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Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verkleidungsteil mit einem Airbagklappenbereich zur Abdeckung eines Airbags (also eines Luftsacks zum Schutz von Fahrzeuginsaßen) nach dem Oberbegriff des Hauptanspruchs. Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zur Herstellung eines solchen Verkleidungsteils.
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Solche Verkleidungsteile sind beispielsweise in den Druckschriften
DE 102 03 407 A1 und
DE 199 35 625 A1 gezeigt. Diese gattungsgemäßen Verkleidungsteile weisen einen flächigen Kunststoffträger auf, in den innerhalb des Airbagklappenbereichs ein als Scharnier dienendes flexibles flächiges Element, hier ein Gewebe, eingebettet ist. Eine durch das Verkleidungsteil gebildete Airbagklappe wird durch dieses flächige Element bei einer Airbagauslösung und einer damit verbundenen Öffnung der Airbagklappe zusammengehalten. Das flächige Element erfüllt damit neben einer Scharnierfunktion auch die Aufgabe, einen für Fahrzeuginsaßen gefährlichen Teileflug bei einer Airbagauslösung zu verhindern.
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Gattungsgemäße Verkleidungsteile nach dem Stand der Technik von der in den genannten Druckschriften gezeigten Art haben jedoch zumindest einen beträchtlichen Nachteil. Bei einer Öffnung der Airbagklappe ist das genannte flächige Element bei einem solchen Verkleidungsteil dort, wo es als Scharnier fungiert, einer äußerst starken Zugbelastung ausgesetzt. Das kann entweder ein Reißen dieses flächigen Elements zur Folge haben, wodurch die Funktion, das Ablösen dann frei fliegender Teile zu verhindern, vereitelt wird, oder aber als äußerst unerwünschten Effekt zur Folge haben, dass sich die Airbagklappe nach einem Zusammenfallen des entfalteten Airbags wieder zu schließen beginnt. Damit ist die nicht zu unterschätzende Gefahr verbunden, dass sich die Airbagklappe bei einem im typischen Unfallszenarien nicht unwahrscheinlichen zweiten Aufprall in einer halb geöffneten bzw. halb geschlossenen Stellung befindet und ein Fahrgast dann beispielsweise mit seinem Kopf auf einer ihm entgegenragenden Kante der Airbagklappe aufschlägt.
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Der vorliegenden Erfindung liegt also die Aufgabe zugrunde, den genannten Nachteil zu vermeiden, also dafür zu sorgen, dass das flächige Element bei einem gattungsgemäßen Verkleidungsteil einerseits dem Verkleidungsteil im Airbagklappenbereich und am Scharnier eine hinreichende Stabilität verleiht, um Teileflug zu verhindern, wobei andererseits aber vermieden wird, dass das zugstabile flächige Element die Airbagklappe nach einem Zusammenfallen des Airbags wieder zuzieht.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch ein Verkleidungsteil mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs in Verbindung mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Hauptanspruchs sowie durch ein Verfahren zur Herstellung eines solchen Verkleidungsteils mit den Merkmalen des Anspruchs 11. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterentwicklungen der Erfindung ergeben sich mit den Merkmalen der Unteransprüche.
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Das flächige Element ist also bei einem erfindungsgemäßen Verkleidungsteil an einer Berandung des Airbagklappenbereichs aus dem Kunststoffträger und dem Verkleidungsteil rückseitig herausgeführt und außerhalb des Airbagklappenbereichs wieder in den Kunststoffträger hineingeführt und so befestigt, dass ein außerhalb des Verkleidungsteils liegender und dort das Scharnier bildender Teil des flächigen Elements eine Überlänge hat, wobei dieser Teil dort typischerweise eine Schlaufe bildet. Diese Überlänge des vorzugsweise als Gewebe, Gewirke oder Netz ausgeführten flächigen Elements, welches insbesondere eine hohe Zugstabilität aufweisen sollte, hat zur Folge, dass das flächige Element nach einem Herausklappen des Airbagklappenbereichs nicht unter einer derart erhöhten Spannung steht, dass der Airbagklappenbereich wieder zugezogen zu werden droht, wenn sich der Airbag leert.
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Die Überlänge bzw. Schlaufe ist dabei vorteilhafterweise so zu dimensionieren, dass das flächige Element dort, wo es das Scharnier bildet, erst dann vollständig gestreckt ist, wenn der Airbagklappenbereich bzw. die Airbagklappe vollständig aufgeklappt ist. Je nach Dicke des Verkleidungsteils hat das flächige Element dementsprechend bei bevorzugten Ausführungsformen eine Überlänge von mindestens 1 cm, besser noch eine Überlänge von mindestens 2 cm, besonders vorzugsweise mindest 3 cm. Damit der herausbrechende Airbagklappenbereich andererseits nicht zu weit in einen Fahrgastraum hineinfliegt, sondern effektiv zurückgehalten wird, sollte die Überlänge wiederum nicht mehr als 8 cm betragen. Um ein möglichst kontrolliertes, klappenartiges Aufklappen des Airbagklappenbereichs zu gewährleisten, ist das flächige Element vorzugsweise längs einer zur entsprechenden Berandung des Airbagklappenbereichs im Wesentlichen parallelen Linie außerhalb des Airbagklappenbereichs befestigt. Eine Befestigung kann dabei kontinuierlich längs dieser Linie oder auch darüber hinaus in einer Fläche erfolgt, möglich ist aber auch eine Befestigung an mehreren auf dieser Linie verteilten Befestigungspunkten, von denen dann vorzugsweise mindestens drei vorzusehen sind. Für das flächige Element kommen verschiedenste Materialien in Frage, die zugstabil sein sollten und vorzugsweise auch so strukturiert, dass eine gute formschlüssige Verbindung mit einem den Kunststoffträger bildenden Material möglich ist. Geeignet sind in dieser Hinsicht insbesondere Gewebe oder Netze aus Polyester, Aramiden oder anderen faserhaltigen Stoffen.
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Das innerhalb des Airbagklappenbereichs in den flächigen Kunststoffträger eingebettete flächige Element wird bei besonders praktisch herstellbaren Ausführungen erfindungsgemäßer Verkleidungsteile dort in einen den Kunststoffträger bildenden Kunststoff zumindest stellenweise eingespritzt sein. Das entsprechende Herstellungsverfahren sieht vor, dass das flächige Element in eine Spritzgussform eingebracht wird, in welches dann eine den Kunststoffträger bildende Masse, beispielsweise Polypropylen, eingespritzt wird, so dass das flächige Element dort, wo der Airbagklappenbereich entsteht, sowie außerhalb des Airbagklappenbereichs stellenweise umspritzt wird. Vorzuziehen ist mit Blick auf eine möglichst gute Verbindung zwischen dem flächigen Element und dem Kunststoffträger eine möglichst vollständige Einbettung bzw. Umspritzung des flächigen Elements innerhalb des Airbagklappenbereichs, möglich wäre aber auch ein nur oberflächliches Umspritzen von das flächige Element bildenden Fasern oder Maschen. Eine für das geschilderte Herstellungsverfahren günstig gestaltete Spritzgussform weist vorzugsweise eine Nut auf, in die ein Abschnitt des flächigen Elements, der später die Überlänge bildet, eingelegt wird und in der er während des Einspritzens ruht, ohne mit der eingespritzten Masse durchtränkt zu werden.
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Um ein Herausführen des flächigen Elements an der zum Scharnier hinweisenden Berandung des Airbagklappenbereichs zu erleichtern, kann das flächige Element auch dann, wenn es vollständig umspritzt bzw. vollständig eingebettet ist, in unmittelbarer Nähe zu einer rückseitigen Oberfläche des Verkleidungsteils angeordnet sein. Ein so angeordnetes flächiges Element kann auch den Träger vor einer Beschädigung durch den sich öffnenden Airbag schützen. Um den herausbrechenden Airbagklappenbereich bei einer Airbagauslösung zurückhalten zu können, ist das flächige Element – mit der genannten Überlänge – außerhalb des Airbagklappenbereichs befestigt. Dazu kann es dort wiederum um Kunststoffträger oder einem mit dem Kunststoffträger fest verbundenen Bauteil befestigt sein, möglich ist aber auch eine gegenüber dem Verkleidungsteil ortsfeste Befestigung an einem anderen Bauteil, beispielsweise einem Airbagschusskanal.
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Typische Ausführungen von Verkleidungsteilen der beschriebenen Art werden an einer Sichtseite mit einem Oberflächendekor versehen sein, um einen gewünschten ästhetischen Eindruck zu hinterlassen. Als Oberflächendekore kommen dabei beispielsweise Kunststoffhäute, Textilien, die zum Schutz mit einer Folie hinterlegt sein können, oder auch Leder in Frage. Zur Herstellung eines entsprechenden Verkleidungsteils kann dieses Oberflächendekor mit dem den Kunststoffträger bildenden Kunststoff hinterspritzt werden. Besonders bevorzugte Ausführungen erfindungsgemäßer Verkleidungsteile weisen zur Realisierung angenehmer haptischer Eigenschaften zusätzlich eine geschäumte Zwischenschicht zwischen dem Kunststoffträger und dem Oberflächendekor auf.
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Um einen guten Zusammenhalt des Verkleidungsteils im Airbagklappenbereich bei einem Airbagschuss zu gewährleisten, sollte das flächige Element den Airbagklappenbereich möglichst vollständig abdecken. Vorzuziehen sind insbesondere solche Ausführungen, bei denen das flächige Element mindestens 70%, besser noch mindestens 80% des Airbagklappenbereichs abdeckt.
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Bei einer Airbagauslösung soll der Airbagklappenbereich des Verkleidungsteils herausbrechen, so dass dieser dann typischerweise nur noch von dem sich dann streckenden flächigen Element gehalten wird. Um das Herausbrechen längs einer definierten Umrandung des Airbagklappenbereichs zu erleichtern, kann das Verkleidungsteil längs dieser Umrandung zumindest an drei Seiten des Airbagklappenbereichs geschwächt sein. Eine Schwächung an einer vierten, mit dem Scharnier in Deckung liegenden Seite des Airbagklappenbereichs kann hilfreich sein, ist aber nicht unbedingt erforderlich. Die Schwächung kann den Kunststoffträger allein oder gegebenenfalls den Kunststoffträger und die Zwischenschicht betreffen, auch eine rückseitige Schwächung des Oberflächendekors ist möglich. Die Schwächung kann durch eine rückseitige Perforierung des Verkleidungsteils oder beispielsweise durch eine reduzierte Dicke des Kunststoffträgers längs der Umrandung realisiert sein. Letzteres ist bei einer Fertigung des Kunststoffrahmens als Spritzgussteil durch eine entsprechend geformte Spritzgussform möglich, eine Perforierung des Trägers und eventuell auch einer Zwischenschicht oder/und Rückseite eines Oberflächendekors lässt sich in sehr praktischer Weise durch eine rückseitige Beaufschlagung des Verkleidungsteils mit einem Laserstrahl realisieren.
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Damit das flächige Element dort, wo es außerhalb des Airbagklappenbereichs befestigt ist, bei einem Airbagschuss nicht ausreißt, ist das flächige Element außerhalb des Airbagklappenbereichs durch Stifte formschlüssig mit einer in den Kunststoffträger eingelegten Platte verbunden. Bei der Herstellung kann die genannte Platte in die entsprechende Spritzgussform eingebracht und anschließend ebenfalls umspritzt werden. Die Stifte, welche beim fertigen, entsprechend ausgeführten Verkleidungsteil in Löchern des flächigen Elements ruhen, können fest mit der genannten Platte verbunden oder auch nur in Öffnungen dieser Platte hineingesteckt sein. Als Stifte sollen hier verschiedene längliche Elemente zu bezeichnen sein, beispielsweise Bolzen oder auch Schrauben, die z. B. als Schweißschrauben auf die genannte Platte aufgeschweißt sein können. Bei einer Verwendung von Schrauben kann das flächige Element zusätzlich durch Muttern auf der Platte befestigt und dort gesichert sein. Die Platte kann zum Zweck einer einfacheren Montierbarkeit, größeren Steifigkeit und besseren Kraftübertragung auf das Verkleidungsteil bei bevorzugten Ausführungen in Form eines L- oder U-Profils ausgeführt sein.
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Eine übersichtliche Anordnung, bei der eine sehr sichere Verbindung des flächigen Elements mit dem Verkleidungsteil auch außerhalb des Airbagklappenbereichs realisiert wird, ergibt sich dadurch, dass das an der Berandung des Airbagklappenbereichs aus dem Kunststoffträger und dem Verkleidungsteil herausgeführte flächige Element außerhalb des Airbagklappenbereichs wieder in den Kunststoffträger hineingeführt ist. Da das flächige Element dort wie zuvor beschrieben zusätzlich durch eine formschlüssige Verbindung mit Stiften und dadurch mit einer in den Kunststoffträger eingelegten Platte verbunden ist, kann das entsprechende Herstellungsverfahren so konzipiert werden, dass das flächige Element vor dem Einspritzen der den Kunststoffträger bildenden Masse in die entsprechende Verbindung mit der ebenfalls schon in die Spritzgussform eingebrachten Platte gebracht wird und das Einspritzen der Masse danach erfolgt. Vorzuziehen mit Blick auf eine bestmögliche Stabilität des Verkleidungsteils im Airbagklappenbereich ist das flächige Element unabhängig von der genauen Auslegung des Verkleidungsteils vorzugsweise unmittelbar an der als Sollbruchstelle dienenden Berandung aus dem Kunststoffträger herauszuführen und auch unmittelbar jenseits dieser Berandung wieder in den Träger hineinzuführen. Denkbar sind aber auch Ausführungen, bei denen das flächige Element in einem gewissen Abstand von vorzugsweise aber nicht mehr als 2 cm von der Berandung aus dem Kunststoffträger heraus- und wieder hineingeführt ist.
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Zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im Folgenden anhand der 1 bis 6 erläutert. Es zeigt
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1 einen Querschnitt durch ein Verkleidungsteil,
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2 das Verkleidungsteil aus 1 in entsprechender Darstellung mit geöffneter Airbagabdeckung nach einem Airbagschuss,
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3 eine rückseitige Aufsicht auf das gleiche Verkleidungsteil,
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4 eine entsprechende Aufsicht auf ein erfindungsgemäßes Verkleidungsteil,
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5 einen Querschnitt durch das Verkleidungsteil aus 4.
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In der 1 ist also ein Ausschnitt eines Verkleidungsteils mit einem Airbagklappenbereich 1 zur Abdeckung eines Airbags zu sehen. Dieses Verkleidungsteil hat einen im Wesentlichen dreischichtigen Aufbau mit einem Kunststoffträger 2, der als Spritzgussteil aus Polypropylen gefertigt ist, einer geschäumten Zwischenschicht 3, die beispielsweise aus Polyurethan gebildet sein kann, und einem durch eine Dekorfolie oder Kunststoffhaut gebildeten Oberflächendekor 4. Innerhalb des Airbagklappenbereichs 1 ist ein flexibles flächiges Element 5 in den Kunststoffträger 2 eingebettet, also eingespritzt, wobei dieses flächige Element durch ein netzartiges Polyestergewebe gebildet ist und etwa 85% des Airbagklappenbereichs 1 abdeckt.
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An einer Berandung 6 des Airbagklappenbereichs 1 ist das flächige Element 5 rückseitig aus dem Kunststoffträger 2 und dem Verkleidungsteil herausgeführt und außerhalb des Airbagklappenbereichs 1 so befestigt, dass ein außerhalb des Verkleidungsteils liegender Teil des flächigen Elements 5 eine Überlänge hat und dadurch eine Schlaufe 7 bildet. Dort, wo es diese Schlaufe 7 bildet, dient das flächige Element 5 als Scharnier für den bei einem Airbagschuss aufklappenden Airbagklappenbereich 1. Die genannte Überlänge beträgt dabei bei dem abgebildeten Verkleidungsteil etwa 3 cm, so dass die Schlaufe, die sich längs der dem Scharnier korrespondierenden Berandung 6 des Airbagklappenbereichs erstreckt, eine Tiefe von etwa 1,5 cm hat. Anstelle eines Gewebes käme auch ein andersartiges Netz oder ein Gewirke als flächiges Element 5 in Frage. Auch können andere Materialien zum Einsatz kommen, beispielsweise Aramide. Das im Airbagklappenbereich 1 vollständig eingespritzte flächige Element 5 ist dort in unmittelbarer Nähe einer rückseitigen Oberfläche des Kunststoffträgers 2 und des Verkleidungsteils angeordnet.
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Außerhalb des Airbagklappenbereichs 1 ist das flächige Element 5 jenseits der Schlaufe 7 dadurch befestigt, dass es dort wieder in den Kunststoffträger 2 hineingeführt und dementsprechend ebenfalls eingebettet, genauer eingespritzt ist. Eine Befestigung ist auf diese Weise flächig bis zu einer längs einer zur dem Scharnier korrespondierenden Berandung 6 des Airbagklappenbereichs 1 parallelen Linie gegeben.
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Ebenfalls zu erkennen ist in der 1 eine den Kunststoffträger 2 sowie die geschäumte Zwischenschicht 3 durchdringende und teilweise auch rückseitig in das Oberflächendekor 4 hineinragende Schwächung 8, die an drei Seiten des Airbagklappenbereichs 1 einer Umrandung dieses Airbagklappenbereichs 1 folgt. Diese Schwächung 8 dient als Aufreißlinie bei einer Airbagauslösung und stellt sicher, dass der Airbagklappenbereich 1 längs dieser wohl definierten Umrandung sauber aufbricht. An der dem Scharnier korrespondierenden Berandung 6 des Airbagklappenbereichs 1 ist bei der hier abgebildeten Ausführung der Erfindung keine entsprechende Schwächung vorgesehen, eine örtlich definierte Bruchlinie ergibt sich hier durch das dort aus dem Kunststoffträger 2 austretende flächige Element 5.
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Für die Herstellung eines Verkleidungsteils der in der 1 abgebildeten Art wird das flächige Element 5 in eine Spritzgussform eingebracht, wobei es dort, wo es später die Überlänge bzw. die Schlaufe 7 bildet, in eine diese Überlänge aufnehmende Nut der Spritzgussform eingelegt wird. In diese Spritzgussform wird dann eine den Kunststoffträger 2 bildende Kunststoffmasse, in der Regel als Schmelze, eingespritzt, so dass das flächige Element 5 stellenweise, im Airbagklappenbereich 1 vollständig, eingespritzt bzw. umspritzt wird, wobei die Schlaufe 7 aber von der Kunststoffmasse frei bleibt. In einer anderen Form, die neben dem Kunststoffträger 2 auch das Oberflächendekor 4 aufnimmt, wird das Verkleidungsteil dann vervollständigt, indem die Zwischenschicht 3 geschäumt wird. Die Schwächung 8 wird anschließend durch eine rückseitige Beaufschlagung des Verkleidungsteils mit einem Laserstrahl realisiert, durch welches das Verkleidungsteil längs der genannten Umrandung rückseitig perforiert wird.
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Zu erkennen ist in der 1 schließlich ein Teil eines Schusskanals 9, der unter dem Verkleidungsteil angeordnet ist und seinerseits ein hier nicht abgebildetes Airbagmodul trägt und innerhalb und längs dessen sich ein Airbag bei einer Auslösung entfaltet und den Airbagklappenbereich 1 aufdrückt.
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In der 2 ist das gleiche Verkleidungsteil nach einer Airbagauslösung zu sehen. Der Airbagklappenbereich 1 ist längs der geschwächten Umrandung und längs der Berandung 6 herausgebrochen und aufgeklappt. Zurückgehalten wird es dabei von dem als Scharnier dienenden flächigen Element 5, wobei die Überlänge dieses flächigen Elements 5 an der Berandung 6 verhindert, dass das flächige Element 5 so gespannt wird, dass es den Airbagklappenbereich 1 nach einem Zusammenfallen des entsprechenden Airbags wieder zuziehen könnte. Wiederkehrende Merkmale sind hier wie auch in den folgenden Figuren wieder mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
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In der 3 ist eine Aufsicht auf eine Rückseite des zuvor beschriebenen Verkleidungsteils abgebildet.
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Die längs der Umrandung des Airbagklappenbereichs 1 verlaufende Schwächung 8 ist durch eine gestrichelte Linie angedeutet. Zu erkennen ist, dass das flächige Element 5 den Airbagklappenbereich 1 weitgehend vollständig abdeckt. Die Schwächung 8 verläuft an drei Seiten des Airbagklappenbereichs 1 und längs zweier kurzer Stücke auch an zwei Enden der Berandungen 6, die mit dem durch das flächige Element 5 gebildeten Scharnier für den Airbagklappenbereich 1 in Deckung liegt. Angedeutet ist auch die rückseitig aus dem Verkleidungsteil und dem Kunststoffträger 2 heraustretende Schlaufe 7 des flächigen Elements 5 und ein Umriss des Schusskanals 9.
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Eine Ausführung der Erfindung ist in der 4 abgebildet, ebenfalls als Aufsicht auf eine Rückseite des Verkleidungsteils mit dem Airbagklappenbereich l. Abweichend von dem zuvor beschriebenen Verkleidungsteil ist das flächige Element 5 hier nicht nur dadurch außerhalb des Airbagklappenbereichs 1 befestigt, dass es in den Kunststoffträger 2 eingespritzt ist, sondern zusätzlich durch eine formschlüssige Verbindung über Stifte 10 mit einer ebenfalls eingespritzten und dadurch in den Kunststoffträger 2 eingelegten Platte 11. Die Stifte 10 sind hier als einfache Bolzen ausgeführt, die in Löcher in dem das flächige Element 5 bildenden Gewebe eingreifen und durch entsprechende Öffnungen in der Platte 11 gesteckt sind. Erreicht wird damit eine gegen Ausreißen besonders gut gesicherte Befestigung des flächigen Elements 5 und dadurch des Airbagklappenbereichs 1 an einem außerhalb des Airbagklappenbereichs 1 liegenden Bereichs des Verkleidungsteils. Ansonsten entspricht das hier abgebildete Verkleidungsteil in allen Merkmalen dem zuvor beschriebenen Ausführungsbeispiel. Bei der Herstellung, die an sich in der zuvor beschriebenen Art erfolgt, wird die durch ein Blech gebildete Platte wie das flächige Element 5 vor dem Einspritzen der Kunststoffmasse in die entsprechende Spritzgussform eingebracht, mit Hilfe der Stifte 10 formschlüssig mit dem flächigen Element 5 verbunden und anschließend zusammen mit dem flächigen Element 5 umspritzt.
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In der 5 ist eine Umgebung der Berandung 6 des Verkleidungsteils aus der 4 im Querschnitt gezeigt. Deutlich erkennt man hier zusätzlich zu den Merkmalen des zuvor beschriebenen Ausführungsbeispiels die in den Kunststoffträger 2 eingebettete Platte 11 mit den als Bolzen ausgeführten Stiften 10, die formschlüssig in das flächige Element 5 eingreifen. Die Platte 11 mit den Stiften 10 wird auch als Bolzenplatte bezeichnet.
