DE102020201894A1

DE102020201894A1 - Türmodulträger mit mindestens einer Vliesschicht zur Ausbildung einer Trägerfläche und Herstellungsverfahren

Info

Publication number: DE102020201894A1
Application number: DE102020201894.4A
Authority: DE
Inventors: Alexander Uwe Spiegel
Original assignee: Brose Fahrzeugteile SE and Co KG
Current assignee: Brose Fahrzeugteile SE and Co KG
Priority date: 2020-02-14
Filing date: 2020-02-14
Publication date: 2021-08-19

Abstract

Die vorgeschlagene Lösung betrifft insbesondere einen Türmodulträger (1) für eine Kraftfahrzeugtür, mit einer Trägerfläche (10) für mindestens eine Funktionskomponente (2, 3A, 3B) der Kraftfahrzeugtür, wobei die Trägerfläche (10) mit mindestens einer flächig erstreckten Vliesschicht (100) ausgebildet ist. Die mindestens eine Vliesschicht (100) weist, zur Ausbildung von Funktionsbereichen an dem Türmodulträger (1), mindestens einen ersten Bereich (101a-101e) mit expandiertem Vliesmaterial und mindestens einen zweiten Bereich (102) mit verpresstem Vliesmaterial auf.

Description

Die vorgeschlagene Lösung betrifft einen Türmodulträger für eine Kraftfahrzeugtür sowie ein Herstellungsverfahren für einen Türmodulträger.
Aus der WO 2019/108452 A1 ist es bekannt, einen Türmodulträger für eine Kraftfahrzeugtür, an dem unterschiedliche Funktionskomponenten der Kraftfahrzeugtür, wie zum Beispiel Komponenten eines Fensterhebers oder ein Lautsprecher, festzulegen sind, mit mindestens einer flächig erstreckten Textilschicht auszubilden. In der WO 2019/108452 A1 ist dabei vorgeschlagen, einen Großteil des Türmodulträgers durch die Textilschicht auszubilden, insbesondere die die Funktionskomponenten tragende Trägerfläche, und umlaufend einen rahmenartigen Rand aus Kunststoffmaterial auszubilden. Das Kunststoffmaterial soll hierbei auch an die Textilschicht angespritzt werden können.
Der in der WO 2019/108452 A1 vorgeschlagene Türmodulträger fokussiert sich ausschließlich auf die Reduzierung des Gewichts im Vergleich zu bisher in der Praxis üblichen Türmodulträger, die beispielsweise aus einem Thermoplasten monolithisch spritzgegossen oder mit einem Organoblech ausgeformt werden. Dementsprechend ist in der genannten Druckschrift der umlaufend rahmenartig angespritzte Rand vor allem zur Versteifung vorgesehen, während ein innerhalb des Rahmens vorliegender Abschnitt einer großflächigen Trägerfläche durch eine einfache einlagige oder mehrlagige Textilschicht aufgebaut werden soll, um hierbei Gewicht einzusparen. Weitergehende konstruktive oder funktionelle Erwägungen zu der zu verwendenden Textilschicht gehen aus der WO 2019/108452 A1 nicht hervor.
Es besteht somit vor diesem Hintergrund die Aufgabe, einen weiter verbesserten Türmodulträger und ein verbessertes Herstellungsverfahren für einen solchen Türmodulträger bereitzustellen.
Diese Aufgabe ist mit einem Türmodulträger des Anspruchs 1 und mit einem Herstellungsverfahren des Anspruchs 16 gelöst.
Ein vorgeschlagener Türmodulträger sieht vor, dass mindestens eine flächig erstreckte Vliesschicht, zur Ausbildung von Funktionsbereichen an dem Türmodulträger, mindestens einen ersten Bereich mit expandiertem Vliesmaterial und mindestens einen zweiten Bereich mit verpresstem Vliesmaterial aufweist.
Die vorgeschlagene Lösung geht somit von dem Grundgedanken aus, mithilfe der flächig erstreckten Vliesschicht, über die die Trägerfläche des Türmodulträgers wenigstens maßgeblich mit definiert wird, Funktionsbereiche an dem Türmodulträger über unterschiedlich bearbeitetes Vliesmaterial der Vliesschicht bereitzustellen. Die Funktionsbereiche, die hierbei mit dem mindestens einen ersten Bereich mit expandiertem Vliesmaterial und mit dem mindestens einen zweiten Bereich mit verpresstem Vliesmaterial gebildet werden, können sich hierbei auch funktional voneinander unterscheiden. Grundsätzlich können auch mehrere und gegebenenfalls räumlich voneinander separierte erste Bereiche mit jeweils expandiertem Vliesmaterial und/oder mehrere und gegebenenfalls räumlich voneinander separierte zweite Bereiche mit verpresstem Vliesmaterial vorgesehen sein. Über die mindestens eine Vliesschicht eines vorgeschlagenen Türmodulträgers werden somit mindestens lokal unterschiedliche erste und zweite Bereiche zur Verfügung gestellt, an denen Vliesmaterial der Vliesschicht entweder expandiert oder verpresst ist. Die vorgeschlagene Lösung macht sich hierbei folglich insbesondere zunutze, dass durch unterschiedliche Bearbeitungszustände des Vliesmaterials mindestens einer Vliesschicht funktional und strukturell unterschiedliche Bereiche an dem Türmodulträger ausgebildet und gegebenenfalls optimiert werden können.
Unter expandiertem Vliesmaterial wird hierbei ein in der Dickenrichtung der Vliesschicht expandiertes Vliesmaterial, insbesondere unter Wärmeeinwirkung expandiertes Vliesmaterial verstanden. In diesem Zusammenhang wird auch von einem gelofteten Vliesmaterial gesprochen. In einem zweiten Bereich mit verpresstem Vliesmaterial ist das Vliesmaterial der mindestens einen Vliesschicht konsolidiert. Hierunter wird insbesondere verstanden, dass in dem Vliesmaterial enthaltene thermoplastische Faser, zum Beispiel aus Polypropylen (PP) oder Polyethylen (PE), mit in dem Vliesmaterial ebenfalls enthaltenen Natur- und/oder Chemiefasern (zum Beispiel Glasfasern) verschweißt sind.
Mit expandiertem (geloftetem) Vliesmaterial kann hierbei im Grundsatz der Vorteil verbunden sein, dass hiermit eine größere Schallabsorptionsfähigkeit bereitgestellt werden kann. Eine wenigstens lokale Verpressung des Vliesmaterials beugt demgegenüber zum Beispiel einer undefinierten Ausbreitung und Durchdringung des Vliesmaterials mit im Herstellungsprozess an das Vliesmaterial anzuspitzendem Kunststoffmaterial vor. Wird beispielsweise dünnflüssiges, thermoplastisches Material auf unverpresstes Vliesmaterial der Vliesschicht aufgebracht, breitet sich diese unter Umständen undefiniert innerhalb der Vliesschicht aus, wodurch eine Ausformung definierter Funktionsbereiche mit dem Kunststoffmaterial erheblich erschwert werden kann.
In einer Ausführungsvariante weist der mindestens eine erste Bereich der Vliesschicht mit expandiertem Vliesmaterial eine zumindest lokal höhere Schallabsorptionsfähigkeit auf als der mindestens eine zweite Bereich mit verpresstem Vliesmaterial. Der erste Bereich der Vliesschicht kann hierbei beispielsweise in einem ersten Funktionsbereich des Türmodulträgers vorgesehen sein, an dem ein Antriebsmotor an dem Türmodulträger festzulegen ist. Der erste Funktionsbereich des Türmodulträgers, an dem der mindestens eine erste Bereich mit expandiertem Vliesmaterial vorgesehen ist, ist somit beispielsweise für die Festlegung eines Antriebsmotors, zum Beispiel eines Fensterhebermotors, eingerichtet und vorgesehen. Bei dieser Ausführungsvariante kann sich zunutze gemacht werden, dass ein expandierter erster Bereich respektive ein gelofteter Bereich mit in Dickenrichtung expandiertem Vliesmaterial einen reduzierten Verdickungsgrad aufweist und damit gegebenenfalls einen lokal höheren Absorptionsgrad (nach DIN EN 11654 zum Zeitpunkt des vorliegend maßgeblichen Anmeldetags für Frequenzen im Bereich von 20 Hz bis 10 kHz, die für den im Betrieb eines Antriebsmotors für einen Fensterheber der Kraftfahrzeugtür erzeugten Luftschall typisch sind).
In einer Ausführungsvariante ist in einer Querschnittsansicht des Türmodulträgers der mindestens eine zweite Bereich der mindestens einen Vliesschicht mit verpresstem Vliesmaterial zwischen zwei (ersten) Bereichen der mindestens einen Vliesschicht mit expandiertem Vliesmaterial vorgesehen. Dabei kann dann der zweite Bereich mit verpresstem Vliesmaterial und gegebenenfalls zusätzlich versteifend wirkendem Kunststoffmaterial für die Befestigung des Antriebsmotors an einer Montagefläche dienen. Die Montagefläche ist dann zwischen zwei Bereichen mit expandiertem Vliesmaterial an dem Türmodulträger gebildet. Durch die zwei angrenzenden Bereiche mit expandiertem Vliesmaterial und damit gegebenenfalls lokal erhöhter (Schall-) Absorptionsfähigkeit kann dann der im Betrieb des Antriebsmotors auftretende Luftschall absorbiert werden.
Grundsätzlich können an dem Türmodulträger mit Kunststoffmaterial gebildete Funktionsbereiche vorgesehen sein, an denen das Kunststoffmaterial stoff- und/oder formschlüssig mit der mindestens einen Vliesschicht verbunden ist. Etwaige Funktionsbereiche können dementsprechend durch Anspritzen, Umspritzen und/oder Durchspritzen wenigstens eines Abschnitts der mindestens einen Vliesschicht mit Kunststoffmaterial gebildet sein. Insbesondere kann ein mit Kunststoffmaterial gebildeter Funktionsbereich des Türmodulträgers in mindestens einem zweiten Bereich mit verpresstem Vliesmaterial vorliegen. So kann beispielsweise im Bereich verpressten Vliesmaterials leichter eine formstabile Durchgangsöffnung in die Vliesschicht eingebracht werden, an der die Vliesschicht mit Kunststoffmaterial durchspritzt wird, um eine durch das Kunststoffmaterial verstärkte Schnittstelle an dem Türmodulträger auszubilden.
Beispielsweise ist in dem mit dem Kunststoffmaterial gebildeten Funktionsbereich durch das Kunststoffmaterial

a) wenigstens ein Teil einer (den Türmodulträger wenigstens lokal steigenden) Versteifungsstruktur,
b) wenigstens ein Abschnitt einer Funktionskomponente der Kraftfahrzeugtür, insbesondere ein Abschnitt einer Führungsschiene für einen Fensterheber, und/oder
c) mindestens eine Schnittstelle für die Festlegung einer Funktionskomponente an dem Türmodulträger und/oder für die Festlegung des Türmodulträgers an einem Türbauteil gebildet.

Über an das verpresste Vliesmaterial angebrachtes Kunststoffmaterial wird hier somit beispielsweise eine Versteifungsstruktur an dem Türmodulträger ausgebildet, wenigstens ein Abschnitt einer Funktionskomponente der Fahrzeugtür ausgeformt und/oder eine Schnittstelle an dem Türmodulträger ausgeformt, über die eine Funktionskomponente, wie zum Beispiel ein Lautsprecher oder eine Komponente eines Fensterhebers, an dem Türmodulträger befestigt wird oder an der eine Fixierung des Türmodulträgers selbst an einem Türbauteil, wie zum Beispiel einer Türinnenhaut, erfolgt. Die mit der mindestens einen Vliesschicht erzielbare Gewichts- und (Schall-) Isolationsvorteile müssen somit nicht zulasten der Steifigkeit des Türmodulträgers und der Flexibilität bei der Ausbildung von Strukturen, Komponenten und/oder Schnittstellen an dem Türmodulträger gehen.
Insbesondere kann in einer Ausführungsvariante der vorgeschlagenen Lösung in der mindestens einen Vliesschicht eine Durchgangsöffnung ausgebildet sein. Eine derartige Durchgangsöffnung kann beispielsweise für den Durchgang von Leitungen oder Kräfte übertragenden Elementen der Kraftfahrzeugtür vorgesehen sein. Alternativ oder ergänzend ist mit einer Durchgangsöffnung eine Schnittstelle für die Festlegung einer Funktionskomponente an dem Türmodulträger und/oder für die Festlegung des Türmodulträgers an einem Türbauteil gebildet. Die Funktion der in die Vliesschicht eingebrachten Durchgangsöffnung kann insbesondere davon abhängen, ob die Durchgangsöffnung im Bereich eines Randes des Türmodulträgers oder in einem mittleren Bereich der Trägerfläche des Türmodulträgers vorgesehen ist. So werden typischerweise randseitige Durchgangsöffnungen eher für die Festlegung des Türmodulträgers an einem Türbauteil genutzt.
In einer Ausführungsvariante ist ein umlaufender Rand des Türmodulträgers durch mit der mindestens einen Vliesschicht verbundenes Kunststoffmaterial gebildet. Das zur Ausbildung des umlaufenden Randes des Türmodulträgers verwendete Kunststoffmaterial ist beispielsweise stoff- und/oder formschlüssig mit der mindestens einen Vliesschicht verbunden. Ein vollständig oder teilweise umlaufender Rand des Türmodulträgers kann dann beispielsweise auch mindestens eine als Befestigungsöffnung ausgestaltete Durchgangsöffnung aufweisen. Eine solche randseitige Durchgangs- oder Befestigungsöffnung ist dann beispielsweise zur Vorgabe einer Schnittstelle für die Festlegung einer Funktionskomponente an dem Türmodulträger und/oder für die Festlegung des Türmodulträgers an einem Türbauteil ausgebildet.
In einer Ausführungsvariante ist an dem Türmodulträger zusätzlich zu den ersten und zweiten Bereichen mit unterschiedlich bearbeitetem Vliesmaterial mindestens ein dritter Bereich vorgesehen. Der mindestens eine erste Bereich der Vliesschicht mit expandiertem Vliesmaterial ist hierbei dann für mindestens einen ersten Funktionsbereich an dem Türmodulträger vorgesehen, während der mindestens eine zweite Bereich der Vliesschicht mit verpresstem Vliesmaterial für mindestens einen zweiten Funktionsbereich vorgesehen ist. Der zusätzliche, mindestens eine dritte Bereich der Vliesschicht ist wiederum für einen weiteren, zu den ersten und zweiten Funktionsbereichen verschiedenen dritten Funktionsbereich an dem Türmodulträger vorgesehen. In diesem dritte Bereich der Vliessicht kann das Vliesmaterial beispielsweise weder expandiert noch verpresst sein. Im Rahmen des Herstellungsprozesses eines Türmodulträgers wird beispielsweise die Vliesschicht lediglich lokal teilweise expandiert und teilweise verpresst, während weitere (dritte) Bereiche der Vliesschicht unbearbeitet verbleiben. An dem Türmodulträger sind derart letztlich wenigstens drei unterschiedlich bearbeitete Bereiche für die zur Ausbildung der Trägerfläche genutzten Vliesschicht vorhanden sind.
Funktionsbereiche des Türmodulträgers, die mit dem mindestens einen ersten Bereich der Vliesschicht mit expandiertem Vliesmaterial gebildet sind, sind in einer Ausführungsvariante ein einer erste Seite des Türmodulträgers vorgesehen. An dieser ersten Seite des Türmodulträgers stehen in einer Ausführungsvariante mit expandiertem Vliesmaterial gebildete Funktionsbereiche erhaben vor. Bezogen auf einen bestimmungsgemäß eingebauten Zustand des Türmodulträgers in eine Kraftfahrzeugtür bildet diese erste Seite üblicherweise eine einem Trockenraum der Kraftfahrzeugtür zugewandte Trockenraumseite des Türmodulträgers. An einer abgewandten, zweiten Seite des Türmodulträgers, die dann beispielsweise einem Nassraum und damit einer Türaußenhaut gegenüberliegt, trägt der Türmodulträger feuchtigkeitsunempfindlichere Komponenten der Kraftfahrzeugtür, wie zum Beispiel für das geführte Senken und Heben einer Fensterscheibe der Kraftfahrzeugtür vorgesehene Führungsschienen, Seilumlenkrollen oder ein Bowdenzugsystem.
Indem expandiertes Vliesmaterial auf einer Trockenraumseite des Türmodulträgers vorgesehen wird, kann sich hier verstärkt die Schallabsorptionsfähigkeit des expandierten Vliesmaterials zunutze gemacht werden. Da typischerweise an der Trockenraumseite feuchtigkeitsempfindliche, elektronische Komponenten untergebracht sind, die im Betrieb unerwünschte Geräusche mit sich bringen, wie zum Beispiel ein elektromotorischer Antrieb (das heißt, insbesondere ein Elektromotor mit angefügtem Getriebe) für eine Fensterscheibe der Kraftfahrzeugtür, ist hier eine erhöhte Schallabsorptionsfähigkeit von Vorteil.
In einer Ausführungsvariante ist die mindestens eine Vliesschicht mit einer zusätzlichen Sperrschicht verbunden, die eine Oberfläche einer von der ersten Seite abgewandten zweiten Seite des Türmodulträgers bildet. Bei einer derartigen Ausführungsvariante ist folglich ein mehrschichtiger, d.h. mindestens zweischichtiger Aufbau der Trägerfläche des Türmodulträgers vorgesehen. Eine erste Schicht ist hier folglich durch die mindestens eine Vliesschicht mit expandierten und verpressten Bereichen gebildet, während eine zweite Schicht durch eine zusätzliche Sperrschicht gebildet ist. Die Sperrschicht dient dann beispielsweise an einer Nassraumseite des Türmodulträgers einem vorbeugenden Schutz gegen eindringende Feuchtigkeit.
Beispielsweise weist die zusätzlich vorgesehene Sperrschicht eine wasserundurchlässige oder semipermeable Membran auf. Insbesondere kann die Sperrschicht durch eine entsprechende, z.B. folienartige Membran gebildet sein. Insbesondere kann die Membran aus einem Kunststoffmaterial gebildet sein, z. B. einem thermoplastischen Kunststoff, wie PE, PET, PP, oder aus einem thermoplastischen Elastomer, wie TPE-O, TPE-U, TPE-V oder TPE-S.
Grundsätzlich kann ein vorgeschlagener Türmodulträger für eine Kraftfahrzeugtür zu einem wesentlichen Teil durch ein Vlies und damit mindesten eine Vliesschicht gebildet sein, wobei der Türmodulträger der Anordnung mindestens eines Funktionselements, insbesondere in Form einer Führungsschiene eines Kraftfahrzeugfensterhebers dienen kann. Ein Funktionselement kann hierfür an dem Türmodulträger vorgesehen, zum Beispiel hieran integral ausgeformt oder hieran befestigt sein. Dass der Türmodulträger beispielsweise zu einem wesentlichen Teil durch eine Vliesschicht gebildet ist, bedeutet dabei, dass mindestens eine Vliesschicht denjenigen Teil des flächig erstreckten Türmodulträgers bildet, der zu einem Großteil die Abmessungen einer von dem Türmodulträger bereitgestellten Trägerfläche bestimmt. Hierbei kann es sich insbesondere um denjenigen Teil des Türmodulträgers handeln, an dem eine oder mehrere Führungsschienen eines Fensterhebers vorgesehen sind. Ein (z.B. eine oder mehrere Führungsschienen tragender, zusammenhängender) Teil des Türmodulträgers mit einer einlagigen oder mehrlagigen Vliesschicht oder mehreren, gegebenenfalls einander zumindest teilweise überlappenden Vliesschichten erstrecken sich beispielsweise über etwa 30% oder mehr der Fläche des Türmodulträgers. Insbesondere kann sich mindestens eine Vliesschicht über mehr als 40% und in der Regel über mindestens 50% der Fläche des Türmodulträgers erstrecken, sodass die mindestens eine Vliesschicht damit auch einen entsprechenden Anteil von mehr als 40% oder etwa 50% oder mehr der Oberfläche des Türmodulträgers bildet. Ein mehrlagiger Aufbau der mindestens einen Vliesschicht hierbei nicht ausgeschlossen.
Grundsätzlich können über die Nutzung mindestens einer Vliesschicht und die vorgeschlagene lokal unterschiedlich Adaption des Vliesmaterials dieser Vliesschicht gegenüber bisher in der Praxis üblichen Türmodulträgern weitreichende Verbesserungen erzielt werden. Hierzu zählen beispielsweise verbesserte akustische Eigenschaften durch die mit dem Vliesmaterial erzielbare Luft- und Körperschalldämpfung und die insbesondere erhöhte Sensibilität gegen Körperschalleinleitung. Auch lassen sich - insbesondere im Vergleich zu in der Praxis üblichen aus thermoplasischem Kunststoffmaterial ausgeformten Türmodulträgern - thermische Eigenschaften aufgrund der geringeren Wärmeleitfähigkeit eines Vliesmaterials und eine Reduktion der Wärmeabstrahlung (also eine Wärmeisolation) erzielen, was insbesondere für Elektrofahrzeuge zur Innenraumtemperierung und Reichweitenverlängerung von Vorteil ist. Ein wie vorgeschlagen ausgebildeter Türmodulträger bietet ferner auch Vorteile in einem Crash-Fall, da ein Vlies typischerweise kaum splittert und eher duktil versagt. Darüber hinaus ergeben sich Gewichts- und Kostenvorteile, beispielsweise da eine entsprechende lokal verbesserte Schallabsorptionsfähigkeit durch expandiertes Vliesmaterial bereits in den Türmodulträger bei der Herstellung integrierbar wird und damit nicht noch separate schalldämpfende Einleger an dem Türmodulträger oder an einer Türinnenverkleidung angebracht werden müssen.
Die vorgeschlagene Lösung betrifft ferner auch ein Verfahren zur Herstellung eines Türmodulträgers für eine Kraftfahrzeugtür, bei dem mindestens eine Vliesschicht zur Ausbildung von gegebenenfalls unterschiedlichen Funktionsbereichen an dem Türmodulträger mit mindestens einem ersten Bereich mit expandiertem Vliesmaterial und mindestens einem zweiten Bereich mit verpresstem Vliesmaterial ausgebildet wird.
An und/oder durch die mindestens eine flächig erstreckte Vliesschicht kann auch Kunststoffmaterial gespritzt werden, beispielsweise um mindestens einen Funktionsbereich an dem Türmodulträger (mit) auszubilden. Insbesondere kann in der mindestens einen Vliesschicht eine Durchgangsöffnung ausgebildet werden, an der Kunststoffmaterial durch Durchspritzen des Kunststoffmaterials durch die Durchgangsöffnung der Vliesschicht hindurch mit der mindestens einen Vliesschicht formschlüssig verbunden wird.
Alternativ oder ergänzend kann eine randseitige Umspritzung, insbesondere eine randseitig vollständig umlaufende Umspritzung der flächig erstreckten Vliesschicht zur Ausbildung eines Randes des Türmodulträgers vorgenommen werden. Alternativ oder ergänzend können zusätzliche An- und/oder Durchspritzungen in der Vliesschicht in einem von dem Rand eingefassten inneren Abschnitt der Trägerfläche vorgenommen werden.
Ausführungsvarianten des vorgeschlagenen Verfahrens führen somit auch zur Herstellung von Ausführungsvarianten eines vorgeschlagenen Türmodulträgers. Vorstehend und nachstehend erläuterte Ausführungsvarianten eines vorgeschlagenen Türmodulträgers gelten somit auch für Ausführungsvarianten eines vorgeschlagenen Herstellungsverfahrens und umgekehrt.
Die beigefügten Figuren veranschaulichen exemplarisch mögliche Ausführungsvarianten der vorgeschlagenen Lösung.
Hierbei zeigen:

1 in Seitenansicht mit Blick auf eine Trockenraumseite eine Ausführungsvariante eines vorgeschlagenen Türmodulträgers mit einer flächig erstreckten Vliesschicht, an die randseitig und umfangsseitig vollständig umlaufend ein faserverstärktes Kunststoffmaterial angespritzt ist und bei der innerhalb des Randes liegende mittlere Bereiche einer Trägerfläche lokal unterschiedlich bearbeitetes Vliesmaterial aufweisen;
2 in mit der 1 übereinstimmender Seitenansicht der Türmodulträger der 1 unter Darstellung einer Schnittlinie A-A in einem Bereich des Türmodulträgers, in dem expandiertes Vliesmaterial und verpresstes Vliesmaterial zumindest teilweise zueinander benachbart vorgesehen sind;
2A eine Querschnittsansicht des Türmodulträgers der 2 entlang der Schnittlinie A-A

Die 1 zeigt in Seitenansicht eine Ausführungsvariante eines vorgeschlagenen Türmodulträgers 1, der zu einem wesentlichen Teil durch eine flächig erstreckte Vliesschicht 100 aus thermoplastischer Fasern und Natur- oder Chemiefasern, wie zum Beispiel Glasfasern, gebildet ist. Die Vliesschicht 100 bildet hierbei einen Großteil einer Trägerfläche 10 des Türmodulträgers 1, an der Funktionskomponenten einer Kraftfahrzeugtür, wie ein Lautsprecher oder Komponenten eines Fensterhebers der Kraftfahrzeugtür, festgelegt werden. Zu den an dem Türmodulträger 1 festzulegenden zählen beispielsweise Komponenten eines Fensterhebers, wie ein Fensterhebermotor 2 und zwei parallel zueinander verlaufende Führungsschienen 3A und 3B.
Während die Führungsschienen 3A und 3B auf einer Nassraumseite 1B (vergleiche 2A) des Türmodulträgers 1 angeordnet sind, wenn der Türmodulträger 1 bestimmungsgemäß in eine Kraftfahrzeugtür montiert wurde, liegt der vor Feuchtigkeit zu schützen Fensterhebermotor 2 auf einer Trockenraumseite 1A des Türmodulträgers 1 vor. Vorliegend weist der Türmodulträger 1 einen umfangsseitig vollständig umlaufenden Rand aus einem Kunststoffmaterial aus, vorliegend zum Beispiel einem thermoplastischen Material, wie (lang-) faserverstärktem Polypropylen (PP-LGF) oder Polyamid (PA-LGF) auf. Die flächig erstreckte Vliesschicht 100 ist somit randseitig umlaufend mit thermoplastischem Kunststoffmaterial umspritzt, sodass durch das thermoplastische Kunststoffmaterial eine randseitig umlaufende Über- unter/oder Anspritzung 103 gebildet ist. An dem entsprechend gebildeten, umfangsseitig umlaufenden Rand sind unterschiedliche Schnittstellen in Form von Befestigungsöffnungen 1030 ausgeformt, über die der Türmodulträger 1 an einem Türbauteil der Kraftfahrzeugtür, wie zum Beispiel einer Türinnenhaut, fixiert werden kann.
In einem von dem Rand eingefassten mittleren Bereich der Trägerfläche 10 des Türmodulträgers 1 sind mithilfe der Vliesschicht 100 unterschiedliche Funktionsbereiche ausgebildet, gegebenenfalls unter ergänzender Nutzung thermoplastischen Kunststoffmaterials (z.B. PP-LGF). So ist das Vliesmaterial der Vliesschicht 100 beispielsweise in mehreren, vorliegend exemplarisch zentral vorgesehenen Bereichen, expandiert respektive geloftet. Ein Verdickungsgrad des Vliesmaterials der Vliesschicht 100 ist somit in expandierten Bereichen 101a bis 101d lokal reduziert. In den Bereichen 101a bis 101d ist folglich das Vliesmaterial der Vliesschicht 100 in Dickenrichtung, z.B. durch Wärmeeintrag, expandiert. Die entsprechend expandierten Bereiche weisen derart (durch den mikroporösen Aufbau des Vlieses) einen wenigstens lokal erhöhten (Schall-) Absorptionsgrad auf. Die expandierten Bereiche 101a bis 101d sind dabei exemplarisch an der Trockenraumseite 1A des Türmodulträgers 1 vorgesehen, um hier beispielsweise den durch im Betrieb des Fensterhebermotors 2 entstehenden Luftschall effektiv zu absorbieren. Die Bereiche 101a bis 101d sind somit insbesondere an einer und angrenzend an eine Montagefläche des Türmodulträgers 1 für den Fensterhebermotor 2 vorgesehen.
Zusätzlich weist die Vliesschicht 100 verpresste und vorliegend partiell mit thermoplastischem Kunststoffmaterial überspritzte Bereiche 102 auf. An den Bereichen mit erpresstem Vliesmaterial 102 ist somit die Vliesschicht wenigstens lokal konsolidiert und damit komprimiert. In dem verpressten Bereich 102 kann thermoplastisches Kunststoffmaterial aufgebracht werden, ohne dass ein undefinierter und damit nicht kontrollierbarer Fluss von Kunststoffmaterial durch die Vliesschicht 100 befürchtet werden muss. Vielmehr kann in einem Bereich verpressten Vliesmaterials 102 die Vliesschicht 100 gezielt mit Kunststoffmaterial überspritzt und/oder durchspritzt werden.
In der dargestellten Ausführungsvariante der 1 sind beispielsweise in einem verpressten Bereich 102 Schnittstellen für Funktionskomponente der Kraftfahrzeugtür durch Durchgangsöffnungen 1020 sowie Versteifungsstrukturen 104a, 104b in Form an die Trockenraumseite 1A des Türmodulträgers 1 angespritzter Versteifungsrippen gebildet.
Der Bereich 102 verpressten Vliesmaterials verläuft vorliegend insbesondere jeweils entlang einer Erstreckungsrichtung der an den Türmodulträger 1 zu montierenden Führungsschienen 3A und 3B. Exemplarisch ist an dem Türmodulträger 1 der 1 der Bereich verpressten Vliesmaterials 102 in einem mittleren Abschnitt der Trägerfläche 10 vorgesehen und N-förmig ausgebildet.
In der 2 sind in mit der 1 übereinstimmender Seitenansicht die unterschiedlich bearbeiteten Bereiche der Vliessicht 100 nochmals hervorgehoben. So weist die flächig erstreckte Vliesschicht 100 des Türmodulträgers 1 vorliegend letztlich drei unterschiedliche Bereichstypen auf. So ist in wenigstens einem Teil der Vliesschicht 100 das Vliesmaterial unbearbeitet, d.h. weder in Dickenrichtung expandiert noch verpresst und damit konsolidiert. Hiermit sind Flächenbereiche 105 gebildet. In mehreren räumlich voneinander separierte ersten Bereichen 101a bis 101d ist das Vliesmaterial demgegenüber gezielt zur Schallabsorption expandiert. Dies ist angrenzend an einen Montagebereich für den Fensterhebermotor 2 vorgesehen. In dem durchgehenden zweiten und vorliegend N-förmig erstreckten Bereich 102 ist das Vliesmaterial der Vliesschicht 100 lokal verpresst, indem hier thermoplastische Fasern des Vliesmaterials mit Natur- und/oder Chemiefasern der Vliesschicht 100 miteinander verschweißt worden sind. In dem Bereich 102 verpressten Vliesmaterials ist eine stoffschlüssige und/oder formschlüssige Verbindung mit zusätzlich angespritztem Kunststoffmaterial und die Ausbildung definierter Funktionsbereiche mit dem Kunststoffmaterial erleichtert.
Wie anhand der Schnittdarstellung für die Schnittlinie A-A der 2 in der Querschnittsansicht der 2A verdeutlicht ist, ist vorliegend auf der Trockenraumseite 1A des Türmodulträgers 1 der Fensterhebermotor 2 an einem Montagebereich vorgesehen, der zumindest teilweise durch (a) unbearbeitetes Vliesmaterial und damit durch einen Flächenbereich 105 unverpressten und nicht expandierten Vliesmaterials und (b) durch einen Bereich 102 verpressten Vliesmaterials gebildet ist. Der für den Fensterhebermotor 2 vorgesehene Montagebereich an der Trockenraumseite 1A des Türmodulträgers 1 liegt dabei in der Querschnittsansicht zwischen zwei Bereichen 101c und 101b expandierten Vliesmaterials, in dem die Vliesschicht 100 lokal in Dickenrichtung expandiert und damit hoch geloftet ist. Über diese expandierten Bereiche 101c und 101e werden von dem Fensterhebermotor 2 im Betrieb erzeugte Schallwellen S effektiv über wie Vliesschicht 100 absorbiert.
In dem Bereich 102 verpressten Vliesmaterials ist eine Durchgangsöffnung 1020 gebildet, durch die eine Antriebswelle 20 des Fensterhebermotors 2 auf die Nassraumseite 1B des Türmodulträgers 1 ragt. Durch die Antriebswelle 20 kann derart auf der Trockenraumseite 1B ein die Führungsschienen 3A und 3B umfassender Fensterhebermechanismus elektromotorisch angetrieben werden. Zur Versteifung der Durchgangsöffnung 1020 für die Antriebswelle 20 ist eine Durchspritzung 4 mit thermoplastischem Kunststoffmaterial vorgesehen. Die Durchgangsöffnung 1020 ist hier folglich während der Herstellung des Türmodulträgers 1 mit thermoplastischem Kunststoffmaterial (zum Beispiel PP-LGF) durchspritzt worden, sodass das ausgehärtete Kunststoffmaterial an der Durchgangsöffnung 1020 formschlüssig mit der Vliesschicht 100 verbunden ist. Zusätzlich kann eine Weichkomponente, wie z.B. TPE-O, TPE-U, TPE-V oder TPE-S, zur Abdichtung der Durchgangsöffnung 1020 zur Antriebswelle 20 angespritzt oder montiert sein.
Aus der Schnittdarstellung der 2A ist ferner ersichtlich, dass die Versteifungsstruktur 104b, ebenfalls gebildet durch an die Vliesschicht 100 angespritztes Kunststoffmaterial, ebenfalls an einem Bereich 102 verpressten Vliesmaterials stoffschlüssig angeformt wird. Hierdurch lässt sich das Bauteil lokal versteifen und es lassen sich lokale Stabilitätsprobleme, z.B. um Krafteinleitungs- oder Befestigungspunkte, lösen.
Um über den Türmodulträger 1 trotz der Verwendung der Vliesschicht 100 ohne Weiteres für eine Nass-/Trockenraumtrennung in einer Kraftfahrzeugtür einsetzen zu können, ist der in der 2A gezeigte Türmodulträger 1 mehrschichtig aufgebaut. So ist zusätzlich zu der Vliesschicht 100 eine Sperrschicht 5 an der Nassraumseite 1B vorgesehen. Im bestimmungsgemäß in eine Kraftfahrzeugtür eingebauten Zustand des Türmodulträgers 1 weist somit die Trockenraumseite 1A mit der Vliesschicht 100 zu einem Trockenraum TR, während die abgewandte Trockenraumseite 1B einem Nassraum NR innerhalb der Fahrzeugtür zugewandt ist. Die Sperrschicht 5 ist hierbei beispielsweise durch eine wasserundurchlässige folienartige oder semipermeable folieartige Membran gebildet. Beispielsweise ist die Membran aus einem thermoplastischen Kunststoff, wie z.B. PE, PET, PP, oder aus einem thermoplastischen Elastomer, wie TPE-O, TPE-U, TPE-V oder TPE-S, gebildet.
Bei der dargestellten Ausführungsvariante der 2A ist beispielsweise auch die Führungsschiene 3B an dieser Sperrschicht 5 angebracht. Alternativ kann zumindest ein Abschnitt der Führungsschiene 3B an die Sperrschicht 5 mit thermoplastischem Kunststoffmaterial angespritzt und damit an der Trägerfläche 10 ausgeformt sein, sodass die Führungsschiene 3B (analog die Führungsschiene 3A) in einer möglichen Weiterbildung auch integraler Bestandteil des Türmodulträgers 1 sein kann.
Darüber hinaus wirken insbesondere die zwischen den Bereichen 102, 105 und 101a-101d an dem Türmodulträger 1 vorgesehenen Steifigkeitssprünge durch die verschieden verdichteten Bereiche reduzierend auf die Übertragung von Körperschall. Insbesondere wirkt der Übergang vom Bereich 102 und/oder 105 auf den Bereich 101c reduzierend auf die Übertragung von Körperschall von dem für die Anbindung des Fensterhebermotors 2 vorgesehenen (Motoranbindungs-) Bereich 101c auf den restlichen Türmodulträger 1.
Bezugszeichenliste

1: Türmodulträger
10: Trägerfläche
100: Vliesschicht
101a-101e: Expandierter Bereich
102: Verpresster Bereich
1020: Durchgangsöffnung (Schnittstelle)
103: Randseitige Über- und/oder Anspritzung
1030: Befestigungsöffnung (Schnittstelle)
104a, 104b: Versteifungsstruktur
105: Unverpresster / nicht expandierter Flächenbereich
1A: Trockenraumseite
1B: Nassraumseite
2: Fensterhebermotor
20: Antriebswelle
3A, 3B: Führungsschiene
4: Durchspritzung
5: Sperrschicht
NR: Nassraum
S: Schallwellen
TR: Trockenraum

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

WO 2019/108452 A1 [0002, 0003]

Claims

Türmodulträger für eine Kraftfahrzeugtür, mit einer Trägerfläche (10) für mindestens eine Funktionskomponente (2, 3A, 3B) der Kraftfahrzeugtür, wobei die Trägerfläche (10) mit mindestens einer flächig erstreckten Vliesschicht (100) ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Vliesschicht (100), zur Ausbildung von Funktionsbereichen an dem Türmodulträger (1), mindestens einen ersten Bereich (101a-101e) mit expandiertem Vliesmaterial und mindestens einen zweiten Bereich (102) mit verpresstem Vliesmaterial aufweist.
Türmodulträger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine erste Bereich (101a-101e) mit expandiertem Vliesmaterial eine zumindest lokal höhere Schallabsorptionsfähigkeit aufweist als der mindestens eine zweite Bereich (102) mit verpresstem Vliesmaterial.
Türmodulträger nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine erste Bereich (101a-101e) mit expandiertem Vliesmaterial in einem ersten Funktionsbereich des Türmodulträgers (1) vorgesehen ist, an dem ein Antriebsmotor (2) an dem Türmodulträger (1) festzulegen ist.
Türmodulträger nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass, in einer Querschnittsansicht des Türmodulträgers (1), der mindestens eine zweite Bereich (102) der mindestens einen Vliesschicht (100) mit verpresstem Vliesmaterial zwischen zwei Bereichen (101c, 101e) der mindestens einen Vliesschicht (100) mit expandiertem Vliesmaterial vorgesehen ist.
Türmodulträger nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an dem Türmodulträger (1) mit Kunststoffmaterial gebildete Funktionsbereiche vorgesehen sind und an diesen Funktionsbereichen das Kunststoffmaterial stoff- und/oder formschlüssig mit der mindestens einen Vliesschicht (100) verbunden ist.
Türmodulträger nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass in einem mit Kunststoffmaterial gebildeten Funktionsbereich des Türmodulträgers (1) die mindestens eine Vliesschicht (100) mit dem mindestens einen zweiten Bereich (102) mit verpresstem Vliesmaterial vorliegt.
Türmodulträger nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass in dem mit dem Kunststoffmaterial gebildeten Funktionsbereich durch das Kunststoffmaterial wenigstens ein Teil einer Versteifungsstruktur (104a, 104b), wenigstens ein Abschnitt einer Funktionskomponente der Kraftfahrzeugtür, insbesondere ein Abschnitt einer Führungsschiene (3A, 3B) für einen Fensterheber, und/oder wenigstens eine Schnittstelle (1020, 1030) für die Festlegung einer Funktionskomponente (2, 3A, 3B) an dem Türmodulträger (1) und/oder für die Festlegung des Türmodulträgers (1) an einem Türbauteil gebildet ist.
Türmodulträger nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in der mindestens einen Vliesschicht (100) eine Durchgangsöffnung (1020) ausgebildet ist
Türmodulträger nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass mit der Durchgangsöffnung (1020) wenigstens eine Schnittstelle (1020, 1030) für die Festlegung einer Funktionskomponente (2, 3A, 3B) an dem Türmodulträger (1) und/oder für die Festlegung des Türmodulträgers (1) an einem Türbauteil gebildet ist.
Türmodulträger nach einem der Ansprüche 5 bis 7 und dem Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Kunststoffmaterial an der Durchgangsöffnung (1020) mit der mindestens einen Vliesschicht (100) formschlüssig verbunden ist.
Türmodulträger nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein umlaufender Rand des Türmodulträgers (1) durch mit der mindestens einen Vliesschicht (100) verbundenes Kunststoffmaterial gebildet ist.
Türmodulträger nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an dem Türmodulträger (1) - mit dem mindestens einen ersten Bereich (101a-101e) der Vliesschicht (100) mit expandiertem Vliesmaterial mindestens ein erster Funktionsbereich ausgebildet ist, - mit dem mindestens einen zweiten Bereich (102) der Vliesschicht (100) mit verpressten Vliesmaterial mindestens ein zweiter Funktionsbereich ausgebildet ist, und - mit mindestens einem dritten Bereich (105) der Vliesschicht (100) ein weiterer, zu den ersten und zweiten Funktionsbereichen verschiedenen dritter Funktionsbereich ausgebildet ist.
Türmodulträger nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass in dem mindestens einen dritten Bereich (105) der Vliesschicht (100) das Vliesmaterial weder expandiert noch verpresst ist.
Türmodulträger nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Funktionsbereiche des Türmodulträgers (1), die mit dem mindestens einen ersten Bereich der Vliesschicht (100) mit expandiertem Vliesmaterial gebildet sind, an einer ersten Seite (1A) des Türmodulträger (1) vorgesehen sind, und die mindestens eine Vliesschicht (100) mit einer zusätzlichen Sperrschicht (5) verbunden ist, die eine Oberfläche einer von der ersten Seite (1A) abgewandten zweiten Seite (1B) des Türmodulträgers (1) bildet.
Türmodulträger nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Sperrschicht (5) eine wasserundurchlässige oder semipermeable Membran aufweist.
Verfahren zur Herstellung eines Türmodulträgers (1) für eine Kraftfahrzeugtür, wobei eine Trägerfläche (10) für mindestens eine Funktionskomponente (2, 3A, 3B) der Kraftfahrzeugtür mit mindestens einer flächig erstreckten Vliesschicht (100) ausgebildet wird, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Vliesschicht (100), zur Ausbildung von Funktionsbereichen an dem Türmodulträger (1), mit mindestens einem ersten Bereich (101a-101e) mit expandiertem Vliesmaterial und mindestens einem zweiten Bereich (102) mit verpresstem Vliesmaterial ausgebildet wird.
Verfahren nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass an und/oder durch die mindestens eine Vliesschicht (100) Kunststoffmaterial gespritzt wird.