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Die Erfindung betrifft ein Innenausstattungsteil für Kraftfahrzeuge, insbesondere ein Innenverkleidungsteil, welches ein Airbag-Modul abdeckt, ein Basisteil aus Kunststoff und eine äussere Dekorschicht, vorzugsweise aus Stoff, Leder oder Lederimitat, aufweist und welches beim Auslösen des Airbags zumindest zum Teil aufgeht bzw. aufklappt. Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zur Herstellung eines Innenausstattungsteils für Kraftfahrzeuge.
Aus der AT-406 759 ist ein eine Airbag-Abdeckung aufweisendes Innenverkleidungsteil bekannt, bei welchem Aufreisslinien eine Airbagklappe bilden, die im Auslösefall des Airbags schlagartig aufgerissen wird. Die Aufreissnaht wird dabei durch nach innen gekrümmte offene Ränder des Basisteils gebildet, zwischen welchen das Dekormaterial eine Materialdopplung bildet. Dieses Innenverkleidungsteil wird durch Hinterpressen in einem zweiteiligen Werkzeug hergestellt, bei dem das eine Werkzeugteil mit einer Nut versehen ist, welche mit einem am zweiten Werkzeugteil vorgesehenen schwertartigen Vorsprung zusammenwirkt. Vor dem Schliessen des Werkzeugs wird das Dekormaterial an dem mit dem Vorsprung versehenen Werkzeugteil positioniert und auf der Innenseite des zweiten Werkzeugteils die Kunststoffschmelze strangförmig abgelegt.
Beim Schliessen des Werkzeugs drückt der Vorsprung das Kunststoffmaterial und das Dekormaterial, letzteres unter Bildung der Materialdopplung, in die Nut. Am ausgehärteten und dem Werkzeug entnommenen Innenverkleidungsteil wird schliesslich der Endbereich der durch den Vorsprung und die Nut gebildeten Verformung abgeschnitten, um die erwünschte Aufreissnaht zu bilden. Ein besonderer Vorteil dieses bekannten Verkleidungsteils ist seine einfache und wirtschaftliche Herstellung. Es hat sich jedoch herausgestellt, dass der Widerstand, den die durch die Aufreissnaht gebildete Airbagklappe im Auslösefall dem
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austretenden Airbag entgegensetzt, vergleichsweise hoch ist.
Auch bei Airbagklappen, deren Aufreissnaht auf andere Weise erstellt wird, beispielsweise durch ein nachträgliches Anbringen von Einschnitten oder Perforationen, sind die Kräfte, die zum Öffnen der Airbagklappe erforderlich sind, oft unerwünscht hoch.
Hier setzt nun die Erfindung ein, der die Aufgabe zugrunde liegt, bei einem Innenausstattungsteil der eingangs genannten Art auf einfache Weise zu erreichen, dass die vom Airbag zum Öffnen bzw. Lösen der aufgeh- bzw. wegklappbaren Teile aufzubringenden Kräfte reduziert sind.
Gelöst wird die gestellte Aufgabe erfindungsgemäss dadurch, dass das Basisteil aus zumindest zwei Kunststoffmaterialien unterschiedlicher Härte besteht, wobei entlang von Aufreissnähten und/oder von Biege- bzw. Scharnierbereichen ein weicheres Kunststoffmaterial vorgesehen ist, als in den unmittelbar anschliessenden Bereichen.
Durch die Erfindung kann auf einfache Weise, insbesondere ohne eine zusätzliche nachträgliche Bearbeitung des fertigen Innenausstattungsteils zu erfordern, erreicht werden, dass gezielt in jenen Zonen und Bereichen des Innenausstattungsteils, die beim Auslösen des Airbags bewegt werden müssen, durch den Einsatz eines weicheren Kunststoffs, demnach eines Kunststoffs mit einem niedrigen Elastizitätsmodul, dem Airbag ein geringerer Widerstand entgegengesetzt wird.
Von besonderem Vorteil ist die Erfindung bei einem Innenausstattungsteil, bei dem die Aufreissnaht durch nach innen gekrümmte und nach innen offene Ränder des
Basisteils gebildet ist und die Dekorschicht eine die Öffnung zwischen diesen
Rändern des Basisteils verschliessende Materialdopplung bildet. Erfindungsgemäss werden hier die nach innen offenen Ränder des Basisteils und die an diese anschliessenden Bereiche über eine gewisse Breite aus dem weicheren Kunststoff hergestellt (Anspruch 2). Damit lässt sich eine deutliche Verringerung der vom
Airbag auf die Aufreissnaht zu übertragenden Kräfte erzielen.
Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zum Herstellen eines
Innenausstattungsteils für Kraftfahrzeuge, insbesondere eines
Innenverkleidungsteils, welches ein Airbag-Modul oder Teile desselben abdeckt und beim Auslösen des Airbags sich bewegende oder wegklappende Bereiche und/oder
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Zonen aufweist, durch Hinterpressen einer Dekorschicht, vorzugsweise aus Stoff, Leder oder Lederimitat, mit Kunststoff in einem Presswerkzeug mit einem oberen und einem unteren Werkzeugteil, wobei der Kunststoff in Form von Strängen im offenen Werkzeug auf dem unteren Werkzeugteil verteilt wird.
Gemäss der Erfindung werden Stränge aus zumindest zwei Kunststoffen unterschiedlicher Härte eingebracht, wobei Stränge aus dem weicheren Kunststoff im Bereich der beim Auslösen des Airbags bewegbaren und/oder wegklappbaren Bereiche und/oder Zonen aufgebracht werden (Anspruch 3). Es kann daher schon bei der Herstellung des Innenausstattungsteils durch die Auswahl der Kunststoffe gezielt Einfluss auf die Nachgiebigkeit bestimmter Bereiche genommen werden.
Dabei ist es von besonderem Vorteil, wenn der weichere Kunststoff entlang der späteren Biege- bzw. Scharnierbereiche und/oder entlang von Aufreissnähten aufgebracht wird (Anspruch 4).
Bei der Herstellung eines Innenausstattungsteils, bei dem durch eine im unteren Werkzeugteil ausgebildete Nut, welche mit einem im oberen Werkzeugteil vorgesehenen schwertförmigen Vorsprung zusammenwirkt, eine V- bzw. U-förmige Verformung im Kunststoff und im Dekormaterial gebildet wird, wobei das
Dekormaterial unter Bildung einer Materialdopplung in die Verformung eingepresst wird, wird erfindungsgemäss ein Strang aus dem weicheren Kunststoff entlang der
Nut eingebracht (Anspruch 5). Damit ist sichergestellt, dass die derart aus dem
Kunststoff gebildete Verformung komplett aus dem weicheren Material besteht.
Es gibt eine Anzahl von Möglichkeiten, auf kostengünstige und wirtschaftliche Weise
Kunststoffe unterschiedlicher Härte in das Presswerkzeug einzubringen.
Eine dieser Möglichkeiten sieht vor, dass die Kunststoffe unterschiedlicher Härte mittels verschiedener Extruder eingebracht werden (Anspruch 6).
Bei einer weiteren Variante wird zumindest einer der Kunststoffe, insbesondere der weichere Kunststoff, mittels eines Heisskanal-Systems und einer Einspritzeinheit von unten her auf das untere Werkzeugteil transportiert und derart eingebracht (Anspruch 7).
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Bei einer dritten erfindungsgemässen Variante ist vorgesehen, dass zumindest einer der Kunststoffe, auch hier insbesondere der weichere Kunststoff, mittels eines programmgesteuerten Roboterarms eingebracht wird (Anspruch 8). Sowohl der Einsatz eines Heisskanal-Systems mit einer Einspritzeinheit sowie das Aufbringen mittels einer Robotereinrichtung haben den Vorteil, dass das Kunststoffmaterial besonders exakt positioniert werden kann.
Die Erfindung wird im Folgenden anhand der Zeichnung, die Ausführungsbeispiele darstellt, näher beschrieben. Die Zeichnung zeigt die Ausgestaltung eines Innenverkleidungsteils eines Kraftfahrzeuges, welches eine Airbagklappe für ein Airbag-Modul bildet, und unterschiedlicher Möglichkeiten zur Herstellung dieses lnnenverkleidungsteils. Die Figuren sind schematische Darstellungen.
Es zeigen Fig. 1 einen Schnitt durch einen Teilbereich des Verkleidungsteils, Fig. 1a eine Draufsicht auf jenen Bereich des Verkleidungsteils, wo eine Airbagklappe vorgesehen ist, Fig. 2 eine Schnittansicht eines Werkzeugs mit einer möglichen Ausführungsform zur Herstellung des Verkleidungsteils aus Fig. 1,
Fig. 3 eine Schnittansicht eines Werkzeugs mit einer zweiten Variante der
Herstellung des Verkleidungsteils aus Fig. 1 und
Fig. 4 eine Schnittansicht mit einer weiteren Ausführungsform zur Herstellung des Verkleidungsteils aus Fig. 1.
Fig. 1 ist ein Schnitt durch jenen Bereich eines Verkleidungsteils, wo eine
Aufreissnaht 3 vorgesehen ist, die eine Airbagklappe 4 definiert. Das Verkleidungsteil weist ein Basisteil 1 aus Kunststoff auf, welches aussenseitig mit einer Dekorschicht
2, die vorzugsweise aus Stoff, Leder oder einem Lederimitat besteht, versehen ist.
Wie Fig. 1 a zeigt, kann durch eine U-förmige Form des Verlaufes der Aufreissnaht 3 die Airbagklappe 4 gebildet werden, die im Falle der Auslösung des nicht dargestellten Airbags entlang einer Biege- oder Scharnierlinie 5 öffnet. Die
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Aufreissnaht kann auch einen anderen Verlauf aufweisen, beispielsweise H-förmig verlaufen, wodurch zwei aufklappbare Bereiche gebildet sind.
Die Aufreissnaht 3 wird durch bzw. zwischen zwei nach innen gebogenen und offenen Rändern 6 das Basisteil 1 gebildet, wobei das Material der Dekorschicht 2 die schlitzförmige Öffnung zwischen den beiden Rändern 6 verschliesst und hier eine Materialdopplung bildet. Die unterhalb der strichlierten Linie in Fig. 1 angedeuteten Bereiche sind nach der Entnahme des fertigen Verkleidungsteils aus der Form noch vorhanden, werden jedoch durch Abschneiden entfernt.
Das Basisteil 1 besteht aus zwei verschiedenen Kunststoffen. Die beiden nach innen gebogenen Ränder 6 und die an diese unmittelbar anschliessenden Bereiche des Basisteils 1 bilden einen Bereich 1 c, wo das Basisteil 1 aus einem weicheren Kunststoff besteht als in den anderen Bereichen, die hier mit 1a bezeichnet sind, wo insbesondere einer der üblichen Kunststoffe, der härter ist als der Kunststoff im Bereich 1 c, verwendet ist. Besonders gekennzeichnet sind ferner die Übergangsbereiche 1 b beidseitig der Aufreissnaht 3 zwischen den beiden Kunststoffmaterialien. Die Bereiche 1 c entstehen bei der Herstellung des Verkleidungsteils als Mischzonen aus den beiden erwähnten Kunststoffen.
Da gemäss der Erfindung entlang der Aufreissnaht 3 ein weicheres bzw. ein weiches Kunststoffmaterial, dessen Elastizitätsmodul somit niedriger ist als jener des härteren Kunststoffes, angeordnet ist, erfordert das Öffnen der Airbagklappe 4 nicht mehr so grosse Kräfte, wie bei einem Verkleidungsteil aus einem einheitlich harten Kunststoff. Die Herstellung des Verkleidungsteils kann, wie nun anhand einiger Ausführungsvarianten beschrieben wird, auf sehr wirtschaftliche und einfache Weisen erfolgen.
Fig. 2 bis 4 zeigen Varianten einer Herstellung durch Hinterpressen. Bei sämtlichen Ausführungsformen besteht das Presswerkzeug in üblicher Weise aus zwei schliessbaren Werkzeugteilen 8,9, deren Innenseiten gemäss der Gestalt des herzustellenden Verkleidungsteils geformt sind. Zum Bilden der in Fig. 1 und Fig. 1a gezeigten Aufreissnaht 3 ist das eine, das obere Werkzeugteil 8 mit einem schwertartigen Vorsprung 10 versehen, welcher beim Schliessen des Werkzeugs mit einer am zweiten Werkzeugteil 9 vorgesehenen Nut 11zusammenwirkt. Die Nut 11
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und der Vorsprung 10 weisen einen Verlauf auf, der dem erwünschten Verlauf der zu bildenden Aufreissnaht 3 entspricht. Vor dem Schliessen der beiden Werkzeugteile 8,9 wird am oberen Werkzeugteil 8 das die Dekorschicht 2 bildende Dekormaterial positioniert.
Bei der Ausführungsform gemäss Fig. 2 werden mittels zweier Extruder 12, 13 Stränge 14,15 aus zwei unterschiedlichen Kunststoffschmelzen auf der Innenseite des Werkzeugteils 9 abgelegt. Über den Extruder 13 wird ein Strang 15 aus einem weicheren Kunststoff entlang der bzw. über der Nut 11abgelegt. Seitlich des Stranges 15 werden mittels des Extruders 12 Stränge 14 aus dem zweiten, härteren Kunststoff abgelegt. Zwischen den einzelnen Strängen 14,15 werden Abstände belassen, um beim Schliessen des Werkzeugs ein entsprechendes Auffüllen des Werkzeugs zum Formen des Verkleidungsteils zu gewährleisten. Beim Schliessen des Werkzeugs wird das Dekormaterial gemeinsam mit der weichen Kunststoffschmelze (Strang 15) vom Vorsprung 10 in die Nut 11 gepresst.
Nach dem Aushärten des Verkleidungsteils wird dieses dem Werkzeug entnommen und es wird, wie bereits erwähnt, der Endbereich der vom Vorsprung 10 und der Nut 11 gebildeten Verformung entlang der in Fig. 1 strichliert eingezeichneten Linie abgeschnitten.
Der für das Ausformen der V- bzw. U-förmigen Verformung im Werkzeug vorgesehene Vorsprung 10 hat eine Breite von ca. 1,5 mm und eine Höhe von ca.
10 mm.
An Stelle der in Fig. 2 gezeigten zwei Extruder 12,13 können auch mehr als zwei
Extruder verwendet werden, um die Stränge aus den Kunststoffschmelzen in der erforderlichen Weise ins Werkzeug einzubringen.
Bei dem in Fig. 3 gezeigten Werkzeug wird die Schmelze aus dem weicheren
Kunststoff durch ein Heisskanal-System über eine Einspritzeinheit 16 ins offene
Werkzeug eingebracht. Das Heisskanal-System umfasst eine Anzahl von
Heisskanälen 17, von welchen in Fig. 3 einer zu sehen ist, die am Nutgrund der Nut
11nach aussen münden. Auf diese Weise kann ein Strang 15' aus dem weicheren
Kunststoff entlang der Nut 11 aufgebracht werden. Seitlich des Stranges 15' können die Stränge 14 aus dem härteren Kunststoff durch einen Extruder 12 aufgebracht
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werden. Nach dem Schliessen des Werkzeuges wird das Verkleidungsteil in der oben beschriebenen Weise fertiggestellt.
Fig. 4 zeigt eine Ausführungsform unter Verwendung zumindest eines Extruders 12" in Kombination mit einem Roboterarm 18 einer Robotereinrichtung, welcher den Strang 15" aus dem weichen Kunststoff positioniert. Die Programmierung der Bewegung des Roboterarms 18 gewährleistet die erwünschte Strangablage entlang der Nut 11. Der zweite, harte Kunststoff wird, wie bei den anderen beiden Ausführungsformen, mittels des Extruders 12" strangweise neben dem Strang 15" ins offene Werkzeug eingebracht.
Durch das Fliessen der Kunststoffschmelzen beim Schliessen des Werkzeugs und durch den Aushärtvorgang bilden sich die in Fig. 1 angedeuteten vergleichsweise schmalen Vermischungszonen 1 b.
Als Kunststoffe kommen die für Innenausstattungsteile von Kraftfahrzeugen üblichen Materialien, insbesondere thermoplastische Elastomere, in Frage. Zu diesen Materialien gehören beispielsweise Polypropylen, SBS (Styrol-Butadien- Styrol) oder SEBS (Styrol-Ethylen-Butadien-Styrol). Die verwendeten Kunststoffmaterialien unterscheiden sich in der Shore-A-Härte und somit im Elastizitätsmodul.
Nach der Erfindung lassen sich auch Teile herstellen, die aus mehr als zwei verschiedenen Kunststoffen bestehen. Dies kann unter Einsatz einer entsprechenden Anzahl von Extrudern, unter Einsatz mehrerer Heisskanal-Systeme und Einspritzeinheiten oder mehrerer Robotereinrichtungen erfolgen.
Die Erfindung ist nicht auf die Herstellung des gezeigten und beschriebenen Verkleidungsteils eingeschränkt. So können beispielsweise auch andere
Innenausstattungsteile von Kraftfahrzeugen, beispielsweise Verkleidungsteile für die A-, B- oder C-Säulen, erfindungsgemäss ausgeführt und hergestellt werden.
Besonders vorteilhaft sind Anwendungen, wo Verkleidungsteile Airbag-Module, beispielsweise von Seitenairbags oder Kopfairbags, abdecken und die
Verkleidungsteile bei der Auslösung des Airbags komplett oder zum Teil weg- bzw. aufklappen müssen. Dabei kann auch vorgesehen werden, in Biege- bzw.
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Scharnierbereichen einen weicheren Kunststoff zu verwenden, um das Aufgehen bzw. Wegklappen von Verkleidungsteilen oder der entsprechenden Bereiche zu erleichtern. Ein weicherer Kunststoff kann auch bei Verkleidungsteilen mit anders ausgeführten Aufreisslinien vorgesehen werden, beispielsweise bei solchen, die durch ein nachträgliches Perforieren oder durch nachträgliche Schnitte oder Einschnitte mit Messern oder Laser erzeugt werden.
Die beschriebene Herstellung durch Hinterpressen ist die bevorzugte Herstellungsart für ein erfindungsgemäss ausgeführtes Verkleidungsteil. Es ist jedoch grundsätzlich möglich, erfindungsgemäss ausgeführte Innenausstattungsteile durch Spritzgiessen herzustellen.