DE10207705B4

DE10207705B4 - Gegossene, nahtlose Fahrzeuginnenverkleidung zum Verbergen eines Airbags

Info

Publication number: DE10207705B4
Application number: DE10207705A
Authority: DE
Inventors: Michael J. Royal Oak Hier; Joseph Ortinville Davis jr.; Jack Dearborn Palazzolo; John Rochester Hills Faarup
Original assignee: Lear Corp
Current assignee: International Automotive Components Group LLC
Priority date: 2001-02-23
Filing date: 2002-02-22
Publication date: 2005-10-06
Anticipated expiration: 2022-02-23
Also published as: SE524804C2; US20030184064A1; US6872349B2; DE10207705A1; SE0200448L; US20020117834A1; US6568707B2; SE0200448D0

Abstract

Fahrzeuginnenverkleidung mit einer nahtlosen Airbag-Klappe (14), durch die sich ein Airbag (16) entfalten kann, mit einem Halteabschnitt (112), der in der Nähe des Airbags (16) angeordnet ist und eine Öffnung (20) aufweist, die über dem Airbag (16) einen Hohlraum definiert, und einem Klappenabschnitt (114), der in der Öffnung (20) angeordnet ist, um eine nahtlose Airbag-Klappe (14) zu definieren, durch die sich der Airbag (16) entfalten kann, wobei der Halteabschnitt (112) einteilig mit dem Klappenabschnitt (114) gegossen ist und eine Umfangslinie (24) aufweist, die den Klappenabschnitt (114) umgibt und eine Grenzfläche (126) zwischen dem Klappenabschnitt (114) und dem Halteabschnitt (112) definiert, die einen geringen Widerstand gegenüber Druck aufweist, so dass der Klappenabschnitt (114) und der Halteabschnitt (112) leicht getrennt werden, wenn sich der Airbag (16) entfaltet, wobei der Klappenabschnitt (114) aus einem vom Werkstoff des Halteabschnitts (112) verschiedenen Werkstoff geformt ist und wobei der Klappenabschnitt (114) im wesentlichen den gesamten Halteabschnitt...

Description

Die Erfindung betrifft nahtlose Fahrzeuginnenverkleidungen zum Verbergen und Entfalten eines Airbags.

Airbags sind in der Fahrzeugindustrie in großem Umfang bekannt. Derzeit gibt es zahlreiche Entwürfe, in denen Airbags für eine Entfaltung in Fahrgastzellen konfiguriert sind. Die Entfaltung von Airbags durch Innenverkleidungen eines Fahrzeugs hindurch ist ebenfalls in großem Umfang bekannt. Ein Airbag für einen Insassen in einer Fahrgastzelle eines Fahrzeugs ist typischerweise so entworfen, daß er sich durch eine vordere Innenverkleidung des Fahrzeugs hindurch entfaltet. Typischerweise ermöglicht ein angelenkter Abschnitt oder Klappenabschnitt einer Innenverkleidung einem Airbag, sich durch diesen hindurch bei einem Zusammenstoß des Fahrzeugs zu entfalten, wodurch eine Abstützung und ein Kissen für den Fahrzeuginsassen geschaffen wird.

Entwurfsingenieure für Innenverkleidungen und Airbags sind jedoch aufgerufen gewesen, eine effektive Entfaltung eines Airbags und gleichzeitig ein angenehmes ästhetisches Erscheinungsbild der Innenverkleidung, durch die hindurch der Airbag sich entfalten können soll, zu schaffen. Entwurfsingenieure von Innenverkleidungen sind außerdem dazu aufgerufen gewesen, derartige Innenverkleidungen kostengünstig zu schaffen. Eine Innenverkleidung kann im allgemeinen einen Halteabschnitt und einen Klappenabschnitt, durch den hindurch ein Airbag sich entfalten kann, besitzen. In mehreren Entwürfen umschreibt der Halteabschnitt den Klappenabschnitt, der einen wesentlichen Abschnitt der Verkleidung ausmacht. In diesen Entwürfen besitzt die Innenverkleidung eine sichtbare Naht, die gegenüber einer normalen Beanspruchung oder einer Scherbeanspruchung einen geringen Widerstand besitzt, damit sich der Airbag hierdurch entfalten kann. Die Naht trennt den Klappenabschnitt deutlich vom Halteabschnitt der Verkleidung. Hersteller von Innenverkleidungen haben die Herausforderung der Schaffung einer Innenverkleidung wie oben beschrieben mit einer unsichtbaren Naht nur mit begrenztem Erfolg erfüllt.

Eine Airbagabdeckung der vorstehend beschriebenen Art ist beispielsweise in der DE 198 35 612 A1 beschrieben. Dabei weist ein Armaturenbrett, das aus einem ersten synthetischen Harz geformt ist, eine Öffnung auf, in der eng ein aus einem zweiten synthetischen Harz geformter Klappenkörper aufgenommen ist. Dieser Klappenkörper kann sich öffnen, wenn ein darunter angeordneter Airbag aufgeblasen wird. Über der gesamten Anordnung kann eine gemeinsame Haut vorgesehen sein.

Eine weitere Airbagabdeckung ist aus der US 5,947,511 bekannt. Dort sind die Ränder einer Öffnung in einer Fahrzeuginnenverkleidung leicht nach unten abgewinkelt, und auf den äußersten Rändern der abgewinkelten Abschnitte liegt lose ein Klappenkörper auf. Nachteilig daran ist jedoch, dass der Klappenkörper beim Einbau gegenüber der Öffnung verrutschen kann, und dass auf der Außenseite der Anordnung starke Einschnitte sichtbar sind.

Aus der US 5,447,327 sind verschiedene Varianten für Fahrzeuginnenverkleidungen mit einer Airbag-Klappe zum Verbergen eines Airbags bekannt. In einer ersten Ausführungsform sind in einem festen Substrat Einkerbungen vorgesehen, die Sollbruchstellen darstellen. An den Sollbruchstellen kann das Substrat brechen, wenn sich der Airbag öffnet. Auf diese Weise wird eine Teil des Substrates wie eine Klappe nach außen verschwenkt, um den Weg des Airbags freizugeben. In einer zweiten Ausführungsvariante ist in dem Substrat eine Öffnung vorgesehen. Auf den Rändern dieser Öffnung liegt lose eine Platte auf, die beim Öffnen des Airbags herausgeschleudert wird. Diese zweite Ausführungsvariante ist in der Herstellung deutlich aufwendiger, da die Ränder des Substrates zum Halten der Platte umgebogen werden müssen. Beim Einbau der Airbagabdeckung kann die separate Platte gegenüber der Öffnung des Substrates verrutschen. Darüber hinaus besteht die Gefahr, dass die Ränder der Platte trotz einer darüber liegenden Haut auf der Oberfläche der Fahrzeuginnenverkleidung sichtbar sind, was unerwünscht ist.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine kostengünstige und vorteilhaft herzustellende Fahrzeuginnenverkleidung zur Verfügung zu stellen, die die Nachteile der aus der US 5,447,327 bekannten Abdeckungen vermeidet.

Diese Aufgabe wird gelöst durch eine nahtlose Fahrzeuginnenverkleidung zum Verbergen eines Airbags nach Anspruch 1. Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung werden deutlich beim Lesen der folgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen, die auf die Zeichnungen Bezug nimmt; es zeigen:
1: eine perspektivische Ansicht einer nahtlosen Fahrzeuginnenverkleidung zum Verbergen eines Airbags gemäß der Erfindung;
2: eine perspektivische Explosionsansicht der nahtlosen Innenverkleidung nach 1;
3: eine Querschnittsansicht der Innenverkleidung längs der Linie 3-3 in 1;
4: eine Querschnittsansicht einer Innenverkleidung, die Kerben und Nuten, die in einer Innenverkleidung ausgebildet sind, zeigt;
5: eine Querschnittsansicht der erfindungsgemäßen Innenverkleidung, die einen Klappenabschnitt der Innenverkleidung zeigt;
6: einen Ablaufplan zur Erläuterung eines Verfahrens für die Herstellung einer nahtlosen Fahrzeuginnenverkleidung zum Verbergen eines Airbags gemäß der Erfindung; und
7: einen Ablaufplan zur Erläuterung eines weiteren Verfahrens für die Herstellung einer nahtlosen Fahrzeuginnenverkleidung zum Verbergen eines Airbags gemäß der Erfindung.
1 zeigt eine nahtlose Fahrzeuginnenverkleidung 10 mit einer nahtlosen Airbag-Klappe 11 zum Verbergen eines Airbags 16. In dieser Ausführungsform ist der Airbag 16 so entworfen, daß er sich für den Insassen einer Fahrzeug-Fahrgastzelle entfaltet, ohne jedoch darauf eingeschränkt zu sein. Die Verkleidung 10 besitzt einen Halteabschnitt 12 und einen Klappenabschnitt 14, der mit dem Halteabschnitt 12 einteilig gegossen ist. Wie in den 1 und 2 gezeigt ist, ist der Halteabschnitt 12 in der Nähe des Airbags 16 angeordnet und besitzt eine Öffnung 20, die einen Hohlraum 22 über dem Airbag 16 definiert. Der Halteabschnitt 12 besitzt ein Erscheinungsbild mit einem gewünschten ästhetischen Aussehen. Wie gezeigt ist, ist der Klappenabschnitt 14 über dem Hohlraum 22 angeordnet und definiert die nahtlose Airbag-Klappe, durch die sich der Airbag 16 entfalten kann. Der Klappenabschnitt 14 besitzt ein Erscheinungsbild, das mit dem Erscheinungsbild des Halteabschnitts verträglich ist, so daß auf keiner Seite der Verkleidung eine Naht sichtbar ist. Wie später genauer beschrieben wird, ist der Klappenabschnitt 14 mit dem Halteabschnitt 12 aus miteinander verträglichen Werkstoffen gegossen, so daß ein weiterer Schritt des Erzeugens einer Kerbe oder einer Nut, die sonst sichtbar wäre, nicht mehr notwendig ist. Der Klappenabschnitt 14 ist zusammen mit dem Halteabschnitt 12 gegossen und so beschaffen, daß er ausreichend weit über dem Airbag 16 liegt, um die Airbag-Klappe zu bilden. Der Halteabschnitt 12 umschreibt oder umgibt den Klappenabschnitt vollständig und bildet den Rest oder die Halterung der Verkleidung. Wie gezeigt ist, kann die Halterung die gesamte vordere Innenverkleidung bis auf die Airbag-Klappe umfassen. Wie in den 2 und 3 gezeigt ist, besitzt der Halteabschnitt 12 eine Umfangslinie 24, die den Klappenabschnitt 14 umschreibt oder umgibt, um die Klappe zu bilden, durch die hindurch sich der Airbag 16 entfalten kann. Wie gezeigt ist, definiert die Umfangslinie 24 eine Grenzfläche 26 zwischen den Klappen- und Halteabschnitten, die einen geringen Widerstand gegenüber einer Beanspruchung besitzt, so daß die Halte- und Klappenabschnitte 12, 14 getrennt werden können, wenn sich der Airbag 16 entfaltet.
Wie oben erwähnt wurde, wird bevorzugt, daß der Werkstoff des Halteabschnitts mit dem Werkstoff des Klappenabschnitts verträglich ist, so daß die Grenzfläche, an der die Abschnitte in Kontakt sind, eine ausreichende Haftung für ein nahtloses Erscheinungsbild beiderseits der Verkleidung ergibt und dennoch einen geringen Widerstand gegenüber einer normalen oder einer Scherbeanspruchung besitzt. Die ausreichende Haftung ermöglicht, daß der Klappenabschnitt 14 am Halteabschnitt 12 befestigt werden kann, ohne daß im Normalgebrauch des Fahrzeugs eine bestimmte Trennung der Abschnitte erkennbar wäre. Der geringe Widerstand gegenüber einer Beanspruchung läßt zu, daß sich der Airbag durch die Umfangslinie 24 zwischen dem Klappenabschnitt und dem Halteabschnitt der Verkleidung entfalten kann.
Der Klappenabschnitt 14 ist aus einem Werkstoff hergestellt, der vom Werkstoff des Halteabschnitts 12 verschieden ist. Vorzugsweise ist der Halteabschnitt aus einem starreren Werkstoff als der Werkstoff des Klappenabschnitts hergestellt. Beispielsweise kann der Werkstoff, aus dem der Halteabschnitt hergestellt ist, ein starrer Werkstoff wie etwa ein Polycarbonat-Harz, das Acrylnitril, Butadien und Styrol (PC-ABS) enthält, ein thermoplastischer Elastomer-Etharether (TEEE) oder Polypropylen sein. Der Werkstoff, aus dem der Klappenabschnitt hergestellt ist, ist weniger starr als der Werkstoff des Halteabschnitts, etwa das Produkt mit dem Handelsnamen Santoprene^TM von Monsanto Co., ein thermoplastisches Polyolefin (TPO) oder ein Copolyester-Elastomer wie etwa die Produkte mit dem Handelsnamen DYM von E.I. duPont de Numours & Co. Der Werkstoff, aus dem die (später beschriebene) Haut hergestellt ist, kann TPO sein. Vorzugsweise sind die für die Klappen- und Halteabschnitte verwendeten Werkstoffe miteinander verträglich, damit die Abschnitte aneinander geklebt werden können.
Wie in 4 gezeigt ist, kann in einer Ausführungsform eine Kerbe 30 an der Grenzfläche in der Nähe des Airbags ausgebildet sein, um den Widerstand gegenüber einer Beanspruchung oder einem Druck weiter zu senken. Darüber hinaus kann die Grenzfläche 26 eine Nut 31 aufweisen, die darin gegenüber dem Airbag 16 ausgebildet ist, um den Widerstand gegenüber einer Beanspruchung weiter zu senken. 5 zeigt eine Querschnittsansicht der erfindungsgemäßen Verkleidung, in der sich der Klappenabschnitt 114 von einer Airbagöffnung weg und über einen Halteabschnitt 112 erstreckt. Dabei deckt der Klappenabschnitt 114 im wesentlichen den gesamten Halteabschnitt 112 ab, so daß eine sichtbare Oberfläche der Innenverkleidung 110 nur den Werkstoff des Klappenabschnitts 114 zeigt.
Es wird angemerkt, daß, obwohl in den 1 und 2 eine vordere Innenverkleidung gezeigt ist, seitliche Innenverkleidungen und Innensäulen ebenfalls innerhalb des Umfangs der Erfindung liegen.
Die Halte- und Klappenabschnitte 12, 14 können durch verschiedene Mittel aneinander befestigt werden. Wie beispielsweise in 6 gezeigt ist, umfaßt das Verfahren 310 in einem zweifachen Gießprozeß für die Herstellung einer nahtlosen Verkleidung für Fahrzeuge zum Verbergen eines Airbags einen Schritt 312, in dem ein erstes Gießformelement und ein zweites Gießformelement, die einen ersten Abschnitt und einen zweiten Abschnitt besitzen, bereitgestellt werden. Das erste Gießformelement kann eine nicht rotierende Gießformhälfte sein, während das zweite Gießformelement eine rotierende Gießformhälfte mit einem ersten Kern und einem zweiten Kern sein kann. Die nicht rotierende Gießformhälfte und der erste Kern wirken so zusammen, daß ein erster geschlossener Gießhohlraum definiert wird, der so konfiguriert ist, daß er einen Halteabschnitt der Verkleidung formt, der in der Umgebung des Airbags anzuordnen ist. Der obenbeschriebene Halteabschnitt 12 besitzt eine Öffnung, die über dem Airbag einen Hohlraum definiert. Das nicht rotierende Element und der zweite Kern wirken so zusammen, daß ein zweiter geschlossener Gießhohlraum definiert wird, der so konfiguriert ist, daß er den gegossenen Halteabschnitt hält und einen Klappenabschnitt der Verkleidung, die im Hohlraum anzuordnen ist, formt. Wenn die Klappe gegossen ist, ist sie von dem Halteabschnitt 12 einteilig und vollständig umgeben. Wie im Schritt 314 angegeben ist, umfaßt das Verfahren ferner das Bewegen oder Drehen des ersten Kerns in einen Kontakt mit dem nicht rotierenden Element, damit es mit dem nicht rotierenden Element so zusammenwirkt, daß der erste geschlossene Gießhohlraum gebildet wird. Dann wird ein erster Werkstoff wie oben beschrieben in den ersten geschlossenen Gießhohlraum eingespritzt, um den Halteabschnitt 12 der Verkleidung zu formen, wie im Schritt 316 gezeigt ist. Der erste Werkstoff wird in dem ersten geschlossenen Gießhohlraum für etwa 10 bis 30 Sekunden gehalten. Dann wird in einem Schritt 318 des Verfahrens der erste Kern aus dem nicht rotierenden Element bewegt, während der zweite Kern in einen Kontakt mit dem nicht rotierenden Element bewegt oder gedreht wird, damit er mit dem rotierenden Element zusammenwirkt, um den zweiten geschlossenen Gießhohlraum zu bilden. Anschließend wird in den zweiten geschlossenen Gießhohlraum ein zweiter Werkstoff wie oben beschrieben eingespritzt, um den Türabschnitt 14 der Verkleidung wie im Schritt 320 gezeigt zu formen. Der zweite Werkstoff wird im zweiten geschlossenen Gießhohlraum für etwa 0,5 bis 2,0 Minuten gehalten. Anschließend wird der zweite Kern aus dem nicht rotierenden Element bewegt.
In einem weiteren Beispiel, das in 7 gezeigt ist, kann eine herkömmliche Gleitkern-Gießtechnik verwendet werden. Wie gezeigt ist, umfaßt das Verfahren 410 das Bereitstellen eines ersten Gießformelements und eines zweiten Gießformelements. Das zweite Gießformelement besitzt einen beweglichen Teil, der so betreibbar ist, daß er die Konfiguration eines durch die ersten und zweiten Gießformelemente gebildeten Gießhohlraums wahlweise verändern kann, wenn der Teil zwischen ersten und zweiten Positionen bewegt wird. Das erste Gießformelement wirkt mit dem zweiten Gießformelement dann, wenn sich der bewegliche Teil in der ersten Position befindet, in der Weise zusammen, daß ein erster geschlossener Gießhohlraum definiert wird, wie im Schritt 412 angegeben ist. Der Ausdruck "Teil" bezieht sich auf einen beweglichen Teil einer Gießform, der einen Teil eines Gießhohlraums bildet, um die Konfiguration des Gießhohlraums zu verändern, etwa mittels eines Hebers oder Gleiters. Das Verfahren 410 der Erfindung umfaßt das Bewegen oder Gleiten des Teils in eine Position, statt eine Gießformhälfte zu drehen, wie oben beschrieben worden ist. Der erste geschlossene Gießhohlraum ist so konfiguriert, daß ein Halteabschnitt der Verkleidung geformt wird, der in der Nähe des Airbags angeordnet werden soll. Wie oben erwähnt wurde, besitzt der Halteabschnitt 12 eine Öffnung, die einen Hohlraum über dem Airbag definiert. Dann wird der Teil in der zweiten Position angeordnet, so daß das erste Gießformelement mit dem zweiten Gießformelement in der Weise zusammenwirkt, daß ein zweiter geschlossener Gießhohlraum definiert wird. Der zweite geschlossene Gießhohlraum ist so konfiguriert, daß er den gegossenen Halteabschnitt hält und einen Klappenabschnitt der Verkleidung, der in der Öffnung angeordnet werden soll, formt. Somit kann der Teil auf dem zweiten Gießformelement in der Nähe des Abschnitts des Gießhohlraums, der der Öffnung des gegossenen Halteabschnitts 12 entspricht, angeordnet werden, wobei der Teil so beweglich ist, daß der Klappenabschnitt 14 gebildet wird. Der Klappenabschnitt 14 ist von dem Halteabschnitt 12 vollständig umgeben. Wie im Schritt 414 gezeigt ist, umfaßt das Verfahren ferner das Bewegen oder Gleiten des Teils des zweiten Gießformelements in die erste Position, damit er mit dem ersten Gießformelement zusammenwirkt, um den ersten geschlossenen Gießhohlraum zu schaffen. Anschließend wird ein erster Werkstoff in den ersten geschlossenen Gießhohlraum eingespritzt, um den Halteabschnitt 12 der Verkleidung zu bilden, wie im Schritt 416 angegeben ist. Der erste Werkstoff im ersten geschlossenen Gießhohlraum wird für etwa 10 bis 30 Sekunden darin gehärtet. Anschließend wird im Schritt 418 der Teil des zweiten Gießformelements in die zweite Position bewegt, damit er mit dem ersten Gießformelement zusammenwirkt, um den zweiten Gießhohlraum zu bilden. Anschließend wird ein zweiter Werkstoff in den zweiten geschlossenen Gießhohlraum eingespritzt, um den Klappenabschnitt 14 der Verkleidung zu bilden (Schritt 420). Der zweite Werkstoff im zweiten geschlossenen Gießhohlraum kann für etwa 0,5 bis 2,0 Minuten darin härten.
Es wird angemerkt, daß andere Prozesse verwendet werden könnten, um die Halte- und Klappenabschnitte aneinander zu befestigen. Beispielsweise könnten andere Prozesse ein Einsetzgießen und Rasierklingenprozesse umfassen, die nicht vom Umfang und von dem Erfindungsgedanken der Erfindung abweichen würden.

Claims

Fahrzeuginnenverkleidung mit einer nahtlosen Airbag-Klappe (14), durch die sich ein Airbag (16) entfalten kann, mit einem Halteabschnitt (112), der in der Nähe des Airbags (16) angeordnet ist und eine Öffnung (20) aufweist, die über dem Airbag (16) einen Hohlraum definiert, und einem Klappenabschnitt (114), der in der Öffnung (20) angeordnet ist, um eine nahtlose Airbag-Klappe (14) zu definieren, durch die sich der Airbag (16) entfalten kann, wobei der Halteabschnitt (112) einteilig mit dem Klappenabschnitt (114) gegossen ist und eine Umfangslinie (24) aufweist, die den Klappenabschnitt (114) umgibt und eine Grenzfläche (126) zwischen dem Klappenabschnitt (114) und dem Halteabschnitt (112) definiert, die einen geringen Widerstand gegenüber Druck aufweist, so dass der Klappenabschnitt (114) und der Halteabschnitt (112) leicht getrennt werden, wenn sich der Airbag (16) entfaltet, wobei der Klappenabschnitt (114) aus einem vom Werkstoff des Halteabschnitts (112) verschiedenen Werkstoff geformt ist und wobei der Klappenabschnitt (114) im wesentlichen den gesamten Halteabschnitt (112) abdeckt, so dass eine sichtbare Oberfläche der Fahrzeuginnenverkleidung (110) nur den Werkstoff des Klappenabschnitts (114) zeigt.
Fahrzeuginnenverkleidung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Werkstoff des Halteabschnitts (112) starrer als der Werkstoff des Klappenabschnitts (114) ist.
Fahrzeuginnenverkleidung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Grenzfläche (26) eine Kerbe (30) aufweist, die in der Nähe des Airbags (16) ausgebildet ist, um den Widerstand gegenüber Druck weiter zu senken.
Fahrzeuginnenverkleidung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Grenzfläche (26) eine Nut (31) aufweist, die darin gegenüber dem Airbag (16) gebildet ist, um den Widerstand gegenüber Druck weiter zu senken.