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Die Erfindung betrifft ein Abdeckelement für ein Gassackmodul bzw. Airbagmodul mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1. Ein solches Abdeckelement ist beispielsweise aus
DE 197 01 106 A1 bekannt. Die Erfindung betrifft ferner ein Gassackmodul, ein Armaturenbrett und ein Fahrzeugsicherheitssystem jeweils mit einem derartigen Abdeckelement sowie ein Verfahren zum Öffnen eines Abdeckelements.
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Das Abdeckelement dient dazu, einen Gassack im Ruhezustand zum Fahrzeuginnenraum hin abzudecken und im Gassackmodul zu halten. Das Abdeckelement muss dazu ausreichend steif sein, um den Packdruck des komprimierten Gassacks aushalten, ohne auszubeulen oder sich zu verformen. Beim Auslösen des Gassackmoduls muss sich das Abdeckelement leicht öffnen lassen, um den Gassack freizugeben, der sich im Fahrzeuginneren entfaltet. Dabei dürfen sich keine Bruchstücke vom Abdeckelement lösen und in den Fahrzeuginnenraum gelangen. Das Öffnen erfolgt entlang einer Aufreißlinie, die im Abdeckelement ausgebildet ist.
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Die Formstabilität des Abdeckelements wird durch Versteifungsrippen erzielt. Zum Öffnen des Abdeckelements sind die Versteifungsrippen gemäß
DE 197 01 106 A1 im Bereich der Aufreißlinie mit einer Materialschwächung versehen, die dazu führt, dass die Versteifungsrippen beim Öffnen an der Aufreißlinie aufbrechen. Das Abdeckelement wird um einen Scharnierbereich aufgeklappt, um den Gassack freizugeben. Die Versteifungsrippen flachen im Scharnierbereich ab. Der Scharnierbereich ist also frei von Versteifungsrippen, da angenommen wurde, diese würden ein Aufklappen des Abdeckelements erschweren oder behindern.
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Bei dem bekannten Abdeckelement besteht das Risiko, dass das Abdeckelement unkontrolliert bricht und Teile davon in den Fahrgastraum fliegen. Außerdem besteht das Risiko, dass das Abdeckelement nicht entlang der dafür vorgesehenen Aufreißlinie aufbricht, sondern sich eine unkontrollierte Aufreißlinie bildet (Bypass), die das Aufblasen und Entfalten des Gassacks behindert.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, ein Abdeckelement für ein Gassackmodul anzugeben, dessen Öffnungsverhalten verbessert ist und die Formstabilität möglichst beibehalten wird. Der Erfindung liegt ferner die Aufgabe zu Grunde, ein Gassackmodul, ein Armaturenbrett, ein Fahrzeugsicherheitssystem und ein Verfahren zum Öffnen eines Abdeckelements anzugeben.
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Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe mit Blick auf das Abdeckelement für ein Gassackmodul durch den Gegenstand des Anspruchs 1 gelöst. Mit Blick auf das Gassackmodul, das Armaturenbrett, das Fahrzeugsicherheitssystem und das Verfahren wird die Aufgabe durch die Gegenstände der Ansprüche 13, 14, 15 und 16 gelöst.
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Konkret wird die Aufgabe durch ein Abdeckelement für ein Gassackmodul gelöst, das eine Aufreißlinie und wenigstens einen Scharnierbereich zum Öffnen des Abdeckelements durch Verschwenken wenigstens einer Klappe aufweist. Die Klappe wird beim Öffnen des Abdeckelements durch die Aufreißlinie gebildet. Zwischen der Aufreißlinie und dem Scharnierbereich erstreckt sich wenigstens eine Versteifungsrippe mit einer Materialschwächung. Erfindungsgemäß ist die Materialschwächung auf der Seite des Scharnierbereichs ausgebildet.
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Die Versteifungsrippe erstreckt sich zumindest zwischen dem Scharnierbereich auf ihrer einen Seite und dem Bereich der Aufreißlinie auf ihrer anderen Seite. Vorzugsweise erstreckt sie sich jeweils über diese Bereiche hinaus.
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Im Unterschied zum Stand der Technik ist die Materialschwächung der Versteifungsrippe auf der Seite des Scharnierbereichs ausgebildet. Dadurch wird bewirkt, dass das Abdeckelement beim Auslösen des Gassackmoduls kontrolliert um den Scharnierbereich herum aufklappt. Die Materialschwächung der Versteifungsrippe auf der Seite des Scharnierbereichs bewirkt, dass der Scharnierbereich freigegeben wird, wenn die Versteifungsrippe an der Materialschwächung beim Öffnen des Abdeckelements bricht. Dabei werden die beim Öffnen auf den Scharnierbereich wirkenden Biegemomente verringert, sodass ein kontrolliertes Aufklappen des Abdeckelements um den Scharnierbereich herum möglich ist. Dadurch wird die Sicherheit gegen ein unkontrolliertes Aufbrechen gegen sich lösende Teile des Abdeckelements verbessert.
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Die Klappe bzw. die Klappen des Abdeckelements bilden sich erst beim Auslösen des Gassackmoduls, wenn die Aufreißlinie aufgebrochen wird. Die Klappe bzw. die Klappen schwenken dann um den Scharnierbereich herum auf. Im Ruhezustand sind die Klappen einstückig mit dem Abdeckelement ausgebildet und decken den Gassack ab.
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Wenn das Abdeckelement mehrere Versteifungsrippen aufweist, können alle Versteifungsrippen oder zumindest einige der Versteifungsrippen jeweils eine Materialschwächung auf der Seite des Scharnierbereichs aufweisen.
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Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
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Vorzugsweise ist die Materialschwächung an einem axialen Ende der Versteifungsrippe ausgebildet. Das axiale Ende ist auf der Seite des Scharnierbereichs angeordnet. Dadurch wird eine große wirksame Länge der Versteifungsrippe zur Verbesserung der Steifigkeit ermöglicht.
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Bei einer besonders bevorzugten Ausführungsform umfasst der Scharnierbereich eine Scharnierlinie, um die die Klappe, die sich beim Aufreißen entlang der Aufreißlinie bildet, zum Öffnen des Abdeckelements schwenkbar ist.
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Insbesondere ist vorgesehen, dass sich die Versteifungsrippe beiderseits der Scharnierlinie erstreckt. Hierbei kreuzt bzw. überbrückt die Versteifungsrippe die Scharnierlinie von einer Seite der Scharnierlinie zur anderen Seite der Scharnierlinie, vorzugsweise in einem Winkel von 90°.
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Die Materialschwächung ist im Bereich der Scharnierlinie, insbesondere auf der Scharnierlinie angeordnet.
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Im Unterschied zum Stand der Technik, bei dem der Scharnierbereich eine mehr oder weniger undefinierte Fläche des Abdeckelements bildet, hat die Scharnierlinie den Vorteil, dass das Abdeckelement eine definierte Schwenkachse aufweist, um die die Klappe beim Öffnen des Abdeckelements herumschwenkt. Wenn die Materialschwächung auf der Scharnierlinie angeordnet ist, wird das kontrollierte Aufklappen des Abdeckelements weiter verbessert.
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Die Versteifungsrippe kann an der Aufreißlinie oder mit Abstand vor der Aufreißlinie enden. Dies hat den Vorteil, dass eine einzige Materialschwächung pro Versteifungsrippe ausreichend ist und zwar auf der Seite des Scharnierbereichs, um ein kontrolliertes Öffnen des Abdeckelements zu erreichen.
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Zur Verbesserung der Steifigkeit kann jeweils wenigstens eine Versteifungsrippe auf beiden Seiten der Aufreißlinie angeordnet sein, wobei die Versteifungsrippen auf beiden Seiten der Aufreißlinie jeweils eine Materialschwächung aufweist, die auf der jeweiligen Seite des Scharnierbereichs ausgebildet ist. Damit ist eine Versteifung des Abdeckelements über eine größere Fläche des Abdeckelements möglich. Diese Ausführungsform ist besonders für Abdeckelemente mit sogenannte H-Klappen (H-flaps) geeignet, bei denen die Aufreißlinie in etwa mittig durch das Abdeckelement verläuft, sodass auf beiden Seiten des Abdeckelements beim Öffnen Klappen gebildet werden. Diese Ausführungsform weist zwei Scharnierbereiche auf, die ebenfalls auf beiden Seiten der Aufreißlinie angeordnet sind.
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Alternativ ist es möglich, dass sich die Versteifungsrippe über die Aufreißlinie hinaus erstreckt und im Bereich der Aufreißlinie eine weitere Materialschwächung aufweist. Damit kann mit einer einzigen Versteifungsrippe die gesamte Breite des Abdeckelements durchgehend versteift werden. Auch diese Ausführungsform ist für Abdeckelement mit H-Klappen geeignet.
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Wie vorstehend ausgeführt, kann die Aufreißlinie zwischen zwei Klappen mit jeweils einem Scharnierbereich zum Öffnen des Abdeckelements angeordnet sein (H-Klappen). Alternativ kann das Abdeckelement in U-Klappenbauweise im Zusammenhang mit der Erfindung benutzt werden. In diesem Fall ist die Aufreißlinie am Rand einer einzigen Klappe ausgebildet (U-Klappe / U-flap).
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Vorzugsweise verläuft die Materialschwächung quer zur Längserstreckung der Versteifungsrippe. Die Versteifungsrippe reißt also in Querrichtung auf.
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Wenn mehrere Versteifungsrippen vorgesehen sind, verlaufen die in den jeweiligen Versteifungsrippen ausgebildeten Materialschwächungen jeweils entlang der Scharnierlinie. Dadurch wird ein einheitliches Aufklappverhalten entlang der Scharnierlinie erreicht.
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Vorzugsweise umfasst die Materialschwächung einen Bereich der Versteifungsrippe, dessen Wandstärke kleiner als die Wandstärke der übrigen Versteifungsrippen ist. Dadurch wird eine Spannungskonzentration im Bereich der Materialschwächung erreicht, die als Sollbruchstelle wirkt.
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Die Materialschwächung kann U-förmige oder V-förmigen ausgebildet sein.
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Im Rahmen der Erfindung wird ein Gassackmodul, ein Armaturenbrett und ein Fahrzeugsicherheitssystem jeweils mit einem erfindungsgemäßen Abdeckelement beansprucht.
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Bei dem Verfahren zum Öffnen eines erfindungsgemäßen Abdeckelements wird zunächst das Gassackmodul ausgelöst. Dann reist die Aufreißlinie auf und ein Biegemoment wirkt auf die Versteifungsrippe, das eine Spannungskonzentration im Bereich der Materialschwächung erzeugt. Die Versteifungsrippe bricht an der Materialschwächung. Das Abdeckelement schwenkt um den Scharnierbereich und klappt auf. Dadurch wird das Abdeckelement kontrolliert geöffnet.
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Die Erfindung wird nachstehend anhand eines Ausführungsbeispiels unter Bezug auf die beigefügten schematischen Zeichnungen mit weiteren Einzelheiten näher erläutert.
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In diesen zeigen
- 1 eine perspektivische Ansicht eines Abdeckelements nach einem erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiel und
- 2 eine Draufsicht auf das Abdeckelement gemäß 1 in schematischer Darstellung.
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1 zeigt ein Abdeckelement nach einem erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiel, das zum Abdecken eines Gassacks in einem Gassackmodul eingesetzt wird. Das Abdeckelement kann beispielsweise bei einem Fahrerairbag oder Beifahrerairbag zum Einsatz kommen. Andere Verwendungsmöglichkeiten in einem Fahrzeugsicherheitssystem sind denkbar.
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Das Abdeckelement weist an seiner Innenseite eine Aufreißlinie 11 auf, die beim Öffnen des Abdeckelements aufreißt und den unter dem Abdeckelement angeordneten Gassack freigibt. Die Aufreißlinie 11 definiert Klappen 13, die nach dem Aufreißen der Aufreißlinie 11 nach oben schwenken und den Gassack freigeben (H-Klappen). Alternativ kann die Aufreißlinie 11 am Rand des Abdeckelements verlaufen, sodass eine einzige Klappe beim Öffnen gebildet wird (U-Klappe). Bei einem Abdeckelement mit H-Klappenbauweise sind zwei Scharnierbereiche 12 gegenüber angeordnet, um die die beiden Klappen beim Öffnen des Abdeckelements geschwenkt werden. Die Scharnierbereiche 12 und die Aufreißlinie 11 verlaufen in etwa parallel zueinander. Eine andere Anordnung der Aufreißlinie 11 und der Scharnierbereiche 12 relativ zueinander ist möglich.
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Im Fall einer U-Klappenbauweise ist ein einziger Scharnierbereich 12 vorgesehen, der parallel zur Aufreißlinie 11 verläuft. Auch hier sind andere Gestaltungen möglich. Die Klappe 13 ist zwischen dem Scharnierbereich 12 und der Aufreißlinie 11 ausgebildet. Dasselbe gilt für mehrere Klappen 13, die auf beiden Seiten der Aufreißlinie 11 vom jeweiligen Scharnierbereich 12 begrenzt werden.
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Es versteht sich, dass die Klappen 13 im Ruhezustand des Abdeckelements geschlossen und einstückig mit dem Abdeckelement ausgebildet sind.
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Wie in 1 weiter zu sehen, erstrecken sich mehrere Versteifungsrippen 14 zwischen der Aufreißlinie 11 und dem Scharnierbereich 12. Konkret erstrecken sich die Versteifungsrippen 14 senkrecht zur Aufreißlinie 11 und zum Scharnierbereich 12. Eine andere Positionierung der Versteifungsrippen 14 ist möglich.
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Wie in 1 und 2 gut zu erkennen, ist die Materialschwächung 15 der Verstärkungsrippen 14 jeweils auf der Seite des Scharnierbereichs 12 ausgebildet. Das bedeutet, dass die Materialschwächung 15 näher am Scharnierbereich 12 als am Aufreißbereich 11 ausgebildet ist und zwar so nah, dass die Scharnierwirkung durch Brechen der Materialschwächung 15 beim Öffnen unterstützt wird. Die Materialschwächung 15 grenzt bei dem Beispiel unmittelbar an den Scharnierbereich 12 an.
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Konkret ist der Scharnierbereich 12 als Scharnierlinie 16 ausgebildet, die beim Öffnen des Abdeckelements eine Drehachse für die Klappen 13 bzw. die einzige Klappe 13 bildet. In Dir Materialschwächungen 15 in den Versteifungsrippen 14 fluchten mit der Scharnierlinie 16. Mit anderen Worten sind alle Materialschwächungen 15 auf der Scharnierlinie 16 angeordnet.
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Wie 1 zu sehen, nimmt die Höhe der Verstärkungsrippe 14 in Richtung des Scharnierbereichs 12 bzw. der Scharnierlinie 16 zu. Die maximale Höhe der Verstärkungsrippen 14 ist angrenzend an den Scharnierbereich 12 bzw. die Scharnierlinie 16 ausgebildet. Dir Materialschwächung 15 ist am axialen Ende der Versteifungsrippe 14 ausgebildet, die sich bis in den Scharnierbereich 12 hinein erstreckt, wie in 2 gut zu erkennen. Dabei teilt die Materialschwächung 15 die Verstärkungsrippen 14 in einen kurzen und einen langen Abschnitt 17, 18. Der kurze Abschnitt 17 steht zumindest teilweise über die Scharnierlinie 16 nach außen vor. Konkret ist der kurze Abschnitt 17 mit einer Querrippe 19 des Abdeckelements verbunden, die parallel zur Scharnierlinie 16 verläuft.
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Die Materialschwächung 15 ist direkt auf der Scharnierlinie 16 ausgebildet.
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Nach dem Brechen der Materialschwächung 15 bleibt der kurze Abschnitt 17 im Wesentlichen stationär, d.h. er schwingt nicht mit der Klappe 13 mit. Der lange Abschnitt 18 ist im Bereich der Klappe 13 ausgebildet und schwenkt mit dieser beim Öffnen des Abdeckelements zusammen auf.
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Anstelle der definierten Scharnierlinie 16 ist es auch möglich, einen flächigen Scharnierbereich, wie beispielsweise aus
DE 197 01 106 A1 bekannt, mit der Versteifungsrippe 14 und der Materialschwächung 15 zu kombinieren, um das Öffnungsverhalten zu verbessern. Andere Scharnierausbildungen sind möglich.
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Von der Scharnierlinie 16 beabstandet ist die Aufreißlinie 11 angeordnet. Die Versteifungsrippe 14 erstreckt sich zwischen der Scharnierlinie 16 und der Aufreißlinie 11. Wie in 1 zu sehen, läuft die Versteifungsrippe 14 zur Aufreißlinie 11 hin aus. Die Höhe der Versteifungsrippe 14 flacht dabei so ab, dass die Versteifungsrippe 14 vor der Aufreißlinie 11 endet. Die Aufreißlinie 11 kann somit ungehindert von der Versteifungsrippe 14 aufreißen. Eine andere Geometrie der Versteifungsrippe 14 ist möglich. Beispielsweise kann die Versteifungsrippe 14 über die Aufreißlinie 11 hinausragen. Das Öffnen wird durch eine weitere (zweite) Materialschwächung im Bereich der Aufreißlinie ermöglicht.
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Das Abdeckelement funktioniert wie folgt.
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Bei einem Aufprall des Fahrzeugs wird das Gassackmodul ausgelöst und ein (nicht dargestellter) Gasgenerator füllt den Gassack mit Gas. Dadurch wird das Abdeckelement entlang der Aufreißlinie 11 aufgesprengt und die Klappen 13 nach außen aufgebogen. Dadurch kommt es zu einer Spannungskonzentration im Bereich der Materialschwächung 15, die dazu führt, dass die Versteifungsrippen 14 an der Materialschwächung 15 aufbrechen. Die Klappen 13 können somit ungehindert um die Scharnierlinie 16 bzw. allgemein um den Scharnierbereich 12 herum aufschwenken. Der Gassack wird freigegeben und kann ungehindert in den Fahrzeuginnenraum expandieren.
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Bezugszeichenliste
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- 10
- frei
- 11
- Aufreißlinie
- 12
- Scharnierbereich
- 13
- Klappe
- 14
- Versteifungsrippe
- 15
- Materialschwächung
- 16
- Scharnierlinie
- 17
- kurzer Abschnitt
- 18
- langer Abschnitt
- 19
- Querrippe
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 19701106 A1 [0001, 0003, 0040]
