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Die
Erfindung betrifft den Schutz vor Fahrzeuginsassen vor einem Aufprall
kraft eines Airbag-Moduls.
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Es
ist bekannt, dass die Abdeckungen, die diesen Modultyp verbergen,
im Stande sein müssen, sich
bei einem Aufblasen des Luftsacks auf eine vollkommen sichere Art
und Weise zu öffnen,
und dass insbesondere das Öffnen
zu Beginn des Aufblasens des Luftsacks einsetzen muss (es darf dabei
in der Abdeckung keine Akkumulierung der Spannung geben, die stoßartig freigesetzt
werden könnte),
wohingegen sich von der Abdeckung, während sie sich öffnet, kein
Teilchen lösen
darf (ein sich lösendes
Teilchen könnte
ein für
die Fahrzeuginsassen gefährliches
Projektil darstellen).
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Es
sind bereits verschiedene Lösungen
bekannt, um das Öffnen
mit der angestrebten Sicherheit zu verwirklichen, wobei eine dieser
Lösungen
darin besteht, bei einem Aufblasen des Luftsacks ein allmähliches
Zerreißen
der Abdeckung dadurch zu ermöglichen,
dass vorgesehen ist, dass der Körper
der Abdeckung, der aus einem verhältnismäßig harten Werkstoff besteht,
auf der Innenseite eine Sollreißnut im
Allgemeinen in H- oder in U-Form aufweist. Die Merkmale des Oberbegriffs
des Anspruchs 1 stammen aus JP-A-09 183 375.
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Für die Verwirklichung
dieser Art der Lösung ist
schon vorgeschlagen worden, in der Mitte dieser Nut einen Reißzünderhohlraum
vorzusehen.
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Außerdem ist
aus dem Dokument EP-A-1 107 885, das dem Stand der Technik im Sinne
des Artikels 54 (3) EPÜ für Deutschland,
Spanien, Frankreich, das Vereinigte Königreich und Italien zuzuordnen
ist, eine solche Abdeckung bekannt, wovon eine verzierende Schicht,
die sich auf der Außenseite
befindet, einen Auslöser
für ein
Zerreißen
aufweist, der unter einem sichtbaren Einsatzteil verborgen ist,
das an dem Körper
befestigt ist, der von dem Auslöser
für ein
Zerreißen
durchquert wird.
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Die
Erfindung zielt darauf ab, die Merkmale des Aussehens und der Griffigkeit dieses
Abdeckungstyps zu verbessern.
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Dazu
schafft sie eine Abdeckung für
ein Airbag-Model, das einen Körper
aus einem verhältnismäßig harten
Werkstoff umfasst, mit einer Sollreißnut, die auf der Innenseite
ausgebildet ist, und mit einem Reißzünder in der Mitte der Nut,
wobei die Abdeckung außerdem
auf der Außenseite
eine Lederschicht aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass sich der
Reißzünderhohlraum über die
gesamte Dicke der Abdeckung einschließlich der Lederschicht erstreckt.
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Anders
als bei früheren
Abdeckungen, bei denen der Hohlraum nur über einem Teil der Dicke ausgebildet
ist, mündet
der Reißzünderhohlraum folglich
auf der sichtbaren Seite der Abdeckung, aber dies stellt in Wirklichkeit
keine unüberwindbare
Unzulänglichkeit
dar, insbesondere dann nicht, wenn die nachfolgend dargestellten
Merkmale umgesetzt werden.
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Dadurch,
dass der Reißzünderhohlraum über der
gesamten Dicke der Abdeckung einschließlich der Lederschicht angelegt
ist, ist das Vorhandensein dieser Letzteren, die der Abdeckung hervorragende
Merkmale des Aussehens und der Griffigkeit verleiht, trotzdem das
Leder eher dazu neigt, sich aufzublähen als zu zerreißen, wenn
es unter einen bestimmten Druck gesetzt wird, mit den Sicherheitsanforderungen
hinsichtlich des Öffnens
in Übereinstimmung.
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Gemäß bevorzugten
Merkmalen ist der Reißzünderhohlraum
in Höhe
der Lederschicht durch eine feine Perforation gebildet.
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Diese
Merkmale bieten den Vorteil einer gewissen Unauffälligkeit
des Hohlraums auf der Außenseite.
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Außerdem kann
der Abschnitt des Hohlraums, der die Lederschicht durchquert, leicht
mit einem spitzigen Werkzeug, wie etwa einer Nadel, einer Klinge
oder einem Dorn, hergestellt werden, das beispielsweise von der
Innenseite aus, durch einen schon in dem Körper ausgearbeiteten Abschnitt
des Hohlraums eingeführt
wird.
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Gemäß weiteren
bevorzugten Merkmalen ist der Reißzünderhohlraum wenigstens teilweise
mit Wachs gefüllt,
das ihn auf der Außenseite
verschließt.
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Dieses
Füllen
erfolgt beispielsweise, indem ein Tropfen flüssigen Wachses in den Hohlraum
gegeben wird und von der Außenseite
aus vor seiner Verfestigung abgewischt wird, so dass das Wachs wie
auch das Vorhandensein des durch das Wachs verschlossenen Hohlraums
insbesondere dann, wenn das Wachs den gleichen Farbton wie das Leder hat,
auf der Außenseite
praktisch nicht wahrnehmbar ist.
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Die
Oberflächenhaftung
des Wachses auf der Lederschicht und auf dem Rest der Abdeckung ermöglicht außerdem zu
gewährleisten,
dass sich beim Öffnen
der Abdeckung kein Wachsteilchen von dieser Abdeckung lösen wird.
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Gemäß weiteren
bevorzugten Merkmalen umfasst die Abdeckung der Erfindung zudem
einen Belag aus einem verhältnismäßig weichen
Werkstoff, der zwischen dem Körper
und der Lederschicht angeordnet ist.
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Ein
solcher Belag stellt eine gewisse Nachgiebigkeit beim Eindrücken und
folglich eine bestimmte Behaglichkeit bei einer Berührung sicher (der
Körper
ist aus einem harten Werkstoff), was insbesondere dann wahrnehmbar
ist, wenn die Abdeckung Teil des Lenkrads eines Fahrzeugs ist, das
in kontinuierlichem Kontakt mit den Händen des Anwenders ist.
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Vorzugsweise
sind der Körper
und der Belag jeweils aus gegossenem Kunststoff und sind durch Doppeleinspritzung
miteinander verbunden, während die
Lederschicht auf den Belag geklebt ist.
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Folglich
kann die Abdeckung einfach und bequem hergestellt werden, während sie
gleichzeitig ein sehr zuverlässiges
Verhalten beim Öffnen
aufweist, insbesondere dann, wenn, wie bei den bekannten aus zwei
Werkstoffen bestehenden Abdeckungen der Körper und der Belag jeweils
aus elastomeren Werkstoffen sind, die mischbar sind und beim Gießen aneinander
haften, wobei der Werkstoff des Belags (Werkstoff des zweiten Spritzvorgangs) eine
sehr geringe Zerreißfestigkeit
besitzt, wie auch die Lederschicht ab dem Zeitpunkt, zu dem diese
mit einem Auslöser
für ein
Zerreißen
ausgestattet ist, wobei die perfekte Oberflächenhaftung des Belags auf dem
Körper
und die vorzügliche
Oberflächenhaftung der
Lederschicht auf dem Belag in Verbindung mit der relativen Härte des
Körpers
bewirken, dass sich das Zerreißen
dieses Letzteren als Zerreißen
des Belags und der Lederschicht direkt fortsetzt.
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Vorzugsweise
umfasst der Reißzünderhohlraum
einen durch Gießen
gebildeten Abschnitt, der sich zur Innenseite öffnet, und eine Perforation,
die von dem durch Gießen
geschaffenen Abschnitt bis zur Außenseite verläuft.
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Diese
Merkmale ermöglichen,
auf eine einfache und praktische Art und Weise einen Hohlraum anzuordnen,
der die geeigneten geometrischen Merkmale aufweist, um sowohl in
dem Körper
aus einem verhältnismäßig harten
Werkstoff (durch Gießen erhaltene
geometrische Merkmale) als auch in dem Belag (durch Gießen und/oder
Perforieren erhaltene geometrische Merkmale) und in der Lederschicht (durch
Perforieren erhaltene geometrische Merkmale) das Zerreißen unter
bestmöglichen
Bedingungen einzuleiten.
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Vorzugsweise
ist der durch Gießen
gebildete Abschnitt über
die gesamte Dicke des Körpers
und einen Teil der Dicke des Belags ausgebildet, während die
Perforation durch die verbleibende Dicke des Belags und die Lederschicht
verläuft.
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Vorzugsweise
weist der Belag eine Dicke in der Größenordnung von 2 mm auf.
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Diese
Größenordnung
eignet sich besonders gut, um eine gute Griffigkeit und gleichzeitig
gute Reißeigenschaften
zu erzielen.
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Vorzugsweise
besitzt der Belag eine Härte
in der Größenordnung
von 20 Shore A.
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Der
Belag ist folglich etwas weicher als bei den bekannten aus zwei
Werkstoffen bestehenden Abdeckungen, wobei diese zusätzliche
Weichheit in Kombination mit der Lederschicht eine ausgezeichnete
Griffigkeit bietet.
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Vorzugsweise
besitzt die Lederschicht eine Dicke in der Größenordnung von 0,6 bis 0,7
mm.
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Mit
dieser Dicke, die wesentlich geringer als bei einer üblichen
Lederschicht in der Fahrzeugausrüstung
ist, werden vorzügliche
Reißeigenschaften erzielt.
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Außerdem zielt
die Erfindung gemäß einem zweiten
Aspekt auf ein Kraftfahrzeuglenkrad ab, das ein Airbag-Modul umfasst,
dadurch gekennzeichnet, dass es für das Modul eine Abdeckung
wie oben dargestellt umfasst.
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Die
Erfindung zielt außerdem
unter einem dritten Aspekt auf ein Verfahren zum Erhalten einer Airbag-Modulabdeckung
ab, dadurch gekennzeichnet, dass es, damit die Abdeckung in Übereinstimmung
mit den weiter oben dargestellten Merkmalen ist, umfasst:
- – den
Vorgang des Gießens
eines Körpers
aus einem verhältnismäßig harten
Kunststoff, wobei der Körper
auf einer ersten Seite eine Sollreißnut sowie in der Mitte der
Nut einen Reißzünderhohlraum-Abschnitt
aufweist;
- – den
Vorgang des Überformens
eines Belags aus einem verhältnismäßig weichen
Kunststoff auf einer zweiten Seite des Körpers gegenüber der ersten Seite;
- – den
Vorgang des Klebens einer Lederschicht auf den Belag gegenüber dem
Körper;
und
- – den
Vorgang des Perforierens des Materials, das sich zwischen dem Hohlraumabschnitt
und der Außenseite
der Lederschicht befindet, um den Reißzünderhohlraum zu vervollständigen.
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Entsprechend
bevorzugten Merkmalen des Verfahrens, vor allem aus den voranstehend
dargelegten Gründen
- – wird
der Vorgang des Perforierens mit einem spitzigen Werkzeug ausgeführt; und
gegebenenfalls
- – wird
das Werkzeug von der Innenseite in den durch Gießen gebildeten Hohlraumabschnitt
eindringen gelassen, bis die Oberfläche der Außenseite eingeschnitten wird;
und/oder gegebenenfalls
- – umfasst
das Verfahren außerdem
den Vorgang des Gießens
eines Wachstropfens in den Hohlraum, um ihn wenigstens auf der Außenseite
zu verschließen;
und gegebenenfalls
- – umfasst
das Verfahren außerdem
den Vorgang des Überwischens
des Wachstropfens von der Außenseite
aus vor seiner Verfestigung.
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Gemäß weiteren
bevorzugten Merkmalen, aus den gleichen Gründen
- – umfasst
der Vorgang des Gießformens
des Körpers
das Einspritzen des verhältnismäßig harten Werkstoffs
in eine Gießform,
die eine untere Halbform und eine obere Halbform umfasst, wobei
die untere Halbform zum Formen des Hohlraumabschnitts eine durch
die Verbindungsebene verlaufende Spitze aufweist, wobei in der oberen Halbform
ein Aufnahmesitz für
die Spitze vorgesehen ist; und
- – umfasst
der Vorgang des Überformens
die Untervorgänge
des Austauschens der oberen Halbform gegen eine andere geeignete
obere Halbform, die mit der unteren Halbform zusammenwirkt, wenn
der Belag aus dem verhältnismäßig weichen
Werkstoff erhalten wird, wobei die Spitze nicht durch die Verbindungsebene
verläuft.
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Die
Darstellung der Erfindung wird nun mit der Beschreibung von Ausführungsbeispielen
fortgesetzt, die nachstehend veranschaulichend und nicht beschränkend gegeben
sind, wobei auf die beigefügte
Zeichnung Bezug genommen wird. In dieser
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ist 1 eine
zweidimensionale Ansicht eines Fahrzeuglenkrads gemäß der Erfindung;
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ist 2 eine
Schnittansicht der Abdeckung des Airbag-Moduls, das in diesem Lenkrad
enthalten ist, in einer Ebene, die in 1 durch
II-II markiert ist, wobei der mittlere Abschnitt der Abdeckung ebenfalls vergrößert gezeigt
ist;
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sind 3 und 4 ähnliche
Ansichten, welche die Abdeckung vor bzw. während des Vorgangs des abschließenden Perforierens
des Reißzünderhohlraums
zeigen;
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ist 5 eine 1 ähnliche
Ansicht, die eine Variante der Form der Reißnut der Abdeckung zeigt.
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Das
in 1 gezeigte Lenkrad 1 umfasst einen Radkranz 2,
der über
vier kurze Arme 3 mit einer mittigen Nabe 4 verbunden
ist, die mit einem Airbag-Modul ausgerüstet ist, das von einer Abdeckung 5 bedeckt
ist, wobei der Radkranz 2 und die Arme 3 mit einer
Verkleidung aus Leder eingehüllt
sind, deren Kanten auf übliche
Weise mittels einer (nicht gezeigten) Naht zusammengefügt sind,
wobei die Verkleidung hier aus drei Stücken besteht, jeweils für den oberen
Teil des Radkranzes 4, für seine Hälfte und die beiden Arme, die
sich rechts befinden, sowie für
seine Hälfte
und die beiden Arme, die sich links befinden.
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Die
Abdeckung 5 besitzt durch eine Lederschicht 6 (2)
auf ihrer Außenseite,
wobei die Schicht 6 auf einen Belag 7 aus einem
verhältnismäßig weichen
Kunststoff geklebt ist, der seinerseits einen Körper 8 aus einem verhältnismäßig harten Kunststoff
bedeckt, ein dem Randkranz 2 und den Armen 3 ähnliches
Aussehen.
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Der
Körper 8 hat
die Grundform einer umgekehrten Schüssel und weist von der Innenseite
vorspringend (in 1 nicht gezeigte) Füße 9 auf,
die zu seiner Befestigung auf dem Lenkradbeschlag 1 dienen,
und weist außerdem,
noch immer an der Innenseite, eine Sollreißnut 10 auf, hier
in H-Form (siehe 1), und weist schließlich einen
(in 1 nicht gezeigten) Reißzünderhohlraum 11 auf,
wobei sich dieser Hohlraum in der Mitte der Nut 10 befindet.
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Der
Hohlraum 11 erstreckt sich über die gesamte Dicke der Abdeckung 5,
d. h. von der Innenseite bis zur Außenseite. Er umfasst zwei Abschnitte 12 und 13 unterschiedlicher
Geometrie, wobei der Abschnitt 12 an einem Ende zur Innenseite
hin offen ist und am anderen Ende an den Abschnitt 13 anschließt, wobei
sich der Abschnitt 12 zwischen der Innenseite und der Verbindung
mit dem Abschnitt 13 verengt, während dieser Letztere, der
sich vom Abschnitt 12 bis zur Außenseite erstreckt, im Wesentlichen
den gleichen Querschnitt wie der Abschnitt 12 bis zur Außenseite
beibehält.
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Auf
dieser Seite ist der Abschnitt 13 mit einem Pfropfen 14,
hier aus Wachs, verschlossen, dessen Außenfläche mit jener der Lederschicht 6 auf gleicher
Höhe ist.
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Es
wird angemerkt, dass 2 die Abdeckung 5 sehr
schematisch zeigt, wobei die Proportionen keine Beachtung finden.
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So
ist, obwohl der Körper 9 eine
Dicke aufweist, die im Allgemeinen in etwa der Dicke des Belags 7 gleich
ist, hier in der Größenordnung
von 2 mm, die Lederschicht 5 viel dünner, wobei ihre Dicke hier
in der Größenordnung
von 0,6 bis 0,7 mm ist, und genauso ist der Abschnitt 13 des
Hohlraums 11 viel dünner,
da dieser Abschnitt, wie nachstehend zu sehen sein wird, durch Perforieren
gebildet ist.
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Die
Feinheit dieser Perforierung macht in Verbindung mit dem Vorhandensein
des Pfropfens 14 den Hohlraum 11 von der Außenseite
her unauffällig,
wobei diese Unauffälligkeit
dadurch verstärkt wird,
dass das Wachs 14 im gleichen Farbton wie die Außenfläche der
Schicht 6 gefärbt
ist, und dadurch, dass die Außenfläche des
Pfropfens 14 und jene der Schicht 6 auf gleicher
Höhe sind.
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Es
wird nun erläutert,
wie sich die Abdeckung 5 bei einem Aufblasen des Luftsacks
des Airbag-Moduls öffnet.
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Wenn
ein solches Aufblasen erfolgt, übt
der Luftsack einen gewissen Druck auf die Innenseite der Abdeckung 5 aus,
die durch Halterungen 9 an dem Gestänge des Lenkrads 1 festgehalten
wird, wobei die von dem Luftsack auf die Abdeckung 5 ausgeübte Kraft
bewirkt, dass der Körper 8,
der verhältnismäßig hart
ist, von dem Hohlraum 11 ausgehend auseinander zu reißen beginnt,
wobei sich das Zerreißen
dann allmählich
die Nut 10 entlang fortsetzt.
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Dadurch,
dass der Belag 7 vorzüglich
auf dem Körper 8 haftet
und dass die Schicht 6 vorzüglich auf dem Belag 7 haftet,
in Verbindung mit der Tatsache, dass die Schicht 6 leicht
vom Abschnitt 13 des Hohlraums 11 aus zerreißen kann
und dass der Belag 7 ebenfalls leicht zerreißen kann,
wird das allmähliche
Zerreißen
des Körpers 8 durch
das Zerreißen
des Belags 7 und der Schicht 6 direkt fortgesetzt, wodurch
die Abdeckung 5 entlang dem Muster der Nut 10 über ihre
gesamte Dicke zerreißt,
wodurch zwei Klappen freigegeben werden, die sich in entgegengesetzten
Richtungen öffnen,
um den sich aufblähenden
Luftsack hindurchzulassen.
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Es
wird angemerkt, dass sich durch die vorzügliche Oberflächenhaftung
der Schicht 6 auf dem Belag 7 und des Belags 7 auf
dem Körper 8,
sowie durch die vorzügliche
Oberflächenhaftung
des Pfropfens 14 auf der Lederschicht 6, sogar
auf dem Belag 7 und auf dem Körper 8 trotz der Schnelligkeit,
mit der sich der Luftsack aufbläht,
während
dieses Öffnens
kein Teilchen von der Abdeckung 5 löst.
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Anhand 3 und 4 wird
nun erläutert, wie
bei der Herstellung der Abdeckung 5 vorgegangen wird.
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Im
Allgemeinen sind der Körper 8 und
der Belag 7 jeweils aus gegossenem Kunststoff und sind durch
Doppeleinspritzung miteinander verbunden, während die Lederschicht 6 auf
den Belag 7 geklebt ist.
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Der
Körper 8 wird
durch Einspritzen eines verhältnismäßig harten
Kunststoffs in eine Gießform geformt,
die eine unteren Halbform und eine obere Halbform umfasst, wobei
die untere Halbform zum Formen des Abschnitts 12 des Hohlraums 11 eine durch
die Verbindungsebene verlaufende Spitze aufweist, wobei in der oberen
Halbform ein Aufnahmesitz für
die Spitze vorgesehen ist.
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Wenn
der Körper 8 gegossen
ist, wird der Belag 7 über
den Körper 8 geformt,
wobei die obere Halbform gegen eine andere geeignete Halbform ausgetauscht
wird, um im Zusammenwirken mit der unteren Halbform, in welcher
der Körper 8 verbleibt, den
Belag 7 durch Einspritzen eines verhältnismäßig weichen Kunststoffs zu
erhalten, der mit dem verhältnismäßig harten
Kunststoff, mit dem der Körper 8 geformt
worden ist, mischbar ist, so dass der Belag 7 und der Körper 8 vorzüglich aneinander
haften.
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Bei
der mittels der unteren Halbform und der zweiten, oberen Halbform
geformten Baueinheit befindet sich die Verbindungsebene über der
Spitze der unteren Halbform, derart, dass schließlich eine Baueinheit erhalten
wird, die in der Mitte der Nut 10 einen Hohlraum 11' (3)
aufweist, der, ausgehend von der Innenseite, bis zu einem Boden
konvergiert, der sich etwa auf halber Strecke der Dicke des Belags 7 befindet.
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Anschließend wird
das Kleben der Lederschicht 6 auf den Belag 7 vorgenommen,
wodurch es möglich
ist, die in 3 gezeigte Baueinheit 5' zu erhalten.
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Es
wird angemerkt, dass die Härte
des Belags 7 und die Dicke sowie die Elastizität der Lederschicht 6 so
gewählt
sind, dass nach dem Kleben eine Nachgiebigkeit beim Eindrücken geboten
wird, die das Berühren
der Abdeckung 5 behaglich macht, wobei der Belag 7 hier
eine Härte
in der Größenordnung
von 20 Shore A hat, d. h. eine größere Weichheit als die herkömmlichen
durch Doppeleinspritzung hergestellten Abdeckungen, deren Belag
nicht mit einer Lederschicht bedeckt ist.
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Wenn
die Baueinheit 5' erst
einmal hergestellt ist, dann wird, wie in 4 gezeigt
ist, das Perforieren des Teils der Abdeckung vorgenommen, der sich
zwischen dem Boden des Hohlraums 11' und der Außenseite befindet, wobei das
Perforieren mittels einer kleinen Presse erfolgt, die einen Stellantrieb 15 und
ein spitziges Werkzeug 16, das von dem Stellantrieb 15 betätigt wird,
umfasst, indem dieser Letztere, der auf der Innenseite in dem Hohlraum 11' angeordnet
ist, eindringen gelassen wird, bis er die Baueinheit 5' zwischen dem
Boden des Hohlraums 11' und der
Außenseite
vollständig
perforiert hat, wie in 4 gezeigt ist; was von dem Hohlraum 11' übrig bleibt, bildet
den Abschnitt 12 des Hohlraums 11, während der
Abschnitt 13 durch die feine Perforation gebildet ist, die
durch das Wirken des Werkzeugs 16 entsteht.
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Danach
wird der Pfropfen 14 hergestellt, indem ein Tropfen flüssigen Wachses
in den Hohlraum 11 gegossen wird, wobei anschließend, vor
dem Festwerden, das überschüssige Wachs
von der Außenseite abgewischt wird.
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Das
in 5 gezeigte Lenkrad 101 ist dem Lenkrad 1 bis
auf die Tatsache, dass die Nut 10 durch eine Nut 110,
die eher die Form eines U als eines H aufweist, gleich.
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In
einer nicht gezeigten Variante, die anwendbar ist, wenn es nicht
erforderlich ist, eine Nachgiebigkeit beim Eindrücken zu haben, umfasst die Abdeckung
keinen Belag, und die Lederschicht ist direkt auf den Körper aus
einem verhältnismäßig harten
Werkstoff geklebt.
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In
weiteren nicht gezeigten Varianten dient die Abdeckung nicht einem
Airbag-Modul für das Lenkrad,
sondern einem Airbagmodul für
den Beifahrer oder einem Seitenairbag-Modul.