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Die Erfindung betrifft eine Airbagabdeckung nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 sowie ein Verfahren zum Herstellen dieser Airbagabdeckung.
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In modernen Kraftfahrzeugen wird eine Vielzahl von Airbags an unterschiedlichsten Stellen im Fahrzeuginnenraum verbaut. Um das optische Erscheinungsbild des Fahrzeuginnenraums nicht zu beeinträchtigen, sind viele Airbags zusammengefaltet hinter einem Innenverkleidungsteil angeordnet, das somit eine Airbagabdeckung bildet. Diese Airbagabdeckung muss zumindest eine Sollbruchstelle oder Sollrissstelle aufweisen, sodass ein im Falle eines Fahrzeugcrashs sich schlagartig entfaltender Airbag die Airbagabdeckung aufreißen oder aufsprengen und sich in den Fahrzeuginnenraum entfalten kann.
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Aus der
DE 100 51 836 A1 ist bereits eine Airbagabdeckung mit einer Trägerschicht aus Kunststoff, einer Dekorschicht und einer zwischen der Trägerschicht und der Dekorschicht angeordneten Schaumschicht bekannt. Dabei weist die Airbagabdeckung zumindest eine vorbestimmte Sollbruchstelle oder Sollrissstelle auf, entlang der die Airbagabdeckung versagt, wenn ein unter der Airbagabdeckung angeordneter, zusammengelegter Airbag mit Entfaltungsgas befüllt wird und sich ausdehnt, wobei in der Schaumschicht im Bereich der Sollbruchstelle oder Sollrissstelle zumindest ein Trennelement angeordnet ist.
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Ferner ist aus der
DE 10 2008 034 383 A1 bereits Airbagabdeckung mit zumindest einer Sollbruchstelle oder Sollrissstelle bekannt, entlang der die Airbagabdeckung versagt, wenn ein zusammengelegter Airbag mit Entfaltungsgas befüllt wird und sich ausdehnt. Innerhalb der Airbagabdeckung ist ein separates Trennelement angeordnet, das eine Querschnittsverengung des Airbagabdeckungsmaterials im Bereich der Sollbruchstelle oder Sollrissstelle ausbildet.
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Aufgabe der Erfindung ist es, die bekannte Airbagabdeckung weiterzubilden.
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Diese Aufgabe wird mit einer Airbagabdeckung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst.
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Erfindungsgemäß besteht eine Airbagabdeckung aus einer Trägerschicht aus Kunststoff, einer Dekorschicht und einer zwischen der Trägerschicht und der Dekorschicht angeordneten Schaumschicht. Dabei weist die Airbagabdeckung zumindest eine Sollbruchstelle oder Sollrissstelle auf, entlang der die Airbagabdeckung versagt, wenn ein unter der Airbagabdeckung angeordneter zusammengelegter Airbag mit Entfaltungsgas befüllt wird und sich ausdehnt. In der Schaumschicht ist im Bereich der Sollbruchstelle oder Sollrissstelle zumindest ein Trennelement angeordnet, so dass die Dicke des Schaums in der Schaumschicht an der Stelle des zumindest einen Trennelements reduziert ist. Das zumindest eine Trennelement ist einteilig mit der Trägerschicht ausgebildet. Bevorzugt besteht die Trägerschicht aus Polyprophylen.
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Das Trennelement ist stegartig ausgeführt. Ein stegartiges Trennelement steht von der Trägerschicht ab und ragt in die Schaumschicht hinein. Es reduziert die an dieser Stelle verbleibende Dicke der Schaumschicht. Die Schaumschicht reißt üblicherweise nur sehr schwer auf. Durch die Reduzierung der Dicke der Schaumschicht an der Stelle des Trennelements wird eine gezielte Schwächung in die Schaumschicht eingebracht, entlang der üblicherweise die Schaumschicht und damit die gesamte Airbagabdeckung aufreißt, wenn der sich darunter befindende Airbag entfaltet.
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Dabei ist die Trägerschicht ein Kunststoffspritzgussbauteil, an das auf sehr einfache Weise das zumindest eine Trennelement einteilig angespritzt werden kann. Auf diese Weise kann gewährleistet werden, dass sich das Trennelement immer an der richtigen Stelle befindet, ohne dass das Trennelement während des Herstellens der Schaumschicht festgehalten werden muss, damit es in der richtigen Position während des Schäumvorgangs bleibt. Auch muss das zumindest eine Trennelement nicht von Hand in das Werkzeug eingebracht werden, und das Werkzeug muss keine Haltevorrichtungen aufweisen, um das Trennelement in der Position halten zu können. Somit stellt die erfindungsgemäße Lösung eine deutliche Vereinfachung und Kosteneinsparung gegenüber der aus der
DE 10 2008 034 383 A1 bekannten Lösung dar.
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Dabei ist das zumindest eine Trennelement in Einspritzrichtung des Schaumes beim Herstellen der Schaumschicht elastisch biegsam gestaltet. Auf diese Weise wird während des Herstellungsprozesses gewährleistet, dass beim Einbringen der Schaummasse ein relativ freier Schaumfluss möglich ist. Dabei ist das zumindest eine Trennelement so elastisch gestaltet, dass es sich wieder selbsttätig vollständig aufrichtet nachdem die Schaummasse eingebracht ist und bevor diese aushärtet.
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Bevorzugt weist die Airbagabdeckung eine im Wesentlichen gleichmäßige Dicke auf. Dies gewährleistet ein gleichmäßiges Erscheinungsbild der Aiurbagabdeckung. Das zumindest eine Trennelement steht an keiner Stelle aus der Airbagabdeckung heraus.
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Günstigerweise ist das zumindest eine Trennelement bezüglich der Schaumschicht allenfalls gering, bevorzugt nicht haftend, ausgebildet. Dazu eignet sich insbesondere ein Trennelement, das aus Polypropylen hergestellt ist. Denn Polyprophylen verbindet sich nur außerordentlich schlecht mit den üblicherweise verwendeten Schäumen. Allerdings soll der Schaum an der eigentlichen Trägerschicht sehr wohl haften, und nur an den Trennelementen nicht haften. Um dies zu erreichen, wird während des Herstellverfahrens die fertig hergestellte Trägerschicht aus Polypropylen oberflächenbehandelt. Diese Oberflächenbehandlung ermöglicht eine gute Haftverbindung des Schaumes mit der Trägerschicht. Geeignete Oberflächenbehandlungen sind beispielsweise Beflammen, Flourieren, Plasma- und/oder Corona-Behandlungen. Um zu gewährleisten, dass an dem zumindest einen Trennelement der Schaum möglichst nicht haftet, wird das zumindest eine Trennelement während der Oberflächenbehandlung abgedeckt, so dass dieses nicht oberflächenbehandelt wird.
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Die Airbagabdeckung wird bevorzugt bei einer Instrumententafel eines Kraftfahrzeugs verwendet. Derartige Instrumententafeln weisen üblicherweise einen Instrumententafelträger aus Polyprophylen auf. Im Bereich eines Beifahrerairbags dient somit der Instrumententafelträger als Trägerschicht der Airbagabdeckung des Beifahrerairbags. Der Instrumententafelträger aus Polyprophylen ist dabei in einem Kunststoffspritzgussverfahren hergestellt worden, bei dem während des Herstellens zugleich Trennelemente einteilig mit angespritzt wurden. Anschließend wird die Oberfläche des Instrumententafelträgers, auf die eine Schaumschicht und anschließend eine Dekorschicht angebracht werden soll, oberflächenbehandelt. Dabei werden nur die angespritzten Trennelemente abgedeckt, so dass diese nicht oberflächenbehandelt werden. Anschließend wird die vorgefertigte Dekorschicht in ein Schaumwerkzeug eingelegt. Auch der oberflächenbehandelte Instrumententafelträger wird in das Schäumwerkzeug eingelegt, wobei ein kleiner Spalt zwischen der Dekorschicht und dem Instrumententafelträger verbleibt. Während des nun anschließenden Schaumprozesses wird dieser Spalt mit Schaum aufgefüllt, der nach dem Aushärten die Schaumschicht bildet. Dieser Schaum gewährleistet die spätere, edel anmutende, weiche Oberfläche der Instrumententafel. Die Dekorschicht kann bei besonders hochwertigen Fahrzeugen beispielsweise aus Leder oder Kunstleder bestehen.
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Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand von Unteransprüchen.
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In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt, anhand dessen die Erfindung im Folgenden näher beschrieben wird. Die einzelnen Figuren zeigen in schematischer Darstellungsweise:
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1 eine perspektivische Ansicht einer Instrumententafel,
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2 eine vergrößerte Detailansicht der Instrumententafel im Bereich eines Beifahrerairbags und
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3 eine vergrößerte Detailansicht im Bereich einer Sollbruchstelle.
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In 1 ist eine Instrumententafel 2 eines Personenkraftfahrzeugs dargestellt. Die gezeigte Instrumententafel 2 ist für ein linksgesteuertes Kraftfahrzeug gedacht. Daher ist auf der linken Seite der Instrumententafel 2 kein Airbag für den Fahrer vorgesehen. Der Fahrerairbag ist vielmehr in einem Lenkrad untergebracht. Auf der Beifahrerseite dagegen weist die Instrumententafel 2 einen Airbagbereich 4 auf, unter dem am fertigen Kraftfahrzeug später der eigentliche Beifahrerairbag untergebracht sein wird. In seiner Nichtgebrauchsstellung befindet sich der Airbag zusammengefaltet mit einem Gasgenerator üblicherweise in einem Gehäuse, mit dem der Airbag auf der nicht sichtbaren Unterseite des Airbagbereichs 4 angebracht ist. Im Falle eines Crashs muss der sich entfaltende Airbag durch den Airbagbereich 4 hindurchtreten, um sich zum Schutz des Beifahrers ordnungsgemäß entfalten zu können. Dazu weist der Airbagbereich 4 der Instrumententafel 2 mehrere Sollbruchstellen 6 auf, die in 1 mit einer gestrichelten Linie angedeutet sind. In Wirklichkeit sind diese Sollbruchstellen 6 auf der Oberseite des Airbagbereichs 4 nicht erkennbar. Die Sollbruchstellen 6 werden durch gezielte Schwächungen des Airbagbereichs 4 dargestellt, so dass die Instrumententafel im Airbagbereich 4 primär entlang dieser Sollbruchstellen 6 aufreißt oder aufbricht, wenn sich der Beifahrerairbag entfaltet.
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In der 2 ist eine vergrößerte Schnittdarstellung durch den Airbagbereich 4 der Instrumententafel 2 gezeigt, der die Airbagabdeckung bildet. Im Bereich der Airbagabdeckung besteht der Airbagbereich 4 der Instrumententafel 2 aus einer Trägerschicht, die von einem Instrumententafelträger 8 aus Polyprophylen gebildet wird. Der gesamte Instrumententafelträger 8 ist als Kunststoffspritzgussteil ausgeführt. Die sichtbare Oberseite des Airbagbereichs 4 bzw. der gesamten Instrumententafel 2 wird gebildet von einer Dekorschicht 10. Diese Dekorschicht 10 kann beispielsweise aus Leder, aus Kunstleder oder einem sonstigen dekorativen Material bestehen. Zwischen der Dekorschicht 10 und dem Instrumententafelträger 8 befindet sich eine Schaumschicht 14. Diese Schaumschicht 14 gewährleistet die gewünschte leicht nachgiebige Haptik der Instrumententafel 2 bzw. des Airbagbereichs 4 der Instrumententafel 2, die zu einer besonders hochwertigen Anmutung führt. In 2 und 3 ist diese Schaumschicht 14 transparent dargestellt, um alle anderen Bauteile gut sichtbar zeigen zu können. In Wirklichkeit ist diese Schaumschicht 14 nicht transparent.
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Zur Herstellung der Instrumententafel wird die Dekorschicht 10 in ein Schäumwerkzeug eingelegt. Auch der Instrumententafelträger 8 wird in dem Schaumwerkzeug fixiert, und zwar in seiner Sollposition relativ zur Dekorschicht 10, in der der Instrumententafelträger 8 zur Dekorschicht 10 einen Spalt aufweist. Anschließend wird in dem Schaumwerkzeug Schaum in den Spalt eingespritzt und härtet dort aus. Der ausgehärtete Schaum bildet die Schaumschicht 14, die bei einem relativ geringen Elastizitätsmodul eine leichte gewünschte Nachgiebigkeit aufweist. Die Schaumschicht 14 behindert das gewünschte Aufreißen oder Aufbrechen des Airbagbereichs 4 stark. Daher sind auf dem Instrumententafelträger 8 Trennelemente 12 vorgesehen, die stegartig von dem Instrumententafelträger 8 in Richtung zur Dekorschicht 10 hinabstehen und in die Schaumschicht 14 hineinragen. Diese Trennelemente 12 gehen nur eine sehr geringe Haftverbindung mit dem Schaum der Schaumschicht 14 ein. Während die Schaumschicht 14 über die gesamte Instrumententafel eine annähernd konstante Dicke aufweist, ist sie im Bereich der Trennelemente 12 deutlich dünner, da die Trennelemente 12 stegartig nach oben abstehen und in die Schaumschicht 14 hineinragen. Die Trennelemente 12 reduzieren also die Dicke der Schaumschicht 14. Sie bilden damit die gewünschte Schwächung der Schaumschicht 14 und erzeugen so die Sollbruchstellen 6. Die Trennelemente 12 bestehen wie der Instrumententafelträger 8 aus Polyprophylen. Sie sind einteilig zusammen mit dem Instrumententafelträger 8 als ein einziges Spritzgussbauteil hergestellt. Damit ist gewährleistet, dass sich die Trennelemente 12 genau an den gewünschten Stellen befinden, die bei der fertigen Instrumententafel als Sollbruchstellen 6 dienen sollen.
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Polyprophylen geht mit den üblicherweise verwendeten Schäumen keine oder nur eine außerordentlich schlechte Haftverbindung ein. Außer im Bereich der Trennelemente 12 soll der Schaum aber eine gute Verbindung mit dem Instrumententafelträger 8 eingehen. Um dies zu erreichen, wird der Instrumententafelträger 8 in allen Bereichen, an denen später die Schaumschicht 14 haften soll, beflammt. Die beflammten Bereiche des Instrumententafelträgers 8 sind sehr gut mit dem Schaum der Schaumschicht 14 verbindbar. Damit beim Beflammen nicht auch die Trennelemente 12 versehentlich beflammt werden, werden diese beim Beflammen abgedeckt, so dass diese weiterhin nur eine sehr schlechte oder keine Verbindung mit dem Schaum eingehen können. Alternativ zur Oberflächenbehandlung des Instrumententafelträgers 8 durch Beflammen kann eine Plasma- oder Corona-Oberflächenbehandlung oder ein Flourieren der Oberfläche zum Einsatz kommen.
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Auf diese Weise können ohne zusätzliche Arbeitsschritte die erforderlichen Sollbruchstellen 6 in eine Airbagabdeckung bzw. in einen Airbagbereich 4 einer Instrumententafel 2 eingebracht werden. Es müssen keine separaten Trennelemente eingelegt, positioniert und während des Herstellungsprozesses festgehalten werden. Damit ist die erfindungsgemäße Airbagabdeckung, die hier durch den Airbagbereich 4 der Instrumententafel 2 gebildet wird, sehr prozesssicher und kostengünstig herstellbar. Die stegartig angespritzten Trennelemente 12 gewährleisten ein prozesssicheres Aufbrechen des Airbagbereichs 4 entlang der gewünschten Sollbruchstellen 6.
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Bezugszeichenliste
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- 2
- Instrumententafel
- 4
- Airbagbereich
- 6
- Sollbruchstelle
- 8
- Instrumententafelträger
- 10
- Dekorschicht
- 12
- Trennelement
- 14
- Schaumschicht
