DE10241598B4

DE10241598B4 - Fugenlose Beifahrerseiten-Airbagabdeckung in einer harten Armaturentafel

Info

Publication number: DE10241598B4
Application number: DE10241598A
Authority: DE
Inventors: Esther M. Novi Sun; James D. Sterling Heights Pink; Sirish Troy Mishra; Anna H. Allen Park Cardenas
Original assignee: Visteon Global Technologies Inc
Current assignee: Visteon Global Technologies Inc
Priority date: 2001-09-07
Filing date: 2002-09-04
Publication date: 2010-08-12
Anticipated expiration: 2022-09-05
Also published as: FR2829438A1; FR2829438B1; US6623029B2; GB2379420B; DE10241598A1; US20030047915A1; GB2379420A; GB0216942D0

Abstract

Armaturentafel (10) für die Fahrgastzelle eines Automobils umfassend:
– ein Grundbauteil (12), das eine Innenfläche (14) und eine Außenfläche (16) aufweist,
– eine auf dieser Innenfläche (14) geformte vorgeschwächte Umrisslinie (18), die eine Abdeckplatte (20) innerhalb des Grundbauteils (12) ausbildet,
– ein an der Innenfläche (14) angebrachter Trichter (28) mit einer Öffnung (32), die von einem Öffnungsrand (30) vollständig begrenzt wird, wobei
die Öffnung (32) des Trichters (28) kleiner ist als die durch die vorgeschwächte Umrisslinie (18) gebildete Abdeckplatte (20), so dass die vorgeschwächte Umrisslinie (18) auf der Innenfläche (14) durch den Öffnungsrand (30) abgestützt wird und die vorgeschwächte Umrisslinie (18) im Wesentlichen U-förmig gestaltet ist,
– eine Metallklappe (36), die aus einem Scharnierteil (38) und einem gelenkig mit diesem verbundenen Klappenteil (40) besteht, wobei
der Scharnierteil (38) am Trichter (28) befestigt ist und der Klappenteil (40) an der Abdeckplatte (20) befestigt ist, und...

Description

Technisches Gebiet der Erfindung
Das vorliegende Patent offenbart und beansprucht eine nutzbringende, neue und nicht naheliegende Erfindung für eine Automobil-Armaturentafel und umfasst eine Airbageinrichtung und eine fugenlose äußere Abdeckung.
Hintergrund der Erfindung
Ein derzeit bedeutsames Problem im Zusammenhang mit in Automobilen eingebauten Airbageinrichtungen besteht darin, dass der Airbag das äußere Erscheinungsbild des Autos bewahrt, sich gleichzeitig aber nach außen durch die Armaturentafel hindurch bei minimaler Beeinträchtigung entfalten muss. In einer harten Armaturentafel muss der Airbag in der Lage sein, die Armaturentafel zu durchbrechen, die Armaturentafel selbst muss jedoch strukturell intakt und widerstandsfähig gegen unbeabsichtigten Bruch an oder in der Nähe der Stelle sein, an der sich der Airbag entfalten soll. Aus diesem Grunde besteht in der Industrie ein Bedarf an Verbesserungen an den Airbagabdeckungen in harten Armaturentafeln.
In der DE 198 37 421 A1 und der DE 298 11 739 U1 werden jeweils eine Armaturentafel für Kraftfahrzeuge mit einem Basisteil offenbart, das einen durch einen sich aufblasbaren Luftsack entfernbaren Bereich aufweist. Der Bereich wird beim Aufblasen des Luftsacks vollständig entfernt.
In der DE 197 58 000 A1 wird ein Verfahren zur Herstellung eines Kraftfahrzeug-Armaturenbretts mit eingebautem Airbag und einer Metalltür beschrieben. Die Metalltür weist einen U-förmigen Schlitz auf, der eine entfaltbare Klappe als einen entfernbaren Bereich definiert. Die Klappe ist entlang einer Linie zwischen den Enden des Schlitzes faltbar.
Auch in der EP 1 069 006 A2 und der EP 0 826 564 A1 werden Systeme mit aufblasbaren Airbags innerhalb eines Armaturenbrettes eines Kraftfahrzeuges offenbart. Dabei sind Bereiche des Armaturenbrettes als faltbare Klappen ausgebildet. In der EP 1 069 006 A2 ist die faltbare Klappe aus einem Teil der Oberfläche des Armaturenbrettes mit einem verformbaren Element verbunden, das wiederum mit dem feststehenden Teil des Armaturenbrettes ge koppelt ist, ausgebildet. In der EP 0 826 564 A1 entspricht der Aufbau der Klappe dem des Armaturenbrettes, das bei Bedarf verformt wird.
Auch in der US 5,738,367 A wird eine Anordnung innerhalb einer Verkleidung, insbesondere eines Armaturenbrettes, offenbart, mit der ein bestimmter Bereich der Verkleidung geöffnet werden und ein Airbag austreten kann.
Bei den im Stand der Technik bekannten Anordnungen werden beim Aufblasen des Airbags die Bereiche, die den Austritt des Airbags aus dem Armaturenbrett ermöglichen, entweder komplett entfernt beziehungsweise vom restlichen Teil des Armaturenbrettes abgelöst, oder es kommt zu einer starken, unkontrollierten Deformation des gesamtem Armaturenbrettes.
Zusammenfassende Beschreibung der Erfindung
Entsprechend eines Aspekts der vorliegenden Erfindung besteht eine Armaturentafel für die Fahrgastzelle eines Autos aus einem Grundbauteil mit einer Innenfläche und einer Außenfläche. Auf der Innenfläche ist eine vorgeschwächte Umrisslinie ausgebildet, die eine Abdeckplatte innerhalb des Grundbauteils bildet. An der Innenfläche ist ein Trichter angebracht, der einen Öffnungsrand mit einer durch ihn hindurchreichenden Öffnung hat, wobei sich der Öffnungsrand rings um die Öffnung erstreckt. Die Öffnung im Trichter ist kleiner als die die Abdeckplatte definierende vorgeschwächte Umrisslinie umreißt, so dass die vorgeschwächte Umrisslinie durch den Öffnungsrand des Trichters abgedeckt ist, wenn der Trichter an der Innenfläche angebracht ist.
Kurzbeschreibung der Zeichnungen
1 ist eine Explosivdarstellung einer erfindungsgemäßen eine Airbagabdeckung enthaltenden Armaturentafel;
2 ist eine perspektivische Ansicht eines erfindungsgemäßen Trichters und
3 zeigt einen Querschnitt einer die Airbagabdeckung enthaltenden Armaturentafel.
Ausführliche Beschreibung der Vorzugsausgestaltung
Die folgende Beschreibung der Vorzugsausgestaltung der Erfindung ist nicht dazu bestimmt, den Geltungsbereich der Erfindung auf diese Vorzugsausgestaltungen zu beschränken, sondern vielmehr eine beliebige im Fach erfahrene Person in den Stand zu versetzen, die Erfindung zu bauen und zu benutzen.
Bezug nehmend auf 1 und 3 ist unter 10 eine Armaturentafel für die Fahrgastzelle eines Autos in allgemeiner Ausgestaltung dargestellt. Die Armaturentafel umfasst ein Grundbauteil 12, das eine Innenfläche 14 und eine Außenfläche 16 hat. Vorzugsweise ist das Grundbauteil 12 aus eingefärbtem Hartpolypropylen geformt, es gilt jedoch als einbegriffen, dass das Grundbauteil 12 aus anderen geeigneten Materialien bestehen kann. Die Außenfläche 16 des Grundbauteils 12 weist in das Innere des Fahrzeugs, die Innenfläche 14 des Grundbauteils 12 weist in Richtung vom Inneren des Autos weg. Die Außenfläche 16 ist vorzugsweise nach den für das Auto geltenden Farb- und Texturspezifikationen geformt, nach denen dem Fahrzeuginnenraum durch das Grundbauteil 12 eine kosmetisch akzeptable Armaturentafel 10 dargeboten wird. Normalerweise ist in Armaturentafelbaugruppen auf der Außenfläche eines Grundbauteils eine Verkleidung angebracht, damit dem Fahrzeuginnenraum ein geeignetes Erscheinungsbild dargeboten wird. Mit dem eingefärbt geformten Grundbauteil 12 gemäß dieser Erfindung entfällt die Notwendigkeit einer solchen Verkleidung.
Die Innenfläche 14 des Grundbauteils weist eine eingeformte vorgeschwächte Umrisslinie 18 auf, die innerhalb des Grundbauteils 12 eine Abdeckplatte 20 definiert. Die vorgeschwächte Umrisslinie 18 erstreckt sich vorzugsweise allgemein über drei Seiten und definiert damit den unteren Rand 22 und zwei seitliche Ränder 24a, 24b der Abdeckplatte 20. Die vorgeschwächte Umrisslinie 18 ermöglicht es, dass das Grundbauteil 12 seine strukturelle Integrität und sein Aussehen behält, während eine Kontur gebildet wird, die unter dem Druck des sich entfaltenden Airbags ausbricht. Wenn sich der Airbag entfaltet, reicht die Kraft aus, die Abdeckplatte 20 aus dem übrigen Grundbauteil 12 entlang der vorgeschwächten Umrisslinie 18 auszubrechen.
Die vorgeschwächte Umrisslinie 18 erstreckt sich vorzugsweise nicht entlang einer oberen Kante 26 der Abdeckplatte 20, so dass das Grundbauteil 12 an der oberen Kante 26 intakt bleibt, wodurch unterstützt wird, dass die Abdeckplatte 20 am Grundbauteil 12 befestigt bleibt, wenn der Airbag durch die Abdeckplatte 20 hindurch expandiert.
Die vorgeschwächte Umrisslinie 18 innerhalb der Innenfläche 14 des Grundbauteils 12 kann nach vielen Verfahren geformt werden, wird jedoch in der Vorzugsausgestaltung durch Laserstrahlritzen der Innenfläche 14 des Grundbauteils 12 ausgebildet. Durch passende Wahl und Steuerung des Lasers kann ein Einschnitt auf der Innenfläche 14 ausgeführt werden, der in das Grundbauteil 12 hineinreicht. Vorzugsweise ist dieser Einschnitt ausreichend tief, dass er das Grundbauteil 12 schwächt, jedoch nicht so tief, dass er die strukturelle Integrität des Grundbauteils 12 unter normalen Einsatzbedingungen gefährdet. Außerdem liefert der Einschnitt vorzugsweise keinerlei sichtbare Andeutung auf der Außenfläche 16 des Grundbauteils 12 dafür, dass die vorgeschwächte Umrisslinie 18 existiert.
An der Innenfläche 14 des Grundbauteils 12 ist ein Trichter 28 befestigt. Der Trichter 28 umfasst einen Öffnungsrand 30 und eine durch ihn hindurchreichende Öffnung 32. Der Öffnungsrand 30 erstreckt sich rings um die Öffnung 32 im Trichter 28. Der Trichter 28 kann aus demselben eingefärbten Polypropylenmaterial, wie das Grundbauteil 12, spritzgeformt werden, oder der Trichter 28 kann alternativ aus einem Material spritzgeformt werden, das härter als das Grundbauteil 12 ist, wie zum Beispiel gummigefülltes Polypropylen oder glasgefülltes Polypropylen. Abhängig vom Anwendungsfall kann der Trichter 28 aus jedem geeigneten Material gefertigt werden.
Der Trichter 28 ist an der Innenfläche 14 des Grundbauteils 12 in solcher Weise befestigt, dass die Öffnung 32 innerhalb des Trichters 28 mit der Abdeckplatte 20 bündig ist. Die Öffnung 32 im Trichter 28 ist kleiner als die die Abdeckplatte 20 definierende, vorgeschwächte Umrisslinie 18, so dass bei der Befestigung des Trichters 28 an der Innenfläche 14 der Öffnungsrand 30 des Trichters 28 die vorgeschwächte Umrisslinie 18 überdeckt. Das trägt dazu bei, dass ein unbeabsichtigtes Einstoßen der Abdeckplatte 20 in die Armaturentafel 10 vom Fahrzeuginnenraum aus verhindert wird. Dies kommt zur Geltung, wenn die Armaturentafel 10 hohen Stoßkräften ausgesetzt wird, wie etwa bei einem Frontalzusammenstoß, bei dem Kopf oder Hände des Beifahrers mit sehr hohen Kräften auf die Armaturentafel 10 auf treffen können. Infolge der vorgeschwächten Umrisslinie 18 würde die Abdeckplatte 20 bei Einwirkung eines derartigen hohen Drucks auf die Außenfläche 16 des Grundbauteils 12 Empfindlichkeit gegen Ausbrechen erlangen, während bei einer Befestigung des Trichters 28 an der Innenfläche 14 der Öffnungsrand 30 die vorgeschwächte Umrisslinie 18 überdeckt, so dass eine die Abdeckplatte 20 stützende Struktur entsteht.
Bezug nehmend auf 2 besitzt der Öffnungsrand 30 des Trichters 28 ferner eine Anzahl am Öffnungsrand 30 befindlicher Schweißstege 34. Die Schweißstege 34 sind so ausgebildet, dass der Trichter 28 an der Innenfläche 14 des Grundbauteils 12 vibrationsverschweißt werden kann. In der Vorzugsausgestaltung verlaufen die Schweißstege 34 parallel zueinander rings um die Öffnung 32 im Trichter 28. Es gilt als einbegriffen, dass die Schweißstege 34 alternative Orientierungen aufweisen können, so dass sie zum Beispiel von der Öffnung 32 weg verlaufen oder sich in einer Gitteranordnung kreuzen könnten.
Vorzugsweise enthält die Armaturentafel 10 des Weiteren eine am Trichter 28 und der Abdeckplatte 20 befestigte Metallklappe 36. Diese Metallklappe 36 besteht aus einem Scharnierteil 38 und einem Klappenteil 40. Der Scharnierteil 38 ist am Trichter 28 befestigt. Der Klappenteil 40 ist mit dem Scharnierteil 38 gelenkig verbunden und außerdem an der Abdeckplatte 20 befestigt. Die Metallklappe 36 ist so gestaltet, dass sie die Abdeckplatte 20 verstärkt und ein Gelenk für die Abdeckplatte 20 bildet.
Die als Abdeckplatte 20 definierte Innenfläche 14 des Grundbauteils 12 besitzt angeformte Vorsprünge 42, die sich von der Innenfläche 14 weg erstrecken. Die Metallklappe 36 besitzt Löcher 44, die für die Aufnahme der angeformten Vorsprünge 42 ausgebildet sind. Die angeformten Vorsprünge 42 sind so gestaltet, dass sie in die Löcher 44 in der Metallklappe 36 passen, so dass die Vorsprünge 42 zur Befestigung der Metallklappe 36 an der Innenfläche 14 des Grundbauteils 12 heiß eingespreizt werden können. Das führt zu zusätzlicher struktureller Verstärkung der Abdeckplatte 20 sowie zu einem metallenen Gelenk.
Am Trichter 28 ist ein Airbagmodul 46 befestigt. Der Trichter 28 besitzt eine Anzahl von angeformten Vorsprüngen 48, die für die Aufnahme von Befestigungselementen zur Befestigung des Airbagmoduls 46 am Trichter 28 gestaltet sind. Der Scharnierteil 38 der Metallklappe 36 weist zur Aufnahme von Befestigungselementen Öffnungen 50 auf, so dass der Scharnierteil 38 der Metallklappe 36 zwischen den angeformten Vorsprüngen 48 des Trichters 28 und dem Airbagmodul 46 angeordnet ist.
Vorzugsweise weist das Airbagmodul 46 eine Vielzahl von Halterungen 52a auf, die für die Befestigung des Airbagmoduls am Trichter 28 ausgelegt sind. Zusätzlich hat das Airbagmodul 46 vorzugsweise mindestens eine Halterung 52b für seine Befestigung an einer Stützstruktur im Auto. Durch die Befestigung des Airbagmoduls 46 an der Armaturentafel 10 und an einer Stützstruktur im Fahrzeug wird die Armaturentafel 10 von der Stützstruktur des Fahrzeugs über den Trichter 28 und den Airbagmodul 46 abgestützt.
Vorzugsweise besitzt das Airbagmodul 46 eine Vorderseite 54, eine Rückseite 56, vier Seiten 58, vier seitliche Halterungen 52a und eine hintere Halterung 52b. Je eine der seitlichen Halterungen 52a ist an einer der vier Seiten 58 angebracht und zur Aufnahme von Befestigungselementen für die Befestigung an einer Stützstruktur im Auto konstruiert, wie etwa einem Querträger. Vorzugsweise hat die hintere Halterung 52b für die Befestigung am Querträger ein Langloch, so dass sich das Airbagmodul 46 bei entsprechender Stoßbelastung relativ zum Querträger bewegen kann, wodurch das Airbagmodul 46 bei einem heftigen Stoß Energie zu absorbieren vermag.
Die voranstehende Beschreibung offenbart und beschreibt eine Vorzugsausgestaltung der Erfindung. Eine mit dem Fach vertraute Person kann aus dieser Beschreibung und den zugehörigen Zeichnungen und Ansprüchen ohne Schwierigkeiten entnehmen, dass Veränderungen und Modifikationen der Erfindung vorgenommen werden können, ohne dass von der ihr innewohnenden Idee und dem angemessenen Geltungsbereich der Erfindung, wie er durch die folgenden Ansprüche definiert ist, abgewichen wird. Die Erfindung ist illustrierend beschrieben worden, und es gilt als vereinbart, dass die verwendete Terminologie beschreibend, nicht einschränkend, gemeint ist.

10: Armaturentafel
12: Grundbauteil
14: Innenfläche
16: Außenfläche
18: vorgeschwächte Umrisslinie
20: Abdeckplatte
22: unterer Rand
24a/b: seitlicher Rand
26: obere Kante
28: Trichter
30: Öffnungsrand
32: Öffnung
34: Schweißstege
36: Metallklappe
38: Scharnierteil
40: Klappenteil
42: Vorsprünge
44: Löcher
46: Airbagmodul
48: Vorsprünge
50: Öffnungen
52: Halterungen
52a: seitliche Halterung
52b: hintere Halterung
54: Vorderseite
56: Rückseite
58: Seiten

Claims

Armaturentafel (10) für die Fahrgastzelle eines Automobils umfassend: – ein Grundbauteil (12), das eine Innenfläche (14) und eine Außenfläche (16) aufweist, – eine auf dieser Innenfläche (14) geformte vorgeschwächte Umrisslinie (18), die eine Abdeckplatte (20) innerhalb des Grundbauteils (12) ausbildet, – ein an der Innenfläche (14) angebrachter Trichter (28) mit einer Öffnung (32), die von einem Öffnungsrand (30) vollständig begrenzt wird, wobei die Öffnung (32) des Trichters (28) kleiner ist als die durch die vorgeschwächte Umrisslinie (18) gebildete Abdeckplatte (20), so dass die vorgeschwächte Umrisslinie (18) auf der Innenfläche (14) durch den Öffnungsrand (30) abgestützt wird und die vorgeschwächte Umrisslinie (18) im Wesentlichen U-förmig gestaltet ist, – eine Metallklappe (36), die aus einem Scharnierteil (38) und einem gelenkig mit diesem verbundenen Klappenteil (40) besteht, wobei der Scharnierteil (38) am Trichter (28) befestigt ist und der Klappenteil (40) an der Abdeckplatte (20) befestigt ist, und der Scharnierteil (38) sich zwischen den Enden der U-förmigen vorgeschwächten Umrisslinie (18) entlang einer nicht vorgeschwächten Kante (26) derart erstreckt, dass die Abdeckplatte (20) gemeinsam mit dem Klappenteil (40) der Metallklappe (36) um diese Verbindungslinie verschwenkbar ist, – ein am Trichter (28) befestigtes Airbagmodul (46), wobei der Scharnierteil (38) der Metallklappe (36) zwischen dem Trichter (28) und dem Airbagmodul (46) angeordnet ist und der Trichter (28) angeformte Vorsprünge (48) zur Aufnahme von mit Gewinde versehenen Befestigungselementen und zur Abstützung der Metallklappe (36) und des Airbagmoduls (46) aufweist.
Armaturentafel (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Innenfläche (14) angeformte Vorsprünge (42) und die Metallklappe (36) Öffnungen (44) aufweist, die zur Aufnahme der angeformten Vorsprünge (42) gestaltet sind.
Armaturentafel (10) nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Öffnungsrand (30) des Trichters (28) eine Vielzahl von Schweißstegen (34) zum Vibrationsverschweißen mit der Innenfläche (14) des Grundbauteils (12) aufweist.
Armaturentafel (10) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Vielzahl von Schweißstegen (34) parallel zueinander rings um die Öffnung (32) im Trichter (28) verläuft.
Armaturentafel (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Grundbauteil (12) aus eingefärbtem Polypropylen geformt ist.
Armaturentafel (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Trichter (28) aus demselben eingefärbten Polypropylenmaterial wie das Grundbauteil (12) spritzgeformt ist.
Armaturentafel (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Trichter (28) aus einem Material spritzgeformt ist, das härter als das Grundbauteil (12) ist.