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WO2016005260A1 - Knieschutz-einrichtung in einem kraftfahrzeug und kniegassackmodul zur verwendung in einer solchen knieschutz-einrichtung - Google Patents

Knieschutz-einrichtung in einem kraftfahrzeug und kniegassackmodul zur verwendung in einer solchen knieschutz-einrichtung Download PDF

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WO2016005260A1
WO2016005260A1 PCT/EP2015/065077 EP2015065077W WO2016005260A1 WO 2016005260 A1 WO2016005260 A1 WO 2016005260A1 EP 2015065077 W EP2015065077 W EP 2015065077W WO 2016005260 A1 WO2016005260 A1 WO 2016005260A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
knee
housing
vehicle
protection device
filling
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
PCT/EP2015/065077
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Harald Schuler
Oliver Adolph
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Autoliv Development AB
Original Assignee
Autoliv Development AB
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Autoliv Development AB filed Critical Autoliv Development AB
Priority to US15/319,520 priority Critical patent/US10259418B2/en
Publication of WO2016005260A1 publication Critical patent/WO2016005260A1/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Priority to US16/287,187 priority patent/US10471917B2/en
Ceased legal-status Critical Current

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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60R—VEHICLES, VEHICLE FITTINGS, OR VEHICLE PARTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B60R21/00—Arrangements or fittings on vehicles for protecting or preventing injuries to occupants or pedestrians in case of accidents or other traffic risks
    • B60R21/02—Occupant safety arrangements or fittings, e.g. crash pads
    • B60R21/16—Inflatable occupant restraints or confinements designed to inflate upon impact or impending impact, e.g. air bags
    • B60R21/20—Arrangements for storing inflatable members in their non-use or deflated condition; Arrangement or mounting of air bag modules or components
    • B60R21/205—Arrangements for storing inflatable members in their non-use or deflated condition; Arrangement or mounting of air bag modules or components in dashboards
    • B60R21/206—Arrangements for storing inflatable members in their non-use or deflated condition; Arrangement or mounting of air bag modules or components in dashboards in the lower part of dashboards, e.g. for protecting the knees
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60R—VEHICLES, VEHICLE FITTINGS, OR VEHICLE PARTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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    • B60R21/2334—Expansion control features
    • B60R21/2338—Tethers
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
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    • B60R21/23—Inflatable members
    • B60R21/237—Inflatable members characterised by the way they are folded
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
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    • B60R21/23—Inflatable members
    • B60R21/231—Inflatable members characterised by their shape, construction or spatial configuration
    • B60R2021/23169—Inflatable members characterised by their shape, construction or spatial configuration specially adapted for knee protection

Definitions

  • Knee protection device in a motor vehicle and knee airbag module for use in such a knee protection device Knee protection device in a motor vehicle and knee airbag module for use in such a knee protection device
  • the invention relates to a knee protection device according to the preamble of claim 1 and a knee gas bag module for use in such a knee protection device according to claim 12.
  • Knee airbag modules play an increasing role in vehicle safety technology.
  • Such a knee airbag module has a housing, an inflator and a knee airbag folded into the housing, which can be inflated by the inflator (usually in the form of a gas generator).
  • the knee airbag has - like every airbag - an outer shell, which encloses a gas space. Often, the airbag continues to have inner tethers to limit the depth of the expanded outer shell.
  • the outer shell of the knee airbag is positioned between a portion of the instrument panel and the knee-shin region of the occupant to be protected.
  • the knee airbag serves on the one hand to prevent contact between the sensitive knee-shin region of the occupant to be protected and the instrument panel and on the other hand to counteract a forward displacement of the pelvis of the occupant, which is particularly important for non-belted occupants of great importance ,
  • the housing of a knee gas bag module can be arranged in the instrument panel such that its outlet opening is substantially opposite the area to be protected, so that the gas bag moves substantially directly on the knee knee region of the occupant to be protected when the lato is actuated. Furthermore, so-called "low-mount" knee airbag modules are gaining in importance, in which the housing of the knee airbag module is arranged in a lower area of the instrument panel or in a transition area between the instrument panel and the footwell ceiling.
  • the outlet opening lies substantially in the horizontal plane, ie points essentially downwards in the direction of the floor of the vehicle, from which it follows that the knee airbag is initially ejected substantially downwards upon ignition of the inflator and then only at an angle unfolded so that when the knee airbag is fully deployed, a protective portion of the outer shell of the knee airbag is positioned between the occupant's knee brace region and a portion of the instrument panel constantly expanded state must have a bent or kinked cross-section. Furthermore, it follows that the outer shell except the protective portion has a protective portion with the housing connecting filling and supporting portion, which does not usually come into contact with a body part of the occupant has.
  • a generic knee protection device in which the fully expanded outer shell of the knee airbag has an L-shaped cross-section.
  • the longer leg of the L essentially forms the protective section and the shorter leg of the L, which extends substantially horizontally, the filling and supporting section. Similar shows also the WO 2013 070 524 A1.
  • EP 2 376 313 B1 shows a knee airbag whose gas bag cover in the expanded state assumes a curved, "banana-shaped" cross-section.
  • the present invention has the object to develop a generic knee protection device to the effect that with simple means a more stable and reproducible deployment behavior of the knee airbag is achieved.
  • a knee protection device with the features of claim 1.
  • a knee air bag module for use in such a knee protection device is specified in claim 12.
  • the filling and supporting section is extended in the direction of the vehicle front in such a way that it has a vehicle-front section which extends over the front end of the housing in the direction of the vehicle front when the knee airbag is completely expanded.
  • the preferred application of the invention is, as already mentioned, in the area of "low-mount" knee-airbag modules, in which the outer shell of the fully expanded knee airbag has a substantially L-shaped cross section, the two legs enclosing mostly a shallow angle.
  • the protective portion surround a protective chamber, and that the filling and supporting portion surround a filling and supporting chamber, the protective chamber and the filling and supporting chamber being separated from each other by separating means, in particular by a tether Fluid communication with each other. This leads to a good training of the desired outer shape of the knee airbag.
  • the vehicle-front portion of the filling and supporting portion unfolds and positions at a very early time.
  • This can be achieved, in particular, in that the protective section and a rear part of the filling and supporting section form a folded and / or rolled-up package in the initial state and that the vehicle-front section of the filling and supporting section between the package and the outlet opening of the housing is positioned. Due to the early positioning of the vehicle-front section, this forms an abutment for the deployment of the remaining outer shell of the gas bag, which gives the "main deployment" a high degree of stability.
  • the improved support of the knee airbag by the vehicle front portion of the filling and supporting portion which acts not only in vehicle longitudinal but also in the vehicle transverse direction is usually sufficient even if the vehicle front portion of the filling and supporting portion has a smaller width than the maximum width of the knee gas bag has.
  • the improvement according to the invention makes it possible, in particular, to achieve an exclusive connection of the gas bag to the vehicle via the bolts of an inflator accommodated in the gas bag.
  • FIG. 1 shows a schematic cross section through a lower area of a dashboard, a footwell ceiling adjoining thereto and a knee airbag module whose knee airbag is in its complete deployment state
  • FIG. 2 shows the knee airbag module from FIG. 2, with the knee airbag in its idle state
  • FIG. 3 shows that shown in FIG. 2 at an early expansion time
  • FIG 4 the knee airbag knee airbag module of Figures 1 and 2 in an almost completely sewn, unfolded but not expanded state
  • Figure 5 a variation to that shown in Figure 4.
  • FIG. 1 shows a lower region of an instrument panel I, a housing 10 adjoining thereto, extending in the direction of the vehicle front and a floor space F extending from the housing 10 in the direction of the vehicle front.
  • the knee protection devices shown are a so-called "low mount" knee protection device, in which the housing 10 of the airbag module is arranged in a lower region of the instrument panel or, as shown, subsequently to the lower end of the instrument panel 16 of the housing 10 points downwards, wherein in the exemplary embodiment shown it lies exactly in the horizontal plane, which however is not mandatory, a slight tilting for example by up to 20 degrees against the horizontal would also be possible, so that then the outlet opening downwards and However, orientation such that the exit opening of the housing 10 is substantially horizontal is preferred.
  • the housing 10 has a bottom 12 opposite the exit opening and a side wall, wherein only the front side wall section 14A and the rear side wall section 14B are shown due to the sectional view.
  • the outlet opening 16 is closed by a cover 18, which is partially released by the expanding gas bag from the housing or a surrounding component.
  • the housing 10 serving as an inflator gas generator 20 is arranged, which is connected via bolts 22 (usually two pieces) to the housing.
  • the bolts 22 pierce the outer shell of the knee airbag, to which these openings 40 a, 40 b has.
  • the airbag cover also serves to connect the airbag with the housing 10.
  • the knee airbag module of course, a knee airbag 10, which in addition to the outer space enclosing the gas chamber tethers - here two pieces, namely the front tether 44 and the rear Tether 46 - has.
  • the outer shell forms the "actual" airbag, but in the sense of the definition given here, the airbag consists of the outer shell and the tethers.
  • the outer shell of the knee airbag 30 has an L-shaped cross section, wherein the two legs of this Ls are not perpendicular to each other, but at a shallow angle, preferably between 100 ° and 150 ° with each other lock in.
  • the knee airbag 30 is a so-called "2D" airbag, the outer shell of which has only two layers, which are connected to one another at the edges.
  • the outer shell is folded from a one-piece blank, so that a folding edge
  • the remaining edge-side connection takes place by means of an edge seam 50, which could also be embodied as an adhesive or welded connection
  • the housing adjacent to the first leg 10 forms the filling and supporting portion 36 for the protective portion 32 (second leg)
  • Each of said layers has a first layer 32a, 36a facing the vehicle and a second layer 32b, 36b facing away from the vehicle.
  • the second layer 32b of the protective section 32 forms the baffle surface.
  • the L-shape is produced in that the first layer 32a has an elongated recess 42, which is closed by means of a closing seam 52, as is known from EP 2 376 313 B1.
  • FIG. 4 shows the elongated recess in the state which is not yet closed by the closing seam 52.
  • the front tether 44 Adjacent to this closing seam 52 or with the closing seam, the front tether 44 is connected to the first layer 32a (here by means of the seam 44a).
  • This front tether 44 extends through the gas space, is connected to the second layer 32b (here by means of the seam 44b) and divides the gas space into a protective chamber K1 and a Brown- you support chamber K2.
  • the protective portion of the outer shell essentially encloses the protective chamber
  • the supporting and filling portion substantially encloses the supporting and filling chamber.
  • a rear tether 46 is further provided.
  • the fully expanded supporting and filling section 36 extends beyond the vehicle-front end (front side wall section 14a) of the housing 10 in the direction of the vehicle front.
  • This extending beyond the housing portion is referred to as vehicle front section 38 of the filling and supporting section.
  • the filling and supporting chamber K2 has a front portion K2 ', which is positioned (in the vehicle direction) in front of the housing.
  • the vehicle-forward section 38 has a contact surface 39 (this is a section of the first layer 36a of the filling and supporting section), which rests in the vehicle direction in front of the housing 10 on a vehicle component, namely the footwell ceiling.
  • FIG. 2 shows an example of a preferred folding of the knee gas bag 30 into the housing 10.
  • the protective section 32 and a rear part of the filling and supporting section 36 rumble into a package and / or folded, in the embodiment shown in the form of a roll R and an ejection fold A.
  • a portion of the filling and supporting portion 36 namely the one containing the vehicle-front portion 38, is positioned between the package and the exit opening, as shown in FIG.
  • the front portion of the vehicle is expanded and positioned at a very early time after ignition of the inflator 20, so that the protective portion 32 finds a stable abutment as it is being expanded. (Figure 3).
  • the width bmin of the vehicle front portion 38 may be smaller than the maximum width bmax of the protection portion 32, in which case the maximum width mmax is larger than the width of the housing 10 (not shown), so that 32 side portions 33a, 33b have to be folded inwards before curling of the protection portion.
  • the width of the vehicle-front portion 38 is preferably at most as large as the inner width of the housing.
  • the knee gas bag in the transition region between filling and support section and protective portion have a transverse fold, which is secured by connecting seams 54a, 54b.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Air Bags (AREA)

Abstract

Es wird eine Knieschutz-Einrichtung in einem Kraftfahrzeug beschrieben. Diese weist ein in einem unteren Bereich der Armaturentafel (I) oder in einem an das untere Ende der Armaturentafel (I) anschließenden Bereich angeordnetes, sich von einem fahrzeugvorderen Ende zu einem fahrzeughinteren Ende erstreckendes, eine Austrittsöffnung aufweisendes Gehäuse (10), einen Inflator und einen eine äußere Hülle aufweisenden Kniegassack (30), welcher im Ausgangszustand im Gehäuse (10) aufgenommen ist und welcher in einem expandierten Zustand abschnittsweise vor der Armaturentafel (I) positioniert ist, auf. Hierbei besteht die äußere Hülle des Kniegassacks (30) aus einem Schutzabschnitt (32) und einem den Schutzabschnitt (32) mit dem Gehäuse (10) verbindenden Füll- und Abstützabschnitt (36), wobei der Schutzabschnitt (32) im expandierten Zustand zumindest abschnittsweise vor der Armaturentafel (I) positioniert ist, sodass er sich in Fahrzeuglängsrichtung zumindest abschnittsweise hinter dem fahrzeughinteren Ende des Gehäuses (10) befindet. Um mit einfachen Mitteln ein stabiles und reproduzierbares Entfaltungsverhalten zu erreichen, weist der Füll- und Abstützabschnitt (36) einen fahrzeugvorderen Abschnitt (38) auf, welcher sich bei vollständig expandiertem Kniegassack (30) über das fahrzeugvordere Ende des Gehäuses (10) in Richtung der Fahrzeugfront erstreckt.

Description

Knieschutz-Einrichtung in einem Kraftfahrzeug und Kniegassackmodul zur Verwendung in einer solchen Knieschutz- Einrichtung
Beschreibung
Die Erfindung betrifft eine Knieschutz-Einrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie ein Kniegassackmodul zur Verwendung in einer solchen Knieschutz-Einrichtung nach Anspruch 12.
Kniegassackmodule spielen in der Fahrzeugsicherheitstechnik eine zunehmende Rolle. Ein solches Kniegassackmodul weist ein Gehäuse, einen Inflator und einen in das Gehäuse eingefalteten Kniegassack auf, welcher durch den Inflator (meist in Form eines Gasgenerators) aufblasbar ist. Der Kniegassack weist - wie jeder Gassack - eine äußere Hülle auf, welche einen Gasraum umschließt. Häufig weist der Gassack weiterhin innere Fangbänder auf, um die Tiefe der expandierten äußeren Hülle zu begrenzen. Hierbei ist im aufgeblasenen Zustand zumindest ein Abschnitt der äußeren Hülle des Kniegassackes zwischen einem Abschnitt der Armaturentafel und dem Knie-Schienbeinbereich des zu schützenden Insassen positioniert. Der Kniegassack dient zum Einen dazu, einen Kontakt zwischen dem empfindlichen Knie-Schienbein-Bereich des zu schützenden Insassen und der Instrumententafel zu verhindern und zum Anderen dazu, einer Vorverlagerung des Beckens des Insassen entgegen zu wirken, was insbesondere bei nichtgegurteten Insassen von großer Bedeutung ist.
Das Gehäuse eines Kniegassackmodules kann so in der Instrumententafel angeordnet sein, dass seine Austrittsöffnung dem zu schützenden Bereich im Wesentlichen gegenüber liegt, so dass sich der Gassack bei Betätigung des Inf lato rs im Wesentlichen unmittelbar auf den zu schützenden Knieschienbeinbereich des Insassen zu bewegt. Weiterhin gewinnen sogenannten„low mount" Kniegassackmodule an Bedeutung, bei denen das Gehäuse des Kniegassackmoduls in einem unteren Bereich der Armaturentafel oder in einem Übergangsbereich zwischen Armaturentafel und der Fußraumdecke angeordnet ist. In diesem Fall weist die Austrittsöffnung des Gehäuses nicht auf den zu schützenden Knie-Schienbeinbereich des Insassen zu. Häufig liegt die Austrittsöffnung im Wesentlichen in der Horizontalebene, weist also im Wesentlichen nach unten in Richtung des Bodens des Fahrzeuges. Hieraus folgt, dass der Kniegassack bei Zündung des Inflators zunächst im Wesentlichen nach unten ausgeworfen wird und sich dann erst schräg nach oben entfaltet, so dass bei vollständig entfaltetem Kniegassack ein Schutzabschnitt der äußeren Hülle des Kniegassackes zwischen dem Knieschienbein-Bereich des Insassen und einem Abschnitt der Armaturentafel positioniert ist. Hieraus folgt weiterhin, dass die äußere Hülle des Kniegassackes in ihrem vollständig expandierten Zustand einen gebogenen oder geknickten Querschnitt aufweisen muss. Weiterhin ergibt sich hieraus, dass die äußere Hülle außer dem Schutzabschnitt einen den Schutzabschnitt mit dem Gehäuse verbindenden Füll- und Abstützabschnitt, welcher in der Regel nicht mit einem Körperteil des Insassen in Berührung kommt, aufweist.
Beispielsweise ist aus der WO 2011 056 810 A1 eine gattungsmäßige Knieschutz-Einrichtung bekannt, bei der die vollständig expandierte äußere Hülle des Kniegassackes einen L-förmigen Querschnitt aufweist. Hierbei bildet der längere Schenkel des L im Wesentlichen den Schutzabschnitt und der kürzere Schenkel des L, welcher sich im Wesentlichen waagrecht erstreckt, den Füll- und Abstützabschnitt. Ähnliches zeigt auch die WO 2013 070 524 A1.
Die EP 2 376 313 B1 zeigt einen Kniegassack, dessen Gassackhülle im expandierten Zustand Querschnitt eine gekrümmte, „bananenförmige" Form einnimmt.
Bei solchen„low mount" Kniegassackmodulen kann zumindest bei manchen Fahrzeug-Geometrien die Gefahr des Abkippens des Kniegassackes nach un- ten beziehungsweise einer nicht ausreichenden Entfaltung entlang der Armaturentafel bestehen, sofern keine entsprechenden Gegenmaßnahmen getroffen werden. Dies gilt besonders, wenn die Kniegassack-Anbindung ausschließlich über die Bolzen des Gasgenerators erfolgt. Die bekannten Gegenmaßnahmen können beispielsweise das Vorsehen von äußeren Bändern, Führungen und zusätzlichen 3D-Konstruktionen sein. Diese sind in der Regel jedoch kostenintensiv und deutlich packraumerhöhend.
Hiervon ausgehend stellt sich die vorliegende Erfindung die Aufgabe, eine gattungsgemäße Knieschutz-Einrichtung dahingehend weiterzubilden, dass mit einfachen Mitteln ein stabileres und reproduzierbareres Entfaltungsverhalten des Kniegassackes erreicht wird.
Diese Aufgabe wird durch eine Knieschutz-Einrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Ein Kniegassackmodul zur Verwendung in einer solchen Knieschutz-Einrichtung ist in Anspruch 12 angegeben.
Erfindungsgemäß ist der Füll- und Abstützabschnitt in Richtung der Fahrzeugfront derart verlängert, dass er einen fahrzeugvorderen Abschnitt aufweist, welcher sich bei vollständig expandiertem Knie-Gassack über das fahrzeugvordere Ende des Gehäuses in Richtung Fahrzeugfront erstreckt.
Hierdurch ergibt sich ein vergrößertes Volumen des vom Füll- und Abstützabschnittes umschlossenen Teils des Gasraumes und insbesondere kann eine Anlagefläche ausgebildet werden, welche sich aus Richtung des Schutzabschnittes betrachtet jenseits des Gehäuses befindet. Hierdurch kann zuverlässig ein Abkippen des Kniegassackes verhindert werden, selbst dann, wenn der Kniegassack ausschließlich über Bolzen des Inflators mit dem Gehäuse verbunden ist. Weiterhin ist es möglich, die äußere Hülle des Kniegassackes als reine„2-D" Konstruktion auszuführen, welche ausschließlich zwei Lagen aufweist, welche rangzeitig miteinander verbunden sind. Hierdurch wird es möglich, die äußere Hülle des Kniegassackes aus nur einem oder zwei Zuschnitten herzustellen. Dementsprechend ist der Kniegassack einfach und kostengünstig herstellbar und benötigt nur ein geringes Packvolumen.
Die bevorzugte Anwendung der Erfindung liegt, wie bereits erwähnt, im Bereich der„low mount" Kniegassack-Module, bei denen die äußere Hülle des vollständig expandierten Kniegassacks einen im Wesentlichen L-förmigen Querschnitt aufweist, wobei die beiden Schenkel zumeist einen flachen Winkel einschließen.
Es ist im Allgemeinen zu bevorzugen, dass der Schutzabschnitt eine Schutzkammer umschließt und dass der Füll- und Abstützabschnitt eine Füll- und Abstützkammer umschließt, wobei die Schutzkammer und die Füll- und Abstützkammer durch Trennmittel, insbesondere durch ein Fangband, voneinander getrennt sind, aber in Strömungsverbindung miteinander stehen. Dies führt zu einer guten Ausbildung der gewünschten äußeren Form des Kniegassacks.
Es ist insbesondere zu bevorzugen, dass sich der fahrzeugvordere Abschnitt des Füll- und Abstützabschnitts zu einem sehr frühen Zeitpunkt entfaltet und positioniert. Dies kann insbesondere dadurch erreicht werden, dass der Schutzabschnitt und ein hinterer Teil des Füll- und Abstützabschnitts im Ausgangszustand ein in das Gehäuse eingefaltetes und/oder eingerolltes Paket bilden und dass der fahrzeugvordere Abschnitt des Füll- und Abstützabschnitts zwischen dem Paket und der Austrittsöffnung des Gehäuses positioniert ist. Durch die frühe Positionierung des fahrzeugvorderen Abschnitts bildet dieser für die Entfaltung der übrigen äußeren Hülle des Gassacks ein Gegenlager, welches der .Hauptentfaltung" ein hohes Maß an Stabilität verleiht.
Die verbesserte Abstützung des Kniegassacks durch den fahrzeugvorderen Abschnitt des Füll- und Abstützabschnitts, welche nicht nur in Fahrzeuglängs- sondern auch in Fahrzeugquerrichtung wirkt, ist in der Regel auch dann ausreichend, wenn der fahrzeugvordere Abschnitt des Füll- und Abstützabschnitts eine geringere Breite als die Maximalbreite des Kniegassacks hat. Hierdurch wird es insbesondere möglich, dass die Maximalbreite des Kniegassacks grö- ßer als die Breite des Gehäuses ist, während der fahrzeugfordere Abschnitt des Füll- und Abstützabschnitts höchstens die Breite des Gehäuses aufweist, so dass er ohne Querfaltung in das Gehäuse hineinpasst, was günstig für seine schnelle und reproduzierbare Entfaltung ist.
Durch die erfindungsgemäße Verbesserung kann insbesondere erreicht werden, dass eine ausschließliche Anbindung des Gassacks an das Fahrzeug über die Bolzen eines im Gassack aufgenommenen Inflators möglich ist.
Die Erfindung wird nun anhand von Ausführungsbeispielen mit Bezug auf die Figuren näher beschrieben. Hierbei zeigen:
Figur 1 : einen schematisierten Querschnitt durch einen unteren Bereich einer Armaturentafel, einer sich hieran anschließenden Fußraumdecke und eines Kniegassackmoduls, dessen Kniegassack sich in seinem vollständigen Entfaltungszustand befindet,
Figur 2: das Kniegassackmodul aus Figur 2, wobei sich der Kniegassack in seinem Ruhezustand befindet,
Figur 3 das in Figur 2 Gezeigte zu einem frühen Expansionszeitpunkt,
Figur 4: den Kniegassack des Kniegassackmoduls der Figuren 1 und 2 in einem fast vollständig vernähten, entfalteten aber nicht expandierten Zustand und
Figur 5: eine Variation zu dem in Figur 4 Gezeigten.
Das erste Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nun in Bezug auf die Figuren 1 bis 4 beschrieben.
Die Figur 1 zeigt einen unteren Bereich einer Instrumententafel I, ein sich hieran anschließendes, sich in Richtung der Fahrzeugfront erstreckendes Gehäuse 10 und eine sich vom Gehäuse 10 in Richtung der Fahrzeugfront erstreckende Fußraumdecke F. Sofern im Folgenden von den Begriffen„vorne" und„hinten" die Rede ist, so bezieht sich dies immer auf die Fahrzeuglängsrichtung wobei „vorne" in Richtung der Fahrzeugfront und„hinten" in Richtung des Fahrzeughecks meint. Ebenso beziehen sich die Begriffe„oben" und„unten" auf die Einbausituation in einem Kraftfahrzeug.
Bei den gezeigten Knieschutz-Einrichtungen handelt es sich um eine sogenannte„low mount" Knieschutz-Einrichtung, bei der das Gehäuse 10 des Gassackmodules in einem unteren Bereich der Armaturentafel oder - wie gezeigt - anschließend an das untere Ende der Armaturentafel angeordnet ist. Die Austrittsöffnung 16 des Gehäuses 10 weist nach unten, wobei sie im gezeigten Ausführungsbeispiel genau in der waagrechten Ebene liegt, was jedoch nicht zwingend ist. Eine leichte Verkippung beispielsweise um bis zu 20 Grad gegen die Horizontale wäre ebenso möglich, so dass dann die Austrittsöffnung nach unten und etwas nach hinten zeigen würde. Eine Orientierung derart, dass die Austrittsöffnung des Gehäuses 10 im Wesentlichen in der Horizontalen liegt, ist jedoch bevorzugt.
Das Gehäuse 10 weist einen der Austrittsöffnung gegenüberliegenden Boden 12 und eine Seitenwand auf, wobei aufgrund der Schnittdarstellung nur der vordere Seitenwandabschnitt 14A und der hintere Seitenwandabschnitt 14B gezeigt sind. Im Ruhezustand ist die Austrittsöffnung 16 durch eine Abdeckung 18 verschlossen, welche durch den expandierenden Gassack teilweise vom Gehäuse oder einem umliegenden Bauteil gelöst wird. Im Gehäuse 10 ist ein als Inflator dienender Gasgenerator 20 angeordnet, welcher über Bolzen 22 (in der Regel zwei Stück) mit dem Gehäuse verbunden ist. Die Bolzen 22 durchstoßen die äußere Hülle des Kniegassacks, wozu diese Durchbrechungen 40a, 40b aufweist. Der Gasgenerator 20 mit Bolzen 22 dient außer zum Befüllen der Gassackhülle auch zum Verbinden des Gassackes mit dem Gehäuse 10. Weiterhin weist das Kniegassackmodul selbstverständlich einen Kniegassack 10 auf, welcher neben der den Gasraum umschließenden äußeren Hülle Fangbänder - hier zwei Stück, nämlich das vordere Fangband 44 und das hintere Fangband 46 - aufweist. Die äußere Hülle bildet den„eigentlichen" Gassack. Im Sinne der hier getroffenen Definition besteht der Gassack jedoch aus der äußeren Hülle und den Fangbändern.
Im vollständig expandierten Zustand, wie hier in Figur 1 gezeigt ist, hat die äußere Hülle des Kniegassackes 30 einen L-förmigen Querschnitt, wobei die beiden Schenkel dieses Ls nicht senkrecht voneinander stehen, sondern einen flachen Winkel, vorzugsweise zwischen 100° und 150° miteinander einschließen. Im gezeigten, bevorzugten Ausführungsbeispiel ist der Kniegassack 30 ein sogenannter„2D"-Gassack, dessen äußere Hülle lediglich zwei Lagen aufweist, welche randseitig mit einander verbunden sind. Im gezeigten Ausführungsbeispiel ist die äußere Hülle aus einem einstückigen Zuschnitt gefaltet, so dass sich eine Faltkante (die hintere Kante) ergibt. Die verbleibende randseitige Verbindung erfolgt mittels einer Randnaht 50, welche auch als Klebe- oder Schweißverbindung ausgeführt sein könnte. Der zum Gehäuse 10 benachbarte erste Schenkel bildet den Füll- und Abstützabschnitt 36 für den Schutzabschnitt 32 (zweiter Schenkel). Jeder der genannten Lagen hat eine dem Fahrzeug zugewandte erste Lage 32a, 36a und eine dem Fahrzeug abgewandte zweite Lage 32b, 36b. Die zweite Lage 32b des Schutzabschnitts 32 bildet hierbei die Prallfläche.
Die L-Form wird dadurch erzeugt, dass die erste Lage 32a eine längliche Ausnehmung 42 aufweist, welche mittels einer Schließnaht 52 geschlossen ist, wie dies aus der EP 2 376 313 B1 bekannt ist. In Figur 4 ist die längliche Ausnehmung im noch nicht durch die Schließnaht 52 geschlossenen Zustand gezeigt. Benachbart zu dieser Schließnaht 52 oder mit der Schließnaht ist das vordere Fangband 44 mit der ersten Lage 32a verbunden (hier mittels der Naht 44a). Dieses vordere Fangband 44 erstreckt sich durch den Gasraum, ist mit der zweiten Lage 32b verbunden (hier mittels der Naht 44b) und unterteilt den Gasraum in eine Schutzkammer K1 und eine Füll- du Abstützkammer K2. Hierbei umschließt der der Schutzabschnitt der äußeren Hülle im Wesentlichen die Schutzkammer und der Abstütz- und Füllabschnitt umschließt im Wesentlichen die Abstütz- und Füllkammer. Um die Dicke der Schutzkammer K1 zu begrenzen, ist weiterhin ein hinteres Fangband 46 vorgesehen.
Erfindungsgemäß erstreckt sich der vollständig expandierte Abstütz- und Füllabschnitt 36 über das fahrzeugvordere Ende (vorderer Seitenwandabschnitt 14a) des Gehäuses 10 in Richtung Fahrzeugfront. Dieser sich über das Gehäuse hinaus erstreckende Abschnitt wird als fahrzeugvorderer Abschnitt 38 des Füll- und Abstützabschnitts bezeichnet. Somit hat auch die Füll- und Abstützkammer K2 einen vorderen Abschnitt K2', welcher (in Fahrzeugrichtung) vor dem Gehäuse positioniert ist. Weiterhin weist der fahrzeugvordere Abschnitt 38 eine Anlagefläche 39 auf (diese ist ein Abschnitt der ersten Lage 36a des Füll- und Abstützabschnitts), welcher in Fahrzeugrichtung vor dem Gehäuse 10 an einem Fahrzeugbauteil anliegt, hier nämlich der Fußraumdecke. Somit ergibt sich aufgrund des relativ großen Abstandes des fahrzeugvorderen Endes des Kniegassacks zu den Bolzen 22 des Gasgenerators 20 ein Widerlager mit einem großen Hebel für den Schutzabschnitt 32, wodurch der erfindungsgemäße Effekt eintritt.
Die Figur 2 zeigt ein Beispiel einer bevorzugten Einfaltung des Kniegassacks 30 in das Gehäuse 10. Hierbei sind der Schutzabschnitt 32 und ein hinterer Teil des Füll- und Abstützabschnitts 36 zu einem Paket grollt und/oder gefaltet, im gezeigten Ausführungsbeispiel in Form einer Rolle R und einer Auswurffalte A. Ein Teil des Füll- und Abstützabschnitts 36, nämlich der, der den fahrzeugvorderen Abschnitt 38 beinhaltet, ist zwischen dem Paket und der Austrittsöffnung positioniert, wie dies die Figur 2 zeigt. Dies führt dazu, dass der fahrzeugvordere Abschnitt zu einem sehr frühen Zeitpunkt nach Zündung des Gasgenerators 20 expandiert und positioniert ist, so dass der Schutzabschnitt 32 schon bei seiner Expansion ein stabiles Widerlager findet. (Figur 3).
Wie in Figur 4 gezeigt, kann die Breite bmin des fahrzeugvorderen Abschnitts 38 kleiner sein als die maximale Breite bmax des Schutzabschnitts 32, wobei in diesem Fall die maximale Breite mmax größer als die Breite des Gehäuses 10 ist (nicht dargestellt), so dass vor dem Einrollen des Schutzabschnitts 32 Seitenbereiche 33a, 33b einwärts gefaltet werden müssen. Die Breite des fahrzeugvorderen Abschnitts 38 ist hierbei vorzugsweise maximal so groß wie die innere Breite des Gehäuses.
Um die Ausbildung des Knicks zwischen den beiden Schenkeln des Kniegassacks zu verbessern, kann der Kniegassack, wie in Figur 5 dargestellt, im Übergangsbereich zwischen Füll- und Abstützabschnitt und Schutzabschnitt eine Querfalte aufweisen, welche mittels Verbindungsnähten 54a, 54b gesichert ist.
Bezugszeichenliste
10 Gehäuse
12 Boden
14a vorderer Seitenwandabschnitt
14b hinterer Seitenwandabschnitt
16 Austrittsöffnung
18 Abdeckung
20 Gasgenerator
22 Bolzen
30 Kniegassack
32 Schutzabschnitt
32a erste Lage (dem Fahrzeug zugewandte Lage)
32b zweite Lage (dem Fahrzeug abgewandte Lage) -„Prallfläche"
33a,b Seitenbereiche
36 Füll- und Abstützabschnitt
36a erste Lage (dem Fahrzeug zugewandte Lage)
36b zweite Lage (dem Fahrzeug abgewandte Lage)
38 fahrzeugvorderer Abschnitt
39 Anlagefläche
40a,b Durchbrechung für Bolzen
42 längliche Ausnehmung
44 vorderes Fangband
44a ,b Naht
46 hinteres Fangband
46a,b Naht
50 Randnaht
52 Schließnaht
54a, b Verbindungsnaht
K1 Schutzkammer
K2 Füll- und Abstützkammer
K2' vorderer Abschnitt
bmax maximale Breite des Kniegassacks minimale Breite des Kniegassacks
Auswurffalte
Rolle
Armaturentafel
Fußraumdecke

Claims

Patentansprüche
1. Knieschutz-Einrichtung in einem Kraftfahrzeug mit:
einem in einem unteren Bereich der Armaturentafel (I) oder in einem an das untere Ende der Armaturentafel (I) anschließenden Bereich angeordneten, sich von einem fahrzeugvorderen Ende zu einem fahrzeughinteren Ende erstreckenden, eine Austrittsöffnung (16) aufweisenden Gehäuse (10),
einem Inflator und
einem eine äußere Hülle aufweisenden Kniegassack (30), welcher im Ausgangszustand im Gehäuse (10) aufgenommen ist und welcher in einem expandierten Zustand abschnittsweise vor der Armaturentafel (I) positioniert ist, wobei
die äußere Hülle des Kniegassacks (30) einen Schutzabschnitt (32) und einen den Schutzabschnitt (32) mit dem Gehäuse (10) verbindenden Füll- und Abstützabschnitt (36) aufweist,
die äußere Hülle des Kniegassacks (30) im vollständig expandierten Zustand einen im Wesentlichen L-förmigen Querschnitt aufweist, bei welchem der Füll- und Abstützabschnitt (36) den ersten Schenkel und der Schutzabschnitt (32) den zweiten Schenkel bildet,
der Schutzabschnitt (32) im expandierten Zustand zumindest abschnittsweise vor der Armaturentafel (I) positioniert ist, sodass er sich in Fahrzeuglängsrichtung zumindest abschnittsweise hinter dem fahrzeughinteren Ende des Gehäuses (10) befindet,
dadurch gekennzeichnet, dass der Füll- und Abstützabschnitt (36) einen fahrzeugvorderen Abschnitt (38) aufweist, welcher sich bei vollständig expandiertem Kniegassack (30) über das fahrzeugvordere Ende des Gehäuses (10) in Richtung der Fahrzeugfront erstreckt.
2. Knieschutz-Einrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der fahrzeugvordere Abschnitt (38) des Füll- und Abstützabschnitts (36) eine Anlagefläche (39) aufweist, welche bei vollständig expandiertem Gassack (30) an einem Fahrzeugbauteil außerhalb des Gehäuses (10) anliegt und ein somit ein Widerlager für den Schutzabschnitt (32) bildet.
3. Knieschutz-Einrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Schutzabschnitt (32) und ein Teil des Füll- und Abstützabschnitts (36) im Ausgangszustand ein in das Gehäuse (10) eingefaltetes und/oder eingerolltes Paket bilden und dass der fahrzeugvordere Abschnitt (38) des Füll- und Abstützabschnitts (36) zwischen dem Paket und der Austrittsöffnung (16) des Gehäuses (10) positioniert ist.
4. Knieschutzeinrichtung nach Anspruch 2 und Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass nach Betätigung des Inflators zunächst der fahrzeugvordere Teil des Füll- und Abstützabschnittes (36) expandiert und sich positioniert, so dass der Schutzabschnitt (32) schon bei seiner Expansion ein Widerlager findet.
5. Knieschutz-Einrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Schenkel einen Winkel zwischen 100° und 150° einschließen.
6. Knieschutz-Einrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Schenkel länger als der erste Schenkel ist.
7. Knieschutz-Einrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass der Schutzabschnitt (32) eine Schutzkammer (K1 ) umschließt und dass der Füll- und Abstützabschnitt (36) eine Füll- und Abstützkammer (K2) umschließt.
8. Knieschutz-Einrichtung nach Anspruch 7,
dadurch gekennzeichnet, dass Schutzkammer (K1 ) und Füll- und Abstützkammer (K2) durch Trennmittel voneinander getrennt sind, aber in Strömungsverbindung miteinander stehen.
9. Knieschutz-Einrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest der fahrzeugvordere Abschnitt (38) des Füll- und Abstützabschnitts (36) eine geringere Breite als die maximale Breite des Kniegassacks (30) aufweist.
10. Knieschutz-Einrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Austrittsöffnung (16) des Gehäuses (10) im Wesentlichen in der Horizontalebene liegt.
11. Knieschutz-Einrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sich vom Inflator wenigstens zwei Bolzen (22) durch die äußere Hülle des Kniegassacks (30) erstrecken und mit dem Gehäuse (10) verbunden sind und dass die Verbindung des Kniegassacks (30) mit dem Gehäuse (10) ausschließlich über diese Bolzen (22) erfolgt.
12. Kniegassackmodul mit einem Gehäuse (10), einem Inflator und einem Kniegassack (30) zur Verwendung in einer Knieschutz-Einrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche.
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