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HINTERGRUND
DER ERFINDUNG Gebiet der Erfindung
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Die vorliegende Erfindung betrifft
Airbag-Aufblassysteme in Kraftfahrzeugen. Insbesondere betrifft
die Erfindung einen Plattenhalter für das Befestigen einer Kissenplatte
an einem Airbag.
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Stand der Technik
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Aufblasbare Airbags werden weithin
in Kraftfahrzeugen verwendet und stehen im Ruf, zahlreiche Todesfälle und
Unfälle
zu vermeiden. In einigen Statistiken wird geschätzt, dass durch Frontairbags
die Zahl der Todesfälle
bei Frontalzusammenstößen unter
Fahrern, die Sitzgurte verwenden, um 25 % und unter Fahrern, die
nicht angeschnallt sind, um mehr als 30 % gesenkt werden. Aus Statistiken
geht ferner hervor, dass mit einer Kombination aus Sitzgurt und Airbag
schwere Brustverletzungen im Zuge von Frontalzusammenstößen um 65
% und schwere Kopfverletzungen um bis zu 75 % verringert werden können. Die
Verwendung von Airbags bietet somit deutliche Vorteile, und Fahrzeugeigentümer sind häufig bereit,
die Extrakosten für
Airbags zu tragen.
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Eine moderne Airbagvorrichtung kann
eine elektronische Steuereinheit (ECU) und eines oder mehrere Airbagmodule enthalten.
Die ECU ist für
gewöhnlich
in der Mitte eines Fahrzeuges, zwischen dem Fahrgast- und dem Motorraum
eingebaut. Wenn das Fahrzeug lediglich mit einem Airbag auf der
Fahrerseite ausgestattet ist, kann die ECU in das Lenkrad eingebaut
werden. Die ECU schließt
einen Sensor ein, der fortlaufend die Beschleunigung und Verlangsamung
des Fahrzeuges überwacht
und diese Information an einen Prozessor sendet, welcher einen Algorithmus
verarbeitet, um zu bestimmen, ob sich das Fahrzeug in einer Unfallsituation
befindet.
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Wenn der Prozessor zu dem Schluss
kommt, dass eine Unfallsituation vorliegt, überträgt die ECU einen elektrischen
Strom zu einem Initiator im Airbagmodul. Der Initiator löst den Betrieb
der Aufblasvorrichtung bzw. des Gasgenerators aus, der in einigen Ausführungsformen
eine Kombination aus komprimiertem Gas und festem Brennstoff verwendet.
Der Gasgenerator bläst
einen Textil-Airbag auf, damit dieser auf einen Fahrzeuginsassen
trifft und diesen vor Verletzungen schützt. In einigen Airbagvorrichtungen kann
der Airbag innerhalb 50 Tausendstel einer Sekunde vollständig aufgeblasen
werden und innerhalb zwei Zehntel einer Sekunde die Luft wieder
ablassen.
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Eine Airbag-Abdeckung, auch als Verkleidungsplatte
bezeichnet, deckt einen Abschnitt ab, der das Airbagmodul enthält und sich
auf einem Lenkrad, Armaturenbrett, einer Fahrzeugtür, einer Fahrzeugwand
oder unterhalb des Armaturenbretts befinden kann. Die Airbag-Abdeckung
wird typischerweise aus einem steifen Kunststoff hergestellt und kann
durch den Druck aus dem sich entfaltenden Airbag zum Öffnen gezwungen
werden. Beim Entfalten des Airbags wird bevorzugt, dass die Airbag-Abdeckung
zurückgehalten
wird, um zu verhindern, dass die Airbag-Abdeckung im Fahrzeuginnenraum
frei herumfliegt. Wenn sich die Airbag-Abdeckung frei im Fahrzeuginnenraum
bewegt, könnte
sie einen Fahrzeuginsassen verletzen.
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Airbagvorrichtungen wurden in erster
Linie dazu entworfen, sich vor dem Brustbereich eines Fahrzeuginsassen
zwischen dem oberen Brustbereich eines Fahrzeuginsassen und der
Windschutzscheibe oder dem Armaturenbrett zu entfalten. Herkömmliche
Airbags, so wie Airbags auf der Fahrer- oder der Beifahrerseite
(im Folgenden als die „primären Airbags" bezeichnet), bewahren
den oberen Brustbereich und den Kopf des Fahrzeuginsassen davor,
gegen eine Windschutzscheibe oder ein Armaturenbrett zu schlagen.
Wenn der Fahrzeuginsasse durch einen Sitzgurt zurückgehalten
wird, biegt sich bei einem Frontalaufprall der obere Brustbereich des
Fahrzeuginsassen an der Taille und trifft auf den primären Airbag.
Je nach Konstruktion des Fahrzeugsitzes und der Kraft des Zusammenstoßes, besteht
jedoch eine Tendenz, dass der Fahrzeuginsasse entlang des Sitzes
nach vorne schlittert und unter dem primären Airbag hindurch schlüpft und
dadurch auf das Fuß-
und Beinabteil des Fahrzeuges fällt. Diese
Tendenz ist ausgeprägt,
wenn der Fahrzeuginsasse nicht durch einen Sitzgurt ordnungsgemäß zurückgehalten
wird. Das Schlittern des Fahrzeuginsassen unterhalb des primären Airbags
wird als „Untertauchen" bezeichnet. Wenn
der Fahrzeuginsasse untertaucht, ist der Schutz, den der primäre Airbag dem
Fahrzeuginsassen bietet, weniger effizient. Das Untertauchen ist
nur ein Beispiel für
Situationen, in denen eine zusätzliche
Unterstützung
benötigt
wird, um Fahrzeuginsassen oder Güter
in einer Unfallsituation zu schützen.
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Das Untertauchen kommt häufiger in
Fahrzeugen mit großen
Fußraumabteilungen
vor. Bei Fahrzeugen, die einen beschränkten Fußraum aufweisen, wie zum Beispiel
Sportwagen, ist die Tendenz zum Untertauchen der Fahrzeuginsassen geringer.
In Fahrzeugen wie z.B. Sportwagen ist der Abstand zwischen den Beinen
und Knien des Fahrzeuginsassen und dem Armaturenbrett geringer als dies
bei Fahrzeugen wie Sportnutzfahrzeugen oder Lastkraftwagen der Fall
ist. Wenn ein Sportwagen in einen Unfall verwickelt wird, schlagen
die Knie des Fahrzeuginsassen oft gegen das Armaturenbrett. Das
Armaturenbrett verhindert ein Untertauchen. Im Allgemeinen verformt
sich das Material, aus dem das Armaturenbrett des Sportwagens hergestellt
ist, bis zu einem gewissen Grad, um die Beine und die Knie des Fahrzeuginsassen
zu schützen.
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Um das Untertauchen in Fahrzeugen
mit großen
Fußraumabteilungen
zu verhindern, wurde ein Knie-Airbagsystem entwickelt. Die Aufgabe
des Knie-Airbagsystems besteht darin, während eines Unfalls ein Stück eines
steifen Materials, das dem Material des Armaturenbretts in einem
Sportwagen ähnelt,
in der Nähe
der Knie und Beine des Fahrzeuginsassen anzuordnen, um so eine Bein-
und Kniestütze
bereitzustellen und ein Untertauchen zu verhindern. Das Knie-Airbagsystem
erlaubt es einem Fahrzeughersteller, Fahrzeuge mit größerem Fußraum zu
entwickeln und gleichzeitig einen Sicherheitsstandard zu bieten,
der mit jenem von Fahrzeugen vergleichbar ist, die einen kleineren
Fußraum aufweisen.
Zur Erfüllung
dieser Aufgabe ist das Knie-Airbagsystem
typischerweise im unteren Abschnitt des Armaturenbretts angeordnet.
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Das Knie-Airbagsystem umfasst einen
Gasgenerator, ein Gehäuse,
einen Airbag und eine Verkleidungsplatte. Das Gehäuse ist
eine herkömmliche Umfassung
zum Befestigen der Knie-Airbagbestandteile am Fahrzeug. Das Gehäuse enthält die Knie-Airbagsystembestandteile,
während
der Airbag in nicht aufgeblasenem Zustand ist und nicht benötigt wird. Der
Gasgenerator verwendet, sobald er ausgelöst wurde, komprimiertes Gas,
festen Brennstoff oder eine Kombination davon, um rasch expandierendes Gas
zum Aufblasen des Airbags zu erzeugen. Wie bei herkömmlichen
Airbagsystemen besteht ein Airbag aus einem großen Textilsack, der durch das
Gas wie ein Ballon aufgeblasen wird. Das Knie-Airbagsystem kann
auch eine feste Platte beinhalten, die als Lastverteilungsplatte
oder Kniekissenplatte bezeichnet wird. Diese Kissenplatte ist wichtig,
um eine ausreichende Unterstützung
bereitzustellen und ein Untertauchen zu verhindern.
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In einem System, das einen Kniekissen-Airbag
verwendet, schafft ein primärer
Airbag einen Polsterungseffekt, der das Gesicht und den Kopf des Fahrzeuginsassen
schützt.
In einem solchen System dient der Knie-Airbag dazu, die Beine und
Knie zurückzuhalten.
Ohne zusätzliche
steife Unterstützung ermöglicht der
Polsterungseffekt des Knie-Airbags jedoch den Knien und Beinen noch
immer, sich über eine
Distanz zu bewegen, die für
ein Untertauchen ausreicht.
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Wenn ein aufgeblasener Knie-Airbag
ohne steife Unterstützung
die Beine berührt,
wickelt sich das flexible Material des Airbags um das Bein herum. Die
Oberfläche
des aufgeblasenen Knie-Airbags, welche die Heine schützt, wird
auf die Fläche
reduziert, wo jedes Bein den Knie-Airbag berührt. Wenn die Kraft der sich
nach vorne bewegenden Beine über
die gesamte Oberfläche
des Airbags verteilt wird, wird jedoch das gesamte Gasvolumen im
Airbag komprimiert, was zu mehr Unterstützung der Beine führt. Aus
diesem Grund wird im Allgemeinen eine steife Unterstützungsoberfläche oder „Lastverteilungsplatte" in Verbindung mit
einem Knie-Airbag verwendet. Wenn eine solche Lastverteilungsplatte verwendet
wird, erzeugt das komprimierte Gasvolumen innerhalb des Airbags
eine stark erhöhte
entgegenwirkende Kraft, die gegen die sich nach vorne bewegenden
Beine drückt.
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Die Lastverteilungsplatte ist im
Allgemeinen aus Schaum und hartem Kunststoff hergestellt, die ein
Metallsubstrat umgeben. Die Form des aufgeblasenen Airbags bestimmt,
wie die Lastverteilungsplatte angebracht wird. Da der aufgeblasene
Knie-Airbag ein im Allgemeinen rechteckiges Volumen des Fahrzeugfußraums ausfüllt, ist
die Lastverteilungsplatte vorzugsweise rechteckig. Eine optimale
Verteilung der Aufprallkraft durch das Volumen des aufgeblasenen
Knie-Airbags wird
vorzugsweise dadurch erreicht, dass jede Ecke der rechteckigen Lastverteilungsplatte
an dem Knie-Airbag befestigt wird.
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Im Allgemeinen wird die Lastverteilungsplatte
an der Vorderseite des Airbags befestigt, um die Aufprallkraft durch
den Großteil
des Gasvolumens im aufgeblasenen Airbag zu verteilen. Die Befestigung einer
Lastverteilungsplatte und eines Airbags stellt aufgrund der starken
beteiligten Aufprallkräfte,
der Flexibilität
des Airbags und der Steifheit der Lastverteilungsplatte eine Herausforderung
dar. Es existieren Vorrichtungen zum Befestigen der Kniekissenplatte
am Knie-Airbag. Zum Beispiel kann eine Lastverteilungsplatte Gewindeschraubbolzen
aufweisen, die durch Öffnungen
im Knie-Airbag hindurch gehen. Die Schraubbolzen verlaufen danach
durch Öffnungen
in einer Rückhalteplatte.
Die Schraubbolzen sind durch Muttern, die auf die Schraubbolzen
aufgeschraubt sind, an der Rückhalteplatte
befestigt.
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Eine andere Befestigungstechnik verwendet Textilstricke,
die vollständig
innerhalb des Airbags angeordnet sind. Die Stricke umfassen an jedem Ende
genähte
Schleifen. Jedes Ende des Stricks ist durch eine Niete oder Schraube
befestigt, die an einem Ring befestigt ist, ähnlich einem Schlüsselring. Die
Schleife des Stricks ist am Ring auf dieselbe Weise befestigt, in
der die Schlüssel
an Schlüsselringen angebracht
werden. Eine Niete ist am Gasgenerator oder am Gehäuse befestigt.
Die andere Niete verläuft durch
eine Öffnung
im Airbag nach außen
und ist an einer Lastverteilungsplatte befestigt.
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Eine dritte Befestigungstechnik verwendet Stäbe und Kanäle. Der
Airbag ist mit Stäben
versehen, welche unter Verwendung herkömmlicher Mittel, die Nähen, Kleben,
Schweißen
und dergleichen einschließen,
befestigt werden. Die Stäbe
sind so befestigt, dass der Großteil
des Stabs exponiert ist und entlang der Länge des Airbags verläuft. Die
Lastverteilungsplatte umfasst C-förmige Kanäle, welche der Größe und Länge nach
den Stäben
auf dem Airbag entsprechen. Die Stäbe und Kanäle sind aus Nylon, Metall oder
einem anderen technischen Polymer hergestellt. Die Lastverteilungsplatte
ist durch Einrasten der C-förmigen
Kanäle
in den exponierten Abschnitt der Stäbe befestigt.
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Diese Konstruktionen weisen alle
bedeutende Einschränkungen
auf, da Airbagmodule im Allgemeinen vor dem Einbau in das Fahrzeug
zusammengebaut werden. Das Befestigen des Airbags unter Verwendung
einer Rückhalteplatte
und von Schraubbolzen erfordert eine sorgfältige Positionierung der Schraubbolzen
durch die Rückhalteplatte
hindurch. Außerdem
stellen die Befestigung und das Festziehen der Muttern auf den Schraubbolzen
eine Herausforderung dar, da die Befestigung innerhalb des Airbags
mit Hilfe einer Öffnung
erfolgt, die dazu gedacht ist, das Einfügen des Gasgenerators zu ermöglichen. In ähnlicher
Weise kommt es bei der Stricktechnik zur Befestigung der Stricke
an Punkten im Inneren des Airbags. Eine solche Präzisionsarbeit
erfordert zusätzliche
Fähigkeiten
und Zeit beim Zusammenbau des Moduls. Die Stab- und Kanaltechnik
wird außerhalb
des Airbags angewendet, weist jedoch mehrere Teile auf. Das Befestigen
von einigen dieser Teile bedarf unter Umständen spezieller Werkzeuge wie Pressen,
Schweißgeräte oder
Nietpistolen. Wenn ein System mehrere Teile aufweist, vor allem
solche, die zusätzliche
Zeit und Fertigkeiten beim Befestigen erfordern, steigt die Wahrscheinlichkeit,
dass Teile defekt sind oder der Einbau mangelhaft erfolgt. Wenn diese
Wahrscheinlichkeiten zu hoch sind, hindern sie einen Hersteller
daran, sich einer Fertigungsstraße zu bedienen.
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Infolgedessen wäre es eine Weiterentwicklung
des bekannten Stands der Technik, wenn eine Haltervorrichtung für eine Lastverteilungsplatte
bereitgestellt wird, die sich leichter herstellen lässt. Eine weitere
Weiterentwicklung des bekannten Stands der Technik würde darin
bestehen, eine Haltervorrichtung für eine Lastverteilungsplatte
zu schaffen, die ein schnelles und einfaches Befestigen der Lastverteilungsplatte
am Airbag ermöglicht.
Eine wiederum weitere Weiterentwicklung des Stands der Technik würde darin
bestehen, eine Haltervorrichtung für eine Lastverteilungsplatte
bereitzustellen, die Zeit und Geld spart. Die vorliegende Erfindung
löste die
genannten Probleme in neuartiger und nützlicher Weise.
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KURZE ZUSAMMENFASSUNG
DER ERFINDUNG
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Die Vorrichtung und das Verfahren
der vorliegenden Erfindung wurden als Reaktion auf den bekannten
Stand der Technik und insbesondere als Reaktion auf die Probleme
und Bedürfnisse
auf dem Fachgebiet entwickelt, die durch die gegenwärtig verfügbaren Haltervorrichtungen
für Lastverteilungsplatten
noch nicht vollständig
gelöst
bzw. erfüllt
werden. Somit stellt die vorliegende Erfindung eine Haltervorrichtung
für eine
Lastverteilungsplatte bereit, welche ein einfaches Befestigen einer
Kniekissenplatte ermöglicht
und sowohl Zeit als auch Geld spart.
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Wie oben erwähnt, ist es notwendig, den
Airbag mit Steifheit zu versehen, damit Kniekissen-Airbagsysteme
effizient arbeiten können.
Dies ist erforderlich, um die Last über das gesamte Gasvolumen innerhalb
des aufgeblasenen Airbags zu verteilen. Diese Lastverteilungsfunktion
wird hierin durch eine Lastverteilungsplatte bereitgestellt. Wie
weiterhin oben dargestellt, bestand ein Problem auf dem Fachgebiet
darin, eine Lastverteilungsplatte in adäquater Weise an einem Airbag
zu befestigen. Die vorliegende Erfindung stellt einen verbesserten
Befestigungsmechanismus bereit.
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In einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung
umfasst. die Haltervorrichtung für
die Lastverteilungsplatte ein ebenes Stück Material (im Folgenden manchmal
als „Plattenhalter" bezeichnet). Das
Material ist typischerweise ein Nylon- oder Polyestergewebe und
kann die Form eines Quadrats oder eines Rechtecks aufweisen. Der
Plattenhalter ist für die
Aufnahme einer Lastverteilungsplatte gestaltet. Der Plattenhalter
stellt ein gleichmäßiges Befestigen einer
Lastverteilungsplatte an einem Knie-Airbag bereit. Der Plattenhalter
ist am Airbag entlang von mindestens zwei seiner gegenüberliegenden
Kanten befestigt. Zu den Befestigungstechniken zählen – ohne darauf beschränkt zu sein – Kleben,
Klettverschlüsse,
Nähen,
Schweißen,
Einrasten und dergleichen. Der Plattenhalter kann die Form einer
Muffe oder Tasche aufweisen. Als Tasche ist der Plattenhalter entlang
dreier Kanten am Airbag befestigt. Als Muffe weist der Plattenhalter
eine rechteckige Form anstatt einer quadratischen Form auf.
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Der Plattenhalter kann für die Aufnahme
von Lastverteilungsplatten gestaltet sein, die verschiedene Gestalten
und Formen aufweisen. Zum Beispiel könnte die Lastverteilungsplatte
die Form eines Stabs, einer Platte oder eines Paneels aufweisen. Die
Gestalt und Form der Lastverteilungsplatte bestimmen den Abstand
zwischen den befestigten Kanten des Plattenhalters. Alternativ dazu
kann der Plattenhalter zur Aufnahme eines Befestigungselements einer
Lastverteilungsplatte gestaltet sein, wobei das Befestigungselement
die Form eines Arms, Lappens oder Flansches aufweisen kann.
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In weiteren Ausführungsformen kann die Erfindung
ein oder mehrere Stück
eines Materials in Form von Bändern
einschließen.
Die Bänder
sind an jedem Ende mit Hilfe herkömmlicher, oben beschriebener
Befestigungstechniken am Airbag befestigt. Die Bänder sind für die Aufnahme urid das Befestigen
einer Lastverteilungsplatte gestaltet. Diese Bänder können parallel oder kreuz und
quer zueinander ausgerichtet sein.
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Die vorliegende Erfindung kann auch
eine oder mehrere Öffnungen
im Plattenhalter vorsehen, um den Durchgang von Befestigungsmitteln
für Verzierungsverkleidungen
zu ermöglichen.
Die Befestigungsmittel verlaufen durch die Öffnungen, um die Lastverteilungsplatte
an einer Verzierungsverkleidung zu befestigen. Die Größe und Position
der Öffnungen
entsprechen der Größe und Position
der Befestigungsmittel.
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Die vorliegende Erfindung stellt
ferner ein Verfahren für
den Zusammenbau eines Knie-Airbagmoduls bereit. Im Verfahren der
vorliegenden Erfindung wird ein Airbag bereitgestellt. Der Airbag schließt einen
ebenen Plattenhalter ein, der imstande ist, eine Lastverteilungsplatte
aufzunehmen. Ferner werden eine Lastverteilungsplatte, eine Verzierungsverkleidung
und Verzierungsverkleidungs-Befestigungsmittel bereitgestellt. Das
Verfahren schließt ein,
dass die Lastverteilungsplatte zwischen dem Platten halter und dem
Airbag angeordnet wird. Die Lastverteilungsplatte umfasst ein oder
mehrere Befestigungsmittel, die darin angeordnet sind. In anderen
Ausführungsformen
sind das eine oder die mehreren Befestigungsmittel in der Verzierungsverkleidung
angeordnet. Die Befestigungsmittel sind von herkömmlicher Art auf dem Fachgebiet,
d. h. Dübel, Klemmen,
Nieten oder dergleichen. Die Befestigungsmittel werden in Öffnungen
im Plattenhalter eingesetzt. Schließlich wird die Verzierungsverkleidung
mit Hilfe der Befestigungsmittel an der Lastverteilungsplatte angebracht.
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Dieses und andere Merkmale sowie
Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus der folgenden Beschreibung
und den beigelegten Ansprüchen besser
hervorgehen oder können
durch die Anwendung der Erfindung, so wie im Folgenden erläutert, erfahren
werden.
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KURZE BESCHREIBUNG
DER ZEICHNUNGEN
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Zum besseren Verständnis der
Weise, in der die oben genannten und anderen Vorteile der Erfindung
erzielt werden, folgt eine genauere Beschreibung der oben kurz erläuterten
Erfindung unter Bezugnahme auf spezielle Ausführungsformen der Erfindung,
die in den beigelegten Zeichnungen dargestellt sind. Dabei gilt,
dass es sich bei den Zeichnungen lediglich um die Darstellung typischer
Ausführungsformen
der Erfindung handelt und die Zeichnungen daher nicht als Einschränkung des
Umfangs der Erfindung gelten, und somit wird die Erfindung genauer
und im Detail mit Hilfe der beigelegten Zeichnungen beschrieben
und erläutert,
wobei gilt:
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1 ist
eine Querschnittansicht eines Fahrzeuges, das mit einem primären Airbagmodul
und einem Knie-Airbagmodul ausgestattet ist. 1 zeigt eine bevorzugte Position eines
Fahrzeuginsassen und die Position eines primären Airbagmoduls und eines
Knie-Airbagmoduls.
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2 ist
eine vordere Aufrissansicht einer Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung, welche die Positionen der Lastverteilungsplatte, des Plattenhalters
und der Befestigungsmittel darstellt.
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3 ist
eine Querschnittansicht entlang der Linie 3-3 von 2. 3 stellt
die Position des Airbag-Gehäuses,
des Airbags, des Gasgenerators, der Lastverteilungsplatte und des
Plattenhalters in Beziehung zueinander dar.
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4 ist
eine vordere Aufrissansicht der vorliegenden Erfindung, welche den
Plattenhalter darstellt, der als eine Vielzahl von Bändern ausgeführt ist.
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5 ist
eine vordere Aufrissansicht einer Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung, welche den Plattenhalter als Tasche ausgeführt darstellt.
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6 ist
eine Querschnittansicht entlang Linie 6-6 von 5. 6 stellt
die Position einer Verzierungsverkleidung und von Befestigungsmitteln dar,
welche aus der Lastverteilungsplatte vorstehen und in aufnehmende Öffnungen
in der Verzierungsverkleidung hineinstehen, gemeinsam mit den anderen
Elementen des Knie-Airbagmoduls.
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7 ist
eine Querschnittansicht entlang Linie 6-6 von 5. 7 stellt
die Position einer Verzierungsverkleidung und von Befestigungsmitteln dar,
die von der Verzierungsverkleidung vorstehen und in aufnehmende Öffnungen
in der Lastverteilungsplatte hineinstehen, gemeinsam mit den anderen
Elementen des Knie-Airbagmoduls.
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DETAILLIERTE
BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
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Die vorliegende Erfindung wird unter
Bezugnahme auf die Zeichnungen, in denen gleiche Teile mit gleichen
Bezugszeichen versehen sind, besser verstanden werden.
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1 ist
eine Querschnittansicht eines Fahrzeuges, das mit einem Knie-Airbagmodul 100 und
einem primären
Airbagmodul 110 ausgestattet ist. Das primäre Airbagmodul 110 und
das Knie-Airbagmodul 100 sind so dargestellt, wie sie erscheinen,
wenn sie den nicht aufgeblasenen Airbag 20 enthalten. 1 zeigt den Bereich, den
der aufgeblasene primäre
Airbag 120 und der aufgeblasene Knie-Airbag 130 belegen.
Die bevorzugte Position der Beine 140 und des oberen Brustbereichs 150 des
Fahrzeuginsassen werden ebenfalls gezeigt. Andere Bestandteile des Knie-Airbagmoduls 100 schließen ein:
den Gasgenerator 30, das Gehäuse 32 und die Verzierungsverkleidung 40.
Diese anderen herkömmlichen
Airbag-Bestandteile befinden sich im Allgemeinen in primären und
Knie-Airbagsystemen.
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Wie in 2 dargestellt,
betrifft die vorliegende Erfindung eine verbesserte Haltervorrichtung 10 für eine Kniekissenplatte.
Wie oben besprochen, können
die Herstellung und der Zusammenbau eines Airbags sehr viel Herstellungszeit
und hohe Kosten von Facharbeitern verursachen. Infolgedessen besteht
auf dem Fachgebiet ein Bedarf an Verbesserungen von Airbag-Modulen
und insbesondere der Haltervorrichtung für eine Kniekissenplatte, um
eine ökonomischere
und einfachere Vorrichtung bereitzustellen, durch die Kosten gesenkt
werden. Die vorliegende Erfindung betrifft die Bereitstellung solcher
Verbesserungen im Design und in der Konstruktion von Haltervorrichtungen
für Lastverteilungsplatten.
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2 ist
eine vordere Aufrissansicht einer Haltervorrichtung 10 für Kniekissenplatten,
welche innerhalb des Umfangs der vorliegenden Erfindung liegt. Die
Haltervorrichtung 10 für
Kniekissenplatten schließt
einen Plattenhalter 12 ein. Der Plattenhalter 12 stellt
gleichmäßiges Befestigen
einer Lastverteilungsplatte 16 bereit. Gleichmäßiges Befestigen schafft
eine stabile Lastverteilungsplatte 16, um bei einem Unfall
das Untertauchen zu verhindern.
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Die Lastverteilungsplatte 16 stellt
eine größere und
steifere Oberfläche
für das
Verteilen und Absorbieren der Kraft der Beine und der Knie bereit als
Knie-Airbagsysteme ohne Lastverteilungsplatten 16. Die
größere steife
Oberfläche
ermöglicht
geringe Bewegungsfreiheit der Beine und Knie bei einem Unfall, wodurch
ein Untertauchen verhindert wird. Die Lastverteilungsplatte 16 ist
vorzugsweise eine rechteckige Platte. Alternativ dazu kann die Lastverteilungsplatte 16 eine
dünne,
steife, rechteckige Platte, ein Stab mit einem vieleckigen Querschnitt
oder ein ähnlich
geformtes Material sein. Um Raum zu bewahren und das Gewicht zu
reduzieren, wird die steife Lastverteilungsplatte 16 vorzugsweise
so stark und so leicht wie möglich
hergestellt. Typischerweise wird die Lastverteilungsplatte 16 aus
Holz, Metall, Styropor7, hartem Kunststoff
oder dergleichen hergestellt, das bzw. der ein Substrat aus Metall
oder hartem Kunststoff umgibt.
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Der Plattenhalter 12 befestigt
die Lastverteilungsplatte 16 am Airbag 20, wodurch
es der Kraft des sich aufblasenden Airbags ermöglicht wird, die Lastverteilungsplatte 16 in
der Nähe
der Beine des Fahrzeuginsassen anzuordnen. Der Plattenhalter 12 hält die Lastverteilungsplatte 16 zurück, so dass
die Lastverteilungsplatte 16 und der Airbag 20 zusammenwirken
können,
um der nach vorne gerichteten Bewegungskraft des Fahrzeuginsassen
zu widerstehen. Der Plattenhalter 12 ist vorzugsweise aus
demselben Material hergestellt wie der Airbag 20. Der Plattenhalter 12 kann
ein Materialstück
sein, das am Airbag 20 befestigt ist oder ein gewebter
Bestandteil des Airbags 20. Der Plattenhalter 12 ist
am Airbag 20 angeordnet, so dass die Lastverteilungsplatte 1b,
die im Allgemeinen eine rechteckige Form aufweist, an vier Ecken
befestigt ist. Die Befestigung an vier Ecken der Lastverteilungsplatte 16 stellt
die gleichmäßige Befestigung
bereit, die oben erwähnt
wurde.
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Die Position des Plattenhalters 12 wird
durch die gewünschte
Position der Lastverteilungsplatte 16 bestimmt. Im Allgemeinen
wird die Lastverteilungsplatte 16 auf dem nicht aufgeblasenen
Airbag 20 angeordnet, so dass – wenn der Airbag 20 aufgeblasen ist – sich die
Lastverteilungsplatte 16 in unmittelbarer Nähe zu den
Beinen des Fahrzeuginsassen befindet. Daher ist die Lastverteilungsplatte 16 vorzugsweise um
den Airbag 20 herum zentriert, der im unteren Abschnitt
des Armaturenbretts des Fahrzeuges angeordnet ist. Der Plattenhalter 12 ist
am Airbag 20 entlang von mindestens zwei gegenüberliegenden
Kanten befestigt, um einen Falz 14 zwischen dem Airbag 20 und
dem Plattenhalter 12 zu bilden. Die Befestigung erfolgt
durch Kleben, Klettverschluss, Nähen, Schweißen, Einrasten
und dergleichen.
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Die Größe und die Form des Plattenhalters 12 werden
notwendigerweise durch die Form der Lastverteilungsplatte 16 bestimmt.
Die Lastverteilungsplatte 16 weist vorzugsweise eine rechteckige Form
auf. Daher ist der Plattenhalter 12 vorzugsweise rechteckig.
Die jeweilige Ausführungsform
des Plattenhalters 12 wirkt sich auch auf dessen Form aus.
Zum Beispiel erfordert eine Ausführungsform des
Plattenhalters 12 als Muffe, als eine Vielzahl von Bändern oder
als Tasche, dass der Plattenhalter 12 so geformt ist wie
in den 2, 4 bzw. 5 dargestellt. 2 stellt den Plattenhalter 12 dar,
der größenmäßig als
Muffe in Bezug zur Lastverteilungsplatte 16 ausgeführt ist.
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Unter Bezugnahme auf 4 ist der dargestellte Plattenhalter 12 als
eine Vielzahl von Bändern 12 ausgeführt. Die
Bänder 12 sind
größenmäßig so gestaltet
und angeordnet, dass sie gemeinsam die vier Ecken der Lastverteilungsplatte 16 befestigen. Die
Bänder 12 sind
vorzugsweise zu den Enden der Lastverteilungsplatte 16 hin
angeordnet. Die Bänder 12 sind
am Airbag 20 vorzugsweise über Nähte (nicht dargestellt) entlang
ihrer kurzen Kanten befestigt. Die Lastverteilungsplatte 16,
Befestigungsmittel 18 und der Airbag 20 sind ebenfalls
dargestellt.
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Unter Bezugnahme auf 5 ist der Plattenhalter 12 größenmäßig so dargestellt,
dass er eine Tasche zum Aufnehmen der Lastverteilungsplatte 16 bildet.
Der Plattenhalter 12 ist zu einem Ende der Lastverteilungsplatte 16 hin
positioniert und entlang drei von seinen vier Kanten befestigt.
Die vierte, nicht befestigte Kante des Plattenhalters 12 ermöglicht es der
Lastverteilungsplatte 16, innerhalb des Plattenhalters 12 angeordnet
zu werden. In der dargestellten Ausführungsform kann der Plattenhalter 12 eine
oder mehr Öffnungen 22 aufweisen.
Die Öffnungen 22 ermöglichen
es den Befestigungsmitteln 18, durch den Plattenhalter 12 hindurch
zu gehen und in die Befestigungsmittel aufnehmenden Elemente 24 einzugreifen,
so wie in 6 zu sehen
ist. Die Öffnungen 22 sind
größenmäßig so gestaltet
und so angeordnet, dass sie der Position und der Größe der Befestigungsmittel 18 entsprechen.
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In einer alternativen Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung (nicht dargestellt) kann der Plattenhalter 12 größenmäßig so gestaltet
und so geformt sein, dass er einen Befestigungsflansch (nicht dargestellt)
aufnimmt, der sich von der Lastverteilungsplatte 16 erstreckt.
Dieser Flansch (nicht dargestellt) kann die Form eines Arms oder
eines Lappens aufweisen, der als Teil einer Lastverteilungsplatte 16 ausgebildet
oder an dieser befestigt ist. Außerdem kann die alternative
Ausführungsform
eine Vielzahl von Plattenhaltern 12 aufweisen, die so gestaltet sind,
dass sie wirkungsmäßig eine
Vielzahl von Flanschen aufnehmen.
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Unter Bezugnahme auf 5 umfasst die Lastverteilungsplatte 16 ein
oder mehrere Befestigungsmittel 18. Die Befestigungsmittel 18,
wie in 6 und 7 detaillierter dargestellt,
befestigen die Verzierungsverkleidung 40 an der Lastverteilungsplatte 16.
Die Befestigungsmittel 18 sind auf dem Fachgebiet wohl
bekannt und können
Nieten, Schrauben, Dübel
und dergleichen einschließen.
Wie in 6 und 7 dargestellt, verbinden
sich die Befestigungsmittel 18 während des Zusammenbaus mit Befestigungsmittel
aufnehmenden Elementen 24. Ein Befestigungsmittel aufnehmendes
Element 24 ist das entsprechende Element eines Befestigungsmittels 18,
welches das Befestigungsmittel 10 einsatzfähig macht.
Befestigungsmittel aufnehmende Elemente 24 können ein
aufnehmender Sockel eines Knopfes oder einer Öffnung sein, um eine Niete,
einen Dübel
oder eine Schraube aufzunehmen. In 2 und 4 sind Befestigungsmittel
aufnehmende Elemente 24 dargestellt, die als Öffnungen
ausgeführt
sind.
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Die oben beschriebenen Bestandteile
umfassen die Haltervorrichtung für
eine Kniekissenplatte. Um die vorliegende Erfindung umzusetzen,
wird ein Airbag 20 bereitgestellt. Der Airbag 20 ist
ein in der Industrie allgemein ver wendeter Textilsack. Der Airbag 20 ist
größenmäßig so gestaltet
und so geformt, dass er die Lastverteilungsplatte 16 wirkungsmäßig in unmittelbarer
Nähe zu
den Beinen des Fahrzeuginsassen anordnet. Ein Plattenhalter 12 ist am
Airbag 20 befestigt, wodurch einer oder mehrere Falze 14 gebildet
werden. Der Plattenhalter 12 wird unter Verwendung herkömmlicher
Techniken, die oben besprochen wurden, befestigt. Eine Lastverteilungsplatte 16 wird
zwischen dem Airbag 20 und dem Plattenhalter 12 angeordnet.
Wenn die Lastverteilungsplatte 16 in Position ist, wird
mit dem endgültigen
Zusammenbau des Knie-Airbagmoduls begonnen. Der Airbag 20 wird
gefaltet und in den Raum zwischen der Lastverteilungsplatte 16 und
einem Gasgenerator 30 des Knie-Airbagmoduls (in 3 dargestellte angeordnet. Die Verzierungsverkleidung 40 wird
mit Hilfe der Befestigungsmittel 18 und der Befestigungsmittel
aufnehmenden Elemente 24 an der Lastverteilungsplatte 16 befestigt.
Das Ergebnis ist ein vollständig
zusammengebautes Airbagmodul, das bereit ist, an der Motorraumrückwand oder
einem unteren Abschnitt des Armaturenbretts eines Fahrzeuges angebracht
zu werden.
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3 stellt
eine Querschnittseitenansicht, entlang der Linie 3-3 von 2, einer Lastverteilungsplatte 16 dar,
die zwischen einem Plattenhalter 12 und dem vorderen Abschnitt
eines Airbags 20 angeordnet ist. 3 stellt auch die Position eines nicht aufgeblasenen
Airbags 20 in Bezug zum Gehäuse 32, dem Gasgenerator 30 und
der Lastverteilungsplatte 16 dar. Der in 3 dargestellte Gasgenerator ist ein Beispiel
eines herkömmlichen
Gasgenerators 30.
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Wie in 3 zu
sehen, ist ein Gasgenerator 30 an einem Gehäuse 32 angebracht.
Das Gehäuse 32 enthält in Zusammenwirken
mit der Verzierungsverkleidung 40 die Elemente des Airbagmoduls.
Das Gehäuse
befestigt die Bestandteile des Airbagmoduls am Fahrzeug, sobald
das Airbagmodul eingebaut ist. Gehäuse 32 sind in der
Industrie allgemein verbreitet. Die Gehäuse 32 können eine
allgemeine Form aufweisen oder können
speziell konstruiert werden, um dem Design des unteren Armaturenbretts
eines bestimmten Fahrzeugtyps zu entsprechen. Ein Gehäuse 32 ermöglicht es,
dass die Bestandteile des Airbagmoduls an einem Ort zusammengebaut
und an einem anderen Ort in das Fahrzeug eingebaut werden.
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In 6 und 7 ist eine Verzierungsverkleidung 40 dargestellt.
Die Verzierungsverkleidung 40 verbirgt den Airbag 20 und
andere Innenbestandteile. Die Verzierungsverkleidung 40 schafft
auch ein dekoratives Erscheinungsbild für das eingebaute Airbagmodul.
Im Allgemeinen wird die Verzierungsverkleidung 40 aus vorgeformtem
hartem Kunststoff hergestellt. Die Verzierungsverkleidung 40 kann
aus Holz, Metall, Schaum oder ähnlichen
Materialien, die in der Industrie weit verbreitet sind, hergestellt
sein. Die Form und die Größe der Verzierungsverkleidung 40 hängen im
Allgemeinen von der Größe des zusammengebauten
Airbagmoduls und von der Größe der Fläche innerhalb
des unteren Abschnitts des Armaturenbretts ab, welche das Airbagmodul
ausfüllen
soll. Eine Verzierungsverkleidung, deren Form und Erscheinungsbild
leicht geändert
werden können,
ermöglicht
es den Herstellern von Airbagsystemen, ein gemeinsames Airbagmodul
in einer Vielzahl von Fahrzeugen zu verwenden. Für jedes Fahrzeugmodell können die
Form, die Größe und das
Dekor der Verzierungsverkleidung 40 geändert werden.
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Alternativ dazu ermöglicht es
die vorliegende Erfindung, dass die Funktionen der Verzierungsverkleidung 40 in
die Lastverteilungsplatte 16 eingebaut werden, so dass
keine getrennte Verzierungsverkleidung benötigt wird. Die Außen seite
der Lastverteilungsplatte 16 kann eine Verzierungsverarbeitung
erhalten, um dem Dekor des Fahrzeuges zu entsprechen, in welches
das zusammengebaute Airbagmodul eingebaut wird.
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In 6 stellt
eine Ausführungsform
eines zusammengebauten Knie-Airbagmoduls die Haltervorrichtung 10 der
Kniekissenplatte dar. 6 ist eine
Querschnittansicht entlang der Linie 6-6 von 5. Ein Gehäuse 32 umgibt die
anderen Elemente des Knie-Airbagmoduls. Das Gehäuse 32 bildet in Zusammenwirken
mit der Verzierungsverkleidung 40 die Außenstruktur
für das
Knie-Airbagmodul. Eine Haltervorrichtung 10 für eine Kniekissenplatte,
welche eine einzelne Einheit ist, ermöglicht es einem Hersteller,
die Vorrichtung zusammenzubauen und einem anderen, die Vorrichtung
in einem Fahrzeug mit Hilfe einer Fertigungsstraße einzubauen. Ein Gasgenerator 30 ist
am Gehäuse 32 befestigt.
Der Gasgenerator 30, der ein herkömmliches Design aufweist, kann
innerhalb eines Airbags 20 angeordnet oder ansonsten wirkungsmäßig mit
dem Airbag 20 verbunden sein, so dass Gas, das durch den
Gasgenerator 30 erzeugt wird, den Airbag 20 während eines
Unfalls aufbläst.
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Der Airbag 20 ist so hergestellt,
dass er einen Plattenhalter 12 einschließt, der
an dem vorderen Mittelabschnitt des Airbags 20 angebracht
ist. Die Befestigung kann vor oder während des Zusammenbaus erfolgen. 6 stellt dar, wie der Plattenhalter 12 die
obere und die untere Kante einer Lastverteilungsplatte 16 umschließt. Die
Lastverteilungsplatte 16 wird zwischen dem Plattenhalter 12 und
dem vorderen Mittelabschnitt des Airbags 20 angeordnet.
Die Lastverteilungsplatte 16 ist so lang und so breit wie die
Vorderfläche
des nicht aufgeblasenen Airbags 20. Die Lastverteilungsplatte 16 kann
Befestigungsmittel 18 umfassen, welche durch die vorgeformten Öffnungen 22 (in 5 dargestellt) des Plattenhalters 12 verlaufen.
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In anderen Ausführungsformen der vorliegenden
Erfindung sind Öffnungen 22 nicht
erforderlich, da der Plattenhalter 12 so gestaltet ist,
dass er die Befestigungsmittel 18 nicht behindert. Die
Befestigungsmittel 18 sind herkömmliche Befestigungsmittel 18,
welche in Bezug auf Position und Struktur Befestigungsmittel aufnehmenden
Elementen 24 entsprechen. Die Befestigungsmittel aufnehmenden Elemente 24 sind
vorzugsweise in der Verzierungsverkleidung 40 ausgebildet.
Die Verzierungsverkleidung 40 verbirgt die Innenbestandteile
eines Knie-Airbagmoduls vor den Benutzern des Fahrzeuges und bietet
ein dekoratives Erscheinungsbild für das Knie-Airbagmodul. 6 stellt dar, wie die Kanten
der Verzierungsverkleidung 40 gestaltet werden können, um
eine größere Fläche als
den Raum zu verbergen, der benötigt
wird, um die Hauptbestandteile des Airbagmoduls unterzubringen.
Diese Flexibilität
ermöglicht
verschiedene Designs bei den einzubauenden Knie-Airbagmodulen und
benötigt
dafür jedoch
keine neu gestalteten Verzierungsverkleidungen 40. Durch
die Vermeidung der Neugestaltung von Verzierungsverkleidungen 40 spart
der Fahrzeughersteller Geld.
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7 stellt
eine alternative Ausführungsform der
vorliegenden Erfindung dar. In 7 sind
die Befestigungsmittel 18 an der Verzierungsverkleidung 40 angebracht,
und die Befestigungsmittel aufnehmenden Elemente 24 sind
in der Lastverteilungsplatte 16 ausgebildet. Die Anordnung
der Befestigungsmittel 18 und der Befestigungsmittel aufnehmenden
Elemente 24 kann in Abhängigkeit
vom Design der Verzierungsverkleidung 40 und den Bedürfnissen
des Herstellers variieren.
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Die vorliegende Erfindung, und insbesondere
der Plattenhalter 12, stellen eine sichere und effiziente
Weise zur Befestigung einer Lastverteilungsplatte 16 an
einem Airbag 20 bereit. Der Plattenhalter 12 der
vorliegenden Erfindung weist ein sehr flexibles Design auf, das
an verschiedene Arten von Airbagmodulen angepasst werden kann. Die
vorliegende Erfindung ist leicht herzustellen, zusammenzubauen und
verwendet weniger Teile. Ferner ermöglicht das Design einen effizienteren
und kostengünstigeren Zusammenbau
der Bestandteile des Airbagmoduls.
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Die vorliegende Erfindung kann in
anderen spezifischen Formen ausgeführt werden, ohne vom Geist
oder wesentlichen Eigenschaften der Erfindung abzuweichen. Die beschriebenen
Ausführungsformen
sind in jeglicher Hinsicht nur als beispielhaft und keinesfalls
als einschränkend
zu betrachten. Der Umfang der Erfindung wird daher vielmehr durch
die beigelegten Ansprüche
als durch die vorhergehende Beschreibung bestimmt. Alle Änderungen,
die innerhalb der Bedeutung und der Gleichwertigkeit der Ansprüche liegen,
fallen in deren Umfang.
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ZUSAMMENFASSUNG
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Eine Lastverteilungsplatten-Haltevorrichtung soll
einen Kniekissenairbag effektiv an einer Lastverteilungsplatte befestigen.
Die Vorrichtung umfasst ein flaches, rechteckiges Stück eines
textilen Materials, welches an dem Kniekissenairbag befestigt ist,
um einen an beiden Enden offenen Plattenhalter auszubilden. Eine
Lastverteilungsplatte auch als Kniekissenplatte bezeichnet, ist
an dem Airbag durch Anordnen der Lastverteilungsplatte zwischen
dem Plattenhalter und dem Airbag befestigt. Die Vorrichtung beinhaltet
ein an dem Armaturenbrett oder der Feuerschutzwand eines Fahrzeuges
befestigtes Gehäuse. Der
konventionelle aufblasbare Knieairbag ist in dem Gehäuse aufbewahrt
und steht mit einem Gasgenerator in Verbindung. Der Gasgenerator
ist innerhalb des Gehäuses
untergebracht und bläst
den Knieairbag in einer Unfallsituation auf. Eine Verzierungsplatte
ist an der Lastverteilungsplatte befestigt, um eine dekorative Abdeckung
für das
Airbagmodul zu schaffen.