WO2021105083A1 - Türmodulträgerelement für eine fahrzeugtür - Google Patents

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WO2021105083A1
WO2021105083A1 PCT/EP2020/083127 EP2020083127W WO2021105083A1 WO 2021105083 A1 WO2021105083 A1 WO 2021105083A1 EP 2020083127 W EP2020083127 W EP 2020083127W WO 2021105083 A1 WO2021105083 A1 WO 2021105083A1
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WO
WIPO (PCT)
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door module
carrier element
support structure
module carrier
door
Prior art date
Application number
PCT/EP2020/083127
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English (en)
French (fr)
Inventor
Mathias SCHRAMM
Martin Schlechtriemen
Michael Thienel
Klaus Deschner
Original Assignee
Brose Fahrzeugteile Se & Co. Kommanditgesellschaft, Bamberg
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Filing date
Publication date
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60J—WINDOWS, WINDSCREENS, NON-FIXED ROOFS, DOORS, OR SIMILAR DEVICES FOR VEHICLES; REMOVABLE EXTERNAL PROTECTIVE COVERINGS SPECIALLY ADAPTED FOR VEHICLES
    • B60J5/00—Doors
    • B60J5/04—Doors arranged at the vehicle sides
    • B60J5/0412—Lower door structure
    • B60J5/0416—Assembly panels to be installed in doors as a module with components, e.g. lock or window lifter, attached thereto
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60J—WINDOWS, WINDSCREENS, NON-FIXED ROOFS, DOORS, OR SIMILAR DEVICES FOR VEHICLES; REMOVABLE EXTERNAL PROTECTIVE COVERINGS SPECIALLY ADAPTED FOR VEHICLES
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    • B60J5/042—Reinforcement elements
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    • B60J5/04—Doors arranged at the vehicle sides
    • B60J5/048—Doors arranged at the vehicle sides characterised by the material
    • B60J5/0481—Doors arranged at the vehicle sides characterised by the material plastic

Definitions

  • the invention relates to a door module carrier element for a vehicle door.
  • Such a door module carrier element is part of a door module of a vehicle door and is used to carry functional components, for example a loudspeaker, a door lock, components of a window regulator and other functional components that are usually installed in or on a vehicle door in order to perform predetermined functions on the vehicle door .
  • Such a door module carrier element has a support structure that extends flat and can be attached to a door frame of the vehicle door, in particular an inner door panel, in order to mount a door module with functional components arranged on the door module carrier element on the vehicle door.
  • components of a window lifter for example guide rails of a window lifter and a drive unit, can be mounted on a door module carrier element in such a way that the door module can be handled in a modular manner and mounted as a unit on the vehicle door.
  • the support structure of the door module support element is nowadays made of plastic, in particular a (long) fiber-reinforced plastic, in order to save weight.
  • a door module carrier element known from DE 102013213 711 A1 is made, for example, from a so-called organic sheet in which continuous fibers are embedded in a thermoplastic plastic matrix and the door module carrier element is made from a semi-finished product provided in this way.
  • Such an organic sheet can have a multilayer structure in which a sealing layer in the form of a film is arranged between two layers.
  • the door module that separates a wet room from a dry room and for this purpose covers an assembly opening in a door interior of a vehicle door in a properly installed state.
  • the door module has a carrier, which consists of a flexible film and a cohesive support structure for carrying functional components.
  • a door module carrier element on a vehicle door must be sufficiently crash-stable so that forces acting in a crash, in particular also in the event of a side impact, do not lead to uncontrolled breakage and thereby endanger a vehicle occupant. If the door module carrier element breaks in the event of a crash, it must be prevented that fragments of the door module carrier element cause a risk of injury to a vehicle occupant.
  • the object of the present invention is to provide a door module carrier element and a method for producing a door module carrier element which can reduce the risk of a break in a carrier structure in a crash in a simple, cost-effective manner with the possibility of lightweight construction.
  • the support structure is materially connected to a flexible, tear-resistant splinter protection layer to prevent splinters from forming on the door module support element in the event of a crash.
  • the splinter protection layer can be formed by a flexible, tear-resistant film.
  • a flexible, tear-resistant splinter protection layer for example in the form of a film, the crash safety on a door module carrier element can be improved.
  • the fact that the splinter protection layer is designed to be tear-resistant should be understood in the present case to mean that the splinter protection layer does not tear in the case of forces acting on a door module in a vehicle door and thus fragments of the supporting structure should it break the supporting structure come together.
  • the splinter protection layer can in particular have a high tensile strength and / or high elongation at break, whereby it can be achieved that even in the event of a break in the supporting structure of the door module carrier element in a crash, any fragments of the supporting structure that may arise cannot detach from one another, but rather through the Splinter protection layer may be held together while stretching the splinter protection layer, but without tearing the splinter protection layer.
  • splinters can be prevented from forming on the door module carrier element, which prevents splinters from penetrating into a vehicle interior in an uncontrolled manner in the event of a crash and causing injuries to vehicle occupants.
  • a door module carrier element with such a tear-resistant splinter protection layer can also have increased strength and thus crash safety by increasing the impact strength of the door module carrier element and thus the door module carrier element can absorb greater impact energy.
  • the film can in particular have a tensile strength> 10 N / mm 2 , preferably> 20 N / mm 2 , more preferably> 50 N / mm 2 , particularly preferably> 100 N / mm 2 or even> 200 N / mm 2 , and an elongation at break> 5%, preferably> 10%, more preferably> 20%, particularly preferably> 50%.
  • the film can have a Shore hardness> 50 A (Shore hardness A), preferably> 60 A.
  • the tensile strength indicates the stress that is calculated in the tensile test from the maximum tensile force achieved in relation to the original cross-section of the sample and that is given in N / mm 2 or MPa.
  • the tensile strength indicates the maximum mechanical tensile stress that the film can withstand, which means that the film will tear if it is exceeded.
  • the elongation at break also referred to as elongation at break, represents a characteristic value for a material that indicates the permanent elongation of a tensile specimen after its break, based on the initial measurement length. It characterizes the deformability (or ductility) of a material.
  • the elongation at break (elongation at break) according to EN ISO 527-1: 2012 denotes the last recorded elongation value before a voltage drop to less than or equal to 10% of the strength value occurs.
  • the elongation at break is given in percent.
  • Strength properties of plastic materials in particular a film of the type in question, can generally be determined in a tensile test with a tensile testing machine according to EN ISO 527-1: 2012.
  • the film is made of a polymer material, for example polyurethane, polyvinyl butyral or ethylene vinyl acetate.
  • the film can, for example, have a thickness in a range between 0.05 mm and 0.5 mm.
  • the film can have a thickness between 0.1 millimeter and 0.4 mm, for example 0.2 mm or 0.3 mm.
  • the film can be thinner than the supporting structure of the door module carrier element.
  • the support structure can, for example, have a thickness greater than 1 mm, with different sections of the support structure also being able to have different thicknesses and thus the support structure can vary in its thickness, measured perpendicular to the flat extension of the door module support element.
  • the film can, for example, have a density in a range between 0.5 g / cm 3 and 2 g / cm 3 .
  • the film is back-injected with the material of the support structure, at least in sections.
  • the door module carrier element is thus manufactured using a plastic injection molding process, the film being inserted into an injection molding tool for production and being fully or partially back-molded with the material of the supporting structure.
  • the material of the support structure is firmly bonded to the film, so that the support structure and the film form a firm bond and thereby form the door module carrier element.
  • the support structure is formed exclusively on a first side of the film.
  • at least a section of the support structure can be arranged on the first side of the film and cover the film at least in sections on the first side.
  • the film In an area facing away from the at least one section of the support structure, the film is exposed on a second side facing away from the first side, in that no support structure is formed in this area on the second side.
  • the support structure thus extends on the first side of the film, while the second side of the film is not covered.
  • the support structure can, for example, have a thermoplastic plastic matrix and fibers embedded in the plastic matrix, in particular a scrim or fabric made of long fibers or continuous fibers made of glass, aramid or carbon.
  • the support structure can be made entirely or partially from an organic sheet, for example, by attaching one or more organic sheets to the film and integrally connecting them to the film by melting or overmolding.
  • the plastic matrix can consist, for example, of a polypropylene material in which reinforcing fibers, in particular long fibers or continuous fibers made of glass, aramid or carbon, are embedded.
  • the door module carrier element can be a completely injection-molded carrier element with partial or global reinforcement to prevent splinters from forming in the event of failure.
  • a shatterproof layer of the door module carrier element can be created, for example, by an openly woven or laid fiber layer (by reducing the fabric density), which consists of fibers and is woven or laid in a gauze-like manner (wide mesh) so that openings are between the Fibers.
  • the fabric density defines the number of threads per centimeter in the warp and weft directions, as described, for example, in the textbook C. Cherif (editor), “Textile Maschinentechnik imchtbau”, ISBN 978-3-642-17992-1.
  • an open fabric or scrim is understood to mean a structure of fibers in which the fibers do not lie close to one another, but there are openings between the fibers (for example the warp threads and weft threads) in a fabric.
  • Such a fiber layer is preferably encapsulated by the plastic material of the carrier element and thus embedded in the plastic material of the carrier element.
  • Such fibers are, for example, glass, carbon, aramid, basalt, polypropylene, polyethylene or polyamide fibers, which are optionally already impregnated with a thermoplastic matrix.
  • combinations of the fiber types mentioned are also conceivable.
  • the use of metallic fibers such as steel fibers is also conceivable.
  • Such a fiber layer is tear-resistant in order to prevent splinters from forming in the event of damage.
  • a typical weight per unit area of an open fabric is between 10 and 2000 g / m 2 with a nominal thickness of 0.05-2 mm.
  • Different yarn counts from 10 to 4800 tex for warp and weft threads and any combination thereof can be used.
  • the support structure has a circumferential frame and at least one inner section connected to the frame and arranged within the frame.
  • the support structure can, for example, form a flat structure in which the flat extension of the support structure is interrupted by openings which, however, are closed by film sections of the film.
  • the support structure can have such a structure that forces acting on the door module support element can be specifically absorbed and diverted via the door module support element.
  • the door module carrier element can in particular be connected to a door frame of the vehicle door via the frame of the supporting structure, with a seal being provided in the area of the frame, for example, in order to seal a transition between the door module carrier element and the door frame in a moisture-tight manner.
  • functional components for example components of a window regulator, electrical drives or loudspeakers, can be attached to the inner sections that extend within the circumferential frame.
  • Such a design of the support structure separates the load-bearing function of the door module support element from the function of a moisture-proof wet-dry space separation.
  • the supporting structure is used for structural stiffening for connection to the vehicle door and for supporting functional components
  • the film extends over the door module carrier element and seals openings in the supporting structure in a moisture-proof manner for a wet-dry space separation and also serves to increase crash safety, in that even in the event of a break in a crash, fragments of the supporting structure remain connected to one another via the film, so that splinters are formed is avoided on the door module carrier element.
  • the object is also achieved by a method for producing the door module carrier element for supporting at least one functional component of the vehicle door, the door module carrier element having a flatly extending support structure which can be fastened to a door frame of the vehicle door.
  • the support structure is produced by a flexible, tear-resistant splinter protection layer, for example by a film with a tensile strength> 10 N / mm 2 , preferably> 20 N / mm 2 , more preferably> 50 N / mm 2 , particularly preferably> 100 N / mm 2 or even
  • the door module carrier element is accordingly produced in an injection molding process in that the shatter protection layer is completely or partially back-injected with the material of the supporting structure and the supporting structure is thus formed on the splinter protection layer to form a cohesive bond.
  • the splinter protection layer can be inserted into an injection molding tool, for example, so that the material of the support structure is injected onto the splinter protection layer in the injection molding tool or the splinter protection layer is encapsulated with the material of the support structure and the support structure is thus formed on the splinter protection layer.
  • the splinter protection layer for example in the form of a film, can be inserted into a cavity of the injection molding tool as a preformed insert that has already been cut to size and preformed in a three-dimensional manner.
  • the splinter protection layer can be present as a roll (so-called endless belt) and fed to the injection molding tool from the roll so that the splinter protection layer can be shaped and cut to size in the injection molding tool or after injection molding.
  • FIG. 1 shows a view of an exemplary embodiment of a door module carrier element with a support structure and a splinter protection layer connected to the support structure in the form of a film;
  • FIG. 2 shows a schematic cross-sectional view of the door module carrier element
  • Fig. 3 is a cross-sectional view along the line I-I of Fig. 1;
  • FIG. 4 shows a schematic view of a vehicle door with a door module carrier element arranged thereon;
  • FIG. 5 shows a schematic view of the production of the door module carrier element using an injection molding tool, with the film being supplied as a preformed insert;
  • FIG. 6 shows a schematic view of the production of the door module carrier element using an injection molding tool, with the film being supplied as an endless belt;
  • FIG. 1 An exemplary embodiment of a door module carrier element 1 shown in FIG. 1 is, as is shown schematically in FIG. 4, together with functional components arranged on the door module carrier element 1, for example guide rails 12, 13 of a window regulator unit, a loudspeaker 14 and a door lock 15 on a door frame 20 to a vehicle door 2 having a window opening 22 in order to connect a modular door module to the door frame 20 and to mount functional components arranged on the door module carrier element 1 as a modular unit on the door frame 20.
  • functional components arranged on the door module carrier element 1 for example guide rails 12, 13 of a window regulator unit, a loudspeaker 14 and a door lock 15 on a door frame 20 to a vehicle door 2 having a window opening 22 in order to connect a modular door module to the door frame 20 and to mount functional components arranged on the door module carrier element 1 as a modular unit on the door frame 20.
  • the door module carrier element 1 is connected, for example, to an inner door panel 21 of the vehicle door 2, with a moisture-proof sealing of an assembly opening formed in the inner door panel 21, so that the door module carrier element 1 separates a wet area formed in the vehicle door 2 from a dry area of the vehicle door 2 on the inside of the vehicle.
  • the door module carrier element 1 is formed by a carrier structure 10 which is formed on a splinter protection layer in the form of a film 11. As shown schematically in FIG.
  • the support structure 10 is molded onto the film 11, for example by back injection molding, and is thus firmly bonded to the film 11, the support structure 10 being formed, for example, from a fiber-reinforced plastic material, for example a long-fiber-reinforced polypropylene .
  • the support structure 10 has a circumferential, circumferentially closed frame 100, on which a seal 16 is arranged, which serves to create a transition between the door module support element 1 and a door inner panel 21 when the door module support element 1 is attached to the To seal door frame 20 moisture-tight, so that the door module carrier element 1 can provide a wet-dry space separation.
  • inner sections 101, 102, 103 are formed, which are separated from the frame 100 and from one another by openings 104 in the support structure 10.
  • the inner sections 101, 102, 103 can be shaped in such a way that forces acting on the door module carrier element 1 during operation can be absorbed and diverted as intended.
  • the inner sections 101, 102, 103 can also be shaped in such a way that functional components, for example guide rails 12, 13 of a window lifter, a loudspeaker 14 and a door lock 15, can be received on the door module carrier element 1 and held for assembly on the vehicle door 2.
  • the openings 104 in the support structure 10 are covered by film sections 110a-110h, so that the openings 104 are closed in a moisture-tight manner.
  • the support structure 10 can be covered with a continuous film 11 extending over the entire surface of the door module carrier element 1, so that the film sections 110a-110h covering the openings 104 are formed by a single, continuous film.
  • the support structure 10 is formed on one side 111 of the film 11 by the material of the support structure 10 being injected onto the film 11, for example in an injection molding process.
  • the film 11 is exposed on a side 112 facing away from the side 111, the film 11 extending over openings 104 formed in the support structure 10 and thereby closing the openings 104 so that the door module carrier element 1 has a moisture-proof separation between them a wet room N and the dry room T of the vehicle door 2 can provide.
  • openings 104 are provided in the support structure.
  • This can be particularly advantageous for a lightweight construction of the door module carrier element 1 in that the support structure 10 is adapted in such a way that areas of the door module carrier element 1 that are stressed during operation are reinforced by sections 101, 102, 103 of the support structure 10, but less stressed areas are left free and only by the Foil 11 are covered, so that material and thus weight on the support structure 10 is saved.
  • the support structure 10 can extend over the entire surface (without openings 104) over the door module carrier element 1, so that the film 11 is back-molded over the entire surface of the door module carrier element 1.
  • the film 11 is flexible and tear-resistant.
  • the film can be made from a polyurethane material, a polyvinyl butyral material or an ethylene vinyl acetate material.
  • the film can, for example, have a tensile strength> 10 N / mm 2 , preferably> 20 N / mm 2 , more preferably> 50 N / mm 2 , particularly preferably> 100 N / mm 2 or even> 200 N / mm 2 , and an elongation at break> 5%, preferably> 10%, more preferably> 20%, particularly preferably> 50%.
  • the tear-resistant design of the film 11 has the effect that in the event of a crash in the event of an exceptional load on the door module carrier element 1 and a break in the support structure 10, fragments of the support structure 10 are not detached from one another but are held together by the film 11. In this way, if the door module carrier element 1 breaks, the formation of splinters and the penetration of splinters into a vehicle interior are avoided, which can increase crash safety.
  • the bond between the support structure 10 and the film 11 can also increase the overall strength, in particular the impact strength and thus the capacity for absorbing impact energy.
  • the film 11 can, for example, have a thickness in a range between 0.05 mm and 0.5 mm, for example between 0.2 mm and 0.3 mm.
  • the thickness of the film 11 can for example be between 0.5 g / cm 3 and 2 g / cm 3 .
  • the support structure 10 can have a greater thickness, for example greater than 1 mm, wherein the thickness of the support structure 10 can vary along the plane of extent of the door module support element 1.
  • the door module carrier element 1 can be manufactured in an injection molding process, whereby for this purpose, as shown in FIG. 5, the film 11 can be inserted, for example, as a preformed insert into an injection molding tool 3 and, for this purpose, can be fed between tool halves 30, 31 along a feed direction Z, for example to form the support structure 10 by back injection molding on the film 11 in the injection molding tool 3 with material supply M.
  • the film 11 can also be supplied as an endless belt from a roll, as shown in FIG. 6.
  • a continuous film strip is guided along a feed direction Z between tool halves 30, 31 of an injection molding tool 3 in order to shape the support structure 10 on a section of the film 11 in the injection molding tool 3 with material supply M and to cut the film 11 to length while being shaped in the injection molding tool 3.
  • a door module carrier element 1 has a carrier structure 10 which, for example, can be shaped as a plastic element which is injection-molded over the entire surface.
  • a splinter protection layer in the form of a fiber layer 1 of a fiber fabric is embedded in the support structure 10, which is flexible and tear-resistant and is encapsulated with the material of the support structure 10.
  • the fiber layer 11 ' is shaped with a large mesh.
  • the fiber layer 1 is produced as an open fabric from warp threads 113 and weft threads 114 interwoven with the warp threads 113.
  • the fabric is open in that the warp threads 113 and weft threads 114 do not lie close to one another, but rather Mesh openings 115 are formed between the warp threads 113 and the weft threads 114, so that a coarse-meshed, gauze-like fabric results.
  • the splinter protection layer formed from the fiber layer 11 'prevents uncontrolled splintering of the door module carrier element 1 in the event of a crash, so that splinters are counteracted in the event of a crash and, in particular, the uncontrolled penetration of splinters into a vehicle interior is prevented.
  • a support structure is formed on a flexible, tear-resistant film
  • the crash safety of a door module support element can be improved, in particular by avoiding splinters if the support structure breaks in the event of a crash. Because fragments are held together by the film, splinters cannot freely penetrate a vehicle interior, so that the risk of injury to a vehicle occupant in the event of a crash is reduced.

Abstract

Ein Türmodulträgerelement (1) für eine Fahrzeugtür (2), das zum Tragen zumindest einer Funktionskomponente (12-15) der Fahrzeugtür (2) dient, umfasst eine flächig erstreckte Tragstruktur (10), die an einem Türrahmen (20) der Fahrzeugtür (2) befestigbar ist. Die Tragstruktur (10) ist stoffschlüssig mit einer flexiblen, reißfesten Splitterschutzlage zum Verhindern einer Splitterbildung am Türmodulträgerelement (1) in einem Crashfall verbunden. Auf diese Weise wird ein Türmodulträgerelement geschaffen, das in einfacher, kostengünstiger Weise bei der Möglichkeit für einen Leichtbau eine Gefährdung aufgrund eines Bruchs an einer Tragstruktur in einem Crashfall reduzieren kann.

Description

Türmodulträgerelement für eine Fahrzeugtür
Beschreibung
Die Erfindung betrifft ein Türmodulträgerelement für eine Fahrzeugtür.
Ein solches Türmodulträgerelement ist Bestandteil eines Türmoduls einer Fahrzeugtür und dient zum Tragen von Funktionskomponenten, zum Beispiel eines Lautsprechers, eines Türschlosses, von Komponenten eines Fensterhebers und anderen Funktionskomponenten, die üblicherweise in oder an einer Fahrzeugtür zu montieren sind, um vorbestimmte Funktionen an der Fahrzeugtür auszuüben. Ein solches Türmodulträgerelement weist eine Tragstruktur auf, die flächig erstreckt ist und an einem Türrahmen der Fahrzeugtür, insbesondere einem Türinnenblech, befestigt werden kann, um ein Türmodul mit an dem Türmodulträgerelement angeordneten Funktionskomponenten an der Fahrzeugtür zu montieren.
Zur Ausbildung eines modular zu handhabenden Türmoduls können an einem Türmodulträgerelement beispielsweise Komponenten eines Fensterhebers, zum Beispiel Führungsschienen eines Fensterhebers sowie eine Antriebseinheit, derart montiert sein, dass das Türmodul in modularer Weise gehandhabt und als Einheit an der Fahrzeugtür montiert werden kann. Die Tragstruktur des Türmodulträgerelements ist heutzutage, aus Gründen einer Gewichtsersparnis, aus Kunststoff, insbesondere einem (lang-)faserverstärkten Kunststoff gefertigt.
Ein aus der DE 102013213 711 A1 bekanntes Türmodulträgerelement ist beispielsweise aus einem sogenannten Organoblech gefertigt, bei dem in eine thermoplastische Kunststoffmatrix Endlosfasern eingelagert sind und das Türmodulträgerelement aus einem so bereitgestellten Halbzeug gefertigt ist. Ein solches Organoblech kann einen mehrlagigen Aufbau aufweisen, bei dem zwischen zwei Lagen eine Dichtungsschicht in Form einer Folie angeordnet ist.
Die DE 10 2007 013 549 A1 beschreibt ein Türmodul, das einen Nassraum von einem Trockenraum trennt und dazu in einem bestimmungsgemäß eingebauten Zustand eine Montageöffnung in einem Türinnenraum einer Fahrzeugtür überdeckt. Das Türmodul weist einen Träger auf, der durch eine flexible Folie und eine zusammenhängende Tragstruktur zum Tragen von Funktionskomponenten besteht.
Ein Türmodulträgerelement an einer Fahrzeugtür muss hinreichend crashstabil sein, damit in einem Crash wirkende Kräfte, insbesondere auch bei einem Seitenaufprall, nicht zu einem unkontrollierten Bruch und dadurch zu einer Gefährdung für einen Fahrzeuginsassen führen. Kommt es in einem Crashfall zu einem Bruch am Türmodulträgerelement, muss verhindert werden, dass Bruchteile des Türmodulträgerelements eine Verletzungsgefahr für einen Fahrzeuginsassen bedingen.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Türmodulträgerelement und ein Verfahren zum Herstellen eines Türmodulträgerelements zur Verfügung zu stellen, die in einfacher, kostengünstiger Weise bei der Möglichkeit für einen Leichtbau eine Gefährdung aufgrund eines Bruchs an einer Tragstruktur in einem Crashfall reduzieren können.
Diese Aufgabe wird durch einen Gegenstand mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
Demnach ist die Tragstruktur stoffschlüssig mit einer flexiblen, reißfesten Splitterschutzlage zum Verhindern einer Splitterbildung am Türmodulträgerelement in einem Crashfall verbunden.
Beispielweise kann die Splitterschutzlage durch eine flexible, reißfeste Folie gebildet sein. Durch Verwendung einer solchen flexiblen, reißfesten Splitterschutzlage, beispielsweise in Form einer Folie, kann die Crashsicherheit an einem Türmodulträgerelement verbessert werden. Darunter, dass die Splitterschutzlage reißfest ausgebildet ist, soll vorliegend verstanden werden, dass die Splitterschutzlage bei in einem Crashfall in einem Fahrzeug üblicherweise zu erwartenden, auf ein Türmodul in einer Fahrzeugtür wirkenden Kräften nicht reißt und somit Bruchstücke der Tragstruktur, sollte es zu einem Bruch an der Tragstruktur kommen, zusammenhält. Für eine solche Reißfestigkeit kann die Splitterschutzlage insbesondere eine große Zugfestigkeit und/oder große Reißdehnung aufweisen, wodurch erreicht werden kann, dass auch bei einem Bruch an der Tragstruktur des Türmodulträgerelements in einem Crashfall sich gegebenenfalls entstehende Bruchteile der Tragstruktur nicht voneinander lösen können, sondern durch die Splitterschutzlage gegebenenfalls unter Dehnung der Splitterschutzlage, aber ohne Zerreißen der Splitterschutzlage zusammengehalten werden. Eine Splitterbildung am Türmodulträgerelement kann auf diese Weise verhindert werden, wodurch vermieden werden kann, dass in einem Crashfall Splitter unkontrolliert in einen Fahrzeuginnenraum eindringen und zu Verletzungen bei Fahrzeuginsassen führen können.
Ein Türmodulträgerelement mit einer solchen reißfesten Splitterschutzlage, zum Beispiel in Form einer Folie, kann zudem eine erhöhte Festigkeit und somit Crashsicherheit aufweisen, indem die Schlagzähigkeit an dem Türmodulträgerelement vergrößert ist und somit das Türmodulträgerelement eine größere Schlagenergie aufnehmen kann.
Zur reißfesten Ausbildung kann die Folie insbesondere eine Zugfestigkeit > 10 N/mm2, vorzugsweise > 20 N/mm2, weiter vorzugsweise > 50 N/mm2, besonders vorzugsweise > 100 N/mm2 oder gar > 200 N/mm2, und eine Reißdehnung > 5 %, vorzugsweise > 10 %, weiter vorzugsweise > 20 %, besonders vorzugsweise > 50 % aufweisen.
Die Folie kann in einer Ausgestaltung eine Shore-Härte > 50 A (Shore-Härte A) , vorzugsweise > 60 A aufweisen.
Die Zugfestigkeit gibt die Spannung an, die im Zugversuch aus der maximal erreichten Zugkraft bezogen auf den ursprünglichen Querschnitt der Probe errechnet wird und die in N/mm2 oder MPa angegeben wird. Die Zugfestigkeit gibt die maximale mechanische Zugspannung an, die die Folie aushält, bei Überschreiten derer die Folie also reißt. Die Reißdehnung, auch bezeichnet als Bruchdehnung, stellt einen Kennwert für einen Werkstoff dar, der die bleibende Verlängerung einer Zugprobe nach ihrem Bruch, bezogen auf die Anfangsmesslänge, angibt. Sie charakterisiert die Verformungsfähigkeit (bzw. Duktilität) eines Werkstoffes. Bei polymeren Werkstoffen bezeichnet die Reißdehnung (Bruchdehnung) nach EN ISO 527-1:2012 den zuletzt aufgezeichneten Dehnungswert, bevor ein Spannungsabfall auf weniger als oder gleich 10 % des Festigkeitswertes erfolgt. Die Reißdehnung wird in Prozent angegeben.
Festigkeitseigenschaften von Kunststoffmaterialien, insbesondere auch einer Folie der hier in Rede stehenden Art, können generell im Zugversuch mit einer Zugprüfmaschine nach EN ISO 527-1:2012 ermittelt werden.
In einer Ausgestaltung ist die Folie aus einem Polymermaterial gefertigt, beispielsweise Polyurethan, Polyvinylbutyral oder Ethylenvinylacetat.
Die Folie kann beispielsweise eine Dicke in einem Bereich zwischen 0,05 mm und 0,5 mm aufweisen. Beispielsweise kann die Folie eine Dicke zwischen 0,1 Millimeter und 0,4 mm, beispielsweise 0,2 mm oder 0,3 mm aufweisen.
Die Folie kann hierbei dünner sein als die Tragstruktur des Türmodulträgerelements. Die Tragstruktur kann beispielsweise eine Dicke größer 1 mm aufweisen, wobei unterschiedliche Abschnitte der Tragstruktur auch unterschiedlich dick ausgebildet sein können und somit die Tragstruktur in ihrer Dicke, gemessen senkrecht zur flächigen Erstreckung des Türmodulträgerelements, variieren kann.
Die Folie kann beispielsweise eine Dichte in einem Bereich zwischen 0,5 g/cm3 und 2 g/cm3 aufweisen.
In einer Ausgestaltung ist die Folie zumindest abschnittsweise mit dem Material der Tragstruktur hinterspritzt. Das Türmodulträgerelement wird somit unter Verwendung eines Kunststoffspritzgießverfahrens gefertigt, wobei die Folie zur Fertigung in ein Spritzgießwerkzeug eingelegt und ganz oder teilweise mit dem Material der Tragstruktur hinterspritzt wird. Beim Spritzgießen wird das Material der Tragstruktur stoffschlüssig mit der Folie verbunden, sodass die Tragstruktur und die Folie einen festen Verbund eingehen und dadurch das Türmodulträgerelement ausbilden. In einer Ausgestaltung ist die Tragstruktur ausschließlich an einer ersten Seite der Folie gebildet. Insbesondere kann zumindest ein Abschnitt der Tragstruktur an der ersten Seite der Folie angeordnet sein und die Folie an der ersten Seite zumindest abschnittsweise überdecken. In einem dem zumindest einen Abschnitt der Tragstruktur abgewandten Bereich liegt die Folie dabei an einer der ersten Seite abgewandten, zweiten Seite frei, indem in diesem Bereich an der zweiten Seite keine Tragstruktur gebildet ist. Die Tragstruktur erstreckt sich somit an der ersten Seite der Folie, während die zweite Seite der Folie nicht bedeckt ist.
Die Tragstruktur kann beispielsweise eine thermoplastische Kunststoffmatrix und in die Kunststoffmatrix eingebettete Fasern, insbesondere ein Gelege oder Gewebe aus Langfasern oder Endlosfasern aus Glas, Aramid oder Kohlenstoff, aufweisen. Die Tragstruktur kann beispielsweise ganz oder teilweise aus einem Organoblech gefertigt sein, indem ein oder mehrere Organobleche an die Folie angesetzt und durch Aufschmelzen oder Umspritzen mit der Folie stoffschlüssig verbunden werden.
Die Kunststoffmatrix kann beispielsweise aus einem Polypropylenmaterial bestehen, in das Verstärkungsfasern, insbesondere Langfasern oder Endlosfasern aus Glas, Aramid oder Kohlenstoff, eingelagert sind.
Bei dem Türmodulträgerelement kann es sich um ein komplett gespritztes Trägerelement mit partieller oder globaler Verstärkung zur Verhinderung von Splitterbildung im Versagensfall handeln.
Zusätzlich oder alternativ zu einer reißfesten Folie kann eine Splitterschutzlage des Türmodulträgerelements beispielsweise durch eine (durch Verringerung der Gewebedichte) offen gewebte oder gelegte Faserlage geschaffen werden, die aus Fasern besteht und gaze-artig (grobmaschig) gewebt oder gelegt ist, sodass sich Öffnungen zwischen den Fasern ergeben.
Die Gewebedichte definiert die Fadenzahl pro Zentimeter in Kett- und Schussrichtung, wie zum Beispiel beschrieben im Lehrbuch C. Cherif (Herausgeber), „Textile Werkstoffe im Leichtbau“, ISBN 978-3-642-17992-1.
Unter einem offenen Gewebe oder Gelege wird in diesem Zusammenhang ein Gebilde von Fasern verstanden, bei dem Fasern nicht dicht-an-dicht aneinander anliegen, sondern Öffnungen zwischen den Fasern (zum Beispiel den Kettfäden und Schussfäden) bei einem Gewebe, bestehen.
Eine solche Faserlage ist vorzugsweise von dem Kunststoff material des Trägerelements umspritzt und somit in das Kunststoff material des Trägerelements eingebettet. Solche Fasern sind beispielsweise Glas-, Kohlenstoff-, Aramid-, Basalt-, Polypropylen-, Polyethylen- oder Polyamid-Fasern, die wahlweise bereits mit einer thermoplastischen Matrix imprägniert sind. Darüber hinaus sind auch Kombinationen der genannten Fasertypen denkbar. Denkbar ist auch eine Verwendung von metallischen Fasern wie beispielsweise Stahlfasern. Eine solche Faserlage ist reißfest, um eine Splitterbildung im Schadensfall zu verhindern.
Ein typisches Flächengewicht eines offenen Gewebes liegt zwischen 10 und 2000 g/m2 bei einer nominellen Dicke von 0,05 - 2 mm. Es können jeweils unterschiedliche Garnfeinheiten von 10 bis 4800 tex für Kett- und Schussfaden und jegliche Kombination daraus zum Einsatz kommen.
In einer Ausgestaltung weist die Tragstruktur einen umlaufenden Rahmen und zumindest einen mit dem Rahmen verbundenen, innerhalb des Rahmens angeordneten Binnenabschnitt auf. Die Tragstruktur kann auf diese Weise beispielsweise eine flächige Struktur ausbilden, bei der die flächige Erstreckung der Tragstruktur durch Öffnungen unterbrochen ist, die jedoch durch Folienabschnitte der Folie verschlossen sind. Die Tragstruktur kann hierbei eine solche Struktur aufweisen, das am Türmodulträgerelement wirkende Kräfte über das Türmodulträgerelement gezielt aufgenommen und abgeleitet werden können. Über den Rahmen der Tragstruktur kann das Türmodulträgerelement insbesondere mit einem Türrahmen der Fahrzeugtür zu verbinden sein, wobei im Bereich des Rahmens beispielsweise eine Dichtung vorgesehen sein kann, um einen Übergang zwischen dem Türmodulträgerelement und dem Türrahmen feuchtigkeitsdicht abzudichten. An den Binnenabschnitten, die sich innerhalb des umlaufenden Rahmens erstrecken, können demgegenüber Funktionskomponenten zu befestigen sein, beispielsweise Komponenten eines Fensterhebers, elektrische Antriebe oder Lautsprecher.
Durch eine solche Ausbildung der Tragstruktur wird die tragende Funktion des Türmodulträgerelements separiert von der Funktion einer feuchtigkeitsdichten Nass- Trockenraum-Trennung. Während die Tragstruktur zur strukturellen Versteifung zur Verbindung mit der Fahrzeugtür und zum Tragen von Funktionskomponenten dient, erstreckt sich die Folie über das Türmodulträgerelement und dichtet Öffnungen in der Tragstruktur feuchtigkeitsdicht für eine Nass-Trockenraum-Trennung ab und dient zudem zur Erhöhung der Crashsicherheit, indem auch bei Bruch in einem Crashfall Bruchteile der Tragstruktur über die Folie miteinander verbunden bleiben, sodass eine Splitterbildung an dem Türmodulträgerelement vermieden wird.
Die Aufgabe wird auch gelöst durch ein Verfahren zur Herstellung des Türmodulträgerelements zum Tragen zumindest einer Funktionskomponente der Fahrzeugtür, wobei das Türmodulträgerelement eine flächig erstreckte Tragstruktur aufweist, die an einem Türrahmen der Fahrzeugtür befestigbar ist. Bei dem Verfahren wird die Tragstruktur hergestellt, indem eine flexible, reißfeste Splitterschutzlage, die beispielsweise durch eine Folie mit einer Zugfestigkeit > 10 N/mm2, vorzugsweise > 20 N/mm2, weiter vorzugsweise > 50 N/mm2, besonders vorzugsweise > 100 N/mm2 oder gar
> 200 N/mm2, und einer Reißdehnung > 5 %, vorzugsweise > 10 %, weiter vorzugsweise
> 20 %, besonders vorzugsweise > 50 % gebildet ist, zumindest abschnittsweise mit dem Material der Tragstruktur hinterspritzt wird.
Das Türmodulträgerelement wird demnach in einem Spritzgießprozess hergestellt, indem die Splitterschutzlage mit dem Material der Tragstruktur ganz oder teilweise hinterspritzt und die Tragstruktur unter Bildung eines stoffschlüssigen Verbundes somit an der Splitterschutzlage geformt wird. Zur Herstellung kann die Splitterschutzlage beispielsweise in ein Spritzgießwerkzeug eingelegt werden, sodass im Spritzgießwerkzeug das Material der Tragstruktur an die Splitterschutzlage angespritzt oder die Splitterschutzlage mit dem Material der Tragstruktur umspritzt wird und die Tragstruktur somit an der Splitterschutzlage geformt wird.
Die Splitterschutzlage, beispielsweise in Form einer Folie, kann hierbei als vorgeformtes Einlegeteil, das bereits auf Maß geschnitten und in dreidimensionaler Weise vorgeformt ist, in eine Kavität des Spritzgießwerkzeugs eingelegt werden. Alternativ kann die Splitterschutzlage als Rolle (sogenanntes Endlosband) vorliegen und dem Spritzgießwerkzeug von der Rolle zugeführt werden, sodass eine Formgebung an der Splitterschutzlage und ein Zuschneiden im Spritzgießwerkzeug oder nach dem Spritzgießen erfolgen kann.
Der der Erfindung zugrundeliegende Gedanke soll nachfolgend anhand der in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert werden. Es zeigen: Fig. 1 eine Ansicht eines Ausführungsbeispiels eines Türmodulträgerelements mit einer Tragstruktur und einer mit der Tragstruktur verbundenen Splitterschutzlage in Form einer Folie;
Fig. 2 eine schematische Querschnittansicht des Türmodulträgerelements;
Fig. 3 eine Querschnittansicht entlang der Linie l-l gemäß Fig. 1;
Fig. 4 eine schematische Ansicht einer Fahrzeugtür mit einem daran angeordneten Türmodulträgerelement;
Fig. 5 eine schematische Ansicht des Herstellens des Türmodulträgerelements unter Verwendung eines Spritzgießwerkzeugs, bei Zuführen der Folie als vorgeformtes Einlegeteil;
Fig. 6 eine schematische Ansicht des Herstellens des Türmodulträgerelements unter Verwendung eines Spritzgießwerkzeugs, bei Zuführen der Folie als Endlosband; und
Fig. 7 eine Ansicht eines anderen Ausführungsbeispiels eines
Türmodulträgerelements mit einer Splitterschutzlage in Form eines Fasergewebes.
Ein in Fig. 1 dargestelltes Ausführungsbeispiel eines Türmodulträgerelements 1 ist, wie dies schematisch in Fig. 4 dargestellt ist, zusammen mit an dem Türmodulträgerelement 1 angeordneten Funktionskomponenten, zum Beispiel Führungsschienen 12, 13 einer Fensterhebereinheit, einem Lautsprecher 14 und einem Türschloss 15 an einem Türrahmen 20 einer eine Fensteröffnung 22 aufweisenden Fahrzeugtür 2 zu befestigen, um auf diese Weise ein modular zu handhabendes Türmodul mit dem Türrahmen 20 zu verbinden und an dem Türmodulträgerelement 1 angeordnete Funktionskomponenten als modulare Baueinheit an dem Türrahmen 20 zu montieren.
In montierter Stellung ist das Türmodulträgerelement 1 beispielsweise mit einem Türinnenblech 21 der Fahrzeugtür 2 verbunden, unter feuchtigkeitsdichter Abdichtung einer in dem Türinnenblech 21 geformten Montageöffnung, sodass das Türmodulträgerelement 1 einen in der Fahrzeugtür 2 gebildeten Nassraum von einem fahrzeuginnenraumseitigen Trockenraum der Fahrzeugtür 2 trennt. Bei dem in Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel ist das Türmodulträgerelement 1 durch eine Tragstruktur 10 gebildet, die an einer Splitterschutzlage in Form einer Folie 11 geformt ist. Die Tragstruktur 10 ist, wie dies schematisch in Fig. 2 dargestellt ist, zum Beispiel durch Hinterspritzen an die Folie 11 angeformt und somit stoffschlüssig mit der Folie 11 verbunden, wobei die Tragstruktur 10 beispielsweise aus einem faserverstärkten Kunststoffmaterial, beispielsweise einem langfaserverstärkten Polypropylen, gebildet ist.
Bei dem in Fig. 1 dargestellte Ausführungsbeispiel weist die Tragstruktur 10 einen umlaufenden, umfänglich geschlossenen Rahmen 100 auf, an dem eine Dichtung 16 angeordnet ist, die dazu dient, einen Übergang zwischen dem Türmodulträgerelement 1 und einem Türinnenblech 21 bei Ansetzen des Türmodulträgerelements 1 an den Türrahmen 20 feuchtigkeitsdicht abzudichten, sodass das Türmodulträgerelement 1 eine Nass-Trockenraum-Trennung bereitstellen kann.
Innerhalb des umlaufenden Rahmens 100 sind Binnenabschnitte 101, 102, 103 geformt, die durch Öffnungen 104 in der Tragstruktur 10 von dem Rahmen 100 und voneinander getrennt sind. Die Binnenabschnitte 101, 102, 103 können so geformt sein, dass an dem Türmodulträgerelement 1 im Betrieb wirkende Kräfte in bestimmungsgemäßer Weise aufgenommen und abgeleitet werden können. Die Binnenabschnitte 101, 102, 103 können zudem derart geformt sein, dass Funktionskomponenten, beispielsweise Führungsschienen 12, 13 eines Fensterhebers, ein Lautsprecher 14 und ein Türschloss 15, an dem Türmodulträgerelement 1 aufgenommen und zur Montage an der Fahrzeugtür 2 gehalten werden können.
Bei dem in Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel sind die Öffnungen 104 in der Tragstruktur 10 durch Folienabschnitte 110a- 110h überdeckt, sodass die Öffnungen 104 feuchtigkeitsdicht verschlossen sind.
Die Tragstruktur 10 kann hierbei mit einer durchgehenden, vollflächig an dem Türmodulträgerelement 1 erstreckten Folie 11 überdeckt sein, sodass die die Öffnungen 104 überdeckenden Folienabschnitte 110a-110h durch eine einzige, durchgehende Folie gebildet sind.
Denkbar ist jedoch auch, an dem Türmodulträgerelement 1 mehrere Folien 11 zu verwenden, sodass die Öffnungen 104 beispielsweise durch unterschiedliche, die Folienabschnitte 110a-110h ausbildende Folienstücke gebildet sind. Wie aus der Schnittansicht gemäß Fig. 3 ersichtlich, ist die Tragstruktur 10 an einer Seite 111 der Folie 11 geformt, indem das Material der Tragstruktur 10 beispielsweise in einem Spritzgießprozess durch Hinterspritzen an die Folie 11 angespritzt ist. An einer der Seite 111 abgewandten Seite 112 liegt die Folie 11 demgegenüber frei, wobei die Folie 11 sich über Öffnungen 104, die in der Tragstruktur 10 gebildet sind, hinweg erstreckt und dadurch die Öffnungen 104 so verschließt, dass das Türmodulträgerelement 1 eine feuchtigkeitsdichte Trennung zwischen einem Nassraum N und beim Trockenraum T der Fahrzeugtür 2 bereitstellen kann.
Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1 sind in der Tragstruktur 10 Öffnungen 104 vorgesehen. Dies kann insbesondere für eine Leichtbauweise des Türmodulträgerelements 1 vorteilhaft sein, indem die Tragstruktur 10 so angepasst ist, dass im Betrieb belastete Bereiche des Türmodulträgerelements 1 durch Abschnitte 101, 102, 103 der Tragstruktur 10 verstärkt sind, weniger belastete Bereiche aber freigelassen und lediglich durch die Folie 11 überdeckt sind, sodass Material und damit Gewicht an der Tragstruktur 10 eingespart wird.
Alternativ kann die Tragstruktur 10 sich vollflächig (ohne Öffnungen 104) über das Türmodulträgerelement 1 hinweg erstrecken, sodass die Folie 11 vollflächig über das ganze Türmodulträgerelement 1 hinweg hinterspritzt ist.
Die Folie 11 ist flexibel und reißfest. Beispielsweise kann die Folie aus einem Polyurethanmaterial, einem Polyvinylbutyralmaterial oder einem Ethylenvinylacetatmaterial gefertigt sein. Für eine reißfeste Ausgestaltung kann die Folie beispielsweise eine Zugfestigkeit > 10 N/mm2, vorzugsweise > 20 N/mm2, weiter vorzugsweise > 50 N/mm2, besonders vorzugsweise > 100 N/mm2 oder gar > 200 N/mm2, und eine Reißdehnung > 5 %, vorzugsweise > 10 %, weiter vorzugsweise > 20 %, besonders vorzugsweise > 50 % aufweisen.
Die reißfeste Ausgestaltung der Folie 11 bewirkt, dass in einem Crashfall bei außergewöhnlicher Belastung an dem Türmodulträgerelement 1 und einem Bruch an der Tragstruktur 10 Bruchstücke der Tragstruktur 10 nicht voneinander gelöst werden, sondern über die Folie 11 zusammengehalten werden. Auf diese Weise wird bei einem Bruch an dem Türmodulträgerelement 1 eine Splitterbildung und ein Eindringen von Splittern in einen Fahrzeuginnenraum vermieden, was die Crashsicherheit erhöhen kann. Durch den Verbund der Tragstruktur 10 mit der Folie 11 kann zudem die Festigkeit insgesamt, insbesondere die Schlagzähigkeit und damit die Aufnahmefähigkeit für Schlagenergie vergrößert sein.
Die Folie 11 kann beispielsweise eine Dicke in einem Bereich zwischen 0,05 mm und 0,5 mm, beispielsweise zwischen 0,2 mm und 0,3 mm aufweisen. Die Dicke der Folie 11 kann beispielsweise zwischen 0,5 g/cm3 und 2 g/cm3 liegen.
Die Tragstruktur 10 kann demgegenüber eine größere Dicke, zum Beispiel größer als 1 mm aufweisen, wobei die Dicke der Tragstruktur 10 entlang der Erstreckungsebene des Türmodulträgerelements 1 variieren kann.
Das Türmodulträgerelement 1 kann in einem Spritzgießprozess gefertigt werden, wobei hierzu, wie in Fig. 5 dargestellt, die Folie 11 beispielsweise als vorgeformtes Einlegeteil in ein Spritzgießwerkzeug 3 eingelegt und dazu zum Beispiel entlang einer Zuführrichtung Z zwischen Werkzeughälften 30, 31 zugeführt werden kann, um im Spritzgießwerkzeug 3 unter Materialzuführung M die Tragstruktur 10 durch Hinterspritzen an der Folie 11 zu formen.
Statt als vorgeformtes Einlegeteil kann die Folie 11 auch als Endlosband von einer Rolle zugeführt werden, wie dies in Fig. 6 dargestellt ist. Hierzu wird ein zusammenhängendes Folienband entlang einer Zuführrichtung Z zwischen Werkzeughälften 30, 31 eines Spritzgießwerkzeugs 3 geführt, um im Spritzgießwerkzeug 3 unter Materialzuführung M die Tragstruktur 10 an einem Abschnitt der Folie 11 zu formen und die Folie 11 unter Formgebung in dem Spritzgießwerkzeug 3 abzulängen.
Bei einem in Fig. 7 dargestellten Ausführungsbeispiel weist ein Türmodulträgerelement 1 eine Tragstruktur 10 auf, die beispielsweise als vollständig und vollflächig gespritztes Kunststoffelement geformt sein kann. In die Tragstruktur 10 ist eine Splitterschutzlage in Form einer Faserlage 1 eines Fasergewebes eingebettet, das flexibel und reißfest ausgebildet ist und mit dem Material der Tragstruktur 10 umspritzt ist.
Die Faserlage 11 ' ist grobmaschig geformt. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Faserlage 1 als offenes Gewebe aus Kettfäden 113 und mit den Kettfäden 113 verwobenen Schussfäden 114 gefertigt. Das Gewebe ist dadurch offen, dass die Kettfäden 113 und Schussfäden 114 nicht dicht-an-dicht aneinander anliegen, sondern Maschenöffnungen 115 zwischen den Kettfäden 113 und den Schussfäden 114 geformt sind, sodass sich ein grobmaschiges, gaze-artiges Gewebe ergibt.
Durch die aus der Faserlage 11' geformte Splitterschutzlage ist ein unkontrolliertes Splittern des Türmodulträgerelements 1 in einem Crashfall verhindert, sodass einer Splitterbildung in einem Crashfall entgegengewirkt wird und insbesondere ein unkontrolliertes Eindringen von Splittern in einen Fahrzeuginnenraum verhindert ist.
Der der Erfindung zugrundeliegende Gedanke ist nicht auf die vorangehend geschilderten Ausführungsbeispiele beschränkt, sondern lässt sich auch in andersgearteter Weise verwirklichen.
Dadurch, dass eine Tragstruktur an einer flexiblen, reißfesten Folie geformt ist, kann die Crashsicherheit eines Türmodulträgerelements verbessert werden, indem insbesondere eine Splitterbildung bei Bruch an der Tragstruktur in einem Crashfall vermieden wird. Weil Bruchstücke über die Folie zusammengehalten werden, können Splitter nicht frei in einen Fahrzeuginnenraum eindringen, sodass eine Verletzungsgefahr für einen Fahrzeuginsassen in einem Crashfall reduziert ist.
Bezugszeichenliste
1 Türmodulträgerelement
10 T rag Struktur
100 Rahmen
101-103 Binnenabschnitte
104 Öffnung
11 Folie
11 Faserlage
110a-h Folienabschnitt
111 , 112 Seite
113 Kettfäden
114 Schussfäden
115 Maschenöffnungen 12, 13 Führungsschiene
14 Lautsprecher
15 Türschloss
16 Dichtung 2 Fahrzeugtür
20 Türrahmen
21 Rahmenabschnitt (Türinnenblech)
22 Fensteröffnung
3 Spritzgießwerkzeug
30, 31 Werkzeughälfte M Material N Nassraum T Trockenraum z Zuführrichtung

Claims

Patentansprüche
1. Türmodulträgerelement (1) für eine Fahrzeugtür (2), zum Tragen zumindest einer Funktionskomponente (12-15) der Fahrzeugtür (2), mit einer flächig erstreckten Tragstruktur (10), die an einem Türrahmen (20) der Fahrzeugtür (2) befestigbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Tragstruktur (10) stoffschlüssig mit einer flexiblen, reißfesten Splitterschutzlage zum Verhindern einer Splitterbildung am Türmodulträgerelement (1) in einem Crashfall verbunden ist.
2. Türmodulträgerelement (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Splitterschutzlage durch eine flexible, reißfeste Folie (11) gebildet ist.
3. Türmodulträgerelement (1) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die flexible, reißfeste Folie (11) eine Zugfestigkeit > 10 N/mm2, vorzugsweise > 20 N/mm2, weiter vorzugsweise > 50 N/mm2, besonders vorzugsweise > 100 N/mm2, und eine Reißdehnung > 5 %, vorzugsweise > 10 %, weiter vorzugsweise > 20 %, besonders vorzugsweise > 50 % aufweist.
4. Türmodulträgerelement (1) nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Folie (11) eine Shore-Härte > 50 A aufweist.
5. Türmodulträgerelement (1) nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Folie (11) aus einem Polymermaterial gefertigt ist.
6. Türmodulträgerelement (1) nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Folie (11) aus einem Material aufweisend Polyurethan, Polyvinylbutyral oder Ethylenvinylacetat gefertigt ist.
7. Türmodulträgerelement (1) nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Folie (11) eine Dicke in einem Bereich zwischen 0,05 mm bis 0,5 mm aufweist.
8. Türmodulträgerelement (1) nach einem der Ansprüche 2 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Folie (11) eine Dichte in einem Bereich zwischen 0,5 g/cm3 und 2 g/cm3 aufweist.
9. Türmodulträgerelement (1) nach einem der Ansprüche 2 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Folie (11) zumindest abschnittsweise mit dem Material (M) der Tragstruktur (10) hinterspritzt ist.
10. Türmodulträgerelement (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Abschnitt der Tragstruktur (10) an einer ersten Seite der Splitterschutzlage angeordnet ist und die Splitterschutzlage an der ersten Seite zumindest abschnittsweise überdeckt, die Splitterschutzlage in einem dem zumindest einen Abschnitt der Tragstruktur Splitterschutzlage abgewandten Bereich an einer der ersten Seite abgewandten, zweiten Seite aber freiliegt.
11. Türmodulträgerelement (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Tragstruktur (10) eine thermoplastische Kunststoffmatrix und in die Kunststoffmatrix eingebettete Fasern aufweist.
12. Türmodulträgerelement (1) nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die thermoplastische Kunststoffmatrix Polypropylen aufweist.
13. Türmodulträgerelement (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Splitterschutzlage durch eine Faserlage (1 ) aus einem offenen Gewebe oder Gelege von Fasern besteht.
14. Türmodulträgerelement (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Tragstruktur (10) einen umlaufenden Rahmen (100) und zumindest einen mit dem Rahmen (100) verbundenen, innerhalb des Rahmens (100) angeordneten Binnenabschnitt (101-103) aufweist.
15. Türmodulträgerelement (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Tragstruktur (10) zumindest eine die flächige Erstreckung der Tragstruktur (10) unterbrechende Öffnung (104) aufweist, die durch einen Folienabschnitt (110a-110h) der Folie (11) verschlossen ist.
16. Verfahren zur Herstellung eines Türmodulträgerelements (1) zum Tragen zumindest einer Funktionskomponente (12-15) der Fahrzeugtür (2), wobei das Türmodulträgerelement (1) eine flächig erstreckte Tragstruktur (10) aufweist, die an einem Türrahmen (20) der Fahrzeugtür (2) befestigbar ist, gekennzeichnet durch
Herstellen der Tragstruktur (10), indem eine flexible, reißfeste Splitterschutzlage zumindest abschnittsweise mit dem Material (M) der Tragstruktur (10) hinterspritzt wird.
17. Verfahren nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Splitterschutzlage zum Herstellen der Tragstruktur (10) in ein Spritzgießwerkzeug (3) eingelegt wird.
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