DE102015110403B3

DE102015110403B3 - Ausstattungsteil mit geklebter Airbaganordnung

Info

Publication number: DE102015110403B3
Application number: DE102015110403.2A
Authority: DE
Inventors: Robert Magunia; Nina Pogadl; Marcus Lanzinger; Josef Seebauer
Original assignee: Lisa Draexlmaier GmbH
Current assignee: Lisa Draexlmaier GmbH
Priority date: 2015-06-29
Filing date: 2015-06-29
Publication date: 2016-08-04
Anticipated expiration: 2035-06-30
Also published as: US9902110B2; CN106314353A; CN106314353B; US20160375634A1

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Ausstattungsteil mit Airbaganordnung (14) für den Innenraum eines Kraftfahrzeuges. Das Ausstattungsteil umfasst einen Träger (2), an dem ein Airbagmodul (1) angeordnet ist. Zwischen Träger (2) und Airbagmodul (1) wird zumindest abschnittsweise eine Fuge (6) ausgebildet. Ein primäres Verbindungselement (3), das einen Klebstoff umfasst, ist innerhalb der Fuge (6) angeordnet, so dass das primäre Verbindungselement (3) sowohl mit dem Träger (2) als auch mit dem Airbagmodul (1) unlösbar verbunden ist. Weiterhin umfasst das Ausstattungsteil mindestens ein sekundäres Verbindungselement (4) zur vorläufigen Fixierung des Airbagmoduls (1) an dem Träger (2), bevor die unlösbare Verbindung zwischen Träger (2) und Airbagmodul (1) mithilfe des primären Verbindungselements (3) erzeugt ist. Weiterhin umfasst die vorliegende Erfindung ein Verfahren zur Herstellung eines solchen Ausstattungsteils.

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Ausstattungsteil mit einer Airbaganordnung, das mit einem primären und einem sekundären Verbindungselement an dem Ausstattungsteil befestigt ist, wobei das primäre Verbindungselement einen Klebstoff umfasst, so dass die Airbaganordnung unlösbar mit dem Ausstattungsteil verbunden ist.
Stand der Technik
In modernen Fahrzeugen ist es in der heutigen Zeit üblich, eine Vielzahl von Airbags anzuordnen. Um das optische Erscheinungsbild des Fahrzeuginnenraums dadurch nicht zu trüben, sind Airbaganordnungen häufig auf der dem Betrachter abgewandten Seite des jeweiligen Ausstattungsteils angebracht. Da im Falle eines Auslösens des Airbags enorme Kräfte sowohl auf das Innenausstattungsteil als auch auf die Airbaganordnung selbst wirken, muss sichergestellt sein, dass die Airbaganordnung fest am Innenausstattungsteil befestigt ist. Somit wird unter anderem verhindert, dass sich die Airbaganordnung beispielsweise vom Innenausstattungsteil absprengt.
Im Stand der Technik ist es beispielsweise üblich, die Airbaganordnung am Innenausstattungsteil anzuschrauben. Problematisch ist jedoch hierbei, dass sowohl die Schrauben als auch die Gewinde aus Metall gefertigt sein müssen, um die entstehenden Kräften aushalten zu können. Da jedoch Innenausstattungsteile in der Regel aus Kunststoff bestehen, muss zumindest eines der Verbindungselemente in den Kunststoff des Innenausstattungsteils integriert werden.
So beschreibt beispielsweise die DE 10 160 185 B4 ein Innenausstattungsteil und ein Verfahren zu dessen Herstellung, bei dem ein Einsatzelement während eines Spritzgussprozesses in das Innenausstattungsteil integriert wird. Das Einsatzelement umfasst hierbei ein Gewinde, an dem eine Airbaganordnung später befestigt werden kann.
Alternativ hierzu wird im Stand der Technik eine aus Kunststoff bestehende Airbaganordnung, beispielsweise durch ein Ultraschall- oder Infrarotschweißverfahren, mit einem aus dem gleichen Kunststoff bestehenden Innenausstattungsteil verbunden. Eine solche Airbaganordnung ist beispielsweise in der DE 10 2014 006 070 A1 beschrieben. Hierbei ist besonders problematisch, dass ein solches Verfahren nur am fertigen Innenausstattungsteil durchgeführt werden kann. Der hohe Temperatureintrag wirkt sich jedoch besonders nachteilig auf die bereits aufgebrachten Dekorelemente aus. Regelmäßig führt der hohe Temperatureintrag zu Abzeichnungen auf der Sichtseite des Innenausstattungsteils, die eine Beschädigung des Teils zur Folge haben.
Weiterhin ist es bei solchen Schweißverfahren erforderlich, dass der Kunststoff der Airbaganordnung und des Innenausstattungsteils bereichsweise aufgeschmolzen wird, um eine Verbindung zwischen beiden Bauteilen herstellen zu können. Durch dieses Aufschmelzen werden jedoch unweigerlich die Materialeigenschaften des Kunststoffs verändert, was insbesondere die mechanische Belastbarkeit des Kunststoffs drastisch senken kann.
Die DE 10 2009 034 124 A1 beschreibt eine Frontgassack-Einrichtung für ein Kraftfahrzeug mit einer Instrumententafel und einem ein Gehäuse, ein Gassackpaket und einen Inflator aufweisenden Gassackmodul. Hierbei ist das Gassackpaket unmittelbar im Gehäuse aufgenommen. Um ein geringes Gewicht erzielen zu können, ist das Gehäuse im Stoffschluss mit der Instrumententafel verbunden.
Darüber hinaus offenbart die DE 200 233 47 U1 ein in ein Innenverkleidungsteil für Kraftfahrzeuge integriertes Airbag-System mit einem mittels eines Gasgenerators aufblasbaren Airbag, wobei das Innenverkleidungsteil zumindest aus einem formstabilen Träger besteht und eine sich unter dem Druck des sich mit Gas befüllenden Airbags nach außen öffnende Airbag-Abdeckung aufweist. Die Airbag-Abdeckung ist flexibel und dem Druck des sich befüllenden Airbags nachgebend ausgeführt. Der Airbag ist unterhalb der Abdeckung in einer mit dem Träger verbundenen Aufnahme angeordnet. Die Aufnahme kann mit dem Träger zum Beispiel über eine Verschraubung, Klebung oder Schweißung verbunden sein.
Beschreibung der Erfindung
Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Ausstattungsteil mit einer Airbaganordnung bereit zu stellen, bei dem sich die Airbaganordnung am Ausstattungsteil anordnen lässt, ohne dass sich die Anordnung negativ auf die sichtbaren Komponenten des Ausstattungsteils auswirkt.
Die erfindungsgemäße Aufgabe wird durch ein Ausstattungsteil und ein Verfahren zum Herstellen eines solchen Ausstattungsteils gemäß den Merkmalen der Hauptansprüche gelöst. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen, in der Beschreibung sowie in den Zeichnungen offenbart.
Ein erfindungsgemäßes Ausstattungsteil mit Airbaganordnung für den Innenraum eines Kraftfahrzeuges umfasst einen Träger, ein Airbagmodul sowie mindestens ein primäres Verbindungselement und mindestens ein sekundäres Verbindungselement. Der Träger bildet die tragende Struktur des Innenausstattungsteils aus und nimmt somit auftretende und auf das Innenausstattungsteil wirkende Kräfte auf. Der Träger kann beispielsweise aus einem thermoplastischen Kunststoff oder einem Faserverbundwerkstoff, insbesondere einem Naturfaserverbundelement, bestehen. Das Airbagmodul ist an diesem Träger angeordnet, wobei zwischen Träger und Airbagmodul zumindest abschnittsweise eine Fuge ausgebildet ist. Dies kann so verstanden werden, dass zumindest bereichsweise der Träger und das Airbagmodul in einem definierten Abstand zueinander angeordnet sind.
Das primäre Verbindungselement umfasst einen Klebstoff, ist innerhalb der Fuge angeordnet und steht sowohl mit dem Träger als auch mit dem Airbagmodul in einer unlösbaren Verbindung. Zumindest in dem Bereich, in dem das primäre Verbindungselement in der Fuge angeordnet ist, kann der Abstand zwischen Airbagmodul und Träger vollständig durch das primäre Verbindungselement und insbesondere durch den Klebstoff ausgefüllt sein. Durch die Fuge kann sichergestellt werden, dass ausreichend Klebstoffmaterial des primären Verbindungselements zwischen dem Träger und dem Airbagmodul angeordnet ist, so dass die bei einem Auslösen des Airbags auftretenden Kräfte vom Klebstoff zumindest soweit aufgenommen und abgeleitet werden können, dass das Airbagmodul am Träger fixiert bleibt. Der Klebstoff des primären Verbindungselements kann zum Beispiel ein Ein-Komponenten- oder Zwei-Komponenten-Klebstoff sein und auf Silikonbasis, auf Basis eines Epoxid-Systems, auf Polyurethanbasis oder auf der Basis von modifizierten Silan-Polymeren (MS-Polymere) bestehen.
In diesem Zusammenhang kann unter einer unlösbaren Verbindung eine Verbindung verstanden werden, die unter Normalbedingungen nur gelöst werden kann, indem das verbindende Element zerstört wird.
Das sekundäre Verbindungselement dient zur vorläufigen Fixierung des Airbagmoduls am Träger, bevor die unlösbare Verbindung zwischen Träger und Airbagmodul mithilfe des primären Verbindungselements erzeugt ist. Das sekundäre Verbindungselement kann also vor allem zur Vorfixierung des Airbagmoduls am Träger dienen. Die Verwendung eines sekundären Verbindungselements hat den Vorteil, dass nach Auftragen des Klebstoffes und Anordnen des Airbagmoduls am Träger das Airbagmodul zumindest so fest am Träger fixiert bleibt, dass der Klebstoff des primären Verbindungselements spannungsfrei ausreagieren kann. Dies hat den Vorteil, dass das Ausstattungsteil nach Befestigen des Airbagmoduls am Träger sofort weiterverarbeitet werden kann. Die Gefahr, dass Kräfte und somit Spannungen auf den Klebstoff wirken, die diesen in seiner späteren Klebewirkung beeinträchtigen, kann somit beseitigt werden. Weiterhin sind keine weiteren Befestigungselemente notwendig, um die Funktionalität der Airbaganordnung sicher zu stellen.
Das primäre Verbindungselement kann einen oder mehrere Klebstoffe umfassen. Sofern mehrere Klebstoffe in dem primären Verbindungselement Anwendung finden, ist es von Vorteil, wenn sich die Klebstoffe in ihrer Art und/oder Zusammensetzung unterscheiden. So kann es beispielsweise aufgrund der hohen Temperaturschwankungen, denen ein Fahrzeug ausgesetzt ist, notwendig sein, dass mehrere Klebstoffe Anwendung finden müssen, um in allen Temperaturbereichen ausreichend starke Verbindung zwischen Träger und Airbagmodul herstellen zu können. So kann beispielsweise das primäre Verbindungselement zwei Klebstoffe umfassen, wobei ein erster Klebstoff beispielsweise für einen Temperaturbereich von 50 bis 200°C beständig ist und ein zweiter Klebstoff, der in einem Bereich von –40 bis 50°C beständig ist.
Um die Anordnung des primären Verbindungselements, insbesondere in der Fuge, zu erleichtern, kann das primäre Verbindungselement ein forminstabiles Substrat aufweisen, das von dem Klebstoff bedeckt ist. Das Substrat kann hierbei zur besseren Verarbeitbarkeit des Klebstoffes dienen. Durch die Forminstabilität lässt es sich einfach an die Fuge anpassen, ohne dass die Erfindungsfunktion des primären Verbindungselements beeinträchtigt wird. Es ist hierbei von Vorteil, wenn der Klebstoff des primären Verbindungselements eine hohe Viskosität aufweist, so dass der Klebstoff unter Standardbedingungen nicht von dem Substrat fließt. Weiterhin hat es sich besonders vorteilhaft erwiesen, wenn das Substrat aus einer dünnen Lage besteht, beispielsweise aus einem Kunststoff. Die Lage kann hierbei auch ein Textil umfassen.
Der Klebstoff des primären Verbindungselements ist vorzugsweise aus der Gruppe der Haftklebstoffe gewählt. Haftklebstoffe zeichnen sich insbesondere dadurch aus, dass sie ein viskoses Verhalten aufweisen und entsprechend zähflüssig sind. Der Klebstoff bzw. das primäre Verbindungselement kann also äußerst präzise in der Fuge verteilt werden, ohne dass die Gefahr besteht, dass der Klebstoff nach dem Anordnen selbst in Bereiche fließt, in denen kein Klebstoff gewünscht ist.
Um sicherzustellen, dass bspw. im Rahmen einer notwendigen Reparatur das Airbagmodul beschädigungsfrei von dem Träger ablösbar ist, kann es sich bei dem Klebstoff des primären Verbindungselements um einen sogenannten "Disbond on command"-Klebstoff handeln, der seine Verbindungsfunktion verlieren kann, sofern der Klebstoff eine gewisse Temperatur überschreitet. Um sicherzustellen, dass der Klebstoff im normalen Gebrauch weiterhin eine unlösbare Verbindung zwischen Airbagmodul und Träger ausbildet ist es vorteilhaft, wenn ein solcher Klebstoff seine Verbindungsfunktion erst ab einer Temperatur von größer 160 °C, bevorzugt 180 °C verliert. Um sicherzustellen, dass der Temperatureintrag erfolgen kann, ohne dass an den Träger oder an das Airbagmodul angrenzende Elemente, wie bspw. eine Dekorschicht, beschädigt werden, ist der Klebstoff mit Hilfe von Mikrowellen oder mit einer vergleichbaren Hochfrequenzstrahlung erwärmbar.
Zwischen dem Airbagmodul und dem Träger kann ein Abstandhalter angeordnet sein. Durch den Abstandhalter ist es auf einfache Weise möglich, eine Fuge zwischen Airbagmodul und Träger definiert auszubilden. Der Abstandhalter kann beispielsweise in Form eines Steges oder in Form eines Domes auf dem Träger oder auf dem Airbagmodul angeordnet sein. Es sei hierbei explizit darauf hingewiesen, dass es sich nicht um genau einen Abstandhalter handeln muss. Es ist ebenso möglich, dass mehrere Abstandhalter am Träger oder am Airbagmodul angeordnet sein können. In diesem Zusammenhang kann es auch vorteilhaft sein, wenn eine gewisse Anzahl von Abstandhaltern am Träger und eine Anzahl der Abstandhalter am Airbagmodul angeordnet sind. Weiterhin kann die Höhe des Abstandhalters der Breite der Fuge entsprechen. In diesem Zusammenhang kann über die Höhe der Abstandhalter, also die Breite der Fuge, also der Abstand zwischen Airbagmodul und Träger, definiert sein. Es hat sich als besonders vorteilhaft erwiesen, wenn der Abstandhalter eine Höhe von 1 bis 5 mm, bevorzugt 2 bis 3 mm, aufweist.
Das sekundäre Verbindungselement kann in oder auf dem Abstandhalter angeordnet sein. Besteht das sekundäre Verbindungselement beispielsweise aus einer mechanischen Verbindungskomponente, wie einem Rasthaken oder einem Clip, so kann dieser Clip direkt auf dem Abstandhalter angeordnet sein. Ebenso ist es möglich, dass der Abstandhalter beispielsweise eine Vertiefung aufweist, in der ein Klebstoff gelagert ist. Dies ermöglicht eine besonders einfache Dosierung und Positionierung des Klebstoffes beim Anordnen des Airbagmoduls auf dem Träger. Gleichzeitig ist sichergestellt, dass die Verbindungselemente in direkter Verbindung zu Träger bzw. Airbagmodul stehen.
Es ist von Vorteil, wenn der Träger und/oder das Airbagmodul im Bereich der Fuge Vertiefungen aufweisen, die zumindest teilweise von dem primären Verbindungselement ausgefüllt werden. Hierbei werden die Vertiefungen besonders bevorzugt von dem Klebstoff des primären Verbindungselements ausgefüllt. Durch die Vertiefungen können Klebstoffreservoirs geschaffen werden, so dass zumindest punktuell eine dickere Klebstoffschicht ausgebildet wird. Diese Verdickungen haben den Vorteil, dass der Klebstoff des primären Verbindungselements die beim Auslösen des Airbags sehr plötzlich auftretenden Kräfte noch effizienter aufnehmen kann. Somit wird das Risiko eines Ablösens des Airbagmoduls vom Träger weiter minimiert. Die Vertiefungen können in diesem Zusammenhang entweder nur im Träger oder nur im Airbagmodul angeordnet sein. Ebenso ist es möglich, dass sowohl im Träger als auch im Airbagmodul Vertiefungen angeordnet sein können. Für den Fall, dass sowohl im Träger als auch im Airbagmodul Vertiefungen angeordnet sind, ist es besonders vorteilhaft, wenn die Vertiefungen gegenüberliegend angeordnet sind, so dass besonders große Klebstoffreservoirs entstehen können.
Es ist von Vorteil, wenn das Airbagmodul nicht nur den Airbag, sondern auch einen Schusskanal umfasst, der beim Expandieren des Airbags den Airbag entsprechend Richtung Innenausstattungsteil bzw. Richtung Innenraum des Fahrzeugs leitet. Der Schusskanal kann entsprechend eine Öffnung aufweisen, die dem Träger zugewandt ist. Das Airbagmodul besitzt vorzugsweise einen Rand um diese Öffnung herum, auf der die Fuge ausgebildet sein kann. Dies hat den Vorteil, dass das primäre und das sekundäre Verbindungselement eine Verbindung zwischen Träger und Airbagmodul herstellen können, ohne dass die Öffnung des Schusskanals beeinträchtigt wird.
Um sicherzustellen, dass kein Klebstoff des primären Verbindungselements in den Schusskanal gelangt, kann zwischen Träger und Airbagmodul im Bereich der Fuge zumindest ein Dichtelement angeordnet sein, das die Fuge gegen den Schusskanal abdichtet. Je nach verwendetem Klebstoff lässt es sich nicht ausschließen, dass der Klebstoff nach der Anordnung des Airbagmoduls an den Träger noch ein gewisses Fließverhalten aufweist. Würde hierbei Klebstoff in den Schusskanal gelangen, könnte dies ein Entfalten des Airbags behindern. Gleichzeitig sinkt die zur Verfügung stehende Klebstoffmenge zur Ausbildung einer unlösbaren Verbindung zwischen Träger und Airbagmodul. Durch das Dichtelement kann somit auf einfache Weise verhindert werden, dass Klebstoff in den Schusskanal gelangt.
Es hat sich gezeigt, dass eine Fugenhöhe von 1 bis 5 mm, besonders bevorzugt 2 bis 3 mm, vorteilhaft für eine unlösbare Verbindung zwischen Träger und Airbagmodul mithilfe des primären Verbindungselements ist. Unter Fugenhöhe kann in diesem Zusammenhang der Abstand zwischen Träger und Airbagmodul im Bereich der Fuge verstanden werden. Dies begründet sich darin, dass in diesem Bereich der Klebstoff ausreichend zwischen Träger und Airbagmodul verpresst wird, dass sich der Klebstoff möglichst großflächig in der Fuge verteile und gleichzeitig ein Spalt ausgebildet bleibt, in dem genug Klebermaterial angeordnet ist, um die hohen und vor allem plötzlich auftretenden Kräfte, die beim Auslösen des Airbags auftreten, auszuhalten.
Um das Risiko weiterhin zu minimieren, dass Spannungen auf den Klebstoff des primären Verbindungselements wirken, während dieser noch nicht vollständig ausreagiert ist, kann das sekundäre Verbindungselement innerhalb der Fuge angeordnet sein. So können auch Kräfte, die direkt im Bereich der Fuge auf den Träger und/oder das Airbagmodul wirken bzw. auf Bereiche, die unmittelbar an die Fuge angrenzen, von den sekundären Verbindungselementen aufgenommen und abgeleitet werden. In diesem Zusammenhang sei erwähnt, dass es auch möglich ist, dass das sekundäre Verbindungselement innerhalb der Fuge angeordnet ist und zumindest abschnittsweise von dem primären Verbindungselement umgeben ist. Dies ermöglicht eine besonders effiziente Kraftableitung. Weiterhin kann zumindest der Verbindungsbereich, in dem Träger und Airbagmodul miteinander verbunden sind, besonders kompakt ausgeführt werden.
Um die Produktion eines erfindungsgemäßen Ausstattungsteils weiterhin zu vereinfachen, kann das sekundäre Verbindungselement einstückig mit dem Träger und/oder mit dem Airbagmodul ausgeführt sein. Dies ist vor allem dann vorteilhaft, wenn die Verbindung des sekundären Verbindungselements mithilfe einer mechanischen Verbindungstechnik, wie beispielsweise Verkrallen oder Verclipsen, erfolgt. So kann beispielsweise am Airbagmodul einstückig ein Clip und am Träger gegenüberliegend eine Aufnahme für den Clip vorgesehen sein, die ebenfalls einstückig mit dem Träger ausgebildet ist. In diesem Fall kann das Airbagmodul auf einfache Weise an den Träger angeclipst werden. Um die Verbindungswirkung des sekundären Verbindungselements zu erhöhen, können mehrere sekundäre Verbindungselemente über den Träger und/oder das Airbagmodul verteilt sein. Entscheidend ist lediglich, dass alle sekundären Verbindungselemente eine Verbindung zwischen Träger und Airbagmodul erzeugen.
Alternativ ist es jedoch auch möglich, als sekundäres Verbindungselement einen Klebstoff zu verwenden, der sich vom Klebstoff des primären Verbindungselements unterscheidet. Als wesentliches Unterscheidungsmerkmal kann hier beispielsweise die Reaktionszeit genannt werden, die der Klebstoff benötigt um seine vollständige Verbindungswirkung auszubilden. Da das sekundäre Verbindungselement zumindest solange eine Verbindung zwischen Träger und Airbagmodul herstellen muss, bis der Klebstoff des primären Verbindungselements vollständig ausreagiert ist, muss der als sekundäres Verbindungselement verwendete Klebstoff eine deutlich kürzere Reaktionszeit als der Klebstoff des primären Verbindungselements aufweisen. Nur so kann sichergestellt werden, dass das sekundäre Verbindungselement ausreichend schnell eine Verbindung zwischen Träger und Airbagmodul erzeugt, dass die Spannungsfreiheit bei der Reaktion des primären Verbindungselementes gewährleistet bleibt.
Es hat sich gezeigt, dass ein wärmeaktivierbarer Klebstoff, insbesondere ein Schmelzklebstoff besonders geeignet für eine solche Anwendung ist. Schmelzklebstoffe haben den Vorteil, dass diese beim Erreichen der Schmelztemperatur sofort klebefähig sind und nach Unterschreiten dieser Temperatur sofort eine verbindende Wirkung besitzen. Somit kann besonders schnell und effizient eine Verbindung zwischen Träger und Airbagmodul erzeugt werden bis das primäre Verbindungselement seine vollständige Bindungsfunktion erzeugt hat.
Um die Verteilung des Klebstoffes des primären Verbindungselements zu begünstigen, kann im Bereich der Fuge zumindest eine Führungsrippe im Träger oder im Airbagmodul angeordnet sein. Durch die Führungsrippe wird beim Anordnen des Airbagmoduls auf dem Träger insbesondere ein pastöser oder niedrig-viskoser Klebstoff definiert über die Fuge verteilt. Je nach Form und Anordnung der Führungsrippe kann somit die Klebstoffverteilung auf einfache Weise definiert werden. Die Führungsrippe kann ausgeführt sein durch eine Rippe, die in die Fuge hinein ragt oder alternativ durch gezielte Vertiefungen, die im Träger oder Airbagmodul eingebracht sind.
Neben dem erfindungsgemäßen Ausstattungsteil umfasst die vorliegende Erfindung ein Verfahren zum Herstellen eines solchen Ausstattungsteils. Gemäß des erfindungsgemäßen Verfahrens wird das zumindest eine sekundäre Verbindungselement an dem Airbagmodul oder dem Träger angeordnet. Der Träger wird des Weiteren in eine erste Werkzeugform eingelegt, wobei das Airbagmodul in eine zweite Werkzeugform eingelegt wird. Das primäre Verbindungselement wird auf dem Träger und/oder dem Airbagmodul aufgetragen oder angeordnet. Mithilfe der Werkzeugformen wird das Airbagmodul vor oder während einer Reaktionszeit des Klebstoffes des primären Verbindungselements an den Träger angepresst. Zwischen Airbagmodul und Träger bleibt hierbei zumindest abschnittsweise eine Fuge erhalten, die zumindest abschnittsweise von dem primären Verbindungselement ausgefüllt wird. Weiterhin umfasst das erfindungsgemäße Verfahren das Fixieren des Airbagmoduls an dem Träger mithilfe des sekundären Verbindungselements. Das Fixieren wird hierbei durchgeführt noch bevor der Klebstoff des primären Verbindungselements vollständig ausgehärtet ist. Die vollständige Aushärtung des Klebstoffs des primären Verbindungselements findet also erst nach dem Schritt des Fixierens statt.
Es ist hierbei von Vorteil, wenn das Fixieren über das sekundäre Verbindungselement erst nach Anpressen des Airbagmoduls an den Träger erfolgt. Dies begründet sich darin, dass nach dem Anpressen bereits eine Positionierung der Teile und eine Verteilung des Klebstoffes in der Fuge erfolgt sind. Die Verbindung über das sekundäre Verbindungselement dient dann nur noch dem Zweck, diese Positionierung beizubehalten bis die Reaktion des Klebstoffes des primären Verbindungselements abgeschlossen ist.
Da nach der Fixierung des Airbagmoduls mithilfe der sekundären Verbindungselemente alle weiteren Kräfte oder Spannungen auf das primäre Verbindungselement wirken, ist es daher vorteilhaft, wenn Träger und Airbagmodul noch während einer Reaktionszeit oder Aushärtezeit des Klebstoffes des primären Verbindungselements aus der ersten und zweiten Werkzeugform entnommen werden. Da das Airbagmodul mit Hilfe des sekundären Verbindungselements am Träger befestigt ist, kann das Ausstattungsteil aus den Werkzeugformen entnommen werden. Eine Positionierung und Fixierung innerhalb der Werkzeugformen ist nicht mehr notwendig. Dies senkt nicht nur die Taktzeit der Herstellung des Ausstattungsteils selbst, sondern kann auch das Werkzeug bzw. können die Werkzeugformen effizienter eingesetzt werden.
Unter der Reaktionszeit des Klebstoffes des primären Verbindungselementes kann insbesondere die Zeitspanne verstanden werden, die nach dem Aktivieren des Klebstoffes notwendig ist, bis der Klebstoff eine Verbindungsfunktion vollständig ausgebildet hat und die unlösbare Verbindung zwischen Träger und Airbagmodul vollständig ausgebildet ist.
Um das Verfahren zusätzlich effizienter zu gestalten, kann das primäre Verbindungselement in pastöser Form auf den Träger und/oder das Airbagmodul aufgetragen werden. Die pastöse Form hat zum einen den Vorteil, dass das primäre Verbindungselement noch so flüssig ist, dass es sich mit nur wenig Aufwand auf Träger und Airbagmodul verteilen lässt, doch ist es noch so zäh, dass es nicht undefiniert über Träger bzw. Airbagmodul fließt und somit auch wesentlich einfacher zu dosieren ist.
Um das Reaktionsverhalten des Klebstoffes des primären Verbindungselements definierter steuern zu können, kann es von Vorteil sein, wenn der Klebstoff des primären Verbindungselements erst nach Anpressen oder während des Anpressens aktiviert wird. Diese Aktivierung kann erfolgen, indem beispielsweise die zur Reaktion erforderlichen Umgebungsbedingungen erst dann erzeugt werden, wenn der Schritt des Anpressens erfolgt oder erfolgt ist. Ebenso ist es möglich, dass ein zur Reaktion des Klebstoffes notwendiges Mittel während oder nach dem Schritt des Anpressens dem Klebstoff zugegeben wird.
Es hat sich gezeigt, dass eine Aktivierung des Klebstoffes des primären Verbindungselements mithilfe einer elektromagnetischen Strahlung, insbesondere einer Mikrowellenbestrahlung, einer Hochfrequenzstrahlung oder einer Induktionsstrahlung, besonders effektiv und materialschonend durchgeführt werden kann. In diesem Fall wird ein Klebstoff verwendet, der mit einer genannten Strahlung aktivierbar ist. Eine solche Aktivierung hat den Vorteil, dass bei entsprechender Materialwahl die Strahlung durch das Airbagmodul bzw. den Träger erfolgen kann. Zum einen erleichtert dies die Positionierung des Airbagmoduls am Träger, zum anderen wird weder der Träger noch das Airbagmodul durch die jeweilige Strahlung belastet.
Die Erfindung wurde mit Bezug auf ein Verfahren sowie eine Vorrichtung beschrieben. Sofern nichts anderes angegeben ist, sind die Ausführungen zum Verfahren analog auf die Vorrichtung anwendbar. Dasselbe gilt natürlich in der umgekehrten Richtung, so dass auch die Ausgestaltungen der Vorrichtung ihren Niederschlag im Verfahren finden.
Darüber hinaus sind weitere Vorteile und Merkmale der vorliegenden Erfindung aus der folgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen ersichtlich. Die dort und oben beschriebenen Merkmale können alleinstehend oder in Kombination umgesetzt werden, insofern sich die Merkmale nicht widersprechen. Die folgende Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen erfolgt dabei unter Bezugnahme auf die begleitenden Zeichnungen. Dabei zeigt:
1 ein erfindungsgemäßes Ausstattungsteil in einer Schnittansicht,
2a und 2b eine vergrößerte Darstellung eines Fugenbereichs zwischen einem Träger und einem Airbagmodul,
3a bis 3d verschiedene Ausführungsformen von primären und sekundären Verbindungselementen in einer Fuge zwischen Airbagmodul und Träger,
4a und 4b verschiedene Ausführungsformen von Vertiefungen im Träger bzw. Airbagmodul im Bereich der Fuge.
1 zeigt ein erfindungsgemäßes Ausstattungsteil in einer Schnittansicht. Das Ausstattungsteil besteht aus einem Träger 2, an dem ein Airbagmodul 1 angeordnet ist. Das Airbagmodul 1 setzt sich aus einem Schusskanal 18 und einem Airbag 14 zusammen. Der Schusskanal 18 weist an einer dem Träger 2 zugewandten Seite eine Öffnung auf. Durch den Schusskanal 18 wird der Airbag 14 bei der Entfaltung in Richtung Öffnung gelenkt. In der Öffnung befindet sich eine Airbagklappe 12, die mithilfe eines Airbagscharniers 11 am Schusskanal 18 befestigt ist. Weiterhin ist der Träger 2 im Bereich der Öffnung durch eine Trägerschwächung 13 geschwächt. Wird der Airbag 14 ausgelöst, wird dieser durch den Schusskanal 18 in Richtung Träger 2 geführt, so dass dieser gegen den Träger 2 drückt. Durch den Druck des Airbags 14 und die Schwächung 13 des Trägers 2 wird der Träger 2 vom Airbag 14 durchbrochen. Die somit entstehende Klappe 12 wird durch das Airbagscharnier 11 vom Träger 2 fixiert. Auf der Sichtseite 10 des Trägers 2 befindet sich eine Dekorschicht 9, so dass die Airbaganordnung im Normalgebrauch nicht sichtbar ist.
Das Airbagmodul 1 ist über mehrere, nicht gezeigte primäre und sekundäre Verbindungselemente an dem Träger 2 befestigt. Die primären und sekundären Verbindungselemente sind hierzu an dem dem Träger 2 zugewandten Rand 19 des Schusskanals 18 angeordnet. Um die Verbindungswirkung zu erhöhen, ist dieser Rand 19 breiter ausgeführt als die restliche Wandung des Schusskanals 18. Durch diese Art der Verbindung sind keine weiteren Befestigungselemente an dem Airbagmodul 1 oder am Träger 2 erforderlich, um die vollständige und vor allem sichere Funktionalität des Airbags 14 zu gewährleisten. Somit kann eine Airbaganordnung bereitgestellt werden, die nicht nur den Sicherheitsanforderungen eines Airbags 14 gerecht wird, sondern auch mit geringem Produktionsaufwand herstellbar ist.
2a und 2b zeigen eine vergrößerte Darstellung des erfindungsgemäßen Ausstattungsteils in einem Verbindungsbereich zwischen Träger 2 und Airbagmodul 1. Ähnlich dem Ausführungsbeispiel aus 1 ist das Airbagmodul 1 mit dem Schusskanal 18 am Träger 2 befestigt. Zwischen Träger 2 und Schusskanal 18 ist eine Fuge 6 ausgebildet. Die Fuge 6 ist mit einem primären Verbindungselement 3 ausgefüllt. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel besteht das primäre Verbindungselement 3 aus einem Klebstoff auf Polyurethan-Basis. Der Klebstoff erzeugt eine unlösbare Verbindung zwischen Träger 2 und Airbagmodul 1. Zur Öffnung des Schusskanals 1 hin weist die Fuge 6 ein Dichtelement 17 auf. Das Dichtelement 17 umfasst eine Gummidichtung. Durch die Gummidichtung ist sichergestellt, dass insbesondere bei der Herstellung des Ausstattungsteils kein Klebstoff in den Schusskanal 18 gelangt und der Klebstoff die Entfaltung des Airbags 14 nicht behindert. In 2b ist anstelle einer Gummidichtung eine Vertiefung 7 im Randbereich 18 des Schusskanals 1 eingebracht. Durch die Vertiefung 7 wird eine Art Rinne geschaffen, die ebenfalls dazu beiträgt, dass sich in Richtung Öffnung des Schusskanals 18 verteilender Klebstoff nicht in den Schusskanal 18 hinein gelangt. Durch die Vertiefung 7 wird ein vergrößerter Hohlraum geschaffen, der erst vollständig mit Klebstoff ausgefüllt werden muss, bevor der Klebstoff in den Schusskanal 18 gelangen kann. Wird Klebstoff dosiert im Fugenbereich 6 eingesetzt, kann bereits somit eine ausreichende Vorsorge gegen Eindringen von Klebstoff in die Öffnung des Schusskanals 18 getroffen werden.
3a zeigt ebenfalls einen Ausschnitt im Verbindungsbereich zwischen Airbagmodul 1 und Träger 2 in einer vergrößerten Darstellung. Neben dem primären Verbindungselement 3, was ebenfalls aus einem Klebstoff besteht, sind im Fugenbereich 6 Abstandhalter 5 angeordnet, die ein definiertes Ausbilden der Fuge 6 ermöglichen. Hierbei dient ein Abstandhalter 5" zur Abdichtung der Fuge 6 gegen den Schusskanal 18. Der Abstandhalter 5" verläuft entsprechend ohne Unterbrechung um den gesamten Öffnungsrand 18 herum. Der abdichtende Abstandhalter 5" ist einstückig mit dem Airbagmodul 1 ausgebildet. Ein weiterer Abstandhalter 5' ist in deutlichem Abstand zur Öffnung des Schusskanals 18 angeordnet. Der Abstandhalter 5' wurde nachträglich auf dem Träger 2 aufgebracht, jedoch vor dem Anordnen des Airbagmoduls 1 am Träger 2. Dieser Abstandhalter 5.1 umfasst ein sekundäres Verbindungselement 4 in Form eines Schmelzklebstoffes. Der Schmelzklebstoff wurde vor der Herstellung in flüssiger Form auf den Abstandhalter 5' aufgebracht. Anschließend wurde das Airbagmodul 1 an den Träger 2 angepresst. Der Abstandhalter 5', welcher mit Schmelzklebstoff versehen ist, weist eine geringere Höhe auf als der abdichtende Abstandhalter 5". Dies begründet sich darin, dass für den Schmelzklebstoff ein Klebespalt erhalten bleibt, der dazu führt, dass nach dem Anpressen noch ausreichend Klebematerial zwischen Abstandhalter 5' und Airbagmodul 1 vorhanden ist.
Zwischen beiden Abstandhaltern 5 ist das primäre Verbindungselement 3 angeordnet. Sowohl das Airbagmodul 1 als auch der Träger 2 weisen Vertiefungen 7 auf, die gegenüberliegend angeordnet sind. Durch die Vertiefungen 7 werden Hohlräume geschaffen, die von dem Klebstoff des primären Verbindungselements 3 ausgefüllt sind. Diese Hohlräume oder Kleberreservoirs haben den Vorteil, dass lokale Verdickungen der Klebstoffschicht vorliegen. Diese Verdickungen steigern die Verbindungswirkung des Klebstoffes enorm, da in diesen Bereichen besonders viel Energie vom Klebstoff aufgenommen werden kann.
In 3b ist das sekundäre Verbindungselement 4 als Schweißdom ausgeführt. Der Schweißdom kann einstückig mit dem Airbagmodul 1 oder mit dem Träger 2 ausgeführt sein. Zur sekundären Verbindung wird nach Anpressen des Airbagmoduls 1 an den Träger mithilfe eines Ultraschallschweißgeräts 15 der Träger oder das Airbagmodul 1 lokal derart stark in Schwingungen versetzt, dass sich dieses erwärmt und der Schweißdom aufschmilzt. Somit kann eine formschlüssige Verbindung zwischen Träger 2 und Airbagmodul 1 geschaffen werden, die als Sekundärverbindung 4 dienen kann.
3c zeigt eine weitere alternative Ausführungsform, bei der das sekundäre Verbindungselement 4 durch eine Nietverbindung ausgebildet ist. Der Niet selbst ist einstückig mit dem Träger 2 ausgebildet, so dass der Schusskanal 18 des Airbagmoduls 1 mit dafür vorgesehenen Öffnungen auf die Nieten aufgesteckt werden kann. Sobald der Schusskanal 18 positioniert ist, wird mit einer entsprechenden Nietvorrichtung der Überstand der Nieten entsprechend verformt und somit der Schusskanal 18 bzw. das Airbagmodul 1 am Träger 2 fixiert. Ein solches Verbindungselement als sekundäres Verbindungselement 4 zu nutzen, hat nicht nur den Vorteil, dass eine schnelle Vorfixierung erfolgen kann, sondern hat auch den Vorteil, dass eine Positionierung des Airbagmoduls am Träger 2 auf einfache und sichere Weise erfolgen kann.
3d zeigt eine weitere alternative Ausführungsform des erfindungsgemäßen Ausstattungsteils, bei dem das primäre Verbindungselement 3 durch ein Klebeband ausgebildet ist. Das primäre Verbindungselement 3 besitzt also ein forminstabiles Substrat, auf dem zumindest abschnittsweise ein Klebstoff angeordnet ist. Der Vorteil eines solchen Verbindungselements liegt zum einen darin, dass es besonders einfach handhabbar und somit leicht zu verarbeiten ist und zum anderen kann ein Klebstoff Anwendung finden, der eine deutlich geringere Reaktionszeit im Vergleich zu pastösen Klebstoffen aufweist. Da darüber hinaus der Klebstoff auf einem Klebeband praktisch nicht fließt, ist auch eine Abdichtung in Richtung Schusskanalöffnung nicht notwendig.
4a und 4b zeigen alternative Ausführungsformen von Vertiefungen 7 im Träger 2 bzw. Airbagmodul 1. So zeigt beispielsweise 4a ein Ausstattungsteil, bei dem im Träger 2 Vertiefungen 7 angeordnet sind. Im Schusskanal 1 des Airbagmoduls 1 sind hingegen gegenüberliegend zu den Vertiefungen 7 Erhöhungen 8 eingebracht. Diese Erhöhungen 8 dienen als Führungsrippen und somit der Verteilung des Klebstoffes. Gleichsam wird so sichergestellt, dass der Klebstoff von den Erhöhungen 8 in die Vertiefungen 7 gedrückt wird.
4b zeigt eine weitere alternative Ausführungsform des Ausstattungsteils im Schnitt, bei der besonders große, einen kanalartigen Querschnitt aufweisende Vertiefungen 7 im Träger 2 und Airbagmodul 1 eingebracht sind. Diese Vertiefungen 7 sind gegenüberliegend und besonders dicht aneinander angeordnet. Eine solche Anordnung kann vorteilhaft sein, wenn besonders große mechanische Kräfte auf die Verbindung zu erwarten sind.
Bezugszeichenliste

1: Airbagmodul
2: Träger
3: Primäres Verbindungselement
4: Sekundäres Verbindungselement
5: Abstandshalter
6: Fuge
7: Vertiefungen
8: Erhöhungen
9: Dekorschicht
10: Sichtseite
11: Airbagscharnier
12: Airbagklappe
13: Trägerschwächung
14: Airbag
15: Ultraschallschweißgerät
16: Schweißgerät
17: Dichtelement
18: Schusskanal
19: Rand

Claims

Ausstattungsteil mit Airbaganordnung für den Innenraum eines Kraftfahrzeuges umfassend: – einen Träger (2), – ein Airbagmodul (1), das an dem Träger angeordnet ist, wobei zwischen Träger (2) und Airbagmodul (1) zumindest abschnittsweise eine Fuge (6) ausgebildet ist, – ein primäres Verbindungselement (3), das einen Klebstoff umfasst und innerhalb der Fuge (6) angeordnet ist, so dass das primäre Verbindungselement (3) sowohl mit dem Träger (2) als auch mit dem Airbagmodul (1) unlösbar verbunden ist, und – mindestens ein sekundäres Verbindungselement (4) zur vorläufigen Fixierung des Airbagmoduls (1) an dem Träger (2), bevor die unlösbare Verbindung zwischen Träger (2) und Airbagmodul (1) Mithilfe des primären Verbindungselements (3) erzeugt ist.
Ausstattungsteil nach dem vorhergehenden Anspruch, wobei das primäre Verbindungselement (3) ein, insbesondere forminstabiles, Substrat aufweist, das von dem Klebstoff bedeckt ist.
Ausstattungsteil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Klebstoff des primären Verbindungselements (3) aus der Gruppe der Haftklebstoffe gewählt ist.
Ausstattungsteil nach dem vorhergehenden Anspruch, wobei ein Abstandhalter (5) zwischen dem Airbagmodul (1) und dem Träger (2) angeordnet ist.
Ausstattungsteil nach dem vorhergehenden Anspruch, wobei das sekundäre Verbindungselement (4) in oder auf dem Abstandhalter (5) angeordnet ist.
Ausstattungsteil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Träger (2) und/oder das Airbagmodul (1) im Bereich der Fuge (6) Vertiefungen (7) aufweisen, die zumindest teilweise von dem primären Verbindungselement (2) ausgefüllt werden.
Ausstattungsteil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Airbagmodul einen Schusskanal (18) ausbildet, dessen Öffnung dem Träger zugewandt ist.
Ausstattungsteil nach dem vorhergehenden Anspruch, wobei zwischen dem Träger (2) und dem Airbagmodul (1) innerhalb der Fuge (6) zumindest ein Dichtelement (17) angeordnet ist, das die Fuge (6) gegen den Schusskanal (18) abdichtet.
Ausstattungsteil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Fuge (6) eine Breite von 1 bis 5 Millimeter aufweist.
Ausstattungsteil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das sekundäre Verbindungselement (4) innerhalb der Fuge (6), jedoch räumlich vom primären Verbindungselement getrennt, angeordnet ist.
Ausstattungsteil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das sekundäre Verbindungselement (4) einstückig mit dem Träger (2) oder dem Airbagmodul (1) ausgebildet ist.
Ausstattungsteil nach einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei das sekundäre Verbindungselement (4) einen Klebstoff umfasst, der sich von dem Klebstoff des primären Verbindungselements (3) unterscheidet und insbesondere wärmeaktivierbar ist.
Ausstattungsteil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Träger (2) und/oder das Airbagmodul (1) im Bereich der Fuge (6) Führungsrippen aufweisen, die der Verteilung des Klebstoffes des primären Verbindungselements in der Fuge dienen.
Verfahren zum Herstellen eines Ausstattungsteils nach einem der Ansprüche 1 bis 13 umfassend die Schritte: – Anordnen des sekundären Verbindungselements (4) an dem Airbagmodul (1) und/oder dem Träger (2); – Einlegen des Trägers (2) in eine erste Werkzeugform und Einlegen des Airbagmoduls (1) in eine zweite Werkzeugform; – Auftragen des primären Verbindungselements (3) auf den Träger (2) und/oder das Airbagmodul (1); – Anpressen des Airbagmoduls (1) vor oder während einer Reaktionszeit des Klebstoffes des primären Verbindungselements (3) an den Träger (2), wobei zwischen Airbagmodul (1) und Träger (2) zumindest abschnittsweise eine Fuge (6) erhalten bleibt, die zumindest abschnittsweise von dem primären Verbindungselement (3) ausgefüllt wird; – Fixieren des Airbagmoduls (1) an dem Träger (2) mithilfe des sekundären Verbindungselements (4), – Aushärten des Klebstoffs des primären Verbindungselements (3) nach dem Schritt des Fixierens.
Verfahren nach Anspruch 14, wobei der Träger (2) und das Airbagmodul (1) während einer Reaktionszeit oder Aushärtezeit des Klebstoffes des primären Verbindungselements (3) aus der ersten und zweiten Werkzeugform entnommen werden.
Verfahren nach Anspruch 14 oder 15, wobei das primäre Verbindungselement (3) in pastöser Form auf den Träger (2) und/oder das Airbagmodul (1) aufgetragen wird.
Verfahren nach Anspruch 14 bis 16, wobei der Klebstoff des primären Verbindungselements (3) während oder nach dem Schritt des Anpressens aktiviert wird.
Verfahren nach Anspruch 17, wobei die Aktivierung mithilfe einer elektromagnetischen Strahlung, insbesondere einer Mikrowellenstrahlung, einer Hochfrequenzstrahlung oder einer Induktionsstrahlung erfolgt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 14 bis 18, wobei der Schritt des Fixierens während des Schritts des Anpressens erfolgt.