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Die Erfindung betrifft eine Instrumententafel für ein Fahrzeug nach den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1.
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Aus dem Stand der Technik ist, wie in der
DE 198 28 001 C1 beschrieben, eine Instrumententafel für ein Kraftfahrzeug bekannt. Eine Abdeckung für einen Beifahrerairbag in der Instrumententafel ist mit Hilfe von Stegen einstückig mit einem Trägerformteil der Instrumententafel verbunden. Dabei befinden sich die Stege außerhalb einer Durchtrittskontur des Beifahrerairbags. Die Wandstärke des Trägerformteiles ist zumindest abschnittsweise im Bereich der Stege verringert.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine verbesserte Instrumententafel für ein Fahrzeug anzugeben.
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Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Instrumententafel für ein Fahrzeug mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
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Bevorzugte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
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Eine Instrumententafel für ein Fahrzeug, insbesondere für einen Personenkraftwagen, umfasst ein schalenartiges Trägerformteil sowie zumindest eine in dem Trägerformteil integrierte Abdeckung, die eine Durchtrittsöffnung für einen Airbag, insbesondere einen Beifahrerairbag, verschließt und die sich bei einer schlagartigen Entfaltung des Airbags zumindest teilweise von dem Trägerformteil löst.
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Erfindungsgemäß ist in das Trägerformteil entlang eines Randes der Durchtrittsöffnung eine teilweise um die Durchtrittsöffnung umlaufende erste Materialschwächung eingebracht, welche zumindest eine Unterbrechung aufweist, wobei im Bereich dieser Unterbrechung zumindest eine zweite Materialschwächung in das Trägerformteil eingebracht ist.
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Durch die zweiten Materialschwächungen ist ein Aufbrechen der Abdeckung während einer Airbagauslösung derart optimiert, dass Stegreste an der Durchtrittsöffnung und der Abdeckung nicht als scharfe Kanten in einer Bewegungsrichtung des Airbags bzw. der Abdeckung stehen, wodurch eine Beschädigung des Airbags und einer Fahrzeugscheibe vermieden ist. Des Weiteren ist durch eine entsprechende Ausbildung und Anpassung der zweiten Materialschwächungen auch eine Aufbrechkraft der Abdeckung vorgebbar, so dass ein problemloses Auslösen und Entfalten des Airbags ohne eine Behinderung durch die Abdeckung sichergestellt ist. Zudem ist auf diese Weise eine ausreichende Stabilität der Instrumententafel, insbesondere des Trägerformteils und der Abdeckung in einem normalen Betrieb des Fahrzeugs sicherzustellen, so dass ein Ausbrechen der Abdeckung aufgrund normaler Belastungen der Instrumententafel während des Betriebs des Fahrzeugs vermeidbar ist. Durch diese Ausbildung der Instrumententafel ist des Weiteren eine zusätzliche werkzeugfallende Kerbe als Sollbruchstelle in der Instrumententafel nicht mehr erforderlich.
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Die zweite Materialschwächung verläuft beispielsweise parallel zur ersten Materialschwächung und ist zum Beispiel in Richtung der Durchtrittsöffnung verschoben angeordnet. Durch die parallel zu einer Abdeckungskontur verlaufende zweite Materialschwächung entsteht ein Doppelsteg, der bei einer Airbagauslösung nicht mehr in Öffnungsrichtung der Abdeckung, sondern im Wesentlichen rechtwinklig dazu bricht. Dadurch stehen Stegreste nicht als scharfe Kanten in der Bewegungsrichtung des Airbags bzw. der Abdeckung und können weder den Airbag noch die Fahrzeugscheibe schädigen.
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Die sich bildenden Stegreste in Richtung der Abdeckung bzw. der Durchtrittsöffnung haben am Trägerformteil der Instrumententafel eine entsprechend ihrer Einbringung vorgegebene Breite und Tiefe, die vom Abstand der Doppelstege und vom Abstand der parallel zur ersten Materialschwächung verlaufenden zweiten Materialschwächung abhängt. Auch hier ist, wie bereits beschrieben, durch eine Variation dieser Größen bei einer Herstellung der Instrumententafel die Aufbrechkraft der Abdeckung vorgebbar, so dass ein problemloses Auslösen und Entfalten des Airbags ohne eine Behinderung durch die Abdeckung sichergestellt ist, und des Weiteren ist auf diese Weise eine ausreichende Stabilität der Instrumententafel, insbesondere des Trägerformteils und der Abdeckung in einem normalen Betrieb des Fahrzeugs sicherzustellen, so dass das Ausbrechen der Abdeckung aufgrund normaler Belastungen der Instrumententafel während des Betriebs des Fahrzeugs vermeidbar ist.
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Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im Folgenden anhand von Zeichnungen näher erläutert.
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Dabei zeigen:
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1 eine schematische Darstellung einer ersten Ausführungsform einer Instrumententafel,
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2 eine Detaildarstellung der ersten Ausführungsform,
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3 eine Detaildarstellung einer leicht abgeänderten ersten Ausführungsform,
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4 eine schematische Darstellung einer zweiten Ausführungsform einer Instrumententafel,
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5 eine Detaildarstellung der zweiten Ausführungsform,
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6 eine Detaildarstellung einer dritten Ausführungsform einer Instrumententafel,
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7 eine Detaildarstellung einer vierten Ausführungsform einer Instrumententafel, und
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8 eine Detaildarstellung einer fünften Ausführungsform einer Instrumententafel.
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Einander entsprechende Teile sind in allen Figuren mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
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Die 1 bis 8 zeigen schematische Darstellungen verschiedener Ausführungsformen einer Instrumententafel 1 eines Fahrzeugs. Die Instrumententafel 1 weist ein schalenartiges Trägerformteil 2 auf, welches beispielsweise aus Kunststoff in einem Gussverfahren, zum Beispiel in einem Spritzgussverfahren, oder in einem Pressverfahren hergestellt ist.
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In das Trägerformteil 2 ist eine Abdeckung 3 integriert, die eine Durchtrittsöffnung für einen Airbag, im hier dargestellten Beispiel für einen Beifahrerairbag, verschließt und die sich bei einer schlagartigen Entfaltung des Airbags teilweise von dem Trägerformteil 2 löst. Zur Ausbildung der Abdeckung 3 und um diese bei der Entfaltung des Airbags vom Trägerformteil 2 lösen zu können, sind in das Trägerformteil 2 durch einen Fräsbeschnitt erste und zweite Materialschwächungen 4, 5 eingebracht, entlang derer die Abdeckung 3 bei einer Druckbelastung durch den sich entfaltenden Airbag aus dem Trägerformteil 2 herausbricht und auf diese Weise die Durchtrittsöffnung für den Airbag freigibt. Die Materialschwächungen 4, 5 können in eine Vorderseite, d. h. in eine Sichtseite des Trägerformteils 2 und/oder in eine Rückseite des Trägerformteils 2 eingefräst sein. Beispielsweise ist das Trägerformteil 2 vor dem Fräsen mit einer Oberfläche zusammenzuschäumen. Bei kaschierten Varianten des Trägerformteils 2, welche beispielsweise mit Leder oder Planware zu kaschieren sind, sind die Materialschwächungen 4, 5 vor dem Kaschieren in das Trägerformteil 2 einzufräsen, wobei das Fräsen von vorn und/oder von hinten erfolgen kann.
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Die erste Materialschwächung 4 ist in das Trägerformteil 2 entlang eines Randes der Durchtrittsöffnung um die Durchtrittsöffnung teilweise umlaufend eingebracht. In einem einer Frontscheibe des Fahrzeugs zugewandten vorderen mittleren Randbereich der Durchtrittsöffnung ist keine Materialschwächung 4, 5 eingebracht, so dass die Abdeckung 3 in diesem Randbereich während eines Öffnens am Trägerformteil 2 befestigt bleibt. Auf diese Weise bildet sich in diesem mittleren Randbereich zwischen Enden 4.1 der ersten Materialschwächung 4 eine Scharnierlinie 6 als Schwenkachse der Abdeckung 3 aus, um welche die Abdeckung 3 in Richtung der Frontscheibe nach oben schwenkt.
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Die erste Materialschwächung 4 kann eine Unterbrechung 4.2 oder mehrere Unterbrechungen 4.2 aufweisen. Beispielsweise weist in der in den 1 und 4 dargestellten ersten und zweiten Ausführungsform der Instrumententafel 1 die erste Materialschwächung 4 jeweils zwei Unterbrechungen 4.2 auf, welche in einem hinteren Randbereich der Durchtrittsöffnung angeordnet sind, der einem hier nicht dargestellten Beifahrersitz des Fahrzeugs zugewandt ist. Im Bereich jeder dieser Unterbrechungen 4.2 ist jeweils eine zweite Materialschwächung 5 in das Trägerformteil 2 eingebracht, welche parallel zur ersten Materialschwächung 4 verläuft und in Richtung der Durchtrittsöffnung, im hier dargestellten Beispiel in Richtung der Frontscheibe des Fahrzeugs verschoben angeordnet ist.
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2 zeigt eine Detailansicht der ersten Materialschwächung 4 aus 1 mit einer Unterbrechung 4.2 und der parallel dazu verlaufenden und in Richtung der Durchtrittsöffnung verschoben angeordneten zweiten Materialschwächung 5. Hier sind des Weiteren Bruchlinien 7 zwischen der ersten und zweiten Materialschwächung 4, 5 schematisch angedeutet, welche sich während des Öffnens der Abdeckung 3, d. h. während eines Herausbrechens der Abdeckung 3 aus dem Trägerformteil 2 bilden und entlang welcher die Abdeckung 3 aus dem Trägerformteil 2 herausbricht.
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Die zweiten Materialschwächungen 5 können, wie in den 1 und 2 dargestellt, überlappend zur ersten Materialschwächung 4 ausgebildet sein, oder alternativ, wie in 3 in einer leicht abgeänderten ersten Ausführungsform dargestellt, nicht überlappend zur ersten Materialschwächung 4 ausgebildet sein.
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Die 4 und 5 zeigen eine schematische Darstellung einer zweiten Ausführungsform der Instrumententafel 1. In dieser Ausführungsform sind Endbereiche 5.1 der zweiten Materialschwächungen 5 in Richtung des Randes der Durchtrittsöffnung abgewinkelt, im hier dargestellten Beispiel im Wesentlichen rechtwinklig. Auf diese Weise ist eine Bruchrichtung von den zweiten Materialschwächungen 5 zur ersten Materialschwächung 4 besser vorgegeben, so dass ein sauberes Herausbrechen der Abdeckung 3 aus dem Trägerformteil 2 sichergestellt ist. Auch hier ist in 5 eine Detailansicht der ersten Materialschwächung 4 mit einer Unterbrechung 4.2 und der parallel dazu angeordneten zweiten Materialschwächung 5 mit den sich zwischen den Materialschwächungen 4, 5 während des Herausbrechens der Abdeckung 3 aus dem Trägerformteil 2 ausbildenden Bruchlinien 7 schematisch dargestellt.
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In 6 ist in Abwandlung der ersten Ausführungsform schematisch eine Detaildarstellung einer dritten Ausführungsform der Instrumententafel 1 dargestellt. Hier sind ein oder mehrere zweite Materialschwächungen 5 nicht geradlinig, sondern kreisbogenförmig ausgebildet. Auch durch eine derartige Abwandlung der Ausformung der zweiten Materialschwächungen 5 ist ein Aufbrechverhalten der Abdeckung 3 optimierbar und an jeweilige Erfordernisse anpassbar.
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In den Ausführungsformen der 1 bis 6 weist das Trägerformteil 2 jeweils eine erste Materialschwächung 4 mit zwei Unterbrechungen 4.2 und zwei parallel dazu versetzt angeordneten zweiten Materialschwächungen 5 auf. Es sind jedoch, wie beispielsweise in den 7 und 8 dargestellt, in weiteren Ausführungsformen auch weniger oder mehr dieser Unterbrechungen 4.2 und zweiten Materialschwächungen 5 möglich, wobei im Bereich einer Unterbrechung 4.2 auch eine Mehrzahl von zweiten Materialschwächungen 5 ausgebildet sein kann. Eine Anzahl und Verteilung der Unterbrechungen 4.2 und zweiten Materialschwächungen 5 richtet sich beispielsweise nach einer jeweils erforderlichen oder durch den Airbag aufzubringenden Aufbrechkraft zum Öffnen der Abdeckung 3 und nach einer erforderlichen Stabilität der Abdeckung 3 und des Trägerformteils 2 in einem normalen Betrieb des Fahrzeugs und insbesondere auch während des Aufbrechens der Abdeckung 3.
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Durch eine Mehrzahl dieser Unterbrechungen 4.2 der ersten Materialschwächung 4 und eine entsprechende Anzahl beispielsweise versetzt zur ersten Materialschwächung 4 angeordneter und parallel zur ersten Materialschwächung 4 verlaufender zweiter Materialschwächungen 5 oder, wie in den 7 und 8 dargestellt, anders angeordneter und verlaufender zweiter Materialschwächungen 5 ist beispielsweise ein Verwinden der Abdeckung 3 während des Herausbrechens aus dem Trägerformteil 2 und dadurch ein ungleichmäßiges Herausbrechen und Öffnen der Abdeckung 3 vermeidbar. Auf diese Weise ist eine nicht optimale Entfaltung des Airbags aufgrund einer sich nicht optimal öffnenden Abdeckung 3 vermieden.
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Durch die bei den Ausführungsbeispielen, welche in den 1 bis 5 dargestellt sind, parallel zu einer Abdeckungskontur verlaufenden zweiten Materialschwächungen 5 entsteht entlang der in den 2 und 5 schematisch dargestellten Bruchlinien 7 ein Doppelsteg, der bei einer Airbagauslösung nicht mehr in Öffnungsrichtung der Abdeckung 3, sondern im Wesentlichen rechtwinklig dazu bricht. Dadurch stehen Stegreste nicht als scharfe Kanten in einer Bewegungsrichtung des Airbags bzw. der Abdeckung 3 und können weder den Airbag noch eine Fahrzeugscheibe, d. h. die Frontscheibe schädigen. Die sich bildenden Stegreste in Richtung der Abdeckung 3 bzw. der Durchtrittsöffnung haben am Trägerformteil 2 der Instrumententafel 1 eine entsprechend ihrer Einbringung vorgegebene Breite und Tiefe, die vom Abstand der Doppelstege, d. h. vom Abstand der Bruchlinien 7 zueinander und vom Abstand der parallel zur ersten Materialschwächung 4 verlaufenden zweiten Materialschwächung 5 abhängt.
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Durch eine Variation dieser Größen und/oder der Anzahl, Ausformung und Anordnung der Unterbrechungen 4.2 und zweiten Materialschwächungen 5 bei einer Herstellung der Instrumententafel 1 ist auch eine Aufbrechkraft der Abdeckung 3 vorgebbar, so dass ein problemloses Auslösen und Entfalten des Airbags ohne eine Behinderung durch die Abdeckung 3 sichergestellt ist. Des Weiteren ist auf diese Weise eine ausreichende Stabilität der Instrumententafel 1, insbesondere des Trägerformteils 2 und der Abdeckung 3 im normalen Betrieb des Fahrzeugs sicherzustellen, so dass ein Ausbrechen der Abdeckung 3 aufgrund normaler Belastungen der Instrumententafel 1 während des Betriebs des Fahrzeugs vermeidbar ist.
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Durch diese Ausbildung der Instrumententafel 1 ist des Weiteren eine zusätzliche werkzeugfallende Kerbe als Sollbruchstelle in der Instrumententafel 1 nicht mehr erforderlich. Das Einbringen derartiger Kerben beispielsweise im Gussverfahren zur Herstellung des Trägerformteils 2 könnte aufgrund einer entsprechenden Ausformung eines Gusswerkzeugs eine optimale Verteilung des Kunststoffs und dadurch eine exakte Ausformung des Trägerformteils 2 verhindern. Dies ist aufgrund der nicht erforderlichen Ausformung derartiger Kerben vermieden.
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In den 7 und 8 sind weitere Ausführungsformen der Instrumententafel 1 schematisch dargestellt, welche ebenfalls zu den bereits beschriebenen Verbesserungen und Optimierungen des Aufbrechverhaltens der Abdeckung 3 und der Stabilität der Abdeckung 3 im normalen Betrieb führen können. Hier weist die erste Materialschwächung 4 sowohl im hinteren Randbereich der Durchtrittsöffnung, der dem hier nicht dargestellten Beifahrersitz des Fahrzeugs zugewandt ist, als auch in seitlichen Randbereichen Unterbrechungen 4.2 und zweite Materialschwächungen 5 auf. Die zweiten Materialschwächungen 5 im hinteren Randbereich sind in diesen Ausführungsbeispielen wie im ersten Ausführungsbeispiel ausgebildet, wobei sie in 7 überlappend und in 8 nicht überlappend zur ersten Materialschwächung 4 ausgebildet sind. In weiteren, hier nicht dargestellten Ausführungsformen können diese Unterbrechungen 4.2 und zweiten Materialschwächungen 5 im hinteren Randbereich jedoch auch entfallen, so dass nur die Unterbrechungen 4.2 und zweiten Materialschwächungen 5 in den seitlichen Randbereichen ausgebildet sind.
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In 7 sind die im seitlichen Randbereich ausgebildeten zweiten Materialschwächungen 5 S-förmig ausgeformt. In 8 sind die im seitlichen Randbereich ausgebildeten zweiten Materialschwächungen 5 schräg zur ersten Materialschwächung 4 ausgeformt. Aufgrund dieser Ausformung ist jeweils ein Schwächungsende der zweiten Materialschwächung 5, in den hier dargestellten Beispielen in einer Hauptentfaltungsrichtung HR des Airbags das jeweils erste Schwächungsende der zweiten Materialschwächung 5, in Richtung der Durchtrittsöffnung versetzt zur ersten Materialschwächung 4 angeordnet und das jeweils andere Schwächungsende der zweiten Materialschwächung 5, d. h. in Hauptentfaltungsrichtung HR des Airbags das zweite Schwächungsende der zweiten Materialschwächung 5, ist in entgegengesetzter Richtung, also von der Durchtrittsöffnung abgewandt, versetzt zur ersten Materialschwächung angeordnet. Dadurch bilden sich während des Aufbrechens der Abdeckung 3 die schematisch dargestellten Bruchlinien 7 aus, entlang welcher die Abdeckung 3 aus dem Trägerformteil 2 herausbricht. Auf diese Weise sind Widerhacken an Bruchkanten der Durchtrittsöffnung, welche zu Beschädigungen am sich entfaltenden Airbag führen könnten, verhindert.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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