CN108372624B - 制造用于机动车辆的复合表皮泡沫载体部件的方法和用于机动车辆的复合表皮泡沫载体部件 - Google Patents

制造用于机动车辆的复合表皮泡沫载体部件的方法和用于机动车辆的复合表皮泡沫载体部件 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种制造用于机动车辆的复合表皮泡沫载体部件(1)的方法，包括以下步骤：注塑成型载体(6)，载体具有由铰链区(4)和预定的撕裂线(5)限定的一个以上的安全气囊活门(2)，其中，沿着所述撕裂线(5)的一区段形成具有槽状截面的凸状轮廓(8)；在表皮(7)与注塑成型的所述载体(6)之间制造泡沫层；通过在制造所述泡沫层之后在所述凸状轮廓(8)上引导工具并且去除所述凸状轮廓(8)的一部分而在所述凸状轮廓(8)中制造缺口(9)。本发明还涉及一种用于机动车辆的复合表皮泡沫载体部件(1)。

Description

制造用于机动车辆的复合表皮泡沫载体部件的方法和用于机 动车辆的复合表皮泡沫载体部件
技术领域
本发明涉及一种制造用于机动车辆的复合表皮泡沫载体部件的方法，并且涉及一种用于机动车辆的复合表皮泡沫载体部件。
背景技术
本身已知使用复合表皮泡沫载体部件来制造用于机动车辆的仪表面板支撑件。例如，在专利文献DE 102 19 522 A1中示出了该类型的复合表皮泡沫载体部件。复合部件包括载体和表皮，在载体与表皮之间形成有泡沫层。在乘客安全气囊要布置在其下方的区域中，载体和泡沫层二者均具有材料弱化部，该材料弱化部在复合部件中界定了一种安全气囊活门；当启动乘客安全气囊时该活门部分地破裂并且翻开，从而使得乘客安全气囊能够打开到车辆内部中。
专利文献EP 0 916 555 A2示出了用于布置在仪表板的区域中的乘客安全气囊的盖装置。盖装置具有H形安全气囊活门，在乘客安全气囊展开的情况下该活门能够破裂并且翻开。
特别地，如果将该类型的安全气囊活门一体化到复合表皮泡沫载体部件中，则可能难以以任何程度的工艺可靠性来制造诸如缺口这样的材料弱化部。在一个已知的工艺中，使用激光制造缺口形式的材料弱化部，从而有助于该类型的安全气囊活门的破裂。例如，专利文献DE 10 2005 037 939 A1示出了一种用于机动车辆的复合表皮泡沫载体部件。该复合部件具有由铰链区和预定的撕裂线限定的安全气囊活门。为了使得安全气囊活门能够在撕裂线的区域中撕开，在制造复合部件期间利用激光将载体材料和泡沫层穿孔。如果使用这样的激光，则复合部件的通常面向车辆内部且形成可见部分的表皮或者表皮层可能会损坏。
作为替代方案，例如，还可以使用诸如刀具这样的材料去除工具来弱化这样的撕裂线，或者换言之，使用该材料去除工具来去除材料。然而，这涉及到的风险是难以精确地沿着撕裂线引导刀具。另外，在该类型的复合表皮泡沫载体部件上使用刀具涉及到刨掉至少部分泡沫层的风险，这可能导致复合部件中的不期望的凹痕。这两种风险均可能导致在安全气囊展开时安全气囊活门的破裂过程是不明确的，并且特别是，其可能不遵循期望的轮廓，即预定的撕裂线。而且，如果材料弱化部不精确地遵循撕裂线并且泡沫层被部分刨除，则可能会导致启动安全气囊时的不期望的飞粒；在这样的情况下，复合部件的泡沫层的一部分会滑移到车辆内部。一般来说，在成型和加工该类型的复合部件以在安全气囊活门的预定撕裂线的区域中制造材料弱化部时可能产生碎片，该碎片稍后至少当安全气囊展开以使得安全气囊活门撕开时以飞粒的形式侵入车辆内部。
发明内容
本发明的目的是提供一种制造复合表皮泡沫载体部件的方法以及一种复合表皮泡沫载体部件，利用该复合表皮泡沫载体部件，在这样的复合部件中的安全气囊活门能够可靠地打开。
利用具有独立权利要求的特征的制造复合表皮泡沫载体部件的方法以及复合表皮泡沫载体部件来实现该目的。在从属权利要求中描述了本发明的带有适当的且特别的进一步发展的有利实施例。
在本发明的用于制造用于机动车辆的复合表皮泡沫载体部件的方法中，通过注塑成型制造载体。载体包括由铰链区和预定的撕裂线限定的一个以上的安全气囊活门，其中，沿着撕裂线的一区段制造具有槽状截面的凸状轮廓。撕裂线不需要是可见的线。撕裂线是定义了在布置于安全气囊活门之下的安全气囊展开的情况下该安全气囊活门应该撕裂或破裂的预定线。
凸状轮廓是一种具有槽状截面的凸起。从而，凸状轮廓的突出到载体的其余部分上方的部分围成腔体。例如，凸状轮廓可以像波纹状的金属板顶棚的单个波纹。
另外，作为根据本发明的方法的一部分，在表皮与注塑成型的载体之间制造泡沫层。例如，可以将设置有发泡剂的合成材料注射在表皮与注塑成型的载体之间。在该情况下，重要的是表皮和注塑成型的载体均为紧密的，不具有通孔，否则形成泡沫层并且设置有发泡剂的合成材料将通过表皮和/或注塑成型的载体逸出到外部。
在制造泡沫层之后，在载体的凸状轮廓中形成缺口。通过在凸状轮廓上引导工具从而去除凸状轮廓的一部分来完成缺口的制造。例如，所述工具可以是刀头，在凸状轮廓上以波纹线引导该刀头，使得利用该刀头去除至少槽形横截面的槽底。结果，在凸状轮廓中形成了前述缺口。
为了制造缺口，优选地在横向上，尤其以波形线，在凸状轮廓上重复引导所述工具。术语横向应理解为意味着所述工具与凸状轮廓延伸的主方向横切地在凸状轮廓上移动，使得在某些区域中去除凸状轮廓的一部分。从而，在去除轮廓期间，工具与撕裂线的前述区段的路线横切地移动。为了制造缺口，工具根据需要伸入凸状轮廓内，直到形成了缺口。
本发明的最实质的方面涉及到制造具有槽状截面的凸状轮廓。这种明显地突出到载体的其余部分之上的轮廓特别易于加工，以在凸状轮廓上并且从而在预定的撕裂线的一区段中制造缺口或材料弱化部。
凸状轮廓优选地形成有均匀宽度。因此，凸状轮廓的槽状截面优选地沿着凸状轮廓的整个长度是均匀的。现在，如果以波形线沿着凸状轮廓引导所述工具以制造缺口，这样就相当自动地产生了具有均匀尺寸的缺口，其一个接一个地排列，全都沿着撕裂线的前述一区段延伸。从而，以特别简单和可再生产的方式通过在凸状轮廓中制造缺口而在预定的撕裂线的区域中将载体穿孔。
设置凸状轮廓使得诸如刀具这样的相对宽或厚的工具能够被用于制造缺口。结果，工具是相对坚固的和刚性的。这消除了当工具用于在要制造缺口的位置中部分地去除凸状轮廓时在该刀具处的晃动。缺口的宽度取决于凸状轮廓的形成，并且缺口的长度取决于所使用的工具。例如，可以使用直径5mm的刀头。在该情况下，缺口将具有至少5mm的长度。然而，缺口的宽度不受刀头的直径的影响。另外，工具程序的简单改变能够实现载体在凸状轮廓的区域中的长度和弱化部的变化。在注塑成型工具中可靠地定义了凸状轮廓的宽度以及因此制成的缺口的宽度。总体上，利用本发明的方法，产生了沿着复合表皮泡沫载体部件中的预定的撕裂线制造缺口的特别简单的可能性，使得当安全气囊展开时，复合部件的安全气囊活门能够可靠地破裂并且翻开。以该方式，当安全气囊活门撕开时特别能够防止前述的不期望的飞粒。
本发明的有利的实施例提供了以V形截面、U形截面或梯形截面制造凸状轮廓的槽状截面。例如，槽状截面可以被下切至其槽底。作为替代方案，还可以依据槽状截面的形状，通过例如切割而仅去除凸状轮廓顶部的一小部分。
本发明的另一有利的实施例提供了在载体的背对表皮的侧面上制造凸状轮廓。这使得能够利用工具非常简单地切割凸状轮廓，以制造缺口。
在本发明的另一有利实施例中，安全气囊铰链网或者安全气囊铰链金属板装接到载体，并且将安全气囊活门越过铰链区连接到载体的其余部分。安全气囊铰链网优选为织物，例如织物垫。其可以布置在载体上，并且然后利用塑料压力注塑包封成型，使得安全气囊铰链网被牢固地连接至载体。安全气囊铰链网确保了在安全气囊活门撕开的情况下，活门在铰链区中保持可靠地连接至载体的剩余部分。因此，安全气囊铰链网提供了在安全气囊展开的情况下安全气囊活门到载体的其余部分的实际灵活连接，并且使得安全气囊活门沿着撕裂线撕开。还可以使用安全气囊金属板代替安全气囊铰链网；其与安全气囊铰链网具有相同功能。
在本发明的进一步的有利的实施例中，安全气囊铰链网在安全气囊盖的撕裂线所在的区域中至少部分地具有狭缝。从而，安全气囊铰链网在狭缝区中对膨胀的安全气囊不产生阻力。安全气囊铰链网的狭缝区定义了对膨胀的安全气囊的力施加点，安全气囊能够从该力施加点处将载体撕开。至少在安全气囊盖的撕裂线的布置区域中对安全气囊铰链网设置狭缝，这使得安全气囊活门直到铰链区的破裂受控，于是安全气囊活门翻开或者旋开。
在本发明的另一有利实施例中，邻接载体的材料在凸状轮廓处被弱化，并且材料弱化部沿着撕裂线的另外一区段延伸。材料弱化部沿着撕裂线的额外部分引导安全气囊活门的撕开过程，从而确保安全气囊活门也可靠地沿着撕裂线破裂。例如，材料弱化部还可以为通孔的形式。为此目的，可以最初在要形成材料弱化部的区域中制造凸状轮廓；然而，其还可以由工具加工以制造缺口。
本发明的另一有利实施例提供了以突出到泡沫层内的凹陷的形式制造铰链区。这有助于安全气囊活门围绕铰链区受控地打开。作为替代或者附加方案，铰链区还可以以比安全气囊活门小的厚度制造。铰链区的较小的壁厚同样有助于当安全气囊展开时安全气囊活门围绕该铰链区打开。
本发明的另一有利实施例提供了安全气囊盖的撕裂线被预定为形成H形或U形安全气囊活门。在H形安全气囊活门的情况下，安全气囊活门包括被设计成一旦安全气囊展开即在相反方向上旋开的两个区域。利用该H形安全气囊活门，膨胀的安全气囊的最大的力施加在安全气囊活门的中间。这是撕裂线也优选地沿着该位置延伸并且形成有前述缺口的凸状轮廓同样精确地制造在该处的一个原因。当如在跑车中那一样，在可以是仪表面板在这样的复合部件与挡风玻璃之间具有特别小的空间时，H形安全气囊活门是特别有利的。另一方面，如果在复合部件与挡风玻璃之间具有相对大的空间，可以使用U形安全气囊活门，这也是没有问题的。
根据本发明的用于车辆的复合表皮泡沫载体部件包括注塑成型的载体，其具有由铰链区和预定的撕裂线限定的一个以上的安全气囊活门，其中，具有槽状截面的凸状轮廓沿着撕裂线的一区段延伸。另外，复合表皮泡沫载体部件具有布置在表皮与注塑成型的载体之间的泡沫层。此外，一个接一个布置的多个缺口设置在凸状轮廓上。本发明的方法的有利实施例可以视为本发明的复合表皮泡沫载体部件的有利实施例。
从下面的优选实施例的描述并且基于附图，本发明的其它优点、特征和细节将变得显而易见。在不脱离本发明的范围的情况下，以上说明中提到的特征和特征的组合以及下面的附图的说明中提到的或仅在附图中示出的特征和特征的组合不仅可以以给出的组合使用，而且可以独立地使用。
附图说明
在附图中，
图1示出仪表面板支撑件形式的复合表皮泡沫载体部件的局部平面图，示出了H形安全气囊活门作为复合部件的一部分；
图2示出具有可见载体和表皮的复合表皮泡沫载体部件的立体细节，可见载体和表皮均形成复合部件的各个外部侧面，其中具有槽状截面的凸状轮廓形成在表皮的背对载体的侧面上；
图3示出复合表皮泡沫载体部件的安全气囊活门的区域的示意性立体图，其中波形线图示了沿着凸状轮廓引导的切削刀具的路径，从而在凸状轮廓上形成一个接一个布置的若干缺口；
图4示出复合表皮泡沫载体部件的另外的立体细节，其中能够识别在凸状轮廓中制造的缺口；
图5示出装接到复合表皮泡沫载体部件并且被注塑包封成型(overmold)的安全气囊铰链网格的示意性平面图；
图6示出复合表皮泡沫载体部件的另一细节，其中T形材料弱化部与凸状轮廓邻接；以及
图7示出复合表皮泡沫载体部件的另一立体细节，其中载体的安全气囊活门的铰链区被设计为波浪形凹陷。
参考标记列表
1 复合表皮泡沫载体部件
2 安全气囊活门
3 施加的力
4 铰链区
5 撕裂线
6 载体
7 表皮
8 凸状轮廓
9 缺口
10 波形线
11 安全气囊铰链网
12 狭缝
13 T形材料弱化部
具体实施方式
在平面图中部分示出了复合表皮泡沫载体部件1。复合表皮泡沫载体部件1是仪表面板支撑件。此处示出的复合表皮泡沫载体部件1的特定部分容纳H形安全气囊活门2。还示意性地示出了当安全气囊展开时其施加的力3。安全气囊活门2在对置的长边上具有铰链区4，在安全气囊展开的情况下，安全气囊活门2的各个元件能够围绕该铰链区翻折。除了两个铰链区4，安全气囊活门2还由H形撕裂线5限定。撕裂线5定义了当安全气囊展开时安全气囊活门2被撕开的位置。然而，这样的H形撕裂线5不需要为可见的或者具有物理形状。这样的安全气囊活门2被设计为从车辆内部的视野中隐藏。从而，在观看安装的复合表皮泡沫载体部件1时，不能够看到安全气囊活门2所在的位置。
图2示出复合表皮泡沫载体部件1的放大的局部视图。复合表皮泡沫载体部件1包括载体6以及所谓的表皮7，在载体与表皮之间布置了此处未被详细示出的泡沫层。表皮7是面向车辆内部的装饰层，其对车辆乘员可见。载体6通过注塑成型制造；其包括H形安全气囊活门2。由铰链区4和预定的撕裂线5限定的安全气囊活门2还具有凸状轮廓8，该凸状轮廓具有槽状截面。在载体6的注塑成型期间，该凸状轮廓8被制造为具有沿着撕裂线5的一区段的槽状截面，所述撕裂线5的一区段即为一旦安全气囊展开，安全气囊活门2立即在中间撕开的这样的精确位置。因为在载体6的注塑成型之后，在表皮7与载体6之间制造前述泡沫层，所以凸状轮廓8最初被制造成具有完整未破断的表面。
在图3中以立体细节的方式示出了复合表皮泡沫载体部件1的制造的另一步骤。波形线10示意性地图示了此处未示出的刀头的引导。在预先制造的凸状轮廓8上沿着波形线10引导刀头。利用该方式，在凸状轮廓8上一个接一个地制造若干缺口9，即通孔。因此，去除了凸状轮廓8的一部分，使得之前连续的凸状轮廓8仅剩余个别区段。
在图4中，以与图2相同的立体图示出了复合表皮泡沫载体部件1。在本视图中，已经在凸状轮廓8上制造了前述缺口9，使得仅保留了凸状轮廓8的个别区段，在该凸状轮廓8的个别区段之间穿插有缺口9。在该情况下，凸状轮廓8基本上具有V型截面。同样诸如U形或梯形这样的槽状截面也是可行的。
缺口9的形成使得精确地沿着撕裂线5弱化了载体6，即，在撕裂线5的当安全气囊展开时安全气囊活门2首先破裂的区域中，弱化了载体6。明显地，凸状轮廓8形成在载体6的背对表皮7的侧面上。
在图5中，以示意性平面图示出了载体6；安全气囊铰链网11已经被布置在载体上。安全气囊铰链网11布置在载体6上并且利用例如塑料注塑包封成型，使得安全气囊铰链网11牢固地连接至载体6的其余部分。例如，安全气囊铰链网11可以是特别坚固的且防撕裂的织物层。安全气囊铰链网11将此处未示出的安全气囊活门2越过铰链区4连接至载体6的其余部分。H形狭缝12被引入到安全气囊铰链网11，并且至少大部分与撕裂线5的形状相对应。安全气囊铰链网11以H形狭缝12与H形撕裂线5匹配的方式定位在载体6上。从而，在H形狭缝12的区域中，安全气囊铰链网11对展开的安全气囊不产生阻力。这使得展开的安全气囊能够在穿插有缺口9的凸状轮廓8处开始撕开载体6。如果载体6由于安全气囊的展开而沿着撕裂线5撕开，则安全气囊铰链网11越过铰链区4将安全气囊活门2可靠地连接到载体6。这确保了安全气囊活门2在铰链区4周围可靠地翻开，并且在此期间不从剩余的载体6撕掉。代替安全气囊铰链网11，还可以使用金属板制成的铰链；这确保了安全气囊活门2在铰链区4周围可靠地翻开，并且在此期间不从剩余的载体6撕掉。
图6示出了复合表皮泡沫载体部件1的另一细节。在该图中能够识别载体6的撕裂线5打开的区域。在载体6中与凸状轮廓8相邻地制成了T形材料弱化部13；其确保了安全气囊活门2以受控的方式沿着撕裂线5的进一步路线撕开。完全相同地，镜像反转的T形材料弱化部13制成在凸状轮廓8的另一纵向端部处。从而，当安全气囊活门2由于缺口9和安全气囊在该处的冲击点而在凸状轮廓8的区域中首先撕开时，根据该图所示，该撕裂沿着延续的撕裂线5向上并向下行进，持续直到其到达T形材料弱化部13。
最后，图7示出了复合表皮泡沫载体部件1的另一细节，其中可识别两个铰链区4中的一个。铰链区4以延伸到此处未示出的泡沫层内的凹陷的形状制成。换言之，铰链区4在载体6的面向表皮7的侧面上突出。另外，铰链区4比载体6的剩余部分薄。铰链区4的具有较小的截面的波浪形轮廓使得安全气囊活门2易于围绕铰链区4翻折。

Claims (11)

1.一种制造用于机动车辆的复合表皮泡沫载体部件(1)的方法，包括以下步骤：
注塑成型一载体(6)，所述载体具有由铰链区(4)和指定的撕裂线(5)所限定的一个以上的安全气囊活门(2)，其中，沿着所述撕裂线(5)的一区段形成具有槽状截面的凸状轮廓(8)，并且所述凸状轮廓(8)被制造在所述载体(6)的背对表皮(7)的侧面上；
在所述表皮(7)与所述注塑成型的所述载体(6)之间制造泡沫层；
通过在制造所述泡沫层之后在所述凸状轮廓(8)上引导工具并且去除所述凸状轮廓(8)的一部分，在所述凸状轮廓(8)中制造缺口。
2.根据权利要求1所述的方法，
其特征在于，
为了制造所述缺口(9)，在所述凸状轮廓(8)上横向地重复引导所述工具。
3.根据权利要求2所述的方法，
其特征在于，
以波形线重复引导所述工具。
4.根据权利要求1所述的方法，
其特征在于，
所述凸状轮廓(8)的槽状截面被制造成V形截面、U形截面或梯形截面。
5.根据权利要求1至4的任意一项所述的方法，
其特征在于，
安全气囊铰链网(11)或者安全气囊铰链金属板装接到所述载体(6)，并且将所述安全气囊活门(2)越过所述铰链区(4)连接到所述载体(6)的其余部分。
6.根据权利要求5所述的方法，
其特征在于，
所述安全气囊铰链网(11)在布置于所述安全气囊活门(2)的所述撕裂线(5)上的区域中，至少部分地制成有狭缝。
7.根据权利要求1至4的任意一项所述的方法，
其特征在于，
材料弱化部(13)与所述凸状轮廓(8)相邻地被制造在所述载体(6)上，并且所述材料弱化部沿着所述撕裂线(5)的另外一区段延伸。
8.根据权利要求1至4的任意一项所述的方法，
其特征在于，
所述铰链区(4)被制造成突出到所述泡沫层内的凹陷的形状。
9.根据权利要求1至4的任意一项所述的方法，
其特征在于，
所述铰链区(4)以比所述安全气囊活门(2)小的厚度制造。
10.根据权利要求1至4的任意一项所述的方法，
其特征在于，
以形成H形或者U形的安全气囊活门(2)的方式预先定义所述安全气囊活门(2)的所述撕裂线(5)。
11.一种用于机动车辆的复合表皮泡沫载体部件(1)，包括：
注塑成型的载体(6)，所述载体具有由铰链区(4)和预定的撕裂线(5)限定的一个以上的安全气囊活门(2)，其中，具有槽状截面的凸状轮廓(8)沿着所述撕裂线(5)的区段延伸，并且所述凸状轮廓(8)被制造在所述载体(6)的背对表皮(7)的侧面上；
泡沫层，该泡沫层布置在所述表皮(7)与注塑成型的所述载体(6)之间；
多个缺口(9)，所述缺口一个接一个地形成在所述凸状轮廓(8)上。
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