DE69420193T2 - Verschluss für Airbag-Einrichtung - Google Patents
Verschluss für Airbag-EinrichtungInfo
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Description
- Diese Erfindung betrifft allgemein aufblasbare Rückhaltesysteme und spezieller einen verbesserten Verschluß für die Verwendung mit einer Installation eines aufblasbaren Kissens, das üblicherweise als ein Airbag bezeichnet wird.
- Sicherheitsrückhaltesysteme, die sich von einem unentfalteten zu einem entfalteten Zustand ohne Notwendigkeit eines Eingriffs durch den Betätiger selbst betätigen, d. h. "passive Rückhaltesysteme" und speziell jene Rückhaltesysteme, die aufblasbare Beutel oder Kissen einschließen, sowie die Verwendung solcher Systeme in Motorfahrzeugen waren Gegenstand vieler Diskussionen, da die Erwünschtheit der Verwendung solcher passiven Rückhaltesysteme in den Vereinigten Staaten von Amerika allgemeine Akzeptanz erlangte.
- Es ist wohlbekannt, einen Fahrzeuginsassen unter Verwendung eines Kissens oder Beutels zu schützen, das bzw. der mit Gas aufgeblasen/expandiert wird, z. B. eines "Airbags", wenn das Fahrzeug plötzlich entschleunigt wird, wie bei einem Zusammenstoß. Während der Entfaltung ist das sich rasch entwickelnde Gas, mit welchem der Beutel typischerweise gefüllt wird, ein Inertgas, z. B. Stickstoff. In solchen Systemen ist das Kissen normalerweise in einem unaufgeblasenen und gefaltenen Zustand untergebracht, um Raumerfordernisse zu minimieren. Bei der Betätigung des Airbagsystems wird Gas aus einer Aufblaseinrichtung abgegeben, um den Beutel rasch aufzublasen. Das Kissen dient beim Aufblasen dazu, die Bewegung des Fahrzeuginsassen zu begrenzen, wenn der Zusammenstoß stattfindet. Im allgemeinen sind solche Airbags gewöhnlich so gestaltet, daß sie in nicht mehr als etwa 30 bis 60 msec aufgeblasen werden.
- Aufblasbare Rückhaltesysteme wurden für Kraftfahrzeuge entwickelt, in welchen ein oder mehrere Airbags in einem oder mehreren Speicherabteilen in dem Fahrzeug gespeichert werden. Im allgemeinen wird ein Airbag, der für den Schutz des Fahrzeugfahrers vorgesehen ist, d. h. ein Airbag auf der Fahrerseite, in einem Gehäuse gelagert, das in einem Speicherabteil befestigt ist, welches sich in der Lenksäule des Fahrzeuges befindet. Dagegen ist ein Airbag zum Schutz eines Beifahrers auf dem Vordersitz, d. h. ein Airbag auf der Beifahrerseite, typischerweise in einem Gehäuse gelagert, das in der Instrumententafel/dem Armaturenbrett des Fahrzeuges befestigt ist. In jedem Fall hat das Gehäuse einer solchen Airbaganordnung allgemein eine Abdeckung oder irgendeine Form von Verschlußplattenteil. Der Verschluß enthält gewöhnlich einen Vorderseitenabschnitt, der in dem Standardzustand einen Verschluß der Anordnung liefert und bei der Aktivierung der Anordnung und der anfänglichen Beutelentfaltung typischerweise eine oder mehrere "Türen" bildet, die eine Öffnung ergeben, durch welche sich der Airbag entfaltet.
- Um die Wahrscheinlichkeit einer Verschandelung des Systems zu reduzieren, ist das Verschlußplattenteil gewöhnlich so gestaltet, daß der visuelle Eindruck des Vorhandenseins des Airbags und der Airbagentwicklungsöffnung darunter minimiert wird. So werden solche Verschlußplattenteile typischerweise so gestaltet, daß sie zu der Innenausgestaltung des Fahrzeugs passen oder anderweitig damit verträglich sind.
- Deshalb bemüht man sich auch, das Aussehen oder sonstige kosmetische Probleme, wie ein Durchscheinen und Einfallstellen, zu vermeiden. Durchscheinen (z. B. wo Formen oder Merkmale auf der Rückseite des Verschlusses relativ leicht beim Betrachten der Vorderseite des Verschlusses festgestellt werden können) und Einfallstellen (z. B. wo der Verschluß eine unerwünschte niedrigere oder ungleichmäßige Außenoberfläche hat) können aus der Verarbeitung stammen. Wenn beispielsweise der Verschluß durch Formen eines thermoplastischen Materials hergestellt wird, kann eine ungleichmäßige Schrumpfung des Verschlußmaterials beim Verarbeiten zu einem Durchscheinen und/oder zu Einfallstellen führen. Ein solches ungleichmäßiges Schrumpfen kann beispielsweise als ein Ergebnis davon auftreten, daß der Gegenstand mit relativ stark variierenden Dicken und somit variierenden Verarbeitungszeit- und Verarbeitungsbedingungserfordernissen verarbeitet wird.
- In der Praxis werden Verschlußplattenteile gewöhnlich so gestaltet, daß der Vorderseitenabschnitt des Verschlusses als Ergebnis der Kraft, die mit Hilfe des sich aufblasenden Airbags gegen den Verschluß ausgeübt wird, entlang vorbestimmten Linien eingerissen oder anderweitig geöffnet wird, um so Airbagfreigabetüren zu bilden. Hierzu wird der Verschluß typischerweise vorgeschwächt, wie durch Perforieren oder Dickenverminderung des Deckels beispielsweise entlang solcher vorgeformter Reißlinien, -wege oder -säume, die hier zusammen allgemein als "Reißwege" bezeichnet werden. Um primär die Herstellung und den Betrieb zu erleichtern, ist außerdem der Vorderflächenabschnitt bekannter Verschlüsse gewöhnlich von gleichmäßiger Dicke, ausgenommen die Reißwege, wie oben beschrieben. Bei ihrer Bildung bleiben die Türen gewöhnlich mit dem Verschluß über ein oder mehrere Gelenkabschnitte verbunden, welche es erlauben, daß sich die Türen so bewegen, daß sie dem Airbag gestatten, sich durch die resultierende Öffnung hindurch zu entfalten.
- Die Komponententeile solcher Verschlüsse, die aus dem thermoplastischen Kautschuk SANTOPRENE (eine Marke der Monsanto Company) hergestellt sind, haben gewöhnlich die folgenden Dicken:
- Tür 2 bis 3
- Reißwege 0,4 bis 1,1
- Gelenk 1,6 bis 3
- Wie auf der Hand liegen wird, ist die Airbagentfaltung notwendigerweise ein sehr rascher Prozeß und führt wenigstens teilweise als Ergebnis hiervon gewöhnlich dazu, daß sich die Tür oder die Türen bei solcher Kraft und Energie öffnet bzw. öffnen, daß der Verschluß in einer unerwünschten oder unkontrollierten Weise reißt, wie durch Einreißen außerhalb des Reißweges beispielsweise in oder durch den Scharnierabschnitt, der eine Tür für die Entfaltung des Airbags mit der Anordnung verbindet.
- Ein solch unerwünschtes und/oder unkontrolliertes Einreißen des Verschlusses kann dazu führen, daß der Airbagverschluß in getrennte Stücke zerbricht oder solche bildet. Sollte beispielsweise das Einreißen durch den Scharnierabschitt erfolgen, der die Tür mit dem Rest des Verschlusses und/oder der Anordnung verbindet, kann die Airbagfreigabetür von dem Verschluß oder dem Rest der Systeminstallation gelöst werden. Ein solches Bruchstück kann dann als ein Geschoß wirken, das Fahrzeuginsassen verletzen kann. Auch kann die Art und Weise, in welcher der Verschluß zerrissen wird, schädlich auf die Weise, in welcher der Airbag aufgeblasen wird, und auf die Form, die er dabei einnimmt, einwirken und somit zu einem Aufblasen des darunterliegenden Airbags in einer nicht optimalen Weise führen.
- Bei dem Versuch, das Problem eines solch unerwünschten Reißens zu überwinden, wurden verschiedene Wege entwickelt. Leider sind viele der Versuche zur Minimierung von unerwünschtem Verschlußeinreißen mühsam, wie die Begrenzung der Flexibilität und Freiheit in der Gestaltung der Verschlüsse für spezielle Installationen.
- In einem solchen Weg wird das aus Kunststoff bestehende Verschlußteil verstärkt oder verfestigt, indem man darin ein Sekundärmaterial einbettet, wie einen Abschnitt eines sehr reißbeständigen Materials. Beispielsweise die US-Patentschriften Nr. 4 334 699, 4 752 083 und 5 183 289 lehren die Einbettung eines reißbeständigen Bandes oder Verstärkungselementes in einem zerbrechbaren Deckel. Ein Alternativweg war, die Form, Größe oder Abmessungen der Reißwege in dem Verschluß zu variieren. Beispielsweise beschreibt die US-Patentschrift Nr. 5 013 065 die Verwendung eines zerbrechbaren Deckels mit Bruchlinien kontinuierlich zunehmender Dicke. Die US-Patentschrift Nr. 3 622 176 beschreibt die Verwendung von V-förmigen Nuten entlang den Bruchlinien und Gelenkelementen mit Nuten mit abgerundetem Boden, um so ein Brechen zu vermeiden. Die US-Patentschrift Nr. 5 060 971 beschreibt die Verwendung eines Deckels, dessen Dicke speziell entlang dem Einreißsaum variiert wird. Ein anderes Beispiel eines solchen Weges ist die Verwendung eines Verschlus ses, worin die Dicke der Reißwege allmählich zunimmt, wenn das Längsende des Reißweges erreicht wird.
- Andere oder ähnliche Deckelnutgeometrien sind in anderen Patenten, wie den US- Patentschriften Nr. 4 964 652, 5 002 307, 5 069 477, 5 087 071 und 5 143 401 gezeigt.
- Die US-Patentschrift Nr. 5 203 586 (auf welcher der Oberbegriff des Anspruches 1 basiert) beschreibt ein Beispiel eines zerbrechbaren Airbagmoduldeckels, welcher Netzeinsatzbögen einschließt, die in Seitenabschnitte des Deckels und öffenbare Türabschnitte des Deckels eingeformt sind. Streifen von Verstärkungsstoff, der Aramidfasern enthält, sind auf die Netzeinsätze im Kantenbereich der Türabschnitte und die Seitenabschnitte des Deckels genäht, um Schwenkbereiche zu begrenzen. Diese Streifen aus Verstärkungsstoff sind auch in den Deckel eingeformt und verhindern, daß sich das Einreißen in die Schwenkbereiche erstreckt.
- Außerdem wurden Reißwege mit abgestufter oder ständig variierender Dicke in dem Versuch verwendet, ein stärker kontrolliertes Einreißen des Verschlusses zu bekommen. Obwohl die Benutzung von Gestaltungen mit solchen Reißwegen variierender Dicke typischerweise größere Kontrolle über der Verschlußöffnung einschließlich der Stelle der Anfangsöffnung ergeben kann, steigern solche Gestaltungen allgemein die Wahrscheinlichkeit bestimmter unerwünschter Formen des Verschlußeinreißens, wie ein Einreißen außerhalb des Reißweges. Während beispielsweise ein Verschluß einem Einreißen entlang einem Reißweg unterliegt und die Reißwirkung einen Punkt in dem Reißweg erreicht, an welchem eine abrupte Steigerung der Dicke des Reißweges vorliegt, kann eine abrupte Dickenveränderung beim Einreißen außerhalb des Reißweges eintreten. In dem Fall, daß der Reißweg allmählich in der Dicke zunimmt, da sich die Dicke des Reißweges steigert, nimmt der Unterschied der Materialdicke an dem Reißweg und den benachbarten Abschnitten des Vorderseitenbereiches ab, was die Wahrscheinlichkeit, daß der Reißweg des Verschlusses nicht einreißt, steigert.
- Ein allgemeines Ziel der Erfindung ist es, ein verbessertes Verschlußelement für eine Airbagentfaltungsöffnung eines aufblasbaren Rückhaltesystems zu bekommen.
- Ein spezielleres Ziel der Erfindung ist es, ein oder mehrere der obenbeschriebenen Probleme zu überwinden.
- Das allgemeine Ziel der Erfindung kann wenigstens teilweise durch ein einstückiges Verschlußelement für eine Airbagentfaltungsöffnung eines aufblasen Rückhaltesystems erreicht werden. Ein solches ist geeignet, in ein Fahrzeug integriert zu werden, und enthält eine Aufblaseinrichtung und ein Gehäuse zur Aufnahme eines zusammengefaltenen aufblasbaren Airbags. Das Verschlußelement enthält einen an dem Gehäuse befestigbaren Befestigungsabschnitt. Das Verschlußelement enthält auch einen Vorderseitenabschnitt mit Reißwegen darin, die so ausgebildet sind, daß sie unter dem Einfluß des Aufblasens des Airbags ein reißen, um wenigstens eine Airbagfreigabetür und einen so ausgebildeten Schwenkbereich zu begrenzen, daß die Freigabetür mit dem Befestigungsabschnitt nach der Bildung der Tür verbunden ist. Der Schwenkbereich enthält wenigstens eine einstückige Verstärkungsbefestigungsrippe, die so ausgebildet ist, daß sie unerwünschtes Einreißen des Verschlusses verhindert, und die außerdem die Tür, welche sich bildet, wenn der Airbag aufgeblasen wird, mit dem Befestigungsabschnitt verbindet.
- Der Schwenkbereich kann außerdem einen verdickten Abschnitt einschließen, der auch bei der Entfaltung des Airbags einem Einreißen widersteht.
- Der Stand der Technik liefert keinen Verschluß für eine Airbagentfaltungsöffnung, der größere Gestaltungsflexibilität gestattet, während gleichzeitig die Wahrscheinlichkeit von unerwünschtem Verschlußeinreißen und/oder -zerbrechen in solch einer kontrollierten, kostengünstigen und kosmetisch guten Weise ausgeschaltet oder vermindert werden, wodurch die Wahrscheinlichkeit von Verschlußdeformationen, wie Einfallstellen, reduziert wird.
- Andere Ziele und Vorteile sind für den Fachmann aus der folgenden detaillierten Beschreibung ersichtlich, die in Verbindung mit den angefügten Ansprüchen und Zeichnungen zu entnehmen ist.
- Fig. 1 ist eine vereinfachte Draufsicht auf ein aufblasbares Rückhaltesystem mit einer Airbaganordnung gemäß der Erfindung, das auf Ausführungsformen mit Befestigungsverstärkungsrippe und verdicktem Abschnitt anwendbar ist.
- Fig. 2 ist eine vereinfachte Querschnittsdarstellung des in Fig. 1 erläuterten Verschlusses im wesentlichen entlang der Linie A-A in Fig. 1 und in Richtung der Pfeile gesehen, wobei der Verschluß gemäß einer Ausführungsform der Erfindung unter Benutzung von Befestigungsverstärkungsrippen ist.
- Fig. 3 ist eine vereinfachte Querschnittsdarstellung des in Fig. 1 gezeigten aufblasbaren Rückhaltesystems mit Airbaganordnung im wesentlichen entlang der Linie B-B in Fig. 1 und in Richtung der Pfeile gesehen, wobei der Verschluß gemäß einer Ausführungsform der Erfindung unter Verwendung von Befestigungsverstärkungsrippen wie in Fig. 2 ist.
- Fig. 4 erläutert in den Darstellungen A, B und C eine Entfaltungsfolge einer Airbaganordnung, die eine vereinfachte Airbaganordnung mit einem Verschluß allgemein nach der Ausführungsform zeigt, die speziell in den Fig. 2 und 3 erläutert ist.
- Fig. 5 erläutert in den Darstellungen A und B einen vergrößerten Querschnitt in weggebrochener Darstellung des Verschlusses gemäß der Ausführungsform, die speziell in den Fig. 2 bis 4 erläutert ist. In Fig. 5A befindet sich der Verschluß in einem verschlossenen oder gerade geöffneten Zustand (wie in Fig. 4A gezeigt). In Fig. 5B befindet sich der Verschluß im offenen Zustand mit den ausgestreckten Befestigungsverstärkungsrippen (wie in Fig. 4B gezeigt).
- Die vorliegende Erfindung, wie sie nachfolgend in weiteren Einzelheiten beschrieben ist, liefert einen verbesserten Verschluß für ein aufblasbares Rückhaltesystem, z. B. für eine Airbagentfaltungsöffnung einer Airbaganordnung. Obwohl die Erfindung unter Bezugnahme auf eine aufblasbare Rückhaltemodulanordnung auf der Fahrerseite für Kraftfahrzeuge einschließlich Lastwagen, Kastenwagen und besonders Automobile beschrieben ist, ist zu verstehen, daß die Erfindung auch Anwendbarkeit nicht nur mit anderen Typen und Arten von Airbagmodulanordnungen für Kraftfahrzeuge einschließlich der Beifahrerseitenanordnungen, sondern auch für andere Typen von Fahrzeugen einschließlich beispielsweise Luftfahrzeugen hat.
- In der Zeichnung beziehen sich die Fig. 1 bis 5 auf eine Ausführungsform der Erfindung. Fig. 1 erläutert ein aufblasbares Rückhaltesystem mit einer Airbaganordnung, das allgemein mit 10 bezeichnet ist. Das System 10 enthält ein einstückiges Verschlußelement gemäß der Erfindung und allgemein mit der Bezeichnung 12 für eine Airbagentfaltungsöffnung (nicht gezeigt). Eine solche Öffnung tritt in geeignet betätigten aufblasbaren Rückhaltesystemen mit Airbaganordnung auf.
- Der Verschluß 12 ist, wie die obenbeschriebenen Verschlußplattenteile, so gestaltet, daß er entlang vorbestimmten Linien als ein Ergebnis der Kraft, die auf den Verschluß durch das Aufblasen des Airbags ausgeübt wird, einreißt oder sich anderweitig öffnet und so Airbagfreisetzungstüren bildet. Auf diese Weise und, wie im Falle eines speziellen Zusammenstoßes, durch ein so ausgestattetes Fahrzeug entfaltet sich der Airbag durch eine solche Öffnung, um eine erwünschte Pufferung eines speziell positionierten Insassen zu ergeben. Wie oben unter Bezugnahme auf solche Airbaganordnungen für den Schutz eines Fahrzeugfahrers beschrieben, ist die Anordnung außerdem in dem Lenkrad des Fahrzeugs, z. B. des Automobils, untergebracht.
- Der Verschluß nach der Erfindung ist vorzugsweise ein geformtes homogenes Teil, worin keine Sekundärmaterialverstärkungen eingeformt sind. Ein Hochdruckspritzgußmaterial, wie ein thermoplastisches Material, wie TPE, TPU oder TPO, ist bevorzugt. Ein derzeit bevorzugtes Material für die Verwendung solcher Verschlüsse nach der Erfindung ist ein thermoplastischer Kautschuk, wie SANTOPRENE.
- Der Verschluß 12 enthält einen oberen Wand- oder Vorderseitenabschnitt 14 mit einer Oberseite 20 und einer Unterseite 22 (siehe Fig. 2 bis 5), einen Seitenwand- oder Befestigungsabschnitt 24 mit vier Verankerungsarmen 26 (A bis D) und eine Außenflächenseitenwand 30. In dieser erläuterten Ausführungsform ist der Vorderseitenabschnitt 14 als ein im wesentlichen flaches oder ebenes Teil gezeigt. Es ist jedoch zu verstehen, daß die geometrische Form des Verschlusses und besonders von dessen Vorderseitenabschnitt geeignet geändert oder so geformt werden kann, daß er besser zu einer speziellen erwünschten Anwendungsstelle paßt.
- Die Verankerungsarmbefestigungsabschnitte 26 (A bis D) sind vorzugsweise unabhängig bewegbar, um eine Befestigung des Verschlusses auf einem entsprechenden Airbaganordnungsgehäuse 32 (siehe Fig. 3), das auch als ein "Reaktionsgehäuse" bezeichnet wird, zu erleichtern. Das Gehäuse 32 hat allgemein rechteckige Form und enthält einen Bodenabschnitt 34 und Seitenwandabschnitte 35.
- Es ist zu verstehen, daß zwar die Praxis der Erfindung nicht auf die Verwendung in Verbindung mit Gehäusen besonderer Formen oder aus speziellen Werkstoffen beschränkt ist, solche Gehäuse jedoch wegen des Wunsches, die Kosten und das Gewicht der Anordnung praktisch zu reduzieren und/oder zu minimieren, typischerweise aus Stahl oder vorzugsweise Aluminium in einer geformten, gegossenen oder extrudierten Gestalt bestehen. Es ist weiterhin zu verstehen, daß die Konstruktion des Gehäuses unter Verwendung anderer geeigneter Werkstoffe, wie beispielsweise geformten Kunststoffs, auch in Betracht gezogen wird.
- Der Boden 34 ist so gestaltet, daß er das Einsetzen einer Aufblaseinrichtung 38 gestattet. Ein gekrümmter Rand 40 befindet sich an der äußersten Kante der Seitenwandabschnitte 35. Die Betriebsweise der Aufblaseinrichtung und die Art und Weise der Befestigung der Aufblaseinrichtung bilden keinen Teil der Erfindung und werden daher hier nicht weiter beschrieben.
- Der Verschluß 12 dient allgemein zum Einschließen des Gehäuses 32 und eines darin untergebrachten Airbags 42 (siehe Fig. 3). Allgemein ist das Gehäuse so gestaltet, daß es der Form des ausgewählten Verschlusses entspricht. So hat im Falle eines rechteckigen Verschlusses das Gehäuse allgemein auch eine rechteckige Form.
- Außerdem ist zu verstehen, daß die Praxis der vorliegenden Erfindung in ihren breiteren Aspekten nicht auf die Verwendung mit irgendeiner speziellen Form oder Einrichtung zur Befestigung des Verschlusses an dem Gehäuse beschränkt ist. So können alternative Formen oder Einrichtungen zur Befestigung, wie sie in der Technik bekannt sind, wie beispielsweise jene, die auf der Verwendung von Befestigungseinrichtungen, wie Schrauben oder Nieten, beruhen, in üblicher Weise verwendet werden, um eine Befestigung des Verschlusses an dem Gehäuse zu bewirken.
- Wie in den Fig. 2 und 3 gezeigt, bilden die vier Verankerungsarme 26 (A bis D) zwei Paare einander gegenüberliegend angeordneter Verankerungsarme, wobei ein Satz aus den Armen 26A und 26C besteht, während der andere Satz aus den Armen 26B und 26D besteht. Für die Befestigung des Verschlusses an dem Gehäuse enthält jeder der Verankerungsarme 26 (A bis D) eine Kerbe 44 zur Aufnahme des umgebogenen Randes 40.
- Es wird festgestellt werden, daß die Verschlußvorderseite 14 eine Anordnung von Reißwegen 46 aufweist. Diese Reißwege sind dünne Bereiche der Vorderseite 14, wo der Verschluß 12 sich spaltet oder anderweitig reißt, wenn sich der Airbag dagegen aufbläst, wobei eine erste oder obere angelenkte Tür 50 und eine zweite oder untere angelenkte Tür 52 gebildet werden. Die Anordnung von Reißwegen 46 liegt allgemein in der Form des Buchstabens H vor. Die Reißweganordnung 46 enthält einen Reißweg 54, der allgemein dem Querstrich des H entspricht, und die ersten und zweiten Seitenreißwege 56 bzw. 58, die allgemein den Seitenstrichen des H entsprechen, wie in Fig. 1 gezeigt ist, wobei das Ende eines jeden der Reißwege 56 und 58 jeweils mit 56A bzw. 58A bezeichnet ist.
- Zu jedem Ende eines jeden der Seitenreißwege 56 und 58 führt ein gekrümmter Abschnitt 60 in einem Schwenkbereich 62 bzw. 64 in Nachbarschaft zu den Verankerungsarmen 26A bzw. 26C. Nachdem die Reißwege 54, 56 und 58 gespalten oder eingerissen wurden, um die Türen 50 und 52 zu bilden, sind die Schwenkbereiche 62 und 64 jeweils so ausgebildet, daß sie eine der Freigabetüren 50 bzw. 52 mit dem Befestigungsabschnitt 24 verbinden. Im allgemeinen besitzen die Schwenkbereiche 62 und 64 eine Breite "w", die wesentlich geringer als die Breite "x" der Türen 50 und 52 an dem Reißweg 54 (siehe Fig. 1) ist, da so proportionierte Verschlüsse allgemein besser geeignet sind, einen erwünschten Bereich für die Entfaltungsöffnung und die Formung des Umrisses zu liefern. Außer der Benutzung von Schwenkabschnitten reduzierter Breite, wie sie als Ergebnis der vorliegenden Erfindung leichter machbar sind, ergeben sie größere Flexibilität in der Gestaltung spezieller passender Verschlüsse.
- In dem beschriebenen Verschluß hat die untere Tür 52 sowohl eine größere Gesamtmasse als auch eine schmalere Breite des Schwenkbereiches als die verbundene obere Tür 50. Es wird jedoch auf der Hand liegen, daß die Erfindung in ihren breiteren Anwendungen nicht so auf die Verwendung in Verbindung mit Verschlüssen mit zwei Türen (z. B. kann der Verschluß eine oder mehrere Türen haben, wenn erwünscht) nur allein mit so proportionierten und angeordneten Türen beschränkt ist (z. B. wenn mehr als eine Tür vorliegt, können die Türen in einer oberen/unteren Anordnung, in einer Anordnung Seite an Seite oder einer anderen Anordnung vorliegen und unterschiedliche Maße und/oder Gelenkbreite haben, wenn dies erwünscht ist). Außerdem ist zu verstehen, daß die Praxis der Erfindung nicht auf die Verwendung in Verbindung mit Verschlüssen mit Reißwegen in der Form des Buchstaben H oder worin die Schwenkbereiche eine wesentlich geringere Breite als die Breite der durch den Verschluß gebildeten Türen haben, beschränkt ist. Das heißt, gegebenenfalls kann die Erfindung mit Verschlüssen mit anderen geeignet geformten/ausgebildeten Reißwegen und/oder worin die Breite der Schwenkbereiche im wesentlichen gleich wie oder größer als die Breite der betreffenden Türen ist, ausgeführt werden, um den Erfordernissen für spezielle Anwendungen zu genügen.
- Bezieht man sich nun speziell auf die Fig. 2 und 3, so enthält der Verschluß 12 sechs Befestigungsverstärkungsrippen 66 (für den Verankerungsarm 26A ist jede der Rippen 66 einzeln durch die Hinzunahme eines Buchstabens, d. h. A bis F, zu dem Bezugszeichen genannt). Bei einer bevorzugten Ausführungsform, wie sie gezeigt ist, sind die Befestigungsverstärkungsrippen 66 mit dem Verschluß 12 einstückig ausgebildet und mit einem beständigen Merkmal des Verschlusses verbunden, z. B. mit dem Befestigungsabschnitt 24, wie an dem Verankerungsarm 26A bzw. 26C. Im allgemeinen sind "beständige Merkmale" des Verschlusses jene Bereiche oder Teile des Verschlusses, die an dem starr/fest befestigten Teil oder solchen Teilen des aufblasbaren Rückhaltesystems befestigt oder damit verbunden sind. Wie auch in Fig. 2 gezeigt ist, werden die äußeren Rippen, d. h. die Rippen 66A und 66F, jenseits der Reißwegenden 56A und 58A positioniert und führen dabei leichter zu der Reißwirkung der Reißwege, die in dem Rippenbefestigungsblockabschnitt des Verschlusses enthalten sind. Wie unten in weiteren Einzelheiten beschrieben werden wird, vermindert ein solcher Verschluß mit einstückigen Befestigungsverstärkungsrippen die Wahrscheinlichkeit von unerwünschtem Einreißen des Verschlusses, welches zum Zerbrechen des Verschlusses führen kann, stark und schaltet sie vorzugsweise völlig aus.
- Zum besseren Verständnis der Erfindung wird nun auf die Fig. 4 und 5 Bezug genommen. Zur Erleichterung des Verständnisses wurde Fig. 4 in der Weise vereinfacht, daß der Airbag oder andere Anordnungsmerkmale, die sonst die Darstellung und das Verständnis des Verschlußelementes nach der vorliegenden Erfindung und dessen Betrieb verhindern könnten, nicht gezeigt sind.
- Fig. 4A zeigt die Anordnung 10 zu dem Zeitpunkt während der Entfaltungsfolge, wo der Reißweg 54 des Verschlusses 12 gerade geöffnet wurde und die Türen 50 und 52 begonnen haben, zu einer offenen Position hin zu rotieren. Bezieht man sich auf Fig. 5A, so zeigt zu diesem Zeitpunkt die Rippe 66 eine Krümmung um die Rippenvorderkante, die allgemein mit dem Bezugszeichen 68 versehen ist.
- Fig. 4B zeigt die Anordnung 10 zu dem Zeitpunkt der Entfaltungsfolge, an dem die Türen 50 und 52 bis zu einem Punkt geöffnet (z. B. gedreht) wurden, wo die Türöffnung die Befestigungsverstärkungsrippen 66 vollständig oder nahezu vollständig ausgestreckt hat. Wie vielleicht unter Bezugnahme auf Fig. 5B klarer zu sehen ist, zeigt zu diesem Zeitpunkt, an dem die Rippe 66 vollständig ausgestreckt ist, diese allgemein keine Krümmung mehr, wie sie oben in bezug auf Fig. 5A genannt wurde. Durch das Ausstrecken der Rippen beginnt übermäßige Energie/Kraft, die mit der raschen Öffnung der Türen verbunden ist, sicher und geeignet gesteuert, analysiert oder verteilt, d. h. gehandhabt zu werden, bevor die mit dem Öffnen eines solchen Verschlusses verbundene Reißwirkung bis zum Ende des gestalteten Reißweges und/oder in oder durch den Schwenkabschnitt oder andere unerwünschte Teile des Ver schlusses vorgerückt ist. Da übermäßige Energie/Kraft sowohl über eine größere Zeitdauer als auch eine weitere Spanne von Material im Griff gehalten wird, wird ein Überreißen des Verschlusses reduziert und vorzugsweise ausgeschaltet.
- Fig. 4C zeigt die Anordnung 10 zu einem Zeitpunkt der Entfaltungsfolge, an dem sich die Türen 50 und 52 weiter geöffnet/gedreht haben, während die Befestigungsverstärkungsrippen 66 voll ausgestreckt sind. Als ein Ergebnis hiervon kann Energie/Kraft, die mit der Türöffnung verbunden ist, besser verteilt werden, um nicht zu unerwünschtem Verschlußreißen, besonders Einreißen in oder durch den Schwenkabschnitt des Verschlusses führen. Außerdem kann die Rippe selbst wenigstens in Fällen, wo die Reißwirkung bis zu der Rippe vorangeschritten ist, als physikalische Erschwerung von unerwünschtem Querreißen des Verschlusses dienen.
- Als ein Beispiel könnte eine spezielle Version des Verschlusses, wie in den Fig. 2 bis 5 erläutert, aus dem thermoplastischen Kautschuk SANTOPRENE mit sechs Befestigungsverstärkungsrippen je Tür hergestellt werden. Wie in Fig. 2 gezeigt und oben beschrieben, liegen die beiden Außenrippen, d. h. die Rippen 66A und 66F, außerhalb der Reißnähte an jedem der betreffenden Schwenkbereiche. In einem solchen Beispiel könnte jede Rippe eine Breite von 2 mm, einen Krümmungsradius von 10 mm und einen Abstand von etwa 20 bis 25 mm haben, wobei die Länge einer jeden Rippe primär als Ergebnis des Außenumfanges des Verschlusses bestimmt wird.
- In bezug auf die Erfindung im allgemeinen können Faktoren, die bei der Gestaltung der Verschlüsse nach der Erfindung zu berücksichtigen sind, einschließen: Aufblaseinrichtungsleistung (z. B. Anstiegsgeschwindigkeit, d. h. Veränderung des Aufblaseinrichtungsgasdruckausgangs gegen die Zeit), Türmasse und -dicke, physikalische Eigenschaften des bei der Konstruktion des Verschlusses verwendeten Materials (besonders Reißfestigkeit, Dehnung und Biegemodul des Materials), Verschlußumriß, Scharnierbreite und -dicke und in geringerem Maße Reißwegdicke.
- Wie auf der Hand liegt, wird beispielsweise die Verwendung von Aufblaseinrichtungen mit relativ größeren Anstiegsgeschwindigkeiten in der Praxis allgemein zu einer Verschlußgestaltung führen, die relativ breitere und/oder dickere Schwenkbereiche, die Verwendung oder stärkere Verwendung der beschriebenen Rippenbildung oder eine Kombination dieser Merkmale benutzt. Zudem wird bei einer bestimmten Aufblaseinrichtungsleistung eine Zunahme der Masse der Tür ähnlich, obwohl allgemein in geringerem Umfang zu einer Verschlußgestaltung führen, die relativ breitere und/oder dickere Schwenkbereiche und die Verwendung oder stärkere Verwendung der erwünschten Rippenbildung oder eine Kombination dieser Merkmale benutzt.
- Als ein weiteres Beispiel und unter der Annahme, daß andere Faktoren konstant bleiben, können Verschlußgestaltungen, bei denen die Breite oder Dicke solcher Türschwenkbereiche vermindert sind, zur Verwendung oder gesteigerten Verwendung der beschriebenen Rippenbildung führen. Ähnlich können Verschlußgestaltungen, bei denen die Breite oder Dicke solcher Türschwenkbereiche größer sind, die Verwendung von Türen mit größerer Dicke und/oder Masse gestatten. Wenn die physikalischen Eigenschaften, z. B. die Zugfestigkeit, Dehnung und der Biegemodul, des Werkstoffes zunehmen, können auch eine Gestaltung mit Türen größerer Masse, geringerer oder keiner Rippenbildung, schmalere und/oder dünnere Schwenkbereiche oder eine Kombination hiervon allgemein benutzt werden. Außerdem erfordern bei Berücksichtigung des Verschlußumfanges allgemein Verschlüsse mit einem kleineren oder spitzeren Winkel der Krümmung, angenommen, daß andere Faktoren konstant sind, die Verwendung oder stärkere Verwendung der beschriebenen Rippenbildung, weitere und/oder dickere Schwenkbereiche und/oder Türen geringerer Masse.
- Obwohl keine Bindung an irgendeine spezielle Theorie des Arbeitens erfolgen soll, wird theoretisiert, daß solche Befestigungsverstärkungsrippen des Schwenkbereiches in Nachbarschaft zu den Reißwegen dazu dienen, die hohe Kraft/Energie der Türen, die mit der raschen Entfaltung verbunden ist, zu verteilen. Das heißt, diese Merkmale dienen dazu, ein Vorrücken der Reißwirkung, die mit der Öffnung des Verschlusses verbunden ist, über das Ende des gestalteten Reißweges und/oder in oder durch den Schwenkbereich oder andere unerwünschte Teile des Verschlusses zu verhindern und einer Drehung der Abdeckung zu widerstehen und so dazu zu dienen, die Türöffnungskraft/-energie zu verteilen, vorzugsweise bevor die Tür eine vollständig offene Position erreicht. Auf diese Weise wird die Wahrscheinlichkeit des Türeinreißens über den gestalteten Reißweg hinaus stark reduziert und vorzugsweise ausgeschaltet.
- Es ist auch zu verstehen, daß in den Verschlußelementen nach der Erfindung unter Benutzung von Befestigungsverstärkungsrippen verschiedene wechselseitig in Beziehung stehende Parameter bezüglich der Rippengestaltung und -anordnung, z. B. Parameter, wie die Anzahl, Dicke, der Abstand, die Krümmung und Länge der Rippe(n), geeignet variiert werden, um dem Bedarf für spezielle Anwendungen zu genügen.
- Beispielsweise war bei der Verstärkungsrippenausführungsform nach der Erfindung ein allgemein gleicher Abstand von Rippen entlang der Breite des Scharniers und eine Erstreckung allgemein wenigstens etwa 3 mm von dem beständigen Merkmal des betreffenden Befestigungsblockes (z. B. dem betreffenden Verankerungsarm) zu der betreffenden Tür und dem betreffenden Schwenkabschnitt wirksam.
- Außerdem kann die Rippenkrümmung die Möglichkeit des Rippeneinreißens weg von der Tür vermindern. Es ist allgemein bevorzugt, daß die Krümmung einer betreffenden Rippe groß genug ist, um zu gestatten, daß sich die Verschlußtüren bis zu einem Punkt öffnen, bei dem die Türen normal zu der Voröffnungsfläche des Verschlusses sind, bevor sich die Rippe derart ausgestreckt hat, daß die Rippenkante gerade ist. Die Rippenkrümmung kann oval, parabelförmig oder anderweitig gekrümmt sein, was erlaubt, daß sich die Rippenkante während der Türdrehung ausstreckt. Im allgemeinen werden die Rippen in dem Verschluß nach der Erfindung beginnen, sich der Türdrehung zu widersetzen (mit der Energieverteilung zu beginnen), bevor die Tür ihren vollständig offenen Zustand erreicht hat, z. B. werden die Rippen typischerweise der Türdrehung zu widerstehen beginnen, wenn sich die Tür um 90º geöffnet hat, statt 180 bis 270º, was üblicherweise mit solchen Türen verbunden ist, die sich in vollgeöffnetem Zustand befinden.
- Außerdem ist die Breite der Rippe(n) allgemein vorzugsweise so groß, wie die Verschlußtür erlaubt, ohne daß Aussehensprobleme auftreten, wie Einfallstellen und/oder Durchscheinen, während man noch den erwünschten Flexibilitätsgrad in dem Verschluß bekommt, besonders durch die betreffenden Türen und Schwenkbereiche.
- Wie in den nachfolgenden Beispielen beschrieben, braucht außerdem in jenen Verschlüssen nach der Erfindung, die bei der Airbagentfaltung mehr als eine Tür bilden, die Rippenanordnung nicht die gleiche für jede Tür zu sein. Beispielsweise können die Rippen für eine der Türen in der Anzahl, Breite, Krümmung und/oder dem Abstand im Vergleich mit der Rippenanordnung für eine andere der Türen abweichen.
- Für spezielle Anwendungen sind solche das Design betreffende Parameter vom Fachmann bestimmbar und werden durch die hier gegebene technische Lehre geleitet. Beispielsweise wird es für den Fachmann auf der Hand liegen, daß man bei einer solchen Gestaltung einen Punkt einer Verkleinerung des Rücklaufes erreichen kann, wo beispielsweise der Zusatz einer oder mehrerer weiterer Rippe(n) oder die Steigerung der Breite einer oder mehrerer Rippe(n) negative Ergebnisse erzeugt, indem beispielsweise der Schwenkbereich zu steif wird, daß die erwünschte Türdrehung verzögert wird und/oder die mit der Öffnung der Türen verbundene Energie nicht, wie erwünscht, in das beständige Merkmal überführt wird.
- Zum Zwecke der Verhinderung eines Einreißens des Schwenkbereiches bei der Airbagentfaltung können zusätzlich zur Verwendung von Verstärkungsrippen, wie oben beschrieben, verdickte Abschnitte von Schwenkbereichen ebenfalls verwendet werden.
- In einem Verschlußelement nach der Erfindung, das die verdickten Abschnitte des Schwenkbereiches benutzt, können beispielsweise verschiedene voneinander abhängige Parameter bezüglich einer solchen Verschlußgestaltung, wie Parameter, wie die Breite und Länge der verdickten Abschnitte sowie das Ausmaß der Verdickung, geeignet variiert werden, um den Notwendigkeiten für spezielle Anwendungen zu genügen. Außerdem können solche Abschnitte erhöhter Dicke geeignet verjüngt, abgestuft, kontinuierlich um einen längeren Bereich des Schwenkabschnittes (entweder mit gleichmäßiger oder variierend gesteigerter Dicke) oder in Einzelsegmenten (wiederum entweder mit gleichmäßiger oder variierend gesteigerter Dicke) entlang dem Schwenkabschnitt sein, wenn dies erwünscht ist.
- Die vorliegende Erfindung wird in weiteren Einzelheiten in Verbindung mit den folgenden Beispielen beschrieben, die verschiedene Aspekte innerhalb des Gedankens der Erfindung erläutern/simulieren. Es ist zu verstehen, daß alle Änderungen, die innerhalb des Erfindungsgedankens liegen, geschützt werden sollen und somit die Erfindung nicht auf diese Beispiele beschränkt sein soll.
- In den folgenden Beispielen wurden über vierzig (40) spritzgußgeformte Verschlüsse aus SANTOPRENE-Material 101-87 und mit den nachfolgend angegebenen Abmessungen und Rippenparametern gemäß der Erfindung hergestellt. Türabmessungen
- * Die Reißwegdicke lag im Bereich von 0,5 mm, im Bereich, wo die anfängliche Öffnung des Verschlusses erwünscht war, bis zu einer Dicke von 0,8 mm am Ende des betreffenden Reißweges. Rippenparameter
- Wie oben beschrieben, enthielt jede der Rippen eine Krümmung und erstreckte sich 6 mm von dem betreffenden Verankerungsarm aus zu der jeweiligen Tür.
- Es wird festgestellt, daß im Hinblick auf die größere Masse und den schmaleren Schwenkbereich für die untere Tür die Rippen für die Verwendung in Verbindung mit der unteren Tür einen engeren Abstand und größere Zahl als die Rippen für die Verwendung in Verbindung mit der oberen Tür hatten.
- Jeder dieser Verschlüsse wurde unter Verwendung einer Aufblaseinrichtung getestet, die eine Aufblaseinrichtungsleistung (Anstiegsgeschwindigkeit) von 0,86 kPa/msec (0,125 psi/msec) in einem 60 l-Behälter bei 21ºC (Raumtemperatur) ergab und worin zur Näherung an ein Arbeiten unter "heißen" Bedingungen jeder Verschluß bei 80ºC während 4 h konditioniert worden war.
- Kein über das Ende des Reißweges hinausgehendes oder querverlaufendes Einreißen wurde in den getesteten über 40 Verschlüssen festgestellt.
- In den über 40 getesteten Verschlüssen wurde keine Ablösung oder größeres Überschreiten des Einreißens oder Quereinreißen (d. h. Einreißen von mehr als 0,25" Länge) festgestellt, und nur gelegentlich (d. h. weniger als 20% der getesteten Verschlüsse) ergab sich kleineres Überschreiten des Einreißens oder Quereinreißen (d. h. ein Einreißen bis zu 0,25" über das Ende des Reißweges hinaus).
- Im Vergleich mit ähnlich gebauten Verschlüssen (z. B. ähnlichen/gleichen Abmessungen und Konstruktionsmaterial), die aber nicht das energie/kraftverteilende Rippenmerkmal der Erfindung einschließen, führt das Vorsehen solcher Rippen in dem Verschluß zu einer dramatischen Verbesserung der Fähigkeit des Verschlusses, einem zu starken Einreißen oder Querreißen zu widerstehen.
- Es ist zu verstehen, daß die Diskussion einer Theorie, wie der Diskussion der Energie/- Kraft, die mit dem Öffnen der Türen als der Grund oder die Quelle verbunden ist, daß ein solcher Verschluß oder solche Verschlüsse fortgesetztem unerwünschterm Einreißen unterliegt bzw. unterliegen, nur beispielhalber einbezogen wird, um das Verständnis der vorliegenden Erfindung zu unterstützen, und nicht die Erfindung in ihrer breiten Anwendung beschränkt.
- Die obige detaillierte Beschreibung ist nur zur Klarheit des Verständnisses wiedergegeben, und keine unnötigen Beschränkungen sind daraus herzuleiten, da Abwandlungen innerhalb des Gedankens der Erfindung, wie sie in den beigefügten Ansprüchen definiert ist, für den Fachmann offenbar werden.
Claims (12)
1. Verschlußelement (12) für ein aufblasbares Airbagrückhaltemodul mit
einem Aufbrechbereich, der durch einen oder mehrere Reißwege (46) begrenzt
ist, die so ausgebildet sind, daß sie reißen und wenigstens eine Tür (50, 52) zur
Freisetzung eines Airbags (42) bilden, wenn der Airbag (42) ausgedehnt wird, und
wenigstens einem Schwenkbereich (62, 64), der so ausgebildet ist, daß er die
wenigstens eine Tür (50, 52) mit einem Befestigungsabschnitt (24) des Verschlußelementes
(12) verbindet, der an einem Modulgehäuse (32) befestigbar ist, wobei der wenigstens
eine Schwenkbereich (62, 64) eine Reißverhinderungseinrichtung (66, 74, 76) enthält,
die so ausgebildet ist, daß sie ein unerwünschtes Einreißen des Verschlusses
verhindert, dadurch gekennzeichnet,
daß die Reißverhinderungseinrichtung wenigstens eine einstückige
Verstärkungsbefestigungsrippe (66) umfaßt, die sich von dem Befestigungsabschnitt (24) zu
der wenigstens einen Tür (50, 52) erstreckt.
2. Verschlußelement (12) nach Anspruch 1, bei dem die Reißverhinderungseinrichtung
(66, 74, 76) so ausgebildet ist, daß sie einer Drehung der wenigstens einen Tür (50,
52) vor der Reißwirkung widersteht, die mit dem Öffnen des Verschlußelementes (12)
verbunden ist, wenn es bis zum Ende des oder jedes Reißweges (64) und in den
Schwenkbereich (62, 64) vorgerückt wird.
3. Verschlußelement (12) nach Anspruch 1 oder 2, bei dem die Reißwege (46) dünne
Bereiche (54, 56, 58) in einem Sichtabschnitt (14) des Verschlußelementes (12)
umfassen und ein allgemein H-förmiges Muster bilden, das wenigstens zwei Airbag-
Freisetztüren (50, 52) begrenzt.
4. Verschlußelement (12) nach einem der vorausgehenden Ansprüche, bei dem der
Befestigungsabschnitt (24) wenigstens einen Verankerungsarm (26A bis 26D) zum
Eingriff in dem Gehäuse (32) umfaßt, um das Verschlußelement (12) daran zu
befestigen.
5. Verschlußelement (12) nach Anspruch 4, bei dem der Befestigungsabschnitt (24) ein
erstes Paar (26A, 26C) und ein zweites Paar (26B, 26D) von einander gegenüber
angeordneten Verankerungsarmen umfaßt, wobei wenigstens das erste Paar (26A,
26C) eine Einrichtung (44) besitzt, die in das Gehäuse (32) unter Befestigung des
Verschlußelementes (12) an dem Gehäuse (32) eingreift.
6. Verschlußelement (12) nach Anspruch 4, bei dem die Reißverhinderungseinrichtung
wenigstens eine Verstärkungsbefestigungsrippe (66) einschließt, welche einstückig
mit einem Verankerungsarm (26A bis 26D) ist.
7. Verschlußelement (12) nach Anspruch 6, bei dem der Verankerungsarm (26A bis 26D)
mit einer einstückigen Befestigungsrippe (66) in Nachbarschaft zu dem
Schwenkbereich (62, 64) ist.
8. Verschlußelement (12) nach einem der vorausgehenden Ansprüche, bei dem die
Reißwege (46) so ausgebildet sind, daß sie beim Reißen die ersten und zweiten
Airbag-Freisetzungstüren (50, 52) begrenzen, wobei jede der Türen (50, 52) mit dem
Befestigungsabschnitt (24) mit Hilfe eines Schwenkbereiches (62, 64) einschließlich
wenigstens zweier der einstückigen Verstärkungsbefestigungsrippen (66) verbunden
ist, wobei die Masse der zweiten Airbag-Freisetzungstür größer als jene der ersten
Airbag-Freisetzungstür ist und wobei die Breite (W) des mit der zweiten Tür
verbundenen Schwenkbereiches geringer als jene des mit der ersten Tür verbundenen
Schwenkbereiches ist, der Schwenkbereich der zweiten Tür wenigstens eine einstückige
Verstärkungsbefestigungsrippe (66) mehr als der Schwenkbereich der ersten Tür
einschließt und die Rippen des Schwenkbereiches der zweiten Tür einen engeren
Abstand als jene des Schwenkbereiches der ersten Tür haben.
9. Verschlußelement (12) nach Anspruch 8, bei dem die Anzahl der in jedem
Schwenkbereich (62, 64) eingeschlossenen Rippen proportional zu der Masse der verbundenen
Tür ist.
10. Verschlußelement (12) nach einem der vorausgehenden Ansprüche mit einer oberen
Wand und einer Seitenwand, die sich von einem Umfang der oberen Wand aus nach
unten erstreckt und den Befestigungsabschnitt (24) bildet, wobei die obere Wand den
Aufbrechbereich einschließt, der so ausgebildet ist, daß er reißt und die wenigstens
eine Tür (50, 52) bildet, während sie ein Teil einer Umfangsfläche der oberen Wand
außerhalb des Aufbrechbereiches mit der Seitenwand verbunden läßt, wenn der
Airbag (42) ausgedehnt wird.
11. Verschlußelement nach einem der vorausgehenden Ansprüche, bei dem die
Reißverhinderungseinrichtung zusätzlich einen verdickten Abschnitt umfaßt, der sich
zwischen dem Befestigungsabschnitt und einem Schwenkbereich erstreckt, wo ein
Schwenken einer der Türen (50, 52) erfolgt.
12. Aufblasbares Rückhaltesystem (10) mit einem Verschlußelement (12) nach einem der
vorausgehenden Ansprüche in Kombination mit einer Aufblaseinrichtung (38) und
einem Gehäuse (32), das durch das Verschlußelement (12) verschlossen ist, zur
Aufnahme eines zusammengefallenen aufblasbaren Airbags (52).
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