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TECHNISCHES GEBIET
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Die vorliegende Offenbarung bezieht sich im Allgemeinen auf Fahrzeug-Airbagabdeckungen und auf eine nicht sichtbare Schwächung von Airbagabdeckungen.
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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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Abdeckungen, die über Fahrzeug-Airbags verwendet werden, schließen häufig eine Reißnaht ein, um den Ort einer Öffnung zum Entfalten eines Airbags vorzubestimmen, die durch die Abdeckung während einer Entfaltung des Airbags gebildet wird. Solch eine Reißnaht umfasst üblicherweise einen geschwächten Bereich in der Form einer Kerbe, einer Nut, eines Schnitts, oder eines Einschnitts, die in einer Fläche der Abdeckung gebildet werden. Dieser geschwächte Bereich bildet typischerweise einen Umriss oder Umfang des Ortes der vorbestimmten Öffnung der Entfaltung. Beispielsweise kann eine Einschnittlinie in einer Fläche der Abdeckung ausgebildet sein, so dass der von der Einschnittlinie gebildete Pfad eine Form bildet, die grundsätzlich hinsichtlich in der Gestalt und bezüglich des Ortes mit einer darunter liegenden Airbag-Tür übereinstimmt. Wenn der Airbag sich entfaltet, reißt die Abdeckung entlang der Einschnittlinie, um die Öffnung zum Entfalten mit dem Umriss der Öffnung an der Stelle der Einschnittlinie zu bilden.
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Es kann schwieriger sein, Reißnähte in bestimmten Abdeckungen zu bilden als in anderen, abhängig von der Art des Abdeckmaterials, den Abmessungen der Abdeckung oder des verwendeten Verfahrens, um sie zu bilden.
US-Patent Nr. 7 128 334 für Leland et al. erkennt einige Probleme beim Bilden von Reißnähten in welchen oder Elastomermaterialien, einschließlich einer Tendenz solcher Materialien zur Selbstheilung. Leland identifiziert einen Winkel der Seitenwände der Reißnahtnut als einen kritischen Faktor und gibt vor, dieses Problem durch Schneiden einer Reißnaht mit einem Ultraschallmesser anzugehen. Das Messer ist ausgebildet, um eine Nut mit einem besonderen V-förmigen Querschnitt zu bilden, um das Selbstheilungsphänomen zu verhindern. Leland geht nicht Schwierigkeiten an, die sich bei relativ dünnen Abdeckungsmaterialien oder bei Ausrichtung der Reißnaht mit anderen Komponenten stellen.
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ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
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Entsprechend einem Ausführungsbeispiel umfasst eine Tafel zur Verwendung über einem Fahrzeug-Airbag ein Substrat, das eine Außenfläche und einen Airbag-Türbereich aufweist. Die Tafel schließt auch eine über dem Substrat angeordnete Abdeckung ein, die eine Hautschicht mit einer Innenfläche, die zu der Außenfläche des Substrats gerichtet ist, einschließt. Die Tafel umfasst außerdem eine Mehrzahl von Belastungskonzentratoren, die in der Innenfläche der Hautschicht ausgebildet sind und entlang der Innenfläche in einem Muster angeordnet sind, das zumindest teilweise eine Mehrzahl von möglichen Reißnahtstellen definiert.
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Entsprechend einem anderen Ausführungsbeispiel schließt ein Verfahren zum Herstellen einer Tafel zur Verwendung über einem Fahrzeug-Airbag die Schritte ein: (a) Vorsehen eines Substrats, das eine Außenfläche und einen Airbag-Türbereich aufweist; (b) Bilden einer Mehrzahl von Belastungskonzentratoren in einer Innenfläche einer Hautschicht, wobei die Belastungskonzentratoren entlang der Innenfläche in einem Muster angeordnet sind, das zumindest teilweise eine Mehrzahl von möglichen Reißnahtstellen definiert; und (c) Anordnen der Hautschicht über dem Substrat, so dass die Innenfläche der Hautschicht zu der Außenfläche des Substrats gerichtet ist und das Muster zumindest teilweise den Airbag-Türbereich überlappt.
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BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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Ein oder mehrere bevorzugte exemplarische Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im Folgenden im Zusammenhang mit den angefügten Zeichnungen beschrieben, wobei gleiche Bezugszeichen gleiche Elemente bezeichnen und in denen:
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1 eine aufgeschnittene Ansicht einer beispielhaften Instrumententafel mit einer Abdeckung ist, die über einem Airbag-Modul angeordnet ist;
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2 eine vergrößerte Querschnittsansicht eines Teils der Instrumententafel nach 1 ist, die Belastungskonzentratoren zeigt, die in einer Hautschichtabdeckung ausgebildet sind;
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3 eine Aufsicht auf die Innenfläche der Hautschicht nach 2 ist, die die in einem gleichmäßigen zweidimensionalen Muster angeordneten Belastungskonzentratoren zeigt;
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4 eine schematische Ansicht eines Teils einer Abdeckung und eines Airbag-Türbereichs ist, die ein gleichmäßiges zweidimensionales Muster von Belastungskonzentratorstellen und mögliche Reißnahtstellen zeigt;
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5 eine Ansicht der Innenfläche eines Bereichs einer beispielhaften Hautschicht ist, die diskrete Belastungskonzentratoren in Form von Schlitzen einschließt;
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6 eine Ansicht der Innenfläche eines Bereichs einer anderen beispielhaften Hautschicht ist, die Belastungskonzentratoren in Form von konischen Vertiefungen einschließt;
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7 eine Querschnittsansicht der Belastungskonzentratoren der 6 ist;
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8 eine Ansicht der Innenfläche eines Bereichs einer anderen beispielhaften Hautschicht ist, die diskrete, in einem Muster angeordnete Belastungskonzentratoren in Bezug auf einen Airbag-Türbereich einschließt; und
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9 eine Ansicht einer Innenfläche eines Bereichs einer anderen beispielhaften Hautschicht ist, die in einem Muster angeordnete Belastungskonzentratoren in Bezug auf einen Airbag-Türbereich einschließt.
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DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DES (DER) BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSBEISPIELS (AUSFÜHRUNGSBEISPIELE)
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Die unten beschriebenen Strukturen und Verfahren sind auf unterschiedliche Ausführungsbeispiele von Tafeln und Abdeckungen für die Verwendung über einem Fahrzeug-Airbag gerichtet. Solche Tafeln können Abdeckungen einschließen, die ein gleichmäßiges Muster von Belastungskonzentratoren aufweisen, die in einer inneren Fläche ausgebildet sind. Das Muster der Belastungskonzentratoren kann im Wesentlichen über einem Airbag-Türbereich eines darunter liegenden Substrats liegen und sich über diesen hinaus erstrecken, so dass die Ausrichtung der Abdeckung mit dem Substrat nicht kritisch für die korrekte Bildung einer Entfaltungsöffnung durch die Abdeckung ist. Mit anderen Worten gesagt, muss die Abdeckung nicht notwendigerweise irgendeine besondere Reißnahtstelle einschließen, da das gleichmäßige Muster von Belastungskonzentratoren viele mögliche Reißnahtstellen vorsehen kann, wodurch somit die Positionierung der Abdeckung über dem Substrat ermöglicht wird, um exakt zu bestimmten, welche Belastungskonzentratoren eine Rolle beim Bilden der Öffnung für die Airbagentfaltung durch die Abdeckung spielen werden. Da eine Entfaltungsöffnung durch einige Ausführungsbeispiele der Abdeckung in fast jeder Form, Abmessung und/oder Stelle gebildet werden kann, können solche Abdeckungen mit vielen unterschiedlichen Tafelsubstraten verwendet werden, die Airbag-Türbereiche von unterschiedlichen Formen, Abmessungen, Konfigurationen und Stellen haben. Dies kann helfen, die Notwendigkeit der Ausrichtung einer vorgefertigten Abdeckungsreißnaht mit bestimmten Merkmalen des darunter liegenden Substrats während der Montage zu eliminieren. Es kann auch helfen, die Notwendigkeit zu eliminieren, eine Reißnaht in einem Substrat und/oder Abdeckung zu bilden, nachdem sie zusammengefügt sind. Obwohl die Verwendung eines Airbags für eine Beifahrerseite eines Fahrzeugs als Beispiel eines Typs von Airbag, der aus der folgenden Offenbarung profitierten kann, beschrieben wird, so kann jeder Typ einer Tafel für die Verwendung über einem Fahrzeug-Airbag aus der hier vorliegenden Lehre profitieren.
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In 1 ist eine Ausschnittsansicht einer beispielhaften Fahrzeug-Instrumententafel 10 mit einem darunter angeordneten Airbag-Modul 12 gezeigt. Der Teil der gezeigten Instrumententafel 10 ist die Beifahrerseite der Instrumententafel. Die Instrumententafel 10 kann mehrere Schichten von Materialien umfassen, von denen jede Schicht ihre eigenen, separat geschwächten Bereiche einschließen kann, die für die Bildung von Öffnungen zur Entfaltung von Airbags vorgesehen sind. In diesem Ausführungsbeispiel umfasst die Instrumententafel 10 ein Substrat 14, eine Abdeckung 16 und einen oder mehrere Belastungs- bzw. Stresskonzentratoren (nicht in 1 gezeigt), die in der Abdeckung ausgebildet sind. Beispiele dieser verschiedenen Tafelkomponenten und Merkmale werden weiter unten detaillierter beschrieben.
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Das Airbag-Modul 12 ist jede Komponente oder Vorrichtung, die einen Airbag einschließt, der ausgebildet ist, sich in den Fahrgastraum des Fahrzeugs zu entfalten, wenn er aufgeblasen wird. In diesem Ausführungsbeispiel ist das Airbag-Modul 12 ein Beifahrerairbag(PAB)-Modul und schließt einen Airbagbehälter und ein Gehäuse 22 ein. Der Airbagbehälter 20 umfasst in diesem speziellen Ausführungsbeispiel einen gefalteten oder anderweitig verstauten darin aufgenommenen Airbag und ist derart angeordnet und orientiert, dass, wenn der Airbag aufgeblasen wird, er sich von dem Behälter weg zu der Instrumententafel 10 und in das Innere des Fahrzeugs hinein ausdehnt. Das Gehäuse 22 ist an der Unterseite der Instrumententafel 10 befestigt und trägt den Airbagbehälter 20 unter der Instrumententafel 10. Es kann auch einen Schacht 24 umfassen, der zur Führung und Steuerung der Richtung des Airbags während der Entfaltung beiträgt. Dies ist selbstverständlich nur eine Version eines Airbag-Moduls, wobei andere Module nicht einen Behälter oder ein getrenntes Gehäuse einschließen müssen und andere Typen von Komponenten zum Vervollständigen der Funktionalität des Airbags umfassen können.
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Das Substrat 14 ist die Basiskomponente der Instrumententafel 10, an dem andere Komponenten befestigt werden und/oder sich davon erstrecken können, beispielsweise für funktionelle oder ästhetische Zwecke. Ein typisches Substrat 14 für Instrumententafeln kann aus einer Vielzahl von Materialien, abhängig von verschiedenen Design- und Kostenbetrachtungen, konstruiert werden. Einige beispielhafte Substratmaterialien umfassen starre oder halbstarre thermoplastische Materialien, wie polyolefinbasierte Materialien, so wie thermoplastische Olefine (TPOs) oder Polypropylen (PP). Andere thermoplastische Materialien, wie ABS oder ABS/PC können ebenfalls für die Bildung eines Substrats 14 verwendet werden. Thermoplastische Materialien können gefüllt oder nicht gefüllt sein, abhängig von Faktoren, wie die verlangte Festigkeit, Steifigkeit oder Zähigkeit des Substrats. Geeignete Füllmaterialien schließen typischerweise kurze oder lange Glasfasern oder mineralbasierte Füller ein. Polypropylen mit einem Füllmaterial, das lange Glasfasern in einer Menge von 20 bis 30 Gew.-% einschließt, ist ein Beispiel eines geeigneten Substratmaterials, aber andere Polymer- oder Nichtpolymermaterialien können verwendet werden. Die Dicke des Substrats kann von dem Typ des verwendeten Materials abhängen, sie liegt im Allgemeinen zwischen 2,0 mm bis 4,0 mm für polymerbasierte Materialien.
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Das Substrat 14 umfasst einen Airbag-Türbereich 26 mit einer Grenzlinie 28, wie in dem Beispiel von 1 gezeigt wird. Der Airbag-Türbereich 26 ist ein Bereich, in dem eine Airbagtür liegt oder in dem eine Airbagtür während des Entfaltens des Airbags gebildet wird. In jedem der folgenden Ausführungsbeispiele wird der Airbag-Türbereich 26 durch eine Öffnung dargestellt, die durch das Substrat 14 entweder vor oder nach der Entfaltung des Airbags gebildet wird. In einem Ausführungsbeispiel ist die Airbagtür ein integraler Bestandteil des Substrats 14 oder ist als ein Stück mit dem Substrat 14 ausgebildet mit einem kontinuierlichen oder unterbrochenen U-förmigen Schlitz, der durch das Substrat entlang von beispielsweise drei Seiten eines Rechtecks ausgebildet ist, wobei die vierte Seite des Rechtecks als ein Scharnier für die Tür während der Entfaltung des Airbags wirkt. In diesem Ausführungsbeispiel entspricht das Rechteck dem Airbag-Türbereich 26. In einem anderen Ausführungsbeispiel ist der Airbag-Türbereich 26 nur eine Öffnung, die durch das Substrat hindurch gebildet wird. In diesem Ausführungsbeispiel kann die Airbagtür ein mit dem Substrat verbundenes separates Teil sein, derart, dass die Tür während der Entfaltung des Airbags aufschwenken kann, oder die Airbagtür kann integral mit dem darunter liegenden Airbag-Modul 12 ausgebildet sein. In einem anderen Ausführungsbeispiel wird die Airbagtür erst bei der Entfaltung des Airbags gebildet und der Airbag-Türbereich 26 ist in der Form einer Reißnaht oder einem vorgeschwächten Bereich des Substrats 14 ausgebildet, der den Ort der Tür bestimmt. Noch andere Ausführungsbeispiele umfassen eine mehrschichtige Airbagtür, wobei eine Schicht integral mit dem darunter liegenden Airbag-Modul 12 geformt ist oder anderweitig mit diesem verbunden ist, zusammen mit einer darüber liegenden Schicht, die an einer Reißnaht in dem Substrat 14 ausgebildet ist. In dem dargestellten Ausführungsbeispiel umfasst das Substrat einen einzigen Airbag-Türbereich 26, der im Wesentlichen rechteckig ist. Andere Ausführungsbeispiele können mehrere Airbag-Türbereiche und/oder Bereiche in anderer Gestalt umfassen. Die Anzahl und Form von Airbag-Türbereichen entspricht im Allgemeinen der Anzahl und Form von Airbagtüren, die während der Entfaltung von Airbags geöffnet werden. Beispielsweise kann das Substrat eine Reißnaht, geschwächte Bereiche oder einen oder mehrere hindurchgehende Schlitze umfassen, die in einer H-Form angeordnet ist, so dass eine obere und untere Airbagtür sich aus zwei entsprechenden rechteckigen Airbag-Türbereichen öffnen. Auch kann das Substrat 14 eine Reißnaht oder hindurchgehende Schlitze einschließen, die in X-Form angeordnet sind, so dass vier dreieckförmige Airbagtüren sich aus vier entsprechenden dreieckförmigen Airbag-Türbereichen öffnen können.
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2 ist ein Querschnitt eines Teils einer Tafel 10, der durch die Grenzlinie 28 des Airbag-Türbereichs 26 genommen wird, wobei das Airbag-Modul 12 weggelassen ist. Es sei bemerkt, dass weder 2 noch jede der anderen Figuren notwendigerweise maßstabsgerecht sein müssen und einige Abmessungen können aus erläuternden Gründen übertrieben sein. Substrat 14 schließt innere und äußere Flächen 30 und 32 ein. Die äußere Fläche 32 ist mit einer Abdeckung oder Verkleidung 16 bedeckt und ist daher nicht für Fahrzeuginsassen sichtbar, obwohl sie in eine Richtung zum Fahrzeug-Fahrgastraum gerichtet ist. In dem dargestellten Ausführungsbeispiel umfasst das Substrat auch eine Reißnaht 34, die einen kerbförmigen Querschnitt aufweist und sich entlang der Fläche 32 des Substrats gemäß eines Pfades mit gewünschter Form erstreckt, die zumindest teilweise die Form oder Gestalt des Airbag-Türbereichs 26 definiert. Der Bereich des Substrats auf innen liegender Seite (linke Seite in der Figur) der Reißnaht 34 bildet die Airbagtür, die von dem Substrat 14 weg in die Richtung des Pfeils während des Entfaltens des Airbags schwingt.
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Die Abdeckung oder Verkleidung 16 liegt über dem Substrat 14 und ist im Allgemeinen für dekorative Zwecke vorgesehen, da sie die sichtbare Oberfläche der Instrumententafel 10 in diesem Ausführungsbeispiel einschließt. Die Abdeckung 16 ist typischerweise, aber nicht immer, hergestellt, um im Allgemeinen flexibler zu sein als das Substrat 14, entweder aufgrund der Herstellung aus Materialien mit geringerem Elastizitätsmodul oder indem sie dünner als das Substrat ausgebildet wird oder beides. Einige beispielhafte Abdeckungs- oder Verkleidungsmaterialien werden weiter unten vorgestellt. Die Abdeckung 16 kann haftend an der äußeren Fläche 32 des Substrats 14 mit einem geeigneten Kleber befestigt werden oder sie kann unter Verwendung anderer Techniken verbunden sein, wie dadurch, dass ihre Kanten um die Kanten des Substrats 14 herum umgebrochen werden, und zum Beispiel an seiner Innenfläche 30 befestigt werden. In einem Ausführungsbeispiel ist eine dünne Schicht eines aufgesprühten Klebers, der ausgebildet ist, kompatibel mit dem Substratmaterial und dem Oberflächenabdeckungsmaterial zu sein, ausreichend für eine Befestigung.
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Die Abdeckung 16 umfasst eine Innenfläche 36 und eine entgegengesetzte Außenfläche 38. Die Innenfläche 36 ist zu der Außenfläche 32 des Substrats 14 gerichtet und kann anliegend angeordnet sein und die Außenfläche 38 ist zu dem Fahrgastraum des Fahrzeugs gerichtet. In dem besonderen Ausführungsbeispiel nach 2 ist die Abdeckung bzw. Verkleidung 16 ein zweischichtiges Material, das eine Hautschicht 40 und eine Innenschicht 42 umfasst. Jede dieser Schichten hat eine innere und eine äußere Fläche, die in dieselben jeweiligen Richtungen gerichtet sind wie die Innen- und Außenfläche der Abdeckung 16. In dem dargestellten Ausführungsbeispiel umfasst die Hautschicht 14 eine Innenfläche 44, entgegengesetzt zu ihrer Außenfläche, die in diesem Fall dieselbe ist, wie die Außenfläche 38 der Abdeckung. Die Innenschicht 42 schließt eine Außenfläche 46 entgegengesetzt zu ihrer Innenfläche ein, die bei diesem Ausführungsbeispiel dieselbe ist, wie die Innenfläche 36 der Abdeckung. Die Abdeckung 16 ist nicht auf eine zweischichtige Anordnung, wie sie gezeigt und beschrieben ist, begrenzt. Beispielsweise kann die Hautschicht 14 selbst in einigen Ausführungsbeispielen die Abdeckung sein. Die Abdeckung 16 kann auch mehr als zwei Schichten einschließen, um ein komplexeres taktiles Gefühl der Instrumententafel mitzuteilen, um eine Grundmaterialschicht aus kostengünstigem Material einzuschließen oder aus anderen Gründen. Zusätzliche Schichten, wie eine oder mehrere Haft- oder Kleberschichten oder Farbfilmschichten können auch in der Abdeckung 16 eingeschlossen sein. Die vorliegende Offenbarung ist für alle Instrumententafeln und anderen Arten von Tafeln, die einen Airbag kaschieren können, unabhängig von der Anzahl von Schichten, anwendbar.
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Die Hautschicht 40 sieht die Außenfläche 38 der Abdeckung vor, die in diesem Fall die sichtbare oder Sichtfläche der Instrumententafel ist. Sie kann aus jedem Material aus einer Mehrzahl von Materialien, die typischerweise für Automobilinnenräume verwendet werden, ausgebildet sein, einschließlich thermoplastische Olefine (TOPs), thermoplastische Elastomere (TPEs), weichmacherhaltige Polyvinylchloride (PVC), thermoplastischen Polyurethane (PUR), Leder, Kunstleder oder jede Kombination derselben. Die Materialauswahl kann auf einer Anzahl von Faktoren basieren, einschließlich dem gewünschten Typ der Struktur für die Außenfläche 38, dem haptischen Gefühl des Materials, Kosten, Verarbeitbarkeit usw. Olefinbasierte Materialien, wie TPOs oder andere auf Ethylen, Propylen, Buthylen, butadienbasierte Polymere oder Mischungen, Legierungen oder Kopolymere davon können aufgrund ihrer geringen Kosten, geringen Dichte und großen erzielbaren Eigenschaftsbereichen bevorzugt sein. Die Hautschicht 40 kann in einer Dicke von ungefähr 0,2 mm bis ungefähr 1,0 mm und in bevorzugten Bereichen zwischen ungefähr 0,3 mm bis ungefähr 0,7 mm ausgebildet sein. Die Dicke der Schicht 40 kann von der Materialwahl und anderen Faktoren abhängen, wie davon, ob die Abdeckung 16 eine mehrschichtige Komponente ist, wie in diesem Ausführungsbeispiel gezeigt wird. Beispielsweise kann in einem unterschiedlichen Ausführungsbeispiel die Abdeckung nur eine einzige Materialschicht einschließen, wie die Hautschicht 40, in diesem Fall kann die Dicke in der Nähe des oberen Bereichsendes gewählt werden, um eine ausreichende Materialdicke für die hier beschriebenen Belastungskonzentratoren vorzusehen.
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Die Innenschicht 42, wie sie im dargestellten Ausführungsbeispiel vorgesehen ist, liegt zwischen dem Substrat 14 und der Hautschicht 40. Die Innenschicht kann eingeschlossen werden, um ein unterschiedliches haptisches Gefühl für die Abdeckung 16 und die gesamte Instrumententafel vorzusehen, als wenn die Hautschicht 40 direkt an dem starreren Substrat 14 befestigt wäre. Die Schicht 42 kann auch als Zwischenschicht vorgesehen werden, die bei der Befestigung der Hautschicht 40 an dem Substrat hilft, indem ein Material vorgesehen wird, das ausreichend sowohl an der Hautschicht 40 als auch am Substrat 14 haftet. Die Schicht 42 kann separat geklebt werden, koextrudiert, laminiert oder anderweitig an der Hautschicht 40 befestigt werden, um die Abdeckung 16 als einheitliche Komponente zu bilden oder die Schicht 42 kann überhaupt eine getrennte Schicht sein. Die Innenschicht 42 kann andere Funktionalitäten ebenfalls einschließen, wie das Ausgleichen von unebenen Bereichen in dem darunterliegenden Substrat, das Helfen Substratmerkmale zu kaschieren oder das Vorsehen von im Allgemeinen einer weiteren Struktur für Abdeckungen, die Hautschichten verwenden, die zu dünn und/oder flexibel sein können, um für die Verwendung in einer Herstellungsumgebung praktikabel zu sein. In einem Ausführungsbeispiel kann die Innenschicht 42 vor Ort gebildet werden, indem ein expandierbares Material, wie Polyurethanschaum, zwischen Hautschicht 40 und Substrat 14 angeordnet wird.
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In dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Innenschicht 42 die Innenfläche 36 der Abdeckung, die anliegend an dem Substrat 14 und zu diesem gerichtet ist. Sie kann aus jedem einer Vielzahl von Materialien hergestellt werden, aber Polymerschaummaterialien können bevorzugt sein, um eine weiche, aber federnde Griffigkeit der Instrumententafel mitzuteilen. Beispielhafte Materialien für die Innenschicht 42 können fast alle Arten von Polymerschaum einschließen. Es können polyolefinbasierte Schäume, einschließlich Schaummaterial basiert auf Polyethylen (PE), Polypropylen (PP), TPOs oder Legierungen oder Mischungen davon, wie eine PE/PP-Legierung verwendet werden. Andere Arten von Polymerschäumen schließen Polyurethanschaum, acrylbasierte Schäume und Polyesterschäume ein, um einige zu nennen. Einige dieser Materialien können für eine zusätzliche Elastizität vernetzt werden und sie können offene oder geschlossene Zellstrukturen aufweisen. Andere Nichtschaummaterialien, wie Filz oder textile Fasern können ebenfalls verwendet werden. Die Innenschicht kann in ihrer Dicke von ungefähr 0,5 mm bis zu ungefähr 5,0 mm oder höher ausgebildet sein, abhängig von dem gewünschten ”Gefühl” der Instrumententafel als Beispiel. Eine typischere Dicke für die Innenschicht kann gewählt werden, um eine gesamte Abdeckungsdicke vorzusehen, die von ungefähr 1,0 mm bis ungefähr 4,0 mm liegen kann. Beispielsweise hat in einem Ausführungsbeispiel die Abdeckung eine Gesamtdicke von ungefähr 2,0 mm haben, wobei die Hautschicht 40 ungefähr 1,0 mm dick ist und die Innenschicht 42 ungefähr 1,0 mm dick ist. In anderen Ausführungsbeispielen ist die Hautschicht ungefähr 0,5 mm dick und die Innenschicht ist ungefähr 3,5 mm dick, so dass die gesamte Dicke der Abdeckung ungefähr 4,0 mm beträgt. Selbstverständlich sind dies nicht begrenzende Beispiele, da es verschiedene geeignete Kombinationen von Schichtdicken gibt.
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Wie zuvor bemerkt, schließt die Instrumententafel 10 ein oder mehrere Belastungskonzentratoren 50 ein, die in der Innenfläche 44 der Hautschicht 40 ausgebildet sind. Wie er hier verwendet wird, ist ein Belastungskonzentrator ein Merkmal, das lokal das Spannungs- oder Belastungsniveau in der Schicht erhöht, in der er geformt ist, relativ zu unmittelbar benachbarten Bereichen derselben Schicht, wenn eine Kraft auf die Schicht ausgeübt wird. Ein individueller Belastungskonzentrator kann fast jede Form oder Abmessung in den Grenzen der Schicht, in der er ausgebildet wird, haben. Beispielsweise ist die Reißnaht 34 ein Belastungs- oder Spannungskonzentrator für die Substratschicht von 2 und sie ist in Form einer Nut oder Vertiefung mit einem dreieckigen, kerbförmigen Querschnitt in der Innenfläche 30 ausgebildet. Er konzentriert die Spannung oder Belastung an dem Scheitelpunkt der dreieckförmigen Kerbe durch lokale Verringerung der Dicke und dabei des Querschnittsbereichs des Substrats. Wenn eine Kraft auf das Substrat aufgebracht wird, wie es der Fall während der Entfaltung eines Airbags ist, ist die resultierende Spannung bzw. Belastung an der minimalen Substratwanddicke über dem Belastungskonzentrator am größten. Somit wird im Falle des Substrats 14 der Belastungskonzentrator verwendet, um den Ort der während der Airbag-Entfaltunggebildeten Airbagtür, der Entfaltungsöffnung und des korrespondierenden Airbag-Türbereichs 26 vorzugeben.
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Der in 2 dargestellte Querschnitt ist entlang einer Reihe von diskreten Belastungskonzentratoren 50 gewählt. Jeder der dargestellten Belastungskonzentratoren 50 in diesem Beispiel ist eine in der Fläche 44 gebildete Vertiefung und kann als Teil eines zweidimensionalen Musters entlang der Innenfläche 44 angeordnet sein. Beispiele von Mustern und andere Arten von Belastungskonzentratoren werden weiter unten beschrieben. In dem dargestellten Ausführungsbeispiel sind die Vertiefungen 50 gleichabständig und jede Vertiefung 50 hat im Wesentlichen die gleiche Abmessung und ist durch eine Breite W, eine Tiefe D und eine entsprechende Restwanddicke T definiert. Selbstverständlich können individuelle Belastungskonzentratoren von unterschiedlichen Abmessungen sein und können von anderen Belastungskonzentratoren durch unterschiedliche Größen beabstandet sein. Die Breite W kann ein Durchmesser sein, wenn die Vertiefung einen kreisförmigen Querschnitt aufweist und kann von 0,1 mm bis ungefähr 0,5 mm gehen, aber sie kann in starker Maße variieren und kann aus diesem Bereich fallen, abhängig von der Geometrie des Belastungskonzentrators. Beispielsweise kann ein Belastungskonzentrator in Form eines Schlitzes ausgebildet sein, der eine Länge und eine Breite aufweist, wobei die Breite im Wesentlichen null ist. Ein bevorzugter Bereich für die Breite von beispielhaften Vertiefungen 50 geht von ungefähr 0,2 mm bis ungefähr 0,3 mm. Die Tiefe D kann durch die gewünschte Restwanddicke T bei jedem Belastungskonzentrator bestimmt werden, derart, dass D gleich der Differenz zwischen der lokalen Dicke der Hautschicht und der gewünschten Restwanddicke T ist.
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Die Restwanddicke T kann von ungefähr 0,1 mm bis ungefähr 0,5 mm abhängig von der Art des Hautschichtmaterials, dem Abstand der Stress- bzw. Belastungskonzentratoren und anderen Faktoren gehen. Beispielsweise kann es gewünscht sein, die Dicke T zu minimieren, um die Funktion des Belastungskonzentrators zu maximieren. Mit anderen Worten gesagt, je niedriger die Restwanddicke ist, desto höher ist die Belastungs- oder Stresskonzentration und je leichter wird die Hautschicht reißen, um die Entfaltungsöffnung zu bilden, die eine Grenzlinie durch den Belastungskonzentrator hat. Wenn jedoch die Dicke T zu gering ist, wird insbesondere bei hochflexiblen Materialien, wie verschiedene TPO-Formulierungen, die Hautschicht über die Zeit einsacken, ein visuelles Durchdrücken oder sichtbare Abdrücke können daraus resultieren. Diese Arten von visuellen Defekten können auf der Außenfläche der Instrumententafelabdeckung unerwünscht sein. Daher kann die Dicke T gewählt werden, um sowohl die Funktion der Reißnaht (je dünner je besser) zu maximieren als auch die visuellen Defekte, wie Abdrücke der Belastungskonzentratoren (je dicker je besser) zu minimieren. Wenn die Hautschichten aus hochdehnbaren Materialien hergestellt sind, wie bestimmte TPO-Formulierungen, kann die Hautschicht zur Bildung der Entfaltungsöffnung nicht reißen, wenn T zu groß ist. Da T entgegengesetzte Wirkungen bezüglich des Abdruckproblems und der korrekten Reißnahtfunktion aufweist, ist der akzeptable Bereich in der Praxis relativ klein. Ein bevorzugter Bereich für die Dicke kann von ungefähr 0,2 mm bis ungefähr 0,3 mm gehen, aber T kann auch aus dem Bereich fallen, abhängig von der Geometrie des Belastungskonzentrators, den Materialarten oder anderen Faktoren. Beispielsweise kann ein Belastungskonzentrator in der Form einer Mikroloch-Perforation ausgebildet sein, die sich vollständig durch die Hautschicht 40 erstreckt und eine Breite oder einen Durchmesser aufweist, die ausreichend gering sind, damit sie visuell nicht detektierbar ist.
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Eine Möglichkeit, die Verwendung von Belastungskonzentratoren in Hautschichten 40, die eine korrespondierende Restwanddicke am unteren Ende des oben beschriebenen bevorzugten Bereichs aufweisen oder möglicherweise darunter sind, zu vereinfachen, ist, eine Abstützung unter jedem Belastungskonzentrator vorzusehen. Ein Beispiel einer solchen Abstützung ist in dem Ausführungsbeispiel nach 2 gezeigt, bei dem jede der entgegengesetzten Flächen 36 und 46 der Innenschicht 42 kontinuierlich oder lückenlos unter jedem der Belastungskonzentratoren 50 ist. Dies kann erreicht werden, indem die Belastungskonzentratoren in der Hautschicht gebildet werden, bevor sie über der Innenschicht angeordnet oder an ihr befestigt werden. In einem Ausführungsbeispiel ist eine der Innen- oder Außenfläche 36 oder 46, vorzugsweise Außenfläche 46, unter jedem Belastungskonzentrator 50 kontinuierlich. Belastungskonzentratoren 50 können in der Hautschicht 40 durch eine Vielzahl von Techniken hergestellt werden, einschließlich mechanischer Formtechniken, wie Kalandrieren oder Schnitttechniken, wie spanende Bearbeitung, Heiß- oder Kalt-Schneidmesserbearbeitung oder Laserschneiden, um einige zu nennen. Während in dem Ausführungsbeispiel nach 2 die Stresskonzentratoren in der Hautschicht 40 ausgebildet werden, bevor sie über der Innenschicht 42 angeordnet werden, können sie auch gebildet werden, nachdem die Innenschicht 42 und die Hautschicht 40 miteinander verbunden sind, oder nachdem die Abdeckung 16 über dem Substrat 14 angeordnet wird, und dies durch Schneiden oder Formen durch die zusätzlichen Schichten.
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3 zeigt die Innenfläche 44 eines Teils einer beispielhaften Hautschicht 40, die in 2 gezeigt ist, wobei das Substrat und die Innenschicht weggelassen sind. Ein Bereich der Grenzlinie 28 des Airbag-Türbereichs 26 ist auch in 3 dargestellt. In diesem Ausführungsbeispiel wird eine Vielzahl von diskreten Belastungskonzentratoren 50 in der Innenfläche 44 ausgebildet. Die Belastungs- oder Stresskonzentratoren 50 sind in einem Muster, wie gezeigt, angeordnet. Das besondere, in 3 dargestellte Muster ist ein gitterartiges Muster, das eine Vielzahl von parallelen Reihen X von Belastungskonzentratoren, die in eine Richtung (horizontal in der Figur) orientiert sind, und eine Vielzahl von parallelen Reihen Y von Belastungskonzentratoren einschließt, die in eine unterschiedliche Richtung (vertikal in der Figur) orientiert sind, die senkrecht zur Richtung der Reihen X angeordnet sind. In einem Ausführungsbeispiel geht der Gitterabstand oder der Abstand zwischen aufeinanderfolgenden Stresskonzentratoren längs Reihe X, Reihe Y oder beide von ungefähr 2,0 mm bis ungefähr 4,0 mm und vorzugsweise beläuft er bzw. sie von ungefähr 2,5 mm bis ungefähr 3,5 mm mit einem nominalen Wert von ungefähr 3 mm. Selbstverständlich können bei einem gitterförmigen Muster, wie gezeigt, parallele Reihen von Stresskonzentratoren in anderen Richtungen ebenfalls definiert werden.
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Allgemeiner beschrieben ist das in 3 dargestellte Muster ein gleichmäßiges zweidimensionales Muster. Der Begriff ”gleichmäßig”, wie er hier verwendet wird, zeigt an, dass entlang jeder definierbaren Reihe von Belastungskonzentratoren der Abstand von einem Belastungskonzentrator in der Reihe zu dem nächsten Belastungskonzentrator in der Reihe der gleiche ist für alle Belastungskonzentratoren in der Reihe. Der Begriff ”zweidimensional”, wie er hier im Kontext mit Mustern von Belastungskonzentratoren verwendet wird, soll aussagen, dass nicht alle Belastungskonzentratoren in dem Muster entlang einer einzigen Linie oder Reihe angeordnet sind.
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4 zeigt ein Ausführungsbeispiel einer Instrumententafel 10, die eine Abdeckung 16 mit einem Muster von in der Hautschicht 40 ausgebildeten Belastungskonzentratoren 50 aufweist. 4 ist eine Ansicht der Außenfläche 38 der Abdeckung und insbesondere der Hautschicht 40. Die Abdeckung ist über dem Airbag-Türbereich 26 und seiner Grenzlinie 28 angeordnet, die als gestrichelte Linie gezeichnet ist. Jeder Kreis des in 4 gezeigten Mustes von Kreisen soll die Stelle eines Belastungskonzentrators zeigen, der in der Innenfläche der Hautschicht 40 ausgebildet ist. Während die Belastungskonzentratoren 50 nicht sichtbar sind, wenn die Außenfläche 38 betrachtet wird, sind ihre Stellen in 4 für illustrative Zwecke, insbesondere in Bezug auf den Airbag-Türbereich 26 gezeigt. In diesem Ausführungsbeispiel sind die Belastungskonzentratoren 50 in einem gleichmäßigen zweidimensionalen Muster angeordnet. Es ist ein gitterartiges Muster und es ist leicht unterschiedlich zu dem in der Hautschicht von 3 in Bezug auf den Airbag-Türbereich 26 und die Grenzlinie 28. In dem Ausführungsbeispiel nach 4 ist das Muster der Belastungskonzentratoren 50 so angeordnet, dass es den gesamten Airbag-Türbereich 26 überspannt, wobei es sich über den Bereich 26 hinaus oder über die Grenzlinie 28 in mehreren Richtungen erstreckt. In anderen Ausführungsbeispielen kann das Muster den Airbag-Türbereich 26 in eine oder mehrere Richtungen überspannen. Beispielsweise kann das Muster den Bereich in einer Querrichtung (links-rechts in der Figur), in einer Längsrichtung (oben-unten in der Figur) oder in einigen andere Richtungen überspannen und überdeckt nicht notwendigerweise den gesamten Bereich 26.
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Eine Eigenschaft des Musters von Belastungskonzentratoren, wie in 4 gezeigt, ist, dass jedwede Mehrzahl von Belastungskonzentratoren mindestens ein Teil einer möglichen Reißnahtstelle definieren kann. Mögliche Reißnahtstellen oder -orte 60 bis 68 sind in der Figur dargestellt, aber der Fachmann wird erkennen, dass mit dem Muster von Stresskonzentratoren, wie in 4 gezeigt, mögliche Reißnahtorte, Formen und Abmessungen fast unbegrenzt sind. Das Vorsehen dieser oder anderer Arten von Mustern von Belastungskonzentratoren in der Hautschicht 40 vereinfacht die Konstruktion einer Hautschicht oder Abdeckung, die nicht notwendigerweise einen vorbestimmten Reißnahtort haben, insbesondere wenn die Belastungskonzentratoren in einem Bereich der Hautschicht vorgesehen sind, der merkbar größer als der Airbagbereich ist, den er abdecken wird. Mit anderen Worten gesagt, kann die Hautschicht oder die Abdeckung über dem Airbagbereich in praktisch jeder Position und Orientierung angeordnet sein, ohne Berücksichtigung der Ausrichtung von jedwedem Merkmal der Abdeckung mit jedwedem Merkmal des darunterliegenden Substrats, wenn eine korrekte Reißnahtfunktion in der Hautschicht vorgesehen wird, d. h., dass eine Entfaltungsöffnung durch die Hautschicht während des Entfaltens des Airbags gebildet werden kann. Somit kann eine Hautschicht oder Abdeckung mit einem Muster von Belastungskonzentratoren, wie einige der vorbeschriebenen Muster, über viele unterschiedliche Substrate mit vielen unterschiedlichen Airbagbereichsorten, Formen oder Abmessungen verwendet werden.
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Das Vorsehen von vielen möglichen Reißnahtorten in einer Hautschicht 40 ermöglicht, dass mit der Geometrie der und den verschiedenen Materialeigenschaften der Instrumententafelkomponenten der Ort bzw. die Stelle der Reißnaht bei Entfaltung des Airbags bestimmt werden kann. Beispielsweise wurden Experimente für die Airbagentfaltung durchgeführt, die anzeigen, dass mit bestimmten Instrumententafeln und Airbagkonfigurationen die Belastungsniveaus in der Abdeckung 16 und/oder der Hautschicht 40 in einem Bereich leicht außerhalb der Bereichsgrenzlinie 28 höher sind als Belastungsniveaus innerhalb der Grenzlinie. Es mag nicht genau bekannt sein, wie weit außerhalb die Belastungen maximiert werden, aber dies ist mit den mehreren Reißnahtorten oder -stellen, die durch die Belastungskonzentratorstellen vorgesehen werden, irrelevant. Dies verbessert die Funktion der Reißnaht, insbesondere mit hochdehnbaren und schwer zu reißenden Hautschichtmaterialien, indem bewirkt wird, dass die Abdeckung reißt und eine Entfaltungsöffnung an der Stelle der höchsten Belastung gebildet wird, ohne den exakten Ort vorher zu kennen. Bestimmte Instrumententafelkonfigurationen können Airbagentfaltungen einschließen, derart, dass die Region höchster Belastung innerhalb der Grenzlinie 28 oder in Ausrichtung mit der Grenzlinie ist und die Belastungskonzentratoranordnungen, wie sie hier beschrieben ist, können solche Szenarien aufnehmen.
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Wie weiter beschrieben wird, muss das Muster von Stresskonzentratoren nicht notwendigerweise den gesamten Airbagbereich 26 in jede Richtung überspannen, um die Vorteile der mehreren möglichen Reißnahtorte zu realisieren. In einem Ausführungsbeispiel ist ein Belastungskonzentratormuster vorgesehen, so dass mindestens einige der Belastungskonzentratoren sowohl innerhalb als auch außerhalb des Airbag-Türbereichs liegen. Beispielsweise kann das Muster einfach Belastungskonzentratoren einschließen, die angeordnet sind, Bereiche von möglichen Reißnahtorten 62 und 64 jeweils innerhalb und außerhalb des Airbagbereichs 26 zu bilden. Das Muster der Belastungskonzentratoren, die die Orte 62 und 64 bilden, ist in im Wesentlichen parallelen Reihen angeordnet, die der Krümmung von mindestens einem Teil der Grenzlinie 28 folgen, wenn die Krümmung null ist, entsprechend den geraden Bereichen der Stellen oder Orte 62 und 64. Das Muster kann angeordnet sein, um jede Anzahl von möglichen Reißnahtstellen zu bilden, die der Krümmung jedes Bereichs der Grenzlinie 28 folgen. Es sei bemerkt, dass der Abstand zwischen den Belastungskonzentratorstellen, wie in 4 dargestellt, zum Zwecke der Klarheit übertrieben ist. Beispielsweise wird in einigen Ausführungsbeispielen ein Bereich einer Abdeckung, wie sie in 4 gezeigt ist, drei- oder viermal die Anzahl von Belastungskonzentratorstellen innerhalb desselben Gebiets einschließen, wodurch es möglich ist, dass mögliche Reißnahtstellen genauer der Krümmung der Grenzlinie 28 folgen als es im Beispiel der 4 gezeigt ist.
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Die 5 bis 9 zeigen einige Beispiel von Belastungskonzentratoren und Muster von Belastungskonzentratoren für die Verwendung mit den hier offenbarten Abdeckungen. 5 ist eine Aufsicht auf die Innenfläche 44 einer beispielhaften Hautschicht 14, die diskrete Belastungskonzentratoren in Form von Schlitzen 70 zeigt. Der Begriff ”diskret”, wie er hier verwendet wird, soll Belastungskonzentratoren beschreiben, bei denen jeder Belastungskonzentrator getrennt von den anderen ist. Beispielsweise berühren oder überlappen sich keine Bereiche von individuellen Belastungskonzentratoren 70. Dies ist auch der Fall mit diskreten Vertiefungen 50 aus 2 und 3. Die Belastungskonzentratoren 70 sind in einem gleichmäßigen zweidimensionalen Muster angeordnet, das drei im Wesentlichen parallele Reihen von Schlitzen einschließt.
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Die 6 und 7 zeigen ein anderes Beispiel von Belastungskonzentratoren, die in der Innenfläche 44 einer Hautschicht 40 ausgebildet sein können. Die Belastungskonzentratoren 80 haben die Form von kegelartigen Vertiefungen 80. In diesem Beispiel berühren die individuellen konischen Vertiefungen 80 einander oder haben Bereiche, die überlappen oder sich schneiden. Die Vertiefungen 80 werden daher nicht als diskrete Belastungskonzentratoren betrachtet, sondern werden als individuelle Belastungskonzentratoren betrachtet, da jede Vertiefung Spannung bzw. Belastung an unterschiedlichen Orten konzentriert (der Scheitel des Konus, an dem T minimal ist, wie in 7 gezeigt). Belastungskonzentratoren 80 sind auch in einem gleichmäßigen Muster angeordnet.
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8 zeigt eine Mehrzahl von diskreten Belastungskonzentratoren 90, jeweils in der Form einer kontinuierlichen Nut, Schlitz, Kerbe oder Einschnittlinie, die in der Fläche 44 ausgebildet ist. In diesem Ausführungsbeispiel folgen die Belastungskonzentratoren 90 im Allgemeinen der Krümmung der Grenzlinie 28 des Bereichs 26. Die Belastungskonzentratoren 90 sind ähnlich denen, die in dem Substrat in 2 ausgebildet sind, aber sie sind dagegen in der Hautschicht ausgebildet. Eine Mehrzahl von Belastungskonzentratoren 90 ist in einem Muster eingeschlossen, das zumindest einige der oben beschriebenen Vorteile der Mehrzahl von möglichen Reißnahtstellen realisieren kann. Die individuellen Belastungskonzentratoren 90 sind in einem verschachtelten Muster in diesem Beispiel angeordnet, wobei einer oder mehrere der Belastungskonzentratoren innerhalb des Airbag-Türbereichs 26 angeordnet ist bzw. sind und einer oder mehrere außerhalb des Bereichs 26 angeordnet ist bzw. sind. Andere Ausführungsbeispiele können individuelle Belastungskonzentratoren 90 einschließen, die von einer Seite der Grenzlinie 28 zu der anderen kreuzen. Noch andere Ausführungsbeispiele können eine Mehrzahl von diskreten, gleichmäßig beabstandeten Vertiefungen, wie die Vertiefungen 50, die in 2 und 3 gezeigt sind, ersetzen und in demselben Pfad angeordnet sein, wie einer oder mehrere der Belastungskonzentratoren 90, wie sie in 8 gezeigt sind.
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9 schließt auch eine Mehrzahl von Belastungskonzentratoren 100 ein, jeder in der Form einer kontinuierlichen Nut, Schlitz oder Kerbe, die in der Fläche 44 ausgebildet sind. In diesem Ausführungsbeispiel folgen die Belastungskonzentratoren generell der Krümmung der Grenzlinie 28 des Bereichs 26. Jeder Belastungskonzentrator 100 ist entlang gemeinsamen parallelen Bereichen (in der Figur vertikal gezeigt) verbunden und in einem gleichmäßigen Muster eingeschlossen, um mindestens einige der oben beschriebenen Vorteile der mehreren möglichen Reißnahtstellen zu realisieren. Die Belastungskonzentratoren 100 sind so angeordnet, dass mindestens ein Teil eines oder mehrerer Belastungskonzentratoren 100 innerhalb des Airbag-Türbereichs 26 angeordnet ist und mindestens ein Teil eines oder mehrerer Belastungskonzentratoren außerhalb des Bereichs 26 angeordnet ist.
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Ein Verfahren zum Herstellen einer Tafel, wie einer Instrumententafel, mit einer Abdeckung, wie oben beschrieben, kann auch beschrieben werden und umfasst im Wesentlichen die Schritte des Vorsehens eines Substrats, des Bildens einer Mehrzahl von Belastungskonzentratoren in einer inneren Fläche der Abdeckung oder einer Hautschicht der Abdeckung und des Anordnens der Hautschicht oder Abdeckung über dem Substrat. Das Substrat schließt eine Außenfläche und einen Airbag-Türbereich ein und die Innenfläche der Hautschicht oder der Abdeckung ist zu der Außenfläche des Substrats gerichtet, wenn sie darüber angeordnet wird. Die Belastungskonzentratoren können entlang der Innenfläche der Abdeckung oder der Hautschicht in einem Muster angeordnet sein und das Muster kann gleichmäßig zweidimensional sein und/oder zumindest teilweise eine Mehrzahl von möglichen Reißnahtstellen definieren. Die Abdeckung oder die Hautschicht wird über dem Substrat angeordnet, so dass einer oder mehrere der Belastungskonzentratoren innerhalb des Airbag-Türbereichs angeordnet sind und einer oder mehrere der Stresskonzentratoren außerhalb des Airbag-Türbereichs angeordnet sind oder so dass das Muster von Belastungskonzentratoren mindestens teilweise den Airbag-Türbereich überlappt.
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In einem Ausführungsbeispiel umfasst der Schritt des Bildens einer Mehrzahl von Belastungskonzentratoren einen Kalendriervorgang oder andere Formen von mechanischen Operationen, die Material umformen oder verschieben. Kalendriervorgänge sind im Stand der Technik bekannt, um dekorative Maserungen oder Narbungen, beispielsweise auf der Außenfläche von Hautschichten vorzusehen, die bei Instrumententafelabdeckungen verwendet werden können, und schließen das Pressen oder Zuführen von Hautschichtmaterial zwischen rotierenden Rollen ein. Die Rollenoberflächen können erhobene oder vertiefte Merkmale einschließen, die darin ausgebildet sind, so dass korrespondierende vertiefte und erhobene Merkmale in dem Hautschichtmaterial ausgebildet werden. Es wurde realisiert, dass ein Verfahren ähnlich dem, das bei der Bildung von dekorativen Maserungen oder Narbungen zur Anzeige auf der Außenfläche der Hautschicht verwendet wird, gleichzeitig aufeinanderfolgend oder in der gleichen Art einer Herstellungsausrüstung verwendet werden kann, um die funktionalen, oben beschriebenen Belastungskonzentratoren in der Innenfläche der Hautschicht zu bilden. Das kann aus einer Vielzahl von Gründen vorteilhaft sein, einschließlich der Verringerung der Anzahl von Herstellungsschritten und/oder Arten von Herstellungsausrüstungen, die verlangt werden, um die Hautschicht, Abdeckung und Tafel zu bilden. Zusätzlich kann dort, wo es möglich ist, die Rollen eines Kalendriervorgangs zu koordinieren, eine Belastungskonzentratortiefe gesteuert und mit der Tiefe einer Maserung in der entgegengesetzten Fläche der Hautschicht koordiniert werden, so dass die Restwanddicke konstant sein kann, unabhängig davon, ob der Belastungskonzentrator direkt gegenüber einem Maserungsmerkmal ausgebildet ist. Mit anderen Worten gesagt, wenn Maserungs- bzw. Narbungsmerkmale einer bestimmten Tiefe in der Außenfläche der Hautschicht durch eine Rolle gebildet werden, kann die Tiefe von der anderen Rolle berücksichtigt werden, die ausgebildet ist, um den korrespondierenden Belastungskonzentrator mit einer Tief zu bilden, die in der gewünschten Restwanddicke resultiert, die eine Tiefe sein kann, die unterschiedlich zu anderen Belastungskonzentratortiefen ist.
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Kalendrieren kann insbesondere geeignet zur Bildung von Belastungskonzentratoren in relativ dünnen Hautschichten sein, wie Hautschichten mit einer Dicke von weniger als 0,5 mm. Diese Arten von dünnen Hautschichten stellen manchmal Schwierigkeiten für Sekundäroperationen dar, die das Bilden von Belastungskonzentratoren unter Verwendung von Schneidtechniken einschließen, wenn eine Verfahrensänderung bezüglich der Schneidtiefe einen großen Teil der Gesamtdicke und der gewünschten Restwanddicke betreffen kann. Jedoch können in manchen Fällen andere Verfahren als das Kalendrieren verwendet werden, um Anordnungen von Belastungskonzentratoren zu bilden, die einige der anderen, oben offenbarten Vorteile realisieren. Beispielsweise kann ein Lasermuster oder andere Arten von Schnitten in einem Muster in der Innenfläche der Hautschicht oder durch eine Innenschicht, die mit der Hautschicht verbunden ist, hergestellt werden.
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In einem Ausführungsbeispiel umfasst der Schritt des Bildens von Belastungskonzentratoren das Bilden des Musters der Belastungskonzentratoren entlang im Wesentlichen des gesamten Bereichs der Innenfläche der Hautschicht, die über dem Substrat in dem Anordnungsschritt liegt. In anderen Ausführungsbeispielen kann eine Innenschicht mit der Innenfläche der Hautschicht vor dem Anordnen der Hautschicht über dem Substrat verbunden werden, aber dies ist nicht immer der Fall. Es ist beispielsweise möglich, dass die gebildete Hautschicht über dem Substrat angeordnet wird, bevor die Innenschicht befestigt wird, wie es der Fall ist, wenn ein expandierbares Schaummaterial hinterfüllt oder zwischen die Hautschicht injiziert wird, nachdem sie über dem Substrat angeordnet wurde.
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Es sei verstanden, dass das oben Beschriebene eine Beschreibung von einem oder mehreren beispielhaften Ausführungsbeispielen der Erfindung ist. Die Erfindung ist nicht begrenzt auf ein besonderes hier offenbartes Ausführungsbeispiel, sondern ist nur definiert durch die unten angehängten Ansprüche. Darüber hinaus beziehen sich die in der vorhergehenden Beschreibung enthaltenen Aussagen auf einige Ausführungsbeispiele und sind nicht dahingehend auszulegen, dass sie den Schutzbereich der Erfindung oder die Definition von in den Ansprüchen verwendeten Ausdrücken begrenzen sollen, außer wenn ein Begriff oder Satz ausdrücklich oben definiert ist. Verschiedene andere Ausführungsbeispiele und verschiedene Änderungen und Modifikationen an den offenbarten Ausführungsbeispielen sind für den Fachmann offensichtlich. Alle diese anderen Ausführungsbeispiele, Änderungen und Modifikationen sind beabsichtigt, in den Schutzbereich der angefügten Ansprüche zu fallen.
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Die Begriffe ”beispielhaft”, ”zum Beispiel”, ”so wie” und ”wie” und die Verben ”umfassend”, ”habend”, ”einschließend” und ihre anderen Verbformen, wie sie in dieser Anmeldung und den Ansprüchen verwendet werden, sollen jeweils als offen interpretiert werden, wenn sie in Zusammenhang mit einer Aufzählung von einer oder mehreren Komponenten oder anderen Punkten verwendet werden, was bedeutet, dass die Aufzählung nicht als andere, zusätzliche Komponenten oder Punkte ausschließend betrachtet werden soll.
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Andere Begriffe sind so zu interpretieren, dass sie ihre breiteste sinnvolle Auslegung haben, es sei denn sie werden in einem Kontext verwendet, der eine unterschiedliche Interpretation verlangt.
