DE4424686A1

DE4424686A1 - Airbag-Abdeckung

Info

Publication number: DE4424686A1
Application number: DE19944424686
Authority: DE
Inventors: Kyriakos Vavalidis
Original assignee: Autoliv Klippan SNC
Current assignee: Autoliv Klippan SNC
Priority date: 1993-07-20
Filing date: 1994-07-13
Publication date: 1995-01-26
Anticipated expiration: 2014-07-14
Also published as: GB9315047D0; DE4424686B4

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Abdeckung für ei nen Airbag.

Es ist vorgeschlagen worden, einen Airbag in einem Motor fahrzeug bereitzustellen, wobei der Airbag so konstruiert ist, daß er in dem Fall, daß ein Unfall eintritt, aufge blasen wird, um Schutz für den Fahrer oder Beifahrer im Motorfahrzeug bereitzustellen.

Ein Airbag kann zum Beispiel in der Nabe eines Lenkrades enthalten sein, wobei die Nabe mit einer Abdeckung verse hen ist, die den Airbag im Normalfall schützt. Alternativ kann ein Airbag in einem Teil des Armaturenbrettes ange bracht sein, wobei der Teil des Armaturenbrettes mit einer Abdeckung versehen ist, die den Airbag im Normalfall schützt. In jedem Fall wird die Abdeckung üblicherweise aus einem Kunststoffmaterial hergestellt und ist mit einer oder mehreren "Bruch"-Linien versehen, die mechanische Schwächungslinien sind, um zu ermöglichen, daß die Abdeckung bricht, um eine Öffnung zu bilden, wenn der Airbag aufgeblasen wird.

Die mechanische Schwächungslinie bei einer typischen, im Stand der Technik vorgeschlagenen Abdeckung für einen Air bag kann eine Linie aus Material sein, das relativ dünn ist, oder kann einen Bereich des Materials umfassen, der tatsächlich durchbrochen ist.

Es ist natürlich beabsichtigt, daß die Abdeckung entlang der mechanische Schwächungslinie brechen soll, aber das tatsächliche Brechen der Abdeckung sollte nicht über das Ende der mechanischen Schwächungslinie hinausgehen. Mit anderen Worten sollte das "Reißen", das entlang der mecha nischen Schwächungslinie einsetzt, am Ende der mechani schen Schwächungslinie aufhören.

Um diese Wirkung zu erreichen, ist vorgeschlagen worden, eine kleine Öffnung am Ende der mechanischen Schwächungs linie vorzusehen, wobei die Öffnung einen größeren Durch messer aufweist als die Breite der mechanischen Schwä chungslinie, und es ist festgestellt worden, daß ein sol ches Hilfsmittel die gewünschte Wirkung liefert. Alterna tiv ist vorgeschlagen worden, eine Verdickung im Material, das die Abdeckung bildet, in einer Region vorzusehen, die sich quer zum Ende der mechanischen Schwächungslinie er streckt, und dies liefert auch die gewünschte Wirkung.

Man sollte jedoch anerkennen, daß diese beiden Hilfsmittel die Verwendung von etwas anderem als der mechanischen Schwächungslinie selbst umfassen, um die gewünschte Wir kung zu liefern.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine verbesserte Abdeckung für einen Airbag bereitzustel len.

Gemäß einem Aspekt dieser Erfindung dieser Erfindung wird eine Airbag-Abdeckung bereitgestellt, die eine oder mehrere Schichten umfaßt, wobei wenigstens eine der besag ten Schichten eine Bruchlinie aufweist, die in einem ge krümmten oder simulierten gekrümmten Abschnitt endet, der einem Bogenwinkel von mehr als 90° und einen Krüm mungsradius von 1 cm oder weniger besitzt.

Gemäß einem anderen Aspekt dieser Erfindung wird eine Air bag-Abdeckung mit einem innenliegenden Formteil aus rela tiv hartem Polymermaterial und einer Außenschicht aus re lativ weichem Material bereitgestellt, wobei das innenlie gende Formteil eine Bruchlinie aufweist, die in einem ge krümmten oder simulierten gekrümmten Abschnitt mit einem Bogenwinkel von mehr als 90° und mit einem Krümmungsradius von 1 cm oder weniger endet.

Vorzugsweise beträgt der Bogenwinkel im wesentlichen 180°.

Geeigneterweise ist das innenliegende Formteil aus einem thermoplastischen Material hergestellt.

Alternativ umfaßt die relativ weiche Außenschicht eine Schicht aus Polymerschaum niedriger Dichte.

Vorzugsweise ist die relativ weiche Außenschicht mit einer Außenhaut versehen.

Am bevorzugtesten ist die Außenschicht aus einem Polyure thanschaum hergestellt.

Eine typische Abdeckung gemäß der Erfindung umfaßt wenig stens eine Tür mit einer Kantenlinie, die durch besagte Bruchlinie definiert ist, und einer fiktiven Scharnierli nie, die sich zwischen den Endbereich der Bruchlinie er streckt, wobei das Ende der Bruchlinie sich in einem ge krümmten oder simulierten gekrümmten Abschnitt sich von der Scharnierlinie wegwendet, wobei sie ihre Richtung mehr als 90° von der Richtung des Hauptteils der Bruchlinie, die die Kantenlinie definiert, weg ändert und der gekrümm te Abschnitt einen mittleren Radius von 1 cm oder weniger aufweist, aber nicht einschließlich irgendwelcher scharfen Wendungen, wo die Linie ihre Richtung um mehr als 90° mit einem Radius von weniger als 0,1 cm ändert.

Um die Erfindung leichter verständlich zu machen und damit weitere Merkmale derselben deutlich werden, wird die Er findung nunmehr beispielhaft unter Bezugnahme auf die bei gefügten Zeichnungen beschrieben werden. Dabei zeigt:

Fig. 1 eine Unteransicht einer Airbag-Abdeckung gemäß der Erfindung, die so konstruiert ist, daß sie in einem Lenkrad angebracht werden kann, wobei der obere Teil der Figur eine Ausführungsform und der untere Teil der Figur eine alternative Ausführungsform veranschaulicht;

Fig. 2 eine Querschnittsansicht entlang der Linie II-II von Fig. 1;

Fig. 3 eine Querschnittsansicht entlang der Linie III- III von Fig. 1;

Fig. 4 eine vergrößerte Teilansicht der Abdeckung von Fig. 1; und

Fig. 5 eine vergrößerte andere Teilansicht von Fig. 1.

Wendet man sich nun den Zeichnungen zu, veranschaulicht Fig. 1 tatsächlich zwei alternative Konstruktionen von Airbag-Abdeckungen, die in ihrer Konstruktion sehr ähnlich sind. Die Figur ist durch eine fiktive, sich horizontal erstreckende Linie 1 in zwei Teile unterteilt. Der obere Teil der Figur veranschaulicht eine Ausführungsform, in der eine Trennlinie oder Bruchlinie in einem Laminatmate rial, das eine Abdeckung für einen Airbag bildet, vorgese hen ist, die keinerlei Bereich aus "dünnem" Material um faßt, wohingegen der untere Teil der Figur eine Ausfüh rungsform veranschaulicht, bei der ein langgestreckter Bereich aus dünnem Material im Bereich der Bruchlinie vor gesehen ist.

Die übrigen Merkmale der zwei alternativen Ausführungsfor men sind jedoch im wesentlichen identisch, wie man ohne weiteres aus der Figur ersehen kann.

Wendet man sich nun der Zeichnungen zu, ist eine Airbag- Abdeckung 2 aus einem Laminat gebildet, das ein innenlie gendes Formteil 3, das aus thermoplastischem oder dichtem Schaum hergestellt ist, und eine Außenschicht 4 umfaßt, die aus einem Schaum niedriger Dichte hergestellt ist, vorzugsweise Polyurethanschaum. Die Außenschicht 4 kann mit einer Außenhaut 5 versehen sein, die integral mit der geschäumten Schicht ausgebildet sein kann. Die Außen schicht 4 ist wenigstens zweimal so dick wie das innere Formteil und vorzugsweise noch dicker.

Die Abdeckung, die in Fig. 1 veranschaulicht ist, weist einen zentralen Bereich 6 auf, der im wesentlichen von einer Bruchlinie 7 umgeben ist. Der Bereich 6 bildet den oberen Teil eines Bereiches der Abdeckung, der eine sich nach unten erstreckende Wand 8 aufweist (die Wand 8 ist in den Fig. 2 und 3 als sich nach oben erstreckend darge stellt, da in diesen Darstellungen die Abdeckung umgedreht ist, wobei die "obenliegende" Fläche 5 der Abdeckung unten in der Figur dargestellt ist. Der untere Teil der Abdeckung ist der in Fig. 1 sichtbare Teil der Abdeckung).

Die Abdeckung von Fig. 1 weist zwei Bereiche 9 auf, die über die Wand 8 hinaus auf gegenüberliegenden Seiten des zentralen Bereichs 6 nach außen vorstehen, und einen wei teren Bereich 10, der über die Wand 8 hinaus an einer Kan te vorsteht, die die untere Kante des zentralen Bereichs 6 bildet. Diese Bereiche 9 und 10 sind dafür vorgesehen, daß die Abdeckung in einer damit zusammenwirkenden Nabe eines Lenkrades aufgenommen werden kann, wobei die Bereiche 9 und 10 mit den "Speichen" des Lenkrades fluchten. Diese Merkmale sind somit lediglich Gestaltungsmerkmale, die nur die dargestellte besondere Ausführungsform betreffen.

Es ist jedoch anzumerken, daß in jedem der vorstehenden Bereiche 9, die in den Fig. 2 und 3 zu sehen sind, ein Teil 11, 12 des steifen Materials oder Schaummaterials mit hoher Dichte, das das Abdeckungsformteil 3 bildet, vorge sehen ist, um den Bereich 9 zu verstärken, und ein Kanal oder eine Ausnehmung 13 in der Außenhaut 5 der Schicht 4 aus Schaum niedriger Dichte aus gestalterischen Gründen ausgebildet ist. Es ist auch anzumerken, daß die Seiten wand 8 mit einer durchgehenden Öffnung 14 versehen ist, die so ausgebildet ist, daß sie mit Mitteln zusammenwirkt, um einen Airbag und eine pyrotechnische Ladung für einen Airbag in ihrer Position im Raum 15 zu befestigen, der durch den zentralen Bereich 6 der Abdeckung und die Sei tenwand 8 begrenzt ist.

Näher betrachtet wird nunmehr die Bruchlinie 7 in dem Be reich der Abdeckung, der, wie dargestellt, keinen Bereich aus "dünnem" Material aufweist. Wie man aus dem oberen Teil von Fig. 1 und aus Fig. 2 sehen kann, ist die Bruch linie 7 in diesem Teil der Abdeckung benachbart zur Basis der aufrechtstehenden Seitenwand 8 ausgebildet und ist somit von der Unterseite der Abdeckung zur Oberseite der Abdeckung hin ausgebildet. Die Bruchlinie wird durch einen Einschnitt gebildet, der eine Breite W von ungefähr 0,3 mm besitzt. Der Einschnitt erstreckt sich durch das innenlie gende Formteil 3 hindurch, das aus thermoplastischem Mate rial oder Schaum hoher Dichte hergestellt ist, wobei diese Schicht eine Dicke von ungefähr 2 mm besitzt, und in die Schicht 4 aus Schaum niedriger Dichte hinein, die typi scherweise eine Dichte von 5 mm besitzt. Der Einschnitt erstreckt sich in den Schaum niedriger Dichte um eine Di stanz D hinein, die typischerweise ungefähr 1 mm beträgt. Da der Einschnitt sich in den Schaum niedriger Dichte hin ein erstreckt, ist es sicher, daß der Einschnitt vollstän dig durch das innenliegende Formteil 3 hindurchgeht. Es besteht somit keine Möglichkeit, daß Teile des innenlie genden Formteils 3 auf gegenüberliegenden Seiten der Bruchlinie 7 noch zusammengehalten werden.

Der Einschnitt, der die Bruchlinie 7 darstellt, wird unter Verwendung einer Schneidtechnik ausgebildet, die keinen Druck auf die Abdeckung ausübt. Vorzugsweise wird der Ein schnitt unter Verwendung eines Laser-"Messers" geschaffen. Ein Laser wird verwendet, um einen Strahl intensitätsstar ken Lichts auf den zu schneidenden Bereich zu lenken, der das Kunststoffmaterial im Bereich des Einschnittes ver dampft. Der Dampf kann unter Verwendung einer geeigneten Vakuumapparatur abgezogen werden. Es sollte anerkannt wer den, daß durch Schneiden des Materials unter Verwendung eines Laser-Messers auf diese Art und Weise kein Druck ausgeübt wird und daß somit die Schicht 4 aus Schaum nied riger Dichte in keiner Weise komprimiert wird. Der Ein schnitt kann so extrem genau ausgeführt werden. Der Ein schnitt ist gratfrei und der Einschnitt kann während des Schneidvorganges optisch inspiziert werden.

Man sollte anerkennen, daß alternative Anordnungen anstel le eines Laser-Messers verwendet werden können, die keinen Druck auf das Material ausüben, das die Abdeckung bildet. So kann der Einschnitt unter Verwendung eines heißen Mes sers ausgebildet werden. So ein heißes Messer kann ein Element umfassen, das auf eine solche Temperatur erhitzt wird, daß, wenn es in Kontakt mit dem thermoplastischen Material oder dem Schaum hoher Dichte, das (der) die Ab deckung bildet, in Kontakt gebracht wird und wenn es an schließend mit dem Material in Kontakt gebracht wird, das die Schicht 4 aus Schaum niedriger Dichte bildet, das Ma terial schmilzt. Ein heißes "Messer" dieser Art ist vor zugsweise aus einem Element gebildet, das elektrisch auf die gewünschte Temperatur erhitzt wird. Wieder kann eine Vakuumapparatur verwendet werden, um das geschmolzene Kunststoffmaterial zu entfernen. In einer weiteren Alter native kann ein Ultraschall-Messer eingesetzt werden, das ein Element umfaßt, dem Ultraschallpulse zugeführt werden, die geeignet sind, das Kunststoffmaterial zu schneiden. Diese Techniken können ebenfalls einen gratfreien Ein schnitt liefern.

Der Endbereich 16 der Bruchlinie 7 im Bereich der Abdeckung, die keinen Bereich aus "dünnem" Material aufweist, ist in einem vergrößerten Maßstab in Fig. 4 dargestellt. Man kann sehen, daß der Endbereich einen linearen Teil 17 umfaßt, der mit dem Rest der Bruchlinie verbunden ist, der in einem halbkreisförmig gekrümmten, zurücklaufenden Teil 18 endet. Der gekrümmte Teil erstreckt sich in dieser Aus führungsform über einen Winkel von 180°, aber es ist be vorzugt, daß der gekrümmte Teil sich durch einen Winkel erstrecken sollte, der minimal über 90° liegt.

Man glaubt, daß durch Abschließen der Bruchlinie mit einem gekrümmten Teil, der sich durch einen Bogenwinkel von we nigstens 90° erstreckt, die Reißbewegung, die entlang der Bruchlinie auftritt, am Ende der Bruchlinie in gewünschter Art und Weise enden wird.

Es wird nunmehr Bezug genommen auf den in Fig. 1 dar gestellten Teil der Abdeckung, der einen Bereich aus dün nem Material aufweist, wie in Fig. 3 dargestellt.

In dieser Ausführungsform weist die Abdeckung einen Be reich des Formteils 3 aus starrem thermoplastischen Mate rial oder Schaum hoher Dichte auf, der eine verringerte Dicke besitzt. Dieser Bereich ist als der längliche Be reich 19 dargestellt. Man wird anerkennen, daß der Bereich 19 mit der Lage der Bruchlinie 7 übereinstimmt, somit also benachbart zur Basis der Wand 8 verläuft. Der Bereich 19 verringerter Dicke hat eine Breite X, wie in Fig. 3 darge stellt, die typischerweise 3 mm beträgt. Die Dicke des Formteils 3, das aus thermoplastischem Material oder Schaum hoher Dichte besteht, beträgt ungefähr 2 mm und im Bereich der verringerten Dicke ist die Dicke auf etwa 0,5 mm verringert. Der Einschnitt, der die Bruchlinie 7 bil det, ist im Bereich der verringerten Dicke ausgebildet, so daß sich der Einschnitt durch das starre Formteil 3 aus thermoplastischem Material oder Schaum hoher Dichte hin durch erstreckt und sich in die Schicht 4 aus Schaum nied riger Dichte um eine Distanz D hinein erstreckt, die unge fähr 1 mm beträgt. Wenn man durch den Bereich 19 verrin gerter Dicke schneidet, wird weniger Energie verbraucht, verglichen mit derjenigen Energie, die verbraucht wird, wenn man durch die nicht-verringerte Dicke des Formteils 3 hindurchschneidet (wie in Fig. 2 dargestellt).

Man sollte anerkennen, daß in der beschriebenen Abdeckung die innenliegende Schicht 3 vorzugsweise aus einem thermo plastischen Material hergestellt ist, das relativ preis wert ist, und die Außenschicht 4 aus einem geschäumten Material hergestellt ist, wie etwa Polyurethanschaum, die vorzugsweise zweimal so dick ist wie die Dicke des Form teils 3 aus thermoplastischem Material. Die Abdeckung be sitzt somit ein weiches Äußeres und ist relativ preiswert. Die Abdeckung kann hergestellt werden, indem zunächst die Schicht 3 aus thermoplastischem Material oder Schaum hoher Dichte ausgeformt und anschließend die geschäumte Schicht 4 an das innenliegenden Formteil 3 angeformt und abschlie ßend die Bruchlinie 7 mit einer der oben beschriebenen Techniken geschnitten wird.

Wenn man sich nun Fig. 5 zuwendet, kann man sehen, daß die Bruchlinie 7 im Bereich 19 verringerter Dicke wieder mit einem gekrümmten Teil 20 endet, der sich durch einen Bo genwinkel von ungefähr 180° erstreckt.

In jedem Fall weist der Endabschnitt der mechanischen Schwächungslinie einen Bogen, der einen Krümmungsradius besitzt, der geringer ist als 1 Zentimeter.

Obgleich die Erfindung unter Bezugnahme auf eine Abdeckung beschrieben worden ist, die speziell konstruiert worden ist, um in einem Lenkrad angebracht zu werden, wird man verstehen, daß die Erfindung in gleicher Weise anwendbar ist auf eine Abdeckung, die in einem Teil eines Armaturen brettes eingebaut werden soll.

Obgleich Bezug genommen worden ist auf eine spezielle Schneidtechnik zur Herstellung der mechanischen Schwächungslinie, wird man auch anerkennen, daß andere Techniken eingesetzt werden können.

Obgleich in den beschriebenen Ausführungsformen der Erfin dung eine stetige Krümmung beschrieben ist, wird man auch anerkennen, daß dieselbe Wirkung bei Verwendung einer Mehrzahl kurzer linearer Abschnitte erreicht werden kann, die zusammengenommen eine Krümmung simulieren.

Bezugszeichenliste

1 - Trennlinie
2 - Airbag-Abdeckung
3 - innenliegendes Formteil
4 - Außenschicht
5 - Außenhaut
6 - zentraler Bereich von 2
7 - Bruchlinie
8 - Seitenwand
9 - Seitenbereich
10 - Seitenbereich
11 - Verstärkungsteil
12 - Verstärkungsteil
13 - Kanal oder Ausnehmung in 5
14 - durchgehende Öffnung in 8
15 - Raum zur Aufnahme des Airbags
16 - Endbereich von 7
17 - linearer Teil von 16
18 - gekrümmter Teil von 7
19 - Bereich verringerter Dicke
20 - gekrümmter Teil von 7.

Claims

1. Airbag-Abdeckung, die eine oder mehrere Schichten (3, 4) umfaßt, wobei wenigstens eine der Schichten eine Bruchlinie (7) aufweist, die in einem gekrümmten oder simulierten gekrümmten Abschnitt (18, 20) endet, der einen Bogenwinkel von mehr als 90° und einen Krüm mungsradius von 1 cm oder weniger besitzt.

2. Airbag-Abdeckung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich net, daß die Abdeckung (2) ein innenliegendes Formteil (3) aus relativem hartem Polymermaterial und eine Au ßenschicht (4) aus relativ weichem Material aufweist, wobei das innenliegende Formteil (3) die Bruchlinie (7) aufweist.

3. Airbag-Abdeckung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch ge kennzeichnet, daß der Bogenwinkel im wesentlichen 180° beträgt.

4. Airbag-Abdeckung nach Anspruch 2 oder 3, sofern abhän gig von Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das innenliegende Formteil (3) aus einem thermoplastischen Material hergestellt ist.

5. Airbag-Abdeckung nach Anspruch 2 oder 3, sofern abhän gig von Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das innenliegende Formteil (3) aus einem Schaum hoher Dichte hergestellt ist.

6. Airbag-Abdeckung nach Anspruch 2 oder einem davon ab hängigen Anspruch, dadurch gekennzeichnet, daß die relativ weiche Außenschicht (4) eine Schicht aus Poly merschaum niedriger Dichte umfaßt.

7. Airbag-Abdeckung nach Anspruch 2 oder einem davon ab hängigen Anspruch, wobei die relativ weiche Außen schicht (4) mit einer Außenhaut (5) versehen ist.

8. Airbag-Abdeckung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch ge kennzeichnet, daß die Außenschicht (4) aus Polyure thanschaum hergestellt ist.

9. Airbag-Abdeckung nach einem der vorangehenden Ansprü che, dadurch gekennzeichnet, daß die Abdeckung wenig stens eine Tür (6) mit einer Kantenlinie, die durch die Bruchlinie (7) definiert ist, und einer fiktiven Scharnierlinie, die sich zwischen den Endabschnitten der Bruchlinie erstreckt, umfaßt, wobei das Ende der Bruchlinie sich in einem gekrümmten oder simulierten gekrümmten Abschnitt (18, 20) von der Scharnierlinie wegwendet, wobei sie ihre Richtung um mehr als 90° von der Richtung des Hauptteils der Bruchlinie (7), die die Kantenlinie definiert, wegändert und der gekrümmte Abschnitt einen mittleren Radius von 1 cm oder weniger aufweist, aber nicht einschließlich irgendwelcher scharfen Wendungen, wo die Linie ihre Richtung um mehr als 90° mit einem Radius von weniger als 0,1 cm än dert.