DE4111883A1 - Airbag-anordnung - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Airbag-Anordnung Kraftfahrzeug, wobei die Anordnung ein Lenkrad mit einem hohlen Pralltopf beinhaltet, der Pralltopf einen Airbag und Mittel, den Airbag aufzublasen besitzt.

Es ist bereits früher vorgeschlagen worden, einen Airbag in einem Fahrzeug vorzusehen, wobei der Airbag mit Mitteln ver­ sehen wird, um ihn immer dann, wenn Unfallsituationen ermit­ telt werden, aufzublasen. Solche Unfallsituationen können mittels einer Meßfühleranordnung, die auf ein schnelles Be­ schleunigen des Fahrzeuges anspricht, ermittelt werden.

Der Airbag bildet, wenn er aufgeblasen wurde, ein "Kissen", das vor dem Fahrer des Kraftfahrzeuges oder eines Passagieres des Kraftfahrzeuges angeordnet ist, und dient dazu, das Ri­ siko zu minimieren, daß der Führer des Kraftfahrzeuges oder der Passagier sich während des Unfalls verletzten.

Es ist bereits vorgeschlagen worden, einen Airbag, der dazu dienen soll, den Fahrer eines Kraftfahrzeuges zu schützen, innerhalb des Pralltopfes des Lenkrades des Kraftfahrzeuges zu befestigen. Bisher vorgeschlagene Anordnungen dieser Art sind relativ komplex.

Zum Beispiel beschreibt die DE-C-38 17 481 einen Airbag, der in dem Pralltopf eines Lenkrades befestigt ist. Die Anordnung bedingt, daß die gesamte Airbag-Gruppe, mit dem Sensor und den entsprechenden elektrischen Verbindungen entfernt werden muß, wenn das Lenkrad relativ zur Lenkachse eingestellt wer­ den soll. Auch wird darauf hingewiesen, daß alle Bestandteile der Airbag-Anordnung an dem Lenkrad befestigt werden müssen, nachdem das Lenkrad an die Lenkachse des Kraftfahrzeuges angebracht wurde.

Aufgabe der Erfindung ist demzufolge, eine Airbag-Anordnung zu schaffen, bei der die Wartung und der Zugang zur Lenkachse problemlos ist.

Erfindungsgemäß wird eine Airbag-Anordnung in einem Kraft­ fahrzeug vorgesehen, die sich dadurch auszeichnet, daß elek­ tronische Schaltkreise, die dazu geeignet sind, das Aufblasen des Airbags auszulösen, ebenfalls in dem Pralltopf vorgesehen sind, wobei die Schaltkreise in einer Kammer oder einer Aus­ nehmung enthalten sind, die im wesentlichen durch Material umgeben ist, das die Schaltkreise von Störsignalen abschirmt.

Vorteilhafterweise wird die Kammer oder die Ausnehmung durch ein erstes Pralltopf-Element, das senkrechte Wände und eine Abdeckung, die auf den Wänden montiert ist, besitzt, gebil­ det, wobei die Wände und die Abdeckung die Kammer begrenzen.

Es ist vorteilhaft, wenn die Wände zwei konzentrische Flan­ sche in Kreis- oder Teilkreisform beinhalten.

Weiter ist es vorteilhaft, daß die Wände sich radial erstrec­ kende Wandabschnitte besitzen.

Vorteilhafterweise ist ein Flansch als ein am Rand angeordne­ ter aufrechter Flansch auf einem plattenförmigen Prallteller- Element des Lenkrades vorgesehen, und der zweite Flansch als konzentrischer Flansch ausgebildet ist, und die Abdeckung nicht den Zugang zu einer Ausnehmung, die durch den inneren Flansch begrenzt wird, verhindert, wobei die Ausnehmung so angeordnet ist, daß sie einen Endabschnitt der Lenk­ achse des Kraftfahrzeuges und Mittel, die den Pralltopf auf der Lenkachse befestigen, aufnehmen kann.

Vorzugsweise werden die Schaltkreise auf der Unterseite der Abdeckung befestigt.

Es ist vorteilhaft, daß Kontaktstifte auf den Schaltkreisen mit einer mit Spannung versorgenden Buchse auf dem Pralltel­ ler in Verbindung treten.

Vorzugsweise werden die Abdeckung und der Prallteller aus Me­ tall gefertigt.

Es wird weiter vorgeschlagen, daß der Airbag und die Mittel, den Airbag aufzublasen, austauschbare Module beinhalten.

Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zum Zusammensetzen eines Lenkrades, das eine Airbag-Anordnung beinhaltet, wobei das Verfahren aus den Schritten: Befestigen der steuernden elektronischen Schaltkreise in dem Lenkrad, Befestigen des Lenkrades auf der Lenkachse, und abschließendem Befestigen eines Airbag-Moduls auf dem Lenkrad, das den Airbag und die Mittel den Airbag aufzublasen, beinhaltet.

Zum besseren Verständnis der Erfindung und der sie kennzeich­ nenden Merkmale wird im folgenden ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der begleitenden Zeichnungen näher beschrie­ ben. Dabei zeigt:

Fig. 1 eine Explosionsdarstellung mit teilweiser Schnittdarstellung eines Lenkrades mit einem Airbag-Modul,

Fig. 2 eine Explosions- und Schnittzeichnung eines Teils des Lenkrades der Fig. 1, mit der Lenkachse,

Fig. 3 eine Teilschnittansicht durch den Pralltopf der Fig. 2, wobei Teile fortgelassen wurden, und

Fig. 4 eine Draufsicht auf den Pralltopf der Fig. 3, wobei wiederum Teile fortgelassen wurden.

Bezugnehmend anfänglich auf die Fig. 1 und 2 der begleitenden Zeichnung besteht bei der vorliegenden Erfindung ein Lenkrad für ein Kraftfahrzeug aus einem im wesentlichen kreisförmigen äußeren Lenkradkranz 1, der mittels radial sich erstreckender Speichen 2 mit einer Pralltopf-Anordnung 3 verbunden ist. Die Pralltopf-Anordnung beinhaltet ein im wesentlichen röhren­ förmiges Gehäuse 4, das einstückig mit den Speichen 2 ausge­ führt ist, wobei das röhrenförmige Gehäuse 4 sich an seinem unteren Ende verengt. Sicher in dem unteren Ende des Gehäuses 4 befestigt, befindet sich ein plattenförmiger Prallteller 5 aus Metall, zum Beispiel aus einem Spritzguß, wobei der äußere Radius des Pralltellers mit dem inneren Radius des unteren Teils des sich verengenden röhrenförmigen Gehäuses 4 korrespondiert. Der Prallteller 5 ist am Rand mit einem auf­ rechten Flansch 6 versehen, der mit dem unteren Teil des Gehäuses 4 in Verbindung tritt. Der Prallteller 5 ist auch mit einem halbkreisförmigen aufrechten inneren Flansch 7 ausgestattet, der mit dem äußeren Flansch 6 konzentrisch ausgebildet ist, wobei der halbkreisförmige Flansch 7 mittels zweier im wesentlichen sich diametral gegenüberliegenden, sich radial erstreckenden Wandabschnitten 8 und 9 mit dem äußeren Flansch 6 verbunden ist. Die Flansche 6 und 7 und die Wandabschnitte 8 und 9 besitzen die gleiche Höhe oberhalb der Platte, die den Prallteller 5 formt. Eine Ausnehmung 10 ist innerhalb des halbkreisförmigen inneren Flansches 7 vorge­ sehen. Die Basis der Ausnehmung 10 ist mit einer konisch zulaufenden Bohrung 11, die sich durch die Platte, die den Prallteller 5 formt, erstreckt, versehen. Die konisch zulau­ fende Bohrung 11 kann mit Längsnuten versehen sein und ist dazu vorgesehen, mit einem konisch zulaufenden, mit Längsnuten versehenem Abschnitt 12, der dem Ende der Lenk­ achse 13 des Kraftfahrzeuges benachbart ist, zusammenzuwir­ ken. Die Lenkachse 13 endet in einem mit einem Schraubgewinde versehenen Abschnitt 14, der dazu vorgesehen ist, mit einer Mutter 15 in Verbindung zu treten. Die Mutter 15 ist in die Ausnehmung 10 einzusetzen.

Eine weitere sich radial erstreckende Wand 16 erstreckt sich zwischen dem inneren Flansch 7 und dem äußeren Flansch 6. Diese Wand hat eine geringere Höhe, als die Wandabschnitte 8 und 9 und die Flansche 6 und 7. Zusätzlich ist eine Ausspa­ rung 17 oben in der Wand 9 ausgebildet.

Ein Kabel oder eine Leitung 18, wie z. B. eine Spannungsver­ sorgungsleitung, verläuft durch eine Öffnung, die in dem Prallteller 5 vorgesehen ist, und erstreckt sich zu einer Verbindungsbuchse 19, die sich in dem Raum der durch die Wände 9 und 16 und den äußeren Flansch 6 zusammen mit dem in­ neren Flansch 7 begrenzt wird, befindet.

Die inneren und äußeren Flansche 6 und 7 des Pralltopfes 5 besitzen eine Vielzahl von Bohrungen 20, die sich vertikal erstrecken und nach oben offene Enden besitzen, die mit einem Innengewinde versehen sein können, und dazu vorgesehen sind, Befestigungsschrauben aufzunehmen.

Eine Metallabdeckung 21, die eine gebogene Formgebung be­ sitzt, ist derart ausgebildet, daß sie die Wände 8 und 9 und die Abschnitte des inneren Flansches 7 und des äußeren Flan­ sches 6, die sich zwischen den Wänden 8 und 9 erstrecken, überdecken kann. Die Abdeckung 21 besitzt Öffnungen 22, die mit den Bohrungen 20 ausgerichtet sind, wenn die Abdeckung ihren Platz einnimmt. Befestigungsschrauben 23 werden vorge­ sehen, um die Abdeckung 21 in ihrer Position zu befestigen. Teile der Abdeckung 21 tragen eine Vielzahl von nach unten gerichteten Stiften 24, die so dimensioniert und positioniert sind, daß sie dann, wenn die Abdeckung an ihrem Platz sitzt, von der Verbindungsbuchse 19 aufgenommen werden. Befestigt auf der Abdeckung 21 ist ein eingekapselter elektrischer Schaltkreis 25, der mit den Stiften 24 verbunden ist, und der dazu eingerichtet ist, die Auslösesequenz des aufblasbaren Airbags zu starten. Der Schaltkreis 25 kann in einem Plastik­ material oder in einem Kunstharz-Material eingekapselt wer­ den. Die Einkapselung ist unterhalb der Abdeckung 21 darge­ stellt und ist daher in der Kammer, die durch die Wände 8 und 16 zusammen mit dem inneren Flansch 7 und dem äußeren Flansch 6, die sich zwischen diesen Wänden erstrecken, gebildet wird. Es wird darauf hingewiesen, daß dieser Schaltkreis 25, wenn er, wie beschrieben, montiert wurde, sich vollkommen inner halb eines metallischen "Faraday"-Käfigs befindet, der durch den Prallteller 5 und die Abdeckung 21 gebildet wird, die beide aus Metall geformt sind. Daher ist der elektrische Schaltkreis im wesentlichen vor allen Störsignalen geschützt.

Ein Kabel oder eine Leitung 26 ist derart vorgesehen, daß sie durch die Aussparung oder die Nut 17, die im oberen Teil der Wand 9 vorgesehen ist, passiert.

Das Kabel oder die Leitung 26 kann sich zu einem Airbag-Modul erstrecken, wie z. B. dem Airbag-Modul 27, das in Fig. 1 dar­ gestellt ist. Das Airbag-Modul 27 ist dazu vorgesehen, im we­ sentlichen die Aussparung, die innerhalb des Gehäuses 4 ober­ halb des beschriebenen Pralltellers 5 und der entsprechen­ den Abdeckung 21 gebildet wird, auszufüllen. Das Airbag-Modul 27 ist mit einem Abdeckelement 28, das eine im wesentlichen kreisförmige Form mit zwei sich gegenüberliegenden, sich radial nach außen erstreckenden Ansätzen 29 besitzt, die im wesentlichen mit den Speichen 2 des Lenkradkranzes 1 ausge­ richtet sind, versehen. Weiter sind Stifte 30 vorgesehen, die sich aufwärts durch Öffnungen 31, die in vertieften Abschnit­ ten an den inneren Enden der Speichen 2 vorhanden sind, er­ strecken, wobei die Stifte 30 dazu vorgesehen sind, in ent­ sprechenden Öffnungen, die an den Unterseiten, der sich radi­ al nach außen erstreckenden Ansätze 29 ausgebildet sind, empfangen zu werden. Die Ansätze 29 ruhen in den vertieften Abschnitten, die an den inneren Enden der Speichen 2 vorgese­ hen sind.

Es wird darauf hingewiesen, daß das Airbag-Modul 27 schnell aus der beschriebenen Position herausgenommen werden kann, indem man einfach das Airbag-Modul 27 aus den rückhaltenden Stiften 30 vorsichtig herausbewegt, worauf dann ein leichter Zugang zu der Mutter 15 erreicht wird, was dem Lenkrad er laubt, auf den Längsnuten der Lenkachse 13 ohne das Erwach­ sen unnötiger Schwierigkeiten ausgerichtet zu werden.

Dabei wird weiter darauf hingewiesen, daß beim Bauen eines Kraftfahrzeuges, das eine derartige Airbag-Anordnung beinhal­ tet, das Airbag-Modul 27 in dem Fahrzeug befestigt werden kann, nachdem andere Montagevorgänge beendet wurden und man dadurch das Risiko der ungewollten Auslösung des Airbags wäh­ rend der Montage minimiert.

Es wird weiter darauf hingewiesen, daß in dem Airbag-Modul ein entsprechender Starter oder Zünder, der eine pyrotech­ nische Ladung startet oder zündet, vorgesehen ist, der, wenn er gezündet wird, eine genügende Menge Gases produziert, um den Airbag aufzublasen. Das Airbag-Modul wird dann dazu ver­ anlaßt werden, sich aufzublasen, wenn eine Unfallsituation ermittelt wird. Eine solche Unfallsituation kann durch ent­ sprechende beschleunigungsempfindliche Geräte ermittelt wer­ den. Das beschleunigungsempfindliche Gerät kann einen Teil des eingekapselten Schaltkreises 25 ausmachen, der unter der Abdeckung 21 angeordnet ist. Der Beschleunigungssensor muß fest mit dem Kraftfahrzeug verbunden sein, um Vibrationen und Abbremsungen des Fahrzeugs zu ermitteln. Es wurde durch Versuche ermittelt, daß eine ideale Anbringung für ein der­ artiges Beschleunigungs-Meßgerät der mechanische Kontakt mit der Lenkachse ist. Auf jeden Fall wird die Leitung 18 Span­ nung an die beschriebene Anordnung liefern.

Wenn einmal eine Unfallsituation entstanden ist, und der Air­ bag aufgeblasen wurde, kann das Airbag-Modul 27 aus dem Lenk­ rad entfernt werden und einfach durch ein neues Airbag-Modul 27 ersetzt werden, nachdem selbstverständlich der elektrische Schaltkreis überprüft und getestet wurde.

In einem geänderten Ausführungsbeispiel der Erfindung kann das Airbag-Modul 27 auf dem Prallteller des Lenkrades derart befestigt werden, daß das Airbag-Modul 27 gegen eine Feder­ kraft bewegt werden kann, um eine Hupe oder einen Signalgeber des Kraftfahrzeuges zu betätigen.

Im vorangehenden wurde nur ein besonderes Ausführungsbeispiel der Erfindung im Detail beschrieben. Es wird darauf hinge­ wiesen, daß das genaue Aussehen einer derartigen Steueran­ ordnung jedes Kraftfahrzeuges anders ist. Es wird daher vor­ hergesehen, das in veränderten Ausführungsbeispielen der Er­ findung, die Form des Airbag-Moduls 27 sich entscheidend ändern kann, und die Module nicht die nach außen vorstehenden Ansätze 29 besitzen müssen. Während das Airbag-Modul 27 als mittels der Stifte 30 befestigt beschrieben wurde, können andere zweckdienliche Befestigungsmittel, wie z. B. Schrauben, Klammern oder dergl. ebenso benutzt werden. Auch können, wäh­ rend nur Schrauben 23 zum Befestigen der Abdeckung 21 be­ schrieben wurden, wiederum alle geeigneten Befestigungsmittel verwendet werden.

In dem beschriebenen Ausführungsbeispiel der Erfindung ist eine Mutter 15 an dem Ende der Lenkachse 13 befestigt, um den Prallteller 5 an seiner Position zu halten. Wiederum können andersartige Befestigungs- oder Haltemittel benutzt werden, wenn dies wünschenswert ist.

In dem beschriebenen Ausführungsbeispiel der Erfindung sind sowohl der Prallteller und die Abdeckung 21 aus Metall gefer­ tigt, so daß die Kammer oder Ausnehmung, die durch die Ver­ bindung des Pralltellers 5 und der Abdeckung 21 entsteht und die die elektrischen Schaltkreise aufnimmt, praktisch ganz mit Metall umgeben ist, das einen idealen Faraday-Käfig formt. In anderen Ausführungsbeispielen der Erfindung können jedoch der Prallteller 5 und die Abdeckung 21 aus verschiede­ nen Materialien, wie z. B. Plastik oder Kunstharz-Materialien gefertigt werden wobei das Material z. B. mit einer Beschich­ tung aus Metall versehen wird. Alternativ kann ein Metallgit­ ter benutzt werden, um die Kammer oder die Ausnehmung zu umgeben, und den erwünschten Abschirmungseffekt zu erhalten.

Es wird darauf verwiesen, daß bei Benutzung der Erfindung eine Lenkrad-Anordnung in einem Kraftfahrzeug hergestellt und positioniert werden kann, die einen eingekapselten elektri­ schen Schaltkreis 25 beinhaltet, wobei der Schaltkreis 25 zusammen mit den übrigen Schaltkreisen, die in dem Fahrzeug vorgesehen sind, getestet und überprüft werden kann. Als praktisch letzten Schritt der Montage des Kraftfahrzeuges kann das Modul, daß den Airbag und die Mittel, den Airbag aufzublasen enthält, das typischerweise eine pyrotechnische Ladung enthält in seiner Position befestigt werden. Dieses kann in der Fabrik, in der das Fahrzeug gebaut wird, gesche­ hen oder kann möglicherweise sogar erst dann geschehen, wenn das Kraftfahrzeug verkauft wird.

Die in der vorstehenden Beschreibung, den Ansprüchen, sowie in den Zeichnungen offenbarten Merkmale der Erfindung können sowohl einzeln, als auch in beliebiger Kombination für die Verwirklichung der Erfindung in ihren verschiedenen Ausfüh­ rungsformen wesentlich sein.

Bezugszeichenliste

 1 Lenkradkranz
 2 Speichen
 3 Pralltopf
 4 Gehäuse
 5 Prallteller
 6 erster Flansch
 7 zweiter Flansch
 8 Wandabschnitt
 9 Wandabschnitt
10 Ausnehmung
11 Bohrung
12 mit Längsnuten versehener Abschnitt
13 Lenkachse
14 Abschnitt mit Schraubgewinde
15 Mutter
16 Wand
17 Aussparung
18 Leitung
19 Verbindungsbuchse
20 Bohrung
21 Abdeckung
22 Öffnungen
23 Befestigungsschraube
24 Stift
25 elektrischer Schaltkreis
26 Leitung
27 Airbag-Modul
28 Abdeckelement
29 Ansatz
30 Stift
31 Öffnung

Claims (10)

1. Airbag-Anordnung in einem Kraftfahrzeug, wobei die Anordnung ein Lenkrad mit einem hohlen Pralltopf (3) beinhaltet, der Prall­ topf (3) einen Airbag und Mittel, den Airbag aufzublasen, besitzt, dadurch gekennzeichnet, daß elektronische Schaltkreise (25), die dazu vorgesehen sind, das Aufblasen des Airbags auszulösen, eben­ falls in dem Pralltopf (3) vorhanden sind, wobei die elektrischen Schaltkreise in einer Kammer oder einer Ausnehmung vorgesehen sind, die im wesentlichen von einem Material umgeben ist, das die Schaltkreise von Störsignalen abschirmt.

2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kammer oder die Ausnehmung durch ein erstes Prallteller-Element (5), das aufrechte Wände (6, 7) besitzt, und eine Abdeckung (21) gebildet wird, die auf den Wänden (6, 7) befestigt wird, wobei die Wände (6, 7) und die Abdeckung (21) die Kammer begrenzen.

3. Anordnung nach Anspruch 2, in der die Wände (6, 7) aus zwei konzentrischen Flanschen mit kreisförmiger oder teilkreisför­ miger Form bestehen.

4. Anordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Wände (6, 7) sich radial erstreckende Wandabschnitte (8, 9) be­ inhalten.

5. Anordnung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein erster Flansch (6) als ein am Rand ange­ ordneter aufrechter Flansch an einem plattenförmigen Prallteller- Element (5) des Lenkrades vorgesehen ist, der zweite innere Flansch (7) ein konzentrischer Flansch ist, und die Abdeckung (21) nicht den Zugang zu einer Ausnehmung (10), die durch den inneren Flansch (7) begrenzt wird, verhindert, wobei die Ausnehmung (10) zur Aufnahme eines Endabschnittes (14) der Lenkachse (13) des Kraftfahrzeuges und von Mitteln, den Prallteller (5) auf die Lenkachse (13) zu montieren, vorgesehen ist.

6. Anordnung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltkreise (25) an der Unterseite der Abdeckung (21) befestigt sind.

7. Anordnung nach einem der vorangehenden Ansprüche, gekenn­ zeichnet durch Verbindungsstifte (24) auf den Schaltkreisen (25), die vorgesehen sind, um mit einer Verbindungsbuchse (19) zur Spannungsversorgung auf dem Prallteller (5) in Verbindung zu tre­ ten.

8. Anordnung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Abdeckung (21) und der Prallteller (5) aus Metall gefertigt sind.

9. Anordnung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Airbag und die Mittel, den Airbag aufzu­ blasen, aus einem ersetzbaren Modul (27) bestehen.

10. Verfahren ein Lenkrad, das eine Airbag-Anordnung beinhal­ tet, zu montieren, bestehend aus den Schritten:

• - Befestigen der steuernden elektronischen Schalt­ kreise in dem Lenkrad,
• - Befestigen des Lenkrades auf der Lenkachse (13), und
• - abschließendem Befestigen eines Airbag-Moduls (27) auf dem Lenkrad, das einen Airbag und Mittel, den Airbag aufzublasen, enthält.