DE19858520C1 - Knieschutzeinrichtung mit Lastverteilkäfig - Google Patents

Knieschutzeinrichtung mit Lastverteilkäfig

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Abstract

Zur Verbesserung einer Knieschutzeinrichtung für Fahrzeuginsassen, mit einem im Fußraum bzw. im unteren Bereich der Instrumententafel eines Fahrzeuges hinter einer Abdeckplatte angeordneten, aufblasbaren Gassack, wobei der sich nach seiner Auslösung aufblasende Gassack die Abdeckplatte von einer sie haltenden Halteeinrichtung löst und als Lastverteilplatte in Richtung der Knie des Fahrzeuginsassen verschiebt, ist vorgesehen, daß die Lastverteilplatte (12) mit der Halteeinrichtung (11) über einen aus einem verformbaren Material bestehenden Käfig (19) verbunden ist und der Käfig (19) eine Führung für die Lastverteilplatte (12) bei deren durch den sich aufblasenden Gassack (17) bewirkten Verschiebung sowie der anschließenden Rückverlagerung bildet und dabei den Gassack (17) in allen Bewegungszuständen umschließt.

Description

Die Erfindung betrifft eine Knieschutzeinrichtung für Fahrzeuginsassen, mit einem im Fußraum bzw. im unteren Bereich der Instrumententafel eines Fahrzeuges hinter einer Abdeckplatte angeordneten, aufblasbaren Gassack, wobei der sich nach seiner Auslösung aufblasende Gassack die Abdeckplatte von einer sie haltenden Halteeinrichtung löst und als Lastverteilplatte in Richtung der Knie des Fahrzeuginsassen verschiebt.
Eine Knieschutzeinrichtung mit den vorgenannten Merkmalen ist aus der EP 0 684 164 A1 bekannt. Diese Knieschutzeinrichtung weist eine in eine Instrumententafel des Fahrzeuges im Fußraumbereich integrierte Abdeckkappe auf, hinter der ein im Gefahrenfall auslösbarer Gassack angeordnet ist. Im Auslösefall bläst sich der Gassack auf und trennt durch den Entfaltungsdruck die Abdeckkappe ab und verschiebt diese in Richtung der Knie des Fahrzeuginsassen, wo diese Abdeckkappe bei Anlage an den Knien als Lastverteilplatte wirkt. Die anschließende Energieabsorption der Schutzeinrichtung geschieht dabei - wie bei auf den Oberkörper von Fahrzeuginsassen wirkenden Airbageinrichtungen auch - dadurch, daß durch Druck auf die Lastverteilplatte und damit auf den Gassack aus dem Gassack über darin vorgesehene Öffnungen bzw. durch die Permeabilität des Gassackgewebes Gas entweicht. Zur Begrenzung der Bewegung der Lastverteilplatte bei deren Verschiebung in Richtung der Knie des Fahrzeuginsassen ist bei der bekannten Knieschutzeinrichtung die Lastverteilplatte mit der Halteeinrichtung über Seilabschnitte verbunden.
Mit der bekannten Knieschutzeinrichtung ist der Nachteil verbunden, daß die Bewegung der Lastverteilplatte vom Aufblasverhalten des sie beaufschlagenden Gassackes abhängig ist, so daß eine ungerichtete Verlagerung der Lastverteilplatte nicht ausgeschlossen ist, bei der beispielsweise die Lastverteilplatte zunächst mit einer Kante auf die Knie des Fahrzeuginsassen auftrifft. Es kommt hinzu, daß bei durch die Verlagerung des Fahrzeuginsassen ausgeübtem Druck während der Energieabsorptionsphase der die Lastverteilplatte abstützende Gassack seitlich ausweichen kann mit der Folge einer ungleichmäßigen Energieabsorption.
Soweit aus der WO 97/09207 eine Knieschutzeinrichtung bekannt ist, bei welcher die Lastverteilplatte fest mit dem Gassack verbunden oder Bestandteil des Gassackgewebes selbst ist, ergibt sich ebenfalls der geschilderte Nachteil hinsichtlich des Aufblasverhaltens bzw. des Verhaltens bei der Energieabsorption.
In der EP 0 820 905 A1 ist eine Knieschutzeinrichtung beschrieben, bei welcher der sich aufblasende Gassack einen in der Instrumententafel integrierten deformierbaren Bereich in Richtung der Knie des Fahrzeuginsassen auswölbt, wobei ausdrücklich der Gassack die entsprechende Abdeckung in der Instrumententafel nicht durchdringt. Mit einer derartigen Ausbildung lassen sich aber nur begrenzte Deformationswege einstellen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einer gattungsgemäßen Knieschutzeinrichtung mit einer beweglich angeordneten und aus der Instrumententafel herauslösbaren Lastverteilplatte die Energieabsorption zu verbessern.
Die Lösung dieser Aufgabe ergibt sich einschließlich vorteilhafter Ausgestaltungen und Weiterbildungen aus dem Inhalt der Patentansprüche, welche dieser Beschreibung nachgestellt sind.
Die Erfindung sieht in ihrem Grundgedanken vor, daß die Lastverteilplatte mit der Halteeinrichtung über einen aus einem verformbaren Material bestehenden Käfig verbunden ist und der Käfig eine Führung für die Lastverteilplatte bei deren durch den sich aufblasenden Gassack bewirkten Verschiebung sowie der anschließenden Rückverlagerung bildet und dabei den Gassack in allen Bewegungszuständen vollständig umschließt. Mit der Erfindung ist der Vorteil verbunden, daß schon die Verlagerung der Lastverteilplatte beim Aufblasen des Gassackes mit einer definierten Führung in Richtung der Knie des Fahrzeuginsassen erfolgt, so daß eine Verletzung des Kniebereichs des Fahrzeuginsassen weitgehend ausgeschlossen ist. Vorteilhaft ist weiterhin insbesondere die während des Einwirkens des Fahrzeuginsassen auf die Lastverteilplatte gegebene definiert geführte Verformung des in einer Strecklage befindlichen Käfigs, der somit zusätzlich zu der Energieabsorption des Gassackes einen zusätzlichen Anteil an Energieaufnahme bietet. Da der Käfig den Gassack in allen Bewegungszuständen vollständig umschließt und dieser bei seiner Beaufschlagung durch die Lastverteilplatte nicht ausweichen kann, ist gewährleistet, daß die Fläche der Lastverteilplatte gleich der Kontaktfläche zwischen dem aufgeblasenen Gassack und der Innenseite der Lastverteilplatte ist, so daß ein entsprechend hoher Energieaufnahmekoeffizient gegeben ist.
Soweit die DE 39 34 588 A1 die Kombination eines metallischen Deformationselementes in Form eines zusammengefalteten Blechhohlkörpers mit einem aus textilem Material bestehenden Gassack zum Gegenstand hat, sind Deformationselement und Gassack wirkungsmäßig hintereinander geschaltet, so daß es keine Wechselwirkung zwischen dem Deformationselement und dem Gassack gibt.
Ein aufblasbares, gänzlich aus Metall bestehendes Schutzelement ist weiterhin aus der US-PS 5 839 756 bekannt.
Nach einem Ausführungsbeispiel ist vorgesehen, daß der Käfig eine gleichermaßen Streck- und Druckzonen beinhaltende Struktur aufweist, womit den Aufgaben des Käfigs sowohl bei der Verlagerung der Lastverteilplatte in Richtung der Knie des Fahrzeuginsassen wie auch bei der anschließenden Rückverlagerung während der Energieabsorptionsphase Rechnung getragen ist.
Hierzu kann vorgesehen sein, daß der Käfig in seinen Eckbereichen zur Verbindung von als Halteplatte ausgebildeter Halteeinrichtung und Lastverteilplatte Materialschwächungen aufweisende Streben aufweist, wobei nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung die zwischen den Streben liegenden Außenflächen des Käfigs mit einer die Streck- und Druckzonen bildenden rautenförmigen Gitterstruktur ausgeführt sind.
Um Verletzungen des Fahrzeuginsassen an der Knieschutzeinrichtung zu vermeiden, kann vorgesehen sein, daß die Anschlußbereiche der Lastverteilplatte an den Käfig mit Rundungen ausgeführt sind.
Soweit die Knieschutzeinrichtung als gesondertes Element im Fußraum des Kraftfahrzeuges angebracht oder dabei auch in die Instrumententafel, wenigstens teilweise, integriert ist, kann vorgesehen sein, daß der Käfig auf seiner Außenseite aus optischen Gründen mit einer eine umlaufende Sollbruchstelle aufweisenden Abdeckung versehen ist; hiermit ist eine Abpolsterung der Lastverteilplatte sowie der anschließenden Bereiche gegeben, so daß auch hierdurch die Verletzungsgefahr verringert ist. Die vorgesehene Sollbruchstelle ermöglicht dabei die Trennung der Lastverteilplatte von und deren relative Bewegung zur Halteplatte.
Nach Ausführungsbeispielen der Erfindung kann der Käfig aus Metall oder aus einem geeigneten Verbundwerkstoff bestehen.
Es kann vorgesehen sein, daß der Käfig und die Lastverteilplatte einstückig miteinander ausgebildet sind, wobei die einstückig mit dem Käfig ausgebildete Lastverteilplatte auf ihrer dem Fahrzeuginsassen zugewandten Außenseite mit einer Abdeckung versehen sein kann.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wiedergegeben, welches nachstehend beschrieben ist. Es zeigen:
Fig. 1 eine Knieschutzeinrichtung in der unbenutzten Stellung;
Fig. 2 den Gegenstand der Fig. 1 in einer geschnittenen Seitenansicht,
Fig. 3 die Einzelheit III in Fig. 2 in einer vergrößerten Darstellung,
Fig. 4 die Knieschutzeinrichtung gemäß Fig. 1 im Anschluß an die Verlagerung in Richtung der Knie des Fahrzeuginsassen, jedoch vor Beginn der Energieabsorptionsphase,
Fig. 5 den Gegenstand der Fig. 4 in einer geschnittenen Seitenansicht.
Die in Fig. 1 als Gesamtgegenstand dargestellte Knieschutzeinrichtung 10 besteht aus einer Halteeinrichtung, die bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel als Halteplatte 11 ausgebildet ist; die Halteplatte 11 kann im Fußraum bzw. im unteren Bereich der Instrumententafel eines Fahrzeuges an einer Fahrzeugstruktur angebracht oder auch in die Instrumententafel eingefügt sein. An der Halteplatte 11 ist eine in Richtung der Knie des Fahrzeuginsassen weisende Lastverteilplatte 12 gehaltert, wobei Halteplatte 11 und Lastverteilplatte 12 über zugeordnete äußere Seitenwände 14 eine Art Gehäuse ausbilden.
Die Übergänge zwischen der Lastverteilplatte 12 und den daran anschließenden Seitenwänden 14 sind mit jeweils einer Rundung 15 ausgebildet, um die Verletzungsgefahr an der Knieschutzeinrichtung 10 herabzusetzen. Entsprechend sind auch die zwischen den aneinander anschließenden Seitenwänden 14 gebildeten Eckbereiche mit einer Eckenrundung 16 ausgeführt.
Wie sich aus Fig. 2 im einzelnen entnehmen läßt, ist an der Halteplatte 11 ein Gasgenerator 18 angebracht, der in einen in dem Innenraum des von Halteplatte 11 und Lastverteilplatte 12 mit Seitenwänden 14 gebildeten Gehäuses eingefalteten Gassack 17 hineinreicht. Die Innenseiten der Seitenwände 14 wie auch der Lastverteilplatte 12 bilden einen aus Metall oder Verbundwerkstoff oder einem anderen geeigneten Material bestehenden Käfig 19, der außen von einer Abdeckung 20 umschlossen ist. Wie sich aus Fig. 3 ergibt, ist die äußere Abdeckung 20 mit einer umlaufenden Sollbruchstelle 21 versehen, um eine Trennung der Lastverteilplatte 12 von der Halteplatte 11 zu ermöglichen.
Aus Fig. 4 lassen sich die Ausbildung und die Funktion des Käfigs 19 besser entnehmen. Hierzu bildet der Käfig 19 in den jeweiligen Eckbereichen Streben 22 aus, in denen Materialschwächungen 23 in Form von rautenförmigen Öffnungen angebracht sind. Entsprechend sind auch die Seitenwände des Käfigs 19 mit einer rautenförmigen Gitterstruktur 24 ausgebildet. Diese Materialschwächungen ermöglichen einerseits eine Streckung des Käfigs 19 beim Aufblasen des Gassackes 17 aus der in Fig. 1 in die Fig. 4 dargestellte Stellung, und sie ermöglichen weiterhin auch in der Energieabsorptionsphase eine Rückverlagerung der Lastverteilplatte 12 in Richtung auf die Halteplatte 11 mit gleichzeitiger Energieaufnahme.
Weder bei der Druckverformung noch bei der Streckverformung des Käfigs entstehen nach außen oder innen ragende spitze Gegenstände. Durch den so gebildeten, den Gassack 17 in allen Bewegungszuständen umschließenden Käfig 19 ist gewährleistet, daß eine definiert geführte Verformung der Knieschutzeinrichtung 10 gegeben ist, ohne daß der Gassack 17 beim Aufblasen wie auch bei der die Energieabsorption vermittelnden Teilentleerung ausweicht.

Claims (10)

1. Knieschutzeinrichtung für Fahrzeuginsassen, mit einem im Fußraum bzw. im unteren Bereich der Instrumententafel eines Fahrzeuges hinter einer Abdeckplatte angeordneten, aufblasbaren Gassack, wobei der sich nach seiner Auslösung aufblasende Gassack die Abdeckplatte von einer sie haltenden Halteeinrichtung löst und als Lastverteilplatte in Richtung der Knie des Fahrzeuginsassen verschiebt, dadurch gekennzeichnet, daß die Lastverteilplatte (12) mit der Halteeinrichtung (11) über einen aus einem verformbaren Material bestehenden Käfig (19) verbunden ist und der Käfig (19) eine Führung für die Lastverteilplatte (12) bei deren durch den sich aufblasenden Gassack (17) bewirkten Verschiebung sowie der anschließenden Rückverlagerung bildet und dabei den Gassack (17) in allen Bewegungszuständen umschließt.
2. Knieschutzeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Käfig (19) eine gleichermaßen Streck- und Druckzonen beinhaltende Struktur aufweist.
3. Knieschutzeinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Käfig (19) in seinen Eckbereichen zur Verbindung von als Halteplatte (11) ausgebildeter Halteeinrichtung und Lastverteilplatte (12) Materialschwächungen (23) aufweisende Streben (22) aufweist.
4. Knieschutzeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die zwischen den Streben (22) liegenden Außenflächen des Käfigs (19) mit einer die Streck- und Druckzonen bildenden rautenförmigen Gitterstruktur (24) ausgeführt sind.
5. Knieschutzeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Anschlußbereiche der Lastverteilplatte (12) an den Käfig (19) mit Rundungen (15) ausgeführt sind.
6. Knieschutzeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Käfig (19) auf seiner Außenseite mit einer eine umlaufende Sollbruchstelle (21) aufweisenden Abdeckung (20) versehen ist.
7. Knieschutzeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Käfig (19) aus Metall besteht.
8. Knieschutzeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Käfig (19) aus einem Verbundwerkstoff besteht.
9. Knieschutzeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Käfig (19) und die Lastverteilplatte (12) einstückig miteinander ausgebildet sind.
10. Knieschutzeinrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die einstückig mit dem Käfig (19) ausgebildete Lastverteilplatte (12) auf ihrer dem Fahrzeuginsassen zugewandten Außenseite mit einer Abdeckung (20) versehen ist.
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