DE102009034989A1

DE102009034989A1 - Verkleidung eines Airbags bei einem Kraftfahrzeug

Info

Publication number: DE102009034989A1
Application number: DE102009034989A
Authority: DE
Inventors: Ulrich Rick
Original assignee: GM Global Technology Operations LLC
Current assignee: GM Global Technology Operations LLC
Priority date: 2009-07-28
Filing date: 2009-07-28
Publication date: 2011-03-03

Abstract

Die Erfindung betrifft die Verkleidung (5) eines Airbags (7) zu einem Innenraum eines Kraftfahrzeugs hin, mit in die Verkleidung integrierten, elektrisch wirkenden Mitteln zum Schwächen der Verkleidung entlang einer vorbestimmten Linie (8) beim Auslösen des Airbags (7). Die Verkleidung ist erfindungsgemäß als textile Verkleidung ausgebildet. Hierdurch ergibt sich ein besonders gutes Aufreißverhalten entlang der vorbestimmten Linie beim Aufblasen des Luftsacks des Airbags. Die Verkleidung ist einfach und kostengünstig herstellbar. Aufgrund der Ausbildung der Verkleidung als textile Verkleidung verleiht diese dem Innenraum des Kraftfahrzeuges ein optisch hochwertiges Erscheinungsbild.

Description

Die Erfindung betrifft die Verkleidung eines Airbags zu einem Innenraum eines Kraftfahrzeugs hin, mit in die Verkleidung integrierten, elektrisch wirkenden Mitteln zum Schwächen der Verkleidung entlang einer vorbestimmten Linie beim Auslösen des Airbags.
In modernen Kraftfahrzeugen werden Airbags aus gestalterischen Gründen möglichst unauffällig in die Fahrzeuginnenausstattung integriert. Die Verkleidungsteile sind dabei mit Verschwächungen und Sollbruchlinien versehen. Es muss dabei gewährleistet sein, dass die Airbags sich im Bedarfsfall in der gewünschten Weise entfalten und ihre Schutzfunktion aufbauen können.
Es ist bekannt, Sitzbezüge im Bereich von Airbags mit Nähten reduzierter Reißfestigkeit auszustatten. Die Ausführung der Aufreißnaht ist in der Großserienfertigung bezüglich gleichmäßig hohem Qualitätsniveau und Reproduzierbarkeit problematisch. Trotz eines hohen Kontroll- und Prüfaufwandes kommt es regelmäßig zu Beanstandungen und Aufreißproblemen.
Es ist ferner bekannt, bei Verkleidungsteilen der Airbags Perforationen als Sollbruchlinien oder mit flächigem Materialabtrag vorzusehen, die durch Laserbearbeitung hergestellt werden. Nachteilig ist hierbei, dass der zur Bearbeitung eingesetzte Laserstrahl bezüglich seiner Intensität bzw. hinsichtlich der in das Material eingebrachten Energie sehr genau kontrolliert werden muss, um die vorgegebene Abtragtiefe einzuhalten. Zur Laserprozesskontrolle ist somit ein hoher Steuerungs- und Kontrollaufwand erforderlich. Insbesondere bei sehr geringen Restwandstärken kommt es dennoch zu unerwünschten Durchbrüchen der Laserstrahlung. Das Verkleidungsteil wird dabei optisch und funktionell unbrauchbar. Eine Laseranlage ist überdies mit hohen Anschaffungskosten und einem erheblichen Wartungsaufwand verbunden.
Eine Verkleidung eines Airbags bei einem Kraftfahrzeug mit den Merkmalen der eingangs genannten Art ist aus der DE 100 20 484 A1 bekannt. Dort ist in die Verkleidung, entlang der vorbestimmten Ausreißlinie, ein elektrischer Heizdraht oder eine Sprengschnur eingebettet, der bzw. die mit einem Auslösemechanismus des Airbags gekoppelt ist. Zudem ist entlang der vorbestimmten Linie die Dicke der Verkleidung verringert. Wird der Airbag bei einem Unfall von dem zugeordneten Auslösemechanismus gezündet, wird gleichzeitig der in die Verkleidung eingebettete elektrische Heizdraht an die Stromquelle angeschlossen bzw. die Sprengschnur wird gezündet. Dies hat zur Folge, dass die Verkleidung entlang der Aufreißlinie zerstört wird, womit, bei Einwirkung des Luftsacks des Airbags auf die Verkleidung, ein definierter Austritt des Luftsacks durch die gebildete Öffnung der Verkleidung geschaffen wird.
Eine ähnliche Verkleidung eines Airbags mit elektrischen Mitteln zum Schwächen der Verkleidung ist aus der DE 199 07 742 A1 bekannt.
Die Ausbildung eines Airbags bei einem Fahrzeugsitz, ohne dass elektrisch wirkende Mittel zum Schwächen einer Verkleidung entlang einer vorbestimmten Linie beim Auslösen des Airbags vorgesehen sind, ist in der DE 10 2007 012 664 A1 beschrieben.
Im Rahmen der Weiterentwicklung der Gestaltung von Fahrzeuginnenräumen besteht das Interesse, den Fahrzeuginnenraum optisch ansprechender zu gestalten und hierbei Verkleidungen zu verwenden, die höherwertiger sind. Wegen des Erfordernisses des präzisen Auslösens von Airbags im Fahrzeuginnenraum lassen sich im Bereich der vielfältig im Fahrzeuginnenraum Verwendung findenden Airbags diese Anforderungen an eine höherwertige Gestaltung des Fahrzeuginnenraums nicht hinreichend erfüllen.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Verkleidung eines Airbags bei einem Kraftfahrzeug so weiterzubilden, dass diese, bei optisch besonders ansprechender Gestaltung, ein optimales Aufreißverhalten entlang der vorbestimmten Linie beim Aufblasen des Luftsacks des Airbags aufweist, wobei die Verkleidung einfach und kostengünstig herstellbar sein soll.
Gelöst wird die Aufgabe bei einer Verkleidung eines Airbags zu einem Innenraum eines Kraftfahrzeuges hin, mit in die Verkleidung integrierten elektrisch wirkenden Mitteln zum Schwächen der Verkleidung entlang einer vorbestimmten Linie beim Auslösen des Airbags dadurch, dass die Verkleidung als textile Verkleidung ausgebildet ist.
Eine textile Verkleidung lässt sich besonders ansprechend gestalten und es lassen sich in diese, auf besonders einfache Art und Weise, die elektrisch wirkenden Mittel zum Schwächen der Verkleidung entlang einer vorbestimmten Linie beim Auslösen des Airbags integrieren. Insbesondere ist die vorbestimmte Linie hierbei in eine Fläche der textilen Verkleidung integriert oder durch eine Verbindungsnaht von Teilen der textilen Verkleidung gebildet.
Bevorzugt ist die textile Verkleidung durch ein Gewebe gebildet. Es finden für die Textilverkleidung insbesondere Garne Verwendung.
Unter dem Aspekt der Integration der elektrisch wirkenden Mittel in die Verkleidung ist vorzugsweise vorgesehen, die textile Verkleidung im Bereich der vorbestimmten Linie mit den elektrisch wirkenden Mitteln, insbesondere elektrisch leitfähigen, eingesponnenen Filamenten (Feinfasern) oder mit elektrischen Feindrähten, insbesondere eingesponnen oder verwirkten Feindrähten zu versehen, oder mit elektrisch leitfähigen Partikeln zu versetzen oder unter Verwendung von leitfähigem Kunststoff zu bilden.
Finden zur Bildung der Verkleidung Gewebe Verwendung, findet insbesondere Garn Verwendung, mit elektrisch leitfähigen eingesponnenen Filamenten oder mit elektrischen Feindrähten oder es ist das Garn mit elektrisch leitfähigen Partikeln versetzt oder es besteht das Garn aus leitfähigem Kunststoff. Dieses Garn wird in dem Bereich der Verkleidung verwendet, in dem die vorbestimmte Linie beim Auslösen des Airbags positioniert ist. Für die textile Verkleidung findet insbesondere ein Nähgarn Verwendung.
Bei der textilen Verkleidung kann es sich um unterschiedliche Verkleidungen von Airbags zum Innenraum des Kraftfahrzeuges hin handeln. Die Verkleidung ist insbesondere eine Armaturentafelverkleidung, eine Türverkleidung, eine Lenkradverkleidung, eine Dachhimmelverkleidung oder eine Sitzverkleidung des Kraftfahrzeuges, hinter der ein Airbag angeordnet ist. Die Sitzverkleidung ist insbesondere eine Sitzkissenverkleidung, eine Rückenlehnenverkleidung oder eine Kopfstützenverkleidung.
Die textile Verkleidung kann durchaus auch ein Bezug, insbesondere ein Sitzbezug sein.
Die elektrische Versorgung der elektrisch wirkenden Mittel zum Schwächen der Verkleidung entlang der vorbestimmten Linie beim Auslösen des Airbags erfolgt insbesondere durch eine zusätzliche Leitung im Airbagkabelsatz, der das Airbagmodul grundsätzlich mit der Zündspannung versorgt. Der Zusatzaufwand ist damit sehr gering. Der elektrische Impuls erfolgt insbesondere über das Airbagsteuergerät parallel zu der Airbagzündung. Da der Airbag nicht sofort auf das Verkleidungsteil bzw. den Bezug einwirkt, ist sichergestellt, dass vorab die Verkleidung entlang der vorbestimmten Linie, im Bereich der die elektrisch wirkenden Mittel positioniert sind, verschwächt wird und erst dann der Airbag den Entfaltungsdruck aufbaut und über dessen Luftsack auf die Verkleidung einwirkt.
Die Erfindung schlägt somit vor, die Verkleidung im Bereich der vorbestimmten Linie in ihrer Materialfestigkeit zu reduzieren. Dies erfolgt durch Anlegen einer elektrischen Spannung an die im Bereich der vorbestimmten Linie der Verkleidung angeordneten elektrisch leitenden Bestandteile der textilen Verkleidung. Die elektrische Spannung verändert das Materialgefüge der Textilie im Bereich der vorbestimmten Linie und erzeugt zusätzlich Wärme. Diese Effekte reduzieren deutlich und in gewünschter Weise die Festigkeit der Verkleidung im Bereich der vorbestimmten Linie. Durch Intensität und Dauer des Anlegens der Spannung kann das Ergebnis genau eingestellt bzw. variiert werden.
Die erfindungsgemäße Gestaltung ermöglicht es, insbesondere bei Anlegen einer elektrischen Spannung, die hoch ist und relativ lang anliegt und dabei ganz oder teilweise das Materialgefüge der textilen Verkleidung im Bereich der vorbestimmten Linie zerstört, auf eine mechanische Schwächung der Verkleidung vollständig zu verzichten. Dies reduziert die Herstellungskosten der Verkleidung erheblich.
Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, der nachfolgenden Beschreibung der Zeichnungen und der Zeichnung selbst.
Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung veranschaulicht und in der nachfolgenden Beschreibung erläutert. Es zeigt:
1 einen horizontalen Schnitt durch die Rückenlehne eines Kraftfahrzeugsitzes im Bereich einer Lehnenseite, mit dort angeordnetem Airbag.
Veranschaulicht ist, entsprechend der Anordnung des Fahrzeugsitzes gemäß der DE 10 2007 012 664 A1 die Rückenlehne 1 eines Kraftfahrzeugsitzes, bei dem es sich beispielsweise um den Fahrersitz handelt. Die Rückenlehne 1 weist zwei Lehnenseitenteile und ein diese verbindendes Lehnenmittelteil auf. Es ist nur das linke Lehnenseitenteil 2 und das mit diesem verbundene Lehnenmittelteil 3, allerdings nur für den dem Lehnenseitenteil 2 zugewandten Bereich verdeutlicht. Das Lehnenseitenteil 2 weist einen nach vorne gerichteten Wulst 4 auf, um dem Fahrer eine verbesserte Seitenstabilität im Sitz zu verleihen.
Die Rückenlehne 1 ist im Bereich der beiden Lehnenseitenteile 2 und des Lehnenmittelteils 3 mit einer textilen Verkleidung 5 versehen. Diese verkleidet ein Lehnenpolster 6 und einen in das Lehnenseitenteil 2 integrierten Airbag 7, der als Modul ausgebildet ist und diejenige Komponente, die den zusammengefalteten Luftsack bildet oder enthält, umfasst. Der Luftsack wird bei seiner Auslösung unmittelbar von einem Gasgenerator mit Gas versorgt. Der Gasgenerator ist innerhalb des Airbags 7 angeordnet.
Der Airbag 7 dient dem Zweck, den Fahrer bei einem Seitenaufprall des Fahrzeuges zu schützen, indem bei einem Seitenaufprall der Luftsack in dem der Fahrertür zugewandten Bereich des Lehnenseitenteils 2 aus diesem ausfährt. Hierzu ist die textile Verkleidung 5 im Bereich der der Fahrertür zugewandten Seite mit einer textilen Naht 8 versehen, die entsprechend einer vorbestimmten Linie, entlang der beim Auslösen des Airbags 7 die Verkleidung 5 durchtrennt werden soll, angeordnet ist. Diese textile Naht 8, die die in deren Bereich gebildeten Verkleidungsteile 9 und 10 verbindet, besteht beispielsweise aus Nähgarn mit elektrisch leitfähigen eingesponnenen Filamenten, Nähgarn mit elektrischen Feindrähten, Nähgarn, das mit elektrisch leitfähigen Partikeln versetzt ist oder Nähgarn aus leitfähigem Kunststoff. Diese elektrisch leitfähige textile Naht 8 ist über eine Stromleitung 11 mit einem nicht veranschaulichten Airbag-Steuergerät verbunden. Eine weitere Stromleitung 12 verbindet das Airbag-Steuergerät mit dem Airbag 7.
Die elektrische Versorgung erfolgt somit mittels der Stromleitung 12 zum Airbag 7 und mittels der zusätzlichen Stromleitung 11 zur Naht 8. Wird ein Crashalgorithmus erkannt, erfolgt mittels des Airbag-Steuergerätes eine Impulszündung, dargestellt durch das Symbol 13 über die Stromleitung 11 zur Naht 8 und parallel oder zeitversetzt hierzu, beispielsweise um maximal 4 ms zeitversetzt, die Zündung des Gasgenerators des Airbags 7. Das Anlegen der elektrischen Spannung an die Naht 8 zerstört bzw. verändert das Materialgefüge des Garnes und damit der Naht und erzeugt zusätzliche Wärme. Hierdurch wird die Festigkeit in der Naht deutlich und in gewünschter Weise reduziert, sodass die Verkleidung 5, beim Auftreffen des Luftsacks auf die Verkleidung 5, diese entlang der vorbestimmten Linie zwischen den Verkleidungsteilen 9 und 10 getrennt wird und sich dadurch eine definierte Austrittsöffnung für den Luftsack aus dem Lehnenseitenteil 2 ergibt.
Das Durchtrennen der Verkleidung im Bereich der vorbestimmten Linie kann, im Unterschied zu der beschriebenen Variante der leitfähigen textilen Naht 8 durch unterschiedlichste, veränderte Gestaltung der Verkleidung 5 unter Verwendung von elektrisch wirkenden Mitteln im Bereich der vorbestimmten Linie erreicht werden. Eine Alternative sieht beispielsweise vor, statt der textilen Naht 8 die Verkleidung 5 dort durchgängig zu gestalten, allerdings die textile Verkleidung 5 im Bereich dieser Linie so aufzubauen, dass dort ein elektrisch leitfähiges Gewebe verwendet wird. Beim Anlegen einer elektrischen Spannung über die Stromleitung 11 in diesem Bereich der Verkleidung 5 verändert sich dort das Materialgefüge und es wird zusätzlich Wärme erzeugt, mit der Konsequenz, dass dort die Festigkeit der Verkleidung 5 reduziert ist. Dies reicht aus, um beim Auslösen des Airbags die Verkleidung 5 dort zu durchtrennen.
Bezugszeichenliste

1: Rückenlehne
2: Lehnenseitenteil
3: Lehnenmittelteil
4: Wulst
5: Verkleidung
6: Lehnenpolster
7: Airbag
8: Textile Naht
9: Verkleidungsteil
10: Verkleidungsteil
11: Stromleitung
12: Stromleitung
13: Symbol

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 10020484 A1 [0005]
DE 19907742 A1 [0006]
DE 102007012664 A1 [0007, 0023]

Claims

Verkleidung (5) eines Airbags (7) zu einem Innenraum eines Kraftfahrzeugs hin, mit in die Verkleidung (5) integrierten, elektrisch wirkenden Mitteln zum Schwächen der Verkleidung (5) entlang einer vorbestimmten Linie (8) beim Auslösen des Airbags (7), dadurch gekennzeichnet, dass die Verkleidung (5) als textile Verkleidung ausgebildet ist.
Verkleidung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Verkleidung (5) eine Armaturentafelverkleidung, eine Türverkleidung, eine Lenkradverkleidung, eine Dachhimmelverkleidung oder eine Sitzverkleidung ist.
Verkleidung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Sitzverkleidung eine Sitzkissenverkleidung, eine Rückenlehnenverkleidung (5) oder eine Kopfstützenverkleidung ist.
Verkleidung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die vorbestimmte Linie (8) in eine Fläche der Verkleidung (5) integriert ist oder durch eine Verbindungsnaht (8) von Teilen (9, 10) der Verkleidung (5) gebildet ist.
Verkleidung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die textile Verkleidung (5) durch ein Gewebe gebildet ist.
Verkleidung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die textile Verkleidung (5) im Bereich der vorbestimmten Linie (8) mit den elektrisch wirkenden Mitteln, insbesondere mit elektrisch leitfähigen eingesponnenen Filamenten oder mit elektrischen Feindrähten, insbesondere versponnenen oder verwirkten Feindrähten versehen ist, oder mit elektrisch leitfähigen Partikeln versehen ist oder unter Verwendung von leitfähigem Kunststoff gebildet ist.
Verkleidung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass bei dem Gewebe Verwendung findendes Garn mit den elektrisch wirkenden Mitteln, insbesondere elektrisch leitfähigen eingesponnenen Filamenten oder mit elektrischen Feindrähten, insbesondere versponnenen oder verwirkten Feindrähten versehen ist, oder mit elektrisch leitfähigen Partikeln versetzt ist oder unter Verwendung von leitfähigem Kunststoff gebildet ist.
Verkleidung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die textile Verkleidung (5) ein Bezug, insbesondere ein Sitzbezug ist.
Verkleidung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass für die textile Verkleidung (5) Nähgarn verwendet wird.
Verkleidung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die elektrisch wirkenden Mittel in die elektrische Versorgung des Airbags integriert sind und eine elektrische Ansteuerung der elektrisch wirkenden Mittel parallel zur Zündung des Airbags erfolgt oder der Airbag geringfügig zeitverzögert gezündet wird.