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Die Erfindung betrifft ein Verkleidungselement zum Verkleiden einer Karosseriestruktur eines Kraftfahrzeugs zu einem Innenraum des Kraftfahrzeugs hin, mit einem Grundkörper mit einer Sichtseite und einer Rückseite. Solche Verkleidungselemente werden bei Kraftfahrzeugen, insbesondere bei Personenkraftfahrzeugen, oftmals im Bereich von sogenannten Säulen, also sich vertikal erstreckenden Karosseriestrukturen, die zwischen den einzelnen Fensterelementen oder Türelementen angeordnet sind, zum Verkleiden der entsprechenden Karosseriestrukturen verwendet.
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An die Verkleidungselemente werden dabei verschiedene Anforderungen gestellt. Zum einen sollen diese einen optisch ansprechenden Eindruck des Innenraums vermitteln, sodass ein wohnliches und wertiges Ambiente hergestellt wird. Darüber hinaus sollen bestimmte Sicherheitsanforderungen erfüllt werden. So sollen die Verkleidungselemente beispielsweise bis zu einem gewissen Grad verhindern, dass bei einem Unfall der Körper oder der Kopf eines Fahrzeuginsassen bis auf die hinter dem Verkleidungselement angeordnete Karosseriestruktur durchschlägt. Außerdem soll das Verkleidungselement bei einem Unfall nicht oder kaum unkontrolliert splittern.
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Aus der
DE 198 33 336 A1 ist ein hinterspritztes Kunststoffformteil für Säulenverkleidungen von Kraftfahrzeugen bekannt, bei dem ein Kunststoffmaterial verbundstoffartig beidseitig mit Schichtmaterialien verbunden ist, und wobei ein Kaschierungsmaterial als Dekor auf das äußere Schichtmaterial aufgebracht ist. Dabei wird der Körper des Verkleidungselements zwischen zwei Schichten eines die Splitterneigung des fertigen Verkleidungselements verringernden Materials gespritzt. Ein solches Material kann beispielsweise ein Vlies, ein Gewebe, ein Gewirke, ein Netz, eine Folie oder eine Kombination davon sein.
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Aus der
DE 203 13 106 U1 ist weiterhin ein Verkleidungselement, dass auch für den Innenraum eines Fahrzeugs genutzt werden kann, bekannt, dass wenigstens einen Durchbruch aufweist, der mit einem Elektrolumineszenzleuchtelement hinterlegt ist. Es wird so möglich, Teile des Verkleidungselements zu beleuchten bzw. von dem Verkleidungselement ausgehend den Innenraum des Fahrzeugs zu beleuchten.
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Die
DE 10 2016 217 949 A1 zeigt ein Fahrzeuginnenverkleidungsteil und ein Leuchtelement. Das Fahrzeuginnenverkleidungsteil umfasst eine Dekorschicht, die durchgehende Öffnungen aufweist. Außerdem umfasst das Fahrzeuginnenverkleidungsteil eine hinter einer Rückseite der Dekorschicht angeordnete Blendenschicht. Die Blendenschicht weist lichtdurchlässige Bereiche und lichtundurchlässige Bereiche auf. Die Öffnungen der Dekorschicht bilden ein zweites Muster. Das durch die Öffnungen der Dekorschicht gebildete zweite Muster überlappt teilweise mit den lichtdurchlässigen Bereichen der Blendenschicht und teilweise mit den lichtundurchlässigen Bereichen der Blendenschicht.
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In der
DE 100 29 516 A1 ist ein Kunststoff-Formteil mit einem Kunststoff-Trägerkörper und einer mit wenigstens einem Teil einer Oberfläche des Kunststoff-Trägerkörpers verbundenen Kunststoff-Folie, sowie ein Verfahren zu seiner Herstellung beschrieben.
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Grundsätzlich besteht bei allen Fahrzeugen ständig Bedarf zur Gewichtsreduzierung sowie zu Einsparungen bei den Herstellungskosten. Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, ein Verkleidungselement der eingangs genannten Art anzugeben, dass hohen Anforderungen an die optische Gestaltung sowie die Crashsicherheit genügt, dabei gleichzeitig aber ein verringertes Gewicht aufweist sowie kostengünstig herstellbar ist.
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Die Aufgabe wird gelöst durch ein gattungsgemäßes Verkleidungselement, bei dem der Grundkörper eine Mehrzahl von die Sichtseite und die Rückseite verbindenden Durchgangslöchern aufweist, und der Grundkörper auf der Rückseite mit einer Folie verbunden ist, die zumindest 80% der Oberfläche der Rückseite überdeckt. Unter einer Folie wird hierbei insbesondere eine dünne, flexible Materialschicht mit einer Stärke von beispielsweise weniger als 1,5 mm oder weniger als 1,0 mm verstanden. Diese kann aus einem Kunststoff, insbesondere aus einem Polymer, bestehen.
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Mit Hilfe der Durchgangslöcher kann Material eingespart werden, was entsprechend zu einer Gewichtsersparnis führt. Durch das Bekleben mit einer geeigneten Folie, beispielsweise einer Polyamid-Mehrschichtfolie, kann zudem ein unkontrolliertes Splittern des Verkleidungselements verhindert oder zumindest verringert werden. Die Durchgangslöcher oder auch Durchbrüche können über die gesamte Oberfläche des Verkleidungselements verteilt sein. Hierbei sind die Anordnung, die Größe und die Form der Löcher vorzugsweise derart ausgestaltet, dass eine strukturelle Schwächung des Verkleidungselements minimiert wird. Dadurch, dass die Folie zumindest 80 % der Oberfläche der Rückseite überdeckt, wird ein effektiver Splitterschutz erreicht. In speziellen Ausführungsformen kann es sinnvoll sein, mehr als 90 % der Oberfläche der Rückseite oder sogar die gesamte Rückseite der Oberfläche mit der Folie zu überdecken.
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Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass die Folie die Durchgangslöcher überspannt. Mit anderen Worten ist die Folie dann aus dem Innenraum im Bereich der Durchgangslöcher die Fahrzeuginsassen sichtbar. Hierdurch wird zum einen die Möglichkeit geschaffen, die Optik des gesamten Verkleidungselements ansprechend zu gestalten. Die Folie kann beispielsweise die gleiche Farbe wie der Grundkörper aufweisen, sodass trotz der Durchgangslöcher ein optisch ruhiger Eindruck entsteht. Alternativ kann die Folie zumindest im Bereich der Durchgangslöcher eine andere Farbe, beispielsweise eine Kontrastfarbe zu der Farbe des Grundkörpers, aufweisen, mehrfarbig sein oder mit einem Muster oder sonstigen Dekor versehen sein. Es ergeben sich so flexible Möglichkeiten zur Ausgestaltung der Optik des Innenraums des Fahrzeugs im Bereich des betreffenden Verkleidungselements. Die Folie kann hierzu beispielsweise bedruckt sein.
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Um eine signifikante Gewichtsersparnis zu erreichen, ist eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung derart ausgestaltet, dass die Oberfläche der Durchgangslöcher zumindest 10% und höchstens 80%, bevorzugt zumindest 15% und höchstens 60%, besonders bevorzugt zumindest 20% und höchstens 40% der Oberfläche der Sichtseite ausmacht. Je größer die gesamte Oberfläche der Durchgangslöcher ist, desto größer ist folgerichtig auch die Gewichtsersparnis.
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In einer bevorzugten Ausführung ist die Folie mit der Rückseite des Grundkörpers verklebt oder verschweißt. Hierzu kann die Folie mit einem Klebstoff versehen oder in einem thermischen Verfahren mit dem Grundkörper verklebt oder verschweißt werden. Ebenfalls ist es möglich, die Folie in ein Spritzgusswerkzeug einzulegen und dann den Grundkörper aufzuspritzen. Der Grundkörper besteht vorzugsweise aus einem Kunststoff.
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Eine zweckmäßige Ausgestaltung ergibt sich, wenn die Durchgangslöcher unterschiedliche Größen und Formen aufweisen. Mit anderen Worten sind die einzelnen vorhandenen Durchgangslöcher in ihrer Form und Größe nicht identisch, sondern es sind Durchgangslöcher zumindest zweier verschiedener Größen und/oder zweier unterschiedlicher Formen in dem Grundkörper vorhanden. Kompliziertere Ausführungsformen können Durchgangslöcher mit zumindest drei, vier, oder fünf verschiedenen Größen und/oder zumindest drei, vier, oder fünf verschiedenen Formen aufweisen. Als Formen können dabei beispielsweise Kreise, Ovale, Ellipsen, Quadrate, Rechtecke, Fünfecke oder Sechsecke gewählt werden. Als Maß für die Größe der einzelnen Durchgangslöcher kann ihre Oberfläche herangezogen werden. Jedes einzelne Durchgangsloch kann beispielsweise zwischen 1 cm2 und 15 cm2, bevorzugt zwischen 2 cm2 und 10 cm2, groß sein. Entsprechend können in einer speziellen Ausführungsform beispielsweise sowohl Durchgangslöcher mit einer Größe zwischen 1 cm2 und 2 cm2 sowie Durchgangslöcher mit einer Größe zwischen 2 cm2 und 10 cm2 vorhanden sein. Eine flexible Ausgestaltungsmöglichkeit ergibt sich ebenfalls, wenn beispielsweise Durchgangslöcher mit einer Größe zwischen 1 cm2 und 2 cm2, Durchgangslöcher mit einer Größe zwischen 2 cm2 und 5 cm2 sowie Durchgangslöcher mit einer Größe zwischen 5 cm2 und 10 cm2 vorhanden sind. Durchgangslöcher mit einer kleineren Oberfläche können zusätzlich ebenfalls vorhanden sein.
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Wie bereits erwähnt ist mit Vorteil vorgesehen, dass die Folie ausgebildet ist, um ein Splittern des Verkleidungselements bei einer gewaltsamen Zerstörung des Verkleidungselements zu vermeiden oder zumindest zu verringern. Hierzu kann die Folie eine minimale Dicke von beispielsweise 400 µm aufweisen. Gleichzeitig sollte die Folie eine hohe Reißfestigkeit aufweisen.
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In einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung weist die Folie eine Mikroperforation auf. Unter einer Mikroperforation wird hierbei insbesondere eine gleichmäßige Perforation mit kleinen Löchern mit einem Durchmesser von beispielsweise zwischen 0,05 mm und 0,5 mm verstanden. Die Löcher sind vorzugsweise in einem gleichmäßigen Muster äquidistant zueinander angeordnet. Die Lochdichte und die Lochgröße sind dabei vorzugsweise derart ausgewählt, dass die gesamte Oberfläche der Löcher zwischen 40 % und 60 % der perforierten Oberfläche beträgt. Um die splitterhemmende Wirkung der Folie möglichst wenig zu beeinträchtigen ist es möglich, dass lediglich die Bereiche der Folie, die im Bereich eines der Durchgangslöcher angeordnet sind, perforiert sind.
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Durch die angesprochene Mikroperforation der Folie kann eine akustisch vorteilhafte Ausgestaltung des Fahrzeuginnenraums erreicht werden. Schall, der bei herkömmlichen Fahrzeugen komplett oder weitgehend komplett von der Innenraumverkleidung in den Innenraum zurück reflektiert wird, kann so zumindest teilweise die Folie durchqueren und hinter der Folie aufgefangen oder dissipiert werden.
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Mit Vorteil kann die Folie auf der grundkörperabgewandten Seite ein Vlies aufweisen und mit diesem verbunden sein. Dieses kann die akustischen Eigenschaften des Fahrzeugs weiter verbessern. Zum einen kann von außen auf das Fahrzeug auftreffender Schall gedämpft werden, und zum anderen kann Schall, der aus dem Fahrzeuginnenraum auf das Verkleidungselement auftrifft, aufgenommen werden, sodass dieser nicht in den Fahrzeuginnenraum zurück reflektiert wird. Das Verkleidungselement kann dann einen zumindest dreischichtigen Aufbau aufweisen, bei dem vom Innenraum des Fahrzeugs nach außen gesehen als erste Schicht der Grundkörper vorliegt, als zweite und somit mittlere Schicht die Folie folgt und als letzte und zur Karosserie hin äußere Schicht das Vlies angeordnet ist. Das Vlies kann insbesondere ein Akustikvlies bzw. ein Schallschutzvlies sein. Der Grundkörper kann darüber hinaus zum Innenraum des Fahrzeugs hin mit einer optisch ansprechenden Schicht bzw. Lage als Dekorschicht bzw. -lage kaschiert sein, um die optische Anmutung weiter zu verbessern.
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Mit Vorteil ist die Folie derart ausgestaltet, dass sie eine Transmission für sichtbares Licht von weniger als 0,1, bevorzugt von weniger als 0,05 und besonders bevorzugt von weniger als 0,01 aufweist. Mit anderen Worten ist die Folie dann praktisch blickdicht und undurchsichtig, sodass die hinter dem Verkleidungselement angeordnete Karosseriestruktur aus dem Fahrzeuginnenraum heraus nicht sichtbar ist.
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Um eine möglichst große Gewichtsreduktion bei gleichzeitig stabiler Ausgestaltung des Verkleidungselements zu erreichen kann vorgesehen sein, dass die Durchgangslöcher, die in Bereichen des Verkleidungselements angeordnet sind, in denen bei einem Unfall mit starken Belastungen zu rechnen ist, lokal einen kleineren Flächenanteil einer Oberfläche des Verkleidungselements einnehmen, als die Durchgangslöcher, die in Bereichen des Verkleidungselements angeordnet sind, in denen bei einem Unfall mit weniger starken Belastungen zu rechnen ist.
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Die Durchgangslöcher können insbesondere auch im Wesentlichen dreieckige Formen aufweisen. Das Verkleidungselement weist dann eine fachwerkartige Struktur auf, was in vielen Fällen zu einem vorteilhaften Kompromiss aus Gewicht und Strukturstärke führt. Gegebenenfalls können die Materialstärken der Stäbe der fachwerkartigen Struktur gegenüber herkömmlichen Verkleidungselementen erhöht sein, um so höhere Kräfte aufnehmen zu können. So können stark beanspruchte Bereiche des Grundkörpers, insbesondere stark beanspruchte Stege, Materialstärken von zumindest 3 mm aufweisen, wohingegen in weniger stark beanspruchten Bereichen der Grundkörper Materialstärken von höchstens 2,5 mm aufweisen kann.
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Die Aufgabe wird weiterhin gelöst durch ein Kraftfahrzeug mit einem erfindungsgemäßen Verkleidungselement. Gemäß einer Weiterbildung dieses Kraftfahrzeugs ist zwischen dem von dem Verkleidungselement abgedeckten Karosserieelement und dem Verkleidungselement zumindest ein Leuchtmittel angeordnet. Das Leuchtmittel kann insbesondere im Bereich zumindest eines der Durchgangslöcher angeordnet sein. In diesem Fall sollte die Folie entweder die zugehörigen Durchgangslöcher nicht überspannen oder aber zumindest teiltransparent sein, so dass eine Beleuchtung des Innenraums des Fahrzeugs durch die Durchgangslöcher hindurch möglich wird.
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Ausführungsbeispiele der Erfindung werden anhand der Zeichnungen und der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen:
- 1: ein erstes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Verkleidungselements in einer Draufsicht auf die Sichtseite,
- 2: ein zweites Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Verkleidungselements in einer Draufsicht auf die Sichtseite, und
- 3: ein drittes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Verkleidungselements in einer Draufsicht auf die Sichtseite.
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1 zeigt ein erstes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Verkleidungselements 2. Die Perspektive entspricht dabei derjenigen eines Passagiers. Es ist also die Sichtseite des Verkleidungselements 2 dargestellt. Das Verkleidungselement 2 ist ausgestaltet, um eine nicht dargestellte Säule eines Kraftfahrzeugs zu verkleiden. Das Verkleidungselement 2 weist einen Grundkörper 3 mit einer grob rechteckigen, sich nach oben hin leicht verjüngenden Grundform auf. Ähnlich ausgeformte Verkleidungselemente sind aus dem Stand der Technik hinreichend bekannt.
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Das Verkleidungselement 2 weist eine Vielzahl von Durchgangslöchern bzw. einfach Löchern 4, 6, 8 auf. Insgesamt sind mehr als 100 Löcher 4, 6, 8 vorhanden, die verschiedene Formen aufweisen und teilweise in Gruppen angeordnet sind.
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Die Löcher 4, 6, 8 weisen unterschiedliche Formen und Größen auf. Es sind mehrere ovale Löcher 4 vorhanden. Diese weisen eine langgestreckte Form mit zwei parallelen Außenkanten und zwei diese verbindenden Halbkreisen auf. Die ovalen Löcher 4 sind im dargestellten Ausführungsbeispiel im Wesentlichen horizontal ausgerichtet. Sie haben jeweils eine Oberfläche von zwischen 2 cm2 und 5 cm2 . In einigen Bereichen sind mehrere stabförmige Löcher 4 untereinander angeordnet. Diese weisen dabei jeweils in etwa die gleiche Ausrichtung auf.
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Im entlang der Horizontalen gesehen mittleren Bereich des Verkleidungselements 2 sind eine große Anzahl von runden Löchern 6 angeordnet. Es sind mehr als 50 runde Löcher 6 vorhanden. Diese weisen ebenfalls unterschiedliche Größen und Durchmesser zwischen 3 mm und 25 mm auf.
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Weiterhin wird das Verkleidungselement 2 von einer Mehrzahl von stabförmigen Löchern 8 durchbrochen. Diese sind ähnlich ausgeformt wie die ovalen Löcher 4, jedoch kleiner. Sie weisen Längen zwischen 5 mm und 30 mm auf. Die stabförmigen Löcher 8 sind um mehrere lochfreie Bereiche 10 herum angeordnet und bilden zusammen mit den lochfreien Bereichen 10 eine näherungsweise sternförmige Anordnung. Dabei sind die lochfreien Bereiche 10 Bereiche, in denen bei einem Unfall mit einer erhöhten Beanspruchung des Materials zu rechnen ist.
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Die Löcher sind relativ gleichmäßig über die gesamte Oberfläche des Verkleidungselements 2 verteilt. Entsprechend gibt es nur wenige Bereiche des Verkleidungselements 2, die keine Löcher 4, 6, 8 aufweisen. Die Löcher 4, 6, 8 sind derart angeordnet, dass sich auf dem Rand eines beliebigen Lochs 4, 6, 8 ein Punkt finden lässt, der zu dem Rand des ihm nächstgelegenen Lochs 4, 6, 8 eine Entfernung von weniger als 20%, insbesondere weniger als 10% der Ausdehnung des Verkleidungselements 2 in Richtung seiner größten Ausdehnung aufweist.
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2 zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Verkleidungselements 2. Der Grundkörper 3 des Verkleidungselements 2 entspricht dabei demjenigen aus 1, allerdings ist in diesem Fall die Folie 12 derart ausgestaltet, dass sie die in dem Verkleidungselement 2 vorhandenen Löcher überspannt. Wenn man aus dem Fahrzeuginnenraum auf das Verkleidungselement 2 blickt sieht man somit nicht die dahinterliegende Karosseriestruktur, sondern lediglich den Grundkörper 3 des Verkleidungselements 2 sowie die hinter den Durchgangslöchern angeordnete Folie 12.
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Weiterhin sind der obere Anschlussbereich 14 und der untere Anschlussbereich 16 zu erkennen. Dies sind von dem Grundkörper 3 des Verkleidungselements 2 ausgehende Fortsätze, die eine Verbindung mit weiteren Verkleidungselementen herstellen können. Sie sind derart ausgestaltet, dass sie Clipsverbindungen mit anderen, nicht dargestellten Verkleidungselementen eingehen können und weisen daher auch Löcher 23, 24 auf, die allerdings keine Durchgangslöcher im Sinne der Erfindung sind und somit auch nicht von der Folie 12 überspannt werden.
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3 zeigt ein drittes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Verkleidungselements 2. Der Grundkörper 3 mit seiner Grundform sowie die Anschluss Bereiche 14, 16 entsprechen dabei im Wesentlichen den bereits zuvor beschriebenen Ausführungsbeispielen. Die Durchgangslöcher 18, 20, 22 sind in diesem Fall aber fünfeckig ausgestaltet. Es liegen somit fünfeckige Löcher einer ersten Größe 18, fünfeckige Löcher einer zweiten Größe 20 und fünfeckige Löcher einer dritten Größe 22 vor. Die fünfeckigen Löcher der ersten Größe 18 weisen dabei eine Kantenlänge von etwa 25 mm, die fünfeckigen Löcher der zweiten Größe 20 eine Kantenlänge von etwa 15 mm und die fünfeckigen Löcher der dritten Größe 22 eine Kantenlänge von etwa 8 mm auf.
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In einem ersten Bereich 26, der im dargestellten Ausführungsbeispiel im oberen Bereich des Grundkörpers 3 angeordnet ist, sind überwiegend kleinere Löcher, also fünfeckige Löcher der zweiten Größe 20 und der dritten Größe 22 angeordnet. Im vorliegenden Beispiel liegen in diesem Bereich 26 sogar ausschließlich fünfeckige Löcher der zweiten Größe 20 und der dritten Größe 22 vor. In einem zweiten Bereich 28, der im dargestellten Ausführungsbeispiel im unteren Bereich des Grundkörpers 3 angeordnet ist, sind hingegen überwiegend größere Löcher, in diesem Fall also fünfeckige Löcher der ersten Größe 18, angeordnet. Auch in diesem Ausführungsbeispiel richtet sich die Anordnung der Löcher nach den zu erwartenden Belastungen im Falle eines Unfalls. Die fünfeckigen Löcher 18, 20, und 22 sind unterschiedlich orientiert. Sie sind also gegeneinander winkelversetzt bzw. relativ zueinander um verschiedene Winkelbeträge gedreht. Die Orientierungen der fünfeckigen Löcher 18, 20, und 22 richten sich dabei nach Anforderungen, die einen vorteilhaften Kraftfluss und beispielsweise eine Krafteinleitung in in der Figur nicht dargestellte sogenannte Retainer, also Anbindungspunkte an die hinter dem Verkleidungselement 2 angeordnete Karosseriestruktur, ermöglichen. Ebenfalls kann bei der Ausrichtung der fünfeckigen Löcher 18, 20, 22 die Optik des Verkleidungselements 2 berücksichtigt werden. Die Folie 12 kann hierzu beispielsweise eingefärbt oder bedruckt sein.
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Bezugszeichenliste
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- 2
- Verkleidungselement
- 3
- Grundkörper
- 4
- ovales Loch
- 6
- rundes Loch
- 8
- stabförmiges Loch
- 10
- lochfreier Bereich
- 12
- Folie
- 14
- oberer Anschlussbereich
- 16
- unterer Anschlussbereich
- 18
- fünfeckiges Loch erster Größe
- 20
- fünfeckiges Loch zweiter Größe
- 22
- fünfeckiges Loch dritter Größe
- 23
- Loch
- 24
- Loch
- 26
- erster Bereich
- 28
- zweiter Bereich
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 19833336 A1 [0003]
- DE 20313106 U1 [0004]
- DE 102016217949 A1 [0005]
- DE 10029516 A1 [0006]
