DE3908713A1 - Gassack-kniepolster-rueckhaltesystem fuer kraftfahrzeuge - Google Patents
Gassack-kniepolster-rueckhaltesystem fuer kraftfahrzeugeInfo
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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 (28)
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.
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Legal Events
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Owner name: ADOMEIT, HEINZ-DIETER, DR.-ING., 1000 BERLIN, DE |
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