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Die vorliegende Erfindung betrifft ein Fahrzeuginnenverkleidungsteil mit einer integrierten elektrischen oder optischen Vorrichtung. Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung ein Fahrzeuginnenverkleidungsteil, das ein Anschlusselement zum Anschluss der elektrischen oder optischen Vorrichtung zur Verfügung stellt, sodass die elektrische oder optische Vorrichtung über das Anschlusselement gesteuert bzw. gespeist werden kann. Ferner betrifft die Anmeldung ein Verfahren zum Herstellen eines entsprechenden Fahrzeuginnenverkleidungsteils. Das Fahrzeuginnenverkleidungsteil kann insbesondere ein im Spritzgussverfahren hergestelltes Fahrzeuginnenverkleidungsteil sein, in das die elektrische oder optische Vorrichtung integriert ist. Die elektrische oder optische Vorrichtung kann z.B. eine Heizvorrichtung, eine Beleuchtung, eine optische oder eine sensorische Vorrichtung umfassen, die über das in dem Fahrzeuginnenverkleidungsteil zur Verfügung gestellte Anschlusselement gesteuert und gespeist werden können.
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Aus dem Stand der Technik sind Fahrzeuginnenverkleidungsteile mit integrierten elektrischen und optischen Vorrichtungen bekannt. Diese umfassen insbesondere Heizvorrichtungen, die in Form von Heizmatten in die Fahrzeuginnenverkleidung integriert sind und eine Heiz- bzw. Enteisungsfunktion der Verkleidungsteile zur Verfügung stellen. Sie umfassen auch lichtemittierende Vorrichtungen, die in Form von optischen Fasern oder LEDs in die Fahrzeuginnenverkleidung integriert sind und eine Beleuchtung zur Verfügung stellen, insbesondere eine dekorative Beleuchtung. Bei der Herstellung solcher Fahrzeuginnenverkleidungsteile werden häufig Spritzgussverfahren eingesetzt, bei denen die elektrische oder optische Vorrichtung in dem Verkleidungsteil umspritzt oder nachträglich in das Verkleidungsteil eingesetzt wird. Dabei wird in einigen Fahrzeuginnenverkleidungsteilen das für den Anschluss der Heizvorrichtung oder der lichtemittierenden Vorrichtung an die Fahrzeugelektrik erforderliche Anschlusselement nachträglich bereitgestellt und mit der Heizvorrichtung oder mit der lichtemittierenden Vorrichtung verbunden. Alternativ kann bei einer lichtemittierenden Vorrichtung der Anschluss der Vorrichtung mit einer außerhalb des Verkleidungsteils liegenden Lichtquelle mittels Faseroptiken stattfinden, wobei die Lichtquelle Teil der Fahrzeugelektrik ist. Das erfordert zusätzliche Herstellungsschritte, wie z.B. ein nachträgliches Anlöten eines Verbindungssteckers an die Heizvorrichtung und Befestigen des Steckers an dem Fahrzeuginnenverkleidungsteil oder ein nachträgliches Einkoppeln der Lichtquelle in die optische Vorrichtung. Zusätzlich können die entsprechenden Anschlusselemente eine mangelhafte Stabilität aufweisen oder zu unerwünschten Vibrationsgeräuschen beim Betrieb des Fahrzeugs führen. Die Spritzgussverfahren zur Herstellung solcher Fahrzeuginnenverkleidungsteile sind häufig aufwändig und fehleranfällig.
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Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Fahrzeuginnenverkleidungsteil mit einer integrierten elektrischen Vorrichtung vorzuschlagen, wobei das Fahrzeuginnenverkleidungsteil ein Anschlusselement zum Anschluss der elektrischen oder optischen Vorrichtung zur Verfügung stellt. Insbesondere kann es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung sein, die Stabilität eines Fahrzeuginnenverkleidungsteils mit einer integrierten elektrischen oder optischen Vorrichtung zu erhöhen. Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung kann darin liegen, ein alternatives und/oder verbessertes Herstellungsverfahren zum Herstellen eines entsprechenden Fahrzeuginnenverkleidungsteils vorzuschlagen.
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Zumindest eine dieser Aufgaben wir gelöst durch den Gegenstand des Anspruchs 1 und/oder ein Verfahren des nebengeordneten Anspruchs. Weiterbildungen und beispielhafte Ausführungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen sowie den Figuren dargestellt.
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Das vorgeschlagene Fahrzeuginnenverkleidungsteil mit einer integrierten elektrischen oder optischen Vorrichtung umfasst einen Träger und ein Anschlusselement zum Anschluss der elektrischen oder optischen Vorrichtung. Die elektrische oder optische Vorrichtung kann z.B. eine Heizmatte, eine Innenraumbeleuchtung oder auch eine sensorische Vorrichtung umfassen. Das Anschlusselement umfasst mindestens einen Verbindungspin, der mit der elektrischen oder optischen Vorrichtung funktionsgerecht verbunden ist, ein Führungselement, in dem der Verbindungspin teilweise aufgenommen ist, und das dazu eingerichtet ist, eine Steckeraufnahme für einen formschlüssigen Anschluss des Verbindungspins bereitzustellen, und ein Basiselement, das sich im Wesentlichen lateral zum Träger erstreckt. Durch die funktionsgerechte Verbindung kann ein elektrisches bzw. optisches Signal weitergeleitet werden. Üblicherweise wird der Verbindungspin mit einem Stecker mittelbar an die Fahrzeugelektrik angeschlossen.
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Dadurch, dass das Fahrzeuginnenverkleidungsteil bereits ein Anschlusselement mit einem sich lateral zum Träger erstreckenden Basiselement umfasst, wird die Herstellung und der Zusammenbau des Fahrzeuginnenverkleidungsteils vereinfacht und seine Stabilität erhöht.
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Das Führungselement kann im Wesentlichen einen Hohlkörper umfassen und beispielsweise ein rohrförmiges Element sein. Das Führungselement kann eine umlaufende Wandung umfassen. Ein Ende des mindestens einen Verbindungspins kann in dem Führungsteil aufgenommen sein. Insbesondere kann das Führungselement eine formschlüssige Aufnahme für einen Stecker zur Verfügung stellen, sodass das Führungselement und der Stecker eine Steckverbindung zum Kontaktieren bzw. funktionsgerechten Verbinden des mindestens einen Verbindungspins bilden können. In das Führungselement können mehrere voneinander beabstandete Verbindungspins aufgenommen sein. Die Steckverbindung kann eine handelsübliche Steckverbindung sein. Die Aufnahme für den Stecker kann an einem dem Basiselement gegenüberliegenden Ende des Führungselements vorgesehen sein. Zusätzlich kann das Führungselement mindestens ein Rastelement umfassen, das dazu eingerichtet ist, einen in dem Führungsteil aufgenommenen Stecker zu sichern.
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Das Fahrzeuginnenverkleidungsteil kann zumindest teilweise ein Spritzgussteil sein. Der Träger kann formschlüssig und/oder stoffschlüssig mit dem Anschlusselement verbunden sein. Insbesondere kann das Anschlusselement teilweise von dem Träger umspritzt sein. Der Träger kann das Basiselement umhüllen. Der Träger kann das Basiselement zumindest teilweise stoffschlüssig und/oder formschlüssig umhüllen. Das heißt das Basiselement kann in dem Träger zumindest teilweise versiegelt sein. Das Führungselement kann zumindest teilweise freistehend angeordnet sein. Das heißt die Basis und ein Abschnitt des Führungselements, insbesondere ein am Basiselement anliegender Abschnitt des Führungselements, können von dem Träger umspritzt sein. Ein dem Basiselement gegenüberliegender Abschnitt des Führungselements kann freistehend angeordnet sein.
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Der Träger kann stoffschlüssig und/oder formschlüssig mit der elektrischen oder optischen Vorrichtung verbunden sein. Der Träger kann die elektrische oder optische Vorrichtung umhüllen. Insbesondere kann die elektrische oder optische Vorrichtung zumindest teilweise von dem Träger umspritzt sein. Alternativ können die elektrische oder optische Vorrichtung und der Träger durch Lamination miteinander verbunden sein. Der Träger kann die elektrische oder optische Vorrichtung zumindest teilweise umhüllen, insbesondere stoffschlüssig umhüllen. Das heißt die elektrische oder optische Vorrichtung kann im Träger versiegelt sein. Die elektrische oder optische Vorrichtung kann Löcher, Vertiefungen oder Vorsprünge ausweisen zur formschlüssigen Verbindung und/oder zur verbesserten stoffschlüssigen Verbindung mit dem Träger.
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Das Basiselement und das Führungselement können einstückig sein. Insbesondere können das Basiselement und das Führungselement aus einem einzigen Spritzgussteil bestehen. Das Führungselement, das Basiselement, oder sowohl das Führungselement als auch das Basiselement können ein anderes Spritzgussmaterial umfassen als der Träger. Eine Verwendung unterschiedlicher Materialien kann vorteilhaft sein, da das Führungselement üblicherweise andere mechanische Eigenschaften erfordert als ein Träger. Das Führungselement ist üblicherweise dünnwandig und muss meistens sehr formstabil sein.
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Eine Grundfläche des Basiselements kann größer sein als eine Grundfläche des Führungselements. Mit Grundfläche ist vorliegend die jeweilige Begrenzungsfläche gemeint, die das Basiselement bzw. das Führungselement in einer Ebenen ausbilden, die die Schnittebene zwischen Basiselement und Führungselement ist. Die Grundfläche erstreckt sich üblicherweise in der lateralen Richtung.
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Das Basiselement kann eine Vorderseite definieren von der sich das Führungselement weg erstreckt. Das Führungselement kann sich in einem im Wesentlichen rechten Winkel von der Vorderseite weg erstrecken. Die Vorderseite kann sich im Wesentlichen lateral zum Träger erstrecken. Die Vorderseite kann einen Randabschnitt umfassen. Der Randabschnitt kann das Führungselement vollständig oder teilweise umgeben. Der Randabschnitt kann von dem Führungselement beabstandet sein. Der Randabschnitt kann zumindest teilweise odervollständig planar sein. Der Randabschnitt kann Stufen und/oder Vertiefungen umfassen, die zwischen planaren Bereichen des Randabschnittes angeordnet sind. Zwischen dem Führungselement und dem Randabschnitt können zumindest teilweise Aussparungen angeordnet sein. In den Aussparungen können Stützrippen angeordnet sein. Die Stützrippen können mit dem Führungselement und dem Randabschnitt verbunden sein. Die Stützrippen können zumindest teilweise in einer Ebenen mit dem Randabschnitt liegen bzw. zumindest teilweise mit dem Randabschnitt gemeinsam abschließen. Insbesondere kann der Randabschnitt mit den Stützrippen planar ausgebildet sein. Dadurch können Fehler im Spritzguss, z.B. Unebenheiten oder Lufteinschlüsse, vermieden werden.
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Das Basiselement kann ferner eine der Vorderseite gegenüberliegende Rückseite definieren. Insbesondere kann die Kontaktfläche der Rückseite mit dem Träger eine neutrale Ebene definieren. Die Vorderseite und/oder die Rückseite können sich im Wesentlichen parallel zur neutralen Ebene erstrecken. Die Rückseite kann parallel zur Vorderseite angeordnet sein. Die Rückseite kann im Wesentlichen planar sein. Das Basiselement kann ferner eine Seitenfläche umfassen, die die Vorderseite und die Rückseite verbindet. Der Träger kann Halterippen umfassen, die sich lateral zu dem Träger erstrecken und/oder von dem Träger weg erstrecken. Die Halterippen können stoffschlüssig und/oder formschlüssig mit dem Basiselement, vorzugsweise mit dem Randabschnitt des Basiselements, verbunden sein. Insbesondere können die Halterippen L-förmig gestaltet sein und den Randabschnitt an der Vorderseite des Basiselements umklammern. Die Seitenfläche kann sich unter einem Winkel mit der neutralen Ebene zwischen Rückseite und Vorderseite erstrecken und eine oder mehrere Außenseiten definieren. Insbesondere kann die Seitenfläche zwei sich gegenüberliegende geneigte Außenseiten definieren, die sich unter einem Winkel zwischen Rückseite und Vorderseite erstrecken. Die jeweilige geneigte Außenseite und die Rückseite können sich vorzugsweise in einem stumpfen Winkel zueinander erstrecken. Das heißt das Basiselement weist in einer Schnittebene, die die beiden unter einem Winkel verlaufenden geneigten Außenseiten schneidet, eine Verjüngung in Richtung der neutralen Ebene auf. Die Seitenfläche kann zwei weitere sich gegenüberliegende gerade Außenseiten definieren, die parallel zueinander angeordnet sind. Das Basiselement kann ein im Wesentlichen plattenförmiges Element sein. Insbesondere kann das Basiselement ein im Wesentlichen rechteckiges plattenförmiges Element sein. Die Breitseiten eines plattenförmigen Basiselements können die Vorderseite und die Rückseite des Basiselements definieren. Die Schmalseiten eines plattenförmigen Basiselements können die Seitenfläche des Basiselements definieren.
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Die Rückseite des Basiselements kann im Wesentlichen planar sein. Der Randabschnitt kann im Wesentlichen planar sein. Insbesondere kann eine Höhe zwischen dem Randabschnitt und der neutralen Ebene konstant sein.
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Der mindestens eine Verbindungspin kann teilweise im und/oder am Basiselement angeordnet sein. In einer beispielhaften Ausführung kann der mindestens eine Verbindungspin vollständig in dem Anschlusselement aufgenommen und/oder von dem Anschlusselement umhüllt sein. In einer anderen beispielhaften Ausführung kann ein Teil des mindestens einen Verbindungspins freiliegend am Anschlusselement angeordnet sein. Der Verbindungspin kann für eine Verbindung mit einem Stecker wenigstens teilweise von dem Träger oder von dem Basiselement abstehen. Vorzugsweise steht der Verbindungspin senkrecht von dem Träger oder von dem Basiselement ab. Der Verbindungspin kann schräg von dem Träger oder von dem Basiselement abstehen. Der Verbindungspin kann sich teilweise lateral zum Träger erstrecken. Der mindestens eine Verbindungspin kann sich von seinem im Führungselement aufgenommenen Ende in einem Winkel, insbesondere in einem rechten Winkel, weg erstrecken. Der mindestens eine Verbindungspin kann einen Teil umfassen, der von dem Träger oder von dem Basiselement absteht, und einen Teil, der sich lateral zu dem Träger oder zu dem Basiselement erstreckt. Eine solche Ausführungsform erlaubt eine gute Verankerung des Verbindungspins im Basiselement und Verbindung mit der elektrischen oder optischen Vorrichtung und dem Träger. In einer Ausführungsform mit mehreren Verbindungspins können sich diese Verbindungspins parallel zueinander erstrecken. In einer anderen Ausführungsform mit mehreren Verbindungspins erstrecken sich nicht alle Verbindungspins parallel zueinander. Der mindestens eine Verbindungspin kann sich von seinem im Führungselement aufgenommenen Ende durch das Basiselement hindurch oder am Basiselement entlang wegerstrecken. Ein Teil des mindestens einen Verbindungspins kann von dem Basiselement umhüllt sein. Alternativ oder zusätzlich kann ein Teil des Verbindungspins freiliegend am Basiselement angeordnet sein. Insbesondere kann der Teil des Verbindungspins freiliegend am Basiselement angeordnet sein, an dem die elektrische oder optische Vorrichtung mit dem Verbindungspin funktionsgerecht verbunden ist. So kann die elektrische oder optische Vorrichtung z. B. nachträglich mit dem Anschlusselement verbunden werden. Beispielsweise kann eine Zuleitung der elektrischen oder optischen Vorrichtung im freiliegenden Bereich des Verbindungspins mit diesem verlötet werden. Das Anschlusselement kann mehrere Stützelemente umfassen. Der mindestens eine Verbindungspin kann in seiner Längsrichtung teilweise zwischen den Stützelementen angeordnet sein. Die Stützelemente können auf der Vorderseite des Basiselements angeordnet sein. Die Stützelemente können relativ zur Rückseite des Basiselements oberhalb des mindestens einen Verbindungspins angeordnet sein. Durch die Stützelemente können eine Stütz- und/oder Schutzfunktion für den mindestens einen Verbindungspin zur Verfügung gestellt werden. Zusätzlich können die Stützelemente einen Form- und/oder Stoffschluss des Anschlusselements, insbesondere im Bereich der Verbindungspins, begünstigen. In einer beispielhaften Ausführung kann eine Vielzahl von Verbindungspins vorgesehen sein, die mit der elektrischen oder optischen Vorrichtung funktionsgerecht verbunden sind und teilweise in dem Führungselement aufgenommen sind.
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Der Träger des Fahrzeuginnenverkleidungsteils kann aus einem ersten Kunststoff bestehen. Das Anschlusselement kann aus einem zweiten, von dem ersten verschiedenen, Kunststoff bestehen. Der erste und der zweite Kunststoff können z.B. aus der Gruppe der Polymere Polypropylen, Polymethylmethacrylat, Polycarbonat, Polystyrol und Acrylnitril-Butadien-Styrol ausgewählt sein. Der erste und der zweite Kunststoff können so ausgewählt sein, dass sie miteinander verträglich sind, so dass während des Spritzgießens des Fahrzeuginnenverkleidungsteils eine stoffschlüssige Verbindung zwischen dem Träger und dem Anschlusselement entsteht. Alternativ können der erste und der zweite Kunststoff so ausgewählt sein, dass sie miteinander unverträglich sind, so dass während des Spritzgießens des Fahrzeuginnenverkleidungsteils eine formschlüssige Verbindung zwischen dem Träger und dem Anschlusselement entsteht.
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Das Fahrzeuginnenverkleidungsteil kann eine Sicht- und eine gegenüberliegende Rückseite aufweisen. Das Anschlusselement kann auf der Rückseite des Fahrzeuginnenverkleidungsteils angeordnet sein. Das Anschlusselement kann so angeordnet sein, dass sich das Führungselement von der Rückseite des Fahrzeuginnenverkleidungsteils weg erstreckt. Die elektrische Vorrichtung kann zwischen der Sichtseite und der Rückseite des Fahrzeuginnenverkleidungsteils angeordnet sein.
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Ferner betrifft die vorliegende Erfindung ein Verfahren zum Herstellen eines Fahrzeuginnenverkleidungsteils mit einer integrierten elektrischen oder optischen Vorrichtung gemäß obiger Beschreibung. Das Verfahren umfasst die folgenden Schritte:
- I. Bereitstellen mindestens eines Verbindungspins;
- II. Spritzgießen eines Anschlusselements, wobei das Anschlusselement ein Basiselement und ein Führungselement umfasst und der mindestens eine Verbindungspin wenigstens teilweise in dem Führungselement aufgenommen ist und das Führungselement dazu eingerichtet ist, eine Steckeraufnahme für einen formschlüssigen Anschluss des Verbindungspins bereitzustellen;
- III. Bereitstellen einer elektrischen oder optischen Vorrichtung;
- IV. funktionsgerechtes Verbinden der elektrischen oder optischen Vorrichtung mit dem mindestens einen Verbindungspin;
- V. Wenigstens teilweises Umspritzen des Anschlusselements und der elektrischen oder optischen Vorrichtung mit einem Träger.
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Mit Umspritzen eines Elements oder einer Vorrichtung soll vorliegend verstanden werden, dass das Element oder die Vorrichtung komplett oder teilweise von dem Spritzgussmaterial umgeben wird. Umspritzen umfasst auch Hinterspritzen. Durch das wenigstens teilweise Hinterspritzen oder Umspritzen des Anschlusselements und der elektrischen oder optischen Vorrichtung mit dem Träger kann der Träger zumindest teilweise stoffschlüssig und/oder formschlüssig mit dem Anschlusselement und der elektrischen oder optischen Vorrichtung verbunden werden.
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Die oben dargestellte Reihenfolge der Verfahrensschritte ist eine Reihenfolge, die nicht zwingend eingehalten werden muss, um das erfindungsgemäße Verfahren durchzuführen. So sind die Verfahrensschritte neben der oben dargestellten Reihenfolge auch in abgewandelter Reihenfolge durchführbar. Insbesondere können die Schritte III und IV vor den Schritten II und V durchgeführt werden. In der oben dargestellten Reihenfolge der Verfahrensschritte werden der Verbindungspin und das Anschlusselement zuerst zusammengefügt und anschließend mit der elektrischen oder optischen Vorrichtung verbunden. In einer alternativen Reihenfolge, in der die Schritte III und IV vor den Schritten II und V durchgeführt werden, wird der Verbindungspin zuerst mit der elektrischen oder optischen Vorrichtung verbunden und das Anschlusselement anschließend spritzgegossen.
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Unabhängig von der Reihenfolge kann das Anschlusselement ein anderes Spritzgießmaterial umfassen als der Träger. Alternativ können Anschlusselement und Träger das gleiche Spritzgießmaterial umfassen. Während des Umspritzvorgangs des Anschlusselements und der elektrischen oder optischen Vorrichtung mit dem Träger kann ferner vorgesehen sein, dass das Anschlusselement durch bewegliche Gleitwerkzeugelemente positioniert und gestützt wird. Die Gleitwerkzeugelemente können formschlüssig in zwei gegenüberliegende geneigte Außenseiten des Basiselements eingreifen die sich in einem Winkel von der neutralen Ebene weg erstrecken. Insbesondere könne die Gleitwerkzeugelemente in zwei gegenüberliegende geneigte Außenseiten eingreifen, die sich unter einem Winkel zwischen Rückseite und Vorderseite des Basiselements erstrecken, wobei die jeweilige geneigte Außenseite und die Rückseite sich vorzugsweise in einem stumpfen Winkel zueinander erstrecken können.
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In einer Ausführung des Verfahrens kann bereits in Schritt II zumindest ein Teil der elektrischen oder optischen Vorrichtung während des Spritzgießens des Anschlusselements umspritzt werden.
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Vorliegend wurden mehrere Ausführungsformen offenbart. Aus der folgenden detaillierten Beschreibung, die beispielhafte Ausführungsformen der Erfindung zeigt und beschreibt, werden dem Fachmann noch weitere Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung ersichtlich. Dementsprechend sind die Zeichnungen und die detaillierte Beschreibung als beispielhaft und nicht einschränkend zu betrachten. Wiederkehrende Merkmale sind in der Figurenbeschreibung mit denselben Bezugszeichen versehen.
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Es zeigen
- 1 eine perspektivische Darstellung einer Fahrzeuginnenverkleidung mit zwei eingreifenden Gleitwerkzeugelementen,
- 2a eine perspektivische Ansicht des Anschlusselements in einem ersten Ausführungsbeispiel zusammen mit einer Schnittansicht des Trägers,
- 2b eine perspektivische Ansicht des Anschlusselements in einem zweiten Ausführungsbeispiel zusammen mit einer Schnittansicht des Trägers,
- 3a eine perspektivische Ansicht des Anschlusselements der 2b und eines Gleitwerkzeugelements zusammen mit einer Schnittansicht des Trägers,
- 3b eine weitere perspektivische Ansicht des Anschlusselements der 2b und eines Gleitwerkzeugelements zusammen mit einer Schnittansicht des Trägers,
- 4a eine Veranschaulichung eines ersten beispielhaften Herstellungsprozesses eines Fahrzeuginnenverkleidungsteils gemäß der 2a,
- 4b eine Veranschaulichung eines zweiten beispielhaften Herstellungsprozesses eines Fahrzeuginnenverkleidungsteils gemäß der 2b.
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1 zeigt eine perspektivische Darstellung eines Fahrzeuginnenverkleidungsteils 10 zum Zeitpunkt eines Verfahrensschritts zum Herstellen des Fahrzeuginnenverkleidungsteils 10. Wie aus 1 ersichtlich ist, ist ein Anschlusselement 100 von einem Träger 30 des Fahrzeuginnenverkleidungsteils 10 teilweise umschlossen. Das Fahrzeuginnenverkleidungsteil 10 umfasst eine integrierte elektrische oder optische Vorrichtung 20 (nicht gezeigt), die von dem Träger 30 zumindest teilweise umschlossen ist. Ein Teil eines Führungselements 150 des Anschlusselements 100 liegt frei, d. h. ist nicht im Spritzguss des Trägers versiegelt, und erstreckt sich im Wesentlichen senkrecht von dem Träger 30 weg. Das Führungselement 150 ist rohrförmig mit einem im Wesentlichen ovalen Querschnitt ausgebildet und stellt eine Aufnahme für einen Stecker zur Verfügung über den die elektrische oder optische Vorrichtung 20 mittelbar oder unmittelbar mit einer Fahrzeugelektronik verbunden werden kann. Zusätzlich weist das Führungselement 150 für eine Sicherung der Steckverbindung mit einem Stecker ein Rastelement 155 auf. Das Anschlusselement 100 umfasst ein Basiselement 200, dass zumindest teilweise von dem Träger 30 umschlossen ist. Das Basiselement 200 ist plattenförmig und erstreckt sich lateral zu dem Träger 30. Dabei ist die Grundfläche des Basiselements 200 größer als die Grundfläche des darauf angeordneten und sich von dem Basiselement 200 weg erstreckenden Führungselements 150. Das Führungselement 150 erstreckt sich senkrecht von dem Basiselement 200. Das Basiselement 200 weist vier Außenseiten auf. Zwei gegenüberliegende geneigte Außenseiten 242, 244 stehen in Eingriff mit zwei Gleitwerkzeugelementen 300. Die Gleitwerkzeugelemente 300 weisen prismaförmige Eingreifelemente auf, die in formschlüssigem Eingriff mit den geneigten Außenseiten 242, 244 des Basiselements 200 stehen. Ferner weist das Basiselement 200 zwei weitere sich gegenüberliegende parallele Außenseiten 246, 248 auf. Der Träger 30 umfasst Halterippen 35, die sich von dem Träger 30 weg erstrecken und sich hakenförmig teilweise lateral zum Träger erstrecken. Die Halterippen 35 greifen formschlüssig in die parallelen Außenseiten 246, 248 des Basiselements 200 ein. Alternativ oder zusätzlich können die Halterippen 35 stoffschlüssig in das Anschlusselement 100, insbesondere in das Basiselement 200, eingreifen.
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Die 2a und 2b zeigen zwei Ausführungsbeispiele eines Fahrzeuginnenverkleidungsteils 10 in einer perspektivischen Detailansicht des Anschlusselements 100; 100'. Zur Veranschaulichung der Anordnung von Anschlusselement 100; 100' und Träger 30, ist der Träger 30 jeweils zusätzlich in einem Aufschnitt mit hervorgehobenen Halterippen 35 dargestellt. Die gezeigte Schnittebene des Trägers 30 verläuft in einer neutralen Ebene, die von der Kontaktfläche zwischen einer Rückseite 230 des Basiselements 200 und des Trägers 30 definiert wird. Zusätzlich sind Halterippen 35 des Trägers 30 in einer weiteren Schnittansicht hervorgehoben, wobei die Schnittebene senkrecht zur neutralen Ebene verläuft.
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In einem ersten Ausführungsbeispiel gemäß 2a ist ein Anschlusselement 100 und eine Teilansicht eines Trägers 30 gezeigt. Das Anschlusselement 100 umfasst ein Basiselement 200, ein Führungselement 150 und Verbindungspins 110, die (nicht sichtbar) teilweise senkrecht vom Basiselement 200 abstehen und von dem Führungselement 150 umschlossen werden. Das Basiselement 200 ist plattenförmig und erstreckt sich lateral zum Träger 30. Das Basiselement 200 definiert eine Vorderseite 210, eine gegenüberliegende und zur Vorderseite 210 parallel angeordnete Rückseite 230 und eine Seitenfläche 240, die entlang des Umfangs des Basiselements 200 zwischen Vorderseite 210 und Rückseite 230 verläuft. Die Seitenfläche 240 definiert vier Außenseiten. Zwei sich gegenüberliegende Außenseiten sind geneigte Außenseiten 242, 244, die zur Rückseite 230 hin aufeinander zulaufen. Die zwei weiteren sich gegenüberliegenden Außenseiten 246, 248 sind parallel zueinander ausgerichtet. Der Träger 30 umfasst Halterippen 35, die formschlüssig in den Randabschnitt 215 eingreifen. Die Halterippen können beispielsweise von der Rückseite aus und/oder durch die elektrische oder optische Vorrichtung 20 hinterspritzt werden. Die Rückseite 230 ist mit dem Träger 30 verbunden und kann im Wesentlichen planar sein. Das Führungselement 150 erstreckt sich von der Vorderseite 210 des Basiselements 200 weg. Die Vorderseite 210 umfasst einen an der Seitenfläche 240 anliegenden Randabschnitt 215. Der Randabschnitt 215 ist von dem Führungselement 150 beabstandet. Zwischen dem Randabschnitt 215 und dem Führungselement 150 sind teilweise Aussparungen 220 angeordnet. In den Aussparungen 220 sind Stützrippen 225 angeordnet, die zwischen dem Führungselement 150 und dem Randabschnitt 215 verlaufen. Vorzugsweise wird das Anschlusselement 100, insbesondere das Basiselement 200 und/oder die Vorderseite 210 des Basiselements 200, nur von den Halterippen 35 umklammert und/oder bedeckt. In andere Ausführungsformen kann zumindest ein Teil der Vorderseite 210 des Basiselements 200 von dem Träger 30 bedeckt und/oder umhüllt sein. Dadurch wird die mechanische Stabilität des Anschlusselements 100 im Träger 30 erhöht. Durch die Stützrippen 225 wird eine zusätzliche Stabilität des Anschlusselements 100 zur Verfügung gestellt. Der Randabschnitt 215 kann um das Führungselement 150 umlaufend ausgebildet sein. Gemäß den Ausführungsbeispielen der 2a und 2b umfasst der Randabschnitt 215 eine Vertiefung 250 in die ein Teil der Halterippen 35 des Trägers 30 eingreift. Die Vertiefung 250 ist koplanar mit den Aussparungen 220 ausgebildet. Dadurch wird die durch die Halterippen 35 zur Verfügung gestellte stabilisierende Wirkung zur Anordnung des Anschlusselements 100; 100' im Träger 30 erhöht und können Fehler im Spritzguss, z.B. beim teilweisen Umspritzen des Basiselements 200, minimiert werden.
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Im Ausführungsbeispiel gemäß 2a umfasst das Anschlusselement 100 vier Verbindungspins 110. Jeweils ein Ende der Verbindungspins 110 ist im Führungselement 150 angeordnet. An ihrem zweiten Ende sind die Verbindungspins 110 mit der elektrischen oder optischen Vorrichtung 20 und/oder Zuleitungen, die Teil der elektrischen oder optischen Vorrichtung 20 sind, verbunden. Im Bereich des Basiselements 200 erstreckt sich ein Teil der Verbindungspins 110 von dem jeweiligen im Führungselement 150 angeordneten Ende weg. Dabei verlaufen die Verbindungspins 110 parallel zu den geneigten Außenseiten 242, 244 des Basiselements 200. Die Verbindungspins 110 erstrecken sich teilweise lateral zum Basiselement 200. Ein Teil der Verbindungspins 110 ist von dem Basiselement 200 in einem am Führungselement 150 anliegenden Abschnitt 270 des Basiselements 200 umhüllt. Der am Führungselement 150 anliegende Abschnitt 270 ist planar zu dem Randabschnitt 215 des Basiselements 200 ausgestaltet. Ein weiterer Teil der Verbindungspins 110 ist freiliegend am Basiselement 200 angeordnet. Die Verbindungspins 110 sind zwischen Stützelementen 260 angeordnet die dem am Führungselement 150 anliegenden Abschnitt 270 gegenüberliegen. Die Stützelemente 260 sind planar zu dem Randabschnitt 215 ausgestaltet und von diesem beabstandet.
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In 2b ist ein zweites Ausführungsbeispiel eines Anschlusselements 100' gezeigt. Im Vergleich zu dem in 2a gezeigten Anschlusselement 100 sind die Verbindungspins 110 vollständig im Anschlusselement 100' angeordnet und von diesem umschlossen. Dabei erstreckt sich der an dem Führungselement 150 anliegende Abschnitt 270 des Basiselements 200, in dem ein Teil der Verbindungspins 110 aufgenommen und von diesem umschlossen ist, bis zum Randabschnitt 215 des Basiselements 200.
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Die 3a und 3b zeigen zwei perspektivische Detailansichten eines Anschlusselements 100' gemäß dem Ausführungsbeispiel der 2b zur Zeit eines Verfahrensschritts zur Herstellung eines erfindungsgemäßen Fahrzeuginnenverkleidungsteils 10. Dabei ist eines von zwei Gleitwerkzeugelemente 300 gezeigt, das formschlüssig in eine Außenseite 242 der zwei geneigten Außenseiten 242, 244 des Anschlusselements 100' eingreift. Das Gleitwerkzeugelement 300 umfasst ein Eingreifelement, das als Prisma mit einem Trapez als Grundfläche ausgebildet ist. Die lange Grundseite des Trapezes erstreckt sich in der neutralen Ebene, d.h. das Eingreifelement liegt am Träger 35 an. Das Eingreifelement weist zwei unterschiedliche Schenkellängen auf, wobei die Seite des prismaförmigen Eingreifelements die von dem kurzen Schenkel des Trapezes gebildet wird, in das Basiselement 200 eingreift. Das zweite Gleitwerkzeugelement 300 ist analog zum ersten Gleitwerkzeugelement 300 ausgebildet und greift formschlüssig in die zweite geneigte Außenseite 244 der zwei geneigten Außenseiten 242, 244 des Basiselements 200 ein, wie aus 1 ersichtlich wird. Das Basiselement 200 ist zwischen den Gleitwerkzeugelementen 300 eingeklemmt. Durch diese Anordnung und Ausgestaltung der Gleitwerkzeugelemente 300 wird eine besonders stabile Positionierung und Stabilisierung des Anschlusselements 100; 100' während des Umspritzprozesses des Anschlusselements 100; 100' mit dem Träger 30 realisiert.
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In den 4a und 4b sind schematisch zwei beispielhafte Verfahren zur Herstellung eines erfindungsgemäßen Fahrzeuginnenverkleidungsteils 10 dargestellt. Es wird Bezug auf die obige Beschreibung bezüglich der 1 bis 3b genommen. Insbesondere zeigt die 4a ein Verfahren, bei dem beispielhaft ein Anschlusselement 100 gemäß 2a vorgesehen ist und die 4b ein Verfahren, bei dem beispielhaft ein Anschlusselement 100' gemäß 2b vorgesehen ist.
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Im ersten Schritt I gemäß 4a werden vier Verbindungspins 110 für eine elektrische Verbindung und einen elektrischen Anschluss bereitgestellt. Im zweiten Schritt II wird ein Anschlusselement 100 spritzgegossen. Insbesondere kann das Anschlusselement 100 ein Anschlusselement 100 mit den Merkmalen gemäß 2a umfassen. Im folgenden Schritt III wird eine elektrische Vorrichtung 20, z.B. eine Heizmatte, bereitgestellt. Im vierten Schritt IV werden die Verbindungspins 110 mit der elektrischen Vorrichtung 20 verbunden.
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Zum Beispiel können Zuleitungen der elektrischen Vorrichtung 20 mit den Verbindungspins 110 im am Basiselement 200 freiliegenden Teil der Verbindungspins 110 verlötet werden. Im letzten Schritt V wird schließlich das Fahrzeuginnenverkleidungsteil 10 durch Hinterspritzen oder Umspritzen des Anschlusselements 100 und der elektrischen Vorrichtung 20 mit einem Träger 30 geformt. Dabei kann das Anschlusselement 100 durch die Gleitwerkzeugelemente 300 positioniert und gestützt werden. Für eine optische Verbindung ist ein geleichartiges Verfahren möglich, wobei Verbindungspins verwendet werden können, die geeignet sind ein optisches Signal weiterzuleiten.
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Der 4b folgend, werden zunächst vier Verbindungspins 110 für eine elektrische Verbindung und einen elektrischen Anschluss (Schritt I) und eine elektrische Vorrichtung 20 (Schritt III), z.B. eine Heizmatte, bereitgestellt. Im darauffolgenden Schritt IV werden die Verbindungspins 110 mit der elektrischen Vorrichtung 20 verbunden. Anschließend wird gemäß Schritt II ein Anschlusselement 100' spritzgegossen. Insbesondere kann das Anschlusselement 100' ein Anschlusselement 100' mit den Merkmalen gemäß 2b umfassen. Zusätzlich kann zu diesem Zeitpunkt des Verfahrens zumindest ein Teil der elektrischen Vorrichtung 20 mit dem Anschlusselement 100' umspritzt werden. Im letzten Schritt V wird schließlich das Fahrzeuginnenverkleidungsteil 10 durch Umspritzen des Anschlusselements 100' und der elektrischen Vorrichtung 20 mit einem Träger 30 geformt. Dabei kann das Anschlusselement 100' durch die Gleitwerkzeugelemente 300 positioniert und gestützt werden. Für eine optische Verbindung ist ein geleichartiges Verfahren möglich, wobei Verbindungspins verwendet werden können, die geeignet sind ein optisches Signal weiterzuleiten.
