DE19881787B4

DE19881787B4 - Seitenaufprall-Schutzeinrichtung

Info

Publication number: DE19881787B4
Application number: DE19881787T
Authority: DE
Inventors: Richard Mühlbacher; Rainer Bartl
Original assignee: INT AUTOMOTIVE COMPONENTS; International Automotive Components Group North America Inc
Current assignee: International Automotive Components Group North America Inc
Priority date: 1997-11-20
Filing date: 1998-11-20
Publication date: 2008-03-27
Anticipated expiration: 2018-11-21
Also published as: AU1874199A; US6443485B1; WO1999026814A1; DE29720619U1; DE19881787D2

Abstract

Seitenaufprall-Schutzeinrichtung (1) für Fahrgäste in einem Kraftfahrzeug (2) mit wenigstens einem aufblasbaren, im gefalteten Zustand zwischen einer Rückseite (19) zumindest einer A-Säulenverkleidung (3) und der A-Säule angeordneten Airbag (4), dessen Inneres mit dem Gasgenerator in Verbindung steht, dadurch gekennzeichnet, dass die A-Säulenverkleidung (3) aus einem biegesteifen Material aus einem Mischfaservlies mit vernadelten Verstärkungs- und Matrixfasern hergestellt ist und eine im Wesentlichen in Längsrichtung (5) der A-Säulenverkleidung verlaufende Schwenklinie enthält, die einen verschwenkbaren Verkleidungsabschnitt (7) vom Rest der A-Säulenverkleidung (3) trennt, welcher zur Freigabe eines Austrittsspaltes zwischen Verkleidungsabschnitt (7) und der A-Säule für den Airbag (4) relativ zur A-Säule in Richtung Fahrgastraum verschwenkbar ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Seitenaufprall-Schutzeinrichtung für Fahrgäste in einem Kraftfahrzeug mit wenigstens einem aufblasbaren, im gefalteten Zustand hinter zumindest einer A-Säulenverkleidung angeordneten Airbags.
Eine solche Seitenaufprall-Schutzreinrichtung ist aus der DE 296 05 897 bekannt. Bei der vorbekannten Schutzreinrichtung ist ein Gassack oder Airbag in einer Kunststoffhülse in seiner Lage fixiert und hinter einer Verkleidung im Bereich einer A-Säule und eines Dachrahmens angeordnet. Der Airbag steht an einem Ende mit einem Gasgenerator in Verbindung und erstreckt sich im aufgeblasenen Zustand über einen seitlichen Bereich im Fahrzeug, um insbesondere einen Kopf eines Fahrgastes vor Verletzungen zu schützen.
EP 0 795 445 A1 zeigt verschiedene Ausführungsbeispiele für eine Verkleidung, in der ein entsprechender Airbag integriert ist. Die Verkleidung umfasst einen hinteren Teil, der sowohl zur Befestigung der Säulenverkleidung als auch des entsprechenden Airbags an einer entsprechenden Säule im Kraftfahrzeug dient. Relativ zu diesem hinteren Teil, der entsprechende Befestigungsmittel enthält, ist ein vorderer Teil, der eine Sichtoberfläche der Säulenverkleidung bildet, vollständig entlang einer Gelenklinie verschwenkbar. Dadurch wird der gesamte, dem Fahrgastinnenraum des Kraftfahrzeugs zugeordnete Teil der Säulenverkleidung aufgeschwenkt, um einen Austritt des Airbags zu ermöglichen.
In der US-A-5,641,177 wird eine Verkleidung für ein Armaturenbrett offenbart, in dem eine klappenähnliche Einrichtung integriert ist, die zum Austritt eines Airbags klappbar ist. Die entsprechende Verkleidung ist aus verpresstem Fasermaterial gebildet mit voneinander getrennten Fasern, die durch ein entsprechendes Bindemittel miteinander verbunden sind.
Dem Anmeldungsgegenstand liegt die Aufgabe zugrunde, eine ausreichend stabile Verkleidung bereitzustellen, die einfach und preiswert hersteilbar ist und gleichzeitig ein ungehindertes und gerichtetes Austreten des Airbags zum Schutz eines Fahrgastes in einfacher Weise ermöglicht.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst.
Erfindungsgemäß wird die entsprechende Säulenverkleidung aus einem biegesteifen Material aus einem Mischfaservlies aus vernadelten Verstärkungs- und Matrixfasern hergestellt. Dieses Material kann entsprechend zugeschnitten und geformt werden. Dadurch ist einerseits die Herstellung der Säulenverkleidung vereinfacht und ebenfalls relativ preiswert möglich. Um mit diesem biegesteifen Material gleichzeitig das Austrittsverhalten des Airbags noch zu verbessern, trennt eine entsprechende Schwenklinie einen verschwenkbaren Verkleidungsabschnitt vom Rest der Säulenverkleidung, so dass nur dieser entsprechende Verkleidungsabschnitt bei Austritt des Airbags verschwenkt wird und dadurch und durch die entsprechende Biegesteifigkeit des Materials ein entsprechender Öffnungswinkel oder die dadurch festgelegte Öffnungsrichtung so bestimmt ist, dass der Airbag schnell und gerichtet beim Aufblähen austritt und dadurch den Fahrgast optimal schützt.
Aufgrund der Biegesteifigkeit der Säulenverkleidung ist weiterhin sichergestellt, dass diese ausreichend stabil und im Wesentlichen selbsttragend ist sowie aufwändige Befestigungsmittel zur Befestigung der Verkleidung an der A-Säule nicht notwendig sind. Gleichzeitig gewährleistet die biegesteife Säulenverkleidung einen gewissen Schutz für den Fahrgast bei Kontakt mit der entsprechenden Säule beziehungsweise Säulenverkleidung, wobei gleichzeitig der hinter der Säulenverkleidung zusammengefaltete Airbag und dessen Versorgungsleitung und gegebenenfalls der Gasgenerator vor Stößen oder dergleichen von außen geschützt sind.
Erfindungsgemäß ist es nicht notwendig, dass die gesamte Sichtoberfäche der Säulenverkleidung verschwenkt wird oder gar die Säulenverkleidung als Ganzes von der Säule gelöst werden muss, um ein Aufblasen des Airbags zu ermöglichen.
Für die verschiedenen Fasern des Mischfaservlies sind unterschiedliche Materialien verwendbar. Aufgrund der Verfügbarkeit und Recyclebarkeit wird für die Verstärkungsfasern insbesondere Flachs eingesetzt. Ein aufgrund seiner Charakteristika bevorzugtes Material für die Matrixfasern ist Polypropylen. Das Mischungsverhältnis der Komponenten kann bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel 50:50 bezogen auf die Gewichtsprozente betragen.
Zum Erhalt einer optisch ansprechenden Oberfläche und weiterhin zur Unterstützung der Biegefestigkeit, kann ein Dekormaterial auf einer Sichtseite der Säulenverkleidung aufkaschiert sein.
Aufgrund der selbsttragenden Struktur und der Biegesteifigkeit der Säulenverkleidung erfolgt beispielsweise kein vollflächiges Aufkleben auf der Säule, sondern einige Fixiereinrichtungen zur lösbaren Befestigung mit der Säule sind ausreichend. Bevorzugt können solche Fixiereinrichtungen auf einer der Sichtseite gegenüberliegenden Rückseite der A-Säulenverkleidung angeordnet sein.
Ein einfaches Ausführungsbeispiel für eine solche Fixiereinrichtung ist dadurch realisierbar, dass in an sich bekannter Weise die Fixiereinrichtung durch einen Clips und einen diesen lösbar haltenden Retainer gebildet ist.
Beispielsweise sind diese Fixiereinrichtungen einseitig versetzt zu einer in Längsrichtung der A-Säule verlaufenden Mittellinie der A-Säulenverkleidung angeordnet.
Bei einem weiteren Ausführungsbeispiel kann die Schwenklinie entlang einer in der A-Säulenverkleidung gebildeten Materialschwächung verlaufen. Ein Beispiel für eine Materialschwächung ist ein Filmscharnier oder auch ein vorzugsweise auf einer Rückseite der A-Säulenverkleidung vorstehender Vorsprung. Bei Aufblasen des Airbags wird der sich jeweils bis zur Materialschwächung bzw. -verstärkung erstreckende Verkleidungsabschnitt zur Freigabe eines Austrittsspalts für den Airbag verschwenkt.
Eine weitere Möglichkeit zur Realisierung einer Schwenklinie ergibt sich beispielsweise dadurch, dass die Schwenklinie durch eine unterschiedlich stark verpresste Flächen der A-Säulenverkleidung trennende Presslinie gebildet ist. Beispielsweise wird sich in einem solchen Fall ein schwächer verpresster Verkleidungsabschnitt gegenüber einem stärker verpressten Verkleidungsabschnitt entlang der Presslinie bei Aufblasen des Airbags nach außen verschwenken.
Statt unterschiedlich stark verpresster Verkleidungsabschnitte können auch unterschiedlich strukturierte oder unterschiedlich aufgebaute Verkleidungsabschnitte eingesetzt werden, von denen sich jeweils ein Verkleidungsabschnitt entlang einer entsprechenden Schwenklinie bei Aufblasen des Airbags gegenüber dem anderen Verkleidungsabschnitt verschwenken lässt. Außerdem besteht die Möglichkeit, die vorangehend genannten unterschiedlichen Realisierungen von Schwenklinien miteinander zu kombinieren, wobei ebenso eine Kombination mit asymmetrisch zur Mittellinie der A-Säulenverkleidung angeordneten Fixiereinrichtungen möglich ist.
Um beispielsweise nicht nur einen Airbag im Bereich der A-Säule anzuordnen, können die Verkleidungen von B- und/oder C- und/oder D-Säule analog zur A-Säulenverkleidung aufgebaut sein. Auf diese Weise ist im gesamten seitlichen Bereich ein Schutz der Fahrgäste sowohl vorne als auch hinten im Fahrzeug durch Airbags insbesondere im Kopfbereich gegeben. Weiterhin besteht die Möglichkeit, dass beispielsweise durch eine entsprechende Verkleidung der B-Säule ein Airbag nach vorne und ein Airbag entsprechend nach hinten austritt, wobei in diesem Fall die B-Säulenverkleidung über zwei verschwenkbare Verkleidungsabschnitte für die beiden Airbags verfügt. Auf diese Weise könnte beispielsweise auf einen Airbag im Bereich der A-Säule ggf. verzichtet werden.
Bei den heutigen Fahrzeugen mit niedrigen Cw-Werten sind A- und C- bzw. D-Säule relativ stark nach hinten bzw. nach vorne geneigt, so dass diese im Dachbereich ineinander übergehen. Bei einer solchen Ausbildung können in analoger Weise die A- und C- oder D-Säulenverkleidungen einteilig ausgebildet sein.
Um den aufgeblasenen Airbag zu fixieren, können Abspannpunkte für den Airbag im Bereich der A- und C- oder D-Säule, insbesondere an deren unteren Enden, angeordnet sein. Mit diesen Abspannpunkten kann der Airbag über Fangbänder, Gurte oder dergleichen verbunden sein. Dies gilt in analoger Weise für beispielsweise mehrere aus den verschiedenen Säulenverkleidungen austretende Airbags oder einen im Bereich der verschiedenen Säulen austretende Abschnitte aufweisenden einteiligen Airbag.
Im Folgenden werden vorteilhafte Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der in der Zeichnung beigefügten Figuren näher erläutert und beschrieben.
Es zeigen:
1 eine teilweise prinzipielle Darstellung eines Kraftfahrzeugs mit A-, B- und C-Säule;
2 eine Seitenansicht einer A-Säulenverkleidung;
3 die A-Säulenverkleidung nach 2 mit aufgeblasenem Airbag;
4 einen Schnitt entlang der Linie IV-IV aus 3 bei einem ersten Ausführungsbeispiel;
5 einen Schnitt entlang der Linie IV-IV aus 3 bei einem zweiten Ausführungsbeispiel, und
6 einen Schnitt entlang der Linie IV-IV aus 3 bei einer Säulen-Verkleidung ohne innerhalb dieser ausgebildete Schwenklinie.
1 ist prinzipiell in teilweiser Darstellung ein Kraftfahrzeug 2 mit einer Seitenaufprall-Schutzeinrichtung 1 dargestellt. Diese weist einen im Bereich wenigstens einer Säule im zusammengefalteten Zustand unterhalb der entsprechenden Verkleidung 3, 12, 13 angeordneten Airbag (nicht dargestellt) auf. Weiterhin umfasst die Seitenaufprall-Schutzeinrichtung 1 die entsprechende Verkleidung der jeweiligen Säule, wobei im Folgenden insbesondere eine Seitenaufprall-Schutzeinrichtung im Bereich der A-Säule 3' beschrieben wird. Analog kann die Seitenaufprall-Schutzeinrichtung 1 entsprechende Airbags auch im Bereich der B-Säulen- oder C-Säulenverkleidung 12, 13 aufweisen. Bei dem dargestellten Fahrzeug fehlt eine ansonsten bei anderen Fahrzeugen ausgebildete D-Säule mit Verkleidung. Auch diese kann entsprechend zur A-Säulenverkleidung aufgebaut sein.
In 2 ist eine Seitenansicht auf eine A-Säulenverkleidung 3 dargestellt, wie sie auf einer Innenseite im Fahrgastraum des Kraftfahrzeugs 2 auf der A-Säule 3' angeordnet ist.
Die A-Säulenverkleidung 3 erstreckt sich in Längsrichtung 5 der A-Säule und weist ein oberes Ende 16 und ein unteres Ende 17 auf. Mittels einer Anzahl von Fixiereinrichtungen 9, s. 6, ist die A-Säulenverkleidung 3 auf ihrer Rückseite 19 lösbar an der A-Säule befestigt. Zwischen A-Säulenverkleidung 3 und der jeweiligen Säule ist ein zusammengefalteter Airbag angeordnet, dessen Inneres mit einem nicht dargestellten Gasgenerator in Verbindung steht.
In 3 ist die A-Säulenverkleidung 3 aus 2 mit aufgeblasenem Airbag 4 dargestellt. Dieser öffnet sich je nach Anordnung des Gasgenerators relativ zum Airbag in Öffnungsrichtungen 18 vom unteren Ende 17 zum oberen Ende 16 der A-Säulenverkleidung 3 bzw. umgekehrt. Beim Aufblasen des Airbags 4 ist ein Austrittsspalt 8 zwischen A-Säulenverkleidung 3 und zugehöriger A-Säule dadurch gebildet, dass sich ein Verkleidungsabschnitt 7, siehe die folgenden Figuren, gegenüber dem Rest der A-Säulenverkleidung nach innen zum Fahrgastraum verschwenkt.
Zur Fixierung des aufgeblasenen Airbags 4 ist dieser in der Regel mit Abspannpunkt 14 über Gurt 15 verbunden, wobei in 3 ein Abspannpunkt 14 am unteren Ende 17 der A-Säulenverkleidung 3 dargestellt ist. Ein weiterer Abspannpunkt 14 kann beispielsweise im Bereich der B-Säulenverkleidung 12 oder C-Säulenverkleidung 13 bzw. an der entsprechenden Säule angeordnet sein.
In den 4 und 5 ist jeweils ein Schnitt entlang der Linie IV-IV aus 3 für unterschiedliche Ausführungsbeispiele von A-Säulenverkleidungen 3 dargestellt.
In 4 ist eine Schwenklinie 6, um die ein Verkleidungsabschnitt 7 der A-Säulenverkleidung 3 in Richtung 21 zum Fahrgastraum hin nach innen verschwenkbar ist, durch einen von der Rückseite 19 abstehenden Vorsprung 10 bestimmt.
Bei dem zweiten Ausführungsbeispiel nach 4 ist die Schwenklinie 6 durch eine Presslinie 11 bestimmt, die unterschiedlich stark verpresste Flächen der A-Säulenverkleidung 3 voneinander trennt. Bei diesem Beispiel ist der in der 5 links von der Presslinie 11 liegende Verkleidungsabschnitt 7 weniger stark verpresst als der rechts von der Presslinie 11 liegende Abschnitt.
Bei einer weiteren nicht erfindungsgemäßen Säulenverkleidung nach 6 kann die A-Säulenverkleidung 3 insgesamt um Befestigungspunkte mit der A-Säule als Schwenklinie verschwenkt werden. Die Befestigungspunkte sind durch die Befestigung entsprechender Fixiereinrichtungen 9 an der A-Säule gebildet. Um die Befestigungspunkte wird die Fixiereinrichtung 9 in Richtung 22 verschwenkt, wodurch sich die A-Säulenverkleidung 3 als Verkleidungsabschnitt 7 insgesamt in Richtung 21 zum Fahrgastraum verschwenkt. Dabei ist insbesondere zu beachten, dass die Fixiereinrichtungen asymmetrisch zur A-Säulenverkleidung 3, d.h. einseitig zu einer nicht dargestellten Mittellinie angeordnet sind.
Weitere erfindungsgemäße Ausführungsbeispiele ergeben sich beispielsweise bei Kombination der asymmetrisch angeordneten Fixiereinrichtung 9 nach 6 mit den Ausführungsbeispielen nach 4 oder 5. Statt des Vorsprungs 10 nach 4 kann außerdem auch ein Filmscharnier zur Bestimmung der Schwenklinie 6 in der A-Säulenverkleidung 3 ausgebildet sein. Weiterhin ist es möglich, dass die A-Säulenverkleidung 3 aus unterschiedlichen Materialien im Verkleidungsabschnitt 7, siehe beispielsweise 4 und 5, und in der übrigen A-Säulenverkleidung 3 hergestellt ist.
Bezüglich der zur Herstellung der A-Säulenverkleidung 3 bzw. der anderen Säulenverkleidung verwendeten Materialien ist festzustellen, dass diese bei niedrigem Flächengewicht eine hohe Biegesteifigkeit für die Säulenverkleidungen gewährleisten sollen. Das Material ist ein Mischfaservlies aus Verstärkungsfasern und aus Matrixfasern. Ein bevorzugtes Material für die Verstärkungsfasern ist Flachs und für die Matrixfasern Polypropylen. Diese werden zur Herstellung eines vernadelten Mischfaservlies im Verhältnis 50:50 bezogen auf die Gewichtsprozente eingesetzt.
Die Retainer zur lösbaren Halterung der Clipse, siehe die obengenannten Fixiereinrichtungen, können beispielsweise aus ABS, Polyethylen oder Polypropylen gebildet sein, wobei diese Retainer auf der Rückseite der jeweiligen Säulenverkleidung aufgeschweißt oder anderweitig befestigt werden können.

Claims

Seitenaufprall-Schutzeinrichtung (1) für Fahrgäste in einem Kraftfahrzeug (2) mit wenigstens einem aufblasbaren, im gefalteten Zustand zwischen einer Rückseite (19) zumindest einer A-Säulenverkleidung (3) und der A-Säule angeordneten Airbag (4), dessen Inneres mit dem Gasgenerator in Verbindung steht, dadurch gekennzeichnet, dass die A-Säulenverkleidung (3) aus einem biegesteifen Material aus einem Mischfaservlies mit vernadelten Verstärkungs- und Matrixfasern hergestellt ist und eine im Wesentlichen in Längsrichtung (5) der A-Säulenverkleidung verlaufende Schwenklinie enthält, die einen verschwenkbaren Verkleidungsabschnitt (7) vom Rest der A-Säulenverkleidung (3) trennt, welcher zur Freigabe eines Austrittsspaltes zwischen Verkleidungsabschnitt (7) und der A-Säule für den Airbag (4) relativ zur A-Säule in Richtung Fahrgastraum verschwenkbar ist.
Seitenaufprall-Schutzeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die A-Säulenverkleidung (3) einen Spritzgussträger aufweist, der mit einem Sandwich aus PU-Schaum und Deckschichten bestückt ist.
Seitenaufprall-Schutzeinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Mischfaservlies Verstärkungsfasern insbesondere aus Flachs enthält.
Seitenaufprall-Schutzeinrichtung nach wenigstens einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Mischfaservlies Matrixfasern insbesondere aus Polypropylen enthält.
Seitenaufprall-Schutzeinrichtung nach wenigstens einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Dekormaterial auf einer Sichtseite der A-Säulenverkleidung aufkaschiert ist.
Seitenaufprall-Schutzreinrichtung nach wenigstens einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Fixiereinrichtungen (9) auf einer der Sichtseite gegenüberliegenden Rückseite der A-Säulenverkleidung zu deren lösbarer Befestigung an der A-Säule angeordnet sind.
Seitenaufprall-Schutzeinrichtung nach wenigstens einem der vorangehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass die Fixiereinrichtung (9) durch einen Clips und diesen lösbar haltenden Retainer gebildet ist.
Seitenaufprall-Schutzeinrichtung nach wenigstens einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schwenklinie entlang einer in der A-Säulenverkleidung ausgebildeten Materialschwächung verläuft.
Seitenaufprall-Schutzeinrichtung nach wenigstens einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schwenklinie (6) entlang eines in der A-Säulenverkleidung gebildeten Filmscharniers verläuft.
Seitenaufprall-Schutzeinrichtung nach wenigstens einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schwenklinie (6) entlang eines auf der Rückseite der A-Säulenverkleidung (3) vorstehenden Vorsprungs (10) verläuft.
Seitenaufprall-Schutzeinrichtung nach wenigstens einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schwenklinie (6) entlang einer unterschiedlich stark verpresste Flächen der A-Säulenverkleidung (3) trennenden Presslinie (11) verläuft.
Seitenaufprall-Schutzreinrichtung nach wenigstens einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Verkleidung (12, 13) von B- und/oder C- und/oder D-Säule analog zur A-Säulenverkleidung (3) aufgebaut ist.
Seitenaufprall-Schutzreinrichtung nach wenigstens einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass A- und C- bzw. D-Säulenverkleidungen (3, 13) einteilig ausgebildet sind.
Seitenaufprall-Schutzeinrichtung nach wenigstens einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Abspannspunkte (14) für den Airbag (4) im Bereich der A- und C- bzw. D-Säule, insbesondere an deren unteren Enden, angeordnet sind.