具有膠粘的氣囊裝置的設備部件的制作方法

本發明涉及一種具有氣囊裝置的設備部件，該氣囊借助主連接件和副連接件固定在設備部件上，其中主連接件包括粘合劑，使得氣囊裝置與設備部件不可分離地連接。

背景技術：

如今，在現代車輛中通常布置有多個氣囊。為了不影響汽車內部空間的外觀形象，氣囊裝置通常設置在各設備部件的遠離觀察者的一側上。由于在觸發氣囊時極大的力作用在內部設備部件和氣囊裝置本身上，所以必須保證氣囊裝置牢固地固定在內部設備部件上。由此還可以防止氣囊裝置例如從內部設備部件炸開。

在背景技術中，例如通常將氣囊裝置用螺釘固定在內部設備部件上。但問題是：為了能夠抵擋產生的作用力，螺釘和螺紋都必須由金屬制成。由于內部設備部件通常由塑料制成，所以必須使至少一個連接件一體地形成到內部設備部件的塑料中。

例如DE 10 160 185 B4公開了一種內部設備部件和一種制造該內部設備部件的方法，其中在注塑過程中使插入件一體地形成到內部設備部件中。此處插入件包括螺紋，之后氣囊裝置能夠固定到該螺紋上。

可選的，在背景技術中，一種由塑料制成的氣囊裝置，例如通過超聲波或紅外焊接工藝與由相同的塑料制成的內部設備部件相連。例如DE 10 2014 006 070 A1公開了這種氣囊裝置。特別有問題的是這種方法只能在已經制成的內部設備部件上實施。但高的溫度記錄對已經設置好的裝飾件特別不利。通常，高的溫度記錄會導致在內部設備部件的可見側上留下印記，從而導致損害部件。

另外，這種焊接方法需要局部熔化氣囊裝置和內部設備部件的塑料，以能夠建立兩個組件之間的連接。但是熔化將不可避免地改變塑料的材料特性，這特別地能夠嚴重降低塑料的機械強度。

技術實現要素：

本發明的目的在于提供過一種具有氣囊裝置的設備部件，其中氣囊裝置布置在設備部件上，而該布置不對設備部件的可見元件產生消極影響。

上述本發明的目的通過根據獨立權利要求的特征的設備部件和用于制造該設備部件的方法解決。從屬權利要求、說明書及附圖中公開了本發明的其他有利的方案。

根據本發明用于機動車輛內部空間的具有氣囊裝置的設備部件包括載體、安全氣囊模塊、至少一個主連接件以及至少一個副連接件。載體形成了內部設備部件的支撐結構，承受所產生的并且施加到內部設備部件上的作用力。該載體例如可以由熱塑性塑料或纖維復合材料，特別是天然纖維復合元素制成。安全氣囊模塊布置在載體上，其中載體與安全氣囊模塊之間至少部分地形成有接合處。這可以理解為：載體和安全氣囊模塊布置成彼此間至少局部地有一定間距。

主連接件包括粘合劑，該粘合劑設置在接合處內部，并且與載體和安全氣囊模塊都不可分離地相連。至少在主連接件布置在接合處的區域中，安全氣囊模塊與載體之間的間距由主連接件，特別是粘合劑完全填充。通過接合處能夠保障載體與安全氣囊模塊之間布置有足夠的主連接件的粘合材料，使得粘合劑能夠至少吸收和導出觸發氣囊時產生的作用力，使得安全氣囊模塊保持固定在載體上。主連接件的粘合劑例如可以是單組分粘合劑或雙組分粘合劑，并且由硅基、環氧基系統、聚氨酯基或者基于改性硅烷聚合物(MS-Polymere)組成。

本文中的不可分離的連接可以理解為一種在正常條件下只有將連接件破壞才能分離的連接。

副連接件用于在載體與安全氣囊之間借助主連接件形成不可分離的連接之前，將安全氣囊模塊臨時固定在載體上。即，副連接件可以特別用于將安全氣囊模塊預先固定到載體上。使用副連接件具有以下優點：在施加粘合劑并將安全氣囊模塊布置到載體上之后，安全氣囊模塊至少如此牢固地保持固定在載體上，使得主連接件的粘合劑能夠無壓力的反應。這樣的優勢在于，在將安全氣囊模塊固定在載體上之后能夠立刻繼續加工設備部件。因此能夠消除有不利于隨后的膠粘作用的作用力以及壓力施加到粘合劑上的風險。此外，也不需要設置其他固定件來確保氣囊裝置的功能。

主連接件可以包括一種或多種粘合劑。如果主連接件中使用多種粘合劑，則當這些粘合劑在其種類和/或組成上有所區別時是有利的。例如當車輛經受溫度波動變化大的情況時，必須使用多種粘合劑，使得在所有溫度范圍內都能在載體與安全氣囊模塊之間形成足夠強的連接。主連接件例如能夠包括兩種粘合劑，其中第一粘合劑例如在50℃至200℃的溫度范圍內保持穩定，第二粘合劑則在-40℃至50℃的溫度范圍內保持穩定。

為了方便布置主連接件，特別是方便將其布置在接合處，主連接件可以具有形狀穩定的基底，該基底涂覆有粘合劑。這種情況下，基底能夠提高粘合劑的加工性能。因為形狀穩定，可以簡單地將其調整到接合處，而不損害主連接件在本發明中的功能。在此有利的是，主連接件的粘合劑具有高粘度，使得標準條件下粘合劑不從基底流動。此外，特別有利的是基底由薄層組成，例如由塑料制成的層。這種情況下，所述薄層還可以包含紡織品。

主連接件的粘合劑優選地選自膠粘劑(Haftklebstoffe)的組群。膠粘劑因其具備粘彈特性并且相應地是粘性的而特別地突出。粘合劑及主連接件能夠尤其精確地分布在接合處，而不產生粘合劑在自身布置之后流進不應有粘合劑的區域的風險。

為了確保能夠例如在必要的修理機架中將安全氣囊模塊無損害地從載體分離，主連接件的粘合劑可以是所謂的“根據命令脫離”的粘合劑，只要粘合劑超過一定的溫度，則該粘合劑就能夠失去其連接功能。為了確保在正常使用中該粘合劑在安全氣囊模塊與載體之間形成不可分離的連接，有利的是這種粘合劑在溫度高于160℃，優選地高于180℃時才失去其連接功能。為了確保在不損害與載體或安全氣囊模塊相鄰的組件，例如裝飾層的情況下實現升溫，粘合劑能夠借助微波或類似的高頻輻射升溫。

安全氣囊模塊與載體之間可以布置有間隔器。通過間隔器，能夠以簡單的方式使得在安全氣囊模塊與載體之間界定地形成接合處。間隔器可以例如以脊片或圓頂(Dome)的形式布置在載體或者安全氣囊模塊上。需要明確指出的是這里的間隔器不必僅為一個間隔器。還可以在載體或安全氣囊模塊上布置多個間隔器。這種情況下，也可以優選地在載體上布置一定數量的間隔器，并且在安全氣囊模塊上布置一定數量的間隔器。另外，間隔器的高度可以符合接合處的寬度。這時可以通過間隔器的高度確定接合處的寬度，即安全氣囊模塊與載體間的間距。特別有利的是，間隔器的高度在1mm至5mm之間，優選的在2mm至3mm之間。

副連接件可以布置在間隔器之中或者間隔器之上。如果副連接件例如由諸如鎖緊鉤或夾具這樣的機械連接元件組成，那么夾具就能夠直接布置在間隔器上。同樣可行的是，間隔器例如具有凹槽，凹槽中存儲有粘合劑。這使得在將安全氣囊模塊布置在載體上時能夠特別簡單地定量和定位粘合劑。同時確保連接件與載體及安全氣囊模塊直接連接。

有利的是，載體和/或安全氣囊模塊在接合處的區域中具有凹槽，凹槽至少部分地由主連接件填充。此時特別優選的是凹槽由主連接件的粘合劑填充。通過這些凹槽能夠形成粘合劑存儲部，使得至少局部地形成厚的粘合劑層。這些加厚部的優點在于，主連接件的粘合劑能夠在觸發氣囊時更有效地吸收突然產生的作用力。從而進一步減少安全氣囊模塊從載體脫離的風險。這時，凹槽可以僅布置在載體中或者僅布置在安全氣囊模塊中。也可以既布置在載體中又布置在安全氣囊模塊中。對于凹槽既布置在載體中又布置在安全氣囊模塊中的情況，特別有利的是將這些凹槽相對地布置，從而能夠形成特別大的粘合劑存儲部。

有利的是，安全氣囊模塊不僅具有氣囊，還包括發射通道，該發射通道在氣囊膨脹時將氣囊朝內部設備部件的方向，即車輛的內部空間的方向引導。發射通道可以相應地具有朝向載體的開口。優選地，安全氣囊模塊在開口周圍具有其上可以形成接合處的邊緣。其優點在于，主連接件和副連接件能夠在載體與安全氣囊模塊之間制造連接，而不損害發射通道的開口。

為了確保主連接件的粘合劑不進入發射通道，可以在載體與安全氣囊模塊之間的接合處區域布置至少一個密封件，該密封件將接合處對于發射通道密封。根據使用的粘合劑不同，不能排除粘合劑在將安全氣囊模塊布置到載體上以后還具有一定流動性。如果此時粘合劑進入發射通道，或許將妨礙氣囊的展開。同時，用于形成載體與安全氣囊模塊之間的不可分離的連接的粘合劑用量也會降低。借助密封件能夠簡單地防止粘合劑進入發射通道。

對于載體與安全氣囊模塊之間的借助主連接件的不可分離的連接有利的是，接合處的高度為1mm至5mm，特別優選的2mm至3mm。這里，接合處的高度可以理解為接合處區域的載體與安全氣囊模塊之間的間距。這是因為在該區域中在載體與安全氣囊模塊之間壓入了足夠的粘合劑，使得粘合劑盡可能廣泛地分布在接合處，并同時保持其中布置有足夠粘合材料的間隙，以抵抗氣囊觸發時的大的特別是突然產生的作用力。

為了進一步降低在主連接件的粘合劑還未完全反應的期間就有壓力作用到該粘合劑上的風險，可以將副連接件布置在接合處內。由此，在接合處區域直接作用到載體和/或安全氣囊模塊上的力或者作用到與接合處鄰接的區域上的力可以由副連接件吸收和導出。這里值得提及的是，副連接件也可以布置在接合處內，并且至少部分地被主連接件包圍。這實現了尤其有效的力的導出。此外，能夠特別緊湊地實施至少載體和安全氣囊模塊彼此連接的連接區域。

為了進一步簡化根據本發明的設備部件的生產，副連接件可以與載體和/或安全氣囊模塊一體地實施。當副連接件的連接是借助諸如鎖緊(Verkrallen)或夾接(Verclipsen)等機械連接實現時，上述一體化是尤其有利的。例如可以在安全氣囊模塊上一體地設置夾具，并在載體上相對地設置用于夾具的容納部，該容納部與載體同樣一體地形成。這種情況下，安全氣囊模塊可以簡單地夾緊在載體上。為了提高副連接件的連接作用，可以在載體和/或安全氣囊模塊上分布多個副連接件。重要的僅僅是所有副連接件都在載體與安全氣囊模塊之間形成同一連接。

可選地，同樣可行的是，使用與主連接件的粘合劑不同的粘合劑作為副連接件。這里的主要不同特征可以例如是粘合劑完全形成連接作用所需的反應時間。因為副連接件在載體與安全氣囊模塊之間建立的連接必須至少維持到主連接件的粘合劑完全反應，所以作為副連接件使用的粘合劑的反應時間必須明顯短于主連接件的粘合劑的反應時間。只有這樣才能保障副連接件足夠快速地形成載體與安全氣囊模塊之間的連接，使得保證主連接件反應時處于無壓力狀態。

已證明，能夠熱激活的粘合劑，特別是熱熔粘合劑特別適合這種應用。熱熔粘合劑的優點在于，其在達到熔融溫度時立刻具有粘性功能，并在低于該溫度后立刻具有連接作用。由此能夠在載體與安全氣囊模塊之間特別快速和有效地形成連接，直到主連接件完全發揮其連接作用。

為了促進主連接件的粘合劑的分配，可以在接合處區域在載體或安全氣囊模塊中布置至少一個引導肋。借助該引導肋，在將安全氣囊模塊布置在載體上時，將特別是膏狀或低粘度的粘合劑限定地分配在接合處。根據導向肋部的形狀和布置，能夠簡單地限定粘合劑分布。該引導肋能夠實施為朝接合處內突出的肋部，或者可選地為設置在載體或安全氣囊模塊中的針對性的凹槽。

除了根據本發明的設備部件，本發明還包括用于制造這種設備部件的方法。根據本發明的方法，安全氣囊模塊上或載體上布置有至少一個副連接件。此外，載體插入第一工件模具中，而安全氣囊模塊插入第二工件模具中。主連接件施加或布置在載體和/或安全氣囊模塊上。借助工件模具，安全氣囊模塊在主連接件的粘合劑的反應期之前或反應期間壓緊到載體上。安全氣囊模塊與載體之間至少部分地保持有接合處，該接合處至少部分地由主連接件填充。此外，根據本發明的方法包括借助副連接件將安全氣囊模塊固定到載體上。該固定步驟在主連接件的粘合劑完全硬化前進行。在固定步驟之后進行主連接件的粘合劑的完全硬化。

有利的是，將安全氣囊模塊壓緊到載體上之后才進行副連接件的固定。這是因為，壓緊之后才實現了部件的定位以及粘合劑在接合處的分布。副連接件的連接還服務于以下目的，即保持定位，直至主連接件的粘合劑反應結束。

在借助副連接件固定安全氣囊模塊之后，所有其余的作用力或壓力都作用到主連接件上，因此有利的是，在主連接件的粘合劑反應期間或硬化期間就將載體和安全氣囊模塊從第一和第二工件模具中取出。因為安全氣囊模塊借助副連接件固定在載體上，所以設備部件能夠從工件模具中取出。工件模具內部的定位和固定是不必要的。這不僅縮短了制造設備部件的工期，還能夠更有效率地使用工件及工件模具。

主連接件的粘合劑的反應時間可以理解為，特別是激活粘合劑后直至粘合劑完全形成連接作用并形成載體與安全氣囊模塊之間的不可分離的連接所需的時間。

為了使該方法更有效，主連接件可以以膏狀的形式施加到載體和/或安全氣囊模塊上。膏狀的優點在于：一方面主連接件還是流動的，容易分配到載體和安全氣囊模塊上，另一方面它也是粘稠的，不會無限制地流到載體和安全氣囊模塊上，由此可以明顯更簡單地定量。

為了能夠更確切地控制主連接件的粘合劑的反應行為，能夠有利的是，在壓緊之后或壓緊期間才激活主連接件的粘合劑。通過例如在壓緊步驟期間或之后創造反應所需的環境條件的方式實現上述激活。同樣可行的是，在壓緊步驟期間或之后添加粘合劑反應所需的介質到該粘合劑中。

已證明，借助電磁輻射，特別是微波輻射、高頻輻射或感應輻射能夠特別有效地并且節省材料地進行主連接件的粘合劑的激活。這種情況下使用一種能夠被上述輻射激活的粘合劑。這種激活的優點在于：在選擇合適的材料的情況下，能夠進行穿過安全氣囊模塊或載體的輻射。一方面能更容易地將安全氣囊模塊定位到載體上，另一方面載體或安全氣囊模塊都不會因為各輻射而負重。

本發明說明了一種方法和一種裝置。如未另作說明，關于方法的實施方式能夠類似地應用到裝置上。當然反之亦可，由此裝置的設計方案也能夠體現在方法中。

附圖說明

從對優選實施方式的以下說明中得出本發明的其他優點和特征。所述特征可以單獨地或以組合的形式實施，只要特征不相互抵觸。結合附圖對以下對優選實施方式進行說明。其中：

圖1以剖面圖示出根據本發明的設備部件；

圖2a和圖2b示出載體與安全氣囊模塊之間的接合區域的放大圖；

圖3a至圖3d示出安全氣囊模塊與載體之間的接合處中的主連接件和副連接件的不同實施方式；

圖4a和圖4b示出接合區域的載體及安全氣囊模塊中的凹槽的不同實施方式。

附圖標記列表

1 安全氣囊模塊

2 載體

3 主連接件

4 副連接件

5 間隔器

6 接合處

7 凹槽

8 凸起

9 裝飾層

10 可見側

11 氣囊鉸鏈(Airbagscharnier)

12 氣囊閥

13 載體弱化部

14 氣囊

15 超聲波焊接機

16 焊接機

17 密封件

18 發射通道

19 邊緣

具體實施方式

圖1以剖面圖示出根據本發明的設備部件。該設備部件由布置有安全氣囊模塊1的載體2組成。安全氣囊模塊1由發射通道18和氣囊14共同組成。發射通道18在面向載體2的一側上具有開口。在氣囊14展開時，氣囊14通過發射通道而被引導至開口方向。在開口處有氣囊閥12，該氣囊閥借助氣囊鉸鏈11固定在發射通道18上。此外，通過載體弱化部13在開口區域弱化載體2。當氣囊14被觸發時，通過發射通道18將氣囊14朝載體2方向引導，從而使氣囊擠壓載體2。通過氣囊14的壓力和載體2的弱化部13，使得氣囊14沖破載體2。隨之產生的氣囊閥12通過氣囊鉸鏈11而被載體2固定。載體2的可見側10上有裝飾層9，從而使得氣囊裝置在正常使用時不可見。

安全氣囊模塊1經由多個未示出的主連接件和副連接件固定在載體2上。為此，主、副連接件布置在發射通道18的朝向載體2的邊緣19上。為了提高連接作用，邊緣19比發射通道18的其余壁部更寬。通過這種方式的連接，使得不再需要在安全氣囊模塊1或載體2上設置其他固定件，以保障氣囊14的完整的、特別是安全的功能。因此能夠提供一種氣囊裝置，該氣囊裝置不僅滿足氣囊14的安全要求，還能夠以低生產成本的方式生產。

圖2a和圖2b示出根據本發明的設備部件的載體2與安全氣囊模塊1之間的連接區域的放大圖。與圖1的實施例相似地，安全氣囊模塊1借助發射通道18固定在載體2上。載體2與發射通道18之間設計有接合處6。該接合處6填充有主連接件3。在本實施例中，主連接件3由基于聚氨酯的粘合劑制成。粘合劑形成了載體2與安全氣囊模塊1之間的不可分離的連接。接合處6在朝向發射通道1的開口具有密封件17。密封件17包括橡膠密封件。橡膠密封件保障了特別是在生產設備部件時粘合劑不會進入發射通道18中，并且該粘合劑不會阻止氣囊14的展開。圖2b中，在發射通道的邊緣區域18中設置有凹槽7，以取代橡膠密封件。凹槽7構成了一種槽道，其有利于使得朝向發射通道18的開口分布的粘合劑不進入發射通道18。通過凹槽7形成了較大的空腔，在粘合劑能夠進入發射通道18之前，該空腔必須先填充滿粘合劑。如果在接合區域6中按量(dosiert)置入粘合劑，則能夠充分地預防粘合劑侵入發射通道18的開口。

圖3a同樣以放大圖示出了安全氣囊模塊1與載體2之間的連接區域中的部分。除了同樣由粘合劑制成的主連接件3，接合區域6中還布置有間隔器5，該間隔器使得能夠明確限定接合處6的形式。這時，間隔器5"有利于對于發射通道18密封接合處6。相應地，間隔器5"不間斷地圍繞整個開口邊緣18分布。密封的間隔器5"與安全氣囊模塊1一體地形成。另一間隔器5'被布置成與發射通道18的開口間具有明顯間隔。間隔器5'隨后施加到載體2上，不過要在將安全氣囊模塊1布置在載體2上之前。間隔器5'包括熱熔粘合劑形式的副連接件4。熱熔粘合劑在生產前以液態的形式施加到間隔器5'上。接著，將安全氣囊模塊1壓緊在載體2上。配備有熱熔粘合劑的間隔器5'比密封的間隔器5"的高度低。這是因為，為了熱熔粘合劑而保留了粘合縫隙，使得壓緊之后，在間隔器5'與安全氣囊模塊1之間還有足夠的粘合材料。

在兩個間隔器5之間布置有主連接件3。安全氣囊1和載體2二者都具有凹槽7，這些凹槽相互對置地布置。通過凹槽7形成了由主連接件3的粘合劑填充的空腔。這些空腔或粘合劑存儲部的優點在于形成了粘合劑層的局部加厚。這些加厚部明顯增加了粘合劑的連接作用，因為在這些區域中能夠吸收特別多的粘合劑能量。

圖3b中，副連接件4實施為焊接圓頂(Schweiβdom)。該焊接圓頂能夠與安全氣囊模塊1或載體2一體地形成。為了次級連接，在將安全氣囊模塊1壓緊到載體上之后，借助超聲波焊接機15使載體或安全氣囊模塊1局部強烈振動，使得其升溫并且將焊接圓頂熔牢。從而能夠實現載體2與安全氣囊模塊1之間的強制的(formschlüssig)連接，該連接能夠作為副連接件4。

圖3c示出另一可選的實施方式，其中通過鉚釘連接形成副連接件4。鉚釘自身與載體2一體地形成，使得安全氣囊模塊1的發射通道18能夠借助為此設置的開口而裝載鉚釘上。一旦定位發射通道18，則借助相應的鉚釘裝置使鉚釘的突出部相應地變形，由此將發射通道18及安全氣囊模塊1固定在載體2上。使用這樣的連接件作為副連接件4具有這樣的優點：不僅能夠實現快速的預先固定，還能夠以簡單、安全的方式將安全氣囊模塊定位在載體上。

圖3d示出根據本發明的設備部件的另一可選的實施方式，其中主連接件3由膠帶形成。主連接件3具有形狀穩定的基底，其上至少部分地布置有粘合劑。這種連接件的優點在于：一方面能夠特別簡單地操作，由此容易加工，并且另一方面能夠使用一種反應時間明顯比膏狀粘合劑短的粘合劑。由此，粘合劑實際不會在膠帶上流動，也不必朝發射通道開口方向密封。

圖4a和圖4b示出了載體2及安全氣囊模塊1中的凹槽7的可選的實施方式。例如圖4a示出了一種設備部件，其中載體2中設置有凹槽7。在安全氣囊模塊1的發射通道18中引入了與凹槽7相對置的凸起8。凸起8作為引導肋，有利于分配粘合劑。這也保障了將粘合劑從凸起8擠壓進凹槽7中。

圖4b以剖面圖示出了設備部件的另一可選的實施方式，其中載體2和安全氣囊模塊1中引入了特別大的、具有渠道狀截面的凹槽7。這些凹槽7相互對置，并且布置為彼此之間特別靠近。特別是當該連接要承受特別大的機械力時，這種布置能夠具有優勢。

結合附圖所作的說明僅為示例性的，而非限制性的。