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Stand der
Technik
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Die
Instrumententafelverkleidung oder Türverkleidung eines Fahrzeugs
besteht aus einer Deckschicht, die als Begrenzung zum Fahrgastinnenraum dient.
Sie besteht im allgemeinen aus einer Trägerschicht, einer Schaumschicht
und einer Folie. Wenn auf ästhetische
Bedürfnisse
im Fahrzeuginnenraum geringerer Wert gelegt wird, sei es aus Kostengründen oder
aus erhöhten
Anforderungen an die Robustheit der Instrumententafelverkleidung
wie beispielsweise bei Nutzfahrzeugen oder geländegängigen Fahrzeugen, kann man
sich auch auf die Trägerschicht
beschränken.
Diese Trägerschicht
wird beispielsweise aus Polypropylen im Spritzgussverfahren hergestellt.
Alternativ kann der Träger
mit Dekorfolie beschichtet werden. In der Verkleidung ist eine Verschwächungsstruktur
vorgesehen, die es einem hinter der Verkleidung gelagerten, für den Fahrgast unsichtbaren
Sicherheitsmechanismus ermöglicht, im
Notfall auszulösen
und explosionsartig durch die Fahrzeuginnenraumverkleidung hindurchzutreten. Zur
Erhöhung
der Sicherheit der Fahrgäste
werden in Kraftfahrzeugen an verschiedenen Stellen Airbagvorrichtungen
angebracht. Die Airbagvorrichtungen sind für den Fahrgast unsichtbar in
der Fahrzeuginnenraumverkleidung des Fahrzeugs angebracht und können in
der Türseitenverkleidung,
in der A-Säule, in
der Dachpartie, in der Instrumententafel, unter den Sitzen oder
in der Lenksäule
vorgesehen sein. Wenn es zur Auslösung des Airbags kommt, muss
die Struktur der Fahrzeuginnenraumverkleidung zerstört werden.
Wäre keine
Verschwächung
vorgesehen, würde
die Auslösung
unkontrolliert ablaufen und Teile der Fahrzeuginnenraumverkleidung
wegsprengen. Die explosionsartige Kraft, die erforderlich ist, um
den Airbag im Crashfall rechtzeitig aufzublasen, kann dazu führen, dass
Teile der Fahrzeuginnenraumverkleidung mit in den Fahrgastraum gerissen
werden und den Insassen schwere Verletzungen zufügen können. Alle aus dem Stand der
Technik bekannten Airbagvorrichtungen, von denen einige Enivähnung finden
sollen, sprechen dieses Problem an.
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Bei
Auslösung
des Airbags ist zum Schutz der Insassen vor splitternden Teilen
eine Verbindung zwischen der Instrumententafelverkleidung oder genauer
deren Trägerschicht
und dem Auslösemechanismus
vorgesehen.
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Airbagabdeckungen
werden meist mit einer Mechanik in das Modulgehäuse zurückgezogen. Diese Rückzugsmechanik
kann aus Umlenkrollen, Schiebern, Scharnieren oder ähnlichem
bestehen. Dadurch ist bei allen bekannten Rückzugsvorrichtungen erhöhter Platzbedarf
auf der motorseitigen, für den
Insassen unsichtbaren Seite der Instrumententafel oder Lenksäule erforderlich.
Dieser Platzbedarf erhöht
die erforderliche Längsabmessung
des den Airbag aufnehmenden Bauteils, beispielsweise des Instrumententafelträgers, der
Türseitenverkleidung, der
Lenksäule
oder einer der A, B, C Säulen,
das heißt
der Verbindungsstreben, die zur Aufnahme von Windschutzscheibe,
Türen und
Dachkonstruktion dienen. Durch Gas- oder Hydraulikzylinder betätigte Rückzugsvorrichtungen
erfordern mindestens einen separaten Bauraum hinter dem eigentlichen
Airbagmodul.
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Aus
dem Stand der Technik sind beispielsweise folgende Airbagauslösemechanismen
bekannt:
Nach
DE
100 01 040 C1 hält
ein Zugband, das an je einem Ende der Abdeckklappen angebracht ist,
die Abdeckklappe in geöffneter
Stellung, während
deren Oberfläche
an der (mittig) gelagerten Sollbruchstelle aufreißt. Die
Abdeckklappenteile ragen dabei weit in den Fahrzeuginnenraum, sodass
nicht ausgeschlossen werden kann, dass es zu Verletzungen von Insassen
kommen kann, die sich bei Auslösen
des Airbags in einer Position befinden, die nicht der Standardposition
entspricht.
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Die
Abdeckklappe nach
DE
197 50 182 A1 ist mit einer durch Gas beaufschlagten Hubeinheit ausgestattet,
welche die Klappenteile bei Airbagbetätigung nach hinten verschiebt.
Diese Lösung
erlaubt zwar den Rückzug
der Abdeckklappenteile, erfordert aber zusätzlichen Bauraum im sichtabgewandten Bereich
der Instrumententafel.
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Die Öffnung des
Airbags nach
DE 198
55 909 A1 bewirkt seitliches Wegdrücken und Abgleiten der beiden
Abdeckklappenteile. In dieser Ausführung wird auch ein separat
einzubauender Gasgenerator benötigt,
der größeren Bauraum
hinter der Airbagabdeckung (auf der sichtabgewandten Seite der Instrumententafel)
benötigt.
Die Abdeckklappenteile werden nicht durch eine vom Gassack betätigte Klappe geöffnet, sondern
durch den Druck des Gases in einer Arbeitskammer, welche seitlich
von verschwenkbaren Schieberplatten begrenzt wird. Die Schieberplatten
sind mit dem oder den Abdeckklappenteilen verbunden, welche unter
das Armaturenbrett wegtauchen. Dasselbe Prinzip wird auch in der
DE 297 21 644 U1 offenbart.
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Der
Gasdruck verschiebt nach
DE
199 58 585 C1 einen Kolben, der auf eine Zugschnur oder -folie
wirkt, die mit äußeren Enden
der Abdeckklappen verbunden ist. Die Verformung oder Verschiebung
des Kolbens bewirkt die Spannung der Zugschnur, daher reißt die Klappe
auf und der Airbag kann durch die Innenverkleidungsstruktur austreten. Die
relativ aufwändige
Ausführung
der Gaskanäle wirkt
sich auch auf eine Vergrößerung des
Bauraums hinter der Innenraumverkleidung aus.
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DE 198 60 932 A1 zeigt
einen mehrteiligen Airbag mit verschiedenen Entfaltungsrichtungen. Diese
Schrift zeigt die Notwendigkeit auf, verschiedene Konstruktionsvarianten
für die Öffnung der
Abdeckklappen vorzusehen, um den verschiedenen Stadien der Gassackentfaltung
und Ausdehnungsrichtungen des Gassacks Rechnung zu tragen.
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DE 198 60 933 A1 behandelt
einen Airbag im Dachbereich, bestehend aus zwei Abschnitten, die im
Winkel zueinander entfaltet werden. Wie schon in
DE 198 60 932 A1 dargestellt,
ergeben sich durch die speziellen Öffnungsfolgen und die Anordnung
von Airbags oft nur sehr kleine Bauräume, die dem Öffnungsmechanismus
selbst zur Verfügung
stehen.
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In
einer weiteren Ausführung
wird ein Halteband am Airbag befestigt oder es erfolgt eine Einschnürung des
Airbags. Wenn die Abdeckklappen seitlich weggezogen werden, können auch
mit der erfindungsgemäßen Konstruktion
die Entfaltung des Airbags ungehindert erfolgen und auch lokale
Einschnürungen,
die zu einem besseren Schutz für
die Insassen beitragen, in die Airbagkonstruktion integriert werden.
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Die
Airbagvorrichtung nach WO 01/14172 A1 wird zurückgezogen, sodass ein Teil
der Fahrzeuginnenverkleidung durch einen, mittels Gasdruck, elektrisch
oder mechanisch betätigten
Rückzugsmechanismus
in die Instrumententafel hineingezogen wird. Diese Konstruktion
vermeidet das Schleudern von Verkleidungsteilen in den Fahrzeuginnenraum und
erlaubt ungehinderte Entfaltung des Airbags. Wenn die Betätigung aber
durch einen Mechanismus erfolgt, der nicht den Gasdruck nutzt, der
bei Auslösung
des Airbags ohnehin frei wird, kann es zu Synchronisationsstörungen kommen,
da im Crashfall einzelne elektrisch gesteuerte Kreisläufe ausfallen können. Ein
weiterer Nachteil dieser Anordnung ist der große Bauraumbedarf hinter dem
eigentlichen Airbag und dem Auslösemechanismus.
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In
der Offenlegungsschrift
DE
199 34 600 A1 wird ein Gassackmodul gezeigt, welches zur Öffnung der
Airbagabdeckungen im Innenraumverkleidungsteil ein Zugübertragungsmittel
aufweist, welches an einer Zwischenwand befestigt ist. Im Auslösefall wird die
Zwischenwand durch den Gasdruck in Richtung der Innenraumverkleidung
geschoben. Dabei zieht das Zugübertragungsmittel
die Airbagabdeckungen hinter die Innenraumverkleidung zurück. Dazu
wird das Zugübertragungsmittel über eine
im Modulgehäuse
angeordnete Umlenkung geführt.
Erst wenn die Zwischenwand aus dem Modulgehäuse ausgeschoben worden ist,
wird ein Strömungsweg
für das Druckgas
frei, welches den Luftsack entfaltet. Damit diese Zwischenwand eine
Bewegung ausführt,
die einer Kolbenbewegung entspricht, ist das Modulgehäuse und
die Zwischenwand entsprechend druckbeständig auszuführen. Zudem ist ein speziell
gefalteter Luftsack zu verwenden, da die Luftströmung ringförmig am Umfang der Zwischenwand
in den Luftsack geleitet wird.
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In
der
DE 199 60 251
A1 wird eine Lösung
offenbart, in welcher der Gasdruck zur Entfernung der Airbagabdeckung
verwendet wird. Eine mit der Abdeckung verbundene Hülle wird
ballonartig aufgeblasen, wodurch die Abdeckung zur Seite geschoben wird.
In jedem Ausführungsbeispiel
kommt es zu einer translatorischen Bewegung der Abdeckung mit Ausnahme
einer Lösung,
bei welcher die Seitenwände
mit Gas aus dem Gasgenerator beaufschlagt werden und um einen Drehpunkt
geschwenkt werden. Die Seitenwände
sind starr mit der Abdeckung verbunden. Nicht offenbart wird, wie
die Montage des Airbagmoduls an die Abdeckung erfolgt, wenn die Abdeckung
eine Innenraumverkleidung ist. Die Abdeckung, das Airbagmodul und
der Gassack stellen eine Einheit dar, eine Anordnung, die eventuell
bei Lenkradairbagmodulen zum Einsatz kommen kann, sich aber im Zusammenbau
für beifahrerseitige
Airbagmodule nicht eignet. Abschließend soll noch auf eine Lösung hingewiesen
werden, welche in
DE
44 42 543 A1 offenbart wird. Ein flexibles Band wird an dem
Luftsack und an der Airbagabdeckung befestigt. Wie in
DE 199 34 600 A1 wird dieses
flexible Band um eine Umlenkung geführt, sodass die Abdeckung bei
Entfaltung des Luftsacks zurückgezogen
wird. Der Luftsack wird bei seiner Entfaltung allerdings bereits
auf die Abdeckung auftreffen, bevor die Abdeckung vollständig zurückgezogen
worden ist. Somit können
Teile der Abdeckung in den Weg des sich entfaltenden Luftsacks gelangen.
Somit ist eine Lösung
erforderlich, welche die Energie des sich entfaltenden Luftsacks
nützt,
um die Abdeckung in den Raum hinter die Innenraumverkleidung zieht,
aber nicht direkt auf die Abdeckung selbst wirkt.
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Aufgabenstellung
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Es
ist Aufgabe der Erfindung, eine Airbagabdeckung vorzusehen, welche
durch den Druck des sich entfaltenden Gassacks eine Öffnung zum
Durchtritt desselben freigibt. Die Erfindung betrifft eine Airbagkonstruktion
zum Schutz von Fahrzeuginsassen in einem motorgetriebenen Fahrzeug
mit einem im normalen Betriebszustand des Fahrzeugs verborgenen
Airbag, der in einem Airbaggehäuse
in zusammengefaltetem Zustand verstaut ist und mit einer Gasdruckquelle
verbunden ist, die bei der Wahrnehmung einer Crashsituation durch
die Crashsensorik schlagartig den Airbag durch den hohen Druck aufbläst und aufbläht, wobei
der Airbag gezielt durch die versagende Fahrzeuginnenraumverkleidung
stößt und der
Airbag eine Klappe betätigt,
die durch ein Zugmittel mit der Innenraumverkleidung verbunden ist,
die durch das Öffnen über die
Zugkraft, die das Zugmittel auf die Verschwächungsstelle(n) ausübt, einen
definierten Riss erzeugt, welcher die Fahrzeuginnenraumverkleidung
zerstört,
um den Durchtrittsraum für
den Airbag zu schaffen und den Bereich der Fahrzeuginnenraumverkleidung,
der die Airbagabdeckung umfasst, auf die dem Airbagkanal abgewandte Seite
der Klappe vom Fahrzeuginnenraum weg hinter die zugehörige Fahrzeuginnenraumverkleidung zieht,
sodass sich der Airbag ungehindert entfalten kann und keine Teile
der Airbagabdeckung in den Schussbereich des Airbags gelangen können. Die Airbagabdeckung
ist mit einem Ende des Zugmittels verbunden und ein anderes Ende
des Zugmittels ist mit einer drehbeweglich gelagerten Klappe, die
zwischen dem gefalteten Gassack und der Airbagabdeckung angeordnet
ist, verbunden ist und auf die der Gassack im Auslösefall wirkt.
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In
dem Airbagauslösemechanismus
ist je ein Bauraum seitlich angeordnet, der die weggesprengte Airbagabdeckung
aufnimmt. Der Airbagauslösemechanismus
besteht in einer vorteilhaften Ausgestaltung aus einer Innenverkleidung
in der Folge auch als Fahrzeuginnenraumverkleidung bezeichnet und
einem Klappmechanismus, welcher wiederum aus einer Klappe und einem
Zugmittel besteht. Die Fahrzeuginnenraumverkleidung besteht im allgemeinen aus
einer Trägerstruktur,
einer Schaumschicht und einer Schicht, die den optischen Eindruck
des Fahrgastinnenraums bestimmt, die beispielsweise aus einer Folie
bestehen kann. Um im Fall der Airbagauslösung ein definiertes Reißverhalten
zu garantieren, ist meist eine Verschwächung in der Struktur der Fahrzeuginnenraumverkleidung
vorgesehen. Diese Verschwächung
kann als Reißnaht
ausgebildet sein. Auch andere Verschwächungen, wie beispielsweise Perforationen,
Schlitze oder Nuten können
vorgesehen sein. Die Form und Sichtbarkeit der Verschwächungen
haben im allgemeinen keinen Einfluss auf Wirkungsweise der Erfindung.
Es genügt,
dass eine oder mehrere derartige Verschwächungen der Fahrzeuginnenraumverkleidung
vorgesehen sind. Das Zugmittel, nachfolgend auch als Zugeinrichtung
bezeichnet, kann als schlaffes Zugseil, als steifer Hebel oder als
Gurt ausgebildet sein. Bei Betätigung
des Airbags wird die Klappe um ihren Angelpunkt gedreht und durch
die Zugeinrichtung nach hinten (also von der zu schützenden
Person weg) gezogen. Dadurch wird eine Öffnung in der Fahrzeuginnenraumverkleidung
für den
Durchtritt des Airbags freigegeben. In der Fahrzeuginnenraumverkleidung
ist die Airbagauslassöffnung
enthalten. Das Zugmittel ist in einer vorteilhaften Ausgestaltung
aus elastischem Material ausgeführt
oder kann eine Gewebestruktur enthalten oder als steifer Hebel ausgeführt sein.
Das Zugmittel macht die Drehbewegungen um einen modulfesten Angelpunkt
mit. Die Klappe hält
den Airbag oder Gassack in seiner zusammengefalteten Position zurück. Ein
weiterer vorteilhafter Aspekt ist die Tatsache, dass der zusammengefaltete
Airbag direkt von der geschlossen Klappe gehalten werden kann.
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Um
zu vermeiden, dass sich der Airbag seitlich entfaltet, bevor sich
die Klappe ganz geöffnet
hat und zwischen die Fahrzeuginnenverkleidung und die Klappe eindringt,
hat die Klappe auf jeden Fall eine Breitenabmessung (Maß vom Drehgelenk
bis zur Klappenmitte), die dem Abstand des Drehgelenks von der Fahrzeuginnenverkleidung
entspricht. Die Airbagabdeckung kommt auf jeden Fall hinter der Klappe
zu liegen. Die Abmessungen sind so zu wählen, dass weder Klappe noch
Airbagabdeckung weit in den Fahrzeuginnenraum ragen, um zu vermeiden, dass
es bei Passagieren, die sich nicht in der normalen Sitzposition
(out of position) befinden, nicht zu Verletzungen durch überstehende
Teile kommen kann. Alternativ kann man an den Airbag selbst Fangbänder annähen, die
den Airbag auf der Bahn des Schusskanals halten. Die Klappe kann
mindestens eine Haltefeder enthalten.
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Klappe
und Klappmechanismus werden einteilig ausgeführt und mit dem Schusskanal
durch ein Drehgelenk oder einen Schnappmechanismus verbunden. Das
Drehgelenk oder der Schnappmechanismus kann mit einer kleinen Feder
versehen werden, die die Klappe auf dem darunter liegenden, zusammengefalteten
Airbag hält.
Da nur geringe Federkräfte
erforderlich sind, um die Klappe in seiner Ruheposition zu halten,
kommt es nicht zu Verzögerungen
beim Auslösevorgang.
Somit wird gemäß Anspruch
5 die Klappe durch den sich entfaltenden Gassack um ein Drehgelenk
bewegt. Das Drehgelenk befindet sich am Ende des Schusskanals.
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Airbag
und Klappe können
gemeinsam gefertigt werden, der einzig erforderliche Montageschritt
ist die Anbringung der Struktur, die mit der Trägerschicht eines Instrumententafelträgers, Seitenverkleidung
oder der Polsterung selbst verbunden ist. Diese Struktur kann als
Gewebe, schlaffes Zugseil, aber auch als angegossener oder angeschweißter steifer
Hebel oder als Gurt ausgeführt
sein. Ein Hebel kann mit der Trägerschicht
mit eingespritzt werden, wie das auch nach dem Stand der Technik
bei Luftsackführungen
bereits praktiziert wird. Die Klappe weist einen Hebelarm auf, wobei
das Zugmittel an einem Ende des Hebelarms angebracht ist. Soll der Hebelarm
erhöhte
Steifigkeit und Formstabilität
aufweisen, dann auch an eine Ausführung in Blech gedacht werden.
In einer anderen Ausführung
kann für den
Hebelarm, wie auch für
das Zugmittel nach Anspruch 9 ein Geflecht, beispielsweise ein Drahtgeflecht
verwendet werden, das eine Kombination von Elastizität und notwendiger
Reißbeständigkeit
aufweist, um den schlagartigen Druckkräften, die bei Auslösung des
Airbags auf das Gewebe wirken, standzuhalten.
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Exemplarisch
wird in den nachfolgenden Figuren eine Beifahrerairbagvorrichtung
dargestellt, diese Erfindung ist aber nicht auf Anwendungen bei Beifahrer-Airbagvorrichtungen
beschränkt,
sie kann beispielsweise auch bei Seitenairbags oder fahrerseitigen
Airbags vorteilhaft eingesetzt werden, da Schusskanal, gefalteter
Airbag und Rückzugsmechanismus
insgesamt mit geringem Platzbedarf das Auslangen finden. Die erfindungsgemäße Airbagkonstruktion
in der Instrumententafel gewährt
daher größere Freiheit
in der Gestaltung der Instrumententafel. Ein weiterer Vorteil besteht
in dem Gewinn an Innenraumvolumen im Fahrzeug. Diese Maßnahme erlaubt
folglich eine Vergrößerung des
Innenraumvolumens und weitergehende Designfreiheit im Interieurbereich.
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Ein
weiterer Vorteil dieser Anordnung besteht darin, dass nicht die
Abdeckklappe, wie in
EP 0867346
A1 gezeigt, nach hinten verschoben wird, sondern statt
dessen die Klappe durch den Gasdruck umgelegt wird.
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Ein
weiterer Vorteil der Verwendung einer direkt vom Gasdruck des Airbags
aufdrückbaren
Klappe besteht darin, dass kein zusätzlicher separater Gasdruckantrieb
erforderlich ist, wie in WO 01/14172 A1 beschrieben wird.
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Durch
die großen
Kräfte,
die während
des Auslösevorgangs
auf die Klappe wirken, kann es vorteilhaft sein, eine zusätzliche
Verstärkung
für den Klappmechanismus
im Bereich der Klappe anzubringen. Diese Verstärkung kann in Form von Rippen oder
durch Verwendung von Verbundmaterialien (beispielsweise faserverstärkte Kunststoffe,
Metalleinleger) erreicht werden. Wenn die beiden Klappenhälften teilweise überlappend
angeordnet werden, können
die Verstärkungsrippen
auch versetzt angeordnet werden, damit die Klappenhälften gut
aufeinander zu liegen kommen. Diese Variante hat auch den Vorteil,
dass im Fall der Verwendung eines zwei- oder mehrstufigen Airbags, die Klappe
auch schon bei dem minimalen Öffnungsdruck
sicher öffnet
und bei einer Folgezündung
mit höherem
Gasdruck alle Teile, die sich im Schusskanal befinden könnten, schon
hinter die Klappe zurückgezogen
wurden. Ein zwei- oder mehrstufiger Airbag kann je nach Heftigkeit
des Aufpralls in einer Crashsituation die Verletzungsgefahr für Insassen
reduzieren. Wenn der Aufprall bei geringer Fahrzeuggeschwindigkeit
stattfindet, bewirkt eine Auslösung
mit 100% des Gasdrucks einen so starken Druck, dass die Person durch
den Druck des Airbags verletzt wird, weil sie gegen den Sitz geschleudert
wird. Daher kann man mit mehrstufigen Airbags, die sich bei abgestuften
Gasdrücken auslösen, ein
je nach gemessener Geschwindigkeit oder Wucht des Aufpralls optimiertes
Auslöseverhalten
einstellen. Heute übliche
Werte betragen 60% des Gesamtdrucks und 100%.
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Ausführungsbeispiel
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1 zeigt
eine Schnittdarstellung einer in der Fahrzeuginnenverkleidung eingebauten
Airbagvorrichtung
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2 zeigt
den Beginn der Auslösung
des Airbags mit der erfindungsgemäßen Auslösevorrichtung
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3 zeigt
das Ende der Airbagauslösung und
die Rückzugsmechanik
in ihrer Endstellung
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4 zeigt
ein Detail der Rückzugsmechanik
in einer ersten Ausführung
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5 zeigt
ein Detail der Rückzugsmechanik
von 4 in ihrer Endstellung
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6 zeigt
ein Detail der Rückzugsmechanik
in einer zweiten Ausführung
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7 zeigt
ein Detail der Rückzugsmechanik
von 6 in ihrer Endstellung
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8 zeigt
ein Detail der Rückzugsmechanik
in einer dritten Ausführung
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9 zeigt
ein Detail der Rückzugsmechanik
von 8 in ihrer Endstellung
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1 zeigt
den Airbagmodul 1 in der dem Innenraum eines Fahrzeugs
abgewendeten, das heißt unsichtbaren,
Seite der Fahrzeuginnenraumverkleidung 2 in einer Schnittdarstellung.
Die Fahrzeuginnenraumverkleidung 2 besteht aus der Trägerschicht 3,
aus der Schaumschicht 4 und aus einer nicht im Detail dargestellten
Folie 5. An die Trägerschicht 3 der
Fahrzeuginnenraumverkleidung 2 ist eine Haltevorrichtung 6 angebracht,
in die das Airbagmodul eingelegt ist. Die Haltevorrichtung stellt
die Fortsetzung des Schusskanals 11 dar und gewährleistet,
dass der Airbag durch den Abschnitt der Fahrzeuginnenraumverkleidung 2 durchtritt,
der zwischen den beiden Armen der Haltevorrichtung 6 angeordnet
ist. Das Airbagmodul 1 kann mit der Haltevorrichtung fest
verbunden sein oder separat auf eine Rahmenkonstruktion, welche
der Aufhängung
der Fahrzeuginnenraumverkleidung 2 dient, fixiert werden.
(im vorliegenden Schnitt nicht dargestellt). Die Haltevorrichtung 6 ist
fest mit der Trägerschicht 3 der
Fahrzeuginnenraumverkleidung verbunden. Die Verbindung kann dabei
durch Verschweißen,
Verkleben oder auch durch Miteinspritzen mit dem Trägermaterial der
Fahrzeuginnenraumverkleidung 2 erfolgen. Der Ausschnitt
der Fahrzeuginnenraumverkleidung 2, der bei Auslösung des
Airbags entfernt werden muss, wird dabei als Airbagabdeckung 15 bezeichnet.
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Zwischen
dem Airbagmodul und der Haltevorrichtung 6 ist mindestens
ein seitlich angeordneter Bauraum 7 vorgesehen, der dazu
dient, die bei der Auslösung
des Airbags weggesprengten Teile der Airbagabdeckung 15 aufzunehmen.
Die Haltevorrichtung muss weiterhin Bewegungsraum für den Klappmechanismus
aufweisen, um ein ungehindertes Zurückklappen zu gewährleisten.
Der Klappmechanismus besteht aus der Klappe 8, dem Drehgelenk 10 und
dem Zugmittel 13, das als Hebel, als Gurt, oder als schlaffes
Zugseil oder als Kombination dieser Elemente ausgebildet sein kann
und der damit verbundenen Airbagabdeckung 15. Seitlich
bezieht sich dabei auf die Position relativ zu dem Airbagmodul:
Die seitliche Position erhöht
die Breitenabmessung der Klappe 8 aber nicht ihre Tiefenabmessung
(Tiefe ist dabei als der Abstand von der Oberfläche definiert, welche die Begrenzung
zum Fahrzeuginnenraum darstellt).
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Der
Airbag wird durch eine Klappe 8, die einen Teil des Klappmechanismus
darstellt, in seiner Ausgangs- oder Faltposition 9 gehalten.
Der Klappmechanismus ist drehgelenkig mit dem Airbagmodul 1 verbunden.
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Vorzugsweise
befindet sich das Drehgelenk 10 am Ende des Schusskanals 11,
es ist aber nicht auszuschließen,
dass aus Gründen
der Veränderung der Öffnungsweite
das Drehgelenk nach hinten versetzt wird. Der Klappmechanismus hält den Airbag
in seiner gefalteten Position. Eine Möglichkeit besteht darin, eine
schwache Klebeverbindung mit dem zusammengefalteten Airbag vorzusehen,
die dem Aus lösevorgang
kaum Widerstand entgegensetzt. Die Klappe wird in der Ausführung nach 2 mittels
einer Haltefeder 17 in ihrer Position gehalten. Somit kann
auf eine gesonderte Abdeckung des Airbags verzichtet werden. In
einem weiteren Ausführungsbeispiel
kann durch die Noppenstruktur der Träger selbst im Bereich der Airbagauslösung geschwächt werden,
nämlich
durch das Vorsehen kleiner Wandstärken im Noppen- oder Nutengrund.
Das Gewebe hält
die rippen-, steg- oder lochartige Oberfläche beim Auslösen zusammen,
sodass es nicht zur Absplitterung von Material kommen kann.
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Da
diese Strukturen bei Auslösung
des Airbags auch auf Zug beansprucht (siehe auch
EP 1101665 A2 ) werden, kann
der Bereich des Trägers, unter
welchem der Airbagmodul eingebaut ist, klein gehalten werden. Dies
hat ein definiertes Reißverhalten
ausschließlich
entlang der dafür
vorgesehenen Verschwächungsnähte zur
Folge. Während
des Normalbetriebs des Fahrzeugs kann diese relativ kleine Oberfläche kleinen
Stößen standhalten,
die durch das Abstützen
von Passagieren oder das Gewicht von Ladegut auf die Instrumententafeloberfläche übertragen
werden.
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2 zeigt
den Beginn der Airbagauslösung.
Der von dem Airbag 12 auf die Klappe 8 ausgeübte Druck
bewirkt die Öffnung
der Klappe und leitet Zugkräfte
in die Reißnaht
ein. Diese bewirken eine Trennung der Fahrzeuginnenraumverkleidung
in 2 oder mehrere Teile. Dabei kann eine Reißnaht 18 mittig
angeordnet sein, wenn es sich, wie in diesem Beispiel dargestellt,
um zwei symmetrisch öffnende
Airbagabdeckungsteile 15 handelt. Genauso ist es aber denkbar,
bei verändertem
Bauraumbedarf auch asymmetrisch angeordnete Reißnähte und asymmetrische Klappen
zu verwenden.
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Für die Wirkung
des Klappmechanismus kann zusätzlich
auch an den äußeren Seitenrändern der
Airbagabdeckung 15 je eine Verschwächung 20, 21 der
Fahrzeuginnenraumverkleidung 2 vorgesehen sein.
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Die
Airbagabdeckung 15 wird durch die Zugbeanspruchung bei Öffnung der
Klappe durch den Druck auf den Airbag in den Bauraum 7 gezogen,
sodass sie auf der dem Airbag abgewandten Seite der Klappe zu liegen
kommt und nicht in den Schussbereich des Airbags gelangen kann.
Um ein schräges Abgleiten
zu ermöglichen,
können
die als Reißnähte ausgebildeten
Verschwächungen 20, 21 in
einem von 90° verschiedenen
Winkel zur Oberfläche
der Fahrzeuginnenraumverkleidung angeordnet sein.
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3 zeigt
die Position der Klappe 8 bei voll entfaltetem Airbag.
In dieser Darstellung ist der Schlitz so schmal, dass die Klappe 8 den
gesamten Raum zwischen Airbagmodul und Fahrzeuginnenraumverkleidung 2 einnimmt,
bei breiteren Schlitzen ist es denkbar, dass der abgetrennte Teil
der Fahrzeuginnenraumverkleidung noch ein Stück weiter in den Insassenraum
reicht. In 4 und 5 wird dieser
Fall genauer dargestellt. Der in 1–3 dargestellte
Airbagauslösevorgang
kann in der dargestellten Weise nur ablaufen, wenn das Zugmittel 13 so
steif ausgeführt
ist, dass der Anstellwinkel 14 zwischen dem vom Drehgelenk 10 ausgehenden Arm 19 und
des Zugmittels 13 im wesentlichen erhalten bleibt. Nur
so wird ermöglicht,
dass die Airbagabdeckung 15 hinter die Klappe zu liegen
kommt, wenn der Airbag ausgelöst
ist.
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In 4 und 5 wird
schematisch der Aufreißvorgang
für eine
zweite Ausführung
des Klappmechanismus dargestellt. In dieser Ausführung besteht der Klappmechanismus
aus drei Teilen, der Verschlussklappe 116, dem Hebelarm 117 und
der Zugverbindung, auch als Zugmittel bezeichnet, 118, die
mit einem Teil der Fahrzeuginnenraumverkleidung 102 verbunden
sind. Die Zugverbindung 118 kann als Zugseil, als Gewebe
oder als faserverstärkte
elastische Schicht ausgebildet sein. Die Verbindung mit dem Hebelarm 117 kann
durch Nieten, Klemm-, Schraub- oder Klebverbindungen 119 sichergestellt
sein. Zur Erhöhung
der Formstabilität des
Klappmechanismus können
weiteres eine oder mehrere Versteifungsrippen 120 vorgesehen
sein. Der Klappmechanismus ist an seinem zweiten Ende durch eine
Zugverbindung 118 mit der Fahrzeuginnenraumverkleidung 2 verbunden.
Die Verbindung ist in das Trägermaterial
integriert, wobei zu beachten ist, dass die Verbindung bei Auslösen des
Airbags schlagartig auf Zug beansprucht wird. Diese Zugspannung
muss durch die auf Scherung beanspruchte Verbindung zwischen Trägerschicht 3 oder Schaumschicht 4 oder
zwischen beiden Schichten aufgenommen werden. Aus dem Stand der
Technik sind vielfältige
Verbindungsmöglichkeiten
bekannt, es können
Gewebestrukturen, Formteile mit rippenartiger, ziehharmonikaartiger
oder ähnlicher
Geometrie eingearbeitet sein. Die Einarbeitung erfolgt durch Miteinspritzen
bei Spritzgussträgern
oder durch Verschweißen
mit dem Träger
oder durch Verkleben. Auch formschlüssige Verbindungen, wie das
Aufpressen einer Gewebestruktur auf im Träger vorgesehene Noppen können diesen
Zweck erfüllen. Nachträglich wird
die Gewebestruktur durch den Schaum mit den Noppen verklebt, wenn
die Gewebestruktur auf der Sichtseite angebracht wurde. Für eine Anbringung
auf der motorseitigen, unsichtbaren Seite kann ein separater Kleberauftrag
vorgesehen werden. In dieser Ausführung kommen bevorzugt thermisch
nicht beständige
Gewebestrukturen zum Einsatz.
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Durch
die Verschwächung 122 kann
der Abschnitt der Fahrzeuginnenraumverkleidung auch in der Endposition über den
Rand der Klappe hinausstehen, wie in 5 dargestellt.
In 5 ist weiterhin die Endposition des Klappmechanismus
durch die Auflage des drehgelenkseitigen Umlenkarms 124 an der
Wand des Schusskanals 111 dargestellt. Durch Festlegung
dieser Endposition kann erreicht werden, dass der Abschnitt 123 der
Fahrzeuginnenraumverkleidung in der gedachten Verlängerungslinie
zu dem Schusskanal zu liegen kommt. Durch andere kon struktive Ausführung des
Drehgelenks könnte
auch eine V-förmige
Erweiterung des Schusskanals erzielt werden (nicht dargestellt).
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In 6 und 7 wird
ebenfalls ein einteiliger Klappmechanismus 208, aber mit
der Variante einer elastischen, biegeschlaffen Verbindung zwischen
Fahrzeuginnenraumverkleidungsteil 223 und Klappmechanismus 208 dargestellt.
Der Befestigungsmechanismus des Zugseils oder der Gewebeschicht 218,
die als Verbindungselement 219 geeignet ist, kann als Schraubverbindung,
Niet-Klemm oder Klebverbindung oder als Kombination derselben ausgebildet
sein. Mit dieser Variante kann der Bauraum 207, der zur
Betätigung
des Klappmechanismus zum Rückzug
des Fahrzeuginnenraumverkleidungsteils 223 erforderlich
ist, minimiert werden. In der Endstellung liegt das Fahrzeuginnenraumverkleidungsteil 223 dann
an dem Klappmechanismus der Klappe 208 direkt an.
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In 8 und 9 wird
ein einteiliger, steifer Klappmechanismus 308 vorgeschlagen.
Dabei wird ein Hebelende direkt mit der Fahrzeuginnenraumverkleidung
verbunden. Das Verbindungsglied 325 zwischen Fahrzeuginnenraumverkleidung 323 und Klappmechanismus 308 kann
dabei entweder winkelstabil ausgeführt sein oder auch winkelveränderlich
wie in 9 dargestellt. Die drehgelenkige Lagerung in Punkt 325 erlaubt
eine Vergrößerung des Durchtrittsquerschnitts
des Airbags.
-
- 1
- Airbagmodul
- 2
- Fahrzeuginnenverkleidung
- 3
- Trägerschicht
- 4
- Schaumschicht
- 5
- Folie
- 6
- Haltevorrichtung
- 7
- Bauraum
- 8
- Klappe
- 9
- Faltposition
- 10
- Drehgelenk
- 11
- Schusskanal
- 12
- Luftsack
(Airbag)
- 13
- Zugmittel
- 14
- Anstellwinkel
- 15
- Airbagabdeckung
- 16
- Klappendeckel
- 17
- Haltefeder
- 18
- Reißnaht
- 19
- Arm
- 20
- rechte
Reißnaht
(Position in der Zeichnung)
- 21
- linke
Reißnaht
- 102
- Fahrzeuginnenverkleidung
- 103
- Trägerschicht
- 104
- Schaumschicht
- 105
- Folie
- 106
- Haltevorrichtung
- 107
- Bauraum
- 108
- Klappe
- 109
- Faltposition
- 110
- Drehgelenk
- 111
- Schusskanal
- 112
- Luftsack
(Airbag)
- 113
- Verbindungsglied
- 114
- Anstellwinkel
- 115
- Airbagabdeckung
- 116
- Verschlussklappe
- 117
- Hebelarm
- 118
- Zugverbindung
- 119
- Klebverbindung
- 120
- Versteifungsrippen
- 121
- mittig
angeordnete Verschwächung
- 122
- seitlich
angeordnete Verschwächung
- 123
- Abschnitt
der Fahrzeuginnenverkleidun
- 124
- Umlenkarm
- 207
- Bauraum
- 208
- Klappmechanismus
- 218
- Gewebeschicht
- 219
- Verbindungselement
- 223
- Fahrzeuginnenverkleidung
- 308
- Klappmechanismus
- 323
- Fahrzeuginnenverkleidung
- 325
- Verbindungsglied