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Die Erfindung betrifft eine Airbagabdeckung zur Abdeckung eines zusammengelegten Airbags mit einer Sollrissstelle, die durch eine Materialschwächung in dem Abdeckungsmaterial ausgebildet ist.
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In modernen Kraftfahrzeugen wird eine Vielzahl an Airbags an unterschiedlichsten Stellen im Fahrgastinnenraum angeordnet. Um einen zusammengefalteten oder zusammengelegten Airbag an Ort und Stelle zu halten, ist dieser zusammengelegte Airbag häufig in einem Gehäuse untergebracht. Im Fahrgastinnenraum ist frei verfügbarer Raum knapp, so dass die Airbags sehr eng zusammengelegt sind. Dies führt dazu, dass die Airbags schon im zusammengelegten oder zusammengefalteten Zustand eine Tendenz zum Ausdehnen aufweisen. Zum Fahrgastinnenraum hin ist der Airbag mit einer Airbagabdeckung verkleidet, die dem Fahrzeugnutzer zugewandt ist. Der Airbag befindet sich hinter der Airbagabdeckung, die nach dem Zünden eines Gasgenerators und dem Befüllen des Airbags mit Entfaltungsgas aufgrund der sich erhöhenden Spannung durch den sich entfaltenden Airbag zerreißt oder bricht, so dass der sich entfaltende Airbag sich in den Fahrgastinnenraum erstrecken kann, um dort den Fahrgast zu schützen. Häufig werden diese Airbagabdeckungen im Bereich des Armaturenbrettes, des Pralltopfes im Lenkrad, den Seitenverkleidungen oder in den Sitzen eingesetzt.
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Ein Airbag soll sich möglichst schnell nach dem Zünden des Gasgenerators in den Fahrgastinnenraum erstrecken, um sich dort nach Möglichkeit ungehindert entfalten zu können. Dies ist erforderlich, da der Zeitraum zwischen dem Auslösen eines Gasgenerators und dem potentiellen Aufprall eines Fahrzeuginsassen sehr gering sind, insbesondere bei einem Seitenaufprall. Weiterhin ist es wichtig, dass gewährleistet wird, dass der Gassack sich an der richtigen Stelle in den Fahrgastinnenraum erstreckt und dass die Abdeckung das Entfalten des Gassackes möglichst wenig behindert. Um das schnelle Aufbrechen einer Airbagabdeckung an der richtigen Stelle zu gewährleisten, sind sogenannte Sollrissstellen oder Sollrisslinien in einer Airbagabdeckung vorgesehen. Solche Sollrisslinien werden beispielsweise durch Rinnen ausgebildet, die innerhalb der Airbagabdeckung vorgesehen sind. Ein Beispiel einer Sollrisslinie in einer Airbagabdeckung ist in der
DE 195 81 573 C1 beschrieben.
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Sollrissstellen oder Sollrisslinien werden häufig in Bereichen nah einer Seitenwand einer Airbagaufnahme angeordnet, so dass es leicht zu Aufwölbungen des Airbagabdeckungsmaterials aufgrund der Ausdehnungstendenz des zusammengelegten Airbags kommen kann.
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Die
EP 1 468 622 B1 betrifft eine Airbagabdeckung mit einer Öffnung für die Freigabe eines von der Abdeckung abgedeckten Airbags durch die Öffnung, wenn der Airbag befüllt wird, wobei die Öffnung von einem Verschluss verschlossen ist. Der Verschluss weist erste und zweite Verschlussbänder auf, die jeweils mit einer Reihe von Kopplungselementen versehen sind, die die Verschlussbänder miteinander verbinden, wenn der Verschluss geschlossen ist. die Verschlussbänder sind nach Art eines Reißverschlusses ausgebildet.
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Die
DE 10 2008 034 383 A1 betrifft eine Airbagabdeckung mit zumindest einer vorbestimmten Sollbruchstelle oder Sollrissstelle, entlang der die Airbagabdeckung versagt, wenn ein zusammengelegter Airbag mit Entfaltungsgas befüllt wird und sich ausdehnt. Innerhalb der Airbagabdeckung ist ein separates Trennelement angeordnet, dass eine Querschnittsverengung des Airbagabdeckungsmaterials im Bereich der Sollrissstelle oder Sollbruchstelle ausbildet.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Airbagabdeckung bereitzustellen, mit der sichtbare Linien an Sollrissstellen einer Airbagabdeckung vermieden werden können und darüber hinaus eine verbesserte Anpassung an die mechanischen Eigenschaften der Airbagabdeckung erfolgen kann.
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Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch eine Airbagabdeckung mit den Merkmalen des Hauptanspruches gelöst, vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen, der Beschreibung und den Figuren aufgeführt.
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Die Airbagabdeckung zur Abdeckung eines zusammengelegten Airbags mit einer Sollrissstelle, die durch eine Materialschwächung in dem Abdeckungsmaterial ausgebildet ist, sieht vor, dass innerhalb der Materialschwächung Füllmaterial über Formschlusselemente an dem Abdeckungsmaterial festgelegt ist. Durch die Festlegung des Füllmaterials innerhalb der Materialschwächung über Formschlusselemente ist es möglich, ein Aufbiegen im Bereich der Sollrissstelle nach außen zu vermeiden, wodurch verhindert wird, dass eine sichtbare Biegelinie entsteht. Der von dem zusammengelegten Airbag von innen ausgeübte Druck auf die Airbagabdeckung wird über eine größere Fläche verteilt, so dass eine gleichmäßige, flächige Einleitung von Kräften vorliegt, was einerseits die Stabilität der Airbagabdeckung und damit die Formbeständigkeit der sichtbaren Abdeckung erhöht und andererseits das Sichtbarwerden der Sollrisslinie verhindert. Die Formschlusselemente sind an einander gegenüberliegenden Seiten des Füllmaterials ausgebildet und greifen beiderseits der Materialschwächung formschlüssig in das Abdeckungsmaterial ein, um entlang der Sollrisslinie oder Sollrissstelle auf beiden Seiten eine formschlüssige Verbindung mit dem Abdeckungsmaterial zu bewirken. Dadurch ist es möglich, dass die Kräfte wie gewünscht in das Abdeckungsmaterial eingeleitet werden.
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Das Füllmaterial selbst kann ebenfalls mehrteilig ausgebildet sein, wobei die Teile über Formschlusselemente aneinander festgelegt sind. Durch die mechanische Kopplung der beiden oder mehreren Komponenten oder Teile des Füllmaterials ist es möglich, neben der Festlegung über Formschlusselemente an dem Abdeckungsmaterial bestimmte Versagenskriterien definiert zu erfüllen, so dass bei dem Auftreten bestimmter Kräfte die Verbindung zwischen den beiden oder mehreren Teilen des Füllmaterials versagt und ein Aufreißen an der Sollrissstelle oder Sollrisslinie bewirkt wird. Durch die Ausgestaltung über Formschlusselemente ist es einfach möglich, eine bestimmte Sequenz des Versagens zu realisieren, indem durch eine entsprechende Ausgestaltung der Formschlusselemente zunächst ein erster Bereich versagt und anschließend ein zweiter Bereich oder weiterer Bereiche. Die Abfolge des Versagens kann durch einfache geometrische Veränderungen variiert werden, so dass ein definiertes Öffnungsverhalten festgelegt werden kann.
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Das Füllmaterial kann an dem Abdeckungsmaterial ausschließlich durch die Formschlusselemente festgelegt sein, so dass allein durch die Formgebung und die mechanische Festlegung des Füllmaterials an dem Abdeckungsmaterial die Kraftübertragung definiert wird. Auch hier ist es möglich, durch voneinander abweichende Formschlusselemente eine Sequenz des Versagens einzustellen, so dass bei dem Aufbringen von Kräften während des Entfaltens des Airbags nach dem Beginn des Befüllens mit Entfaltungsgas zunächst ein erster Bereich versagt und dementsprechend die Sollrissstelle in diesem Bereich zunächst versagt, um eine gerichtete Zerstörung der Sollrissstelle und damit ein gerichtetes Entfalten zu erreichen.
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Die Formschlusselemente können so ausgebildet sein, dass sie eine Verlagerung in mehreren Richtungen blockieren, so dass eine Verschiebung oder Verdrehung in mehreren Orientierungen blockiert wird. Dadurch kann das Versagensverhalten und damit die Öffnungs- und Entfaltungscharakteristik beeinflusst werden.
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Das Füllmaterial kann eine von dem Abdeckungsmaterial verschiedene Härte aufweisen, je nachdem, wie die Einbaussituation ist und welche Effekte mit dem Füllmaterial erreicht werden sollen. Eine steifere Materialwahl kann eine höhere Festigkeit im Bereich der Sollrissstelle bewirken, wodurch über eine große Fläche die Kräfte in das Abdeckungsmaterial eingeleitet werden. Wird weicheres Material eingearbeitet, kann dies bei einer der beweglichen Airbagabdeckung einen optisch ansprechenderen Übergang bewirken. Grundsätzlich ist es auch möglich, eine an die Festigkeit des Airbagmaterials angenäherte Härte oder Steifigkeit für das Füllmaterial vorzusehen, wenn dies aus optischen oder technischen Gründen notwendig ist.
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Das Füllmaterial kann aus einem thermisch isolierenden Material hergestellt sein, was insbesondere bei der Anwendung einer 2-Komponenten-Spritzgusstechnik zur Herstellung der Airbagabdeckung einen positiven Effekt auf die optische Anmutung hat, da eine langsamere und gleichmäßigere Erstarrung des Abdeckungsmaterials gerade im Bereich der Materialschwächung erfolgt. Dadurch wird ein vergleichmäßigter Wärmetransport und eine vergleichmäßigte optische Anmutung erreicht.
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Das Füllmaterial kann die Airbagabdeckung gegen eine Biegung um die Sollrissstelle versteifen, wobei die Versteifung sowohl bei einer Biegung nach innen, also in Richtung auf den zusammengelegten Airbag, als auch nach außen unterbunden oder behindert werden kann.
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Das Füllmaterial kann eine in Richtung auf die Sollrissstelle gerichtete Spitze oder Schneide aufweisen, um bei einer Druckerhöhung durch den sich entfaltenden Airbag eine Schneidenfunktion auszuüben, wodurch das Material im Bereich der Sollrissstelle präzise durchtrennt werden kann und die strukturelle Integrität der Airbagabdeckung aufgehoben wird.
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Die Formschlusselemente können Hinterschneidungen ausbilden, vorteilhafterweise mehrfache Hinterschneidungen, um das Füllmaterial, das sich weder über Adhäsionskräfte noch durch Stoffschluss an dem Abdeckungsmaterial festlegen lassen kann, sicher in der Materialausnehmung zu halten. Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der beigefügten Figuren näher erläutert. Es zeigen:
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1 – eine Schnittdarstellung einer Ausführung gemäß dem Stand der Technik;
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2 – eine Schnittdarstellung einer erfindungsgemäßen Ausgestaltung;
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3 – eine Draufsicht auf eine erste Ausgestaltungsform;
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4 – eine Variante der 2 mit mehrteiligem Füllmaterial;
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5 – eine Detaildarstellung von Formschlusselementen entlang Linie X-X;
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6 – eine Variante der 5;
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7 – eine Variante der 6; sowie
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8 – eine schematische Darstellung eines Öffnungsvorganges.
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1 zeigt eine Airbagabdeckung 1 mit einer Sichtoberfläche 11 und einer Seitenwand 12 in einer Teildarstellung. Die Airbagabdeckung 1 dient zur Abdeckung eines nicht dargestellten Airbags oder eines Airbagmoduls, das unterhalb der Airbagabdeckung in einem Aufnahmeraum gefaltet oder zusammengelegt untergebracht ist. In der Airbagabdeckung 1 ist eine Materialschwächung 3 mit einem im Ausführungsbeispiel dreieckigen Querschnitt eingebracht, so dass im Bereich der geringsten Materialstärke eine Sollrisslinie 5 ausgebildet ist, entlang der die Airbagabdeckung aufreißt, wenn der nicht dargestellte Airbag entfaltet wird. Die nach oben gerichteten Pfeile stellen die vom zusammengelegten Airbag ausgeübte Druckkraft FA dar, die durch ein Airbagpaket ausgeübt wird. Die senkrecht dazu verlaufenden Pfeile deuten die Reaktionskräfte FR an, die aufgrund des Druckes von dem Airbagmodul innerhalb des Abdeckungsmaterials 10 entstehen. Aufgrund der Reaktionskräfte FR ergibt sich an der Oberfläche 11 im Bereich der Sollrissstelle 5 ein sichtbarer Abzeichnungsverlauf 4 entlang der Sollrisslinie 5. Zudem ist aufgrund der Materialschwächung 3 ein Aufwölben möglich, insbesondere auf der der Seitenwand 2 abgewandten Seite der Materialausnehmung 3.
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2 zeigt eine erfindungsgemäße Airbagabdeckung 1, bei der innerhalb der Materialschwächung 3 ein Füllmaterial 6 aus einem von dem Abdeckungsmaterial 10 abweichenden Werkstoff eingebracht, insbesondere eingespritzt ist. Das Füllmaterial 6 weist im Querschnitt eine Spitze 15 auf, die bei einer Längserstreckung des Füllmaterials 6 senkrecht zur Blattebene eine Schneide ausbildet. An den Seitenkanten des Füllmaterials 6 rechts und links von der Spitze 15 sind Formschlusselemente 7, 8 ausgebildet, die formschlüssig in das Abdeckungsmaterial 10 eingreifen. Das linke Formschlusselement weist einen Hinterschnitt 71 dergestalt auf, dass eine Verlagerung in Richtung auf den Airbag nicht möglich ist. Der linke Hinterschnitt 71 kann sich entlang der gesamten Längserstreckung senkrecht zur Bildebene erstrecken, alternativ können solche Hinterschnitte 71 auch nur abschnittsweise an dem Füllmaterial 6 ausgebildet sein.
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Die Formschlusselemente 8 können ebenfalls Hinterschnitte aufweisen und nach Art eines Reißverschlusses mit einer Vielzahl von Elementen in Längserstreckung versehen sein, die formschlüssig in das Abdeckungsmaterial 10 eingreifen.
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3 zeigt eine Draufsicht von der Oberseite 11, wobei das Abdeckungsmaterial 10 teilweise freigeschnitten ist. Neben dem aufgestellten linken Rand mit dem Formschlusselement 7, der ebenen Anlagefläche und der Spitze 15 sind die reißverschlussartigen Formschlusselemente 8 mit den doppelten Hinterschneidungen 81 zu erkennen. Die Formschlusselemente 8 sind nach Art von Schwalbenschwanzelementen ausgebildet und übertragen Kräfte zwischen dem Abdeckungsmaterial 10 und dem Füllmaterial 6, so dass das Füllmaterial 6 nicht aus dem Abdeckungsmaterial 10 ohne Aufbringung festgelegter Kräfte herauslösbar ist. Die übertragenen Kräfte verlaufen vorwiegend innerhalb des Abdeckungsmaterials, so dass verhindert wird, dass das Material neben der Materialschwächung 3 auseinandergezogen wird. Neben der eckigen Ausgestaltung der Formschlusselemente 8 können diese auch mit gerundeten Kanten, rund, teilkreisförmig mit Hinterschnitten und anderen Formgebungen versehen sein.
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In der 4 ist eine Variante der 2 dargestellt, bei der das Füllmaterial 6 mehrteilig ausgebildet ist und die Einzelteile 61, 62 entlang einer Verbindungslinie 60 über Formschlusselemente aneinander befestigt sind. Die Formschlusselemente können korrespondierend zu den Formschlusselementen 7, 8 an den Seitenkanten des Füllmaterials 6 ausgebildet sein, beispielsweise in Gestalt einer Reißverschlussverzahnung.
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In der 5 ist eine Schnittdarstellung gemäß Schnitt X-X der 4 dargestellt. Neben den Hinterschnitten 81, wie sie in der 3 dargestellt sind, können die Formschlusselemente 8 auch einen sich konisch nach oben, also in Richtung auf das Abdeckungsmaterial 10 hin verjüngenden Querschnitt aufweisen, so dass eine verbesserte Kraftaufnahme der von außen wirkenden Kräfte FE auf das Füllmaterial 6 erfolgen kann.
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6 zeigt eine Variante der 5 mit einer umgekehrten Orientierung des Winkels α, der im dargestellten Ausführungsbeispiel eine sich nach oben vergrößernde Konusform ausbildet. Dadurch kann eine verbesserte Kraftübertragung der durch den Airbag von innen ausgeübten Kräfte FA erfolgen.
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7 zeigt eine rechtwinklige Querschnittgestaltung der Formschlusselemente 8, also einen Neigungswinkel von 0°.
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In der 8 ist ein schematischer Ablauf der Trennung des Füllmaterials 6 von dem Abdeckungsmaterial 10 gezeigt, wenn Ablösungskräfte von innen gegen das Abdeckungsmaterial 10 drücken, so dass dieses aus den Hinterschneidungen 8 entlang der geradlinigen Wände der Formschlusselemente 8 nach oben verschoben wird. Das Abdeckungsmaterial 10 reißt dann im Bereich der Sollrissstelle 5 auf, die Airbagabdeckung 1 gibt den eingeschlossenen Airbag frei und lässt eine Entfaltung in Richtung auf den Fahrzeuginsassen zu.
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Durch die Anordnung des Füllmaterials 6 innerhalb der Materialschwächung 3 kann die Entwicklung einer sichtbaren Linie 4 auf der Oberfläche 11 der Airbagabdeckung 1 vermieden werden. Eine Verformung der Airbagabdeckung 1 aufgrund des zusammengelegten, nicht aktivierten Airbags wird verhindert, ebenso wird eine Biegung um den Bereich der Sollrissstelle 5 vermieden. Die Haltbarkeit der Airbagabdeckung 1 wird verbessert, da eine geringere Spannung in der Sollrissstelle 5 vorhanden ist und darüber hinaus eine verbesserte Langzeitstabilität erreicht wird, wenn der relativ geringe Materialanteil im Bereich der Sollrissstelle 5 mit zunehmender Betriebsdauer aushärtet und altert.
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Durch das formschlüssig und rein mechanisch an dem Abdeckungsmaterial 10 festgelegte Füllmaterial 6 ist es möglich, eine Einstellung des Öffnungsverhaltens durch geometrische Veränderungen vorzunehmen, beispielsweise durch Veränderungen des Keilwinkels α, der Größe der Formschlusselemente 7, 8 oder deren Formgestaltung. Aufgrund der großen Auswahl an möglichen Materialien ist es möglich, eine Anpassung an die gewünschten Eigenschaften des Füllmaterials 10 zu erreichen, beispielsweise im Hinblick auf die Erscheinungsform oder das Verhalten beim Öffnen der Abdeckung. Ist das Füllmaterial 6 steifer als das Abdeckungsmaterial 10, wird ein größerer Widerstand gegen eine Verformung im Bereich der Sollrissstelle 5 bereitgestellt, insbesondere gegenüber einer Biegung. Bei Fertigung mit der 2-K-Spritztechnologie ist es möglich, dass das Füllmaterial 6 von dem Abdeckungsmaterial 10 umspritzt wird. Dadurch erstarrt das Abdeckungsmaterial 10 im Bereich der Sollrissstelle langsamer als wenn kein Füllmaterial 6 vorhanden wäre, was durch die Isoliereigenschaften des in der Regel als Kunststoff ausgebildeten Füllmaterials 6 begründet ist. Dadurch härtet das Material im Bereich der Sollrissstelle 5 weniger schnell aus und kann die Spritzgussform besser füllen, was zu einer kostengünstigeren Fertigung führt. Darüber hinaus ist es möglich, die Sollrissstelle 5 schmaler zu konstruieren, ohne Gefahr zu laufen, dass eine unbeabsichtigte Öffnung der Sollrissstelle 5 erfolgt.
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Das Füllmaterial 6 kann entlang der gesamten Materialschwächung 3 angeordnet sein, ebenso ist es möglich, das Füllmaterial 6 nur bereichsweise vorzusehen. Die Materialschwächung 3 ist eine Querschnittsverringerung des Abdeckungsmaterials 10 verglichen mit der durchschnittlichen Materialstärke oder des umgebenden Airbagabdeckungsmaterials 10.
