DE102011052253B4

DE102011052253B4 - Verfahren zur Herstellung von Crashpads für Fahrzeuge und entsprechend hergestellte Crashpads

Info

Publication number: DE102011052253B4
Application number: DE102011052253.0A
Authority: DE
Inventors: Cheal Soo Choi; Byung Seok Kong
Original assignee: Hyundai Motor Co; Kia Motors Corp
Current assignee: Hyundai Motor Co; Kia Corp
Priority date: 2010-12-03
Filing date: 2011-07-28
Publication date: 2022-06-09
Anticipated expiration: 2031-07-29
Also published as: KR101172211B1; CN102485465B; KR20120061685A; US20120139214A1; DE102011052253A1; CN102485465A; US8900501B2

Abstract

Verfahren zur Herstellung eines Crashpads (60) für ein Fahrzeug, umfassend die Schritte:(a) des Vorbereitens einer Form (10) mit einer oberen Formhälfte (20) und einer unteren Formhälfte (30), um so eine erste Kavität (40a) für einen Passenger-Air-Bag-(PAB)-Auslass und eine zweite Kavität (50a) für einen Körper des Crashpads (72) zwischen der oberen Formhälfte und der unteren Formhälfte zu bilden;(b) dem Befestigen einer Schaumschicht (80) an einer oberen Oberfläche der unteren Formhälfte (30);(c) dem Bewegen der oberen Formhälfte (20) in eine nach oben zeigende Richtung in eine vorbestimmte Entfernung und dem Füllen der ersten Kavität (40a) für den PAB-Auslass mit einem ersten Material und der zweiten Kavität (50a) für den Körper des Crashpads mit einem zweiten Material, wobei beim Füllen die Volumen der ersten Kavität für den PAB-Auslass und der zweiten Kavität für den Körper des Crashpads größer sind, als deren Volumen in den Schritten (a) und (b);(d) dem Bewegen der oberen Formhälfte (20) in eine nach unten gerichtete Bewegung, um die ersten und zweiten Materialien gegen die untere Formhälfte (30) zu drücken, während die ersten und zweiten Kavitäten (40a, 50a) mit den ersten und zweiten Materialien befüllt werden; und(e) dem Entfernen des Körpers des PAB-Auslasses (71) und des Körpers des Crashpads (72), die mit der Schaumschicht (80) verbunden sind, aus der Form (10), wobei die obere Formhälfte (20) einen ersten Bereich der oberen Formhälfte für den PAB-Auslass, welcher an einem unteren Bereich mit einer Kontur der ersten Kavität (40a) des PAB-Auslasses ausgestattet ist, und eine Mehrzahl von diskreten zweiten Bereichen der oberen Formhälften für den Körper des Crashpads (72) umfasst, wobei die zweiten Bereiche der oberen Formhälfte (20) um den ersten Bereich der oberen Formhälfte angeordnet sind und an einem unteren Bereich mit einer Kontur der zweiten Kavität (50a) für den Körper des Crashpads (72) ausgestattet sind.

Description

Hintergrund der Erfindung
Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren für die Herstellung eines Crashpads für ein Fahrzeug und insbesondere auf ein Verfahren zur Herstellung eines Crashpads für ein Fahrzeug, welches um einen Herstellungsschritt reduziert wurde und wobei Deformationen einer Schaumschicht vermieden werden und der Körper und die Schaumschicht als ein einstückiges Teil erzeugt werden. Zusätzlich bezieht sich die Erfindung auf das Crashpad für ein Fahrzeug, das in dem oben genannten Herstellungsverfahren erzeugt wurde.
Beschreibung des Standes der Technik
Ein Crashpad für ein Fahrzeug wird üblicherweise mittels Spritzguss mit einem synthetischen Kunststoff in einer Form erzeugt.
Danach, nachdem der Airbag im Bereich des Fahrgasts eingebaut wurde, wird das Crashpad, welches mit einer lasererzeugten Airbag-Reißlinie versehen ist, so eingebaut, dass der Airbag auslösen kann. Seit Kürzerem wird ein Bereich, der in der Nähe des Fahrgastairbags liegt und eine PAB(=Passenger Airbag)-Reißlinie umfasst, mit einem Zweifacheinspritzverfahren mit einem sehr weichen Material gefertigt. Bei dem Zweifacheinspritzverfahren werden zwei Materialien gleichzeitig eingespritzt, um ein Crashpad mit einem sich leicht öffenbaren PAB-Auslass herzustellen.
1 zeigt eine perspektivische Ansicht eines Verfahrens zum Aufbringen einer Schaumschicht auf einen Körper eines bekannten Crashpads eines Fahrzeugs, nachdem der Körper mit einem zweifachen Injektionsspritzgussverfahren hergestellt worden ist. 2A zeigt eine perspektivische Ansicht mit einem Körper des bekannten Crashpads des Fahrzeugs und 2B ist eine schematische Ansicht eines Befüllungsbereichs des Materials zum Erzeugen des Körpers des Crashpad und den PAB-Auslass gemäß 2A.
Ein Crashpad 160 gemäß des Standes der Technik für ein Fahrzeug umfasst einen Grundkörper 170 mit einem Körper 172 des Crashpads und einen PAB-Auslass 171 und eine Schaumschicht 180, die mit einer Oberfläche des Grundkörpers 170 mittels eines Klebstoffs oder ähnlichem verbunden ist.
Der Körper 172 des Crashpads ist aus einem hochfesten Polypropylen-Faser (PPF) Kunststoff hergestellt und der PAB-Auslass 171 ist aus einem thermoplastischen Olefin (TPO) hergestellt, der eine größere Weichheit aufweist, als der Körper 172 des Crashpads, so dass der Airbag einfach ausgelöst werden kann.
Der Grundkörper 170 ist in einem zweifachen Spritzgussverfahren gemäß 2 hergestellt und das Herstellverfahren wird im Anschluss im Detail beschrieben. Eine TPO-Zuführleitung 141 und eine PPF-Zuführleitung 142 sind mit einer Einspritzanlage verbunden und werden entsprechend mit einer Kavität 140a für den PAB-Auslass und eine Kavität 150a für den Körper des Crashpads verbunden und dann wird der TPO-Kunststoff und der PPF- Kunststoff von der Einspritzanlage in die Kavität 140a für den PAB-Auslass und die Kavität 150a für den Körper des Crashpads eingespritzt und dadurch wird die Form des Körpers 170 erzeugt.
Eine Schaumschicht 180 wird mit der Oberfläche des doppelgespritzten Körpers 170 mittels eines Klebstoffs befestigt, um das Crashpad 160 zu erzeugen.
Jedoch besteht bei dem bekannten Crashpad 160 ein Problem, das darin liegt, dass der Schritt des Verklebens der Schaumschicht 180 an die Oberfläche des Körpers 170 nach dem der Körper injektionsgespritzt wurde, die Herstellkosten erhöht.
Zusätzlich besteht ein weiteres Problem darin, dass gemäß den Pfeilen der 2A und 2B die Füllrichtung der Kavität 140a von links nach rechts durchgeführt wird und das dadurch der Bereich, der mit TPO gefüllt wird, unnötig groß ist und nicht gleichmäßig.
Beispielsweise ist aus DE 198 50 231 A1 ein Verfahren zur Herstellung eines Crashpads für ein Fahrzeug bekannt, umfassend die Schritte: Vorbereiten einer Form mit einer oberen Formhälfte und einer unteren Formhälfte, um so eine erste Kavität für einen Passenger-Air-Bag-(PAB)-Auslass und eine zweite Kavität für einen Körper des Crashpads zwischen der oberen Formhälfte und der unteren Formhälfte zu bilden, Befestigen einer Außenhaut an Passstiften der oberen Formhälfte, Bewegen der oberen Formhälfte nach unten und Füllen der ersten Kavität für den PAB-Auslass mit einem ersten Material und der zweiten Kavität für den Körper des Crashpads mit einem zweiten Material, Bewegen der oberen Formhälfte in eine nach unten gerichtete Bewegung, um die ersten und zweiten Materialien gegen die untere Formhälfte zu drücken, während die ersten und zweiten Kavitäten mit den ersten und zweiten Materialien befüllt werden und Entfernen des Körpers des PAB-Auslasses und des Körpers des Crashpads, die mit der Schaumschicht verbunden sind, aus der Form.
Weiter ist aus EP 0 968 889 A1 eine Armaturentafel für Kraftfahrzeuge bekannt.
Kurze Zusammenfassung
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren zur Herstellung eines Crashpads für ein Fahrzeug und das durch hergestellte Crashpad bereitzustellen, wobei die Herstellkosten reduziert werden.
Mit dem Verfahren ist ein Körper mit einer Schaumschicht einstückig herstellbar. Weiter kann mit dem Verfahren ein Bereich des Befüllens dadurch verkleinert und gleichmäßiger ausgeführt werden, dass eine Fließrichtung des einzufüllenden Materials in die Kavität eines PAB-Auslasses von einem zentral angeordneten Injektionskanal ausgehend in radialer Richtung definiert wird.
Die Aufgabe wird mit einem Verfahren zur Herstellung des Crashpads mit den Merkmalen gemäß dem Anspruch 1 und mit einem Crashpad mit den Merkmalen gemäß dem Anspruch 7 gelöst. Weitere Ausgestaltungen des Verfahrens sind in den abhängigen Ansprüchen beschrieben.
Der erste Bereich der oberen Formhälfte für den PAB-Auslass kann mit einem ersten Injektionskanal an einem mittleren Punkt ausgestattet sein und das von einer Speisevorrichtung bereitgestellte erste Material kann durch den ersten Injektionskanal zu dem mittleren Punkt bewegt werden und von dort aus in radialer Richtung.
Die Mehrzahl der zweiten Bereiche der oberen Formhälfte für den Körper des Crashpads kann mit jeweils einen Injektionskanal an ihrem zentralen Bereich ausgestattet sein und das von der Speisevorrichtung bereitgestellte zweite Material kann durch die zweiten Speisevorrichtungen zu der zweiten Kavität für den Körper des Crashpads bewegt werden.
Das erste Material kann ein sehr weicher thermoplastisches Olefin (TPO)-Kunststoff sein. Das zweite Material kann ein Polypropylenfaser-Kunststoff sein. Die Schaumschicht kann einen Polypropylenkunststoff umfassen. Auch werden die oben beschriebenen Vorteile durch ein Crashpad erzielt, welches in einem oben genannten Verfahren hergestellt wurde.
Mit dem Verfahren der Herstellung eines Crashpads für ein Fahrzeug und dem Crashpad, welches in dem gleichen erfindungsgemäßen oben beschriebenen Verfahren hergestellt wurde, wurde der Verfahrensschritt des Formens des Körpers mit der Schaumschicht zu einer gemeinsamen Einheit beseitigt. Zusätzlich, werden die Kavitäten mit dem ersten Material und dem zweiten Material befüllt, nachdem die obere Formhälfte in eine aufwärts gerichtete Richtung bewegt wurde und die Volumen der Kavität des PAB-Auslasses und der Kavität des Körpers des Crashpads erhöht wurden und so kann mit einem geringen Druck befüllt werden und so werden Schäden an der Schaumschicht verhindert.
Zusätzlich wird mit dem Verfahren zur Herstellung eines Crashpads für ein Fahrzeug und einem Crashpad, welches entsprechend erfindungsgemäß hergestellt wurde, der Füllbereich der Befüllung mit dem ersten Material reduziert und gleichmäßig ausgeführt, da das erste Material von einem mittig gelegenen Injektionskanal in der Kavität für den PAB-Auslass in Außenrichtung geleitet wird.
Figurenliste

1 zeigt eine Ansicht zur Darstellung des Aufbringens einer Schaumschicht auf einen Körper des Crashpads eines Fahrzeugs des Standes der Technik, nachdem der Körper in einem zweifachen Einspritzverfahren gespritzt worden ist.
2A ist eine perspektivische Ansicht, die einen Körper eines Crashpads eines bekannten Fahrzeugs zeigt.
2B ist eine Ansicht, die schematisch einen Befüllungsbereich für jedes Material zeigt, um den Körper des Crashpads und einen PAB- Auslass (PAB=Passenger Airbag) gemäß 2A zu bilden.
3 bis 6 zeigen Ansichten, die die nacheinander liegenden Schritte des Herstellverfahrens eines Crashpads für ein Fahrzeug gemäß der vorliegenden Erfindung darstellen.
7A ist eine Ansicht, welche die Fließrichtung des ersten Materials zeigt, wenn eine Kavität für den PAB-Auslass gemäß 4 und 5 mit einem ersten Material gefüllt wird.
7B ist eine Ansicht, um eine Füllzone von jedem Material zu zeigen, welche den Körper des Crashpads oder des PAB-Körpers gemäß 7A bilden.

Es soll verstanden werden, dass die eingereichten Figuren nicht in notwendiger Weise maßstäblich sein müssen, da sie eine vereinfachte Darstellung von unterschiedlichen Dingen zur Erläuterung von Grundsätzen der Erfindung sind. Die spezifischen Merkmale der Konstruktion der hier offenbarten Erfindung, wie zum Beispiel konkrete Maße, Ausrichtungen, Ortslagen und Formen werden bei einer konkret benötigten Ausführungsform und dem Umfeld der Anwendung festgelegt.
In den Figuren beziehen sich die Bezugszeichen über die unterschiedlichen Figuren übergreifend auf das gleiche oder entsprechende Teil der vorliegenden Erfindung.
Detaillierte Beschreibung der Erfindung
Eine Form 10 zur Herstellung eines Crashpads für ein Fahrzeug gemäß der vorliegenden Erfindung wird im Folgenden in Bezug auf 3 bis 6 erläutert.
Die Form 10 umfasst eine obere Formhälfte 20 und eine untere Formhälfte 30. Eine erste Kavität 40a für den PAB-Auslass und eine zweite Kavität 50a für den Körper eines Crashpads sind in den Zwischenraum zwischen der oberen Formhälfte 20 und der unteren Formhälfte 30 geformt.
Die Form 10 der vorliegenden Erfindung ist so aufgebaut, dass die untere und obere Formhälfte gegenüber einer üblicherweise verwendeten Form derart ausgetauscht sind, dass die obere Formhälfte einer üblicherweise verwendeten Form als untere Formhälfte 30 und die untere Formhälfte einer üblicherweise verwendeten Form als die obere Formhälfte 20 verwendet werden. Dadurch kann ein erster Injektionskanal 41, der nachfolgend beschrieben wird, in einem Mittenbereich der ersten Kavität des PAB- Auslasses angeordnet sein.
Die obere Formhälfte 20 umfasst einen ersten Bereich der oberen Formhälfte 40 für den PAB-Auslass und eine Mehrzahl von zweiten Bereichen der oberen Formhälfte 50 für den Körper des Crashpads, die um den ersten Bereich der oberen Formhälfte 40 für den PAB-Auslass angeordnet sind.
Dabei ist der untere Abschnitt des ersten Bereichs der oberen Formhälfte 40 für die erste Kavität 40a den PAB-Auslass eingerichtet und der untere Abschnitt der Mehrzahl von zweiten Bereichen der oberen Formhälfte 50 für den Körper des Crashpads ist für die zweite Kavität 50a des Körpers des Crashpads eingerichtet.
Der erste Bereich der oberen Formhälfte 40 für den PAB-Auslass umfasst an seinem Mittenbereich einen ersten Injektionskanal 41 und die Mehrzahl der zweiten Bereichen der oberen Formhälften 50 für den Körper des Crashpads ist mit einer Mehrzahl von zweiten Injektionskanälen an ihren Mittenbereichen ausgestattet.
Der Vorgang der Herstellung des Crashpads 60 für das Fahrzeug gemäß der vorliegenden Erfindung wird nachfolgend im Detail beschrieben.

(1) Die Form 10 mit der oberen Formhälfte 20 und der unteren Formhälfte 30 zum Bilden der ersten Kavität 40a dem PAB-Auslass und der zweiten Kavität 50a für den Körper des Crashpads wird vorbereitet.
(2) Wie in 3 gezeigt, wird die Schaumschicht 80 an der oberen Seite der unteren Form 30 befestigt. Die Schaumschicht 80 wird einstückig mit dem Körper 70, der später beschrieben wird, hergestellt und dabei wird das Prinzip der Wärmeverschmelzung genutzt, wobei sie mittels einer Verhakung durch molekularen Diffusion an der Grenzschicht die Schaumschicht 80 mit dem Körper hitzeverschmolzen wird und dabei wird ein Polypropylenkunststoff der gleichen Art benutzt, wie das Material des Körpers des Crashpads, welcher nachfolgend beschrieben wird.
(3) Bei einem ersten Schritt der Befüllung mit Kunststoff wird die obere Formhälfte 20 nach oben bewegt, um die Bereiche der ersten Kavitäten 40a für den PAB-Auslass und die zweite Kavität 50a für den Körper des Crashpads zu vergrößern. Der Grund der Bewegung der oberen Formhälfte 20 nach oben liegt darin, dass der Druck reduziert wird, wenn die erste Kavität 40a für den PAB-Auslass und die zweite Kavität 50a für den Körper des Crashpads mit dem ersten und zweiten Material befüllt werden und entsprechend wird die Deformation der Schaumschicht 80 reduziert. Folgend, in dem Zustand, dass die obere Formhälfte 20 in die obere Lage bewegt wurde, wie es in 4 gezeigt wird, wird die erste Kavität 40a für den PAB-Auslass und die zweite Kavität 50a für den Körper des Crashpads mit dem ersten und zweiten Material befüllt. Dabei ist das erste Material das Material, welches den PAB-Auslass 71 formt und ist ein thermoplastisches Olefin (TPO) Kunststoff und es ist weicher als das zweite Material, so dass der Airbag einfacher ausgelöst werden kann. Das zweite Material ist das Material, welches den Körper 72 des Crashpads formt und ist ein Polypropylen-Faser-Kunststoff (PPF). Anders als bei dem bekannten Stand der Technik, bei dem das erste Material von der Seite in die Kavität 140a für den PAB- Auslass eingedrückt wird, wird bei der beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung das erste Material für den PAB-Auslass im Zentrum der ersten Kavität 40a eingeleitet und wird dann nach außen bewegt (siehe die Pfeile in den 7A und 7B) und so kann die Region, die mit dem ersten Material befüllt ist, reduziert werden. Zusätzlich kann, da das zweite Material über die Mehrzahl der zweiten Injektionskanäle 52, die über das Gebiet verteilt sind, eingespritzt wird die Füllrate oder die Füllzeit auch dann verbessert werden, wenn das Einspritzen mit einem geringen Druck durchgeführt wird.
(4) Danach wird, wie es in 5 gezeigt wird, die obere Formhälfte 20 nach unten bewegt, um Druckkräfte auf die obere Formhälfte auszuüben und dabei werden die Kavitäten mit dem ersten Material und dem zweiten Material befüllt.
(5) Der Körper 70, welcher mit der Schaumschicht 80 integral, also einstückig, aufgrund der vorgenannten Schritte geformt wurde, wird aus der Form 10 entnommen und dabei wird das Crashpad 60, wie es in 6 gezeigt ist, erhalten.

Dabei umfasst das Crashpad 60 einen Körper 70 mit dem Crashpad 72 und dem PAB-Auslass 71, welche durch den doppelten Einspritzvorgang erzeugt wurden und eine Schaumschicht 80, welche eingelegt oder eingesetzt wurde und einstückig geformt wurde, als das Material des Körpers 70 eingespritzt wurde.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird der Herstellvorgang durch das Formen des Körpers 70 mit der Schaumschicht 80 in eine einstückige Einheit vereinfacht. Zusätzlich werden, nachdem die obere Formhälfte 20 in die obere Lage bewegt wird und dann die Volumen für die erste Kavität 40a den PAB-Auslass und die zweite Kavität 50a für den Körper des Crashpads vergrößert wurden, die Kavitäten mit dem ersten Material und dem zweiten Material gefüllt und das Material des Körpers wird mit einem geringen Druck einspritzt, um die Schaumschicht vor Defomationen zu schützen.
Zusätzlich kann das Gebiet, das mit dem ersten Material gefüllt wird, dadurch reduziert und gleichmäßig ausgeführt werden, dass das erste Material in die erste Kavität 40a eingebracht wird und sich von der mittigen Einspritzstelle nach außen bewegt.
Für die Vereinfachung der Erläuterung und bessere Definition der Ansprüche werden die Begriffe „oberer“, „unterer“, „innerer“ und „äußerer“ verwendet, um Merkmale der beispielshaften Ausführungsform in Bezug auf die Lage der Merkmale gemäß den Figuren zu zeigen.
Bezugszeichenliste

10: Form
20: obere Formhälfte
30: untere Formhälfte
40: erster Bereich der oberen Formhälfte
41: erster Injektionskanal
50: zweite Bereiche der oberen Formhälfte
52: zweiter Injektionskanal
60: Crashpad
70: Körper
80: Schaumschicht

Claims

Verfahren zur Herstellung eines Crashpads (60) für ein Fahrzeug, umfassend die Schritte: (a) des Vorbereitens einer Form (10) mit einer oberen Formhälfte (20) und einer unteren Formhälfte (30), um so eine erste Kavität (40a) für einen Passenger-Air-Bag-(PAB)-Auslass und eine zweite Kavität (50a) für einen Körper des Crashpads (72) zwischen der oberen Formhälfte und der unteren Formhälfte zu bilden; (b) dem Befestigen einer Schaumschicht (80) an einer oberen Oberfläche der unteren Formhälfte (30); (c) dem Bewegen der oberen Formhälfte (20) in eine nach oben zeigende Richtung in eine vorbestimmte Entfernung und dem Füllen der ersten Kavität (40a) für den PAB-Auslass mit einem ersten Material und der zweiten Kavität (50a) für den Körper des Crashpads mit einem zweiten Material, wobei beim Füllen die Volumen der ersten Kavität für den PAB-Auslass und der zweiten Kavität für den Körper des Crashpads größer sind, als deren Volumen in den Schritten (a) und (b); (d) dem Bewegen der oberen Formhälfte (20) in eine nach unten gerichtete Bewegung, um die ersten und zweiten Materialien gegen die untere Formhälfte (30) zu drücken, während die ersten und zweiten Kavitäten (40a, 50a) mit den ersten und zweiten Materialien befüllt werden; und (e) dem Entfernen des Körpers des PAB-Auslasses (71) und des Körpers des Crashpads (72), die mit der Schaumschicht (80) verbunden sind, aus der Form (10), wobei die obere Formhälfte (20) einen ersten Bereich der oberen Formhälfte für den PAB-Auslass, welcher an einem unteren Bereich mit einer Kontur der ersten Kavität (40a) des PAB-Auslasses ausgestattet ist, und eine Mehrzahl von diskreten zweiten Bereichen der oberen Formhälften für den Körper des Crashpads (72) umfasst, wobei die zweiten Bereiche der oberen Formhälfte (20) um den ersten Bereich der oberen Formhälfte angeordnet sind und an einem unteren Bereich mit einer Kontur der zweiten Kavität (50a) für den Körper des Crashpads (72) ausgestattet sind.
Verfahren zur Herstellung des Crashpads (60) gemäß Anspruch 1, wobei der erste Bereich der oberen Formhälfte (20) für den PAB-Auslass mit einem ersten Injektionskanal (41) an einem mittleren Punkt ausgestattet ist und das von einer Speisevorrichtung bereitgestellte erste Material durch den ersten Injektionskanal zu dem mittleren Punkt bewegt wird und von dort aus in radialer Richtung.
Verfahren zur Herstellung des Crashpads (60) gemäß Anspruch 1, wobei die Mehrzahl der zweiten Bereiche der oberen Formhälfte (20) für den Körper des Crashpads (72) mit jeweils einen Injektionskanal (52) an ihrem zentralen Bereich ausgestattet sind und das von der Speisevorrichtung bereitgestellte zweite Material durch die zweiten Speisevorrichtungen zu der zweiten Kavität (50a) für den Körper des Crashpads (72) bewegt wird.
Verfahren zur Herstellung des Crashpads (60) gemäß Anspruch 1, wobei das erste Material ein sehr weiches thermoplastisches Olefin (TPO) Kunststoff ist.
Verfahren zur Herstellung des Crashpads gemäß Anspruch 1, wobei das zweite Material ein Polypropylenfaser-Kunststoff ist.
Verfahren zur Herstellung des Crashpads (60) gemäß Anspruch 5, wobei die Schaumschicht (80) einen Polypropylenkunststoff umfasst.
Crashpad (60), hergestellt mit einem Verfahren gemäß irgendeinem der Ansprüche 1 bis 6.