DE102015103094A1

DE102015103094A1 - Airbagtürscharnier für ein Kraftfahrzeug

Info

Publication number: DE102015103094A1
Application number: DE102015103094.2A
Authority: DE
Inventors: Frank Qiukui Liu; jun. Thomas Luckett; Kenneth J. Kwasnik; Sean West
Original assignee: Ford Global Technologies LLC
Current assignee: Ford Global Technologies LLC
Priority date: 2014-03-14
Filing date: 2015-03-04
Publication date: 2015-09-17
Also published as: BR102015005298A2; CN104908698A; RU2015108840A3; US9352716B2; MX369915B; MX2015003259A; US20150258957A1; RU2662610C2; RU2015108840A

Abstract

Eine Automobilairbagmontagestruktur beinhaltet einen Schacht, der eine Öffnung mit einer von der Öffnung ausgehenden ersten Wand, einer die Öffnung vollständig verschließenden Abdeckung und einem als integralen Bestandteil ausgebildeten, sich zwischen der ersten Wand und einem Teil der Abdeckung befindlichen Scharnierelement bildet. Das Scharnierelement verläuft von der ersten Gehäusewand aus zur Abdeckung in Richtung der Öffnung, wobei dazwischen mindestens ein Segment von der Öffnung weg gerichtet ist.

Description

QUERVERWEIS ZU VERWANDTER ANMELDUNG
Diese Anmeldung erhebt Anspruch auf die am 14. März 2014 eingereichte provisorische US-Patentanmeldung Nr. 61/952,948 mit dem Titel „AIR BAG DOOR HINGE FOR A MOTOR VEHICLE”, auf die hiermit in ihrer Gesamtheit Bezug genommen wird.
TECHNISCHES GEBIET DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung betrifft allgemein eine Airbaggehäusestruktur, die ein Scharnier als integralen Bestandteil einer Schachtwand und eine Abdeckung, die über einer Öffnung des Schachts einen Teil des Instrumententafelträgers stützt, umfasst. Das Scharnier weist zur Erhöhung der Elastizität mehrere Verformungsbereiche auf.
HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Automobilairbagsysteme beinhalten ein Airbagmodul, das in einem unter einer Fläche des Fahrzeuginnenraumes verborgenen Gehäuse montiert ist. Insbesondere kann ein Insassenairbagsystem einen Schacht beinhalten, der durch das Gehäuse definiert wird und innerhalb des Armaturenbretts des entsprechenden Fahrzeugs verläuft. Der Schacht kann unter einer Fläche des Armaturenbretts oder des Instrumententafelträgers verborgen sein. In einer solchen Anordnung verläuft die äußerste Schicht des Armaturenbretts über eine Öffnung zum Airbagschacht und wird durch ein beweglich mit einem Teil des Gehäuses, der eine Wand des Schachts einschließen kann, gekoppeltes Türpanel gestützt. Der angrenzende Teil des Armaturenbretts oder Instrumententafelträgers beinhaltet eine vorgeschwächte Sollbruchlinie, die bei der Airbagentfaltung reißt, sodass der Airbag sich im Schacht, aus dessen Öffnung hinaus und aus dem Armaturenbrett hinaus entfalten kann. Das Türpanel liefert eine Stütze für den Auflagen- und Armaturenbrettträger und ist üblicherweise mit dem Schacht scharniergekoppelt, sodass es sich während der Airbagentfaltung dreht und der Teil des Armaturenbrettträgers über der Tür sich von dem sich entfaltenden Airbag weg in einer im Allgemeinen vorbestimmten Bewegung öffnet.
Frühere Gehäuse haben ein Scharnier beinhaltet, das als integraler Bestandteil sowohl des Schachts oder einer anderen angrenzenden Struktur als auch des Türpanels ausgebildet ist. Gehäuse mit solchen Scharnieren werden oft aus Kunststoffmaterial gefertigt, das ein gewisses Maß an Flexibilität aufweist, sodass das Scharnier die gewünschte Öffnungsbewegung durch Knicken oder Biegen durchführen kann. Einige Scharniere dieser Art wurden entwickelt, um die allgemeine Fähigkeit zu bieten, sich durch eine gewünschte Öffnungsbewegung der zugeordneten Tür zu knicken oder biegen. Wegen der hohen Druckniveaus, mit denen ein typischer Airbag sich entfaltet (und die während der Entfaltung wiederum auf die Tür und das Scharnier wirken), wirkt auf das Scharnier, das das Türpanel mit dem Schacht koppelt, möglicherweise ein bedeutendes Maß an Kraft, was zum Bruch oder einer anderen unerwünschten plastischen Verformung des Scharniers oder angrenzender Gehäuseteile führen kann. Entsprechend sind Verbesserungen derartiger Scharnierstrukturen, die eine Verringerung der örtlichen Beanspruchung, insbesondere an der Befestigungsstelle des Schachts, ermöglichen können, erwünscht.
KURZE DARSTELLUNG DER ERFINDUNG
Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung beinhaltet eine Automobilairbagmontagestruktur einen Schacht, der eine Öffnung mit einer von der Öffnung ausgehenden ersten Wand, einer die Öffnung vollständig verschließenden Abdeckung und einem Scharnierelement, das sich als integraler Bestandteil zwischen der ersten Wand und einem Teil der Abdeckung erstreckt, bildet. Das Scharnierelement verläuft von der ersten Gehäusewand aus zur Abdeckung in Richtung der Öffnung, wobei dazwischen mindestens ein Segment von der Öffnung weg gerichtet ist.
Gemäß einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung beinhaltet ein Airbaggehäuse eine Öffnung, eine von der Öffnung ausgehende erste Wand und eine Abdeckung, die sich durchgängig über die gesamte Öffnung erstreckt. Das Gehäuse beinhaltet auch ein Scharnier, das ein erstes, ein zweites und ein drittes Segment aufweist. Das erste und das dritte Segment verlaufen jeweils als integraler Bestandteil von der ersten Wand aus zur Abdeckung im Allgemeinen in Richtung der Öffnung und das zweite Segment verläuft im Allgemeinen weg von der Öffnung und befindet sich als integraler Bestandteil zwischen dem ersten und dem dritten Segment.
Gemäß einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung beinhaltet eine Airbaganordnung ein Gehäuse, das einen Schacht aufweist, der eine Öffnung mit einer von der Öffnung ausgehenden ersten Wand, einer die Öffnung vollständig verschließenden Abdeckung und einem Scharnierelement, das sich als integraler Bestandteil zwischen der ersten Wand und einem Teil der Abdeckung erstreckt, bildet. Das Scharnierelement verläuft von der ersten Gehäusewand aus zur Abdeckung in Richtung der Öffnung, wobei dazwischen mindestens ein Segment von der Öffnung weg gerichtet ist. Darüber hinaus beinhaltet die Anordnung ein Airbagmodul, das innerhalb des Schachts mit dem Gehäuse gekoppelt ist.
Diese und andere Aspekte, Aufgaben und Merkmale der vorliegenden Erfindung werden für Fachleute bei näherer Untersuchung der folgenden Beschreibung, Ansprüche und angehängten Zeichnungen verständlich und offensichtlich.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
In den Zeichnungen zeigen:
1 eine perspektivische Ansicht eines Innenraums eines Automobils mit einem Airbagmodul;
2 eine perspektivische Ansicht des Airbagmoduls;
3 eine perspektivische Querschnittsansicht entlang der Linie A-A in 1, die das Airbagmodul darstellt;
4 eine erhöhte, seitliche Querschnittsansicht entlang der Linie A-A in 1, die das Airbagmodul darstellt;
5 eine erhöhte, seitliche Querschnittsansicht einer Scharnierstruktur des Airbagmoduls;
6 eine erhöhte, seitliche Querschnittsansicht des Airbagmoduls während eines Entfaltens eines Airbags daraus; und
7 eine erhöhte, seitliche Querschnittsansicht des Airbagmoduls mit dem Airbag in einem entfalteten Zustand;
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
Für die Zwecke der vorliegenden Beschreibung sollen sich die Ausdrücke „obere/r/s”, „untere/r/s”, „rechte/r/s”, „linke/r/s”, „hintere/r/s”, „vordere/r/s”, „vertikale/r/s”, „horizontale/r/s”, „innere/r/s”, „äußere/r/s” und daraus abgeleitete Begriffe auf die Erfindung, wie sie in 1 ausgerichtet ist, beziehen. Es versteht sich jedoch, dass die Erfindung verschiedene alternative Ausrichtungen einnehmen kann, es sei denn, es wird ausdrücklich Gegenteiliges angegeben. Es versteht sich auch, dass es sich bei den spezifischen Vorrichtungen und Verfahren, die in der beiliegenden Zeichnung dargestellt sind und in der folgenden Beschreibung beschrieben werden, lediglich um beispielhafte Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Konzepte handelt, die in den beiliegenden Ansprüchen definiert sind. Daher sind spezifische Abmessungen und andere physische Eigenschaften in Bezug auf die hier offenbarten Ausführungsformen nicht als einschränkend anzusehen, es sei denn, in den Ansprüchen wird ausdrücklich Gegenteiliges angegeben. Darüber hinaus versteht es sich, dass, sofern nichts anderes angegeben ist, die Diskussion über eines/einer bestimmten Merkmals/Komponente, das/die sich in oder entlang einer angegebenen Richtung oder ähnliches erstreckt, nicht bedeutet, dass das/die Merkmal/Komponente einer geraden Linie oder Achse folgt oder dass es/sie sich ohne anders gerichtete Komponenten oder Abweichungen nur in diese Richtung erstreckt oder in dieser Ebene befindet, sofern nichts anderes angegeben ist.
Nun wird Bezug genommen auf 1, in der der Innenraum eines Automobils mit einem Airbagmodul 10, das sich nahe eines Instrumententafelträgers 12 befindet, dargestellt ist. In der dargestellten Ausführungsform ist das Airbagmodul 10 in einer „Obenmontage”-Position ausgelegt, in der das Airbagmodul sich angrenzend an eine obere Fläche eines Armaturenbretts oder einer Instrumententafel 12 befindet. Gemäß einer anderen Ausführungsform könnte das Airbagmodul 10 in einer „Frontmontage”-Position ausgelegt sein, in der das Airbagmodul 10 nahe eines Handschuhfachs positioniert ist. Zusätzlich oder alternativ dazu kann das Automobil ein Airbagmodul aufweisen, welches für die Verwendung im Lenkradairbagmodul 14 geeignet sein kann. Das Airbagmodul kann in verschiedenen Ausführungsformen an einem anderen Ort im Fahrzeug angeordnet sein.
Bezug nehmend auf 2 und 3 umfasst das Airbagmodul 10 einen Gehäuseschacht 16, um einen Airbag (nicht dargestellt) zumindest teilweise einzufassen oder zu umgeben, sowie eine Auflage 18, die den Gehäuseschacht 16 bedeckt. Das Modul 10 kann, wie oben erläutert, in der Instrumententafel oder im Lenkrad eines Fahrzeugs positioniert sein, um beispielsweise darin eine Airbageinheit (nicht gezeigt) in einer Anordnung der zwei Komponenten zu montieren. Der Gehäuseschacht 16 beinhaltet eine obere Wand in Form eines beweglichen Panels 34 oder einer Tür, die direkt unter der Auflage 18 positioniert ist. Insbesondere umfasst die Auflage 18 einen Basisteil 20, der über der oberen Wand 34 des Gehäuseschachts 16 positioniert ist. Die Form des Auflagegrundes 20 und der oberen Wand 34 des Gehäuseschachts 16 entspricht im Wesentlichen der Form des Instrumententafelträgers 12. Obwohl der Instrumententafelträger 12 eine geringfügig gebogene Form aufweisen kann, wird es für den Zweck dieser Diskussion als im Allgemeinen planar bezeichnet. Entsprechend werden die obere Wand 34 des Gehäuseschachts 16 und der Auflagegrund 20 als im Allgemeinen zueinander und zum Instrumententafelträger 12 (1 und 2) koplanar angesehen.
Der Airbagschacht 16 beinhaltet auch mehrere Wände, die als eine vordere Wand 24, eine hintere Wand 26 und zwei seitliche Wände 22, 28 beschrieben werden, die sich von der oberen Wand 34 aus nach unten erstrecken. Die mehreren Wände 22, 24, 26 und 28 bilden zusammen einen Innenraum 38 des Schachts 16 und umgeben eine Öffnung 40 des Schachts 16 an einem oberen Ende desselben (d. h. angrenzend an die Auflage 18). Die vordere und die hintere Wand 24, 26 können jeweils mehrere Fensteraussparungen 44 für den Eingriff einer entsprechenden Anzahl von Befestigungshaken, die aus einem Airbagbehälter (nicht dargestellt) vorstehen, enthalten. Die Fensteraussparungen 44 weisen Drucklaschen 32 auf, die gegen die eingesetzten Haken drücken, um die Eingriffverbindungen zu verstärken und das Auftreten von Klappern zwischen dem Airbagbehälter und dem Airbagschacht 16 während des Fahrzeugbetriebs vor der Airbagentfaltung zu verhindern.
Wie dargestellt, verläuft die Verkleidung 34 zumindest über einen Teil der Öffnung 40, um eine Stütze für die Auflage 18 bereitzustellen. Die Verkleidung 34 kann relativ zum Schacht 16 eingesetzt werden, wobei der Auflagegrund 20 sich durchgängig über die Öffnung 40 in ihrer Gesamtheit erstreckt und sowohl mit der Verkleidung 34 als auch dem äußeren Flansch 30, der die Öffnung 40 umgibt und sich als integraler Bestandteil vom oberen Ende der Wände 22, 24, 26 und 28 erstreckt, gekoppelt ist. In dieser Anordnung ist, während die Verkleidung 34 etwas kleiner als die Öffnung 40 sein kann, um Abstand oder ähnliches während der Airbagentfaltung bereitzustellen (wie unten besprochen), die Öffnung 40 durch die Auflage 18 vollständig verschlossen, wenn das Modul 10 sich in der Anfangsposition (d. h. vor der Airbagentfaltung) befindet. Die Verkleidung 34 kann ebenfalls mehrere Aussparungen 44 beinhalten. Derartige Aussparungen 44 sind positioniert, um die Masse der oberen Wand 34 zu verringern, ohne ihre Stütz- oder Befestigungseigenschaften zu beeinträchtigen. Die Auflage 18 einschließlich des Auflagegrundes 20 erstreckt sich durchgängig über jegliche Aussparungen 44 in der Verkleidung 34, um trotz der Existenz der Aussparungen 44 in der Verkleidung 34 die Öffnung 40 zu verschließen.
Das Scharnier 36 verläuft zwischen einer der Wände 22, 24, 26 oder 28 des Schachts 16 und einer an diese Wand angrenzenden Kante der Verkleidung 34, um eine flexible Befestigung für die Verkleidung 34 am Schacht 16 zu bieten. Wie in den 3–5 gezeigt, erstreckt sich das Scharnier 36 in der dargestellten Ausführungsform von einem Teil der vorderen Wand 24, der in einem Abstand D1 (5) unter der Öffnung 38 positioniert ist, und verbindet sich mit der Verkleidung 34, indem es sich angrenzend an die vordere Wand 24 entlang einer Seite 42 der Verkleidung 34 durchgängig in diese hinein erstreckt. Das Scharnier 36 kann als integraler Bestandteil des Gehäuseschachts 16 aus einem einzigen Materialstück ausgebildet sein und kann außerdem als integraler Bestandteil der Verkleidung 34 ausgebildet sein, sodass der Schacht 16, die Verkleidung 34 und das Scharnier 36 aus einem einzigen Materialstück sind, wobei dies ein etwas flexibles Material wie Polymermaterial, beispielsweise Dexflex^TM oder ein anderes Material, das ein Maß an Duktilität bei niedrigen Temperaturen (mindestens bis –30°C) und ausreichende Festigkeit bei hohen Temperaturen (mindestens bis 90°C) aufweist, sein kann. Andere Materialien wie TPO (thermoplastische Olefine), TPE (thermoplastische Elastomere) oder TEO (thermoplastische Elastomer-Olefine) können ebenfalls verwendet werden.
In der oben beschriebenen Ausführungsform des Scharniers 36 ist dieses eine Art Scharnier, das in der Regel als „Filmscharnier” bezeichnet wird und wobei ein vergleichsweise biegsamer Bereich einer einheitlichen Struktur zwischen zwei vergleichsweise starreren Teilen der einheitlichen Struktur positioniert ist. Das relative Maß an Steifheit und Biegsamkeit ist durch die Geometrie der entsprechenden Bereiche bedingt, sodass die starreren Teile über den biegsameren Bereich relativ zueinander drehbar sind. Die Geometrie einer einheitlichen Struktur kann durch Verringerung der Materialdicke, Einfügen verschiedener Biegemerkmale oder Biegeregionen und/oder einen Spalt in der möglicherweise integrierten Verstärkung oder mit starreren Teilen gekoppelten Verstärkung einen vergleichsweise biegsameren Bereich bieten. In dem gezeigten Beispiel definiert das Scharnier 36 eine S-Form zwischen der vorderen Wand 26 und der Verkleidung 34, wobei im Scharnier mehrere gebogene Teile 46, 48, 50 und 52 gebildet sind (entlang der Richtung des Querschnitts A-A in den 3–5), die biegsame Bereiche für das Scharnier 36 bereitstellen können, die dazu beitragen, dass das Scharnier 36 biegsamer als die vordere Wand 24 und die Verkleidung 34 ist.
Wie gezeigt, ist der gebogene Teil 46 am Übergang zwischen der vorderen Wand 24 und dem Scharnier 36 positioniert. Ebenso ist der gebogene Teil 52 am Übergang zwischen dem Scharnier 36 und der Verkleidung 34 positioniert. In einer Variante des gezeigten Beispiels kann das Scharnier 36 sich mit der Verkleidung 34 auf einer Seite derselben gegenüber der Auflage 18 verbinden, sodass die Seite 42 der Verkleidung 34 eine getrennte Kante angrenzend an die vordere Wand 24 definiert. Die übrigen gebogenen Teile 48 und 50 werden durch die S-Form des Scharniers 36 definiert und sind zwischen den gebogenen Teilen 46 und 52 positioniert. Das Scharnier 36 kann zwischen den aufeinanderfolgenden gebogenen Teilen 46, 48, 50 und 52 auch im Allgemeinen ebene Bereiche oder Arme 62, 64 und 66 definieren. Wie in 5 gezeigt, kann das Scharnier 34 so ausgelegt sein, dass Teile oder Abschnitte davon in Richtung der Öffnung 40 verlaufen und mindestens ein zusätzlicher Teil oder Abschnitt weg von Öffnung 40 verläuft und zwischen den angrenzenden Abschnitten positioniert ist, die in Richtung der Öffnung 40 verlaufen. In dem gezeigten Beispiel verläuft der Arm 60 weg von der vorderen Wand 24 in Richtung der Öffnung 44 und der Arm 64 verläuft zum Türpanel 34 in Richtung der Öffnung 40. Des Weiteren verläuft der Arm 62 zwischen dem Arm 60 und dem Arm 64 weg von der Öffnung 40.
Arme wie der Arm 64 können im Vergleich zu den gebogenen Teilen 48 und 50 relativ kurz sein, um beispielsweise als Kontaktbereich oder Übergang zwischen den gebogenen Teilen 48 und 50 zu dienen. In anderen Beispielen können die Arme 62 und 64 beispielsweise über einen Abstand von etwa 3 mm bis 6 mm verlaufen. Entsprechend können die Arme 62, 64 und 66 dazu ausgelegt sein, das Scharnier 36 geeignet im Verhältnis zur vorderen Wand 24 anzuordnen und die Verkleidung 34 am gewünschten Ort innerhalb der Öffnung 40 des Schachts 16 anzuordnen. Des Weiteren können die Arme 62, 64 und 66 dazu ausgelegt sein, eine gewünschte Form und Positionierung für die gebogenen Teile 48 und 50 bereitzustellen.
Insbesondere sind der gebogene Teil 46 und der Arm 48 so positioniert und ausgelegt, dass der Arm 62 von der vorderen Wand 24 aus im Verhältnis zu dieser nach oben verläuft (d. h. in Richtung Öffnung 40). Wie gezeigt, ist der Arm 62 durch Befestigung an der vorderen Wand 24 durch den gebogenen Teil 46 so positioniert, dass er sich in einem Winkel Θ von höchstens neunzig Grad (90°) befindet. In einer Ausführungsform beträgt der Winkel Θ zwischen 10 Grad und 80 Grad, wobei weitere Ausführungsformen des Scharniers 36 so ausgelegt sein können, dass der Winkel Θ etwa zwischen 10 Grad und 35 Grad oder etwa zwischen fünf Grad (5°) und 40 Grad beträgt. In diesen verschiedenen Ausführungsformen kann der Abstand D1 ausreichend sein, dass der Arm 62 in dem gewünschten Winkel Θ positioniert ist und unter der Auflage 18 angemessener Platz für die weiteren gebogenen Teile 48, 50 und 52 und die zugeordneten Arme 64 und 66 geboten wird. In einer Ausführungsform kann der Abstand D1 etwa zwischen 6 mm und 10 mm betragen, obgleich in Abhängigkeit möglicher Variationen der übrigen Form des Scharniers 36 andere Abstände verwendet werden können.
Die besondere Form der gebogenen Teile 46, 48, 50 und 52 kann in Abhängigkeit von mehreren Faktoren, die unter anderem beispielsweise das für das Scharnier 36, den Schacht 16 und die Verkleidung 34 verwendete Material sowie die gewünschte Biegsamkeit des Scharniers 36 beinhalten, variieren. In dem in den Figuren gezeigten Beispiel können die gebogenen Teile 46, 48, 50 und 52 dazu ausgelegt sein, für die Biegsamkeit des Scharniers 36 zu sorgen, um die Bewegung, einschließlich der Drehung der Verkleidung 34 nach oben und heraus aus der Öffnung 40 (wie unten ausführlicher beschrieben) zu erleichtern. In einer solchen Anordnung kann der gebogene Teil 48 eine im Allgemeinen runde Form aufweisen, sodass er einen Innenradius von etwa 3 mm hat, und der gebogene Teil 50 kann ebenfalls eine im Allgemeinen runde Form aufweisen, sodass er einen Innenradius von etwa 1,5 mm hat. Die jeweiligen relativen Abmessungen der Innenradien der gebogenen Teile 48 und 50 können auf viele Arten variieren, aber in einer Ausführungsform kann das Scharnier 36 so ausgestaltet sein, dass der Innenradius des gebogenen Teils 48 größer als der Innenradius des gebogenen Teils 50 ist. In einem Beispiel ist der Innenradius des gebogenen Teils 48 in einem Verhältnis von etwa 2:1 größer als der Innenradius des gebogenen Teils 50.
Außerdem kann der gebogene Teil 46 so ausgelegt sein, dass er einen Innenradius von etwa 1 mm aufweist und dass dieser Innenradius sich im Allgemeinen durchgängig von der vorderen Wand 24 in der allgemeinen Form einer Auskehlung zwischen dem Scharnier 36 und der Wand 24 erstreckt, sodass das Scharnier 36 in einem anfangs gebogenen Teil in einer weg von der Wand 24 führenden Richtung verläuft. Eine solche Gestaltung kann für eine zusätzliche Verstärkung der integralen Kopplung des Scharniers 36 mit der Wand 24 sorgen, ohne dass die Beanspruchung sich am Kopplungspunkt dazwischen konzentriert. Eine solche Kombination aus einem Innenradius und einer Auskehlung kann dazu ausgelegt werden, den Arm 62 in einem Abstand vom oberen Teil der Wand 24 anzuordnen, der gewünscht ist, um während der Airbagentfaltung eine gewisse Drehung von Arm 62 nach innen (d. h. eine Verringerung von Θ) aufzunehmen, während Arm 62 anderweitig so nah wie möglich zu Wand 24 positioniert ist.
Der gebogene Teil 52 kann einen Innenradius von etwa 3 mm aufweisen und in einer Ausführungsform kann der Innenradius des gebogenen Teils 52 gleich dem Innenradius des gebogenen Teils 48 sein. Andere Varianten sind möglich und beinhalten Formen, bei denen ein oder mehrere der gebogenen Teile 46, 48, 50 und 52 einen variablen Radius oder verschiedene Radien aufweisen können. Wie oben erwähnt, können andere Faktoren das durch Scharnier 36 gebotene Maß an Biegsamkeit beeinflussen. In einer Ausführungsform kann das Scharnier 36 eine Dicke T1 aufweisen, die gleich oder geringer als die der vorderen Wand 24 und/oder Verkleidung 34 ist. In einer bestimmten Ausführungsform kann die Dicke T1 des Scharniers 36 etwa 3 mm betragen.
Die obere Abdeckung 18 beinhaltet eine Reißnaht 41, die angrenzend an und um die Öffnung 40 des Gehäuseschachts 16 herum positioniert ist. Die Reißnaht 41 ist so vorgeschwächt, dass der Instrumententafelträger 12 und ein Teil der Auflage 18 beim Entfalten des Airbags aufreißen. Wie in den 3–5 gezeigt, kann die Reißnaht 41 teilweise durch den Auflagegrund 20 verlaufen. Die Reißnaht 41 kann in einem Beispiel um alle vier Seiten der Öffnung 40 herum verlaufen, was die an die vordere Wand 24, die hintere Wand 26 und die seitlichen Wände 22 und 28 angrenzenden Seiten beinhalten kann.
Nun wird Bezug genommen auf die 6 und 7, in denen die durch das Scharnier 36 erleichterte Bewegung der Verkleidung 34 während des Entfaltens eines Airbags dargestellt ist (der tatsächliche Airbag ist aus Gründen der Deutlichkeit nicht gezeigt). In dem Teil der Zeichnung mit den gestrichelten Linien ist die Verkleidung 34 in ihrer geschlossenen Stellung gezeigt, in der sie sich normalerweise befinden würde, wenn sie in ein Fahrzeug installiert ist und der Airbag sich noch nicht entfaltet hat (wie in den 3–5 dargestellt). Beim Entfalten des Airbags führen die infolge des sich entfaltenden Airbags gegen die Unterseite der Verkleidung 34 wirkenden Kräfte dazu, dass die Reißnaht 41 zumindest um einen Abschnitt davon reißt. Das zumindest teilweise Reißen der Reißnaht 41 unter dem ständigen Druck des sich entfaltenden Airbags ermöglicht es, dass sich die Verkleidung 34, zusammen mit dem Instrumententafelträger 12 und dem Basisteil 20 der Auflage 18, zumindest drehend bewegt, sodass der Airbag sich in Richtung eines Fahrzeuginsassen entfalten kann. In einer anderen Ausführungsform kann die Verkleidung 34 selbst um die verbleibenden Teile zwischen der Verkleidung 34 und den Wandteilen 22, 24, 26 und 28 durch eine aufreißbare Dichtung oder einen dazwischen als integralen Bestandteil ausgebildeten geschwächten Teil verbunden sein. In einer solchen Ausführungsform kann die Verkleidung 34 außerdem frei von Aussparungen oder anderen darin ausgebildeten Öffnungen sein.
Wie oben erläutert, verläuft das Scharnier 36 im Wesentlichen zwischen der vorderen Wand 24 und der Verkleidung 34 und verformt sich, um beim Entfalten des Airbags weiterhin zwischen der vorderen Wand 24 und der Verkleidung 34 zu verlaufen (wie im Teil der 6 und 7 mittels der durchgezogenen Linien gezeigt). Die oben beschriebene besondere Struktur des Scharniers 36 sowie der Reißnaht 41 ist so, dass die Bewegung der Verkleidung 34 aus der Öffnung 40 heraus die Drehung um eine innerhalb oder angrenzend an das Scharnier 36 positionierte Achse einschließt und eine Verschiebung in eine oder mehrere Richtungen (beispielsweise nach oben aus der Öffnung 40 heraus und/oder in Richtung der Vorderseite des Instrumententafelträgers 12) beinhalten kann. In dem in den 6 und 7 gezeigten Beispiel kann die Reißnaht 41 eine solche Bewegung der Verkleidung 34 aufnehmen, indem sie zumindest entlang ihrer an die hintere Wand 26 und die seitlichen Wände 22 und 28 angrenzenden Abschnitte teilweise reißt, wodurch die Kanten 43A und 43B jeweils auf einem der Verkleidung 34 zugeordneten drehenden Teil der Auflage 18 und einem unbeweglichen Teil der Auflage 18 auf der Instrumententafel 12 entstehen. Ein nicht gerissener Teil der Reißnaht 41' (6) kann sich öffnen und womöglich zu einem teilweisen Reißen führen, um die Drehung der Verkleidung 34 und des zugeordneten Teils der Auflage 18 zu ermöglichen.
Wie in 6 gezeigt, biegt sich das Scharnier 36 während der anfänglichen Bewegung der Verkleidung 34 insbesondere in den Bereichen der gebogenen Teile 46 und 48 weg von der Öffnung 40, wobei der gebogene Teil 48 dazu tendiert sich aufzuweiten und der gebogene Teil 46 dazu tendiert sich zusammenzudrücken. Zusätzliche Verformung kann während der Airbagentfaltung auch innerhalb des Scharniers 36 stattfinden und kann das Biegen der Arme 62, 64 und 66 und das entsprechende Aufweiten und Zusammendrücken der gebogenen Teile 46 und 52 beinhalten. Bei der weiteren Bewegung der Verkleidung 34 weg von der Öffnung 40, wie in 7 gezeigt, kann eine weitere Verformung des Scharniers 36 zu einer Ausdehnung desselben führen, sodass das Scharnier 36 durch Aufweiten der gebogenen Teile 48, 50 und 52 sowie durch Verformen eines oder beider Arme 62 und 64 die angrenzenden Teile der Verkleidung 34 umgreift. In einem solchen Fall kann ein Teil des Scharniers 36 einen Teil der Auflage 18 im Bereich der Reißnaht 41'' berühren, die sich weiter aufweiten kann, um die fortgesetzte Bewegung der Verkleidung 34 aufzunehmen.
Durch das Bereitstellen mehrerer Bereiche in Form der gebogenen Teile 46, 48, 50 und 52, in denen das Scharnier 36 sich während des Entfaltens eines zugeordneten Airbags verformen kann, sowie einer Gesamtlänge des Scharniers 36, das weiterhin die Arme 62, 64 und 66 beinhaltet, kann die Verformung, Beanspruchung und/oder Dehnung dieser einzelnen Teile des Scharniers im Vergleich zu Scharnierstrukturen mit geringerer Materiallänge und/oder einer geringen Anzahl verformbarer Bereiche verringert werden. Außerdem kann die Verteilung der Verformung ungleich ausgelegt sein, sodass die Verformung des gebogenen Teils 46 am Befestigungspunkt des Scharniers 36 mit der vorderen Wand 24 geringer sein kann als die anderer Teile des Scharniers 36. Die nach oben gerichtete Positionierung des Arms 62 (d. h. in einem Winkel Θ von höchstens 90°) kann die Verformung des gebogenen Teils 46 während der Airbagentfaltung weiter verringern. Eine solche Verringerung der Verformung kann zu geringerer Dehnung, einschließlich der plastischen Verformung oder des Versagens des Scharniers 36 am gebogenen Teil 46, führen, welche ein stabiles Scharnier 36 bereitgestellen kann, das im Vergleich zu früheren Scharnierstrukturen widerstandsfähiger gegenüber Rissen und der Ablösung von der vorderen Wand 24 ist und bei kaltem Wetter möglicherweise bessere Leistungen bietet.
Es versteht sich für durchschnittliche Fachleute, dass die Konstruktion der beschriebenen Erfindung und anderer Komponenten nicht auf ein bestimmtes Material beschränkt ist. Andere Ausführungsbeispiele der hier offenbarten Erfindung können aus den verschiedensten Materialien gebildet werden, es sei denn, es wird hier Gegenteiliges beschrieben.
Für Zwecke dieser vorliegenden Offenbarung bedeutet die Benennung „gekoppelt” (in all seinen Formen, koppeln, Kopplung, gekoppelt usw.) allgemein das direkte oder indirekte Miteinanderverbinden von zwei Komponenten (elektrisch oder mechanisch). Solch eine Verbindung kann stationärer Art oder beweglicher Art sein. Solch eine Verbindung kann mit den beiden Komponenten (elektrisch oder mechanisch) und irgendwelchen zusätzlichen Zwischengliedern erreicht werden, die integral als ein einziger einteiliger Körper miteinander oder mit den beiden Komponenten ausgebildet sind. Solch eine Verbindung kann dauerhafter Art oder lösbarer oder freigebbarer Art sein, wenn nicht anders angegeben.
Es ist auch wichtig anzumerken, dass die Konstruktion und die Anordnung der Elemente der Erfindung, wie sie aus den Ausführungsbeispielen hervorgehen, nur beispielhaft sind. In der vorliegenden Offenbarung wurden zwar nur einige wenige Ausführungsformen der vorliegenden Neuerungen ausführlich beschrieben, aber Fachleute, die diese Offenbarung lesen, sind sich ohne Weiteres der Tatsache bewusst, dass viele Modifikationen möglich sind (z. B. Variationen in Bezug auf Größen, Abmessungen, Strukturen, Formen und Proportionen der verschiedenen Elemente, Parameterwerte, Montageanordnungen, Verwendung von Materialien, Farben, Ausrichtungen usw.), ohne wesentlich von den neuen Lehren und Vorteilen des dargelegten Gegenstands abzuweichen. Beispielsweise können Elemente, die als integral ausgebildet dargestellt sind, aus mehreren Teilen konstruiert sein, oder Elemente, die nach der Darstellung aus mehreren Teilen bestehen, können integral ausgebildet sein, die Funktion der Schnittstellen kann umgekehrt oder anderweitig verschieden sein, die Länge oder Breite der Strukturen und/oder Elemente oder Verbinder oder anderer Elemente des Systems können verschieden sein, die Art oder Anzahl von zwischen den Elemente bereitgestellten Verstellpositionen kann verschieden sein. Es ist anzumerken, dass die Elemente und/oder Anordnungen des Systems aus einem beliebigen einer großen Vielzahl von Materialien, die für ausreichende Stärke oder Haltbarkeit sorgen, und in beliebigen einer großen Vielzahl von Farben, Strukturen und Kombinationen konstruiert werden können. Dementsprechend sollen alle derartigen Modifikationen im Schutzbereich der vorliegenden Innovationen beinhaltet sein. Andere Substituierungen, Modifizierungen, Änderungen und Auslassungen können am Design, an den Betriebsbedingungen und an der Anordnung der gewünschten und anderer Ausführungsbeispiele vorgenommen werden, ohne den Erfindungsgedanken der vorliegenden Innovationen zu verlassen. Es versteht sich, dass Variationen und Modifizierungen an der oben erwähnten Struktur vorgenommen werden können, ohne von den Konzepten der vorliegenden Erfindung abzuweichen, und es versteht sich weiter, dass solche Konzepte von den folgenden Ansprüchen abgedeckt sein sollen, solange diese Ansprüche nicht ausdrücklich etwas anderes aussagen.
Es wird ferner beschrieben:

A. Automobilairbagmontagestruktur, umfassend: Schacht, der eine Öffnung bildet, aus der sich eine erste Wand erstreckt; Abdeckung, die die Öffnung vollständig verschließt; und Scharnierelement, das als integraler Bestandteil zwischen der ersten Wand und einem Teil der Abdeckung verläuft, wobei das Scharnierelement von der ersten Wand zur Abdeckung und in Richtung der Öffnung verläuft und wobei dazwischen mindestens ein Segment von der Öffnung weg gerichtet ist.
B. Airbagstruktur nach A, wobei die Abdeckung eine Tür, die innerhalb der Öffnung positioniert ist, und eine Auflage, die mit der Tür gekoppelt ist und nach außen über die Öffnung verläuft, beinhaltet.
C. Montagestruktur nach B, außerdem beinhaltend einen als integralen Bestandteil des Schachts ausgebildeten und von diesem aus nach außen verlaufenden Flansch, wobei die Auflage mit dem Flansch gekoppelt ist, sodass die Abdeckung die Öffnung vollständig verschließt.
D. Montagestruktur nach B, wobei der Teil der Tür, mit dem das Scharnierelement verläuft, integraler Bestandteil der Tür ist.
E. Montagestruktur nach A, wobei das Scharnierelement eine S-Form bildet, die zwischen der ersten Gehäusewand und dem Teil der Abdeckung verläuft.
F. Montagestruktur nach A, wobei das Scharnierelement einen ersten, einen zweiten und einen dritten Ausdehnungsteil beinhaltet, wobei der erste und der dritte Ausdehnungsteil jeweils im Allgemeinen in auf die Öffnung gerichteten Richtungen von der ersten Wand aus zum Teil der Abdeckung verlaufen und der zweite Ausdehnungsteil zwischen dem ersten und dem dritten Ausdehnungsteil positioniert ist und mindestens ein Segment beinhaltet, dass im Allgemeinen weg von der Öffnung verläuft.
G. Montagestruktur nach F, wobei das Scharnierelement außerdem einen ersten und einen zweiten gebogenen Teil beinhaltet, die sich jeweils zwischen dem ersten und dem zweiten Ausdehnungsteil beziehungsweise zwischen dem zweiten und dem dritten Ausdehnungsteil befinden.
H. Montagestruktur nach F, wobei der erste Ausdehnungsteil bezüglich der ersten Wand in einem Winkel zwischen 1 Grad und 90 Grad positioniert ist.
I. Montagestruktur nach F, wobei: der erste Ausdehnungsteil von der ersten Wand aus entlang eines anfangs gekrümmten Wegs verläuft.
J. Airbaggehäuse, umfassend: Öffnung; sich aus der Öffnung erstreckende erste Wand; durchgängig über die gesamte Öffnung verlaufende Abdeckung; und ein erstes, zweites und drittes Segment beinhaltendes Scharnier, wobei das erste und das dritte Segment jeweils als integraler Bestandteil von der ersten Wand aus zur Abdeckung im Allgemeinen in Richtung der Öffnung verlaufen und das zweite Segment im Allgemeinen weg von der Öffnung verläuft und sich als integraler Bestandteil zwischen dem ersten und dem dritten Segment befindet.
K. Airbaggehäuse nach J, wobei das Scharnier außerdem eine erste und eine zweite Biegung beinhaltet, wobei die erste Biegung als integraler Bestandteil zwischen dem ersten und dem zweiten Segment verläuft und die zweite Biegung als integraler Bestandteil zwischen dem zweiten und dem dritten Segment verläuft.
L. Airbaggehäuse nach K, wobei das erste, zweite und dritte Segment jeweils nahtlos in die angrenzende erste beziehungsweise zweite Biegung übergehen.
M. Airbaggehäuse nach J, wobei das erste Segment als integraler Bestandteil von der ersten Wand durch einen gebogenen Teil des Scharniers verläuft.
N. Airbaggehäuse nach J, wobei das Scharnier einschließlich seines ersten, zweiten und dritten Segments ein im Allgemeinen S-förmiges Profil bildet.
O. Airbaggehäuse nach J, wobei die Abdeckung eine Tür, die innerhalb der Öffnung positioniert ist, und eine Auflage, die mit der Tür gekoppelt ist und nach außen über die Öffnung verläuft, beinhaltet.
P. Airbaggehäuse nach B, wobei das dritte Segment des Scharniers als integraler Bestandteil zur Tür der Abdeckung verläuft.
Q. Airbaganordnung, umfassend: Gehäuse, beinhaltend: Schacht, der eine Öffnung bildet, aus der sich eine erste Wand erstreckt; Abdeckung, die die Öffnung vollständig verschließt; und Scharnierelement, das als integraler Bestandteil zwischen der ersten Wand und einem Teil der Abdeckung verläuft, wobei das Scharnierelement ein erstes, zweites und drittes Segment beinhaltet, wobei das erste und das dritte Segment jeweils als integraler Bestandteil von der ersten Wand aus zur Abdeckung im Allgemeinen in Richtung der Öffnung verlaufen und das zweite Segment im Allgemeinen weg von der Öffnung verläuft und sich als integraler Bestandteil zwischen dem ersten und dem dritten Segment befindet; und Airbagmodul, das innerhalb des Schachts mit dem Gehäuse gekoppelt ist.
R. Anordnung nach Q, wobei: das Airbagmodul einen Airbag beinhaltet, der sich aus diesem heraus entfalten kann; und die Abdeckung eine Reißnaht beinhaltet, die durch vom Airbag beim Entfalten gegen eine Fläche der Abdeckung ausgeübten Druck teilweise reißen kann.
S. Anordnung nach R, wobei das Scharnierelement biegsam ist, sodass die Abdeckung beim Entfalten des Airbags sich von zumindest einem Teil der Öffnung weg bewegen kann, indem das Scharnierelement sich biegt, was die Bewegung des ersten Segments in Richtung der ersten Wand und die Bewegung des zweiten Segments weg vom ersten Segment beinhaltet.
T. Anordnung nach Q, wobei das Scharnierelement einschließlich seines ersten, zweiten und dritten Segments ein im Allgemeinen S-förmiges Profil definiert.

Claims

Automobilairbagmontagestruktur, umfassend: Schacht, der eine Öffnung bildet, aus der sich eine erste Wand erstreckt; Abdeckung, die die Öffnung vollständig verschließt; und Scharnierelement, das als integraler Bestandteil zwischen der ersten Wand und einem Teil der Abdeckung verläuft, wobei das Scharnierelement von der ersten Wand zur Abdeckung und in Richtung der Öffnung verläuft und wobei dazwischen mindestens ein Segment von der Öffnung weg gerichtet ist.
Airbagstruktur nach Anspruch 1, wobei die Abdeckung eine Tür, die innerhalb der Öffnung positioniert ist, und eine Auflage, die mit der Tür gekoppelt ist und nach außen über die Öffnung verläuft, beinhaltet.
Montagestruktur nach Anspruch 2, außerdem beinhaltend einen als integralen Bestandteil des Schachts ausgebildeten und von diesem aus nach außen verlaufenden Flansch, wobei die Auflage mit dem Flansch gekoppelt ist, sodass die Abdeckung die Öffnung vollständig verschließt.
Montagestruktur nach Anspruch 2, wobei der Teil der Tür, mit dem das Scharnierelement verläuft, integraler Bestandteil der Tür ist.
Montagestruktur nach Anspruch 1, wobei das Scharnierelement eine S-Form bildet, die zwischen der ersten Gehäusewand und dem Teil der Abdeckung verläuft.
Montagestruktur nach Anspruch 1, wobei das Scharnierelement einen ersten, einen zweiten und einen dritten Ausdehnungsteil beinhaltet, wobei der erste und der dritte Ausdehnungsteil jeweils im Allgemeinen in auf die Öffnung gerichteten Richtungen von der ersten Wand aus zum Teil der Abdeckung verlaufen und der zweite Ausdehnungsteil zwischen dem ersten und dem dritten Ausdehnungsteil positioniert ist und mindestens ein Segment beinhaltet, dass im Allgemeinen weg von der Öffnung verläuft.
Montagestruktur nach Anspruch 6, wobei das Scharnierelement außerdem einen ersten und einen zweiten gebogenen Teil beinhaltet, die sich jeweils zwischen dem ersten und dem zweiten Ausdehnungsteil beziehungsweise zwischen dem zweiten und dem dritten Ausdehnungsteil befinden.
Montagestruktur nach Anspruch 6, wobei der erste Ausdehnungsteil bezüglich der ersten Wand in einem Winkel zwischen 1 Grad und 90 Grad positioniert ist.
Montagestruktur nach Anspruch 6, wobei: der erste Ausdehnungsteil von der ersten Wand aus entlang eines anfangs gekrümmten Wegs verläuft.
Airbaggehäuse, umfassend: Öffnung; sich aus der Öffnung erstreckende erste Wand; durchgängig über die gesamte Öffnung verlaufende Abdeckung; und ein erstes, zweites und drittes Segment beinhaltendes Scharnier, wobei das erste und das dritte Segment jeweils als integraler Bestandteil von der ersten Wand aus zur Abdeckung im Allgemeinen in Richtung der Öffnung verlaufen und das zweite Segment im Allgemeinen weg von der Öffnung verläuft und sich als integraler Bestandteil zwischen dem ersten und dem dritten Segment befindet.
Airbaggehäuse nach Anspruch 10, wobei das Scharnier außerdem eine erste und eine zweite Biegung beinhaltet, wobei die erste Biegung als integraler Bestandteil zwischen dem ersten und dem zweiten Segment verläuft und die zweite Biegung als integraler Bestandteil zwischen dem zweiten und dem dritten Segment verläuft.
Airbaggehäuse nach Anspruch 11, wobei das erste, zweite und dritte Segment jeweils nahtlos in die angrenzende erste beziehungsweise zweite Biegung übergehen.
Airbaggehäuse nach Anspruch 10, wobei das erste Segment als integraler Bestandteil von der ersten Wand durch einen gebogenen Teil des Scharniers verläuft.
Airbaggehäuse nach Anspruch 10, wobei das Scharnier einschließlich seines ersten, zweiten und dritten Segments ein im Allgemeinen S-förmiges Profil bildet.
Airbaggehäuse nach Anspruch 10, wobei die Abdeckung eine Tür, die innerhalb der Öffnung positioniert ist, und eine Auflage, die mit der Tür gekoppelt ist und nach außen über die Öffnung verläuft, beinhaltet.
Airbaggehäuse nach Anspruch 2, wobei das dritte Segment des Scharniers als integraler Bestandteil zur Tür der Abdeckung verläuft.
Airbaganordnung, umfassend: Gehäuse, beinhaltend: Schacht, der eine Öffnung bildet, aus der sich eine erste Wand erstreckt; Abdeckung, die die Öffnung vollständig verschließt; und Scharnierelement, das als integraler Bestandteil zwischen der ersten Wand und einem Teil der Abdeckung verläuft, wobei das Scharnierelement ein erstes, zweites und drittes Segment beinhaltet, wobei das erste und das dritte Segment jeweils als integraler Bestandteil von der ersten Wand aus zur Abdeckung im Allgemeinen in Richtung der Öffnung verlaufen und das zweite Segment im Allgemeinen weg von der Öffnung verläuft und sich als integraler Bestandteil zwischen dem ersten und dem dritten Segment befindet; und Airbagmodul, das innerhalb des Schachts mit dem Gehäuse gekoppelt ist.
Anordnung nach Anspruch 17, wobei: das Airbagmodul einen Airbag beinhaltet, der sich aus diesem heraus entfalten kann; und die Abdeckung eine Reißnaht beinhaltet, die durch vom Airbag beim Entfalten gegen eine Fläche der Abdeckung ausgeübten Druck teilweise reißen kann.
Anordnung nach Anspruch 18, wobei das Scharnierelement biegsam ist, sodass die Abdeckung beim Entfalten des Airbags sich von zumindest einem Teil der Öffnung weg bewegen kann, indem das Scharnierelement sich biegt, was die Bewegung des ersten Segments in Richtung der ersten Wand und die Bewegung des zweiten Segments weg vom ersten Segment beinhaltet.
Anordnung nach Anspruch 17, wobei das Scharnierelement einschließlich seines ersten, zweiten und dritten Segments ein im Allgemeinen S-förmiges Profil definiert.