DE102018122793B4

DE102018122793B4 - Innenverkleidung für kraftfahrzeuge und verfahren zur herstellung derselben

Info

Publication number: DE102018122793B4
Application number: DE102018122793.0A
Authority: DE
Inventors: Kevin Vos
Original assignee: Faurecia Interior Systems Inc
Current assignee: Faurecia Interior Systems Inc
Priority date: 2017-09-21
Filing date: 2018-09-18
Publication date: 2023-03-09
Anticipated expiration: 2038-09-19
Also published as: US20190084625A1; US10427719B2; DE102018122793A1

Abstract

Innenverkleidung (10) für ein Kraftfahrzeug, wobei die Innenverkleidung (10) umfasst:ein Substrat (14);eine Oberflächenbeschichtung (16), die das Substrat (14) mindestens teilweise bedeckt;ein Schaum (18), der zwischen der Oberflächenbeschichtung (16) und dem Substrat (14) angeordnet ist; undeine gasaufnehmende hohle Struktur (20, 22), die in dem Schaum (18) angeordnet ist, wobei die gasaufnehmende hohle Struktur (20, 22) eine Öffnung (26) aufweist, die zur Aufnahme von Gas ausgebildet ist und eine Wand (28) umfasst, die zumindest teilweise eine Kammer umgibt, die in Fluidverbindung mit der Öffnung (26) steht.

Description

TECHNISCHES GEBIET
Das technische Gebiet betrifft allgemein Innenverkleidungen für Kraftfahrzeuge und insbesondere Innenverkleidungen, die ein Substrat, eine Oberflächenbeschichtung und einen Schaum, der zwischen der Oberflächenbeschichtung und dem Substrat angeordnet ist, umfassen und Verfahren zum Herstellen einer solchen Innenverkleidung.
HINTERGRUND
Kraftfahrzeuge umfassen oft eine Fahrzeuginnenverkleidung, wie eine Instrumententafel, eine Türverkleidung, eine Verkleidung der Innenausstattung und/oder dergleichen. Geschäumte Innenverkleidungen, wie zum Beispiel vor Ort geschäumte (foam-in-place, FIP) Innenverkleidungen oder andere Innenverkleidungen, die durch alternative Schäumungsverfahren hergestellt werden, werden oft verwendet, um gewünschten Bereichen des Innenraums von Kraftfahrzeugen eine gepolsterte Oberfläche zu verleihen. Geschäumte Innenverkleidungen umfassen ein Substrat und eine Oberflächenbeschichtung mit einer Schaumschicht, die zwischen der Oberflächenbeschichtung und dem Substrat angeordnet ist, um eine Polsterung für einen weicheren Oberflächenzustand bereitzustellen. Während der Herstellung von beispielsweise einer FIP-Innenverkleidung wird die Schaumschicht typischerweise durch Einspritzen einer Flüssigkeit, z. B. Polyurethanausgangsstoffen, wie Diisocyanaten und Polyolen, oder anderen flüssigen schaumbildenden Materialien zwischen dem Substrat und der Oberflächenbeschichtung gebildet, die in einem Schaumwerkzeug gestützt werden. Beispiele für Innenverkleidungen, die einen Schaum zwischen einem Substrat und einer Oberflächenbeschichtung aufweisen, können den Druckschriften DE 10 2013 224 757 A1 , US 5 939 165 A sowie DE 102 04 168 A1 entnommen werden.
Ein Problem für geschäumte Innenverkleidungen ist, dass relativ große Lufttaschen oder Schaumhohlräume in der Schaumschicht während der Herstellung der Verkleidung gebildet werden können, zum Beispiel aufgrund seiner Teilegeometrie, Variationen des Flusses des/der flüssigen schaumbildenden Materials/Materialien und/oder unzureichendes Entlüften des Schaumwerkzeugs während des Schäumens. In einem Beispiel, das in dem US-Patent Nr. US 6,375,878 B1 , das für Gray et al. erteilt wurde, offenbart ist, wird ein Armaturenbrett eines Kraftfahrzeugs unter Verwendung eines FIP-Prozesses gebildet. Eine Außenoberflächenschicht ist mit der Oberseite nach unten in einem Hohlraum eines Formwerkzeugs positioniert, das in Übereinstimmung mit der gewünschten Form der Instrumententafel geformt ist. Ein Halter wird in das Formwerkzeug eingesetzt und wird in einem Abstand zu der äußeren Oberflächenschicht gehalten, um dazwischen einen Schaumraum bereitzustellen. Geeignete Schaumreaktanten werden dann in den Schaumraum eingeführt, wo sie reagieren, expandieren und härten, um den Schaumraum zu füllen und eine Schaumschicht zu erzeugen. Unglücklicherweise können Lücken oder Zwischenräume in der Schaumschicht aufgrund von Unvollkommenheiten, Druckaufbau und/oder konstruierten Zwischenräumen gebildet werden, die Luft oder Gas in dem oder den flüssigen schaumbildenden Materialien während des FIP-Prozesses einschließen.
US 8,864,238 B2 schlägt den Einsatz von Entlüftungselementen vor, die an Stellen in einer Schäumform positioniert werden, an denen die Bildung von Lufteinschlüssen erwartet wird. Mittels der Entlüftungselemente wird ein Ableiten von Luft aus der Schäumform heraus ermöglicht.
Ein anderes Problem für geschäumte Innenverkleidungen besteht darin, eine ausreichende Steifigkeit für Bereiche der Verkleidung bereitzustellen, wo der Schaum nicht notwendigerweise vollständig durch das Substrat und/oder eine andere darunter liegende Struktur gestützt wird. Zum Beispiel weist die hintere im Fahrzeug angeordnete Kante (z. B. der überhängende oder freitragende Abschnitt) einer geschäumten Instrumententafel häufig einen Schaumabschnitt auf, der sich von einer Kante eines Substrats nach hinten erstreckt. Somit ist der Schaumabschnitt freitragend von dem Substrat und/oder wird nicht vollständig durch das Substrat getragen und kann aufgrund von Sonnenlast(en), manuellen Kräften (z. B. Drücken oder Herunterziehen durch eine Hand auf den Bereich), und/oder anderen äußeren Kräften herunterhängen oder anderweitig durchhängen.
Dementsprechend ist es wünschenswert, geschäumte Innenverkleidungen bereitzustellen, die eines oder mehrere der vorstehenden Probleme überwinden. Ferner werden andere wünschenswerte Merkmale und Eigenschaften der vorliegenden Offenbarung aus der nachfolgenden detaillierten Beschreibung und den beigefügten Ansprüchen in Verbindung mit den begleitenden Zeichnungen und diesem Hintergrund ersichtlich.
KURZE ZUSAMMENFASSUNG
Hierin werden Innenverkleidungen für Kraftfahrzeuge und Verfahren zum Herstellen solcher Innenverkleidungen bereitgestellt. Gemäß einer Ausführungsform umfasst eine Innenverkleidung ein Substrat und eine Oberflächenbeschichtung, die das Substrat zumindest teilweise überdeckt. Ein Schaum ist zwischen der Oberflächenbeschichtung und dem Substrat angeordnet. Eine gasaufnehmende hohle Struktur ist in dem Schaum angeordnet. Die gasaufnehmende hohle Struktur weist eine Öffnung auf, die zur Aufnahme von Gas ausgebildet ist und umfasst eine Wand, die zumindest teilweise eine Kammer umgibt, die in Fluidverbindung mit der Öffnung steht.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform wird ein Verfahren zum Herstellen einer Innenverkleidung für ein Kraftfahrzeug bereitgestellt. Das Verfahren umfasst das Anordnen einer Oberflächenbeschichtung benachbart zu einem Substrat. Eine gasaufnehmende hohle Struktur ist benachbart zu der Oberflächenbeschichtung angeordnet. Die gasaufnehmende hohle Struktur weist eine Öffnung auf, die zur Aufnahme von Gas ausgebildet ist und umfasst eine Wand, die zumindest teilweise eine Kammer umgibt, die in Fluidverbindung mit der Öffnung steht. Ein flüssiges schaumbildendes Material wird zwischen der Oberflächenbeschichtung und dem Substrat und in Richtung der Öffnung der gasaufnehmenden hohle Struktur vorgeschoben. Das flüssige schaumbildende Material wird verfestigt, um einen Schaum zu bilden. Die gasaufnehmende hohle Struktur ist in dem Schaum angeordnet.
Figurenliste
Die verschiedenen Ausführungsformen werden nachstehend in Verbindung mit den folgenden Zeichnungsfiguren beschrieben, wobei gleiche Bezugszeichen gleiche Elemente bezeichnen und wobei:

1 eine Draufsicht auf eine Innenverkleidung für ein Kraftfahrzeug gemäß einer beispielhaften Ausführungsform ist;
2 eine perspektivische Ansicht von Abschnitten von zwei gasaufnehmenden hohlen Strukturen einer beispielhaften Ausführungsform ist;
3 eine perspektivische Ausschnittansicht eines Eckabschnitts einer Innenverkleidung für ein Kraftfahrzeug gemäß einer beispielhaften Ausführungsform ist;
4 eine Rückansicht eines Substrats, einer Oberflächenbeschichtung und einer gasaufnehmenden hohlen Struktur während einer Zwischenfertigungsphase einer Innenverkleidung gemäß einer beispielhaften Ausführungsform ist;
5A-5F Querschnittsansichten eines Abschnitts der in 1 dargestellten Innenverkleidung entlang der Linie 5-5 sind;
6 eine Querschnittsansicht eines Teils der in 1 dargestellten Innenverkleidung entlang der Linie 6-6 ist;
7 eine Draufsicht auf eine Innenverkleidung für ein Kraftfahrzeug gemäß einer beispielhaften Ausführungsform ist;
8 eine perspektivische Ansicht einer gasaufnehmenden hohlen Struktur gemäß einer beispielhaften Ausführungsform ist;
9 eine schematische Darstellung einer Innenverkleidung für ein Kraftfahrzeug während einer fortgeschrittenen Fertigungsstufe gemäß einer beispielhaften Ausführungsform ist; und
10 ein Flussdiagramm eines Verfahrens zum Herstellen einer Innenverkleidung für ein Kraftfahrzeug gemäß einer beispielhaften Ausführungsform ist.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
Die folgende detaillierte Beschreibung ist lediglich beispielhafter Natur und soll die verschiedenen Ausführungsformen oder die Anwendung und Verwendungen davon nicht beschränken. Darüber hinaus besteht keine Absicht, an irgendeine Theorie gebunden zu sein, die im vorhergehenden Hintergrund oder in der folgenden detaillierten Beschreibung dargestellt ist.
Verschiedene hier in Betracht gezogene Ausführungsformen betreffen Innenverkleidungen für Kraftfahrzeuge und Verfahren zum Herstellen solcher Innenverkleidungen. Die hierin beschriebenen beispielhaften Ausführungsformen stellen eine Innenverkleidung für ein Kraftfahrzeug bereit. Die Innenverkleidung wird hergestellt, indem eine Oberflächenbeschichtung in einem Abstand benachbart an ein Substrat angeordnet wird, zum Beispiel in einem Schaumstoffformwerkzeug. Eine gasaufnehmende hohle Struktur ist benachbart zu der Oberflächenbeschichtung angeordnet, beispielsweise in dem Raum zwischen der Oberflächenbeschichtung und dem Substrat. Die gasaufnehmende hohle Struktur weist eine Öffnung auf, die zur Aufnahme von Gas ausgebildet ist, und umfasst eine Wand, die zumindest teilweise eine Kammer umgibt, die in Fluidverbindung mit der Öffnung steht. Ein flüssiges schaumbildendes Material wird zwischen der Oberflächenbeschichtung und dem Substrat (z. B. unter Verwendung eines FIP-Verfahrens, eines offenen Schaumgussverfahrens oder dergleichen) und in Richtung auf die Öffnung der gasaufnehmenden hohlen Struktur vorgeschoben. Das flüssige schaumbildende Material wird verfestigt, um einen Schaum zu bilden, wobei die gasaufnehmende hohle Struktur in dem Schaum angeordnet ist.
In einer beispielhaften Ausführungsform wurde herausgefunden, dass, indem die gasaufnehmende hohle Struktur benachbart an die Oberflächenbeschichtung angeordnet ist, beispielsweise in dem Raum zwischen der Oberflächenbeschichtung und dem Substrat, die Öffnung der gasaufnehmenden hohlen Struktur so angeordnet ist, dass sie leicht Luft oder Gas aufnimmt, die andernfalls in der Nähe der Öffnung eingeschlossen werden könnten, wenn das flüssige schaumbildende Material während des Schäumverfahrens in Richtung der Öffnung vorgeschoben wird. Die Luft oder das Gas, die durch die Öffnung aufgenommen werden, werden entlang der Kammer der gasaufnehmenden hohlen Struktur geleitet und darin gespeichert, um die abgeschiedene Luft oder das abgeschiedene Gas von dem flüssigen schaumbildenden Material aus der gasaufnehmenden hohlen Struktur raus zu halten. Somit kann vorteilhafterweise ein gleichmäßigerer Schaum ohne relativ große Lufttaschen oder Schaumhohlräume gebildet werden, wenn das flüssige schaumbildende Material nachfolgend verfestigt wird.
Ein weiterer zusätzlicher Vorteil der hierin offenbarten Innenverkleidung besteht darin, dass in einigen Ausführungsformen die Innenverkleidung die Oberflächenbeschichtung umfasst, die das Substrat zumindest teilweise überdeckt. Der Schaum ist zwischen der Oberflächenbeschichtung und dem Substrat angeordnet und die gasaufnehmende hohle Struktur ist in dem Schaum angeordnet. In einer beispielhaften Ausführungsform trägt die gasaufnehmende hohle Struktur vorteilhafterweise dazu bei, den Schaum zu stützen, um eine adäquate Steifigkeit für die assoziierte(n) Fläche(n) der Innenverkleidung bereitzustellen, zum Beispiel wenn der Schaum nicht notwendigerweise vollständig durch das Substrat gestützt wird, um ein Herunterhängen oder Durchhängen aufgrund von Sonneneinstrahlung, manuellen Kräften (z. B. Drücken oder Herabdrücken der Hand auf den Bereich) und/oder anderen externen Kräften zu verhindern.
Ein zusätzlicher Vorteil der hier offenbarten Innenverkleidung besteht darin, dass sich die Wand der gasaufnehmenden hohlen Struktur in einigen Ausführungsformen in Längsrichtung erstreckt, um einen länglichen Körper mit der darin angeordneten Kammer zu definieren. Der längliche Körper ermöglicht, dass die gasaufnehmende hohle Struktur in relativ engen Räumen zwischen der Oberflächenbeschichtung und dem Substrat angeordnet ist, beispielsweise im Überhangbereich oder dergleichen der Innenverkleidung. Zusätzlich trägt der längliche Körper dazu bei, solchen Bereichen eine angemessene Steifigkeit zu verleihen.
Ein zusätzlicher Vorteil der hierin offenbarten Innenverkleidung besteht darin, dass in einigen Ausführungsformen die gasaufnehmende hohle Struktur ferner mindestens einen Abstandshalter umfasst, der sich von dem länglichen Körper nach außen erstreckt und der mindestens die Oberflächenbeschichtung oder das Substrat berührt. Die Abstandshalter erleichtern das konsistente Positionieren der gasaufnehmenden hohlen Struktur in einem gewünschten Bereich zwischen der Oberflächenbeschichtung und dem Substrat während der Herstellung der Innenverkleidung.
Ein zusätzlicher Vorteil der hierin offenbarten Innenverkleidung besteht darin, dass in einigen Ausführungsformen der mindestens eine Abstandshalter ein Schaummaterial umfasst. Das Schaummaterial hilft dem Abstandshalter (den Abstandshaltern), unauffällig in dem Schaum positioniert zu werden, um eine konsistente gepolsterte Oberfläche der Innenverkleidung bereitzustellen.
Ein zusätzlicher Vorteil der hierin offenbarten Innenverkleidung besteht darin, dass in einigen Ausführungsformen der mindestens eine Abstandshalter zwei benachbarte Abstandshalter umfasst, die voneinander um einen Abstand von etwa 50 bis etwa 400 mm beabstandet sind. Dadurch, dass zwei benachbarte Abstandshalter voneinander beabstandet sind, erleichtert ein solcher Abstand das konsistente Positionieren der gasaufnehmenden hohlen Struktur in einem gewünschten Bereich zwischen der Oberflächenbeschichtung und dem Substrat während der Herstellung der Innenverkleidung.
Ein zusätzlicher Vorteil der hier offenbarten Innenverkleidung besteht darin, dass in einigen Ausführungsformen der länglichche Körper rohrförmig ist und eine kreisförmige mit einem Außendurchmesser und einem Innendurchmesser aufweist. Dadurch, dass der länglichche Körper rohrförmig ist, wird eine effiziente Herstellung der gasaufnehmenden hohlen Struktur, beispielsweise durch einen Extrusionsprozess oder dergleichen, erleichtert.
Ein zusätzlicher Vorteil der hier offenbarten Innenverkleidung besteht darin, dass der längliche Körper in einigen Ausführungsformen einen Außendurchmesser von 3 mm bis 7 mm und einen Innendurchmesser von 1 bis 5 mm aufweist. Indem der längliche Körper mit solchen inneren und äußeren Durchmessern versehen ist, kann die gasaufnehmende hohle Struktur den gewünschten Bereichen der Innenverkleidung eine angemessene Steifigkeit verleihen und unabhängig davon während der Herstellung der Innenverkleidung ein angemessenes Speichervolumen in der Kammer zur Aufnahme und Speicherung von nahe der Öffnung der gasaufnehmenden hohlen Struktur angeordneten Luft oder Gas bereitstellen.
Ein zusätzlicher Vorteil der hier offenbarten Innenverkleidung besteht darin, dass der längliche Körper in einigen Ausführungsformen eine Querschnittsform aufweist, die aus der nachfolgenden Gruppe einer dreieckigen Querschnittsform, einer rechteckigen Querschnittsform, eine orthogonale Querschnittsform, eine polygonale Querschnittsform, eine spitzwinklige Querschnittsform und eine ovale Querschnittsform ausgewählt ist. Indem der längliche Körper mit einer solchen Querschnittsform (solchen Querschnittsformen) ermöglicht wird, kann die gasaufnehmende hohle Struktur, beispielsweise durch einen Extrusionsprozess oder dergleichen, effizient hergestellt werden.
Ein zusätzlicher Vorteil der hierin offenbarten Innenverkleidung besteht darin, dass in einigen Ausführungsformen die Wand der gasaufnehmenden hohlen Struktur einen block- und/oder keilförmigen Körper mit der darin angeordneten Kammer definiert. Ein block- und/oder keilförmiger Körper ermöglicht, dass die gasaufnehmende hohle Struktur in einem gewünschten Bereich der Innenverkleidung während der Herstellung der Verkleidung, beispielsweise in einem Eckbereich oder dergleichen, gleichmäßig positioniert wird.
Ein zusätzlicher Vorteil der hierin offenbarten Innenverkleidung besteht darin, dass in einigen Ausführungsformen die Öffnung durch die Wand des block- und / oder keilförmigen Körpers, der zu der Kammer offen ist, ausgebildet ist. Durch Ausbilden der Öffnung durch die Wand des block- und/oder keilförmigen Körpers kann die Öffnung strategisch so positioniert werden, dass sie in der Nähe eines Bereichs der Innenverkleidung liegt, der ansonsten während des Schäumens Luft oder Gas einfangen könnte.
Ein zusätzlicher Vorteil der hierin offenbarten Innenverkleidung besteht darin, dass in einigen Ausführungsformen die Innenverkleidung einen auskragenden Oberflächen-Schaumabschnitt aufweist, der sich von einem Randabschnitt des Substrats erstreckt, und die gasaufnehmende hohle Struktur in einem Teil des Schaums angeordnet ist, der in dem auskragenden Oberflächen-Schaumabschnitt angeordnet ist. Durch Positionieren der gasaufnehmenden hohlen Struktur in dem auskragenden Oberflächen-Schaumabschnitt trägt die gasaufnehmende hohle Struktur dazu bei, den Schaum in diesem Abschnitt abzustützen, um eine angemessene Steifigkeit bereitzustellen, beispielsweise um ein Herunterhängen oder Durchhängen aufgrund von Sonneneinstrahlung, manuellen Kräften (z. B. Drücken oder Herunterziehen der Hand auf den Bereich) und/oder andere äußere Kräfte zu verhindern.
Ein zusätzlicher Vorteil der hierin offenbarten Innenverkleidung besteht darin, dass in einigen Ausführungsformen die Innenverkleidung einen Eckoberflächen-Schaum-Abschnitt aufweist und die Öffnung der gasaufnehmenden hohlen Struktur in einem Teil des Schaums in oder nahe dem Eckoberflächen-Schaumabschnitt angeordnet ist. Das Positionieren der Öffnung der gasaufnehmenden hohlen Struktur in oder nahe dem Eckoberflächen-Schaumabschnitt hilft, Luft oder Gas, die ansonsten während des Schäumens in der Nähe dieses Bereichs eingeschlossen werden könnten, leicht aufzunehmen und zu entfernen.
Ein zusätzlicher Vorteil der hierin offenbarten Innenverkleidung ist, dass in einigen Ausführungsformen die Innenverkleidung eine Instrumententafel ist, die einen Überhangabschnitt aufweist und die gasaufnehmende hohle Struktur in einem Teil des Schaums angeordnet ist, der im Überhangabschnitt angeordnet ist. Durch Positionieren der gasaufnehmenden hohlen Struktur in dem Überhangabschnitt trägt die gasaufnehmende hohle Struktur dazu bei, den Schaum in diesem Bereich der Instrumententafel abzustützen, um eine angemessene Steifheit bereitzustellen, zum Beispiel um ein Herunterhängen oder Durchhängen aufgrund von Sonneneinstrahlung, manuellen Kräften (z. B. Drücken oder Herunterziehen der Hand auf den Bereich) und/oder andere äußeren Kräften zu verhindern.
1 ist eine Draufsicht auf eine Innenverkleidung 10 für ein Kraftfahrzeug gemäß einer beispielhaften Ausführungsform. 6 ist eine Querschnittsansicht eines Teils der in 1 dargestellten Innenverkleidung 10 entlang der Linie 6-6. Bezugnehmend auf 1 und 6, ist die Innenverkleidung 10 in einer beispielhaften Ausführungsform eine Instrumententafel 12, die vor einem Fahrersitz und einem Beifahrersitz in einem Innenraum des Kraftfahrzeugs positioniert werden kann. Wie dargestellt, hat das Armaturenbrett 12 einen Überhangabschnitt 13, der eine nach hinten gerichtete innere Fahrzeugkante ist, die sich quer vor dem Fahrer- und Beifahrersitz erstreckt. Gegenüber dem Überhangabschnitt 13 der Instrumententafel 12 ist ein Verkleidungsabschnitt 15, der eine vordere fahrzeugseitige Kante ist und sich quer über das Fahrzeug erstreckt. Alternativ kann die Innenverkleidung 10 eine Türverkleidung oder eine andere Fahrzeuginnenverkleidung sein.
Die Innenverkleidung 10 umfasst ein Substrat 14, eine Oberflächenbeschichtung 16, einen Schaum 18, der zwischen der Oberflächenbeschichtung 16 und dem Substrat 14 angeordnet ist, und gasaufnehmende hohle Strukturen 20 und 22, die in dem Schaum 18 angeordnet sind. Die äußere Oberfläche des Substrats 14 ist mit dem Schaum 18 und der Oberflächenbeschichtung 16 bedeckt, um die Innerverkleidung 10 als eine geschäumte Innenverkleidung zu definieren. In einem Beispiel sind eine oder mehrere der gasaufnehmenden hohlen Strukturen 20 und/oder 22 getrennt und verschieden von dem Substrat 14. In einem anderen Beispiel sind eine oder mehrere der gasaufnehmenden hohlen Strukturen 20 und/oder 22 integral als Teil des Substrats 14 ausgebildet, z. B. während der Herstellung des Substrats 14 unter Verwendung eines Form- und/oder Formverfahrens, z. B. Spritzgießen, Umspritzen und/oder dergleichen. Zum Beispiel kann das Substrat 14 einen Substratkörperabschnitt aufweisen und die eine oder mehreren gasaufnehmenden hohlen Strukturen 20 und/oder 22 können sich als Verlängerungsabschnitt(e) des Substrats 14 von dem Substratkörperabschnitt erstrecken.
Das Substrat 14 kann aus einem Kunststoffmaterial wie beispielsweise Styrol-Maleinsäureanhydrid (SMA), Polycarbonat (PC), ABS, PC / ABS, Polypropylen (PP) oder dergleichen, durch Spritzgussverfahren oder andere bekannte Herstellungstechnik hergestellt werden. Die Oberflächenbeschichtung 16 kann aus einem thermoplastischen Material, wie etwa Polyvinylchlorid, thermoplastischem Urethan, thermoplastischem Olefin oder dergleichen, gemäß bekannter Herstellungstechniken gebildet sein, könnte aber auch aus einem wärmehärtbaren Polymer, wie wärmehärtbarem Urethan oder dergleichen, bestehen. Der Schaum 18 kann durch einen FIP-Prozess, ein offenes Schaumgussverfahren oder dergleichen und Schaumreaktandenmaterialien, wie Polyurethanschaumausgangsstoffen, wie Diisocynaten und Polyolen, oder anderen flüssigen schaumbildenden Materialien gebildet werden.
Bezugnehmend auf die 1-2, 5a und 6 sind in einer beispielhaften Ausführungsform die gasaufnehmenden hohlen Strukturen 20 und 22 in Abschnitten des Schaums 18 angeordnet, die sich in dem Überhangabschnitt 13 unmittelbar vor dem Beifahrersitz beziehungsweise dem Fahrersitz befinden. Der Überhangabschnitt 13 umfasst einen freitragenden Oberflächenschaumabschnitt 23, der sich von einem Randabschnitt 25 des Substrats 14 erstreckt. Die gasaufnehmenden hohlen Strukturen 20 und 22 sind in den Abschnitten des Schaums 18 angeordnet, die in dem freitragenden Oberflächenschaumabschnitt 23 angeordnet sind. Alternativ können die gasaufnehmenden hohlen Strukturen 20 und 22 in anderen Abschnitten des Schaums 18 angeordnet sein, die nicht in dem Überhangabschnitt 13 und/oder dem freitragenden Oberflächenschaumabschnitt 23 der Innenverkleidung 10 angeordnet sind.
Die gasaufnehmenden hohlen Strukturen 20 und 22 können aus Kunststoffmaterial, Metall oder dergleichen unter Verwendung herkömmlicher Herstellungstechniken gebildet werden, wie zum Beispiel einem Extrusionsverfahren, Formverfahren, einem Metallformungsverfahren oder dergleichen . Wie nachstehend ausführlicher erörtert wird, weisen die gasaufnehmenden hohlen Strukturen 20 und 22 jeweils eine oder mehrere Öffnungen 26 auf, die zur Aufnahme von Gas ausgebildet sind und eine Wand aufweisen, die eine Kammer 30, die in Fluidverbindung mit der Öffnung 26 steht, teilweise oder vollständig umgibt. Wie dargestellt, hat die gasaufnehmende hohle Struktur 20 zwei Öffnungen 26, von denen eine in einem Eckoberflächenschaumabschnitt 50 und die andere in Richtung eines Mittelabschnitts des Überhangabschnitts 13 angeordnet ist, und die gasaufnehmende hohle Struktur 22 hat zwei Öffnungen 26, wobei eine in einem Eckoberflächenschaumabschnitt 52 und die andere in Richtung des Mittelabschnitts des Überhangabschnitts 13 angeordnet ist.
In einer beispielhaften Ausführungsform erstreckt sich die Wand 28 der gasaufnehmenden hohlen Struktur(en) 20 oder 22 in Längsrichtung, um einen länglichen Körper 32 mit der darin angeordneten Kammer 30 umgeben von der Wand 28 zu definieren. In einem Beispiel ist der Körper 32 rohrförmig (z. B. ein Rohr mit offenem Ende, das gerade, gekrümmt oder gebogen (L-förmig) sein kann) mit einer kreisförmigen Querschnittsform mit einem Außendurchmesser und einem Innendurchmesser. Die Querschnittsform kann entlang der Länge des länglichen Körpers 32 variabel oder nicht variabel sein und als solche kann die Kammer 30 die gleichen Querschnittsabmessungen wie die eine oder mehreren Öffnungen 26 oder Querschnittsabmessungen aufweisen, die anders als die der eine oder die mehreren Öffnungen 26 sind. In einer beispielhaften Ausführungsform beträgt der Außendurchmesser 3 mm bis 7 mm und der Innendurchmesser beträgt 1 bis 5 mm. Auch unter Bezugnahme auf die 5b-5f kann der längliche Körper 32 alternativ eine nicht kreisförmige Querschnittsform (z. B. variabel oder nicht variabel entlang der Länge des länglichen Körpers 32) aufweisen, wie beispielsweise eine dreieckige Querschnittsform 34, eine orthogonale oder rechteckige Querschnittsform 36, eine polygonale Querschnittsform 38, eine spitzwinklige Querschnittsform 40 oder eine ovale Querschnittsform 42.
Unter erneuter Bezugnahme auf 1, 2, 5a und 6, und wie weiter unten ausführlicher erörtert wird, können die gasaufnehmenden hohlen Strukturen 20 und 22 unabhängig voneinander einen oder mehrere Abstandshalter 44 umfassen, die sich von dem länglichen Körper 32 nach außen erstrecken, beispielsweise als Scheiben oder dergleichen, die die Oberflächenbeschichtung 16 und/oder das Substrat 14 berühren, um dabei zu helfen, die gasaufnehmende hohle Struktur 20 in dem Raum zwischen dem Substrat 14 und der Oberflächenbeschichtung 16 während des Schäumens zu positionieren. In einer beispielhaften Ausführungsform sind die Abstandshalter 44 aus einem Schaummaterial gebildet oder weisen dieses auf. Alternativ können die Abstandshalter 44 ein anderes Material als Schaum umfassen, wie beispielsweise ein Kunststoffmaterial, ein elastomeres Material oder dergleichen. In einer beispielhaften Ausführungsform können die gasaufnehmenden hohlen Strukturen 20 und 22 unabhängig voneinander mindestens zwei benachbarte Abstandshalter umfassen, die voneinander in einem Abstand von 50 bis 400 mm, beispielsweise von 75 bis 200 mm, beabstandet sind.
Bezugnehmend auf 7-8 weist bzw. weisen die gasaufnehmenden hohlen Struktur(en) 20 und/oder 22 in einer alternativen Ausführungsform einen nicht länglichen Körper auf. In einem nicht einschränkenden Beispiel definiert die Wand 46 der gasaufnehmenden hohlen Struktur(en) 20 oder 22 einen blockförmigen und/oder keilförmigen (d. h. block/keilförmigen) Körper 48 mit der darin angeordneten Kammer 30. Eine oder mehrere Öffnungen 26 zum Aufnehmen von Gas sind durch die Wand 46 des block/keilförmigen 48 ausgebildet und sind zu der Kammer 30 hin offen und in Fluidverbindung mit dieser. In einer beispielhaften Ausführungsform haben die Öffnungen 26 jeweils eine Abmessung (z. B. Durchmesser) von1 bis 5 mm. Wie dargestellt, sind die gasaufnehmenden hohlen Strukturen 20 und 22 entsprechend in Abschnitten des Schaums 18 angeordnet, die in den Eckoberflächenschaumabschnitten 50 und 52 des Überhangabschnitts 13 angeordnet sind, wobei die Öffnungen 26 zum Beispiel in die vorwärtsinneren Richtungen weisen (angezeigt durch die Pfeile 54 und 56 mit den einzelnen Köpfen).
Bezugnehmend auf 4 und 9 bis 10 ist ein Verfahren 100 zum Herstellen der Innenverkleidung 10 für ein Kraftfahrzeug gemäß einer beispielhaften Ausführungsform bereitgestellt. In einer beispielhaften Ausführungsform verwendet das Verfahren 100 einen Schäumprozess, wie etwa einen FIP-Prozess, ein offenes Schaumgussverfahren oder dergleichen, und umfasst das Anordnen (SCHRITT 102) der Oberflächenbeschichtung 16 in einem Abstand neben dem Substrat 14 zu einem Formwerkzeug 70. Die gasaufnehmenden hohlen Strukturen 20 und 22 sind angrenzend an die Oberflächenbeschichtung 16 angeordnet (SCHRITT 104). Wie in 4 gezeigt, ist die gasaufnehmende hohle Struktur 20 in dem Raum zwischen dem Substrat 14 und der Oberflächenbeschichtung 16 angeordnet, wobei die Öffnung 26 der gasaufnehmenden hohlen Struktur 20 in dem Raum des Eckoberflächenschaumabschnitts 50 des Überhangabschnitts 13 angeordnet ist. Die Abstandshalter 44 der gasaufnehmenden hohlen Struktur 20 berühren die innere Oberfläche der Oberflächenbeschichtung 16, um dabei zu helfen, die gasaufnehmende hohle Struktur 20 in Bezug auf die Oberflächenbeschichtung 16 und/oder das Substrat 14 zu positionieren.
Das Verfahren wird fortgesetzt, indem ein flüssiges schaumbildendes Material 72 zwischen der Oberflächenbeschichtung 16 und dem Substrat 14 und zu den Öffnungen 26 der gasaufnehmenden hohlen Strukturen 20 und 22 vorgeschoben wird (SCHRITT 106). Wenn das flüssige schaumbildende Material 72 in den Raum zwischen der Oberflächenbeschichtung 16 und dem Substrat 14 vorgeschoben wird, wird Luft oder Gas durch die Strömungsfront des flüssigen schaumbildenden Materials 72 zu den Öffnungen 26 hin gedrückt. Die Luft oder das Gas wird durch die Öffnungen 26 in die Kammern 30 derart vorgeschoben, dass die abgeschiedene Luft oder das abgesonderte Gas getrennt von dem flüssigen schaumbildenden Material 72 gehalten wird, das außerhalb der gasaufnehmenden hohlen Strukturen 20 und 22 angeordnet ist. Beispielsweise wird das flüssige schaumbildende Material 72 zur Öffnung 26 der gasaufnehmenden hohlen Struktur 20 hin vorgeschoben, das in dem Eckoberflächenschaumabschnitt 50 des Überhangabschnitts 13 angeordnet ist. Wenn die Strömungsfront des flüssigen schaumbildenden Materials 72 in Richtung auf den Eckoberflächenschaumabschnitt 50 vorrückt, bewegt sich die Luft oder das Gas in dem Eckoberflächenschaumabschnitt 50 durch die Öffnung 26 in die Kammer 30 der gasaufnehmenden hohlen Struktur 20, um zu verhindern, dass sich relativ große eingeschlossene Luft- oder Gastaschen in dem Eckoberflächenschaumabschnitt 50 ausbilden.
Bezugnehmend auch auf 3, wird das flüssige schaumbildende Material 72 verfestigt (SCHRITT 108), z. B. als eine Funktion der Zeit und/oder Temperatur gehärtet, um den Schaum 18 zu bilden. Wie in 3 gezeigt, ist der Schaum 16 in dem Eckoberflächenschaumabschnitt 50 des Überhangabschnitts 13 gleichförmig ohne relativ große Lufttaschen oder Schaumhohlräume.

Claims

Innenverkleidung (10) für ein Kraftfahrzeug, wobei die Innenverkleidung (10) umfasst: ein Substrat (14); eine Oberflächenbeschichtung (16), die das Substrat (14) mindestens teilweise bedeckt; ein Schaum (18), der zwischen der Oberflächenbeschichtung (16) und dem Substrat (14) angeordnet ist; und eine gasaufnehmende hohle Struktur (20, 22), die in dem Schaum (18) angeordnet ist, wobei die gasaufnehmende hohle Struktur (20, 22) eine Öffnung (26) aufweist, die zur Aufnahme von Gas ausgebildet ist und eine Wand (28) umfasst, die zumindest teilweise eine Kammer umgibt, die in Fluidverbindung mit der Öffnung (26) steht.
Innenverkleidung (10) nach Anspruch 1, wobei sich die Wand (28) der gasaufnehmenden hohlen Struktur (20, 22) in Längsrichtung erstreckt, um einen länglichen Körper mit der darin angeordneten Kammer zu definieren.
Innenverkleidung (10) nach Anspruch 2, wobei die gasaufnehmende hohle Struktur (20, 22) ferner mindestens einen Abstandshalter (44) umfasst, der sich von dem länglichen Körper nach außen erstreckt und der mindestens die Oberflächenbeschichtung (16) oder das Substrat (14) berührt.
Innenverkleidung (10) nach Anspruch 3, wobei der mindestens eine Abstandshalter (44) ein Schaummaterial umfasst.
Innenverkleidung (10) nach Anspruch 3 oder 4, wobei der mindestens eine Abstandshalter (44) zwei benachbarte Abstandshalter (44) umfasst, die voneinander um einen Abstand von etwa 50 bis etwa 400 mm beabstandet sind.
Innenverkleidung (10) nach einem der Ansprüche 2 bis 5, wobei der längliche Körper rohrförmig ist und eine kreisförmige Querschnittsform mit einem Außendurchmesser und einem Innendurchmesser aufweist.
Innenverkleidung (10) nach Anspruch 6, wobei der Außendurchmesser 3 mm bis 7 mm und der Innendurchmesser 1 bis 5 mm beträgt.
Innenverkleidung (10) nach einem der Ansprüche 2 bis 5, wobei der längliche Körper eine Querschnittsform aufweist, die aus der Gruppe: einer dreieckigen Querschnittsform, einer rechteckigen Querschnittsform, einer orthogonalen Querschnittsform, einer polygonalen Querschnittsform, einer spitzwinkligen Querschnittsform und einer ovalen Querschnittsform ausgewählt ist.
Innenverkleidung (10) nach einem der Ansprüche 2 bis 5, wobei die Wand (28) der gasaufnehmenden hohle Struktur (20, 22) einen block/keilförmigen Körper mit der darin angeordneten Kammer definiert.
Innenverkleidung (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei die Innenverkleidung (10) einen auskragenden Oberflächenschaumabschnitt aufweist, der sich von einem Kantenabschnitt des Substrats (14) erstreckt, und wobei die gasaufnehmende hohle Struktur (20, 22) in einem Abschnitt des Schaums (18) angeordnet ist, der in dem freitragenden Oberflächenschaumabschnitt angeordnet ist.
Innenverkleidung (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei die Innenverkleidung (10) einen Eckoberflächenschaumabschnitt aufweist und wobei die Öffnung (26) der gasaufnehmenden hohlen Struktur (20, 22) in einem Teil des Schaums (18) angeordnet ist, der in oder nahe dem Eckoberflächenschaumabschnitt angeordnet ist.
Innenverkleidung (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 11, wobei die Innenverkleidung (10) eine Instrumententafel ist.
Innenverkleidung (10) nach Anspruch 12, wobei die Instrumententafel einen Überhangabschnitt aufweist und die gasaufnehmende hohle Struktur (20, 22) in einem Abschnitt des Schaums (18) angeordnet ist, der in dem Überhangabschnitt angeordnet ist.
Verfahren zum Herstellen einer Innenverkleidung (10) für ein Kraftfahrzeug, wobei das Verfahren die folgenden Schritte umfasst: Anordnen einer Oberflächenbeschichtung (16) in der Nähe eines Substrats (14); Anordnen einer gasaufnehmenden hohlen Struktur (20, 22) neben der Oberflächenbeschichtung (16), wobei die gasaufnehmende hohle Struktur (20, 22) eine Öffnung (26) aufweist, die zur Aufnahme von Gas ausgebildet ist, und eine Wand (28) umfasst, die zumindest teilweise eine Kammer umgibt, die in Fluidverbindung mit der Öffnung (26) steht; Vorschieben eines flüssigen schaumbildenden Materials zwischen der Oberflächenbeschichtung (16) und dem Substrat (14) und zur Öffnung (26) der gasaufnehmenden hohle Struktur (20, 22) hin; und Verfestigen des flüssigen schaumbildenden Materials, um einen Schaum (18) zu bilden, wobei die gasaufnehmende hohle Struktur (20, 22) in dem Schaum (18) angeordnet ist.