DE102005029865A1

DE102005029865A1 - Verfahren zum Herstellen eines Innenverkleidungspaneels für eine Türe sowie ein entsprechend hergestellter Artikel

Info

Publication number: DE102005029865A1
Application number: DE102005029865A
Authority: DE
Inventors: Glenn A. Chesterfield Twsp. Cowelchuk; Randy S. Fair Haven Reed; Kenneth W. Howell Shaner
Original assignee: Lear Corp
Current assignee: International Automotive Components Group North America Inc
Priority date: 2004-07-07
Filing date: 2005-06-27
Publication date: 2006-03-23
Also published as: US20060008624A1; GB2415933B; GB0513020D0; US7033660B2; GB2415933A

Abstract

Es werden ein Verfahren zum Herstellen eines Innenverkleidungspaneels für eine Fahrzeugtüre und ein Innenverkleidungspaneel angegeben. Das Verfahren umfasst das Ausbilden eines Rahmens, der in einer offenen Form mit einer Polyurethanhaut sprühbeschichtet wird. Der Rahmen und die Polyurethanhaut werden dann in ein Formwerkzeug zusammen mit einer Glasfasermatte gegeben, wobei dann ein Polyurethanschaum über die Polyurethanhaut in den Bereichen der Form außerhalb des Rahmens gespritzt wird. Die Glasfasermatte wird in dem Bereich hinter dem Rahmen zugeschnitten, und es wird hinter dem Rahmen ein Schaumpolster ausgebildet bzw. angebracht und durch eine Abdeckschicht gehalten.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft Innenverkleidungspaneele für Fahrzeugtüren sowie Verfahren zum Herstellen von Innenverkleidungspaneelen.
Konstrukteure von Fahrzeugen können spezifische Innenverkleidungen für Fahrzeugtüren entwerfen, die weiche gepolsterte Bereiche und nicht-gepolsterte Bereiche umfassen. Eine Polsterung wird häufig für bestimmte Bereiche spezifiziert, etwa für Bereiche in der Nähe von Armstützen oder für Bereiche, die die Fahrzeuginsassen mit ihren Armen kontaktieren. Andere Bereiche von Fahrzeugtüren können spezifiziert und entworfen werden, um Stärke und Dauerhaftigkeit vorzusehen. Zum Beispiel muss der untere Teil eines Innenverkleidungspaneels für eine Türe wiederholten Stößen durch die Füße der Insassen standhalten.

Türverkleidungspaneele werden allgemein als mehrteilige Anordnungen mit unterschiedlichen Oberflächenbehandlungen für verschiedene Bereiche des Innenverkleidungspaneels vorgesehen. Paneelteile mit anderen physikalischen Eigenschaften können mehrfache Montageoperationen erfordern, um benachbarte Teile durch Nähen, Faserverbindungen oder Kleber miteinander zu verbinden. Je mehr Montageoperationen zum Vorbereiten eines Innenverkleidungspaneels für eine Türe erforderlich sind, desto mehr Kosten und Arbeitsaufwand fallen an.

Es besteht ein Bedarf für ein Innenverkleidungspaneel für eine Türe sowie für ein Verfahren zum Herstellen eines Innenverkleidungspaneels mit gepolsterten und nicht-gepolsterten Bereichen, die teilweise durch einen Rahmen gehalten werden können. Es besteht weiterhin ein Bedarf für ein derartiges Verfahren und einen Artikel mit einem einstückigen Aufbau, um die Material- und Arbeitskosten zu reduzieren. Es ist wichtig, dass ein hochqualitatives Innenverkleidungspaneel vorgesehen wird, wobei die Montagezeit und die Montageoperationen reduziert werden, die erforderlich sind, um das Innenverkleidungspaneel für eine Türe vorzusehen.

Die nachfolgend zusammengefasste Erfindung der Anmelder nimmt auf die oben genannten Probleme und Bedürfnisse Bezug.

Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zum Herstellen eines Innenverkleidungspaneels für eine Fahrzeugtüre angegeben. Das Verfahren umfasst das Ausbilden eines Rahmens mit einem erhobenen Bereich, der einen Rahmenhohlraum definiert; und das Einsetzen des Rahmens in eine Form und das Sprühen von Polyurethan auf die Form sowie über eine Seite des Rahmens, um eine Haut/Rahmen-Anordnung zu bilden. Die Haut/Rahmen-Anordnung wird zusammen mit einer Glasfasermatte in eine Reaktionsspritzform eingesetzt. Die Reaktionsspritzform wird gegen den erhobenen Bereich geschlossen, um den Rahmenhohlraum zu dichten. Steifes Polyurethan wird in die Reaktionsspritzform gespritzt, das die Haut/Rahmen-Anordnung und die Bereiche der Glasfasermatte bondet, die sich aus dem Rahmenhohlraum heraus erstrecken, um einen Glasfaser-verstärkten Bereich zu bilden. Die Glasfasermatte wird vom Rahmenhohlraum entfernt und es wird ein Schaumglied in dem Rahmenhohlraum ausgebildet oder in denselben eingesetzt. Eine Deckschicht wird dann über dem Schaumglied und den Umfangsteilen des Glasfaser-verstärkten Bereichs vorgesehen, um ein Innenverkleidungspaneel mit einem gepolsterten Rahmenbereich und einem steifen Bereich vorzusehen, der durch eine Polyurethanhaut bedeckt ist.

Gemäß anderen Aspekten der Erfindung kann der erhobene Bereich des Rahmens eine periphere Rippe oder eine Vertiefung sein, die sich um den Umfang des Rahmens erstreckt. Der Schritt zum Entfernen der Glasfasermatte kann weiterhin das Schneiden der Glasfasermatte an der peripheren Rippe umfassen. Ein Vorsprung kann vorgesehen werden, um während des Schritts zum Spritzen des steifen Polyurethans in die Reaktionsspritzform ein Befestigungselement aufzunehmen. Der Vorsprung kann ein Befestigungselement-Verbindungsvorsprung sein. Der Schritt zum Befestigen einer Deckschicht kann weiterhin das Montieren einer Pressmutter an dem Verbindungsvorsprung umfassen. Die Deckschicht kann aus Polypropylen ausgebildet sein.

Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung betrifft das Vorsehen eines verbesserten Innenverkleidungspaneels für eine Fahrzeugtüre. Das Innenverkleidungspaneel umfasst eine Urethanhaut, die eine Seite eines Rahmens bedeckt und weiterhin einen Bereich umfasst, der sich von dem Rahmen nach außen erstreckt. Ein faserverstärkter steifer Urethanabschnitt ist mit dem Bereich der Urethanhaut verbunden, der sich von dem Rahmen nach außen erstreckt. Eine Schaumvorform kann mit der Urethanhaut, die den Rahmen bedeckt, verbunden werden; es kann auch ein Schaumpolster an dieser Stelle ausgebildet werden. Eine Abdeckung wird mit dem faserverstärkten Urethanabschnitt und dem Schaumpolster verbunden, um das Innenverkleidungspaneel zu vervollständigen.

Gemäß anderen Aspekten der Erfindung in Bezug auf das Innenverkleidungspaneel kann ein Befestigungselementvorsprung auf dem faserverstärkten Urethanabschnitt ausgebildet werden, der ausgebildet ist, um eine Pressmutter aufzunehmen, die die Abdeckung an dem faserverstärkten Urethanabschnitt befestigt. Ein Rahmenbereich des Verkleidungspaneels kann eine mehrschichtige Struktur sein, die den Rahmen, die über dem Rahmen angebrachte Urethanhaut, das über der Urethanhaut angebrachte oder dort ausgebildete Schaumpolster und die über dem Schaumpolster angebrachte Abdeckung umfasst. Der Bereich des Verkleidungspaneels außerhalb des Rahmens kann eine mehrschichtige Struktur sein, die die Urethanhaut, den mit der Urethanhaut gebondeten faserverstärkten Urethanabschnitt und die über einem Teil des faserverstärkten Urethanabschnitts angebrachte Abdeckung umfasst.

Diese und andere Aspekte der vorliegenden Erfindung werden durch die beigefügten Zeichnungen und die folgende ausführliche Beschreibung der Erfindung verdeutlicht.
1 ist eine perspektivische Ansicht einer Fahrzeugtüre, wobei die Innenseite der Türe gezeigt ist.
2 ist eine Querschnittansicht einer Rahmenkomponente einer Fahrzeugtüre.
3 ist eine Querschnittansicht eines Rahmens von 2, der in einer Sprühform platziert ist, wobei schematisch ein Urethan-Sprühformwerkzeug wiedergegeben ist, das eine Urethanhaut über dem Rahmen und teilweise auf der Form anbringt.
4 ist eine Querschnittansicht, die den Rahmen und die Urethanhaut zeigt, die in eine zweiteilige Form geladen sind, wobei in der Form eine Glasfasermatte über der Urethanhaut geladen ist.
5 ist eine Querschnittansicht des Formwerkzeugs und zeigt das Spritzen von Polyurethanschaum.
6 ist eine Querschnittansicht, die den Rahmen, die Polyurethanhaut, die Glasfasermatte und den Polyurethanschaum zeigt, die aus dem Formwerkzeug entfernt wurden.
7 ist eine Querschnittansicht der Teile von 6, wobei ein Teil der Glasfasermatte von dem Bereich des Rahmens entfernt ist.
8 ist eine Querschnittansicht, die ein Schaumpolster zeigt, das mit den Teilen von 7 verbunden ist, wobei eine Deckplatte für die Montage mit den anderen Komponenten positioniert ist.
9 ist eine Querschnittansicht, die die teilweise auf der Anordnung installierte Abdeckung zeigt, wobei schematisch ein Befestigungswerkzeug gezeigt ist, das über einem Befestigungselement-Vorsprung positioniert ist, um die Anordnung fertig zu stellen.
In 1 ist eine Fahrzeugtüre 10 von innen gezeigt, um das Innenverkleidungspaneel 12 zu zeigen. Das Innenverkleidungspaneel 12 umfasst einen Rahmen 16, der eine vorgeformter Einsatz ist. Das Rahmen 16 ist ein Stildesignelement der Türe, das eine andere Zusammensetzung und Oberflächenbehandlung als die anderen Teile des Innenverkleidungspaneels 12 aufweist. Der Rahmen kann zum Beispiel durch einen Vakuumformprozess ausgebildet werden.
In 2 ist der Rahmen 16 gezeigt, der eine periphere Rippe 18 umfasst, die als erhobener Teil gezeigt ist. Die periphere Rippe kann jedoch auch eine Vertiefung sein, die in dem Innenverkleidungspaneel 12 zu erkennen ist. Derartige Vertiefungen können Nähte auf Innenpaneeldesigns simulieren. Wenn der Rahmen 16 an dem Innenverkleidungspaneel 12 angebracht wird, wird die periphere Rippe 18 in das Innenverkleidungspaneel 12 aufgenommen. Ein Hohlraum 20 ist durch die Rippe 18 definiert.
3 zeigt den nächsten Schritt in dem Formprozess, in dem der Rahmen 16 in ein offenes Hohlformwerkzeug 22 geladen wird, während die peripheren Rippen 18 über die Vorsprünge 24 in dem Formwerkzeug 22 gepasst werden. Eine Sprühpistole 26 wird verwendet, um eine Polyurethan-Reaktionsmischung sprühend oder auf andere Weise aufzutragen, um eine Polyurethanhaut 28 über dem Rahmen und auf äußeren Flächen 30 des Formwerkzeugs 22 zu bilden. Diese Teilanordnung kann auch als Haupt/Rahmen-Anordnung bezeichnet werden. Der Sprühformprozess kann verwendet werden, um ein Innenverkleidungspaneel mit Polyurethanhautflächen und einem eingesetzten Rahmen 16 zu bilden.
In 4 und 5 sind die nächsten Schritte in dem Formprozess gezeigt. Der Rahmen 16 und die Urethanhaut 28 werden von einem ersten Formwerkzeug 22 entfernt und zusammen mit einer Glasfasermatte 32 in eine geschlossene Form gegeben. Die Form umfasst ein unteres Formwerkzeug 34 und ein oberes Formwerkzeug 36. Das obere Formwerkzeug 36 kann auch Werkzeugseitenwände 38 umfassen. Die Werkzeugseitenwände 38 können entweder durch das untere Formwerkzeug 34 oder das obere Formwerkzeug 36 getragen werden. Eine Spritzöffnung 40 kann sich durch die Seitenwände 38 oder einen anderen Teil der Form erstrecken. Eine Zufuhr von steifem Polyurethanmaterial 42 ist durch die Spritzöffnung 40 mit der Form verbunden. Das steife Polyurethanmaterial ist vorzugsweise eine Polyurethan-Reaktionsmischung. Wenn die Form geschlossen wird, werden periphere Hohlräume 44 um den Rahmen 16 herum definiert, in welche die steife Polyurethanmischung gespritzt wird, um geformte Polyurethan-Körperteile 46 zu bilden. Weiterhin können gleichzeitig Befestigungselementvorsprünge 48 aus demselben Material ausgebildet werden, aus dem die geformten Körperteile 46 geformt sind.
6 zeigt die aus der Form entnommene Anordnung. Die Anordnung umfasst den Rahmen 16, die Polyurethanhaut 28, die Glasfasermatte 32 und den steifen gegossenen Polyurethankörperteil 46. Die Körperteile umfassen weiterhin Befestigungselementvorsprünge 48. Die Glasfasermatte 32 verstärkt die Körperteile 46 außerhalb der peripheren Rippe. Der Teil der Glasfasermatte 32 in dem Hohlraum 20, der durch die peripheren Rippen 18 definiert wird, ist ein überständiger Teil der Glasfasermatte 50, der wie in 7 schematisch gezeigt von dem Kraftfahrzeugteil abgeschnitten und entfernt wird.
In 8 und 9 sind die abschließenden Montageschritte gezeigt, in denen ein Schaumpolsterglied 54 in den Hohlraum 20 montiert wird, der durch die Rippen 18 definiert wird. Eine Abdeckung 56 wird mit den Befestigungselementvorsprüngen 48 verbunden, um das Schaumpolsterglied 54 in dem Hohlraum zu fixieren und zudem eine Stütze für das Innenverkleidungspaneel 12 vorzusehen. Die Abdeckung 56 kann durch ein Befestigungselement-Werkzeug 58 befestigt werden, das in 9 gezeigt ist und ein Befestigungselement wie etwa eine Pressmutter auf den Befestigungselementvorsprünge 48 anbringt. Die Abdeckung 56 kann ein relativ steifes Glied aus Polypropylen sein.
Das fertig gestellte Paneel weist in verschiedenen Bereichen unterschiedliche Querschnitte auf. Der äußere Bereich des Paneels 12 umfasst eine Polyurethanhaut 28, die durch einen steifen Polyurethankörper 46 gestützt wird, der wiederum durch die Glasfasermatte 32 verstärkt ist. Der steife Polyurethanteil 46 kann teilweise durch die Abdeckung 56 gestützt sein, insbesondere in den Bereichen in der Nähe des vorgeformten Schaumglieds 54. Das Innenverkleidungspaneel 12 umfasst in dem Bereich des Rahmens 16 den durch die Polyurethanhautschicht gestützten Rahmen 16. Das vorgeformte Schaumpolsterglied 54 ist hinter der Polyurethanhaut 28 vorgesehen und wird durch die Abdeckung 56 gestützt. In dem Bereich der peripheren Rippe 18 wird der Rahmen 16 durch die Polyurethanhaut 28, die Glasfasermatte 32 und die Abdeckung 56 gestützt.
Die gezeigte Ausführungsform umfasst nur ein einzelnes Rahmenpaneel, wobei jedoch gemäß der vorliegenden Erfindung auch mehrere Rahmenpaneele oder andere Einsätze vorgesehen werden können. Die periphere Rippe 18 ist als eine Vertiefung in dem Endprodukt zu erkennen, die eine Naht simulieren kann; sie kann aber auch in einer anderen Form, etwa als eine oder mehrere vorstehende Rippen in dem fertig gestellten Innenverkleidungspaneel 12 vorgesehen sein.
Es wurden Ausführungsformen der Erfindung gezeigt und beschrieben, wobei die vorliegende Erfindung nicht auf diese Ausführungsformen beschränkt ist. Die Beschreibung ist beispielhaft und nicht einschränkend, wobei verschiedene Änderungen vorgenommen werden können, ohne dass deshalb der Umfang der Erfindung verlassen wird.

Claims

Verfahren zum Herstellen eines Innenverkleidungspaneels für eine Fahrzeugtüre, mit folgenden Schritten: Ausbilden eines Rahmens mit einem erhobenen Bereich, der einen Rahmenhohlraum definiert, Einsetzen eines Rahmens in eine Form, Sprühen von Polyurethan auf die Form und über eine Seite des Rahmens, um eine Haut/Rahmen-Anordnung zu bilden, Einsetzen des Haut/Rahmen-Anordnung und einer Glasfasermatte in eine Reaktionsspritzform, Schließen der Reaktionsspritzform gegen den erhobenen Bereich, um den Rahmenhohlraum zu schließen, Spritzen von Polyurethan in die Reaktionsspritzform, das sich mit der Haut/Rahmen-Anordnung und den Bereichen der Glasfasermatte verbindet, die sich außerhalb des Rahmenhohlraums erstrecken, um einen Glasfaser-verstärkten Teil zu bilden, Entfernen der Glasfasermatte von dem Rahmenhohlraum, Einsetzen eines Schaumpolsters in den Rahmenhohlraum, und Anbringen einer Abdeckung über dem Glasfaser-verstärkten Teil und dem Schaumpolster, um das Innenverkleidungspaneel mit einer gepolsterten Rahmenfläche zu versehen.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der erhobene Bereich des Rahmens eine periphere Rippe ist, die sich um den Umfang des Rahmens herum erstreckt.
Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Schritt zum Entfernen der Glasfasermatte weiterhin das Schneiden der Glasfasermatte an der peripheren Rippe umfasst.
Verfahren nach Anspruch 1, weiterhin gekennzeichnet durch das Ausbilden eines Vorsprungs zum Aufnehmen eines Befestigungselements während des Schritts zum Spritzen von Polyurethan in die Reaktionsspritzform.
Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Vorsprung ein Befestigungselement-Verbindungsvorsprung ist und der Schritt zum Anbringen einer Abdeckung weiterhin das Verbinden eines Befestigungselements mit dem Verbindungsvorsprung umfasst.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Abdeckschicht aus Polypropylen ausgebildet ist.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Schritt zum Einsetzen eines Schaumpolsters durch das Einsetzen eines vorgeformten Schaumpolsters ausgeführt wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, das der Schritt zum Einsetzen eines Schaumpolsters durch das Einspritzen von Polyurethanschaum in den Rahmenhohlraum ausgeführt wird.
Innenverkleidungspaneel für eine Fahrzeugtüre, mit: einem Rahmen (16), einer Urethanhaut (28), die eine Seite des Rahmens (16) bedeckt und einen Bereich umfasst, der sich von dem Rahmen (16) nach außen erstreckt, einem faserverstärkten Urethanabschnitt (46), der mit dem Bereich der Urethanhaut (28) gebondet ist, der sich von dem Rahmen (16) nach außen erstreckt, einem Schaumpolster (54), das an der Urethanhaut (28) angebracht ist, die den Rahmen (16) bedeckt, und einer Abdeckung (56), die an dem faserverstärkten Urethanabschnitt (46) und dem Schaumpolster (54) befestigt ist.
Innenverkleidungspaneel nach Anspruch 9, weiterhin gekennzeichnet durch einen Befestigungselementvorsprung (48), der auf dem faserverstärkten Urethanabschnitt (46) ausgebildet ist, sowie durch ein Befestigungselement (60), das die Abdeckung (56) an dem faserverstärkten Urethanabschnitt (46) befestigt.
Innenverkleidungspaneel nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, das der Rahmenbereich des Innenverkleidungspaneels eine mehrschichtige Struktur ist, die den relativ steifen Rahmen (16), die über dem Rahmen aufgetragene Urethanhaut (28), das über der Urethanhaut (28) angebrachte Schaumpolster (54) und die über dem Schaumpolster (54) befestigte Abdeckung (56) umfasst.
Innenverkleidungspaneel nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Bereich des Innenverkleidungspaneels außerhalb des Rahmens eine mehrschichtige Struktur ist, die die Urethanhaut (28), den mit dem Bereich der Urethanhaut (28) gebondeten faserverstärkten Urethanabschnitt (46) und die über dem faserverstärkten Urethanabschnitt (46) befestigte Abdeckung (56) umfasst.
Innenverkleidungspaneel nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Bereich des Innenverkleidungspaneels außerhalb des Rahmens eine mehrschichtige Struktur ist, die die Urethanhaut (28), den mit dem Bereich der Urethanhaut (28) gebondeten faserverstärkten Urethanabschnitt (46) und die über dem faserverstärkten Urethanabschnitt (46) befestigte Abdeckung (56) umfasst.
Innenverkleidungspaneel nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Schaumpolster (54) ein vorgeformtes Schaumpolster ist, das an der Urethanhaut (28), die den Rahmen (16) bedeckt, angebracht wird.
Innenverkleidungspaneel nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Schaumpolster (54) ausgebildet wird, indem eine Polyurethanschaummischung in einen Rahmenhohlraum (20) über der Urethanhaut (28), die den Rahmen (16) bedeckt, gespritzt wird.