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TECHNISCHES GEBIET
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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Airbagabdeckung mit einer Aufreißlage, die in einem Aufreißbereich bei Auslösung eines auf der Rückseite der Aufreißlage vorgesehenen Airbags so aufreißt, dass sich der Airbag nach vorn entfalten kann.
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STAND DER TECHNIK
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Um im Falle einer Airbagauslösung ein definiertes Aufreißen eines den Airbag abdeckenden Interieurteils sicherzustellen, wird das Material der Abdeckung üblicherweise partiell geschwächt, um definierte Aufreißnähte oder Sollbruchstellen auszubilden. Gleichzeitig dient die Airbagabdeckung als Interieurteil in einem Fahrzeug. Daher ist es meist wünschenswert, dass sich die partiellen Schwächungen, die beispielsweise Einkerbungen oder Perforationen sein können, auf der Sichtseite der Airbagabdeckung, auf der sich ggf. eine Dekorschicht befindet, nicht abzeichnen.
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Die
DE 100 06 483 A1 beschreibt eine mehrschichtige, einen über Materialschwächungen klappenartig aufreißbaren. Bereich aufweisende Airbagabdeckung. Eine vergleichbare Materialschwächung wird auch in der
DE 10 2006 027 082 A1 beschrieben, in der die Airbagabdeckung mehrschichtig ausgebildet ist und ein entlang einer Öffnungslinie der Airbagabdeckung geschwächtes Trägerteil aufweist. Die Airbagabdeckung weist ferner eine Haptikschicht auf, die auf das Trägerteil aufgebracht ist und ebenfalls entlang einer Öffnungslinie geschwächt ist. Die Airbagabdeckung weist ferner eine Dekorschicht auf, die ungeschwächt ist.
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Eine weitere Airbagabdeckung aus dem Stand der Technik, bei der eine Materialschwächung vorgenommen wurde, ist in der
DE 103 52 566 A1 beschrieben. Gemäß dieser Offenbarung kann im Falle der Verwendung einer Textilschicht als Dekorschicht, die Materialschwächung durch eine lokale Verwendung von Fäden erreicht werden, die eine geringere Reißfestigkeit aufweisen als die für die übrigen Bereiche der Dekorschicht verwendeten Fäden. Alternativ oder ergänzend dazu können die Fäden im Bereich der Schwächungslinie auch einen kleineren Querschnitt aufweisen als die Fäden im übrigen Bereich der Dekorschicht.
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Allen Maßnahmen aus dem Stand der Technik zum definierten Aufreißen einer Airbagabdeckung ist gemeinsam, dass bei einer oder mehreren Schichten, welche die Airbagabdeckung aufbauen, eine Materialschwächung vorgenommen wurde, die der Rissinitiierung dient und entlang dieser die Schicht aufreißt, damit sich der Airbag nach vorn entfalten kann. Ein Nachteil einer solchen Materialschwächung besteht darin, dass sich diese auch bei Verwendung einer darüberliegenden ungeschwächten Dekorschicht tendenziell auf der Sichtseite der Abdeckung abzeichnet oder sich im Verlaufe der Zeit abzuzeichnen beginnt. Ferner bedeutet das Einbringen einer Materialschwächung einen zusätzlichen Herstellungsschritt, der meist im Nachhineinen ausgeführt wird. Demgegenüber wäre es wünschenswert, wenn auf eine solche nachträgliche Behandlung verzichtet werden könnte.
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BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
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Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht daher darin, eine Airbagabdeckung zu schaffen, die einfacher hergestellt werden kann und/oder haptische und/oder optische Beeinträchtigungen aufgrund einer für die Rissbildung oder Risslenkung eingebrachten Materialschwächung vermeidet.
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Die Aufgabe wird gelöst mit einer Airbagabdeckung gemäß dem Anspruch 1.
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Die Airbagabdeckung weist zumindest einen einschichtigen Aufbau auf. Die Airbagabdeckung kann aber mit einer Vielzahl von Schichten, beispielsweise einer Dekorschicht, einem formstabilen Träger, einer Haptikschicht usw., als Schichtverbund aufgebaut sein. Zumindest eine der Schichten, die hier als Aufreißlage bezeichnet wird, setzt die im Folgenden beschriebene alternative Aufreißstruktur um. Bei der Aufreißlage kann es sich um ein ebenes, flächiges, strukturiertes, ggf. bereits passend zugeschnittenes Gebilde oder um einen Formkörper handeln. Die Aufreißlage weist einen Aufreißbereich auf, in dem bei Auslösung eines hinter der Airbagabdeckung montierten Airbags die Lage aufreißen und den Airbag nach vorn freigeben kann. Die Aufreißlage weist zumindest einen Hohlraum und/oder eine Vertiefung und/oder einen Durchbruch und/oder eine Lücke auf, in die ein Stabilisierungsmaterial eingebracht ist. Da in einer bevorzugten Ausführungsform mehrere Hohlräume und/oder Vertiefungen mit einem Stabilisierungsmaterial darin vorgesehen sind, werden diese Begriffe im Folgenden stets im Plural verwendet. Unter den Begriff „Hohlräume” bzw. „Vertiefungen” fallen Öffnungen, Sacklöcher, Einkerbungen, Rillen, Durchbrüche, Lücken, schärfgespaltene oder gefräste Bereiche usw. Die Hohlräume und Vertiefungen können auf nur einer Seite der Aufreißlage angeordnet sein, es ist aber auch denkbar, die Hohlräume und Vertiefungen auf beiden Seiten der Aufreißlage anzuordnen, wobei hier sowohl die Ausführungsart als auch die Position der Hohlräume und Öffnungen gleich oder unterschiedlich sein können. Das Stabilisierungsmaterial verringert lokal die Elastizität der Aufreißlage in Zugrichtung, d. h. in einer Richtung in der Ebene der Lage. Durch diese Änderung der mechanischen Eigenschaften der Aufreißlage werden die Rissinitiierung und/oder der Rissverlauf, auch während des Zeitablaufs des Airbagaufreißprozesses mit einer gewünschten Genauigkeit definiert bzw. gesteuert. Durch das Einbringen und/oder Aufbringen eines solchen zusätzlichen Materials wird die Rissfreudigkeit der Schicht an den gewünschten Stellen im Aufreißbereich erhöht. Somit kann auf eine Schwächung des Materials verzichtet werden, womit nicht nur ein nachträglicher Arbeitsschritt bei der Herstellung der Airbagabdeckung sondern auch eine von einer Materialschwächung verursachte Verformung der sichtseitigen Oberfläche der Airbagabdeckung vermieden werden kann. Die alternative, erfindungsgemäße Behandlung der Aufreißlage kann bereits am Halbzeug vorgenommen werden. Mit dem Stabilisierungsmaterial der vorliegenden Erfindung wird das Material der Aufreißlage nicht entlang einer vorgegebenen Kontur geschwächt.
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Das Stabilisierungsmaterial kann beispielsweise ein Metall, ein metallbeschichtetes Polymer, ein Polymer-/Metallgemisch und/oder ein Polymermaterial (Thermoplaste, Elastomere, Duroplaste, Mehrkomponenten-Kunststoffe, gefüllte oder verstärkte Kunststoffe, Hotmelts, Blends) sein, das in den Hohlräumen und/oder Vertiefungen verfestigt wird. Das Stabilisierungsmaterial können auch ein oder mehrere Stabilisierungselement(e) aus einem der genannten Materialien sein, das/die in die Hohlräume und/oder Vertiefungen eingesteckt wird. Auch eine Kombination der beiden Stabilisierungsmaterialarten ist denkbar. Stabilisierungsmaterial und Stabilisierungselement(e) werden im Folgenden allgemein als Stabilisierungsstruktur bezeichnet. Die Stabilisierungsstruktur kann geschäumt oder kompakt, flexibel oder steif sein. Wird in ein Textil oder einen Vliesstoff eine Stabilisierungsstruktur eingebracht, so wird das Material partiell so beeinflusst werden, dass eine Verminderung/Reduzierung der Faden- oder Faserdehnung in den stabilisierten Bereichen erfolgt. Auf diese Weise wird eine Art Rissstruktur in die Aufreißlage eingearbeitet. Das Einarbeiten des Stabilisierungsmaterials kann durch Tränken, Beschichten, Lackieren, Injizieren, Besprühen, Bespritzen oder Einbetten, auch nur partiell (z. B. mit Hilfe einer Schablone), auch in mehreren aufeinander folgenden Schritten und/oder mit unterschiedlichen Materialien erfolgen. Darüber hinaus ist es auch denkbar, das Stabilisierungsmaterial durch Laser-, Reib-, HF-, IR-, Mikrowellen-Schweißen oder durch Kleben mit der Aufreißlage zu verbinden. Die Aufreißlage kann eine besondere Oberflächenstruktur (z. B. Faser- oder Fadenstruktur) aufweisen, die ein Einhaken, Verkrallen, Verankern des Stabilisierungselementes zusätzlich begünstigt. Die Aufreißlage kann nach Einarbeitung der Stabilisierungsstruktur weiter bearbeitet werden, z. B. geschnitten, geformt, gefräst, geschliffen, beschichtet, imprägniert, eingebettet, usw.
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Vorzugsweise ist die Aufreißlage ein Abstandsgewirke mit einer Polschicht. Sowohl in jeder der Deckschichten als auch in der Polschicht können Stege, Profile, Lücken, Durchbrüche, Öffnungen, Vertiefungen und/oder Hohlräume vorgesehen sein, die sich durch die Textilkonstruktion ergeben. In die Hohlräume ist vorzugsweise ein Polymermaterial eingespritzt. Es ist aber auch möglich, in das Abstandsgewirke künstlich Öffnungen, Durchbrüche, Vertiefungen, usw. einzubringen, in die ein Stabilisierungsmaterial und/oder ein Stabilisierungselement eingebracht werden. Die Aufreißlage kann gezielt behandelt werden (z. B. Beeinflussung der Oberflächenspannung, Beschichtung (z. B. ein selbsttrennendes Beschichtungsmittel), Strukturierung, ...), um ein gezieltes und gerichtetes Eindringen des Polymers in die Aufreißlage bzw. eine gezielte Verbindung (sowohl haftende als auch nicht haftende Bereiche) von Polymer und Aufreißlage zu erreichen.
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Es wurde bereits angedeutet, dass die Stabilisierungsstruktur auf verschiedene Weise mit der Aufreißlage verbunden werden kann oder mit dieser in Eingriff gebracht werden kann. Zum einen kann die Stabilisierungsstruktur gezielt in bereits vorhandene oder definiert oder zufällig eingebrachte Hohlräume der Aufreißlage eingebracht werden. Dadurch kann eine partielle Versprödung des Materials der Aufreißlage erzielt werden, wodurch die Dehnbarkeit der Schicht lokal verändert wird und/oder die Kerbwirkung der Schicht bei Angriff des Airbags erhöht wird. Gemäß einer anderen Ausführungsform ist die Stabilisierungsstruktur als separates Element vorgesehen, das mit Noppen, Vorsprüngen oder ähnlichem ausgestattet ist, um in die Aufreißlage einzugreifen, wodurch eine Reduzierung der Verschiebbarkeit durch Verhakung oder Ineinandergreifen erzielt wird, was wiederum eine lokale Änderung der Dehnbarkeit bewirkt.
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Vorzugsweise weist die Aufreißlage keine zusätzliche Materialschwächung auf, entlang welcher der Riss erfolgen soll, da durch die alternative Behandlung der Aufreißlage auf eine solche Materialschwächung mit den oben erwähnten Nachteilen verzichtet werden kann.
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In einer besonderen Ausführungsform weist der Aufreißbereich eine Gelenkverbindung auf, sodass ein Teil der Airbagabdeckung nach vorn wegklappen kann. Auf diese Weise wird vermieden, dass Teile der Airbagabdeckung unkontrolliert wegfliegen, was Verletzungen bei Insassen des Fahrzeugs verursachen könnte.
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Vorzugsweise ist die Aufreißlage eine Haptikschicht, beispielsweise aus einem Abstandsgewirke, einem Vlies, einem Textil, einer Folie, einem Schaum oder einem mikrozellularen Material oder Kombinationen davon. Die Haptikschicht kann auch, zumindest partiell, z. B. mit einem Polymermaterial beschichtet, imprägniert, getränkt oder in ein solches Material eingebettet sein. Eine solche Haptikschicht weist durch ihre lose Struktur tendenziell unregelmäßige Hohlräume innen und/oder auf den Oberflächen auf, die zum Einbringen des Stabilisierungsmaterials genutzt werden können, wodurch auf ein gesondertes Einbringen entsprechender Hohlraumstrukturen verzichtet werden kann.
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In einer besonderen Ausführungsform werden die Vertiefungen und/oder Hohlräume der Aufreißlage durch Einstecken eines mit Vorsprüngen versehenen Stabilisierungselements ausgebildet, wodurch ebenfalls auf ein gesondertes Einbringen entsprechender Hohlraumstrukturen verzichtet werden kann.
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Vorzugsweise wird das Stabilisierungsmaterial so in die Haptikschicht eingebracht, dass sich die Haptik auf der Sichtseite der Aufreißlage kaum verändert. Je offener die Struktur der Aufreißlage ist, desto leichter reißt die Schicht ein und desto unruhiger ist die Oberfläche, was sich nachteilig auf die Optik und/oder Haptik der Airbagabdeckung, die vorzugsweise als Interieurkomponente dient, auswirken kann. Je geschlossener die Struktur ist, desto schwerer reißt die Aufreißlage, aber desto ruhiger ist die Oberfläche. Es gilt daher, einen guten Kompromiss zwischen hoher und niedriger Strukturdichte der Aufreißlage zu finden. Hierbei ist der Gesamtaufbau der Airbagabdeckung zu berücksichtigen. Beispielsweise kann durch Manipulation der Rissfestigkeit durch die Stabilisierungsstruktur eine Anpassung an unterschiedliche Dekore erzielt werden. Zur Unterstützung der Airbagöffnung können Teilbereiche der Airbagöffnung mit den bekannten Schwächungsverfahren (Lasern, Fräsen, Schneiden, ...) geschwächt werden.
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Bevorzugt hat die Stabilisierungsstruktur keine Haftung zum Material der Aufreißlage, um die Haptik der Lage wenig zu verändern. Im Falle eines Abstandsgewirkes mit einer Polschicht, die üblicherweise zwischen zwei Decklagen vorgesehen ist, ist es anzustreben, die Beweglichkeit von Polinseln oder lokalen Faseransammlungen wenig zu stören, um die gewünschte Haptik beizubehalten. Bei Haftung würde die Beweglichkeit stärker reduziert werden. In diesem Zusammenhang sei erwähnt, dass die Stabilisierungsstruktur aus demselben Grund vorzugsweise auf der der Sichtseite abgewandten Seite der Aufreißlage vorzusehen ist.
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Auch ein formstabiler Träger kann als Aufreißlage dienen. Selbstverständlich können mehrere Lagen oder alle Lagen, welche die Airbagabdeckung aufbauen, als Aufreißlage mit jeweils einer Stabilisierungsstruktur vorgesehen sein oder eine Aufreißlage mit eingearbeiteter Stabilisierungsstruktur enthalten.
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Liegt das Stabilisierungsmaterial in der Form von einem oder mehreren Stabilisierungselementen vor, weisen die Elemente vorzugsweise Vorsprünge auf, die in die Schicht hinein oder durch die Schicht hindurch gesteckt werden, um eine Verkrallung und/oder Verzahnung zu erzielen. Diese Vorsprünge können Widerhaken aufweisen oder ganz allgemein so vorgesehen sein, dass sie einen Widerstand vor allem in der Zugrichtung der Aufreißlage bilden. In der Ausführungsform, in der die Stabilisierungsstruktur mit Widerhaken ausgestattet ist, erfolgt der Riss bevorzugt an der Grenzfläche von Widerhaken und dem Material der Aufreißlage. Auf diese Weise wird eine bessere Integration des Stabilisierungselements mit der Schicht hergestellt, ohne eine haftende bzw. integrale Verbindung zu schaffen. Es können mehrere Vorsprünge vorgesehen sein. Die Anordnung der Vorsprünge kann kammförmig sein. Selbstverständlich können im Falle der Verwendung mehrerer Stabilisierungselemente diese Stabilisierungselemente unterschiedlich ausgebildet sein und den Bedürfnissen in erster Linie hinsichtlich des Reißverhaltens angepasst sein.
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Die Rissentstehung und die Risslenkung kann durch natürliche oder künstlich erzeugte Materialinhomogenitäten der Aufreißlage (Strukturen, Porositäten) unterstützt werden. Unter einer natürlichen Materialinhomogenität ist beispielsweise die poröse oder zellulare Struktur oder eine Textilstruktur (Gewebeverfahren, Gestrickverfahren, Gewirkverfahren, Vliesverfahren) zu verstehen. Unter einer künstlichen Materialinhomogenität ist beispielsweise die Manipulation der natürlichen Materialinhomogenität zu verstehen. Eine solche Manipulation ist geeignet, um eine spezielle Risslenkung zu erzielen. Die Manipulation kann beispielsweise ein eingearbeiteter Reißfaden sein. Ferner ist eine Beeinflussung von Materialporositäten an einem Halbzeugmaterial durch schabloniertes Besprühen oder Materialinjektion eines eingespritzten, eingelegten, eingearbeiteten starren oder flexiblen Formteils/Halbzeugs möglich.
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Eine spezielle Airbagabdeckungskonzeption, beispielsweise eine Verzahnung mit dem sich entfaltenden Airbagsack, im Bereich von Kaschierschanzen oder Umbugbereichen, kann ebenfalls zur Rissentstehung und Risslenkung beitragen.
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Im Fall der Verwendung eines Schichtverbunds aus einem formstabilen Träger und einer darüberliegenden Zwischenschicht oder Haptikschicht, beispielsweise aus Textil, Vlies, Papier, Schaum, Abstandsgewirke usw. oder einem Verbund aus diesen Materialien, kann die Stabilisierungsstruktur in der sich über dem formstabilen Träger befindlichen Schicht vorgesehen. sein, wohingegen Durchbrüche, Schlitze, Perforationen, ... an dem formstabilen Träger vorgesehen sind, um den formstabilen Träger lokal zu schwächen. Die Durchbrüche sind in ihrer geometrischen Form, Anzahl und Anordnung frei wählbar. Öffnungsschlitze von etwa 30 × 2 mm haben sich als geeignet erwiesen. Auch kann der Träger mit einer großflächigen Öffnung zum Durchtritt des Airbags versehen sein, die von der darüber liegenden Schicht überspannt wird. Bei solchen Aufbauten wird die Technik der Schwächung aus dem Stand der Technik mit der Technik der schwächungsfreien Rissbildung gemäß der vorliegenden Erfindung kombiniert.
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Um ein Abzeichnen der Durchbrüche auf der Sichtseite besser zu vermeiden, kann der Träger zusätzlich mit einer Abdeckplatte oder einer Abdeckschicht abgedeckt sein.
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Die Stabilisierungsstrukturen können an der feststehenden und/oder beweglichen Seite eines mit einem Airbagklappensystem ausgestatteten Interieurbauteils platziert sein. Der Rissverlauf erfolgt in erster Linie neben und/oder im Bereich der Strukturen. Beispielsweise kann der Rissverlauf von zwei oder mehr nebeneinander liegenden Stabilisierungselementen definiert werden, wobei der Riss zwischen den Elementen verläuft. Hierbei müssen die Stabilisierungselemente nicht zwingend auf einer Ebene nebeneinander liegen, sondern können auch in der Richtung der Schichtdicke versetzt sein oder sich in anderen beispielsweise benachbarten Schichten befinden. Ferner ist es ebenfalls denkbar, zur noch genaueren Steuerung des Rissverlaufs, die Stabilisierungsstruktur so vorzusehen, dass die Rissentstehung, Rissauslösung und/oder der Rissverlauf sich innerhalb eines Stabilisierungselements befinden. Zu dem Zweck kann ein solches Stabilisierungselement selbst Materialschwächungen aufweisen.
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Die Stabilisierungsstruktur ist in einer bevorzugten Ausführungsform in einem formstabilen Träger oder in einer Abdecklage, welche den Träger abdeckt, vorgesehen. Der Träger würde dann zusätzlich zu seiner tragenden Struktur die Funktion eines Stabilisierungselements übernehmen. Beispielsweise kann der formstabile Träger lokal begrenzte Vorsprungsbereiche aufweisen, die in eine darüberliegende Aufreißlage eingreifen. Eine Risslenkung in Form beispielsweise einer H- oder U-Geometrie kann durch die Schusskanalausführung, ein in den formstabilen Träger integriertes Bauteil (Stabilisierungsstruktur) oder ein- oder mehrschichtiges Halbzeugmaterial mit Stabilisierungsstruktur, durch natürliche und künstliche Materialinhomogenitäten eines am Airbagsack befestigen Teils (Wulst, Profilstab, Profilrahmen) oder einer Kombination davon erzielt werden. Hierbei kann das integrierte Bauteil oder Halbzeug starr oder flexibel sein. Dieses Bauteil kann in das Trägerteil eingearbeitet (verpresst, verklebt, verspritzt, eingeschäumt, eingegossen, eingenäht, ...) sein. Dieses Bauteil kann auch eine Rissstruktur, einen Reißverschluss oder einen reißverschlussähnlichen Formschluss beinhalten. Dieses Bauteil kann selbst beim Airbagschuss kollabieren und/oder es kann das umgebende Material zum Kollabieren bringen. Im Anwendungsfall einer selbstkollabierenden Struktur können ein Textil mit oder ohne Polymerfüllung, eine Polymermaterialanhäufung, eine Schnur, ein Faden, ein zellulares Formteil, ein vorgeschwächtes Formteil (Schlitze, Perforierung) oder eine Kombination davon verwendet werden. Im Anwendungsfall eines Kollabierungsauslösers sind ein reißfestes Halbzeug oder Formteil (Schnur, Rahmenteil, Faden) denkbar.
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Die Einbringung von Vertiefungen in eine Aufreißlage, beispielsweise in ein Vlies, für die zumindest teilweise Ausfüllung mit einem Stabilisierungsmaterial oder einem Stabilisierungselement, kann bei der Herstellung der Lage selbst oder durch eine nachträgliche Bearbeitung erfolgen. Als beispielhafte nachträgliche Bearbeitungsschritte seien Heißprägen, Heißformen, Einbrennen, Stanzen, Schneiden usw. genannt.
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Die Aufreißlage kann aus einem ein- oder mehrschichtigen formstabilen Trägermaterial aus PP-GF, ABS, Polymerblend, Metall, Metallverbundmaterial, Polymer, Folienmaterial, LFT, LFI, PU-Material, Fasern, Naturfasern, Faserverbundmaterial, Naturfaserverbundmaterial, Nafacryl, NFPP, Zellulose, Zellulosegemisch, Papier, Papiergemisch, Textil oder einer Kombination der genannten Materialien ausgebildet sein. Ferner kann die Aufreißlage eine ein- oder mehrschichtige Haptikschicht aus Textil, Vlies, Schaum, Mikrozellularmaterial, Gewirke, Gewebe, Fasern, Naturfasern, Faserverbundmaterial, Naturfaserverbundmaterial oder einer Kombination daraus sein. Schließlich kann auch eine Dekorschicht mit einer Stabilisierungsstruktur vorgesehen sein, die aus Leder, lederähnlichem Material, Folien, Kunstleder, Textil, Papier, Zellulose, Furnier, Fasern, Naturfasern, Faserverbundmaterial, Naturfaserverbundmaterial oder einer Kombination daraus aufgebaut ist.
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Die oben beschriebenen Maßnahmen zur Rissinitiierung und Risslenkung durch Vorsehen eines Stabilisierungsmaterials vermindern die Dehnung der Aufreißlage in der Zugrichtung. Die Zugrichtung kann sich während der Öffnung des Airbags z. B. in Radien- oder Übergangsbereichen ändern. Der auftreffende Airbag wird somit nicht in erster Linie eine Verformung der Schicht in den stabilisierten Bereichen bewirken, was einer Risseinleitung entgegenstehen würde.
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Um die Dehnbarkeit der Schicht, beispielsweise eines Textils, in der Zugrichtung weiter zu verringern und somit eine Risseinleitung zu vereinfachen, können mehrere Stabilisierungsstrukturen vorgesehen sein. Bei Verwendung einer textilen Zwischenschicht als Aufreißlage kann die Schicht beispielsweise ein Schichtverbund aus z. B. mehreren Abstandsgewirke-Teilschichten sein, die über dazwischenliegende Rissverstärkerlagen über Formschluss, Kraftschluss oder Stoffschluss miteinander verbunden sein können. Eine solche optionale Rissverstärkerlage kann auch auf den Oberflächen oder auf nur einer Oberfläche der Aufreißlage vorgesehen sein.
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Darüber hinaus können das oder die Stabilisierungsstruktur(en) auch eine schneidende und/oder verdrängende Wirkung haben und so die durch den sich aufblähenden Airbag erzeugte Kraft bzw. die in den verschiedenen Airbagaufbauschichten erzeugte Spannung gezielt zur Risseinleitung bzw. Rissweiterleitung nutzen.
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Ferner kann auf einem Oberflächenbereich der Aufreißlage, die mit dem Airbag in Kontakt gerät, eine Vorrichtung zum Einkrallen der unter der Aufreißlage liegenden Schicht oder des sich entfaltenden Airbags oder eine Vorrichtung zur Reibungserhöhung zwischen darunter liegender Schicht oder Airbag und Aufreißschicht vorgesehen sein. Diese Vorrichtung kann ein Vorsprung sein, der sich mit der darunter liegenden Schicht oder dem sich entfaltenden Airbag verhakt, wodurch eine Kerbwirkung zwischen darunter liegender Schicht oder Airbag und Aufreißlage erzielt wird. Diese Maßnahme ist insbesondere zur Anwendung bei einem formstabilen Träger als Aufreißlage geeignet, da hier größere Kräfte zur Rissinitiierung überwunden werden müssen.
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Bei den Stabilisierungsstrukturen kann es sich auch um Einlegeteile aus einem Textil, Klebstoff, Polymer (extrudiert, gespritzt) oder einem Verbund von Textil und einem Polymer und/oder Klebstoff, einem Verbund von Polymer und/oder Klebstoff oder einem Verbund von Papier und Polymer und/oder Klebstoff handeln. Vorzugsweise zeigen die Stabilisierungsstrukturen in Richtung der Unterseite eines Textils (z. B. Haptikmaterial, Dekor) oder eines Vliesstoffs, oder dringen in diese ein.
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Die Stabilisierungsstrukturen können auch Bestandteil eines formstabilen Trägers oder einer Zwischenschicht sein. Auf diese Weise kann auf separate Stabilisierungselemente verzichtet werden, da die betreffenden Bereiche des Trägers zugleich als Stabilisierungselemente dienen. Beispielsweise können sie auf einen formstabilen Träger aufgespritzt oder werkzeugfallend hergestellt werden. Das Stabilisierungselement kann linear oder konturgetreu ausgelegt sein. Da Textilien meist inhomogen oder anisotrop ausgelegt sind, können die Stabilisierungsstrukturen richtungsabhängig oder gemäß den Eigenschaften des Textils ausgelegt werden. Die Aufreißlage kann vorbehandelt sein, um eine Applizierung der Stabilisierungsstruktur durch beispielsweise Sprühen, Spritzen, Tränken, Beschichten, Aufdrücken, Aufpressen, Aufprägen, usw. zu ermöglichen oder zu vereinfachen. Hierbei kann die Applizierung mit oder ohne Schablone bzw. Maskierung erfolgen. Die obigen Maßnahmen können selbstverständlich bereits am Faden- oder Fasermaterial der Aufreißlage, das zur Herstellung der Materialschicht notwendig sind, berücksichtigt werden.
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KURZE BESCHREIBUNG DER FIGUREN
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1A ist eine Draufsicht einer Airbagabdeckung, in der ein Aufreißbereich eingezeichnet ist. 1B zeigt einen Querschnitt einer Airbagabdeckung gemäß der 1A mit einem Abstandsgewirke und einem Airbagmodul, in der Maßnahmen zur Risseinleitung und Risslenkung nicht eingezeichnet sind.
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Die 2A und 2B sind Draufsichten einer Airbagabdeckung mit einem Aufreißbereich.
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3A zeigt einen Querschnitt einer Airbagabdeckung, in der Maßnahmen zur Risseinleitung und Risslenkung eingezeichnet sind. 3B zeigt einen Querschnitt einer Airbagabdeckung gemäß einer anderen Ausführungsform.
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4 ist eine vergrößerte Querschnittsaufnahme eines Abstandsgewirkes, in das ein Polymermaterial eingebracht ist.
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5A bis 5D zeigen Querschnitte einer Textilschicht mit Stabilisierungselementen.
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6 ist eine vergrößerte Querschnittsaufnahme durch ein Abstandsgewirke, in das ein Stabilisierungselement eingebracht ist.
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7 zeigt die Draufsicht auf ein Abstandsgewirke mit mehreren durch Stabilisierungsbeschichtungen verbundenen Bereichen.
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8A und 8B zeigen Querschnitte einer Airbagabdeckung im Bereich der Rissbildung mit einer Vorrichtung zum Einkrallen des Airbags.
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9A bis 9G zeigen Querschnitte mit verschiedenen Stabilisierungsstrukturen.
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10 zeigt den Querschnitt einer Airbagabdeckung, in die verschiedene Bereiche eingezeichnet sind, in denen Stabilisierungsstrukturen vorgesehen sein können.
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BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
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1A ist eine Draufsicht einer Airbagabdeckung 1, die mit einem Aufreißbereich 2 vorgesehen ist, der als Austrittsbereich für einen Airbag dient. Der obere Bereich 2' des Aufreißbereichs 2 kann beispielsweise als Scharnier ausgebildet sein. Entlang der U-förmigen Linie 2'' entsteht ausgelöst durch einen nicht gezeigten sich entfaltenden Airbag ein Riss, sodass der Bereich 2 durch die Kraft des Airbags nach vorn wegklappt.
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1B zeigt den in 1A eingezeichneten Querschnitt AA. In der 1B ist der Schichtaufbau der Airbagabdeckung 1 gezeigt. Mit dem Referenzzeichen 20 ist eine Dekorschicht bezeichnet, die beispielsweise ein Furnier, eine Lederschicht, eine lederähnliche Schicht, ein Textil oder ähnliches sein kann. Unter der Dekorschicht 20 ist eine textile Haptikschicht 10, genauer gesagt ein Abstandsgewirke, vorgesehen. Das Abstandsgewirke 10 weist eine obere Decklage 11, eine untere Decklage 13 und eine Zwischenlage 12 mit Polfäden auf, die auch als Polschicht bezeichnet wird. Darunter ist ein formstabiler Träger 30 vorgesehen, der im Aufreißbereich 2 unterbrochen ist und eine Durchtrittsöffnung für den Airbag bildet. Die Durchtrittsöffnung ist mit einer Abstützlage 40 abgedeckt. In der 1B sind keine Maßnahmen zur Rissinitiierung oder Risslenkung eingezeichnet.
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Anstelle einer einzigen Aussparung des Trägers 30 können mehrere Durchbrüche 31 vorgesehen sein, wie es in den 2A und 2B gezeigt ist. Die Durchbrüche 31 können in einem üblichen Aufreißmuster, beispielsweise U-förmig (2A) oder H-förmig (2B), angeordnet sein. Die Durchbrüche 31 können mit einem beliebigen Abstand zueinander, einer beliebigen Geometrie und in einer beliebigen Anzahl vorgesehen sein, so lange sichergestellt ist, dass der Träger 30 bei Auslösung des Airbags auf die gewünschte Weise aufreißt. Die Durchbrüche 31 bilden eine Materialschwächung des Trägers 30. In den 2A und 2B sind schraffierte Bereiche 3 eingezeichnet, in denen die im Folgenden beschriebene Stabilisierungsstruktur zur Rissinitiierung und Risslenkung der Haptikschicht vorgesehen sein kann.
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3A zeigt einen Querschnitt einer Airbagabdeckung mit einem Schichtverbund, ähnlich dem der 1B, wobei verschiedene Maßnahmen zur Rissinitiierung und Risslenkung eingezeichnet sind. Der Schichtverbund weist eine Dekorschicht 20, ein Abstandsgewirke 10 mit oberer und unterer Decklage 11, 13 und Polschicht 12, und einen formstabilen Träger 30 auf. Ferner ist eine Abdecklage 25 zwischen der Dekorschicht 20 und dem Abstandsgewirke 10 vorgesehen, um eine Verbindung zwischen der Dekorschicht 20 und dem Abstandsgewirke 10 und einen Ausgleich dazwischen zu schaffen. In der unteren Decklage 13 sind Öffnungen 14 für das Einbringen eines Polymermaterials, das hier als Stabilisierungsmaterial dient, in dem Abstandsgewirke 10 vorgesehen. Das Polymermaterial kann in die Haptikschicht 10 eingespritzt werden und lagert sich in Faserzwischenräumen in der Polschicht 12 und in den Öffnungen 14 ab und verfestigt sich dort. Das Polymermaterial bildet eine Stabilisierungsstruktur, welche zum einen die Elastizität in der Zugrichtung der Haptikschicht 10 in den entsprechenden Ablagerungsbereichen verringert und zum anderen eine Versprödung des Textils in den Bereichen 15 um die Öffnungen 14 herum bewirkt. Darüber hinaus durchdringt das Polymermaterial die Decklage 13 vollständig bis in den Bereich der Polschicht 12 und bildet so ein Verhakungselement 18, das ein Verschieben von Decklage 13 zu Polschicht 12 verringert und so eine Stabilisierungsstruktur bildet. Die Zugrichtung liegt in der Ebene des Abstandsgewirkes. Bei der Entfaltung des Airbags wird eine große Kraft in Zugrichtung generiert. Das Polymer dient auch als Rutschbremse und verhindert das Herausziehen von einzelnen Fäden. Auf diese Weise wird eine Rissinitiierung im Bereich des Durchbruchs 31 des Trägers 30 ermöglicht. Zusätzlich dazu ist ein Hohlraum 16 zwischen der unteren Decklage 13 und dem Träger 30 zum Einbringen einer Substanz, die das Abstandsgewirke in Zugrichtung zusätzlich hält, und zur Ausbildung eines Formschlusses, Stoffschlusses und/oder Kraftschlusses, vorgesehen. Es sei bemerkt, dass hier und im Folgenden das als Zwischenschicht eingesetzte Textil oder Abstandsgewirke die Aufreißlage ist.
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Neben der Stabilisierungsstruktur sind in der 3A Vorrichtungen 17 eingezeichnet, die von dem Airbag im Auslösefall direkt beaufschlagt werden. Die Vorrichtungen 17 können als Teil der Stabilisierungsstruktur angesehen werden und sind beispielsweise Noppen oder stiftförmige Vorsprünge, die in die Haptikschicht 10 eingebracht sind oder damit verankert sind und auf der Rückseite der Haptikschicht 10 über die untere Oberfläche der Decklage 13 hervorstehen. Durch die Geometrie der Vorsprünge und das Material der Vorsprünge lässt sich eine Reibwirkung und Kerbwirkung mit dem Airbag einstellen, wodurch die Rissinitiierung und der Risspfad gesteuert werden können. Andere Vorrichtungen, welche direkt von dem Airbag beaufschlagt werden, werden weiter unten mit Bezug auf 8A und 8B beschrieben.
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Wie eine Textillage mit eingebrachtem Polymer als Stabilisierungsstruktur aussehen kann, ist in 4 gezeigt, die ein vergrößerte, fotografische Ansicht eines Querschnitts eines Abstandsgewirkes ist. In dem Foto sind ein Bereich der Polstruktur 12 und ein Bereich der Decklage 13 gezeigt. In die Polstruktur ist ein Polymer eingespritzt, wodurch die mechanischen Eigenschaften des Abstandsgewirkes verändert werden. Insbesondere wird die Elastizität des Abstandsgewirkes in den entsprechenden Stabilisierungsbereichen verringert. Das Polymer befindet sich in den Hohlräumen des Abstandsgewirkes. Wenn sich das Polymer im unteren Bereich des Abstandsgewirkes befindet, kann eine wahrnehmbare Beeinflussung der Haptik vermieden werden. Ferner zeichnet sich die Manipulation des Gewirkes nicht auf der Sichtseite der Dekoroberfläche ab, wodurch die alternative Risstechnik für den Fahrgast des Fahrzeugs weder sichtbar noch ertastbar ist.
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Wie in der 3A ist in der 3B eine Dekorschicht 20 vorgesehen, unter der ein Abstandsgewirke 10 mit einer oberen und unteren Decklage 11 und 13 und einer dazwischen vorgesehenen Polschicht angeordnet ist. Zwischen einem formstabilen Träger 30 und dem Abstandsgewirke 10 ist ein Einbettungsmaterial 22 vorgesehen, das teilweise in Öffnungen 14 der unteren Decklage 13 bzw. der Polschicht 12 eindringt. Das Einbettungsmaterial dient als Stabilisierungsmaterial. Zur Förderung der Rissbildung ist die Dekorschicht 20 darunter mit einer dünnen Textilschicht 21 vorgesehen, deren Dehnfähigkeit partiell reduziert wurde, beispielsweise unter Verwendung einer Stabilisierungsstruktur. Ferner weist der Träger 30 eine Oberflächenstruktur für einen Formschluss, Stoffschluss oder Kraftschluss mit dem Einbettungsmaterial 22 auf.
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Alternativ zum Einspritzen oder Einbringen eines Stabilisierungsmaterials, das unregelmäßig ausgehärtete Bereiche in der Aufreißschicht bildet, können ein oder mehrere Stabilisierungselemente vorgesehen sein, wie es in den 5A bis 5D gezeigt ist.
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In den 5A und 5B ist jeweils eine Schichtstruktur mit einer Dekorschicht 20, einem Textil 10, beispielsweise einem Abstandsgewirke, und einem Träger 30 gezeigt. in 5A sind durch den Träger 30 bis in das Textil 10 mehrere Stabilisierungselemente 60 durchgesteckt. Die Stabilisierungselemente 60 sind mit einer Vorsprungsstruktur bzw. Eingriffsstruktur 61 gezeigt, die mit dem Träger 30 und dem Textil 10 in Eingriff stehen und die Elastizität beider Lagen in Zugrichtung einschränken. In 5B ist ein kammförmiges Stabilisierungselement 60 mit Vorsprüngen 61 gezeigt, das mit der Textilschicht 10 in Eingriff gebracht wird. In der 5B sind in die Textilschicht 10, beispielsweise in die untere Decklage 13 eines Abstandsgewirkes, im Voraus Öffnungen 14 zum Einbringen des kammförmigen Eingriffselements 60 eingebracht. Wie das Zusammenspiel des Eingriffelements 60 mit der Textilschicht 10 aussehen kann, ist in dem vergrößerten Foto der 6 gezeigt. Im Gegensatz zur 4, in der ein flüssiges Polymer in die Textilschicht eingebracht wurde, weist das Stabilisierungselement 60 in der 6 eine definierte Struktur auf. Das Stabilisierungselement 60 kann beispielsweise aus Kunststoff gefertigt sein. Es wirkt ähnlich wie das verfestigte Polymer der vorgenannten Ausführungsform. Allerdings findet keine Haftverbindung des Kunststoffs mit der Textilschicht statt, sodass sich in der Ausführungsform der 6 lose Strukturen in der Polstruktur weiterhin frei bewegen können. Das wirkt sich vorteilhaft auf die beizubehaltende Haptik des Textils aus.
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In den 5C und 5D sind weitere Beispiele von Stabilisierungselementen 60 gezeigt, die in ein Abstandsgewirke aus oberer und unterer Decklage 11 und 13 und Polschicht 12 eingebracht sind. Die Stabilisierungselemente 60 können sowohl von oben als auch von unten und auch beidseitig eingebracht werden. In den 5C und 5D sind zwei Stabilisierungselemente 60 gezeigt, die in der Zugrichtung zueinander versetzt sind. In der 5D ist zusätzlich zu den Stabilisierungselementen 60 eine Schicht 62 gezeigt, die Teil der Gesamtstabilisierungsstruktur ist und die Elastizität der Textilschicht in der Zugrichtung weiter verringert.
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Durch die relative Lage der Stabilisierungselemente oder durch die lokale Konzentration von eingespritztem/eingesprühtem Stabilisierungsmaterial kann der Rissverlauf beeinflusst werden. In den durch Stabilisierungsstrukturen stabilisierten Bereichen erfolgt vorzugsweise keine Rissbildung. Der Riss entwickelt sich in erster Linie neben oder zwischen Stabilisierungsbereichen. Ein weiterer Steuerungsparameter zur Risslenkung stellt die Orientierung von Stabilisierungselementen relativ zu Vorzugsrichtungen der Aufreißlage dar. Beispielsweise können die Stabilisierungselemente quer oder längs zu einem Maschenstab bei Abstandsgewirken vorgesehen sein. Wenn ein Träger mit Durchbrüchen verwendet wird, sei darauf hingewiesen, dass Stabilisierungselemente oder Stabilisierungsmaterial nicht ausschließlich in den Bereichen vorgesehen sein müssen, wo kein Durchbruch des Trägermaterials ist, sondern auch in Bereichen des Durchbruchs also in dem Kontaktbereich mit dem Airbag vorgesehen sein können.
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7 zeigt eine Draufsicht eines Abstandsgewirkes 10 mit einer Stabilisierungsschicht. Das Abstandsgewirke 10 weist Bereiche der Maschenkonzentration 10' und Textillücken 10'' auf, in die Stabilisierungsmaterial als Stabilisierungselement eingebracht ist. Zusätzlich können die obere und/oder die untere Decklage des Abstandsgewirkes beschichtet sein (nicht dargestellt). Eine mögliche Zugrichtung Z ist ebenfalls in der 7 eingezeichnet, denkbar sind jedoch auch andere Orientierungen der Zugrichtung. Ohne die Stabilisierungsbereiche würde das Textil eine höhere Dehnung in der Z-Richtung aufweisen. Die Verbindung des Textils mit der Stabilisierungselement kann über Formschluss, Kraftschluss, Stoffschluss, beispielsweise unter Verwendung eines Haftvermittlers erfolgen.
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8A und 8B sind Querschnitte einer Airbagabdeckung im Bereich der Rissbildung R. 8A weist eine Dekorschicht 20, ein Abstandsgewirke 10 mit den Decklagen 11 und 13 und der dazwischen liegenden Polschicht 12, und einen Träger 30 auf. Im Bereich der Rissbildung R ist der Träger in der vorliegenden Ausführungsform nicht ausgespart oder durchbrochen. Bei Entfaltung eines Airbags A trifft dieser auf den formstabilen Träger 30 auf und gerät mit einer Vorrichtung 17 zum Einkrallen des Airbags A in Eingriff. Die Vorrichtung zum Einkrallen des Airbags 17 steht nach unten hervor. Durch die Kerbwirkung zwischen Vorrichtung 17 und Airbag A wird der Riss an der Stelle R initiiert. Verstärkungsstrukturen 15 befinden sich in der unteren Decklage 13 links und rechts neben dem Riss R und tragen somit sowohl zur Initiierung des Risses bei als auch zur Definition des Risswegs. Optional kann, wie es in 8B gezeigt ist, zwischen dem Abstandsgewirke 10 und dem formstabilen Träger 30 eine Hilfsschicht 31, die hier als Rissverstärkergewebe ausgebildet ist, vorgesehen sein. Optional kann an der Stelle 32 die Rissverstärkerschicht 31 geschwächt sein. Die Hilfsschicht 31 hat mehrere Funktionen. Zum einen dient sie zur Zugblockierung in der Zugrichtung Z. Zum anderen kann die Hilfsschicht 31 als Risseinleiter in die darüber liegende Schicht dienen. Das Material der Hilfsschicht 31 weist dazu eine geringere Dehnfähigkeit als die darüber liegende Schicht 13 auf.
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Im Folgenden werden verschiedenen Stabilisierungsstrukturen mit Bezug auf die 9A bis 9G diskutiert. In der 9A ist ein Ausschnitt aus einer Airbagabdeckung gezeigt, die einen Schichtaufbau aufweist, mit einem Träger 30, einer Dekorschicht 20 und einem Abstandsgewirke 10, das eine obere und untere Decklage 11 und 13 und eine dazwischen liegende Polschicht 12 aufweist. Das Abstandsgewirke 10 ist entgegen der Zugrichtung mit Laschen und Haken 60 eingehakt, die am Träger 30 mitverspritzt sind. Ebenso ist es denkbar, dass in Öffnungen in den Träger 30 Pfropfen eingebracht sind, die in die Haptikschicht 10 eingreifen. In den 9B bis 9E sind schematisch verschiedene Verhakungsstrukturen von Stabilisierungselementen gezeigt. In den 9B und 9C sind stehende Strukturen 60 als Pfeile auf einer Basis 65 dargestellt. Diese stehenden Strukturen 60 können für sich alleine stehen, als Noppen, Borsten, Pilze, Fasern, Schlaufen, Fäden (wirr und geordnet) usw., oder miteinander verbunden sein, als klingenförmige, gratförmige usw. Strukturen. Darüber hinaus können die stehenden Strukturen nach dem Einbringen in die Aufreißlage auch verdreht werden, um eine verbesserte Verhakung zu erreichen. Die stehenden Strukturen 60 können die Funktion eines Suchers, einer Verdrängungshilfe, einer Risshilfe, einer Krall- oder Einhakhilfe oder einer Kombination davon übernehmen. Der Sucher oder Fixierer hat die Aufgabe, die Montage der Stabilisierungselemente auf beispielsweise einem Textil oder Abstandsgewirke zu erleichtern oder auch die gesamte Risswirkung zu optimieren. Beispielsweise weist die rechte Struktur der 9B eine Risshilfe 64 auf, welche die Initiierung des Risses unterstützt. Die Basis 65 kann risshemmend oder in sich selbst rissfreundlich sein. Die Risshilfe ist so positioniert und geometrisch so konzipiert, dass sie in einer Ausführungsart bei einem Abstandsgewirke den Abstandsfaden oder die Verbindungsfäden als voreilendes Element durchtrennt. Vorrangig sind dabei die Verbindungsfäden der Maschestäbchen der Decklage gemeint. Ferner können die Stabilisierungsstrukturen bzw. stehenden Strukturen 60 Widerhaken aufweisen, wie es in den 9D und 9E gezeigt ist, um eine bessere Verbindung zwischen den Stabilisierungsstrukturen und dem Gewirke herzustellen, ohne jedoch eine Haftverbindung eingehen zu müssen. Bei dieser Ausführungsform wird der Riss R bevorzugt an den Grenzflächen von Widerhaken und Textil eingeleitet. In den 9D und 9E ist die Seite links vom Riss R eine feststehende Seite und die Seite rechts vom Riss R ist eine als Airbagklappe ausgebildete bewegliche Seite. Schließlich zeigen die 9F und 9G eine weitere Ausführungsvariante der partiellen Stabilisierung eines Abstandsvlieses 10, in das Vertiefungen 14 verschiedener geometrischer Formen eingebracht ist. Die Einbringung von Vertiefungen 14 in den Vliesstoff für die zumindest teilweise Ausfüllung mit einem Polymer 15 kann bei der Vliesherstellung selbst oder durch nachträgliche Bearbeitung eingebracht werden, beispielsweise durch eine thermische Bearbeitung, Heißprägen, Heißformen, Einbrennen usw.. In der 9F folgt die Oberflächenbeschichtung 15, welche hier die Stabilisierungsfunktion übernimmt, den Vertiefungen 14. Die Oberflächenbeschichtung 15 kann eine Polymerausfüllung sein. In der 9G sind die Vertiefungen 14 mit einem Polymermaterial 15 vollständig gefüllt.
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10 zeigt den Querschnitt einer Airbagabdeckung mit Airbagmodul 43, in die verschiedene Bereiche eingezeichnet sind, in denen Stabilisierungsstrukturen vorgesehen sein können. Die Airbagabdeckung weist eine Dekorschicht 20, eine Abdecklage 25, ein Abstandsgewirke 10 aus einer oberen Decklage 11, einer unteren Decklage 13 und eine Zwischenlage 12, einen formstabilen Träger 30, einen Schusskanal 41 mit Airbagklappen und eine Airbagmodulabdeckung 42 zur Abdeckung des Airbagmoduls 43 auf. Eine, mehrere oder jede der gezeigten Schichten können mit einer oder mehreren Stabilisierungsstrukturen vorgesehen sein. Beispielhaft sind Bereiche P gezeigt, die mögliche Positionen von Stabilisierungsmaterial, beispielsweise mit einer Aufreißmatte, darstellen.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 10006483 A1 [0003]
- DE 102006027082 A1 [0003]
- DE 10352566 A1 [0004]
