DE102005052976B4

DE102005052976B4 - Fahrzeugtürverkleidungspolster mit Multi-Gefühl-Bezug und Verfahren zur Herstellung desselben

Info

Publication number: DE102005052976B4
Application number: DE102005052976.3A
Authority: DE
Inventors: Glenn A. Cowelchuk; David Dooley; Michael J. Hier; Todd L. DePue; Randy S. Reed
Original assignee: Int Automotive Components Group North America Inc N D Ges D Staates Delaware; International Automotive Components Group North America Inc
Current assignee: International Automotive Components Group North America Inc
Priority date: 2004-11-09
Filing date: 2005-11-07
Publication date: 2018-06-07
Anticipated expiration: 2025-11-08
Also published as: US20060097545A1; US7108312B2; DE102005052976A1

Abstract

Verkleidungspaneel (10) zur Befestigung an einem Türrahmen (12) eines Motorfahrzeugs (16), enthaltend:einen Hauptkörperabschnitt (18), der geeignet ist, an dem Türrahmen (12) lösbar befestigt zu werden, wobei der Hauptkörperabschnitt (18) eine Zugangsöffnung (22) aufweist; undein Polster (20), das an dem Hauptkörperabschnitt (18) lösbar befestigt ist, wobei das Polster (20) die Zugangsöffnung (22) überdeckt und folgende Merkmale aufweist:ein Substrat (36) mit einem Polsterabschnitt (38), der integral mit einem Armlehnenabschnitt (40) geformt und aus einem ersten Polymermaterial hergestellt ist, und einen Bezug (42), der aus einem zweiten Polymermaterial hergestellt und integral mit dem Substrat (36) geformt ist, wobeider Bezug (42) einen ersten Abschnitt (44), der über dem Polsterabschnitt (38) des Substrats (36) liegt und eine erste Dicke (t) hat, und einen zweiten Abschnitt (46), der über dem Armlehnenabschnitt (40) des Substrats (36) liegt und eine zweite Dicke (t) hat, aufweist, wobei die zweite Dicke (t) größer ist als die erste Dicke (t), um dem Armlehnenabschnitt (40) ein weicheres Gefühl zu verleihen.

Description

Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verkleidungspaneel für ein Motorfahrzeug sowie ein Verfahren zu dessen Herstellung.
Hintergrund der Erfindung
Es ist bekannt, das Innere eines Fahrzeugs mit verschiedenen Verkleidungsanordnungen zu versehen, um das ästhetische Erscheinungsbild des Inneren zu verbessern und um Komfort und Annehmlichkeit für die Fahrzeuginsassen vorzusehen. Beispielsweise enthalten Fahrzeugtürkonstruktionen typischerweise einen metallenen Türrahmen mit einer äußeren Paneele oder Außenhaut aus Metallblech, die das Äußere der Tür bildet, und mit einer inneren Paneele aus Metallblech, die an dem Türrahmen befestigt ist. Verschiedene Türkomponenten einschließlich Fensterführungsschienen, Lautsprecher, Klinken und dergleichen sind in Öffnungen befestigt, die in dem inneren Metallverkleidungsblech ausgebildet sind. Die innere Türverkleidung wird von einem entfernbaren Formteil überdeckt, das eine ästhetisch ansprechende Fassade bietet, die von den Insassen gesehen wird, die in dem Fahrgastraum des Kraftfahrzeugs sitzen. Steuereinrichtungen sind an dem Verkleidungspaneel für Vorrichtungen wie Sitze, Türverriegelungen, Spiegel und Fenster vorgesehen. Die Türverriegelung ist durch ein Kabel mit einem inneren Freigabehandgriff an dem Verkleidungspaneel verbunden und für den Fahrzeuginsassen zugänglich.
Türverkleidungspaneele sind zuvor als Anordnungen konstruiert worden, bei denen einzelne Komponenten zusammengebaut und an der Paneele durch mehrere verschiedene herkömmliche Prozesse einschließlich Klebemittel, Wärmeeinbau, Ultraschallschweißen, Befestigungsmittel etc. befestigt werden. Solche Anordnungen können ein Türverkleidungspolster und eine Armlehne enthalten. Ein Türverkleidungspolster überdeckt typischerweise eine Zugangsöffnung in dem Verkleidungspaneel, so daß dann, wenn das Polster entfernt ist, ein Techniker oder Montagebandarbeiter Zugang zu dem Raum zwischen dem Verkleidungspaneel und dem inneren Türpaneel hat, um die Türkomponenten einzubauen oder zu warten, sowie deren Antriebsmechanismen. Polster enthalten allgemein ein relativ starres Substrat, das der Struktur Festigkeit verleiht und die allgemeine Form des Polsters bestimmt. Das Polster kann ferner ein Bezugelement oder eine Außenhautschicht aus dekorativem Vinyl, Stoff, Leder etc. über der vorderen oder inneren Fläche des Substrats haben, um das ästhetische Erscheinungsbild hervorzurufen. Eine Schaumpolsterung kann zwischen dem Substrat und der Hautschicht angeordnet werden, um dem Polster ein weiches, bequemes Gefühl zu verleihen. Das Polster kann dann lösbar mit dem Verkleidungspaneel durch herkömmliche Mittel verbunden sein, die im Stand der Technik zum Verschließen der Öffnung in dem Verkleidungspaneel bekannt sind.
Armlehnen sind ebenfalls üblicherweise an dem Türverkleidungspaneel vorgesehen und so positioniert, daß ein Fahrzeuginsasse seinen/ihren Arm oder Ellbogen darauf aufruhen lassen kann. Armlehnen sind allgemein auf ähnliche Weise wie das Polster konstruiert und enthalten ein starres Substrat und eine dekorative Hautschicht. Um den Komfort des Fahrzeugsinsassen zu erhöhen, enthalten Armlehnen typischerweise eine Schaumschicht zwischen dem Substrat und der Hautschicht. Wenn ein Fahrzeuginsasse seinen/ihren Arm auf die Armlehne legt, verformt sich die Armlehne, um ein weiches, bequemes Gefühl hervorzurufen. Die Armlehne ist auf gleiche Weise mit der Verkleidungsanordnung durch herkömmliche Mittel verbunden. Die Menge des Schaums in dem Polster ist typischerweise kleiner als diejenige, die für die Armlehne vorgesehen ist, um ein Multi-Gefuhl-Verkleidungspaneel vorzusehen.
Ein hauptsächlicher Nachteil bei den gegenwärtigen Polstern und Armlehnen liegt in der Herstellung und der Montage. Im Einzelnen sind diese Verkleidungsteile typischerweise durch Einsetzen von elastischem, weichem Polsterungsmaterial unter die Hautschicht gebildet. Die vorgeformte, weiche, elastische Polsterung kann auch an einer starren Kunststoffschale befestigt werden und eine nachgiebige Hautschicht kann über die Polsterung gespannt und an der Schale befestigt werden, um eine sich weich anfühlende Armlehne oder Polster zu bilden. In anderen Fällen wurde die weiche Polsterung weggelassen und nur die dekorative Hautschicht über dem harten Substrat vorgesehen. Bei einer anderen herkömmlichen Methode der Ausbildung von Verkleidungsanordnungen mit gepolsterten Bereichen können Schaummaterialien zwischen das harte Substrat und die Hautschicht injiziert werden, um die Schaumschicht zu bilden. Diese Verfahren sind im allgemeinen teuer, weil sie zahlreiche Komponenten und Herstellungsschritte erfordern, und sie führen üblicherweise nicht zu einem Verkleidungsteil mit einem Multi-Gefühl-Bezug.
Außerdem sind Polster mit integralen Armlehnen bekannt. Diese Polster werden allgemein hergestellt, wie oben beschrieben, und enthalten ein hartes Substrat, eine äußere Hautschicht und dazwischen Schaumpolsterung. Zusätzlich zu den oben angegebenen Nachteilen besteht ein weiterer Nachteil dieser integrierten Polster darin, daß die Schaumschicht zwischen der Haut und dem Substrat allgemein eine gleichförmige Dicke hat. Während der Schaum über dem Armlehnenabschnitt des Polsters relativ dick sein kann, ist es häufig unerwünscht und unnötig, daß die Dicke des Schaums, falls vorhanden, über dem restlichen Teil des Polsters genauso dick ist. Außerdem sind in einer anderen Lösung dicke Hautschichten mit Vorsprüngen oder Spitzen an der B-Seite oder Rückfläche auf starre Substrate in einem Versuch aufgebracht worden, um das Gefühl von nicht-gepolsterten integrierten Polstern zu verbessern. Diese Spitzen heben die Hautschicht etwas weg von dem harten Substrat, um „weiche“ Bereiche zu bilden, die sich verformen, wenn eine Kraft darauf ausgeübt wird. Bei dem Spitzendesign bietet nicht das Hautmaterial für sich die weichen Bereiche. Während zudem diese gespitzten Verkleidungsanordnungen einen Kompromiß zwischen gepolsterten Verkleidungsanordnungen bieten, sind sie teuer wegen des Umstands, dass die Hautschicht separat hergestellt werden muss, um die Vorsprünge oder Spitzen auszubilden.
Es besteht somit ein Bedürfnis nach einem Türverkleidungspolster mit einem Multi-Gefühl-Bezug zur Verwendung in einer Verkleidungsanordnung und einem Verfahren zur Herstellung desselben, durch die die Anzahl der Teile, Herstellungsschritte und die Arbeit verringert sind, die zu deren Zusammenbau erforderlich sind, wodurch die gesamten Herstellungskosten reduziert sind.
Diesem Bedürfnis kommen die in den nachveröffentlichten Anmeldungen DE 10 2005 049 866 A1 und DE 10 2005 050 175 A1 offenbarten Türverkleidungspolster bereits weit entgegen. Bei ihnen ist ein Schaumüberzug konstanter Dicke entweder über dem gesamten Verkleidungsteil, oder auf lediglich einem Armlehnenabschnitt des Verkleidungsteils durch Spritzgießen aufgeformt.
Die DE 102 12 450 A1 offenbart ein Innenverkleidungsteil für ein Kraftfahrzeug mit einer Tragschicht, einer Dekorschicht und einer Schaumschicht. Zur Bildung eines Bereichs mit größerer Weichheit und/oder Stoß-Absorptionsfähigkeit bzw. Materialstärke wird zunächst auf der Schaumschicht ein zusätzlicher Rohling für einen Schaumstoffzuschnitt fixiert. Der Rohling wird so umgeformt, dass er mindestens einen allmählich auslaufenden Randteil aufweist, und gemeinsam mit der Schaumstoffschicht unter Zuführung von Wärme und Druck mit der Tragschicht verbunden wird.
Die EP 0 571 640 A1 beschreibt eine akustisch wirksame Wandverkleidung für Kraftfahrzeuge mit einer Dekorschale und einer Absorberschale, die jeweils aus mindestens zwei Schichten bestehen. Die Dekorschale besteht aus einer Dekor- und einer Trägerschicht, zwischen die eine Absorberschicht eingelegt wird. Die Absorberschale besteht aus einer an die Fahrzeugwand dicht angelegten Schwerschicht, die zum Fahrzeuginneren hin mit einer Absorberschicht bedeckt ist. Beide Schalen werden miteinander zu einer Wandverkleidung verbunden.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, solche Fahrzeug-Verkleidungsteile, insbesondere Türverkleidungspaneele, hinsichtlich des dem Fahrgast gebotenen Komforts weiter zu verbessern.
Diese Aufgabe wird gelöst durch ein Verkleidungspaneel mit den Merkmalen des Anspruchs 1, beziehungsweise durch ein Verfahren zur Herstellung solch eines Türverkleidungspaneels mit den Merkmalen des Anspruchs 6. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
Überblick über die Erfindung
Die vorliegende Erfindung sieht eine Türverkleidungspaneelkonstruktion mit einem Hauptkörperabschnitt mit einer Zugangsöffnung, der geeignet ist, lösbar an einem Türrahmen eines Motorfahrzeugs befestigt zu werden, und ein Polster vor, das lösbar an dem Hauptkörperabschnitt befestigt ist, um die Zugangsöffnung zu überdecken. Das Polster enthält ein Substrat mit einem Polsterabschnitt, der integral mit einem Armlehnenabschnitt gegossen ist, der aus einem ersten Polymermaterial gemacht ist. Das Polster enthält ferner einen Bezug aus einem zweiten Polymermaterial, das integral mit dem Substrat gegossen ist. Der Bezug ist so gestaltet, dass er einen ersten Abschnitt bildet, der über dem Polsterabschnitt des Substrats liegt, und einen zweiten Abschnitt, der über dem Armlehnenabschnitt des Substrats liegt. Der erste Abschnitt hat eine erste Dicke und der zweite Abschnitt hat eine zweite Dicke, die größer als die erste Dicke ist. Auf diese Weise hat das Polster einen Multi-Gefuhl-Bezug, der dem Armlehnenabschnitt ein weicheres Gefühl verleiht.
In einer Ausführungsform ist das Substrat aus einem ersten Polymermaterial wie Polyolefin, z.B. Polypropylen, Polycarbonat/Acrylnitrilbutadienstyrol oder anderen geeigneten Materialien hergestellt. Der Bezug ist aus einem zweiten Polymermaterial hergestellt wie einem thermoplastischen Elastomer oder Polypropylen. Das zweite Polymermaterial enthält ein Blähmittel, das damit vermischt ist, wie Natriumbicarbonat, Stickstoff oder jedes andere allgemein bekannte Blähmittel, um eine Zellstruktur in dem zweiten Polymermaterial zu formen. In dem ersten Abschnitt des Bezugs ist die Bildung der Zellularstruktur in dem zweiten Polymermaterial unterdrückt, um eine Haut zu bilden, die eine im wesentlichen nicht-zellulare Struktur hat. In dem zweiten Abschnitt des Bezugs erzeugt jedoch das Blähmittel einen leichtgewichtigen Bezug, der eine im wesentlichen nicht-zellulare Außenhaut und einen zellularen Innenkern enthält. Wenn somit eine Kraft auf den Armlehnenabschnitt des Polsters ausgeübt wird, verformt sich die äußere Haut und drückt den inneren Kern zusammen, um so ein weicheres Gefühl zu erzeugen.
Das oben beschriebene Multi-Gefühl-Polster kann in einem Zwei-Schuß-Gießprozeß ausgebildet werden. In diesem Prozeß ist eine Formanordnung vorgesehen, in der ein erstes Polymermaterial spritzgegossen wird, um ein Substrat mit einem Polsterabschnitt zu formen, der integral mit einem Armlehnenabschnitt in einem ersten Schuß des Gießprozesses ausgebildet wird. Eine Formkammer wird dann um wenigstens einen Abschnitt des Substrats gebildet. Ein zweites Polymermaterial wird dann in einem zweiten Schuß des Gießverfahrens spritzgegossen, um den Bezug zu formen. Die Formanordnung ist so ausgebildet, daß der Bezug einen ersten Abschnitt, der über dem Polsterabschnitt des Substrats liegt und eine erste Dicke hat, und einen zweiten Abschnitt aufweist, der über dem Armlehnenabschnitt mit einer zweiten Dicke liegt, die größer ist als die erste Dicke, um dem Armlehnenabschnitt ein weicheres Gefühl zu verleihen. Ein Gasgegendruck kann während des zweiten Schusses des Gießprozesses verwendet werden, um eine freiliegende Fläche des Bezugs von höherer Qualität herzustellen. Das Multi-Gefühl-Polster kann danach aus der Formanordnung entfernt und an dem Türverkleidungspaneel befestigt werden.
Die Erfindung sieht ein verbessertes Polster mit einer integrierten Armlehne mit einem Multi-Gefühl-Bezug zur Verwendung in einem Türverkleidungspaneel vor und ein Verfahren zur Herstellung desselben, das die Anzahl der Teile und die Arbeit, die für den Zusammenbau benötigt wird, reduziert, wodurch die gesamten Herstellungskosten verringert sind.
Merkmale und Gegenstände der vorliegenden Erfindung werden deutlicher verständlich aus der nachfolgenden detaillierten Beschreibung in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen.
Figurenliste
Die beigefügten Zeichnungen, die in diese Beschreibung eingeschlossen sind und einen Teil davon darstellen, zeigen Ausführungsformen der Erfindung und dienen zusammen mit einer allgemeinen Beschreibung der Erfindung, die oben gegeben ist, und der unten gegebenen detaillierten Beschreibung zur Erläuterung der Erfindung.

1 ist eine perspektivische Ansicht eines Türverkleidungspaneels, das an einem Fahrzeugtürrahmen befestigt ist und ein Polster der vorliegenden Erfindung enthält;
2 ist eine Querschnittsdarstellung der 1 allgemein entlang der Linien 2-2; und
3A bis 3D sind Querschnittsdarstellungen, die einen Gießprozeß zum Formen des Polsters der vorliegenden Erfindung illustrieren.

Detaillierte Beschreibung der Zeichnungen
Mit Bezug auf 1 ist ein Türverkleidungspaneel 10, das gemäß einer Ausführungsform der Erfindung konstruiert ist, an einer Tür eines Fahrzeugs wie beispielsweise eines Automobils, eines Lastwagens oder eines Flugzeugs befestigt. Spezieller ist das Türverkleidungspaneel 10 mit dem inneren Blech eines Türrahmens 12 als eine Anordnung damit und innen davon gekoppelt, der eine gelenkige Befestigung mit einer Karosserie 14 eines Automobils 16 enthält.
Fachleute auf dem Gebiet erkennen jedoch, daß das Türverkleidungspaneel 10 auch an anderen Türen verwendet werden kann, einschließlich aber nicht beschränkt auf Gleittüren, Klappen etc. Außerdem erkennen Fachleute des Gebiets, daß der Türrahmen 12 aus anderen Materialien hergestellt sein kann wie aus Zusammensetzungen wie Glasfaser und Kohlenstoffaser.
Das Türverkleidungspaneel 10 enthält einen Hauptkörperabschnitt 18, der durch Befestigungsmittel mit dem Türrahmen 12 gekoppelt ist, ein Polster 20, das eine Zugangsöffnung 22 überdeckt (in 1 gestrichelt gezeigt), die in dem Hauptkörperabschnitt 18 gebildet ist, eine Schalterkante 24, die von dem Polster 20 auf jede geeignete Weise gehalten und daran befestigt ist, wie durch einen Festsitz oder geeignete Befestigungsmittel, und eine Armlehne 26, die integral mit dem Polster 20 geformt ist. Elektrische Bedienungsfelder 28, 30 in der Schalterkante 24 tragen Steuerschalter, die elektrisch durch einen versteckten Drahtkabelbaum mit herkömmlichen elektrisch betätigten Komponenten wie Türverriegelungen, Fenstersteuerungen, Sitzsteuerungen und Seitenspiegel des Kraftfahrzeugs gekoppelt sind. Das Polster 20 kann eine Zugvertiefung 32 haben, die es einem Fahrgast des Fahrgastraumes 34 des Kraftfahrzeugs 16 ermöglicht, die montierte Tür manuell gegenüber der Karosserie 14 zum Einsteigen und Aussteigen der Fahrgastraum 34 zu bewegen. Ein innerer Türfreigabegriff (nicht dargestellt) zum Betätigen einer Türverriegelung (nicht dargestellt) ist für einen Fahrgast innerhalb der Fahrgastraum 34 ebenfalls zugänglich. Ein Fließbandarbeiter oder Servicetechniker hat Zugang zu Türkomponenten wie einem Lautsprecher, Fenstereinstellschienen, Fenstermotor etc., die über die Zugangsöffnung 22 an den Türrahmen 12 befestigt sind, indem das Polster 20 von dem Hauptkörperabschnitt 18 entfernt wird.
Wie in den 1 und 2 gezeigt ist, enthält das Polster 20 ein relativ starres Substrat 36, das wenigstens einen Teil der Tragstruktur bildet, und das die allgemeine Form des Polsters 20 bestimmt. Das Substrat 36 bildet einen Polsterabschnitt 38, der integral mit einem Armlehnenabschnitt 40 geformt ist, der in den Fahrgastraum 34 vorsteht, wenn er an dem Hauptkörperabschnitt 18 befestigt ist, und sieht eine Ruheposition für einen Arm oder Ellbogen eines Fahrzeugsinsassen vor. Die integrale Ausbildung der Armlehne 26 mit dem Polster 20 verringert vorteilhafterweise die Anzahl von Teilen und die Arbeit, die für ein vollständig zusammengesetztes Verkleidungspaneel 10 erforderlich sind, und ermöglicht dennoch einen leichten Zugang zu den Komponenten hinter dem Verkleidungspaneel 10. Das Substrat 36, das den Polsterabschnitt 38 und den integrierten Armlehnenabschnitt 40 hat, kann aus einem ersten Polymermaterial wie einem Polyolefin wie Polypropylen, Polycarbonat/Acrylnitirlbutadienstyrol oder anderen geeigneten Materialien bestehen. Das Polster 20 enthält ferner einen Multi-Gefühl-Bezug, der integral mit dem Substrat 36 geformt ist und wenigstens einen Teil des Polsterabschnitts 38 und wenigstens einen Teil des Armlehnenabschnitts 40 überdeckt. Der Bezug 42 hat vorzugsweise eine variable Dicke, um den Multi-Gefühl-Bezug 42 zu erzeugen. Im einzelnen enthält der Bezug 42 einen ersten Abschnitt 44, der über dem Polsterabschnitt 38 des Substrats 36 liegt und eine erste Dicke t₁ hat. Der Bezug 42 enthält ferner einen zweiten Abschnitt 46, der über dem Armlehnenabschnitt 40 des Substrats 36 liegt und eine zweite Dicke t₂ hat. Nach einem vorteilhaften Aspekt der Erfindung ist die zweite Dicke 12 größer als die erste Dicke t₁, um einen Multi-Gefühl-Bezug 42 bereitzustellen mit einem weicheren Gefühl an dem Armlehnenabschnitt 40 gegenüber dem Polsterabschnitt 38.
Der Bezug 42 kann aus einem zweiten Polymermaterial wie einem thermoplastischen Elastomer oder einem Polyolefin wie Polypropylen bestehen. Beispielsweise kann das thermoplastische Elastomer, das erhältlich ist von Kraiburg TPE Corp. of Duluth, Georgia, für das zweite Polymermaterial verwendet werden. Wie weiter unten in näheren Einzelheiten erklärt wird, kann das zweite Polymermaterial wahlweise geschäumt sein, um eine zellulare Struktur geringer Dichte zu formen, durch Hinzufügen eines Blähmittels zu dem zweiten Polymermaterial. Im einzelnen wird in dem ersten Abschnitt 44 des Bezugs 42 die Ausbildung der zellularen Struktur innerhalb des zweiten Polymermaterials unterdrückt, um eine relativ hochdichte Haut 48 zu formen, die im wesentlichen eine nicht-zellulare Struktur hat. Innerhalb des zweiten Abschnitts 46 des Bezugs 42 enthält jedoch der Bezug 42 eine im wesentlichen nicht-zellulare Außenhaut 50 und einen zellularen inneren Kern 52, der durch das Blähmittel geformt ist. Wenn auf diese Weise ein Fahrzeuginsasse seinen/ihren Arm oder Ellbogen auf den Armlehnenabschnitt 40 des Polsters 20 legt, verformt sich die Außenhaut 50 und drückt den inneren Kern 52 zusammen, um dem Armlehnenabschnitt 40 ein weicheres Gefühl gegenüber dem Polsterabschnitt 38 zu verleihen. Das Gefühl des Bezugs 42 kann auf jede gewünschte Weichheit durch Änderung seiner Dicke variiert oder eingestellt werden. Die zweite Dicke t₂ des Bezugs 20 ist vorteilhafterweise wenigstens zweimal größer, noch vorteilhafterweise etwas 5 bis 8 mal größer, und am vorteilhaftesten etwa siebenmal größer als die erste Dicke t₁ des Bezugs 42. Bei einer Dicke von etwa 1,5 mm oder darunter bildet das zweite Polymermaterial des Bezugs 42 die Haut 48, die im wesentlichen ohne eine inneren Kern ist, wegen der Unfähigkeit des Blähmittels, das zweite Polymermaterial zu schäumen. Die erste Dicke t₁ des Bezugs 42 beträgt vorteilhafterweise etwa 1 bis 3 mm, noch vorteilhafterweise etwa 1,5 mm, und die zweite Dicke t₂ beträgt etwa 5 bis 12 mm, noch vorteilhafterweise etwa 6 bis 8 mm. Der Fachmann des Gebiets erkennt, daß die erste Dicke so konfiguiert sein kann, daß der erste Abschnitt 44 des Bezugs 42 auch einen relativ dünnen inneren Kern unter der Haut 48 haben kann, um dem Polsterabschnitt 38 des Polsters 20 ein weicheres Gefühl zu verleihen.
Mit Bezug auf die 3A bis 3D wird nun ein Verfahren zur Herstellung des Polsters 20 mit einer integrierten Armlehne 26 mit einem Multi-Gefühl-Bezug 42 beschrieben. Nach einem vorteilhaften Aspekt der Erfindung kann das Polster 20 in einem Zwei-Schuß-Formprozeß ausgebildet werden. Eine einzige Formanordnung 60 enthält beabstandete erste und zweite Elemente 62 und 64 und einen Formkern 66, der zwischen den Elementen 62, 64 angeordnet ist. Der Formkern 66 hat gegenüberliegende erste und zweite Hohlräume 68, 70, die jeweils einem der zugehörigen ersten und zweiten Kavitäten 72, 74 in den Elementen 62, 64 gegenüberliegen und damit zusammenpassen. Der Formkern 66 ist geeignet zu Schwenken, so daß die ersten und zweiten Hohlräume 68, 70 nacheinander den ersten und zweiten Hohlräumen 72, 74 zugewandt sind, um nacheinander zuerst das Substrat 36 und dann den Bezug 42 zu Spritzgießen. Während der erste und der zweite Schuß des Spritzgußvorgangs unten bezüglich des ersten Hohlraums 68 beschrieben werden, versteht es sich, daß der erste und der zweite Schuß, des Zwei-Schuß-Formvorgangs auf dieselbe Weise bei dem zweiten Hohlraum 70 auftreten kann.
Wie in den 3A bis 3B gezeigt ist, wird der erste Hohlraum 68 des Formkerns 66 in Ausrichtung auf den Formhohlraum 72 bewegt und greift ein in das erste Element 62, um eine geschlossene Formkammer 76 des ersten Schusses zu bilden, die durch die Hohlräume 68 und 72 gebildet ist. Die Formkammer 76 für den ersten Schuß bestimmt im wesentlichen die Form des Substrats 36 und enthält den Polsterabschnitt 38 und den integralen Armlehnenabschnitt 40. In einem ersten Schuß des Formvorgangs wird ein erstes geschmolzenes Polymer, das zum Formen des Substrats 36 geeignet ist, durch einen Kanal 78 in die Formkammer 76 gespritzt. Das erste Polymermaterial kann ein Polyolefin wie Polypropylen, Polycarbonat/Acrylonitrilbutadienstyrol oder andere geeignete Materialien sein.
Wie in den 3B bis 3D gezeigt, wird das erste Element 62 von dem Formkern 66 wegbewegt, und der Kern 66 wird gedreht, so daß der erste Hohlraum 68, der das Substrat 36 trägt, dem zweiten Hohlraum 74 gegenüberliegt und eingreift, um eine geschlossene Formkammer 80 des zweiten Schusses um wenigstens einen Abschnitt des Substrats 36 zu bilden. Die Formkammer 80 des zweiten Schusses bestimmt im wesentlichen die Form des Bezugs 42 und enthält den ersten Abschnitt 44, der eine Dicke t1 hat, und den zweiten Abschnitt 46, der eine Dicke t2 hat. In einem zweiten Schuß des Zwei-Schuß-Formvorgangs wird ein zweites geschmolzenes Polymermaterial mit einem hinzugegebenen Blähmittel, das damit gemischt ist, durch einen Kanal 62 in die zweite Formkammer 80 gespritzt, um den Bezug 42 zu bilden.
In dem zweiten Schuß wird das eingespritzte geschmolzene Polymer aktiviert oder geschäumt, wie dies auf dem Gebiet allgemein bekannt ist, indem ein physikalisches oder chemisches Blähmittel in das geschmolzene Polymer eingeführt wird, allgemein bevor es in die Formkammer 80 injiziert wird. Das Blähmittel ist vorteilhafterweise in einer Menge von etwa 0,1 Gew.-% bis 5 Gew.-% des Gemischs vorhanden und noch vorteilhafter von etwa 0,1 Gew.-% bis 3 Gew.-%. Allgemein wirkt das Blähmittel durch Expandieren des Polymers des inneren Kerns 52, um eine zellulare Struktur mit einer signifikant niedrigeren Dichte als das Polymer hervorzurufen. Das Blähmittel kann jedes chemische Mittel sein, das Gas freigibt, wenn es über eine charakteristische Zerfallstemperatur erhitzt wird (beispielsweise Natriumbicarbonat, das CO₂ freigibt, wenn es über seine Zerfallstemperatur erwärmt wird), jedes physikalisches Mittel wie jedes Gas (beispielsweise gasförmiger Stickstoff) oder jedes andere bekannte Blähmittel. Wenn das Polymer abkühlt und erhärtet, bilden die Gas-gefüllten Blasen, die von dem Blähmittel stammen, die zellulare Struktur durch den Kern mit einer vorgegebenen Dichte. In Abhängigkeit von den Formbedingungen kann die Zellstruktur des ausgehärteten Kerns 52 entweder geschlossen oder offen sein. Das zweite Polymermaterial des Bezugs 42 kann ein thermoplastisches Polymer wie ein thermoplastisches Elastomer oder ein Polyolefin wie Polypropylen sein.
Wenn die Form 60 abgekühlt ist, bilden Teile des geschmolzenen Polymers, die in Kontakt mit dem zweiten Element 64 stehen, die Hautschichten 48 und 50 auf der freiliegenden Fläche des fertigen Polsters 20. Die Hautschichten 48, 50 sind im wesentlichen frei von den Zellen, die in dem Kern 52 gefunden werden, und haben daher eine größere Dichte als der Kern 52. Die Dicke der äußeren Schichten 48, 50 hängt ab von der Abkühlgeschwindigkeit der Flächen des geschmolzenen Polymers, die in Kontakt mit dem zweiten Element 64 stehen. Ein schnelleres Abkühlen des geschmolzenen Polymers kann die Dicke der Schichten 48, 50 erhöhen. Der Abstand zwischen dem Polsterabschnitt 38 des Substrats 36 und des Formhohlraums 74 des zweiten Schusses, d.h. t₁, kann ausreichend klein sein, daß dann, wenn das geschmolzene Polymer abkühlt, nur die Haut 48 auf dem Polsterabschnitt 38 des Substrats 36 geformt wird. Beispielsweise formt das Polymermaterial bei einem Abstand von etwa 1,5 mm und weniger zwischen dem Substrat 36 und dem Formhohlraum 74 des zweiten Schusses nur eine Haut 48, die bar jeder zellularen Struktur wie in dem inneren Kern 52 ist. Die erste Dicke t₁ des Bezugs 42 beträgt vorteilhafterweise 1 bis 3 mm und noch vorteilhafterweise 1,5 mm. Der Fachmann des Gebiets erkennt, daß ein zellularer Kern unter der Haut 48 geformt werden kann, wenn der Abstand zwischen dem Substrat 36 und dem Formhohlraum 74 des zweiten Schusses größer als etwa 1,5 mm ist.
Entlang des Armlehnenabschnitts 40 des Substrats 36 ist jedoch der Abstand zwischen dem Formhohlraum 74 des zweiten Schusses und dem Substrat 36, d.h. t₂, relativ größer als die Dicke t₁, so daß dann, wenn das geschmolzene Polymer abkühlt, die Haut 50 und der innere Kern 52 auf dem Armlehnenabschnitt 40 des Substrats 36 geformt werden. Die zweite Dicke t₂ des Bezugs 42 ist vorteilhafterweise wenigstens zweimal größer, noch vorteilhafter etwa 5 bis 8 mal größer und am vorteilhaftesten etwa siebenmal größer als die erste Dicke t₁ des Bezugs 42. Damit beträgt die zweite Dicke t₂ etwa 5 bis 12 mm und noch vorteilhafter etwa 6 bis 8 mm. Der Fachmann des Gebiets erkennt, daß das Multi-Gefühl des Bezugs 42 auf jede gewünschte Weichheit variiert oder eingestellt werden kann, indem seine Dicke verändert wird, beispielsweise durch Veränderung der Tiefe der Formkammer 80 des zweiten Schusses. Nach einem weiteren vorteilhaften Aspekt der Erfindung kann die Formkammer 80 des zweiten Schusses unter Druck gesetzt werden, um jegliche ungewünschte Außenflächenfehler in den äußeren Schichten 48, 50 des Bezugs 42 zu verhindern. Wenn ein Blähmittel einem geschmolzenen Polymer während eines Spritzgußverfahrens hinzugefügt wird, kann das freigegebene Gas, das die zellulare Struktur des Kerns bildet, sich zu schnell ausdehnen und die Außenfläche der Schmelzefront durchdringen, wenn die Formkammer gefüllt wird. Das Endergebnis ist, daß die Außenschichten, die sich in dem Formprozeß bilden, verschiedene Oberflächenfehler haben können, die das ästhetische Erscheinungsbild der Verkleidungsanordnung verschlechtern. Um dieses Auftreten zu verhindern, kann ein Gasgegendruck verwendet werden, indem die Formkammer 80 des zweiten Schusses mit einem Gas wie Luft unter Druck gesetzt wird, das nicht mit dem injizierten geschmolzenen Polymer reagiert, das den Bezug 42 bildet. Beispielsweise kann die Formkammer 80 vorteilhafterweise mit etwa 100 bis 200 psi während des zweiten Schusses des Formprozesses unter Druck gesetzt werden. Auf diese Weise wird die Expansion des Gases von dem Blähmittel verlangsamt oder unterdrückt, was es ermöglicht, daß die Außenschichten 48, 50 des Bezugs 42 ohne jegliche Oberflächenfehler geformt werden. Wenn die Formkammer 80 nahezu mit dem geschmolzenen Polymer gefüllt ist, wird der Gegendruck freigegeben, damit sich das Gas von dem Blähmittel ausdehnen und die zellulare Struktur des Kerns 52 formen kann.
Nachdem das Polster 20 abgekühlt ist, wird das zweite Element 64 von dem Kern 66 wegbewegt, und das Polster 20 wird aus dem ersten Hohlraum 68 ausgestoßen, beispielsweise durch Ausstoßstifte (nicht dargestellt). Der Zwei-Schuß-Formvorgang wird wiederholt, um weitere Polster 20 zu formen. Obwohl dies nicht dargestellt ist, versteht es sich, daß der zweite Hohlraum 70 auch geeignet sein kann, dem ersten Element 62 gegenüberzuliegen und in dieses einzugreifen, während des Eingriffs des ersten Hohlraums 68 in das zweite Element 64, um ein zweites Substrat (nicht dargestellt) das identisch mit dem ersten Substrat 36 ist, durch Einspritzen von geschmolzenem Polymer in die Formkammer des ersten Schusses zu bilden, die durch die Hohlräume 70, 72 bei dem ersten Schuß des Formvorgangs gebildet ist. Nach dem Einspritzen wird der Formkern 66 gedreht, um den zweiten Hohlraum 70 auf den Hohlraum 74 in dem zweiten Element 64 auszurichten und zusammengesetzt, um eine Kammer für den zweiten Schuß des Formvorgangs zu bilden, während der erste Hohlraum 68 in eine gegenüberliegende Beziehung zu dem Hohlraum 72 in dem ersten Element 62 zurückkehrt, um den ersten Schuß des Formvorgangs zu wiederholen. Auf diese Weise können mehrere Polster 20 auf kontinuierliche und effiziente Weise seriell geformt werden.
Obwohl das Herstellungsverfahren eine einzige Formanordnung 60 für einen kontinuierlichen integrierten Prozess verwendet, versteht es sich, dass der Formprozess in mehr als einer Formanordnung durchgeführt werden kann, so dass das Polster 20 nach dem ersten Schuß von dem Formhohlraum des ersten Schusses in einen Formhohlraum des zweiten Schusses in einer zweiten, getrennten Formanordnung (nicht dargestellt) für den zweiten Schuß des Formvorgangs transportiert werden kann. Das Polster 20 oder wenigstens der Bezug 42 können auch durch andere Multikomponenten-Formprozesse ausgebildet werden, die dem Fachmann bekannt sind. Beispielsweise kann der Bezug 42 durch einen Co-Spritzgußprozeß geformt werden, bei dem zwei oder mehr geschmolzene Polymere nacheinander oder gleichzeitig in dieselbe Form injiziert werden, um Häute 48, 50 und den inneren zellularen Kern 52 zu formen.

Claims

Verkleidungspaneel (10) zur Befestigung an einem Türrahmen (12) eines Motorfahrzeugs (16), enthaltend: einen Hauptkörperabschnitt (18), der geeignet ist, an dem Türrahmen (12) lösbar befestigt zu werden, wobei der Hauptkörperabschnitt (18) eine Zugangsöffnung (22) aufweist; und ein Polster (20), das an dem Hauptkörperabschnitt (18) lösbar befestigt ist, wobei das Polster (20) die Zugangsöffnung (22) überdeckt und folgende Merkmale aufweist: ein Substrat (36) mit einem Polsterabschnitt (38), der integral mit einem Armlehnenabschnitt (40) geformt und aus einem ersten Polymermaterial hergestellt ist, und einen Bezug (42), der aus einem zweiten Polymermaterial hergestellt und integral mit dem Substrat (36) geformt ist, wobei der Bezug (42) einen ersten Abschnitt (44), der über dem Polsterabschnitt (38) des Substrats (36) liegt und eine erste Dicke (t₁) hat, und einen zweiten Abschnitt (46), der über dem Armlehnenabschnitt (40) des Substrats (36) liegt und eine zweite Dicke (t₂) hat, aufweist, wobei die zweite Dicke (t₂) größer ist als die erste Dicke (t₁), um dem Armlehnenabschnitt (40) ein weicheres Gefühl zu verleihen.
Verkleidungspaneel nach Anspruch 1, wobei der erste Abschnitt (44) des Bezugs (42) eine nicht-zellulare Struktur hat und der zweite Abschnitt (46) des Bezugs (42) eine zellulare Struktur aufweist.
Verkleidungspaneel nach Anspruch 1, wobei die erste Dicke (t₁) 1 bis 3 mm beträgt und die zweite Dicke (t₂) 5 bis 12 mm beträgt.
Verkleidungspaneel nach Anspruch 1, wobei das Substrat (36) ein Material aufweist, das aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus einem Polyolefin und Polycarbonat/Acrylonitrilbutadienstyrol besteht.
Verkleidungspaneel nach Anspruch 1, wobei der Bezug (42) ein Material enthält, das aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus einem thermoplastischen Elastomer und einem Polypropylen besteht.
Verfahren zur Herstellung eines Verkleidungspaneels (10) mit einem Multi-Gefühl-Polster, umfassend: Formen eines Substrats (36), das einen Polsterabschnitt (38) hat, der integral mit einem Armlehnenabschnitt (40) geformt ist, durch Einspritzen eines ersten Polymermaterials in einem ersten Schuß eines Formvorgangs; Ausbilden einer Formkammer (80) um wenigstens einen Teil des Substrats (36); Formen eines Bezugs (42) auf dem Substrat (36) durch Einspritzen eines zweiten Polymermaterials in die Formkammer (80) in einem zweiten Schuß des Formprozesses, wobei der Bezug (42) einen ersten Abschnitt (44), der über dem Polsterabschnitt (38) liegt und eine erste Dicke (t₁) hat, und einen zweiten Abschnitt (46), der über dem Armlehnenabschnitt (40) liegt und eine zweite Dicke (t₂) hat, aufweist, wobei die zweite Dicke (t₂) größer ist als die erste Dicke (t₁), um dem Armlehnenabschnitt (40) ein weicheres Gefühl zu verleihen.
Verfahren nach Anspruch 6, wobei das Formen des Bezugs (42) ferner umfasst: Formen des Bezugs (42), so dass der erste Abschnitt (44) eine nicht-zellulare Struktur hat; und Formen des Bezugs (42), so dass der zweite Abschnitt (46) eine zellulare Struktur aufweist.
Verfahren nach Anspruch 6, wobei das Formen des Bezugs (42) ferner umfasst: Formen des Bezugs, so dass die erste Dicke 1 bis 3 mm beträgt und die zweite Dicke 5 bis 12 mm beträgt.
Verfahren nach Anspruch 6, wobei das erste Polymermaterial aus der Gruppe ausgewählt wird, die aus einem Polyolefin und Polycarbonat/Acrylnitrilbutadienstyrol besteht.
Verfahren nach Anspruch 6, wobei das zweite Polymermaterial aus der Gruppe ausgewählt wird, die aus einem thermoplastischen Elastomer und Polypropylen besteht.
Verfahren nach Anspruch 6, wobei das Formen des Bezugs (42) ferner umfasst: Mischen eines Blähmittels mit dem zweiten Polymermaterial; und Zulassen, dass das Blähmittel die zellulare Struktur in dem zweiten Abschnitt (46) des Bezugs bildet.
Verfahren nach Anspruch 6, ferner umfassend: Unterdrucksetzen der Formkammer (80) mit einem Gegendruck vor dem Einspritzen des zweiten Polymermaterials; und Beenden des Gegendrucks, wenn das zweite Polymermaterial die Formkammer (80) nahezu füllt.