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TECHNISCHER
HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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Technisches
Gebiet der Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Airbagabdeckungsstruktur für Beifahrersitze
und insbesondere eine Airbagabdeckungsstruktur für Beifahrersitze, bei welcher
eine Airbagabdeckung und ein Aufprallkissen auf ganzheitliche Weise
in einem dualen Spritzgußverfahren
unter Verwendung verschiedener Materialien gebildet sind, um die
Kosten zu reduzieren und das Gewicht, und um einen Airbag zu schaffen,
welcher eine hervorragende Ausbreitungsleistung besitzt, große Widerstandsfähigkeit
gegen externe Belastungen und eine verbesserte Qualität.
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Im
Allgemeinen sind Airbags vor dem Fahrer- und dem Beifahrersitz positioniert,
um die Insassen im Falle von Unfällen
zu schützen.
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Airbags
für Beifahrersitze
sind normalerweise über
einem Handschuhfach neben einer Instrumentenkonsole angeordnet.
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Gewöhnliche
Airbags für
Beifahrersitze sind üblicherweise
nahtlose Airbags, welche wie folgt betrieben werden: beginnt der
Airbag sich auszudehnen, wirkt ein Druck auf eine Abdeck platte,
und Zerreißlinien
um eine Türabdeckung
herum werden durch Laserscoring bzw. -ritzen weggerissen, so dass
sich Airbags ausdehnen können.
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Die
Abdeckplatte besteht aus rostfreiem Stahl zwischen 0,8t–1,2t. Die
Abdeckverkleidung und die Reißlinien
bestehen aus demselben Kunststoff wie das Aufprall- bzw. Crashkissen.
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Insbesondere
drehen sich, wenn ein Airbag zu expandieren beginnt, wie in 1 gezeigt, eine Abdeckplatte 2 und
eine Abdeckverkleidung 4, welche an die Abdeckplatte 2 befestigt
ist, um einen festen Punkt 5 auf dem oberen Teil der Abdeckplatte 2. Eine
Gelenkeinheit 6, welche aus rostfreiem Stahl hergestellt
ist, ist auf ausreichende Weise aufgeklappt, so dass die Abdeckplatte 2 sich
ohne Beeinträchtigung
drehen kann.
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Die
Abdeckplatte 2 muss derart gestaltet sein dass, wenn sich
der Airbag 1 ausdehnt, der Druck gleichmäßig über die
Vorderfläche
der Abdeckplatte 2 verteilt wird. Zusätzlich ist die Abdeckplatte 2 mit
einer Quernut 7 versehen oder besitzt zumindest eine vorbestimmte
Stärke,
so dass die Abdeckplatte 2 genügend Quersteifigkeit besitzt,
um ein Biegen in der Querrichtung zu vermeiden. Andernfalls dehnt
sich der Airbag 1 nicht wie gewünscht aus.
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Es
soll bemerkt werden dass kein Fragment durch die Öffnung der
Abdeckplatte erzeugt werden darf, wenn sich der Airbag ausdehnt.
Falls die Gelenkeinheit 6 kurz oder dick ist und fehlschlägt, sich
ausreichend auszudehnen, wenn sich die Abdeckplatte 2 dreht,
faltet sich unvermeidlich ein Ende der Verkleidung 4, welche
an die Abdeckplatte 2 befestigt ist, wie in Teil a der 1 gezeigt.
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Unterliegt
der gefaltene Teil einem Expansionstest bei geringen Temperaturen
bei einer Temperatur von –35°C (Regelungstemperatur),
kann er aufgrund der Erhöhung
seiner Sprödigkeit
brechen und Bruchstücke
erzeugen. Insbesondere kann die Gelenkeinheit 6 wie in
Teil d der 2 gezeigt
brechen.
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Es
gibt eine Anzahl von Methoden zur Verhinderung des Bruches der Gelenkeinheit 6.
Jedoch sind alle Methoden im Wesentlichen durch das Äußere des
Aufprallkissens und die Anordnung des Airbagmoduls beschränkt.
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Entsprechend
einer Methode zur Vermeidung eines solchen Bruches wird z.B. die
Gelenkeinheit 6 verlängert,
so dass sich die Abdeckplatte 2 ohne Beeinträchtigung
drehen kann. Zu diesem Ende hin muss der Winkel b oder die Länge c der
Nut 7 verringert oder erhöht werden. Jedoch kann eine solche
Verringerung oder Erhöhung
nur durchgeführt werden,
wenn die Abdeckplatte 2 unter der Verwendung von Pressformen
geformt wird. Insbesondere ist die Gesamtkontur im Wesentlichen
beschränkt,
da eine Beeinträchtigung
mit benachbarten Komponenten vermieden werden muss.
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Zusätzlich können die
aufgrund der Kollision des Fahrzeuges durch den gefalteten Teil
der Verkleidung bzw. Abdeckung erzeugten Bruchstücke Insassen verletzen.
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ZUSAMMENFASSUNG
DER ERFINDUNG
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Entsprechend
wurde die vorliegende Erfindung gemacht, um die oben genannten Probleme, die
bei dem Stand der Technik auftreten zu lösen, und ein Ziel der vorliegenden
Erfindung ist es, eine Airbagabdeckungsstruktur für Beifahrersitze
zu schaffen, welche eine Airbagabdeckung und ein Aufprallkissen
besitzt, die auf integrierte Weise in einem dualen Spritzgießverfahren
unter Verwendung verschiedener Materialien gebildet sind, um die
Reißlinien
der Airbagabdeckung und des Aufprallkissens für die ästhetische Erscheinung zu verbergen,
welche eine verringerte Anzahl an Komponenten ausweist, um das Gewicht
zu reduzieren und Kosten zu sparen, und welche ein Material für das Aufprallkissen
verwendet, welches strenge Wechsel seiner physikalischen Eigenschaften
durchläuft,
wenn sich die Temperatur verändert
und ein dehnbares Material für
die Airbagabdeckung, welches geringe Änderungen unterliegt, wenn
sich die Temperatur ändert,
so dass sich der Airbag sich auf stabile Weise bei verschiedenen äußeren Temperaturen
ausdehnen kann, ohne leicht durch eine Einwirkung von außerhalb
der Abdeckung aufzureißen.
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Um
dieses Ziel zu erreichen ist eine Airbagabdeckungsstruktur für Beifahrersitze
geschaffen, welche ein Gehäuse
zur Aufnahme eines Airbags in einem Hohlraum, welcher eine offene
Oberseite besitzt beinhaltet, und ein Unfall- bzw. Aufprallkissen, welches
an eine Instrumentenkonsole gekoppelt ist, und eine Airbagabdeckung,
welche an das Aufprallkissen gekoppelt ist, während sie das Gehäuse abdeckt,
wobei das Aufprallkissen und die Airbagabdeckung auf integrierte
Weise in einem dualen Spritzgießverfahren
unter Verwendung verschiedener Materialien gebildet sind.
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Entsprechend
einer Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung besteht das Aufprallkissen aus PPF.
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Entsprechend
einer Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung besteht die Airbagabdeckung aus einem
Material, welche eine höhere
Dehnbarkeit besitzt als das Aufprallkissen.
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Entsprechend
einer Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung besteht die Airbagabdeckung aus TPO (thermoplastisches
Orefin) oder TPE.
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Entsprechend
einer Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung besitzt die Airbagabdeckung Reißlinien,
welche auf einer ihrer unteren Flächen als V-Nuten gebildet sind.
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Entsprechend
einer Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung sind die V-Nuten der Airbagabdeckung
gleichzeitig in dem dualen Spritzgussverfahren gebildet.
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Entsprechend
einer Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung ist ein Kontaktabschnitt mit der Form
einer Stufe gebildet, wenn das Aufprallkissen und die Airbagabdeckung
eingespritzt werden.
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KURZE BESCHREIBUNG
DER ZEICHNUNGEN
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Die
obigen und andere Ziele, Merkmale und Vorteile der vorliegenden
Erfindung kann man am Besten mit Bezug zu der folgenden detaillierten
Beschreibung anhand der beigefügten
Zeichnungen verstehen, wobei folgendes gilt:
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1 ist
eine Querschnittsansicht, welche kurz eine Airbag-Abdeckungsstruktur
für einen
Beifahrersitz entsprechend dem Stand der Technik zeigt;
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2 zeigt
eine Airbag-Abdeckungsstruktur für
einen Beifahrersitz entsprechend dem Stand der Technik, welche in
Betrieb ist; und
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3 ist
eine perspektivische Ansicht, welche eine Airbagabdeckungsstruktur
für einen
Beifahrersitz entsprechend der Erfindung zeigt.
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DETAILLIERTE
BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
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Im
Folgenden wird eine bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung anhand der Zeichnungen beschrieben. Bei der folgenden
Beschreibung und den Zeichnungen sind die gleichen Bezugsziffern
verwendet, um gleiche oder ähnliche Baukomponenten
zu bezeichnen, so dass wiederholte Beschreibung der gleichen oder ähnlichen
Komponenten ausgelassen wird.
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3 ist
eine perspektivische Ansicht, welche eine Airbagabdeckungsstruktur
für Beifahrersitze entsprechend
der Erfindung zeigt.
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Wie
in der Zeichnung gezeigt, beinhaltet eine Airbagabdeckungsstruktur
für Beifahrersitze
entsprechend der Erfindung ein Gehäuse 10 zur Aufnahme eines
Airbags 1 in einer Aushöhlung 8,
welche eine offene Oberseite besitzt, ein Aufprallkissen 20,
welches an eine Instrumentenkonsole 3 gekoppelt ist, und
eine Airbagabdeckung 30, welche an das Aufprallkissen 20 gekoppelt
ist, während
es das Gehäuse 10 abdeckt
bzw. verkleidet.
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Der
Airbag 1 für
den Beifahrersitz ist eine Hilfsvorrichtung eines Sicherheitsgurtes
und wirkt als Sicherheitsvorrichtung zum Schutz eines Insassen.
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Der
Airbag 1 ist geeignet sich auszudehnen, wenn ein Aufschlag
bzw. Aufprall vor einem Fahrzeug erzeugt wird und die Druck energie
ein vorbestimmtes Niveau erreicht. Als Ergebnis wird der auf einen
Insassen übertragene
Druck abgeschwächt.
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Der
Airbag 1 ist im Allgemeinen ein scheibenförmiger Beutel
aus Nylonfasern. Er besitzt eine Aufnahmefähigkeit von ungefähr 50–60l und
ist in dem Hohlraum 8 in dem Gehäuse 10 angeordnet.
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Das
Gehäuse 10 ist
mit der Airbagabdeckung 30 verkleidet, welche integriert
mit dem Aufprallkissen 20 gebildet ist, das mit der Instrumentenkonsole 3 verbunden
ist.
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Das
Aufprallkissen 20 und die Airbagabdeckung 30 bestehen
aus verschiedenen Materialien. Insbesondere besteht das Aufprallkissen 20 aus
PPF mit einer hohen Steifigkeit, und die Airbagabdeckung 30 besteht
aus TPO (thermoplastisches Orefin) oder TPE, welches eine höhere Dehnbarkeit
besitzt als das Material des Aufprallkissens 20.
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Der
Grund, weshalb die Airbagabdeckung 30 aus TPO oder TPE
hergestellt ist, ist der, dass sie geringe Wechsel in ihren physikalischen
Eigenschaften durchlaufen, wenn die Temperatur sich verändert, und
dass sie gleichmäßig die
Ausdehnungsleistung des Airbags 1 über einen breiten Temperaturbereich beibehalten
können.
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Das
Aufprallkissen 20 und die Airbagabdeckung 30 sind
ganzheitlich unter Verwendung verschiedener Materialien in einem
dualen Spritzgießverfahren
gebildet. Insbesondere wird entweder das Aufprallkissen 20 oder
die Airbagabdeckung 30 zuerst gespritzt, und der andere
Teil wird gespritzt, während
er mit ersterem verbunden wird.
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Als
Ergebnis ist eine separate Stahlgelenkplatte und eine Rinnestruktur überflüssig, welche
entsprechend dem Stand der Technik verwendet wurde, um das Aufprallkissen
und die Airbagabdeckung zu koppeln.
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Werden
das Aufprallkissen 20 und die Airbagabdeckung 30 durch
duales Spritzen gegossen, wird ein Kontaktabschnitt 35 als
ganzheitlicher Einspritzbereich in Form einer Stufe gebildet.
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Der
stufenförmige
Kontaktabschnitt 35 erhöht
die Kopplungsstärke
an den Einspritzberührungsflächen und
vermeidet Querschnittsscherung und -reißung, wenn sich der Airbag 1 ausdehnt.
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Die
Airbagabdeckung 30 besitzt Reißlinien 32, welche
auf beiden Seiten ihrer unteren Fläche als V-Nuten gebildet sind,
welche die Form von Reißnähten besitzen.
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Die
V-Nuten der Airbagabdeckung 30 sind gleichzeitig während dem
dualen Spritzguss gebildet.
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Als
Ergebnis ist ein Laserscoring bzw. -ritzverfahren überflüssig, welches
entsprechend dem Stand der Technik auf getrennte Weise verwendet wurde,
um Reißlinien 32 herzustellen.
Dies reduziert die Herstellungskosten.
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Da
die Reißlinie 32 auf
der unteren Fläche der
Airbagabdeckung 30 während
dem integrierten Spritzen gebildet werden, sind sie verborgen, ohne nach
außen
exponiert zu sein. Dies schafft ein ästhetisches Aussehen.
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Als
Alternative können
die Reißlinien 32 H-förmig oder
V-förmig sein.
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Da
die für
die Airbagabdeckung 30 verwendete TPO (thermoplastisches
Orefin) hohe Widerstandsfähigkeit
gegen Druck besitzt, wird keine Kante in Form einer Schnittkante
gebildet, sogar wenn externe Drücke
auf das Fahrzeug wirken und die Reißlinien 32 brechen,
im Gegensatz zu gewöhnlichen
unsichtbaren Airbagabdeckungen der harten Art.
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Die
Betätigung
der Airbagabdeckungsstruktur für
Beifahrersitze entsprechend einer Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung, aufgebaut wie oben, wird jetzt beschrieben.
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Kollidiert
ein Fahrzeug, ermittelt ein Sensor die Kollision. Erreicht der Betrag
an Druckenergie, welche durch den Druck erzeugt wird, ein vorbestimmtes
Niveau, lässt
eine Auslösevorrichtung
ein Antriebsgas explodieren. Das explodierte Gas verursacht, dass
ein internes Airbagmodul den Airbag 1 sofort expandieren
lässt.
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Hat
sich der Airbag 1 ausgedehnt und entfaltet, bricht der
resultierende Impuls die Reißlinie 32 auf
der unteren Fläche
der Airbagabdeckung 30 und verhindert, dass sich ein Insasse
plötzlich
nach vorne lehnt. Dies vermeidet Verletzungen.
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Da
der Kontaktabschnitt 35 zwischen dem Aufprallkissen 20 und
der Airbagabdeckung 30 durch duales Spritzgießen gebildet
ist und eine hohe Biegesteifigkeit besitzt, tritt keine Scherkraft
auf gebogene Abschnitte auf, sogar wenn sich der Airbag 1 ausdehnt.
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Daher
bricht im Gegensatz zum Stand der Technik die Gelenkeinheit der
Abdeckung der Airbagabdeckungsstruktur nicht. Dies bedeutet, dass
kein Bruchstück
erzeugt wird und einen Insassen verletzt.
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Die
Airbagabdeckungsstruktur für
einen Beifahrersitz entsprechend der vorliegenden Erfindung ist
aus folgenden Gründen
vorteilhaft:
Erstens tritt keine Scherkraft an gekoppelten
Bereichen auf, sogar wenn sich der Airbag ausdehnt, und kein Bruchstück wird
erzeugt, das Insassen verletzt;
Zweitens sind die Reißlinien
der Airbagabdeckung aufgrund der ästhetischen Erscheinung versteckt;
Drittens
können
die Komponenten in Form einer Stahlgelenkplatte und einer Rinne
weggelassen werden, zusammen mit einem Laserritzverfahren, um Gewicht
und Kosten zu verringern; und
Viertens besteht die Airbagabdeckung
aus dehnbarem Material, welches geringe Änderungen durchläuft, wenn
sich die Temperatur ändert,
im Gegensatz zu dem Aufprallkissen, so dass sich der Airbag auf stabile
weise über
einen breiten Bereich externer Temperaturen ausdehnen kann und einem
Druck von außerhalb
der Abdeckung widersteht.
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Obwohl
eine bevorzugte Ausführungsform der
Erfindung für
illustrative Zwecke beschrieben wurde, werden Fachleute verstehen,
dass zahlreiche Abänderungen,
Zusätze
und Variationen gemacht werden können.