CN101678811A - 汽车的具有整合的气囊封盖的内空间衬里及其制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及具有整合的单体气囊封盖(1)的汽车内空间衬里，尤其是指仪表板，其中可以通过气囊封盖(1)的盖(2)的一种特殊的轮廓几何图形(15)调节气囊封盖(1)开放时所要求的开放力。本发明的题材还有一种制造带有整合的气囊封盖(1)的内空间衬里的方法。
Description
技术领域
本发明涉及权利要求1的前序部分所述的具有整合的单体气囊封盖的汽车内空间衬里的制造方法，以及一种根据该方法制造的内空间衬里。
背景技术
由DE 197 01 502 C2公知一种仪表板，所述仪表板包含一个置于该仪表板的一个孔洞中的作为分开的部件的气囊封盖，其中所述气囊封盖借助于一个铰链装置可摆动地支承，并且气囊翻板的开口借助于所述翻板的组合摆动和滑动运动进行。在这种技术方案的情况下，由置入的部件影响所述仪表板的外观要看作是缺点。
为了避免该缺点，提出带有整体的气囊封盖的汽车的内安装部分尤其是仪表板，在此把覆盖气囊的区域与对应的内安装部分的其余区域一起构成单体的部件。在此所述部件的覆盖气囊的部分一般地通过设定折断位置与该部件的其余区域连接。然而这种安排的对应缺点在于全部部件由一种且同一种基本材料构成。然而由于覆盖气囊的区域尤其必须满足对于刚性和弹性的要求，以避免触发气囊时伤害乘员，从而要么整个部件必须用同样的高值且因此昂贵的材料构成，要么对气囊封盖的区域采取附加的措施，从而避免在打开气囊时该部分的碎裂。
于是在DE 199 58 865 A1中在仪表板的支承层的朝向气囊的一侧上设置用实质上弹性且不碎裂的材料制造的碎裂防护部分，用之在开放气囊时束紧封盖。同时所述封盖通过一个可以可膨胀的连接段与车体连接，由此使得在开放气囊的情况下能够向上翻开，而封盖本身不能够任意地到达车内空间中。
然而这个附加的安全措施却与对应的技术耗费相关联，这对应地提高了气囊封盖的制造成本。这种单体设计的另一个缺点是所要求的设定折断线一般地必须用一个附加的加工步骤构成。在此出现的困难是，通常在仪表板的背离可视侧面构成的设定折断线会经过支承层和泡沫层延伸到模制外壳，因此尤其是在仪表板的较长寿命中该设定折断线会显露在模制外壳的装饰侧(可见侧)。
由DE 199 48 021 A1公知一种气囊的封盖，其整合在载客车辆的仪表板中，在此仪表板由一个形状稳定的构架部分、一个泡沫层和一个外皮(模制外壳)构成，它们单体地相互连接。气囊封盖本身用高强度材料构成为可分离的区域，并且插入进仪表板构架的一个对应开口中。该分开的部分与仪表构架一起用一个泡沫层覆盖，并且最终用一个所谓的模制外壳覆盖。在此所述气囊封盖用一个束带与仪表板构架牢固地连接。因为在泡沫层中不构成任何设定折断线，因此没有设定折断线显露在装饰膜可见侧的风险。然而这种安排的一个缺点在于，所述束带对展开的气囊毫无阻力并且气囊的全部能量作用在封盖的背侧上，这在打开时会将泡沫层与装饰膜(模制外壳)一起撕开。这样无阻碍且坚实地作用在外皮和泡沫层上又产生分开碎片的危险，这可能会伤及汽车乘员。
发明内容
本发明所基于的问题是，提出没有现有技术的缺点的带有整合的气囊封盖的内空间衬里，尤其是仪表板。该问题通过带有权利要求3的特征的内空间衬里解决。本发明的特别实施方式体现在从属权利要求中。
本发明的另一个任务是提供一种方法，用之能够以简单的方式制造带有整合的气囊封盖的内空间衬里，尤其是仪表板。在此打开气囊封盖以受控制的能量输入进行，从而在翻开气囊封盖时可以在很大程度上避免损毁内衬里。
该任务通过带有权利要求1的特征的方法完成。
因此，根据本发明的方法基于首先把气囊封盖制造成分开的部件。这通常通过注射成型进行。该方法并不限于任何特殊或者专门的部件或者成型体，原则上根据本发明的方法可以用于全部能够覆盖气囊区域的部件。
接着把所述气囊封盖放入一个内空间衬里部分的注射模具中，并且与内空间衬里的构架一同重新喷注。在此所述气囊封盖和构架相应地用不发生相互粘接的拮抗性聚合物材料制造。以此方式达到，所述气囊封盖作为整合却分开的成型部分收入在内空间衬里的构架中。
在制造了带有整合的气囊封盖的内空间衬里的构架以后在对应于相应衬里部分的模制外壳的后方做出泡沫，其中把泡沫与制成的内空间衬里构架连同整合了的气囊封盖连接。作为模制外壳可以采用汽车衬里部分的通常的模制外壳，例如通常的空壳铸造法制造的模制外壳、深拉模制外壳或者预成型薄膜、喷射模制外壳、铸造模制外壳等等。在此原材料同样采用通常聚合物材料范围的材料。
因为先制造气囊封盖再与构架一起重新喷注，所以所述构架用熔点低于封盖材料的材料构成。构架的可能材料例如可以考虑聚甲醛(POM)和聚丙烯(PP)，而气囊封盖的材料采用聚甲醛(POM)、聚四氟乙烯(PET)、丙烯腈/丁二烯/苯乙烯共聚物(ABS)和聚乙内酰胺(PA6)、聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)、聚碳酸酯(PC)。在此不论是对盖还是对构架，聚合物材料都用玻璃纤维加强。在所述方法的一个优选实施方式中提出气囊封盖的材料是聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)或者聚甲醛(POM)，而内空间衬里构架的材料采用纤维增强的聚丙烯(PP)。
在重新喷注时把气囊封盖如此地包入衬里的构架中：使之不发生粘连地与所述构架连接，在此所述封盖的轮廓几何图形准确匹配地接合进仪表板构架中对应孔洞的对应成型件中。
在此把所述封盖的轮廓几何图形选择得在把所述封盖从仪表板构架中的孔中压出来时要求一个确定的力。
在此，相互调准盖剖面形状和气囊开口的对应剖面形状有许多的可能性。从而例如在一个优选的扩展中，可以把封盖成型件构成为准确匹配地接合进内衬里构架的气囊开口中的V形成型件槽中的成型件突起。该槽可以断开以方便开放所述封盖。然而尤其是在所述气囊封盖的角区中，通过适配所述成型件降低所述封盖的保持力也可能是有利的。
所述气囊封盖的轮廓几何图形不只是选择得可以有控制地调节开放力阻力，而是还设置有利于确定地撕开所述泡沫和模制外壳的装置。从而在一个有利的扩展中，所述气囊封盖的轮廓几何图形有一个指向泡沫方向，并且起开放辅助作用的成型件隆起，以此方式使其方便于位点确定地撕开泡沫。在此可以通过模制外壳区域中的对应弱化线优化所述位点确定的撕开，由此可以在很大程度上避免损坏内空间衬里部分。
在所述气囊封盖的轮廓几何图形内部的成型件隆起，在气囊封盖与内空间衬里的构架一起后喷注和重新喷射时附加地起密封作用，并且防止在注射过程中构架材料到达封盖上面。
优化开放过程的另一个手段在于，在封盖边缘的区域构成一个成型件凹槽，由此达到扩大封盖的表面积并且从而改善泡沫的连接。改善泡沫的连接导致在开放气囊时进一步地减少碎片的形成，并且从而降低对乘员的危险。在此方向上的一个类似的或者还是一个附加的作用还可以通过对气囊封盖的表面进行粒面处理达到。
根据本发明的带有整合的气囊封盖的内空间衬里的一个优选的实施方式中，所述气囊封盖是一个用高强度的弹性材料制造的分开的部分，包含一个盖和至少一个铰链件。在此所述盖和铰链件用置入的纱纺织物、塑料织物加强或者用置入的金属板加强，由此即使在特别低温或者特别高温的情况下也能够把所述部件束紧在一起，从而即使在这样的条件下也还能够有碎片防护。
在一个有利的实施方式中如果用有纳米结构的塑料制造气囊封盖就可以不必附加地使用碎片防护。这样的材料不论是在高温还是在低温都有非常高的强度和弹性，从而可以省去附加地加入纤维或者金属板作为碎片防护。纳米塑料在-35℃的临界温度有高的弹性，而普通塑料在这样的温度范围已经变脆并且从而容易碎裂。
以上说明的实施方式中所述至少一个铰链件配备有所谓的锚固成型件，其对于对应的支承连接件形状吻合地安排在所述构架中，并且与之处于工作连接。在此所述支承连接件实施成内空间衬里的构架的部分，并且起保持和引导所述锚固成型件的作用。所述铰链件在其上段有一个设定折断切口，该设定折断切口在展开气囊时起所述气囊封盖的盖的转动轴的作用，并且从而使得能够翻开所述盖。
在展开时所述气囊行进到所述盖的下侧，并且向汽车内部的方向推动连同铰链件的整个气囊封盖到所述支承连接件能够接收锚固成型件的量。在到达支承连接件内部的挡块时锚固成型件受到阻挡，并且该直线运动被引导转变成转动，在此时所述设定折断切口构成转动轴。该设定折断切缺口的位置确定为盖结构(泡沫和模制外壳)高度之上，并且设计得当锚固成型件碰到所述挡块时把该设定折断切口定位在所述模制外壳的高度上或者刚好在所述模制外壳的上方。
在开放过程中所述锚固成型件与支承连接件结合吸收展开着的气囊的一部分能量，并且从而使得能够有受控制的盖打开。
在一个优选的实施方式中，锚固成型件的支承连接件相应地由两个垂直于衬里部分的表面的筋构成，所述筋安排在所述内部衬里的构架中。这些筋终止于锚固成型件的挡块上，在此它们呈锐角相互接近收使锚固成型件的引导件变窄。这样做的作用是，在所述锚固成型件进入变窄的支承连接件中时吸收开放着的气囊的部分能量，由此控制开放过程并且节制开放过程。
通过锚固成型件的一个特别优选的实施方式可以进一步地优化气囊封盖的开放性能。从而在一个优选的实施方式中所述锚固成型件构成沿纵向等分的T型材，其在一个方面使得能够在接收连接件中引导所述锚固成型件而在另一个方面允许在一定的程度上挤压锚固成型件的两翼，这同样与对应的能量吸收相关。这还兼作缓冲所述盖的开放。
为了防止较强地挤压锚固成型件的两翼，可以在相应的部分成型件之间安排一些横筋，用之可以更加准确地调节开放过程。此外锚固成型件的翼的挤压或者还有所述盖的引导件的偏压还可以通过所述T型材的厚度调节。所述能量吸收的其它调节可能性通过选择锚固成型件的数量和支承连接件的角度得到。
从而在以上说明的开放机构的情况下构成许多准确调节和控制开放过程的可能性。通过锚固成型件、支承连接件以及一定情况下加强筋的正确的尺寸设计和调整结合盖的适当的轮廓几何图形可以在气囊展开时吸收多余的能量，这导致进一步地降低对乘员的威胁。
所述盖本身也可以不同地构成。从而除了一个单侧的开放机制以外还可以有一种双侧的变例，在此所述气囊封盖优选地在中间有一个附加的设定折断线，在抬高所述盖以后在一定的力作用下折断所述设定折断线，从而实现所述气囊封盖的双侧开放。然而该变例要求一个第二铰链件，以均匀地翻起所述盖的两翼。
附图说明
下面借助于附图详细地说明本发明。
图1示出带有整合的气囊模件的内空间衬里(仪表板)的剖视图；
图2示出一个气囊封盖的示意图；
图3和图3a分别示出一个内空间衬里的一段的剖视图；
图4示出带有气囊封盖的一个内空间衬里的一个部分段的示意图；
图5a、5b和5c借助于经一个仪表板的一些截面在不同的开放时间点示出开放机构；而
图6示出带有双侧开放的气囊封盖的内空间衬里的剖面。
具体实施方式
图1示出带有整合的气囊模件的内空间衬里的剖视图。在该图中可以看出带有盖2和铰链件3以及碎片防护装置5的气囊封盖1，所述气囊封盖装配在仪表板的一个对应孔洞中。铰链件3有一个设定折断缺口4以及一个锚固成型件6。
气囊封盖1准确匹配地置入在仪表板构架7中，其中盖2的轮廓几何图形15有一个成型件突起16，该成型件突起在仪表板构架7的开口的区域内置于一个对应的空心型材11中。借助于轮廓几何图形15控制盖2的开放阻力，并且使之适应于实际要求。带有整合的气囊封盖1的仪表板构架7用一个泡沫层14和一个模制外壳9覆盖，其中模制外壳9构成仪表板的可见侧。
图2示出仪表板的作为单个部件的典型气囊封盖1的三维图示。在该图中可看到盖2的轮廓几何图形15。铰链件3有总共七个锚固成型件6，其实施成沿纵向等分的T成型件。用虚线表示碎片防护件5的置入，所述碎片防护件包含带有铰链件3和盖2的整个气囊封盖1。在一个采用纳米结构塑料制成的气囊封盖1的特殊实施方式中，可以不必置入碎片防护件。这种实施方式不是该图的题材。
在图3和图4中尤其详细地图示能够控制气囊封盖1开放的措施。图3示出带有气囊封盖1、仪表板构架7、泡沫层14和模制外壳9的内空间衬里(仪表板)的一段的剖视图。在该段中尤其示出气囊封盖2的轮廓几何图形15，其中所述轮廓几何图形15包含准确匹配地置于仪表板构架7的开口的空心成型件11中的成型件突起16，并且在其上部区域中具有一个沿着泡沫层14方向的成型件隆起12作为开放辅助。在模制外壳9的区域中于所述成型件隆起12的高度上可以看到一个弱化线13。成型件隆起12和弱化线13的作用是，在开放气囊10时确定地撕开泡沫14和模制外壳9。
图3a示出气囊封盖2的轮廓几何图形15的一个可供选择的替代成型件。在此情况下盖2的开放较少或者完全没有通过构架7受到对抗力。通常在实践中轮廓几何图形15在图3和图3a中所示的两个极端之间变化。从而视需要而异构成或厚或薄的成型件突起16，或者还应当在发起所述盖的开放的区域中完全地省略成型件突起16，如在图3a中所示。
在图4中示出对支承连接件8形状吻合地安排在仪表板构架7区域中，并且与之处于工作连接的单个的锚固成型件6。在该图中可以看出，构思为锚固成型件6的引导件和支承件的支承连接件8的两个筋向上楔形地以锐角靠拢。锚固成型件6本身实施成为沿纵方向等分的T型材。这两个措施都用于，创立一个在开放气囊封盖1时可以衰减能量的区域，由此降低开放的情况下损伤仪表板构架7的程度，并且可以同时进一步加强对乘员的保护。沿挡块17方向的箭头示出在开放气囊时锚固成型件6在沿车内方向上的气囊封盖的一个直线运动中的路径。
图5a至5c示出通过仪表板的剖面，这些剖面示意地表现出根据本发明的气囊封盖在不同的开放时间点的开放机制。
从而在图5a中可以看到关闭的气囊封盖，其与图1所示相似。在图5a的图示中省略了可以在图1中找出的标号。
在图5b中展开的气囊打开封盖1，并且连同泡沫14和模制外壳9一起用一个直线运动沿车内方向推移。在此，锚固成型件6达到在仪表板构架7的区域中位于支承连接件8内部的挡块17，由此阻止盖2的进一步直线运动。位于在此时间点设定折断切口4处于仪表板7的模制外壳9的高度，并且可以行使气囊封盖1的转动轴的作用，于是翻开封盖的盖2并且让出气囊10的路径，这表现在图5c中。
图6示出根据本发明的气囊封盖1的双侧开放的实施方式。在此在盖2的中间在朝向气囊10的侧面上可以看到设定折断线19，该设定折断线等分盖2。优选的是在浇铸气囊封盖时就引入该设定折断线19。碎片防护件5在设定折断线19的区域中被中断，从而使得能够翻开这两个盖翼。在构架7的对置于设定折断线19的侧面上可以看到两个成型件凹槽18，由于把泡沫更好地连接在放大了的表面上，这两个成型件凹槽在沿设定折断线19撕开盖2时起附加的碎片防护作用。气囊封盖1在两个对置侧面上各有一个铰链件3，该铰链件具有参照图1说明了的特征。在这两个实施方式中轮廓几何图形15也适应于开放时所要求的力性能，并且可以提出盖边缘或者气囊开口的各种剖面。
在这些实施例中示出了仪表板中的主要部分，从而本发明的原理可以适用于各种带有整合的气囊的内空间衬里，这些都表达在对应地陈述的专利权利要求中。
符号说明
1气囊封盖
2盖
3铰链件
4设定折断切口
5碎片防护装置
6锚固成型件
7构架(内空间衬里，仪表板)
8支承连接件
9模制外壳
10气囊
11空心成型件
12成型件隆起
13弱化线
14泡沫
15轮廓几何图形
16成型件突起
17挡块(锚固成型件的)
18成型件凹槽
19设定折断线
Claims (20)
1.制造带有整合的单体气囊封盖(1)的内空间衬里的方法，其中所述方法包含步骤：
a)注射成型单体的气囊封盖(1)；
b)把气囊封盖(1)放入一个内空间衬里的构架(7)的注射成型模具中；
c)与内空间衬里的构架(7)一起重新喷射气囊封盖(1)；
d)后方发泡一个模制外壳(9)并通过泡沫(14)把模制外壳(9)和构架(7)以及整合的气囊封盖(1)连接，其特征在于，
所述气囊封盖(1)和内空间衬里的构架(7)用相应的不发生相互粘接的拮抗性聚合物材料制造。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，
气囊封盖(1)的聚合物材料具有比内空间衬里的构架(7)的聚合物材料高的熔点。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，气囊封盖(1)的材料选自包含醇酯(PBT)、聚甲醛(POM)、聚四氟乙烯(PET)、聚碳酸酯(PC)、丙烯腈/丁二烯/苯乙烯共聚物(ABS)和聚乙内酰胺(PA6)的组，内空间衬而的里构架(7)的材料包含聚丙烯(PP)和聚甲醛(POM)。
4.如权利要求1至3中任一项所述的方法，其特征在于，所述聚合物材料用纤维加强，优选的是用玻璃纤维加强。
5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述内空间衬里是仪表板。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的方法制造的带有整合的气囊封盖(1)的内空间衬里，
其特征在于，气囊封盖(1)包含一个有控制开放力的轮廓几何图形(15)的盖(2)。
7.如权利要求6所述的内空间衬里，其特征在于，盖(2)的轮廓几何图形(15)包含控制和调节盖(2)的开放力阻力以及支持确定地撕开盖(2)的装置。
8.如权利要求5或者6所述的内空间衬里，其特征在于，盖(2)的轮廓几何图形(15)具有一个准确匹配于内空间衬里构架(7)的气囊开口中的V形槽的成型件突起(16)。
9.如权利要求6至8中任一项所述的内空间衬里，其特征在于，盖(2)的轮廓几何图形(15)有一个指向安排在构架(7)和模制外壳(9)之间的泡沫层(14)的方向的成型件隆起(12)。
10.如权利要求6至9中任一项所述的内空间衬里，其特征在于，盖(2)的几何图形(15)在盖边缘区域具有一个成型件凹槽(18)。
11.如权利要求6至10中任一项所述的内空间衬里，其特征在于，盖(2)具有一个表面粒化处理了的表面。
12.如权利要求6至11中任一项所述的内空间衬里，其特征在于，气囊封盖(1)包含至少一个带有设置成盖(2)的转动轴的设定折断切口(4)的铰链件(3)。
13.如权利要求12所述的内空间衬里，其特征在于，所述至少一个铰链件(3)具有锚固成型件(6)。所述锚固成型件与可以放入构架(7)中，并且垂直于内空间衬的表面对准气囊方向的支承连接件(8)处于工作的连接，其中支承连接件(8)设置成锚固成型件(6)的引导件和支承件。
14.如权利要求12或者13所述的内空间衬里，其特征在于，带有至少一个铰链件(3)的气囊封盖(1)在气囊(10)张开时可以沿车内方向推移这样的一个量：用之支承连接件(8)可以接收铰链件(3)的锚固成型件(6)。
15.如权利要求12至14中任一项所述的内空间衬里，其特征在于，在推移气囊封盖(1)以后盖(2)可以绕起转轴作用的设定折断切口(4)翻开。
16.如权利要求1至15中任一项所述的内空间衬里，其特征在于，在气囊封盖(1)中置入了纱纺织物、塑料织物或者金属板形式的碎片防护装置(5)。
17.如权利要求1至15中任一项所述的内空间衬里，其特征在于，气囊封盖(1)用有纳米结构的塑料制造。
18.如权利要求1至17所述的内空间衬里，其特征在于，锚固成型件(6)构成为沿纵方向等分的T成型件。
19.如权利要求1至18中任一项所述的内空间衬里，其特征在于，所述等分的T成型件通过部分成型件之间排列的横筋加强。
20.如权利要求1至19中任一项所述的内空间衬里，其特征在于，支承连接件(8)相应地由构架(7)中两个垂直于内空间衬里部分的表面排列的筋构成，其中这些筋终止于锚固成型件(6)的挡块上，并且它们呈锐角相互接近收使锚固成型件(6)的引导件变窄。
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