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Die
Erfindung betrifft ein in ein Innenverkleidungsteil für Kraftfahrzeuge,
insbesondere eine Instrumententafel, integriertes Airbag-System
nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
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In
der Instrumententafel eines Kraftfahrzeuges wird üblicherweise
auch für
den Beifahrer ein Airbag-Modul untergebracht. Dazu wird die Instrumententafel
mit zumindest einem im Auslösefall
aufreißbaren
Bereich, einer Airbagklappe, versehen. Airbagklappen werden durch
Aufreißlinien,
die meist Materialschwächungen
sind und im Allgemeinen U- oder H-förmig verlaufen, gebildet. Es
sind unterschiedliche Ausführungen
von Instrumententafeln bekannt. Bei einer dieser Ausführungsformen
besteht die Instrumententafel aus einem insbesondere durch Hinterspritzen
oder Hinterpressen hergestellten formstabilen Kunststoffteil, welcher
an seiner dem Innenraum des Fahrzeuges zugewandten Seite mit einem Dekor
aus textilem Material, aus Leder und dergleichen versehen sein kann.
Das aus dem Airbag und dem Gasgenerator bestehende Airbag-Modul
wird unterhalb der Instrumententafel an einem mit diesen verbundenen
weiteren Kunststoffteil, dem Schusskanal, angeordnet und beispielsweise
auf dem Querträger
des Kraftfahrzeuges abgestützt.
Die je nach Ausführung
ein- oder zweiflügige
Airbagklappe in der Instrumententafel wird beim Auslösen durch
den sich befüllenden
Airbag aufgesprengt. Dafür
ist ein gewisser Druckaufbau erforderlich, welcher schließlich zu einem
explosionsartigen Aufreißen
des bzw. der Klappen führt.
Die in den Innenraum des Fahrzeuges aufgehenden harten Klappen können ein
nicht unerhebliches Verletzungsrisiko für den Beifahrer darstellen,
insbesondere wenn sich dieser zufällig „out of position" und somit etwa in
größerer Nähe zu den sich öffnenden
Klappen und zu dem sich befüllenden Airbag
befindet.
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Zur
Verminderung dieses Verletzungsrisikos wurde in der
DE-U 299 11 205 vorgeschlagen,
in dem durch die Aufreißlinien
begrenzten Bereich das harte Trägermaterial
der Instrumententafel vor der Entfaltung des Airbags zu entfernen
und hinter das Innenverkleidungsteil zu bringen. Zu diesem Zweck
wird ein mit dem Träger
fest verbundenes Zugband vorgesehen, welches mit einer über einen
Sensor auslösbaren
Zugvorrichtung verbunden ist. Mit dieser Zugvorrichtung sollen pyrotechnische
Druckgeneratoren zusammenwirken, um das erwünschte Wegziehen des Materials
zu bewirken. Insgesamt gesehen sind bei dieser Lösung sehr aufwändige und
aufeinander abzustimmende Einrichtungen vorzusehen, was diese bekannte
Lösung
als nicht sehr praktikabel erscheinen lässt.
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Bei
einem aus der
DE 198
46 853 A1 bekannten Verfahren zum Entfalten eines in einem
Gehäuse
angeordneten Luftsacks wird eine Gehäuseabdeckung beim Aufblasen
des Luftsacks in eine Richtung bewegt, die zur Hauptentfaltungsrichtung des
Luftsacks verschieden ist. Dabei wird die Airbag-Abdeckung, die
aus einer an Schwenkhebeln angeordneten Blende besteht, verschwenkt
und eine Austrittsöffnung
für den
Airbag freigegeben.
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Aufgabe
der Erfindung ist es, ein Airbag-System für ein Innenverkleidungsteil,
insbesondere eine Instrumententafel so auszuführen, dass das Verletzungsrisiko
für einen
Insassen, der sich in einer Unfallsituation in ungünstiger
Position („out
of position”) befindet,
vermindert wird.
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Zur
Lösung
dieser Aufgabe wird die im Patentanspruch 1 angegebene Merkmalskombination vorgeschlagen.
Die Unteransprüche
enthalten besonders vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterentwicklungen
der Erfindung.
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Dementsprechend
werden Materialschwächungen
entlang einer Vielzahl von parallel zum Scharnierbereich der Airbag-Abdeckung
verlaufenden Linien ausgebildet. Dadurch kann sich die Airbag-Abdeckung
im Auslösefall
des Airbags jalousieartig und unter Bildung einer Auswölbung abziehen. Dies
ist vor allem dann vorteilhaft, wenn ein erfindungsgemäß ausgeführtes Airbag-System
in einer Instrumententafel als Beifahrer-Airbag-System untergebracht
wird. Durch das Abziehen unter Bildung einer Auswölbung wird
das sonst übliche
und gegebenenfalls Verletzungen verursachende Aufklappen einer harten
Abdeckung vermieden.
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Zum
Erreichen der jeweils erwünschten
Verformung der Airbag-Abdeckung wird diese bevorzugt mit Materialschwächungen,
insbesondere mit Schnitten, Einschnitten, Perforationen oder ähnlichen
versehen.
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Diese
Materialschwächungen
können
zumindest über
einen Teil der Fläche
der Airbag-Abdeckung vorgenommen werden. Die jeweils erwünschte Verformung
der Airbag-Abdeckung bestimmt, in welchem Bereich die Airbag-Abdeckung
mechanisch zu bearbeiten ist.
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Bei
einer bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung werden die Materialschwächungen entlang einer Vielzahl
von parallel zum Scharnierbereich der Airbag-Abdeckung verlaufenden
Linien ausgebildet. Dadurch kann sich die Airbag-Abdeckung im Auslösefall des Airbags besonders
gut jalousieartig und unter Bildung einer Auswölbung abziehen.
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Je
nach dem erwünschten
Verformverhalten der Airbag-Abdeckung kann es nun von Vorteil sein, wenn
die Materialschwächungen
zumindest bereichsweise entweder von außen und/oder von innen ausgebildet
sind.
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Die
für den
Airbag unterhalb der Airbag-Abdeckung vorgesehene Aufnahme ist insbesondere ein
gesondertes Teil, welches an der Innenseite des Innenverkleidungsteils
befestigt wird. Hier wird der Airbag, insbesondere großflächig, eingebreitet,
wodurch ihm ein besonderes Aufblasverhalten verliehen werden kann.
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Der
Gasgenerator wird ebenfalls vorzugsweise in der Aufnahme, insbesondere
in einer Vertiefung derselben, untergebracht. Diese Maßnahme erleichtert
die Montage aller beteiligten Bauteile.
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Alternativ
dazu kann der Gasgenerator auch außerhalb der Aufnahme angeordnet
werden, beispielsweise am Innenverkleidungsteil, außen an der Aufnahme
oder auch an einem Fahrzeugteil, und er kann gegebenenfalls an einem
Fahrzeugteil abgestützt
sein.
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Das
erwünschte
Aufblasverhalten des Airbags kann dadurch erzielt bzw. unterstützt werden, dass
der Airbag an einer oder an mehreren Stellen mit Gas befüllbar ist.
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Dazu
kann vorgesehen werden, dass der Airbag vom Gasgenerator direkt, über zumindest
eine Gaszuführung
oder über
ein Gasverteilungssystem mit Gas befüllbar ist.
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Die
Airbag-Abdeckung selbst kann auch mehrere aufgehbare und erfindungsgemäß ausgeführte Bereiche
aufweisen. Auch in diesem Fall kann durch die Verformbarkeit dieser
Bereiche gewährleistet
werden, dass die Airbag-Abdeckung nicht in Form von starren Teilen
aufklappt.
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Ist
das erfindungsgemäße Airbag-System
in der Instrumententafel eines Kraftfahrzeuges integriert und für den Beifahrer
vorgesehen, so ist es von Vorteil, wenn die Airbag-Abdeckung durch
den Airbag in eine Richtung weg vom Beifahrer abziehbar ist. Gerade
dadurch wird sichergestellt, dass kaum eine Verletzungsgefahr für den Beifahrer
durch die Airbag-Abdeckung besteht.
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In
diesem Zusammenhang ist es auch günstig, wenn der Airbag zumindest
anfänglich
in einem vom Beifahrer entfernten Bereich der Aufnahme bzw. der
Abdeckung befüllbar
ist.
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Weitere
Merkmale, Vorteile und Einzelheiten der Erfindung werden nun anhand
der Zeichnung, die Ausführungsbeispiele
der Erfindung darstellt, näher beschrieben.
Die Zeichnungsfiguren sind schematische Darstellungen. Es zeigen
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1 einen
Querschnitt durch eine Instrumententafel in jenem Bereich, wo ein
Airbag-System untergebracht ist,
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2 eine
Ansicht auf jenen Bereich der Instrumententafel, wo die im Auslösefall des
Airbags aufgehende Abdeckung vorgesehen ist,
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3 ein
Stadium während
des Auslösen des
Airbags und
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4 ein
weiteres Stadium beim Befüllen bzw.
Ausbreiten des Airbags.
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Das
in den Zeichnungsfiguren gezeigte Innenverkleidungsteil ist beispielhaft
eine Instrumententafel 1, in der ein Airbag-System für den Beifahrer untergebracht
ist.
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Das
Innenverkleidungsteil ist dabei grundsätzlich derart ausgeführt, dass
es aus einem Kunststoff besteht und damit weitgehend formstabil
ist. Die dem Innenraum des Kraftfahrzeuges zugewandte Seite kann
nachträglich
kaschiert bzw. beschichtet sein. Durch die Kaschierung oder Beschichtung
wird eine Dekorschicht aufgebracht, die eine Folie, eine Schaumfolie,
eine Kunststoffhaut, ein textiles Material etc. sein. Die Instrumententafel
an sich wird insbesondere durch Hinterspritzen oder Hinterpressen hergestellt.
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Zum
Unterbringen eines Airbag-Moduls ist eine formstabile, ebenfalls
aus Kunststoff bestehende, flache, jedoch relativ großflächige und
wannenförmige
Aufnahme 3 vorgesehen, die ein von der Instrumententafel 1 getrennt
hergestelltes Teil ist und bei der dargestellten Ausführungsform
mitsamt dem Airbag-Modul von der Innenseite mit der Instrumententafel 1 verbunden
wird. Zum Befestigen eignet sich Verschrauben, Verschweißen oder
es können auch
Verbindungselemente, wie Nieten oder Clipse, vorgesehen werden.
Das Airbag-Modul besteht aus einem in die Aufnahme 3 großflächig eingelegten, entsprechend
gefalteten und/oder gerollten Airbag 4 und einem Gasgenerator 5,
der insbesondere in einer gesonderten Vertiefung 3a der
Aufnahme 3 positioniert wird. Außenseitig kann die Aufnahme 3 mit
Verstärkungsrippen 6 oder
dergleichen versehen sein.
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Bei
einer nicht dargestellten Ausführungsform
der Erfindung kann der Gasgenerator auch außerhalb der Aufnahme 3 untergebracht
werden, beispielsweise an der Unter- bzw. Außenseite der Aufnahme 3 befestigt,
insbesondere verschraubt, sein. Der Gasgenerator 5 kann
jedoch auch getrennt von der Aufnahme 3 und der Instrumententafel 1 am Querträger des
Fahrzeuges oder an einem anderen Fahrzeugteil befestigt sein. Je
nachdem, wo der Gasgenerator angeordnet ist, kann auch eine gesonderte Abstützung des
Gasgenerators an einem Fahrzeugteil, beispielsweise dem Querträger, vorgesehen
werden. Die Gaszuführung
bzw. die Gaszuführungen wird
bzw. werden je nach der jeweiligen Anordnung des Gasgenerators durchgeführt. Durch
ein System von Gasführungen
und/oder Leitungen kann vorgesehen werden, den Airbag an verschiedenen
Stellen mit Gas zu befüllen.
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Gemäß einer
weiteren nicht dargestellten Ausführungsform der Erfindung kann
ferner an bzw. in der Aufnahme unterhalb des Airbags ein gesonderter
Gasverteilungskasten vorgesehen werden, in welchen das Gas aus dem
Gasgenerator einströmt,
bevor es in den Airbag gelangt. Der Zwischenboden zwischen dem Gasverteilungskasten
und der Aufnahme wird dabei mit einer Anzahl von durchgehenden Öffnungen
versehen, durch die der Gasstrom in bestimmte Bereiche des Airbags
strömt.
Durch ein System von Gasführungen
und/oder Leitungen kann vorgesehen werden, den Airbag an verschiedenen Stellen
mit Gas zu befüllen.
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Wie 1 in
Verbindung mit 2 zeigt ist in der Instrumententafel 1 oberhalb
der Aufnahme 3 eine im Auslösefall aufgehende Airbag-Abdeckung 7 vorgesehen.
Beim dargestellten Ausführungsbeispiel wird
die Airbag-Abdeckung 7 durch U-förmig
verlaufende Aufreißlinien 8a, 8b definiert,
wobei die Aufreißlinien 8b die
seitlichen Begrenzungen bilden und die Aufreißlinie 8a die vordere
Begrenzung der Abdeckung 7 bildet. Die Außenkontur
der Aufnahme 3 und der Verlauf der Aufreißlinien 8a, 8b sind
zumindest weitgehend aneinander angepasst. Durch eine an der Innenseite
in der Instrumententafel 1 ausgebildete Materialschwächung, die
beim dargestellten Ausführungsbeispiel
eine bei der Herstellung der Instrumententafel 1 ausbildete
Nut ist, wird zwischen den Aufreißlinien 8b eine Art
Scharnier 9 für
die Airbag-Abdeckung 7 gebildet. Der Scharnierbereich 9 kann
selbstverständlich
auch auf andere Weise ausgebildet werden.
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Die
Aufreißliniem 8a, 8b werden
vorzugsweise ebenfalls als Materialschwächungen in der Instrumententafel 1 ausgeführt. Diese
Materialschwächungen
können
an der fertigen Instrumententafel 1 nachträglich durch
ein Ein- oder Durchschneiden der Instrumententafel 1 mittels
eines Messers, mittels eines Lasers und dergleichen erstellt werden.
Die derart hergestellten Schnitte können die Instrumententafel 1 komplett
durchsetzen, sie können
Perforation bilden und sie können,
insbesondere wenn sie von der Innenseite der Instrumententafel 1 her
ausgeführt werden,
diese bis auf eine Restwandstärke
durchsetzen.
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Zusätzlich ist
die Airbag-Abdeckung 7, insbesondere über ihre gesamte, zumindest
aber über einen
Großteil
ihrer Fläche,
mechanisch derart bearbeitet, dass ihr eine gewisse Flexibilität bzw. Verformbarkeit
verliehen wird. Bei der dargestellten Ausführungsform ist die Abdeckung 7 durch
Materialschwächungen 10 bearbeitet.
Die Materialschwächungen 10 sind
hier Perforationen, die das Material der Abdeckung komplett durchdringen
und die entlang einer Vielzahl von parallel zum Scharnier 9 verlaufenden Linien
ausgebildet werden. Die Materialschwächungen 10, die auch
Schnitte oder Einschnitte sein können,
bewirken somit eine Gliederung der Abdeckung 7 in einzelne,
parallel zum Scharnierbereich 9 verlaufende Streifen 7a.
Um die jeweils erwünschte
Flexibilität
der Abdeckung 7 zu erzielen, können die Materialschwächungen 10,
wenn sie Einschnitte sind, bereichsweise von außen oder von innen angebracht werden.
Die Ausführungen
der Materialschwächungen 10 und
deren Anordnung innerhalb der Abdeckung 7 werden daher
auf das erwünschte
Verformen der Abdeckung 7 während des Auslösens des
Airbags abgestimmt.
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Grundsätzlich ist
es auch möglich,
die Materialschwächungen 10 in
der Abdeckung 7 nach einem anderen Muster als dargestellt
oder ohne Muster auszuführen,
beispielsweise um in bestimmten Bereichen eine bestimmte Verformbarkeit
zu erreichen. Das Anbringen der Materialschwächungen 10 kann vor
einem etwaigen Beschichten bzw. Kaschieren durchgeführt werden,
sodass das äußere Erscheinungsbild
der Instrumententafel 1 unauffällig ist.
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3 veranschaulicht
anhand eines Stadiums während
des Öffnens
der Abdeckung 7 ein bevorzugtes Öffnungsverhalten der Abdeckung 7 im Auslösefall des
Airbags 4. In der Instrumententafel 1 ist dabei
die Aufreißlinie 8a die
dem Beifahrer am Nächsten
gelegene Aufreißlinie
der Abdeckung 7. Der in dieser Zeichnungsfigur nicht ersichtliche
Airbag wird bevorzugt so befüllt,
dass er sich vorerst im Bereich zwischen dem mittleren Bereich und
dem Scharnierbereich 9 der Abdeckung 7 aufbläst. Die Abdeckung 7 wird
dadurch in diesem Bereich erfasst, unter Aufreißen der seitlichen Aufreißlinien 8b angehoben
und unter Aufreißen
der Aufreißlinie 8a weggezogen.
Die Verformbarkeit der Abdeckung 7 bewirkt dabei ein Auswölben derselben.
Die Abdeckung 7 wird somit von der Beifahrerposition weggezogen. Die
Pfeile in 3 veranschaulichen schematisch diese
Bewegungsabläufe
während
des Öffnens
der Abdeckung 7.
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4 zeigt
ein weiteres Stadium während des
Befüllens
des Airbags 4 nach bereits erfolgter Öffnung der Abdeckung 7,
wobei hier zu sehen ist, dass sich der Airbag 4 unter Ausbildung
einer vergleichsweise ebenen und großflächigen Airbagwand in Richtung
Beifahrer bewegt. Hier ist auch zu sehen, dass gemäß einer
bevorzugten Anordnung die Abdeckung 7 und damit auch das
Airbag-System in der Instrumententafel 1 nahe der Windschutzscheibe 12 untergebracht
sind. Ein Beifahrer, der sich „out
of position" befindet,
beispielsweise in einer nach vorne gebeugten Position, wird daher
durch das ansonsten harte Material der Airbag-Abdeckung 7 nicht gefährdet. Zusätzlich bewirkt
das bevorzugte Aufblasen des Airbags 5 und dessen großflächige Unterbringung
in der Aufnahme 3, dass sich der Airbag beim Befüllen als
eine Art „Wand" in den Innenraum
ausbreiten kann.
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Die
Erfindung ist auf die dargestellten und beschriebenen Ausführungsformen
nicht eingeschränkt.
So ist es insbesondere möglich,
H-förmig verlaufende
Aufreißlinien
vorzusehen, sodass eine aus zwei aufgehenden Bereichen gebildete
Abdeckung entsteht. Es wird ferner darauf verwiesen, dass das Innenverkleidungsteil
eine Türinnenverkleidung
oder ein anderes Innenverkleidungsteil sein kann.