DE102008042657B4 - Textile hinge for airbag covers - Google Patents
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Abstract
Textiles Scharnier für eine Airbagabdeckung mit • einem ersten Verbindungsabschnitt, der mit der Airbagabdeckung verbindbar ist, • einem zweiten Verbindungsabschnitt, der mit einem die Airbagabdeckung umgebenden Trägerteil verbindbar ist, • einem Scharnierabschnitt, der zwischen dem ersten und dem zweiten Verbindungsabschnitt angeordnitt mindestens ein erstes Fadensystem und mindestens ein zweites Fadensystem aufweist und • wobei die Fäden (1, 1') des ersten Fadensystems ihre Bruchdehnung bei geringerer Längung des Scharnierabschnitts erreichen als die Fäden (2) des zweiten Fadensystems, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest in dem Scharnierbereich die Fäden (1, 1') des ersten Fadensystems mehrfach an den Fäden (2) des zweiten Fadensystems durch Verkleben befestigt sind.Textile hinge for an airbag cover with • a first connecting section that can be connected to the airbag cover, • a second connecting section that can be connected to a carrier part surrounding the airbag cover, • a hinge section that has at least one first thread system arranged between the first and second connecting sections and has at least one second thread system and • wherein the threads (1, 1 ') of the first thread system achieve their elongation at break with a lower elongation of the hinge section than the threads (2) of the second thread system, characterized in that at least in the hinge area the threads (1 , 1 ') of the first thread system are attached several times to the threads (2) of the second thread system by gluing.
Description
Die Erfindung betrifft ein textiles Scharnier für eine Airbagabdeckung mit
- • einem ersten Verbindungsabschnitt, der mit der Airbagabdeckung verbindbar ist,
- • einem zweiten Verbindungsabschnitt, der mit einem die Airbagabdeckung umgebenden Trägerteil verbindbar ist,
- • einem Scharnierabschnitt, der zwischen dem ersten und dem zweiten Verbindungsabschnitt angeordnet ist,
- • wobei zumindest der Scharnierabschnitt mindestens ein erstes Fadensystem und mindestens ein zweites Fadensystem aufweist und
- • wobei die Fäden des ersten Fadensystems ihre Bruchdehnung bei geringerer Längung des Scharnierabschnitts erreichen als die Fäden des zweiten Fadensystems.
- A first connecting portion, which is connectable to the airbag cover,
- A second connecting portion, which is connectable to a carrier part surrounding the airbag cover,
- A hinge section disposed between the first and second connecting sections,
- Wherein at least the hinge section has at least a first thread system and at least one second thread system, and
- • wherein the threads of the first thread system reach their elongation at break with less elongation of the hinge portion than the threads of the second thread system.
Ein textiles Scharnier für eine Airbagabdeckung ist beispielsweise bekannt aus den Druckschriften
Die
Die Druckschrift
Aufgabe der Erfindung ist es, das eingangs genannte Scharnier für eine Airbagabdeckung derart weiterzubilden, dass die in Zugrichtung wirkenden Kräfte beim Auslösen des Airbags bis zur vollständigen Streckung der Fäden des bei größerer Dehnung des textilen Scharniers reißenden Fadensystems schrittweise abgebaut werden.The object of the invention is to further develop the initially mentioned hinge for an airbag cover in such a way that the forces acting in the pulling direction are gradually reduced when the airbag is triggered until the threads of the thread system, which tear at a greater elongation of the textile hinge, are stretched completely.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass zumindest in dem Scharnierbereich die Fäden des ersten Fadensystems mehrfach an den Fäden des zweiten Fadensystems durch Verkleben befestigt sind.This object is achieved in that at least in the hinge region, the threads of the first thread system are repeatedly attached to the threads of the second thread system by gluing.
In der Praxis besteht das textile Scharnier aus einer Wirkware. Das erste Fadensystem oder die ersten Fadensysteme bestehen aus den Wirkfäden (auch Bindefäden genannt) der Wirkware. Diese Bindefäden verlaufen in Form von Maschenreihen in der Vorschubrichtung der Erstellungsmaschine für die Herstellung der Wirkware. Die Fäden des zweiten Fadensystems verlaufen in Wellen oder Maschenstäbchen quer zur Richtung der Maschenreihen des ersten Fadensystems. Nach dem Reißen dieser Maschenreihen des ersten Fadensystems können sich die Fäden des zweiten Fadensystems gerade recken, bis sie die auf sie wirkende Zugkraft aufnehmen. Sie erreichen ihre volle Streckung erst, nachdem die Fäden des ersten Fadensystems ihre Bruchdehnung erreicht haben und das textile Scharnier weiter gedehnt wird. Üblicherweise werden bei einer Zerstörung eines Wirkfadens sämtliche Maschen der Maschenreihe geschwächt oder aufgelöst, zu deren Bildung der betroffene Wirkfaden beiträgt. Folglich reißen bei der herkömmlichen Textilware die Wirkfäden jeder Maschenreihe bei Überschreitung ihrer Bruchdehnung gleichzeitig, und der gesamte Wirkverbund wird aufgelöst. Einer weiteren Längung der zuletzt reißenden Fäden des zweiten Systems steht nichts mehr im Wege, bis diese ihre vollständige Streckung erreichen. Erst dann nehmen die Fäden des zweiten Fadensystems die Zugkräfte auf und werden elastisch gedehnt.In practice, the textile hinge consists of a knitted fabric. The first thread system or the first thread systems consist of the knitting threads (also called binding threads) of the knitted fabric. These binding threads run in the form of courses in the feed direction of the production machine for the production of knitwear. The threads of the second thread system run in waves or wales transverse to the direction of the courses of the first thread system. After tearing these courses of the first thread system, the threads of the second thread system can stretch straight until they absorb the tensile force acting on them. They reach their full extension only after the threads of the first thread system have reached their elongation at break and the textile hinge is further stretched. Usually, all stitches of the course are weakened or dissolved in a destruction of a knitting yarn, contributes to the formation of the affected knitting thread. As a result, in the conventional textile fabric, the knitting yarns of each course break at the same time as exceeding their breaking elongation, and the entire knitted fabric is dissolved. There is nothing to prevent further elongation of the last tearing threads of the second system until they reach their full extension. Only then do the threads of the second thread system absorb the tensile forces and are elastically stretched.
Durch den Vorschlag, die zwei Fadensysteme in dem Scharnierbereich miteinander mehrfach durch Verkleben zu verbinden, ist der Gefahr der vollständigen Auflösung der Wirk-Bindung einer Maschenreihe durch einfaches Reißen eines Wirkfadens dieser Maschenreihe beseitigt. Beim Reißen eines Wirkfadens ist die Bindung nur bis zu der Stelle aufgehoben, an der die zwei Fadensysteme wieder aneinander befestigt und dadurch fest verbunden sind. Eine weitere Dehnung des textilen Scharniers und damit verbundene Streckung der zuletzt reißenden Fäden hat entweder ein Losreißen der Wirkfäden von den festen Fäden des zweiten Fadensystems oder gar erneutes Reißen des Wirkfadens jenseits der Befestigungsstelle zur Folge. Auch nach dem erneuten Reißen kann sich das Scharnier nicht bis auf die vollständige Länge der Fäden des zweiten Fadensystems ausdehnen. Bis zum Erreichen der vollständigen Streckung dieser Fäden des zweiten Fadensystems werden mehrere Kraftspitzen dadurch entstehen, dass die Wirkfäden des ersten Fadensystems sich von den aufeinanderfolgenden Befestigungsstellen losreißen oder zwischen jeweils zwei Befestigungsstellen reißen.The proposal to join the two thread systems together in the hinge area several times by gluing, the risk of complete resolution of the knitting action of a course is eliminated by simply tearing a knitting thread of this course. When tearing a knitting thread, the binding is lifted only to the point where the two thread systems are again attached to each other and thus firmly connected. Further stretching of the textile hinge and the associated stretching of the last tearing threads results either in the tearing off of the knitted threads from the fixed threads of the second thread system or even in the tearing of the knitting thread beyond the fastening point. Even after re-tearing, the hinge can not expand to the full length of the threads of the second thread system. Until the complete stretching of these threads of the second thread system is achieved, a plurality of force peaks will result from the knitting threads of the first thread system tearing away from the successive attachment points or tearing between two attachment points in each case.
In der Praxis bewährt hat sich die Maßnahme, das textile Scharnier mit einer Beschichtung zu tränken oder zu beschichten. Die Beschichtung besteht vorzugsweise aus polymerem Material. Insbesondere haben sich Materialien wie Polyurethan, Acrylat oder PVC zur Beschichtung der Wirkware als geeignet erwiesen. In practice, the measure has been proven to impregnate or coat the textile hinge with a coating. The coating is preferably made of polymeric material. In particular, materials such as polyurethane, acrylate or PVC have proven suitable for coating the knitted fabric.
Durch die Beschichtung werden die Wirkfäden des ersten Fadensystems über die gesamte Fläche des Textilmaterials mit den Fäden des zweiten Systems verbunden. Bei einer Dehnung des Scharnierbereichs des textilen Scharniers müssen die Wirkfäden entweder mehrfach reißen oder sich nach dem ersten Reißen zumindest von den hochfesten Fäden lösen und hiervon abreißen, um eine weitere Streckung der hochfesten Fäden des zweiten Fadensystems zu ermöglichen. So wird die Bewegungsenergie der beim Auslösen des Airbags weggesprengten Airbagabdeckung während der gesamten Längung des Scharnierabschnitts des textilen Scharniers abgebaut.As a result of the coating, the knitting threads of the first thread system are connected to the threads of the second system over the entire surface of the textile material. Upon stretching of the hinge region of the textile hinge, the knitting threads must either tear several times or, after the first break, detach at least from the high-strength threads and tear off therefrom in order to allow further stretching of the high-strength threads of the second thread system. Thus, the kinetic energy of the blown upon deployment of the airbag airbag cover is reduced during the entire elongation of the hinge portion of the textile hinge.
Vorzugsweise wird zum Beschichten oder Tränken des textilen Scharniers ein polymeres Material gewählt, das die Brennrate der Fäden der Fadensysteme herabsetzt. Vorzugsweise wird die Brennrate des Textils auf weniger als 100 mm pro Minute reduziert. Diese Werte werden von der Fahrzeugindustrie zur Erhöhung der Fahrzeugsicherheit gefordert.Preferably, for coating or soaking the textile hinge, a polymeric material is selected which reduces the rate of burn of the threads of the thread systems. Preferably, the firing rate of the fabric is reduced to less than 100 mm per minute. These values are required by the vehicle industry to increase vehicle safety.
Die Fäden des zweiten Fadensystems, welches erst nach großer Längung des Scharniers vollständig gestreckt ist, bestehen in der Praxis vorzugsweise aus hochfesten Chemiefasergarnen, zum Beispiel Polyester, Polyamid und Aramid.The threads of the second thread system, which is fully stretched only after large elongation of the hinge, in practice preferably consist of high-strength chemical fiber yarns, for example polyester, polyamide and aramid.
Neben der schrittweisen Aufnahme der Kräfte und der Reduzierung der Brandgefahr führt die Beschichtung des Textilmaterials ferner zu einer Verbesserung der Bindung mit dem Matrix-Material der Airbagabdeckung bzw. des diese umgebenden Trägerteils, wenn das richtige polymere Material für die Beschichtung gewählt ist. Durch die verbesserte Bindung kann das textile Scharnier problemfrei und zuverlässig bei der Fertigung der Airbagabdeckung und des umgebenden Trägerteils im Spritzgießverfahren als Einlage in die Spritzgießform verarbeitet werden.In addition to the gradual absorption of forces and the reduction of the risk of fire, the coating of the textile material also leads to an improvement of the binding with the matrix material of the airbag cover or of the surrounding carrier part, if the correct polymeric material is selected for the coating. Due to the improved binding, the textile hinge can be processed problem-free and reliable in the manufacture of the airbag cover and the surrounding support member by injection molding as an insert into the injection mold.
In der Praxis kann das erste Fadensystem, das bei geringer Dehnung reißt, eine geringe Reißfestigkeit aufweisen. Das zweite Fadensystem, dass erst nach großer Dehnung des Scharniers vollständig gestreckt ist, kann eine hohe Reißfestigkeit aufweisen. Das erste Fadensystem, welches meist von den Bindefäden einer Wirkware gebildet wird, erzeugt folglich beim Zerreißen eine geringere Spannung oder Kraft als das zweite Fadensystem.In practice, the first thread system, which tears at low elongation, have a low tear strength. The second thread system, which is fully stretched only after large elongation of the hinge, can have a high tensile strength. The first thread system, which is usually formed by the binding threads of a knitted fabric, thus generates when tearing a lower tension or force than the second thread system.
Die Kräfteverhältnisse können aber auch genau umgekehrt sein. Die Bindefäden des ersten Fadensystems können eine gleich hohe oder erheblich höhere Festigkeit aufweisen, als die Fäden des zweiten Fadensystems. Dennoch können die Fäden des zweiten Fadensystems die Airbagabdeckung sicher fangen. Auf die Airbagabdeckung wirken in unterschiedlichen Fasern während des Auslösens des Airbags unterschiedlich große Kräfte. Während des Zündens der Treibstoffladung und des Aufblasen des Airbags drücken sehr große Kräfte gegen die Abdeckung, welche dazu führen, dass die Materialbrücken zwischen der Airbagabdeckung und einer die Airbagabdeckung umgebenden Trägerteil brechen und die bei kurzer Dehnung reißenden Fäden des ersten Fadensystems zerreißen. Bei der weiteren Ausdehnung des Airbags bewegt sich die Airbagabdeckung von dem Trägerteil fort und der Airbag kann durch die frei werdende Öffnung austreten. Der Airbag dehnt sich anschließend im Wesentlichen in einer von der Öffnung weg gerichteten Richtung aus, wogegen die Airbagabdeckung sich zunächst seitlich bewegt und anschließend nach dem Umbiegen des Scharniers um 180° gegen das Trägerteil schlägt. In dieser Phase wirken nur noch geringe Kräfte auf die Airbagabdeckung, die im Wesentlichen von der trägen Masse der sich bewegenden Airbagabdeckung erzeugt werden. Diese Kräfte können ohne Probleme durch schwächere Fäden aufgenommen werden.The balance of power can also be exactly the opposite. The binding threads of the first thread system may have the same or significantly higher strength than the threads of the second thread system. Nevertheless, the threads of the second thread system can safely catch the airbag cover. Different forces act on the airbag cover in different fibers during deployment of the airbag. During ignition of the fuel charge and inflation of the airbag, very large forces press against the cover, causing the bridges of material between the airbag cover and a support member surrounding the airbag cover to break and tear the short-stretch yarns of the first suture system. In the further expansion of the airbag, the airbag cover moves away from the carrier part and the airbag can escape through the released opening. The airbag then expands substantially in a direction away from the opening direction, whereas the airbag cover initially moves laterally and then strikes after bending the hinge by 180 ° against the support member. In this phase, only small forces on the airbag cover, which are essentially generated by the inertial mass of the moving airbag cover. These forces can easily be absorbed by weaker threads.
Mit anderen Worten können hoch reißfeste Bindefäden die hohen, beim Auslösen des Airbags wirkenden Kräfte sicher aufnehmen, wogegen weniger feste Fäden, die erst nach einer erheblichen Längung der das Scharnier bildenden Textilware vollständig gestreckt sind, sicherstellen, dass die Airbagabdeckung nicht unkontrolliert wegfliegt.In other words, highly tear-resistant binding yarns can safely absorb the high forces acting upon deployment of the airbag, while less strong yarns, which are only fully stretched after substantial elongation of the fabric forming the hinge, ensure that the airbag cover does not fly away in an uncontrolled manner.
Ferner kann das polymere Material die Steifigkeit des textilen Scharniers erhöhen. Dies vereinfacht die Handhabung des Textilmaterials beim Einlegen in eine Spritzgießform, in der die zwei Verbindungsabschnitte mit dem Polymermaterial des Trägerteils und der Airbagabdeckung umspritzt werden.Furthermore, the polymeric material can increase the stiffness of the textile hinge. This simplifies the handling of the textile material when it is placed in an injection mold, in which the two connecting portions are overmolded with the polymer material of the carrier part and the airbag cover.
In der Praxis können auch mehrere Fadensysteme zur Bildung einer Wirkware miteinander kombiniert werden. Beispielsweise können verschiedene Bindefäden verschiedener erster Fadensysteme mit gleicher oder unterschiedlicher Reißfestigkeit verwendet werden, die unterschiedliche Maschenformen bilden. Diese Bindefäden können bei verschiedenen Dehnungen des Scharnierabschnitts reißen. Auf diese Weise entstehen neben den mehreren kleinen Kraftspitzen beim Losreißen der Bindefäden der mehreren ersten Fadensysteme von den Fäden des zweiten Systems, auch zwei große Kraftspitzen, nämlich wenn die zwei unterschiedlichen Bindefadensysteme (ersten Systeme) aufeinanderfolgend bei fortschreitender Dehnungen der Wirkware reißen.In practice, several thread systems for forming a knit fabric can be combined. For example, different binding yarns of different first yarn systems having the same or different tear strength can be used, forming different mesh shapes. These binding threads can tear at different strains of the hinge portion. In this way, in addition to the several small force peaks when tearing off the binding threads of the first plurality of thread systems of the threads of the second system, also two large force peaks, namely when the two different binding thread systems (first systems) successively tear with progressing expansions of knitwear.
Darüber hinaus ist es möglich, die Wirkware zur Bildung des Scharniers mit Schussfäden, d. h. quer zur Belastungsrichtung verlaufenden Fäden, herzustellen. Die Schussfäden bewirken einerseits eine Querstabilisierung des Materials. Es wird die Problematik gelöst, wenn sich das zweite Fadensystem bei Airbagauslösung aus der Kunststoffmatrix heraus zieht. Die quer verlaufenden Schussfäden stabilisieren das zweite Fadensystem, so dass sich die Fäden
Die Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen erläutert.The invention will be explained below with reference to the accompanying drawings.
In der
Die Wirkware besteht zum einen aus zwei ersten Fadensystemen, welche Bindefäden
Der genaue Verlauf der Fadensysteme und insbesondere das Maschenbild ist in
Die Wirkware weist zwei verschiedene Arten von Bindefäden auf, die jeweils ein erstes Fadensystem mit geringer Reißfestigkeit bilden. Die ersten Bindefäden
Die Fäden mit hoher Festigkeit
Wenn in die Wirkware Schussfäden eingelegt sind, die den Halt der Wirkware in einer Polymermatrix, beispielsweise beim Verbinden mit dem Polymermaterial der Airbagabdeckung oder des Trägerteils, erhöht, würden sich diese Schussfäden quer zur Hauptrichtung der Fäden
Es ist zu erkennen, dass bei einem Dehnen des Scharniers in Zugrichtung zunächst die Bindefäden
Um die Kraftaufnahme über die gesamte Dehnung des textilen Scharniers zu verteilen, sind beide Fadensysteme mit einem polymeren Material getränkt oder beschichtet, so dass das erste Fadensystem mit dem zweiten Fadensystem verbunden ist. Die von den Wirkfäden
Nach dem Zerreißen der Wirkfäden
Bei einer weiteren Dehnung des Airbagscharniers muss die Verklebung zwischen den Wirkfäden
Durch den erfindungsgemäßen Vorschlag, die Wirkfäden
Die
Bei der Verwendung eines Scharniers
Die
Bei der Dehnung des Airbagscharniers ist zunächst eine erste Kraftspitze zu erkennen, bei der die ersten Wirkfäden
Aus diesem Grund können die längeren Fäden
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