DE3934588A1 - Rueckhaltesystem fuer die knie eines fahrers oder beifahrers in einem kraftfahrzeug - Google Patents
Rueckhaltesystem fuer die knie eines fahrers oder beifahrers in einem kraftfahrzeugInfo
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf ein Rückhaltesystem für
die Knie eines Fahrers oder Beifahrers in einem Kraft
fahrzeug gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Aus der DE-PS 26 06 640 ist ein im Aufprallbereich der
Knie von Fahrer und Beifahrer angeordnetes Deforma
tionsglied bekannt, welches als etwa senkrecht zu sei
ner Längsachse beaufschlagbares Wellrohr ausgebildet
ist. In dem Wellrohr wird beim Auslösen eines auf be
stimmte Kriterien ansprechenden Sensors ein Überdruck
aufgebaut. Dieser Überdruck kann duch dazu benutzt wer
den, um auf der Beifahrerseite einen Gassack zu befül
len, der sich in Richtung des Kopfraumes hin aufbläht
und den Brust- und Kopfbereich des Beifahrers auffängt.
Zum Übertritt des Treibgases von dem Wellrohr in den
sich schräg nach oben anschließenden Gassack sind in
der entsprechenden Wandung des Wellrohres Öffnungen
vorgesehen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Rückhal
tesystem für die Knie eines Fahrers oder Beifahrers in
einem Kraftfahrzeug so auszubilden, daß es bei Nicht
gebrauch wenig Platz beansprucht und die Beinfreiheit
nicht beeinträchtigt, bei Aktivierung jedoch bereits zu
einem sehr frühen Zeitpunkt auf die Knie des Insassen
einwirkt, so daß ein relativ langer Weg zur Energieum
wandlung verbleibt.
Die Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des
Patentanspruchs 1 gelöst.
Das Deformationsglied wird durch einen zusammengefalte
ten Blechhohlkörper gebildet, welcher durch Überdruck
in seine Wirkstellung gelangt. Somit wird bei Nichtge
brauch nur wenig Platz beansprucht; im aktivierten Zu
stand hingegen steht ein Deformationselement zur Verfü
gung, welches über einen langen Weg die Aufprallenergie
der Knie umwandeln kann. Bei dem aus der DE-PS
26 06 640 bekannten Deformationsglied wird zwar der Innen
druck des das Deformationsglied bildenden Blechhohlkör
pers vergrößert, der zur Verfügung stehende Verfor
mungsweg bleibt jedoch gleich. Bei dem vorgeschlagenen
Deformationselement wird hingegen der Verformungsweg
vergrößert und gleichzeitig der Abstand zwischen dem
Deformationselement und den Knien verringert, wodurch
das Rückhaltesystem für die Knie früher wirksam werden
kann und das "Untertauchen" des zu schützenden Insassen
besser unterbunden werden kann.
Bei dem neuen Rückhaltesystem sind außerdem an der den
Knien des Insassen zugewandten Wandung des Blechhohl
körpers Öffnungen vorgesehen, über welche der sich
daran anschließende Gassack befüllbar ist. Im Gegensatz
zu dem bekannten Rückhaltesystem dient der Gassack
nicht dazu, in Richtung des Kopfraumes hin aufgeblasen
zu werden, um den Brust- und Kopfbereich des Insassen
aufzufangen, sondern um auf die Knie des Insassen ein
zuwirken. Dadurch werden die Knie des zu schützenden
Insassen bereits zurückgehalten, bevor eine Vorverlage
rung statt findet.
Bei den passiven Sicherheitssystemen, beispielsweise
einem selbstanlegenden, diagonal verlaufenden Sicher
heitsgurt oder einem Beifahrer-Airbag, tritt das Pro
blem auf, daß die Sicherheitseinrichtung nur auf den
Brustbereich einwirkt und deshalb der Körper nach unten
wegtaucht (sog. "Submarining-Effekt"). Um dies zu ver
hindern, hat man sog. Kniefänger entwickelt, welche in
Verbindung mit den genannten passiven Sicherheitssyste
men verbaut werden. Bei den Kniefängern besteht das
Problem, daß sie sehr nahe an den Knien des Insassen
angeordnet sein sollen, um den Untertauch-Effekt zu
unterbinden. Diese Forderung steht im Gegensatz zu der
Forderung nach einer ausreichenden Beinfreiheit, welche
eine knieferne Anordnung des Kniefängers bedingt. Um
beide Forderungen zu erfüllen, hat man sich auch Luft
kissen überlegt, welche eine größtmögliche Beinfreiheit
erlauben und andererseits bereits zu Beginn der Vorver
lagerungsphase auf die Knie des Insassen einwirken.
Solche Einrichtungen haben sich unter anderem deshalb
nicht bewährt, da die Knie des Insassen einen hohen
Flächendruck auf das Luftkissen ausüben und nur wenig
Energie umwandelbar ist. In der Praxis haben sich des
halb solche Kniefänger durchgesetzt, welche vornehmlich
aus deformierbaren Blechträgern gebildet sind.
Bei dem neuen Rückhaltesystem wird erreicht, daß durch
das auf die Knie des zu schützenden Insassen einwir
kenden Gassackes zum frühest möglichen Zeitpunkt die
Knie zurückgehalten werden, um das unerwünschte Unter
tauchen zu vermeiden. In der zweiten Phase wird durch
den Blechhohlkörper des neuen Rückhaltesystems ein
Deformationsglied zum Umwandeln der Aufprallenergie
geschaffen, welches gegenüber den bekannten Lösungen
weniger Bauraum benötigt und trotzdem einen größeren
Verformungsweg gewährleistet.
Anstelle des aufblasbaren Gassackes kann auch ein ande
res aufblasbares Element Verwendung finden. Ein solches
Element kann beispielsweise durch einen im Vakuum in
Folie eingeschweißten Schaum bestehen. Wenn nun durch
die Öffnungen in der den Knien des Insassen zugewandten
Wandung des Bleckhohlkörpers Unterdruck ein Gas zuge
führt wird, dann wird das Volumen des Schaumes stark
vergrößert und ein wirksames Stoßpolster geschaffen. Da
bei dieser Ausgestaltung bei Nichtgebrauch der Sicher
heitseinrichtung dem Schaum kein Gas zugeführt werden
darf, andererseits jedoch der Schaum über die Öffnungen
mit dem Blechhohlkörper in Verbindung stehen muß, ist
es notwendig, daß der zusammengefaltete Blechhohlkörper
ebenfalls luftdicht abgeschlossen ist.
Bezüglich der Ausbildung des Blechhohlkörpers ist es
vorteilhaft, wenn er an seinem Umfang auf mindestens
zwei gegenüberliegenden Seiten wenigstens eine Falte
aufweist, die Grundplatte des Blechhohlkörpers den
Gasgenerator trägt und die die Öffnung zum Befüllen des
Gassacks aufweisende Wandung des Blechhohlkörpers der
Grundplatte gegenüberliegt. Je nach dem gewünschten
Deformationsweg für den Blechhohlkörper kann dieser mit
unterschiedlich vielen Falten ausgebildet sein. Die
Blechstärke des Blechhohlkörpers bestimmt im wesentli
chen die Energieaufnahmefähigkeit. Die Öffnungen an der
den Knien des Insassen zugewandten Wandung des Blech
hohlkörpers sind abzustimmen auf das Volumen des
Gassackes und darauf, welche Energie zum Auseinander
falten des Blechhohlkörpers benötigt wird. Sind die
Querschnitte der Öffnungen zu groß gewählt, dann hat
dies nämlich zur Folge, daß nur der Gassack aufgeblasen
wird, nicht jedoch eine Auseinanderfaltung des Blech
hohlkörpers eintritt.
Besonders vorteilhaft ist, wenn das Rückhaltesystem
eine selbttragende, vormontierte Baugruppe bildet,
welche durch an der Grundplatte des Blechhohlkörpers
angeordnete Halteeinrichtungen an einem Querträger im
Armaturenbrettbereich des Kraftfahrzeuges befestigbar
ist. Dadurch läßt sich das Rückhaltesystem an einem
Nebenband oder einer Nebenstelle komplettieren, so daß
am Endmontageband nur wenig Zeit für den Einbau des
Rückhaltesystems notwendig ist. Dieser Umstand ist
besonders dann von Bedeutung, wenn sowohl Fahrzeuge mit
dem Rückhaltesystem, als auch Fahrzeuge ohne ein sol
ches wechselweise aufgebaut werden, da die Montagezeit
für die umfangreichste Ausstattung die Taktzeit be
stimmt.
An der Grundplatte des Blechhohlkörpers sind Halteein
richtungen für die gesamte Einheit vorgesehen, mit
denen sie schnell und zuverlässig an einem Querträger
im Armaturenbrettbereich befestigbar ist. Der Querträ
ger leitet die auf den Blechhohlkörper einwirkenden
Kräfte auf die Fahrzeugkarosserie über.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeich
nung dargestellt und wird nachfolgend näher beschrie
ben. Es zeigt
Fig. 1 schematisch den Innenraum eines Personenkraftwa
gens mit einem im Armaturenbrett angeordneten
Rückhaltesystem für die Knie des Fahrers bzw.
Beifahrers,
Fig. 2 das Rückhaltesystem aus Fig. 1 in der Ausgangs
lage und
Fig. 3 das Rückhaltesystem aus Fig. 1 im aktivierten
Zustand.
Ein in Fig. 1 schematisch dargestellter Innenraum eines
Personenkraftwagens ist mit einem Armaturenbrett 5
versehen, welches in seinem unteren Bereich ein Rück
haltesystem 7 aufnimmt. Das Rückhaltesystem 7 dient
dazu, um in Verbindung mit einem passiven Sicherheits
system, wie zum Beispiel einen selbstanlegenden Zwei
punktgurt oder einem Beifahrerairbag, zu verhindern,
daß der Körper des zu schützenden Insassen bei einem
Frontaufprall nach unten wegtauchen kann (Submarining-
Effekt).
Das in Fig. 2 in der Ausgangsstellung näher gezeigte
Rückhaltesystem 7 umfaßt einen mit dem Bezugszeichen 9
gekennzeichneten Blechhohlkörper. Dieser setzt sich
zusammen aus einer einen Gasgenerator 11 aufnehmenden
Grundplatte 13, einer der Grundplatte 13 gegenüber
liegenden Wandung 15 und einem beide Bauteile verbin
denden, aus Blech hergestellten Faltenbalg 17.
An die Wandung 15, welche im eingebauten Zustand des
Rückhaltesystems 7 den Knien des Insassen gegenüber
liegt, sind mehrere Öffnungen 19 ausgebildet. In dem
Randbereich der Wandung 15 ist ein Gassack 21 befestigt,
welcher in der in Fig. 2 dargestellten Ruhelage zusam
mengefaltet und mit einer Schutzhülle 23 überzogen ist.
Das komplette vormontierte Rückhaltesystem 7 kann mit
tels an seiner Grundplatte 13 angeordneter Halter 25 an
einem Querträger 27 (Fig. 1) in einfacher Weise befe
stigt werden. Neben dem Befestigen dieser kompletten
Baugruppe muß nur noch der Gasgenerator 11 über sein
Verbindungskabel 29 angeschlossen werden.
Fig. 3 zeigt das Rückhaltesystem, wenn es aktiviert
ist, d. h. der Gasgenerator 11 durch einen auf be
stimmte Kriterien ansprechenden Sensor (nicht gezeigt)
gezündet wurde.
Durch den Gasdruck wird zunächst der aus Blech beste
hende Faltenbalg 17 des Blechhohlkörpers 9 durch Deh
nung der Falten auseinander gezogen. Die Wandung 15
entfernt sich dadurch von der Grundplatte 13 des Blech
hohlkörpers 9. Die Öffnungen 19 in der Wandung 15 sind
so ausgebildet, daß sich zunächst ein ausreichend
großer, den Faltenbalg 17 auseinander ziehender Druck
aufbaut und anschließend erst soviel Gas in den sich an
die Wandung 15 anschließenden Faltenbalg 21 gedrückt
wird, daß sich der Gassack 21 aufbläht. Erst wenn dies
geschehen ist, baut sich der Druck ab, indem das Gas
durch das Gewebe des Gassackes 21 oder spezielle
Öffnungen in dem Gassack 21 entweicht. Sofern ein gas
dichter Gassack Verwendung findet, sind in an sich be
kannter Weise andere Abströmöffungen oder eine bei
einem vorbestimmten Wert reagierende Platzmembran vor
zusehen.
Im aktivierten Zustand wirkt der Gassack 21 auf die
Knie des Insassen ein und verhindert dadurch sein Un
tertauchen auf dem Vordersitz. Im weiteren Bewegungsab
lauf wird jedoch durch die Knie der Gassack 21 so weit
zusammengedrückt, bis die Knie in Anlage an die Wandung
15 des Blechhohlkörpers 9 gelangen. Der Blechhohlkörper
9 wirkt als Deformationselement, indem die Aufprallen
ergie durch den Faltenbalg 17 in Verformungsenergie um
gewandelt wird.
Claims (3)
1. Rückhaltesystem für die Knie eines Fahrers oder
Beifahrers in einem Kraftfahrzeug, mit einem hohlen
Deformationsglied, in welchem beim Auslösen eines
auf bestimmte Kriterien ansprechenden Sensors ein
Überdruck aufgebaut wird, und mit einem an dem De
formationsglied angeordneten Gassack, welcher durch
die Druckquelle für das Deformationsglied aufblasbar
ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Deformations
glied durch einen zusammengefalteten Blechhohlkörper
(9) gebildet ist, daß der Blechhohlkörper (9) durch
den Überdruck in seine Wirkstellung gelangt, und daß
an der den Knien des Insassen zugewandten Wandung
(15) des Blechhohlkörpers (9) Öffnungen (19) vorge
sehen sind, über welche der sich daran anschließende
Gassack befüllbar ist.
2. Rückhaltesystem nach Anspruch 1, dadurch gekenn
zeichnet, daß der Blechhohlkörper (9) an seinem
Umfang auf mindestens zwei gegenüberliegenden Seiten
wenigstens eine Falte aufweist, daß der Blechhohl
körper (9) eine Grundplatte mit einem daran befe
stigten Gasgenerator (11) aufweist, und die die Öff
nungen (19) zum Befüllen des Gassackes (21) aufwei
sende Wandung (15) des Blechhohlkörpers (9) der
Grundplatte (13) gegenüberliegt.
3. Rückhaltesystem nach Anspruch 1 oder 2, dadurch
gekennzeichnet, daß das Rückhaltesystem eine selbst
tragende, vormontierte Baugruppe bildet, welche
durch an der Grundplatte (13) angeordnete Halter
(25) an einem Querträger (27) im Armaturenbrettbe
reich des Kraftfahrzeuges befestigbar ist.
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DE19893934588 DE3934588C2 (de) | 1989-10-17 | 1989-10-17 | Rückhaltesystem mit einem hohlen Deformationselement für die Knie eines Kraftfahrzeuginsassen |
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ID=6391622
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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