 3C, 4B, 6B–C und 7, kann die Blase 21 zwischen dem Gasgenerator 20 und dem Rahmen 30 angeordnet sein. In einer solchen Auslegung kann eine Montageschraube 9 vom Gasgenerator 20 durch die Blase 21 zum Rahmen 30 verlaufen. Die Blase 21 kann zwischen dem Gasgenerator 20 und dem Rahmen 30 eingeklemmt sein.
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Bezug nehmend auf die 3B und 7, beinhaltet die Konsole 14 Rückhaltemerkmale zwischen der Tafel 16 und dem Rahmen 30. Die Rückhaltemerkmale können dazu ausgelegt sein, die Tafel 16 relativ zum Rahmen 30 in der verstauten Position gezielt zu befestigen, und können dazu ausgelegt sein, die Tafel 16 relativ zum Rahmen 30 freizugeben, wenn der Gasgenerator 20 die Aufblaskammer 18 aufbläst. Beispielsweise können die Rückhaltemerkmale Rastmerkmale sein, die dazu ausgelegt sind, lösbar in die Tafel 16 und den Rahmen 30 einzugreifen. Die Rastmerkmale können mechanische Merkmale beinhalten, die lösbar ineinander eingreifen, beispielsweise Schnapper, elastische Merkmale usw. Wie in den 3B und 7 gezeigt, können die Rastmerkmale im Rahmen 30 oder in der Tafel 16 eine Öffnung 26 beinhalten, und an der jeweils anderen Komponente von Rahmen 30 oder Tafel 16 eine Stütze, die einen elastischen Finger 26 beinhaltet.
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In der verstauten Position kann die Blase 21 zwischen dem Rahmen 30 und der Tafel 16 gefaltet sein. Zum Beispiel wird eine Ausführungsform der gefalteten Auslegung in den 3B–C gezeigt, eine andere Ausführungsform der gefalteten Auslegung wird in den 6B–C gezeigt, und eine weitere Ausführungsform der gefalteten Auslegung wird in der 7 gezeigt. Wenn die Blase 21 in der verstauten Position gefaltet ist, kann sie eine oder mehrere Falze 8 beinhalten, um die Blase 21 zwischen dem Rahmen 30 und der Tafel 16 zu packen, wie in den 3B, 3C und 7 gezeigt. Die Falze 8 der Blase 21 können rund sein oder alternativ von jeder geeigneten Auslegung sein. Die Rundung der Falze 8 erleichtert das Entfalten der Aufblaskammer 18 und hilft zur Entlastung der Falze 8.
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Die Blase 21 kann konzipiert sein, jede geeignete Form zu haben, wenn sie in die ausgefahrene Position aufgeblasen ist. Zum Beispiel wird eine Ausführungsform der Form der Blase 21 in den 4A–5 gezeigt. Eine weitere Ausführungsform der Form der Blase wird in 6A gezeigt.
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Insbesondere kann die Blase 21, wie in den 4A–5 gezeigt, eine oder mehrere Flügelkammern beinhalten, beispielsweise eine linke Flügelkammer 19 und eine rechte Flügelkammer 17. Diese Flügelkammern 17, 19 können einen größeren Oberflächeninhalt bereitstellen. Eine solche Auslegung kann beispielsweise einem großen Fahrzeug Rechnung tragen, in dem die Spanne zwischen dem linken Vordersitz 12 und dem rechten Vordersitz 11 umfangreich sein kann.
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Nun Bezug nehmend auf 6A kann die Blase 21 vom Rahmen 30 sich direkt rückwärts erstrecken, d. h. sie kann keine Flügelkammern beinhalten. Eine solche Auslegung kann für kleinere Fahrzeuge geeignet sein, wo die Spanne zwischen dem linken Vordersitz 12 und dem rechten Vordersitz 11 relativ klein ist.
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Bezug nehmend auf 8 kann das Fahrzeug ein Aufprallerfassungssystem 62 umfassen. Das Aufprallerfassungssystem 62 kann einen Aufprallsensor 50 und eine Steuerung 52 beinhalten. Die Steuerung 52 steht in Verbindung mit dem Gasgenerator 20 und kann wie in 8 gezeigt einen Prozessor 54 und einen Speicher 56 umfassen. Der Speicher 56 speichert vom Prozessor 54 ausführbare Anweisungen, um den Gasgenerator 20 zu steuern. Die Steuerung 52 kann dazu programmiert sein, bei Identifizierung von vom Aufprallsensor 50 bereitgestellten Aufprallinformationen das Auslösen des Gasgenerators 20 zu veranlassen.
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Der Aufprallsensor 50 kann ein Beschleunigungssensor sein, beispielsweise ein piezoelektrischer Typ, ein piezoresistiver Typ, ein kapazitiver Typ, vom Typ eines mikroelektromechanischen Systems (MEMS) oder von einem Typ, der eine plötzliche Verzögerung erkennt. Der Aufprallsensor kann auch ein Radarsensor sein, der zum Bestimmen einer Nähe und einer Geschwindigkeit eines Objekts relativ zum Aufprallsensor 50 Funkwellen nutzt. Darüber hinaus kann der Aufprallsensor ein LIDAR-Sensor sein, der Lichtwellen nutzt, um dieselbe Funktionalität wie das Radarsystem zu erreichen. Ferner kann der Aufprallsensor 50 ein optischer Sensor sein, der eine oder mehrere Kameras, CCD-Bildsensoren und/oder CMOS-Bildsensoren beinhalten kann, um ein sich annäherndes Objekt zu detektieren.
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Die Kommunikation zwischen der Steuerung 52, dem Aufprallsensor 50, dem Gasgenerator 20 und/oder anderen Komponenten im Fahrzeug oder rings um das Fahrzeug kann mit einem Kommunikationsbus 58 des Fahrzeugs, beispielsweise mit einem Feldbus (CAN-Bus), verbunden sein. Die Steuerung 52 kann Informationen von dem Kommunikationsbus 58 nutzen, um das Auslösen des Gasgenerators 20 zu steuern. Der Gasgenerator 20 kann mit der Steuerung 52 verbunden sein oder kann mit dem Kommunikationsbus 58 verbunden sein.
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Während einer Kollision erkennt das Aufprallerfassungssystem 62 oder ein anderes Kollisionserkennungssystem einen Zusammenstoß. Die Daten des Aufprallsensors 50 werden vom Aufprallerfassungssystem 62 gelesen und stellen fest, dass sich ein Zusammenstoß ereignet. Das Aufprallerfassungssystem 62 instruiert dann den Gasgenerator 20 zum Aktivieren. Wenn aktiviert, veranlasst der Gasgenerator 20 die Aufblaskammer 18 sich aufzublasen und auszudehnen, wie in der 4B oder in 6A gezeigt, um kinetische Energie des Insassen 13 absorbieren zu können.
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Die Offenbarung wurde auf veranschaulichende Art beschrieben und es versteht sich, dass die verwendete Terminologie den Charakter von Worten der Beschreibung und nicht der Beschränkung aufweisen soll. Viele Modifikationen und Variationen der vorliegenden Offenbarung sind im Licht der obigen Lehren möglich und die Offenbarung kann anders als hier spezifisch beschrieben umgesetzt werden.
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Es wird ferner beschrieben:
- A. Fahrzeugkonsole, die Folgendes umfasst:
einen Rahmen;
eine Aufprallabsorptionsvorrichtung, umfassend eine mit dem Rahmen verbundene Blase und eine mit der Blase verbundene Tafel, die eine Aufblaskammer zwischen der Blase und der Tafel definieren, wobei die Tafel relativ zur Blase starr ist; und
einen Gasgenerator, der in Verbindung mit der Aufblaskammer steht.
- B. Fahrzeugkonsole nach A, wobei die Blase dünner als die Tafel ist.
- C. Fahrzeugkonsole nach A, wobei die Tafel und die Blase integral geformt sind.
- D. Konsole nach A, wobei die Tafel und die Blase hermetisch abgedichtet sind.
- E. Fahrzeugkonsole nach A, wobei die Blase an die Tafel geschweißt ist.
- F. Fahrzeugkonsole nach A, wobei die Basis und die Blase dazu ausgelegt sind, sich vom Rahmen von einer verstauten Position in eine ausgefahrene Position wegzubewegen, und wobei die Tafel in der verstauten Position im Wesentlichen bündig mit der Konsole ist.
- G. Fahrzeugkonsole nach F, wobei die Tafel in der verstauten Position die Blase verdeckt.
- H. Fahrzeugkonsole nach A, wobei die Tafel eine Klasse-A-Oberfläche darstellt.
- I. Fahrzeugkonsole nach A, wobei der Gasgenerator dazu ausgelegt ist, die Aufblaskammer aufzublasen, um die Tafel vom Rahmen von einer verstauten Position in eine ausgefahrene Position wegzubewegen.
- J. Fahrzeugkonsole nach I, ferner Haltemerkmale zwischen der Tafel und dem Rahmen umfassend und dazu ausgelegt, die Tafel relativ zum Rahmen in der verstauten Position gezielt zu fixieren und die Tafel relativ zum Rahmen freizugeben, wenn der Gasgenerator die Aufblaskammer aufbläst.
- K. Fahrzeugkonsole nach A, wobei die Tafel oder der Rahmen Rastmerkmale beinhaltet, die dazu ausgelegt sind, lösbar in die Tafel und den Rahmen einzugreifen.
- L. Fahrzeugkonsole nach A, wobei der Gasgenerator in der Aufblaskammer angeordnet ist.
- M. Fahrzeugkonsole nach L, wobei der Gasgenerator am Rahmen befestigt ist.
- N. Fahrzeugkonsole nach M, wobei die Blase zwischen dem Gasgenerator und dem Rahmen angeordnet ist.
- O. Konsole nach A, wobei die Blase zwischen dem Rahmen und der Tafel gefaltet ist.
- P. Konsole nach A, wobei die Blase Silikon ist.
- Q. Konsole nach P, wobei die Tafel Kunststoff ist.
- R. Konsole nach A, wobei die Blase und die Tafel aus demselben Materialtyp geformt sind.
- S. Konsole nach A, wobei die Blase eine einheitliche Dicke hat.
