DE4321969A1

DE4321969A1 - Kunstharz-Rahmenwerk

Info

Publication number: DE4321969A1
Application number: DE19934321969
Authority: DE
Inventors: Chiaki Komiyama; Hiroshi Mukai; Yasunobu Teramoto; Daiichiro Kawashima
Original assignee: Toyoda Gosei Co Ltd
Current assignee: Toyoda Gosei Co Ltd
Priority date: 1992-07-01
Filing date: 1993-07-01
Publication date: 1994-02-24
Anticipated expiration: 2013-07-02
Also published as: DE4321969C2; JP3245978B2; JPH0615765A

Description

Die Erfindung betrifft ein Kunstharz-Rahmenwerk mit hervorra gender mechanischer Festigkeit, z. B. Steifheit, das eine ein fache Bauart der Form ermöglicht. Außerdem ist das Kunstharz- Rahmenwerk gegenüber Deformationen, die durch Unterschiede in den Formschrumpffaktoren zwischen Rahmenwerkbestandteilen hervorgerufen werden, beständig.

Wie in Fig. 1 bis 3, die den Stand der Technik erläutern, ge zeigt ist, wird ein herkömmliches Kunstharz-Rahmenwerk als Rahmenteil 91 eines am Vorderteil eines Kraftfahrzeuges zu befestigenden Kühlerschutzgitters (Kühlergrills) 9 verwendet. Ein derartiges Kühlerschutzgitter 9 umfaßt den Rahmenteil 91 und den Gitterteil 92. Wie in der Vorderansicht des Kühler schutzgitters 9 von Fig. 1 gezeigt ist, ist der Rahmenteil 91 dicker als der Gitterteil 92.

Demgemäß weist der dicke Rahmenteil 91 einen größeren Form schrumpffaktor als das dünne Gitterteil 92 auf. Ein derarti ger Unterschied im Formschrumpffaktor verursacht eine uner wünschte Wellenbildung 99 im dünnen Gitterteil 92, wie in Fig. 3 gezeigt ist.

Um eine derartige Verformung zu verhindern, wird der Rahmen teil 91 so geformt, daß er eine einen U-ähnlichen Querschnitt aufweisende Oberfläche definiert, was die Dicke der beiden Teile gleichmäßig macht, wie in Fig. 1 und 2 gezeigt ist. In einem derartigen Fall ist der Rahmenteil 91 teilweise mit Rippen 93 versehen und dicker ausgestaltet, um seine Steif heit zu erhöhen, wie in Fig. 2 gezeigt ist.

Für den Fall, daß der Rahmenteil 91 steifer sein muß, wird er so ausgestaltet, daß er durch getrenntes Formen des Rahmen teils 91 und des Gitterteils 92 gebildet wird, wobei diese Teile später zusammengebaut werden.

Wie vorstehend beschrieben, umfaßt das in Fig. 2 gezeigte herkömmliche Kühlerschutzgitter 9 den Rahmenteil 91 mit einer einen U-ähnlichen Querschnitt aufweisenden Oberfläche, wobei teilweise die Rippe 93 vorgesehen ist.

Herkömmliche Gitterkonstruktionen sind mit den folgenden Schwierigkeiten behaftet.

Beim Formen des Rahmenteils 91 und des Gitterteils 92 aus ei nem Stück ist eine Form von sehr komplizierter Struktur er forderlich. Es ist sehr schwierig, eine derart komplizierte Form zu bauen.

Der Unterschied in den Formschrumpffaktoren zwischen dem Rah menteil 91 und dem Gitterteil 92, der sich aufgrund der un terschiedlichen Dicken ergibt, bewirkt eine unerwünschte Wel lenbildung 99 im Gitterteil 92.

Wenn der Rahmenteil 91 und der Gitterteil 92 getrennt geformt werden, ist eine Mehrzahl von Formen erforderlich, was die Herstellungskosten erhöht.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Kunstharz-Rahmenwerk von hervorragender mechanischer Festigkeit, z. B. Steifheit, be reitzustellen, wobei dieses Rahmenwerk eine einfache Bauweise der Form ermöglichen und gegenüber Deformationen aufgrund un terschiedlicher Formschrumpffaktoren zwischen den Bestandtei len des Rahmenwerks beständig sein soll.

Erfindungsgemäß wird ein Kunstharz-Rahmenwerk bereitgestellt, das einen Gitterteil und einen um den Gitterteil herum gebil deten Rahmenteil umfaßt. Der Rahmenteil weist eine Sandwich- Bauweise mit einer Hautschicht und einer Kernschicht auf. Die Kernschicht ist aus einem kernbildenden Harz gebildet, das einen geringeren Formschrumpffaktor als das hautbildende Harz für die Hautschicht aufweist.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der folgenden ausführlichen Beschreibung und der beigefügten Zeichnung.

Es zeigen:

Fig. 1 (Stand der Technik) eine Vorderansicht eines herkömm lichen Kunstharz-Rahmenwerks;

Fig. 2 (Stand der Technik) einen Querschnitt entlang der Li nie I-I von Fig. 1;

Fig. 3 (Stand der Technik) eine Vorderansicht eines herkömm lichen Kunstharz-Rahmenwerks mit einer unerwünschten Wellenbildung im Gitterteil;

Fig. 4 eine Vorderansicht eines Kühler-Schutzgitters mit ei nem Kunstharz-Rahmenwerk gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;

Fig. 5 einen Querschnitt entlang der Linie II-II von Fig. 4;

Fig. 6 einen Querschnitt eines Kühler-Schutzgitters mit einem Kunstharz-Rahmenwerk gemäß einer weiteren Ausfüh rungsform der vorliegenden Erfindung; und

Fig. 7 einen Querschnitt eines Kühler-Schutzgitters mit einem Kunstharz-Rahmenwerk gemäß einer weiteren Ausfüh rungsform der vorliegenden Erfindung.

Der Formschrumpffaktor des kernbildenden Harzes muß um etwa 10 bis etwa 50% kleiner als der entsprechende Faktor des hautbildenden Harzes sein. Beträgt der Unterschied der Form schrumpffaktoren weniger als etwa 10%, so läßt sich der Un terschied in den Formschrumpffaktoren der Bestandteile des Rahmenwerks mit unterschiedlichen Dicken nicht ausgleichen. Übersteigt der Unterschied etwa 50%, so nimmt der Schrumpf faktor des Rahmenteils ab.

Beim hautbildenden Harz kann es sich um beliebige herkömm liche Kunstharze für Schutzgitter handeln, z. B. Acrylnitril- Butadien-Styrol-Harze (ABS), Acrylnitril-Ethylenpropylendien- Kautschuk-Styrol-Harze (AES), Acrylnitril-Acryl-Kautschuk- Styrol-Harze (AAS) und weiche Polyvinylchlorid-Harze (PVC).

Beim kernbildenden Harz kann es sich um beliebige herkömm liche Kunstharze für Schutzgitter handeln, z. B. um Acryl- Styrol-Harze (AS), Acrylnitril-Butadien-Styrol-Harze (ABS), harte Polyvinylchlorid-Harze (PVC), Polybutylenterephthalat- Harze (PBT) und Polypropylen-Harze (PP).

Das kernbildende Harz kann beispielsweise ein Treibmittel und/oder anorganische Füllstoffe, wie Glasfasern, Talkum und dergl., enthalten.

Das kernbildende Harz kann beispielsweise bereitgestellt wer den, indem man einen anorganischen Füllstoff, wie Glasfasern, mit einer oder mehreren Harzarten, z. B. mit Acryl-Styrol-Harz (AS) und Polybutylenterephthalat-Harz (PBT) vermischt.

Der Rahmenteil kann einen massiven Querschnitt (vergl. Fig. 4 und 5), einen U-ähnlichen Querschnitt (vergl. Fig. 6) oder einen hohlen Querschnitt (vergl. Fig. 7) aufweisen.

Der Schutzgitterteil kann beispielsweise aus beliebigen, her kömmlicherweise verwendeten Kunstharzen bestehen. Vorzugs weise handelt es sich beim Harz des Gitterteils um das glei che Harz wie beim hautbildenden Harz.

Wie bereits erwähnt, ist die Kernschicht aus dem kernbilden den Harz gebildet, das einen geringeren Formschrumpffaktor als das hautbildende Harz aufweist. Die Kernschicht mit dem geringeren Formschrumpffaktor dient dazu, den Unterschied in den Formschrumpffaktoren zwischen dem Rahmenteil und dem Git terteil, der sich aufgrund von deren unterschiedlichen Dicken ergibt, auszugleichen. Infolgedessen ist das erhaltene Rah menteil gegenüber einer Deformation, die durch unterschied liche Formschrumpffaktoren zwischen den Bestandteilen des Rahmenwerks verursacht wird, gut beständig.

Wenn das kernbildende Harz einen anorganischen Füllstoff, beispielsweise Glasfasern, Talkum und dergl., enthält, wird die mechanische Festigkeit, z. B. die Steifheit des Rahmen teils, verbessert.

Wird dem kernbildenden Harz ein Treibmittel zugesetzt, so kann das Gewicht des Rahmenteils verringert und die Bildung von Einsackstellen verhindert werden.

Wie vorstehend ausgeführt, wird erfindungsgemäß ein Kunst harz-Rahmenwerk von hervorragender mechanischer Festigkeit, z. B. Steifheit, bereitgestellt, das eine einfache Bauart der Form ermöglicht und gegenüber Deformationen, die durch Unter schiede in den Formschrumpffaktoren zwischen den Bestandtei len des Rahmenwerks verursacht werden, beständig ist.

Nachstehend wird die Erfindung anhand von nicht-beschränken den Beispielen näher erläutert.

Beispiel 1

Nachstehend wird ein erfindungsgemäßes Kunstharz-Rahmenwerk anhand von Fig. 4 und 5 beschrieben. Wie in Fig. 4 gezeigt ist, ist das Kühler-Schutzgitter 1 aus einem Rahmenteil 11 und einem Gitterteil 12 gebildet. Der Rahmenteil 11 umfaßt einen oberen Rahmen 11A und einen unteren Rahmen 11B.

Wie in Fig. 5 gezeigt ist, weist der Rahmenteil 11 eine Sand wich-Bauweise mit einer Hautschicht 111 und einer Kernschicht 112 auf. Die Kernschicht 112 ist aus einem kernbildenden Harz gebildet, dessen Formschrumpffaktor kleiner als der des haut bildenden Harzes der Hautschicht 111 ist. Beim kernbildenden Harz kann es sich beispielsweise um harte Harze unter Ein schluß von AS-Harz mit Glasfasern als Füllstoff oder PBT-Harz handeln. Als hautbildendes Harz wird ABS-Harz verwendet.

Der Formschrumpffaktor des kernbildenden Harzes liegt um etwa 40% unter dem entsprechenden Faktor des hautbildenden Harzes.

Zum Formen des Kühler-Schutzgitters 1 wird ABS-Harz als haut bildendes Harz 1 in eine Form (nicht dargestellt) gespritzt.

Sodann wird das kernbildende Harz in das hautbildende Harz gespritzt. Man erhält das Kühler-Schutzgitter 1 mit dem Git terteil 12 und dem Rahmenteil 11 in Sandwich-Bauweise und dem oberen Rahmen 11A und dem unteren Rahmen 11B, wie in Fig. 4 und 5 gezeigt ist.

Wie in Fig. 2 gezeigt ist, ist der Rahmenteil 91 des herkömm lichen Kühler-Schutzgitters 9 dicker als der Gitterteil 92.

Der Formschrumpffaktor des Rahmenteils 91 ist somit größer als der entsprechende Faktor des Gitterteils 92.

Im Gegensatz dazu weist in Beispiel 1 das Kühler-Schutzgitter 1 einen Rahmenteil 11 mit der Hautschicht und der Kernschicht auf. Das zur Bildung des Gitterteils 12 verwendete Harz ist das gleiche wie das hautbildende Harz. Die Kernschicht des Rahmenteils 11 wird aus einem Harz mit einem geringeren Form schrumpffaktor gebildet, um den Unterschied der Formschrumpf faktoren zwischen dem Rahmenteil 11 und dem Gitterteil 12 (unabhängig vom Unterschied ihrer Dicke) auszugleichen. Auf grund dieser Kompensation kommt es zu keiner Verformung des Gitterteils 12. Die Oberfläche des Kühler-Schutzgitters 1 ist aus einem einzigen Harz gebildet, was die Oberflächenbehand lung, z. B. das Plattieren oder Beschichten, erleichtert.

Der Kühlerteil 12 weist eine verbesserte mechanische Festig keit, z. B. Steifheit auf, was eine feste Bauweise ermöglicht.

Beispiel 2

Wie in Fig. 6 gezeigt ist, wird ein Kühler-Schutzgitter 2 auf die gleiche Weise wie in Beispiel 1 hergestellt, mit der Ab änderung, daß ein unterer Rahmen 21B mit einem U-ähnlichen Querschnitt anstelle des in Beispiel 1 verwendeten unteren Rahmens 11B mit massivem Querschnitt verwendet wird.

Der Rahmenteil 21 weist den oberen Rahmen 21A und den unteren Rahmen 21B auf. Wie bereits erwähnt, weist der untere Rahmen 21B eine Oberfläche mit U-ähnlichem Querschnitt auf. Der U-ähnliche Querschnitt ist mit einer Öffnung 210 des unteren Rahmens 21B versehen, der nach dem Formvorgang eine rasche Abkühlung ermöglicht. Es werden die gleichen Vorteile wie in Beispiel 1 erzielt.

Beispiel 3

Wie in Fig. 7 gezeigt ist, wird ein Kühler-Schutzgitter 3 auf die gleiche Weise wie in Beispiel 1 hergestellt, mit der Ab änderung, daß der massive Querschnitt von Beispiel 1 durch einen hohlen Querschnitt des unteren Rahmens 11B ersetzt wird.

Der Rahmenteil 31 weist einen oberen Rahmen 31A und einen un teren Rahmen 31B auf. Der untere Rahmen 31B weist einen hoh len Querschnitt auf. Dadurch wird im Vergleich zu Beispiel 1 das Gewicht des Kühler-Schutzgitters 3 weiter vermindert. An sonsten ergeben sich die gleichen Vorteile wie in Beispiel 1.

Beispiel 4

Man verfährt wie in Beispiel 1 mit der Abänderung, daß das kernbildende Harz ein Treibmittel enthält.

Als Treibmittel wird Azobisisobutyronitril verwendet. Es ist im kernbildenden Harz von Beispiel 1 in einer Menge von 1 Gew.-% enthalten. Das Treibmittel führt zur Schaumbildung im Rahmenteil, was dessen Dichte verringert. Die auf diese Weise erzielte Gewichtsverringerung des Rahmenteils beträgt im Ver gleich zum Rahmenteil 11 von Beispiel 1 etwa 5%. Somit wird in diesem Beispiel ein Kühler-Schutzgitter mit einem im Ver gleich zum Kühler-Schutzgitter 1 von Beispiel 1 leichteren Rahmenteil bereitgestellt. Die übrigen Vorteile entsprechen denen von Beispiel 1.

In den einzelnen Figuren bedeuten die Bezugszeichen 22 und 32 den Gitterteil, 211 und 311 die Hautschicht, 310 einen hohlen Bereich, 212 und 312 eine Kernschicht, 911 einen oberen Rah men und 912 einen unteren Rahmen.

Claims

1. Kunstharz-Rahmenwerk, umfassend:
einen Gitterteil; und
einen den Gitterteil umgebenden Rahmenteil, wobei der Rahmenteil eine Sandwich-Bauweise aufweist und eine Haut schicht und eine Kernschicht umfaßt, wobei die Hautschicht ein hautbildendes Kunstharz umfaßt und die Kernschicht ein kernbildendes Kunstharz umfaßt, wobei der Formschrumpffaktor des kernbildenden Kunstharzes geringer als der des hautbil denden Kunstharzes ist.

2. Kunstharz-Rahmenwerk nach Anspruch 1, dadurch ge kennzeichnet, daß das kernbildende Kunstharz einen anorganischen Füllstoff enthält und aus der Gruppe Acryl-Sty rol-Harze, Acrylnitril-Butadien-Styrol-Harze, harte Polyvinylchlorid-Harze, Polybutylenterephthalat-Harze und Po lypropylen-Harze ausgewählt ist.

3. Kunstharz-Rahmenwerk nach Anspruch 1, dadurch ge kennzeichnet, daß das kernbildende Kunstharz einen Formschrumpffaktor aufweist, der um etwa 10 bis etwa 50% un ter dem entsprechenden Wert des hautbildenden Kunstharzes liegt.

4. Kunstharz-Rahmenwerk nach Anspruch 1, dadurch ge kennzeichnet, daß das kernbildende Kunstharz ein Treibmittel enthält.

5. Kunstharz-Rahmenwerk nach Anspruch 2, dadurch ge kennzeichnet, daß der anorganische Füllstoff aus der Gruppe Glasfasern und Talkum ausgewählt ist.

6. Kunstharz-Rahmenwerk nach Anspruch 1, dadurch ge kennzeichnet, daß das hautbildende Kunstharz min destens ein aus der Gruppe Acrylnitril-Butadien-Styrol-Harze, Acrylnitril-Acrylkautschuk-Styrol-Harze und weiche Polyvinyl chlorid-Harze ausgewähltes Harz enthält.

7. Kunstharz-Rahmenwerk nach Anspruch 1, dadurch ge kennzeichnet, daß es sich um ein Kühler-Schutzgit ter handelt.

8. Kunstharz-Rahmenwerk nach Anspruch 7, dadurch ge kennzeichnet, daß das hautbildende Kunstharz Acrylnitril-Butadien-Styrol-Harz enthält und das kernbildende Kunstharz Acryl-Styrol-Harz und Glasfasern enthält.

9. Kunstharz-Rahmenwerk nach Anspruch 8, dadurch ge kennzeichnet, daß der Kühlerteil ein Acrylnitril- Butadien-Styrol-Harz enthält.

10. Kunstharz-Rahmenwerk nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Kühler-Schutzgitter eine durch Plattieren oder Beschichten behandelte Oberfläche auf weist.

11. Kunstharz-Rahmenwerk nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß ein bei Betrachtung in senk rechter Anordnung unterer Rahmen des Rahmenteils einen U-ähn lichen Querschnitt aufweist, der vom hautbildenden Kunstharz gebildet ist und das kernbildende Kunstharz umhüllt.

12. Kunstharz-Rahmenwerk nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß ein bei Betrachtung in senk rechter Anordnung unterer Rahmen des Rahmenteils einen hohlen Querschnitt definiert, der durch das hautbildende Kunstharz gebildet ist und das kernbildende Kunstharz umhüllt.

13. Kunstharz-Rahmenwerk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kühlerteil aus dem glei chen Kunstharz, wie es als hautbildendes Kunstharz verwendet wird, hergestellt ist.

14. Kunstharz-Rahmenwerk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das kernbildende Kunstharz härter als das hautbildende Kunstharz ist.