DE10249824B4

DE10249824B4 - Fugenloses Airbagabdeckungssystem

Info

Publication number: DE10249824B4
Application number: DE10249824A
Authority: DE
Inventors: Jeffrey A. Birmingham Kinane
Original assignee: Visteon Global Technologies Inc
Current assignee: Visteon Global Technologies Inc
Priority date: 2001-10-29
Filing date: 2002-10-22
Publication date: 2006-03-23
Anticipated expiration: 2022-10-23
Also published as: US20030080540A1; DE10249824A1; US6568705B2

Abstract

Eine Armaturentafel (10) für die Fahrgastzelle eines Automobils, bestehend aus:
– einem Grundbauteil (12), das eine Innenfläche (14) und eine Außenfläche (16) enthält;
– einer innerhalb dieser Innenfläche (14) geformten vorgeschwächten Umrisslinie (18), die eine Abdeckplatte (20) innerhalb des Grundbauteils (12) definiert;
– einem an der Innenfläche (14) angebrachten Trichter (28) mit einer Vorderfläche (30) und einer darin befindlichen Öffnung (32), wobei sich die Vorderfläche (30) rings um diese Öffnung (32) erstreckt;
– eine einen Scharnierteil (38) und einen Klappenteil (40) enthaltende Stützklappe (36), wobei der Scharnierteil (38) am Trichter (28) und der Klappenteil (40) mit dem Scharnierteil (38) gelenkig verbunden und an der Abdeckplatte (20) befestigt sind und der Klappenteil (40) der Stützklappe (36) durch ihn hindurchreichende Öffnungen (37) aufweist und
– eine an der Abdeckplatte (20) befestigte innere Abdeckplatte (39), wobei die Abdeckplatte (20) und die innere Abdeckplatte (39) durch die Öffnungen...

Description

Technisches Gebiet der Erfindung
Die Erfindung betrifft eine fugenlose äußere Airbagabdeckung für die Armaturentafel der Fahrgastzelle eines Automobils.

Hintergrund der Erfindung

Eines der derzeit bedeutsamen Probleme im Zusammenhang mit in Automobilen eingebauten Airbageinrichtungen besteht darin, dass der Airbag das ästhetische Erscheinungsbild des Autos bewahrt, sich gleichzeitig aber nach außen durch die Armaturentafel hindurch bei minimaler Beeinträchtigung entfalten muss. In einer hart geformten 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 Bedarf für eine verbesserte Airbagabdeckung in einer hart geformten Armaturentafel.

Aus der DE 198 37 421 A1 ist eine Armaturentafel mit einem Basisteil bekannt, das einen durch den sich ausblasenden Luftsack entfernbaren Bereich aufweist. An der Rückseite des Basisteils wird zum Zwecke der besseren Entfernbarkeit eine durch Einschnitte vorgeschwächte Umrisslinie gebildet, die vom Fahrgastraum aus unsichtbar ist. Das Basisteil besteht aus einem Kunststoff geringerer Dichte. An der Innenfläche der Armaturentafel ist ein Strukturelement zumindest teilweise als Schusskanal für den sich aufblasenden Luftsack ausgebildet.

Des weiteren ist in der DE 199 08 702 A1 ein Beifahrersitz-Airbagsystem beschrieben, bei der die Instrumententafel-Abdeckung durch Spritzformung mit einer Abdeckplatte verbunden ist, die sich gegenüber einer Öffnung des Airbaggehäuses als Einheit befindet. Die Abdeckplatte ist so angeordnet, dass eine äußere Kante eine verringerte physikalische Festigkeit aufweist. Die Abdeckplatte wird durch eine thermisch verbundene metallische Stützklappe verstärkt, die über ein Gelenk verfügt, was über einen Tragarm fest mit dem Airbaggehäuse verbunden ist. Wenn sich das in dem Airbaggehäuse aufgenommene Airbagelement aufbläst, kann das Gelenk nach oben gebogen werden, um die Abdeckplatte anzuheben oder zu öffnen. Zur Befestigung der Abdeckplatte an der Stützplatte besitzt diese an ihrem Klappenteil spezielle Öffnungen.

Aufgabe der Erfindung ist es, sicherzustellen, dass der Airbag in der Lage ist, beim Entfalten die Abdeckung einer hart geformten Armaturentafel unter minimaler Beeinträchtigung zu durchbrechen, wobei diese an der Durchbruchsstelle strukturell intakt und widerstandsfähig gegen unbeabsichtigten Bruch bleibt.

Zusammenfassende Beschreibung der Erfindung
Eine Armaturentafel für die Fahrgastzelle eines Autos besteht aus einem Grundbauteil mit einer darin geformten vorgeschwächten Umrisslinie, die eine Abdeckplatte definiert. Am Grundbauteil ist ein Trichter und an dem Trichter ist eine Metallabdeckplatte mit einem Scharnierteil und einem Klappenteil angebracht. Der Scharnierteil ist am Trichter befestigt, der Klappenteil ist gelenkig mit dem Scharnierteil verbunden. Der Klappenteil ist ferner mithilfe einer inneren Kunststoffabdeckplatte an der Abdeckplatte befestigt, die durch Öffnungen im Klappenteil der Metallabdeckplatte hindurch mit der Abdeckplatte vibrationsverschweißt ist.
Kurzbeschreibung der Zeichnungen
1 zeigt eine Explosivdarstellung einer erfindungsgemäßen Armaturentafel, und
2 zeigt einen Querschnitt der in 1 gezeigten Armaturentafel.
Ausführliche Beschreibung der Vorzugsausgestaltung
Die folgende Beschreibung der Vorzugsausgestaltung der Erfindung ist nicht dazu bestimmt, den Geltungsbereich der Erfindung auf diese Vorzugsausgestaltung zu beschränken, sondern vielmehr dazu, eine beliebige im Fach erfahrene Person in den Stand zu versetzen, die Erfindung zu bauen und zu benutzen.
Bezug nehmend auf 1 und 2 ist unter 10 eine erfindungsgemäße Armaturentafel für die Fahrgastzelle eines Autos in allgemeiner Ausgestaltung dargestellt. Die Armaturentafel umfasst ein Grundbauteil 12, das eine Innenfläche 14 und eine Außenfläche 16 aufweist. Vorzugsweise ist das Grundbauteil 12 aus eingefärbtem Polypropylen geformt, es gilt jedoch als einbegriffen, dass das Grundbauteil 12 andere geeignete Materialien enthalten 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 nach den für das Auto geltenden Farb- und Texturspezifikationen geformt, damit dem Fahrzeuginnenraum durch das Grundbauteil 12 eine vom Erscheinungsbild her ansprechende Armaturentafel 10 dargeboten wird.
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 verläuft generell rechteckig und definiert damit den oberen Rand, den unteren Rand 22 und zwei seitliche Ränder 24a, 24b der Abdeckplatte 20. Die vorgeschwächte Umrisslinie 18 ermöglicht, dass die strukturelle Integrität und das Aussehen des Grundbauteils 12 bewahrt bleiben, während gleichzeitig eine geschwächte Kontur gebildet wird, die unter dem Druck des sich entfaltenden Airbags ausbricht. Wenn sich der Airbag entfaltet, reicht die entstehende Kraft aus, die Abdeckplatte 20 entlang der vorgeschwächten Umrisslinie 18 aus dem Grundbauteil 12 auszubrechen.
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 so tief, dass er das Grundbauteil 12 schwächt, jedoch nicht so tief, dass er die strukturelle Integrität des Grundbauteils 12 unter normalen Einsatzbedingungen gefährdet. Vorzugsweise liefert der Einschnitt keinerlei sichtbare Andeutung auf der Außenfläche 16 des Grundbauteils 12 dafür, dass die vorgeschwächte Umrisslinie 18 vorhanden ist.
Alternativ kann die vorgeschwächte Umrisslinie 18 innerhalb des Grundbauteils 12 mit einer variierenden Dicke in solcher Weise ausgebildet werden, dass der untere Rand 22 der Abdeckplatte 20 schwächer als die seitlichen Ränder 24a, 24b und der obere Rand ist. Entsprechend ist die vorgeschwächte Umrisslinie 18 an den seitlichen Rändern 24a, 24b schwächer als der obere Rand, jedoch weniger schwach als der untere Rand 22. Dadurch wird erreicht, dass bei Entfaltung des Airbags der untere Rand 22 als erster ausbricht und die weitere Entfaltung des Airbags steuert. Die Abdeckplatte 20 bricht aus dem verbleibenden Grundbauteil 12 zuerst entlang des unteren Randes 22, dann entlang der seitlichen Ränder 24a, 24b und zuletzt entlang des oberen Randes in einer reißverschlussartigen Weise aus.
An der Innenfläche 14 des Grundbauteils 12 ist ein Trichter 28 befestigt. Der Trichter 28 weist eine Vorderfläche 30 und eine durch sie hindurchreichende Öffnung 32 auf. Die Vorderfläche 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 z. B. gummigefülltes Polypropylen oder glasgefülltes Polypropylen. Abhängig vom Anwendungsfall kann der Trichter 28 aus jedem geeigneten Material gefertigt werden. Vorzugsweise ist die Vorderfläche 30 des Trichters 28 an der Innenfläche 14 des Grundbauteils vibrationsverschweißt, jedoch gilt als einbegriffen, dass der Trichter 28 an der Innenfläche 14 nach anderen geeigneten Verfahren befestigt werden kann.
Die Armaturentafel 10 weist ferner eine am Trichter 28 und der Abdeckplatte 20 befestigte Stützklappe 36 auf. Die Stützklappe 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 Stützklappe 36 ist so gestaltet, dass sie die Abdeckplatte 20 verstärkt und ein Gelenk für die Abdeckplatte 20 bereitstellt. Vorzugsweise ist die Stützklappe 36 aus Stahl gefertigt, um so für die Abdeckplatte 20 eine steife Struktur zu bieten. Die Steife der Abdeckplatte 20 sichert einen wirkungsvolleren Energietransfer durch die Abdeckplatte 20 hindurch zur vorgeschwächten Umrisslinie 18.
Die Abdeckplatte 20 kann am Scharnierteil 38 mithilfe eines beliebigen Schwenkelements angebracht werden, jedoch sind in der Vorzugsausgestaltung der Scharnierteil 38 und der Klappenteil 40 in einem Stück aus geprägtem Metall, und zwar vorzugsweise aus Stahl, geformt. Wenn die Abdeckplatte 20 von einer Schließposition in eine Offenposition schwenkt, wird dieses aus einem Stück bestehende, geprägte Stahlteil an einer Stelle zwischen dem Klappenteil 40 und dem Scharnierteil 38 gebogen. Das aus einem Stück bestehende Prägeteil besitzt zwischen dem Klappenteil 40 und dem Scharnierteil 38 eine Wulst 41, die eine vordefinierte Biegelinie für die ordnungsgemäße Schwenkbewegung des Klappenteils 40 in Bezug auf das Grundbauteil 12 bildet. Vorzugsweise besitzt die Wulst 41 der Stützklappe 36 Schlitze (nicht gezeigt), die die Wulst 41 schwächen, damit sich die Stützklappe 36 entlang der Biegelinie wegbiegt. Größe und Anzahl der Schlitze innerhalb der Wulst 41 sind so gewählt, dass ein angemessener Widerstand besteht, wenn der Klappenteil 40 der Stützklappe 36 aufgedrückt wird. Vorzugsweise ist die in die Abdeckplatte 20 und die Stützklappe 36 bei der Entfaltung des Airbags eingeleitete Energie im Wesentlichen zu dem Zeitpunkt aufgezehrt, in dem die Abdeckplatte 20 und die Stützklappe 36 vollständig geöffnet sind. Auf diese Weise wird die in der Abdeckplatte 20 und im Klappenteil 40 der Stützklappe 36 vorhandene Restenergiemenge reduziert.
Die Stützklappe 36 weist eine Vielzahl von durch sie hindurchreichenden Öffnungen 37 auf. In der Vorzugsausgestaltung ist eine innere Kunststoffabdeckplatte 39 an der Abdeckplatte 20 durch die Stützklappe 36 hindurch und um sie herum befestigt. Die innere Kunststoffabdeckplatte 39 ist an die Abdeckplatte 20 an den Stellen vibrationsgeschweißt, an denen die innere Kunststoffabdeckplatte 39 die Abdeckplatte 20 durch die Öffnungen 37 in der Stützklappe 36 hindurch und entlang des äußeren Umfangs des Klappenteils 40 der Stützklappe 36 berührt. Vorzugsweise befindet sich der Klappenteil 40 der Stützklappe 36 in einer Zwischenlage und ist von der inneren Kunststoffabdeckplatte 39 eingeschlossen. Dadurch wird die Stützklappe 36 mit der Abdeckplatte 20 sicher verbunden, indem sie zwischen der inneren Kunststoffabdeckplatte 39 und der Abdeckplatte 20 gehalten wird. Das führt zu einer zusätzlichen strukturellen Stützung für die Abdeckplatte 20 und stellt für die Abdeckplatte 20 ein Gelenk bereit.
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 Stützklappe 36 weist zur Aufnahme von Befestigungselementen Öffnungen 50 auf, so dass der Scharnierteil 38 der metallenen Stützklappe 36 zwischen den angeformten Vorsprüngen 48 des Trichters 28 und dem Airbagmodul 46 angeordnet ist.

Claims

Eine Armaturentafel (10) für die Fahrgastzelle eines Automobils, bestehend aus: – einem Grundbauteil (12), das eine Innenfläche (14) und eine Außenfläche (16) enthält; – einer innerhalb dieser Innenfläche (14) geformten vorgeschwächten Umrisslinie (18), die eine Abdeckplatte (20) innerhalb des Grundbauteils (12) definiert; – einem an der Innenfläche (14) angebrachten Trichter (28) mit einer Vorderfläche (30) und einer darin befindlichen Öffnung (32), wobei sich die Vorderfläche (30) rings um diese Öffnung (32) erstreckt; – eine einen Scharnierteil (38) und einen Klappenteil (40) enthaltende Stützklappe (36), wobei der Scharnierteil (38) am Trichter (28) und der Klappenteil (40) mit dem Scharnierteil (38) gelenkig verbunden und an der Abdeckplatte (20) befestigt sind und der Klappenteil (40) der Stützklappe (36) durch ihn hindurchreichende Öffnungen (37) aufweist und – eine an der Abdeckplatte (20) befestigte innere Abdeckplatte (39), wobei die Abdeckplatte (20) und die innere Abdeckplatte (39) durch die Öffnungen (37) in der Stützklappe (36) hindurch verbunden sind, so dass die Stützklappe (36) zwischen ihnen gesichert wird.
Die Armaturentafel (10) nach Anspruch 1, ferner bestehend aus einem am Trichter (28) befestigten Airbagmodul (46), wobei der Scharnierteil (38) der Stützklappe (36) zwischen dem Trichter (28) und dem Airbagmodul (46) angeordnet ist.
Die Armaturentafel (10) nach Anspruch 2, wobei der Trichter (28) angeformte Vorsprünge (48) zur Aufnahme von mit Gewinde versehenen Befestigungselementen und zur Abstützung der Stützklappe (36) und des Airbagmoduls (46) aufweist.
Die Armaturentafel (10) nach Anspruch 3, wobei das Airbagmodul (46) zu seiner Befestigung am Trichter (28) eine Vielzahl von Halterungen besitzt.
Die Armaturentafel (10) nach Anspruch 1, wobei die Armaturentafel (10) aus eingefärbtem Polypropylen geformt ist.
Die Armaturentafel (10) nach Anspruch 1, wobei die vorgeschwächte Umrisslinie (18) innerhalb der Innenfläche (14) eine laserstrahlgeritzte Linie ist.
Die Armaturentafel (10) nach Anspruch 5, wobei der Trichter (28) aus demselben eingefärbten Polypropylenmaterial wie das Grundbauteil (12) spritzgeformt ist.
Die Armaturentafel (10) nach Anspruch 5, wobei der Trichter (28) aus einem Material spritzgeformt ist, das härter als das Grundbauteil (12) ist.
Die Armaturentafel (10) nach Anspruch 1, wobei die innere Abdeckklappe (39) aus Kunststoff gefertigt ist.
Die Armaturentafel (10) nach Anspruch 1, wobei die Stützklappe (36) aus Stahl gefertigt ist.