CN107117212B - 用于通风口的格栅复合物 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种用于机动车辆(10)的格栅复合物(21)，该格栅复合物(21)具有格栅(30)和用于该格栅(30)的框架(23)。该格栅(30)具有边缘(31)，并且该框架(23)具有第一区段(40)和第二区段(60)，该第一区段和该第二区段一起形成用于格栅(30)的边缘(31)的接收座。该第一区段(40)由第一塑料形成并且该第二区段(60)由第二塑料形成，其中第一塑料比第二塑料更硬。本发明还涉及一种用于制造该格栅复合物的方法。
Description
技术领域
本发明涉及一种尤其在机动车辆的前部用于通风口的格栅复合物。
背景技术
基于法律上的要求，不允许具有预定直径的物体进入到在前部区域(车辆前端)中的通风口中。然而出于热学的并且还出于光学的原因，这些通风口必须实施为较大。为了与法律上的要求相对应，将多个薄板插入到这些开口中，使得物体不再能够进入。为此，通常将一个格栅插入该通风口中。
通常通过由两个框架和一个格栅组成的夹层构造对格栅进行整合。该前部的固持框架形成向车辆前罩的过渡部并且与该后部的第二框架拧接，其中这些框架夹紧其间的格栅。
在该夹层构造中，首先将该前部的固持框架卡锁或夹紧到该车辆前罩中。之后，放入该金属格栅和该后部的固持框架。接着，通过安装几个螺栓或U形夹来固定这三个部件。在具有较少的件数的构造系列中，这种高耗费且耗时间的安装是可接受的。在件数较多的情况下，这种处理方式是不经济的。
DE 10 2004 020 085 A1示出了一种用于制造注塑的冲压格栅的方法，在该冲压格栅上设置有多个构造元件。该冲压格栅被嵌入到一个壳体中。
DE 10 2014 210 480 A1示出了一种用塑料注射的、由金属制成的冲压格栅。可以在该冲压格栅处涂覆粘结材料，例如粘合剂。
DE 10 2007 022 385 A1示出了一种混合制造方法，其中首先分开地制造一个板材部件和一个塑料插入部件。接着，借助于两组分注塑将一个塑料部件模制到该塑料插入部件处。
DE 43 21 969 A1示出了一种由格栅零件和环绕该格栅零件的框架零件制成的合成树脂构架(Kunstharz-Rahmenwerk)，其中该框架零件以夹层构造方式制成。
US 2002/0171169 A1示出了一种用于在金属板上制造塑料层的方法。
发明内容
本发明的目的在于，开发一种显著地减少安装时间的格栅复合物，该格栅复合物理想地在功能和重量方面具有更好的部件性能。
该目的通过根据权利要求1所述的格栅复合物实现。
具有由不同的塑料制成的第一区段和第二区段的此类格栅复合物具有明显的优点。尤其可以从该构型中得出以下优点，其中不必同时存在所有的优点：
1.由于免除紧固元件造成的较低的单独成本
2.由于免除紧固元件造成的较低的重量
3.由于免除额外的框架和紧固元件造成的较低的安装成本
4.由于减少到一个部件造成的较低的物流和仓储成本
5.安装时的故障源减少到最少
6.由于该格栅的“橡胶支承的(gummigelagerten)”固定配合而没有嘎嘎声和咯吱声
7.由于免除强化措施(如接片)造成的较高的空气通量
8.由于软部件贴靠空气引导件而可能减小流动泄漏
9.空气引导功能部分地整合到该软部件中
10.由于“橡胶支承的”固定配合而在部件复合物(热膨胀)中不存在应力
11.隐藏的注射毛刺(Spritzaustrieb)
过去曾尝试，通过插上密封型材包边或通过将软部件直接地注射模制到空气引导零件处来在向前部泄漏方面对空气引导进行优化。然而所有方案都具有一个关键的缺点：由于安装公差，必须如此之多地预留自由通道(Freigang)，使得相对于如今常用的迷宫式密封件类型的优点迅速丧失。
本发明不具有该缺点，其中这些更软的部件位于该格栅复合物处。相反地，在此，密封唇缘甚至随着行驶风的增大而更牢固地挤压该空气引导件或另一个元件。
该目的还通过根据权利要求15所述的方法实现。在此，第一区段(40)可以选择性地保持在该子模具(101)中(101＝109)并且可以向该第二子模具(110)旋转(转盘模具)，该格栅(30)在该第二子模具上贴靠该第一区段(40)。
该目的还通过如下格栅复合物实现，该格栅复合物借助于两组分注塑技术整合到一个可视部件中，其中该第一部件实施为硬部件并且该第二部件实施为软部件，该软部件由于贴靠空气引导件而减小流动泄漏。
通过两组分模具，将该格栅复合物构型为单独的部件是可行的。为此，首先注射一个硬部件，即实际的固持框架。接着，将该部件翻转到第二空腔中。将金属格栅放置到该部件处。之后，注射第二部件，即软部件。将该格栅与该固持框架牢固地连接。
附图说明
借助于附图进一步描述本发明。在附图中：
图1示出了具有根据现有技术的空气进入开口的机动车辆的前部，
图2示出了具有根据本发明的格栅复合物的机动车辆的前部，
图3示出了图2的、没有前部的该格栅复合物，
图4以沿着图3的剖线IV-IV的横截面图示出了图3的该格栅复合物，
图5示出了一种用于根据本发明的格栅复合物的制造方法，
图6示出了在安装位置中的、具有邻接的空气引导件的格栅，
图7示出了在安装位置中的、具有邻接的空气引导件的根据本发明的格栅复合物，
图8示出了根据本发明的作为可视部件的该格栅复合物，并且
图9示出了具有模口的制造模具，该模口向该硬部件压靠。
具体实施方式
图1示出了根据现有技术的机动车辆的、尤其轿车的前部区域(前端区域)20。
设置有一个前罩80，在该前罩中作为进气口示例性地设置有一个中央的进气格栅81、两个侧向的进气格栅82和一个上部的进气格栅83。
该中央的进气格栅81示例性地具有一个前部的固持框架81A、一个金属格栅81B、一个后部的固持框架81C和作为紧固器件18的多个U形夹81D。
该侧向的进气格栅82具有一个前部的固持框架82A、一个金属格栅82B、一个后部的固持框架82C和作为紧固器件10的多个U形夹82D。
该上部的进气格栅83具有一个上部的固持框架83A、一个金属格栅83B、一个下部的固持框架83C和作为紧固器件23的多个螺栓83D。
由此，这些进气格栅81、82、83通过一个夹层构造实现，并且金属格栅相应地夹紧在两个固持框架之间。在此，这些框架中的一者、通常是前部的框架与该前罩80相连接。因此，这不是复合物。
这种类型的构造和安装是高耗费的。
图2示出了具有前罩80和根据本发明的格栅复合物21的机动车辆10的前部区域20。
图3以示意性图示示出了格栅复合物21，该格栅复合物具有格栅30和用于该格栅30的框架23。该框架23优选围绕整个格栅30延伸，但是该框架还可以形成为仅围绕该格栅30的一部分。
图4示出了与图3的剖线IV-IV相对应的、穿过该格栅复合物21的一个部分截面图。
该格栅30具有边缘31。
该格栅30限定格栅面32，该格栅面设置在第一区域33和与该第一区域33对置的第二区域34之间。依赖于该前罩80的轮廓，该格栅30以及由此该格栅面32可以形成为平坦的或者也可以形成为弯曲的。
该框架23具有第一区段40和第二区段60，该第一区段和该第二区段一起形成用于该格栅30的边缘31的一个接收座24。
该第一区段40由第一塑料形成并且该第二区段60由第二塑料形成。该第一塑料优选比该第二塑料更硬。优选地，该第一塑料是硬部件并且该第二塑料是软部件。优选地，该第一塑料是热塑料并且该第二塑料是热塑性弹性体或弹性体。
该第一塑料例如是：
PPE-聚苯醚
PA 6.12-聚(六亚甲基十二烷二酰胺)
该第二塑料例如是：
SBR-苯乙烯-丁二烯橡胶
NBR-丁腈橡胶
该第一区段40与该第二区段60在连接区域70中彼此连接。对于优选的、借助于多组分注塑的连接，本领域技术人员称之为复合粘结(英语：compound adhesion)。该复合粘结导致复合物40、60和(在适当时)30的复合强度。
该第一区段40具有基础区域41，并且该第二区段60具有基础区域61。这些基础区域41、61彼此相邻地安排，并且该连接区域70设置在这些基础区域41、61之间。换言之，该第一基础区域41与该第二基础区域42在连接区域70中彼此接触。
优选地，该第一基础区域41与该第二基础区域62在该连接区域70中彼此牢固地连接，特别优选可以通过复合粘结实现，例如尤其通过多组分注塑。在此，该连接区域70还可以向该格栅30的区域中延伸，其方式为：该软部件延伸穿过该格栅30的格栅口直至该第一基础区域41。这提供格栅30在接收座中的特别稳定的连接，该接收座通过该第一区段40和该第二区段60构成。
该第二基础区域62从该格栅30的边缘31起沿着该格栅30的侧向区域向内延伸。这可以实现格栅30在该框架23中的良好的配合并且在适当时可以实现在该第二基础区域62与该格栅30之间的复合粘结。
该第二基础区域62还安排在该边缘31的外部边沿处。由此，当该格栅30朝向该区域移动时可以实现良好的减震，因为该第二基础区域62由一种更软的并且优选还是弹性的材料形成。
优选地，该第一区段40和该第二区段60分别由一种塑料形成，其中该第一区段40比该第二区段60更硬。
该第一区段40和该第二区段60至少局部地围绕格栅30的边缘31。
该格栅30可以实现使空气流经该格栅复合物21。优选地，该第一区域33设置为流入区域33并且该第二区域34设置为流出区域。空气可以从流入区域33经过该格栅30向流出区域34流动，正如用箭头25所指示的。
该第一区段40具有第一突出部42和第二突出部43，该第一突出部和该第二突出部分别朝向该第一区域33延伸。该第二区段60具有第三突出部62，该第三突出部朝向该第二区域34延伸。
这些突出部42、43和62也可以称为唇缘，并且这些突出部优选围绕整个格栅30，然而至少部分地围绕该格栅。
该第一突出部42优选用作空气引导件。该第一突出部在横截面中优选随着与格栅30的距离的增大而变窄，以便减小重量。
该第二突出部43安排在该第一突出部42的外部并且用于将格栅复合物21安装在图2的机动车辆10上。在此，对于结构稳定性有利的是：该第一区段40比该第二区段60更硬。
该第一突出部42和该第二突出部43在横截面中共同具有U形的轮廓，并且该U形的轮廓提供该第一区段40的良好的稳定性。
该第三突出部可以实现在格栅30的第二区域34中的空气引导。优选地，该第三突出部62在横截面中随着与格栅30的距离的增大而变窄，并且由此提高了该第三突出部62的可变形性。
该格栅30优选形成为金属格栅。这可以实现该格栅复合物21的高稳定性。
图5示出了一种用于制造格栅复合物21的方法。
左边(A)是具有第一子模具(模口)105和第二子模具(型芯)106的第一注塑模具101，该第一子模具和该第二子模具一起形成第一空腔(待充满的空穴)107。
借助该第一注塑模具101，该第一区段40作为由较硬的塑料制成的部件(硬部件)来生产(B)。
接着使用具有第三子模具(模口)109和第四子模具(型芯)110的第二注塑模具102，该第三子模具和该第四子模具形成第二空腔(待充满的空穴)111。
这些注塑模具101和102也可以是相同的。在此情况下，该部件保持在该模口(转盘模具)中。
将该第一区段40放入第三子模具109中(C)，并且使该格栅30贴靠到该第一区段40处(D)。
接着(E)，使该第四子模具110贴靠该第一区段40并且优选还贴靠该格栅30，并且用较软的塑料(软部件)来填充在该第四子模具110中存在的第二空腔111，使得该第一区段40和该第二区段60形成复合物，其中在该第一区段40与该第二区段60之间产生复合粘结(复合粘附)，该复合粘结使这些区段40、60保持在一起。称之为塑料-塑料复合物。在该第一塑料与该格栅30之间和/或尤其在该第二塑料与该格栅30之间的额外的粘结是可能的。格栅30在框架23中的浮动的支承尤其对于格栅移动的减震是有利的。
因此，以两组分注塑法来制造该框架23。当然，具有多于两个组分的多组分注塑法也是可行的。完成的格栅复合物也可以被称为经整合的模制件，以便将其与夹层构造方式中的部件区分开。
该格栅复合物21可以实现将空气供应到机动车辆的内部区域中。为此，该格栅复合物21优选在机动车辆的内部与空气引导件120(即例如一个壁部)共同作用。
为了有效地冷却并且为了避免噪声，有利的是，格栅21与空气引导件120的共同作用良好地运转并且很少出现泄漏。
图6示出了用于在该格栅复合物21与该空气引导件120之间进行密封的不同的方法。
在左边的图示中，空气引导件120在其朝向该格栅复合物21的末端处具有密封唇缘122。
在中间的图示中，空气引导件120在其朝向该格栅复合物21的末端处具有包边124。
在右边的图示中，该格栅复合物具有由硬部件制成的突出部126，该突出部朝向该空气引导件120延伸。
具有密封唇缘122和包边124的这些方法具有如下缺点：由于要考虑安装公差，必须在该空气引导件120与该格栅复合物21之间设置一个大的自由通道。因此，这些方法没有施展很大的有利作用，但是另一方面，这些方法必须高耗费地来制造。具有迷宫126(与该空气引导件120共同作用)的方法起作用并且可以相对简单地进行安装。
图7示出了用于在该格栅复合物21与该空气引导件120之间进行密封的优选的可能性。该格栅复合物21具有对应于图4的第二区段，其中该第二区段比该第一区段40更软地形成，优选由软部件组成。
在左边的图中，很少的空气流经该格栅30，这通过很少的箭头25指示，并且该第二区段60在很大程度上具有其基本形状。
在右边的图中，相反地，很多空气流经该格栅30(例如在机动车辆的高速度下)，并且这通过很多箭头25指示。泄漏空气流130随着速度的增加而增大，并且由此相对软的第二区段60朝向该空气引导件120变形并且额外地将该空气引导件密封。猜测伯努利定理是其原因，根据伯努利定理，较高的流速与压力减小相关联。
该变形导致在该空气引导件120与该第二区段60之间的密封性随着速度的增加而增大。在此有利的是，该第二区段60(变形)比该第一区段40(安装)更软。
图8示出了当具有格栅30和框架23的格栅复合物21安排在可视区域中时，观察者142所能看到的。
由于在第一步骤中制造该第一区段40，可以以良好的质量并且没有较大的凸起地制造这些边沿等。该第二区段60安排在该格栅复合物21的内侧上并且因此不能直接看到。此外，该第二区段60相对于该第一区段轻微地向外(相对于该格栅30)偏置，使得不能看到该区域140。换言之，该第一区段40比该第二区段60相对于该格栅30向内延伸得更远。
该格栅复合物21的构型可以实现，将该格栅复合物21直接地用作机动车辆10中的可视部件。
以单组分注塑法制造该格栅复合物21可能在该格栅30的区域中产生材料毛刺或宽的凸起，因为通过注塑模具在该格栅30的区域中很难实现好的密封。此类的毛刺在视觉上有干扰。因此，一个如此制造的格栅复合物21不能用于可视部件。
图9对应于图5、步骤E示出了一个用于制造格栅复合物21的实施例。
可以看到的是，该第四子模具110既贴靠该第一区段40，也贴靠该格栅30，其中该格栅30的一部分伸入到该空腔中。由此，用于该第二区段的塑料既可以与该第一区段40、也可以与该格栅30构成复合物。还可以看到的是，该区域140(参见图8)比该第一区段40在该格栅30处更靠外，使得模制有第二区段60的区域相对于格栅30更靠外。由此，该第一区段40确定从外部观察时的视觉印象，并且可以获得一个形状美观的格栅复合物21。
换言之，借助于两组分注塑技术将该格栅整合到一个可视部件中，其中该第二部件实施为软部件，该第二部件通过贴靠空气引导件显著地减小了流动泄漏。
通过两组分注塑技术可能的是，将材料毛边放置到不可视区域中。这通过如下方式实现：在该第二空腔中该型芯压靠该被放入的物品(该硬部件)并且由此承担密封功能。
当然，在本发明的范围内许多变型和修改都是可能的。
Claims (15)
1.一种用于机动车辆(10)的通风口的格栅复合物，
该格栅复合物具有格栅(30)和用于该格栅(30)的框架(23)，
所述格栅(30)具有边缘(31)并且限定格栅面(32)，该格栅面设置在第一区域(33)和与该第一区域(33)对置的第二区域(34)之间，
所述框架(23)具有第一区段(40)和第二区段(60)，
该第一区段和该第二区段一起形成用于所述格栅(30)的边缘(31)的接收座，
该第一区段(40)由第一塑料制成并且该第二区段(60)由第二塑料制成，
其中第一塑料比第二塑料更硬，
该第一区段(40)具有第一基础区域(41)并且第二区段(60)具有第二基础区域(61)，
该第一基础区域(41)与该第二基础区域(61)在连接区域(70)中彼此接触，
其中该第一基础区域(41)与该第二基础区域(61)在所述连接区域(70)中彼此牢固地连接，其中，所述格栅(30)贴靠在所述第一基础区域(41)上，其中，所述连接区域(70)向该格栅(30)的区域中延伸，其方式为：该第二基础区域(61)的一部分延伸穿过该格栅(30)的格栅口直至该第一基础区域(41)。
2.根据权利要求1所述的格栅复合物，
其中所述第一基础区域(41)与所述第二基础区域(61)在所述连接区域(70)中通过注塑连接彼此牢固地连接。
3.根据权利要求2所述的格栅复合物，
其中所述第一基础区域(41)与所述第二基础区域(61)在所述连接区域(70)中通过复合粘结彼此牢固地连接。
4.根据权利要求1至3之一所述的格栅复合物，
其中所述格栅具有金属材料。
5.根据权利要求1至3之一所述的格栅复合物，其中所述第一区段(40)比所述第二区段(60)相对于格栅(30)向内延伸得更远。
6.根据权利要求1至3之一所述的格栅复合物，其中所述第二基础区域(61)从格栅(30)的边缘(31)起沿着格栅(30)的侧向区域向内延伸。
7.根据权利要求1至3之一所述的格栅复合物，其中所述第二基础区域(61)至少局部地安排在边缘(31)的外部边沿处。
8.根据权利要求1至3之一所述的格栅复合物，其中所述第一区段(40)具有第一突出部(42)，该第一突出部延伸到第一区域(33)中，以便能够在该第一区域中实现空气引导。
9.根据权利要求8所述的格栅复合物，其中所述第一突出部(42)在横截面中随着与格栅(30)的距离的增大而变窄。
10.根据权利要求8所述的格栅复合物，其中所述第一区段(40)具有第二突出部(43)，该第二突出部延伸到第一区域(33)中并且安排在第一突出部(42)的外部，以便能够将格栅复合物(21)安装在机动车辆(10)上。
11.根据权利要求10所述的格栅复合物，其中所述第一突出部(42)和所述第二突出部(43)在横截面中共同具有U形的轮廓。
12.根据权利要求1至3之一所述的格栅复合物，其中所述第二区段(60)具有第三突出部(62)，该第三突出部延伸到第二区域(34)中，以便能够在该第二区域中实现空气引导。
13.根据权利要求12所述的格栅复合物，其中所述第三突出部(62)在横截面中随着与格栅(30)的距离的增大而变窄，以便提高该第三突出部(62)的可变形性。
14.具有根据权利要求1至13之一所述的格栅复合物(21)的机动车辆，其中该格栅复合物作为可视部件安装。
15.用于制造格栅复合物的方法，该格栅复合物具有格栅(30)和用于该格栅(30)的框架(23)，
该格栅(30)具有边缘(31)，
该框架(23)具有第一区段(40)和第二区段(60)，
该第一区段和该第二区段一起形成用于该格栅(30)的边缘(31)的接收座，
该第一区段(40)由第一塑料制成并且该第二区段(60)由第二塑料制成，
其中第一塑料比第二塑料更硬，
该方法具有以下步骤：
A)借助于注塑来制造该第一区段(40)；
B)将该第一区段(40)放入第一子模具(109)中，并且将该格栅(30)贴靠到该第一区段(40)处；
C)将第二子模具(110)相对于第一子模具(109)以如下方式定位：使该第二子模具与格栅(30)和第一区段(40)接触，并且与格栅和第一区段一起限定空腔(111)；
D)在空腔(111)中借助于注塑来制造第二区段(60)。
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