Abdeckung für einen Airbag
B e s c h r e i b u n g
Die Erfindung betrifft eine Abdeckung für einen Airbag sowie ein Verfahren zu seiner Herstellung.
Aus der DE 202 18 350 U1 ist ein Verkleidungsteil zum Verkleiden von Säulen im Innenraum von Kraftfahrzeugen bekannt. Das Verkleidungsteil hat einen mindestens vierlagigen Aufbau, bestehend aus einem zum Fahrzeuginnenraum hin gewandten Dekorgewebe, einem sich anschließenden Klebevlies, welches das Dekorgewebe mit einem Trägervlies verbindet, an das sich ein Absorbervlies anschließt. Sowohl das Gewebe als auch die Vliesschichten bestehen aus Polyesterfasern. Alle Lagen des Verkleidungsteils werden gemeinsam unter Wärme in einem Presswerkzeug verpresst. Hierbei werden die einzelnen Lagen sowohl untereinander verbunden, als auch dauerhaft in die gewünschte geometrische Form gebracht. Ein solches Innenverkleidungsteil ist im akustischen Sinne luftdurchlässig, das heißt sein Strömungswiderstand ist so gewählt und die Schallimpedanzen der einzelnen Lagen sind so eingestellt, dass der Schall in das Bauteil eindringen kann und dort absorbiert
wird. Weitere Verkleidungsteile sind z.B. aus DE 44 45 249, DE 44 47 645 und DE 36 14 533 bekannt.
Die DE 200 16 493 zeigt ein Verkleidungselement für die Innenauskleidung eines Personenkraftfahrzeugs mit einem Dekorbezug und einer leicht aufreißenden Naht, die Die Naht reißt beim Ansprechen eines Airbags auf und gibt den Durchtritt des Airbags frei. Nachteilig ist hierbei insbesondere, dass durch das Aufreißen der Naht Teile des Dekorbezugs abgelöst werden können, was ein Sicherheitsrisiko für die Fahrzeuginsassen darstellt.
Für Kraftfahrzeuge mit Seitenairbag, d.h. einem so genannten Curtain-Airbag, sind folgende Verkleidungsteile für die Säulen bekannt:
1. Säulenverkleidungen, die im Kunststoffspritzgussverfahren, zum Beispiel aus Polypropylen, ggf. unter Beimischung von Poiyethylen (PP / PET 20) hergestellt werden. An solchen Verkleidungsteilen reflektiert auftreffender Schall hart, was für die Innenraumakustik nachteilig ist. Ein weiterer Nachteil solcher Kunststoffspritzgussteile ist, dass diese im Falle eines Aufpralls splittern können. Insbesondere kann es bei einem Kopfaufschlag oder durch die Wucht des sich entfaltenden Seitenairbags zur Ablösung von Splittern kommen.
2. Säulenverkleidungen mit einem Sandwich-Aufbau. Solche Säulenverkleidungen haben den Nachteil, dass sie aufgrund der bei der Entfaltung des Seitenairbags auftretenden Kräfte delaminieren können. Dadurch kann es zu Ablösungen von Materialteilen von der Säulenverkleidung kommen.
Der Erfindung liegt dem gegenüber die Aufgabe zu Grunde eine verbesserte Airbag- Abdeckung für eine Säule eines Kraftfahrzeugs sowie ein entsprechendes Herstellungsverfahren zu schaffen, welches insbesondere für Fahrzeuge mit Seitenairbag geeignet ist.
Die der Erfindung zu Grunde liegenden Aufgaben werden jeweils mit den Merkmalen der unabhängigen Patentansprüche gelöst. Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung sind in den abhängigen Patentansprüchen angegeben.
Das Innenverkleidungsteil für eine Säule eines Kraftfahrzeugs besteht im Wesentlichen aus einem Vliesstoff. Das Innenverkleidungsteil hat erste Befestigungsmittel zur
Befestigung an der zu verkleidenden Säule und zweite Befestigungsmittel zur Befestigung an einem zweiten Innenverkleidungsteil, wodurch eine Abdeckung für einen
Airbag geschaffen wird.
Nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung beinhaltet der Vliesstoff ein Gemisch aus Glasfasern und Polypropylenfasern. Alternativ oder zusätzlich hat der Vliesstoff ein Polyester-Bikomponentenfasergemisch, und zwar mit oder ohne Glasfaseranteil.
Nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung beträgt der Glasfaseranteil in Volumenprozent zwischen 30 % und 70 %, vorzugsweise zwischen 40 % und 60 %.
Nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung hat das Innenverkleidungsteil einen Träger, der aus dem Vliesstoff besteht, und ein auf den Träger aufgebrachtes Dekormaterial. Bei dem Dekormaterial kann es sich zum Beispiel um Dilour oder Tuft handeln.
Nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung hat das Innenverkleidungsteil einen Dekorumbug. Hierzu wird bei der Herstellung des Innenverkleidungsteils der Dekor mit einem gewissen Überstand ausgestanzt oder ausgeschnitten. Dieser Überstand wird auf die Rückseite des Innenverkleidungsteils geführt und dort verklebt.
Nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung hat das Innenverkleidungsteil eine im eingebauten Zustand in etwa parallel zu einer Hutablage des Kraftfahrzeugs verlaufende Kante, an der eine Dekorfahne ausgebildet ist. Die Dekorfahne dient zur Schließung des Spalts zwischen der Hutablage und dem Innenverkleidungsteil. Dies ist sowohl optisch als auch raumakustisch vorteilhaft.
Nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung dienen die ersten Befestigungsmittel zur unmittelbaren Befestigung des Innenverkleidungsteils an der
Säule, zum Beispiel mittels einer Schraub- und / oder Clipverbindung. Dabei sind die ersten Befestigungsmittel so dimensioniert, dass das Innenverkieidungsteil auch bei
Auslösung des Airbags an der Säule bleibt und sich nicht unkontrolliert ablöst. Die zweiten Befestigungsmittel dienen dagegen zur Befestigung des Innenverkleidungsteils an einem zweiten Innenverkieidungsteil, vorzugsweise an dem sogenannten
Dachhimmel.
Nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind die zweiten
Befestigungsmittel in einem im eingebauten Zustand an das zweite Innenverkieidungsteil angrenzenden oder dieses überlappenden Randbereich angeordnet.
Vorzugsweise ist das Innenverkieidungsteil so dimensioniert, dass es durch die bei Entfaltung des Airbags auftretenden Kräfte aufgewölbt wird, so dass eine Austrittsöffnung des Airbags in den Fahrzeugsinnenraum freigegeben wird. Dabei dienen die zweiten Befestigungsmittel dazu, das Innenverkieidungsteil und beispielsweise den Dachhimmel miteinander zu verbinden. Da sich auch der Dachhimmel in seinem Randbereich aufwölbt, wie dies an sich aus dem Stand der Technik bekannt ist, kann sich der Seitenairbag entlang der Fahrzeugseite entfalten.
Besonders vorteilhaft ist dabei, dass es aufgrund der Materialeigenschaften des erfindungsgemäßen Innenverkleidungsteils nicht zu einer Ablösung von Partikeln oder Splittern in einem sicherheitsrelevanten Umfang kommen kann.
Nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung werden das Innenverkieidungsteil und der Dachhimmel durch eine Clipverbindung miteinander verbunden. Vorzugsweise wird hierzu ein sogenannter Mushroom-Clip verwendet. Es können aber auch andere Verbindungselemente verwendet werden, die zur Aufnahme der bei der Aufwölbung des Innenverkleidungsteils und des Dachhimmels zur Freigabe der Austrittsöffnung für den Airbag frei werdenden Kräfte geeignet sind.
Nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung werden die ersten und / oder zweiten Befestigungsmittel an dem Innenverkieidungsteil angeklebt oder angeschweißt.
Das erfindungsgemäße Innenverkleidungsteil kann zur Verkleidung aller oder eines Teils der Säulen eines Kraftfahrzeugs dienen, also zum Beispiel der sogenannten A-, B- , C- und / oder D-Säulen.
In einem weiteren Aspekt betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung eines Innenverkleidungsteils. Ein Trägermaterial aus einem Vliesstoff wird zunächst aufgeheizt. Dies kann beispielsweise mittels einer Kontaktheizung oder durch Heißluft erfolgen. Das Trägermaterial wird auf eine Temperatur von zum Beispiel zwischen 1500C und 22O0C, vorzugsweise ca. 180°C aufgeheizt und dann durch einen Pressvorgang in die gewünschte geometrische Form gebracht. Vorzugsweise erfolgt die Formung des Trägermaterials durch Kaltverformung, sogenanntes Thermo-Forming.
Nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird auf das erwärmte Trägermaterial ein Dekormaterial aufgebracht. Das Dekormaterial, zum Beispiel Dilour oder Tuft, wird zum Beispiel durch ein Infra-Rot (IR) -Feld vorgeheizt und dann auf das Trägermaterial geklebt.
Nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung hat das Dekormaterial einen Überstand, der auf der Rückseite des Innenverkleidungsteils verklebt wird, so dass man einen sogenannten Dekorumbug erhält.
Nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung hat das Dekormaterial einen Überstand zur Ausbildung einer Dekorfahne. Die Dekorfahne kann beispielsweise zur Schließung eines Spalts zwischen dem Innenverkleidungsteil und einer Hutablage dienen.
Im weiteren werden bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung mit Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
Figur 1 eine Vorderansicht einer ersten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Innenverkleidungsteils,
Figur 2 eine Rückansicht des Innenverkleidungsteils der Figur 1 ,
- Figur 3 eine Teilschnittansicht des Innenverkleidungsteils der Figur 1 ,
Figur 4 eine schematische Darstellung einer Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Verfahrens zur Herstellung eines
Innenverkleidungsteils,
Figur 5 eine Ansicht einer Ausführungsform eines erfindungsgemäßen
Innenverkleidungsteils im eingebauten Zustand vor Auslösung des Airbags,
Figur 6 die Darstellung der Figur 5 nach Entfaltung des Airbags.
Die Figur 1 zeigt ein Innenverkleidungsteil 100 zur Verkleidung einer Säule eines Kraftfahrzeugs. In dem hier betrachteten Beispielsfall dient das Innenverkleidungsteil 100 zur Verkleidung der sogenannten C-Säule. Das Innenverkleidungsteil 100 besteht im wesentlichen aus einem Vliesmaterial. Der innere Aufbau des Innenverkleidungsteils 100 wird weiter unten mit Bezugnahme auf die Figur 3 anhand eines Beispiels noch näher erläutert.
Das Innenverkleidungsteil 100 hat eine Kante 102, die im eingebautem Zustand des Innenverkleidungsteils 100 in etwa parallel zur Oberseite der Hutablage des Kraftfahrzeugs verläuft. An der diagonal nach oben verlaufenden Kante 104 des Innenverkleidungsteils 100 befindet sich eine Ausnehmung 106 für den Anschluss einer Heckscheibenheizung des Kraftfahrzeugs.
Die obere Kante 108 des Innenverkleidungsteils 100 befindet sich im Bereich eines Dachhimmels 110. Der Dachhimmel 110 hat beispielsweise einen Sandwich-Aufbau, beispielsweise einen Polyuhrethan-Schaumkern, auf den verschiedene weitere Materialschichten aufgebracht sind.
In der hier betrachteten Ausführungsform überlappt das Innenverkleidungsteil 100 den Dachhimmel 110 in dem Bereich zwischen der Kante 108 und der gestrichelt dargestellten Linie 112. In dem Überlappungsbereich zwischen der Kante 108 und der
Linie 112 befindet sich ein Befestigungselement 114 zur Befestigung des Innenverkleidungsteils 100 an dem Dachhimmel 110. Bei dem Befestigungselement 114 kann es sich beispielsweise um eine Clipverbindung, vorzugsweise um einen sogenannten Mushroom-Clip handeln.
An dem Innenverkleidungsteil 100 sind ferner die Befestigungselemente 116 und 118 angeordnet, die zur Befestigung des Innenverkleidungsteils 100 an der Säule des Kraftfahrzeugs dienen. Bei den Befestigungselementen 116 und 118 kann es sich beispielsweise um Schraubverbindungen und / oder Clipverbindung handeln. Die Befestigungselemente 116 und 118 sind dabei so dimensioniert, dass sie das Innenverkleidungsteil 100 auch bei einer Auslösung des Airbags an der Säule des Kraftfahrzeugs festhalten.
Das Innenverkleidungsteil 100 hat eine weitere schräg nach oben verlaufende Kante 120, an die sich ein Fenster 124 des Kraftfahrzeugs anschließt.
Am unteren Ende der Kante 120 befindet sich ein Radius 122, unterhalb dessen ein Sicherheitsgurt angeordnet ist.
Bei Auslösung des Seitenairbags, beispielsweise eines sogenannten Curtain- Seitenairbags, wird die Kante 120 und / oder der Radius 122 zumindest in einem Teilbereich aufgewölbt, sowie auch der Dachhimmel 110 in seinem Randbereich, um eine Austrittsöffnung für den sich entfaltenden Airbag 126 zu schaffen.
Unterhalb des Dachhimmels 110 befindet sich ein Schusskanal für den sich entfaltenden Airbag 126. Die bei der Entfaltung des Airbags 126 wirkenden Kräfte führen zu einer Aufwölbung des Dachhimmels 110 in dessen dem Fenster 124 zugewandtem Randbereich sowie in einem ebenfalls dem Fenster 124 zugewandtem Randbereich des Innenverkleidungsteils 100. Durch die Aufwölbung des Dachhimmels 110 und des Innenverkleidungsteils 100 entsteht eine Austrittsöffnung, durch die sich der Airbag 126 vollständig entfalten kann.
Dabei wird das Innenverkleidungsteil 100 durch die Befestigungselemente 116 und 118 während des Entfaltungsvorgangs an der Säule des Kraftfahrzeugs entgegen der
Entfaltungskräfte festgehalten. Das Befestigungselement 114 hält dagegen die
• Verbindung zu dem Dachhimmel 110 und entfernt sich durch die Aufwölbung etwas von der Säule des Kraftfahrzeugs. Das Befestigungselement 114 ist dazu so dimensioniert, dass es die bei der Aufwölbung auftretenden, Druck-, Zug- und Scherkräfte aufnimmt, so dass die Verbindung zwischen dem Dachhimmel 110 und dem Innenverkleidungsteil
100 gewahrt bleibt.
Das Innenverkleidungsteil 100 hat dabei verschiedene Vorteile. Da es im wesentlichen aus einem Vliesstoff besteht, lösen sich keine oder nur wenige Partikel von dem Innenverkleidungsteil ab. Dies ist sicherheitstechnisch vorteilhaft. Zum anderen ist das Innenverkleidungsteil 100 kostengünstig herstellbar und hat ein geringes Gewicht. Beispielsweise wird für die Herstellung des Innenverkleidungsteils 100 ein Vliesmaterial mit einem 40 % igem Glasfaseranteil und einem Anteil von 60 % Polypropylenfasern verwendet, welches ein Gewicht von nur ca. 750 g pro m2 aufweist. Ferner ist das Innenverkleidungsteil 100 für die Innenraumakustik des Kraftfahrzeugs vorteilhaft, da es schallabsorbierend wirkt.
Von besonderem Vorteil ist ferner, dass weitgehende Splitter- und Delaminationsfreiheit des Innenverkleidungsteils 100 über einen weiten Temperaturbereich von zum Beispiel -300C bis 700C und darüber hinaus garantiert werden kann.
Vorzugsweise hat das Innenverkleidungsteil 100 eine Dekorschicht mit einem Dekorumbug und einer Dekorfahne, wie in der Figur 2 dargestellt.
Die Figur 2 zeigt eine Rückansicht des Innenverkleidungsteils 100 der Figur 1. In der hier betrachteten Ausführungsform ist das Befestigungselement 118 als Aufnahme für eine Schraube zum Anschrauben des Innenverkleidungsteils 100 an die Säule des Kraftfahrzeugs ausgebildet. Das Befestigungselement 116 ist dagegen zur Herstellung einer formschlüssigen Clipverbindung mit der Säule des Kraftfahrzeugs ausgebildet. Alternativ kann das Befestigungselement 116 auch entfallen.
Das Befestigungselement 114 ist zur Herstellung einer Clipverbindung, beispielsweise mittels eines sogenannten Mushroom-Clips, mit dem Dachhimmel 110 ausgebildet. Die Befestigungselemente 114, 116 und 118 werden auf der Rückseite des
Innenverkleidungsteils 100 vorzugsweise entweder durch eine Klebeverbindung - befestigt oder angeschweißt.
Entlang der Kante 102 hat das auf der Oberseite des Innenverkleidungsteils 100 aufgebrachte Dekormaterial einen Überstand zur Ausbildung einer Dekorfahne 128. Die Dekorfahne 128 dient zur Schließung des Spalts zwischen der Kante 102 und der Oberfläche einer Hutablage des Kraftfahrzeugs. Dies ist sowohl ästhetisch als auch raumakustisch vorteilhaft.
Entlang der Kante 108 befindet sich ein Dekorumbug 130. Dieser wird durch Ankleben eines Überstands des Dekormaterials an der Rückseite des Innenverkleidungsteils 100 realisiert.
Die Figur 3 zeigt einen Querschnitt durch das Innenverkleidungsteil 100. Das Innenverkleidungsteil 100 hat einen Träger 132 aus einem Vliesstoff. Zur Erhöhung der mechanischen Beanspruchbarkeit des Trägers 132 hat der Vliesstoff vorzugsweise einen Glasfaseranteil von zum Beispiel mindestens 30 %. Jedoch ist ein solcher
Glasfaserzusatz nicht zwingend; insbesondere bei Verwendung eines Vliesstoffs mit
Polyester-Bikomponentenfasern kann auf den Zusatz von Glasfasern verzichtet werden.
Auf der im eingebauten Zustand dem Fahrzeuginnenraum zugewandten Seite befindet sich auf dem Träger 132 optional ein Dekormaterial 134, welches auf den Träger 132 beispielsweise aufgeklebt oder auf laminiert wird. Auf der Rückseite des Innenverkleidungsteils 100 kann eine Abdeckung 136 zur Kapselung des Trägers 132 angeordnet sein. Die Abdeckung 136 kann ebenfalls aus einem Vliesmaterial bestehen.
Die Figur 4 zeigt in schematischer Darstellung ein Verfahren zur Herstellung eines erfindungsgemäßen Innenverkleidungsteils. Elemente der Figur 4, die Elementen der Figuren 1 bis 3 entsprechen, sind dabei mit denselben Bezugszeichen gekennzeichnet.
Der Träger 132 besteht im Rohzustand aus einem Zuschnitt von Trägermaterial aus einem Vliesstoff. Der Träger 132 wird durch eine Kontaktheizung 138 auf eine Temperatur von zum Beispiel ca. 1800C erhitzt. Anschließend wird der erhitzte Träger 132 zum Beispiel durch einen Pressvorgang auf seine gewünschte geometrische Form
gebracht. Dies kann durch Kaltverformung mitteis einer Presse 139 erfolgen. Bei der Kaltverformung sind die Werkzeuge der Presse 139 unbeheizt.
Das durch Pressen auf seine gewünschte Form gebrachte Trägermaterial 132 wird entformt, wonach Anbauteile, insbesondere die Befestigungselemente 114, 116 und 118 (vgl. Figuren 1 , 2 und 3) an dem Innenverkleidungsteil 100 angeklebt oder angeschweißt werden können. Zuvor wird das Innenverkleidungsteil 100 durch Stanzen und / oder Laserschneiden ("laser cutting") bearbeitet.
Optional kann auf den erhitzten Träger 132 ein durch ein Infra-Rot (IR) -Feld erhitztes Dekormaterial 134 aufgebracht werden.
Die Figur 5 zeigt eine Ausführungsform des Innenverkleidungsteils 100 im eingebautem Zustand vor der Auslösung des Curtain-Airbags. Die Befestigungselemente 114, 116 und 118 sind auf der vom Innenraum des Kraftfahrzeugs her nicht sichtbaren Rückseite des Innenverkleidungsteils 100 an den mit den Kreisen 140, 142 und 144 markierten Stellen angeordnet.
Die Figur 6 zeigt den Zustand nach Auslösung und Entfaltung des Airbags 126. Durch die bei der Entfaltung des Airbags 126 wirkenden Kräfte hat sich das
Innenverkleidungsteil 100 entlang seiner Kanten 120 und 122 aufgewölbt, sowie auch der Randbereich 146 des Dachhimmels 110, so dass der Airbag 126 durch die so entstehende Austrittsöffnung hindurch treten konnte, um sich vollständig zu entfalten.
Durch die Befestigungselemente 116 und 118 wird dabei sichergestellt, dass sich das Innenverkleidungsteil 100 nicht von der Säule des Kraftfahrzeugs löst. Dagegen sorgt das Befestigungselement 114 dafür, dass das Innenverkleidungsteil 100 nicht unkontrolliert in den Fahrzeuginnenraum hinein aufklappt, wenn sich der Airbag 126 entfaltet, sondern nur eine begrenzte Öffnung für die Entfaltung des Airbags 126 gebildet wird. Hierzu ist das Befestigungselement in der Nähe der Kante 120 bzw. in der Nähe des Randbereichs 146 angeordnet, wie in der Fig. 5 und 6 dargestellt.
Aufgrund der Materialeigenschaften des Innenverkleidungsteils kommt es bei der Aufwölbung zur Freigabe der Öffnung für den Airbag zu keinen nennenswerten Materialablösungen.
Bezug szeichenliste
100 Innenverkleidungsteil
102 Kante
104 Kante
106 Ausnehmung
108 Kante
110 Dachhimmel
10 112 Linie
114 Befestigungselement
116 Befestigungselement
118 Befestigungselement
120 Kante
15 122 Radius
124 Fenster
126 Airbag
128 Dekorfahne
130 Dekorumbug
20 132 Träger
134 Dekormaterial
138 Kontaktheizung
139 Presse
140 Kreis
25 142 Kreis
144 Kreis
146 Randbereich