DE10250405A1

DE10250405A1 - Knierückhaltevorrichtung für einen Fahrer

Info

Publication number: DE10250405A1
Application number: DE10250405A
Authority: DE
Inventors: Gerd Zischka; Werner Freisler; Dirk Schultz
Original assignee: TRW Occupant Restraint Systems GmbH
Current assignee: TRW Occupant Restraint Systems GmbH
Priority date: 2001-10-31
Filing date: 2002-10-29
Publication date: 2003-05-15
Also published as: DE20117794U1

Abstract

Eine Knierückhaltevorrichtung für einen Fahrer (D) eines eine Lenksäule (24) aufweisenden Fahrzeugs hat eine Lenksäulenverkleidung (28) und wenigstens einen hinter der Lenksäulenverkleidung (28) im gefalteten Zustand angeordneten Gassack (30; 40), der sich beim Entfalten vor die Knie des Fahrers (D) erstrecken kann.

Description

Die Erfindung betrifft eine Knierückhaltevorrichtung für einen Fahrer einer eine Lenksäule aufweisenden Fahrzeugs.
Derzeit werden bei Fahrzeugen speziell für den US-Markt oder für Fahrzeuge, die für den Einsatz in Ländern, in welchen keine Gurtpflicht vorliegt, sehr große Polster und Deformationselemente eingesetzt, um die Knie bei einem Frontalaufprall weich abzufangen und zurückzuhalten. Es werden Schaumstoffelemente, Deformationsbleche oder Profile und andere energieabsorbierende Werkstoffe und Formen am sogenannten Querträger, der unterhalb der Lenksäule im Fußraum verläuft, befestigt. Beim Frontalaufprall wird der Insasse nach vorne beschleunigt, und die Knie werden vom Polster aufgefangen. Der Oberkörper wird vom Gassack zurückgehalten.
Darüber hinaus sind aktive Knierückhaltevorrichtungen angedacht, die im unteren Instrumententafelbereich eingebaut werden sollen. Der untere Instrumententafelbereich ist derjenige Bereich, der sich im Fußraum von der Fahrertür unterhalb der schräg aufwärts verlaufenden Lenksäule entlang in Richtung zur Mittelkonsole erstreckt und auf beiden Seiten der Lenksäule mit Abstand von dieser nach oben verläuft. Aus diesem unteren Instrumententafelbereich soll im Rückhaltefall der Gassack hervortreten und sich in Richtung zu den Knien erstrecken oder einen Teil des unteren Instrumententafelbereichs, der zusätzlich gepolstert ist, zu den Knien bewegen. Die Positionierung der üblicherweise als Komplettmodul angedachten Vorrichtung hat zur Folge, daß der von ihr eingenommene Bauraum im unteren Instrumententafelbereich nicht mehr für die von Insassen gerne verwendeten Ablagefächer und/oder Schalter zur Verfügung steht.
Die Erfindung schafft eine Knierückhaltevorrichtung, die diesen Nachteil überwindet. Die erfindungsgemäße Knierückhaltevorrichtung umfaßt eine Lenksäulenverkleidung und wenigstens einen hinter der Lenksäulenverkleidung im gefalteten Zustand angeordneten Gassack, der sich beim Entfalten vor die Knie des Fahrers erstrecken kann. Bei der erfindungsgemäßen Knierückhaltevorrichtung wird nicht der untere Instrumententafelbereich zur Unterbringung des Gassacks herangezogen, sondern die Lenksäulenverkleidung. Die Lenksäulenverkleidung erstreckt sich von der unteren Instrumententafelverkleidung, üblicherweise wie eine Rinne schräg aufwärts und parallel sowie beabstandet von der Lenksäule. Die Unterbringung hinter der Lenksäulenverkleidung bietet auch noch weitere Vorteile. Die Lenksäule selbst steht bei der Entfaltung des Gassacks, die bislang meist von schräg unten aufwärts angedacht war, nicht mehr im Wege, denn die Entfaltung geht von der Lenksäule aus in Richtung vor die Knie des Fahrers.
Ferner wird mit der bei immer mehr Fahrzeugen vorgesehenen Verstellung der Lenksäule auch die Lenksäulenverkleidung und damit der Gassack mitgeführt, wenn die Knierückhaltevorrichtung an der Lenksäule befestigt ist. Damit paßt sich die Position des Gassacks auch der Position des Fahrers, insbesondere seiner Größe, an. Die Lage des Gassacks wird mit der Verstellung der Lenksäule verändert.
Der Bauraum im unteren Instrumententafelbereich steht bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung für andere Verwendungen zur Verfügung. Darüber hinaus ist der Ausbau des gebrauchten Moduls wesentlich einfacher, denn die Lenksäulenverkleidung ist mit einem erheblich geringeren Aufwand ausbaubar als der untere Instrumententafelbereich.
Obwohl es auch möglich ist, daß der Gassack beim Entfalten die Lenksäulenverkleidung sozusagen als Polster vor sich her in Richtung der Knie oder vor die Knie schiebt, ist gemäß der bevorzugten Ausführungsform vorgesehen, daß der Gassack und die Lenksäulenverkleidung so aufeinander abgestimmt sind, daß der Gassack beim Entfalten aus der Lenksäulenverkleidung hervortritt.
Darüber hinaus ist im eingebauten Zustand vorgesehen, daß der gefaltete Gassack oberhalb der Sitzfläche des Fahrersitzes angeordnet ist und sich beim Entfalten auch vertikal nach unten bewegt. Durch die Position des Gassacks relativ weit oben im Bereich vor den Knien kann der Gassack wesentlich einfacher gestaltet werden. Der Aufwand für innere und äußere Fangbänder, welche zur Positionierung des Luftsacks bislang angedacht waren, kann minimiert werden. Somit läßt sich der Gassack auch kostengünstiger herstellen. Durch die Lage des Gassacks relativ weit oben kann auch die Ausschußrichtung quasi von oben vor der Instrumententafel und der Lenksäule ausgehen. Dies führt zu einer schnelleren Entfaltung des Gassacks und einer besseren Luftsackpositionierung. Auch die Entfaltungskomponente in Richtung zu den Knien kann relativ gering sein, verglichen mit einem am unteren Instrumententafelbereich positionierten Gassack, der schräg aufwärts in Richtung der Knie entfaltet wird.
Damit die Lenksäulenverkleidung möglichst klein ausgeführt werden und sich eng um die Lenksäule legen kann, sind gemäß einer Ausführungsform wenigstens zwei getrennte Gassäcke hinterhalb der Lenksäulenverkleidung angeordnet. Diese können dann leichter in kleine, zur Verfügung stehende Bauräume hinterhalb der Lenksäulenverkleidung eingepaßt werden.
In diesem Zusammenhang kann es vorteilhaft sein, daß, im eingebauten Zustand und in einer Ansicht von oben, die beiden Gassäcke an entgegengesetzten Seiten der Lenksäule angeordnet sind. Damit ist der Bauraum von der Lenksäulenmittelachse in Richtung zum Fahrer kleiner als eine Ausführungsform, bei der sich der Gassack in Längsrichtung des Fahrzeugs, vom Fahrer aus gesehen, unmittelbar vor der Längsmittelachse der Lenksäule erstreckt.
Die beiden Gassäcke können auch zu einem langgestreckten Paket gefaltet sein und in ihrer Längsrichtung im wesentlichen parallel zur Lenksäule verlaufen. Auch diese Ausführungsform hilft, die Lenksäulenverkleidung möglichst nah an der Lenksäule selbst verlaufen zu lassen.
Für jeden der mehreren Gassäcke kann, ebenfalls zum besseren Unterbringen im Fahrzeug, ein eigener Gasgenerator vorgesehen sein. Die Gasgeneratoren können sich, in der zuvor bereits erläuterten Ansicht von oben, voneinander beabstandet entlang der Lenksäule erstrecken und zwischen sich wenigstens einen Teil der Lenksäule aufnehmen.
Alternativ könnte der wenigstens eine oder die mehreren Gasgeneratoren auch quer zur Lenksäule verlaufen und an ihren Enden strömungsmäßig mit dem oder den Gassäcken gekoppelt sein.
Für mehrere Gassäcke kann natürlich auch ein gemeinsamer Gasgenerator verwendet werden.
Die Unterbringung des oder der Gasgeneratoren kann hinterhalb der Lenksäulenverkleidung erfolgen oder, wie erfindungsgemäß ebenfalls angedacht, außerhalb der Lenksäulenverkleidung.
In letzterem Fall kann beispielsweise eine bei Gaszufuhr aufweitbare, sich hinter der Lenksäulenverkleidung zu dem oder den Gassäcken erstreckende Gaszuführleitung vorgesehen sein. Diese Gaszuführleitung ist z. B. ein flexibler Schlauch oder ein Textilschlauch, der deformiert oder gefaltet und damit platzsparend hinter der Lenksäulenverkleidung untergebracht zu dem oder den Gassäcken führt und der sich bei Gasbefüllung aufweitet.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung und aus den nachfolgenden Zeichnungen, auf die Bezug genommen wird.
In den Zeichnungen zeigen:
Fig. 1 eine Seitenansicht eines Fahrzeugs mit einer erfindungsgemäßen Knierückhaltevorrichtung, wie sie auch in den übrigen Zeichnungen dargestellt ist,
Fig. 2 eine Ansicht der eingebauten Knierückhaltevorrichtung aus der Sicht des Fahrers gemäß einer ersten Ausführungsform,
Fig. 3 die Knierückhaltevorrichtung nach Fig. 2 in Seitenansicht,
Fig. 4 die Knierückhaltevorrichtung nach Fig. 2 in Draufsicht,
Fig. 5 eine zweite Ausführungsform der erfindungsgemäßen Knierückhaltevorrichtung aus Sicht des Fahrers,
Fig. 6 eine Seitenansicht der Knierückhaltevorrichtung nach Fig. 5,
Fig. 7 eine Draufsicht auf die Knierückhaltevorrichtung nach Fig. 5,
Fig. 8 eine dritte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Knierückhaltevorrichtung aus Sicht des Fahrers,
Fig. 9 eine Seitenansicht der Knierückhaltevorrichtung nach Fig. 8 und
Fig. 10 eine Draufsicht auf die Knierückhaltevorrichtung nach Fig. 8.
In Fig. 1 ist ein Fahrzeug, das einen Fahrersitz 10 mit einem Fahrer D darauf hat, gezeigt. Der Fahrersitz hat ein Sitzteil 12 mit einer Sitzfläche 14. Mit 16 ist die Spritzwand dargestellt und mit 18 Pedale. Ein sogenannter unterer Instrumententafelbereich (auch Instrumententafelunterteil genannt) 20 geht einteilig in einen oberen Instrumententafelbereich (auch Instrumententafeloberteil genannt) 22 über. Die Instrumententafel hat eine Ausnehmung, durch die sich eine Lenksäule 24 erstreckt, die zu dem Lenkrad 26 ragt. Zumindest um den unteren Bereich der Lenksäule 24 herum verläuft eine rinnenförmige Lenksäulenverkleidung 28. Die Lenksäule 24 ist längs- und höhenverstellbar, wie mit den Pfeilen dargestellt.
Da die Lenksäulenverkleidung und, wie im folgenden noch erläutert, die zu ihr gehörende Knierückhaltevorrichtung an der Lenksäule 24 angebracht sind, werden mit der Lenksäulenverstellung 24 auch die Lenksäulenverkleidung und die hinter ihr angeordneten Teile verstellt. Die Lenksäulenverkleidung 28 ist Teil einer Knierückhaltevorrichtung für den Fahrer. Hinter der Lenksäulenverkleidung sind einer oder mehrere Gassäcke 30 sowie wenigstens ein Gasgenerator 32 vorgesehen, wobei der Gasgenerator 32 auch außerhalb der Lenksäulenverkleidung 28 positioniert sein kann. Beim Entfalten des Gassacks 30 bricht die Lenksäulenverkleidung 28 an einer vorgegebenen Aufreißlinie auf, und der Gassack entfaltet sich nach unten und vor die Knie des Insassen (siehe den mit unterbrochenen Linien dargestellten aufgeblasenen Bereich 34). Dadurch werden die Knie und Oberschenkel an einer Vorwärtsbewegung bei einem Frontalaufprall weitgehend gehindert.
Wie in Fig. 1 zu erkennen ist, liegt der gefaltete Gassack 30 oberhalb der Sitzfläche 14, so daß er sich beim Entfalten hauptsächlich nach unten und ggf. noch in Richtung der Knie des Insassen zum Fahrer hin entfalten muß.
Verschiedene Ausführungsformen der in Fig. 1 gezeigten Knierückhaltevorrichtung sind im Detail in den folgenden Figuren dargestellt. Fig. 2 zeigt vom Fahrer aus gesehen den unteren Instrumententafelbereich 20. Der untere Instrumententafelbereich 20 hat eine Durchtrittsöffnung 36 für die Lenksäule 24 und die Lenksäulenverkleidung 28, deren Rinnenform in Fig. 2 gut zu erkennen ist. Mit A ist die gedachte Mittelachse der Lenksäule 24 bezeichnet. Vom Fahrer aus gesehen links und rechts, an den Rändern 38 der Lenksäulenverkleidung 28 ist jeweils ein langgestreckter Gassack 40 mit einem kleinen, parallel hierzu verlaufenden eigenen, langgestreckten Gasgenerator 42 positioniert. Die Gasgeneratoren 42 und die Gassäcke 40 verlaufen fast parallel zur Lenksäule 24. Wie in den Fig. 2 und 4 zu erkennen ist, sind die Gassäcke 40 ebenso wie die Gasgeneratoren 42 an gegenüberliegenden Seiten der Lenksäule 24 angeordnet, so daß sich die Lenksäule 24 teilweise zwischen den beiden Paaren aus Gassack 40 und Gasgenerator 42 erstrecken kann. Damit wird der Bauraum nach unten und in Richtung zum Fahrer klein gehalten. Im Falle eines Aufpralls bläst jeder Gasgenerator 42 den ihm zugeordneten Gassack 40 auf. Die beiden Gassäcke 40 reißen die Lenksäulenverkleidung 28 an vorgegebenen Aufreißlinien auf und treten aus der Lenksäulenverkleidung 28 aus. Jedem Gassack 40 (dieser ist mit unterbrochenen Linien und mit dem Bezugszeichen 34 versehen im aufgeblasenen Zustand separat dargestellt) ist damit ein Bein des Fahrers D zugeordnet, welches er an einer Bewegung nach vorn hindern soll.
Die weiteren Ausführungsformen entsprechen im wesentlichen den bisher gezeigten, so daß im folgenden nur noch auf die Unterschiede eingegangen werden muß und die bereits verwendeten Bezugszahlen für funktionsgleiche Bauteile erhalten bleiben.
Bei der Ausführungsform nach den Fig. 5 bis 7 ist ein einziger Gasgenerator 42 vorgesehen, der sich quer zur Lenksäule 24 und im oberen Bereich der Lenksäulenverkleidung 28 erstreckt. Darüber hinaus ist auch nur ein Gassack 40 vorgesehen, der sich um den unteren Rand der Lenksäule 24 herum erstreckt und, wie Fig. 6 zeigt, vom Fahrer aus gesehen hinter dem Gasgenerator 42 liegt.
Bei der Ausführungsform nach den Fig. 8 bis 10 sind zwei Gassäcke 40 vorgesehen, die ähnlich positioniert werden wie die bei der Ausführungsform nach den Fig. 2 bis 4. Für die beiden Gassäcke 40 wird zur Entfaltung aber ein gemeinsamer Gasgenerator 42 benutzt, der außerhalb der Lenksäulenverkleidung 28 liegt, nämlich unterhalb der Lenksäule 24 und hinter dem unteren Instrumententafelbereich 20 (siehe Fig. 9). Der quer eingebaute Gasgenerator 42 steht über eine Gaszuführleitung 50 mit den beiden Gassäcken 40 in Strömungsverbindung. Die Gaszuführleitung kann ein Schlauch, ein Rohr oder dergleichen sein. Alternativ ist es auch möglich, z. B. ein weitgehend gasdichtes Gassackgewebe zu verwenden, was den Vorteil hat, daß es unterhalb der Lenksäulenverkleidung 28 im nicht gasführenden Zustand gefaltet sein kann, was Platz spart.

Claims

1. Knierückhaltevorrichtung für einen Fahrer (D) eines eine Lenksäule (24) aufweisenden Fahrzeugs,
mit einer Lenksäulenverkleidung (28) und
wenigstens einem hinter der Lenksäulenverkleidung (28) im gefalteten Zustand angeordneten Gassack (30; 40), der sich beim Entfalten vor die Knie des Fahrers (D) erstrecken kann.

2. Knierückhaltevorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Gassack (30; 40) und die Lenksäulenverkleidung (28) so aufeinander abgestimmt sind, daß der Gassack (30; 40) beim Entfalten aus der Lenksäulenverkleidung (28) hervortritt.

3. Knierückhaltevorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Lenksäulenverkleidung (28) eine Rinnenform aufweist.

4. Knierückhaltevorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der gefaltete Gassack (30; 40) oberhalb der Sitzfläche (14) des Fahrersitzes (10) angeordnet ist und sich beim Entfalten vertikal nach unten bewegt.

5. Knierückhaltevorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens zwei getrennte Gassäcke (40) hinterhalb der Lenksäulenverkleidung (28) angeordnet sind.

6. Knierückhaltevorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß, in eingebautem Zustand der Knierückhaltevorrichtung und in einer Ansicht von oben, die beiden Gassäcke (40) an entgegengesetzten Seiten der Lenksäule (24) angeordnet sind.

7. Knierückhaltevorrichtung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Gassäcke (40) zu jeweils einem langgestreckten Paket gefaltet sind und in ihrer Längsrichtung im wesentlichen parallel zur Lenksäule (24) verlaufen.

8. Knierückhaltevorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß für jeden Gassack (40) ein eigener Gasgenerator (42) vorgesehen ist.

9. Knierückhaltevorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß, in eingebautem Zustand der Knierückhaltevorrichtung und in einer Ansicht von oben, die beiden Gasgeneratoren (42) voneinander beabstandet sind und zwischen den beiden Gasgeneratoren (42) wenigstens teilweise die Lenksäule (24) liegt.

10. Knierückhaltevorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß ein gemeinsamer Gasgenerator (42) für die beiden Gassäcke (40) vorgesehen ist.

11. Knierückhaltevorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß der wenigstens eine Gasgenerator (42) ein langgestreckter Körper ist und sich in Längsrichtung im wesentlichen quer zur Lenksäule erstreckt.

12. Knierückhaltevorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der wenigstens eine Gasgenerator (42) hinterhalb der Lenksäulenverkleidung (28) angeordnet ist.

13. Knierückhaltevorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß der wenigstens eine Gasgenerator (42) außerhalb der Lenksäulenverkleidung (28) angeordnet ist.

14. Knierückhaltevorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Gasgenerator (42) über eine Gaszuführleitung (50) mit dem wenigstens einen Gassack (40) in Strömungsverbindung steht, wobei die Gaszuführleitung hinter der Lenksäulenverkleidung (28) bei Gaszufuhr aufweitbar ist.

15. Knierückhaltevorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sie mit der Lenksäule (24) verbunden und an ihr befestigt ist.