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Die Erfindung betrifft eine Anordnung aus einem in einem Kraftfahrzeug angeordneten Airbagmodul, wobei zwischen einem dem Fahrzeuginnenraum des Kraftfahrzeuges zugewandten Verkleidungsteil einer Fahrzeuginnenverkleidung und einer dem Verkleidungsteil zugewandten Modulgehäusefront eines Modulgehäuses des Airbagmoduls ein durch Schusskanalwände begrenzter Schusskanal ausgeprägt und das Airbagmodul zumindest abschnittsweise inzwischen den Schusskanalwänden positioniert ist.
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In modernen Kraftfahrzeugen sind im Rahmen des Insassenschutzes in der Regel zwei, meist sogar mehrere Airbageinheiten verbaut. Neben den mittlerweile Einzug gehaltenen Seiten- oder Kopfairbags in Sitzen, den Fahrzeugsäulen oder den Türverkleidungen sind klassischerweise Kopfairbags für Fahrer- und Beifahrer, in der Regel mittig im Lenkrad sowie im Armaturenbrett, oberhalb des Handschuhfaches verbaut.
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Beim Auslösen einer solchen Airbageinheit entfaltet sich der Airbag in Richtung eines sogenannten Schusskanals, welcher sich zwischen der Airbageinheit und einer Innenraumverkleidung, wie beispielsweise dem Armaturenbrett erstreckt.
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Da der Auslösevorgang einer Airbageinheit, d. h. der Austritt des eigentlichen Airbags aus der Einheit, explosionsartig durch einen Gasgenerator erfolgt und das erzeugte Gas nicht ausschließlich in Austrittsrichtung des Airbags kanalisiert werden kann, dehnt sich auch das Gehäuse der Airbageinheit aus.
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Diese Ausdehnung des Gehäuses kann dazu führen, dass bei einer direkten Anlage des Gehäuses, beispielsweise an Wandungen des Schusskanals, die bei der Auslösung des Airbags erzeugte und zur Ausdehnung des Gehäuses führende Energie eine Schockwelle in den die Airbageinheit abdeckenden Verkleidungsteilen des Fahrzeuges, wie beispielsweise dem Armaturenbrett, erzeugt.
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Aufgrund dieser Schockwelle kann es zum Brechen und Ablösen von Verkleidungsteilen kommen, welche den Fahrzeuginnenraum durchtreten und schwere Verletzungen bei den Fahrzeuginsassen hervorrufen können. Um dies zu vermeiden werden die Airbageinheiten in der Regel so montiert, dass ihr Gehäuse beabstandet zu Schusskanalwandungen oder weiteren Verkleidungsteilen vorliegt, Verkleidungsteile im Bereich der Airbageinheit massiv verstärkt und Versteifungsrippen angebracht werden.
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Die Vorgehensweise einer beabstandeten Montage einer Airbageinheit ist beispielsweise der
DE 101 42 596 A1 oder aber auch der
DE 10 2009 058 688 A1 zu entnehmen, welche beide jeweils Beifahrerairbageinheiten aufzeigen, die von einem Armaturenbrett überdeckt werden. Den Druckschriften ist hierbei deutlich zu entnehmen, dass eine jeweilige Airbageinheit beabstandet zu den Schusskanalwänden angeordnet ist.
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Nachteilig an solch beabstandet angeordneten Airbageinheiten ist jedoch, dass trotz des Abstandes beim Auslösen des Airbags ein Kontakt zwischen Gehäuse und Verkleidungsteilen möglich ist und die bereits beschriebenen Folgen eintreten können.
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Vor diesem Hintergrund liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Anordnung eines Airbagmoduls der eingangs genannten Art derart auszuführen, dass die durch die Ausdehnung des Gehäuses des Airbagmoduls im Wesentlichen nicht zu einer mechanischen Beeinträchtigung der das Airbagmodul umgebenden Verkleidungsteile führt.
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Diese Aufgabe wird gelöst mit einer Anordnung eines Airbagmoduls gemäß den Merkmalen des Patentanspruches 1. Die Unteransprüche betreffen besonders zweckmäßige Weiterbildungen der Erfindung.
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Erfindungsgemäß ist also eine Anordnung aus einem in einem Kraftfahrzeug angeordneten Airbagmodul vorgesehen, bei welcher zwischen einem dem Fahrzeuginnenraum des Kraftfahrzeuges zugewandten Verkleidungsteil einer Fahrzeuginnenverkleidung und einer dem Verkleidungsteil zugewandten Modulgehäusefront eines Modulgehäuses des Airbagmoduls ein durch Schusskanalwände begrenzter Schusskanal ausgeprägt und das Airbagmodul zumindest abschnittsweise inzwischen den Schusskanalwänden positioniert ist. Zudem sind zwischen den Schusskanal begrenzenden Schusskanalwänden und dem Modulgehäuse zumindest abschnittsweise eine Absorberstruktur oder mehrere Absorberstrukturen angeordnet, welche die bei einem Auslösen des Airbagmoduls das Modulgehäuse ausdehnende und durch das Modulgehäuse übertragene Energie zumindest teilweise aufnehmen. Auf Basis einer solchen Vorgehensweise kann es auf einfache Weise möglich sein, eine Übertragung der bei der Auslösung des Airbags entstehenden Schockwelle auf die das Airbagmodul umgebenden Verkleidungsteile im Wesentlichen zu verhindern und ein teilweises Brechen oder eine Zerstörung der Verkleidungsteile mit der damit verbundenen Gefährdung für Kraftfahrzeuginsassen weitestgehend zu minimieren. Die Absorberstrukturen könnten hierbei z. B. als dünnwandige Rippen ausgeführt sein, wobei über eine Verformung der Rippen, die durch die Schockwelle übertragene Energie abgebaut wird. Zudem wäre unter anderem die Verwendung einer porösen, schaumartigen Struktur denkbar. Bildlich gesprochen könnte man in diesem Zusammenhang an eine "Knautschzone" für das Airbagmodul denken.
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In einer besonders vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung sind die Absorberstrukturen an den Schusskanalwänden des Schusskanals ausgeformt. Die Absorberstrukturen und die Schusskanalwände sind somit einteilig ausgeführt. Dies bietet den Vorteil, dass keine zusätzlichen Teile während der Fertigung montiert werden müssen und somit sowohl die Montage als auch die Fertigung, beispielsweise als ein Spritzgussteil, vereinfacht werden würde.
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Als äußerst praxisgerecht stellt es sich dar, wenn die Schusskanalwände und das Verkleidungsteil der Fahrzeuginnenverkleidung einteilig ausgeführt sind. Dies kann wiederum die Fertigung sowie die Montage vereinfachen und zudem, aufgrund der einteiligen Ausführung, zusätzlich die Stabilität der Schusskanalwände und des Verkleidungsteiles steigern, was dem konzentrierten Abbau der Energie innerhalb der Absorberstrukturen dienlich wäre.
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Legt sich darüber hinaus das Modulgehäuse direkt an die Absorberstrukturen an, so könnte die durch die Ausdehnung des Gehäuses übertragene Energie augenblicklich, d. h. quasi ohne Verzögerung mit Auslösen des Airbagmoduls durch die Absorberstrukturen aufgenommen werden und nicht, wie bei einer beabstandeten Ausführung von Modulgehäuse und Schusskanalwänden, sich eine gewisse, durch die fortschreitende Ausdehnung des Modulgehäuses zu absorbierende Energie aufbauen. Im zeitlichen Verlauf läge somit lediglich eine konstante Energieverteilung vor und die Absorberstrukturen müssten zunächst keine Energiespitze aufnehmen.
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Weiterhin liegt eine erfolgversprechende Ausführungsform der Erfindung darin begründet, dass die Absorberstrukturen zumindest abschnittsweise umlaufend um das Modulgehäuse des Airbagmoduls und beabstandet zueinander angeordnet sind. Da sich das Modulgehäuse beim Auslösen des Airbags nahezu gleichmäßig in alle Richtungen ausdehnt, ist es als sinnvoll anzusehen, die Absorberstrukturen gleichmäßig zumindest in eine Richtung umlaufend um das Modulgehäuse anzuordnen, um eine möglichst gleichmäßige Lastverteilung auf mehrere Absorberstrukturen zu erzielen.
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Eine Ausführungsform der Erfindung, bei welcher die Absorberstrukturen plastisch verformbar ausgebildet sind, kann dahingehend als vielversprechend angesehen werden, dass hierdurch die auf die Absorberstrukturen übertragene Energie aufgrund der plastischen Verformung effektiv abgebaut werden kann, da im Gegensatz zu einer elastischen oder zumindest teilweise elastischen Verformung die auf die Absorberstrukturen übertragene Energie nicht wieder abgegeben und somit eine Übertragung auf Verkleidungsteile verhindert werden kann.
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Sind weitergehend die Absorberstrukturen so ausgestaltet, dass diese eine Dämpfer- oder eine Feder-Dämpfer-Charakteristik aufweisen, so könnte auch ohne eine plastische Verformung der Absorberstrukturen die übertragene Energie abgebaut und eine elastische Verformung der Absorberstrukturen genutzt werden. Solche Absorberstrukturen könnten dabei unter anderem als eine mit einem Gas, beispielsweise Luft, gefüllte Kavität oder eine Vielzahl an solchen Kavitäten ausgebildet sein, wobei das Gas über Öffnungen in den Kavitäten nach außen treten kann und somit quasi ein Gasdruck- oder Gasdruckfederdämpfer gebildet wird.
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Sind zudem Wandungen der Absorberstrukturen so ausgeformt, dass der Querschnitt der Absorberstrukturen zumindest einen Abschnitt aufweist, der die Form eines Kreises, eines Ovales, einer Ellipse, eines Kreisbogens oder eines Ellipsenbogens beschreibt, ist dies als äußerst gewinnbringend anzusehen. Somit können die Absorberstrukturen so ausgebildet sein, dass ihre Wandungen aus einer Vielzahl an gekrümmten oder geschwungenen Abschnitten bestehen.
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Darüber hinaus wirkt es sich als Vorteil aus, wenn Wandungen der Absorberstrukturen so ausgeformt sind, dass der Querschnitt der Absorberstrukturen zumindest einen Abschnitt aufweist, der die Form eines offenen oder geschlossenen Polygonzuges beschreibt, welcher konvex, konkav oder überschlagen ausgebildet ist. Die Wandungen der Absorberstrukturen könnten somit auch Abschnitte aufweisen, welche geradlinige Anteile aufweisen.
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Denkbar ist hierbei auch eine Kombination aus geradlinigen und gekrümmten Abschnitten.
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Durch die Verwendung von gekrümmten und/oder geradlinigen Abschnitten des Wandungsquerschnittes der Absorberstrukturen können vorteilhaft gewünschte Eigenschaften der Strukturen, wie beispielsweise sowohl ein elastisches und/oder plastisches Verformungsverhalten als auch eine bestimmte Ab- oder Weiterleitung der durch die Absorberstrukturen abzubauenden Energie eingestellt werden.
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Dem Zweck entsprechend stellt es sich überdies dar, wenn das Verkleidungsteil als eine Instrumententafel, eine Türverkleidung oder eine Fahrzeugsäulenverkleidung ausgebildet ist. Hierdurch ergeben sich vielfältige Möglichkeiten solche Absorberstrukturen an den hautsächlichen Verwendungsstellen im Fahrzeug zu positionieren. Die erfindungsgemäße Anordnung könnte beispielsweise auf der Beifahrerseite der Instrumententafel realisiert sein.
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Die Erfindung lässt zahlreiche Ausführungsformen zu. Zur weiteren Verdeutlichung ihres Grundprinzips ist eine davon in der Zeichnung dargestellt und wird nachfolgend beschrieben.
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Diese zeigt in
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1 eine Weiterbildung der erfindungsgemäßen Anordnung;
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2 die Ausdehnung eines Airbagmoduls;
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3 Ausgestaltungen von Absorberstrukturen;
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4a, 4b den Stand der Technik.
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1 zeigt eine Weiterbildung der erfindungsgemäßen Anordnung aus dem in einem Kraftfahrzeug angeordneten Airbagmodul 1. Hierbei ist zwischen dem dem Fahrzeuginnenraum 2 des Kraftfahrzeuges zugewandten Verkleidungsteil 3 einer Fahrzeuginnenverkleidung 4, welches in diesem Fall als eine Instrumententafel ausgebildet ist, und der dem Verkleidungsteil 3 zugewandten Modulgehäusefront 5 des Modulgehäuses 6 des Airbagmoduls 1 ein durch Schusskanalwände 7 begrenzter Schusskanal 8 ausgeprägt. Der 1 ist dabei zu entnehmen, dass die Schusskanalwände 7 und das Verkleidungsteil 3 einteilig ausgeführt sind. Weiterhin ist das Airbagmodul 1 abschnittsweise inzwischen den Schusskanalwänden 7 positioniert. Zwischen den den Schusskanal 8 begrenzenden Schusskanalwänden 7 und dem Modulgehäuse 6 sind zudem abschnittsweise zwei Absorberstrukturen 9 angeordnet, welche an den Schusskanalwänden 7 des Schusskanals 8 ausgeformt sind und sich direkt an das Modulgehäuse 6 anlegen. Diese Absorberstrukturen 9 nehmen die bei einem Auslösen des Airbagmoduls 1 das Modulgehäuse 6 ausdehnende und durch das Modulgehäuse 6 übertragene Energie zumindest teilweise auf, was in der folgenden 2 näher verdeutlicht ist.
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2 zeigt die Weiterbildung der erfindungsgemäßen Anordnung nach dem Auslösen des Airbagmoduls 1. Die hierbei gestrichelt dargestellten Linien zeigen zum einen schematisch die Ausdehnung des Airbagmoduls 1, zum anderen eine, im Gegensatz zu dem in den 4a und 4b dargestellten Stand der Technik, minimale Verformung der Schusskanalwände 7 sowie eine geringe Beeinflussung des Verkleidungsteiles 3. Zudem ist zu erkennen, dass durch die Aufnahme der durch die Ausdehnung des Airbagmoduls 1 auf die Absorberstrukturen 9 übertragene Energie eine plastische Verformung der Absorberstrukturen 9 eingetreten ist.
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In 3 sind mehrere Ausgestaltungen von Absorberstrukturen 9 dargestellt, wobei diese abschnittsweise umlaufend um das Modulgehäuse 6 des Airbagmoduls 1 und beabstandet zueinander angeordnet und die Absorberstrukturen 9 an den Schusskanalwänden 7 ausgeformt sind, wobei sich das Modulgehäuse 6 direkt an die Absorberstrukturen 9 anlegt. Hierbei sind die Wandungen 10 der Absorberstrukturen 9 so ausgeformt, dass der Querschnitt der Absorberstrukturen 9 zumindest einen Abschnitt 11 aufweist, der zum einen die Form eines Kreises 19, einer Ellipse 20, eines Kreisbogens 21 oder eines Ellipsenbogens 22 und zum anderen die Form eines offenen Polygonzuges 14 oder geschlossenen Polygonzuges 15 beschreibt, welcher konvex 16, konkav 17 oder überschlagen 18 ausgebildet ist. Überdies sind mehrere solcher Abschnitte 11 miteinander kombiniert sowie Absorberstrukturen 9 dargestellt, welche als dünnwandige Rippen 13 ausgebildet sind.
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Die 4a und 4b zeigen Darstellungen des Standes der Technik, wobei in 4a der bereits eingangs beschriebene Abstand 12 zwischen dem Modulgehäuse 6 des Airbagmoduls 1 zu den Schusskanalwänden 7 dargestellt ist. Die Ausdehnung des Airbagmoduls 1 ist in 4b ebenfalls mit gestrichelten Linien dargestellt, wobei im Vergleich mit der Darstellung in 2 eine hohe Verformung der Schusskanalwände 7 sowie eine große Beeinflussung des Verkleidungsteiles 3 zu erkennen ist.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Airbagmodul
- 2
- Fahrzeuginnenraum
- 3
- Verkleidungsteil
- 4
- Fahrzeuginnenverkleidung
- 5
- Modulgehäusefront
- 6
- Modulgehäuse
- 7
- Schusskanalwand
- 8
- Schusskanal
- 9
- Absorberstruktur
- 10
- Wandung
- 11
- Abschnitt
- 12
- Abstand
- 13
- Rippen
- 14
- Offener Polygonzug
- 15
- Geschlossener Polygonzug
- 16
- Konvexer Polygonzug
- 17
- Konkaver Polygonzug
- 18
- Überschlagener Polygonzug
- 19
- Kreis
- 20
- Ellipse
- 21
- Kreisbogen
- 22
- Ellipsenbogen
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 10142596 A1 [0007]
- DE 102009058688 A1 [0007]
