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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Herstellungsverfahren
für eine
Fahrzeug-Innenraumverkleidungseinrichtung
mit einer integrierten Soft-Touch-Armlehne.
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Innenverkleidungskomponenten
von Automobilen haben allgemein gepolsterte, so genannte "Soft-Touch"-Ästhetikmerkmale, d.h. einen "weichen" Griff. Im Besonderen
haben Automobil-Innenverkleidungspaneele häufig designierte gepolsterte
Bereiche in der Armlehne oder in der Mittelkonsole. Diese Soft-Touchbereiche
werden an sich separat von dem Innenraumverkleidungspaneel hergestellt,
und später
daran angebracht. Ein Soft-Touchbereich
kann auch während
der Herstellung eines Innenraumverkleidungspaneels in dieses integriert
werden. In jedem Fall wird ein Soft-Touch-Ästhetikmerkmal erzielt durch
ein Kissen aus flexiblem Schaumstoff oder aus Elastomer mit variierender
Dicke, das mit einem Bezugsmaterial umhüllt ist, um den Fahrzeuginsassen eine
gepolsterte Abstützung
zur Verfügung
zu stellen.
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Allgemein
können
verschiedene Materialien verwendet werden als Bezugsmaterial, wie
ein textiler Stoff, eine Polymerhaut oder Leder. Polymer-Bezugsmaterialien
können
spezifisch Polyvinyl, Polyvinylchlorid (PVC), thermoplastische Olefine
(TPO), oder thermoplastische Urethane (TPU) umfassen. Bei Fahrzeuginnenverkleidungs-Einsatzfällen umfassen
die verwendeten Bezugsmaterialien solche, die dafür bekannt
sind, dass sie eine "Klasse
A-Seite" haben.
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Die
Klasse A-Seite ist die "Haut" oder fertiggestellte
Oberfläche
des polymeren Bezugsmaterials und umfasst typischerweise ein Muster
oder eine Textur, häufig
zum Simulieren des Narbenbilds von Leder. Die andere Seite des Bezugsmaterials
ist "rau" oder eine Haftoberfläche des
Bezugsmaterials, die gewöhnlich
an einem starren Substrat befestigt ist. Das starre Substrat dient
als eine Abstützung
für das
Innenverkleidungspaneel. All gemein umfasst die andere Seite eines
polymeren Bezugsmaterials eine dünne
Schicht aus Schaum, typischerweise hergestellt aus Polyurethan.
Zusätzlich
kann grob gewebter Baumwollstoff oder irgendein Typ eines verstärkenden
Mittels, wie gewebte Fäden,
auf den freiliegenden Rücken
des Polyurethanschaums durch strukturelle Abstützung aufgebracht sein. Das
Bezugsmaterial wird dann an dem starren Substrat angehaftet und
später
in ein Fahrzeug als ein Innenverkleidungspaneel eingebaut.
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Es
gibt jedoch Anlässe,
bei denen in auf bestimmte Weise designierten Bereichen eine zusätzliche
Menge einer Schaumpolsterung bevorzugt wird, nämlich in Armlehnen an Türinnenverkleidungspaneelen,
an Mittelkonsolen, an Kopfstützen,
und im Armaturenbrett. Wie oben erwähnt, können Armlehnen für Türinnenverkleidungspaneele
und Mittelkonsolen getrennt von der Herstellung ihrer jeweils zugehörigen Paneele
hergestellt und später
eingebaut werden. Jedoch sind Anlässe aufgetreten, bezüglich der ordnungsgemäßen Einpassung
und des Aufrechterhaltens einer gleichförmigen Einfärbung und Textur zwischen dem
Bezugsmaterial in dem Soft-Touchbereich und dem verbleibenden Teil
der Innenverkleidungs-Paneeleinrichtung. Zusätzlich fordern Automobilhersteller
allgemein eine Reduzierung von Kosten durch Vermindern der Anzahl
der Schritte bei irgendeinem gegebenen Herstellungs- und/oder Montageprozess.
Daraus ergibt sich, dass es erwünscht ist,
einen Soft-Touchbereich wie eine Armlehne während der Herstellung des gesamten
Innenauskleidungs-Paneels zu integrieren, wo dies möglich ist.
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Es
sind einige verschiedene Herstellungsprozesse bekannt zur Herstellung
eines Innenauskleidungspaneels, das ein integriertes Soft-Touch-Ästhetikmerkmal,
wie eine Armlehne, aufweist. Beispielsweise sind Verfahren angewandt worden
zum Schaffen eines Innenraumauskleidungspaneels mit einem integrierten
Soft-Touch-Ästhetikmerkmal,
wie einer Armlehne, mittels einer Niederdruckverformung, einer strukturellen
Reaktions-Spritzgussverformung,
oder mittels einer Vakuumverformung.
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Eine
Niederdruckverformung ("LPM") ist ein Spritzgussverfahren,
bei dem ein thermoplastisches Material in einen Formhohlraum eingespritzt
wird, der ein Bezugsmaterial enthält und die Klasse-A-Seite des
Formhohlraumes abdeckt. Das thermoplastische Material strömt durch
die Form, um sich an die Gestalt der Form anzupassen und haftet
an dem Bezugsmaterial. Die aneinander angehafteten Materialien werden
dann aus der Form entfernt und sind fertig für irgendwelche sekundäre anschließende Operationen.
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Das
strukturelle Reaktionsspritzgussverfahren ("SRIM")
betrifft das Formen geformter Artikel zwischen zwei Formhälften. Ein
Innenauskleidungspaneel, in welches eine gepolsterte Armlehne inkorporiert
ist, und das durch strukturelles Reaktionsspritzgießverfahren
hergestellt ist, umfasst ein Schaumkissen, das zwischen einem Bezugsmaterial und
einem starren Paneelsubstrat sandwichartig eingeschlossen ist. Der
Schaum wird als Folge des Formdrucks komprimiert, d.h., bis zu etwa
0,345 Mpa (50 psi), und expandiert nach außen gegen die Abdeckung, sobald
der Druck abgebaut ist.
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Das
Vakuumverformen ist ein Prozess, bei welchem das thermoplastische
Bezugsmaterial erhitzt und dann auf ein starres Substrat unter Strecken aufgebracht
wird, welches mit einem Haftmittel bedeckt ist, und zwar unter Verwendung
eines Vakuums. Das Bezugsmaterial und das starre Substrat härten dann
aus mit der Gestalt der Form.
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US 6,183,038 B1 veröffentlicht
am 6.2.2001 für
Hansen et al.,
US 5,611,977
A , veröffentlicht
am 18.3.1997 für
Takei,
US 5,073,318 ,
veröffentlicht
am 17.12.1991 für
Rohrlach et al., und
US 4,455,340 , veröffentlich
am 19.6.1984 für
Okina, beschreiben die vorerwähnten
Verfahren und Varianten davon noch ausführlicher.
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Ein
weiteres Verfahren zum Herstellen einer Fahrzeug-Innenraumauskleidung
wird in der
DE 198 14
956 A1 beschrieben. Dort werden eine tiefgezogene Folie
und ein Träger
in einer Form so aneinander gelegt, dass zwischen ihnen noch Hohlräume bestehen
bleiben. Diese Hohlräume
können
dann mittels eines Schaums gefüllt
werden. Das Verfahren ist jedoch nur durchführbar, wenn sowohl der Träger, als auch
die tiefgezogene Folie hinreichend starr sind, um ihre Position
in der Form beizubehalten.
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Die
US 6,409,947 B1 offenbart
einen Fahrzeug-Dachhimmel, bei dem auf der Unterseite eines Substrates
eine Schaumschicht angeklebt ist, auf deren Unterseite wiederum
eine äußere Dekorschicht aufgeklebt
wird. Das Verfahren ist also vergleichsweise aufwändig.
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Darüber hinaus
ist aus der
US 5,626,382
A Verfahren zur Herstellung einer Fahrzeug-Innenraumverkleidung
bekannt, bei der zunächst
ein Schaumkern geformt wird, der dann auf beiden Seiten durch Abdeckungen
verkleidet wird.
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Obwohl
Fahrzeug-Innenraumauskleidungspaneele mit einem integrierten Soft-Touchbereich, wie
aus dem Stand der Technik bekannt, einige der Probleme verringern,
die mit der Herstellung dieser Komponenten einhergehen, verbleibt
dennoch ein Bedarf zum Vermindern von Kosten durch Reduzieren der
Anzahl an Schritten, die zum Herstellen eines Fahrzeuginnenraum-Auskleidungspaneels
mit einem integrierten Soft-Touchbereich erforderlich sind. Zusätzlich verbleibt
ein Bedarf für
ein Fahrzeuginnenraum-Auskleidungspaneel,
das einen integrierten Soft-Touchbereich aufweist. Schließlich gibt
es auch einen Bedarf auf dem Gebiet von Fahrzeuginnenraum-Auskleidungspaneelen,
welche eine wünschenswert
hohe Qualität
an der Klasse-A-Oberfläche
haben, die ästhetisch
ansprechend ist.
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Dieser
Bedarf wird gedeckt durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs
1.
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Die
vorliegende Erfindung beseitigt die beim Stand der Technik für Innenraumauskleidungspaneele
für Fahrzeuge
gegebenen Nachteile und erfüllt
allgemein einen Bedarf auf diesem Gebiet nach einem Verfahren zum
Herstellen einer Innenraum-Auskleidungspaneeleinrichtung mit einem
integrierten Soft-Touchbereich, wobei eine verbesserte ästhetische
und ergonomische Auskleidungskomponenten-Qualität erreicht wird. Diesbezüglich umfasst
das Verfahren zum Herstellen einer Auskleidungspaneeleinrichtung
für den
Innenraum eines Fahrzeuges mit einem integrierten Soft-Touchbereich
gemäß der Erfindung
das Platzieren eines geformten Auskleidungspaneels einschließlich eines
Bezugsmaterials, das eine freiliegende äußere Oberfläche und einen Schaumrücken an
der freiliegenden äußeren Oberfläche abgewandten
Seite sowie ein starres Substrat mit wenigstens einer Öffnung umfasst,
das in einem Formhohlraum an dem Bezugsmaterial angehaftet wird.
Das Verfahren umfasst ferner das Separieren des angehafteten starren
Polymersubstrats und des Bezugsmaterials in einem lokalisierten
Bereich zum Definieren einer internen Kammer, die durch die Öffnung zugänglich ist.
Das Verfahren umfasst auch das Einspritzen eines weichen Schaums
in die interne Kammer durch die Öffnung
mit einem vorbestimmten Druck geringer als dem maximalen Druck einer
Form, so dass der Schaum zwischen dem Bezugsmaterial und dem starren
Polymersubstrat an zumindest einer vorbestimmten Stelle eingeschlossen
ist, um einen integrierten Soft-Touchbereich zu definieren.
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Daraus
ergibt sich, dass ein Vorteil der vorliegenden Erfindung darin besteht,
dass die Erfindung einen integrierten Soft-Touchbereich innerhalb
eines Fahrzeuginnenraum-Auskleidungspaneels
bereitstellt, wobei die Anzahl der Schritt reduziert ist, die erforderlich
sind, um ein Fahrzeuginnenraum-Auskleidungspaneels mit einem Soft-Touchbereich
herzustellen. Ein anderer Vorteil der vorliegenden Erfindung besteht
darin, dass diese einen integrierten Soft-Touch während der
Herstellung des Auskleidungspaneels bereitstellt, der Qualitätsbelange
eliminiert, die sich auf die positive Ausrichtung während des
späteren
Einbaus eines Soft-Touchbereiches in ein Auskleidungspaneel ziehen.
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Ein
noch anderer Vorteil der Erfindung besteht darin, dass diese ein
monolithisches Bezugsmaterial vorsieht zum Reduzieren von Farb-
und Texturvariationen zwischen dem Auskleidungspaneel und dem Soft-Touchbereich.
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Weitere
Gegenstände,
Merkmale, und Vorteile der vorliegenden Erfindung erschließen sich nach
Berücksichtigung
der nachfolgenden Beschreibung, die in Verbindung mit den beiliegenden
Zeichnungen zu sehen ist.
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1 ist
eine Perspektivansicht eines Fahrzeugs mit einer Fahrzeuginnenraum-Auskleidungspaneeleinrichtung
mit einer integrierten Soft-Touch-Armlehne entsprechend einer Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung.
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2 ist
eine Querschnittsansicht einer Fahrzeuginnenraum-Auskleidungspaneeleinrichtung
in einer Form, ehe die Einrichtung eine integrierte Soft-Touch-Armlehne
erhält,
entsprechend einer Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung.
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3 ist
eine Querschnittsansicht einer Fahrzeuginnenraum-Auskleidungspaneeleinrichtung
in einer Form, welche die interne Kammer definiert, entsprechend
einer Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung.
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4 ist
eine Querschnittsansicht einer Fahrzeuginnenraum-Auskleidungspaneeleinrichtung
mit einer integrierten Soft-Touch-Armlehne entsprechend einer Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung.
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Die
vorliegende Erfindung beseitigt Nachteile, die beim Stand der Technik
bei der Herstellung einer Fahrzeuginnenraum-Auskleidungspaneeleinrichtung
mit einem integrierten Soft-Touchbereich, die in den Figuren allgemein
mit 10 hervorgehoben ist, in Kauf zu nehmen waren, wobei
in den Zeichnungen gleiche Nummern verwendet werden, um ähnliche Strukturen
zu designieren. In 1 ist die Auskleidungspaneeleinrichtung 10 in
einem Fahrzeug 12 vorgesehen. Spezifisch ist die Auskleidungspaneeleinrichtung 10 in
Verbindung mit einer Fahrertür 14 gezeigt,
wobei sie einen integrierten Soft-Touchbereich 16 aufweist.
Wie in 1 gezeigt, ist der Soft-Touchbereich 16 eine
Armlehne. Je nach Bedarf kann der integrierte Soft-Touchbereich 16 konisch zulaufende
oder rechtwinklige stoßende
Ränder
haben. Jedoch wird ein graduell konisch zulaufender peripherer Rand
bevorzugt, um einen sauberen Übergang
von dem integrierten Soft-Touchbereich 16 in die übrigen Bereiche
der Auskleidungspaneeleinrichtung 10 zu erzielen, und dazu
beizutragen, dass in dem fertigen Produkt ein Erscheinungsbild entsteht,
in welchem keine sichtbaren Übergangslinien zu
sehen sind. Fachleute auf diesem Gebiet werden anerkennen, dass
eine solche Auskleidungspaneeleinrichtung 10 an beliebiger
Stelle im Innenraum eines Fahrzeugs 12 verwendet werden
kann, eben überall
dort, wo ein integrierter Soft-Touchbereich 16 wünschenswert
ist. Beispielsweise ist von der vorliegenden Erfindung auch eine
Auskleidungseinrichtung für
ein Armaturenbrett 18, eine Mittelkonsole oder ein Handschuhfach
umfasst. Weiterhin kann, abhängig
von der gewünschten
Anwendung der vorliegenden Erfindung im Innenraum eines Fahrzeuges die
Fahrzeuginnenraumauskleidungs-Paneeleinrichtung 10 zusätzliche
Merkmale oder Öffnungen
aufweisen, die ästhetischen
oder ergonomischen Zwecken genügen.
Beispielsweise umfasst die Fahrzeuginnenraum-Auskleidungspaneeleinrichtung 10 in 1 eine
Kartentasche 20, eine Türgrifföffnung 22 zum
Aufnehmen eines Fahrzeugtürgriffs 24,
und eine Fenstersteueröffnung 26 zum
Aufnehmen eines Fensterheber-Schalters 28. Die Fahrzeuginnenraum-Auskleidungspaneeleinrichtung 10 kann
ferner in jede vorbestimmte Form gebracht sein, um zu benachbarten
Komponenten des Fahrzeugs 12 zu passen. Beispielsweise
umfasst die in 1 gezeigte Fahrzeuginnenraum-Auskleidungspaneeleinrichtung 10 vorbestimmte
Konturen 30 und 32, um mit einem Fensterschacht 34 zum
Aufnehmen einer Fensterscheibe 36 zu kooperieren, oder
mit einem Außenspiegelpaneel 38 zum
Abdecken der Befestigungen des Außenspiegels (nicht gezeigt)
an der Fahrzeugtüre 14.
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Bezugnehmend
auf die 1–4 umfasst
die Auskleidungspaneeleinrichtung 10 gemäß der vorliegenden
Erfindung ein Bezugsmaterial 40, das eine freiliegende äußere Oberfläche 42 und
einen Schaumrücken 44 aufweist,
der an der der äußeren Oberfläche 42 abgewandten
Seite angeordnet ist. Die freiliegende äußere Oberfläche 42 des Bezugsmaterials 40 kann
hergestellt sein aus einem flexiblen, geschlossenzelligen Polymerhautmaterial, das
passend ist zur Verwendung in einer Form, wie Polyvinyl, Polyvinylchlorid
(PVC), thermoplastisches Olefin (TPO), oder thermoplastische Urethan
(TPU), welche Materialien im Innenraum von Automobilen konventionell
verwendet werden. Die freiliegende äußere Oberfläche 42 des Bezugsmaterials 40 kann
einen Dickenbereich haben, wie er passend ist zur Verwendung im
inneren Raum eines Fahrzeuges, um ausreichende Festigkeit und Flexibilität ohne exzessive
Steifigkeit zu haben.
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Der
Schaumrücken 44 kann
hergestellt sein aus verschiedenen quervernetzten polymeren Schaummaterialien,
wie einem festen Elastomer, einem chemisch aufgeblasenen Elastomer
mit geschlossenzelliger oder mikrozellularer Struktur. Beispielsweise
kann der Schaumrücken 44 aus
Polyethylen, Polypropylen, Polyurethan, oder Polystyrolschäumen bestehen.
Vorzugsweise ist der Schaumrücken 44 aus
einem geschlossenzelligen Schaum hergestellt, der für Gas und
Flüssigkeit
undurchlässig ist.
Die bevorzugte geschlossenzelligen Natur des Schaumrückens 44 verhindert
die Leckage während späterer Verformungsapplikationen,
die in einem Verlust der Weichheit oder in ungleichen Graden der Weichheit
in der fertiggestellten Auskleidungspaneeleinrichtung 10 resultieren
könnte.
Optional kann ein Netz oder ein Verstärkungsmaterial (nicht gezeigt), wie
Glasfasern oder Nylon, auf den Schaumrücken 44 aufgebracht
sein, so dass das Verstärkungsmaterial
in der fertiggestellten Auskleidungspaneeleinrichtung 10 eingebettet
ist. Der Schaumrücken 44 des Bezugsmaterials 40 kann
eine Dicke in einem Bereich von 0,5 bis 5,0 mm (0,02 bis 0,20 Zoll)
aufweisen. Jedoch werden Fachleute auf diesem Gebiet anerkennen,
dass die Dicke des Schaumrückens 44 jegliche
Dicke umfassen kann, die zweckmäßig ist zur
Verwendung in einem Fahrzeuginnenraum-Auskleidungs paneel, um ein
gewünschtes
Ausmaß einer Weichheit über die
gesamte Auskleidungspaneeleinrichtung 10 bereitzustellen.
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Bezugnehmend
auf die 2–4 umfasst
die erfindungsgemäße Auskleidungspaneeleinrichtung 10 ein
starres Polymersubstrat 46, das zumindest eine Öffnung 48 hat.
Wie später
detaillierter diskutiert wird, ist das starre Polymersubstrat 46 an den
Schaumrücken 44 angehaftet,
der eingeschlossen ist zwischen dem starren Polymersubstrat 46 und der
freiliegenden äußeren Oberfläche 42 des
Bezugsmaterials 40. Das starre Polymersubstrat 46 kann
aus unterschiedlichen Polymeren oder zusammengesetztem Material
hergestellt sein, wie sie in diesem Gebiet der Technik allgemein
bekannt und zweckmäßig sind
zur Verwendung in Fahrzeugauskleidungsfällen, unter der Voraussetzung,
dass das Material nach dem Aushärten
ein starres Substrat formt. Beispielsweise können solche Materialien Nylon
oder Polypropylen umfassen. Wie in 3 und 4 gezeigt,
kooperieren der Schaumrücken 44 des
Bezugsmaterials 40 und das starre Polymersubstrat 46,
um eine interne Kammer 50 zu definieren, die durch die Öffnung 48 zugänglich ist.
Die interne Kammer 50 wird definiert durch eine Separation
zwischen dem starren Polymersubstrat 46 und derem Bezugsmaterial 40 durch
einen delaminierenden Prozess, der detaillierter weiter unten diskutiert
wird.
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Unter
spezifischer Bezugnahme auf 3 und 4 ist
die Öffnung 48 des
starren Polymersubstrats 46 ein Blindloch, das den Zutritt
zu der internen Kammer 50 gestattet. Die Öffnung 48 kann geformt
werden, während
das starre Polymersubstrat 46 geformt wird, oder kann in
das starre Polymersubstrat 46 nach dessen Herstellung und
Aushärtung
gebohrt werden. In jedem Fall hat die Öffnung 48 einen vorbestimmten
Durchmesser und ist die Öffnung
an einer vorbestimmten Stelle in Bezug auf den Bereich der Auskleidungspaneeleinrichtung 10 platziert,
der mit dem integrierten Soft-Touchbereich 16 korrespondiert.
Das starre Polymersubstrat 46 kann zusätzlich einen oder mehrere Ventilationsporte 52 umfassen,
die ausgebildet sind zum Abbauen von Druck aus der internen Kammer 50,
wie er sich bei dem Herstellungsprozess ergeben kann, wie dies später erläutert wird.
Für Fachleute
auf diesem Gebiet erschließt
sich, dass, obwohl die vorliegende Erfindung Ventilationspforte 52 umfassen
kann, schon die Öffnung 48 ausreichen
kann, um die notwendige Ventilation zum Abbauen des Drucks aus der
internen Kammer 50 abhängig
vom Herstellungsprozess zu gestatten. Bezugnehmend auf 4 umfasst die Auskleidungspaneeleinrichtung 10 der
vorliegenden Erfindung ferner einen weichen Schaum 54,
der durch die Öffnung 48 in
der internen Kammer 50 aufgenommen ist. Der weiche Schaum 54 ist
eingeschlossen zwischen dem Bezugsmaterial 40 und dem starren
Polymersubstrat 46 an zumindest einer vorbestimmten Stelle,
um den integrierten Soft-Touchbereich 16 zu erzeugen. Der
weiche Schaum 54 ist ein expandierbarer Schaum mit einer vorbestimmten
Dichte und Verformbarkeit, so dass er sich weich anfühlt und
dennoch gegen aufgebrachte Drücke
resistent ist. Abhängig
von dem beabsichtigen Anwendungsfall kann die Lastpunktreflexion ("IDL") des weichen Schaums 54 variieren.
Allgemein gesagt kann der IDL in einem Bereich von 4,5 bis 9 kg
(10 bis 20 Ibs) rangieren. Jedoch ist es für Fachleute auf diesem Gebiet
klar, dass der IDL und die Dicke des weichen Schaums 54 letztendlich
bestimmt werden abhängig
von den Anforderungen des gewünschten
Anwendungsfalls.
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Bezugnehmend
auf die 2 und 3 wird ein
erfindungsgemäßes Verfahren
zum Herstellen einer Auskleidungspaneeleinrichtung 10 für den Innenraum
eines Fahrzeuges mit einem integrierten Soft-Touchbereich 16 offenbart,
bei dem eine Form 56 verwendet wird, die erste und zweite
Formhälften 58, 60 besitzt,
welche einen Formhohlraum 62 definieren. Dieses erfindungsgemäße Herstellverfahren umfasst
das Platzieren eines geformten Auskleidungspaneels, in dem ein Bezugsmaterial 40 an
ein starres Substrat 46 mit wenigstens einer Öffnung 48 in
einem Formhohlraum 62 angehaftet wird, in der Form 56.
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Jedoch
involviert ein Verfahren zum Herstellen des erfindungsgemäßen Auskleidungspaneels auch
alternativ das Aufbringen des Bezugsmaterials 40 auf eine
Oberfläche
der Form 56, die verwendet wird, um später das starre Polymersubstrat 46 zu
formen, derart, dass das starre Polymersubstrat 46 an das
Bezugsmaterial zur selben Zeit angehaftet wird, in der das starre
Polymersubstrat 46 ausgeformt wird, wodurch die Notwendigkeit
für ein
Haftmittel oder einen Kleber eliminiert wird. Bei diesen bevorzugten
Verfahren steht die freiliegende äußere Oberfläche 42 des Bezugsmaterials 40 mit
der Klasse A-Seite
des Formhohlraums 62 in Eingriff. Der Formhohlraum 62 definiert
eine vorbestimmte Form. Ein starr ausformendes Polymermaterial wird über den Schaumrücken 44 aufgebracht,
um ein starres Polymersubstrat 46 zu formen und dieses
an das Bezugsmaterial 40 anzuhaften. Fachleute auf diesem
Gebiet wissen ohne Weiteres, dass das starr ausformende Polymermaterial
einen Schmelzpunkt hat, der niedriger ist als der Schmelzpunkt des
Schaumrückens 44, oder
dass zumindest dann das starr aushärtende Polymermaterial eine
Temperatur hat, die niedriger ist als der Schmelzpunkt des Schaumrückens, wenn
die beiden Materialien in Eingriff kommen. Die Natur einer solchen
Bindung ist verschieden von einer Bindung, die unter Verwendung
eines Klebers hergestellt wird, da diese Bindung inhärent kohäsiv und deshalb
einer Klebstoffbindung überlegen
ist.
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Nach
dem Aufbringen des starr ausformenden Polymermaterials auf den Schaumrücken 44 des Bezugsmaterials 40 werden
die zwei Komponenten belassen, um zu einer vorbestimmten Form auszuhärten. Im
vorliegenden Fall, wie in 1 gezeigt,
ist die vorbestimmte Form die einer Fahrzeuginnenraum-Auskleidungspaneeleinrichtung
einer Fahrertüre.
Wie oben erwähnt,
weist das starre Polymersubstrat 46 eine Öffnung 48 auf.
Die Öffnung 48 kann
geformt werden während
der Ausformung des starren Polymersubstrats 46, oder kann
erzeugt werden, nachdem das starre Polymersubstrat 46 ausgehärtet ist.
In jedem Fall ist die Öffnung 48 ein
Blindloch. Fachleute auf diesem Gebiet haben anzuerkennen, dass
das starre Polymersubstrat 48 auch zumindest einen blinden
Ventilationsport 52 haben kann, der so geformt oder erzeugt
wird, wie die Öffnung 48.
Abhängig
von der Rate, mit welcher der weiche Schaum 54 eingespritzt
wird, kann in dem starren Polymersubstrat 46 ein blinder
Ventilationsport 52 vorgesehen sein, um Gase aus der internen
Kavität
oder der Kammer 50 austreten zu lassen. Andernfalls wird schon
die Öffnung 48 ausreichen,
um denselben Effekt zu erzielen.
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Wie
früher
angemerkt, kooperieren das starre Polymersubstrat 46 und
das Bezugsmaterial 40, um die interne Kammer 50 zu
definieren, die durch die Öffnung 48 zugänglich ist.
Innerhalb der Form 56 ist ein vorbestimmter Bereich des
mit dem Bezugsmaterial 40 verbundenen starren Polymersubstrats 46 isoliert,
um den Perimeter der internen Kammer 50 zu definieren.
Das Isolieren des Perimeters verhindert ein späteres Delaminieren über den
vorbestimmten Bereich hinaus, was einen unregelmäßigen Soft-Touchbereich 16 bewirken
könnte.
Sobald der Perimeter der internen Kammer 50 einmal isoliert
ist, werden das starre Polymersubstrat 46 und das daran angehaftete
Bezugsmaterial 40 innerhalb des Perimeters delaminiert
durch Einführen
von Druckluft durch die Öffnung 48 in
die interne Kammer 50. Hierbei wird die Druckluft mit einem
vorbestimmten Druck ein geführt,
der niedriger ist als der maximale Klammerdruck der Form 56.
Fachleute auf diesem Gebiet erkennen, dass die Formhälfte 60,
die an dem Bezugsmaterial 40 angreift, mit Vakuum beaufschlagt werden
kann, um einen Vakuumdruck nur auf einen Bereich des Bezugsmaterials 40 auszuüben, der
mit der internen Kammer 50 korrespondiert, und zwar vor dem
Einspritzen des weichen Schaums 54 in die interne Kammer 50.
Die Anwendung von Vakuumdruck wird die Integrität der Innenkammer 50 erhalten
und jegliche Wahrscheinlichkeit für das Bezugsmaterial 40 ausschließen, dass
dieses womöglich
innerhalb des vorbestimmten Bereiches an dem starren Polymersubstrat 46 anhaften
könnte.
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An
diesem Punkt kann erfindungsgemäß nun der
weiche Schaum 54 aufgenommen werden. Der weiche Schaum 54 wird
in die interne Kammer 50 durch die Öffnung 48 so eingespritzt,
dass er eingeschlossen wird zwischen dem Bezugsmaterial 40 und
dem starren Polymersubstrat 46, und zwar an zumindest einer
vorbestimmten Stelle, um einen integrierten Soft-Touchbereich 16 zu
definieren. Für Fachleute
auf diesem Gebiet ist es klar, dass das Einspritzen des weichen
Schaums 54 durch die Öffnung 48 in
die interne Kammer 50 mit einem vorbestimmten Druck durchgeführt wird,
der geringer ist der maximale Klammerdruck der Form 56.
Der weiche Schaum 54 besitzt eine vorbestimmte Expansionsrate
wie auch eine bestimmte Aushärtungsdichte.
Vorzugsweise, sollte der weiche Schaum 54 eine niedrige
Viskosität
und günstige
Fließcharakteristika
haben, was erzielt werden kann durch Einstellen von Konditionen,
wie die des Ausmaßes
eines eingeblasenen Mittels, der Menge eines oder mehrerer Katalysatoren,
und den Monomergehalt. Während
der Einspritzung des expandierbaren Schaums 54 sind die
Formkonditionen und die Charakteristika (d.h. die Expansionsrate
und die Aushärtungsdichte)
des weichen Schaums 54 auf eine Weise eingestellt, durch die
effektiv die Gefahr einer sichtbaren Umrisslinie des lokalisierten
Soft-Touchbereiches 16 eliminiert wird, sobald die Aushärtung abgeschlossen
ist.
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Nach
dem Einspritzen des weichen Schaums 54 in die interne Kammer 50 wird
der weiche Schaum 54 aushärten gelassen. Dies kann stattfinden
im Inneren der Form 56, oder es kann die Fahrzeugauskleidungs-Einrichtung 10 aus
der Form 56 bereits zu dieser Zeit entnommen und dann zum Aushärten ruhen
gelassen werden. Vorzugsweise wird der weiche Schaum 54 vernetzt,
während
die Fahrzeugauskleidungseinrichtung 10 innerhalb der Form 56 verbleibt,
um den integrierten Soft-Touchbereich 16 zu bilden. Auf
diese Weise wird der vernetzende weiche Schaum 54 nicht über den
isolierten Perimeter der internen Kammer 50 hinauskriechen.
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Es
ist auch möglich,
die hautseitige Formoberfläche
in dem Soft-Touchbereich absichtlich zu distordieren auf eine Weise,
die effektiv ist zum Verhindern eines Auswölbens des weichen Schaums 54 nach
dem Einspritzen. Dies kann beispielsweise gemacht werden durch Verwenden
einer verschiebbaren, einstellbaren Formkomponente, die in den weichen
Schaum 54 und das Bezugsmaterial 40 in dem Bereich
der internen Kammer 50 hineingedrückt wird und den weichen Schaum 54 komprimiert
und während
des Formvorganges eine Eindrückung 64 bildet. Sobald
der weiche Schaum 54 vernetzt ist, wird die Fahrzeugauskleidungseinrichtung 10 aus
der Form 56 entnommen, und kann dann der weiche Schaum 54 dazu
tendieren, sich nach außen
aufzuwölben,
jedoch nur bis zu seiner normalen Positionierung und nicht bis zu
einem Ausmaß,
durch das eine sichtbare Übergangs-Linie
gebildet würde.
Die absichtliche Distorsion des weichen Schaums 54 und
des Bezugsmaterials 40 kompensiert einen Rücksprungeffekt,
der nach der Entnahme aus der Form 56 auftreten könnte. Die
Fahrzeuginnenauskleidungs-Paneeleinrichtung 10 mit dem
integrierten Soft-Touchbereich 16 wird schließlich aus
der Form 56 entnommen und in einen korrespondierenden,
vorbestimmten Bereich des Innenraum eines Fahrzeugs eingebaut.
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Die
vorliegende Erfindung schafft in einer in einer einzigen Form hergestellten
Fahrzeuginnenraum-Auskleidungspaneeleinrichtung einen integrierten
Soft-Touchbereich 16. Dabei reduziert die vorliegende Erfindung
die Schritte, die zur Herstellung eines Fahrzeuginnenraum-Auskleidungspaneels 10 mit
einem integrierten Soft-Touchbereich 16 erforderlich sind.
Weiterhin umfasst die vorliegende Erfindung einen Soft-Touchbereich 16,
der in eine Fahrzeuginnenraum-Auskleidungseinrichtung während deren
Herstellung integriert ist. Diese Integration eliminiert Qualitätsmängel bezüglich der
positiven Ausrichtung eines Soft-Touchbereiches 16 relativ
zu einer Fahrzeuginnenraum-Auskleidungspaneeleinrichtung während des
späteren
Einbaus. Noch weiter erleichtert es die vorliegende Erfindung, ein
monolithisches Bezugsmaterial 40 zu verwenden in Verbindung
mit einer Fahrzeuginnenraum-Auskleidungspaneeleinrichtung 10 mit
einem integrierten Soft-Touchbereich 16. Diese Struktur
vermeidet Probleme bei der Herstellung und beim Einbau, die sich
mit Farb- und Texturvariationen zwischen dem Bezugsmaterial 40,
das auf eine Auskleidungspaneeleinrichtung aufgebracht wird, und
dem Bezugsmaterial 40 ergeben könnten, das auf einen Soft-Touchbereich 16 aufgebracht
wird.