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Die Erfindung betrifft ein Fahrzeuginnenverkleidungsteil und ein Verfahren zu seiner Herstellung.
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Bei Innenverkleidungsteilen für Fahrzeuginnenräume werden insbesondere bei modernen hochwertigen Automobilen hohe Anforderungen an die optische und haptische Erscheinung gestellt. Speziell Fahrzeuginnenverkleidungsteile, die so angeordnet sind, dass ein Insasse des Fahrzeugs sie berühren oder mit ihnen in Kontakt kommen kann, sollten eine angenehme Oberfläche aufweisen. Fahrzeuginnenräume weisen weiterhin mitunter bewegliche Strukturen auf, wie beispielsweise Klappen, Abdeckungen oder andere verstellbare Elemente.
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Das Dokument
EP 1 777 109 A1 zeigt beispielsweise eine Flachbahn-Rolloabdeckung für eine Öffnung in einem Innenausstattungsteil eines Fahrzeuges, die eine solche bewegliche Struktur darstellt. Die Flachbahn-Rolloabdeckung weist eine elastische ein- oder mehrlagige Trägerschicht auf, eine auf dieser befestigte Dekorschicht sowie einen die Sichtfläche der Dekorschicht abdeckenden Überzug.
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Eine besondere Herausforderung besteht darin, Innenverkleidungsteile mit den geforderten haptischen und optischen Eigenschaften herzustellen, die eine Verstellung der beweglichen Strukturen ermöglichen und außerdem bei Verstellung der beweglichen Strukturen ihre vorteilhaften optischen und haptischen Eigenschaften beibehalten.
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Gemäß dieser Anmeldung wird das durch ein Fahrzeuginnenverkleidungsteil mit den Merkmalen des Anspruchs 1 oder durch ein Verfahren zur Herstellung eines Fahrzeuginnenverkleidungsteils gemäß einem nebengeordneten Anspruch erreicht. Vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich aus den abhängigen Unteransprüchen sowie aus der Beschreibung und den Figuren.
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Das vorgeschlagene Fahrzeuginnenverkleidungsteil umfasst ein Trägerteil mit einer Vorderseite und einer Rückseite sowie eine Trennlage mit einer Vorderseite und einer Rückseite, wobei die Rückseite der Trennlage mit der Vorderseite des Trägerteils stoffschlüssig verbunden ist. Weiterhin ist eine die Vorderseite der Trennlage zumindest teilweise bedeckende und mit der Trennlage stoffschlüssig verbundene kompressible Schicht vorgesehen.
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Das Trägerteil umfasst zumindest zwei voneinander beabstandete Lamellen, die derart ausgebildet und beabstandet sind, dass eine zwischen den Lamellen freibleibende Aussparung bis auf die Trennlage durchgeht.
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Das Fahrzeuginnenverkleidungsteil mit diesen Merkmalen weist aufgrund der beabstandeten Lamellen des Trägerteils eine besondere Tragfähigkeit und Steifheit auf, während durch die kompressible Schicht die gewünschte haptische und optische Erscheinung gewahrt wird. Durch die vorgeschlagene Trennlage ergeben sich besondere Vorteile, die insbesondere bei der Herstellung des Fahrzeuginnenverkleidungsteils zum Tragen kommen können und nachfolgend noch eingehend erläutert werden.
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An einer der Trennlage abgewandten Seite der kompressiblen Schicht kann eine mit der kompressiblen Schicht stoffschlüssig verbundene Dekorschicht angeordnet sein.
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Die Lamellen können zumindest bereichsweise gegeneinander bewegbar sein. Insbesondere können nebeneinander liegende Lamellen in vertikale Richtung mindestens bereichsweise gegeneinander bewegbar sein. Durch gegeneinander bewegbare Lamellen kann eine Verformbarkeit des Fahrzeuginnenverkleidungsteils vorteilhaft hergestellt oder unterstützt werden. Die Beweglichkeit der Lamellen bewirkt eine veränderbare Form des Trägerteils, die auch auf der dem Trägerteil abgewandten Seite der Dekorschicht wahrnehmbar sein kann. Insbesondere kann erreicht werden, dass die Form bzw. die Kontur des in einem Fahrzeug verbauten Fahrzeuginnenverkleidungsteils veränderbar ist.
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Es ist möglich, dass das Trägerteil einen Steg umfasst, der die Lamellen kammartig an einem Ende verbindet. Ein Vorteil solch eines Steges ist, dass das Trägerteil damit gebietsweise steifer ist. Dabei kann der Steg so ausgebildet sein, dass die Lamellen gegeneinander bewegbar sind. Diese Beweglichkeit kann beispielsweise bewirkt werden, indem eine Dicke der Lamellen, die von der Vorderseite bis zur Rückseite des Trägerteils gemessen wird, größer ist als eine Dicke des Steges, die in die gleiche Richtung gemessen wird. Die Beweglichkeit kann auch bewirkt werden durch eine Schwächung bzw. eine lokale Verdünnung der Lamellen, dort wo die Lamellen mit dem Steg verbunden sind. Diese Schwächung kann als ein Scharniersystem fungieren, bei dem die Lamellen gegenüber dem Steg, unter Verformung des Trägerteils, auslenkbar bzw. schwenkbar sind. Das Trägerteil ist also zumindest bereichsweise flexibel ausgebildet. Dadurch können die Bewegung und die Beweglichkeit der Lamellen beschränkt bzw. kontrolliert werden. Die Dicke der Lamellen kann in der Längsrichtung variieren, so dass die Steifheit des Trägerteils nicht überall gleich ist.
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Auch ist es möglich, dass das Trägerteil zwei Stege umfasst, die jeweils die Lamellen an einer Seite verbinden. Einer diese zwei Stege kann dünner sein als der andere, insbesondere kann der dünnere Steg dünner sein als die Lamellen.
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Das Trägerteil kann einstückig ausgestaltet sein. Das kann insbesondere dann der Fall sein, wenn die Lamellen des Trägerteils, insbesondere alle Lamellen des Trägerteils, durch den Steg verbunden sind. Beispielsweise haben die Lamellen die gleiche Dicke wie der Steg.
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Das Trägerteil kann weiterhin beispielsweise als Spritzgußteil ausgebildet sein. In dem Fall kann die erwähnte mögliche einstückige Ausgestaltung für die Herstellung des Trägerteils besonders vorteilhaft sein.
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Das Trägerteil kann einen Kunststoff und/oder Glasfasern umfassen. Als Kunststoff kann das Trägerteil beispielsweise Polypropylen (PP), Polycarbonat (PC) oder Acrylnitril-Butadien-Styrol (ABS) umfassen. In einer möglichen Ausführung besteht das Trägerteil aus langglasfaserverstärktem Polypropylen (PP-LGF), beispielsweise PPLGF20, oder umfasst PP-LGF, beispielsweise PPLGF20.
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Die Lamellen des Trägerteils können derart formstabil ausgebildet sein, dass die Lamellen selbst sich bei der hier beschriebenen typischen Anwendung nicht verformen und die Flexibilität des Trägerteils allein durch die Beweglichkeit der Lamellen relativ zueinander hergestellt wird und auf entsprechende Bewegungen beschränkt ist. Die Lamellen des Trägerteils können auch derart formstabil ausgebildet sein, dass die Lamellen nur in einer Richtung verformbar sind. Typischerweise sind in solch einer Ausführungsform nebeneinander liegende Lamellen in vertikale Richtung verformbar. Die Lamellen können auch so ausgestaltet sein, dass sie nur in begrenzten Bereichen ihrer Länge verformbar sind.
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Die Lamellen besitzen orthogonal zu ihrer Dicke eine Breite, die in die gleiche Richtung gemessen wird, wie der Abstand zwischen den Lamellen, und eine zur Dicke und zur Breite orthogonale Länge. Wenn der erwähnte Steg vorhanden ist, erstrecken sich die Lamellen üblicherweise ihrer Länge nach von dem Steg weg.
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Es hat sich herausgestellt, dass es in Ausführungen des Fahrzeuginnenverkleidungsteils vorteilhaft sein kann, wenn die Dicke der Lamellen größer ist als die Breite der Lamellen. Alternativ oder zusätzlich kann es vorteilhaft sein, wenn der Abstand zwischen den Lamellen größer gewählt wird als die Breite der Lamellen. Ein größerer Abstand zwischen den Lamellen vergrößert die Flexibilität des Verkleidungsteils.
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Beispielsweise kann die Dicke jeder der Lamellen des Trägerteils mindestens 3 mm, vorzugsweise mindestens 5 mm und/oder höchstens 15 mm, vorzugsweise höchstens 13 mm betragen. Der Abstand zwischen benachbarten Lamellen kann jeweils zum Beispiel mindestens 1 mm und/oder höchstens 20 mm betragen, vorzugsweise beträgt er mindestens 3 mm und/oder höchstens 16 mm. Die Breite der Lamellen kann jeweils zum Beispiel mindestens 3 mm und/oder höchstens 15 mm, vorzugsweise mindestens 4 mm und/oder höchstens 6 mm betragen. Die Abstände zwischen den Lamellen und/oder die Dicken der Lamellen können je nach Einsatzbereich immer gleich oder lokal unterschiedlich sein. So kann es beispielsweise sein, dass die Abstände und/oder die Dicken der Lamellen bereichsweise vergrößert oder verkleinert sind. Die Länge der Lamellen kann je nach Einsatzbereich des Innenverkleidungsteils variieren. So sind beispielsweise Längen von einigen Zentimetern möglich, etwa Längen von mindestens 1 cm, vorzugsweise mindestens 5 cm und/oder höchstens 50 cm. Die Länge der Lamellen kann unterschiedlich sein, insbesondere auch innerhalb eines einzigen Verkleidungsteils. Zum Beispiel kann die Länge von der angestrebten Form des Verkleidungsteils bestimmt sein. Durch unterschiedliche Längen kann auch bewirkt werden, dass die Steifheit an einer gewissen Stelle höher ist als an einer anderen Stelle.
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Es ist möglich, dass ein einziges Fahrzeuginnenverkleidungsteil mehrere Trägerteile umfasst, die jeweils Lamellen aufweisen, die gemeinsam oder unabhängig voneinander bewegbar sind. Die Trägerteile können zum Beispiel an entgegengesetzten Enden des Fahrzeuginnenverkleidungsteils, beispielsweise gespiegelt zueinander, angeordnet werden.
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Die kompressible Schicht kann eine Dicke von mindestens 5 mm und/oder höchstens 7 mm aufweisen. Insbesondere kann sie 6 mm dick sein. Alternativ oder zusätzlich kann die kompressible Schicht als Schaumschicht ausgebildet sein. Beispielsweise kann sie Polyurethan (PUR)-Schaum und/oder Slush-Polyvinylchlorid (PVC) und/oder Slush-Thermoplastisches Polyurethan (TPU) umfassen. Durch die kompressible Schicht kann bewirkt werden, dass das darunter liegende Trägerteil verdeckt ist und auch bei Verformung des Fahrzeuginnenverkleidungsteils keine Abdrücke in der Dekorschicht hinterlässt und/oder, dass das darunter liegende Trägerteil für einen Insassen des Fahrzeugs, in dem das Fahrzeuginnenverkleidungsteils verbaut ist, nicht erfühlbar ist. Die kompressible Schicht kann in einer vorteilhaften Ausführung bewirken, dass das Trägerteil in keiner von im Betrieb angedachten oder im Betrieb möglichen Stellungen des Fahrzeuginnenverkleidungsteils Abdrücke in der Dekorschicht hinterlässt und/oder von dem Insassen erfühlbar ist.
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Die vorgesehene Trennlage kann zum Beispiel eine Dicke von mindestens 0,03 und/oder höchstens 0,6 mm aufweisen. Es kann bevorzugt sein, dass die Trennlage mindestens 0,1 mm und/oder höchstens 0,5 mm, insbesondere 0,4 mm, dick ist. Die Trennlage kann beispielsweise PP und/oder PUR umfassen. Die Trennlage kann auch Polycarbonat (PC) oder Acrylnitril-Butadien-Styrol (ABS) umfassen. PP kann besonders geeignet sein, wenn auch das Trägermaterial PP umfasst oder aus PP gefertigt ist. PUR kann besonders gut geeignet sein, wenn auch die kompressible Schicht PUR umfasst. Die Trennlage kann auch ein sogenanntes Abstandsgewirke umfassen oder durch ein Abstandsgewirke dargestellt werden.
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Die Trennlage kann beispielsweise so ausgebildet sein, dass Oberflächeneigenschaften der Vorderseite der Trennlage für die stoffschlüssige Verbindung mit der kompressiblen Schicht optimiert sind und/oder so, dass Oberflächeneigenschaften der Rückseite der Trennlage für die stoffschlüssige Verbindung mit dem Trägerteil optimiert sind. Vorzugsweise ist die Trennlage aus gleichartigem Material wie die kompressible Schicht und/oder der Träger gebildet, oder enthält ein gleichartiges Material. Die Trennlage kann ein Laminat sein aus zwei unterschiedlichen Schichten, wobei eine Schicht eine gute Haftung mit dem Träger aufweist und die andere Schicht eine gute Haftung mit der kompressible Schicht.
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In bevorzugten Ausführungen ist die Trennlage spritzfest ausgebildet, das heißt, sie ist druckstabil und temperaturstabil genug, um ein Hinterspritzen der Trennlage zum Herstellen des Trägerteils zu ermöglichen. Wie später noch erläutert wird, kann ein bevorzugtes Herstellungsverfahren ein Anspritzen des Trägerteils an die Rückseite der Trennlage umfassen, zum formschlüssigen Verbinden der Trennlage mit dem Trägerteil.
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Die mögliche Dekorschicht kann flexibel und/oder elastisch dehnbar ausgebildet sein. Es kann durch die Dekorschicht oder durch ein Zusammenspiel der kompressiblen Schicht mit der darauf befestigten Dekorschicht bewirkt werden, dass bei Verformung des Fahrzeuginnenverkleidungsteils die optische Erscheinung des Fahrzeuginnenverkleidungsteils nicht beeinträchtigt wird. Beispielsweise kann vermieden werden, dass in der Dekorschicht Falten entstehen. Es ist möglich, dass die Dekorschicht in zumindest einer von mehreren im Betrieb möglichen oder angedachten Stellungen eine nicht-abwickelbare Form annimmt. In möglichen Ausführungen der Erfindung weist die Dekorschicht auch dann in keiner der möglichen oder angedachten Stellungen Falten auf. Die Dekorschicht kann beispielsweise aus Leder, Kunstleder, Slush-PVC oder Slush-TPU gebildet sein. Die Dekorschicht kann eine Dicke haben, die beispielsweise zwischen 0,5 mm und 3 mm liegt.
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Bei dem Fahrzeuginnenverkleidungsteil kann weiterhin ein Aktuatorensystem vorgesehen sein, mit dem eine Verformung des Fahrzeuginnenverkleidungsteils bewirkt werden kann. Die Aktuatoren können beispielsweise direkt oder indirekt, etwa über die Dekorschicht oder eine weitere Schicht oder ein weiteres Element, an den Lamellen angreifen und die Bewegung der Lamellen relativ zueinander bewirken.
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Durch die Bewegung der Lamellen zueinander und die damit einhergehende Verformung des Fahrzeuginnenverkleidungsteils kann eine Modifikation des Innenraums des Fahrzeugs, in dem das Fahrzeuginnenverkleidungsteils angeordnet ist, bewirkt werden. Beispielsweise kann eine zweckmäßige Anpassung des Fahrzeuginnenraums an einen Fahrmodus bewirkt werden, etwa dann, wenn das Fahrzeug dazu ausgebildet ist, zwischen einem manuellen Fahrmodus und einem autonomen Fahrmodus zu wechseln. Durch die Bewegung der Lamellen und Verformung des Innenverkleidungsteils können beispielsweise auch Eingabeeinheiten für einen Insassen des Fahrzeugs bereitgestellt oder verdeckt werden. Es können auch an dem Fahrzeuginnenverkleidungsteil angeordnete Elemente oder Eingabeeinheiten in der Nähe des Insassen bereitgestellt werden bzw. vom Insassen entfernt sein, um Platz und Bewegungsfreiheit zu schaffen, wenn die Elemente oder Eingabeeinheiten nicht benötigt werden. Durch die Verformung des Fahrzeuginnenverkleidungsteils können alternativ oder zusätzlich beispielsweise auch Ablagen und/oder Halterungen und/oder Stauraum zur Verfügung gestellt werden. Für weitere mögliche Anwendungen sei hier noch auf die taggleich eingereichte inhaltlich verwandte Anmeldung derselben Anmelderin verwiesen, deren Hauptanspruch auf ein „trim part for a vehicle interior“ gerichtet ist. Diese inhaltlich verwandte Anmeldung trägt das interne Aktenzeichen 187P 2235.
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Im Folgenden wird ein Verfahren zur Herstellung eines Fahrzeuginnenverkleidungsteils beschrieben, das insbesondere zur Herstellung des Fahrzeuginnenverkleidungsteils mit den oben beschriebenen Merkmalen eingesetzt werden kann.
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Bei dem Verfahren wird eine Trennlage in einem Formwerkzeug angeordnet, so dass sich eine Kavität des Formwerkzeugs an einer Rückseite der Trennlage erstreckt. Die Rückseite der Trennlage hat dabei zumindest bereichsweise Kontakt mit einer Auflagefläche des Formwerkzeugs. Das heißt, es gibt Bereiche der Rückseite, die unmittelbar an dem Formwerkzeug anliegen und nicht innerhalb der sich an der Rückseite erstreckenden Kavität freiliegen.
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Bei dem Verfahren wird dann ein Trägermaterial in die Kavität eingebracht, um ein an der Rückseite der Trennlage angeordnetes Trägerteil zu bilden. Das Trägerteil weist in den Bereichen, in denen die Trennlage Kontakt mit der Auflagefläche des Formwerkzeugs hat bzw. während der Herstellung hatte, Aussparungen auf.
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Die Trennlage und das daran angespritzte Trägerteil bilden ein Zwischenprodukt. Die Trennlage und das Trägerteil werden dann in einem Formwerkzeug positioniert, so dass sich eine weitere Kavität an einer Vorderseite der Trennlage erstreckt. Bei dem Formwerkzeug handelt es sich typischerweise um ein weiteres Formwerkzeug, also nicht um das Formwerkzeug, mit dessen Hilfe das Trägerteil geformt wurde. Es ist aber nicht ausgeschlossen, dass es sich um das gleiche Formwerkzeug handelt. Beispielsweise kann eine Formhälfte ausgetauscht werden, um die weitere Kavität zur Verfügung zu stellen.
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Durch die Trennlage kann es ermöglicht werden, das Zwischenprodukt, sofern vorgesehen, aus dem Formwerkzeug zu entnehmen und in das weitere Formwerkzeug zu überführen.
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Auf die Vorderseite der Trennlage wird ein Schaummaterial aufgebracht, um eine kompressible Schicht herzustellen. Das geschieht, indem das Schaummaterial in die weitere Kavität des Formwerkzeugs eingebracht wird.
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In der weiteren Kavität kann weiterhin optional eine Dekorschicht zur Verfügung gestellt werden.
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Wenn eine Dekorschicht zur Verfügung gestellt wird, wird das Schaummaterial in die weitere Kavität zwischen der Vorderseite der Trennlage und der Dekorschicht eingebracht, so dass die aus dem Schaummaterial gebildete kompressible die Trennlage mit der Dekorschicht verbindet.
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Beim Herstellen der kompressiblen Schicht kann die Trennlage dafür sorgen, dass das Schaummaterial nicht auf die Seite des Trägerteils, also insbesondere zwischen die Lamellen, gelangt und/oder das Formwerkzeug durch das eingebrachte Schaummaterial verschmutzt wird. Weiterhin kann durch die Trennlage eine besonders haltbare Verbindung zwischen dem Trägerteil und der Schaumschicht vermittelt werden, beispielsweise durch Anpassung der Oberflächeneigenschaften der beiden Seiten der Trennlage, wie oben erwähnt. Eine Nachbearbeitung des Innenverkleidungsteils kann typischerweise entfallen und die Verbindung zwischen Trennlage und Schaummaterial sowie Trägermaterial ist besonders bestandsfähig gegen Ablösen. Das kann insbesondere vorteilhaft sein, wenn diese Verbindungen aufgrund der vorgesehenen Bewegung des Fahrzeuginnenverkleidungsteils und Verformung des Trägerteils im Betrieb verhältnismäßig großen Belastungen ausgesetzt sind.
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Das Herstellen des Trägerteils und/oder der Schaumschicht können in geschlossenen oder offenen Gussverfahren erfolgen. Das Trägerteil kann beispielsweise durch Spritzgießen oder durch Formpressen hergestellt werden.
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In Ausführungen, in denen das Trägerteil an die Rückseite der Trennlage angespritzt wird, kann eine besonders haltbare Verbindung zwischen Trennlage und Trägerteil erzeugt werden, bei der bevorzugt kein Klebstoff oder andere zusätzliche Verbindungsmittel benötigt werden.
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Das Schaummaterial wird üblicherweise in flüssiger Form in die weitere Kavität eingeleitet. Das Schaummaterial kann zwischen die Dekorschicht und die Trennlage eingebracht werden und das Formwerkzeug anschließend geschlossen werden. Es ist aber auch möglich, das Schaummaterial in das geschlossene Formwerkzeug einzubringen.
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Die hier beschriebene Trennlage ist vorzugsweise so temperaturstabil und druckstabil, dass sie dem möglichen Hinterspritzen und Schäumen standhält und das Entnehmen aus dem Formwerkzeug ermöglicht, ohne zu brechen.
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Die Trennlage kann flexibel sein, das heißt, dazu ausgebildet sein, Biegungen zu tolerieren. Weiterhin kann sie auch elastisch dehnbar sein, also eine Elongation tolerieren, um entsprechende Verformungen des Fahrzeuginnenverkleidungsteils zu ermöglich. Es kann in manchen Ausführungen auch vorgesehen sein, dass die Trennlage bei Verformung des Fahrzeuginnenverkleidungsteils, üblicherweise bei erstmaliger Verformung, bricht, um die Verformung zu ermöglichen. Dann kann die Trennlage auch spröde ausgebildet sein. Es ist auch denkbar, dass die Trennlage nach Herstellung der kompressiblen Schicht weiter bearbeitet wird, also beispielsweise mechanisch oder thermisch, beispielsweise mittels Laser, geschwächt wird, um die Flexibilität herzustellen oder zu erhöhen.
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Es sei betont, dass Merkmale, die nur im Zusammenhang mit dem Fahrzeuginnenverkleidungsteil genannt wurden, auch für das Verfahren zu seiner Herstellung beansprucht werden können und umgekehrt.
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Die Erfindung wird im Folgenden anhand von Figuren beispielhaft näher erläutert.
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Es zeigen
- 1a-b schematische Schrägansichten eines Fahrzeuginnenverkleidungsteils gemäß dieser Anmeldung in zwei unterschiedlichen Funktionsstellungen,
- 2a-b Schnittansichten der Darstellungen aus den 1a und b,
- 3a-c das Fahrzeuginnenverkleidungsteil in drei verschiedenen Schnittansichten, und
- 4a-e illustrativ einen Herstellungsprozess des Fahrzeuginnenverkleidungsteils.
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1a und 1b zeigen in nicht-maßstabsgetreuen schematischen Schrägansichten ein Fahrzeuginnenverkleidungsteil, das ein flexibles Flächengebilde F sowie ein Trägerteil 2 umfasst. Das Trägerteil weist mehreren Lamellen 2.1 auf, von denen in jeder der Figuren beispielhaft einige mit Bezugszeichen versehen sind. Das flexible Flächengebilde F besitzt einen schichtartigen Aufbau, der im Zusammenhang mit den 2-4 noch erläutert wird.
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Die Lamellen 2.1 sind, unter Verformung des flexiblen Flächengebildes F, gegeneinander bewegbar.
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In der 1a ist das Fahrzeuginnenverkleidungsteil in einer ersten Funktionsstellung gezeigt, in der das flexible Flächengebilde F flach vorliegt.
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In 1b ist eine zweite Funktionsstellung des Fahrzeuginnenverkleidungsteils gezeigt, in der drei mittig angeordnete Lamellen 2.1 des Trägerteils 2 gegenüber danebenliegender Lamellen 2.1 nach oben ausgelenkt sind. Ein Bewegungsfreiheitsgrad der ausgelenkten Lamellen 2.1 ist in der 1b durch Doppelpfeile angedeutet.
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Indem einige der Lamellen 2.1 auf die gezeigte Weise ausgelenkt werden, verformt sich das flexible Flächengebilde F. Es nimmt dabei im konkreten Fall eine nicht-abwickelbare Form an, was durch das flexible Flächengebilde F aufgrund einer flexiblen und elastisch dehnbaren Ausgestaltung toleriert wird, ohne dass es Falten wirft. Die in der Figur oben liegende Seite ist typischerweise die Sichtseite, die für einen Insassen des Fahrzeugs sichtbar ist und häufig auch von ihm berührt werden kann.
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Das Fahrzeuginnenverkleidungsteil kann in einem Fahrzeuginnenraum zur Verfügung gestellt werden und durch seine Verformung kann beispielsweise eine darunterliegende Öffnung eines Ablagefachs freigegeben oder vergrößert werden. Die Verformung kann auch dazu dienen, eine Lehne oder Stütze für den Insassen bereitzustellen, ein Eingabeelement zu verdecken oder freizugeben oder ein Element in die Nähe des Insassen zu bewegen oder vom Insassen zu entfernen.
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Es kann beispielsweise ein durch den Insassen steuerbares Aktuatorensystem bereitgestellt werden, das zum Beispiel dazu eingerichtet ist, die einzelnen Lamellen 2.1 zu bewegen. Es können auch andere Verstell- und Feststellmechanismen verwendet werden.
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Im Fahrzeuginnenverkleidungsteil der 1a und 1b sind sieben gegeneinander bewegbare Lamellen 2.1 gezeigt. Es sei angemerkt, dass diese gezeigte Anzahl von sieben Lamellen 2.1 lediglich illustrativen Charakter hat. Typische Fahrzeuginnenverkleidungsteile können auch eine andere Anzahl Lamellen aufweisen. Beispielsweise können mehr als sieben Lamellen vorhanden sein, insbesondere können zwischen zehn und hundert oder auch noch mehr Lamellen vorhanden sein. Die Anzahl Lamellen kann je nach angedachtem Einsatzgebiet des Fahrzeuginnenverkleidungsteils variieren. So kann es beispielsweise sein, dass zum Bereitstellen einer Ablage oder eines Staufachs durch Verformung des Fahrzeuginnenverkleidungsteils nur bis zu zehn oder bis zu zwanzig Lamellen verwendet werden und zum Modifizieren eines Fahrzeuginnenraums bei einem Wechseln von einem autonomen in einen manuellen Fahrmodus ein Fahrzeuginnenverkleidungsteil mit dutzenden gegeneinander bewegbaren Lamellen zur Verfügung gestellt wird, mit deren Hilfe eine Verformung über einen Bereich mit einer Fläche in der Größenordnung eines Quadratmeters bewirkt wird.
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Die Lamellen 2.1 eines einzigen Fahrzeuginnenverkleidungsteils können auch voneinander verschiedene Breiten und/oder Dicken aufweisen und/oder ihr Abstand kann innerhalb eines Fahrzeuginnenverkleidungsteils variieren. Es kann innerhalb des Fahrzeuginnenverkleidungsteils auch Bereiche geben, die nicht verformt werden sollen. Dort kann auf Lamellen verzichtet werden oder es können Lamellen vorgesehen sein, die nicht gegeneinander beweglich sind.
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In den 1a und 1b sind Schnittflächen A-A und A'-A' eingezeichnet, die in einigen der nachfolgenden Figuren gezeigt werden und anhand derer der Aufbau und die Funktionsweise des Fahrzeuginnenverkleidungsteils noch näher erläutert werden.
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2a zeigt in einer nicht-maßstabsgetreuen schematischen Darstellung den Schnitt A-A durch das Fahrzeuginnenverkleidungsteil in der ersten Funktionsstellung aus der 1a. Der in der 2a gezeigte Schnitt offenbart eine schichtartige Struktur des Fahrzeuginnenverkleidungsteils. Das flexiblen Flächengebildes F umfasst dabei drei Lagen.
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Das Fahrzeuginnenverkleidungsteil umfasst eine Trennlage 1, die an einer Rückseite (in der Figur unten liegend) mit dem Trägerteil 2 und an einer (in der Figur oben liegenden) Vorderseite mit einer kompressiblen Schicht 4 stoffschlüssig verbunden ist. Auf einer der Trennlage 1 abgewandten Seite der kompressiblen Schicht 4 ist weiterhin eine Dekorschicht 3 angeordnet und mit der kompressiblen Schicht 4 stoffschlüssig verbunden. Die Trennlage 1, die Dekorschicht 3 und die kompressible Schicht 4 bilden das flexible Flächengebilde F.
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Eine in der Figur oben liegende Vorderseite der Dekorschicht stellt, wie erwähnt, die Sichtseite des Fahrzeuginnenverkleidungsteils dar, die typischerweise, wenn das Fahrzeuginnenraumverkleidungsteil in einem Fahrzeuginnenraum angeordnet ist, sichtbar ist und von dem Insassen berührt werden kann. Ein Vorteil der dargestellten Ausgestaltung liegt darin, dass das Trägerteil 2 durch die Dekorschicht 3 und die kompressible Schicht 4 für den Insassen zumindest beim herkömmlichen Gebrauch des Fahrzeugs weder sichtbar noch fühlbar ist.
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Das Trägerteil 2 umfasst die Lamellen 2.1, die voneinander beabstandet sind. Zwischen zwei benachbarten Lamellen 2.1 befindet sich jeweils eine Aussparung, die jeweils bis auf die Trennlage 1 durchgeht. Das heißt, benachbarte Lamellen 2.1 sind zumindest in der gezeigten Schnittebene nicht direkt miteinander verbunden, sondern nur über die Trennlage 1.
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In der gezeigten Ausführung sind die Lamellen 2.1 außerdem gegeneinander bewegbar. Sie besitzen zumindest einen Freiheitsgrad der Auslenkung relativ zueinander nach oben und unten, wie in der 2a durch Doppelpfeile dargestellt ist. Die Begriffe „oben“ und „unten“ sind hier gemäß der in der 1a gezeigten Ansicht definiert. Es sei erwähnt, dass das Fahrzeuginnenverkleidungsteil wenn es im Fahrzeug verbaut ist jede beliebige Position bzw. Ausrichtung annehmen kann. Die Lamellen 2.1 können außerdem Freiheitsgrade der Verschiebung nach rechts und links (wieder konkret auf die 1a bezogen) oder der Rotation relativ zueinander um eine Achse orthogonal zur Zeichenebene der 1a besitzen. Es kann sein, dass jede der Lamellen zur Verformung des Fahrzeuginnenverkleidungsteils einzeln mittels einer eigenen Aktorik bewegbar ist. Es kann aber auch sein, dass die Verformung der Lamellen bewirkt wird, wenn eine Aktorik eine Verformung des Fahrzeuginnenverkleidungsteils bewirkt und beispielsweise an dem flexiblen Flächengebilde F angreift.
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Durch die Bewegbarkeit der Lamellen 2.1 wird eine Verformbarkeit des Fahrzeuginnenverkleidungsteils gewährleistet. Bei Verformung des Fahrzeuginnenverkleidungsteils unter Bewegung der Lamellen werden üblicherweise die Trennlage 1, die kompressible Schicht 4 und die Dekorschicht 3 ebenfalls deformiert. Es wird demnach eine für den Insassen des Fahrzeugs wahrnehmbare Veränderung des Fahrzeuginnenverkleidungsteils bewirkt.
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Ein Beispiel für eine mögliche Verformung gegenüber der ersten Funktionsstellung ist die in der 1b gezeigte zweite Funktionsstellung. In 2b ist der Schnitt A'-A' durch das Fahrzeuginnenverkleidungsteil in der zweiten Funktionsstellung aus 1b gezeigt. Drei der gezeigten Lamellen 2.1 sind, wie durch Pfeile gekennzeichnet ist, nach oben ausgelenkt. Die Trennlage 1, die kompressible Schicht 4 und die Dekorschicht 4 verformen sich entsprechend, so dass an der Sichtseite des Fahrzeuginnenverkleidungsteils eine Wölbung entsteht, wobei die Lamellen 2.1 jedoch auf der Sichtseite keine Abdrücke hinterlassen oder von dort erfühlbar sind. Die Verformung wird durch die Dekorschicht 3 so toleriert, dass die Dekorschicht 3 zu keiner Zeit Falten zeigt, was beispielsweise durch elastische Dehnbarkeit der Dekorschicht 3 ermöglicht werden kann.
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Es kann auch noch weitere Funktionsstellungen geben, in denen alternativ oder zusätzlich andere Lamellen bewegt werden. Dabei kann jede der Lamellen für diese weiteren Funktionsstellungen sowohl nach oben als auch nach unten bewegt werden.
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3a zeigt ebenfalls den Schnitt A-A, wobei zusätzliche Abmessungen eingezeichnet sind. Weitere Eigenschaften der in den 2a und 2b gezeigten Elemente, mit denen die beschriebene Funktionalität hergestellt wird, werden anhand der 3a nun noch genauer spezifiziert:
- Die Trennlage 1 hat eine Dicke a von zwischen 0,1 mm und 0,5 mm und umfasst PP und PUR.
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Die kompressible Schicht 4 hat eine Dicke f, die zwischen 5 mm und 7 mm liegt, und ist als PUR-Schaumschicht gebildet.
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Die Dekorschicht 3 ist aus einem flexiblen und Material ausgebildet. Sie ist hier als Slush-PVC-Schicht oder Slush-TPU-Schicht ausgebildet. Sie kann beispielsweise aber auch Leder und/oder Kunststoff und/oder ein textiles Flächengebilde aus natürlichen Fasern und/oder Kunstfasern umfassen. In manchen Fällen ist die Dekorschicht 3 elastisch dehnbar. Die Dekorschicht hat eine Dicke e die zwischen 0,5 mm und 3 mm liegt.
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Das Trägerteil 2 ist aus einem Hartkunststoff, speziell aus mit Glasfasern versehenem PP (PPLGF20), hergestellt.
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Eine Breite b der Lamellen 2.1 des Trägerteils 2 erstreckt sich in die gleiche Richtung wie ein durch die Aussparung definierter Abstand c zwischen den Lamellen. Dabei ist die Breite b der Lamellen 2.1 geringer als die Dicke d der Lamellen 2.1. Ferner ist die Breite b der Lamellen 2.1 geringer als der Abstand c zwischen benachbarten Lamellen 2.1.
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Die Lamellen 2.1 haben eine Dicke d, die zwischen 5 mm und 13 mm beträgt. Der Abstand c zwischen benachbarten Lamellen 2.1 beträgt zwischen 3 mm und 16 mm und die Breite der Lamellen beträgt zwischen 4 mm und 6 mm.
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In einem möglichen konkreten Ausführung der Lamellen 2.1 kann die Dicke d 5 mm, die Breite b 4 mm und der Abstand c 5 mm betragen.
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In der 3a sind zwei weitere Schnitte eingezeichnet. Ein erster Schnitt B-B verläuft horizontal durch einen oberen Bereich des Trägerteils 2. Ein zweiter Schnitt C-C verläuft vertikal und schneidet dabei die Dekorschicht 3, die kompressible Schicht 4, die Trennlage 1 und das Trägerteil 2, wobei er insbesondere durch eine Lamelle 2.1 des Trägerteils 2 verläuft. Die Schnittansichten sind in den 1a und 1b dargestellt und werden im Folgenden erläutert.
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3b zeigt den ersten Schnitt B-B, der durch den oberen Bereich des Trägerteils 2 verläuft. Der Schnitt B-B verläuft nahe an der Trennlage 1, beispielsweise höchstens einen Millimeter von der Trennlage 1 entfernt.
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In der Schnittansicht B-B ist zu erkennen, dass alle Lamellen 2.1 des Trägerteils in der Schnittebene an einem Ende durch einen durchgehenden Steg 2.2 kammartig miteinander verbunden sind. Das Trägerteil 2 ist also einstückig ausgebildet. Die dem Steg 2.2 abgewandten Ende der Lamellen 2.1 sind hingegen frei, also nicht durch weitere Komponenten des Trägerteils 2 miteinander verbunden. Es sei angemerkt, dass die dem Steg 2.2 abgewandten Enden der Lamellen 2.1 in allen Ebenen und nicht nur in der gezeigten Schnittebene in diesem Sinne frei sind.
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Der Steg 2.2 hat eine Scharnierfunktion und erlaubt insbesondere eine Auslenkung des ihm abgewandten Endes jeder der Lamellen 2.1. Konkret wird die Auslenkung zumindest aus der Zeichenebene der 1b heraus (sowohl zum Betrachter hin als auch vom Betrachter weg) ermöglicht.
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Eine Breite h des Steges beträgt mindestens 5 mm und/oder höchstens 200 mm.
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Eine in der Figur erkennbare Länge g der Lamellen beträgt mindestens 5 cm und höchstens 50 cm.
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3c stellt den Schnitt C-C dar. Dort ist erkennbar, dass eine Dicke i des Steges 2.2 gegenüber der Dicke d der Lamellen 2.1 deutlich reduziert ist. Die Dicke i des Stegs beträgt zwischen 2 mm und 13 mm.
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Durch den gezeigten Dickenunterschied wird die Scharnierfunktion für das Trägerteil 2 bewirkt, so dass die Lamellen 2.1 wie beschrieben gegenüber dem Steg 2.2 unter Verformung des Trägerteils 2 auslenkbar sind. Um die für die Verformung notwendige Flexibilität des Trägerteils 2 herzustellen, wird die Materialstärke wie in der Figur gezeigt bereichsweise reduziert.
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Anhand der 4a-e wird nachfolgend der Herstellungsprozess eines Fahrzeuginnenverkleidungsteils anschaulich gemacht, indem einerseits verwendete Formwerkzeuge und andererseits das Fahrzeuginnenverkleidungsteil in verschiedenen Stadien seiner Herstellung illustriert werden. Durch den gezeigten Herstellungsprozess und die verwendeten Formwerkzeuge wird insbesondere die Herstellung bestimmter angestrebter Eigenschaften des Fahrzeuginnenverkleidungsteils auf vorteilhafte Weise ermöglicht. Diese Eigenschaften des Fahrzeuginnenverkleidungsteils werden anhand der Figuren ebenfalls verdeutlicht.
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4a zeigt eine erste Formhälfte 5.1 eines Formwerkzeugs 5 zur Herstellung des Fahrzeuginnenverkleidungsteils. Die Formhälfte 5.1 weist eine zusammenhängende Auflagefläche 5.4 auf, die von einer Kavität 5.3 unterbrochen ist. Die Kavität 5.3 gibt die Form des Trägerteils 2 des Innenverkleidungsteils vor. Die Kavität 5.3 besitzt dabei fünf vertiefte Bereiche, die Lamellenstrukturen definieren, und einen flacheren Bereich, der eine Stegstruktur definiert. Zwischen benachbarten Lamellenstrukturen erstreckt sich jeweils die Auflagefläche. Durch den flacheren Bereich wird die für die Flexibilität des angedachten Trägerteils 2 notwendige Reduzierung der Dicke erreicht, die eine Verformung des Trägerteils 2 erlaubt. Die tiefen Bereiche der Kavität 5.3, die die Lamellenstrukturen definieren, geben eine Materialdicke vor, die so gewählt ist, dass die Lamellen selbst formstabil sind.
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Es sei angemerkt, dass bei dem Formwerkzeug aus 4a aus Darstellungsgründen nur fünf Lamellenstrukturen gezeigt sind. Es kommen in der Praxis Formwerkzeuge zum Einsatz, die die tatsächlich angestrebte Anzahl Lamellenstrukturen aufweisen.
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In 4b ist gezeigt, wie die Trennlage 1 auf der Auflagefläche 5.4 der ersten Formwerkzeughälfte 5.4 aufgelegt ist. Die Trennlage kann über die Trägerstruktur hinaus ragen, kann aber auch an den Rändern mit der Trägerstruktur abschließen.
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Die Rückseite der Trennlage 1 hat dabei bereichsweise Kontakt mit der Auflagefläche 5.4 der ersten Formwerkzeughälfte 5.1 und begrenzt übrigen Bereichen, in denen sie keinen Kontakt mit der Auflagefläche 5.4 hat, die Kavität 5.3. Das Formwerkzeug 5 umfasst eine zweite Formwerkzeughälfte 5.2, die, wie durch einen Pfeil dargestellt, auf die erste Formwerkzeughälfte 5.1 aufgelegt werden kann, um das Formwerkzeug 5 zu schließen. Die im geschlossenen Formwerkzeug 5 angeordnete Trennlage 1 wird durch Einbringen eines Trägermaterials in die Kavität 5.3 hinterspritzt.
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Das Trägermaterial verteilt sich in der Kavität 5.3 und geht eine stoffschlüssige Verbindung mit den Bereichen der Rückseite der Trennlage 1 ein, die die Kavität 5.3 begrenzen. Die übrigen Bereiche der Trennlage 1, die Kontakt mit der Auflagefläche 5.4 haben, bleiben hingegen frei, so dass dort die Aussparungen in dem Trägerteil 2 entstehen, die bis auf die Trennlage 1 durchgehen.
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Die Trennlage 1 mit angespritztem Trägerteil 2 bildet ein Zwischenprodukt, das aufgrund der Trennlage einfach aus dem Formwerkzeug entnommen werden kann. Das kann in möglichen Fällen, in denen das Trägerteil 2 mehrteilig ausgebildet ist oder in denen mehrere Trägerteile 2 vorhanden sind einen besonderen Vorteil bringen.
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4c stellt das aus dem Formwerkzeug 5 entnommene Zwischenprodukt dar, das die Trennlage 1 und das an der Rückseite der Trennlage angeordnete Trägerteil umfasst. Dabei ist zwischen benachbarten Lamellen 2.1 jeweils die bis auf die Trennlage 1 durchgehende Aussparung erkennbar, die zumindest zwischen gegeneinander bewegbaren Lamellen 2.1 vorgesehen ist. Zur Weiterbearbeitung kann das Zwischenprodukt in einem weiteren Formwerkzeug 6 platziert werden, wie in 4d gezeigt ist.
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In 4d ist das Zwischenprodukt in dem weiteren Formwerkzeug 6 angeordnet, wobei eine erste Formwerkzeughälfte 6.1 des weiteren Formwerkzeugs 6 dazu eingerichtet ist, die Trägerstruktur 2 in entsprechenden ausgebildeten Ausnehmungen aufzunehmen. Dadurch wird erreicht, dass die Trennlage 1 flach vorliegt und in den Bereichen zwischen den Lamellen 2.1 von der ersten Formwerkzeughälfte 6.1 zusätzlich unterstützt wird. Eine weitere Kavität 6.3 erstreckt sich an der Vorderseite der Trennlage 1 und wird außerdem von einer zweiten Formwerkzeughälfte 6.2 des weiteren Formwerkzeugs 6 begrenzt. In der weiteren Kavität 6.3 ist, beabstandet von der Vorderseite der Trennlage 1, die Dekorschicht 3 angeordnet, die anschließend mit dem Zwischenprodukt verbunden werden soll. Die Trennlage 1 kann beispielsweise durch eine Saugvorrichtung in Position gehalten werden.
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Zwischen die Vorderseite der Trennlage 1 und die Dekorschicht 3 wird flüssiges Schaummaterial eingebracht, um die kompressible Schicht 4 herzustellen, die die Trennlage 1 mit der Dekorschicht 3 verbindet. Die Trennlage 1 ist bei diesem Schritt von besonderer Bedeutung. Sie sorgt dafür, dass beim Einbringen des Schaummaterials dieses nicht in die Aussparungen zwischen den Lamellen 2.1 gelangen kann. So kann gewährleistet werden, dass die wie beschrieben durchgehend ausgestalteten Aussparungen bereitgestellt werden können und dennoch eine Verschmutzung des Formwerkzeugs vermieden wird. Es muss dann auch für die Einbringung des Schaummaterials nicht zwingend ein Formwerkzeug zur Verfügung gestellt werden, das genau an die Struktur der Lamellen 2.1 angepasst ist, da die weitere Kavität durch die Trennlage 1 mitdefiniert werden kann. Das flüssige Schaummaterial kann vor einem Schließen der z weiteren Kavität 6.3 in diese eingebracht werden oder nach dem Schließen der weiteren Kavität durch eine Einströmöffnung 6.4 in die weitere Kavität eingeleitet werden.
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In 4e ist das aus dem weiteren Formwerkzeug 6 entnommene fertige Fahrzeuginnenverkleidungsteil gezeigt. Es sind keine weiteren Nachbearbeitungsschritte notwendig. Es sei erwähnt, dass die in den Figuren gezeigte Ausgestaltung, bei der das Fahrzeuginnenverkleidungsteil nach der Herstellung, in einem neutralen Zustand, eine ebene Form aufweist, lediglich eine von mehreren Möglichkeiten darstellt. Es ist beispielsweise auch möglich, dass das Fahrzeuginnenverkleidungsteil mit einer Biegung hergestellt wird, so dass es also in einem neutralen Zustand nach der Herstellung vorgebogen ist und aus seinem gebogenen Zustand verformbar ist. Der neutrale Zustand kann so gewählt sein, dass die Verformung in vorgesehenen Stellungen so ermöglicht wird, dass die Dekorschicht 3 in keiner der vorgesehenen Stellungen Falten aufweist. Ferner kann der neutrale Zustand so gewählt werden, dass das Trägerteil 2 in keiner der vorgesehenen Stellungen durch die kompressible Schicht 4 durchdrückt und/oder vom Insassen des Fahrzeugs erfühlbar ist.
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Bezugszeichenliste
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- F
- Flexibles Flächengebilde
- 1
- Trennlage
- 2
- Trägerteil
- 2.1
- Lamellen des Trägerteils
- 2.2
- Steg des Trägerteils
- 3
- Dekorschicht
- 4
- Kompressible Schicht
- 5
- Erstes Formwerkzeug
- 5.1
- Erste Formhälfte des ersten Formwerkzeugs
- 5.2
- Zweite Formhälfte des ersten Formwerkzeugs
- 5.3
- Kavität des ersten Formwerkzeugs
- 5.4
- Auflagefläche des ersten Formwerkzeugs
- 6
- Weiteres Formwerkzeug
- 6.1
- Erste Formhälfte des weiteren Formwerkzeugs
- 6.2
- Zweite Formhälfte des weiteren Formwerkzeugs
- 6.3
- Kavität des weiteren Formwerkzeugs
- 6.3
- Einströmöffnung des weiteren Formwerkzeugs
- a
- Dicke der Trennlage
- b
- Breite der Lamelle
- c
- Abstand zwischen Lamellen
- d
- Dicke der Lamelle
- e
- Dicke der Dekorschicht
- f
- Dicke der kompressiblen Schicht
- g
- Länge der Lamelle
- h
- Breite des Stegs
- i
- Dicke des Stegs
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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