DE112009000840T5

DE112009000840T5 - Aufblasbares mehrlagiges Polster und Verfahren zu seiner Herstellung

Info

Publication number: DE112009000840T5
Application number: DE112009000840T
Authority: DE
Inventors: Michael James Best; Raj S. Blomfield Hills Roychoudhury; Rimas Etobicoke Cipljauskas; Babak Mississauga Fana
Original assignee: Salflex Polymers Ltd
Current assignee: ABC Technologies Inc
Priority date: 2008-04-11
Filing date: 2009-04-14
Publication date: 2011-05-26
Anticipated expiration: 2029-04-15
Also published as: DE112009000826B4; US8388020B2; US7980589B2; US8827307B2; US20120080871A1; US20110109064A1; DE112009000826T5; WO2009124401A1; US20110115201A1; WO2009124394A1; DE112009000840B4; US8544876B2; DE112009000827T5; WO2009124401A8; US20110123739A1; WO2009124395A1; US20090250915A1

Abstract

Mehrlagiges aufblasbares Polster zur Verwendung in einem Fahrgastraum eines Fahrzeugs, wobei das mehrlagige Polster aufweist:
einen Hohlkörper mit:
einer hinteren Wand, die dazu geeignet ist, einer Gegenfläche des Fahrzeugs zugewandt zu werden;
einer der hinteren Wand gegenüberliegenden vorderen Wand, die dazu geeignet ist, dem Fahrgastraum zugewandt zu werden; und
einer zwischen der vorderen und der hinteren Wand ausgebildeten Luftkammer;
wobei die vordere Wand eine aus einem strukturell verformbaren Material hergestellte Innenlage und eine mit der Innenlage koextrudierte Außenlage aufweist; und
einen Gasgenerator zum Einleiten eines unter Druck stehenden Fluids in die Luftkammer zum Aufblasen des Hohlkörpers, wobei der Gasgenerator am Hohlkörper montiert ist.

Description

Bereich der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft allgemein den Bereich Sicherheitsvorrichtungen für Fahrzeuge. Sie betrifft insbesondere ein aufblasbares Polster zur Verwendung im Fahrgastraum eines Fahrzeugs.
Hintergrund der Erfindung
Polster und ähnliche Einrichtungen sind auf dem Fachgebiet bekannt. Ein herkömmliches Polster ist innerhalb eines Fahrgastraums montiert und weist einen Hohlkörper und einen Gasgenerator zum Einleiten eines unter Druck stehenden Fluids in den Hohlkörper auf. Um das Potenzial für während eines Aufpralls oder eines ähnlichen Ereignisses verursachte Verletzungen zu vermindern, wird, wenn ein derartiges Ereignis erfasst wird, der Gasgenerator aktiviert und das Polster aufgeblasen.
Ein Aufprall kann beispielsweise ein Frontalaufprall, ein Heckaufprall oder ein Seitenaufprall, ein Überschlag oder irgendein anderes Ereignis sein, das wahrscheinlich eine schnelle Änderung des Fahrzeugimpulses verursacht und dadurch veranlasst, dass der Insasse auf irgendeinen Abschnitt des Fahrgastraums des Fahrzeugs auftrifft. Das durch den Gasgenerator in den Hohlkörper freigesetzte Fluid dient dazu, das Polster aufzublasen, um seine Außenfläche näher zu einem Insassen zu bringen. Durch Vermindern des Abstandes zwischen dem Insassen und seiner Außenfläche kann das Polster mehr Impuls oder Schwung des Insassen über eine längere Zeitdauer absorbieren, wodurch die auf den Insassen ausgeübte Kraft vermindert wird.
Polster können als Teil eines Armaturenbretts, einer Türverkleidung, einer Dachverkleidung, einer Kopfstütze oder eines anderen Innenausstattungsabschnitts des Fahrzeugs bereitgestellt werden.
Auf dem Fachgebiet sind die folgenden Patente und Patentanmeldungen bekannt, in denen aufblasbare Polster und ähnliche Vorrichtungen beschrieben sind: US 2007/0108747 ; US 6032978 ; US 6203057 ; US 6305710 ; US 6517103 ; US 6578867 ; US 6619689 ; US 6758493 ; US 6848715 ; US 6976706 ; US 7350852 und WO 2006/132990 .
Weil Polster mit der Innenausstattung eines Fahrzeugs integriert werden, ist die Berücksichtigung des ästhetischen Erscheinungsbildes der Polster und des gesamten Innenraums ein wichtiger Faktor. Polster müssen häufig ein nahtloses und stimmiges Erscheinungsbild vermitteln, wenn sie im Fahrzeug integriert sind.
Polster sind unter Verwendung verschiedener Techniken und Montageverfahren hergestellt worden. Viele bekannte Polster werden durch Montieren unabhängiger Vorder- und Rückwände unter Verwendung verschiedenartiger Befestigungseinrichtungen hergestellt, so dass die Vorderwand, ausgelöst durch ein Triggersignal, schnell herausgeschleudert werden kann. Die Herstellung separater Hauptkomponenten, die montiert werden müssen, kann zeitaufwendig und ineffizient sein. Außerdem muss jede der separaten Komponenten derart konstruiert werden und die Komponenten müssen derart miteinander verbunden werden, dass insgesamt ein ästhetisches Erscheinungsbild entsteht, was schwierig sein kann.
Gleichzeitig muss das Polster eine ausreichende strukturelle Stabilität besitzen, so dass es geeignet im Fahrzeug integrierbar ist und seine Form in einem passiven Zustand beibehält. Es ist oft schwierig, eine strukturelle Stabilität, eine effiziente Produktion und bestimmte gewünschte ästhetische Merkmale in Einklang zu bringen.
Gegenwärtig besteht ein Bedarf für eine Technik, durch die mindestens einige der auf dem Fachgebiet bekannten Probleme gelöst werden.
Kurze Beschreibung der Erfindung
Die vorliegende Erfindung reagiert auf den vorstehend erwähnten Bedarf durch Bereitstellen eines aufblasbaren mehrlagigen Polsters und ein Verfahren zum Herstellen eines aufblasbaren mehrlagigen Polsters.
Gemäß einem bevorzugten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird durch die vorliegende Erfindung ein aufblasbares mehrlagiges Polster zur Verwendung in einem Fahrgastraum eines Fahrzeugs bereitgestellt. Das mehrlagige Polster weist einen Hohlkörper auf, der eine hintere Wand, die dazu geeignet ist, einer Gegenfläche des Fahrzeugs zugewandt zu werden, eine der hinteren Wand gegenüberliegende vordere Wand, die dazu geeignet ist, dem Fahrgastraum zugewandt zu werden, und eine zwischen der hinteren und der vorderen Wand angeordnete Luftkammer aufweist. Die vordere Wand weist eine aus einem strukturell verformbaren Material hergestellte Innenlage und eine mit der Innenlage koextrudierte Außenlage auf. Das Polster kann außerdem einen Gasgenerator zum Einleiten eines unter Druck stehenden Gases in die Luftkammer aufweisen, um den Hohlkörper aufzublasen, wobei der Gasgenerator am Hohlkörper montiert ist.
Gemäß einem anderen bevorzugten Aspekt wird durch die Erfindung ein Verfahren zum Herstellen eines aufblasbaren mehrlagigen Polsters zur Verwendung in einem Fahrgastraum eines Fahrzeugs bereitgestellt. Das Verfahren weist die Schritte auf: Koextrudieren eines ersten Polymers und eines zweiten Polymers durch eine Düse, um einen Schlauch herzustellen, und anschließendes Blasformen des Schlauchs zum Herstellen eines Hohlkörpers. Der Hohlkörper weist eine hintere Wand, die dazu geeignet ist, einer Gegenfläche des Fahrzeugs zugewandt zu werden, eine der hinteren Wand gegenüberliegende vordere Wand, die dazu geeignet ist, dem Fahrgastraum zugewandt zu werden, eine zwischen der vorderen Wand und der hinteren Wand ausgebildete Luftkammer und eine Aufblasöffnung auf, die mit der Luftkammer zum Aufnehmen eines unter Druck stehenden Fluids zum Aufblasen des Hohlkörpers in Fluidkommunikation steht. Die vordere Wand des Hohlkörpers weist eine aus dem ersten Polymer hergestellte Innenlage in einem strukturell verformbaren Zustand und eine aus dem zweiten Polymer hergestellte Außenlage auf.
Durch das mehrlagige Polster und das Verfahren zu seiner Herstellung wird eine vereinfachte und effiziente Polsterkonstruktion bereitgestellt, bei der durch die Polymerinnenlage die erforderliche Struktur und Verformbarkeit bereitgestellt wird, während durch die mit der Innenlage koextrudierte Außenlage ein verbessertes ästhetisches Erscheinungsbild bereitgestellt werden kann, wobei das Polster effizient hergestellt werden kann.
Weiter Aspekte und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden nachstehend anhand der Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen der Erfindung unter Bezug auf die beigefügten Zeichnungen verdeutlicht.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
1 zeigt eine perspektivische Ansicht einer Ausführungsform eines erfindungsgemäßen aufblasbaren Polsters;
2A zeigt eine Querschnittansicht entlang der Linie II-II in 1 zum Darstellen der mehrlagigen Struktur gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
2B zeigt eine Querschnittansicht entlang der Linie II-II in 1 zum Darstellen der mehrlagigen Struktur gemäß einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
2C zeigt eine Querschnittansicht entlang der Linie II-II in 1 zum Darstellen der mehrlagigen Struktur gemäß einer noch anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
2D zeigt eine Querschnittansicht entlang der Linie II-II in 1 zum Darstellen der mehrlagigen Struktur gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
2E zeigt eine Querschnittansicht entlang der Linie II-II in 1 zum Darstellen der mehrlagigen Struktur gemäß einer noch anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
3 zeigt eine Querschnittansicht einer Ausführungsform eines erfindungsgemäßen aufblasbaren Polsters; und
4 zeigt eine schematische Seitenansicht eines Schlauchs zum Herstellen einer Ausführungsform eines aufblasbaren Polsters gemäß einer Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Verfahrens.
Obwohl die Erfindung in Verbindung mit beispielhaften Ausführungsformen beschrieben wird, soll die Erfindung nicht auf diese Ausführungsformen beschränkt sein, sondern alle durch die vorliegende Beschreibung und die beigefügten Patentansprüche definierten Modifikationen, alternativen und äquivalenten Ausführungsformen einschließen.
Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen
In der folgenden Beschreibung und in den Zeichnungen sind ähnliche Merkmale durch ähnliche Bezugszeichen bezeichnet, und, um die Figuren zu verdeutlichen, sind einige Elemente in einigen Figuren nicht bezeichnet, wenn sie in einer vorangehenden Figur bereits gekennzeichnet wurden.
1 zeigt eine Ausführungsform eines erfindungsgemäßen aufblasbaren Polsters 10. Der Fahrzeuginnenraum, in dem das Polster 10 installiert werden soll, ist nicht dargestellt. Es ist jedoch klar, dass das Polster 10 an verschiedenen Stellen innerhalb des Fahrgastraums des Fahrzeugs installiert werden könnte oder dazu geeignet ist, dort installiert zu werden.
Das Polster 10 weist einen Hohlkörper 12, einen daran montierten Gasgenerator 14 und eine Befestigungseinrichtung 16 zum Montieren des Hohlkörpers 12 an einer Gegenfläche im Fahrzeug auf. Der Gasgenerator dient zum Einleiten eines unter Druck stehenden Fluids in die Luftkammer, um den Hohlkörper aufzublasen.
Der Hohlkörper 12 weist eine hintere Wand 18, die dazu geeignet ist, einer Gegenfläche des Fahrzeugs zugewandt zu werden, und eine der hinteren Wand 18 gegenüberliegende vordere Wand 20 auf, die dazu geeignet ist, einem Fahrgastraum zugewandt zu werden. Ein wesentlicher Abschnitt der vorderen Wand 20 wird in Abhängigkeit von der Anordnung des Polsters für Insassen häufig sichtbar sein. Eine (in 1 nicht sichtbare) Luftkammer ist zwischen der vorderen Wand 20 und der hinteren Wand 18 ausgebildet.
Gemäß den 2A bis 2E weist die vordere Wand 20 eine aus einem strukturell verformbaren Material hergestellte Innenlage 22 und eine mit der Innenlage koextrudierte Außenlage 24 auf.
Bevor weitere Merkmale der vorliegenden Ausführungsformen näher betrachtet werden, sollten die folgenden Definitionen erwähnt werden.
Ein ”strukturell verformbares Material” bezeichnet ein Material, das in einem passiven Zustand einen Teil der strukturellen Form des Polsters bildet und in Antwort auf das durch den Gasgenerator in den Hohlkörper freigegebene Fluid verformbar ist. Es wird außerdem darauf hingewiesen, dass der Ausdruck. ”strukturell verformbarer Zustand” bezüglich des ersten Polymers und der Innenlage den Zustand des strukturell verformbaren Materials nach Abschluss der Herstellung bezeichnet. Es wird ferner darauf hingewiesen, dass der Grad der strukturellen Steifigkeit der Innenlage sich unter anderem in Abhängigkeit von den Abmessungen, der Form und der Installationsposition des Polsters ändern kann. Tatsächlich können verschiedene Formen dazu dienen, die strukturelle Stabilität der Innenlage zu erhöhen. Außerdem kann die Innenlage in Abhängigkeit von ihrer Dicke, dem Polymermaterial, Zusatzstoffen, ihrer Beziehung zu anderen Polymerlagen, ihrer Form, usw. an verschiedenen Stellen verschiedene strukturelle Stabilitäten, Steifigkeiten und Elastizitäten haben kann.
Der Ausdruck ”Fahrgastraum” bezeichnet ein Innenabteil des Fahrzeugs, in dem sich eine Person aufhalten kann, und kann austauschbar mit dem Begriff ”Insassenabteil” verwendet werden.
Eine ”Innenlage” bezeichnet eine Lage, die aus dem strukturell verformbaren Material besteht und bezüglich der Außenlage innen angeordnet ist. Die Innenlage kann die innerste Lage sein, sie kann allerdings alternativ eine weitere Schicht auf ihrer Innenfläche aufweisen.
Eine ”Außenlage” bezeichnet eine Lage, die die Außenfläche des Polsters mindestens in dem Bereich bedeckt, der für einen Insassen im Fahrzeug sichtbar ist, wobei klar sein sollte, dass in einigen Ausführungsformen eine Farbe, ein Lack oder eine andere Oberflächenbeschichtung auf die Außenlage aufgebracht werden kann.
Es sollte außerdem klar sein, dass das mehrlagige Polster mindestens zwei Lagen aufweist, und tatsächlich eine dritte Lage oder weitere Lagen oder Schichten aufweisen kann, wie beispielsweise eine Klebstoffschicht, eine Zwischenschicht, eine innerste, Schicht, eine Nachschleif- oder -polierschicht, einen Überzug und/oder Strukturierungs- oder Maserungsschichten.
In einer in den 2C bis 2E dargestellten bevorzugten Ausführungsform ist der gesamte Hohlkörper 12 eine einstückige koektrudierte Struktur mit einer Innen- und einer Außenlage. Daher umgibt die Außenlage 24 die Innenlage 22 über die gesamte Innenlage, und die hintere Wand 18 würde ebenfalls die Innenlage 22 und die Außenlage 22 aufweisen. Alternativ kann, wie in den 2A und 2B dargestellt ist, die Außenlage 24 nur auf der vorderen Wand koextrudiert werden und vorzugsweise die Seiten umhüllen.
Gemäß den 2A bis 2E weist der Hohlkörper 12 ferner Verbindungsabschnitte 26 auf, die die vordere Wand 20 mit der hinteren Wand 18 verbinden. Die Verbindungsabschnitte haben verschiedene Gestalten, Strukturen und Formen.
1 zeigt, dass der Verbindungsabschnitt 26 vorzugsweise den Umfang des Polsters umgibt, um die vordere und die hintere Wand miteinander zu verbinden.
Aufgrund des zum Herstellen des Polsters 10 verwendeten Koextrusionsverfahrens können die Verbindungsabschnitte 26 auf verschiedene Weisen ausgebildet werden.
3 zeigt den Hohlkörper 12 mit einem Paar einander gegenüberliegenden Verbindungsabschnitten 26, die hier als ein oberer und ein unterer Abschnitt dargestellt sind. Diese Verbindungsabschnitte 26 weisen einen Quetschabschnitt 28 auf. Der Quetschabschnitt 28 ist so konstruiert, dass nur die Außenlage 24 für den Insassen sichtbar ist.
Wie in den 2C und 2D dargestellt ist, werden die Innenlage 22 und die Außenlage 24 vorzugsweise beim Koextrudieren durch eine Schmelzverbindung direkt miteinander verbunden.
Alternativ kann, wie in 2E dargestellt ist, eine Zwischenlage 30 zwischen der Innenlage 22 und der Außenlage 24 bereitgestellt werden. Die Zwischenlage 30 kann eine zusätzliche Polymerlage sein, die dem Hohlkörper 12 spezifische Eigenschaften verleiht, oder eine Klebstoffschicht, die dazu beiträgt, die Innenlage 22 und die Außenlage 24 miteinander zu verbinden.
Die Innenlage 22 besteht vorzugsweise aus einem thermoplastischen Olefin, wie beispielsweise Salflex 245^TM. Die Außenlage 24 besteht vorzugsweise aus einem thermoplastischen Olefin oder Polypropylen. Das Polymer der Außenlage 24 kann außerdem vorzugsweise mindestens einen kratzfesten Zusatzstoff aufweisen, wie beispielsweise Kalziumoxid, Kalziumkarbonat, Glimmer oder Wachs, oder eine Kombination derartiger Zusatzstoffe. Es wird außerdem darauf hingewiesen, dass die Innenlage 22, die Außenlage 24 und/oder andere Lagen ein unbearbeitetes bzw. Rohmaterial oder ein Nachpoliermaterial enthalten können. Die Innenlage 22 des Hohlkörpers 12 kann auch derart modifiziert werden, dass eine bestimmte strukturelle Stabilität bereitgestellt wird, beispielsweise durch Beimischen von Zusatzstoffen oder indem sie derart ausgebildet wird, dass eine bestimmte Struktur erhalten wird. Vorzugsweise werden alle Lagen des Hohlkörpers 12 gleichzeitig zu einem Schlauch koextrudiert und dann blasgeformt.
Vorzugsweise besteht die Innenlage 22 aus einem ersten Polymer und weist die Außenlage 24 ein vom ersten Polymer verschiedenes zweite Polymer auf. Das zweite Polymer wird derart ausgewählt, dass es als geeignete Oberflächenschicht dienen kann. Beispielsweise kann das zweite Polymer einen geringeren Glanzgrad als das erste Polymer haben. Das zweite Polymer kann bei einer Formungstemperatur eine geringere Viskosität haben als das erste Polymer, so dass es für eine Strukturierung oder Maserung geeigneter ist, wenn der Polymerlage durch die Form eine Struktur oder Maserung aufgeprägt wird. Außerdem ist es bevorzugt, wenn das erste und das zweite Polymer unter Extrusionsbedingungen eine im Wesentlichen ähnliche Viskosität besitzen, um die Anfangsphase dieses Prozesses zu begünstigen, und wenn das zweite Polymer unter Blasformbedingungen für Strukturierungszwecke eine geringere Viskosität besitzt. Das zweite Polymer kann eine größeres Aufnahmevermögen bezüglich Färbungsmitteln haben als das erste Polymer, es kann beispielsweise eine geeignetere Grundfarbe für eine Färbung aufweisen. Die Außenlage kann einen Farbstoff enthalten oder aus einem derartigen Material ausgebildet sein, dass es dem Erscheinungsbild anderer Fahrzeuginnenausstattungskomponenten angepasst ist.
Vorzugsweise hat, wie in der Ausführungsform von 2D dargestellt ist, die Außenlage 24 eine geringere Dicke als die Innenlage 22. Die Außenlage kann so dünn wie möglich ausgebildet sein, um das optische Erscheinungsbild zu verbessern, während der Materialverbrauch minimiert wird. Beispielsweise kann die Außenlage 24 eine Dicke zwischen etwa 0,1 mm und etwa 2 mm und die Innenlage 22 eine Dicke zwischen etwa 1 und etwa 5 mm haben. Es wird darauf hingewiesen, dass die Innenlage 22 und die Außenlage 24 an verschiedenen Stellen des Polsters 10 jeweils verschiedene Dicken haben können. Beispielsweise kann es erwünscht sein, an den Verbindungsabschnitten 26 eine geringere Dicke bereitzustellen, um den Aufblasvorgang zu erleichtern, während das Polster an Mittenabschnitten dicker und damit starrer ausgebildet ist.
Nachstehend wird eine optionale Ausführungsform eines Verfahrens zum Herstellen einer Ausführungsform eines aufblasbaren mehrlagigen Polsters 10 beschrieben.
Das Verfahren weist das Koextrudieren eines ersten Polymers und eines zweiten Polymers durch eine Düse zum Herstellen eines Schlauchs und das anschließende Blasformen des Schlauchs zum Herstellen eines Hohlkörpers auf.
Im Blasformschritt wird der Formkörper 12 derart ausgebildet, dass er die hintere Wand 18, die vordere Wand 20, die zwischen der vorderen und der hinteren Wand ausgebildete Luftkammer und außerdem eine Aufblasöffnung 32 aufweist, die mit der Luftkammer zum Aufnehmen eines unter Druck stehenden Fluids zum Aufblasen des Hohlkörpers 12 in Fluidkommunikation steht. Die Aufblasöffnung 32 nimmt den Gasgenerator 14 auf.
Der Schlauch wird koextrudiert und weist während eines anschließenden Blasformprozesses eine Formgebungstemperatur auf. Nachdem der Formgebungsvorgang abgeschlossen ist, wird der Hohlkörper 12 aus der Innenlage 22, die sich in einem strukturell verformbaren Zustand befindet, und der Außenlage 24 bestehen.
Der Koextrusionsprozess kann durch Bereitstellen mindestens zweier zugeführter Polymermaterialien und konzentrisches Koextrudieren der Materialien durch eine Düse ausgeführt werden, um eine radial innen angeordnete Innenlage und mindestens eine der Innenlage radial benachbarte Lage herzustellen. Es können weitere Lagen koextrudiert werden, wobei jede Lage der vorangehenden innen angeordneten Lage radial benachbart ist. Weil einige Polymere besser durch einen Klebstoff verbindbar sind, kann es erwünscht sein, eine Klebstoffschicht zwischen zwei Lagen zu koextrudieren.
Beim Koextrudieren ist der Schlauch rohrförmig und kann verschiedene Querschnitte haben. Vorzugsweise hat der Schlauch einen kreisförmigen Querschnitt und ist im Wesentlichen zylinderförmig. Weil der Schlauch rohrförmig ist und zwei gegenüberliegende offene Enden aufweist, weist der Blasformschritt vorzugsweise das Zusammenpressen jedes offenen Endes auf, um den entsprechenden Quetschabschnitt 28 auszubilden, der die vordere Wand 20 und die hintere Wand 18 verbindet. Das Zusammenpressen kann durch Ausrichten oder Anordnen des Quetschabschnitts 28 derart ausgeführt werden, dass nur die Außenlage für den Insassen sichtbar ist. Der Quetschabschnitt kann in einem grat- oder fugenfreien Design oder durch andere Techniken ausgebildet werden, bei denen der Quetschabschnitt von der Sichtlinie der Insassen weg angeordnet ist.
Der Koextrusionsprozess wird vorzugsweise derart ausgeführt, dass der gesamte Schlauch eine doppelwandige Struktur hat, die aus dem ersten und dem zweiten Polymer gebildet wird. D. h., das Koextrudieren weist vorzugsweise das Extrudieren des ersten Polymers in einer Rohrform und das Extrudieren des zweiten Polymers direkt auf das erste Polymer derart auf, dass es dieses umschließt, wodurch der Schlauch hergestellt wird.
Gemäß 4 kann der Schlauch 34 rohrförmige Teilabschnitte aufweisen. Im dargestellten Beispiel weist der Schlauch 34 entlang seiner Länge drei Teilabschnitte 36A–36C auf, wobei dies lediglich exemplarisch ist und mehr oder weniger Teilabschnitte mit verschiedenen Längen entlang des Schlauchs 34 ausgebildet sein können. Jeder Teilabschnitt hat horizontal betrachtet eine im Wesentlichen konstante Wanddicke T. Der Koextrusionsprozess kann derart gesteuert werden, dass mindestens einer der rohrförmigen Teilabschnitte 36A–36C eine bezüglich einem der anderen rohrförmigen Teilabschnitte verschiedene Wanddicke. T hat. Daher kann, nachdem der Schlauch 34 blasgeformt worden ist, der Hohlkörper 12 Abschnitte mit verschiedenen Wanddicken aufweisen. Beispielsweise kann der Teilabschnitt 36B des Schlauchs 34 eine größere Dicke erhalten, so dass der entsprechende Mittelbereich der vorderen und der hinteren Wand des Polsters dicker sein kann, weniger stark verformbar sein kann und geformte integrale Komponenten aufweisen kann. Beispielsweise kann die Aufblasöffnung 32 von einem Schlauchteilabschnitt mit einer größeren Dicke geformt werden, wodurch diesem Abschnitt des Polsters bessere Eigenschaften verliehen werden.
Hinsichtlich des Blasformschritts werden, nachdem der Schlauch extrudiert worden ist, Formteile (normalerweise Formhälften) über dem Schlauch geschlossen, und es wird ein Gas in das Innere des Schlauchs eingeblasen, um ihn gegen die Innenwände des durch die Formteile definierten Formenhohlraums auszudehnen. Der Formenhohlraum kann derart ausgebildet sein, dass er Vorsprünge und Vertiefungen aufweist, die verschiedene Elemente des Hohlkörpers definieren, wie beispielsweise Befestigungspunkte, die Aufblasöffnung, Entlüftungen, usw. Die Form kann außerdem derart konstruiert sein, dass sie Rippen, Falten und andere strukturelle und den Aufblasvorgang erleichternde Formen aufweist, insbesondere in der hinteren Wand und in den Verbindungsabschnitten des Polsters.
Durch Ausführungsformen des aufblasbaren mehrlagigen Polsters 10 und des Verfahrens zu seiner Herstellung werden zahlreiche Vorteile erzielt. Aufgrund des effizienteren Herstellungsprozesses wird eine Kostensenkung erreicht, weil weniger Arbeitsschritte zum Erzielen eines verbesserten ästhetischen Erscheinungsbildes eines einteiligen Polsters benötigt werden. Außerdem können zwei oder mehr koextrudierte Lagen während des Aufblasens des Polsters einem Auseinanderreißen der Lagen besser widerstehen. Außerdem können die chemischen Eigenschaften der Innen- und der Außenlage derart angepasst werden, dass sie den gewünschten Bedingungen optimal entsprechen. Beispielsweise kann die Innenlage aus einem kostengünstigen Material hergestellt werden; seine Dicke kann verändert werden, um die erforderliche Struktur zu erhalten; und sie kann ungefärbt sein, wodurch beispielsweise Färbungsmittel eingespart werden können. Die Außenlage kann als eine dünne Haut bereitgestellt werden, um Färbungsmittel einzusparen; sie kann aus einem bestimmten Polymer bestehen oder Zusatzstoffe enthalten, um ein besseres ästhetisches Erscheinungsbild zu erhalten oder bei einem Aufprall einen besseren Kontakt mit dem Insassen zu ermöglichen. Außerdem kann das Ausdehnungsverhalten durch Einstellen der verschiedenen Lagen oder durch Hinzufügen weiterer Lagen angepasst werden, anstatt dass ein Basisharz neu eingestellt und abgemischt werden muss, was ziemlich arbeitsaufwendig sein kann. Die Außenlage kann außerdem aus einem Polymer mit einer besseren elektrischen Leitfähigkeit hergestellt werden, um statische Elektrizität zu reduzieren und damit eine anschließende Farb- oder Lackauftragung zu erleichtern.
Obwohl die vorliegende Erfindung vorstehend anhand bevorzugter Ausführungsformen der Erfindung beschrieben worden ist, ist klar, dass die Erfindung nicht auf diese exakten Ausführungsformen beschränkt ist und innerhalb des Schutzumfangs der Erfindung verschiedene Änderungen und Modifikationen vorgenommen werden können.
Zusammenfassung
Aufblasbares mehrlagiges Polster und Verfahren zu seiner Herstellung
Durch die vorliegende Erfindung wird ein aufblasbares mehrlagiges Polster für einen Fahrgastraum eines Fahrzeugs bereitgestellt, wobei das Polster einen Hohlkörper mit einer hinteren und einer vorderen Wand, einer dazwischen ausgebildeten Luftkammer und einem Gasgenerator zum Einleiten eines unter Druck stehenden Fluids zum Aufblasen des Hohlkörpers aufweist. Vorzugsweise weist sowohl die vordere als auch die hintere Wand eine aus einem strukturell verformbaren Material hergestellte Innenlage und eine mit der Innenlage koextrudierte Außenlage auf. Außerdem wird ein Verfahren zum Herstellen des mehrlagigen Polsters durch Koextrudieren eines ersten und eines zweiten Polymers durch eine Düse zum Erzeugen eines Schlauchs und anschließendes Blasformen des Schlauchs zum Ausbilden eines Hohlkörpers bereitgestellt. Daher weist die vordere Wand und vorzugsweise auch die hintere Wand eine aus dem ersten Polymer hergestellte Innenlage in einem strukturell verformbaren Zustand und eine aus dem zweiten Polymer hergestellte Außenlage auf. Dieses koextrudierte mehrlagig konstruierte Polster ermöglicht eine effiziente Herstellung, eine strukturelle Stabilität, einen effizienten Aufblasvorgang und ein ästhetisches Erscheinungsbild.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

US 2007/0108747 [0005]
US 6032978 [0005]
US 6203057 [0005]
US 6305710 [0005]
US 6517103 [0005]
US 6578867 [0005]
US 6619689 [0005]
US 6758493 [0005]
US 6848715 [0005]
US 6976706 [0005]
US 7350852 [0005]
WO 2006/132990 [0005]

Claims

Mehrlagiges aufblasbares Polster zur Verwendung in einem Fahrgastraum eines Fahrzeugs, wobei das mehrlagige Polster aufweist: einen Hohlkörper mit: einer hinteren Wand, die dazu geeignet ist, einer Gegenfläche des Fahrzeugs zugewandt zu werden; einer der hinteren Wand gegenüberliegenden vorderen Wand, die dazu geeignet ist, dem Fahrgastraum zugewandt zu werden; und einer zwischen der vorderen und der hinteren Wand ausgebildeten Luftkammer; wobei die vordere Wand eine aus einem strukturell verformbaren Material hergestellte Innenlage und eine mit der Innenlage koextrudierte Außenlage aufweist; und einen Gasgenerator zum Einleiten eines unter Druck stehenden Fluids in die Luftkammer zum Aufblasen des Hohlkörpers, wobei der Gasgenerator am Hohlkörper montiert ist.
Aufblasbares mehrlagiges Polster nach Anspruch 1, wobei der Hohlkörper eine einstückige Struktur hat
Aufblasbares mehrlagiges Polster nach Anspruch 1 oder 2, wobei die hintere Wand außerdem die Innenlage und die Außenlage aufweist.
Aufblasbares mehrlagiges Polster nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei der Hohlkörper ferner Verbindungsabschnitte zum Verbinden der vorderen Wand mit der hinteren Wand aufweist.
Aufblasbares mehrlagiges Polster nach Anspruch 4, wobei die Verbindungsabschnitte ein Paar gegenüberliegende Enden aufweist, wobei jedes der Enden einen Quetschabschnitt aufweist, der derart gestaltet ist, dass nur die Außenlage für den Insassen sichtbar ist.
Aufblasbares mehrlagiges Polster nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die Innenlage und die Außenlage beim Koextrudieren durch eine Schmelzverbindung direkt miteinander verbunden werden.
Aufblasbares mehrlagiges Polster nach einem der Ansprüche 1 bis 5, ferner mit mindestens einer Zwischenlage, über die die Innenlage und die Außenlage miteinander verbunden sind.
Aufblasbares mehrlagiges Polster nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei die Innenlage eine innerste Lage ist.
Aufblasbares mehrlagiges Polster nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei die Innenlage aus einem thermoplastischen Olefin besteht.
Aufblasbares mehrlagiges Polster nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei die Außenlage aus einem thermoplastischen Olefin oder Polypropylen besteht.
Aufblasbares mehrlagiges Polster nach einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei die Außenlage ferner einen kratzfesten Zusatzstoff wie Kalziumoxid, Kalziumkarbonat, Glimmer oder Wachs oder eine Kombination davon aufweist.
Aufblasbares mehrlagiges Polster nach einem der Ansprüche 1 bis 11, wobei die Innenlage ein erstes Polymer und die Außenlage ein vom ersten Polymer verschiedenes zweites Polymer aufweist.
Aufblasbares mehrlagiges Polster nach Anspruch 12, wobei das zweite Polymer einen geringeren Glanzgrad hat als das erste Polymer.
Aufblasbares mehrlagiges Polster nach Anspruch 12, wobei das zweite Polymer bei einer Formungstemperatur eine geringere Viskosität hat als das erste Polymer.
Aufblasbares mehrlagiges Polster nach Anspruch 12, wobei das zweite Polymer ein größeres Aufnahmevermögen bezüglich Färbungsmitteln hat als das erste Polymer.
Aufblasbares mehrlagiges Polster nach einem der Ansprüche 1 bis 15, wobei die Außenlage die Innenlage in ihrer Gesamtheit umschließt.
Aufblasbares mehrlagiges Polster nach einem der Ansprüche 1 bis 16, wobei die Außenlage einen Farbstoff aufweist oder aus einem Material derart hergestellt ist, dass sie dem Erscheinungsbild der anderen Innenausstattungskomponenten des Fahrzeugs angepasst ist.
Aufblasbares mehrlagiges Polster nach einem der Ansprüche 1 bis 17, wobei die Außenlage eine kleinere Dicke hat als die Innenlage.
Aufblasbares mehrlagiges Polster nach Anspruch 18, wobei die Außenlage eine Dicke zwischen etwa 0,1 mm und etwa 2 mm und die Innenlage eine Dicke zwischen etwa 1 mm und etwa 5 mm hat.
Verfahren zum Herstellen eines aufblasbaren mehrlagigen Polsters zur Verwendung in einem Fahrgastraum eines Fahrzeugs, wobei das Verfahren die Schritte aufweist: Koextrudieren eines ersten Polymers und eines zweiten Polymers durch eine Düse zum Herstellen eines Schlauchs; Blasformen des Schlauchs zum Herstellen eines Hohlkörpers mit: einer hinteren Wand, die dazu geeignet ist, einer Gegenfläche des Fahrzeugs zugewandt zu werden; einer der hinteren Wand gegenüberliegenden vorderen Wand, die dazu geeignet ist, dem Fahrgastraum zugewandt zu werden; und wobei die vordere Wand eine aus dem ersten Polymer hergestellte Innenlage in einem strukturell verformbaren Zustand und eine aus dem zweiten Polymer hergestellte Außenlage aufweist; einer zwischen der vorderen und der hinteren Wand ausgebildeten Luftkammer; und einer Aufblasöffnung, die mit der Luftkammer zum Aufnehmen eines unter Druck stehenden Fluids zum Aufblasen des Hohlkörpers in Fluidkommunikation steht.
Verfahren nach Anspruch 20, wobei der Schlauch ein Paar gegenüberlegende offene Enden aufweist, und wobei der Blasformschritt ferner das Zusammenpressen jedes offenen Endes derart aufweist, dass ein entsprechender Quetschabschnitt gebildet wird, der die vordere Wand und die hintere Wand verbindet.
Verfahren nach Anspruch 21, wobei das Zusammenpressen ferner das Ausrichten des Quetschabschnitts derart aufweist, dass nur die Außenlage für den Insassen sichtbar ist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 20 bis 22, wobei das Koextrudieren das Extrudieren des ersten Polymers in einer Rohrform und das Extrudieren des zweiten Polymers mit dem ersten Polymer derart aufweist, dass es dieses vollständig umschließt, um den Schlauch herzustellen.
Verfahren nach einem der Ansprüche 20 bis 23, wobei das Koextrudieren das direkte Extrudieren des zweiten Polymers auf das erste Polymer aufweist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 20 bis 24, wobei der Schlauch rohrförmige Teilabschnitte aufweist, die jeweils das erste und das zweite Polymer aufweisen, und wobei der Koextrusionsprozess derart gesteuert wird, dass mindestens einer der rohrförmigen Teilabschnitte eine andere Wanddicke hat als ein anderer der rohrförmigen Teilabschnitte.
Verfahren nach Anspruch 25, wobei durch das Koextrudieren ein vorgegebener rohrförmiger Teilabschnitt des Schlauchs mit einer größeren Dicke als diejenige anderer Teilabschnitte bereitgestellt wird, und wobei das Blasformen das Formen der Aufblasöffnung an einer Stelle aufweist, die ein Teil des vorgegebenen rohrförmigen Teilabschnitts ist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 20 bis 26, wobei das erste Polymer ein thermoplastisches Olefin ist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 20 bis 27, wobei das zweite Polymer ein thermoplastisches Olefin oder Polypropylen ist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 20 bis 28, wobei das zweite Polymer ferner einen kratzfesten Zusatzstoff wie Kalziumoxid, Kalziumkarbonat, Glimmer oder Wachs oder eine Kombination davon aufweist.