DE102014101696A1

DE102014101696A1 - Innenverkleidungsteil sowie Verfahren zur Herstellung einer Airbag-Anordnung

Info

Publication number: DE102014101696A1
Application number: DE102014101696.3A
Authority: DE
Inventors: Michael Pandura; Johannes Röcker
Original assignee: Dr Ing HCF Porsche AG
Current assignee: Dr Ing HCF Porsche AG
Priority date: 2014-02-12
Filing date: 2014-02-12
Publication date: 2015-08-13
Also published as: DE202014010299U1

Abstract

Es ist ein Innenverkleidungsteil (12) für einen Fahrgastinnenraum eines Kraftfahrzeugs vorgesehen mit einem dreidimensional ausgeformten Kunststoffkörper (14), wobei der Kunststoffkörper (14) eine im Wesentlichen vertikal nach unten weisende Unterseite (24) aufweist, und einem in der Unterseite (24) einstückig in dem Kunststoffkörper (14) integrierten Deckel (26), wobei der Deckel (26) zumindest teilweise durch Solltrennstellen (28) räumlich abgegrenzt ist. Durch den über die Solltrennstellen (28) räumlich begrenzten und leicht aus dem Kunststoffkörper (14) heraustrennbaren Deckel (26), kann der gleiche Kunststoffkörper (14) sowohl für eine Modellvariante mit vorhandenem Deckel (26) als auch für eine Modellvariante, bei welcher der Deckel (26) nach einem Heraustrennen aus dem Kunststoffkörper (14) durch einen Knieairbag (34) ersetzt ist, verwendet werden, so dass für unterschiedliche Modellvarianten gleiche Herstellungsprozesse und gleiche Werkzeuge verwendet werden können, wodurch eine kostengünstige Herstellung eines Kraftfahrzeugs ermöglicht ist.

Description

Die Erfindung betrifft ein Innenverkleidungsteil sowie ein Verfahren zur Herstellung einer Airbag-Anordnung, mit deren Hilfe erforderlichenfalls in einem Innenverkleidungsteil für einen Fahrgastinnenraum eines Kraftfahrzeugs ein Airbag, insbesondere ein Knieairbag, vorgesehen werden kann.
Es ist bekannt einen Kunststoffkörper eines Innenverkleidungsteil mit einem Knieairbag zu versehen, der bei einem Crash einen Luftsack („Airbag“) aufbläst, um die Knie von Fahrzeuginsassen, insbesondere eines Fahrers, vor Verletzungen zu schützen. Hierbei ist es möglich für ein bestimmtes Modell eines Kraftfahrzeugs den Knieairbag wahlweise vorzusehen oder nicht. Für die unterschiedlichen Modelle des Kraftfahrzeugs werden daher jeweils ein für die Variante mit Knieairbag geeignetes Innenverkleidungsteil und ein für die Variante ohne Knieairbag geeignetes Innenverkleidungsteil vorgehalten und separat hergestellt.
Es besteht ein ständiges Bedürfnis die Herstellungskosten zur Herstellung eines Kraftfahrzeugs zu reduzieren.
Es ist die Aufgabe der Erfindung Maßnahmen aufzuzeigen, die eine kostengünstige Herstellung eines Kraftfahrzeugs ermöglichen.
Die Lösung der Aufgabe erfolgt erfindungsgemäß durch ein Innenverkleidungsteil mit den Merkmalen des Anspruchs 1 sowie ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 9. Bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben, die jeweils einzeln oder in Kombination einen Aspekt der Erfindung darstellen können.
Erfindungsgemäß ist ein Innenverkleidungsteil für einen Fahrgastinnenraum eines Kraftfahrzeugs vorgesehen mit einem dreidimensional ausgeformten Kunststoffkörper, wobei der Kunststoffkörper eine im Wesentlichen vertikal nach unten weisende Unterseite aufweist, und einem in der Unterseite einstückig in dem Kunststoffkörper integrierten Deckel, wobei der Deckel zumindest teilweise durch Solltrennstellen räumlich abgegrenzt ist.
Der durch die Solltrennstellen zumindest teilweise räumlich definierte Deckel ist einstückig mit dem Kunststoffkörper ausgebildet. Der Deckel kann in einer Modellvariante eines Kraftfahrzeugs ohne Knieairbag Teil der durch die Innenverkleidung ausgebildeten Abdeckung einer Kraftfahrzeugkarosserie sein. Eine unnötige Öffnung in der Innenverkleidung, in die unbeabsichtigt Gliedmassen eines Fahrzeuginsassen hinein gelangen können, ist dadurch vermieden. Für eine Modellvariante des Kraftfahrzeugs mit Knieairbag kann der Deckel entlang der Solltrennstellen und/oder weiteren beispielsweise durch Stanzen eingebrachte Trennstellen aus dem Kunststoffkörper entfernt werden, um dadurch eine Öffnung zum Einsetzen eines Knieairbags zu schaffen. Dies ermöglicht es sowohl für eine Modellvariante mit Knieairbag als auch für eine Modellvariante ohne Knieairbag den gleichen Kunststoffkörper für das Innenverkleidungsteil zu verwenden und bei der Modellvariante mit Knieairbag lediglich einen weiteren Bearbeitungsschritt für das Heraustrennen des Deckels vorzusehen. Dadurch ist es möglich für beide Modellvarianten den gleichen Kunststoffkörper als Halbzeug vorzusehen, so dass der Kunststoffkörper für beide Modellvarianten des Innenverkleidungsteils mit dem gleichen Herstellungsapparat und mit den gleichen Werkzeugen hergestellt werden kann. Insbesondere kann der Kunststoffkörper durch Kunststoffspritzguss hergestellt werden, wobei für beide Modellvarianten mit und ohne Knieairbag das gleiche Spritzgusswerkzeug verwendet werden kann. Die Herstellungskosten für unterschiedliche Modellvarianten des Innenverkleidungsteils sind dadurch reduziert. Durch den über die Solltrennstellen räumlich begrenzten und leicht aus dem Kunststoffkörper heraustrennbaren Deckel, kann der gleiche Kunststoffkörper sowohl für eine Modellvariante mit vorhandenem Deckel als auch für eine Modellvariante, bei welcher der Deckel nach einem Heraustrennen aus dem Kunststoffkörper durch einen Knieairbag ersetzt ist, verwendet werden, so dass für unterschiedliche Modellvarianten gleiche Herstellungsprozesse und gleiche Werkzeuge verwendet werden können, wodurch eine kostengünstige Herstellung eines Kraftfahrzeugs ermöglicht ist.
Der Kunststoffkörper kann beispielsweise gebogen ausgeführt sein, so dass der Kunststoffkörper zusätzlich zu der Unterseite auch eine im Wesentlichen in horizontale Richtung in den Fahrgastinnenraum weisende Armaturenseite aufweist. Die Armaturenseite kann beispielsweise Aussparungen für Kraftfahrzeuginstrument, Multimedia-Geräte oder sonstige in das Innenverkleidungsteil eingesetzte Baueinheiten aufweisen. Die Unterseite des Kunststoffkörpers weist im eingebauten Zustand insbesondere in einen Fußraum des Fahrgastinnenraums. Vorzugsweise weist die Unterseite in einen Pedalraum, wo Betätigungspedale, beispielsweise Gaspedal, Bremspedal und/oder Kupplungspedal, für eine Fußbetätigung durch den Fahrer vorgesehen sind. Dadurch kann ein anstelle des Deckels in dem Kunststoffkörper vorgesehener Knieairbag die unteren Extremitäten des Fahrers bei einem Crash vor Verletzungen schützen.
Insbesondere weist die Solltrennstelle einen Schlitz und/oder eine Materialverdünnung auf. Durch den Schlitz ist der Deckel bereits in einem Teilbereich von dem Kunststoffkörper getrennt und über Stellen, an denen kein Schlitz vorgesehen ist, verliersicher mit dem Kunststoffkörper verbunden. Ein unbeabsichtigtes Heraustrennen des Deckels ist dadurch vermieden, während gleichzeitig ein zusätzlicher Bearbeitungsschritt zum beabsichtigten Heraustrennen des Deckels sich lediglich mit den sich an den Schlitzen anschließenden Rändern des Deckels befassen muss. Der noch zu durchtrennende Bereich des Kunststoffkörpers kann dadurch gering gehalten werden, wodurch der Trennschritt schnell und kosteneffizient durch geführt werden kann. Insbesondere ist die nicht durch einen Schlitz ausgebildete Seitenkante des Deckels zumindest teilweise durch die Materialverdünnung ausgebildet, so dass der Trennaufwand gering gehalten ist und das Risiko von Beschädigungen des Kunststoffkörpers quer zur Seitenkante des Deckels während des Heraustrennens reduziert ist. Die Solltrennstellen können auch beispielsweise als Perforation, Durchbrüche, Vertiefung, Materialschwächung oder Ähnliches ausgebildet sein.
Vorzugsweise ist der Deckel im Wesentlichen rechteckig ausgebildet, wobei zwei im Wesentlichen parallel zueinander verlaufende Seitenkanten des Deckels durch jeweils einen insbesondere durchgängigen Schlitz als Solltrennstelle ausgebildet sind. Die nicht durch die Schlitze ausgebildeten Seitenkanten des Deckels können jeweils einen Steg ausbilden, über den der Deckel sicher mit dem Kunststoffkörper verbunden ist. Der Steg kann wiederum leicht, beispielsweise durch Stanzen durchtrennt werden. Hierzu können insbesondere lediglich zwei durch die Stege hindurch einzufügende Trennschlitze vorgesehen werden, die gleichzeitig mit einem zwei im Wesentlichen parallel verlaufenden Schneiden aufweisenden Trennwerkzeug oder nacheinander mit dem selben nur eine Schneide aufweisenden Trennwerkzeug erzeugt werden können.
Besonders bevorzugt sind Enden der Schlitze durch zwei im Wesentlichen parallel verlaufende Stanzlinien miteinander verbunden, wobei die Stanzlinien zum Ausstanzen des Deckels aus dem Kunststoffkörper durch eine entlang der Stanzlinien angreifenden Stanzschneide ausgestaltet sind. Die Stanzlinien können als gedachte Linie vorliegen, an denen entlang ein Stanzwerkzeug mit einer Schneide angreift. Die Stanzlinien können entlang eines Bereichs des Kunststoffkörpers verlaufen, in dem keine anderen Funktionselemente vorgesehen sind, die durch den Stanzvorgang beschädigt werden können. Vorzugsweise ist die Stanzlinie durch eine Materialschwächung, beispielsweise eine entlang der Stanzlinie verlaufende Vertiefung sichtbar ausgebildet, wodurch die korrekte und präzise Durchführung des Stanzprozesses erleichtert ist und gegebenenfalls eine Zentrierung beziehungsweise korrekte Relativlage des Kunststoffkörpers zum Stanzwerkzeug leichter herbeigeführt werden kann.
Insbesondere sind die Solltrennstellen werkzeugfallend bei einem Kunststoffspritzgussprozess zur Herstellung des Kunststoffkörpers ausgestaltet. Eine insbesondere schlitzförmige Aussparung und/oder eine Materialverdünnung an den Seitenkanten des Deckels können durch eine entsprechende Werkzeuggestaltung bereits während eines Spritzgussprozesses vorgesehen werden. Nach der Herstellung des Kunststoffkörpers und Entnahme des Kunststoffkörpers aus dem Herstellungswerkzeug sind keine weiteren Bearbeitungschritte zur Ausbildung der Solltrennstellen erforderlich, so dass die Solltrennstellen werkzeugfallend hergestellt sind.
Vorzugsweise ist die Dimensionierung des Deckels derart gewählt, dass nach einem Ausstanzen des Deckels ein Knieairbag anstelle des Deckels in dem Kunststoffkörper positionierbar ist. Der Deckel ist dadurch so groß, dass der Knieairbag ohne weitere spanabhebende Bearbeitungsschritte in die nach den Heraustrennen des Deckels aus dem Kunststoffkörper entstandene Öffnung eingesetzt werden kann. Vorzugsweise ist der Deckel so klein, dass der Knieairbag, beispielsweise über einen seitlich abstehenden Bund an den Rändern der Öffnung zurückgehalten und/oder befestigt werden kann.
Besonders bevorzugt weist der Kunststoffkörper eine Lenkeröffnung zum Hindurchführen einer Lenkerstange eines Lenkrads eines Kraftfahrzeugs auf, wobei der Deckel in vertikaler Richtung unterhalb der Lenkeröffnung angeordnet ist. Der Deckel kann im eingebauten Zustand des Innenverkleidungsteils an einer Stelle quer zur Fahrtrichtung des Kraftfahrzeugs angeordnet sein, an der sich auch der Lenker des Kraftfahrzeugs befindet. Wenn der Deckel durch einen Knieairbag ersetzt ist, befindet sich der Knieairbag an einer Stelle, an welcher der Knieairbag bei seiner Entfaltung schnell die Beine des Fahrers erreicht und schützen kann.
Die Erfindung betrifft ferner einen Fahrgastinnenraum für ein Kraftfahrzeugs mit einem frontseitig zu einem Fahrer des Kraftfahrzeugs positionierten Innenverkleidungsteil, das wie vorstehend beschrieben aus- und weitergebildet sein kann, wobei die Solltrennstellen außerhalb einer direkten Sichtlinie des Fahrers positioniert sind. Die Positionierung des Deckels an der Unterseite des Kunststoffkörpers erleichtert es die Solltrennstellen außerhalb der direkten Sichtlinie des Fahrers zu positionieren. Dadurch können die Solltrennstellen für eine besonders leichte Heraustrennung des Deckels vorbereitet sein, insbesondere als Schlitze oder Durchbrüche, ohne hierbei das optische Erscheinungsbild des Innenverkleidungsteils für den Fahrer zu beeinträchtigen.
Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zur Herstellung einer Airbag-Anordnung, bei dem ein Innenverkleidungsteil, das wie vorstehend beschrieben aus- und weitergebildet sein kann, vorgesehen wird, der Deckel des Innenverkleidungsteil ausgestanzt wird und in der durch das Ausstanzen des Deckels gewonnenen Ausstanzöffnung ein Knieairbag eingesetzt wird. Durch den über die Solltrennstellen räumlich begrenzten und leicht aus dem Kunststoffkörper heraustrennbaren Deckel, kann der gleiche Kunststoffkörper sowohl für eine Modellvariante mit vorhandenem Deckel als auch für eine Modellvariante, bei welcher der Deckel nach einem Heraustrennen aus dem Kunststoffkörper durch einen Knieairbag ersetzt ist, verwendet werden, so dass für unterschiedliche Modellvarianten gleiche Herstellungsprozesse und gleiche Werkzeuge verwendet werden können, wodurch eine kostengünstige Herstellung eines Kraftfahrzeugs ermöglicht ist.
Insbesondere wird das Ausstanzen des Deckels durch Einstanzen von zwei Trennlinien in den Kunststoffkörper durchgeführt. Die beiden eingestanzten Trennlinien können zusammen mit bereits zwei im Kunststoffkörper entlang der Seitenkanten des Deckels verlaufenden Schlitzen den gesamten Deckel aus dem Kunststoffkörper ausstanzen. Der Bearbeitungsschritt des Stanzens kann dadurch besonders einfach und schnell erfolgen.
Nachfolgend wird die Erfindung unter Bezugnahme auf die anliegenden Zeichnungen anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele exemplarisch erläutert, wobei die nachfolgend dargestellten Merkmale sowohl jeweils einzeln als auch in Kombination einen Aspekt der Erfindung darstellen können. Es zeigen:
1: eine schematische Vorderansicht eines Teils eines Armaturenbretts eines Kraftfahrzeugs,
2: eine schematische Unteransicht einer ersten Ausführungsform des Armaturenbretts aus 1,
3: eine schematische Innenansicht eines Innenverkleidungsteils des Armaturenbretts aus 2 und
4: eine schematische Unteransicht einer zweiten Ausführungsform des Armaturenbretts aus 1.
Das in 1 dargestellte Armaturenbrett 10 eines Kraftfahrzeugs weist ein Innenverkleidungsteil 12 auf, das einen Kunststoffkörper 14 aufweist. Der Kunststoffkörper 14 weist an einer zum Fahrer weisenden Armaturenseite 16 unter anderem eine Lenkeröffnung 18 auf, über die eine Lenkerstange eines Lenkrads 20 hindurchgeführt werden kann. Der Kunststoffkörper 14 weist ferner eine zu einem Pedalraum 22 im Wesentlichen vertikal nach unten weisende Unterseite 24 auf.
Wie in 2 dargestellt weist der Kunststoffkörper 14 einen angespritzten im Wesentlichen rechteckigen Deckel 26 auf, dessen Seitenkanten zumindest teilweise durch Solltrennstellen 28 ausgebildet sind, wodurch der Deckel 26 räumlich zum übrigen Kunststoffkörper 14 abgegrenzt ist.
Wie in 3 dargestellt kann der Deckel 26 an zwei parallelen Seitenkanten durch durchgängige Schlitze 30 als Solltrennstelle 28 und an zwei parallelen die Schlitze 30 an ihren Enden miteinander verbindenden Stanzlinien 32 als Solltrennstelle 28 räumlich begrenzt sein. Die Stanzlinien 32 können insbesondere als Materialverdünnung optisch hervorgehoben ausgebildet sein. Entlang der Stanzlinien 32 kann mit einem Stanzwerkzeug jeweils eine Trennlinie eingestanzt werden, wodurch der Deckel 26 aus dem Kunststoffkörper 14 einfach herausgetrennt werden kann.
Wie in 4 dargestellt, kann für eine von 2 und 3 verschiedene Modellvariante des Kraftfahrzeugs der ausgestanzte Deckel 26 durch einen Knieairbag 34 ersetzt werden, der im Wesentlichen unterhalb des Lenkers 20 und der Lenkeröffnung 18 positioniert werden kann. Der Knieairbag 34 kann über eine durch das Ausstanzen des Deckels 34 erzeugte Ausstanzöffnung 36 in den Kunststoffkörper eingesteckt werden, wodurch das Innenverkleidungsteil 12 zu einer Airbag-Anordnung weitergebildet ist.

Claims

Innenverkleidungsteil für einen Fahrgastinnenraum eines Kraftfahrzeugs, mit einem dreidimensional ausgeformten Kunststoffkörper (14), wobei der Kunststoffkörper (14) eine im Wesentlichen vertikal nach unten weisende Unterseite (24) aufweist, und einem in der Unterseite (24) einstückig in dem Kunststoffkörper (14) integrierten Deckel (26), wobei der Deckel (26) zumindest teilweise durch Solltrennstellen (28) räumlich abgegrenzt ist.
Innenverkleidungsteil nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass die Solltrennstelle (28) einen Schlitz (30) und/oder eine Materialverdünnung aufweist.
Innenverkleidungsteil nach Anspruch 1 oder 2 dadurch gekennzeichnet, dass der Deckel (26) im Wesentlichen rechteckig ausgebildet ist, wobei zwei im Wesentlichen parallel zueinander verlaufende Seitenkanten des Deckels (26) durch jeweils einen insbesondere durchgängigen Schlitz (30) als Solltrennstelle (28) ausgebildet sind.
Innenverkleidungsteil nach Anspruch 3 dadurch gekennzeichnet, dass Enden der Schlitze (30) durch zwei im Wesentlichen parallel verlaufende Stanzlinien (32) miteinander verbunden sind, wobei die Stanzlinien (32) zum Ausstanzen des Deckels (26) aus dem Kunststoffkörper (14) durch eine entlang der Stanzlinien (32) angreifenden Stanzschneide ausgestaltet sind.
Innenverkleidungsteil nach einem der Ansprüche 1 bis 4 dadurch gekennzeichnet, dass die Solltrennstellen (32) werkzeugfallend bei einem Kunststoffspritzgussprozess zur Herstellung des Kunststoffkörpers (14) ausgestaltet sind.
Innenverkleidungsteil nach einem der Ansprüche 1 bis 5 dadurch gekennzeichnet, dass die Dimensionierung des Deckels (26) derart gewählt ist, dass nach einem Ausstanzen des Deckels (26) ein Knieairbag (34) anstelle des Deckels (26) in dem Kunststoffkörper (14) positionierbar ist.
Innenverkleidungsteil nach einem der Ansprüche 1 bis 6 dadurch gekennzeichnet, dass der Kunststoffkörper (14) eine Lenkeröffnung (18) zum Hindurchführen einer Lenkerstange eines Lenkrads (20) eines Kraftfahrzeugs aufweist, wobei der Deckel (26) in vertikaler Richtung unterhalb der Lenkeröffnung (18) angeordnet ist.
Fahrgastinnenraum für ein Kraftfahrzeugs mit einem frontseitig zu einem Fahrer des Kraftfahrzeugs positionierten Innenverkleidungsteil (12) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei die Solltrennstellen (28) außerhalb einer direkten Sichtlinie des Fahrers positioniert sind.
Verfahren zur Herstellung einer Airbag-Anordnung, bei dem ein Innenverkleidungsteil (12) nach einem der Ansprüche 1 bis 7 vorgesehen wird, der Deckel (26) des Innenverkleidungsteil (12) ausgestanzt wird und in der durch das Ausstanzen des Deckels (26) gewonnenen Ausstanzöffnung (36) ein Knieairbag (34) eingesetzt wird.
Verfahren nach Anspruch 9, bei dem das Ausstanzen des Deckels (26) durch Einstanzen von zwei Trennlinien in den Kunststoffkörper (14) durchgeführt wird.