DE102016001647A1

DE102016001647A1 - Verfahren zur Herstellung eines Verkleidungsteiles für ein Fahrzeug und Verkleidungsteil

Info

Publication number: DE102016001647A1
Application number: DE102016001647.7A
Authority: DE
Inventors: Alexander Bareither; Harry Niessner; Thomas Nykiel
Original assignee: Daimler AG
Current assignee: Bareither Alexander De; Niessner Harry De; Nykiel Thomas Dipl-Ing De
Priority date: 2016-02-12
Filing date: 2016-02-12
Publication date: 2016-09-15

Abstract

Ein Verfahren zur Herstellung eines Verkleidungsteiles (1) für ein Fahrzeug, welches eine Airbagdurchtrittsöffnung aufweist, die mit einer integrierten Airbagklappe (2) verschlossen ist, ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass zumindest eine Nut (N) als Materialschwächung (M) zur Freigabe der Airbagdurchtrittsöffnung in einem Spritzgussverfahren in das Verkleidungsteil (1) eingebracht wird.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Verkleidungsteiles für ein Fahrzeug, welches eine Airbagdurchtrittsöffnung aufweist, die mit einer integrierten Airbagklappe verschlossen ist. Weiterhin betrifft die Erfindung ein Verkleidungsteil, welches mittels eines solchen Verfahrens hergestellt ist.
Im Allgemeinen ist ein Verkleidungsteil für ein Fahrzeug bekannt, wobei das Verkleidungsteil eine Airbagdurchtrittsöffnung aufweist, die mit einer in das Verkleidungsteil integrierten Abdeckung verschlossen ist. Zudem sind in das Verkleidungsteil zumindest abschnittsweise entlang der Airbagdurchtrittsöffnung lokale Materialschwächungen als Sollbruchstelle eingebracht, welche bei einer schlagartigen Entfaltung eines Airbags aufbricht, um die Entfaltung des Airbags zu ermöglichen.
Die Materialschwächungen werden nach einer Fertigstellung des Verkleidungsteiles, welches als Sandwichteil in Form eines Haut-Schaum-Träger-Teiles gebildet ist, rückseitig mittels eines Lasers oder einer Fräsmaschine in das Verkleidungsteil eingebracht. Dabei wird die Nut in den Träger und den Schaum des Verkleidungsteiles eingebracht.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein gegenüber dem Stand der Technik verbessertes Verfahren zur Herstellung eines Verkleidungsteiles und ein mittels eines solchen Verfahrens hergestelltes Verkleidungsteil anzugeben.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß hinsichtlich des Verfahrens durch die in Anspruch 1 und hinsichtlich des Verkleidungsteiles durch die in Anspruch 4 angegebenen Merkmale gelöst.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
Ein Verfahren zur Herstellung eines Verkleidungsteiles für ein Fahrzeug, welches eine Airbagdurchtrittsöffnung aufweist, die mit einer integrierten Airbagklappe verschlossen ist, sieht erfindungsgemäß vor, dass zumindest eine Nut als Materialschwächung zur Freigabe der Airbagdurchtrittsöffnung in einem Spritzgussverfahren in das Verkleidungsteil eingebracht wird. Die Nut wird im Spritzgussverfahren zweckmäßigerweise derart in das Verkleidungsteil eingebacht, dass sie die Airbagklappe zumindest teilweise umläuft und/oder die Airbagklappe in mindestens zwei Klappenteile unterteilt.
Wird die Nut als Materialschwächung, wie aus dem Stand der Technik bekannt ist, mittels Lasern oder Fräsen in das Verkleidungsteil eingebracht, können sich Stege ausbilden, die sich um den Schusskanal eines Airbags befinden und bei Auslösung des Airbags unkontrolliert brechen, wodurch sich scharfe Kanten bilden. Diese scharfen Kanten können ein Verletzungsrisiko zumindest für einen Insassen, dem der Airbag zugeordnet ist, darstellen. Zudem können die scharfen Kanten auch den Airbag beschädigen, wodurch sich beispielsweise seine Standzeit verringert.
Mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens wird diese Bildung scharfer Kanten vermieden oder zumindest reduziert, so dass auch die Verletzungsgefahr für die Insassen und die Gefahr der Beschädigung des Airbags durch derartige scharfe Kanten vermieden oder zumindest reduziert wird.
Darüber hinaus betrifft die Erfindung ein mittels eines solchen Verfahrens hergestelltes Verkleidungsteil.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im Folgenden anhand von Zeichnungen näher erläutert.
Dabei zeigen:
1 schematisch eine Schnittdarstellung eines Verkleidungsteiles mit einer integrierten Airbagklappe und zwei Formen einer Materialschwächung,
2 schematisch das Verkleidungsteil mit der integrierten Airbagklappe und der Materialschwächung in einer ersten Ausführungsform,
3 schematisch einen Ausschnitt einer Schnittdarstellung des Verkleidungsteiles in der ersten Ausführungsform,
4 schematisch das Verkleidungsteil mit der integrierten Airbagklappe und der Materialschwächung in einer zweiten Ausführungsform,
5 schematisch einen Ausschnitt einer Schnittdarstellung des Verkleidungsteiles in der zweiten Ausführungsform,
6 schematisch einen Ausschnitt einer weiteren Schnittdarstellung des Verkleidungsteiles in der zweiten Ausführungsform,
7 schematisch das Verkleidungsteil mit der integrierten Airbagklappe und der Materialschwächung in einer dritten Ausführungsform,
8 schematisch einen Ausschnitt einer Schnittdarstellung des Verkleidungsteiles in der dritten Ausführungsform,
9 schematisch einen Ausschnitt einer weiteren Schnittdarstellung des Verkleidungsteiles in der dritten Ausführungsform,
10 schematisch eine perspektivische Ansicht einer Geometrie eines Spritzwerkzeuges zur Herstellung des Verkleidungsteiles in der dritten Ausführungsform,
11 schematisch eine Schnittdarstellung des mittels des Spritzwerkzeuges hergestellten Verkleidungsteiles in der dritten Ausführungsform und
12 schematisch eine weitere Schnittdarstellung des mittels des Spritzwerkzeuges hergestellten Verkleidungsteiles in der dritten Ausführungsform.
Einander entsprechende Teile sind in allen Figuren mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
1 zeigt eine Schnittdarstellung eines Verkleidungsteiles 1 für ein Fahrzeug mit einer integrierten Airbagklappe 2 und zwei Formen einer Materialschwächung M.
Mittels der Airbagklappe 2 ist eine Airbagdurchtrittsöffnung eines Airbags, welcher einem Insassen, insbesondere einem Beifahrer, eines Fahrzeuges zugeordnet ist, verschlossen. Insbesondere ist die Airbagdurchtrittsöffnung im unausgelösten Zustand des Airbags verschlossen.
Das Verkleidungsteil 1 mit der integrierten Airbagklappe 2 ist als ein sogenanntes Sandwichbauteil ausgebildet, welches ein Trägerelement 3 einer Instrumententafel des Fahrzeuges, eine Schaumschicht 4 und eine Formhaut 5 in Form einer Folie, welche eine Sichtseite bildet, umfasst.
Wie in den 2, 4 und 7 gezeigt ist, umfasst die Airbagklappe 2 zwei Klappenteile 2.1, 2.2, welche derart angeordnet sind, dass der erste Klappenteil 2.1 der Windschutzscheibe des Fahrzeuges zugewandt und der zweite Klappenteil 2.2 von der Windschutzscheibe abgewandt und daher dem Insassen zugewandt ist. Ist die Airbagklappe 2 im Fahrzeug im Wesentlichen horizontal ausgerichtet, so sind die beiden Klappenteile 2.1, 2.2 in Richtung einer Längsachse des Fahrzeuges hintereinander angeordnet.
In einem anderen Ausführungsbeispiel, in welchem die Airbagklappe 2 im Fahrzeug im Wesentlichen vertikal ausgerichtet ist, sind die beiden Klappenteile 2.1, 2.2 übereinander angeordnet.
Die beiden Klappenteilen 2.1, 2.2 umlaufend ist eine Materialschwächung M als Sollöffnungsstelle S in das Verkleidungsteil 1 eingebracht, so dass die Sollöffnungsstelle S durch den Druck des Airbags gegen die Klappenteile 2.1, 2.2 bei seiner Entfaltung aufbricht und die Airbagdurchtrittsöffnung freigibt. Dazu ist an einer jeweiligen zwischen den Klappenteilen 2.1, 2.2 verlaufenden Materialschwächung M gegenüberliegenden Seite ein sogenanntes Klappenscharnier K angeordnet oder ausgebildet, welches im Wesentlichen parallel zu einer Fahrzeugquerachse verläuft.
Die die Sollöffnungsstelle S bildende Materialschwächung M verläuft im Wesentlichen parallel zur Fahrzeugquerachse und/oder im Wesentlichen parallel zu den Klappenscharnieren K. Zudem verläuft die Materialschwächung M, welche zur Freigabe der Airbagdurchtrittsöffnung aufbricht, seitlich zwischen dem Verkleidungsteil 1 und den Klappenteilen 2.1, 2.2.
Dabei ist die Materialschwächung M im Wesentlichen als die Klappenteile 2.1, 2.2 umlaufende Nut N ausgebildet.
Gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel nach 1 weist die Nut N als Materialschwächung M in der Schnittdarstellung in einer möglichen Ausbildung eine U-Form und in einer weiteren möglichen Ausbildung eine V-Form auf.
Im Stand der Technik wird die Nut N als Materialschwächung M und Sollbruchstelle S mittels eines Lasers oder einer Fräsmaschine insbesondere in das Trägerelement 3 eingebracht. Dadurch verbleiben nicht gezeigte Stege an den Klappenteilen 2.1, 2.2, die bei Auslösung des Airbags unkontrolliert brechen und zu Scharfkantigkeit der Klappenteile 2.1, 2.2 führen. Aufgrund scharfer Kanten und der durch das Brechen losgelösten Partikel kann sich ein dem Airbag zugeordneter Insassen des Fahrzeuges verletzen und oder der Airbag selbst kann beschädigt werden.
Um im Wesentlichen zu vermeiden, dass sich vergleichsweise scharfe Kanten an den Klappenteilen 2.1, 2.2 bei Auslösung des Airbags bilden, ist vorgesehen, die Materialschwächung M der Klappenteile 2.1, 2.2 werkzeugfallend darzustellen und die Nut N bei Formen des Trägerelementes 3 auszubilden.
Insbesondere wird das Trägerelement 3 in einem Spritzgusswerkzeug geformt.
In den 2 und 3 ist eine erste Ausführungsform einer an dem Trägerelement 3 ausgebildeten Materialschwächung M gezeigt.
In 2 ist eine Rückseite des Verkleidungsteiles 1, insbesondere des Trägerelementes 3, und in 3 ist ein Ausschnitt einer Schnittdarstellung des Verkleidungsteiles 1 entlang einer Schnittlinie II-II dargestellt.
Wie oben beschrieben, ist die das jeweilige Klappenteil 2.1, 2.2 umlaufende Materialschwächung M im Spritzgussverfahren in das Trägerelement 3 eingebracht, wobei die Materialschwächung M anschließend an das Spritzgussverfahren zur Ausbildung der Sollöffnungsstellen S in vorgegebenen, mittels gestrichelter Linie dargestellten Bereichen B mittels einer Fräsmaschine oder eines Lasers bearbeitet wird. Durch die Bearbeitung mit der Fräsmaschine oder dem Laser wird die Nut N derart vertieft, dass sich die Materialschwächung M zumindest abschnittsweise bis in die Schaumschicht 4 erstreckt.
Beispielsweise wird die als Nut N ausgebildete Materialschwächung M in den vorgegebenen Bereichen B zur Ausbildung der Sollöffnungsstelle S vertieft. Da im Wesentlichen vermieden werden soll, dass sich das jeweilige Klappenteil 2.1, 2.2 im Abschnitt der Klappenscharniere K bei Auslösung des Airbags vom Verkleidungsteil 1 löst, wird die Materialschwächung M in Form der Nut N in diesem Abschnitt nicht nachbearbeitet.
Zudem sind an dem Trägerelement 3 vier Schraubbolzen 7 zur Befestigung eines nicht näher dargestellten Airbagmoduls an dem Trägerelement 3, also an der Rückseite des Verkleidungsteiles 1 angeordnet. Alternativ oder zusätzlich ist das Airbagmodul mittels einer Steckverbindung an der Rückseite des Trägerelementes 3 befestigbar.
Die 4 bis 6 zeigen eine zweite Ausführungsform der in das Verkleidungsteil 1 eingebrachten Materialschwächung M zur Vermeidung scharfer Kanten nach dem Auslösen des Airbags.
4 zeigt die Rückseite des Verkleidungsteiles 1, insbesondere des Trägerelementes 3, wobei in 5 ein Ausschnitt einer Schnittdarstellung entlang einer Schnittlinie V-V und in 6 ein Ausschnitt einer Schnittdarstellung des Verkleidungsteiles 1 entlang einer Schnittlinie VI-VI gemäß 4 dargestellt ist.
In der zweiten Ausführungsform werden zur Ausbildung von Materialschwächungen M mehrere Nuten N im Spritzgusswerkzeug an dem Verkleidungsteil 1, insbesondere dem Trägerelement 3, ausgebildet.
Zur Ausbildung der Klappenscharniere K ist die jeweilige Nut N, wie in der ersten Ausführungsform, nicht unterbrochen in das Verkleidungsteil 1 eingebracht.
Die zwischen den beiden Klappenteilen 2.1, 2.2 und seitlich zwischen Airbagklappe 2 und Verkleidungsteil 1 eingebrachte Nuten N weisen einen vorgegebenen Abstand zueinander auf, wobei die Nut N in diesen Abschnitten unterbrochen ist.
Denkbar ist auch, dass die Nut N zur Ausbildung der Klappenscharniere K unterbrochen in das Verkleidungsteil 1 eingebracht ist.
Nach der Fertigstellung des Verkleidungsteiles 1 werden die Zwischenräume zwischen den Nuten N mittels einer Fräsmaschine bis zu der Schaumschicht 4 ausgefräst. Alternativ oder zusätzlich können die Zwischenräume auch mittels eines Lasers bearbeitet werden. Die abschnittsweise Nuten N ermöglichen im Spritzguss, dass eine Schmelze, beispielsweise eine Kunststoffschmelze, sich homogener verteilt und durch Engstellen einer vollständig umlaufenden Nut N Materialanhäufungen von Zusatzstoffen, wie beispielsweise Glasfasern o. ä., verhindert werden.
In den 7 bis 9 ist eine dritte Ausführungsform der in das Verkleidungsteil 1 eingebrachten Materialschwächungen M gezeigt.
7 zeigt eine Rückansicht des Verkleidungsteiles 1 mit integrierter Airbagklappe 2 und die 8 und 9 zeigen jeweils eine Schnittdarstellung des Verkleidungsteiles 1 mit den eingebrachten Materialschwächungen M.
Dabei ist in 8 eine Schnittdarstellung entlang einer Schnittlinie VIII-VIII und in 9 eine Schnittdarstellung entlang einer Schnittlinie IX-IX in 7 dargestellt.
Im Spritzgusswerkzeug werden in dem Trägerelement 3 der Instrumententafel zur Schwächung der Airbagklappe 2 in vorgegebenen Bereichen B eine umlaufende Nut N und anschließend in einem Schäumwerkzeug werkzeugfallende Aussparungen A, die mit gestrichelter Linie dargestellt sind, eingebracht.
In dem Schäumwerkzeug, in welchem das Sandwichbauteil aus Trägerelement 3, Schaumschicht 4 und Formhaut 5 erzeugt wird, werden durch eine Rippenstruktur R die Aussparungen A im Trägerelement 3 geschlossen. Diese Rippenstruktur R ragt über das Trägerelement 3 bis in die Schaumschicht 4 hinein, so dass die Materialschwächung M in Form der Aussparungen A sowohl in das Trägerelement 3 als auch in die Schaumschicht 4 eingebracht sind.
Bei der dritten Ausführungsform der Materialschwächungen M ist zur Einbringung dieser in das Verkleidungsteil 1 keine Nachbearbeitung durch Fräsen oder Lasern erforderlich.
10 zeigt die Geometrie 6 des Spritzgusswerkzeuges zum Formen des Trägerelementes 3, wobei diese Geometrie 6 auch in dem Schäumwerkzeug zur Erzeugung der Aussparungen A in Trägerelement 3 und Schaumschicht 4 eingesetzt wird.
In 11 ist eine Schnittdarstellung des mittels der Geometrie 6 geformten Verkleidungsteiles 1 entlang der Schnittlinie XI-XI und in 12 ist eine Schnittdarstellung des Verkleidungsteiles 1 gemäß der Schnittlinie XII-XII der Geometrie 6 in 10 dargestellt.
Bezugszeichenliste

1: Verkleidungsteil
2: Airbagklappe
2.1: Klappenteil
2.2: Klappenteil
3: Trägerelement
4: Schaumschicht
5: Formhaut
6: Geometrie
7: Schraubbolzen
A: Aussparung
B: Bereich
K: Klappenscharnier
M: Materialschwächung
N: Nut
R: Rippenstruktur
S: Sollöffnungsstelle

Claims

Verfahren zur Herstellung eines Verkleidungsteiles (1) für ein Fahrzeug, welches eine Airbagdurchtrittsöffnung aufweist, die mit einer integrierten Airbagklappe (2) verschlossen ist, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine Nut (N) als Materialschwächung (M) zur Freigabe der Airbagdurchtrittsöffnung in einem Spritzgussverfahren in das Verkleidungsteil (1) eingebracht wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass nach dem Spritzgussverfahren eine Struktur der Nut (N) und/oder eine weitere Materialschwächung (M) mittels Laserbearbeitung und/oder Fräsen erzeugt werden bzw. wird.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Struktur der Nut (N) mittels zumindest einer Rippenstruktur (R) im Spritzgusswerkzeug erzeugt wird.
Verkleidungsteil (1) für ein Fahrzeug, hergestellt in einem Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3.