DE4016681A1 - Airbagsystem fuer fahrzeuge - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Airbagsystem für Fahrzeuge.

Es ist bereits bekannt, daß Autos mit einem Airbagsystem als Sicherheitseinrichtung für die Insassen ausgestattet werden, wo­ durch der jeweilige Fahrzeuginsasse im Kollisionsfalle vor einer Verletzung geschützt wird. Beispielsweise beinhaltet die japanische Patentveröffentlichung Nr. 62-1 98 547, welche im Jahre 1987 offengelegt wurde, ein Airbagsystem, welches eine Airbagein­ heit mit einem Airbag und einer Pumpe zum Erzeugen eines Gases, durch welches der Airbag aufgepumpt wird, beinhaltet. Die Airbag­ einheit ist in einem Freiraum angeordnet, welcher zwischen einem Armaturenbrett und dem hinteren Bereich einer oberen Prallplatte gebildet ist. Im Airbagsystem wird die Pumpe derart betätigt, daß sie Gas zum Aufpumpen des Airbags erzeugt, um dadurch den Kopf und die Brust des Fahrzeuginsassen im Falle einer Kollision zu schützen.

Bei diesen vorbekannten Airbagsystemen ist allerdings festzustel­ len, daß das Airbagsystem dann nicht einwandfrei arbeitet, wenn die obere Prallplatte im Kollisionsfalle deformiert wird und nach hinten bewegt wird, sodaß sie an die Airbageinheit anstößt.

Um dieses Problem zu lösen, ist es vorgeschlagen worden, daß die obere Prallplatte beabstandet von der Airbageinheit angeordnet wird, damit diese im Kollisionsfalle nicht miteinander in Berührung kommen können. Auch dieser Aufbau ist nachteilig, da der Fahrgastraum dadurch verkleinert wird, daß genügend Platz zwischen der oberen Prallplatte und dem Airbagsystem gelassen werden muß.

Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Airbag­ system an die Hand zu geben, welches einen sicheren Funktionsab­ lauf im Kollisionsfalle zum Schutz des Fahrzeuginsassen ermög­ licht.

Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist es, ein Airbagsystem an die Hand zu geben, bei welchem der Abstand zwischen der oberen Prallplatte und der Airbageinheit möglichst klein bemessen sein kann.

Dabei soll ein Airbagsystem geschaffen werden, bei welchem ein geräumiger Fahrgastinnenraum gebildet wird.

Diese der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe wird durch ein Air­ bagsystem gelöst, welches eine Airbageinheit aufweist, mit einem aufpumpbaren Airbag, einer Pumpe zur Erzeugung eines Gases für den Airbag und einem Gehäuse zur Aufnahme des Airbags im Normal­ fall im gefalteten Zustand, ein Frontelement zur Bildung eines Raumes, in welchem die Airbageinheit angeordnet ist, eine obere Prallplatte, die vor der Airbageinheit in Längsrichtung des Fahr­ zeugs gesehen angeordnet ist und Schutzeinrichtungen, die verhin­ dern, daß die obere Prallplatte eine einwandfreie Funktion der Airbageinheit beeinträchtigt.

Als Schutzeinrichtung weist beispielsweise zumindest ein Teil der oberen Prallplatte, der der Airbageinheit zugewandt ist, eine geringere Steifigkeit auf als die Airbageinheit, sodaß die obere Prallplatte deformiert werden kann, ohne die Airbageinheit zu beschädigen, wenn im Kollisionsfalle die obere Prallplatte auf die Airbageinheit aufprallt.

Um den zuvor genannten Effekt zu erzielen, kann zumindest ein Teil der Airbageinheit, mit dem die obere Prallplatte in Kontakt gebracht wurde, durch ein Teil geringerer Materialsteifigkeit und/oder geringer strukturbedingter Steifigkeit gebildet werden, welches leicht verformbar ist, ohne das fehlerfreie Aufpumpen des Airbags zu beeinträchtigen.

Die Schutzeinrichtung kann derart gestaltet sein, daß ein Prallelement zwischen der oberen Prallplatte und der Airbagein­ heit angeordnet ist, um die Stoßkraft der oberen Prallplatte auf­ zunehmen und um diese so zu reduzieren, daß sie die einwandfreie Funktionsweise des Airbagsystems nicht beeinträchtigt.

Alternativ dazu kann ein Teil der oberen Prallplatte, der dem Airbagsystem zugewandt ist, derart aufgebaut sein, daß sie so bewegt werden kann, ohne im Kollisionsfall die Airbageinheit zu berühren, sodaß der Kollisionsstoß nicht durch die obere Prall­ platte auf die Airbageinheit übertragen wird.

Diese und weitere Merkmale der Erfindung werden anhand einer aus­ führlichen Beschreibung von Ausführungsformen der Erfindung an­ hand der beigefügten Zeichnung erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine perspektivische Ansicht einer Frontpartie eines Fahrzeugfahrgastraumes, in welchem die Erfindung ausgeführt werden kann;

Fig. 2 einen Schnitt entlang der Linie A-A in Fig. 1;

Fig. 3 eine perspektivische Ansicht eines Hinterteils einer oberen Prallplatte 4;

Fig. 4 einen Schnitt ähnlich zur Fig. 2, der jedoch eine andere Ausführungsform zeigt;

Fig. 5 eine perspektivische Ansicht eines Frontteils eines Gehäuses für eine Airbageinheit entsprechend der in der Fig. 4 dargestellten Aus­ führungsform der Erfindung;

Fig. 6 einen Schnitt ähnlich zur Fig. 2, der jedoch wiederum eine andere Ausführungsform zeigt;

Fig. 7 einen Schnitt ähnlich zur Fig. 6, der wiederum eine andere Ausführungsform zeigt;

Fig. 8 eine perspektivische Ansicht einer Dichtplatte und einer oberen Prallplatte und

Fig. 9 eine perspektivische Ansicht einer oberen und einer unteren Prallplatte.

Fig. 1 zeigt eine Innenraumfrontansicht eines Fahrzeugfahrgast­ raumes mit einem Armaturenbrett 1, in welchem die Erfindung aus­ geführt werden kann.

Fig. 2 ist eine Schnittdarstellung entlang der Linie A-A gemäß Fig. 1.

Das Armaturenbrett 1 bildet ein Vorderteil eines Fahrzeugfahr­ gastraumes. Das Armaturenbrett 1 weist eine Öffnung 1 a auf, die quer zum Fahrzeug ausgerichtet ist. Ein Airbagsystem 2 ist in dem Frontelement des Fahrgastraumes im Bereich des Beifahrer­ sitzes eingebaut.

In Fig. 2 ist eine untere Prallplatte 3 einer Metallplatte am rückwärtigen Ende des Fahrzeugmotorraumes angeordnet. Eine obere Prallplatte 4, welche zu einem wesentlichen Teil durch die Metallplatte gebildet ist, ist mit dem oberen Ende der unteren Prallplatte 3 verbunden. Eine untere Verschlußklappenplatte 5 ist mit dem oberen Teil der unteren Prallplatte 4 an deren Rückseite verbunden. Eine Verschlußklappenfrontplatte (nicht dargestellt) ist sowohl mit der Frontseite der unteren Verschlußklappenplatte 5 wie auch mit der unteren Prallplatte 4 unter Bildung einer Verschlußklappenbox 6 unter Bildung einer sich quer erstreckenden Baugruppe mit geschlossenem Querschnitt verbunden.

Ein Frontwindschutzscheibenglas 7 ist mit der oberen Verschluß­ plattenklappe 5 mittels eines Klebstoffs 8 verklebt.

Eine Kühleinheit 9, beispielsweise eine Klimaanlage, ist hinter der unteren Prallplatte 3 und unterhalb der oberen Prallplatte 4 angeordnet. Dadurch ist die Kühleinheit 9 in einem durch das Armaturenbrett 1 gebildeten Raum angeordnet.

Eine Defrosterdüse 10 leitet einen Luftstrom von der Kühleinheit 9 gegen das Frontwindschutzscheibenglas 7, um dieses freizu­ machen.

Ein Handschuhfach 14 wird durch eine Schale 11, und eine Abdeckung 12, die einen taschenförmigen Raum 13 bilden, hinter der Kühleinheit 9 gebildet.

Ein Lenkunterstützungselement 15 ist hinter und oberhalb der Kühleinheit 9 angeordnet. Das Lenkunterstützungselement 15 ist quer ausgerichtet und über nicht dargestellte Stützen an seinen gegenüberliegenden Enden mit nicht dargestellten Gelenksäulen verbunden. Zwischen einem zentralen Teil des Lenkunterstützungs­ elements 15 und einem Bodentunnelteil ist eine Verstärkung ange­ ordnet, die nach oben und unten derart ausgerichtet ist, daß sie eine T-förmige Lenkunterstützungsbaueinheit bildet.

Mit dem Lenkunterstützungselement 15 ist eine Stütze 16 verbunden, an welche eine Airbageinheit 20 des Airbagsystems 2 montiert ist.

Die Airbageinheit 20 ist, wie in Fig. 3 dargestellt, mit einem Gehäuse 21 ausgestattet, in welchem ein Airbag 22 in gefalteter Form, eine Gaspumpe 23 und dergleichen angeordnet ist.

Im Falle einer Fahrzeugkollision zeigt ein nicht dargestellter Kollisionssensor diese an. Anschließend bewirkt eine Zündein­ heit, daß eine chemische Verbindung schlagartig in die Gaspumpe 23 gefördert wird, durch welche ein Gas gebildet wird, sodaß der Airbag aufgepumpt wird. Dadurch wird der Fahrzeuginsasse vor einer Verletzung bewahrt, da sein Kopf und/oder seine Brust auf den bereits aufgepumpten Airbag fallen.

Unmittelbar hinter der Airbageinheit ist ein Deckel 17 angeord­ net. Der Deckel 17 ist als eine Verlängerung des Armaturenbretts 1 ausgebildet. Er ist mit einer Bruchschwächungslinie 18 ausge­ bildet, die sich quer erstreckt und in welcher der Deckel 17 derart unterbrochen ist, daß er ähnlich einer Doppelflügeltür geöffnet werden kann, um dadurch ein Aufblasen des Airbags 22 zu ermöglichen.

Die untere Prallplatte 4 ist mit einer unteren Versteifungsplatte 4 a versehen, wie in Fig. 3 dargestellt ist, die zur Airbageinheit 20 ausgerichtet ist. Die untere Ver­ steifungsplatte 4 a ist aus synthetischem Harz, einer Aluminium­ platte oder dergleichen hergestellt, die unterhalb des Gehäuses 21 der Airbageinheit 20 angeordnet ist. Die untere Versteifungs­ platte 4 a ist mit der unteren Prallplatte 4 mittels Ver­ bindungselemente 19, wie beispielsweise Schrauben und Muttern montiert.

In dieser Baueinheit bewegen sich die untere Prallplatte 3 und die obere Prallplatte 4 im Falle einer Kollision in Fahrzeug­ längsrichtung nach hinten, wie durch den Pfeil in Fig. 2 ange­ geben, sodaß die untere Versteifungsplatte 4 a der oberen Prall­ platte 4 an die Airbageinheit 20 anstößt. Es ist darauf hinzu­ weisen, daß die untere Verstärkungsplatte 4 a entsprechend der unterbrochenen Linie in Fig. 2 verformt wird und daß die Airbag­ einheit 20 nicht durch die rückwärtige Bewegung der oberen Prall­ platte 4 erfaßt wird.

Im folgenden wird eine andere Ausführungsform der Erfindung unter Bezugnahme auf die Fig. 4 und 5 beschrieben. Die zu der zuvor beschriebenen Ausführungsform gleichen Elemente sind mit identischen Bezugszeichen versehen. Um Wiederholungen zu vermei­ den, wird auf eine nochmalige Beschreibung dieser Teile verzich­ tet.

In dieser Ausführungsform wird die Steifigkeit des Gehäuses 21 der Airbageinheit 22 im Vergleich zu derjenigen der unteren Prallplatte 4 teilweise erniedrigt. Hierzu werden im Gehäuse 21 mehrere Ausnehmungen 30 zur Erniedrigung von dessen Steifigkeit in einem Teilbereich 21 a - wie in Figur gezeigt - ausgebildet, der der oberen Prallplatte 4 gegenüberliegt. Die Steifigkeit des Gehäuses 21 kann durch Reduzierung der Dicke des Teils 21 a oder durch Wahl eines weniger steifen Materials vermindert werden.

Im Falle einer Kollision bewegen sich die untere Prallplatte 3 und die obere Prallplatte 4 nach hinten, sodaß die obere Prall­ platte 4 an den Teilbereich 21 a des Gehäuses 21 anstößt. Es ist so hervorzuheben, daß das Teil 21 a des Gehäuses in seiner Steifigkeit im Vergleich zur oberen Prallplatte 4 erniedrigt ist. Dadurch wird das Gehäuse 21 in dem Teilbereich 21 a defor­ miert, ohne dessen Lage zu ändern und unter Beibehaltung von dessen Einsatzbereitschaft.

Bezugnehmend auf die Fig. 6 ist eine weitere Ausführungsform dargestellt. In dieser Ausführungsform ist ein Prallelement 40 zwischen der unteren Prallplatte 4 und der Airbageinheit 20 ange­ ordnet. Das Prallelement 40 ist als eine Verlängerung der Defrosterdüse 20 integral mit dieser ausgeformt. Das Prallelement kann beispielsweise aus Gummi, welches mittels einer Stahlplatte verstärkt ist, hergestellt sein.

Im Kollisionsfall wird die obere Prallplatte 4 wiederum rückwärts bewegt, sodaß das Prallelement 40 deformiert wird, ohne die Airbageinheit 20 ernstlich durch die Kollision zu beschädigen.

Unter Bezugnahme auf die Fig. 7, 8 und 9 wird eine weitere Ausführungsform der Erfindung beschrieben.

In dieser Ausführungsform kann die obere Prallplatte 4 eine im Verhältnis zu den anderen Teilen, die einen Teil des Gesamt­ körpers darstellen, eine unterschiedliche Bewegung ausführen, sodaß sie nicht an die Airbageinheit 20 anstößt.

Die untere Prallplatte 4 ist mit einem ersten Teil 50 versehen, welches sich horizontal rückwärts von dem Verbindungsbereich mit der unteren Prallplatte 3 erstreckt, mit einem zweiten Teil 51, welches sich von einem Hinterteil des ersten Teils 50 nach unten erstreckt, einem dritten Teil 52, das sich horizontal nach hinten von dem oberen Ende des zweiten Teils 51 erstreckt, und mit einem vierten Teil 53, welches sich von dem hinteren Teil des dritten Teils 52 nach oben erstreckt und mit der oberen Ver­ schlußklappe 5 verbunden ist. In der oberen Prallplatte 4 ist eine rechteckige Ausnehmung 54 im dritten Teil 52 und im vierten Teil 53 ausgenommen. Die untere Prallplatte 4 ist schließlich mit dem hinteren Teil der Verschlußklappenplatte 5 an einem rückwärtigen Endteil, welches horizontal von einem oberen End­ teil des vierten Teils 53 nach hinten absteht, verbunden.

Eine Dichtplatte 55 wird derart in Eingriff mit der oberen Prall­ platte 4 gebracht, daß sie die Öffnung 54 überdeckt. An die Dichtplatte 55 ist eine vordere Anformung 56 ausgebildet, die sich nach vorne und unten erstreckt. Ein Dichtmaterial ist am vorderen Ende der vorderen Anformung 56 der Dichtplatte zur Ab­ dichtung derselben aufgetragen. Die Dichtplatte 55 bildet einen vertikalen Teil, der vom hinteren Ende von ihrem horizontalen Teilbereich nach oben aufsteht. Ein unterer Endteil des verti­ kalen Teilbereichs der Dichtplatte 55 ist mit einem oberen Teil des vierten Teils 53 der oberen Prallplatte 4 vor der Öffnung 54 verbunden.

Wie in Fig. 9 gezeigt, weist die obere Prallplatte 4 eine Öffnung 59 auf. Die Öffnung 59 ist in Fahrzeuglängsrichtung ver­ längert, sodaß sie einen verlängerten Ausschnitt 16 bildet. Die Dichtplatte 55 weist eine runde Öffnung auf, durch welche ein Verbindungselement 61, beispielsweise eine Schraube, gesteckt werden kann. Das Befestigungselement 61 wird in die Öffnung der Dichtungsplatte 55 gesteckt und geht mit der oberen Prallplatte 4 durch die Ausnehmung 60 derart in Eingriff, daß die obere Prallplatte 4 durch das Verbindungelement mit der Dichtplatte 55 verbunden ist. Die Ausnehmung 59 ist groß genug, daß ein Kopf des Befestigungselements 61 weder in der Tiefe noch in der Länge an das zweite Teil 51 anstößt. Im Kollisionsfall wird die obere Prallplatte 4 nach hinten bewegt. In diesem Fall ist die Dicht­ platte 55 mit dem oberen Teil des dritten Teils 53 der oberen Prallplatte 4 an deren hinteren und oberen Ende befestigt, wobei die Dichtplatte 55 an ihrem vorderen Ende ein freies Ende auf­ weist, obwohl das Dichtmaterial 57 in deren vorderen Endbereich aufgetragen ist. Dadurch kann sich die Dichtplatte 55 relativ zum zweiten Teil 52 zusammen mit dem Befestigungselement 61 nach vorne bewegen und kann sich vom zweiten Teil 52 lösen, d.h. außer Eingriff gehen. Da die Öffnung 54 in der oberen Prall­ platte 4 der Airbageinheit 20 gegenüberliegt und die Dichtplatte 55, die die Öffnung 54 abdeckt, welche dadurch als Teil der oberen Prallplatte 4 dient, relativ zur Airbageinheit 20 im Kollisionsfalle nach vorne bewegt wird, wird die Airbageinheit 20 durch die Kollision nicht beschädigt.

Es ist offensichtlich, daß eine Vielzahl von Abänderungen und Verbesserungen durch den Fachmann ausgehend von der vorherigen Beschreibung durchgeführt werden können, ohne den Erfindungsge­ danken der vorliegenden Erfindung zu verlassen.

Claims (8)

1. Airbagsystem, gekennzeichnet durch
eine Airbageinheit mit einem aufpumpbaren Airbag, einer Pumpe zum Erzeugen eines Gases für den Airbag und ein Gehäuse zur Aufnahme des Airbags im Normalzustand in gefalteter Form,
ein Frontelement zur Bildung eines Raumes, in welcher die Airbageinheit angeordnet ist,
eine obere Prallplatte, die in Fahrzeuglängsrichtung vor der Airbageinheit angeordnet ist, und
Sicherheitseinrichtungen die verhindern, daß die obere Prallplatte den störungsfreien Einsatz der Airbagein­ heit behindert.

2. Airbagsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest ein Teil der oberen Prallplatte, welches der Airbageinheit gegenüberliegt, eine geringere Steifigkeit aufweist als die Airbageinheit, sodaß die obere Prallplatte deformiert werden kann, ohne die Airbageinheit zu beschädigen, falls im Kollisionsfalle die obere Prallplatte auf die Airbageinheit stößt.

3. Airbagsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest ein Teil der Airbageinheit, mit welchem die obere Prallplatte zusammenstößt, aus einem Material niedrigerer Steifigkeit verglichen mit demjenigen der oberen Prallplatte ausgebildet ist.

4. Airbagsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest ein Teil der Airbageinheit, mit dem die obere Prallplatte zusammenstößt, aus einem Teil mit strukturbedingter niedrigerer Steifigkeit verglichen mit derjenigen der oberen Prallplatte gefertigt ist.

5. Airbagsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein deformierbares Prallelement zwischen der oberen Prallplatte und der Airbageinheit angeordnet ist.

6. Airbagsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Teil der oberen Prallplatte, welche der Airbag­ einheit gegenüberliegt, derart aufgebaut ist, daß sie, um im Kollisionsfalle ein Zusammenstoßen mit der Airbag­ einheit zu verhindern, derart bewegt wird, daß der Kollisionsstoß nicht in nennenswertem Maße auf die Air­ bageinheit übertragen wird.

7. Airbagsystem nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die obere Prallplatte eine Ausnehmung aufweist, die der Airbageinheit gegenüberliegt, wobei die Ausnehmung durch ein Plattenteil abgedeckt ist, welches mit der oberen Prallplatte verbunden ist, und daß das Platten­ element relativ zu der Airbageinheit derart nach vorne bewegbar ist, daß es im Kollisionsfalle nicht mit der Airbageinheit zusammenstößt.

8. Airbagsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Frontelement ein Armaturenbrett ist.