DE19847386A1 - Aufprallschutzvorrichtung - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Aufprallschutzvorrichtung für einen Kraftfahrzeuginsassen mit einer Airbag-Einheit, die einen Gasgenerator und einen in seiner Ruheposition zusammengefalteten Airbag umfaßt und die hinter einer Innenraumverkleidung des Kraftfahrzeuges fixiert ist, wobei in der Innenraumverkleidung eine der Airbag-Einheit zugeordnete Austrittsöffnung für den expandierten Airbag vorgesehen ist, die mit einer von dem Airbag bewegbaren Abdeckung versehen ist. DOLLAR A Erfindungsgemäß ist in dem Zwischenraum zwischen Airbag-Einheit und Abdeckung in Expansionsrichtung des Airbags eine formstabile Füllkörpereinheit vorgesehen, die den Zwischenraum wenigstens teilweise ausfüllt. DOLLAR A Verwendung als Beifahrer-Airbag-Anordnung in Personenkraftwagen.

Description

Die Erfindung betrifft eine Aufprallschutzvorrichtung für einen Kraftfahrzeuginsassen, insbesondere eine Beifahrer-Airbag-An­ ordnung, mit einer Airbag-Einheit, die einen Gasgenerator und einen in seiner Ruheposition zusammengefalteten Airbag umfaßt und die hinter einer Innenraumverkleidung des Kraftfahrzeuges fixiert ist, wobei in der Innenraumverkleidung eine der Airbag-Ein­ heit zugeordnete Austrittsöffnung für den expandierenden Air­ bag vorgesehen ist, die mit einer von dem Airbag bewegbaren Ab­ deckung versehen ist.

Aus der Patentschrift DE 39 18 281 C2 ist eine gattungsgemäße Aufprallschutzvorrichtung bekannt. Diese umfaßt eine Airbag-Ein­ heit mit einem in seiner Ruheposition zusammengefalteten Air­ bag und einen Gaserzeuger, wobei die Airbag-Einheit hinter einem Armaturenbrett angeordnet ist, in dem sich eine von einer Klappe abgedeckte Austrittsöffnung für den sich ausdehnenden Airbag be­ findet. Die Klappe weist einen nach außen nasenartig vorstehen­ den Bereich auf, dessen rückseitiger Hohlraum von Schaumkeilen ausgefüllt ist. Dadurch wird ein Verhaken des expandierenden Airbags an der Klappe verhindert.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Aufprallschutzvorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, bei der die Abdeckung mög­ lichst frühzeitig und gezielt von dem expandierenden Airbag be­ wegbar ist.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß in dem Zwischenraum zwi­ schen Airbag-Einheit und Abdeckung in Expansionsrichtung des Airbags eine formstabile Füllkörpereinheit vorgesehen ist, die den Zwischenraum wenigstens teilweise, vorzugsweise wenigstens zur Hälfte seines Volumens ausfüllt. Die Füllkörpereinheit ver­ ringert den Leerraum zwischen Airbag-Einheit und Abdeckung und bewirkt eine frühzeitige Kraftübertragung von dem expandierenden Airbag auf die Abdeckung, die somit im Falle einer schwerwiegen­ den Fahrzeugkollision, die mit einer Aktivierung der Aufprall­ schutzvorrichtung verbunden ist, frühzeitig von der Innenraum­ verkleidung entfernt wird. Außerdem kann ein anfänglich hoher Expansionsimpuls des Airbags auf die Abdeckung eingeleitet wer­ den, so daß sich eine Vergleichmäßigung der Expansion des Air­ bags ergibt. Die Füllkörpereinheit weist vorzugsweise eine ent­ sprechend der gewünschten Druckverteilung zwischen expandieren­ dem Airbag und Abdeckung gestaltete gewölbte Oberfläche auf, an der der expandierende Airbag angreift. Je mehr Volumen des Zwi­ schenraumes durch die Füllkörpereinheit abgedeckt ist, desto früher wird die Expansion der Airbageinheit auf die Abdeckung übertragen.

In Ausgestaltung der Erfindung erstreckt sich die Füllkörperein­ heit quer zur Expansionsrichtung des Airbags nahezu über die ge­ samte Fläche der Abdeckung. Dadurch ergibt sich eine gleichmäßi­ ge Kraftübertragung von dem expandierenden Airbag auf die Abdec­ kung. Sowohl Abdeckung als auch Füllkörpereinheit können ein- oder mehrteilig ausgeführt sein. Vorzugsweise füllt die Füllkör­ pereinheit den Zwischenraum zwischen Airbag-Einheit und Abdec­ kung nahezu vollständig aus.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung umfaßt die Füllkör­ pereinheit einen oder mehrere blockförmige Füllkörper aus Vollmaterial, insbesondere aus einem geschäumten Metall- oder Kunststoffmaterial. Derartige Füllkörper sind einfach und ko­ stengünstig herstellbar und weisen eine hohe Formstabilität auf.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung umfaßt die Füllkör­ pereinheit einen oder mehrere hohle Füllkörper, insbesondere aus einem Metallblech. Derartige Füllkörper weisen ein besonders ge­ ringes Gewicht auf und sind bei Bedarf ihrerseits mit Füllstof­ fen ausfüllbar.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung umfaßt die Füllkör­ pereinheit einen oder mehrere auf einer der Airbag-Einheit abge­ wandten Seite offene Füllkörper, insbesondere aus einem Metall- oder Kunststoffprofil. Auf seinen der Airbag-Einheit zugewandten Seiten ist der Füllkörper vorzugsweise geschlossen gestaltet, so daß der Airbag an dem Füllkörper entlanggleiten kann, ohne be­ schädigt zu werden. Ein derartiger Füllkörper ist besonders ein­ fach und kostengünstig herstellbar und weist ein besonders ge­ ringes Gewicht auf. Selbstverständlich weist der wenigstens eine Füllkörper auf seiner der Airbag-Einheit zugewandten Seite eine glatte Außenkontur auf, um Beschädigungen des Luftsackes der Airbageinheit bei der Expansion zu verhindern.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung weist wenigstens ein Füllkörper der Füllkörpereinheit auf einer der Airbag-Einheit zugewandten Seite eine gewölbte Außenfläche auf. Es können eine oder mehrere konvex gewölbte Kuppen vorgesehen sein, durch die einerseits eine hohe Formstabilität des betreffenden Füllkörpers und andererseits eine gezielt ausgerichtete Krafteinleitung in die Abdeckung ermöglicht wird.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist wenigstens ein Füll­ körper fest mit der Abdeckung verbunden oder einstückig mit die­ ser ausgeführt. Der Füllkörper läßt sich somit auf besonders einfache Weise an der Innenraumverkleidung festlegen und gewähr­ leistet eine zuverlässige Kraftübertragung.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung sind die Abdeckung we­ nigstens einmal geteilt oder teilbar und die Füllkörpereinheit entsprechend mehrteilig ausgebildet. Dabei ist vorzugsweise je­ dem Teil der Abdeckung ein Füllkörper zugeordnet.

Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen sowie aus der nachfolgenden Beschreibung, in der be­ vorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnun­ gen dargestellt sind.

Fig. 1 zeigt schematisch in einer geschnittenen Seitenansicht ein erstes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Aufprallschutzvorrichtung in Form einer Beifahrer-Airbag-Ein­ heit mit einem einzelnen Füllkörper und

Fig. 2 schematisch in einer geschnittenen Seitenansicht ein zweites Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Auf­ prallschutzvorrichtung mit zwei Füllkörpern.

In Fig. 1 ist eine Aufprallschutzvorrichtung in Form einer Bei­ fahrer-Airbag-Anordnung 1 in einem Personenkraftwagen darge­ stellt. Die Beifahrer-Airbag-Anordnung 1 umfaßt eine Airbag-Ein­ heit 10 mit einem Gasgenerator 2, der gemeinsam mit einem zu­ sammengefalteten Airbag 3 in einem Gehäuse 6 untergebracht ist. Die Airbag-Einheit 10 ist fahrzeugfest hinter einer Innenraum­ verkleidung in Gestalt einer Instrumententafel 4 festgelegt, wo­ bei in der Instrumententafel 4 eine Austrittsöffnung 5 für den im Falle einer kollisionsbedingt aktivierten Airbag-Einheit 10 expandierenden Airbag 3 vorgesehen ist, die mit einer Abdeckung 7 verschlossen ist. Instrumententafel 4 und Abdeckung 7 sind mit einer gemeinsamen Schutzverkleidung 8 in Form einer Schaumpol­ sterung überzogen. Die Abdeckung 7 ist einstückig mit der In­ strumententafel 4 hergestellt, so daß der Rand der Austrittsöff­ nung 5 durch eine umlaufende Sollbruchlinie 7a gebildet ist, mit der eine Aufrißlinie 8a seitens der Schutzverkleidung 8 korre­ spondiert.

Zwischen dem gefalteten Airbag 3 und der Abdeckung 7 befindet sich ein Zwischenraum, der von einer Füllkörpereinheit in Form eines blockförmigen Füllkörpers 9 ausgefüllt wird. Der Füllkör­ per 9 befindet sich somit in Expansionsrichtung des Airbags ge­ nau zwischen Airbag 3 und Abdeckung 7. Er erstreckt sich quer zur Expansionsrichtung des Airbags über die gesamte Fläche der Abdeckung, ist in Expansionsrichtung des Airbags an die Kontur des Zwischenraums angepaßt und füllt den Zwischenraum nahezu vollständig aus. Der Füllkörper ist formstabil und homogen aus einem Metall- oder Kunststoffschaum hergestellt. Er weist auf seiner der Airbag-Einheit 10 zugewandten Seite eine konkav ge­ wölbte, geschlossene und glatte Oberfläche 9a auf, an der der Airbag 3 mit geringen Reibungseffekten gleiten kann.

Im Falle einer schwerwiegenden Kollision des Personenkraftwagens wird die Airbag-Einheit 10 derart aktiviert, daß der Gasgenera­ tor gezündet und der Airbag mit dem von dem Gasgenerator erzeug­ ten Gas gefüllt wird. Dabei expandiert der Airbag 3 aus seiner zusammengefalteten Ruheposition gemäß Fig. 1 in Richtung der Ab­ deckung 7, wobei er auf den Füllkörper 9 trifft. Da der Füllkör­ per einerseits mit der der Airbag-Einheit abgewandten Seite 9b flächig an der Abdeckung 7 anliegt und andererseits auf der der Airbag-Einheit 10 zugewandten Seite mit der gekrümmten Fläche 9a an dem expandierenden Airbag 3 anliegt, ermöglicht er eine gleichmäßige Druckübertragung zwischen Airbag 3 und Abdeckung 7. Dem expandierenden Airbag 3 steht kein wesentlicher Leerraum zur ungebremsten Ausdehnung zur Verfügung, vielmehr stößt er kurz nach der Zündung des Gasgenerators 2 mit hohem Anfangsimpuls ge­ gen den Füllkörper 9, über den Bewegungsenergie von dem Airbag 3 unmittelbar in die Abdeckung 7 eingeleitet wird. Dadurch wird die Abdeckung 7 frühzeitig aus der Instrumententafel 4 herausge­ brochen und weggesprengt, wobei der hohe Anfangsimpuls des Air­ bags genutzt und dessen Bewegung in gewissem Maße abgebremst und damit vergleichsmäßigt wird.

In einem modifizierten Ausführungsbeispiel ist die Kontur des Füllkörpers 9 derart gestaltet, daß der Impuls des expandieren­ den Airbags 3 gezielt ungleichmäßig auf die Abdeckung 7 einge­ leitet wird, so daß diese an einer Seite zuerst von der Instru­ mententafel 4 getrennt wird.

Ein weiteres Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Auf­ prallschutzvorrichtung ist in Fig. 2 dargestellt. Sie ist wie­ derum als Beifahrer-Airbag-Anordnung 1 in einem Kraftfahrzeug ausgeführt, wobei eine an einem fahrzeugfesten Träger fixierte Airbag-Einheit 10 mit einem Gasgenerator 2 und einem aufblasba­ ren Airbag 3 vorgesehen ist. Die Airbag-Einheit 10 ist wiederum hinter einer Innenraumverkleidung 4 mit einer Austrittsöffnung 5 für den expandierenden Airbag 3 angeordnet. Die Austrittsöffnung 5 ist mit einer zweiteiligen Abdeckung 11 verschlossen, die von dem Airbag geöffnet, d. h. aus ihrer dargestellten Schließpositi­ on herausbewegt werden kann. Die Abdeckung 11 weist ein oberes Teil 11a und ein unteres Teil 11b auf, die jeweils über ein Scharnier 12 verschwenkbar an der Innenraumverkleidung 4 festge­ legt sind. Die Scharniere 12 sowie die Teile 11a und 11b der Ab­ deckung 11 können einstückig mit der Innenraumverkleidung 4 aus­ geführt sein, wobei zwischen den Teilen 11a und 11b der Abdec­ kung und zwischen den Teilen 11a und 11b und der Instrumenten­ tafel Sollbruchlinien 13 vorsehbar sind.

An der der Airbag-Einheit 10 zugewandten Innenseite der Abdec­ kung 11 ist eine Füllkörpereinheit 14 vorgesehen. Sie besteht aus einem ersten, fest mit dem oberen Teil 11a der Abdeckung 11 verbundenen Füllkörper 15 sowie einem zweiten, fest mit dem un­ teren Teil 11b der Abdeckung 11 verbundenen Füllkörper 16. Der erste Füllkörper 15 besteht aus einem geschäumten Metall- oder Kunststoffmaterial und ist blockförmig aus Vollmaterial herge­ stellt. Seine der Airbag-Einheit 10 zugewandte Seite weist eine konvex gewölbte Außenfläche 15a auf, die möglichst geschlossen und glatt gestaltet ist. Der zweite Füllkörper 16 besteht im we­ sentlichen aus einem gewölbten Blechprofil, das mit seiner der Airbag-Einheit 10 abgewandten offenen Seite an dem unteren Teil 11b der Abdeckung festgelegt ist. Damit ist ein hohler Füllkör­ per geschaffen, der seine Belastbarkeit in der Expansionsrich­ tung des Airbags 3 aus seiner bogen- oder domförmigen Wölbung erhält und eine gewölbte Außenfläche 16a aufweist.

Die Abdeckung 11 ist somit in zwei Teile geteilt bzw. infolge einer Expansion des Airbags 3 an den Bruchlinien 13 teilbar, wo­ bei den beiden Teilen 11a und 11b jeweils ein Füllkörper 15 bzw. 16 der Füllkörpereinheit 14 zugeordnet ist.

Bei einer schwerwiegenden Kraftfahrzeugkollision, wenn die Air­ bag-Einheit 10 ausgelöst und der Airbag 3 mittels des Gasgenera­ tors 2 expandiert wird, stößt der expandierende Airbag gegen die beiden Füllkörper 15 und 16. Die Außenkonturen der beiden Füll­ körper sind dabei entsprechend der Öffnungsreihenfolge der bei­ den Teile 11a und 11b der Abdeckung 11 und entsprechend einer gewünschten Druckverteilung zwischen Airbag und Abdeckung ge­ staltet, wobei insbesondere der mit dem zuerst zu öffnenden Teil der Abdeckung verbundene Füllkörper einen geringeren Abstand zu dem gefalteten Airbag 3 aufweist als der andere.

In einem modifizierten Ausführungsbeispiel sind die Teile 11a und 11b der Abdeckung 11 getrennt von der Innenraumverkleidung 4, jedoch einstückig mit den Füllkörpern 15 und 16 ausgeführt.

Claims (8)

1. Aufprallschutzvorrichtung für einen Kraftfahrzeuginsassen, insbesondere Beifahrer-Airbag-Anordnung, mit einer Airbag-Ein­ heit, die einen Gasgenerator und einen in seiner Ruheposition zusammengefalteten Airbag umfaßt und die hinter einer Innenraum­ verkleidung des Kraftfahrzeuges fixiert ist, wobei in der Innen­ raumverkleidung eine der Airbag-Einheit zugeordnete Austritts­ öffnung für den expandierenden Airbag vorgesehen ist, die mit einer von dem Airbag bewegbaren Abdeckung versehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Zwischenraum zwischen Airbag-Einheit (10) und Abdeckung (7, 11) in Expansionsrichtung des Airbags (3) eine formstabile Füllkörpereinheit (9, 14) vorgesehen ist, die den Zwischenraum wenigstens teilweise ausfüllt.

2. Aufprallschutzvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Füllkörpereinheit (9, 14) sich quer zur Expansionsrichtung des Airbags (3) nahezu über die gesamte Fläche der Abdeckung (7, 11) erstreckt.

3. Aufprallschutzvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Füllkörpereinheit (9, 14) einen oder mehrere blockförmige Füllkörper (9, 15) aus Vollmaterial, insbesondere aus einem ge­ schäumten Metall- oder Kunststoffmaterial, umfaßt.

4. Aufprallschutzvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Füllkörpereinheit (14) einen oder mehrere hohle Füllkörper (16), insbesondere aus einem Metallblech, umfaßt.

5. Aufprallschutzvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Füllkörpereinheit (14) einen oder mehrere auf einer der Air­ bag-Einheit (10) abgewandten Seite offene Füllkörper (16), ins­ besondere aus einem Metall- oder Kunststoffprofil, umfaßt.

6. Aufprallschutzvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß daß die Füllkörpereinheit (9, 14) einen oder mehrere Füllkörper (9, 15, 16) umfaßt, und daß wenigstens ein Füllkörper auf einer der Airbag-Einheit (10) zugewandten Seite eine gewölbte Außen­ fläche (9a, 15a, 16a) aufweist.

7. Aufprallschutzvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß daß die Füllkörpereinheit (9, 14) einen oder mehrere Füllkörper (9, 15, 16) aufweist, und daß wenigstens ein Füllkörper fest mit der Abdeckung (11) verbunden oder einstückig mit dieser ausge­ führt ist.

8. Aufprallschutzvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Abdeckung (11) wenigstens einmal geteilt oder teilbar und die Füllkörpereinheit (14) entsprechend mehrteilig ausgebildet ist.