DE102015208823A1 - Fahrzeug-Innenverkleidungsteil zum Abdecken eines Airbags und Herstellungsverfahren - Google Patents

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Jérôme Boulbes
Thierry Schupbach
Fabrice PEPIN
Yohann Boniface
Richard Guenin
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Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf ein Fahrzeug-Innenverkleidungsteil zum Abdecken eines Airbags und ein Verfahren zum Herstellen eines Fahrzeug-Innenverkleidungsteils zum Abdecken eines Airbags. Das Fahrzeug-Innenverkleidungsteil umfasst ein Substrat mit einer Öffnung, eine Auslasskanalanordnung, die in die Öffnung eingesetzt ist, eine Oberflächenhaut und eine Schaumschicht, die zwischen der Oberflächenhaut und dem Substrat angeordnet ist. Die Auslasskanalanordnung weist einen einen Auslasskanal für den Airbag umgebenden Wandabschnitt und eine Abdeckplatte, die den Auslasskanal abdeckt und die Öffnung schließt, auf. Die Abdeckplatte weist eine Airbagtür auf, wobei eine äußere Oberfläche der Abdeckplatte in Kontakt mit der Schaumschicht ist. Die äußere Oberfläche der Abdeckplatte hat eine raue Oberflächenstruktur, wobei die äußere Oberfläche einen Oberflächen-Rauigkeitsparameter Ra von zumindest 4 μm hat.

Description

  • Die Erfindung bezieht sich auf ein Fahrzeug-Innenverkleidungsteil zum Abdecken eines Airbags. Weiterhin bezieht sich die Erfindung auf ein Verfahren zum Herstellen eines Fahrzeug-Innenverkleidungsteils zum Abdecken eines Airbags.
  • Es ist bekannt, geschäumte Innenverkleidungsteile mit integrierten Airbagtüren zu verwenden. Beispielsweise offenbart die DE 10 2014 010 860 A1 ein Innenverkleidungsteil mit einem Substrat, einer Airbag-Auslasstüranordnung, die an dem Substrat befestigt ist, einer Oberflächenhaut und zwischen der Oberflächenhaut und dem Substrat angeordnetem Schaum, wobei die Auslasstüranordnung einen Türklappenbereich aufweist, der mit einer Vorschwächung versehen ist, um eine saubere Airbagentfaltung zu erleichtern.
  • Jedoch kann das Öffnen der Airbagtür während der Entfaltung des Airbags zu einer wesentlichen Fragmentierung des Schaums führen. Insbesondere kann eine große Beschleunigung des Türklappenbereichs Fragmente des Schaums in den Innenraum des Fahrzeugs katapultieren, was eine Sicherheitsgefährdung für einen Fahrgast darstellt.
  • Angesichts des vorbeschriebenen Standes der Technik ist es eine Aufgabe der Erfindung, ein verbessertes Fahrzeug-Innenverkleidungsteil zum Abdecken eines Airbags und ein assoziiertes Herstellungsverfahren vorzusehen. Insbesondere ist es eine Aufgabe der Erfindung, ein Innenverkleidungsteil vorzusehen, das die Sicherheit von in einem Motorfahrzeug fahrenden Passagieren in dem Fall einer Airbagauslösung verbessert.
  • Diese Aufgaben werden gelöst durch ein Fahrzeug-Innenverkleidungsteil mit den Merkmalen des unabhängigen Anspruchs 1 und durch ein Verfahren zum Herstellen eines Fahrzeug-Innenverkleidungsteils nach Anspruch 9. Weitere optionale Merkmale und weitere Weiterbildungen der vorliegenden Erfindung werden anhand der abhängigen Ansprüche und der detaillierten Beschreibung in Verbindung mit den begleitenden Zeichnungen ersichtlich.
  • Die vorliegende Erfindung besteht in einem Fahrzeug-Innenverkleidungsteil zum Abdecken eines Airbags. Das Fahrzeug-Innenverkleidungsteil weist auf: ein Substrat mit einer Öffnung, eine in die Öffnung eingesetzte Auslasskanalanordnung, eine Oberflächenhaut und eine Schaumschicht, die zwischen der Oberflächenhaut und dem Substrat angeordnet ist. Die Auslasskanalanordnung weist einen einen Auslasskanal für den Airbag umgebenden Wandabschnitt und eine den Auslasskanal abdeckende und die Öffnung schließende Abdeckplatte auf. Weiterhin weist die Abdeckplatte eine Airbagtür auf, wobei eine äußere Oberfläche der Abdeckplatte in Kontakt mit der Schaumschicht ist. Zusätzlich hat die äußere Oberfläche der Abdeckplatte eine raue Oberflächenstruktur, wobei die äußere Oberfläche einen Rauigkeitsparameter Ra von zumindest 4 μm hat. Typischerweise bedeckt die raue Oberflächenstruktur alle Teile der Auslasskanalanordnung, die in Kontakt mit der Schaumschicht sind, oder zumindest die gesamte Airbagtür.
  • Die Oberflächenhaut kann die oberste Schicht des Innenverkleidungsteils bilden, so dass sie von dem Fahrgastraum des Motorfahrzeugs aus sichtbar ist. Der Wandabschnitt ist so gestaltet, dass er den Durchgang des Airbags durch den Auslasskanal zu der Airbagtür hin während der Airbagentfaltung lenkt. Die Abdeckplatte und/oder die Schaumschicht und/oder die Oberflächenhaut können entlang einer Kante und/oder einer Naht der Airbagtür geschwächt sein, um sicherzustellen, dass sich die Airbagtür in dem Fall einer Airbagentfaltung öffnet.
  • Der Oberflächen-Rauigkeitsparameter Ra ist in der herkömmlichen Weise zu verstehen. Um Ra zu bestimmen, wird eine Reihe von Messwerten mit ausreichend engem gegenseitigem Abstand für eine Höhe von Punkten auf der äußeren Oberfläche entlang einer willkürlichen Profillinie über der äußeren Oberfläche erhalten. Dann wird der Oberflächen-Rauigkeitsparameter Ra definiert als ein arithmetischer Durchschnitt der Abstände zwischen den Messwerten und entsprechenden Punkten auf einer mittleren Linie der Profillinie, wobei diese Abstände in einer Richtung senkrecht zu der mittleren Linie gemessen werden. Die mittlere Linie kann eine Krümmung in einem viel größeren seitlichen Ausmaß zeigen als die Höhenveränderung entsprechend der Oberflächenrauigkeit. Typischerweise ist die Gesamtkrümmung der mittleren Linie konvex, wenn sie von dem Fahrgastraum aus betrachtet wird.
  • Die raue Oberflächenstruktur führt zu einer beträchtlich erhöhten Haftung zwischen der Schaumschicht und der äußeren Oberfläche der Abdeckplatte. Die erhöhte Haftung ist nützlich, wenn sich die Airbagtür bei einer Airbagentfaltung öffnet. Erstens ermöglicht die erhöhte Haftung ein saubereres Abreißen der Schaumschicht, so dass eine geringere Menge von Fragmenten gebildet wird. Zweitens verhindert die erhöhte Haftung, dass die Fragmente aufgrund der hohen Beschleunigung der Abdeckplatte in den Fahrgastraum geschleudert werden.
  • Bei einem Ausführungsbeispiel ist die Auslasskanalanordnung ein einstückiges Spritzgussteil. In diesem Fall werden der Wandabschnitt und die Abdeckplatte in einem einzigen Verfahrensschritt hergestellt.
  • Die Auslasskanalanordnung kann aus einem thermoplastischen Material, wie einem Material, das Polypropylen und/oder Polyethylen und/oder ein Propylen- und/oder Ethyleneinheiten enthaltendes Copolymer enthält, bestehen.
  • Es kann nützlich sein, dass das Material der Auslasskanalanordnung EPDM (Ethylen-Propylen-Dien-Monomer) als einen Zusatz enthält, um die Abdeckplatte elastischer zu machen, insbesondere bei niedrigen Temperaturen. Dies kann verhindern, dass die Airbagtür in dem Fall einer Airbagauslösung in einer unkontrollierten Weise bricht.
  • Typischerweise beträgt der Oberflächen-Rauigkeitsparameter Ra der äußeren Oberfläche der Abdeckplatte zumindest 6 μm und/oder höchstens 13 μm. Es wurden gefunden, dass ein Oberflächen-Rauigkeitsparameter Ra zwischen 6 und 13 μm eine gewünschte Verbesserung der Haftung zwischen der Schaumschicht und der äußeren Oberfläche der Abdeckplatte ergibt. Ein Oberflächen-Rauigkeitsparameter Ra von 6 μm entspricht einer beträchtlich raueren Oberfläche im Vergleich zu der Oberfläche eines typischen Spritzgussteils für Fahrzeug-Innenanwendungen, das nicht absichtlich aufgeraut ist.
  • Die raue Oberflächenstruktur der äußeren Oberfläche der Abdeckplatte kann eine maximale Amplitude von zumindest 300 μm und/oder höchstens 700 μm haben. Die maximale Amplitude ist so definiert, dass sie bestimmt wird, nachdem Messwerte mit ausreichend geringem gegenseitigem Abstand für die Höhe von Punkten auf der äußeren Oberfläche entlang der Profillinie über die äußere Oberfläche erhalten wurden, wobei die Höhe wieder mit Bezug auf eine mittlere Linie definiert ist. Die maximale Amplitude ist definiert als die größte Differenz zwischen den so erhaltenen Messwerten. Somit entspricht die maximale Amplitude einer Höhendifferenz zwischen einer maximalen Spitzenhöhe und einer tiefsten Vertiefung. Selbstverständlich braucht die raue Oberflächenstruktur nicht periodisch zu sein und ist dies üblicherweise auch nicht.
  • Bei einem typischen Ausführungsbeispiel hat die äußere Oberfläche der Abdeckplatte einen mittleren Abstand zwischen Spitzen von zumindest 100 μm und/oder höchstens 800 μm. Hier ist für die Definition einer Spitze erforderlich, dass die Messwerte unter die mittlere Linie zwischen benachbarten Spitzen fallen.
  • Die Schaumschicht besteht vorzugsweise aus Polyurethan. Dieses Material wird in weitem Umfang für formverschäumte Innenverkleidungsteile verwendet.
  • Die vorliegende Erfindung besteht weiterhin in einem Verfahren zum Herstellen eines Fahrzeug-Innenverkleidungsteils zum Abdecken eines Airbags. Das Verfahren umfasst den Schritt des Bereitstellens einer ersten Form mit einer inneren Oberfläche. Dann wird die innere Oberfläche aufgeraut, um eine raue Oberflächenstruktur zu bilden. Danach wird eine Auslasskanalanordnung durch Spritzgießen unter Verwendung der ersten Form hergestellt. Die Auslasskanalanordnung weist einen einen Auslasskanal umgebenden Wandabschnitt und eine den Auslasskanal abdeckende Abdeckplatte auf. Während der Herstellung der Auslasskanalanordnung bildet die raue Oberflächenstruktur der inneren Oberfläche der Form eine raue Oberflächenstruktur einer äußeren Oberfläche der Abdeckplatte. Weiterhin wird ein vorgeformtes Substrat mit einer Öffnung bereitgestellt. Die Auslasskanalanordnung wird so in die Öffnung eingesetzt, dass die Abdeckplatte die Öffnung verschließt. Eine Oberflächenhaut und das Substrat mit der Auslasskanalanordnung werden in einer zweiten Form angeordnet. Schließlich wird ein Schaummaterial in die zweite Form injiziert, um einen Raum zwischen der Oberflächenhaut und dem Substrat mit der Auslasskanalanordnung zu füllen.
  • Auf diese Weise wird eine Schaumschicht gebildet, die die äußere Oberfläche der Abdeckplatte kontaktiert und die Oberflächenhaut mit dem Substrat und der Auslasskanalanordnung fest verbindet. Aufgrund der rauen Oberflächenstruktur der äußeren Oberfläche ist das vorgeschlagene Herstellungsverfahren gut geeignet, ein Fahrzeug-Innenverkleidungsteil mit einer verbesserten Haftung zwischen der äußeren Oberfläche der Abdeckplatte und der Schaumschicht zu ergeben.
  • Das Aufrauen der inneren Oberfläche kann beispielsweise durch Sandstrahlen oder Ätzen erzielt werden.
  • Das Verfahren kann weiterhin einen Schritt des Flämmens aufweisen, in welchem der äußeren Oberfläche der Abdeckplatte vor der Injektion des Schaummaterials Wärme zugeführt wird. Das Flämmen führt zu einer Zunahme der Oberflächenspannung der äußeren Oberfläche der Abdeckplatte. Auf diese Weise kann eine Zunahme der Haftung zwischen der äußeren Oberfläche der Abdeckplatte und der Schaumschicht des Armaturenbretts erzielt werden. Typischerweise wird eine Behandlung der äußeren Oberfläche der Abdeckplatte durch Flämmen in einer solchen Weise durchgeführt, dass sie die raue Struktur der äußeren Oberfläche unverändert lässt.
  • Das hier beschriebene Verfahren kann insbesondere zur Herstellung eines Fahrzeug-Innenverkleidungsteils, wie es vorstehend oder detaillierter nachfolgend beschrieben ist, verwendet werden.
  • Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung in Verbindung mit den folgenden Figuren beschrieben.
  • 1 ist eine Schnittansicht eines Fahrzeug-Innenverkleidungsteils und einer Airbaganordnung gemäß einem Ausführungsbeispiel und
  • 2 ist eine vergrößerte Ansicht einer Einzelheit des in 1 dargestellten Ausführungsbeispiels.
  • Ein Ausführungsbeispiel eines Fahrzeug-Innenverkleidungsteils und einer Airbaganordnung 2 ist in 1 gezeigt. Das Fahrzeug-Innenverkleidungsteil 1 des dargestellten Ausführungsbeispiels ist ein Armaturenbrett, das vor einem Fahrgastsitz in einem Motorfahrzeug angeordnet ist. Das Fahrzeug-Innenverkleidungsteil 1 weist ein Substrat 3 mit einer Öffnung 4 und eine Auslasskanalanordnung 5, die in die Öffnung 4 eingesetzt ist, auf. Die Auslasskanalanordnung 5 ist ein einstückiges Spritzgussteil und umfasst einen Wandabschnitt 6 und eine Abdeckplatte 7 mit einer äußeren Oberfläche 8. Ein Auslasskanal 9 ist von dem Wandabschnitt 6 und der Abdeckplatte 7 umgeben. Die Abdeckplatte 7 schließt die Öffnung 4 des Substrats 3 und weist eine Airbag 10 mit einem ersten Türklappenbereich 11 und einem zweiten Türklappenbereich 12 auf. Die Türklappenbereiche 11 und 12 sind über eine Naht 13 verbunden.
  • Das Substrat 3 und die Abdeckplatte 7 sind durch eine Schaumschicht 14 aus Polyurethan und eine Oberflächenhaut 15 abgedeckt. Die Oberflächenhaut 15 ist dem Fahrgastsitz des Motorfahrzeugs zugewandt.
  • Die Airbaganordnung 2 umfasst einen entfaltbaren Airbag 16, eine Aufblasvorrichtung 17 und Haken 18 und 19, die die Airbaganordnung 2 mit der Auslasskanalanordnung 5 verbinden. Die Airbaganordnung 2 ist an einem Querträger 20 des Fahrzeugs unter Verwendung eines Bolzens 20 und einer Mutter 22 befestigt.
  • Der Auslasskanal 9 nimmt den Airbag 16 in einem gefalteten Zustand auf. Der Wandabschnitt 6 ist so gestaltet, dass er den Airbag 16 zu der Airbagtür 10 hin führt, wenn der Airbag 16 entfaltet wird. Die Airbagtür 10 öffnet sich, wenn sich die Türklappenbereiche 11 und 12 entlang der Naht 13 trennen, wenn der Airbag 16 gegen die Türklappenbereiche 11 und 12 stößt. Weiterhin reißen bei Entfaltung des Airbags 16 die Schaumschicht 14 und die Oberflächenhaut 15 in einem Bereich nahe der Naht 13. Die Oberflächenhaut 15 und/oder die Schaumschicht können auch vorgeschwächt sein, um während der Entfaltung des Airbags 16 entlang einer Schwächungslinie zu reißen. Nach dem Reißen der Naht 13, der Schaumschicht 14 und der Oberflächenhaut 15 kann sich der Airbag 16 vollständig entfalten und in einen Fahrgastraum 23 des Motorfahrzeugs aufgeblasen werden.
  • Ein gestrichelter Kasten 24 in 1 zeigt den Bereich eines in 2 dargestellten Details an. Die in 2 gezeigten Merkmale sind unter Verwendung derselben Zahlen wie in 1 bezeichnet. Es wird gezeigt, dass die Abdeckplatte 7 der Auslasskanalanordnung 5 die Öffnung 4 in dem Substrat 3 abdeckt. Die Schaumschicht 14 und die Oberflächenhaut 15 bedecken das Substrat 3 und die Abdeckplatte 7, so dass die Schaumschicht 14 in Kontakt mit dem Substrat 3 und der Abdeckplatte 7 ist. Die Auslasskanalanordnung 5 kann durch Spritzgießen unter Verwendung einer Form, die durch Sandstrahlen oder Ätzen vor dem Formvorgang aufgeraut wurde, hergestellt werden. Das für die Herstellung der Auslasskanalanordnung 5 verwendete Material ist ein thermoplastisches Harz, wie Polypropylen oder Polyethylen oder ein Copolymer von diesen, und enthält EPDM als einen Zusatz. Als eine Form der Rauigkeit der Form hat die äußere Oberfläche 8 der Abdeckplatte 7 eine raue Oberfläche, wie in 2 gezeigt ist. Nach der Herstellung der Auslasskanalanordnung 5 kann die äußere Oberfläche 8 geflämmt werden, um ihre Oberflächenspannung zu erhöhen. Während der Herstellung des Fahrzeug-Innenverkleidungsteils 1 werden das Substrat 3 und die Auslasskanalanordnung 5 zusammen mit der Oberflächenhaut 15 in einer zweiten Form angeordnet. Dann wird die Schaumschicht 14 in die zweite Form injiziert. Aufgrund der rauen Oberflächenstruktur der äußeren Oberfläche 8 ist eine Kontaktfläche zwischen der äußeren Oberfläche 8 und der Schaumschicht 14 vergrößert. Ein Oberflächen-Rauigkeitsparameter Ra der äußeren Oberfläche 8 kann 8 μm betragen, während eine raue Oberflächenstruktur der äußeren Oberfläche eine maximale Amplitude von 400 μm und einen mittleren Abstand zwischen Spitzen von 200 μm hat.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • DE 102014010860 A1 [0002]

Claims (12)

  1. Fahrzeug-Innenverkleidungsteil (1) zum Abdecken eines Airbags, welches aufweist: ein Substrat (3) mit einer Öffnung (4), eine Auslasskanalanordnung (5), die in die Öffnung (4) eingesetzt ist, eine Oberflächenhaut (15) und eine Schaumschicht (14), die zwischen der Oberflächenhaut (15) und dem Substrat (3) angeordnet ist, wobei die Auslasskanalanordnung (5) einen einen Auslasskanal (9) für den Airbag umgebenden Wandabschnitt (6) und eine Abdeckplatte (7), die den Auslasskanal (9) abdeckt und die Öffnung (4) verschließt, aufweist, wobei die Abdeckplatte (7) eine Airbagtür (10) aufweist und eine äußere Oberfläche (8) der Abdeckplatte (7) in Kontakt mit der Schaumschicht (14) ist, dadurch gekennzeichnet, dass die äußere Oberfläche (8) der Abdeckplatte (7) eine raue Oberflächenstruktur hat, wobei die äußere Oberfläche (8) einen Oberflächen-Rauigkeitsparameter Ra von 4 μm hat.
  2. Fahrzeug-Innenverkleidungsteil (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Auslasskanalanordnung (5) ein einstückiges Spritzgussteil ist.
  3. Fahrzeug-Innenverkleidungsteil (1) nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Auslasskanalanordnung (5) aus einem Material besteht, das Polypropylen und/oder Polyethylen und/oder ein Polypropylen- und/oder Ethyleneinheiten enthaltendes Copolymer enthält.
  4. Fahrzeug-Innenverkleidungsteil (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Auslasskanalanordnung (5) aus einem Material besteht, das EPDM als einen Zusatz enthält.
  5. Fahrzeug-Innenverkleidungsteil (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Oberflächen-Rauigkeitsparameter Ra der äußeren Oberfläche (8) der Abdeckplatte (7) zumindest 6 μm und/oder höchstens 13 μm beträgt.
  6. Fahrzeug-Innenverkleidungsteil (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die raue Oberflächenstruktur der äußeren Oberfläche (8) der Abdeckplatte (7) eine maximale Amplitude von zumindest 300 μm und/oder 700 μm hat.
  7. Fahrzeug-Innenverkleidungsteil (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die äußere Oberfläche (8) der Abdeckplatte (7) einen mittleren Abstand zwischen Spitzen der rauen Oberflächenstruktur von zumindest 100 μm und/oder höchstens 800 μm hat.
  8. Fahrzeug-Innenverkleidungsteil (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaumschicht (14) aus Polyurethan besteht.
  9. Verfahren zum Herstellen eines Fahrzeug-Innenverkleidungsteils (1) zum Abdecken eines Airbags, aufweisend die folgenden Schritte: – Bereitstellen einer ersten Form mit einer inneren Oberfläche, – Aufrauen der inneren Oberfläche, um eine raue Oberflächenstruktur zu bilden, – Herstellen einer Auslasskanalanordnung (5), die einen Wandabschnitt (6), der einen Auslasskanal (9) umgibt, und eine Abdeckplatte (7), die den Auslasskanal (9) abdeckt, aufweist, durch Spritzgießen unter Verwendung der ersten Form, wobei die raue Oberflächenstruktur der inneren Oberfläche der Form eine raue Oberflächenstruktur einer äußeren Oberfläche (8) der Abdeckplatte (7) bildet, – Bereitstellen eines vorgeformten Substrats (3) mit einer Öffnung (4), – Einsetzen der Auslasskanalanordnung (5) in die Öffnung (4), so dass die Abdeckplatte (7) die Öffnung (4) verschließt, – Anordnung einer Oberflächenhaut (15) und des Substrats (3) mit der Auslasskanalanordnung (5) in einer zweiten Form und – Injizieren eines Schaummaterials in die zweite Form, um einen Raum zwischen der Oberflächenhaut (15) und dem Substrat (3) mit der Auslasskanalanordnung (5) zu füllen.
  10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Aufrauen der inneren Oberfläche durch Sandstrahlen oder Ätzen erzielt wird.
  11. Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass es weiterhin einen Schritt des Flämmens aufweist, bei dem der äußeren Oberfläche (8) der Abdeckplatte (7) vor der Injektion des Schaummaterials Wärme zugeführt wird.
  12. Verwendung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 9 bis 11 für die Herstellung des Fahrzeug-Innenverkleidungsteils (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 8.
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