DE10051617A1

DE10051617A1 - Frontblende aus thermoplastischem Harz

Info

Publication number: DE10051617A1
Application number: DE2000151617
Authority: DE
Inventors: Satoru Funakoshi; Takeo Kitayama
Original assignee: Sumitomo Chemical Co Ltd
Current assignee: Sumitomo Chemical Co Ltd
Priority date: 1999-10-21
Filing date: 2000-10-18
Publication date: 2001-04-26
Also published as: JP2001114132A

Abstract

Die Erfindung betrifft eine thermoplastische Harz-Frontblende für Kraftfahrzeuge, bei der eine obere Verstärkung, die eine obere Kante der Frontblende bildet, aus Metall besteht und mindestens ein Teil der oberen Verstärkung in ein thermoplastisches Harz eines Trägers der Frontblende eingefügt ist und die den Vorteil hat, daß die Frontblende auch dann nicht bricht, wenn eine große Last oder eine Temperaturänderung einwirkt. Deshalb wird sie als Frontblende für Kraftfahrzeuge bevorzugt.

Description

Die Erfindung betrifft eine Frontblende bzw. -maske aus thermoplastischem Harz.

Frontblenden aus thermoplastischem Harz für Kraftfahr zeuge sind bekannt. Solche, in denen ein Kühlerhalteabschnitt, ein Kühlerlüfterhalteabschnitt und dgl. kombiniert sind, sind bisher praktisch angewendet worden.

Solche Frontblenden haben einen Abschnitt, der als "obere Verstärkung" bezeichnet wird und der an ein Vordersei tenteil oder dgl. einer Fahrzeugkarosserie montiert ist. Die obere Verstärkung ist ein Abschnitt, der einen Belastungswi derstand haben muß, da (1) sie die gesamte Frontblende an dem montierten Abschnitt hält oder (2) ein Verriegelungsmechanis mus einer Motorhaube mit ihr kombiniert ist.

Obere Verstärkungen aus Harz haben jedoch eine geringe re Materialfestigkeit als die aus Metall, was ein Problem in sofern verursacht, als Frontblenden eine unzureichende Festig keit haben.

Um dieses Problem zu lösen, schlägt JP-A-11-29 069 eine Struktur vor, bei der eine Nut in der oberen Kante einer aus Harz bestehenden Frontblende ausgebildet ist und ein aus Me tall bestehendes oberes Kühlerbefestigungsteil in die Nut ein gefügt ist.

JP-A-10-264 855 schlägt eine Struktur vor, in der (1) eine Öffnung in einer aus Metall bestehenden oberen Verstär kung ausgebildet ist und (2) ein Träger einer Frontblende und die obere Verstärkung durch den Eintritt des Harzes zur Aus bildung eines Trägers der Frontblende in der Öffnung kombi niert werden.

Die erstere Struktur hat jedoch insofern ein Problem, als sich die Frontblende und das obere Kühlerbefestigungsteil infolge von Vibration einer Fahrzeugkarosserie oder von Tempe raturänderung voneinander trennen. Die letztere Struktur hat insofern ein Problem, als der verbundene Abschnitt wegen einer schwachen Verbindungsfestigkeit zwischen der metallischen obe ren Verstärkung und dem Träger der Frontblende aufgrund einer Lasteinwirkung bricht, und hat insofern ein Problem, als der angefügte Abschnitt infolge der Maßänderung auch bricht, die durch Temperaturänderung bewirkt wird, da Metall und Harz sich in ihrem Längenausdehnungskoeffizienten unterscheiden.

Unter diesen Umständen haben sich die Erfinder der vor liegenden Erfindung bemüht, eine Frontblende zu entwickeln, bei der ein Abschnitt, wo eine aus Metall bestehende obere Verstärkung und ein aus Harz bestehender Träger einer Front blende verbunden sind, auch dann nicht bricht, wenn eine große Last einwirkt oder eine Temperaturänderung auftritt.

Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen der Ansprüche ge löst.

In der gesamten Beschreibung und in den beigefügten An sprüchen bedeutet, wenn der Kontext nichts anderes erfordert, das Wort "umfassen" und die Varianten, z. B. "umfaßt" und "um fassend", die Einbeziehung einer angegebenen ganzen Zahl oder eines angegebenen Schrittes oder einer Gruppe von ganzen Zah len oder Schritten, jedoch nicht den Ausschluß irgendeiner ganzen Zahl oder irgendeines Schrittes oder einer Gruppe von ganzen Zahlen oder Schritten.

Nachstehend wird eine erfindungsgemäße Frontblende aus thermoplastischem Harz beschrieben.

Fig. 1 zeigt ein Beispiel einer erfindungsgemäßen Frontblende aus thermoplastischem Harz in einer schematischen Ansicht;

Fig. 2(a) zeigt ein Beispiel einer erfindungsgemäßen Frontblende aus thermoplastischem Harz in einer schematischen Schnittansicht, wo die gesamte obere Verstärkung, die einen rechteckigen Schnitt aufweist, in das thermoplastische Harz eingefügt ist und der Umfang der oberen Verstärkung in ein thermoplastisches Harz eingeschlossen ist, das den Träger der Frontblende bildet;

Fig. 2(b) zeigt ein Beispiel der erfindungsgemäßen Frontblende aus thermoplastischem Harz in einer schematischen Schnittansicht, wo die gesamte obere Verstärkung, die einen runden Schnitt aufweist, in das thermoplastische Harz einge fügt ist und der Umfang der oberen Verstärkung in ein ther moplastisches Harz eingeschlossen ist, das den Träger der Frontblende bildet;

Fig. 2(c) zeigt ein Beispiel der erfindungsgemäßen Frontblende aus thermoplastischem Harz in einer schematischen Schnittansicht, wo die gesamte obere Verstärkung, die einen eckigen U-förmigen Schnitt aufweist, in das thermoplastische Harz eingefügt ist und in ein thermoplastisches Harz einge schlossen ist, das den Träger der Frontblende bildet;

Fig. 2(d) zeigt ein Beispiel der erfindungsgemäßen Frontblende aus thermoplastischem Harz in einer schematischen Schnittansicht, wo die gesamte obere Verstärkung, die einen H- förmigen Schnitt aufweist, in das thermoplastische Harz einge fügt ist und in ein thermoplastischen Harz eingeschlossen ist, das den Träger der Frontblende bildet;

Fig. 2(e) zeigt ein Beispiel der erfindungsgemäßen Frontblende aus thermoplastischem Harz in einer schematischen Schnittansicht, wo die gesamte obere Verstärkung, die einen L- förmigen Schnitt aufweist, in das thermoplastische Harz einge fügt ist und in ein thermoplastisches Harz eingeschlossen ist, das den Träger der Frontblende bildet;

Fig. 3(a) zeigt ein Beispiel einer erfindungsgemäßen Frontblende aus thermoplastischem Harz in einer schematischen Schnittansicht, wo ein Körper einer oberen Verstärkung, der einen eckigen U-förmigen Schnitt aufweist, mit Ausnahme seiner oberen Fläche in das thermoplastische Harz eingefügt ist;

Fig. 3(b) zeigt ein Beispiel einer erfindungsgemäßen Frontblende aus thermoplastischem Harz in einer schematischen Schnittansicht, wo ein Körper einer oberen Verstärkung, der einen H-förmigen Schnitt aufweist, mit Ausnahme seiner Ober fläche in das thermoplastische Harz eingefügt ist;

Fig. 4(a) zeigt ein Beispiel einer erfindungsgemäßen Frontblende aus thermoplastischem Harz in einer schematischen Schnittansicht, wo eine obere Verstärkung einen eckigen U- förmigen Schnitt hat, ein rippenartiger Vorsprung auf einer Fläche einer oberen Verstärkung ausgebildet ist und die obere Verstärkung durch Einfügen des Vorsprungs in ein thermoplasti sches Harz mit einer Frontblende verbunden wird;

Fig. 4(b) zeigt ein Beispiel einer erfindungsgemäßen Frontblende aus thermoplastischem Harz in einer schematischen Schnittansicht, wo eine obere Verstärkung einen eckigen U- förmigen Schnitt hat, ein rippenartiger Vorsprung auf einer Fläche der oberen Verstärkung ausgebildet ist und die obere Verstärkung durch Einfügen des Vorsprungs in ein thermoplasti sches Harz mit einer Frontblende verbunden wird;

Fig. 5(a) zeigt ein Beispiel der erfindungsgemäßen Frontblende aus thermoplastischem Harz in einer schematischen Schnittansicht, wo Öffnungen in einem Abschnitt einer oberen Verstärkung ausgebildet sind, der in ein thermoplastisches Harz eingefügt ist;

Fig. 5(b) zeigt ein Beispiel einer erfindungsgemäßen Frontblende aus thermoplastischem Harz in einer schematischen Schnittansicht, wo konkav-konvexe Abschnitte in einem Ab schnitt der oberen Verstärkung ausgebildet sind, der in ein thermoplastisches Harz eingefügt ist.

Wie in Fig. 1 gezeigt, hat die erfindungsgemäße Front blende aus thermoplastischem Harz eine Struktur, bei der eine obere Verstärkung (2) aus Metall mit einer oberen Kante eines Trägers (1) einer Frontblende aus einem thermoplastischen Harz verbunden ist und mindestens ein Teil der oberen Verstärkung in das thermoplastische Harz, das den Träger der Frontblende bildet, eingefügt und fest mit diesen verbunden ist.

In einer solchen Struktur ist die obere Verstärkung (2) aus Metall vorzugsweise mit dem Träger der Frontblende entlang der Länge der Frontblende verbunden.

Die gesamte obere Verstärkung kann in ein thermoplasti sches Harz eingefügt sein, und die obere Verstärkung kann teilweise in ihrer Schnittrichtung auch in das thermoplasti sche Harz eingefügt sein.

Wo die gesamte obere Verstärkung in das thermoplasti sche Harz eingefügt ist, kann beispielsweise der Umfang der oberen Verstärkung in ein thermoplastisches Harz eingeschlos sen sein, das den Träger der Frontblende bildet, wie in Fig. 2(a) und 2(b) gezeigt, wenn die obere Verstärkung einen zylin drischen Schnitt hat.

Je nach der Form einer gewünschten Frontblende kann die obere Verstärkung einen rechteckigen oder einen runden Schnitt haben. Außerdem kann die gesamte obere Verstärkung mit einem eckigen U-förmigen Schnitt, einem H-förmigen Schnitt oder ei nem L-förmigen Schnitt, die in Fig. 2(c), 2(d) oder 2(e) ge zeigt sind, in das thermoplastische Harz eingeschlossen sein.

Ferner kann ein Körper einer oberen Verstärkung mit ei nem eckigen U-förmigen Schnitt oder einem H-förmigen Schnitt mit Ausnahme einer Teilfläche, z. B. seiner oberen Fläche, in das thermoplastische Harz eingefügt sein, wie in Fig. 3(a) und 3(b) gezeigt. Wenn eine obere Verstärkung einen eckigen U- förmigen Schnitt hat, kann außerdem ein rippenähnlicher Vor sprung (3) auf einer Fläche der oberen Verstärkung ausgebildet sein und die obere Verstärkung kann durch Einfügen des Vor sprungs in ein thermoplastisches Harz mit einer Frontblende verbunden sein, wie in Fig. 4(a) und 4(b) gezeigt.

Ferner kann eine Öffnung (4) oder eine oder mehrere konkav-konvexe Abschnitte (5) in einem Abschnitt der oberen Verstärkung ausgebildet sein, die in ein thermoplastisches Harz eingefügt ist, wie in Fig. 5(a) oder 5(b) gezeigt, wie es erforderlich ist, wenn nicht die Festigkeit der in den vorste henden Beispielen gezeigten verbundenen Strukturen beschädigt ist.

Das Material für eine solche obere Verstärkung aus Me tall ist nicht besonders eingeschränkt. Verschiedene Arten von metallischen Materialien, z. B. Aluminium und nichtrostender Stahl, sowie allgemein verwendete Stahlmaterialien können ver wendet werden. Außerdem können die metallischen Materialien einer Oberflächenbehandlung unterzogen werden, z. B. Farbbe schichtung oder Metallisierung, Haftfestigkeitsbehandlung, z. B. Auftragen eines Klebers oder dgl., und Vibrationsunter drückungsbehandlung, z. B. Aufbringen eines Harzmaterials, z. B. Gummi, Elastomer und dgl.

Als das thermoplastische Harz, das den Träger der Frontblende bildet, können alle thermoplastischen Harze ver wendet werden, die zum Extrudieren, Spritzgießen, Spritzpres sen, Pressen und dgl. allgemein verwendet werden. Beispiele für solche thermoplastischen Harze sind typische thermoplasti sche Harze, z. B. Polyethylen, Polypropylen, Polystyrol, Acrylnitril/Styrol/Butadiencopolymere, Polyvinylchlorid, Po lyamide, Polycarbonate und Polyethylenterephthalat, deren Ge mische und Polymerlegierungen, die diese thermoplastischen Harze verwenden. Der Begriff "thermoplastisches Harz" schließt in dieser Erfindung alle diese Materialien ein.

Solche thermoplastischen Harze können bei Bedarf Füll stoffe enthalten, z. B. Talkum und Verstärkungsfasern. Ver schiedene Arten von allgemein verwendeten Zusätzen, z. B. Pig mente, Schmiermittel, antistatische Mittel und Stabilisatoren, können auch als zusätzliche Möglichkeit hinzugemischt werden.

Von diesen thermoplastischen Harzen werden vorzugsweise thermoplastische Harze verwendet, die Verstärkungsfasern mit einer durchschnittlichen Faserlänge von 1 mm oder mehr auswei sen und einen Längenausdehnungskoeffizienten von 6,5 × 10^-5 cm/cm.°C oder weniger haben.

Wenn ein thermoplastisches Harz solche Verstärkungsfa sern enthält, kann eine Frontblende hergestellt werden, die bessere physikalische Eigenschaften hat, z. B. Schlagfestig keit, Wärmebeständigkeit und Festigkeit. Wenn ein thermopla stisches Harz mit einem Längenausdehnungskoeffizienten von 6,5 × 10^-5 cm/cm.°C oder weniger verwendet wird, kann eine Maßände rung reduziert werden, und die Erzeugung von Wärmespannung kann auf ein Minimum reduziert werden.

Als die Verstärkungsfasern können verschiedene Arten von allgemein verwendeten anorganischen und organischen Faser materialien verwendet werden. Beispielsweise können natürliche Fasern, z. B. Holz, Hanf, Baumwolle oder Kenafhanf, Fasern aus Metall, z. B. Aluminium, rostfreier Stahl, sowie Glasfasern, Kohlenstoffasern, Aluminiumoxidfasern und Aramidfaser verwen det werden.

Thermoplastische Harze mit einem Längenausdehnungs koeffizienten im oben erwähnten Bereich, können hergestellt werden, indem verschiedene Bedingungen gewählt, angepaßt und kombiniert werden, z. B. die Art eines thermoplastischen Har zes, ob ein Füllstoff zugemischt wird oder nicht, und die Art und die Menge des Füllstoffs, wenn er zugemischt wird.

Die erfindungsgemäße Frontblende aus thermoplastischen Harz ist in ihrer Form nicht besonders eingeschränkt, solange die obere Verstärkung, die die obere Kante der Frontblende bildet, aus Metall besteht und mindestens ein Teil der oberen Verstärkung in das thermoplastische Harz des Trägers der Frontblende eingefügt ist. Ein Abschnitt zum Montieren eines Kühlers, eines Kühlerlüfters, eines Scheinwerfergehäuses und dgl. kann als integrierter Teil mit ausgebildet werden.

Eine solche Frontblende kann ohne weiteres unter Ver wendung des bekannten Zweistufen-Spritzgießens, z. B. Spritz gießen, Spritzpressen, Pressen und dgl., hergestellt werden.

Beispielsweise kann beim Spritzgießen die Frontblende auf einfache Weise hergestellt werden, indem eine obere Ver stärkung aus Metall, die zu einer gewünschten Form verarbeitet worden ist, an einer vorbestimmten Position im Formwerkzeug angeordnet wird, das Formwerkzeug dann zusammengeklemmt wird, der entstandene gewünschte Hohlraum mit einem geschmolzenem thermoplastischen Harz gefüllt wird, das thermoplastische Harz gepreßt und dann abgekühlt wird, um es erstarren zu lassen.

Bei der erfindungsgemäßen Frontblende aus thermoplasti schen Harz wird ein verbundener Abschnitt einer oberen Ver stärkung aus Metall und ein Träger einer Frontblende aus ther moplastischem Harz, fest verbunden, um auch dann nicht zu bre chen, wenn eine große Last oder eine Temperaturänderung ein wirkt. Deshalb wird sie vorzugsweise als Frontblende für Kraftfahrzeuge verwendet.

Claims

1. Thermoplastische Harz-Frontblende für Kraftfahrzeu ge, wobei eine obere Verstärkung, die eine obere Kante der Frontblende bildet, aus Metall besteht und mindestens ein Teil der oberen Verstärkung in ein thermoplastisches Harz eines Trägers der Frontblende eingefügt ist.

2. Thermoplastische Harz-Frontblende nach Anspruch 1, wobei das thermoplastische Harz Verstärkungsfasern mit einer durchschnittlichen Faserlänge von 1 mm oder mehr aufweist und einen Längenausdehnungskoeffizienten von 6,5 × 10^-5 cm/cm.°C oder weniger hat.