DE202010003820U1

DE202010003820U1 - Scharniergewebe für Airbagklappen

Info

Publication number: DE202010003820U1
Application number: DE202010003820U
Authority: DE
Original assignee: Delcotex Delius Techtex & Co KG GmbH
Current assignee: Delcotex Delius Techtex & Co KG GmbH
Priority date: 2010-03-18
Filing date: 2010-03-18
Publication date: 2011-09-02
Anticipated expiration: 2020-03-19

Abstract

Scharniergewebe für Airbagklappen, dadurch gekennzeichnet, dass das Scharniergewebe (10) ein Hybridgarn (16) enthält, das aufgebaut ist aus einem dehnbaren Grundgarn (18), das von einem Umwindungsgarn (20) mit geringerer Dehnbarkeit umwunden ist.

Description

Die Erfindung betrifft ein Scharniergewebe für Airbagklappen.
Airbagmodule für Kraftfahrzeuge sind zumeist hinter einer Verkleidungstafel angeordnet, beispielsweise einer Armaturentafel im Bereich eines Beifahrersitzes des Kraftfahrzeugs. In der Verkleidungstafel ist eine Öffnung ausgespart, die durch eine Klappe verschlossen ist, hinter der sich das Airbagmodul befindet. Die Verkleidungstafel und die Klappe sind mit einer durchgehenden Außenhaut, der sogenannten Slash-Haut überzogen, die beim Öffnen der Klappe beim Auslösen des Airbags aufreißt. Die Klappe ist mit dem Bereich der Verkleidungstafel, der einen Rand der Öffnung bildet, durch ein Gewebe verbunden, das als Scharnier für die Klappe fungiert und deshalb als Scharniergewebe bezeichnet wird.
Das Scharniergewebe muss einerseits so reißfest sein, dass sich die Klappe bei der explosionsartigen Expansion des Airbags nicht von der Verkleidungstafel löst, muss jedoch andererseits eine gewisse Dehnbarkeit aufweisen, damit die Klappe relativ zu der Verkleidungstafel so weit aufklappen kann, beispielsweise um nahezu 180°, dass der Airbag sich in der gewünschten Weise entfalten kann.
Für das Scharniergewebe können Garne aus thermoplastischen Kunststoffen, beispielsweise aus Polyester, Polyamid oder Polypropylen verwendet werden, die eine ausreichende Dehnbarkeit aufweisen. Je nach Stärke der Treibladung des Airbagmoduls können beim Auslösen des Airbags jedoch hohe Zugkräfte auftreten, die die Zugfestigkeit dieser Garne übersteigen, mit der Folge, dass keine sichere Anbindung der Klappe an der Verkleidungstafel mehr gewährleistet ist. Andererseits können Garne aus Aramid-Fasern oder anderen hochfesten Fasern verwendet werden, die höheren Zugkräften standhalten. Ein Scharniergewebe aus diesen Garnen weist jedoch oft nicht die nötige Dehnbarkeit auf. Zwar lässt sich in diesem Fall ein hinreichend weites Öffnen der Klappe dadurch ermöglichen, dass zwischen dem an der Verkleidungsplatte fixierten Teil des Scharniergewebes und dem an der Klappe fixierten Teil des Scharniergewebes eine gewisse freie Gewebelänge vorgesehen wird, doch können dann wegen der geringen Dehnbarkeit des Garnes harte Schläge in die Konstruktion der Verkleidungsplatte eingeleitet werden, wenn beim Öffnen der Klappe die freie Gewebelänge aufgebraucht ist und das Gewebe abrupt unter Zugspannung gesetzt wird. Diese Schläge können zu einem Bruch oder zum Fragmentieren der Verkleidungstafel führen.
Aufgabe der Erfindung ist es deshalb, ein Scharniergewebe für Airbagklappen zu schaffen, das einerseits eine ausreichende Dehnbarkeit aufweist, andererseits jedoch hohen Zugkräften standhalten kann.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass das Scharniergewebe ein Hybridgarn enthält, das aufgebaut ist aus einem dehnbaren Grundgarn, das von einem Umwindungsgarn mit geringerer Dehnbarkeit umwunden ist.
Wenn die Fäden des Scharniergewebes, die rechtwinklig zur Scharnierachse verlaufen, aus einem solchen Hybridgarn bestehen, kann sich das Scharniergewebe beim Auslösen des Airbags zunächst um einen gewissen Betrag dehnen, da das Grundgarn eine hohe Dehnbarkeit aufweist und das Umwindungsgarn, das schraubenförmig um das Grundgarn gewunden ist, zunächst nicht gedehnt werden braucht, sondern sich ohne Dehnung weiter ausstrecken kann. Erst wenn die maximale Ausstreckung des Umwindungsgarns erreicht ist, nimmt das Umwindungsgarn die Zuglast auf, so dass sich das Gewebe nicht oder nur geringfügig weiter dehnt. Dabei kann zugelassen werden, dass das Grundgarn gegen Ende seiner Dehnungsphase reißt. Durch das Umwindungsgarn bleibt auch in diesem Fall eine zugfeste Verbindung zwischen der Klappe und der Verkleidungstafel bestehen.
Auf diese Weise kann die Höchstzugkraftdehnung des Scharniergewebes auf z. B. 20% erhöht werden, im Vergleich zu nur etwa 5% bei einem herkömmlichen Scharniergewebe aus Aramid-Fasern.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
Da das Scharniergewebe nur in einer bekannten Richtung auf Zug beansprucht wird, genügt es, wenn entweder die Schussfäden oder die Kettfaden des Gewebes aus dem Hybridgarn bestehen.
Im folgenden wird ein Ausführungsbeispiel anhand der Zeichnung näher erläutert.
Es zeigen:
1 eine schematische Darstellung eines Ausschnitts aus einem erfindungsgemäßen Scharniergewebe;
2 eine schematische Darstellung einer Hybridfaser;
3 einen schematischen Schnitt durch eine Verkleidungstafel eines Kraftfahrzeugs mit einer erfindungsgemäßen Airbagklappen-Anordnung; und
4 die Airbagklappen-Anordnung nach 3 im Zustand nach dem Auslösen des Airbags.
Das in 1 in einem vergrößerten Ausschnitt dargestellte Scharniergewebe 10 weist Kettfäden 12 und Schussfäden 14 auf und ist in diesem Beispiel in Leinwandbindung ausgeführt, kann jedoch auch in jeder anderen Bindungsart ausgeführt sein. Die Kettfaden 12 bestehen in diesem Beispiel aus einem Garn aus thermoplastischem Kunststoff, beispielsweise aus Polyester, Polyamid oder Polypropylen, können jedoch wahlweise auch aus nicht-thermoplastischen Garnen bestehen, beispielsweise aus Aramid-Garn. Die Schussfäden 14 bestehen dagegen aus einem Hybridgarn 16, das zusammengesetzt ist aus einem Grundgarn 18 mit hoher Dehnbarkeit und einem Umwindungsgarn 20 mit hoher Zugfestigkeit und geringerer Dehnbarkeit, das das Grundgarn schraubenförmig umwindet. Im gezeigten Beispiel weist das Hybridgarn 16 nur eine einzelne Faser des Umwindungsgarns 20 auf. Wahlweise können jedoch auch mehrere Fasern des Umwindungsgarns 20 vorhanden sein, die in mehreren Schraubengängen um das Grundgarn 18 gewunden sind.
Das Grundgarn 18 besteht aus einem thermoplastischen Kunststoff, beispielsweise aus Polyester, Polyamid oder Polypropylen, während das Umwindungsgarn 20 ein nicht-thermoplastisches Garn ist, beispielsweise ein Aramid-Garn.
Während im gezeigten Beispiel das Hybridgarn 16 die Schussfaden 14 des Gewebes bildet, können in einer anderen Ausführungsform auch die Kettfäden 12 durch das Hybridgarn gebildet werden. Wahlweise können auch sowohl die Kettfäden 12 als auch die Schussfäden 14 aus Hybridgarn bestehen.
In 2 ist das Hybridgarn 16 vergrößert dargestellt. Man erkennt, dass das Umwindungsgarn 20 das Grundgarn 18 in verhältnismäßig losen Windungen umgibt. Wenn das thermoplastische Grundgarn 18 gedehnt wird, kann das Umwindungsgarn 20 dieser Dehnung zunächst allein dadurch folgen, dass die Windungen stärker ausgestreckt werden, ohne dass das Umwindungsgarn selbst gedehnt werden muss. Mit zunehmender Dehnung des Hybridgarns 16 nimmt der Dehnungswiderstand des Scharniergewebes zu. Bei weiter steigender Zugkraft kann schließlich das Grundgarn 18 reißen, so dass die weitere Dehnbarkeit und die Zugfestigkeit des Gewebes durch das dann vollständig ausgestreckte Umwindungsgarn 20 bestimmt wird.
In 3 ist in einem schematischen Schnitt eine Airbagklappen-Anordnung 22 gezeigt, beispielsweise im Armaturenbrett des Kraftfahrzeugs. Eine Verkleidungstafel 24 aus verhältnismäßig steifem Kunststoff bildet die tragende Struktur des Armaturenbretts und weist eine Öffnung 30 auf, hinter der ein durch Wände 26, 28 begrenzter Schusskanal und ein Airbagmodul 32 angeordnet sind. Die Öffnung 30 ist durch eine Klappe 34 aus steifem Kunststoff verschlossen. Auf der dem Fahrzeug zugewandten Seite sind die Verkleidungstafel 24 und die Klappe 34 mit einer durchgehenden Haut 36, der sogenannten Slash-Haut überzogen.
Die Klappe 34 ist mit der Wand 26 durch einen Zuschnitt aus dem in 1 gezeigten Scharniergewebe 10 verbunden. Ein Teil dieses Scharniergewebes 10 ist sicher an der Klappe 34 fixiert, beispielsweise durch Einbettung in die Kunststoffmatrix der Klappe, und ein anderer Teil des Scharniergewebes 10 ist in entsprechender Weise an der Wand 26 fixiert. Ein diese beiden Teile verbindender Abschnitt des Scharniergewebes ist mäanderfömig gefaltet und definiert eine freie Gewebelänge 38.
Wenn bei einem Unfall das Airbagmodul 32 ausgelöst wird, so schlägt der expandierende Airbag mit hoher Kraft von innen gegen die Klappe 34. Die Haut 36 reißt auf der am Rand der Öffnung 30 auf, und die Klappe 34 wird nur durch das als Fangband wirkende Scharniergewebe 10 gehalten und um nahezu 180° in die Öffnungsstellung geschwenkt, wie in 4 gezeigt ist. Die freie Gewebelänge 38 wird dabei gestreckt und legt sich um den auf sich selbst zurückgefalteten Teil der Haut 36. Während dieses Vorgangs, spätestens dann, wenn die freie Gewebelänge 38 vollständig aufgezehrt ist, wird das Scharniergewebe einer erheblichen Zugbeanspruchung in der Richtung senkrecht zur Scharnierachse ausgesetzt. Das Scharniergewebe ist so orientiert, dass die Laufrichtung des Hybridgarns 16 im wesentlichen mit der Richtung dieser Zugkraft übereinstimmt. Das Hybridgarn 16 kann daher als Dehnungspuffer wirken, der zunächst eine gewisse Dehnung des Scharniergewebes 10 zulässt, dieser Dehnung jedoch einen zunehmenden Widerstand entgegensetzt, bis schließlich der größte Teil der Zugkraft von dem weitgehend ausgestreckten Umwindungsgarn 20 aufgenommen wird. Die Dehnung wird auf diese Weise sanft gedämpft, ohne dass abrupte Schläge in die Verkleidungstafel 24 eingeleitet werden. Das Umwindungsgarn 20 aus Aramid-Fasern verleiht dem Gewebe trotz der anfänglichen Dehnbarkeit insgesamt eine so hohe Zugfestigkeit, das es auch den maximal auftretenden Zugkräften standhält.

Claims

Scharniergewebe für Airbagklappen, dadurch gekennzeichnet, dass das Scharniergewebe (10) ein Hybridgarn (16) enthält, das aufgebaut ist aus einem dehnbaren Grundgarn (18), das von einem Umwindungsgarn (20) mit geringerer Dehnbarkeit umwunden ist.
Scharniergewebe nach Anspruch 1, bei dem das Hybridgarn (16) Schussfäden (14) des Scharniergewebes (10) bildet.
Scharniergewebe nach Anspruch 1, bei dem das Hybridgarn (16) Kettfäden (12) des Scharniergewebes (10) bildet.
Scharniergewebe nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei dem das Grundgarn (18) aus einem thermoplastischen Kunststoff besteht.
Scharniergewebe nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei dem das Umwindungsgarn (20) ein nicht-thermoplastisches Garn ist.
Scharniergewebe nach Anspruch 5, bei dem das Umwindungsgarn (20) ein Aramid-Garn ist.
Airbagklappen-Anordnung (22) mit einer Verkleidungstafel (24), in der eine Öffnung (30) ausgespart ist, hinter der ein Airbagmodul (32) angeordnet ist, einer die Öffnung (30) verschließenden Klappe (34), und einem Scharniergewebe (10), das die Klappe (34) mit einem Teil der Verkleidungstafel (24) am Rand der Öffnung (30) verbindet, dadurch gekennzeichnet, dass das Scharniergewebe (10) ein Scharniergewebe nach einem der Ansprüche 1 bis 6 ist, bei dem die Hybridfasern (16) im wesentlichen quer zur Scharnierachse verlaufen.