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Die
Erfindung betrifft ein Airbagmodul gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs
1.
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Airbagmodule
sind in den verschiedensten Ausführungsformen
seit langem bekannt und bestehen überwiegend aus einem mittels
einer Abdeckkappe verschließbaren
Gehäuse,
in welchem wenigstens ein mittels eines Treibgases aufblasbarer Gassack
angeordnet ist.
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Insbesondere
bei großflächigen Abdeckkappen,
wie sie beispielsweise im Beifahrerbereich Anwendung finden, oder
auch bei Abdeckkappen, die einen bestimmten Abstand zu den inneren
Teilen des Airbagmoduls einhalten müssen (z. B. bei sogenannten „Floating
Covers", die ihrerseits
durch eine schwingungsmäßige Entkopplung
von Gehäuse
und Gasgenerator gekennzeichnet sind), ist es erforderlich, eine
ausreichend hohe Steifigkeit gegen Durchbiegung bei nicht ausgelöstem Airbag
zu gewährleisten.
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Um
diesem Erfordernis gerecht zu werden, wären einerseits sicherlich Abdeckkappen
mit großer Materialdicke
von Vorteil, jedoch muss andererseits sichergestellt sein, dass
sich die Abdeckkappe im Falle des Auslösens des Airbags beziehungsweise Entfaltens
des Gassacks schnell und sicher öffnet, welches
wenigstens eine durch eine Materialschwächung gebildete Aufreißlinie erfordert.
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In
der
DE 197 01 106
A1 wird hierzu eine Abdeckkappe für eine Airbaganordnung mit
innenseitigen Verstärkungsrippen
vorgeschlagen, bei der die Verstärkungsrippen über die
Aufreißlinie
der Abdeckkappe hinweggeführt
sind und in ihrem die Aufreißlinie
kreuzenden Bereich ebenfalls eine Materialschwä chung im Sinne einer Sollbruchstelle
aufweisen, wobei diese Sollbruchstelle als V-förmiger Einschnitt ausgebildet
ist.
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Vor
diesem Hintergrund liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein
weiter verbessertes Airbagmodul der eingangs genannten Art zu schaffen, dessen
Abdeckkappe zum einen im Ausgangs-/Ruhezustand der Airbagvorrichtung
eine erhöhte
Steifigkeit aufweist, und zum anderen im Falle des Auslösens derselben
dem Gassack einen geringst möglichen
Widerstand entgegenbringt.
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Die
Lösung
dieser Aufgabe ergibt sich aus den Merkmalen des Hauptanspruchs,
während
vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung den
Unteransprüchen
entnehmbar sind.
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Demnach
betrifft die Erfindung ein Airbagmodul mit einem Gehäuse, in
welchem wenigstens ein mittels eines Treibgases aufblasbarer Gassack
angeordnet ist. Zudem gehört
zu diesem Airbagmodul eine das Gehäuse verschließende Abdeckkappe, welche
zumindest eine durch eine Materialschwächung gebildete und Abdeckkappenbereiche
verbindende Aufreißlinie,
sowie eine oder mehrere auf der Innenkontur derselben angeordnete
Verstärkungsrippen
aufweist.
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Zur
Lösung
der gestellten Aufgabe ist in Verbindung mit den genannten Merkmalen
vorgesehen, dass wenigstens eine Verstärkungsrippe derart ausgebildet
ist, dass diese infolge des Auslösens
des Airbags, und damit einhergehend erhöhtem Innendruck im Gehäuse, das
Durchbiegewiderstandsmoment der Abdeckkappe reduzierend verformbar
ist. Dabei ist die Durchbiegerichtung sowohl in Richtung zum Gassack
als auch in dessen Entfaltungsrichtung definiert.
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Im
Gegensatz zu der aus der
DE
197 01 106 A1 bekannten Airbagvorrichtung weist die erfindungsgemäße Abdeckkappe
keine ständig
vorhandene Sollbruchstelle auf, sondern die Verringerung des Widerstandsmomentes
der Abdeckkappe wird erst beim konkreten Auslösen der Airbagvorrichtung, beispielsweise
durch den sich entfaltenden Gassack geschaffen.
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In
einer Weiterbildung der Erfindung kann zudem vorgesehen sein, dass
wenigstens eine Verstärkungsrippe
vorgesehen ist, die zum einen mit einem Abdeckkappenbereich fest
verbunden und zum anderen über
eine Aufreißlinie
verschwenkbar sowie mit dem benachbarten Abdeckkappenbereich form- und/oder
stoffschlüssig
verbindbar ist.
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Gemäß einer
anderen vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung wird vorgeschlagen,
dass die infolge erhöhten
Innendrucks verformbare Verstärkungsrippe
durch indirekte Einwirkung von Treibgas über den sich entfaltenden Gassack, über einen
denselben bedeckendes „Softcover" und/oder direkt über das
den erhöhten
Innendruck erzeugende Treibgas verformbar ist.
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Zudem
kann vorgesehen sein, dass die Höhe
und/oder die Materialstärke
der infolge des erhöhten
Innendrucks verformbaren Verstärkungsrippe in
Abhängigkeit
von der erzeugbaren und auf die Verstärkungsrippe aufbringbaren Kraft
derart gewählt sind,
dass diese im Sinne eines Umknickens von einer Anordnung quer zur
Innenkontur der Abdeckkappe definiert in eine Anordnung weitestgehend
parallel zur Innenkontur der Abdeckkappe überführbar ist.
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Des
Weiteren wird vorgeschlagen, dass die infolge des erhöhten Innendrucks
verformbare Verstärkungsrippe
eine das Umknicken unterstützende Kontur
aufweist, und/oder ausgehend von einer Senkrechten auf der Innenkontur
der Abdeckkappe um einen von der Senkrechten abweichenden Winkel geschwenkt
zur Innenkontur der Abdeckkappe angeordnet ist.
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Eine
andere Variante der Erfindung sieht vor, dass die infolge des erhöhten Innendrucks
verformbare Verstärkungsrippe
derart ausgebildet ist, dass diese eine oder mehrere Aufreißlinien
der Abdeckkappe überquert
bzw. über
eine solche Aufreißlinie legbar
ist.
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Wie
die Erfindung weiter bestimmt, ist ein Formschluss zwischen der über die
Aufreißlinie
verschwenkbaren Verstärkungsrippe
und dem benachbarten Abdeckkappenbereich mittels wenigstens einer
an demselben fest angeordneten Rastaufnahme für das freie Ende der Verstärkungsrippe
realisierbar.
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Wird
dagegen ein Stoffschluss zwischen der über die Aufreißlinie verschwenkbaren
Verstärkungsrippe
und dem benachbarten Abdeckkappenbereich favorisiert, so kann dieser
erfindungsgemäß durch Verschweißung oder
Verklebung des freien Endes der Verstärkungsrippe an der Innenkontur
des besagten Abdeckkappenbereichs der Abdeckkappe verwirklicht sein.
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Wie
die Erfindung außerdem
vorsieht, können
die die eine oder mehrere Aufreißlinien querenden und/oder überdeckenden
Verstärkungsrippen
im Bereich der wenigstens einen Aufreißlinie eine das Aufreißen derselben
unterstützende
Materialschwächung
aufweisen. Die Materialschwächung
kann dabei durch eine Materialausdünnung, eine Perforation und/oder
durch einen oder mehrere Einschnitte gebildet sein.
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Weiterhin
wird im Sinne der Erfindung vorgeschlagen, dass die Abdeckkappe
mit der wenigstens einen Verstärkungsrippe
einstückig
ausgebildet ist.
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Ebenso
kann es angezeigt sein, dass die Abdeckkappe als gesondertes Bauteil
gefertigt und mit einer beliebigen Anzahl von Verstärkungsrippen
bestückbar
sowie mit denselben vorzugsweise durch Verrastung, Schweißung oder
Klebung fest verbindbar ist.
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Schließlich wird
vorgeschlagen, dass die Abdeckkappe und die Verstärkungsrippen
vorzugsweise aus Kunststoff bestehen und vorteilhaft nach einem
Spritzgussverfahren herstellbar sind.
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Das
vorgeschlagene Airbagmodul hat im Hinblick auf herkömmliche
Airbagmodule den wesentlichen Vorteil, dass dessen Abdeckkappe mit
einer oder mehreren Verstärkungsrippen
versehen ist, die im Auslösefall
durch erhöhten
Innendruck im Gehäuse
durch die Bildung von Treibgas so veränderbar beziehungsweise verformbar
sind, dass das Widerstandmoment der Abdeckkappe gegen Durchbiegen
reduziert wird. Durch diese vorteilhafte Maßnahme kann trotz erhöhter Versteifung
der Abdeckkappe ein leichtes und zuverlässiges Öffnen derselben erreicht werden.
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Ferner
kann durch eine mit einem Abdeckkappenbereich fest verbundene und über die
Aufreißlinie
verschwenkbare sowie mit dem benachbarten Abdeckkappenbereich form-
und/oder kraftschlüssig
verbindbare Verstärkungsrippe
aktiv und wirkungsvoll auf das Widerstandsmoment der Abdeckkappe
gerade im kritischen Bereich derselben, nämlich im Bereich der genannten
Aufreißlinie,
Einfluss genommen werden. Dazu werden Zugbelastungen in Querrichtung
der Aufreißlinie,
beispielsweise infolge Betätigung
einer Hupe über
die Abdeckkappe, durch diese Verstärkungsrippe vorteilhaft aufgenommen,
ohne dass das gewünschte Öffnungsverhalten
der Abdeckkappe im Bereich der Aufreißlinie im Falle des Auslösens des
Airbags nachteilig beeinflusst wird.
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Zur
Verdeutlichung der Erfindung ist der Beschreibung eine Zeichnung
beigefügt.
In dieser zeigen:
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1 eine
Innenansicht einer erfindungsgemäß ausgebildeten
Abdeckkappe im Ausgangs- bzw. Ruhezustand des Airbagmoduls,
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2 einen
Schnitt I-I gemäß 1,
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3 einen
Schnitt II-II gemäß 2 zu
Beginn der Airbagauslösung,
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4 eine
Innenansicht der Abdeckkappe gemäß 1 mit
verformten Verstärkungsrippen nach
dem Auslösen
des Airbags,
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5 einen
Schnitt III-III gemäß 4 mit einer
verformten Verstärkungsrippe,
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6 eine
Schnittansicht einer herkömmlichen
Abdeckkappe in einem Zustand während
des Durchbiegens derselben,
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7 eine
Schnittansicht einer erfindungsgemäß ausgebildete Abdeckkappe
mit einer über eine
Aufreißlinie
verschwenkbaren Verstärkungsrippe,
und
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8 eine
Verstärkungsrippe
nach 7 in einem geschwenkten und arretierten Zustand.
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Ein
Airbagmodul beispielsweise an einem Kraftfahrzeug besteht bekanntermaßen im wesentlichen
aus einem mittels einer Abdeckkappe 1 verschließbaren topfartigen
Gehäuse,
in welchem wenigstens ein mittels eines Treibgases aufblasbarer Gassack
angeordnet ist. Gehäuse
und Abdeckkappe 1 sind vorzugsweise aus Kunststoff und
nach einem an sich bekannten und demgemäss nicht näher zu erläuternden Spritzgussverfahren
herstellbar.
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Wie
in der 1 näher
gezeigt ist, weist die Abdeckkappe 1 mehrere Abdeckkappenbereiche 1a, 1b, 1c verbindende
Aufreißlinien 2 auf.
Diese Aufreißlinien 2 sind
vorzugsweise durch eine Materialschwächung, vorliegend durch einen
innenseitig der Abdeckkappe 1 angeordneten V-förmigen Einschnitt gebildet
(2).
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Des
Weiteren sind eine Mehrzahl von auf der Innenkontur der Abdeckkappe 1 fest
angeordneten Verstärkungsrippen 3 vorhanden,
die ihrerseits sozusagen quer zur Innenkontur der Abdeckkappe 1 in das
nicht näher
gezeigte Gehäuse
des Airbagmoduls hineinragen (1 bis 3).
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Die
Anzahl und Anordnung der Verstärkungsrippen 3 kann
in Abhängigkeit
von bestimmten Festigkeitsanforderungen beliebig gewählt sein,
wobei dieselben eine oder mehrere Aufreißlinien 2 überqueren
können.
Durch diese Maßnahme
ist eine vorteilhafte Versteifung der Abdeckkappe 1 realisiert, welche
bevorzugt bei großflächigen Abdeckkappen 1 etwa
bei Beifahrerairbagvorrichtungen Anwendung findet. Vorteilhaft nutzbar
ist dieser Abdeckkappenaufbau aber auch bei Abdeckkappen 1,
die einen bestimmten Abstand zu den inneren Teilen des Airbagmoduls
einhalten müssen
(z. B. bei sogenannten „Floating
Covers").
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Erfindungsgemäß ist wenigstens
eine der Verstärkungsrippen 3 derart
ausgebildet, dass diese infolge des Auslösen des Airbags und damit einhergehend
mit der Ausbildung eines erhöhten
Innendrucks im Gehäuse
der Airbagvorrichtung durch das mit hoher Geschwindigkeit aus einem
nicht näher
gezeigten Gasgenerator austretende Treibgas unmittelbar oder mittelbar
verformbar ist.
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Die
Höhe und/oder
die Materialsstärke
der verformbaren Verstärkungsrippe 3 ist
hierbei in Abhängigkeit
von der erzeugbaren und auf die Verstärkungsrippe 3 aufbringbaren
Kraft derart gewählt, dass
diese im Sinne eines Umknickens von einer Anordnung quer zur Innenkontur
der Abdeckkappe 1 definiert in eine Anordnung weitestgehend
parallel zur Innenkontur der Abdeckkappe 1 überführbar ist (3 bis 5).
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Als
Folge davon ist eine Reduzierung des Widerstandsmomentes der Abdeckkappe 1 gegen ein
Durchbiegen sowie eine Reduzierung der Verstärkungswirkung in Entfaltungsrichtung
des Gassacks oder in den gewünschten
x, y, z-Koordinaten zu verzeichnen, welches ein Öffnen der Abdeckkappe 1 im
Bereich der Aufreißlinie 2 vorteilhaft
unterstützt.
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Gemäß einer
ersten bevorzugten Ausführungsform
ist die infolge des erhöhten
Innendrucks verformbare Verstärkungsrippe 3 durch
eine indirekte Einwirkung des Treibgases über den sich entfaltenden Gassack
oder über
einen denselben bedeckendes und an sich bekanntes „Softcover" verformbar, indem
der Gassack beziehungsweise das „Softcover" und/oder ein anderes geeignetes innen
liegendes Bauteil des Airbagmoduls eine Kraft auf diese wenigstens
eine Verstärkungsrippe 3 ausübt und diese
somit quer zu deren Längserstreckung
umknickt.
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Gemäß einer
zweiten Ausführungsform
wird ein bestimmter Anteil des gebildeten Treibgasvolumenstroms
abgetrennt und dieser abgetrennte Volumenstrom dafür genutzt,
um mittels diesem die Verstärkungsrippe 3 im
Sinne der Erfindung direkt zu verformen, während mit dem übrigen Treibgasvolumenstrom
der Gassack befüllt
und einhergehend mit einem Öffnen
der Abdeckkappe 1 aufgebläht wird.
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In
Untersuchungen haben sich dünne
und hohe Verstärkungsrippen 3 bewährt, welche
zum einen im Ausgangs- bzw. Ruhezustand der Airbagvorrichtung eine
ausreichend hohe Steifigkeit der Abdeckkappe 1 gewährleisten,
und zum anderen im verformten beziehungsweise umgeknickten Zustand einen
geringst möglichen
Widerstand gegen ein ordnungsgemäßes Öffnen derselben
aufbringen.
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Ferner
wird aufgrund der im Hinblick auf den Stand der Technik relativ
dünn ausgebildeten
Verstärkungsrippen 3 vermieden,
dass sich auf der Sichtfläche
der Abdeckkappe 1 die Verstärkungsrippen 3 abzeichnen
und/oder sich sogenannte Einfallstellen ausbilden, welches zu einer
Verschlechterung des Erscheinungsbildes der Abdeckkappe 1 selbst führen würde.
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Als
vorteilhaft hat sich des Weiteren herausgestellt, dass gerade bei
Airbagvorrichtungen mit einem konzeptbedingten Abstand zwischen
der Innensei te der Abdeckkappe 1 und den innerhalb des
Gehäuses
liegenden Teilen (sogenannte „Floating
Cover Technologie")
durch die erfindungsgemäße Ausbildung
der Abdeckkappe 1 eine wesentliche Zunahme der Steifigkeit
derselben zu verzeichnen ist.
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Auch
zum Ausgleich der herstellungsbedingten Faltungsunterschiede des
Gassacks und demgemäss
zum Ausgleich von herkömmlich
vorhandenen Steifigkeitsschwankungen über die Fläche der Abdeckkappe 1 sind
die besagten Verstärkungsrippen 3 hervorragend
geeignet. In demjenigen Bereich, in dem kein Gassack zur Unterstützung der
Abdeckkappe 1 vorhanden ist, übernehmen nunmehr die Verstärkungsrippen 3 diese
Aufgabe.
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Um
eine definierte Verformung beziehungsweise ein definiertes Umknicken
einer erfindungsgemäß ausgebildeten
Verstärkungsrippe 3 zu
gewährleisten,
beispielsweise ein Umknicken in eine bestimmte Richtung, kann dieselbe
eine das Umknicken unterstützende
Kontur aufweisen.
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So
ist es beispielsweise ist es denkbar, dass die wenigstens eine Verstärkungsrippe 3 gekrümmt ausgebildet
ist, wobei die Krümmung
derselben in die beabsichtigte Umknickrichtung weist (nicht näher dargestellt).
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Gleichfalls
ist es denkbar und wird durch die Erfindung mit erfasst, dass die
Verstärkungsrippe 3 ausgehend
von einer Senkrechten auf der Innenkontur der Abdeckkappe 1 um
einen von der Senkrechten abweichenden Winkel zur Innenkontur der
Abdeckkappe 1 hin geschwenkt angeordnet ist, wodurch ebenfalls
die Umknickrichtung der Verstärkungsrippe 3 vorbestimmt
ist (nicht näher
gezeigt).
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Wie
insbesondere aus 2 ersichtlich ist, können zur
weiteren Erleichterung des Öffnens
der Abdeckkappe 1 Aufreißlinien 2 querende
Verstärkungs rippen 3 im
Bereich dieser Aufreißlinie/n 2 definierte
Materialschwächungen
aufweisen.
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Vorliegend
ist die Materialschwächung
durch eine Perforation 4 gebildet, jedoch umfasst die Erfindung
auch äquivalente
Maßnahmen,
wie Materialausdünnungen
und/oder ein- oder beidseitige Einschnitte, beispielsweise V-förmige Einschnitte.
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Der
vorstehend beschriebene Lösungsvorschlag
stellt auf eine oder mehrere Verstärkungsrippen 3 ab,
die ihrerseits infolge des Auslösens
des Airbags und damit einhergehend mit der Ausbildung eines erhöhten Innendruckes
im Gehäuse
durch die Bildung von mit hoher Geschwindigkeit aus einem nicht
näher gezeigten
Gasgenerator austretenden Treibgases verformbar sind, wodurch vorteilhaft
eine Verringerung des Widerstandmomentes der Abdeckkappe 1 erzielbar
ist.
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Die
gestellte Aufgabe kann demgegenüber jedoch
auch in Alleinstellung oder auch in Kombination mit Vorstehendem
durch wenigstens eine Verstärkungsrippe 5 gelöst werden,
die zum einen mit einem Abdeckkappenbereich 1b fest verbunden,
und zum anderen im Zuge der Herstellung der Abdeckkappe 1 über eine
Aufreißlinie 2 verschwenkbar
sowie mit dem benachbarten Abdeckkappenbereich 1a form- und/oder
stoffschlüssig
verbindbar ist (7). Es versteht sich für den Fachmann
von selbst, dass die Verstärkungsrippe 5 entsprechend
dünn und
hoch auszubilden ist, um die besagte Verschwenkbarkeit gewährleisten
zu können.
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Der
Formschluss kann beispielsweise mittels wenigstens einer am benachbarten
Abdeckkappenbereich 1a fest angeordneten, vorzugsweise
mit dem Abdeckkappenbereich 1a einstückig im Spritzgussverfahren
hergestellten Rastaufnahme 6 realisiert sein, indem das
freie Ende der Verstärkungsrippe 5 in die
genannte Rastaufnahme 6 rastend eingebracht wird. Die Verrastung selbst
kann dabei sowohl manuell als auch durch eine Fertigungsmaschine
durchgeführt
werden.
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Ferner
besteht die Möglichkeit,
statt eines Formschlusses eine stoffschlüssige Verbindung in Form einer
Schweißung
oder Klebung vorzusehen. Selbstverständlich ist auch eine Kombination
beider Varianten durch die Erfindung mit erfasst.
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Durch
den gerade erläuterten
Aufbau ist folglich eine sogenannte „Brückenunterstützung" der Aufreißlinie 2 geschaffen,
die vorteilhaft Zugkräfte
in Querrichtung der Aufreißlinie 2 infolge
beispielsweise der Betätigung
einer nicht näher
dargestellten Betätigungsvorrichtung
für eine
Hupe über
die Abdeckkappe 1 aufnehmen kann.
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Wie
in 6 dargestellt, wird hierbei eine Kraft „F" von außen auf
die Abdeckkappe 1 ausgeübt,
die herkömmlich
zu einer verstärkten
Verformung derselben nach innen führt (insbesondere im Bereich
der Aufreißlinie 2),
welches jedoch im Sinne der zu lösenden
Aufgabe zu vermeiden ist. Einer derartigen verstärkten Verformung der Abdeckkappe 1 gerade
im Bereich der Aufreißlinie 2 kann
gemäß 8 durch
die Anordnung einer Verstärkungsrippe 5 in
Form einer „Brückenunterstützung" nunmehr wirkungsvoll
begegnet werden.
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Auch
diese Verstärkungsrippe 5 kann
zur weiteren Erleichterung des Öffnens
der Abdeckkappe 1 im Bereich der wenigstens einen Aufreißlinie 2 definierte
Materialschwächungen
aufweisen, welche ebenfalls durch eine Perforation 4, eine
Materialausdünnung,
ein- oder beidseitige Einschnitte wie beispielsweise V-förmige Einschnitte
und/oder andere geeignete Maßnahmen
erzielbar sind (nicht näher dargestellt).
Diese Verstärkungsrippe 5 ist
jedoch im jedem Fall so ausgebildet, dass sie bei einem Druck von
innen keine wesentliche Beeinträchtigung
beim Aufreißen
der Abdeckkappe 1 bildet.
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Wie
bereits oben ausgeführt,
bestehen die Abdeckkappe 1 und die Verstärkungsrippen 3, 5 vorzugsweise
aus Kunststoff. Gemäß einer
bevorzugten Ausführungsform
ist vorgesehen, dass Abdeckkappe 1 samt den Verstärkungsrippen 3 und/oder
Verstärkungsrippen 5 als
einstückiges
Bauteil nach einem Spritzgussverfahren ausgebildet sind.
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Ebenso
kann es auch angezeigt sein, die Abdeckkappe 1 und die
Verstärkungsrippen 3, 5 getrennt
voneinander herzustellen und anschließend die Abdeckkappe 1 mit
einer beliebigen Anzahl Verstärkungsrippen 3, 5 zu
bestücken,
indem die Verstärkungsrippen 3, 5 mit
der Abdeckkappe 1 verklebt oder verschweißt werden.
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Diese
Maßnahme
mag insbesondere dann von Vorteil sein, wenn Abdeckkappe 1 und
Verstärkungsrippen 3, 5 aus
unterschiedlichen Materialien, beispielsweise unterschiedlichen
Kunststoffmaterialien, mit unterschiedlichen Eigenschaften bestehen und/oder
eine einheitlich ausgebildete Abdeckkappe 1 für unterschiedliche
Airbagkonfigurationen mit beispielsweise jeweils verschiedenen Innenteilen
(Gassack, Gasgenerator u. a.) Verwendung finden soll.
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- 1
- Abdeckkappe
- 1a,
b, c
- Abdeckkappenbereiche
- 2
- Aufreißlinie
- 3
- Verstärkungsrippen
- 4
- Perforation
- 5
- Verstärkungsrippe
- 6
- Rastaufnahme
- F
- Kraft