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Patent Searching and Data


Title:
DOOR MODULE SUPPORT ELEMENT FOR A VEHICLE DOOR
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2021/105083
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a door module support element (1) for a vehicle door (2), which is used to support at least one functional component (12-15) of the vehicle door (2) and comprises a support structure (10) which extends in a planar manner and can be fastened to a door frame (20) of the vehicle door (2). The support structure (10) is integrally bonded to a flexible, tear-resistant fragment protection layer for preventing the formation of fragments in the door module support element (1) in the event of a crash. A door module support element is thus created, which can reduce the hazard that would be caused by a fracture in a support structure in the event of a crash, in a simple and cost-effective manner and with the possibility for a light-weight design.

Inventors:
SCHRAMM MATHIAS (DE)
SCHLECHTRIEMEN MARTIN (DE)
THIENEL MICHAEL (DE)
DESCHNER KLAUS (DE)
Application Number:
PCT/EP2020/083127
Publication Date:
June 03, 2021
Filing Date:
November 24, 2020
Export Citation:
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Assignee:
BROSE FAHRZEUGTEILE SE & CO KG BAMBERG (DE)
International Classes:
B60J5/04
Foreign References:
DE102007013549A12008-09-25
DE102016100947A12017-07-20
DE102013213711A12015-01-15
DE102007013549A12008-09-25
Other References:
"Textile Werkstoffe im Leichtbau"
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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.

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/mm 2 , vorzugsweise > 20 N/mm 2 , weiter vorzugsweise > 50 N/mm 2 , besonders vorzugsweise > 100 N/mm 2 oder gar > 200 N/mm 2 , 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/mm 2 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/cm 3 und 2 g/cm 3 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/m 2 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/mm 2 , vorzugsweise > 20 N/mm 2 , weiter vorzugsweise > 50 N/mm 2 , besonders vorzugsweise > 100 N/mm 2 oder gar

> 200 N/mm 2 , 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/mm 2 , vorzugsweise > 20 N/mm 2 , weiter vorzugsweise > 50 N/mm 2 , besonders vorzugsweise > 100 N/mm 2 oder gar > 200 N/mm 2 , 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/cm 3 und 2 g/cm 3 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