DE4310625C2 - Airbageinrichtung mit einem als Membranschalter ausgebildeten Hupenschalter - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Airbageinrichtung, gemäß dem Oberbegriff von Patentanspruch 1.

Eine Abdeckung für eine Airbageinrichtung mit einem Hupen­ schalter der druckempfindlichen Art ist aus der JP-A-4- 43158 bekannt, in der eine Abdeckung beschrieben ist, bei der ein druckempfindlicher Schalter in einer Deckschicht ausgebildet ist.

Die JP-U-4-5171 offenbart eine Abdeckung, bei der ein druckempfindlicher Schalter zwischen einer Deckschicht und einer Einlage angeordnet wird, wenn die Deckschicht und die Einlage, die jeweils separat hergestellt worden sind, miteinander verbunden werden.

Die bekannte Abdeckungsart hat jedoch den Nachteil, daß es schwierig ist, eine genaue Betriebsbelastung des druck­ empfindlichen Schalters vorzusehen, weil der Schalter in der Deckschicht eingebettet wird, wenn die Schicht gebildet wird, und er somit von dem durch die Deckschicht erzeugten Druck beeinflußt wird.

Bei der letzteren Abdeckung hat der Bereich der Abdeckung, an dem der druckempfindliche Schalter angeordnet wird, einen dreischichtigen Aufbau bestehend aus der Deckschicht, dem druckempfindlichen Schalter und der Einlage, da der druckempfindliche Schalter zwischen der Deckschicht und der Einlage angeordnet ist, wodurch die Dicke des Bereichs erhöht wird. Da der druckempfindliche Schalter in der Mitte der Anordnung versteckt ist, ist das Positionieren des Schalters aufwendig und schwer, wodurch die Produktivität nachteilig beeinflußt wird.

Des weiteren ist aus der US-A-50 62 661 eine Airbagabdeckung mit einer steifen oberen Wand und steifen Seitenwänden bekannt, wobei ein Teilabschnitt der oberen Wand flexibel gestaltet ist und sich hinter diesem flexiblen Teil­ abschnitt eine steife Platte befindet, die von dem steifen Teilabschnitt der oberen Wand gehalten wird und einen Hupenschalter umfaßt, der durch Druck auf den flexiblen Abschnitt betätigt wird.

Darüber hinaus offenbart die DE-A-40 34 539 eine Airbag­ einrichtung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1. Bei dieser Airbageinrichtung sind die zusammenwirkenden Metallbleche eines als Hupenschalter dienenden Membran­ schalters in der oberen Wand einer Abdeckung zusammen mit einer das unterste Metallblech haltenden steifen Einlage eingebettet.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Airbag­ einrichtung mit einem druckempfindlichen Hupenschalter zu schaffen, bei dem eine vorbestimmte Betriebsbelastung gewährleistet ist, die Produktivität zu verbessern und eine Zunahme der Dicke der Airbagabdeckung infolge der Anordnung des Hupenschalters zu vermeiden.

Die obengenannte Aufgabe wird durch eine Airbageinrichtung gemäß Patentanspruch 1 gelöst.

Die Airbagabdeckung gemäß der vorliegenden Erfindung kann hergestellt werden, indem eine harte Einlage und eine Deckschicht als eine Einheit gebildet werden und indem anschließend der Endbereich des druckempfindlichen Schalters, der als Hupenschalter funktioniert, an der Einlage befestigt wird. Da der druckempfindliche Schalter bei der Abdeckung gemäß der vorliegenden Erfindung nicht in der Einlage eingebettet wird, wenn die Deckschicht ausge­ bildet wird, wird er nicht durch den Druck, der durch das Formen erzeugt wird, beeinflußt und kann so eine vorbe­ stimmte Betriebsbelastung des druckempfindlichen Schalters verläßlich sichergestellt werden.

Wenn die druckempfindlichen Schalter zusammengebaut werden, werden sie weiterhin an der hinteren Fläche der oberen Wand der Abdeckung angeordnet und nicht in der Einlage einge­ bettet. Somit können die druckempfindlichen Schalter während des Zusammenbaus beobachtet werden. Das macht ein Positionieren der Schalter einfach und vereinfacht somit den Positioniervorgang.

Da der druckempfindliche Schalter aufgrund der vorhandenen Metallbleche eine formerhaltende Eigenschaft hat, ist es weiterhin nicht notwendig, eine formerhaltende Einlage für die Abdeckung in dem Bereich der Abdeckung vorzusehen, an dem der druckempfindliche Schalter vorgesehen wird. Daher kann eine Verdickung des Bereichs der Abdeckung, an dem der druckempfindliche Schalter angeordnet wird, verhindert werden.

Somit ermöglicht die Abdeckung für eine Airbageinrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung eine Sicherstellung einer angemessenen Betriebsbelastung des Schalters, stellt eine Verbesserung in der Produktivität sicher und ermöglicht es, ein Anwachsen der Dicke des Bereichs der Abdeckung, in dem der Schalter angeordnet wird, zu verhindern.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.

Nachfolgend werden Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert. In der Zeichnung zeigt:

Fig. 1 eine Schnittansicht entlang der Linie I-I von Fig. 4, die eine erste Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;

Fig. 2 eine Schnittansicht entlang der Linie II-II von Fig. 4, die einen anderen Bereich der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;

Fig. 3 eine perspektivische Explosionsansicht eines druck­ empfindlichen Schalters der ersten Ausführungsform der Erfindung;

Fig. 4 eine Draufsicht eines Lenkrades, an dem eine Airbag­ abdeckung einer ersten Ausführungsform der Erfindung montiert ist; und

Fig. 5 eine Schnittansicht einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.

Eine erste Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die beiliegende Zeichnung erläutert.

Bei dieser Ausführungsform ist eine Abdeckung 10 in einem oberen Bereich einer Airbageinrichtung M angeordnet, wie in den Fig. 1, 2 und 4 gezeigt ist. Die Airbageinrichtung M ist in einem oberen Bereich eines Augenabschnitts B eines Lenkrades W angeordnet. Die Abdeckung 10 hat im wesent­ lichen die Form eines quadratischen Behälters, mit einer im wesentlichen rechteckigen oberen Wand 11 und einer Seiten­ wand 12, die sich nach unten von den vier Seitenkanten der oberen Wand 11 erstreckt (mit 12A, 12B, 12C und 12D).

Zu der Airbageinrichtung M gehören die Abdeckung 10, ein Airbag 1, das gefaltet und in der Abdeckung 10 aufgenommen ist, eine Aufblasvorrichtung 12 zur Zuführung von Gas in das Airbag 1 und ein aus einer Metallplatte gemachter Halter 3 zum Halten des Airbags 1, der Aufblasvorrichtung 2 und der Abdeckung 10. Die Airbageinrichtung M ist an dem Körper des Lenkrades durch einen nicht gezeigten Seiten­ abschnitt des Halters 3 montiert.

Zu der Abdeckung 10 gehören eine Deckschicht 14, eine an der Seitenwand 12 angeordnete Einlage 15 und ein Paar von druckempfindlichen Schaltern 18 der formhaltenden Art, die an der hinteren Seite der oberen Wand 11 angeordnet sind und als Hupenschalter funktionieren.

Die Deckschicht 14 ist aus einem weichen synthetischen Kunstharz wie einem weichen PVC, einem TPE der Styrenart (thermoplastisches Elastomer), einem TPE der Olefinart oder aus Urethan gemacht. In dem Bereich der Deckschicht 14, der die obere Wand 11 bildet, ist ein Reißbereich 13 mit einer dünnen Wandlung ausgebildet. Wenn der Airbag 1 aufgeblasen wird, reißt der Reißbereich 13, so daß die obere Wand 11 sich ausweiten kann, wobei ein vorderer Abschnitt 11f und ein hinterer Abschnitt 11b von dieser so geöffnet werden, als wenn es Doppeltüren wären. In jedem dieser beiden Abschnitte der hinteren Seite der oberen Wand 11 der Deckschicht 14, die durch den Reißbereich 13 in drei Richtungen umgeben sind, sind an seinem Umfang ausgesparte Bereiche 14a, 14a ausgebildet. In jedem dieser ausgesparten Bereiche 14a erstrecken sich eine Mehrzahl von ausgesparten Nuten 14b in seitlicher Richtung der Abdeckung 10.

Die Einlage 15 hat eine im wesentlichen quadratische rohrförmige Gestalt und ist aus einem harten, steifen synthetischen Kunstharz wie einem harten TP oder einem harten PE gemacht. Ein Befestigungsstück 16 erstreckt sich nach unten von der inneren Umfangsfläche der Einlage 15 über deren gesamten Umfang. In der vertikalen Richtung der Abdeckung 10 bildet das obere Ende der Einlage 15 einen Teil der Umfangswand des ausgesparten Bereichs 14a der Deckschicht. Durch das Montagestück 16 verlaufen viele Montagebohrungen 17, durch die die Abdeckung an dem Halter 8 durch Nieten gehalten wird. Zu dieser Zeit wird der druckempfindliche Schalter 18 an der Einlage zusammen mit der Abdeckung 10 befestigt und zurückgehalten.

Die Einlage 15 kann auch aus einer Metallplatte wie einer Stahlplatte oder Aluminiumplatte gemacht sein.

Jeder der druckempfindlichen Schalter 18 weist eine untere Platte 19, eine mittlere Platte 20 und eine obere Platte 21 auf, die vertikal aufeinanderliegen, aus Metall gemacht sind und eine Form haben, die gewährleistet, daß sie in den ausgesparten Bereich 14a der oberen Wand 11 der Abdeckung 10 eingesetzt werden können, und eine große Anzahl von Halteabschnitten 22 und 23, die aus Gummi gemacht und zwischen den Platten angeordnet sind, auf. Die Dicke der druckempfindlichen Schalter 18 beträgt etwa 0,9 mm.

Die untere Platte 19 ist vorzugsweise eine Platte aus nichtrostendem Stahl mit einer Dicke von etwa 0,2 mm. Die mittlere Platte ist vorzugsweise eine 0,1 mm dicke Kupfer­ platte. Die obere Platte 21 ist vorzugsweise eine nicht- rostende Stahlplatte von einer Dicke von 0,2 mm. Die Platten 19, 20 und 21 haben Zungenstücke 19a, 20a, 21a an Positionen, die voneinander versetzt sind. Die Zungenstücke 19a, 20a und 21a sind in Richtung der Seitenwand 12a oder 12b gebogen und erstrecken sich dann nach unten. Die Zungenstücke 19a, 20a und 21a haben Befestigungslöcher 19b, 20b und 21b, die an deren entfernten Ende jeweils befestigt sind. Der druckempfindliche Schalter 18 wird an der Einlage 15 durch die Nieten 4 durch Verwendung der Befestigungs­ löcher 19b, 20b und 21b gehalten.

Wie in den Fig. 2 und 3 gezeigt ist, erstrecken sich Klauenstücke 19c von den rechten und linken Kanten der unteren Platte 19 in horizontaler Richtung. Die Klauen­ stücke 19c stehen in Kontakt mit einer Stufe oder einem Schulterabschnitt 16a, der an dem inneren Umfang des oberen Bereichs des Befestigungsstücks 16 ausgebildet wird, wenn der druckempfindliche Schalter 18 an der Einlage 15 befestigt wird. Nachdem die Airbageinrichtung M zusammen­ gebaut worden ist, kann das gefaltete Airbag 1 sperrig sein, weil sich dessen Höhe ändert. Die Klauenstücke 19c haben die Funktion, das sperrige Airbag 1 zu drücken, um den Hupenhub des druckempfindlichen Schalters 18 zu sichern.

Die Haltebereiche 22, die zwischen der unteren Platte 19 und der mittleren Platte 20 angeordnet sind, und die Haltebereiche 23, die zwischen der mittleren Platte 20 und der oberen Platte 21 angeordnet sind, sind voneinander versetzt, so daß sie nicht aufeinanderliegen.

Der druckempfindliche Schalter 18 wird hergestellt, indem die Haltebereiche 22 und 23 an den Platten 19, 20 und 21 festgeklebt oder vulkanisiert werden.

Die so aufgebaute Abdeckung 10 wird in der nachfolgend beschriebenen Weise hergestellt. Zunächst wird sie, nachdem die Einlage 15 gebildet worden ist, in das Formwerkzeug für die Deckschicht 14 hineingelegt. In diesem Zustand wird die Deckschicht 14 ausgebildet.

Die beiden druckempfindlichen Schalter 18 werden in die ausgesparten Bereiche 14a der Deckschicht 14 eingesetzt. Zu dieser Zeit werden die Klauenstücke 19c jeder unteren Platte 19 in Kontakt mit dem Schulterabschnitt 16a der Einlage 15 gebracht, und die Befestigungslöcher 19b, 20b und 21b werden zu den entsprechenden Befestigungslöchern 17 in dem Befestigungsstück 16 der Einlage 15 ausgerichtet.

Danach werden sowohl das Befestigungsstück 16 der Einlage 15 als auch die Zungenstücke 19, 20a und 21a der druck­ empfindlichen Schalter 18 an dem Halter 3 montiert, wobei der gefaltete Airbag 1 und die Aufblasevorrichtung 2 daran durch Verwendung der Nieten 4 gehalten werden, um die Abdeckung 10 herzustellen. Anschließend wird die Abdeckung 10 an der Airbageinrichtung M montiert.

Dabei wird ein nicht gezeigtes Ende einer Leitung 24 ebenfalls durch die Nieten 4 um die Befestigungsöffnungen 19b und 21b der unteren Platte 19 und der oberen Platte 21 herum in einem Zustand befestigt, in dem sie elektrisch isoliert von dem Halter 3 ist, welcher eine Metallplatte ist, um die Leitung 24 mit dem Zungenstück 19a der unteren Platte 19 und mit dem Zungenstück 21a der oberen Platte 21 zu verbinden.

Die so zusammengebaute Airbageinrichtung M wird an dem Körper des Lenkrades W durch Verwendung des Halters 3 befestigt, und dann wird das Lenkrad W an dem Fahrzeug montiert.

Wenn die Airbageinrichtung M an dem Körper des Lenkrades W montiert ist, wird die Leitung 24 mit einem Kontaktring 5 verbunden, der als positiver Pol einer Hupenaktivierungs­ schaltung, welche an der unteren Fläche des Lenkrades W vorgesehen ist, wirkt. Was die Mittelplatte 20 angeht, ist der Halter 3, der in Kontakt mit dem Zungenstück 20a steht, mit einem negativen Pol der Hupenaktivierungsschaltung durch ein Kernmetall des Lenkrades W oder desgleichen dazwischen verbunden, wenn das Lenkrad W an dem Fahrzeug befestigt ist.

Nach der Montage des Lenkrades W an dem Fahrzeug kommt die mittlere Platte 20 in Kontakt mit der unteren Platte 19 oder der oberen Platte 21, wenn der vordere Bereich 11f oder der hintere Bereich 11b der oberen Wand 11 der Abdeckung 10 gepreßt wird, wodurch die Hupe aktiviert wird. Wenn der Bereich des druckempfindlichen Schalters 18, in dem jeder der Haltebereiche 22 angeordnet ist, in dessen Nachbarschaft gedrückt wird, wird der Abschnitt der oberen Platte 21, der dem Abschnitt des druckempfindlichen Schalters 18 zugewandt ist, gebogen und kommt in Kontakt mit der mittleren Platte 20. Wenn der Bereich des druck­ empfindlichen Schalters 18, in dem jeder der Haltebereiche 23 angeordnet ist, in dessen Nachbarschaft gedrückt wird, werden der entsprechende Abschnitt der oberen Platte 21 und der entsprechende Abschnitt der mittleren Platte 20 gebogen, und die gebogene mittlere Platte 20 kommt in Kontakt mit der unteren Platte 19, um die Hupe zu aktivieren.

Wenn das Gas dem Airbag 1 durch die Aktivierung der Aufblasvorrichtung 2 zugeführt wird, reißt der vorgesehene Reißbereich 13 der Abdeckung 10 und der vordere Bereich 11f und der hintere Bereich 11b der oberen Wand 11 der Abdeckung 10 werden geöffnet, als ob sie Doppeltüren wären, um das Airbag 1 schnell zu expandieren.

Wenn der vordere Bereich 11f und der hintere Bereich 11b geöffnet werden, werden die Klauenstücke 19c von jedem der druckempfindlichen Schalter 18 gebogen, während die Abschnitte der Zungenstücke 19a, 20a und 21a, die nahe der oberen Wand 11 angeordnet sind, gebogen werden, so daß der druckempfindliche Schalter 18 dem Expansionsvorgang folgt.

Bei dieser Ausführungsform wird der druckempfindliche Schalter 18 nicht als Einlage während der Bildung der Deckschicht 14 eingebettet, sondern an der hinteren Fläche der oberen Wand 11 angebracht, nachdem die Deckschicht 14 gebildet worden ist. Somit wird der druckempfindliche Schalter 18 nicht durch den Druck, der während des Zusammenbaus erzeugt wird, beeinflußt, und eine vorbe­ stimmte Betriebsbelastung des druckempfindlichen Schalters 18 kann somit gewährleistet werden.

Wenn weiterhin die druckempfindlichen Schalter 18 ange­ bracht werden, werden sie an der hinteren Fläche der oberen Wand 11 der Abdeckung 10 angeordnet und nicht versteckt, so daß sie nicht in der Einlage eingebettet sind. Somit können sie während des Zusammenbaus beobachtet werden, was ein Positionieren der Schalter einfach macht und somit den Positioniervorgang vereinfacht.

Da weiterhin der druckempfindliche Schalter 18 eine form­ erhaltende Eigenschaft aufgrund des Vorhandenseins der Metallbleche 19, 20 und 21 hat, ist es nicht notwendig, daß eine die Abdeckungsform erhaltende Einlage in dem Bereich der Abdeckung 10, an dem der druckempfindliche Schalter 18 angeordnet wird, vorgesehen wird. Somit besteht keine Notwendigkeit, die Dicke des Bereiches der Abdeckung 10, an dem der druckempfindliche Schalter 18 angeordnet wird, zu erhöhen.

Bei dieser Ausführungsform ist der Zusammenbauvorgang weiter vereinfacht, weil die ausgesparten Abschnitte 14a in der hinteren Fläche der oberen Wand der Deckschicht 14 ausgebildet sind, um das Einsetzen der druckempfindlichen Schalter 18 in diese während des Zusammenbaus zu gestatten. Um den Zusammenbau weiter zu verbessern, kann ein Rahmen 15a, welcher sich von der Einlage 15 erstreckt, über den gesamten Umfang eines jeden der ausgesparten Abschnitte 14a mit einer Dicke gebildet werden, die das öffnen des vorderen Bereichs 11f und des hinteren Bereiches 11b der oberen Wand 11 in der Weise gewährleistet, daß er nicht den vorgesehenen Reißabschnitt 13 kreuzt, wie in Fig. 5 gezeigt ist.

In dieser zweiten Ausführungsform wird ein druckempfind­ licher Schalter 18 mit drei Metallblechen 19, 20 und 21 verwendet. Ein druckempfindlicher Schalter mit einer unteren Platte 19, einer mittleren Platte 20 und einer Mehrzahl von Haltebereichen 22, die zwischen der unteren Platte 19 und der mittleren Platte 20 angeordnet sind, kann jedoch ebenso verwendet werden. In diesem Fall wird die formerhaltende Eigenschaft des druckempfindlichen Schalters hauptsächlich durch Auswahl der Dicke der unteren Platte 19 sichergestellt.

Weiterhin sind bei dieser Ausführungsform die Endabschnitte 19a, 20a und 21a des druckempfindlichen Schalters 18 an dem Montagestück 16 der Einlage 15 durch Verwendung der Nieten 4 befestigt, die verwendet werden, um die Abdeckung 10 an dem Halter 3 zu befestigen. Jedoch können die Endabschnitte 19a, 20a und 21a an einem anderen Bereich des Montagestücks 16 durch Verwendung einer Schraube oder desgleichen befestigt werden, um den druckempfindlichen Schalter 18 in der Einlage 15 zu halten.

Claims (8)

1. Airbageinrichtung mit einem als Membranschalter ausgebildeten Hupenschalter und einer Abdeckung, die aus einer oberen Wand (11) und einer sich an dieser anschließenden Seitenwand (12) besteht und aus weichem Kunststoff ausgebildet ist, wobei in der Seitenwand (12) eine steife Einlage (15) eingebettet ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Hupenschalter (18) an der hinteren Fläche der oberen Wand (11) angeordnet ist und ein biegsamer Halteabschnitt (19a, 19c, 20a, 21a) der Metallbleche (19, 20, 21) des Membranschalters an der steifen Einlage (15) abgestützt ist.

2. Airbageinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Metallbleche (19, 20, 21) mit Gumminoppen (22, 23) dazwischen in einer Aussparung (14a) der oberen Wand (11) eingepaßt sind.

3. Airbageinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Halteabschnitte (19a, 20a, 21a) der einzelnen Metallbleche (19, 20, 21) zueinander versetzt und mit ihren Enden an der Einlage (15) durch Niete (4) befestigt sind.

4. Airbageinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß ein sich nach unten erstreckender Endabschnitt (16) der Einlage (15) durch Niete (4) an einem Airbaghalter (3) mit einer Aufblasvorrichtung (2) befestigt ist.

5. Airbageinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das untere Blech (19) der aufeinandergeschichteten Metallbleche (19, 20, 21) mehrere Klauenstücke (19c) aufweist, die an einem oberen Abschnitt der Einlage (15) abgestützt sind.

6. Airbageinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die hintere Fläche der oberen Wand (11) mehrere Nuten aufweist, die parallel zueinander und senkrecht zum mittleren Sollbruchbereich (13) verlaufen.

7. Airbageinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß von den Metallblechen (19, 20, 21) das obere Blech (21) und das untere Blech (19) aus nicht rostendem Stahl und das mittlere Blech (20) aus Kupfer bestehen.

8. Airbageinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Gumminoppen (22, 23) in den einzelnen Zwischenräumen der Metallbleche (19, 20, 21) zueinander versetzt angeordnet sind.