DE19904072B4

DE19904072B4 - Insassenschutzvorrichtung an einem Lenkrad eines Fahrzeugs

Info

Publication number: DE19904072B4
Application number: DE1999104072
Authority: DE
Inventors: Thomas Wohllebe
Original assignee: Volkswagen AG
Current assignee: Volkswagen AG
Priority date: 1999-02-02
Filing date: 1999-02-02
Publication date: 2011-06-01
Anticipated expiration: 2019-02-03
Also published as: DE19904072A1

Abstract

Insassenschutzvorrichtung an einem Lenkrad eines Fahrzeugs, mit einem Airbagmodul (7), das wenigstens einen Gasgenerator (8) mit wenigstens einem daran angeschlossenen Airbag (9) aufweist und in einer Lenkradnabe (5) aufgenommen ist, sowie mit einer Airbagaustrittöffnung (20) im Nabenbereich, durch die hindurch der Airbag (9) im Crashfall wenigstens teilweise austritt und vor dem Lenkrad (2) aufblasbar ist, wobei eine Abdeckung (10) vorgesehen ist, die in einer Geschlossenstellung bei nicht aktiviertem Airbag (9) im Nabenbereich anliegt und dabei die Airbagaustrittöffnung (20) verschließt sowie in einer Offenstellung bei im Crashfall aktiviertem Airbag (9) die Airbagaustrittöffnung (20) freigibt, wobei die Abdeckung (10) in der Offenstellung (19) von der Lenkradnabe (5) unter Ausbildung eines umlaufenden Ringspaltes (20) als Airbagaustrittöffnung in Richtung auf einen Fahrzeuglenker abhebbar und von wenigstens einer Halteeinrichtung (16) in einem vorgebbaren Abstand zur Lenkradnabe (5) festlegbar ist dergestalt, dass der wenigstens eine Airbag (9) durch den Ringspalt (20) um die abgehobene Abdeckung...

Description

Die Erfindung betrifft eine Insassenschutzvorrichtung an einem Lenkrad eines Fahrzeugs nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Eine allgemein bekannte, gattungsgemäße Insassenschutzvorrichtung an einem Lenkrad eines Fahrzeugs umfasst ein Airbagmodul, das wenigstens einen Gasgenerator mit wenigstens einem daran angeschlossenen Airbag aufweist und in einer Lenkradnabe aufgenommen ist. Diese Insassenschutzvorrichtung weist weiter eine Airbagaustrittöffnung im Nabenbereich auf, durch die hindurch der Airbag im Crashfall wenigstens teilweise austritt und vor dem Lenkrad aufblasbar ist. Dabei ist eine Abdeckung vorgesehen, die in einer Geschlossenstellung bei nicht aktiviertem Airbag im Nabenbereich anliegt und dabei die Airbagaustrittöffnung verschließt sowie in einer Offenstellung bei im Crashfall aktiviertem Airbag die Airbagaustrittöffnung freigibt. Konkret ist die Abdeckung hier als Abdeckklappe ausgebildet, die randseitig im Bereich der Austrittsöffnung angelenkt ist und in ihrer Offenstellung bei aufgeblasenem Airbag in etwa in Richtung auf den Fahrzeuglenker absteht.
Bei einer solchen Insassenschutzvorrichtung wird der Airbag unmittelbar in Richtung auf den Oberkörper des Fahrzeuglenkers entfaltet und gefüllt, wobei von dem schnellen Aufblasen des Airbags eine gewisse Aggressivität für den Fahrzeuglenker ausgehen und diesen ggf. beeinträchtigen kann. Weiter kann für den Fahrzeuglenker eine gewisse Aggressivität durch die in der Offenstellung in Richtung auf den Fahrzeuglenker abstehende Abdeckklappe ausgehen, da dieser bei einem Aufprall und einer Volumenverminderung des Airbags ggf. mit der abstehenden Abdeckklappe in Berührung kommt.
Aus der DE 40 10 767 A1 ist eine gattungsgemäße Insassenschutzvorrichtung mit einem Lenkrad-Airbag und einer zugeordneten Abdeckungsplatte bekannt. Die Abdeckungsplatte ist über kurz gehaltene Fangbänder in einer entsprechenden Aufnahme gehalten. Bei Aktivierung des Airbags hebt die Abdeckungsplatte unter Ausbildung eines umlaufenden Ringspaltes als Airbagaustrittsöffnung vom Lenkrad in Richtung auf einen Fahrzeuglenker ab. Aus der WO 97/34783 A1 ist eine weitere Insassenschutzvorrichtung bekannt, bei der die Airbag-Abdeckung aus einem zentrischen, ortsfesten Nabenteil sowie einem umlaufenden Dom besteht. Nach einer Airbag-Aktivierung reißt der umlaufende Dom zur Ausbildung eines umlaufenden Ringspaltes als Airbagaustrittsöffnung auf. Das zentrische Nabenteil verbleibt demgegenüber ortsfest.
Es ist daher Aufgabe der Erfindung, eine Insassenschutzvorrichtung an einem Lenkrad eines Fahrzeugs mit im Crashfall verminderter Aggressivität während des Aufblasvorgangs eines Airbags zu schaffen.
Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
Die Halteeinrichtung ist zweiteilig aus einem airbagmodulseitigen ersten Halteelement und einem abdeckungsseitigen zweiten Halteelement aufgebaut. Diese beiden Halteelemente sind einander entsprechend zugeordnet und wirken derart zusammen, dass sie nach einem vorgebbaren Verschiebeweg bei Erreichen der Offenstellung eine weitere Abhebung der Abdeckung verhindern. Zusätzlich übernimmt eine derartige Halteeinrichtung auch eine Führungsfunktion während des Abhebens der Abdeckung, um einen gleichmäßigen, umlaufenden Ringspalt nach dem Abheben und Festlegen der Abdeckung in der Offenstellung auszubilden. Das erste oder zweite Halteelement der wenigstens einen Halteeinrichtung ist nabenseitig und das zweite oder erste Halteelement entsprechend abdeckungsseitig ausgebildet.
Die Halteeinrichtung ist als eine Zylinder-Kolben-Einheit mit einem zylinderseitigen Anschlag ausgeführt, an dem der Kolben in der Offenstellung anliegt und gehalten ist. Eine derartige Zylinder-Kolben-Einheit ermöglicht ein einfaches Festlegen der Abdeckung nach einem vorgebbaren Verschiebeweg bei gleichzeitiger guter Führung während des Abhebens der Abdeckung. Der Kolben der Zylinder-Kolben-Einheit als Halteeinrichtung kann dabei entweder an der Abdeckung oder an dem Airbagmodul angeordnet sein.
Gemäß Anspruch 1 ist die Abdeckung in der Offenstellung von der Lenkradnabe unter Ausbildung eines umlaufenden Ringspaltes als Airbagaustrittöffnung in Richtung auf einen Fahrzeuglenker abhebbar und von wenigstens einer Halterichtung in einem vorgebbaren Abstand zur Lenkradnabe festlegbar. In dieser Offenstellung ist der wenigstens eine Airbag durch den Ringspalt um die abgehobene Abdeckung herum trichterförmig in Richtung auf den Fahrzeuglenker aufblasbar.
Durch dieses mittels der Halteeinrichtung kontrollierte Abheben der Abdeckung unter Ausbildung eines umlaufenden Ringspaltes wird die Abdeckung nur so weit in Richtung auf den Fahrzeuglenker hin abgehoben, wie dies für das Ausbilden eines für ein optimales Entfalten und Aufblasen des Airbags geeigneten Ringspaltes erforderlich ist. Damit wird erreicht, dass die Abdeckung nicht derart in Richtung auf den Fahrzeuglenker hin absteht, dass von ihr bei einem Aufprall und einer Volumenverminderung des Airbags eine Aggressivität für den Fahrzeuglenker ausgeht.
Durch den seitlichen Airbagaustritt aus dem Ringspalt und das anschließende, trichterförmige Aufblasen in Richtung auf den Fahrzeuglenker hin, wird zudem erreicht, dass der Aufblasvorgang mit einer geringeren Gasmenge ggf. in kürzerer Zeit und weniger aggressiv für den Fahrzeuglenker durchgeführt werden kann. Vorzugsweise verjüngt sich der vom aufgeblasenen Airbag umschlossene Trichterfreiraum zum Fahrzeuglenker hin, sodass ein ausreichend dimensionierter Airbag für einen Aufprall zur Verfügung steht. Bei der Dimensionierung der Trichterfreiräume ist zweckmäßig darauf zu achten, dass der Trichterdurchmesser an der Aufprall aufnehmenden Außenkontur des Airbags kleiner ist als ein abzustützender Körperteil eines Fahrzeuglenkers, damit dieser nicht in einen Trichterfreiraum eindringt.
Grundsätzlich kann die Abdeckung auf verschiedene Art und Weise von der Lenkradnabe abgehoben werden, z. B. unter Verwendung eines mehrstufigen Gasgenerators, bei dem nach dem Zünden einer ersten Stufe zum Abheben der Abdeckung in Richtung auf diese hin ausgeblasen wird, während durch das gleichzeitige oder zeitversetzte Zünden einer zweiten Stufe der Airbag aufgeblasen wird. In einer bevorzugten Ausführungsform ist die Abdeckung jedoch auf einfache Weise durch den im Crashfall expandierenden Airbag von der Geschlossenstellung in die Offenstellung abhebbar. Damit wird der beim Aufblasen des Airbags entstehende Fülldruck somit vorteilhaft gleichzeitig auch zum Abheben der Abdeckung verwendet. Die Anlageverbindung der Abdeckung in der Geschlossenstellung bei nicht aktiviertem Airbag im Nabenbereich kann entweder lose als bloße Auflageverbindung oder aber auch fest in Verbindung mit randseifigen Aufreißkerben ausgeführt sein. Diese Aufreißkerben reißen dann durch den aufgrund der Volumenvergrößerung des Airbags entstehenden Abhebedruck auf die Abdeckung auf.
Für einen Sekundäraufprall ist an der der Lenkradnabe zugewandten Unterseite der Abdeckung in einer vorteilhaften Ausgestaltung ein Dämpfungselement als Deformationselement ausgebildet. Damit wird erreicht, dass die Abdeckung zusätzlich auch einen Beitrag zum Insassenschutz liefert. Dafür ist es evtl. vorteilhaft, dass die Halteeinrichtung der Abdeckung eine Rücklaufsperre enthält, um ein reines Zurückschieben der Abdeckung durch den Insassen zu verhindern. Die als Zylinder-Kolben-Einheit ausgeführte Halteeinrichtung kann auch so ausgelegt sein, dass sie bei einem Sekundäraufprall ebenfalls als Energieabsorber dient.
In einer konkreten Ausführungsform ist das Airbagmodul in einem Airbagmodulgehäuse der Lenkradnabe aufgenommen, wobei der Airbag ringförmig unter der Abdeckung und um einen zentralen Gasgenerator gefaltet ist. Die Abdeckung ist an der der Lenkradnabe zugewandten Unterseite in Richtung auf den zentralen Gasgenerator hin kegelstumpfförmig ausgebildet, so daß die Kegelflächen Führungsflächen für den Airbagaustritt in Richtung auf den Ringspalt darstellen. Damit wird erreicht, daß der Airbag gleich zu Beginn des Aufblasvorgangs in Richtung auf den Ringspalt zu entfaltet und aufgeblasen wird. Alternativ können auch mehrere Airbags in einem Airbagmodulgehäuse der Lenkradnabe angeordnet sein, die über mehrere Gasgeneratoren bzw. über mehrstufige Gasgeneratoren aufblasbar sind.
Anhand einer Zeichnung wird die Erfindung näher erläutert.
Die einzige Figur zeigt schematisch eine Insassenschutzvorrichtung 1 an einem Lenkrad 2 eines Fahrzeugs. Das Lenkrad 2 weist einen Lenkradkranz 3 auf, der über Speichen 4 mit einer zentral in dem Lenkradkranz 3 angeordneten Lenkradnabe 5 verbunden ist.
Die Lenkradnabe 5 umfaßt ein Airbagmodulgehäuse 6, in dem ein Airbagmodul 7 aufgenommen ist. Das Airbagmodul 7 besteht aus einem Gasgenerator 8 und einem Airbag 9.
In dem Airbagmodulgehäuse 6 der Lenkradnabe 5 ist der Gasgenerator 8 zentral angeordnet. Um diesen zentral angeordneten Gasgenerator 8 ist der Airbag 9 ringförmig unter einer Abdeckung 10 gefaltet.
Die Abdeckung 10 liegt in der mit durchgezogenen Linien dargestellten Geschlossenstellung 11 im Nabenbereich an und verschließt eine Öffnung 12 im Airbagmodulgehäuse 6.
An der der Lenkradnabe 5 zugewandten Unterseite 13 der Abdeckung 10 ist ein Dämpfungselement 14 für einen Sekundäraufprall ausgebildet. Wie dies der 1 weiter zu entnehmen ist, ist dieses Dämpfungselement 14 in Richtung auf den zentralen Gasgenerator 8 hin kegelstumpfförmig mit einer Kegelfläche 15 als Führungsfläche für den Airbagaustritt ausgebildet.
Die Insassenschutzvorrichtung 1 umfaßt ferner eine Zylinder-Kolben-Einheit 16 als Halteeinrichtung. Diese Zylinder-Kolben-Einheit 16 weist einen Kolben 17 auf, der an der Unterseite des Dämpfungselements 14 angeordnet ist und in einem Zylinder 18 geführt ist, der in dem Gasgenerator 8 ausgebildet ist. In dem Zylinder 18 ist, was in der 1 allerdings nicht dargestellt ist, ein Anschlag angeordnet, der verhindert, daß der Kolben 17 aus dem Zylinder 18 austreten kann.
Die Funktionsweise der Erfindung wird nachfolgend ebenfalls anhand der 1 näher erläutert:
Im Crashfall wird über hier nicht dargestellte Crashsensoren der Gasgenerator 8 angesteuert und gezündet, so daß der Airbag 9 mit Gas gefüllt wird. Dieses Befüllen des Airbags 9 mit Gas führt zu einer Volumenvergrößerung des Airbags, wobei der expandierende Airbag 9 einen Druck auf die Abdeckung 10 ausübt und diese von der Geschlossenstellung 11 in die in der 1 strichliert eingezeichnete Offenstellung 19 von der Lenkradnabe 5 unter Ausbildung eines umlaufenden Ringspaltes 20 als Airbagaustrittöffnung in Richtung auf einen hier nicht dargestellten Fahrzeuglenker abhebt. Dabei wirken der Kolben 17 und der Zylinder 18 der Zylinder-Kolben-Einheit 16 so zusammen, daß die Abdeckung 10 nach einem bestimmten Verschiebeweg bei Erreichen der Offenstellung 19 nicht mehr weiter abgehoben wird und in einem bestimmten Abstand zur Lenkradnabe 5 festgelegt ist. Über die Kegelfläche 15 als Führungsfläche wird anschließend der Airbag 9 in Richtung auf den Ringspalt 20 entfaltet, so daß der Airbag 9 durch den Ringspalt 20 um die abgehobene Abdeckung 10 herum trichterförmig in Richtung auf den Fahrzeuglenker aufblasbar ist, wie dies in der 1 strichliert dargestellt ist. Im Falle eines Sekundäraufpralls des Fahrzeuglenkers, z. B. als Folge eines erneuten Fahrzeugaufpralls, bildet das Dämpfungselement 14 bei einer bereits stattgefundenen Volumenverminderung des Airbags 9 einen zusätzlichen Insassenschutz, indem die Wucht des Aufpralls über das Dämpfungselement 14 zumindest teilweise abgefedert wird.
Damit die Abdeckung beim Sekundäraufprall nicht wieder nach vorn verschoben wird, kann die Halteeinrichtung mit einer nicht dargestellten Rücklaufsperre ausgeführt sein. Außerdem kann die Zylinder-Kolben-Einheit als zusätzliches Dämpfungselement ausgelegt werden.
Bezugszeichenliste

1: Inassenschutzvorrichtung
2: Lenkrad
3: Lenkradkranz
4: Speichen
5: Lenkradnabe
6: Airbagmodulgehäuse
7: Airbagmodul
8: Gasgenerator
9: Airbag
10: Abdeckung
11: Geschlossenstellung
12: Öffnung
13: Unterseite
14: Dämpfungselement
15: Kegelfläche
16: Zylinder-Kolben-Einheit
17: Kolben
18: Zylinder
19: Offenstellung
20: Ringspalt

Claims

Insassenschutzvorrichtung an einem Lenkrad eines Fahrzeugs, mit einem Airbagmodul (7), das wenigstens einen Gasgenerator (8) mit wenigstens einem daran angeschlossenen Airbag (9) aufweist und in einer Lenkradnabe (5) aufgenommen ist, sowie mit einer Airbagaustrittöffnung (20) im Nabenbereich, durch die hindurch der Airbag (9) im Crashfall wenigstens teilweise austritt und vor dem Lenkrad (2) aufblasbar ist, wobei eine Abdeckung (10) vorgesehen ist, die in einer Geschlossenstellung bei nicht aktiviertem Airbag (9) im Nabenbereich anliegt und dabei die Airbagaustrittöffnung (20) verschließt sowie in einer Offenstellung bei im Crashfall aktiviertem Airbag (9) die Airbagaustrittöffnung (20) freigibt, wobei die Abdeckung (10) in der Offenstellung (19) von der Lenkradnabe (5) unter Ausbildung eines umlaufenden Ringspaltes (20) als Airbagaustrittöffnung in Richtung auf einen Fahrzeuglenker abhebbar und von wenigstens einer Halteeinrichtung (16) in einem vorgebbaren Abstand zur Lenkradnabe (5) festlegbar ist dergestalt, dass der wenigstens eine Airbag (9) durch den Ringspalt (20) um die abgehobene Abdeckung (10) herum trichterförmig in Richtung auf den Fahrzeuglenker aufblasbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine Halteeinrichtung (16) zweiteilig aus einem airbagmodulseitigen, ersten Halteelement (18) und einem abdeckungsseitigen zweiten Halteelement (17) aufgebaut ist, die einander entsprechend zugeordnet sind und derart zusammenwirken, dass sie nach einem vorgebbaren Verschiebeweg bei Erreichen der Offenstellung eine weitere Abhebung der Abdeckung (10) verhindern, und dass die Halteeinrichtung eine Zylinder-Kolben-Einheit (16) mit einem zylinderseitigen Anschlag ist, an dem der Kolben (17) in der Offenstellung (19) anliegt und gehalten ist.
Insassenschutzvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Abdeckung (10) durch den im Crashfall expandierenden Airbag (9) von der Geschlossenstellung (11) in die Offenstellung (19) abhebbar ist.
Insassenschutzvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass an der der Lenkradnabe (5) zugewandten Unterseite (13) der Abdeckung (10) ein Dämpfungselement (14) als Deformationselement für einen Sekundäraufprall ausgebildet ist.
Insassenschutzvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass in einem Airbagmodulgehäuse (6) der Lenkradnabe (5) der Airbag (9) ringförmig unter der Abdeckung (10) und um einen zentralen Gasgenerator (8) gefaltet ist, und dass die Abdeckung (10) an der der Lenkradnabe (5) zugewandten Unterseite (13) in Richtung auf den zentralen Gasgenerator (8) hin kegelstumpfförmig ausgebildet ist, so dass die Kegelflächen (15) Führungsflächen für den Airbagaustritt in Richtung auf den Ringspalt (20) darstellen.