DE3908713A1

DE3908713A1 - Gassack-kniepolster-rueckhaltesystem fuer kraftfahrzeuge

Info

Publication number: DE3908713A1
Application number: DE3908713A
Authority: DE
Inventors: Heinz-Dieter Dr Ing Adomeit; Roland Brenner
Original assignee: TRW Occupant Restraint Systems GmbH
Current assignee: ADOMEIT, HEINZ-DIETER, DR.-ING., 1000 BERLIN, DE
Priority date: 1988-03-29
Filing date: 1989-03-16
Publication date: 1989-10-12
Anticipated expiration: 2009-03-17
Also published as: SE510997C2; SE9800089L; FR2629405A1; SE8901008D0; AU3109689A; ES2013872A6; GB8904647D0; GB2218385A; DE3908713C2; BR8901390A; IT8919851A0; JPH0214945A; SE9800089D0; SE507271C2; IT1228806B; SE8901008L; US4948168A; JPH0764244B2

Description

Die Erfindung betrifft ein Gassack-Kniepolster-Rückhalte system für Kraftfahrzeuge, mit einem durch einen Gasgenerator aufblasbaren Gassack und einem im Bereich der unteren Arma turenbrettverkleidung angebrachten Kniepolster.

Ein im Gefahrenfalle selbsttätig aufblasbarer Gassack bildet in Verbindung mit einem Kniepolster ein sehr wirksames pas sives Rückhaltesystem für Fahrzeuginsassen. Auf der Fahrer seite wird der zusammengefaltete Gassack gewöhnlich in der Lenkradnabe verstaut. Auf der Beifahrerseite wird der gefal tete Gassack gewöhnlich in einer Staukammer aufgenommen, die an der Stelle gebildet ist, wo sich üblicherweise das Hand schuhfach befindet. Das Kniepolster kann durch einen ver stärkten Teil der unteren Armaturenbrettverkleidung gebildet sein. Je näher sich das Kniepolster an den Knien des Fahrzeug insassen befindet, desto größer ist die erzielte Schutzwir kung. Um im Fahrbetrieb aber die Bewegungsfreiheit unter schiedlich großer Fahrzeuginsassen nicht unzumutbar einzu schränken, ist es erforderlich, das Kniepolster relativ weit vorn in Fahrtrichtung anzuordnen.

Es könnte nun in Betracht gezogen werden, das Kniepolster nicht starr, sondern in eine aktivierte, an die Knie des Fahr zeuginsassen angenäherte Stellung bewegbar auszubilden, wobei die Bewegung in die aktivierte Stellung zumindest annähernd gleichzeitig mit dem Aufblasen des Gassacks erfolgen müßte. Zu dem bereits erheblichen Aufwand, den die Ausrüstung mit einem Gassack-Rückhaltesystem nach sich zieht, käme dann aber noch ein gleichfalls erheblicher Aufwand für einen leistungs fähigen Antriebsmechanismus des Kniepolsters hinzu.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Gassack-Knie polster-Rückhaltesystem für Kraftfahrzeuge zur Verfügung zu stellen, bei welchem der durch das Kniepolster geleistete Beitrag zum Schutz des Fahrzeuginsassen erheblich gesteigert wird.

Diese Aufgabe wird bei dem Gassack-Kniepolster-Rückhalte system der eingangs genannten Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das Kniepolster beweglich gelagert und aus einer Ruhestellung in eine an die Knie des Fahrzeuginsassen ange näherte aktivierte Stellung bewegbar ist und daß die bei Aus lösung des Gasgenerators freigesetzte Energie als Antriebs energie zur Bewegung des Kniepolsters aus seiner Ruhestellung in seine aktivierte Stellung mitgenutzt ist. Der Erfindung liegt der Gedanke zugrunde, daß eine gesonderte Antriebsquelle für die Bewegung des Kniepolsters in eine an die Knie des Fahrzeuginsassen angenäherte, aktivierte Stellung entbehrlich ist, wenn die von dem Gasgenerator bei seiner Auslösung frei gesetzte Energie auch auf das Kniepolster einwirkt, um dieses in die aktivierte Stellung zu bewegen. Besonders zweckmäßig ist eine Ausführungsform, bei welcher zumindest ein Teil des zusammengefalteten Gassacks in Fahrtrichtung gesehen vor dem Kniepolster und auf etwa gleicher oder geringerer Höhe an geordnet ist. Bei der Entfaltung des Gassacks wird dann das Kniepolster durch den Dehnungsdruck in die aktivierte Stel lung gedrückt. Vorteilhaft sind weiterhin Ausführungsformen, bei welchen das Kniepolster durch einen Führungsmechanismus zwischen seiner Ruhestellung und seiner aktivierten Stellung geführt ist und von der bei Entfaltung des Gassacks auftre tenden Bewegung desselben über eine kraftschlüssige Kopplung zwischen Gassack und Führungsmechanismus des Kniepolsters die Bewegung des Kniepolsters aus der Ruhestellung in die akti vierte Stellung abgeleitet ist.

Eine Anordnung des eine Baugruppe bildenden Gassack-Knie polster-Rückhaltesystems im Bereich der unteren Armaturen brettverkleidung ist in zweierlei Hinsicht günstig: Zum einen steht in diesem Bereich gewöhnlich ein für die Unterbringung des Systems ausreichender Raum zur Verfügung, insbesondere auf der Beifahrerseite; zum anderen kann der gefaltete Gas sack in Fahrtrichtung unmittelbar vor dem Kniepolster ange ordnet werden, so daß der beim Aufblasen entstehende Dehnungs druck unmittelbar auf das Kniepolster einwirkt, um dieses in seine aktivierte Stellung zu drängen. Diese Ausbildung und Anordnung zeichnet sich somit durch besonders geringen Auf wand aus.

Weitere vorteilhafte Ausbildungen des Erfindungsgedankens sind in den Unteransprüchen angegeben.

Mehrere Ausführungsformen der Erfindung werden nun unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher beschrieben. In der Zeich nung zeigt

Fig. 1 eine schematische und teilweise im Schnitt gezeigte Seitenansicht einer ersten Ausführungsform des Gas sack-Kniepolster-Rückhaltesystems für Kraftfahrzeuge; und

Fig. 2 bis 12 entsprechende schematische Seitenansichten weiterer Ausführungsformen, wobei in den Fig. 2a, 6a und 9a jeweils ein Ausschnitt mit geänderter Blickrichtung gezeigt ist.

In Fig. 1 sind schematisch die Umrißlinien des Innenraumes eines Kraftfahrzeugs und eines Fahrzeuginsassen in Seitenan sicht gezeigt. Bei der gezeigten Ausführungsform ist das Rückhaltesystem auf der Beifahrerseite installiert. An der mit 1 bezeichneten Stelle erkennt man die obere Kante des Armaturenbretts. Durch eine Spritzwand 2 ist der Motorraum vom Innenraum des Fahrzeugs getrennt. Ein Spritzwandsockel 3 ist an der Spritzwand 2 abgestützt. An dem Spritzwandsockel 3 ist ein Halteblech 4 befestigt, mit dem ein Gelenksockel 5 verbunden ist. Das Halteblech 4 dient zur Befestigung eines röhrenförmigen Gasgenerators 6. Das Halteblech 4 bildet eine (in Fahrtrichtung) vordere Begrenzung für einen Stauraum 7, in dem außer dem Gasgenerator 6 ein gefalteter Gassack 8 und ein zylinderförmiges Kniepolster 9 aufgenommen sind. Das Knie polster 9 ist um eine mit dem Gelenksockel 5 verbundene Achse A schwenkbar gelagert. Das Kniepolster 9 ist zwischen einer mit durchgezogenen Linien gezeigten Ruhestellung und einer gestrichelt dargestellten aktivierten Stellung verschwenkbar. In der Ruhestellung ist das Kniepolster 9 vollständig im Inneren des Stauraumes 7 aufgenommen. Zum Fahrzeuginsassen hin ist der Stauraum 7 durch eine Abdeckung 10 geschlossen, die an ihrem oberen Rand 11 an den darüberliegenden Teil des Armaturenbretts anschließt. An ihrem unteren Rand ist die Abdeckung 10 über eine Aufreißkante an den darunterliegenden Teil der Armaturenbrettverkleidung angeschlossen. Im Bereich ihrer oberen Kante 11 ist die Abdeckung 10 flexibel ausgebil det, um ein Hochklappen nach Durchtrennung der Aufreißkante zu ermöglichen. Die hochgeklappte Stellung ist in Fig. 1 gestrichelt eingezeichnet.

In seiner aktivierten Stellung nimmt das Kniepolster 9 eine Über-Totpunkt-Lage ein, in der es sich am Gelenksockel 5 abstützt. Da die im Belastungsfalle auf die aktivierte Knie stütze ausgeübten Kräfte schräg nach vorne und nach oben gerichtet sind, sind sie bestrebt, die Kniestütze 9 über ihre Über-Totpunkt-Lage hinaus zu verschwenken, was aufgrund der Abstützung am Gelenksockel 5 verhindert wird, so daß das Kniepolster 9 in seiner aktivierten Stellung arretiert ist und die vom Fahrzeuginsassen ausgehende Belastung über den Gelenksockel 5 und den mit diesem verbundenen Spritzwand sockel 3 auf die Spritzwand 2 überträgt. Durch geeignete Materialwahl und Dimensionierung des Kniepolsters 9, des Gelenksockels 5 und des Spritzwandsockels 3 kann eine zur Kraftbegrenzung ausgenutzte Verformung erzielt werden.

Für die Bewegung des Kniepolsters 9 aus seiner Ruhestellung in seine aktivierte, an die Knie des Insassen angenäherte Stellung ist kein gesonderter Antrieb vorgesehen. Der Gassack 8 liegt im gefalteten Zustand unter dem im Stauraum 7 unter gebrachten Kniepolster 9. Bei Zündung des Gasgenerators 6 wird der Gassack 8 mit Verbrennungsgasen beaufschlagt, dehnt sich aus und drückt zunächst gegen das Kniepolster 9, da dieses seine weitere Ausdehnung behindert. Da die in der Anfangsphase des Aufblasvorganges erzeugten Gasdrücke extrem hoch sind, wird das Kniepolster 9 schlagartig aus dem Stau raum 7 herausgedrückt, wodurch zunächst die Abdeckung 10 ent lang ihrer Aufreißkante von den benachbarten Armaturenbrett bereichen gelöst wird und dann das Kniepolster 9 im Uhrzeiger sinn in Fig. 1 verschwenkt wird, bis es in seine aktivierte Stellung gelangt ist. Die Ausdehnung des Gassacks 8 wird zwischen der Innenseite des Halteblechs 4 und der Innenseite des Gelenksockels 5 geführt, da diese Innenflächen einen Führungskanal bilden. Sobald der Gassack 8 aus dem Stauraum 7 herausgetreten ist, wird er vollends durch die vom Gas generator 6 abgegebenen Gase aufgeblasen, wobei die Abdeckung 10 hochgeklappt wird und die Ausdehnung des Gassacks 8 somit nicht behindert. Nachdem das Kniepolster 9 in seine akti vierte Stellung verschwenkt ist, kann sich der Gassack 8 somit frei entfalten.

Bei allen nachfolgend beschriebenen Ausführungsformen sind Aufbau, Anordnung und Wirkungsweise grundsätzlich die glei chen wie bei der Ausführungsform nach Fig. 1. Für einander entsprechende Elemente, die nicht erneut ausführlich be schrieben werden, wurden in den Fig. 2 bis 10 gleiche Bezugszeichen wie in Fig. 1 verwendet.

Bei der Ausführungsform nach Fig. 2 ist das um die Achse A schwenkbar gelagerte Kniepolster 9 im Querschnitt länglich ausgebildet und weist an seiner Seite, die bei aktivierter Stellung vom Insassen abgewandt ist, zwei seitliche Ausleger 9 A auf. In der Ruhestellung bildet das Kniepolster 9 zum Fahr zeuginsassen hin einen Teil der unteren Armaturenbrettverklei dung, in welche es somit integriert ist. Die Ausleger 9 A folgen der Wölbung der unteren Armaturenbrettverkleidung und bilden deren unteren Abschluß. Wie aus Fig. 2a ersichtlich ist, weist das Kniepolster 9 auf seiner (in der aktivierten Stellung) dem Insassen zugewandten Seite eine konkav gekrümmte Polsterfläche 9 B auf. Die seitlichen Ansätze 9 C dieser Polster fläche 9 B bilden einen Seitenaufprallschutz für den Insassen.

Das Kniepolster 9 ist aus einem rohrförmigen, relativ form stabilen Kern 20 und einer diesen umgebenden Polsterung 22 aufgebaut. Die Materialwahl und Dimensionierung für den Kern 20 und die Polsterung 22 werden auf das gewünschte Verfor mungsverhalten des Kniepolsters 9 unter Last abgestimmt.

Die Funktion der Ausleger 9 A besteht darin, eine Abstützung des Kniepolsters 9 in seiner herausgeschwenkten, aktivierten Stellung zu gewährleisten. Die Schwenkbewegung des Knie polsters 9 wird dadurch begrenzt, daß die freien Enden der Ausleger 9 A an einer Stützschale 24 zur Anlage kommen, die den Spritzwandsockel 3 nach oben verlängert. Die Ausleger 9 A und die Stützschale 24 müssen also eine hohe Formstabilität aufweisen, damit das Kniepolster 9 nicht über seine aktivierte Stellung hinaus abwärts verschwenkt werden kann.

Bis auf die Abstützung des Kniepolsters 9 in seiner aktivier ten Stellung ist die Funktionsweise der Ausführungsform nach Fig. 2 die gleiche wie bei der Ausführungsform nach Fig. 1. Bei der Ausführungsform nach Fig. 3 bildet das Kniepolster 9 eine Klappe, die an ihrem unteren Rand um die Achse A schwenkbar gelagert ist und in ihrer Ruhestellung einen Teil der unteren Armaturenbrettabdeckung bildet. Das Kniepolster 9 besteht aus einer Stützplatte 26 und einer außenseitig auf gebrachten Polsterung 28. Die Polsterung 28 ist an ihrem oberen Rand über eine Aufreißkante 30 an den darüberliegenden Teil der Armaturenbrettverkleidung angeschlossen. Der obere Randbereich der Polsterung 28 bildet einen über eine Soll bruchstelle 32 angeschlossenen Lappen 34. Bei Aktivierung des Gasgenerators 6 und Beginnen der Ausdehnung des Gassacks 8 wird das Kniepolster 9 durch den Dehnungsdruck des Gassacks 8 beaufschlagt, woraufhin sich der Lappen 34 an der Aufreiß kante 30 von der oberen Armaturenbrettverkleidung löst und das Kniepolster 9 durch den sich weiter ausdehnenden Gassack 8 in seine aktivierte Stellung gedrückt wird. Diese aktivierte Stellung wird durch Anlage an den Knien des Fahrzeuginsassen begrenzt. Bei der Darstellung in Fig. 3 wird von einem Fahr zeuginsassen mittlerer Größe ausgegangen. Je nach Körpergröße des Fahrzeuginsassen und eingestellter Sitzposition kann der Abstand zwischen den Knien des Fahrzeuginsassen und dem Knie polster 9 erheblich kleiner sein als in Fig. 3 angenommen. Beispielsweise ist bei der in Fig. 8 gewählten Darstellung davon ausgegangen, daß die Knie des Fahrzeuginsassen bereits in der Ruhestellung des Kniepolsters nahezu an diesem anlie gen. Der Verschwenkungsweg des klappenförmigen Kniepolsters 9 ist dann entsprechend eingeschränkt. Dennoch kann der Gas sack 8 unbehindert aus dem Stauraum 7 austreten, weil der über die Sollbruchstelle 32 abgesetzte Lappen 34 durch den Dehnungsdruck des Gassacks 8 auswärts umgebogen wird, wobei die Sollbruchstelle 32 nachgibt und durch weiteres Abbiegen des Lappens 34 ein Notausgang für den Gassack 8 geöffnet wird. Fig. 8 zeigt diesen Vorgang bei einer gegenüber Fig. 3 nur geringfügig abgewandelten Ausführungsform.

Auch die Ausführungsform nach Fig. 4 ist gegenüber der nach Fig. 3 nur geringfügig abgewandelt. Der gefaltete Gassack 8 ist hier nicht unmittelbar neben dem Gasgenerator 6, sondern im Bereich des oberen Randes des Kniepolsters 9 in einer Aus buchtung 40 der Staukammer 7 angeordnet und über einen Schlauch 42 mit dem Gasgenerator 6 verbunden. Dieser Schlauch 42 ist entlang der Innenoberfläche der Stützplatte 26 vom Gas generator 6 ausgehend bis zur Ausbuchtung 40 der Staukammer 7 verlegt. Bei Aktivierung des Gasgenerators 6 wird zunächst dieser Schlauch 42 druckbeaufschlagt, wobei der Dehnungsdruck unmittelbar auf die Stützplatte 26 einwirkt. Durch diese Aus bildung und Anordnung des Gassacks 8 wird in der Anfangsphase der Aktivierung des Systems die freigesetzte Energie gezielt für den Antrieb des Kniepolsters zur Bewegung in seine akti vierte Stellung genutzt. Durch diese Maßnahme wird eine beschleunigte Aktivierung des Kniepolsters erzielt.

Bei der Ausführungsform nach Fig. 5 ist das Kniepolster 9 von ähnlicher Gestalt wie bei den Fig. 3, 4 und 8, jedoch ist es an seinem unteren Rand auf der Achse A schwenkbar so abgestützt, daß es sich von dieser Achse lösen kann. Die Ab stützfläche am unteren Rand des Kniepolsters 9 ist durch eine Rille 50 gebildet, deren Querschnittsform an den Durchmesser der Achse A angepaßt ist. Bei Aktivierung des Systems führt das Kniepolster 9 zunächst eine Schwenkbewegung um die Achse A aus, wobei es sich wie eine schwenkbare Klappe verhält. Nachdem sich der obere Rand des Lappens 34 an der Aufreiß kante 30 abgelöst hat, ist der Ausgang für den Gassack 8 frei gegeben, so daß dieser sich weiter ausdehnen kann. Bei zuneh mender Ausdehnung des Gassacks 8 löst sich das Kniepolster 9 von der Achse A und wird nunmehr durch eine Translationsver schiebung zum Fahrzeuginsassen hin verlagert. Das Kniepolster 9 gelangt somit in eine Stellung, in der seine Oberfläche annähernd parallel zu den Beinen des Fahrzeuginsassen ori entiert ist. Es bildet eine Abstützfläche, die sich vom Knie bis weit in den Bereich des Schienbeines erstreckt.

Die Ausführungsform nach Fig. 6 unterscheidet sich von der nach Fig. 3 durch die Verwendung eines Hilfsgassacks 60, der seitlich neben dem Gassack 8 angeordnet ist und dessen Funk tion darin besteht, das Kniepolster 9 in seine aktivierte Stellung zu drücken und zu halten. Der röhrenförmige Gasgene rator 6 weist einen seitlich angesetzten Hilfsgeneratorteil 6 A auf, an den der Hilfsgassack 60 angeschlossen ist. Bei Aktivierung des Gasgenerators 6 wird auch der Hilfsgasgenera tor 6 A gezündet. Die von ihm erzeugten Gase beaufschlagen den Hilfsgassack 60 mit einem Druck p _2, der erheblich größer sein kann als der Druck p ₁ im Gassack 8. Durch die Verwendung zweier, mit unterschiedlichen Drücken beaufschlagbarer Gas säcke wird die Möglichkeit eröffnet, das Ansprechverhalten des Kniepolsters bei der Aktivierung des Systems und die das Kniepolster in seiner aktivierten Stellung haltenden Kräfte zu optimieren. Auch kann der Druckabbau in dem Hilfsgassack 60 durch geeignete Materialwahl und konstruktive Maßnahmen verzögert werden, so daß der Aktivierungszustand des Knie polsters länger erhalten bleibt.

Bei der in Fig. 6 gezeigten Ausführungsform ist das Knie polster 9 als schwenkbare Klappe ausgebildet. Die Verwendung eines Hilfsgassacks 60 ist jedoch grundsätzlich bei allen anderen Ausführungsformen möglich.

Bei der Ausführungsform nach Fig. 7 wird das klappenförmige Kniepolster 9 durch eine Rastvorrichtung in seiner aktivierten Stellung gehalten. Diese Rastvorrichtung besteht aus einem schwenkbar an der Innenseite der Stützplatte 26 angelenkten Hebel 70, der an seinem freien Ende mehrere in Längsrichtung voneinander beabstandete Rastzähne 72 aufweist. Das freie Ende des Hebels 70 ist durch eine Öffnung 74 des zu einer Stützschale 75 hochgezogenen Spritzwandsockels 3 eingeführt. An der Berandung dieser Öffnung 74 ist eine mit den Rast zähnen 72 zusammenwirkende Rastkante 76 gebildet. Diese Rast kante 76 greift jeweils zwischen zwei benachbarte Rastzähne 72 und arretiert so den Hebel 70 in der von ihm erreichten Endstellung. Die vom Fahrzeuginsassen auf das Kniepolster 9 ausgeübten Kräfte werden über den Hebel 70 und die Stütz schale 75 auf den Spritzwandsockel 3 übergeleitet. Die Ver schwenkungsbewegung des Kniepolsters 9 in Richtung der akti vierten Stellung ist durch einen Ansatz 78 begrenzt, der das Kniepolster 9 über die Achse A hinaus nach unten verlängert und am Halteblech 4 oder Gasgenerator 6 zur Anlage kommt, bevor das freie Ende des Hebels 70 sich aus der Öffnung 74 herausbewegt hat. Der Ansatz 78 kann darüber hinaus bei einer Verformung der Kniestütze 9 und ihrer Lagerung unter Last unmittelbar Kräfte über das Halteblech 4 in den Spritzwand sockel 3 überleiten.

Auch bei den Ausführungsformen nach den Fig. 9 und 10 ist das Kniepolster in seiner aktivierten Stellung verrastbar. Bei der Ausführungsform nach Fig. 9 besteht das Kniepolster 9 aus einer Stützplatte 26 und einer diese umgebenden Polste rung 28. Die Stützplatte 26 ist an ihren beiden seitlichen Enden an je eine Seitenführungsplatte 90 angeschlossen, die sich im rechten Winkel zu der Stützplatte 26 nach vorn (in Fahrtrichtung) erstreckt. Das Kniepolster 9 bildet mit seinen beiden parallelen Seitenführungsplatten 90 eine in Draufsicht U-förmige Kniefängerstruktur. Diese Seitenführungsplatten 90 wirken mit Seitenführungsteilen 92 zusammen, die im Quer schnitt U-förmig sind und im Abstand voneinander sowie mit ihren Innenseiten einander zugekehrt am Fahrzeugaufbau be festigt sind. Zwischen seiner Ruhestellung, in der es in die untere Armaturenbrettverkleidung integriert ist, und seiner aktivierten Stellung führt das Kniepolster 9 eine geführte Translationsbewegung aus. Diese Bewegung ist zum Fahrzeugin sassen hin unter einem geringen Winkel von einigen Grad gegen über der Horizontalen nach unten gerichtet. Die Führungsrich tung und die Außenkontur des Kniepolsters 9, die der Kontur der unteren Armaturenbrettverkleidung folgt, sind so auf einander abgestimmt, daß in der aktivierten Stellung des Kniepolsters 9 seine Außenkontur annähernd parallel zu dem Übergangsbereich zwischen Knie und Schienbein des Fahrzeug insassen ausgerichtet ist, um eine möglichst gleichmäßige Druckverteilung über eine größtmögliche Abstützfläche zu erreichen. Die Seitenführungsteile 92 sind auf ihrer der ent sprechenden Seitenführungsplatte 90 zugewandten Fläche mit einer Vielzahl von Rastzähnen 96 versehen. Diese Rastzähne 96 sind in Längsrichtung der Seitenführungsteile 92 voneinander regelmäßig beabstandet und erstrecken sich zumindest annä hernd parallel zu der dem Fahrzeuginsassen zugewandten Außen oberfläche der Polsterung 28, d.h. senkrecht zu der erwarte ten Belastungsrichtung. Jede Seitenführungsplatte 90 weist auf ihrer dem Seitenführungsteil 92 zugekehrten Außenfläche eine Arretierklinke 98 auf. Die Arretierklinke 98 ist zu den Rastzähnen 96 passend ausgebildet und wird durch eine Druck feder 99 in Eingriff mit diesen Rastzähnen 96 gedrückt. Die in Fahrtrichtung vorn liegenden Flanken der Rastzähne 96 bil den Abweisrampen, welche die Arretierklinke 98 bei Bewegung des Kniepolsters 9 aus der Ruhestellung in die aktivierte Stellung außer Eingriff mit den Rastzähnen 96 drücken, die Bewegung in entgegengesetzte Richtung jedoch durch Verrastung verhindern. Das Kniepolster 9 verbleibt daher in seiner akti vierten Stellung, nachdem der Gassack 8 wieder druckentlastet ist.

Bei der Ausführungsform nach Fig. 10 ist die Stützplatte 26 des Kniepolsters 9 an ihren beiden Seiten jeweils an eine Seitenführungsschiene 100 angeschlossen, die sich vom oberen Rand des Kniepolsters 9 in Vorwärtsrichtung (Fahrtrichtung) erstreckt. Durch eine an den unteren Rand der Stützplatte 26 angeschlossene Strebe 102, die mit dem vorderen Bereich der benachbarten Seitenführungsschiene 100 verbunden ist, wird ein Stützdreieck vervollständigt. Jede Seitenführungsschiene 100 ist mit seitlich abstehenden und in Längsrichtung gleich mäßig voneinander beabstandeten Arretierbolzen 104 versehen. Im Abstand von einigen Millimetern oberhalb der Arretierbol zen 104 befindet sich ein Seitenführungsteil 106, das mit dem Fahrzeugaufbau fest verbunden ist. Auf seiner den Arretier bolzen 104 zugewandten Seite trägt das Seitenführungsteil 106 sägezahnartige Arretierzähne 108, deren Zahnflanken symme trisch sind und die jeweils gegenüber dem Zwischenraum zwi schen zwei Arretierbolzen 104 in Längsrichtung gleichmäßig beabstandet angeordnet sind.

Bei Aktivierung des Gasgenerators 6 wird durch Druckbeauf schlagung des unmittelbar vor dem Kniepolster 9 zusammenge faltet verstauten Gassacks das Kniepolster 9 unter dem Deh nungsdruck des Gassacks 8 in seine aktivierte Stellung ge drückt, nachdem er sich von der unteren Armaturenbrettver kleidung gelöst hat. Gleichzeitig wird der Auslaß für den Gassack 8 freigegeben, der sich nach Austreten aus dem Stau raum 7 in gewohnter Weise entfaltet. Während der Bewegung des Kniepolsters 9 in seine aktivierte Stellung bewirken die bei den Seitenführungsschienen 100 eine Parallelführung, in ähn licher Weise wie bei der Ausführungsform nach Fig. 9. Da die Führungsschienen 100 jedoch in Aufwärtsrichtung zu dem Seiten führungsteil 106 hin beweglich sind, werden ihre Arretierbol zen 104 unter der Wirkung der auf das Kniepolster 9 ausgeüb ten Last, die schräg nach vorn und oben gerichtet ist, mit den Arretierzähnen 108 in Eingriff gebracht, indem sie kraft schlüssig in die Lücken zwischen diesen Zähnen greifen. Da die Belastung schräg nach vorne oben gerichtet ist, werden die Arretierbolzen 104 in den Zahnlücken zwischen den Arre tierzähnen 108 blockiert. Das Kniepolster 9 wird somit durch kraftschlüssiges Eingreifen der Arretierbolzen 104 zwischen die Arretierzähne 108 in seiner aktivierten Stellung gehalten.

Sobald jedoch nach einem Unfallgeschehen die Belastung des Kniepolsters 9 entfallen ist, läßt sich dieses leicht in sei ne Ruhestellung zurückbewegen, da die Zahnflanken der Arre tierzähne 108 nunmehr als Abweisrampen für die Arretierbolzen 104 wirken und diese aus den Zahnlücken herausdrücken. Das Kniepolster behindert somit nicht die Befreiung des Insassen aus dem unfallbeschädigten Fahrzeug.

Bei allen beschriebenen Ausführungsformen wird das Gassack Kniepolster-Rückhaltesystem vorzugsweise als komplette Bau gruppe angeliefert und in einen passend vorbereiteten Auf nahmeraum im unteren Bereich der Armaturenbrettverkleidung eingebaut.

Bei der in Fig. 11 gezeigten Ausführungsform ist ein Knie polster mittels eines versteifenden Querholmes 120 (Fig. 12) an den beiden freien Enden zweier paralleler Führungsrohre 122, 124 befestigt, die sich in Längsrichtung des Fahrzeugs erstrecken. Jedes der Führungsrohre 122, 124 ist seinerseits in einer entsprechenden Öffnung 126 (Fig. 12) eines am Fahr zeugaufbau befestigten Führungsteils 128 teleskopartig ver schiebbar geführt. Wie Fig. 11 erkennen läßt, ist die senk rechte, zur Längsrichtung des Fahrzeugs parallele Mittelebe ne des Kniepolsters 9 gegen die entsprechende senkrechte Mittelebene des zugehörigen Fahrzeugsitzes seitlich und be züglich des Fahrzeugs nach außen versetzt.

Fig. 11 zeigt das Kniepolster 9 in der aktivierten, an die Knie des Fahrzeuginsassen angenäherten Stellung. In diese Stellung gelangt das Kniepolster 9 unter der Wirkung des Dehnungsdruckes eines Gassackes 8, der in Fig. 11 nur wegen der besseren Übersichtlichkeit im gefalteten Zustand darge stellt ist. In diesem gefalteten Zustand wird der Gassack 8 in einem Stauraum aufgenommen, der zwischen den beiden Füh rungsteilen 128 liegt.

In der in Fig. 11 gezeigten, aktivierten Stellung wird das Kniepolster 9 durch den in Fig. 12 gezeigten Mechanismus ver rastet. Dieser Mechanismus umfaßt eine Sperrplatte 130, die eine der Querschnittsform des Führungsrohres 124 angepaßte Durchtrittsöffnung 132 für dieses Führungsrohr 124 aufweist, deren Höhe aber etwas größer ist als das entsprechende Maß des im Querschnitt rechteckförmigen Führungsrohres 124. Die Sperrplatte 130 ist im Bereich ihres unteren Endes in einem zwischen dem Führungsteil 128 und einem Gegenlager 134 gebil deten Spalt schwenkbar gelagert. Eine Zugfeder 136 ist mit ihrem einen Ende an der Sperrplatte 130 und ihrem anderen Ende an einem weiteren, am Fahrzeugaufbau befestigten und eine Führungsöffnung 138 aufweisenden Führungsteil 140 für das Führungsrohr 124 eingehängt. An ihrer der Zugfeder 136 benachbarten Berandung bildet die Durchgangsöffnung 132 eine Sperrkante, die an der benachbarten Oberfläche des Führungs rohres 124 angreift. Durch die Wirkung der Zugfeder 136 wird die Sperrplatte 130 in einer bezüglich der normalen Fahrt richtung nach vorn geneigten Schwenkstellung gehalten. Bei einer Schubbewegung des Führungsrohres 124 in Richtung auf den Fahrzeuginsassen zu (Pfeil in Fig. 12) wird die Sperr platte 130 durch Reibung mitgenommen, so daß sie sich entge gen der Kraft der Zugfeder 136 geringfügig aufrichtet und die Bewegung des Führungsrohres 124 freigibt. Bei Bewegung des Führungsrohres 124 in entgegengesetzter Richtung, d.h. aus der aktivierten Stellung des Kniepolsters 9 in Richtung seiner Ruhestellung, wird jedoch die Sperrplatte 130 verkan tet, um die weitere Bewegung des Führungsrohres 124 zu blok kieren. Die durch Aufprall des Fahrzeuginsassen auf dem Knie polster 9 auftretenden Kräfte werden über das Führungsrohr 124 und das untere Ende der Sperrplatte 130 in das Widerla ger 134 eingeleitet. Es versteht sich, daß dem in Fig. 12 nicht gezeigten Führungsrohr 122 ein entsprechender Rastme chanismus zugeordnet ist. Dieser Rastmechanismus zeichnet sich dadurch aus, daß er eine stufenlose, jedoch bei Bedarf lösbare Verrastung ermöglicht.

Claims

1. Gassack-Kniepolster-Rückhaltesystem für Kraftfahrzeuge, mit einem durch einen Gasgenerator aufblasbaren Gassack und einem im Bereich der unteren Armaturenbrettverkleidung ange brachten Kniepolster, dadurch gekennzeichnet, daß das Knie polster (9) beweglich gelagert und aus einer Ruhestellung in eine an die Knie des Fahrzeuginsassen angenäherte aktivierte Stellung bewegbar ist und daß die bei Auslösung des Gasgene rators (6) freigesetzte Energie als Antriebsenergie zur Bewe gung des Kniepolsters (9) aus seiner Ruhestellung in seine aktivierte Stellung mitgenutzt ist.

2. Gassack-Kniepolster-Rückhaltesystem nach Anspruch 1, da durch gekennzeichnet, daß zumindest ein Teil des zusammenge falteten Gassacks (8) in Fahrtrichtung gesehen vor dem Knie polster (9) auf etwa gleicher oder geringerer Höhe angeordnet ist.

3. Gassack-Kniepolster-Rückhaltesystem nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Kniepolster (9) durch einen Führungsmechanismus (A; 90, 92; 100, 106) zwischen seiner Ruhestellung und seiner aktivierten Stellung geführt ist und daß von der bei Entfaltung des Gassacks (8) auftre tenden Bewegung desselben über eine kraftschlüssige Kopplung zwischen Gassack (8) und Führungsmechanismus des Kniepolsters (9) die Bewegung desselben aus der Ruhestellung in die akti vierte Stellung abgeleitet ist.

4. Gassack-Kniepolster-Rückhaltesystem nach einem der An sprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Kniepolster (9) durch den Dehnungsdruck des aufgeblasenen Gassacks (8) in seiner aktivierten Stellung gehalten wird.

5. Gassack-Kniepolster-Rückhaltesystem nach einem der An sprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Kniepolster (9) in seiner aktivierten Stellung selbsttätig arretierbar ist.

6. Gassack-Kniepolster-Rückhaltesystem nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Kniepolster (9) in seiner aktivierten Stellung durch eine Rastvorrichtung (70, 76; 96, 98; 104, 108) arretierbar ist.

7. Gassack-Kniepolster-Rückhaltesystem nach Anspruch 6, da durch gekennzeichnet, daß die Rastvorrichtung durch mit einander zusammenwirkende und relativ zueinander geführte Rastelemente (70, 76) gebildet ist, von denen das eine (76) am Fahrzeugaufbau (2, 3, 4, 75) abgestützt und das andere (70) an das Kniepolster (9) angeschlossen ist.

8. Gassack-Kniepolster-Rückhaltesystem nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das an das Kniepolster (9) ange schlossene Rastelement durch wenigstens einen schwenkbar an dem Kniepolster angelenkten Hebel (70) gebildet ist, der an seinem freien Ende eine Reihe von in Längsrichtung des Hebels voneinander beabstandeten Rastzähnen (72) aufweist, die mit einer das andere Rastelement bildenden Rastkante (76) zusam menwirken, die an einer Führungsöffnung (74) in einer fahr zeugaufbaufesten Stützwand (75) gebildet ist.

9. Gassack-Kniepolster-Rückhaltesystem nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Rastelemente (96, 98) an einander gegenüberliegenden Seitenführungsflächen des Knie polsters (9) einerseits und eines fahrzeugaufbaufesten Sei tenführungsteils (92) andererseits gebildet sind.

10. Gassack-Kniepolster-Rückhaltesystem nach einem der Ansprüche 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die durch die Rastvorrichtung bewirkte Verrastung lösbar und das Kniepolster (9) nach Lösung der Verrastung in eine seiner Ruhestellung zumindest angenäherte Stellung zurückbewegbar ist.

11. Gassack-Kniepolster-Rückhaltesystem nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Kniepolster (9) in seiner aktivierten Stellung durch Kraftschlußelemente (104, 108) arretierbar ist, die auf jeder Seite des Kniepolsters (9) an zwei im Abstand voneinander und übereinander angeordneten Seitenführungselementen (100, 106) gebildet sind, von denen das eine (106) am Fahrzeugaufbau abgestützt und das andere (100) an das Kniepolster (9) angeschlossen ist, daß die Kraft schlußelemente (108) an dem einen Seitenführungselement (106) durch in Längsrichtung desselben voneinander beabstandete Zähne (108) gebildet sind, deren Zahnflanken Abweisrampen für die Kraftschlußelemente (104) des anderen Seitenführungs elements (100) bilden, und daß die beiden Seitenführungs elemente (100, 106) unter der Wirkung der im Aktivierungs falle auf das Kniepolster (9) wirkenden, schräg nach oben und in Fahrtrichtung gerichteten Last unter Überwindung ihres Abstandes in Kraftschlußeingriff miteinander bewegt werden, bei Wegfall der Last aber durch die Abweisrampen der Zähne (108) außer Eingriff voneinander bewegt werden.

12. Gassack-Kniepolster-Rückhaltesystem nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die mit den Zähnen (108) zusam menwirkenden Kraftschlußelemente durch Arretierbolzen (104) oder -stifte gebildet sind, die mit gleichem Teilungsmaß wie die Zähne (108) in Längsrichtung des betreffenden Seitenfüh rungselementes (106) an diesem angeordnet und befestigt sind.

13. Gassack-Kniepolster-Rückhaltesystem nach einem der An sprüche 3 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Kniepolster (9) um eine Achse (A), die an einem fahrzeugaufbaufesten Stützteil (4, 5) abgestützt ist, schwenkbar gelagert ist.

14. Gassack-Kniepolster-Rückhaltesystem nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß das Kniepolster (9) in seiner Ruhestellung in einer Staukammer (7) aufgenommen ist, die durch einen mit einer Aufreißkante (30) versehenen Teil der unteren Armaturenbrettverkleidung abgedeckt ist.

15. Gassack-Kniepolster-Rückhaltesystem nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß das Kniepolster (9) als Klappe ausgebildet ist, die eine Staukammer (7) für den gefalteten Luftsack (8) abdeckt und einen Teil der unteren Armaturen brettverkleidung bildet, der über eine Aufreißkante (30) an den darüberliegenden Teil der Armaturenbrettverkleidung ange schlossen ist.

16. Gassack-Kniepolster-Rückhaltesystem nach einem der Ansprüche 13 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß das Knie polster (9) durch Verschwenken in eine Über-Totpunkt-Lage in seiner aktivierten Stellung arretierbar ist.

17. Gassack-Kniepolster-Rückhaltesystem nach einem der Ansprüche 13 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß das Knie polster (9) mit wenigstens einem Ausleger (9 A) versehen ist, der sich in der aktivierten Stellung des Kniepolsters (9) an einem fahrzeugaufbaufesten Teil (24) abstützt und die Ver schwenkung des Kniepolsters begrenzt.

18. Gassack-Kniepolster-Rückhaltesystem nach einem der An sprüche 13 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß das Knie polster (9) an seinen Seiten Ansätze (9 C) aufweist, die in der aktivierten Stellung des Kniepolsters (9) einen Seiten aufprallschutz für den Fahrzeuginsassen bilden.

19. Gassack-Kniepolster-Rückhaltesystem nach einem der An sprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß das Kniepolster (9) durch eine zumindest teilweise bündig in die untere Arma turenbrettverkleidung integrierte und vorzugsweise über eine Aufreißkante (30) an diese angeschlossene Platte gebildet ist.

20. Gassack-Kniepolster-Rückhaltesystem nach einem der vor stehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der gefal tete Gassack (8) und der Gasgenerator (6) in einer Staukammer (7) aufgenommen sind, die auf der vom Fahrzeuginsassen abge wandten Seite durch eine am Fahrzeugaufbau befestigte Stütz wand (4, 24, 75) und auf der dem Fahrzeuginsassen zugewandten Seite durch eine aufreißbare Abdeckung (10) verschlossen ist, die in die Armaturenbrettverkleidung integriert ist und das Kniepolster (9) bildet bzw. das in Ruhestellung im Inneren der Staukammer (7) aufgenommene Kniepolster (9) abdeckt.

21. Gassack-Kniepolster-Rückhaltesystem nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß die Abdeckung (10) in der Nähe ihres oberen Randes mit einer parallel zu diesem verlaufenden Sollbruchstelle (32) versehen ist.

22. Gassack-Kniepolster-Rückhaltesystem nach einem der vor stehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Gassack (8) einen zumindest annähernd schlauchförmigen Teil (42) auf weist, der im aktivierten Zustand zwischen einer fahrzeugauf baufesten Stützwand und dem durch diesen schlauchförmigen Teil (42) in seine aktivierte Stellung gedrückten Kniepolster (9) liegt.

23. Gassack-Kniepolster-Rückhaltesystem nach einem der An sprüche 1 bis 22, dadurch gekennzeichnet, daß an dem Gasgene rator (6) außer dem Gassack ein gleichfalls durch die vom Gasgenerator (6) erzeugten Gase aufblasbarer Hilfsgassack (60) angeschlossen ist, der im aktivierten Zustand zwischen einer fahrzeugaufbaufesten Stützwand und dem durch diesen Hilfsgassack (60) in seine aktivierte Stellung gedrückten Kniepolster (9) liegt.

24. Gassack-Kniepolster-Rückhaltesystem nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, daß der Gasgenerator (6) einen dem Hilfsgassack (60) zugeordneten Gasgeneratorteil (6 A) aufweist.

25. Gassack-Kniepolster-Rückhaltesystem nach einem der vor stehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der zusam mengefaltete Gassack (8), der Gasgenerator (6) und das Knie polster (9) mit einem Gehäuse eine Baugruppe bilden, die in eine entsprechende Ausnehmung an der Unterseite des Armatu renbretts im Fahrzeug einbaubar ist.

26. Gassack-Kniepolster-Rückhaltesystem nach Anspruch 1, da durch gekennzeichnet, daß das Kniepolster (9) an den freien Enden zweier paralleler und im Abstand voneinander angeord neter Führungsrohre (122, 124) befestigt ist, daß die Füh rungsrohre ihrerseits in fahrzeugaufbaufesten Führungsöffnun gen (126, 138) teleskopartig verschiebbar geführt sind und daß den Führungsrohren (122, 124) eine Rasteinrichtung zuge ordnet ist, durch die das Kniepolster (9) in seiner aktivier ten Stellung lösbar verrastet wird.

27. Gassack-Kniepolster-Rückhaltesystem nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, daß die Rasteinrichtung aus einer am Fahrzeugaufbau schwenkbar gelagerten, in eine geneigte Schwenkstellung durch eine Feder vorgespannten Sperrplatte (130) besteht, die eine Durchgangsöffnung (132) für das zu geordnete Führungsrohr (124) aufweist, an deren Berandung eine mit der Außenoberfläche des Führungsrohres (124) in Eingriff gelangende Sperrkante gebildet ist.

28. Gassack-Kniepolster-Rückhaltesystem nach einem der vor stehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die zur Längsrichtung des Fahrzeugs verlaufende senkrechte Mittel ebene des Kniepolsters (9) gegen die entsprechende Mittel ebene des zugehörigen Fahrzeugsitzes seitlich versetzt ist.