用于覆盖安全气囊的内部挡板部件及其制造方法.pdf

本发明涉及一种用于覆盖安全气囊(8)的内部挡板部件，该内部挡板部件具有板状支撑物(1)、装饰层(5)和布置在支撑物(1)和装饰层(5)之间的中间层，其中用于安全气囊(8)的通道开口(2)在支撑物(1)中保持打开，并且所述中间层包括衬垫(4)，衬垫(4)横越通道开口(2)并且在通道开口(2)的外部与支撑物(1)重叠，而且，中间层和/或装饰层(5)仅在通道开口(2)的一侧纵向地或者偏移平行于通道开口(2)的边缘处被削弱。本发明还涉及一种用于制造此类型的内部挡板部件的方法。

1.  用于覆盖安全气囊(8)的内部挡板部件，其具有平的支撑物(1)、装饰层(5)和布置在所述支撑物(1)和所述装饰层(5)之间的中间层，用于所述安全气囊(8)的通道开口(2)在所述支撑物(1)中保持打开，并且所述中间层包括衬垫(4)，所述衬垫(4)横越所述通道开口(2)并且在所述通道开口(2)的外部与所述支撑物(1)重叠，
其特征在于，
所述中间层和/或所述装饰层(5)沿着所述通道开口(2)的边缘或者偏移平行于所述通道开口(2)的边缘正好在所述通道开口(2)的一侧被削弱。

2.  根据权利要求1所述的内部挡板部件，其特征在于，所述通道开口(2)的所述一侧定位为远离位置最靠近的窗户。

3.  根据权利要求1或2所述的内部挡板部件，其特征在于，所述衬垫(4)在所述通道开口的所述一侧的相对侧上和/或在所述通道开口(2)在所述支撑物(1)上的另外两个相对设置的侧上安装在所述通道开口的外部。

4.  根据权利要求3所述的内部挡板部件，其特征在于，所述衬垫(4)沿着在各侧上与所述通道开口(2)的边缘平行的路线，优选地通过螺钉、铆钉或粘附连接、或者超声焊接连接到所述支撑物(1)上。

5.  根据权利要求1到4任意一项中所述的内部挡板部件，其特征在于，在所述中间层和所述装饰层(5)沿着所述通道开口(2)的所述边缘没有被削弱的任何地方，所述衬垫(4)覆盖了所述支撑物(1)的一条，所述条至少为1cm宽，优选地为至少2cm宽，特别优选地为至少5cm宽，并且平行于所述通道开口(2)的所述边缘延伸。

6.  根据权利要求1到5任意一项中所述的内部挡板部件，其特征在于，所述中间层包括将所述装饰层(5)连接到所述支撑物(1)并且所述衬垫(4)插入其中的发泡材料。

7.  根据权利要求6所述的内部挡板部件，其特征在于，所述材料包括聚安酯。

8.  根据权利要求6或7所述的内部挡板部件，其特征在于，所述衬垫(4)至少部分地，优选完全地被所述发泡材料穿透。

9.  根据权利要求1到8任意一项中所述的内部挡板部件，其特征在于，所述衬垫(4)由聚酯、聚酰胺或其它的合成或天然纤维材料制成。

10.  根据权利要求1到9任意一项中所述的内部挡板部件，其特征在于，所述衬垫(4)具有至少1MPa的拉伸强度，优选地在1MPa和5MPa之间的拉伸强度，和/或至少40％的断裂伸长，优选地至少200％的断裂伸长。

11.  根据权利要求1到10任意一项中所述的内部挡板部件，其特征在于，形成所述衬垫(4)的材料具有在1MPa和5MPa之间的弹性模量。

12.  根据权利要求1到11任意一项中所述的内部挡板部件，其特征在于，所述装饰层(5)包含PVC、TPU、TPO、皮革和/或合成皮革。

13.  根据权利要求1到12任意一项中所述的内部挡板部件，其特征在于，所述装饰层(5)具有至少5MPa的拉伸强度，优选地在5MPa和15MPa之间的拉伸强度，和/或至少250％的可伸展性，优选地至少300％的可伸展性。

14.  根据权利要求1到13任意一项中所述的内部挡板部件，其特征在于，形成所述装饰层(5)的材料具有在5MPa和15MPa之间的弹性模量。

15.  根据权利要求1到14任意一项中所述的内部挡板部件，其特征在于，所述衬垫(4)具有在2mm和10mm之间的厚度和/或所述装饰层(5)的厚度在0.1mm和2.5mm之间。

16.  根据权利要求1到15任意一项中所述的内部挡板部件，其特征在于，所述装饰层(5)和所述中间层形成了具有至少40％，优选地至少150％的可伸展性的复合材料。

17.  根据权利要求1到16任意一项中所述的内部挡板部件，其特征在于，所述装饰层(5)和所述中间层形成了具有至少2MPa的拉伸强度，优选地在2MPa和15MPa之间的拉伸强度的复合材料。

18.  根据权利要求1到17任意一项中所述的内部挡板部件，其特征在于，所述衬垫(4)的后面放置有优选地为金属薄片的密封层(9)。

19.  用于制造根据权利要求1到18任意一项中所述的内部挡板部件的方法，其特征在于，将所述装饰层(5)和所述支撑物(1)布置在后发泡工具中，并且密封层(9)放置在所述衬垫(4)的后面，将所述衬垫(4)和所述密封层(9)插入所述装饰层(5)和所述支撑物(1)之间的空腔内以便覆盖所述通道开口(2)，此后通过所述装饰层(5)的后发泡来填充所述空腔。

20.  根据权利要求19所述的方法，其特征在于，随后对所述中间层和/或所述装饰层(5)在所述通道开口(2)的正好一侧设置弱点(7)，所述弱点(7)沿着所述通道开口(2)的所述边缘或者偏移平行于所述通道开口(2)的所述边缘延伸。

用于覆盖安全气囊的内部挡板部件及其制造方法
本发明涉及根据权利要求1的前序部分的用于覆盖安全气囊的内部挡板部件，所述内部挡板部件具有平的支撑物、装饰层和布置在支撑物和装饰层之间的中间层，本发明还涉及用于制造这样的内部挡板部件的方法。
例如从公开号为DE 103 45 026 A1的德国申请中，已知一般的内部挡板部件，其中用于安全气囊的通道开口在支撑物中保持打开，中间层包括横越通道开口并且在通道开口外部与支撑物重叠的衬垫。根据现有技术的这些内部挡板部件典型地在通道开口的三侧上设置有中间层和/或装饰层的弱点，以便当安全气囊展开时，中间层和装饰层能在这三侧上撕开并且能够沿着通道开口的边缘打开，衬垫起到铰链的功能。特别地，如果这样的内部挡板部件布置在挡风玻璃之后用来覆盖乘客安全气囊，在根据现有技术的实施方式中会出现内部挡板部件的开口部分以很大的力对着挡风玻璃撞击并损坏挡风玻璃的问题，这会造成毁坏程度不必要地变高以及尘埃粒子大量出现的危险。
因此，本发明的根本目的在于研究一种用于覆盖安全气囊的相应的内部挡板部件，所述内部挡板部件避免了上述的缺点，因此所述内部挡板部件能够防止当安全气囊展开时释放的能量导致挡风玻璃或者布置在内部挡板部件附近的其它窗户被破坏或损坏。此外，本发明的根本目的还在于研究一种用于制造相应的内部挡板部件的方法。
根据本发明，此目的是通过具有权利要求1特征部分的特征结合权利要求1前序部分的特征的内部挡板部件，以及还通过具有权利要求19的特征的方法实现的。从属权利要求的特征中展示了有益的实施方式和研究。
根据本发明，基于中间层和/或装饰层正好在沿着通道开口的边缘或者与通道开口的边缘偏移平行的通道开口的一侧被削弱的事实，这实现了当安全气囊被触发时，由具有衬垫的中间层以及装饰层形成的并且覆盖安全气囊的内部挡板部件的一部分不完全打开，而是以口袋或者鱼嘴的方式打开，因而打开一个安全气囊能够伸展的开口，安全气囊被引导穿过内部挡板部件的所述部分。因此，这特别能够引导安全气囊的打开运动并且能够转移安全气囊的运动方向，以便防止或者减慢由内部挡板部件的所述部分形成的安全气囊盖或者安全气囊自身与设置在近邻的窗户的接触，以避免对窗户的损坏。中间层和装饰层在通道开口的所述一侧的相对侧以及另外两个相对设置的侧都没有被削弱，因而确保了安全气囊盖的口袋形或者鱼嘴形开口。中间层和/或装饰层在通道开口的正好一侧被削弱，所沿的通道开口的边缘在本发明的典型实施方式中具有直的或者基本直的路线。
这里所提类型的内部挡板部件的典型布置设置为，在中间层和/或装饰层被削弱的通道开口的一侧定位为远离挡风玻璃或者位于通道开口近邻的车辆的其它窗户。所述内部挡板部件可以特别涉及仪表板或者仪表板的一部分。由内部挡板部件覆盖的安全气囊典型地涉及乘客安全气囊。可选地，这也可以例如涉及覆盖膝部安全气囊或者门侧安全气囊的内部挡板部件。
为了确保安全气囊盖的边缘仅在被削弱的一侧撕开，以便内部挡板部件能够以所述方式引导和转移安全气囊的打开，可以通过例如螺钉、铆钉或者粘附连接的方式，或者通过超声波焊接，将衬垫在与弱点相对的一侧和/或通道开口在支撑物上的另外两个相对设置的侧上安装在通道开口的外部。本发明的优选实施方式相应地设置为，衬垫分别沿与通道开口在各侧上的边缘平行的路线，通过例如螺钉、铆钉或者粘附来连接到支撑物。
在没有设置弱点的通道开口的侧，当安全气囊被触发时，中间层和装饰层要承受高负载。为了确保足以承受这些负载的安全气囊盖的高受载能力，衬垫可以设计为具有这样的尺寸，即，在中间层和装饰层沿着通道开口的边缘没有被削弱的位置，衬垫覆盖支撑物的一条，所述条至少为1cm宽，特别优选地至少2cm宽，特别优选地至少5cm宽并且平行于通道开口的边缘延伸。如果形成了衬垫与支撑物的重叠区域的此条足够宽，还能够省略衬垫在支撑物上的单独安装。
本发明的优选实施方式设置为，中间层包括发泡材料，发泡材料将装饰层连接到支撑物上并且衬垫插入其中，这优选地再次尤其涉及聚安酯泡沫。因此，关于内部挡板部件的泡沫侧的形状和触觉属性的高结构间隙，以及形成安全气囊盖的装饰层和中间层的有益的柔性和能承受负载的复合材料的形成，均能够实现。有益地，为此目的，衬垫可以至少部分地、优选完全地被发泡材料穿过。
为了使安全气囊盖的口袋形或者鱼嘴形开口以及从而引导和转移打开的安全气囊成为可能，同时最大地避免不期望的尘埃粒子的大量出现，由装饰层和具有衬垫的中间层形成的并且形成了安全气囊盖的复合材料要以可拉长的方式能尽可能的易曲、可延伸并且可受载。为了达到如此，特别可以实现随后列举的特征。
衬垫有益地可以由聚酯、聚酰胺或其它合成或天然纤维材料制成。也可以利用其它具有至少40％的断裂伸长(此后也叫做可伸展性)、优选地具有至少200％的断裂伸长的材料。因此，衬垫可以被设计为具有导致至少1MPa的拉伸强度的强度，优选地导致在1MPa和5MPa之间的拉伸强度。为了能够获得足够高的延伸率，同时能够传递用于引导安全气囊穿过衬垫所需的力，形成衬垫的材料应该具有在1MPa和5MPa之间的弹性模量。
装饰层应该构造为尽可能的易曲和可受载，同时也可以考虑装饰层的美学构造。这可以通过用包含PVC、TPU、TPO、皮革和/或合成皮革的材料来制造装饰层而实现。在本发明的优选实施方式中，作为选择相应的材料的结果，装饰层也可以具有至少250％的弹性、优选地至少300％的可伸展性。关于高可伸展性和受载能力，形成装饰层的材料反过来应该具有优选地在5MPa和15MPa之间的弹性模量。为了使装饰层能够承受当安全气囊展开时从安全气囊盖传输的拉力的适当的一部分，装饰层可以构造为具有导致至少5MPa的装饰层的拉伸强度的强度，优选地导致在5MPa和15MPa之间的装饰层的拉伸强度。
特别地，衬垫可以具有在2mm和10mm之间的厚度和/或厚度在0.1mm和2.5mm之间的装饰层，以实现安全气囊盖的有利的可伸展性和受载能力。
在本发明的优选实施方式中，装饰层与中间层形成复合材料，所述复合材料具有至少40％的可伸展性、优选地至少150％的可伸展性，和/或至少2MPa的拉伸强度、优选地至少在2MPa和15MPa之间的拉伸强度。弹性模量优选地在10MPa和70MPa的范围内，复合材料的厚度在3mm和15mm的范围内。
为了更容易制造内部挡板部件，衬垫的后面可以设置有密封层，优选地为金属薄片，其放置在支撑物上并且可以粘附在那里并且覆盖支撑物中的通道开口。
用于制造如上所述类型的内部挡板部件的有利的方法设置为，将装饰层和支撑物布置在后发泡工具中，将放置在衬垫后面的密封层和衬垫映入在装饰层和支撑物之间的空腔内，以便覆盖通道开口，此后，用装饰层的后发泡来填满空腔。中间层和/或装饰层可以随后设置在具有沿着通道开口的边缘延伸的弱点的通道开口的正好一侧。
然而，可以先制造根据本发明设置的中间层的弱点，衬垫在通道开口的边缘处的通道开口的对应侧终结，并且在那里其本身具有平行于通道开口的边缘延伸的边缘。可选地，衬垫可以构造在沿着通道开口的边缘打孔的通道开口的对应侧。在每一种情况中，中间层和/或装饰层的弱点应该被设计为，使得内部挡板部件具有在通道开口的所述正好一侧的预定的撕开线，而内部挡板部件在所有其余侧并且特别是邻接所述削弱侧的两个相对设置的侧上的所有其它层都是坚固的，以至于即使用与安全气囊触发相关联的力也能防止撕开。为了防止安全气囊盖的不期望的另外的横向撕开，由弱点形成的预定的撕开线也可以具有在两端从通道开口弯曲离开的路线。
下面参照图1到图3来描述本发明的实施方式，如图所示：
图1为省略了装饰层的根据本发明的内部挡板部件的俯视图；
图2为贯穿相同的内部挡板部件的纵向截面图；以及
图3为该内部挡板部件的横截面图。
图1中所示的内部挡板部件涉及仪表板，该仪表板的图示部分用于覆盖乘客安全气囊。可选地，覆盖例如膝部安全气囊或门侧安全气囊的内部挡板部件也是可能的。内部挡板部件具有由纤维加强的包含聚丙烯的塑料材料制成的平的支撑物1。基本上，所述支撑物也可以包括其它材料，特别是非加强的塑料材料或用诸如PP、PL/ABS或SMA的天然或合成填充物加强的材料。在用于乘客安全气囊的本实例中，此支撑物1具有矩形通道开口2。覆盖了通道开口2并且用铆钉3安装在支撑物1上的衬垫4布置在支撑物上并且在通道开口2外部与支撑物1重叠。此衬垫4插入聚安酯泡沫中，该聚安酯泡沫完全穿透了衬垫4，并且衬垫4与聚安酯泡沫一起形成了内部挡板部件的中间层。衬垫4由这里为针织物形式的包括聚酯的纤维材料制成，并且具有大约6mm的厚度。因而衬垫4具有大约2MPa的纵向和大约1MPa的横向的弹性模量，大约220％的纵向和大约50％的横向的断裂伸长，以及大约4.2MPa的纵向和大约1.4MPa的横向的拉伸强度。可选地，衬垫还可以由其它材料制成，特别是由合成或者天然纤维材料，特别是聚酰胺。
在由衬垫4和聚安酯泡沫形成的中间层之上，布置了仅在图2和3中图示的厚度大约1mm的装饰层5。此装饰层5由PVC制成，具有大约11MPa的拉伸强度以及大约300％的可伸展性。因此装饰层5具有大约14MPa的弹性模量。在被衬垫4覆盖的区域中，因而中间层和装饰层5形成了复合材料，该复合材料具有大约300％的横向和纵向可伸展性，以及大约5MPa的纵向和大约2.3MPa的横向的拉伸强度，以及45MPa的纵向和大约15MPa的横向的弹性模量。所述复合材料的密度为大约250g/l。这实质上是因为将针织物用作衬垫4。因此，还尤其能够制造轻的安全气囊副翼。根本地，因此除了针织物之外，还能用机织物，还可能用绒头织物，纤维材料来制造根据本发明的衬垫。这样，可以以有益地低密度以及相关联的低重量来获得所需要的强度。
在图2中，可以发现内部挡板部件布置在挡风玻璃6后。在通道开口2的定位为远离挡风玻璃6的一侧并且仅在这里，具有衬垫4的中间层和装饰层5沿着通道开口2的边缘设置有弱点7，弱点7通过减少装饰层5的材料厚度以及通过对衬垫4打孔而制成。可选地，中间层的弱点也可以实现为，衬垫4在通道开口2的此侧仅延伸到通道开口2的边缘。可选地，装饰层中没有弱点的实施方式也是可能的。
在图示的实例中，如图1中所看到的，弱点7横向突出稍微越过通道开口2并且在那里从通道开口2稍微远离弯曲。至关重要的是，中间层和装饰层5在通道开口2的三个剩余侧，即在通道开口2朝向挡风玻璃6且与弱点7相对的一侧、以及通道开口2的横向的两个相对设置的侧是牢固的。基于衬垫4通过铆钉3的方式沿着与通道开口2的边缘平行的路线分别连接到支撑物1的事实，因此确保了由装饰层5和具有衬垫4的中间层形成的安全气囊盖仅沿着弱点7在与挡风玻璃6相对的一侧撕开，而不在朝向挡风玻璃6的一侧以及邻接弱点7的横向的两侧撕开。根据上述特征，弱点7还具有相对于通道开口2横向稍微弯曲的路线，用于防止横向撕开。代替通过铆钉3的方式将衬垫4连接到支撑物1，还可以设置相应的螺钉连接，或者，可选地或另外地，用粘附连接或超声焊接来将衬垫4连接到支撑物1。在通道开口2的三侧上，在这三侧中间层和装饰层5是牢固的，衬垫4与支撑物1重叠，使得衬垫4覆盖了1cm到10cm宽的并且在支撑物1上平行于通道开口2的边缘延伸的条。可选地，也可以将衬垫4设置为覆盖支撑物1的整个表面。那么可以另外省却将衬垫4单独固定在支撑物1上。
通过所描述的特征可以看出，由覆盖通道开口2的装饰层5和具有衬垫4的中间层的一部分形成的安全气囊盖，以图2和3图示的像口袋或鱼嘴的方式打开，并且因而形成图2中所示的安全气囊8，并且在车辆内部方向上将安全气囊8的展开移动从挡风玻璃6转移。因而图3示出了在行驶方向上的内部挡板部件的横截面图，图2是与其垂直的同一内部挡板部件的纵向截面图。因而避免了可能造成挡风玻璃6毁坏的安全气囊盖自身或者安全气囊8与挡风玻璃6的接触。
如果上述的内部挡板部件与安全气囊装置相结合，所述安全气囊装置设置了作为检测到的事故参数的函数的安全气囊8的不同填充量，那么如图2和3中用虚线图示的两个不同构造所示，安全气囊盖打开到不同的程度并且相应地吸纳来自相应的打开推力的不同量的能量。
用于制造通过图1到图3描述的内部挡板部件的方法设置为，首先将装饰层5和支撑物1设置在后发泡工具中，使得在装饰层5和支撑物1之间留有空腔，衬垫4设置了密封层9(金属薄片)，密封层9位于衬垫4的后面并且在图2中图示为插入到装饰层5和支撑物1之间的空腔内，以便通道开口2被密封层9覆盖并且密封。随后，用聚胺酯泡沫对装饰层5后发泡来填充所述空腔。最后，在中间层和装饰层5的后侧设置弱点7。也可以设置为，在对装饰层5后发泡之前，用通过在衬垫4中穿孔而设置的弱点7来设置衬垫4。可选地，整个复合材料可以在发泡之后例如用激光被削弱。没有装饰性的弱点的实施方式也是可能的。
这里描述的本发明的优选实施方式设置为，中间层和/或装饰层在沿着通道开口的边缘在通道开口的所述恰好一侧被削弱，以便中间层和/或装饰层中的弱点线在那里与边缘相一致。然而，弱点线当然也可以平行于此边缘稍微偏移地延伸，而不会削弱所期望的效果，如图中所示，口袋形或者鱼嘴形的打开。这特别应用于，当弱点线相对于所述边缘在通道开口的方向上偏移时，弱点线延伸到通道开口外部。然而，在边缘和弱点线之间的平行偏移因此应该尽可能的不大于大约4cm，优选地不大于2cm。最后，还能预想到弱点线相对于通道开口的边缘具有稍微不同的间隔，即，不是要精确地平行于通道开口的边缘延伸。