DE102008019950A1

DE102008019950A1 - Airbaganordnung für ein Fahrzeug sowie Verfahren zur Herstellung einer Airbaganordnung

Info

Publication number: DE102008019950A1
Application number: DE102008019950A
Authority: DE
Inventors: Michael Hagemann; Ulf Hillemann; Marc Ortelt; Siegfried Stache
Original assignee: Volkswagen AG
Current assignee: Volkswagen AG
Priority date: 2008-04-21
Filing date: 2008-04-21
Publication date: 2009-10-22
Anticipated expiration: 2028-04-22
Also published as: DE102008019950B4

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Airbaganordnung für ein Fahrzeug, mit einem Airbagdeckel (3), der eine Airbagöffnung (5) abdeckt und über ein Scharnierelement (13) in einem Grundkörper (1) etwa einer Instrumententafel verankert ist. Erfindungsgemäß weist das Scharnierelement (13) Bereiche (27, 28) mit unterschiedlich großer Reißfestigkeit auf.

Description

Die Erfindung betrifft eine Airbaganordnung für ein Fahrzeug nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1 sowie Verfahren zur Herstellung einer Airbaganordnung nach dem Patentanspruch 11.
Die Instrumententafel eines Fahrzeugs ist an ihrer zum Fahrgastraum gewandten Sichtseite in beliebiger Formgebung ausbildbar und kann mit unterschiedlichen Krümmungsradien gekrümmt sein. Üblicherweise ist ein Airbagdeckel einer beifahrerseitig vorgesehenen Airbaganordnung konturangepasst in der Instrumententafel integriert.
Aus der EP 0 968 889 A1 ist eine gattungsgemäße Airbaganordnung für ein Fahrzeug bekannt, die einen Airbagdeckel aufweist, der eine Airbagöffnung abdeckt und über ein Scharnierelement in einem Grundkörper der Instrumententafel verankert ist. Im Crashfall wird der Airbagdeckel durch den sich entfaltenden Airbag nach oben geklappt, wodurch das als filmgelenkartiges Fangband gebildete Scharnierelement hohen Belastungskräften ausgesetzt ist, die zu einem Aufreißen des Scharnierelements führen können.
Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Airbaganordnung für ein Fahrzeug bzw. ein Verfahren zur Herstellung einer solchen Airbaganordnung bereitzustellen, bei der eine einwandfreie Funktionsfähigkeit im Crashfall gewährleistet ist.
Die Aufgabe ist durch die Merkmale des Patentanspruches 1 bzw. des Patentanspruches 11 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen offenbart.
Gemäß dem kennzeichnenden Teil weist das Scharnierelement Bereiche mit unterschiedlich großer Reißfestigkeit auf. Das erfindungsgemäße Scharnierelement weist somit nicht einheitliche Eigenschaften, sondern in Abhängigkeit von den im Crashfall auftretenden Belastungen angepasste Materialeigenschaften auf.
Bevorzugt kann die Reißfestigkeit des Scharnierelements entlang einer theoretischen Scharnierachse, um die der Airbagdeckel im Crashfall aufschwenkt, variiert werden. Die Reißfestigkeit des Scharnierelements kann dabei in Abhängigkeit von einem, sich beim Auslösen des Airbags entlang der Scharnierachse einstellenden Belastungsprofils ausgelegt werden. In Bereichen mit zu erwartenden Belastungsspitzen kann das Scharnierelement zur Steigerung der Reißfestigkeit verstärkt werden.
Um Belastungsspitzen im Scharnierelement zu vermeiden, sind bekanntermaßen die einander zugewandten Scharnierkanten des Airbagdeckels sowie des, die Airbagöffnung begrenzenden Umfangsrandes im Wesentlichen geradlinig sowie parallel zueinander ausgerichtet. Auf diese Weise wird ein entlang der Scharnierachse im Wesentlichen gleichmäßiges Belastungsprofil ohne größere Belastungsspitzen bereitgestellt.
Erfindungsgemäß kann demgegenüber auf eine solche geradlinige sowie parallele Ausrichtung der beiden zugewandten Scharnierkanten verzichtet werden. Das, etwa bei einem räumlich gewölbten Scharnierkanten-Verlauf auftretende ungleichmäßige Belastungsprofil mit entsprechenden Belastungsspitzen kann hier dadurch ausgeglichen werden, dass die im Crashfall hoch belasteten Scharnierelement-Bereiche eine entsprechend vergrößerte Reißfestigkeit aufweisen.
Für eine einwandfreie Funktion des Scharnierelements ist eine möglichst genaue Auslegung der Scharnierelement-Bereiche mit unterschiedlich großer Reißfestigkeit von Vorteil. Hierzu ist es bevorzugt, wenn im Crashfall eine Krafteinleitung vom Scharnierelement in den Airbagdeckel bzw. in den Grundkörper der Instrumententafel entlang der Scharnierkantenlänge vergleichmäßigt ist. Vor diesem Hintergrund kann das Scharnierelement bevorzugt einteilig sein und sich im Wesentlichen über die gesamte Scharnierkantenlänge des Airbagdeckels bzw. des Umfangsrands der Airbagöffnung erstrecken.
Eine punktförmige Verankerung des Scharnierelements am Airbagdeckel bzw. am Grundkörper, etwa durch Verschraubung oder Vernietung, ist demgegenüber für eine gleichmäßige Kraftverteilung eher nachteilig. Eine besonders gleichmäßige Krafteinleitung, d. h. eine besonders genaue Einstellung der Bereiche unterschiedlicher Reißfestigkeit, ist ermöglicht, wenn das Scharnierelement im Grundkörper und/oder im Airbagdeckel eingebettet, insbesondere in einem Spritzgießverfahren eingegossen ist.
Für ein einfaches Variieren der Reißfestigkeit entlang der Scharnierachse kann das Scharnierelement bevorzugt ein Netz, ein Gewirke oder ein Gewebe mit Kettfäden und Schussfäden sein. Bei einem als Gewebe ausgebildeten Scharnierelement können die Kettfäden im Wesentlichen senkrecht zur Scharnierachse zwischen dem Grundkörper und dem Airbagdeckel verlaufen. Die Schussfäden können sich quer dazu entlang der Scharnierachse erstrecken. Zur Ausbildung der unterschiedlichen Scharnierelement-Bereiche können bevorzugt in einem ersten Scharnierelement-Bereich erste Kettfäden, und in einem zweiten Scharnierelement-Bereich zweit Kettfäden eingesetzt werden, deren Dehnbarkeit und/oder Auszugskraft sich von den ersten Kettfäden unterscheiden.
Alternativ können die unterschiedlichen Reißfestigkeiten im Gewebe des Scharnierelements auch durch entsprechend abgewandelte Webmuster erfolgen. So kann das Gewebe in einem Scharnierelement-Bereich ein erstes Webmuster geringerer Reißfestigkeit, und in einem zweiten Scharnierelement-Bereich ein zweites Webmuster größerer Reißfestigkeit aufweisen.
Nachfolgend ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der beigefügten Figuren beschrieben.
Es zeigen:
1 in einer perspektivischen Teilansicht einen Ausschnitt aus einer Instrumententafel mit geöffnetem, gegenüber der Instrumententafel aufgestellten Airbagdeckel; und
2 in einer Schnittdarstellung entlang der Schnittebene I-I aus der 1 den an der Instrumententafel gehalterten Airbagdeckel.
In der 1 ist ein beifahrerseitiger Ausschnitt eines Instrumententafel-Grundkörpers 1 für ein Kraftfahrzeug gezeigt, der als ein Basisteil zur weiteren Herstellung einer Instrumententafel dient. Dem in der 1 gezeigten Instrumententafel-Grundkörper 1 ist ein Airbagdeckel 3 zugeordnet, der eine im Instrumententafelträger-Grundkörper 1 vorgesehene Airbagdurchgangsöffnung 5 abdecken kann. Aus Gründen der Übersichtlichkeit ist der Airbagdeckel 3 in seinem aufgestellten Zustand gezeigt, während ansonsten weitere Komponenten der Airbaganordnung, etwa Schusskanal, Airbagmodul, etc. weggelassen sind.
Die im Instrumententafelträger 1 vorgesehene Airbagdurchgangsöffnung 5 ist von einem abgestuften Öffnungsrand 7 umgeben. Dieser weist gemäß der 2 eine horizontale Tragschulter 9 sowie eine vertikale Begrenzungswand 11 auf. Bei geschlossener Airbagdurchgangsöffnung 5 stützt sich der Airbagdeckel 3 mit seinem Außenrand auf der Tragschulter 9 des Öffnungsrands 7 ab.
Wie aus den 1 und 2 hervorgeht, ist der Airbagdeckel 3 über ein als Gewebefangband ausgebildetes Scharnierelement 13 am Instrumententafel-Grundkörper 1 gehalten. Das Gewebefangband 13 ist bei der Herstellung des Airbagdeckels 3 und/oder des Instrumententafel-Grundkörpers 1 im Spritzgussverfahren in das Kunststoffmaterial des Airbagdeckels 3 und des Instrumententafel-Grundkörpers 1 mit jeweiligen Endabschnitten 15 des Gewebefangbands 13 eingegossen, so dass der Instrumententafel-Grundkörper 1 über einen freigelegten Verbindungsabschnitt 17 des Gewebefangbandes 13 mit dem Airbagdeckel 3 verbunden ist.
Der Airbagdeckel 3 kann gemäß den Figuren über eine theoretische Schwenkachse 19 im Crashfall durch den sich auslösenden, nicht dargestellten Airbag in die gezeigte angestellte Position hochgeklappt werden. Das Gewebefangband 13 erstreckt sich entlang der Scharnierachse 19 über die gesamte Länge der einander zugewandten Scharnierkanten 21, 23 des Airbagdeckels 3 bzw. des im Grundkörper 1 vorgesehenen Öffnungsrandes 7.
Wie aus der 1 hervorgeht, erstrecken sich die Scharnierkanten 21, 23 nicht über ihre gesamte Länge geradlinig in der Scharnierachsenrichtung. Vielmehr folgen die Scharnierkanten 21, 23 in der 1 der gekrümmten Kontur eines Krümmungsabschnittes 25 des Grundkörpers 1.
Insbesondere im Bereich des Krümmungsabschnittes 25 des Grundkörpers 1 kann es beim crashbedingten, explosionsartigen Aufsprengen des Airbagdeckels 3 zu Belastungsspitzen im Gewebefangband 13 kommen, da hier die beiden Scharnierkanten 21, 23 nicht mehr parallel zueinander verlaufen, sondern diese bei geöffnetem Airbagdeckel auseinander laufen. Um den sich daraus ergebenden Belastungsspitzen entgegenzuwirken, weist das Gewebefangband 13 im Krümmungsbereich 25 des Grundkörpers 1 einen ersten Gewebebereich 27 auf, dessen Reißfestigkeit größer ist als die in einem benachbarten Gewebebereich 28, der sich zwischen nicht gekrümmten, geradlinig verlaufenden Scharnierkanten 21, 23 erstreckt.
Zur Ausbildung der Gewebebereiche 27, 28 unterschiedlich großer Reißfestigkeit können die Gewebebereiche 27, 28 des Gewebefangband 13 mit in Bezug auf die Reißfestigkeit bzw. die Dehnbarkeit und Auszugskraft unterschiedlichen Webmustern hergestellt sein.
Alternativ zu den unterschiedlichen Webmustern können die sich gemäß der 1 im Wesentlichen senkrecht zur Scharnierachse 19 erstreckenden Kettfäden 29 unterschiedliche Stoffeigenschaften aufweisen. So können beispielhaft in der 1 die im ersten Gewebebereich 27 verwendeten ersten Kettfäden 29 eine größere Dehnfähigkeit aufweisen als die im zweiten Gewebebereich 28 verwendeten zweiten Kettfäden 29'. Auf diese Weise ist der, beim Hochklappen des Airbagdeckels 3 einer großen Belastung ausgesetzte Gewebebereich 27 insgesamt dehnfähiger ausgeführt als der Gewebebereich 28, wodurch ein belastungsbedingtes Aufreißen im ersten Gewebebereich 27 verhindert ist.

1: Instrumententafel-Grundkörper
3: Airbagdeckel
5: Airbagdurchgangsöffnung
7: Öffnungsrand
9: Tragschulter
11: vertikale Begrenzungswand
13: Scharnierelement, Gewebefangband
15: Scharnierelement-Endabschnitte
17: Scharnierelement-Verbindungsabschnitt
19: Scharnierachse
21, 23: Scharnierkanten
25: Krümmungsbereich des Grundkörpers 1
27, 28: Scharnierelement-Bereiche unterschiedlich großer Reißfestigkeit
29, 29': Kettfäden

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

- EP 0968889 A1 [0003]

Claims

Airbaganordnung für ein Fahrzeug, mit einem Airbagdeckel (3), der eine Airbagöffnung (5) abdeckt und über ein Scharnierelement (13) in einem Grundkörper (1) etwa einer Instrumententafel verankert ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Scharnierelement (13) Bereiche (27, 28) mit unterschiedlich großer Reißfestigkeit aufweist.
Airbaganordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Reißfestigkeit des Scharnierelements (13) entlang einer Scharnierachse (19), um die der Airbagdeckel (3) aufschwenkbar ist, variiert.
Airbaganordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Reißfestigkeit des Scharnierelements (13) in Abhängigkeit von einem, sich beim Auslösen des Airbags entlang der Scharnierachse (19) einstellenden Belastungsprofil ausgelegt ist, und das Scharnierelement (13) insbesondere in einem Bereich (27) mit zu erwartenden Belastungsspitzen verstärkt ist.
Airbaganordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Airbagdeckel (3) und ein, die Airbagöffnung (5) begrenzender Umfangsrand (7) des Grundkörpers (1) mit ihren, einander zugewandten Scharnierkanten (21, 23) räumlich gewölbt verlaufen.
Airbaganordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Scharnierelement (13) einteilig ist, und sich im Wesentlichen über die gesamte Länge der Scharnierkanten (21, 23) des Airbagdeckels (3) und des Umfangsrands (7) der Airbagöffnung (5) erstreckt.
Airbaganordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, dass das Scharnierelement (13) ein Netz, Gewirke oder ein Gewebe mit Kettfäden (29, 29') und Schussfäden ist.
Airbaganordnung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass bei einem als Gewebe ausgebildeten Scharnierelement (13) sich die Kettfäden (29, 29'), zwischen dem Grundkörper (1) und dem Airbagdeckel (3) erstrecken, und die Schussfäden im Wesentlichen quer dazu verlaufen.
Airbaganordnung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest in einem ersten Scharnierelement-Bereich (27) erste Kettfäden (29), und in einem zweiten Scharnierelement-Bereich (28) zweite Kettfäden (29') eingesetzt sind, deren Dehnbarkeit und/oder Auszugskraft sich von den ersten Kettfäden (29) unterscheiden.
Airbaganordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Scharnierelement (13) im Grundkörper (1) und/oder im Airbagdeckel (3) eingebettet, insbesondere eingegossen ist.
Airbaganordnung nach einem der Ansprüche 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass zur Bereitstellung von Bereichen (27, 28) unterschiedlicher Reißfestigkeit im Gewebe des Scharnierelements (13) in zumindest einem ersten Scharnierelement-Bereich (27) das Gewebe ein erstes Webmuster und in einem zweiten Scharnierelement-Bereich (28) das Gewebe ein zweites Webmuster aufweist, das in Bezug auf die Reißfestigkeit zum ersten Webmuster unterschiedlich ist.
Verfahren zur Herstellung einer Airbaganordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche.