DE69802082T2

DE69802082T2 - Airbag-deckel

Info

Publication number: DE69802082T2
Application number: DE69802082T
Authority: DE
Inventors: Amen Kusumi; Mitsuo Yasuda
Original assignee: Sanko Gosei UK Ltd
Current assignee: Sanko Gosei UK Ltd
Priority date: 1997-07-03
Filing date: 1998-07-02
Publication date: 2002-06-20
Anticipated expiration: 2018-07-03
Also published as: ES2167087T3; US6337461B1; JP2001502996A; BR9810502A; EP0991551B1; DE69802082D1; ATE207022T1; EP0991551A1; JP3856157B2; WO1999001317A1; AU8228798A; GB9714114D0

Description

Diese Erfindung betrifft eine Abdeckung für einen Airbag und ein Verfahren zu dessen Herstellung.
Airbag-Sicherheitssysteme sind gewöhnlich in neue Kraftfahrzeuge eingebaut.
Diese Systeme umfassen ein Kissen, das normalerweise in einem Fach in der Lenksäule untergebracht ist und schnell aufgeblasen werden kann. Es kann ebenfalls ein Airbag auf der Beifahrerseite vorhanden sein, der sich in der Instrumententafel bzw. im Armaturenbrett befindet. Es können ebenfalls Airbags in den Fahrzeugtüren untergebracht sein.
Im Fall eines Aufpralls erfassen Sensoren die schnelle Verzögerung des Fahrzeugs und veranlassen, daß sich der Airbag mit großer Geschwindigkeit in den Fahrzeuginnenraum hinein aufbläst, um als Polster für die Insassen zu wirken, wenn sie je nach der Richtung des Aufpralls vorwärts oder seitwärts geschleudert werden.
Das Fach oder die Fächer, die die Airbags enthalten, sind mit einer Abdeckung verschlossen, um die Airbags vor versehentlichen oder unsachgemäßen Eingriffen zu schützen und um zu verhindern, daß Gegenstände in das Airbagfach gelangen, die bei der Entfaltung des Airbags zu gefährlichen Geschossen werden können. Es ist wichtig, daß die Abdeckung in der Lage ist, Schlägen und Stößen standzuhalten, die auf diese einwirken. Insbesondere muß sie den rechtlich relevanten europäischen Standard oder U.S.-Standard erfüllen, der den auf die Insassen wirkenden Aufprall regelt. Es ist eine weitere Anforderung, daß die Abdeckung nicht splittert oder sich loslöst, wenn sie gewaltsam geöffnet wird, da sie in diesem Fall in Richtung der Fahrzeuginsassen geschleudert werden und diese verletzen könnte.
Ein Lösungsversuch des oben genannten Problems ist in EP-A-0363986 veranschaulicht, das ein Airbag-Gehäuse beschreibt, bei dem die Entfaltungsöffnung des Airbag durch ein Paar geformter Kunststoffklappen verschlossen ist. Diese Klappen sind an einer Seite durch Scharnierabschnitte am Armaturenbrett bzw. an der Instrumententafel befestigt und sind durch eine Sollbruchverbiridung miteinander verbunden. Ein Nachteil dieser Anordnung besteht darin, daß die Klappen, die getrennt vom Armaturenbrett konstruiert sind, vom Inneren des Fahrzeugs aus sichtbar sind.
Ein zweiter Lösungsversuch des Problems ist in WO 95/24328 offenbart, wobei eine Linie mechanischer Schwäche auf der Rückseite der Abdeckung eingearbeitet ist. Eine solche Anordnung ermöglicht dem Konstrukteur, das Armaturenbrett so zu konstruieren, daß der Anschein von Durchgängigkeit gegeben ist. Jedoch bestehen Schwierigkeiten bei der Durchführung eines solchen Lösungsversuches. Zum Beispiel variiert die Dicke des Zierstücks über seine gesamte Ausdehnung hinweg aufgrund inhärenter Beschränkungen beim Herstellungsverfahren, wodurch es schwierig ist, eine exakte und konsistente Linie mechanischer Schwäche bereitzustellen, die dafür erforderlich ist, daß das Zierstück zuverlässig bricht. Selbst wenn ein herkömmliches Werkzeug ausreichend gut gesteuert werden könnte, um Material einer konstanten Dicke zu entfernen und eine Linie mechanischer Schwäche bereitzustellen, würde das verbleibende Material keine konstante Tiefe aufweisen.
Eine solche inkonsistente Dicke bedeutet, daß das Zierstück nicht zuverlässig oder gleichmäßig reißt, wodurch die erfolgreiche Entfaltung des Airbags verhindert wird.
Ein weiterer Nachteil einer geformten Abdeckung, wie sie in EP-A-0363986 beschrieben ist, besteht darin, daß sie einer viel größeren Kraft ausgesetzt, werden muß als eine Abdeckung, die durch Schneiden gebildet ist, bevor der Sollbruchabschnitt bricht und die Klappen sich öffnen. In einigen Fällen hat das Herstellungsverfahren zur Folge, daß sich die Oberflächenbeschaffenheit des geschwächten Abschnitts des Zierstücks, von der Frontfläche der Instrumententafel aus gesehen, mit der Zeit verschlechtert.
EP-A-0711627 beschreibt ein Verfahren zur Herstellung einer Airbag- Abdeckung gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1 und die dementsprechend gebildete Airbag-Abdeckung gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 19 unter Verwendung eines Lasers zur Bildung einer Linie mechanischer Schwäche in einer Blende. Ein Sensor ist vorgesehen, um die Schneidtiefe des Laserstrahls präzise zu steuern und sicherzustellen, daß eine konstante Dicke des verbleibenden Materials erreicht wird.
DE-A-195 46 585 betrifft ebenfalls ein Verfahren zur Bereitstellung einer Rißlinie in einer Airbag-Abdeckung. Ein Kohlendioxidfaser wird so verwendet und betrieben, daß der Strahl einen kleinen Durchmesser aufweist, um eine Kerbe mit einer Breite von 120 bis 190 um in die Abdeckung zu schneiden. Durch den Betrieb des Lasers in dieser Weise und die Auswahl spezieller Kunststoffmaterialien für die Abdeckung wird die Kerbe in dem Airbag so gesteuert, daß eine konstante Restdicke von 0,5 bis 1 mm erreicht wird.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zur Herstellung einer Airbag-Abdeckung unter Verwendung eines Lasers geschaffen, um eine Linie mechanischer Schwäche in einem Zierstück oder einer Blende eines Kraftfahrzeugs zu bilden, wobei das Verfahren die Schritte umfaßt:
i) Einkerben des Zierteils von seiner Unterseite her mit einem Laserstrahl, um eine Linie mechanischer Schwäche zu bilden, und
ii) Beibehaltung einer im wesentlichen konstanten Dicke intakten Materials innerhalb der Kerblinie durch Überwachung der Dicke des in der Kerblinie verbleibenden Materials, dadurch gekennzeichnet, daß die Dicke des in der Kerblinie verbleibenden Materials durch Messen der Energie, die bei der Herstellung einer oder mehrerer mit bloßem Auge nicht erkennbarer Mikroperforationen in dem Zierteil oder der Blende abgegeben wird, bestimmt wird.
Die Erfindung umfaßt ebenfalls eine Airbag-Abdeckung, die ein Laminat umfaßt, das aus einer thermoplastischen Trägergrundschicht, einer geschäumten thermoplastischen Zwischenschicht und einer dekorativen thermoplastischen Folienschicht gebildet ist, wobei durch Laserschnitte, die sich von der Grundschicht her in das Laminat erstrecken, in der Abdeckung der Umriß einer Platte dargestellt wird, welche die Freigabe eines Airbags ermöglicht, wobei die Laserschnitte eine im wesentlichen gleichmäßige Tiefenausdehnung in das Laminat aufweisen, dadurch gekennzeichnet, daß die Laserschnitte ein Muster aus einer oder mehreren Mikroperforationen umfassen, die sich durch das Laminat erstrecken und durch eine Mehrzahl von Sacklöchern von im wesentlichen gleichmäßiger Tiefe getrennt werden.
Das Verfahren der vorliegenden Erfindung schafft ein zuverlässiges und steuerbares Mittel zur Überwachung der Dicke des Materials entlang der Linie mechanischer Schwäche.
Das Zierteil kann ein dreischichtiges Laminat sein, jedoch kann es ebenfalls eine andere Konstruktion aufweisen. Das Zierteil kann gemäß dem Verfahren gebildet sein, das in den europäischen Patenten Nr. 0466181 und 0480456, erteilt an Sumimoto Chemical Company, offenbart ist, deren Offenbarungen durch Bezugnahme hier eingeschlossen sind.
Das Zierteil kann ebenfalls durch ein Vakuumklebeverfahren hergestellt sein. Bei einem solchen Verfahren wird ein durch Vor-Vakuum gebildetes Polster (z. B. aus PVC/thermoplastischem Polyolefin und Polypropylen- Schaum) durch Kleben an einem Spritzgußteil aus Polypropylen befestigt, und das kombinierte Laminat wird einem Vakuumformverfahren unterzogen, um schließlich ein geformtes Laminat zu bilden.
Vorzugsweise umfaßt das Zierteil ein starres Trägermaterial, eine elastische Zwischenschicht und eine dekorative Folie, die die äußere Schicht bildet.
Insbesondere umfaßt das Zierteil ein thermoplastisches Polyalkylen- Trägermaterial, einen Polyalkylen-Schaum geringer Dichte und eine Polymer-Folie.
Das Trägermaterial besteht angemessenerweise aus Polypropylen (im folgenden PP genannt), die Zwischenschicht besteht aus geschäumten Polypropylen, und die Folie besteht aus einem Acrylnitril-Butadien- Styrol/Polyvinylchloridkopolymer (ABS/PVC-Verbundstoff) oder einem thermoplastischen Polyolefin (TPO). Es wird ebenfalls in Betracht gezogen, Zierteile aus Schichten einer einzigen Substanz, wie beispielsweise einem TPO, in aufeinanderfolgenden Schichten aus festen, geschäumten und Folien-Materialien herzustellen, so daß die Zierteile am Ende ihrer Lebensdauer auf einfache Weise wiederverwertet werden können.
Der Laser ist vorzugsweise ein Kohiendioxid-Laser. Alternativ kann ein Nd:YAG-, Argon-, Dioden-, Excimer- oder Festkörperlaser verwendet werden. Vorzugsweise sendet der Laser einen Impulsstrahl aus.
Die Dicke des verbleibenden ungeschnittenen Materials wird angemessenerweise unter Verwendung eines Sensors ermittelt, der sich an der oberen oder Frontfläche der Blende befindet, wobei die Blende oder das Zierteil zwischen dem Laser und dem Sensor angeordnet ist. Der Laser kerbt das Zierteil exakter ein als mechanische Schneidwerkzeuge.
Um die Tiefe des ungeschnittenen Materials zu bestimmen, durchdringt der Laserstrahl das Zierteil vollständig und trifft auf den Sensor auf, der daraufhin einen Steuerungscomputer anweist, den Strahl abzuschalten.
Eine Zeitsteuerungsvorrichtung oder ein Impulszähler mißt die Zeit oder die Anzahl von Impulsen, die benötigt werden, um das Zierteil zu durchdringen, wodurch die Steuerung die Schnittiefe und damit die Dicke des intakten Materials innerhalb der Kerblinie ermitteln kann.
Theoretisch ist eine einzelne Mikroperforation alles, was notwendig ist, um einen Bezugspunkt für den Rest des Schnitts entlang der Kerblinie aufzustellen. Um jedoch eine genaue Steuerung im Fall von Veränderungen im Material oder der Anfangsdicke der Blende beizubehalten, wird bevorzugt, eine Serie von Mikroperforationen vorzunehmen, die entlang der Linie mechanischer Schwäche voneinander beabstandet sind. Sobald die Anzahl von Impulsen, die erforderlich ist, um die Blende zu durchdringen, bestimmt ist, stellt die Computersteuerung die Anzahl von Impulsen auf eine geringere Anzahl als diese ein, so daß eine Schicht von intaktem Material mit gewünschter konstanter Dicke in der Mulde der Kerblinie zurückbleibt.
Die Kerblinie, die von dem Laser gebildet wird, muß nicht ununterbrochen sein. Sie kann aus einer Reihe von ausgerichteten Löchern bestehen, die voneinander durch ungeschnittenes Material getrennt sind. Die Löcher sind im allgemeinen Sacklöcher. Anders ausgedrückt, durchdringen sie die Dicke der Abdeckung oder des Zierteils nicht vollständig. Wie oben beschrieben, weist die Kerblinie vorzugsweise eine oder mehrere Mikroperforationen auf, die sich durch die gesamte Dicke des Laminats, das die Abdeckung bildet, erstrecken und die von einer Reihe von Sacklöchern gefolgt werden, die von dem Laser gebildet werden. In einem typischen Laminat, das eine Grundschicht, eine geschäumte Zwischenschicht und eine äußere Folienschicht umfaßt, durchdringen die Sacklöcher im allgemeinen die gesamte Tiefe der Grundschicht. Gewöhnlich durchdringen sie ebenfalls die gesamte Dicke der Schaumschicht.
Um den Grad der mechanischen Schwäche zu variieren, die durch den Schneidvorgang des Lasers erzeugt wird, kann der Abstand, d. h. der Zwischenraum zwischen den Sacklöchern, variiert werden, so daß der Abstand vergrößert werden kann, wenn eine geringere Schwächung erforderlich ist, wie beispielsweise an einem Scharnierabschnitt oder bei einem dünneren Laminat.
Der Laser kann ebenfalls dazu verwendet werden, ein Muster oder einen Schriftzug in die Oberfläche des Zierteils zu gravieren. Zum Beispiel kann das Wort "Airbag" graviert werden.
Die vorliegende Erfindung wird nun unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben, in denen:
Fig. 1 einen Laserstrahl zeigt, der ein Zierteil eines Kraftfahrzeugs mikroperforiert,
Fig. 2 einen Laserstrahl zeigt, der ein Zierteil eines Kraftfahrzeugs einkerbt,
Fig. 3 ein Kerbmuster gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung zeigt,
Fig. 4 ein Kerbmuster gemäß einer alternativen Ausführungsform der Erfindung zeigt,
Fig. 5 eine rückseitige Platte zur Verstärkung der Airbag-Abdeckung zeigt,
Fig. 6 einen Querschnitt durch eine Instrumententafel mit einer integrierten Airbag-Abdeckung gemäß der Erfindung zeigt,
Fig. 7 die Modenstruktur des Laserstrahls zeigt,
Fig. 8 schematisch das Steuerungssystem für das Kerbmuster zeigt,
Fig. 9 und 10 ein Laserschnittmuster veranschaulichen,
Fig. 11 eine schematische Ansicht einer Anlage zur Prüfung und Überwachung der Anzahl und des Musters der Mikroperforationen von der Frontseite des Zierteils aus ist,
Fig. 12 eine schematische Ansicht einer alternativen Auslegung der Prüfungs- und Überwachungsanlage ist,
Fig. 13 und 14 ein alternatives Laserschnittmuster veranschaulichen, bei dem keine Mikroperforationen gebildet werden,
Fig. 15 eine Anzahl von Schnitten in der Blende in Draufsicht zeigt,
Fig. 16 und 17 zwei alternative Möglichkeiten zeigen, ein Scharnier entlang einer Seite der Blende bereitzustellen,
Fig. 17A in Draufsicht den Umriß eines klappbaren Airbag-Deckels in einer Abdeckung zeigt, die eine Instrumententafelbaugruppe umfaßt,
Fig. 17B ein Querschnitt der Instrumententafelbaugruppe aus Fig. 17A ist, der die Struktur des Scharnierbereiches zeigt, und
Fig. 17C ein ähnlicher Querschnitt ist wie der in Fig. 17B, jedoch im ersten Öffnungsbereich vorgenommen.
Unter Bezugnahme auf Fig. 1 ist der Schneidkopf 1 eines Laserstrahlerzeugungsmittels 10 gezeigt, der gegenüber von einem Sensor 2 befestigt ist, wobei ein Zierteil oder eine Blende 3 dazwischen angeordnet ist.
Das Zierteil 3 kann aus einem festen Polypropylen-Trägermaterial 4 bestehen, das auf eine geschäumte Polypropylen-Zwischenschicht 5 geklebt ist, die von einer ABS/PVC Verbundstoffolie 6 bedeckt ist.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sendet das Laserstrahlerzeugungsmittel 10 einen gepulsten Laserstrahl 11 zur Trägerschicht 4 aus. Der Laserstrahl 11 besteht aus Infrarotlicht mit einer Wellenlänge von 10,6 um, das auf einen Durchmesser von 0,1-1,0 mm, vorzugsweise 0,2-0,5 mm fokussiert ist. Die Gestaltung der Laseraushöhlung ist dadurch geprägt, daß der Strahl eine Gaußsche Modenstruktur aufweist. Impulse von Laserenergie bestrahlen das Zierteil 3, wobei sie hauptsächlich durch einen Schmelzschermechanismus Material in einzelnen Abschnitten entfernen, obwohl Verdampfung und chemischer Abbau des Materials ebenfalls zu der Entfernung des Materials beitragen. Wenn der Laserstrahl 11 das Zierteil 3 vollständig durchdringt, trifft er auf den Sensor 2, der die Systemsteuerung 20 informiert (siehe Fig. 8). Dadurch wird ein Bezugspunkt festgelegt, um die Schnittiefe und insbesondere die Dicke des Materials, das in der Mulde der Kerblinie zurückbleibt, zu steuern. Der Laserstrahl weist eine Gaußsche Modenstruktur auf, um sicherzustellen, daß der Strahl 11 das Zierteil 3 mikroperforiert.
Die Mikroperforationen 7 weisen einen Durchmesser von etwa 20 um auf, der zu gering ist, um mit bloßem Auge erfaßt zu werden.
Die Mikroperforationen 7 werden alle 0,2-5,0 mm, vorzugsweise in Intervallen von etwa 0,5 bis 0,8 mm, entlang eines vorherbestimmten Schnittweges vorgenommen. Weniger häufige Mikroperforationen können die Reißeigenschaften des Zierteils 3 nachteilig beeinflussen. Dieser Abstand ermöglicht ebenfalls, daß die Dicke 12 des intakten Materials mit ausreichender Genauigkeit interpoliert wird. Durch die Verwendung der Mikroperforationen als Bezugspunkte kann der Laserstrahl durch die Anzahl oder die Dauer von Laserimpulsen gesteuert werden, um die Dicke 12 im wesentlichen konstant zu halten. Es hat sich gezeigt, daß die Erfindung am besten mit einem Abstand der Mikroperforationen von 0,3 bis 0,9 mm, insbesondere von etwa 0,5 mm, ausgeführt wird.
Unter Bezugnahme auf Fig. 3 wird das Zierteil 3 eingekerbt, indem der Laserstrahl 11 entlang des Weges P schrittweise bewegt wird, oder alternativ, indem das Zierteil im Verhältnis zum Laser bewegt wird. Der Laser 10 sendet eine Anzahl von Impulsen aus, die ausreichen, um die Folie 6 an Punkten zwischen den Mikroperforationen einzukerben, jedoch nicht zu durchdringen.
Die Kerblinien 8 bestehen, wie in Fig. 3 veranschaulicht, vorzugsweise aus einer Reihe sich überlappender Schnitte.
Alternativ können die Kerblinien durch eine Reihe sich nicht überlappender Schnitte gebildet sein, wie in Fig. 4 gezeigt.
Vorzugsweise durchdringt der Laserstrahl 11 in den Bereichen zwischen den Mikroperforationen das Trägermaterial 4 und die Zwischenschicht 5 vollständig und stoppt an der Verbindung zwischen der Zwischenschicht und der Folie oder durchdringt die Folie 6 teilweise. Vorzugsweise bleibt Material einer Tiefe von 50-500 um zwischen den Mikroperforationspunkten intakt.
Unter Bezugnahme auf Fig. 5 und 6 ist in einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung eine rückseitige Metallplatte 50 vorgesehen, um die Airbag-Abdeckung zu verstärken. Die Metallplatte kann aus jedem geeigneten Material bestehen, z. B. Aluminium, einer Aluminiumlegierung oder Stahl.
Die Platte 50 besteht aus einer Blende 51, die im wesentlichen dieselbe Größe und Form wie die Airbag-Abdeckung aufweist, und einem Befestigungsabschnitt 52, der ein Scharnier bildet, das für die Befestigung an der Instrumententafel oder der Lenksäule geeignet ist.
Die Blende 51 kann mit Öffnungen 54 versehen sein, um ihr Gewicht zu verringern, wodurch die Kraft, die der aufgeblasene Airbag aufwenden muß, um die Abdeckung zu öffnen, nicht übermäßig erhöht wird.
Fig. 6 zeigt einen Querschnitt durch die Instrumententafel und das Airbag- Fach. Die Instrumententafel 101 ist, wie in der Detailskizze gezeigt, aus festem PP/PP-Schaum/PVC-Laminat gebildet und so an vier Seiten lasergeschnitten, daß eine Blende abgegrenzt wird, die groß genug ist, um eine Öffnung zu bieten, durch die der Airbag 102 entfaltet werden kann. Der Umriß der Blende kann von der Vorderseite der Instrumententafel aus unsichtbar sein. Alternativ kann die Instrumententafel, wie in der Detailskizze gezeigt, mit einer engen Auskehlung 103 gebildet sein. Diese kann als Gestaltungsmerkmal verwendet werden und verbirgt einen eventuellen Schatten des Laserschnitts, der bei Alterung auftreten kann, wenn das Kraftfahrzeug einige Jahre in Gebrauch war. Hinter der Blende 101 kann eine Metallstützplatte (z. B. eine Aluminiumplatte oder eine Platte aus einer Aluminiumlegierung) 104 vorgesehen sein. Die Platte 104 ist an einer Seite 105 klappbar oder biegbar und kann an der Blende 101 befestigt sein oder nicht. Wie in Fig. 6 gezeigt, ist die Platte 104 an dem Airbag-Modul 106 befestigt, das seinerseits mit einer Lasche 107 am Rumpf der Instrumententafel befestigt ist. Der Zweck der Platte 104 und ihrer Verbindung mit der Instrumententafel besteht darin, sicherzustellen, daß die Instrumententafel europäische (oder andere) Standards bezüglich der Stoßfestigkeit der Frontseite der Instrumententafel erfüllt. Anstatt an der Aluminiumplatte 104 befestigt zusein, kann die Blende 101 an einer Scharnierseite mit Stoff an der Instrumententafel befestigt sein, wie beispielsweise mit Nylonstreifen, die an der Blende und der Instrumententafel beispielsweise durch Schrauben, Heißkleben oder Klebstoff befestigt sind.
Fig. 8 zeigt die relative Anordnung der Vorrichtung, die erforderlich ist, um die Erfindung auszuführen.
Ein Laserstrahlerzeugungsmittel 10 ist über eine Lasersteuerung 30 mit einer Systemsteuerung 20 verknüpft, die die Leistungsabgabe des Lasers verändern kann. Das Laserstrahlerzeugungsmittel 10 ist im Verhältnis zu einem Sensor 2 fest und diesem gegenüberliegend angeordnet, wobei der Sensor 2 Rückführungssignale an die Systemsteuerung 20 liefert. Ein Positionierungsmittel 40, das von der Systemsteuerung 20 angetrieben wird, ist mit dem Laserstrahlerzeugungsmittel 10 und dem Sensor 2 oder mit dem Zierteil 3 verbunden.
Verschiedene andere Muster von Schnitten können in der Blende oder dem Zierteil gebildet werden. Fig. 9 und 10 zeigen Kerblinien, dis durch eine Reihe von fortlaufenden Mikroperforationen gebildet werden. In Fig. 9 überlappen sich die Perforationen nicht, jedoch überlappen sich die Löcher in Fig. 10, und es wurde eine Kerblinie mit im wesentlichen konstanter Tiefe gebildet. In einem Massenproduktionsverfahren kann es wünschenswert sein, einen weiteren Schritt einzuführen, bei dem das Muster der Mikroperforationen geprüft werden kann.
Fig. 10 und 11 zeigen ein Prüfverfahren, das angewendet werden kann.
In Fig. 11 wird das Zierteil 3 auf einer Seite von einer Lichtquelle 110 beleuchtet. Geeignete Fotosensoren 111 werden auf die gegenüberliegende Seite gerichtet. Licht, das durch die Mikroperforationen dringt, trifft auf die Sensoren, die diese Information an einen Computer 112 weitergeben, der dafür programmiert ist, die Anzahl und den Abstand der Mikroperforationen zu bestimmen. Dieses Muster kann daraufhin mit dem gewünschten Muster und gespeicherten Einzelheiten von erlaubten Toleranzen verglichen werden, und eine Gut-Schlecht-Entscheidung auf der Grundlage vorherbestimmter Toleranzgrenzwerte kann getroffen werden. Jedes Teil kann mit einem Strichcode versehen werden, um jedes Zierteil individuell zu identifizieren.
Fig. 12 zeigt eine andere, ähnliche Anordnung des Prüfsystems, wobei dieselben Bezugsnummern verwendet wurden, um einander entsprechende Bauteile zu bezeichnen.
Fig. 13 und 14 zeigen eine weitere Abwandlung, bei der keine Mikroperforationen gebildet sind. Im Fall von Fig. 13 ist eine Reihe von aneinander angrenzenden Löchern gebildet worden, wobei Restmaterial in jeder Mulde zurückgeblieben ist, das entlang der Kerblinie im wesentlichen konstant ist. Eine einzelne Mikroperforation am Anfang des Schnitts könnte als Bezugspunkt verwendet werden.
Fig. 14 zeigt ein ähnliches Muster wie Fig. 13, abgesehen davon, daß sich die Löcher überlappen, wodurch ein im wesentlichen fortlaufender Schnitt entsteht.
Vorzugsweise werden die Tiefe und das Muster der Schnitte durch Zählen der Laserimpulse gesteuert. Unter Verwendung einer Mikroperforation (bei der die Spitze des Lasers die Folie knapp durchdringt) wird die Anzahl von Impulsen gezählt, die eine Durchdringung der Blende mit der Spitze des Lasers knapp verursachen. Vorzugsweise ist der Laser so eingestellt, daß er eine große Anzahl von kurzen Impulsen erzeugt, z. B. 15 bis 25 Impulse, normalerweise etwa 20. Die Abschnitte zwischen den Mikroperforationen können daraufhin geschnitten werden, indem die Anzahl von Impulsen desselben Energieniveaus verringert wird, so daß keine Durchdringung stattfindet. Bei Laminaten mit einem geschäumten Innenvolumen ist festgestellt worden, daß der Laser, wenn er den geschäumten Abschnitt erreicht, ein Loch bis zu der Verbindung mit der benachbarten festen Schicht, z. B. der äußeren Folie, brennt, was im Fall eines Laminats, das thermoplastischem Feststoff/thermoplastischem Schaum/thermoplastischer Folie besteht, im allgemeinen zufriedenstellend ist.
Bei einigen Laminaten kann die äußerste Schicht für Laserlicht bestimmter Wellenlängen durchlässig sein, und wenn dies angewendet wird, kann es unnötig sein, die äußerste Schicht überhaupt zu durchdringen.
Während dasselbe Muster von Schnitten an allen vier Seiten der Abdeckung erzeugt werden kann, kann es vorteilhaft sein, nur drei benachbarte Seiten zu schwächen und die vierte "Scharnier"-Seite ungeschnitten zu lassen. Alternativ kann die Scharnierseite in einem geringerem Grad geschwächt werden, z. B. durch Verringerung der Durchdringungstiefe, oder indem ungeschnittene Abstände zwischen geschwächten Abschnitten belassen werden.
Fig. 15 zeigt eine Anzahl von Schnitten in einer Blende in Draufsicht. Es ist ersichtlich, daß die Kerblinien auf einer Seite unvollständig sein können. Dies ermöglicht, daß die Seite mit einer unvollständigen Kerblinie als Scharnier fungiert.
Es können verschiedene Abfolgen und Muster von Lasereinkerbungen verwendet werden, um eine klappbare Instrumententafel abzugrenzen. Dies ist in Fig. 17A, 17B und 17C veranschaulicht. Wie aus Fig. 17A ersichtlich, weist der Airbag-Deckel eine Scharnierlinie 201 und eine zweite Linie 202 auf, die Bereiche größerer Schwäche in der Form der Instrumententafel 203 abgrenzt. Fig. 17B zeigt einen Querschnitt durch die Scharnierlinie, und Fig. 17C zeigt einen Querschnitt entlang der Linie 202. Es ist ersichtlich, daß in dem Scharnierbereich 201 im Vergleich zu dem ersten Öffnungsbereich 202 eine größere Menge intakten Materials nicht vorn Laser eingekerbt wird. Daher weist die Scharnierlinie eine Tiefe auf, die die gesamte kosmetische Folienschicht 204, die gesamte geschäumte Schicht 205 und einen Abschnitt der festen Stützschicht 206 umfaßt.
Zudem kann der Abstand zwischen den Mikroperforationen mehr als etwa 3 mm betragen.
Bei den Kerblinien 202 ist die Menge an intaktem Material wesentlich geringer. Im wesentlichen wurde die gesamte feste Stützträgerschicht 206 sowie die Schaumschicht 205 weggeschnitten. Ein Teil der kosmetischen Folienschicht 204 kann ebenfalls weggeschnitten sein. Zudem ist der Abstand zwischen den Mikroperforationen wesentlich geringer, beispielsweise 0,3 bis 1 mm. In beiden Fällen kann der Abstand zwischen aufeinanderfolgenden Laserimpulsen 0,2 bis 0,4 mm betragen. Die Bereiche 210, die die Linie 202 mit dem Scharnierbereich verbinden, werden in ähnlicher Weise wie die Linie 202 weggeschnitten. Diese Maße stellen sicher, daß der Deckel bei Aktivierung des Airbags zuerst entlang der Linie 202 abgetrennt wird und entlang der Linie 201 umklappt.
Zusätzlich oder alternativ kann eine Scharniervorrichtung auf einer Seite der Abdeckung vorgesehen sein. Zwei Möglichkeiten sind in Fig. 16 und 17 gezeigt. In jedem Fall ist ein Scharnier an der Unterseite der Abdeckung und der umgebenden Blende befestigt. In Fig. 16 ist das Scharnier ein Polyamidgewebe oder -streifen, der mit geeigneten Mitteln, beispielsweise mit Schrauben, an der Unterseite der Abdeckung und der Blende befestigt werden kann. Wie in Fig. 17 gezeigt, kann das Scharnier aus einer Metallkonstruktion bestehen und vorzugsweise auf mechanische Weise, mittels Heißkleben oder Kleben an der Abdeckung und der Blende befestigt werden.
Obwohl die Erfindung unter Bezugnahme auf die Art von Airbag- Sicherheitssystem beschrieben wurde, die im allgemeinen in Kraftfahrzeugen für den Straßenverkehr eingebaut ist, ist nicht beabsichtigt, sie derart zu beschränken. Der Fachmann wird erkennen, daß die Lehre dieses Dokuments ebenfalls auf andere Fahrzeuge und Wasserfahrzeuge, einschließlich Flugzeuge, Amphibienfahrzeuge und Schiffe, anwendbar ist.

Claims

1. Verfahren zur Herstellung einer Airbag-Abdeckung unter Verwendung eines Lasers zur Bildung einer Linie von mechanischer Schwäche in einem Zierteil oder einer Blende eines Kraftfahrzeugs, wobei dieses Verfahren die folgenden Schritte umfaßt:

i) Einkerben des Zierteils von seiner Unterseite her mit einem Laserstrahl, um eine Linie von mechanischer Schwäche zu bilden, und

ii) Beibehaltung einer im wesentlichen konstanten Dicke intakten Materials innerhalb der Kerbenlinie durch Überwahung der Dicke des in der Kerbenlinie verbleibenden Materials, dadurch gekennzeichnet, daß die Dicke des in der Kerbenlinie verbleibenden Materials durch Messen der Energie, die bei der Herstellung einer oder mehrerer mit bloßem Auge nicht erkennbarer Mikroperforationen in dem Zierteil oder der Blende abgegeben wird, bestimmt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Zierteil ein Laminat ist.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, wobei das Zierteil ein Trägermaterial aus Polypropylen (PP), eine Zwischenschicht aus geschäumtem Polypropylen (PP) und eine Folie aus Acrylnitril-Butadien- Styrol/Polyvinylchlorid-Verbundstoff (ABS/PVC) oder thermoplastischem Polyolefin (TPO) umfaßt.

4. Verfahren nach Anspruch 1, 2 oder 3, wobei der Laserstrahl von konstanter Stärke ist.

5. Verfahren nach Anspruch 1, 2 oder 3, wobei der Laserstrahl gepulst ist.

6. Verfahren nach Anspruch 4 oder 5, wobei der Laserstrahl schrittweise entlang einem vorbestimmten Einkerbungsweg bewegt wird.

7. Verfahren nach irgendeinem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Laser ein Kohlendioxid-Gaslaser ist.

8. Verfahren nach irgendeinem der vorhergehenden Ansprüche, wobei entlang dem vorbestimmten Einkerbungsweg alle 0,2-5,0 mm Mikroperforationen erzeugt werden.

9. Verfahren nach irgendeinem der vorhergehenden Ansprüche, wobei ein Computer die Dicke des zwischen benachbarten Mikroperforationen liegenden Materials interpoliert und den Laserstrahl entsprechend verändert.

10. Verfahren nach irgendeinem der vorhergehenden Ansprüche, das außerdem den Schritt der Verstärkung der Airbag-Abdeckung mit einer rückseitigen Platte umfaßt.

11. Verfahren nach Anspruch 10, wobei die Platte Aluminium ist.

12. Verfahren nach irgendeinem der vorhergehenden Ansprüche, das auf ein Zierteil für ein Lenkrad angewendet wird.

13. Verfahren nach irgendeinem der Ansprüche 1 bis 11, das auf ein Zierteil für eine Instrumententafel angewendet wird.

14. Verfahren nach irgendeinem der vorhergehenden Ansprüche, wobei ein Sensor auf der dem Laser abgewandten Seite des Zierteils oder der Blende angeordnet wird und dieser Sensor so kalibriert wird, daß er die Energie des an den Mikroperforationen erfaßten Laserstrahls als Bezugspunkt für die Kontrolle der Dicke ungeschnittenen Materials entlang der Kerbenlinie zwischen den Mikroperforationen verwendet und diese Dicke im wesentlichen konstant hält.

15. Verfahren nach Anspruch 14, wobei die Blende ein Laminat ist, das aus einer Mehrzahl von Schichten besteht, und die Eindringtiefe des Laserschnitts in die Blende zwischen den Mikroperforationen durch Zählen der zur Bildung einer Mikroperforation erforderlichen Pulse und Abzug einer Pulszahl kontrolliert wird, die so berechnet wird, daß an der Verbindung zwischen der die abschließende Frontfläche bildenden Seitenschicht und der angrenzenden Schicht die Unterbrechung erfolgt.

16. Verfahren nach Anspruch 15, wobei die angrenzende Schicht ein geschäumtes Kunststoffmaterial ist und die abschließende Schicht eine Folie ist.

17. Verfahren nach irgendeinem der Ansprüche 14 bis 16, wobei der Laserstrahl betrieben wird, um eine Reihe von Mikroperforationen zu erzeugen, die längs der Kerbenlinie in einem Abstand voneinander angeordnet sind.

18. Verfahren nach irgendeinem der Ansprüche 14 bis 17, wobei die Kerbenlinie gebildet wird, um den Umriß der Airbag-Abdeckung darzustellen, und ein Scharnier an der Unterseite der Blende zwischen dem Umriß der Abdeckung und der Blende vorgesehen wird, so daß bei Gebrauch die Abdeckung entlang der Kerbenlinie von der Blende abgetrennt wird, jedoch durch dieses Scharnier mit der Blende verbunden bleibt.

19. Airbag-Abdeckung, die ein Laminat umfaßt, welches aus einer thermoplastischen Trägergrundschicht, einer geschäumten thermoplastischen Zwischenschicht und einer dekorativen thermoplastischen Folienschicht gebildet ist, wobei durch Laserschnitte, die sich von der Grundschicht her in das Laminat erstrecken, in der Abdeckung der Umriß einer Platte dargestellt wird, welche die Freigabe eines Airbags ermöglicht, wobei die Laserschnitte eine im wesentlichen gleichmäßige Tiefenausdehnung in das Laminat aufweisen, dadurch gekennzeichnet, daß die Laserschnitte ein Muster aus einer oder mehreren Mikroperforationen umfassen, die sich durch das Laminat erstrecken und durch eine Mehrzahl von Sacklöchern von im wesentlichen gleichmäßiger Tiefe getrennt werden.

20. Abdeckung nach Anspruch 19, wobei die Laserschnitte eine Mehrzahl in einer Linie angeordneter Sacklöcher umfassen, die einen ersten, drei Seiten der Platte beschreibenden Abstand aufweisen, der geringer ist als ein zweiter Lochabstand, welcher eine vierte Seite beschreibt, die ein Scharnier der Platte bildet.

21. Abdeckung nach irgendeinem der Ansprüche 19 oder 20, wobei ein Scharnierelement an der Platte und an einem umgebenden Teil der Abdeckung befestigt ist.

22. Abdeckung nach irgendeinem der Ansprüche 19 bis 21, die Bestandteil einer Instrumententafelanordnung ist.

23. Abdeckung nach irgendeinem der Ansprüche 19 bis 22, wobei die Platte mit einer metallenen Stützplatte verstärkt wird.

24. Abdeckung nach irgendeinem der Ansprüche 19 bis 23, wobei der Umriß der Platte auf der Frontseite des Laminats mit einer Vertiefung oder Auskehlung dargestellt ist.