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Gebiet der Erfindung
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Die
Erfindung betrifft Airbagklappen, insbesondere zur Verwendung in
einem Kraftfahrzeug, mit einem Trägermaterial sowie einer oberhalb
des Trägermaterials
angeordneten Dekorschicht, wobei zumindest im Trägermaterial wenigstens eine
eine Reißnaht
definierende Materialschwächung
eingebracht ist, durch die die Kontur der Airbagklappe zumindest
teilweise definiert ist.
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Stand der Technik
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Airbagklappen
der eingangs genannten Art sind in einer Vielzahl aus dem Stand
der Technik bekannt. So beschreibt beispielsweise die
EP 0 590 779 B1 eine Airbagabdeckung,
die von einer von dem Fahrzeuginnenraum aus nicht sichtbaren Bruchlinie begrenzt
ist. Derartige Bruchlinien werden beispielsweise durch Materialschwächungen
in einem vergleichsweise steifen Trägermaterial und ggf. in einem auf
dem Trägermaterial
aufgebrachten Dekormaterial ausgeführt. Im Auslösefall des
Airbags muss dabei die hierdurch definierte Reißnaht aufbrechen und gleichzeitig
ein Wegklappen der hierdurch freigelegten Airbagklappe so bewirken,
dass einerseits die Entfaltung des Airbags nicht behindert wird
und andererseits der vom Airbag zu schützende Fahrzeuginsasse nicht
durch die vergleichsweise starre Airbagklappe Verletzungen erfahren
kann.
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Um
das Umklappen der Airbagklappe um vorher definierte Scharnierbereiche
sicherzustellen, sind eine Vielzahl von Versuchen unternommen worden,
um den Rissfortschritt entlang der Haupterstreckungsrichtung der
Reißnaht
an einer vorab genau festgelegten Position zu stoppen. Dies kann
beispielsweise durch Einsetzen von zusätzlichen Materialschichten
im Rissauslaufbereich, eine besonders reißfeste Materialwahl für diesen
Bereich, oder aber eine besonders geartete, auf das Trägermaterial
aufgebrachte Dekorschicht bewirkt werden. Diese Versuche weisen
jedoch den Nachteil auf, dass die Verhinderung der Rissausbreitung über den
gewünschten
Scharnierbereich entweder nur unzureichend oder aber mit zu großem Material-
oder Zeit- und somit Kostenaufwand erreicht werden kann.
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Insbesondere
im Bereich der Türbrüstung unterhalb
eines Fensterrahmens dort, wo innerhalb der Türinnenverkleidung ein sogenannter
Kopfairbag angeordnet ist, wirken besonders hohe Kräfte, Temperaturwechsel,
Feuchtigkeitsunterschiede und Lichtintensitäten auf die Türinnenverkleidung,
so dass besonders hohe Anforderungen an die Materialqualität und Materialbeständigeit
gestellt werden. Gleichzeitig muss aber eine sichere Entfaltung
des Airbags zumindest im Falle eines Seitenaufpralls gewährleistet
sein, so dass die Materialstärke
nicht beliebig verändert
werden kann.
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Aufgabe der Erfindung
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Es
war daher eine Aufgabe der Erfindung, eine Airbagklappe der eingangs
genannten Art für
die Türbrüstung einer
Türinnenverkleidung
zur Verfügung
zu stellen, bei der ein Rissauslaufbereich einer oder mehrerer Reißnähte mit
gegenüber
dem Stand der Technik besonders einfachen Mitteln bereitgestellt
wird und eine Rissausbreitung über
einen vorab definierten Auslauf für die Reißnaht sicher unterbunden wird.
Diese Aufgabe wird in erfindungsgemäßer Weise mit einer Airbagklappe
mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungsformen
der erfindungsgemäßen Airbagklappe
sind in den abhängigen
Ansprüchen
2 bis 16 beschrieben.
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Die
Airbagklappe gemäß der Erfindung
wird dabei von wenigstens einer eine Reißnaht definierenden Materialschwächung im
Trägermaterial
in ihrer Kontur zumindest teilweise definiert, wobei die Reißnaht einen
Bereich aufweist, in dem der Riss eingeleitet wird und von dem aus
sich der Riss im Auslösefall
des Airbags aus bis zum Auslaufbereich des Risses erstrecken soll.
In erfindungsgemäßer Weise weist
die Reißnaht
dabei im Rissauslaufbereich eine Umlenkung aus der Haupt-Erstreckungsrichtung
der Reißnaht
um wenigstens 90° auf,
wobei der Übergangsbereich
zwischen Haupt-Erstreckungsrichtung und
Umlenkung ohne scharfe Kanten oder Knicke, insbesondere ohne Ausbildung
eines spitzen Winkels erfolgt. In diesem Rissauslaufbereich nimmt
zudem die die Reißnaht
definierende Materialschwächung
vorzugsweise auf Null ab.
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Eine
derartige Umlenkung wird vorzugsweise stetig, beispielsweise durch
einen Übergang
von einer geraden Rissnaht-Ausbreitung zu einem gekrümmten Bereich
ausgebildet. Es hat sich jedoch für jeden dieser Fälle in überraschender
Weise herausgestellt, dass durch diese einfache konstruktive Maßnahme die
Rissausbreitung sanft umgelenkt und somit die auf das Trägermaterial
und ggf. die Dekorschicht bei der Rissausbreitung aufgebrachte Kraft so
wirksam verteilt werden kann, dass eine Rissausbreitung über einen
vorher definierten Endpunkt hinaus sicher und ohne die Notwendigkeit
für zusätzliche
Materiallagen oder höherfeste
Materialien zumindest im Rissauslaufbereich gewährleistet werden kann.
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Die
Umlenkung kann dabei beispielsweise stetig steigend in Form einer
Teilparabel ausgestaltet sein, so lange eine Umlenkung um wenigstens
90° zur
Haupterstreckungsrichtung der Reißnaht erzielt wird und somit
eine ausreichende Ablenkung und Verteilung der auf das Trägermaterial
einwirkenden Kräfte
erreicht wird. In einer vorteilhaften Ausgestaltungsform der Erfindung
weist die Umlenkung jedoch einen definierten Radius auf, wobei die
Umlenkung in diesem Fall wenigstens einen Viertelkreis beschreibt. In
einer besonders bevorzugten Ausgestaltungsform der Erfindung beschreibt
die Umlenkung jedoch einen Halbkreis, wodurch die Materialschwächung in entgegengesetzter
Richtung zur Haupt-Erstreckungsrichtung der Reißnaht ausläuft. Hierdurch wird eine Airbagklappe
geschaffen, die ein Auslaufen der Reißnaht dadurch besonders sicher
gewährleistet, dass
im Rissauslaufbereich die auf die Reißnaht einwirkenden Kräfte parallel
und mit entgegengesetzter Orientierung verlaufen und sich somit
nahezu gegenseitig aufheben. Eine derartige Ausgestaltungsform ist
dabei nicht notwendigerweise auf einen ausschließlich gekrümmten Auslaufbereich beschränkt, vielmehr
wird auch eine Ausgestaltungsform bevorzugt, bei der der Rissauslaufbereich
einen Umlenkungsbereich und einen sich daran anschließenden linearen
Bereich aufweist, der dann wenigstens unter einem Winkel von 90° und ganz
besonders bevorzugt in einem Winkel von etwa 180° versetzt zur Haupt-Erstreckungsrichtung
der Reißnaht
verläuft.
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Die
erfindungsgemäße Airbagklappe
wird an einer Türinnenverkleidung
angeordnet und deckt im Bereich der Türbrüstung einen sogenannten Kopfairbag
ab, der sich im Auslösefall
nach Wegklappen zumindest eines Teils der Türbrüstung im Bereich des Fensterrahmens
und der Fensterscheibe im Wesentlichen parallel zur Fensterscheibe
entfaltet, um somit den Kopf eines Fahrzeuginsassen besonders bei
einem Seitenaufprall auf das Kraftfahrzeug zu schützen.
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In
einer bevorzugten Ausgestaltungsform der Erfindung wird dabei die
Airbagklappe von der Abschlusskante der Türbrüstung sowie zwei gegenüberliegenden
Reißnähten begrenzt.
Hierdurch wird eine Airbagklappe zur Verfügung gestellt, die besonders
sicher gewährleistet,
dass der notwendigerweise besonders starr ausgebildete Türbrüstungsbereich
einer Türinnenverkleidung
sicher und für
den Fahrzeuginsassen gefahrlos im Auslösefall wegklappt und den zu
schützenden
Fahrzeuginsassen nicht im Bereich des Kopfs verletzen kann.
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Dabei
wird im Bereich der Verbindungslinie beider Rissauslaufbereiche
ein Umklappbereich geschaffen, der gleichsam ein Scharnier für die Airbagklappe
bildet. In einer besonderen Ausgestaltung dieses Bereichs kann besonders
sicher gewährleistet werden,
dass dieser Umklappbereich sämtliche
auf ihn einwirkenden Kräfte
ohne Materialversagen aufnehmen kann, so dass ein Klappenabriss
oder die Abtrennung von Teilen der Airbagklappe oder von diese umgebenden
Bereichen unterbunden wird. Gegebenenfalls kann zudem die Stoppung
der Rissausbreitung aktiv unterstützt werden. Eine derartige
besondere Ausgestaltung kann bevorzugt durch die Anbringung oder
Einbringung eines speziellen Gewebes oder Netzes in und/oder an
den Dekorträger
realisiert werden. Dies kann vorzugsweise mittels Einspritzen des
Gewebes oder Netzes bei der Urformung des Trägermaterials erfolgen. Insbesondere kann
dieses Gewebe oder Netz direkt benachbart zum Rissauslaufbereich
enden und/oder mit der Geometrie der Reißnaht zumindest in Teilbereichen
korrespondieren, um die Rissausbreitung mit besonders einfachen
und wirkungsvollen Mitteln zu stoppen.
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Die
Airbagklappe kann vorzugsweise mit einem Kopfairbagmodul verbunden
sein, das direkt am Türrohbau
befestigt ist, oder in einer alternativen und ebenso bevorzugten
Ausgestaltungsform der Erfindung an der Türinnenverkleidung befestigt
ist. In beiden Fällen
wird eine Airbagklappe zur Verfügung
gestellt, die eine besonders sichere Anbindung an das Airbagmodul
gewährleistet
und dennoch dem Türhersteller
sämtliche
Freiheiten bei der Türkonstruktion
und Herstellung lässt.
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Gerade
im Bereich der Türbrüstung und
den hier vorliegenden baulichen Gegebenheiten wird bevorzugt, dass
die maximale Distanz zwischen der Türbrüstung und dem Rissauslaufbereich
45 bis 55 mm beträgt.
Hierdurch wird sichergestellt, dass die Airbagklappe eine ausreichende
Größe aufweist,
um die Entfaltung des Airbags ungehindert zu gewährleisten, wobei gleichzeitig
die Materialmasse der Airbagklappe auf das notwendige Minimum beschränkt ist.
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In
diesem Fall wird überdies
bevorzugt, dass die minimale Restwandstärke im Bereich der Materialschwächung, somit
im Bereich einer maximalen Materialschwächung in der Reißnaht etwa
0,5 mm beträgt.
Hierdurch kann sichergestellt werden, dass zum einen die Türbrüstung auch
im Bereich der Airbagklappe so formhaltig ist, dass die auf eine
Türbrüstung einwirkenden
Kräfte
auch bei unsachgemäßer Handhabung,
etwa beim Ein- oder Ausstieg eines Fahrzeuginsassen durch das geöffnete Fenster
der Fahrzeugtür
aufgenommen werden können,
zugleich aber auch sichergestellt ist, dass im Auslösefall des Airbags
die Risseinleitung und der Rissfortschritt entlang der Reißnaht gewährleistet
ist.
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Die
Dekorschicht der Airbagklappe kann ebenfalls eine Materialschwächung aufweisen,
die zumindest mit Teilbereichen der Reißnaht im Trägermaterial korrespondiert.
Dies kann beispielsweise oberhalb des Risseinleitungsbereichs der
Reißnaht im
Trägermaterial
realisiert werden, um zu gewährleisten,
dass der zur Risseinleitung erforderliche vergleichsweise hohe Kraftaufwand
nicht zusätzlich auch
zur Risseinleitung in eine ungeschwächte Dekorschicht aufgewendet
werden muss. Hierdurch wird gewährleistet,
dass die Entfaltung des Airbags besonders sicher und vorzugsweise
unbehindert durch die Dekorschicht erfolgt.
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In
einer weiteren bevorzugten Ausgestaltungsform der Erfindung ist
die Umlenkung der Reißnaht
zur Airbagklappe hin gerichtet, so dass durch den Rissauslaufbereich
ohne nachteilige Beeinträchtigung
des die Airbagklappe umgebenden Bereichs ein Eckbereich der Airbagklappe,
der überdies
als Umklapppunkt dienen kann, definiert wird.
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Die
Airbagklappe gemäß der Erfindung
kann darüber
hinaus an zwei gegenüberliegenden
Seiten jeweils eine Reißnaht
aufweisen, die in einer besonders bevorzugten Ausgestaltungsform
der Erfindung zudem spiegelsymmetrisch zueinander ausgestaltet sind.
In einer überaus
bevorzugten Ausgestaltungsform der Erfindung wird hierdurch in der
Verbindungslinie zwischen den Rissauslaufbereichen zweier Reißnähte ein
Umklappbereich gleichsam einem Scharnier für die Airbagklappe ausgebildet.
Hierdurch kann in besonders vorteilhafter Weise ein Umklappen der
Airbagklappe um vorab definierte Schwenklinien ohne die Notwendigkeit
zusätzlicher Mittel
hierfür
bewirkt werden.
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Der
Radius der Umlenkung beträgt
in einer bevorzugten Ausführungsform
zwischen 5 und 15 mm und ganz besonders bevorzugt etwa 10 mm. Hierdurch
wird eine Airbagklappe zur Verfügung
gestellt, die zum einen einen ausreichend großen Radius für eine sichere
Rissumleitung bereitstellt und zum anderen die Ausbreitung der Airbagklappe
am Einsatzort auf das erforderliche Minimum beschränkt.
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Die
Materialschwächung
nimmt gemäß der Erfindung
im Rissauslaufbereich und insbesondere im Bereich der Umlenkung
vorzugsweise stetig ab. Dies kann dadurch erreicht werden, dass
ein stufenloser Übergang
von einer maximalen zu einer minimalen Materialschwächung bereitgestellt
wird. Ebenso ist jedoch eine Ausgestaltungsform vom Erfindungsgedanken
umfasst, bei der ein abgestufter Übergang von einer maximalen
zu einer minimalen Materialschwächung
oder aber ein Übergang mit Zwischenstufen,
beispielsweise bei Perforationen mit stetig oder unstetig sinkendem
Abstand zueinander eingebracht ist. Ebenso ist eine Materialschwächung denkbar,
bei der nicht die Tiefe, sondern die Breite der Materialschwächung stetig
oder abgestuft abnimmt. Schließlich
ist auch eine Materialschwächung vom
Erfindungsgedanken umfasst, die zwar über die gesamte Länge des
Rissauslaufbereichs abnimmt, innerhalb des Rissauslaufbereichs aber
Bereiche mit vergleichsweise großer Materialschwächung aufweist.
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In
einer besonders bevorzugten Ausgestaltungsform der Erfindung ist
die Materialschwächung jedoch
im Bereich des Scheitelpunkts der Umlenkung maximal und nimmt von
diesem Punkt an bis zum Ende des Rissauslaufbereichs in geeigneter Weise
ab. Eine solche bevorzugte Ausgestaltungsform ist auch verwirklicht,
wenn die Reißnaht
von dem Risseinleitungsbereich bis zum Scheitelpunkt der Umlenkung
eine gleichbleibende, maximale Materialschwächung aufweist.
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Kurze Beschreibung der Zeichnungen
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Die
Erfindung wird im Folgenden unter Bezugnahme auf eine in der beiliegenden
Figur exemplarisch dargestellte bevorzugte Ausführungsform näher erläutert. Diese
bevorzugte Ausführungsform dient
jedoch lediglich zur Veranschaulichung der Erfindung und ist in
keiner Weise geeignet, den Schutzbereich der Erfindung, wie er in
den beiliegenden Ansprüchen
definiert ist, zu beschränken.
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1 zeigt
eine schematische Aufrissansicht einer erfindungsgemäßen Airbagklappe
im Bereich einer Türbrüstung, und
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2 zeigt
eine teilweise aufgerissene schematische Ansicht eines Teils einer
erfindungsgemäßen Airbagklappe
im Bereich einer Türbrüstung.
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Wege zur Ausführung der
Erfindung
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In 1 wird
eine (nicht explizit dargestellte) Airbagklappe von einem oberen
Abschlussrand einer (dreidimensional angedeuteten) Türbrüstung 7 sowie zwei
seitlich gegenüberliegend
zueinander und im Wesentlichen spiegelsymmetrisch ausgestalteten Reißnähten 4, 4' begrenzt. Die
linke Reißnaht 4 weist (wie
die rechte Reißnaht 4') einen Risseinleitungsbereich 4a sowie
einen Rissauslaufbereich 4b auf. Der Rissauslaufbereich 4b ist
dabei von einer Umlenkung der Reißnaht 4 aus ihrer
Haupt-Erstreckungsrichtung um nahezu 180° in eine beinahe entgegengesetzte Richtung
geprägt.
Zwischen den Rissauslaufbereichen 4b, 4b' der Reißnähte 4, 4' ist ein Umklappbereich 6 ausgebildet,
um den die (nicht dargestellte) Airbagklappe im Auslösefall des
(nicht dargestellten) Airbags nach unten verschwenken kann. In diesem Umklappbereich 6 ist
ein in seinen Ausmaßen
schematisch angedeuteter Gewebeeinleger zur Verstärkung des
Trägermaterials
angeordnet.
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In 2 wird
eine schematische Teilansicht einer Airbagklappe 1 dargestellt,
die in eine Türbrüstung 7 und
den darunter angeordneten Teil einer Türverkleidung 8 eingebracht
ist. Die Türbrüstung 7 ist aus
einem starren Trägermaterial 2 gefertigt
und mit einem Dekormaterial 3 aus Kunststoff überzogen. Die
Türverkleidung 8 besteht
aus einem weicheren Trägermaterial 2,
das mit Leder oder einem lederähnlichen
Material bedeckt ist. In diesem Fall wurde die Türverkleidung 8 durch
Hinterspritzen des mehrschichtig gestalteten Dekormaterials 3 mit
einem schäumenden
Trägermaterial 2 hergestellt.
Die Airbagklappe 1 weist eine linke Seitenbegrenzung auf, die
von der Reißnaht 4 gebildet
wird. Die Reißnaht 4 verläuft von
der Abschlusskante 5 der Türbrüstung 7 durch die
Türbrüstung 7 hindurch
in die Türverkleidung 8 hinein
und endet in dem Rissauslaufbereich 4b, der eine Umlenkung
der Reißnaht 4 um
180° entlang
eines Halbkreises mit dem Radius R von 10 mm bewirkt. Der Abstand 9 zwischen
der Unterseite der Türbrüstung 8 und
dem Scheitelpunkt 11 des Rissauslaufbereichs 4b beträgt in diesem
Fall etwa 51 mm. Im Rissauslaufbereich 4b wird zudem die
Materialschwächung
des Trägermaterials 2,
durch die die Reißnaht 4 eingebracht
wird, stufenweise verringert, wobei die minimale Restwandstärke von
etwa 1,0 mm in dem Trägermaterial 2 in
einem Abstand 10 zwischen Reißnaht 4 und Türbrüstung 8 von
etwa 43 mm vorliegt. Die stufenweise Änderung der Restwandstärke des
Trägermaterials 2 (und
somit der Materialschwächung)
ist schematisch durch die seitlich zum Rissauslaufbereich 4b angeordnete
Farbskala zwischen den Begrenzungspfeilen 12 angedeutet.