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Die Erfindung betrifft ein Abdeckelement für einen Gassack eines Fahrzeuginsassen-Rückhaltesystems gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
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Es ist bekannt, Abdeckelemente für Gassäcke, wie sie beispielsweise bei Gassackmodulen in Lenkrädern Einsatz finden, aus zwei Schichten aufzubauen, einer Trägerschicht und einer Dekorschicht, wobei die Dekorschicht auf die Trägerschicht aufgeklebt wird. Dabei wird die Dekorschicht mit einer Aufreißlinie bzw. Sollbruchlinie versehen, die das Öffnen des Abdeckelementes bei der Auslösung des Gassacks sicherstellt. Solche Aufreißlinien werden mittels einer Schwächung des Dekormaterials im Reißlinienbereich realisiert. Dies kann beispielsweise durch Hinterschneiden mit einem Messer, Laserperforation oder Schärfen erfolgen. Aus Gründen der Haptik und Optik wird angestrebt, die Dekorschicht so zu schwächen, dass die Schwächung am Fertigteil von außen nicht sichtbar ist.
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Derartig realisierte Aufreißlinien in der Dekorschicht weisen den allgemeinen Nachteil auf, dass die geschwächten Bereiche im Laufe der Fahrzeuglebensdauer insbesondere durch Temperatur- und Feuchtigkeitsunterschiede sichtbar werden können. Die bekannten Verfahren zum gezielten Schwächen der Dekorschicht weisen des Weiteren den Nachteil auf, dass die reproduzierbare und kontrollierbare Schwächung des Dekors aufwändig und somit kostenintensiv ist.
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Die
EP 1 495 922 A1 beschreibt das Hinterspritzen einer Dekorschicht aus PP-Folie mit einem PP-Formteil zur Bildung eines Verkleidungsteils eines Kraftfahrzeugs.
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Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Abdeckelement für einen Gassack eines Fahrzeuginsassen-Rückhaltesystems bereitzustellen, das bei Auslösung eines Gassacks sicher aufreißt, dabei einfach herstellbar ist und gleichzeitig über die gesamte Lebensdauer hohen optischen Anforderungen genügt.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Abdeckelement für einen Gassack mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
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Danach beruht die vorliegende Erfindung auf der technischen Lehre, die Dekorschicht aus Leder oder einem textilen Flächengebilde auszubilden und die Dekorschicht mittels eines Kunststoffmaterials zu hinterspritzen, wobei das durch das Hinterspritzen entstehende Formteil die Trägerschicht des Abdeckelementes bildet. Erfindungsgemäß ist die Dekorschicht dabei ohne eine Aufreißlinie zum definierten Aufreißen der Dekorschicht bei Aufblasen des Gassacks ausgebildet.
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Die erfindungsgemäße Lösung beruht auf der überraschenden Erkenntnis, dass bei Verwendung eines mit Kunststoff hinterspritzten Leders oder textilen Flächengebildes als Dekorschicht eine gezielte Schwächung der Dekorschicht unterbleiben kann, ohne dass die sicherheitstechnischen Anforderungen an das Öffnen des Abdeckelementes bei Auslösen des Gassacks beeinträchtigt würden. So hat sich überraschender Weise herausgestellt, dass die Verbindungsqualität von hinterspritzten Lederdekors einer sehr hohen Reproduzierbarkeit unterliegt. Bei der im Stand der Technik bekannten Verklebung eines Lederdekors auf einer Trägerschicht treten dagegen erhebliche prozessbedingte Schwankungen auf, welche eine sichere Verwendung von ungeschwächtem Lederdekormaterial verhindern. Durch das Hinterspritzen des Lederdekors wird dagegen mit hoher Reproduzierbarkeit, d. h. in definierter Weise eine hohe Verbindungsqualität bereitgestellt, die es erlaubt, die Lederdekorschicht ohne jede Schwächung auszubilden. Gleiches gilt für hinterspritzte Dekors aus einem textilen Flächengebilde wie z. B. einem Gewebe.
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Die erfindungsgemäße Lösung sieht somit von der Bereitstellung einer Aufreißlinie in der Dekorschicht ab und vermeidet damit das Problem, eine Schwächung der Dekorschicht herbeiführen zu müssen. Dies ist zum einen mit dem Vorteil verbunden, dass die Dekorschicht kostengünstiger hergestellt werden kann, da die im Stand der Technik erforderliche gezielte Schwächung der Dekorschicht wegfallen kann. Zum anderen wird die erfindungsgemäße Lösung auch hohen optischen Anforderungen gerecht, da ein Sichtbarwerden von Schwächungsbereichen der Dekorschicht nicht erfolgen kann. Die sicherheitstechnischen Anforderungen an die Dekorschicht sind gleichzeitig ebenfalls vollständig erfüllt, da das erfindungsgemäße Hinterspritzen einer Dekorschicht wie erläutert eine reproduzierbare Verbindungsqualität mit nur geringen Prozessschwankungen bereitstellt.
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Die Dekorschicht weist in einer Ausführungsvariante eine Dicke zwischen 0,1 mm und 1 mm, insbesondere zwischen 0,3 mm bis 0,6 mm auf. Versuche haben gezeigt, dass Leder und textile Flächengebilde insbesondere einer solchen Dicke auch ohne jede Schwächung aufreißen, wenn sie mit einem Kunststoff hinterspritzt sind. Im Falle der Bildung der Dekorschicht aus Leder wird dabei in einer Ausgestaltung normales, chromgegerbtes oder chromfreigegerbtes Naturleder verwendet.
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Die Trägerschicht weist in einer Ausgestaltung eine Dicke zwischen 1 und 3 mm, insbesondere eine Dicke von etwa 2 mm auf. In die Trägerschicht ist dabei bevorzugt mindestens eine Aufreißlinie integriert, die während des Hinterspritzens der Dekorschicht durch ein entsprechendes Werkzeug in einfacher Weise bereitgestellt werden kann.
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Die Trägerschicht kann aus einem beliebigen spritzgussfähigen Material bestehen. Sie wird beispielsweise aus einem thermoplastischen Elastomer (TPE) gebildet. Es kann sich dabei beispielsweise um thermoplastische Elastomere auf Olefinbasis (TPO) oder thermoplastische Elastomere auf Polyurethanbasis (TPU) handeln. Beispielsweise wird TPO nach DIN EN ISO 18064 zur Bildung des Trägerschicht verwendet.
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Weiter kann vorgesehen sein, dass die Trägerschicht mehrere Schichten aus unterschiedlichen Materialien aufweist. Insbesondere kann vorgesehen sein, dass die Trägerschicht durch ein Zwei-Komponenten-Spritzgussformteil gebildet ist. Dabei ist eine erste Schicht des Formteils aus einem weichen Kunststoffmaterial gebildet, mit dem unmittelbar die Dekorschicht hinterspritzt ist. Eine zweite Schicht ist aus einem härteren Kunststoffmaterial gebildet, mit dem das weichere Kunststoffmaterial hinterspritzt ist. Solche Zwei-Komponenten-Spritzgussformteile sind an sich bekannt. Sie weisen den Vorteil auf, dass die Eigenschaften von zwei Kunststoffen in einem Teil kombiniert werden. Durch die Bildung der ersten Schicht aus weichen Kunststoffmaterial, d. h., einem Kunststoffmaterial mit einem geringen Elastizitätsmodul, wird der Vorteil einer angenehmen Haptik und guten Griffigkeit erreicht, wie sie gerade bei Anwendungen im Lenkrad anzustreben sind. Das härtere Kunststoffmaterial, das ein höheres Elastizitätsmodul aufweist, stellt dagegen die erforderliche strukturelle Festigkeit der Trägerschicht bereit.
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Als Materialien für den weichen und den harten Kunststoff kommen wiederum beispielsweise thermoplastische Elastomere in Betracht, wobei die verwendeten Materialien unterschiedliche Elastizitätsmodule aufweisen. Auch kann vorgesehen sein, dass nur die an die Dekorschicht angrenzende Schicht aus einem thermoplastischen Elastomer, beispielsweise TPU oder TPO besteht, während die weitere Schicht beispielsweise aus Polyamid (PA) besteht. In einem Ausführungsbeispiel weist der weiche Kunststoff eine Shore Härte von etwa 10 Shore A und der harte Kunststoff eine Shore Härte von etwa 60 Shore A auf.
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Die Ausbildung der Trägerschicht durch ein Zwei-Komponenten-Spritzgussformteil kann auch in der Variante erfolgen, dass es sich bei der ersten Schicht, mit der unmittelbar die Dekorschicht hinterspritzt wird, um einen geschäumten Kunststoff handelt.
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Das erfindungsgemäße Abdeckelement bildet in einer Ausgestaltung die Abdeckkappe eines Gassackmoduls. Das Gassackmodul ist beispielsweise in ein Fahrzeugslenkrad integriert und im Nabenbereich des Fahrzeuglenkrads angeordnet. Dabei kann vorgesehen sein, dass das Abdeckelement mit einem Modulgehäuse oder einem Gasgeneratorträgers des Gassackmoduls verbunden ist, beispielsweise über Rastelemente oder Verklebung. Grundsätzlich kann das erfindungsgemäße Abdeckelement jedoch auch in anderer Weise bezüglich eines Gassacks positioniert sein, beispielsweise als Teil einer Instrumententafel, Sitzverkleidung oder Türverkleidung.
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Eine Dekorschicht aus Leder kann sowohl aus einem Naturleder als auch aus einem Kunstleder bestehen. Der Begriff „Leder” im Sinne der vorliegenden Erfindung umfasst beide Varianten. Kunstleder ist dabei in der Regel ein Verbund von textilem Gewebe mit einer Beschichtung aus Kunststoff.
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Die Erfindung betrifft des Weiteren ein Gassackmodul mit einem Gassack und einer Abdeckung, die bei Aufblasen des Gassacks aufreißt. Dabei ist vorgesehen, dass die Abdeckung insgesamt durch ein Abdeckelement gemäß Anspruch 1 gebildet ist oder ein solches aufweist.
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Die Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die Figuren der Zeichnung anhand mehrerer Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigen:
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1 eine Schnittdarstellung eines ersten Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Abdeckelementes;
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2 eine Schnittdarstellung eines zweiten Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Abdeckelementes; und
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3 eine Schnittdarstellung eines Gassackmoduls mit einem Abdeckelement gemäß der 1.
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Die 1 zeigt ein Abdeckelement 1 für einen Gassack eines Fahrzeuginsassen-Rückhaltesystems. Das Abdeckelement 1 ist derart in Bezug auf einen Gassack angeordnet oder in einem Kraftfahrzeug anzuordnen, dass es bei Aufblasen des Gassacks öffnet, indem es aufreißt. Dabei kann vorgesehen sein, dass das Abdeckelement einen Bestandteil eines Gassackmoduls, insbesondere die einem Fahrzeuginsassen zugewandte Abdeckkappe eines Gassackmoduls bildet. Beispielsweise bildet das Abdeckelement 1 die Abdeckkappe eines in ein Fahrzeuglenkrad integrierten Gassackmoduls.
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Das Abdeckelement 1 weist eine Trägerschicht 2 und eine Dekorschicht 3 auf. Die Dekorschicht 3 besteht aus Leder, wobei es sich sowohl um Naturleder als auch um Kunstleder handeln kann. Die Trägerschicht 2 besteht aus einem Kunststoffmaterial, mit dem die Dekorschicht 3 hinterspritzt ist. Es handelt sich somit bei der Trägerschicht 2 um ein hinterspritztes Spritzgussformteil, das unmittelbar an die aus Leder gebildete Dekorschicht 3 angrenzt. Hierbei entsteht eine direkte Verbindung zwischen dem Leder der Dekorschicht 3 und dem Spritzgussformteil der Trägerschicht 2.
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In der Trägerschicht 2 ist dabei eine Sollbruchstelle oder Aufreißlinie 4 ausgebildet, die beispielsweise durch eine keilförmige Aussparung gebildet ist. Eine solche Sollbruchstelle kann während des Hinterspritzens der Leder-Dekorschicht 3 durch ein entsprechendes Werkzeug im Spritzgusswerkzeug in einfacher Weise realisiert werden. Die mit der Aussparung 4 verbundene Materialschwächung ermöglicht ein definiertes Aufreißen und Öffnen der Trägerschicht 2 im Auslösefall, d. h. bei Aufblasen des Gassacks.
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Die Ausbildung der Sollbruchstelle 4 in Form eines Keils ist dabei lediglich beispielhaft zu verstehen. Es gibt zahlreiche weitere Möglichkeiten, gezielt eine Materialschwächung der Trägerschicht 2 vorzusehen, sowohl während des Hinterspritzens als auch in einem gesonderten Verfahrensschritt nach Beendigung des Hinterspritzens. Beispielsweise könnte an dem fertig hinterspritzten Formteil eine Laserperforation zur gezielten Materialschwächung realisiert werden.
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Die Leder-Dekorschicht 3 ist dagegen ohne gezielte Schwächung ausgebildet, das heißt es sind keine Aufreißlinien oder andere Materialschwächungen in der Leder-Dekorschicht 3 realisiert.
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Die Dekorschicht 3 weist beispielsweise eine Dicke d1 zwischen 0,1 mm und 1 mm auf. Insbesondere liegt die Dicke d1 der Dekorschicht 3 im Bereich zwischen 0,3 und 0,8 mm, insbesondere im Bereich zwischen 0,3 und 0,6 mm. Die Trägerschicht weist beispielsweise eine Dicke d2 zwischen 1 mm und 3 mm, insbesondere im Bereich von etwa 2 mm auf.
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Das Abdeckelement 1 ist aufgrund der Herstellung der Trägerschicht 2 als Spritzgussteil einstückig ausgebildet.
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Im Auslösefall, bei Aufblasen des Gassacks, zu dessen Abdeckung das Abdeckelement 1 vorgesehen ist, öffnet sich das Abdeckelement 1 insgesamt. Dabei reißt die Trägerschicht 2 entlang der Sollbruchstelle 4 auf. Gleichzeitig reißt auch die Leder-Dekorschicht 3 angrenzend an die Sollbruchstelle 4 auf. Um ein solches Aufreißen sicherzustellen, ist es nicht erforderlich, dass die Dekorschicht 3 eine gezielte Schwächung beispielsweise in Form einer Aufreißlinie aufweist. Dies hat sich überraschenderweise bei Versuchen herausgestellt. Der Grund dafür, dass anders als im Stand der Technik auf eine gezielte Schwächung der Leder-Dekorschicht 3 verzichtet werden kann, liegt darin, dass beim Hinterspritzen der Leder-Dekorschicht 3 mit einem Kunststoffmaterial eine hohe Verbindungsqualität der hinterspritzten Dekorschicht bei hoher Reproduzierbarkeit entsteht. Damit reißt die Leder-Dekorschicht 3 sicher, auch ohne eigene Aufreißlinie, im Auslösefall auf.
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Durch die hohe Bindungsqualität zwischen der Leder-Dekorschicht 3 und der Trägerschicht 2 wird gleichzeitig sichergestellt, dass sich keine Teile der Dekorschicht 3 während des Öffnungsvorgangs vom Abdeckelement 1 ablösen können.
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In einer alternativen Ausgestaltung besteht die Dekorschicht 3 nicht aus Leder, sondern aus einem textilen Flächengebilde wie beispielsweise einem textilen Gewebe.
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Die 2 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Abdeckelementes 1', bei dem eine Dekorschicht 3 wiederum aus Leder, einschließlich Naturleder und Kunstleder, oder aus einem textilen Flächengebilde besteht. Die Trägerschicht 2' wird in diesem Ausführungsbeispiel anders als im Ausführungsbeispiel der 1 durch ein Zwei-Komponenten-Spritzgussformteil gebildet, das ein weiches Kunststoffmaterial 21 und ein härteres Kunststoffmaterial 22 aufweist. Die Kunststoffmaterialien 21, 22 unterscheiden sich insbesondere durch ihr Elastizitätsmodul und ihre Shore Härte. Beispielsweise weist das weiche Kunststoffmaterial 21 eine Shore Härte von etwa 10 Shore A und das härtere Kunststoffmaterial 22 eine Shore Härte von etwa 60 Shore A auf. Dabei wird das weiche Kunststoffmaterial 21 unmittelbar hinter die Dekorschicht 3 hinterspritzt und das härtere Kunststoffmaterial 22 unmittelbar hinter das weiche Kunststoffmaterial 21 gespritzt.
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Der Vorteil einer solchen Ausgestaltung besteht in einer verbesserten Haptik, die das zwischen das eigentliche Trägermaterial 22 und die Dekorschicht 3 eingespritzte weiche Kunststoffmaterial 21 bereitstellt.
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Die Dekorschicht 3 weist beispielsweise eine Dicke d1 zwischen 0,1 mm und 1 mm auf. Insbesondere liegt die Dicke d1 der Dekorschicht 3 im Bereich zwischen 0,3 und 0,8 mm, insbesondere im Bereich zwischen 0,3 und 0,6 mm. Die Dicke der Trägerschicht 2' setzt sich aus den Dicken d3 und d4 der beiden Schichten 21, 22 zusammen. Die Gesamtdicke liegt beispielsweise zwischen 1 mm und 3 mm, insbesondere im Bereich von etwa 2 mm auf. Die Dicken d3 und d4 können dabei in Abhängigkeit von den verwendeten Materialien, der Gesamtdicke und der erwünschten Haptik variieren.
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Als Kunststoffmaterialien kommen grundsätzlich beliebige spritzgussfähige Materialien infrage. In einer Ausgestaltung wird die Trägerschicht 2 aus einem thermoplastischen Elastomer (TPE) gebildet. Dies gilt sowohl für die Ausgestaltung der 1 als auch für die Ausgestaltung der 2. Bei dem Zwei-Komponenten-Spritzgussteil 2' der 2 wird die Weichheit der jeweiligen Kunststoffmaterialien 21, 22 in geeigneter Weise eingestellt. Auch kann vorgesehen sein, dass die jeweiligen Kunststoffmaterialien 21, 22 aus unterschiedlichen TPEs gebildet sind und/oder lediglich das weiche Kunststoffmaterial aus TPE besteht, während das harte Kunststoffmaterial aus einem anderen Kunststoff gebildet ist.
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Die Herstellung des Abdeckelementes der
1 erfolgt durch Hinterspritzen des Dekormaterials in einer Spritzgießmaschine. Entsprechende Spritzgießmaschinen sind beispielsweise in
DE 42 28 282 A1 beschrieben.
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Zur Herstellung eines Abdeckelementes gemäß der 2 wird auf an sich bekannte Verfahren zum Zwei-Komponenten-Spritzgießen zurückgegriffen. Beispielsweise wird eine Spritzgießmaschine verwendet, die ein aus zwei Hälften oder Kavitäten bestehendes Formwerkzeug, eine Dekorzuführungseinheit und eine Plastifiziereinheit umfasst. Die Dekorschicht wird in die eine Kavität des Formwerkzeugs eingelegt und anschließend mit dem weichen Kunststoffmaterial hinterspritzt. Die andere Kavität des Formwerkzeuges wird dann ausgetauscht und mit der einen Kavität, in die das bereits mit dem weichen Kunststoffmaterial hinterspritzte Dekormaterial eingelegt ist, verbunden. Anschließend erfolgt das Fertigspritzen mit dem härteren Kunststoffmaterial. Das härtere Kunststoffmaterial wird somit auf der Rückseite des weichen Kunststoffmaterials hinterspritzt. Grundsätzlich können auf diese Weise noch weitere Zwischenschichten, ggf. aus noch weiteren Kunststoffmaterialien realisiert werden.
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Die 3 zeigt in Schnittdarstellung ein Ausführungsbeispiel eines Gassackmoduls 10, das eine einem Fahrzeuginsassen zugewandte Abdeckkappe 1'' aufweist, die entsprechend dem Ausführungsbeispiel der 1 ausgebildet ist.
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Das Gassackmodul 10 ist für den Einsatz in einem Fahrzeuglenkrad vorgesehen und weist einen Gasgeneratorträger 11 auf, an dem mittig ein Gasgenerator 12 befestigt ist. Die Abdeckkappe 1'' ist beispielsweise über Rastelemente mit dem Gasgeneratorträger 11 verbunden. In dem dabei gebildeten Raum befindet sich in an sich bekannter Weise ein Gassack 13.
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Die Abdeckkappe 1'' weist einen Aufbau entsprechend dem Abdeckelement 1 der 1 auf. Die Abdeckkappe 1'' umfasst somit eine Trägerschicht 2 und eine Dekorschicht 3, wobei die Trägerschicht 2 aus einem Kunststoffmaterial besteht, mit dem die Dekorschicht 3 hinterspritzt ist. Die Dekorschicht 3 besteht aus Leder oder einem textilen Gewebe. In der Trägerschicht 2 ist eine Aufreißlinie mittels einer keilförmigen Aussparung 4 ausgebildet. Die Dekorschicht 3 ist dagegen ohne eine gezielte Schwächung ausgebildet. Die Dekorschicht 3 weist somit keine Aufreißlinien oder andere Materialschwächungen auf und ist homogen ausgebildet.
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Es wird darauf hingewiesen, dass im Ausführungsbeispiel der 3 die Abdeckkappe 1'' eine einheitliche, einem Fahrzeuginsassen zugewandte Sichtfläche ausbildet.
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In einer Ausführungsvariante ist die Abdeckkappe 1'' der 3 entsprechend dem Ausführungsbeispiel der 2 ausgebildet, d. h. die Abdeckkappe 1'' weist eine Trägerschicht auf, die durch ein Zwei-Komponenten-Spritzgussteil gebildet ist.
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Die Erfindung beschränkt sich in ihrer Ausgestaltung nicht auf die dargestellten Ausführungsbeispiele, die lediglich beispielhaft zu verstehen sind. Beispielsweise sind die verwendeten Kunststoffmaterialien und die Art der in den Trägerschichten ausgebildeten Sollbruchstellen lediglich beispielhaft zu verstehen. Weiter wird darauf hingewiesen, dass das erfindungsgemäße Abdeckelement in Ausführungsbeispielen der Erfindung lediglich einen Teilbereich einer Abdeckung eines Gassacks bilden kann.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- EP 1495922 A1 [0004]
- DE 4228282 A1 [0037]
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Zitierte Nicht-Patentliteratur
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