DE102020117494B3

DE102020117494B3 - Heckspoiler für ein Kraftfahrzeug sowie Verfahren zur Herstellung eines derartigen Heckspoilers

Info

Publication number: DE102020117494B3
Application number: DE102020117494.2A
Authority: DE
Inventors: Sebastian Strubel; Joachim Paul; Fred Wölfle; Karl Menrad
Original assignee: Dr Ing HCF Porsche AG
Current assignee: Dr Ing HCF Porsche AG
Priority date: 2020-07-02
Filing date: 2020-07-02
Publication date: 2021-10-07
Anticipated expiration: 2040-07-03

Abstract

Heckspoiler für ein Kraftfahrzeug (2), die zumindest eine Oberschale (8) und eine Unterschale (10) aufweist, die durch ein Kunststoffverbindungsmittel in einem Verbindungsbereich (24) unlösbar miteinander verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Oberschale (8) und die Unterschale (10) Formmittel (16, 18, 20, 22) aufweisen, die derart zusammenwirken, dass in dem Verbindungsbereich (24) die Oberschale (8) und die Unterschale (10) einen abgeschlossenen Verbindungsraum (26) vorsehen, der mit dem Kunststoffverbindungsmittel (28) ausgefüllt ist, wobei Anspritzöffnungen (34) mit einem sich anschließenden Anspritzkanal (32) in der Unterschale (10) vorgesehen sind. Die Erfindung betrifft ebenfalls ein Verfahren zur Herstellung eines derartigen Heckspoilers.

Description

Die Erfindung betrifft einen Heckspoiler für ein Kraftfahrzeug, der zumindest eine Oberschale und eine Unterschale aufweist, die durch ein Kunststoffverbindungsmittel in einem Verbindungsbereich unlösbar miteinander verbunden sind. Die Erfindung betrifft ebenfalls ein Verfahren zur Herstellung eines derartigen Heckspoilers.
Heckspoiler für Kraftfahrzeuge sind hinlänglich bekannt. Sie bestehen im Wesentlichen aus einer Oberschale und einer Unterschale, die hinsichtlich einer Gewichtsoptimierung einen Hohlraum anschließen. Um nun die Oberschale und die Unterschale möglichst kostengünstig und einfach herzustellen, wobei die Fügeverbindung natürlich den designtechnischen Anforderungen entsprechen muss, sind verschiedene Verfahren bekannt. So ist aus der internationalen Offenlegungsschrift WO 2016/169757 A1 bekannt, die Oberschale mit der Unterschale mittels eines Einspritzverfahren einer Kunststoffformmasse, die nach einem Aushärtevorgang ein Kunststoffverbindungsbauteil bildet, zu verbinden. In einem nachfolgenden Arbeitsschritt muss dann dieses Kunststoffverbindungsbauteil lackiert werden und damit an die anderen Bauteile angepasst werden. Dieser zusätzlicher Lackiervorgang bedingt einem weiteren Montageschritt, der sich nachteilig auf die Herstellungszeit und die Herstellungskosten auswirkt. Die deutsche Offenlegungsschrift DE 10 2004 039 132 A1 offenbart einen Ansaugkrümmer bei dem Gehäuseteile durch Umspritzung und ein damit verbundenes Eindringen des Spritzgussmaterials in Hohlräume miteinander verbunden werden. Aus der internationalen Offenlegungsschrift WO 2018/095747 A1 ist darüberhinaus ein Verfahren zur Herstellung eines Behälters durch Einschiessen von Spritzgussmaterial bekannt.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, den oben genannten Nachteil auf einfache und kostengünstige Art und Weise zu vermeiden.
Diese Aufgabe wird mit einem Heckspoiler mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst, wobei die Oberschale und die Unterschale Formmittel aufweisen, die derart zusammenwirken, dass in dem Verbindungsbereich die Oberschale und die Unterschale einen abgeschlossenen Verbindungsraum vorsehen, der mit dem Kunststoffverbindungsmittel ausgefüllt ist, wobei Anspritzöffnungen mit einem sich anschließenden Anspritzkanal in der Unterschale vorgesehen sind. Hierdurch ist das Kunststoffverbindungsmittel von außen nicht mehr sichtbar. Lediglich kleine Anspritzöffnungen können im ausgefahrenen Zustand des Heckspoilers sichtbar sein. Im eingefahrenen Zustand des Heckspoilers sind diese Anspritzöffnungen durch die Anlage der Unterschale an ein Karosserieteil verdeckt.
In besonders vorteilhafter Weise ist die Oberschale als Einkomponenten-Spritzgussteil ausgeführt und die Unterschale als Zweikomponenten-Spritzgussteil ausgeführt.
Dadurch, dass an der Unterschale oder Oberschale als Formmittel zwei umlaufende Dichtrippen vorgesehen sind, die in entsprechende, korrespondierende Aussparungen der Unterschale oder Oberschale eingreifen, kann ein Verbindungsraum auf einfache Weise hergestellt werden. Um Abzeichnungen des Kunststoffverbindungsmittels an der Oberschale zu vermeiden, können die Anspritzkanäle in von einer Außenseite der Unterschale abweisende Anspritztaschen führen.
Zur Verstärkung des Heckspoilers und damit zur Verbesserung der Stabilität, können im Bereich eines Anspritzkanals von einer Dichtrippe abragende Abstützrippen vorgesehen sein.
Um einen einwandfreien Einspritzvorgang des Kunststoffverbindungsmittels zu gewährleisten, ist ein Anspritzkanal trichterförmig mit einem sich in Richtung des Verbindungsraumes verjüngenden Durchmesser ausgebildet. Die Anspritzöffnung kann in diesem Zusammenhang kalottenförmig ausgebildet sein.
Die Aufgabe wird ebenfalls gelöst durch ein Verfahren zur Herstellung eines derartigen Heckspoilers, gemäß Patentanspruch 8, wobei in einem ersten Schritt die Oberschale als Einkomponenten-Spritzgussteil hergestellt wird, in einem zweiten Schritt die Unterschale als Zweikomponenten-Spritzgussteil hergestellt wird, wobei zwei umlaufende Dichtrippen und dazwischen angeordnete Anspritzöffnungen mit sich anschließenden Anspritzkanälen vorgesehen werden, und in einem dritten Schritt, die Oberschale und die Unterschale durch ein Montagespritzgussverfahren, bei dem ein Kunststoffverbindungsmittel in die Einspritzöffnung eingespritzt wird, zusammengeführt werden. Hierbei ist es besonders vorteilhaft, wenn in dem zweiten Schritt Anspritztaschen, in die Anspritzkanäle hineinreichen, vorgesehen werden.
Die Erfindung wird anhand einer Zeichnung näher erläutert. Hierbei zeigt:

1 eine Seitenansicht eines Kraftfahrzeuges mit einem ausgefahrenen Heckspoiler,
2 eine Schnittansicht durch einen Verbindungsraum des Heckspoilers aus 1,
3 eine Schnittansicht durch den Verbindungsraum mit sich anschließender Anspritztasche des Heckspoilers aus 1,
4 eine teilweise geschnittene Draufsicht auf eine Unterschale des Heckspoilers aus 1,
5 eine schematische Schnittansicht eines Verbundwerkzeuges zur Herstellung des Heckspoilers aus 1.

1 zeigt in einer Seitenansicht ein Kraftfahrzeug 2 mit einem ausgefahrenen Heckspoiler 4 der im vorliegenden Ausführungsbeispiel Teil einer sogenannten Spaltflügelanordnung 6 ist. Durch eine derartige Spaltflügelanordnung 6 wird insbesondere bei hohen Geschwindigkeiten die Bodenhaftung des Kraftfahrzeuges 2 durch die besondere Luftführung optimiert. Es sollte deutlich sein, dass ein Heckspoiler 4 einer derartigen Spaltflügelanordnung 6 hohen Kräften ausgesetzt ist und hierzu eine hohe Stabilität aufweisen muss. Gleichzeitig soll ein derartiger Heckspoiler 4 gewichtsoptimiert ausgebildet und einfach herzustellen sein.
2 zeigt nun eine geschnittene Seitenansicht des Heckspoilers 4 aus 1. Der Heckspoiler 4 weist im Wesentlichen eine Oberschale 8 und eine Unterschale 10 auf. Die Oberschale 8 ist hierbei als Einkomponenten-Spritzgussteil ausgeführt und die Unterschale 10 als Zweikomponenten-Spritzgussteil mit einer ersten Komponente 12, die eine Trägerstruktur darstellt und einer zweiten Komponente 14, die einen Sichtbereich darstellt. Die Trägerstruktur 12 der Unterschale 10 weist hierbei zwei umlaufende Dichtrippen 16, 18 auf, die in entsprechende, korrespondierende Aussparungen 20, 22 der Oberschale 8 eingreifen und somit in einem Verbindungsbereich 24 der Oberschale 8 mit der Unterschale 10 einen Verbindungsraum 26 vorsehen. In diesem Verbindungsraum 26 wird ein Kunststoffverbindungsmittel 28 (siehe hierzu auch 4) eingespritzt, um die Oberschale 8 mit der Unterschale 10 zu verbinden.
3 zeigt nun eine geschnittene Seitenansicht des Heckspoilers 4 aus 1 im Bereich einer Anspritztasche 30, die vom Verbindungsraum 26 in einer von einer Außenseite des Heckspoilers 4 abweisenden Richtung verläuft. In die Anspritztasche 30 mündet ein Anspritzkanal 32, der sich an eine Anspritzöffnung 34 anschließt. Die Anspritzöffnung 34 ist hierbei kalottenförmig ausgebildet, wodurch ein einfacher und sauberer Anspritzvorgang gewährleistet ist. Der Anspritzkanal 32 ist in Richtung des Verbindungsraumes 26 beziehungsweise der Anspritztasche 30 trichterförmig mit einem sich verjüngenden Durchmesser ausgeführt. Im Bereich eines Anspritzkanals 32 ist eine von der Dichtrippe 22 abragende Abstützrippe 36 vorgesehen, die der Stabilitätsverbesserung des Heckspoilers 4 dient.
4 zeigt nun eine teilweise geschnittene Draufsicht auf die Unterschale 10 gemäß 3. Deutlich zu erkennen ist hier das Kunststoffverbindungsmittel 28, dass den Verbindungsraum 26 und die Anspritztasche 30 ausfüllt. Auch die Abstützrippe 36 ist in dieser Draufsicht zu sehen. Anzumerken ist, dass im vorliegenden Ausführungsbeispiel entlang des Umfanges des Heckspoilers 4 sechs Anspritztaschen 30 mit Anspritzkanälen 32 und Anspritzöffnungen 34 vorgesehen sind.
Anhand der 5 soll der wesentliche Verfahrensschritt bei der Herstellung des erfindungsgemäßen Heckspoilers 4 erläutert werden. Zunächst wird in einem ersten Schritt die Oberschale 8 als Einkomponenten-Spritzgussteil in einem entsprechenden Werkzeug hergestellt. In einem zweiten Schritt wird die Unterschale 10 als Zweikomponenten-Spritzgussteil in einem entsprechenden Werkzeug auf bekannte Weise hergestellt. Hierbei werden gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel an der Trägerstruktur 12 auch die Dichtrippen 16, 18 vorgesehen. Ebenfalls werden die Anspritzöffnungen 34 sowie die Anspritzkanäle 32 in den Anspritztaschen 30 ausgebildet. In einem dritten Schritt werden dann die Oberschale 8 und die Unterschale 10 gemäß 5 in einem Werkzeug 38 bestehend aus einem Kern 40 und einer Matrize 42 angeordnet und durch Einspritzen des Kunststoffverbindungsmittels 28 in den Verbindungsraum 26 durch die Anspritzöffnungen 34 mit den sich anschließenden Anspritzkanälen 32 zusammengeführt. Der Heckspoiler 4 kann dann auf bekannte Weise dem Werkzeug 38 entnommen werden.

Claims

Heckspoiler für ein Kraftfahrzeug (2), der zumindest eine Oberschale (8) und eine Unterschale (10) aufweist, die durch ein Kunststoffverbindungsmittel in einem Verbindungsbereich (24) unlösbar miteinander verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Oberschale (8) und die Unterschale (10) Formmittel (16, 18, 20, 22) aufweisen, die derart zusammenwirken, dass in dem Verbindungsbereich (24) die Oberschale (8) und die Unterschale (10) einen abgeschlossenen Verbindungsraum (26) vorsehen, der mit dem Kunststoffverbindungsmittel (28) ausgefüllt ist, wobei Anspritzöffnungen (34) mit einem sich anschließenden Anspritzkanal (32) in der Unterschale (10) vorgesehen sind.
Heckspoiler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Oberschale (8) als Einkomponenten-Spritzgussteil ausgeführt und die Unterschale (10) als Zweikomponenten-Spritzgussteil ausgeführt ist.
Heckspoiler nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass an der Unterschale (8) oder Oberschale (10) als Formmittel zwei umlaufende Dichtrippen (16, 18) vorgesehen sind, die in entsprechende, korrespondierende Aussparungen (20, 22) der Unterschale (8) oder Oberschale (10) eingreifen.
Heckspoiler nach einem der Anspruch 1-3, dadurch gekennzeichnet, dass die Anspritzkanäle (32) in von einer Aussenseite der Unterschale (10) abweisende Anspritztaschen (30) führen.
Heckspoiler nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass im Bereich eines Anspritzkanales (32) von einer Dichtrippe (22) abragende Abstützrippen (36) vorgesehen sind.
Heckspoilers nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Anspritzkanal (32) trichterförmig mit einem sich in Richtung des Verbindungsraumes (26) verjüngenden Durchmesser ausgebildet ist.
Heckspoilers nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Anspritzöffnung (34) kalottenförmig ausgebildet ist.
Verfahren zur Herstellung eines Heckspoilers (4) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in einem ersten Schritt die Oberschale (8) als Einkomponenten-Spritzgussteil hergestellt wird, in einem zweiten Schritt die Unterschale (10) als Zweikomponenten-Spritzgussteil hergestellt wird, wobei zwei umlaufende Dichtrippen (16, 18) und dazwischen angeordnete Anspritzöffnungen (34) mit sich anschließenden Anspritzkanälen (32) vorgesehen werden und in einem dritten Schritt die Oberschale (8) und die Unterschale (10) durch ein Montagespritzgussverfahren, bei dem ein Kunststoffverbindungsmittel in die Anspritzöffnungen (34) eingespritzt wird, zusammengefügt werden.
Verfahren zur Herstellung eines Heckspoilers nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass in dem zweiten Schritt Anspritztaschen (30), in die die Anspritzkanäle (32) hineinreichen, vorgesehen werden.