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Die
vorliegende Erfindung betrifft ein Airbaganordnung für Fahrzeuge
gemäß dem Oberbegriff des
Patentanspruches 1.
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Moderne
Fahrzeuge weisen eine Vielzahl von Airbags auf. Bei vielen Fahrzeugen
ist standardmäßig ein
Beifahrerairbag in die Instrumententafel integriert. Das Airbagmodul
ist hierbei in einer in der Instrumententafel vorgesehenen Ausnehmung
angeordnet. Zum Fahrgastraum hin weist die Ausnehmung eine Öffnung auf,
die durch eine Abdeckschicht zum Fahrgastraum hin abgedeckt ist.
Beim Auslösen des
Airbags wird die Abdeckschicht aufgerissen, so dass sich der Airbag
in den Fahrgastraum entfalten kann. Instrumententafeln sind üblicherweise
dreischichtig aufgebaut. Meistens bestehen sie aus einem relativ
steifen Träger,
der auch als Einleger bezeichnet wird, einer darauf aufgebrachten
elastischen Zwischenschicht, die üblicherweise aus einem Kunststoffschaummaterial
besteht und einer Dekorschicht.
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Bei
modernen, hochpreisigen Fahrzeugen wird aus Designgründen verlangt,
dass die „Lage" des Beifahrerairbags
vom Fahrgastraum aus nicht ersichtlich ist. Die Dekorschicht soll
sich nahtlos über den
Bereich, in dem der Airbag angeordnet ist, hinweg erstrecken. Bei
derartigen „Aufreißlösungen" ist also kein „Airbagdeckel" vorgesehen, sondern
die Instrumententafel reißt
bei der Auslösung
des Airbags in definierter Weise auf und ermöglicht ein Entfalten des Airbags.
Um ein Aufreißen
in definierter Weise sicher zu stellen, müssen bei herkömmlichen
Airbaganordnungen der Einleger, die elastische Zwischenschicht und
gegebenenfalls auch die Dekorschicht geschwächt sein. Die Schwächung erfolgt
beispielsweise durch Laser-, Fräs-
oder Ultraschallbearbeitung. Um einerseits den Anforderungen des
Designs und andererseits den strengen Sicherheitsanforderungen zu
genügen,
sind derartige Aufreißlösungen mit
erheblichem konstruktiven Aufwand verbunden.
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Aufgabe
der Erfindung ist es, eine Airbaganordnung zu schaffen, bei der
die Airbagabdeckung zukünftigen
Designanforderungen genügt
und gleichzeitig eine hohe Auslösesicherheit
aufweist.
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Diese
Aufgabe wird durch die Merkmale des Patentanspruches 1 gelöst. Vorteilhafte
Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind den Unteransprüchen zu
entnehmen.
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Die
Erfindung geht von Airbaganordnung für Fahrzeuge aus, bei der in
einer Ausnehmung ein Airbaggmodul angeordnet ist. Die Ausnehmung
weist eine Öffnung
auf, über
die sich ein Airbag in einen Fahrgastraum hinein entfalten kann.
Zum Fahrgastraum hin ist die Öffnung
durch eine Abdeckschicht abgedeckt.
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Der
Kern der Erfindung besteht darin, dass die Abdeckschicht durch eine über die Öffnung gespannte
flexible Dekorschicht und eine in einem Teilbereich der Dekorschicht
vorgesehene „Verstärkung" gebildet ist. Die
Verstärkung
weist im Vergleich zur Dekorschicht eine größere Steifigkeit bzw. Flexibilität auf. Die
Verstärkung
kann integraler Bestandteil der Dekorschicht sein. Sie kann aber
auch durch ein an der Dekorschicht befestigtes Verstärkungselement gebildet
sein. Das Verstärkungselement
kann an die Dekorschicht angeklebt sein. Es kann sich hierbei auch
um ein an die Dekorschicht angespritztes Kunststoffelement handeln.
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Wie
bereits erwähnt
ist die Dekorschicht im Vergleich zu der Verstärkung bzw. dem Verstärkungselement
relativ flexibel. Aufgrund der unterschiedlichen Steifigkeiten ergibt
sich in der Abdeckschicht ein „Steifigkeitssprung" bzw. ein Festigkeitssprung
und zwar Randbereich der Verstärkung,
d.h. im Übergangsbereich
von der Verstärkung
auf die Dekorschicht.
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Bei
einer mechanischen Belastung der Abdeckschicht, wie dies bei der
Auslösung
des Airbags der Fall ist, entstehen im Übergangsbereich von der Verstärkung auf
die Dekorschicht, das heißt
in dem Bereich, in dem der „Steifigkeitssprung" vorliegt, Spannungsspitzen,
die zu einem Aufreißen
der Dekorschicht führen.
Wenn das Airbagmodul auslöst drückt der
Airbag gegen die Abdeck- bzw. Dekorschicht. Bei Überschreiten eines vorgegebenen
Airbagdrucks werden die mechanischen Spitzenspannungen in der Dekorschicht
so groß,
dass die Dekorschicht aufreißt
und einen Austritt des Airbags in den Fahrgastraum ermöglicht.
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Nach
einer Weiterbildung der Erfindung ist die Verstärkung an der dem Airbagmodul
zugewandten Seite der Dekorschicht vorgesehen, das heißt an der „rückwärtigen" Seite der Dekorschicht.
Die Verstärkung
kann prinzipiell in jedem Bereich der Dekorschicht vorgesehen sein.
Vorzugsweise ist die Verstärkung
jedoch im Randbereich der Öffnung
an der Dekorschicht vorgesehen.
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Wie
bereits erwähnt,
kann die Verstärkung durch
ein an der Dekorschicht befestigtes Verstärkungselement gebildet sein.
Das Verstärkungselement
kann angeklebt, angeschweißt,
angespritzt oder in sonstiger Weise an der Dekorschicht befestigt sein.
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Das
Verstärkungselement
kann gleichzeitig als Verbindungselement zu einem Träger der
Airbaganordnung fungieren. In diesem Fall ist die Dekorschicht über das
Verstärkungselement
fest mit dem Träger
verbunden.
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Nach
einer Weiterbildung der Erfindung weist die Dekorschicht zusätzlich eine
Schwächung auf.
Die Schwächung
kann in einem Bereich zwischen der Mitte der Öffnung der Ausnehmung, in welcher
das Airbagmodul angeordnet ist, und der Verstärkung der Abdeckschicht vorgesehen
sein. Eine Schwächung
der Dekorschicht ist zwar aber nicht unbedingt erforderlich.
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Die
Dekorschicht kann eine Stoff- bzw. Textilschicht, eine Kunststoffschicht,
eine Kunstlederschicht oder eine dünne Lederschicht sein. Im Falle einer
Stoff- bzw. Textilschicht kann die Schwächung in der Dekorschicht dadurch
erreicht werden, dass entlang einer „Schwächungslinie" die Dekorschicht durch Fäden gebildet
ist, die eine geringere Reißfestigkeit
aufweisen als die Fäden
in den übrigen
Bereichen Stoff- bzw. Textilschicht. Alternativ dazu kann eine Schwächung durch
eine Vergrößerung der
Maschenweite erreicht werden.
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Optional
kann die Dekorschicht dehnelastisch sein. Sie kann über eine
oder mehrere Trägerelemente
gespannt sein. Der Begriff Trägerelement
ist sehr breit zu verstehen. Als Trägerelemente können Strukturkomponenten
des Fahrzeuges bzw. des Fahrzeuginnenraums verstanden werden, die
eine gewisse Steifigkeit aufweisen, wie z.B. Trägerelemente der Instrumententafel,
Verkleidungselemente der A-, B, oder C-Säule etc.
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Im
Bereich der Verstärkung
kann die Dekorschicht entweder unmittelbar oder über die Verstärkung bzw. über die
Verstärkungselemente
mit dem Trägerelement
bzw. mit den Trägerelementen
verbunden sein. Dies kann durch Kleben, Schweißen, durch Klettverschluss
oder andere Verbindungstechniken erfolgen.
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Vorzugsweise
erstreckt sich die Verstärkung ringartig
um die Öffnung
der Ausnehmung, in der der Airbag angeordnet ist herum.
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Im
folgenden wir die Erfindung im Zusammenhang mit der Zeichnung näher erläutert. Es
zeigen:
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1–4 verschiedene Ausführungsbeispiele gemäß der Erfindung.
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Die 1–4 erläutern
die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen
eines in eine Instrumententafel eines Fahrzeugs integrierten Airbagmoduls. Da
gezeigte Ausführungsbeispiel
ist keinesfalls einschränkend
zu verstehen. Vielmehr kann die Erfindung auch im Zusammenhang mit
Airbags eingesetzt werden, die an anderen Stellen im Fahrzeug angeordnet
sind, zum Beispiel im Bereich der A-, B- oder C-Säule, in
der Tür
eines Fahrzeugs, in einem Fahrzeugsitz, im Himmel des Fahrgastraums
etc.
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1 zeigt
einen Querschnitt durch eine Instrumententafel 1 im Bereich
des Beifahrerairbags. Die Instrumententafel 1 weist Trägerelemente 2, 3 auf.
Trägerelemente 2, 3 wiederum
weisen Führungsabschnitte 4, 5 auf,
die als „Schusskanal" für einen
Airbag 6 eines Airbagmoduls 7 dienen. Durch die Führungsabschnitte 4, 5 ist
eine Ausnehmung 8 gebildet, in der das Airbagmodul 7 angeordnet
ist.
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Die
Ausnehmung 8 weist eine Öffnung 9 auf, die
durch eine Abdeckschicht 10 zum Fahrgastraum 11 hin
abgedeckt ist. Die Abdeckschicht ist durch eine über die Öffnung 9 gespannte
flexible Dekorschicht 12 und durch Verstärkungselemente 13, 14 gebildet,
die an der Rückseite
der Dekorschicht 12, das heißt an der dem Airbagmodul 7 zugewandten Seite
der Dekorschicht 12 befestigt sind. Die Verstärkungselemente 13, 14 können an
die Dekorschicht 12 angeklebt oder angeschweißt sein.
Sie können auch
im Spritzgussverfahren angespritzt oder in sonstiger Weise an der
Dekorschicht 12 befestigt sein.
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Die
Verstärkungselemente 13, 14 weisen
im Vergleich zur Dekorschicht eine höhere Stabilität bzw. Steifigkeit
auf. Die durch die Dekorschicht 12 und die Verstärkungselemente 13, 14 gebildete
Abdeckschicht 10 weist also in den Randbereichen 15, 16,
das heißt
im Übergangsbereich
zwischen der „Bespannung" und dem „stabilen
Material" einen Steifigkeitssprung
auf.
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Beim
Auslösen
des Airbagmoduls drückt
der Airbag 6 gegen die Rückseite der Dekorschicht 12. Die
Dekorschicht 12 wird dabei gedehnt. Bei Überschreiten
eines vorgegebenen Airbagdrucks treten in den Randbereichen 15, 16 in
der Dekorschicht 12 Spannungsspitzen auf, die zu einem
Aufreißen
der Dekorschicht 12 führen.
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Wie
aus 1 ersichtlich ist, ist die Dekorschicht 12 „nahtlos" über die Ausnehmung 8 gespannt.
Vom Fahrgastraum 11 aus ist also die Lage des Airbagmoduls 7 nicht
ersichtlich.
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Vollständigkeitshalber
sei noch erwähnt, dass
bei dem hier gezeigten Ausführungsbeispiel
die Verstärkungselemente 13, 14 in
entsprechende Ausnehmungen bzw. Einbuchtungen 17, 18 der
Trägerelemente 2, 3 ragen.
Die Verstärkungselemente 13, 14 liegen
lose an den Ausnehmungen bzw. Einbuchtungen 17, 18 der
Trägerelemente 2, 3 an
bzw. auf den Einbuchtungen 17, 18 auf.
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2 zeigt
ein Ausführungsbeispiel,
bei dem im Unterschied zu 1 die Versteifungselemente 13, 14 zusätzlich im
Bereich der Ausnehmungen bzw. Einbuchtungen 17, 18 mit
den Trägerelementen 2, 3 verbunden
sind. Die Dekorschicht 12 ist also über die Verstärkungselemente 13, 14 fest
mit den Trägerelementen 2, 3 verbunden.
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Die 3a und 3b zeigen
ein Ausführungsbeispiel,
das ebenfalls ähnlich
dem in der 1 gezeigten Ausführungsbeispiel
ist. Im Unterschied zum Ausführungsbeispiel
der 1 weist die Dekorschicht 12 im Bereich
X, der in 3b vergrößert dargestellt ist, eine
Schwächung 19 auf.
Die Schwächung 19 ist
durch einen Einschnitt bzw. durch eine Einkerbung gebildet, die
auf der dem Airbagmodul zugewandten Seite der Dekorschicht 12 vorgesehenen
ist. Dies ist keinesfalls als Einschränkung zu verstehen. Alternativ
zu einem Einschnitt bzw. einer Einkerbung kann die Dekorschicht 12 auch
anderweitig geschwächt
sein. Durch die zusätzliche
Schwächung 19 der
Dekorschicht 12 wird die Spannungsspitze, die sich beim
Auslösen
des Airbags 6 in der Dekorschicht 12 ergibt, erhöht.
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Die 4a und 4b zeigen
ein Ausführungsbeispiel,
das eine Kombination der in den 2 und 3 gezeigten Ausführungsbeispiele darstellt.
In 4a ist die Dekorschicht ebenfalls über die
beiden Verstärkungselemente 13, 14 fest
mit den Trägerelementen 2, 3 verbunden.
Zusätzlich
ist im Bereich Y an der Rückseite
der Dekorschicht 12 eine Schwächung 19 vorgesehen.