DE102007053995B4

DE102007053995B4 - Verfahren zur Herstellung einer Instrumententafel eines Kraftfahrzeugs

Info

Publication number: DE102007053995B4
Application number: DE102007053995.0A
Authority: DE
Inventors: Michael Hagemann; Ulf Hillemann; Siegfried Stache
Original assignee: Volkswagen AG
Current assignee: Volkswagen AG
Priority date: 2007-11-13
Filing date: 2007-11-13
Publication date: 2016-12-22
Anticipated expiration: 2027-11-14
Also published as: DE102007053995A1

Abstract

Verfahren zur Herstellung einer Instrumententafel (35) eines Kraftfahrzeugs mit einer Airbaganordnung, bei dem ein Airbagdeckel (3) mittels eines Fangbands (19) an der Instrumententafel (35) befestigt wird, wobei der Airbagdeckel (3) und der Instrumententafelträger (1) als voneinander separate Bauteile gebildet werden, die über das Fangband (19) miteinander verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, dass ein erster Fangband-Verbindungsabschnitt (31) in ein erstes Formwerkzeug (21) zur Formung eines Instrumententafelträgers (1) eingelegt und durch Einbringen von Kunststoffmaterial in das Formwerkzeug (21) der erste Fangband-Verbindungsabschnitt (31) in den geformten Instrumententafelträger (1) eingebettet wird, und ein zweiter Fangband-Verbindungsabschnitt (33) in ein zweites Formwerkzeug (23) zur Formung des Airbagdeckels (3) eingelegt und durch Einbringen von Kunststoffmaterial in das Formwerkzeug (23) der zweite Fangband-Verbindungsabschnitt (33) in den geformten Airbagdeckel (3) eingebettet wird, und dass ein Kunststoff-Gießvorgang für den Airbagdeckel (3) und für den Instrumententafelträger (1) unabhängig voneinander im ersten Formwerkzeug (21) und im davon separaten zweiten Formwerkzeug (23) erfolgt, und dass der Airbagdeckel (3) und der Instrumententafelträger (1) unabhängig voneinander in ihrer Formgebung und bezüglich der Materialauswahl gestaltet werden.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer Instrumententafel eines Kraftfahrzeugs nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1 sowie eine Instrumententafel für ein solches Kraftfahrzeug nach dem Patentanspruch 13.
Bei Instrumententafeln von Kraftfahrzeugen sind üblicherweise an der Beifahrerseite im potentiellen Kopfaufprallbereich eine Airbaganordnung mit einem, in der Instrumententafel integrierten Airbagdeckel sowie einem dahinter angeordneten Airbagmodul vorgesehen.
Aus der DE 10 2005 003 550 A1 ist eine gattungsgemäße Instrumententafel eines Kraftfahrzeugs bekannt, bei der ein Airbagdeckel mittels eines Fangbands an der Instrumententafel befestigt ist. Die Instrumententafel weist einen Kunststoffträger auf, der im Spritzgussverfahren in einer Spritzgussform hergestellt wird. Bei der Herstellung der Instrumententafel wird in die Spritzgussform zuerst das Fangband eingelegt. Anschließend wird ein Kunststoffmaterial in die Spritzgussform eingespritzt, so dass äußere Fangbandbereiche entsprechend am Kunststoffträger eingebettet werden. Der zwischen den beiden äußeren Fangbandbereichen vorgesehene, schlaufenartige mittlere Fangbandbereich wird in einen Aufnahmeraum der Spritzgussform eingelegt, so dass dieser mittlere Fangbandbereich von der Einbettung im Kunststoffmaterial des Kunststoffträgers ausgenommen ist. Eine entsprechende Instrumententafel ist auch in der DE 10 2004 010 643 A1 gezeigt.
Der Airbagdeckel wird daher mit dem Instrumententafelträger materialeinheitlich und einstückig in der dafür vorgesehenen, gemeinsamen Spritzgussform hergestellt, wodurch die Formgebung des Airbagdeckels konstruktiv eingeschränkt ist und außerdem eine Verwendung unterschiedlicher Kunststoffmaterialien des Kunststoffträgers und des Airbagdeckels nicht ermöglicht ist.
Aus der DE 196 24 075 A1 ist ein weiteres Herstellungsverfahren für ein Trägerteil eines Airbagsystems mit Fangband bekannt. Bei diesem Verfahren wird das als Kunststoff-Spritzgussteil ausgebildete Trägerteil derart geformt, dass es das Fangband abschnittsweise umgreift. Aus der DE 195 30 346 A1 ist ein Airbagdeckel zur Abdeckung der Airbagaustrittsöffnung in einer Instrumententafel bekannt. Der Grundkörper des Deckels ist als Spritzformteil ausgebildet mit darin eingebettetem Halteband. Aus der DE 298 11 739 U1 ist eine weitere Instrumententafel bekannt, bei der ein Airbagdeckel integriert ist. Der Airbagdeckel besteht aus einem material besonders hoher Festigkeit, das sich vom Material des Instrumententafelträgers unterscheidet. Der Airbagdeckel ist an einem Schusskanalabschnitt eines am Instrumententafelträger angebrachten Strukturelements mittels eines Fangbandes verankert.
Aus der DE 43 15 853 A1 ist eine Armaturentafel mit Beifahrer-Airbag bekannt.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein Verfahren zur Herstellung einer Instrumententafel eines Kraftfahrzeugs und/oder eine Instrumententafel bereitzustellen, die fertigungstechnisch einfach sowie mit reduziertem Bauteilaufwand hergestellt ist.
Die Aufgabe der Erfindung ist durch die Merkmale des Patentanspruches 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen offenbart.
Gemäß dem kennzeichnenden Teil des Patentanspruches 1 wird ein erster Fangband-Verbindungsabschnitt in ein erstes Formwerkzeug zur Formung eines Instrumententafelträgers eingelegt. Anschließend wird durch Einbringen von Kunststoffmaterial in das Formwerkzeug der erste Fangband-Verbindungsabschnitt in den geformten Instrumententafelträger eingebettet. Analog wird ein zweiter Fangband-Verbindungsabschnitt in ein zweites Formwerkzeug zur Formung des Airbagdeckels eingelegt. Durch ein anschließendes Einbringen von Kunststoffmaterial in das zweite Formwerkzeug wird der zweite Fangband-Verbindungsabschnitt in den geformten Airbagdeckel eingebettet. Auf diese Weise kann in einem Gießverfahren, insbesondere im Spritzgussverfahren, das Fangband montagetechnisch sowie fertigungstechnisch einfach sowohl am Instrumententafelträger als auch am Airbagdeckel befestigt werden. Dabei erfolgt der Gießvorgang für den Airbagdeckel und für den Instrumententafelträger unabhängig voneinander in einem ersten Formwerkzeug sowie einem davon separaten zweiten Formwerkzeug. Der Airbagdeckel und der Instrumententafelträger können daher im Wesentlichen unabhängig voneinander in ihrer Formgebung bzw. bezüglich ihrer Materialauswahl gestaltet werden.
Mittels des erfindungsgemäßen Herstellungsverfahrens werdender Airbagdeckel und der Instrumententafelträger als voneinander separate Bauteile mit ggf. unterschiedlichen Kunststoffmaterialien gebildet. Die beiden als separate Bauteile gebildeten Airbagdeckel und Instrumententafelträger sind dabei lediglich über das Fangband miteinander verbunden.
Die vom Airbagdeckel abgedeckte Airbagdurchgangsöffnung ist von einer, einen Schusskanal bildenden Schusskanalwand begrenzt. Bei montiertem Airbagmodul wird der Airbag bei dessen Auslösung durch den Schusskanal geführt gegen den Airbagdeckel gedrückt. Zur Reduzierung der Anzahl der Komponenten bei der Herstellung der Instrumententafel kann die Schusskanalwand materialeinheitlich und/oder einstückig mit dem Instrumententafelträger gebildet werden.
In einem nachfolgenden Verfahrensschritt wird eine Schaumschicht und/oder eine Slushhaut auf den Instrumententafelträger aufgetragen. Dabei wird vor dem Aufschäumvorgang die Airbagdurchgangsöffnung im Instrumententafelträger mit dem Airbagdeckel geschlossen. Um während des Schaumvorgangs ein Eindringen des Schaumes in den Bereich des Schusskanals zu verhindern, kann eine Fuge zwischen dem Airbagdeckel und dem Instrumententafelträger mit einem Dichtmittel abgedichtet werden. Außerdem kann der Airbagdeckel bevorzugt Rastelemente aufweisen, über die der Airbagdeckel während des Schaumvorgangs lösbar am Instrumententafelträger gesichert werden kann, um ein Aufspringen des Airbagdeckels während des Schaumvorgangs zu verhindern.
Die ersten und zweiten Formwerkzeuge weisen jeweils eine Kammer auf, in die das Kunststoffmaterial in flüssiger Form eingebracht werden kann. Die Formwerkzeuge können dabei Formhälften aufweisen, die jeweils die Kammer begrenzen. Erfindungsgemäß kann das erste und/oder zweite Formwerkzeug mit einem Durchgangskanal ausgeführt sein, der bei geschlossener Formhälfte die Kammer nach außen öffnet. Auf diese Weise kann der erste oder zweite Verbindungsabschnitt des Fangbandes in die jeweilige Kammer eingelegt und aus dem Formwerkzeug herausgeführt werden. Der aus dem Formwerkzeug herausgeführte Verbindungabschnitt des Fangbandes kann dann in die entsprechende Kammer für den Airbagdeckel bzw. den, Instrumententafelträger eingebettet eingelegt werden. Auf diese Weise kann die an sich separate Formung des Airbagdeckels und des Instrumententafelträgers gleichzeitig erfolgen.
In einem weiteren Montageschritt kann an der bereits erwähnten Schusskanalwand das Airbagmodul befestigt werden. Hierzu kann das Airbaggehäuse des Airbagmoduls beispielhaft mit der Schusskanalwand verschraubt oder darin eingehängt werden. Das Airbaggehäuse kann in etwa wannenförmig mit nach oben offener Seite ausgebildet sein. Im Airbaggehäuse ist einerseits der Airbag angeordnet. Andererseits trägt das Airbaggehäuse außenseitig den Gasgenerator.
Zur weiteren Bauteilreduzierung kann das Airbagehäuse materialeinheitlich und/oder einstückig mit der Schusskanalwand ausgebildet werden. Insbesondere kann hierzu das erste Formwerkzeug zur Formung des Instrumententafelträgers derart dimensioniert sein, dass die Schusskanalwand materialeinheitlich und/oder einstückig in die hochgezogene Seitenwand des wannenförmigen Airbaggehäuses übergeht.
Für den Zusammenbau des Airbagmoduls an der Instrumententafel kann darauffolgend der Airbagsack des Airbagmoduls bei noch geöffnetem Airbagdeckel von oben durch die Airbagdurchgangsöffnung des Instrumententafelträgers in das Airbaggehäuse geführt werden. Anschließend kann dann der Gasgenerator des Airbagmoduls von unten außenseitig am Montageboden des Airbaggehäuses montiert werden.
Nachfolgend sind zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der beigefügten Figuren beschrieben.
Es zeigen:
1 in einer perspektivischen Teilansicht einen Instrumententafelträger mit geöffnetem, gegenüber dem Instrumententafelträger aufgestellten Airbagdeckel gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel;
2 in einer schematischen Schnittdarstellung Formwerkzeuge mit darin geformten Airbagdeckel sowie Instrumententafelträger;
3 in einer Schnittdarstellung die fertiggestellte mehrschichtige Instrumententafel im Übergangsbereich zwischen dem Airbagdeckel und einem angrenzenden Randabschnitt der Instrumententafel; und
4 in einer Explosionsdarstellung eine Airbaganordnung mit zugehörigem Airbag sowie einem Gasgenerator.
In der 1 ist ein Ausschnitt eines beifahrerseitigen Instrumententafelträgers 1 für ein Kraftfahrzeug gezeigt, der als ein Basisteil zur weiteren Herstellung einer in der 3 gezeigten, später beschriebenen Instrumententafel 35 dient. Dem gezeigten Instrumententafelträger 1 ist ein Airbagdeckel 3 zugeordnet, der eine im Instrumententafelträger 1 vorgesehene Airbagdurchgangsöffnung 5 abdecken kann. Aus Gründen der Übersichtlichkeit ist der Airbagdeckel 3 in seinem geöffneten Zustand gezeigt.
Die im Instrumententafelträger 1 vorgesehene Airbagdurchgangsöffnung 5 ist von einem abgestuften Öffnungsrand 7 umgeben, der eine horizontale Tragschulter 9 sowie eine vertikale Begrenzungswand 11 aufweist. Bei geschlossener Airbagdurchgangsöffnung 5 stützt sich der Airbagdeckel 3 mit seinem Randabschnitt auf der Tragschulter 9 ab. Zur weiteren Sicherung des Airbagdeckels 3 in seiner Schließposition weist dieser seitliche Rastvorsprünge 13 auf, die in, in der vertikalen Begrenzungswand 11 vorgesehene Rastaussparungen 13 einrasten können. Die Tragschulter 9 geht an seiner, der Airbagdurchgangsöffnung 5 zugewandten Seite in eine davon abgewinkelte Schusskanalwand 17 über, die einen Schusskanal begrenzt, mit dem ein Airbag bis zu seinem Austreten aus der Airbagdurchgangsöffnung 5 geführt ist. Die Schusskanalwand dient zugleich auch als ein Träger für ein Airbagmodul.
Wie aus der 1 hervorgeht, ist der Airbagdeckel 3 über ein Gewebefangband 19 am Instrumententafelträger 1 gehalten. Das Fangband 19 wird im Spritzgussverfahren bei der Herstellung der in der 1 gezeigten Anordnung sowohl in den Airbagdeckel 3 als auch in den Instrumententafelträger 1 eingebettet. Die Herstellung der in der 1 gezeigten Anordnung geht aus der 2 hervor. Demzufolge erfolgt das Spritzgussverfahren mit zwei Formwerkzeugen 21 und 23. Jedes der beiden Formwerkzeuge 21, 23 begrenzt jeweils eine Kammer 25 für den Airbagdeckel 3 und eine Kammer 27 für den Instrumententafelträger 1. Wie aus der 2 hervorgeht, sind die beiden Kammern 25, 27 voneinander unabhängig. Entsprechend werden auch der Airbagdeckel 3 und der Instrumententafelträger 1 als voneinander separate Bauteile geformt.
Zur Spritzgussformung werden jeweils die beiden Formhälften der Formwerkzeuge 21, 23 geschlossen. Anschließend wird flüssiges Kunststoffmaterial in die von den Formwerkzeugen begrenzten Kammern 25, 27 eingebracht. Wie aus der 2 hervorgeht, sind die beiden geschlossenen Kammern 25, 27 über Durchlasskanäle 29 nach außen hin offen. Durch jeden dieser Durchlasskanäle 29 wird vor dem Spritzgießformen jeweils ein erster Fangband-Verbindungsabschnitt 31 in die Kammer 27 für die Instrumententafel 1 eingeführt und ein zweiter Fangband-Verbindungsabschnitt 33 in die Kammer 25 für den Airbagdeckel 3 eingeführt. Durch Einbringendes Kunststoffmaterials in die beiden Kammern 25, 27 werden dann die beiden Fangband-Verbindungsabschnitte 31, 33 fest in den Airbagdeckel 3 bzw. den Instrumententafelträger 1 eingebettet. Der zwischen den beiden Fangband-Abschnitten 31, 33 befindliche mittlere Fangband-Abschnitt 34 ist demgegenüber nicht eingegossen und wirkt nach einer Airbag-Auslösung als Airbagdeckel-Scharnier.
In der 3 ist die fertiggestellte Instrumententafel 35 in einer vergrößerten schematischen Schnittdarstellung gezeigt. Demzufolge ist in einem Schaumvorgang eine Schaumschicht 37 und eine Slushhaut 38 auf den Instrumententafelträger 1 aufgetragen. Vor dem Auftragen der Schaumschicht 37 wird die Airbagdurchgangsöffnung 5 mit dem Airbagdeckel 3 geschlossen. Die dabei entstehende Fuge zwischen dem Außenumfang des Airbagdeckels 3 und der Begrenzungswand 11 des abgestuften Öffnungsrandes 7 wird dabei mit einem Dichtmittel 39 abgedichtet, damit während des Schäumvorgangs kein Schaummaterial in den Schusskanal eindringen kann. Durch die Rastverbindung 13, 15 des Airbagdeckels 3 mit dem Instrumententafelträger 1 ist gewährleistet, dass der Airbagdeckel 3 während des Schäumvorganges in seiner Schließposition bleibt und nicht aufspringt.
In der 4 ist der Instrumententafelträger 1 gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel gezeigt. Der in der 4 gezeigte Instrumententafelträger 1 ist in Wesentlichen Teilen baugleich mit dem Instrumententafelträger 1 der 1 bis 3 gestaltet. Für die baugleichen bzw. funktionsgleichen Merkmale sind daher die gleichen Bezugsziffern verwendet, und es wird auf die obigen Erläuterungen verwiesen.
Im Unterschied zu dem Instrumententafelträger 1 des ersten Ausführungsbeispiels ist hier im Spritzgussverfahren ein Airbaggehäuse 41 materialeinheitlich sowie einstückig mit der Schusskanalwand 17 ausgebildet. Das Airbaggehäuse 41 ist in etwa wannenförmig mit einer hochgezogenen, umlaufenden Seitenwand 43 sowie einem Montageboden 45 ausgebildet. Wie aus der 4 hervorgeht, schließt die hochgezogene Seitenwand 43 des Airbaggehäuses 41 mit einem stufenförmigen Übergang an das untere Ende der Schusskanalwand 17 an.
Das insbesondere den Airbagsack 47 und den Gasgenerator aufweisende Airbagmodul ist gemäß der 4 vor dem Schäumvorgang am Instrumententafelträger 1 zu montieren. Hierzu wird der Airbagsack 47 des Airbagmoduls bei gezeigtem geöffneten Airbagdeckel 3 durch die Airbagdurchgangsöffnung 5 von der Sichtseite der Instrumententafel eingeführt. Außerdem wird der Gasgenerator 49 des Airbagmoduls von unten außerhalb an den Montageboden 45 des Airbaggehäuses 41 montiert.
Im montierten Zustand des Gasgenerators 49 ragt sein Diffusor 51 durch eine entsprechende Montageöffnung 53 im Gehäuseboden 45. Nach erfolgtem Zusammenbau des Airbagmoduls am Instrumententafelträger 1 wird dann, wie im ersten Ausführungsbeispiel, die Airbagdurchgangsöffnung 5 mit dem Airbagdeckel 3 geschlossen. Anschließend wird in einem Schäumvorgang die Schaumschicht 37 sowie darauffolgend die Slushhaut 38 auf die Oberseite des Instrumententafelträgers 1 aufgebracht.
Bezugszeichenliste

1: Instrumententafelträger
3: Airbagdeckel
5: Airbagdurchgangsöffnung
7: Öffnungsrand
9: Tragschulter
11: Begrenzungswand
13: Rastvorsprünge
15: Rastaussparungen
17: Schusskanalwand
19: Fangband
21, 23: Formwerkzeuge
25, 27: Kammern
29: Durchlasskanäle
31, 33: Fangband-Verbindungsabschnitte
34: mittlerer Fangband-Abschnitt
35: Instrumententafel
37: Schaumschicht
38: Slushhaut
39: Dichtmittel
41: Airbaggehäuse
43: hochgezogene Seitenwand
45: Montageboden
47: Airbagsack
49: Gasgenerator
51: Diffusor

Claims

Verfahren zur Herstellung einer Instrumententafel (35) eines Kraftfahrzeugs mit einer Airbaganordnung, bei dem ein Airbagdeckel (3) mittels eines Fangbands (19) an der Instrumententafel (35) befestigt wird, wobei der Airbagdeckel (3) und der Instrumententafelträger (1) als voneinander separate Bauteile gebildet werden, die über das Fangband (19) miteinander verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, dass ein erster Fangband-Verbindungsabschnitt (31) in ein erstes Formwerkzeug (21) zur Formung eines Instrumententafelträgers (1) eingelegt und durch Einbringen von Kunststoffmaterial in das Formwerkzeug (21) der erste Fangband-Verbindungsabschnitt (31) in den geformten Instrumententafelträger (1) eingebettet wird, und ein zweiter Fangband-Verbindungsabschnitt (33) in ein zweites Formwerkzeug (23) zur Formung des Airbagdeckels (3) eingelegt und durch Einbringen von Kunststoffmaterial in das Formwerkzeug (23) der zweite Fangband-Verbindungsabschnitt (33) in den geformten Airbagdeckel (3) eingebettet wird, und dass ein Kunststoff-Gießvorgang für den Airbagdeckel (3) und für den Instrumententafelträger (1) unabhängig voneinander im ersten Formwerkzeug (21) und im davon separaten zweiten Formwerkzeug (23) erfolgt, und dass der Airbagdeckel (3) und der Instrumententafelträger (1) unabhängig voneinander in ihrer Formgebung und bezüglich der Materialauswahl gestaltet werden.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Instrumententafelträger (1) im Spritzgussverfahren hergestellt wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die vom Airbagdeckel (3) abgedeckte Airbagdurchgangsöffnung (5) von einer, einen Schusskanal bildenden Schusskanalwand (17) begrenzt ist, die vorzugsweise materialeinheitlich und/oder einstückig mit dem Instrumententafelträger (1) gebildet wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass vor dem Auftragen einer Schaumschicht (37) auf den Instrumententafelträger (1) die Airbagdurchgangsöffnung (5) mit dem Airbagdeckel (3) geschlossen wird und vorzugsweise eine Fuge zwischen dem Airbagdeckel (3) und dem Instrumententafelträger (1) mit einem Dichtmittel (39) abgedichtet wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Airbagdeckel (3) über eine Rastverbindung (13, 15) mit dem Instrumententafelträger (1) verbunden wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das erste und/oder zweite Formwerkzeug (21, 23) eine Kammer (25, 27) zur Formung des Airbagdeckels (3) bzw. des Instrumententafelträgers (1) begrenzen, die bei geschlossenem Formwerkzeug (21, 23) über einen Durchlasskanal (29) nach außen offen ist, durch den das in der Kammer (25, 27) eingelegte Fangband (19) aus dem Formwerkzeug (21, 23) ragt.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Formung des Airbagdeckels (3) und des Instrumententafelträgers (1) gleichzeitig erfolgt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 3 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Schusskanalwand (17) ein Airbaggehäuse (41) des Airbagmoduls trägt.
Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Airbaggehäuse (41) materialeinheitlich und/oder einstückig mit der Schusskanalwand (17) gebildet wird.
Verfahren nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass ein Airbagsack (47) des Airbagmoduls bei geöffnetem Airbagdeckel (3) durch die Airbagdurchgangsöffnung (5) des Instrumententafelträgers (1) in das Airbaggehäuse (41) geführt wird.
Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass bei montiertem Airbagsack (47) der Airbagdeckel (3) geschlossen wird und anschließend der Instrumententafelträger (1) beschichtet wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass ein Gasgenerator (49) des Airbagmoduls bodenseitig außerhalb am Airbaggehäuse (41) montiert wird.
Instrumententafel für ein Kraftfahrzeug, die nach einem Verfahren der vorhergehenden Ansprüche hergestellt ist.