DE102012217122A1

DE102012217122A1 - Aktivpolster mit integrierter Reissnaht

Info

Publication number: DE102012217122A1
Application number: DE102012217122A
Authority: DE
Inventors: Raymond E. Kalisz; Michael G. Orlowsky
Original assignee: Ford Global Technologies LLC
Current assignee: Ford Global Technologies LLC
Priority date: 2011-10-03
Filing date: 2012-09-24
Publication date: 2013-04-04
Also published as: CN103029672B; RU2604002C2; US8336910B1; RU2012142109A; CN103029672A

Abstract

Ein Aktivpolster wird an einem allgemein planaren Innenverkleidungsteil bereitgestellt. Eine unsichtbare Reißnaht in dem Teil folgt einer geschlossenen Bahn, die von einem Umfangsrand des Teils beabstandet ist. Eine aufblasbare Blase weist eine entlang einem Innenrand der Reißnaht mit dem Teil verbundene Randzone auf. Ein schalenförmiger Reaktionsrahmen weist einen die aufblasbare Blase aufnehmenden Hohlraum auf und hat eine entlang einem Außenrand der Reißnaht mit dem Teil verbundene Randzone, so dass die aufblasbare Blase zwischen dem Reaktionsrahmen und dem Innenverkleidungsteil enthalten ist. Aufblasen der aufblasbaren Blase verursacht das Abreißen des Innenverkleidungsteils an der Reißnaht, wodurch verursacht wird, dass der Abschnitt des Innenverkleidungsteils innerhalb der geschlossenen Bahn abgetrennt wird und von dem Reaktionsrahmen weg in den Fahrzeuginnenraum expandiert.

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich allgemein auf Aktivpolster zum Aufprallschutz von Insassen in sich bewegenden Fahrzeugen und im Einzelnen auf das Befestigen und Verdecken eines Aktivpolsters.
Insassenaufprallschutz ist ein wichtiger Gesichtspunkt bei der Konstruktion und Verwendung von Kraftfahrzeugen. Eine Art von Schutzvorrichtung ist ein Aktivpolster, bei dem eine Verkleidungsoberfläche in einem Fahrzeuginnenraum als Kissen verwendet wird, um einen Insassen sanfter abzubremsen. Innenverkleidungsoberflächen, bei denen Aktivpolster eingesetzt werden können, umfassen zum Beispiel das Armaturenbrett in der Nähe des Knies eines Insassen oder die Innenfläche einer Seitentür.
Bei dem Aktivpolster dehnt sich eine mit Gas aufblasbare Blase während eines Aufprallereignisses zu einem Insassen aus, um Stöße aufzunehmen und Trauma zu reduzieren. In einem Beispiel offenbart die am 26. Juni 2010 eingereichte anhängige US-Anmeldung mit der lfd. Nummer 12/824,150, ein in eine Handschuhfachklappe integriertes Aktivkniepolster, das leicht und optisch ansprechend ist.
Bekannte Aktivkniepolster sind als getrennte Komponenten hergestellt worden, die an einer Stelle im Innenraum, zu der ein Insasse während eines Aufpralls geschleudert werden kann, angebracht sind. Somit expandiert die gesamte Class-A-Oberfläche (das heißt die sichtbare Seite) der Aktivpolsterkomponente zu einem Insassen. Diese getrennte Aktivpolsterkomponente ist in der Regel direkt an einer Fahrzeugrahmenunterstruktur angebracht und ist zum Beispiel in oder neben einer allgemein flachen Fläche eines Armaturenbretts oder einer Seitentür positioniert. Spalte oder andere Arten von Schnittlinien treten in der Regel entlang mindestens einigen Rändern des Aktivpolsters zwischen dem Polster und den benachbarten Elementen des Innenverkleidungsteils auf. Eng gesteuerte Toleranzen sind bei der Befestigung und den relativen Positionen der verschiedenen Verkleidungselemente erforderlich, um ein zufriedenstellendes Erscheinungsbild entlang den Spalten zu gewährleisten. Auf Grundlage der Insassenposition bezüglich der Verkleidung und/oder der besonderen Details des Sitzlayouts in dem Fahrzeuginnenraum kann es bestimmte optimale Stellen für die Platzierung eines Aktivpolsters geben. Aufgrund des Erscheinungsbilds oder anderer Betrachtungen ist es möglicherweise oftmals nicht wünschenswert, wenn Schnittlinien an diesen optimalen Stellen vorliegen. Somit wäre es wünschenswert, Spalte oder Schnittlinien sowohl für das Erscheinungsbild als auch für reduzierte Kosten zu eliminieren.
KURZE DARSTELLUNG DER ERFINDUNG
Gemäß einem Aspekt der Erfindung umfasst ein Aktivpolster zur Verwendung in einem Fahrzeuginnenraum eines Fahrzeugs ein allgemein planares Innenverkleidungsteil mit einer Class-A-Oberfläche, die zu dem Fahrzeuginnenraum weist. Die Class-A-Oberfläche definiert einen Umfangsrand des Verkleidungsteils und weist eine Class-B-Oberfläche (das heißt die nicht sichtbare, innere Seite) gegenüberliegend zu der Class-A-Oberfläche auf. Das Innenverkleidungsteil weist eine Reißnaht in der Class-B-Oberfläche auf, die einer geschlossenen Bahn folgt, welche von dem Umfangsrand beabstandet ist. Die Reißnaht besteht aus einer Dickenreduzierung des Innenverkleidungsteils entlang der geschlossenen Bahn. Eine aus einem flexiblen Kunststoffmaterial bestehende aufblasbare Blase weist eine mit der Class-B-Oberfläche entlang einem Innenrand der Reißnaht verbundene Randzone auf. Die aufblasbare Blase weist eine plissierte Fläche zum Expandieren als Reaktion auf Aufblasen durch ein Aufblasgas auf. Ein Gasgenerator ist zur Bereitstellung von Aufblasgas mit der aufblasbaren Blase gekoppelt. Ein schalenförmiger Reaktionsrahmen weist einen die aufblasbare Blase aufnehmenden Hohlraum auf und hat eine entlang einem Außenrand der Reißnaht mit der Class-B-Oberfläche verbundene Randzone, so dass die aufblasbare Blase zwischen dem Reaktionsrahmen und dem Innenverkleidungsteil enthalten ist. Die Reißnaht ist vor dem Aufblasen mit Blickrichtung von der Class-A-Oberfläche aus nicht sichtbar. Aufblasen der aufblasbaren Blase verursacht das Abreißen des Innenverkleidungsteils an der Reißnaht, wodurch verursacht wird, dass der Abschnitt des Innenverkleidungsteils innerhalb der geschlossenen Bahn von dem Reaktionsrahmen abgetrennt wird und davon weg in den Fahrzeuginnenraum expandiert.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 ist eine Draufsicht einer herkömmlichen Fahrzeugtür mit einem Aktivpolster, das Schnittlinien in der Fläche der Tür aufweist.
2 ist eine Draufsicht einer Fahrzeugtür, die ein Aktivpolster der vorliegenden Erfindung ohne sichtbare Schnittlinien verwendet.
3 ist eine Draufsicht der Tür von 2, die die Stelle einer unsichtbaren Reißnaht zeigt.
4 ist ein Querschnitt des Aktivpolsters entlang den Linien 4-4 von 3.
5–8 sind Querschnittsansichten eines Aktivpolsters zu jeweiligen Zeitpunkten während eines Entfaltens.
9 ist ein Querschnitt, der eine alternative Ausführungsform des Aktivpolsters zeigt.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG BEVORZUGTER AUSFÜHRUNGSFORMEN
Nunmehr auf 1 Bezug nehmend, weist eine herkömmliche Kraftfahrzeugtür 10 verschiedene daran befestigte Innenverkleidungskomponenten, einschließlich eines Aktivpolsters 11, auf. Bei als eine getrennte Komponente montiertem Polster 11 müssen Spalte oder Schnittlinien 12 und 13 zwischen dem Polster 11 und danebenliegenden Verkleidungskomponenten, wie zum Beispiel Deckteilabschnitten, aufrechterhalten werden. Neben den Innentürflächen können Aktivpolster der vorliegenden Erfindung auch an Armaturenbrettern, Sitzseitenfläche, Sitzrückenlehnen, Dachbeplankungen, Dachsäulen und anderen Innenkomponenten eingesetzt werden, um Insassen während eines Aufpralls zu schützen.
Um einem Aktivpolster zugeordnete Schnittlinien zu eliminieren, enthält die vorliegende Erfindung ein hinter einem allgemein planaren Innenverkleidungsteil 15 verstecktes Aktivpolster, wie an Tür 10 in 2 gezeigt. Durch das Eliminieren der Schnittlinien in 2 wird ein sauberes Erscheinungsbild erreicht und Design-Flexibilität stark verbessert. 3 zeigt eine gestrichelte Linie 16, die anzeigt, wo ein Aktivpolster hinter dem Verkleidungsteil 15 verborgen ist. Die Linie 16 zeigt eine geschlossene Bahn für eine versteckte Reißnaht zur Erzeugung eines Abschnitts des Teils, der abreißen und von der Tür 10 weg expandieren wird, um als Aktivpolster zu fungieren.
Auf 4 Bezug nehmend, weist ein Innenverkleidungsteil 20 eine dem Fahrzeuginnenraum zugewandte Class-A-Oberfläche 20A und eine Class-B-Oberfläche 20B gegenüber der Class-A-Oberfläche auf. Das Verkleidungsteil 20 ist allgemein planar und weist eine Farbe und Oberflächenbehandlung oder – struktur zur Bereitstellung des Enderscheinungsbilds des Fahrzeuginnenraums auf. Als Alternative dazu könnte die Class-A-Oberfläche 20A auch mit einer Haut oder einer anderen dünnen Deckschickt umhüllt oder auf andere Weise beschichtet sein, ohne die anderen Merkmale des Polsters zu ändern. Das Innenverkleidungsteil 20 kann vorzugsweise durch Spritzgießen unter Verwendung von Thermoplasten oder anderen Materialien, die herkömmlicherweise für Innenverkleidungsteile eingesetzt werden, hergestellt sein. Eine Reißnaht 21 ist in der Class-B-Oberfläche 20B so ausgebildet, dass sie einer geschlossenen Bahn folgt, die von dem Umfangsrand 36 des Innenverkleidungsteils 20 beabstandet ist. Die Reißnaht 21 besteht aus einer reduzierten Dicke des Teils 20. Dies kann ein Merkmal sein, das während des anfänglichen Spritzgießens des Teils 20 eingeformt wird oder später durch Schneiden oder Einkerben in die Class-B-Oberfläche 20B hergestellt wird.
Eine aufblasbare Blase 22 besteht aus einem flexiblen Kunststoffmaterial (wie zum Beispiel Polyethylen, Polyolefin oder PVC) und weist eine Randzone 23 auf, die entlang einem Innenrand einer Reißnaht 21 mit der Class-B-Oberfläche 20B verbunden ist. Die Blase 22 weist eine Reihe von Falten, wie zum Beispiel die Falte 25, auf, um der Expansion der aufblasbaren Blase 22 Rechnung zu tragen. Die oberen Ränder der Falten können vorzugsweise über eine Kunststoffschweißung, Klebstoffverbindungen oder andere bekannte Befestigungen mit der Class-B-Oberfläche 20B verbunden sein. Die Randzone 23 ist bei 24 vollständig um den Umfang der Reißnaht 21 herum hermetisch verbunden, wodurch eine Innenkammer 28 gebildet wird. Die Verbindungsstellen 26 und 27 unterstützen die Bereitstellung von Steifigkeit des Teils 20 vor dem Entfalten (das heißt Aufblasen der Blase 22), um dazu beizutragen, den "Blechverwerfungs"-Effekt zu reduzieren.
Ein schalenförmiger Reaktionsrahmen 30 erzeugt einen Hohlraum zur Aufnahme der aufblasbaren Blase 22. Eine Randzone 31 des Reaktionsrahmens 30 ist entlang einem Außenrand der Reißnaht 21 so mit der Class-B-Oberfläche 20B verbunden, dass die aufblasbare Blase 22 zwischen dem Reaktionsrahmen 30 und dem Innenverkleidungsteil 20 enthalten ist. Die Verbindung 32 fügt die Randzone 31 fest mit dem Teil 20 zusammen, so dass sie während des Aufblasens der Blase 22 entstehenden Kräften widerstehen kann. Der Reaktionsrahmen 30 ist über Rückhaltebänder 33 und 34 mit der aufblasbaren Blase 22 gekoppelt, um zu verhindern, dass die aufblasbare Blase nach dem Aufblasen und Zerreißen der Naht 21 aus dem Rahmen 30 fällt.
Ein Gasgenerator 35 ist in dem Reaktionsrahmen 35 angebracht und weist einen Gasausgang auf, der dazu konfiguriert ist, der Kammer 28 auf bekannte Weise Aufblasgas zuzuführen.
5–8 zeigen eine Aufblassequenz des Aktivpolsters der vorliegenden Erfindung. In 5 ist der Gasgenerator 35 noch nicht aktiviert worden. Somit weist das Innenverkleidungsteil 20 seine ursprüngliche, allgemein planare Form auf, die einen Innenverkleidungsabschnitt 40 innerhalb der Grenzen der Reißnaht enthält, der die aktive Fläche des Polsters wird. Nach dem Einleiten des Aufblasgasstroms von dem Gasgenerator 35 als Reaktion auf eine (nicht gezeigte) Kollisionssteuerung, beginnt eine Kammer 41 in der aufblasbaren Blase 22 sich zu vergrößern. 6 zeigt das Aufblasen nach ca. 5 Millisekunden. Der Verkleidungsabschnitt 40 beginnt, als Reaktion auf die Vergrößerung der Kammer 41 nach außen zu expandieren, und die Reißnaht 21 beginnt sich zu verformen. Nach ca. 10 Millisekunden zerreißt die Reißnaht 21 entlang einem aufgerissenen Rand 42, und der Verkleidungsabschnitt 40 bewegt sich zunehmend nach außen, wie in 7 gezeigt. Um der Vergrößerung der Kammer 41 Rechnung zu tragen, beginnen die Falte 25 und die anderen Falten sich gerade auszurichten. Nach ca. 15 Millisekunden ist der Verkleidungsteilabschnitt 40, wie in 8 gezeigt, vollständig getrennt und expandiert von dem Verkleidungsteil 20 weg. Die Rückhaltebänder 33 und 34 reißen nicht und halten den Verkleidungsteilabschnitt 40 und die Blase 22 weiterhin in einer Position, in der sie einen aufprallenden Insassen aufnehmen.
9 zeigt eine alternative Ausführungsform, bei der ein Innenverkleidungsteil 50 Merkmale zur Verstärkung der Befestigung zwischen dem Teil und einem aktiven Polster enthält. Das Verkleidungsteil 50 enthält eine eingeformte Reißnaht 51, die eine Abreißpolsterfläche definiert, mit der eine aufblasbare Blase 52 verbunden ist. Ein schalenförmiger Reaktionsrahmen 53 weist eine Randzone 54 auf, die mit einem sich von der Class-B-Seite des Verkleidungsteils 50 erstreckenden verstärkten, verdickten Flansch 55 verbunden ist. Durch Bereitstellung eines verdickten Flansches in dem Befestigungsbereich kann eine stärkere Verbindung erzielt werden, um eine Trennung des Reaktionsrahmens 53 von dem Verkleidungsteil 50 unter dem Einfluss der Aufblaskräfte zu verhindern. Die Verbindung der aufblasbaren Blase und/oder des Reaktionsrahmens mit dem Innenverkleidungsteil wird vorzugsweise durch Kunststoffschweißen, wie zum Beispiel, Vibrationsschweißen oder Heizelementschweißen, erreicht. Als Alternative dazu könnte eine Klebstoffverbindung (das heißt eine chemische) oder eine mechanische Verbindung eingesetzt werden.
9 zeigt weiterhin eine Haut 56, die die Class-A-Seite des Verkleidungsteils 50 umhüllt oder auf andere Weise beschichtet, um das (die) gewünschte Enderscheinungsbild und –farbe zu erreichen. Die Haut 56 ist ausreichend dünn und zerreißbar, so dass das Funktionieren des sich aufblasenden Polsters nicht behindert wird.
Die vorliegende Erfindung gestattet das Zusammenfügen eines Aktivpolsters mit der Innenseite eines Verkleidungsteils ohne jegliche andere Abstützung oder Verbindung direkt mit dem Fahrzeugrahmen oder einer anderen Unterstruktur (mit Ausnahme von jeglichen mit dem Gasgenerator verbundenen elektrischen Drähten). Da keine Spezialbefestigung zum Befestigen des Polsters mit der Unterstruktur der Innenverkleidungskomponenten, wie zum Beispiel einer Tür, einem Armaturenbrett, einem Dach oder einer anderen Innenfläche erforderlich ist, werden Produktions- und Herstellungskosten auf ein Minimum reduziert. Die Innenverkleidungskomponente selbst, die das Aktivpolster trägt, kann auf jede beliebige herkömmliche Weise und an jeder beliebigen zweckmäßigen Befestigungsstelle unter Verwendung von zum Beispiel Klammern oder Schrauben an der Hauptunterstruktur befestigt werden.

Claims

Aktivpolster zur Verwendung in einem Fahrzeuginnenraum eines Fahrzeugs, das Folgendes umfasst: ein allgemein planares Innenverkleidungsteil mit einer Class-A-Oberfläche, die zu dem Fahrzeuginnenraum weist, wobei die Class-A-Oberfläche einen Umfangsrand des Verkleidungsteils definiert und das Innenverkleidungsteil eine Class-B-Oberfläche gegenüber der Class-A-Oberfläche aufweist, wobei das Innenverkleidungsteil eine Reißnaht in der Class-B-Oberfläche aufweist, die einer geschlossenen Bahn folgt, welche von dem Umfangsrand beabstandet ist, und wobei die Reißnaht aus einer Dickenreduzierung des Innenverkleidungsteils entlang der geschlossenen Bahn besteht; eine aus einem flexiblen Kunststoffmaterial bestehende aufblasbare Blase, wobei die aufblasbare Blase eine mit der Class-B-Oberfläche entlang einem Innenrand der Reißnaht verbundene Randzone aufweist und wobei die aufblasbare Blase eine plissierte Fläche zum Expandieren als Reaktion auf Aufblasen durch ein Aufblasgas aufweist; einen Gasgenerator, der zur Bereitstellung des Aufblasgases mit der aufblasbaren Blase gekoppelt ist; einen schalenförmiger Reaktionsrahmen, der einen die aufblasbare Blase aufnehmenden Hohlraum aufweist und eine entlang einem Außenrand der Reißnaht mit der Class-B-Oberfläche verbundene Randzone hat, so dass die aufblasbare Blase zwischen dem Reaktionsrahmen und dem Innenverkleidungsteil enthalten ist; wobei die Reißnaht vor dem Aufblasen mit Blickrichtung von der Class-A-Oberfläche aus nicht sichtbar ist und wobei Aufblasen der aufblasbaren Blase das Abreißen des Innenverkleidungsteils an der Reißnaht verursacht, wodurch verursacht wird, dass der Abschnitt des Innenverkleidungsteils innerhalb der geschlossenen Bahn von dem Reaktionsrahmen abgetrennt wird und davon weg in den Fahrzeuginnenraum expandiert.
Aktivpolster nach Anspruch 1, wobei die Verbindung des Reaktionsrahmens mit der Class-B-Oberfläche im Wesentlichen sämtliche strukturelle Abstützung für den Reaktionsrahmen bereitstellt.
Aktivpolster nach Anspruch 1, wobei das Innenverkleidungsteil und der Reaktionsrahmen jeweils aus spritzgegossenem Kunststoff bestehen.
Aktivpolster nach Anspruch 3, wobei die aufblasbare Blase und der Reaktionsrahmen jeweils durch Kunststoffschweißen mit der Class-B-Oberfläche verbunden sind.
Aktivpolster nach Anspruch 4, wobei das Kunststoffschweißen aus Vibrationsschweißen besteht.
Aktivpolster nach Anspruch 1, wobei die plissierte Fläche durch mehrere Falten gebildet wird, die Enden aufweisen, die durch jeweilige zerbrechbare Verbindungen, die während des Aufblasens zerbrochen werden, mit der Class-B-Oberfläche zusammengefügt sind.
Aktivpolster nach Anspruch 1, wobei das Innenverkleidungsteil an einem vorderen Armaturenbrett des Fahrzeugs angeordnet ist.
Aktivpolster nach Anspruch 1, wobei das Innenverkleidungsteil an einer Seitentür des Fahrzeugs angeordnet ist.
Aktivpolster nach Anspruch 1, das weiterhin eine flexible Haut umfasst, die das Innenverkleidungsteil umhüllt.