DE10306385A1

DE10306385A1 - Schusskanal für einen Airbag

Info

Publication number: DE10306385A1
Application number: DE2003106385
Authority: DE
Inventors: Theodor Becker; Ulrich Rick
Original assignee: Adam Opel GmbH
Current assignee: GM Global Technology Operations LLC
Priority date: 2003-02-15
Filing date: 2003-02-15
Publication date: 2004-11-11

Abstract

Ein Schusskanal für einen Airbag ist zwischen einem den gefalteten Airbag aufnehmenden Gehäuse eines Airbagmoduls und einer Abdeckung, insbesondere einer Armaturentafel (6) eines Kraftfahrzeuges, angeordnet und seine Kanalwände (2, 3, 4, 5) leiten den sich entfaltenden Airbag in entsprechende Richtungen. Zumindest einer der Kanalwände (2) ist ein an dem Schusskanal (1) festgelegter Leitflügel (12) zugeordnet, der den sich entfaltenden Airbag in eine von der entsprechenden Kanalwand (2) abweichende Richtung leitet und mit den übrigen Kanalwänden (3, 4, 5) einen Führungskanal (13) bildet.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Schusskanal für einen Airbag, der zwischen einem den gefalteten Airbag aufnehmenden Gehäuse eines Airbagmoduls und einer Abdeckung, insbesondere einer Armaturentafel eines Kraftfahrzeuges, angeordnet ist und dessen Kanalwände den sich entfaltenden Airbag in entsprechende Richtungen leiten.
Die DE 101 15 803 A1 offenbart die Anordnung eines Airbagmoduls hinter der Instrumententafel eines Kraftfahrzeuges, bei der das Airbagmodul wenigstens einen Gasgenerator und einen in einem Gehäuse zusammengelegten Luftsack umfasst und bei der sich ein Schusskanal vor dem Airbagmodul befindet, der an der Rückseite der Instrumententafel befestigt ist und der den beim Auslösen des Airbags sich entfaltenden Luftsack führt. Im Bereich der Austrittsöffnung des Luftsacks umgreift der Schusskanal das Airbagmodul lose und der Schusskanal weist an seiner Außenseite eine Verrastung auf, die bei montierter Instrumententafel derart hinter einem karosseriefesten Hakenteil angeordnet ist, dass sie sich beim Entfalten des Luftsacks an dem Hakenteil abstützt. Beim Auslösen des Airbags entfaltet sich der Luftsack, der durch den Schusskanal in Richtung Instrumententafel geleitet wird und versucht hier eine durch eine Nut geschwächte Abde ckung aufzureißen. Aufgrund der zum Aufreißen notwendigen hohen Kräfte wölbt sich die Instrumententafel vor dem Aufreißen der Abdeckung in Richtung Fahrgastraum und nimmt den an ihr befestigten Schusskanal mit, dessen Verrastung sich jedoch bereits nach kurzer Wegstrecke an die Stützfläche des Hakenteils anlegt und sich daran abstützt. Auf diese Weise ist die Auswölbung der Instrumententafel begrenzt. Hierbei erweist es sich als nachteilig, dass das Hakenteil am Tragrohr befestigt ist und sich entlang des Gehäuses in Richtung der Rückseite der Instrumententafel erstreckt. Dies bedingt aufwendige Änderungen in der Fertigung des Kraftfahrzeuges.
Des Weiteren zeigt die DE 100 10 034 A1 eine Sicherheitseinrichtung eines Kraftfahrzeuges mit einem Sicherheitsmodul, das ein Deformationsprofil und ein daran gehaltenes Airbagmodul mit wenigstens einem Airbag umfasst, wobei das Sicherheitsmodul im potentiellen Kopfaufschlagbereich eines Fahrzeuginsassen an einem oberen Dachholm angeordnet ist und sich der Airbag im aktivierten Zustand vom oberen Dachholmbereich ausgehend nach unten in etwa entlang des Fahrzeugaufbaus erstreckt. Im Deformationsprofil ist ein nach unten offener und im Airbagaustritts- und Airbagaufblasrichtung ausgerichteter Schusskanal als Airbag-Führungskanal integriert ausgebildet, in dem das Airbagmodul mit Airbag derart aufgenommen und gehalten ist, dass der Airbag nach seiner Aktivierung durch den Schusskanal geführt und gezielt in eine Gebrauchsstellung überführbar ist.
Darüber hinaus offenbart die WO 99 473 86 A1 eine aus einem thermoplastischen Werkstoff bestehende Instrumententafel für ein Kraftfahrzeug mit nicht sichtbarer Abdeckung eines von dem Innenraum des Kraftfahrzeuges aus betrachtet hinter der Instrumententafel angebrachten Airbagsystems. An der Instrumententafel ist ein Schusska nal für den Airbag montiert, wobei ein Öffnungsbereich in der Instrumententafel für den Airbag durch ein Polymerscharnier mit dem Schusskanal verbunden ist und sowohl der Schusskanal an der Instrumententafel als auch das Polymerscharnier zumindest am Öffnungsbereich in der Instrumententafel durch eine Materialverschweißung befestigt sind und wobei Instrumententafel, Schusskanal und Polymerscharnier auf einem Thermoplast einheitlicher Polymerbasis aber unterschiedlicher Flexibilisierung bestehen.
Im Weiteren ist aus der Praxis ein an einer Armaturentafel befestigter Schusskanal für einen Airbag bekannt, der den sich entfaltenden Airbag durch eine in die Armaturentafel integrierte Öffnungsklappe leitet. Dieser Schusskanal ist derart ausgebildet, dass er eine radiale Entfaltung des Airbags unter der Armaturentafel verhindert, da dies zu einem Versagen des Airbagsystems führen kann. Der Schusskanal umschließt ringförmig ein Gehäuse eines Airbagmoduls und ist auf der Seite der Armaturentafel integral mit einem Träger derselben verschweißt. Die Armaturentafel ist dabei aus einem spritzgussfähigen Thermoplast hergestellt und eine Aufreißlinie, die die Kontur der Öffnungsklappe in der Armaturentafel umreißt, ist im Laserverfahren verschwächt. Beim Aufblasen des Airbags durchbricht derselbe die U-förmige Aufreißlinie und die Öffnungsklappe wird an einer zur Windschutzscheibe benachbarten Längsseite scharnierartig durch eine Verstärkungseinlage gehalten und gelenkartig verschwenkt. Diese Konstruktion ist prinzipiell relativ sicher und kostengünstig herzustellen. Als problematisch erweist es sich jedoch, dass selbst geringfügige Änderungen der Armaturentafel unter Umständen einen komplett neuen Schusskanal erfordern, um die Funktionalität zu gewährleisten.
Es ist Aufgabe der Erfindung, einen Schusskanal der eingangs genannten Art zu schaffen, der mit einfachen Mitteln eine Änderung der Austrittsrichtung des Airbags zulässt und dabei ein zuverlässiges Austreten des Airbags durch Aufreißen einer Öffnung gewährleistet.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, dass zumindest einer der Kanalwände ein an dem Schusskanal festgelegter Leitflügel zugeordnet ist, der den sich entfaltenden Airbag in eine von der entsprechenden Kanalwand abweichende Richtung leitet und mit den übrigen Kanalwänden einen Führungskanal bildet.
Aufgrund dieser Maßnahmen wird die Austrittsrichtung des Airbags durch einen bereits vorhandenen Schusskanal aufgrund des Leitflügels derart verändert, dass ein zuverlässiges Entfalten des Airbags, beispielsweise nach einer Neugestaltung der Armaturentafel, zielgerichtet erfolgt, ohne dass hierzu eine komplette Umgestaltung des Schusskanals erforderlich ist. Lediglich der Leitflügel wird bedarfsweise gestaltet und innerhalb des Schusskanals an einer der Kanalwände befestigt. Damit lässt sich ein standardisierter Schusskanal in großer Stückzahl kostengünstig fertigen und die Austrittsrichtung des Airbags anforderungsgerecht durch einen separaten Leitflügel innerhalb des Schusskanals verändern.
Zweckmäßigerweise ist der Führungskanal an seinem dem Gehäuse zugeordneten Ende im Querschnitt rechteckförmig ausgebildet und der Leitflügel einer der längsseitigen Kanalwände zugeordnet. Bevorzugt ist der Leitflügel der Kanalwand zugeordnet, die sich unterhalb eines Scharniers einer Austrittsklappe der Armaturentafel erstreckt.
Nach einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung bewirkt der Leitflügel gemeinsam mit den übrigen den Führungskanal bildenden Kanalwänden eine in dem dem Scharnier der Austrittsklappe gegenüberliegenden Bereich gegenüber dem Scharnierbereich erhöhte Kraftbeaufschlagung der Austrittsklappe durch den sich entfaltenden Airbag. Hierdurch wird ein sicheres Aufreißen der Austrittsklappe gewährleistet, wobei der Bereich des Scharniers eine relativ geringe Kraftbeaufschlagung und der dem Scharnier gegenüberliegende Bereich eine relativ hohe Kraftbeaufschlagung durch den sich entfaltenden Airbag erfährt. Die Armaturentafel wird relativ geringfügig gewölbt und eine allzu große Schwächung der Aufreißlinie entlang der Austrittsklappe ist nicht erforderlich. Eine derartige Änderung der durch die Leitklappe bewirkten Austrittsrichtung des Airbags wird beispielsweise bei einer Änderung der Oberfläche der Armaturentafel durch Aufbringen einer zusätzlichen Folie erforderlich. Der für die ursprüngliche Armaturentafel ausgelegte Schusskanal wird bei einer solchen Änderung in der Armaturentafel beibehalten und lediglich mit dem Leitflügel bestückt.
Zur relativ leichten Montage weist zweckmäßigerweise der Leitflügel endseitig mindestens ein Halteelement zur Anordnung an der Kanalwand auf. Bevorzugt ist das Halteelement als sich über die Längsseite des Leitflügels erstreckender im Querschnitt U-förmiger Bügel ausgebildet, wobei der eine Schenkel des Bügels unter Einschluss eines stumpfen Winkels in den Leitflügel mündet und an der dem Führungskanal zugewandten Seite der Kanalwand anliegt und der andere Schenkel an der dem Führungskanal abgewandten Seite der Kanalwand zur Anlage kommt. Bevorzugt umgreift der Bügel die dem Gehäuse zugewandte Stirnseite der Kanalwand. Somit ist der Leitflügel mittels des als Bügel ausgebildeten Halteelementes durch einfaches Aufstecken auf die Kanalwand zu befestigen.
Zweckmäßigerweise ist der Bügel mit Freimachungen für an der Kanalwand angeformte Verrippungen versehen.
Falls der Querschnitt des Schusskanals in dem dem Gehäuse zugewandten Bereich unverändert bleiben soll, ist es erforderlich, den Leitflügel oberhalb dieses Bereiches in dem Schusskanal anzuordnen. Um dies zu bewerkstelligen, ist vorzugsweise der Bügel in mehrere Einzelbügel unterteilt, die zur Festlegung des Leitflügels in entsprechende Ausnehmungen in der Kanalwand eingreifen.
Zur Erzielung einer dauerhaften Befestigung ist zweckmäßigerweise das Halteelement mit der Kanalwand verschweißt oder verklebt. Beispielsweise können stirnseitige Zapfen der Kanalwand zum Verschweißen erwärmt und mit dem Halteelement verbunden werden.
Nach einer alternativen Ausgestaltung ist der Leitflügel an die Kanalwand angeschweißt, angeklebt oder einstückig angeformt. Bei diesen Befestigungsarten ist die Zuordnung eines zusätzlichen Halteelementes zu dem Leitflügel nicht erforderlich, weshalb dieser einen sehr einfachen Aufbau aufweist.
Damit der den Führungskanal innerhalb des Schusskanals bildende Leitflügel der Kraftbeaufschlagung durch den sich mittels hohen Gasdrucks entfaltenden Airbags standhält, weist vorzugsweise der Leitflügel Verstärkungsrippen auf, die an der dem Leitflügel zugewandten Kanalwand anliegen. Über die Verstärkungsrippen stützt sich der Leitflügel an der ausgesteiften Kanalwand ab.
Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung zeichnet sich der Schusskanal durch eine integrale Ausbildung mit der Armaturentafel oder dem Gehäuse aus.
Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen verwendbar sind. Der Rahmen der. vorliegenden Erfindung ist nur durch die Ansprüche definiert.
Die Erfindung wird im Folgenden anhand eines Ausführungsbeispieles unter Bezugnahme auf die zugehörigen Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
1 eine Draufsicht auf einen erfindungsgemäßen Schusskanal,
2 eine schematische Schnittdarstellung gemäß der Linie II-II nach 1,
3 eine Darstellung einer Einzelheit III gemäß 2 in alternativer Ausgestaltung,
4 eine alternative Darstellung eines Schnittes gemäß der Linie II-II nach 1 und
5 eine perspektivische Explosionsdarstellung des Schusskanal nach 1.
Der Schusskanal 1 ist im Wesentlichen aus vier Kanalwänden 2, 3, 4, 5 zusammengesetzt, die in dem einem Gehäuse eines Airbagmoduls zugewandten Bereich einen im Wesentlichen rechteckförmigen Querschnitt bilden. Das einer Armaturentafel 6 zugewandte Ende des Schusskanals 1 ist trapezförmig gestaltet, wobei vorrangig die eine längsseitige Kanalwand 4 ausgehend von dem dem Gehäuse des Airbagmoduls zugewandten Bereich einen trichterförmigen Verlauf aufweist und unter Einschluss eines nicht rechten Winkels an die beiden stirnseitigen Kanalwände 3, 5 angeformt ist. Diese Kanalwand 4 ist einem einer Windschutzscheibe abgewandten Bereich der Armaturentafel 6 zugeordnet. An der gegenüberliegenden Kanalwand 2, die sich unter Einschluss annähernd rechter Winkel an die beiden stirnseitigen Kanalwände 3, 5 anschließt, ist eine Verstärkungs- und Haltestruktur 7 angeformt, die zum einen zur zusätzlichen Befestigung des Schusskanals 1 unterhalb der Armaturentafel 6 und zum anderen zur Aussteifung des Schusskanals 1 dient. Diese Kanalwand 2 verläuft unterhalb eines Scharniers 8 einer durch Verschwächungsnuten 9 in der Armaturentafel 6 ausgebildeten Austrittsklappe 10 für einen sich unter Gasruck entfaltenden Airbag. Das Scharnier 8 der Austrittsklappe 10 ist durch ein in die Armaturentafel 6 eingearbeitetes Netz 11 ausgebildet, das die Austrittsklappe 10, die im übrigen Verlauf der Verschwächungsnut bei einer Beaufschlagung durch den Airbag aufreißt, an der Armaturentafel 6 derart anlenkt, dass die Austrittsklappe 10 in Richtung einer Windschutzscheibe verschwenkt und eine Öffnung für den Airbag freigibt. Um die Oberfläche der Armaturentafel 6 optisch zu kaschieren, ist sie mit einer Folie überdeckt.
Zum gezielten Öffnen der Austrittsklappe 10 durch den sich entfaltenden Airbag ist an der dem Scharnier 8 zugeordneten Kanalwand 2 ein Leitflügel 12 befestigt, der mit den beiden stirnseitigen Kanalwänden 3, 5 sowie der gegenüberliegenden längsseitigen Kanalwand 4 einen Führungskanal 13 für den Airbag ausbildet. Aufgrund der Ausrichtung des Leitflügels 12 wird der der Windschutzscheibe abgewandte Bereich der Austrittsklappe 10 durch den sich entfaltenden Airbag mit einer höheren Kraft beaufschlagt als der dem Scharnier 8 zugeordnete Bereich. Hierdurch wird ein sicheres Aufreißen der Aus trittsklappe 10 im Bereich der Verschwächungsnut 9 unter relativ geringer Verformung der Armaturentafel 6 sichergestellt.
Damit der Leitflügel 12 der Kraftbeaufschlagung durch den Airbag standhält, weist er Verstärkungsrippen 14 auf, die sich an der zugeordneten Kanalwand 2 abstützen, wobei zwischen dem Leitflügel 12 und der Kanalwand 2 ein spitzer Winkel eingeschlossen ist und sich der Leitwinkel ausgehend von dem dem Gehäuse zugewandten Bereich der Kanalwand 2 in Richtung der Austrittsklappe 10 erstreckt. In einer ersten Ausführungsform ist der Leitflügel 12 einstückig mit der Kanalwand 2 ausgebildet. Der Leitflügel wird hierbei gemeinsam mit dem übrigen Schutzkanal 1 im Spritzgussverfahren hergestellt. Die anforderungsgerechte Anpassung des Schusskanals 1 an die durch die Gestaltung der Armaturentafel 6 vorgegebenen Verhältnisse erfolgt somit durch eine Änderung des Spritzgusswerkzeuges, in dem Einsätze zur Ausbildung unterschiedlicher Leitflügel 12 vorgesehen werden können. Sonach ist es bei einer Änderung im Bereich der Austrittsklappe 10 der Armaturentafel 6 nicht erforderlich, den gesamten Schusskanal 1 neu zu konzipieren. Vielmehr wird lediglich der den Führungskanal 13 im Wesentlichen beeinflussende Leitflügel 12 entsprechend angepasst.
Alternativ dazu weist der Leitflügel 12 endseitig ein Halteelement 15 zur Anordnung an der zugeordneten Kanalwand 2 auf. Das Haltelement 15 ist als sich über die Längsseite 16 des Leitflügels 12 erstreckender im Querschnitt U-förmiger Bügel 17 ausgebildet. Um den dem Gehäuse zugewandten Querschnitt des Schusskanals 1 beizubehalten, ist der Bügel 17 in mehrere Einzelbügel 18 unterteilt, die in entsprechende Ausnehmungen 19 der Kanalwand 2 eingreifen. Die Anordnung der Ausnehmungen 19 innerhalb der Kanalwand 2 bestimmt demnach die Höhenlage des Leit flügels 12 in dem Führungskanal 13. Alternativ dazu umgreift der Bügel 17 die dem Gehäuse zugewandte Stirnseite 20 der Kanalwand 2.
Der Bügel 17 ist derart an dem Leitflügel 12 einstückig angeformt, dass sich der eine Schenkel 21 des Bügels 17 unter Einschluss eines stumpfen Winkels in den Leitflügel 12 erstreckt und an der dem Führungskanal 13 zugewandten Seite der Kanalwand 2 anliegt, während der andere Schenkel 22 an der dem Führungskanal 13 abgewandten Seite der Kanalwand 2 zur Anlage kommt. Der die beiden Schenkel 21, 22 verbindende Steg 25 des Bügels 17 beabstandet die Schenkel 21, 22 um das Dickenmaß der Kanalwand 2. Im Weiteren weist der Bügel 17 Freimachungen 23 für an der Kanalwand 2 angeformte Verrippungen 24 auf. Zum Fixieren des Leitflügels 12 ist der Steg mit Aussparungen 26 versehen, in die stirnseitige Zapfen 27 der Kanalwand 2 eingreifen. Für eine dauerhafte Festlegung des Leitflügels 12 an der Kanalwand 2 ist das Halteelement 15 mit der Kanalwand 2 verschweißt oder verklebt. Zum Verschweißen dienen hierbei die Zapfen 27, die in einem Heißschweißverfahren erwärmt und mit dem Steg 24 des Leitflügels 12 unter Ausbildung partieller Schweißstellen 28 verbunden werden.

1.: Schusskanal
2.: Kanalwand
3.: Kanalwand
4.: Kanalwand
5.: Kanalwand
6.: Armaturentafel
7.: Verstärkungs- und Hal
: testruktur
8.: Scharnier
9.: Verschwächungsnut
10.: Austrittsklappe
11.: Netz
12.: Leitflügel
13.: Führungskanal
14.: Verstärkungsrippen
15.: Haltelement
16.: Längsseite
17.: Bügel
18.: Einzelbügel
19.: Ausnehmung
20.: Stirnseite
21.: Schenkel
22.: Schenkel
23.: Freimachung
24.: Verrippung
25.: Steg
26.: Aussparung
27.: Zapfen
28.: Schweißstelle

Claims

Schusskanal für einen Airbag, der zwischen einem den gefalteten Airbag aufnehmenden Gehäuse eines Airbagmoduls und einer Abdeckung, insbesondere einer Armaturentafel (6) eines Kraftfahrzeuges, angeordnet ist und dessen Kanalwände (2, 3, 4, 5) den sich entfaltenden Airbag in entsprechende Richtungen leiten, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest einer der Kanalwände (2) ein an dem Schusskanal (1) festgelegter Leitflügel (12) zugeordnet ist, der den sich entfaltenden Airbag in eine von der entsprechenden Kanalwand (2) abweichende Richtung leitet und mit den übrigen Kanalwänden (3, 4, 5) einen Führungskanal (13) bildet.
Schusskanal nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Führungskanal (13) an seinem dem Gehäuse zugewandten Ende im Querschnitt rechteckförmig ausgebildet und der Leitflügel (12) einer der längsseitigen Kanalwände (2) zugeordnet ist.
Schusskanal nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Leitflügel (12) der Kanalwand (2) zugeordnet ist, die sich unterhalb eines Scharniers (8) einer Austrittsklappe (10) der als Armaturentafel (6) ausgeführten Abdeckung erstreckt.
Schusskanal nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Leitflügel (12) gemeinsam mit den übrigen, den Führungskanal (13) bildenden Kanalwänden (3, 4, 5) eine in dem dem Scharnier (8) der Austrittsklappe (10) gegenüberliegenden Bereich gegenüber dem Scharnierbereich erhöhte Kraftbeaufschlagung der Austrittsklappe (10) durch den sich entfaltenden Airbag bewirkt.
Schusskanal nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Leitflügel (12) endseitig mindestens ein Haltelement (15) zur Anordnung an der Kanalwand (2) aufweist.
Schusskanal nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Haltelement (15) als sich über die Längsseite (16) des Leitflügels (12) erstreckender im Querschnitt U-förmiger Bügel (17) ausgebildet ist, wobei der eine Schenkel (21) des Bügels (17) unter Einschluss eines stumpfen Winkels in den Leitflügel (12) mündet und an der dem Führungskanal (13) zugewandten Seite der Kanalwand (2) anliegt und der andere Schenkel (22) an der dem Führungskanal (13) abgewandten Seite der Kanalwand (2) zur Anlage kommt.
Schusskanal nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Bügel (17) die dem Gehäuse zugewandte Stirnseite (20) der Kanalwand (2) umgreift.
Schusskanal nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Bügel (17) mit Freimachungen (23) für an der Kanalwand (2) angeformte Verrippungen (24) versehen ist.
Schusskanal nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass der die Schenkel (21, 22) des Bügels (17) verbindende Steg (25) Aussparungen (26) aufweist, in die stirnseitige Zapfen (27) der Kanalwand (2) eingreifen.
Schusskanal nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Bügel (17) in mehrere Einzelbügel (18) un terteilt ist, die zur Festlegung des Leitflügels (12) in entsprechende Ausnehmungen (19) in der Kanalwand (2) eingreifen.
Schusskanal nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Haltelement (15) mit der Kanalwand (2) verschweißt oder verklebt ist.
Schusskanal nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Leitflügel (12) an die Kanalwand (2) angeschweißt, angeklebt oder einstückig angeformt ist.
Schusskanal nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Leitflügel (12) Verstärkungsrippen (14) aufweist, die an der dem Leitflügel (12) zugeordneten Kanalwand (2) anliegen.
Schusskanal nach einem der Ansprüche 1 bis 13, gekennzeichnet durch eine integrale Ausbildung mit der Armaturentafel (6) oder dem Gehäuse.