DE602004000519T2

DE602004000519T2 - Kunststoff-Formteil für ein Fahrzeug und Anordnung zu dessen Herstellung

Info

Publication number: DE602004000519T2
Application number: DE602004000519T
Authority: DE
Inventors: c/o Hashimoto Forming Industry Takuya Murayama
Original assignee: Altia Hashimoto Co Ltd
Current assignee: Faltec Co Ltd
Priority date: 2003-03-31
Filing date: 2004-03-29
Publication date: 2007-03-15
Anticipated expiration: 2024-03-30
Also published as: CA2462281A1; DE602004000519D1; US7166350B2; JP2004299597A; EP1464568A2; EP1464568B1; JP4209237B2; EP1464568A3; US20040191475A1

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Kunststoff-Formteil bzw. eine Kunststoff-Komponente für ein Fahrzeug, die durch Integrieren eines geformten Komponentenkörpers mit einer Gestaltungsfläche, die eine Außenfläche bildet, wenn das Kunststoff-Formteil an einem Fahrzeugkörper angebracht ist, mit einem Montageabschnitt, der so geformt ist, dass er von einer Rückfläche vorsteht, die sich auf entgegengesetzten Seite der Gestaltungsfläche des geformten Komponentenkörpers befindet, gebildet ist und auf eine Vorrichtung zur Herstellung desselben.
Beschreibung des Standes der Technik
Herkömmlicherweise wird zur Anbringung eines Kunststoff-Formteils für ein Fahrzeug, das eine Gestaltungsfläche als Außenfläche eines Fahrzeugkörper aufweist, ein im wesentlichen kastenförmiger Montageabschnitt, der von einem Montageelement wie einer Schraube oder dgl. gehalten wird, derart vorgesehen, dass er von einer Rückfläche des geformten Komponentenkörpers auf der der Gestaltungsfläche gegenüberliegenden Seite vorsteht, und derart, dass bei Anbringung des geformten Komponentenkörpers am Fahrzeug der Montageabschnitt der Fahrzeugaußenseite des Kunststoff-Formteils nicht freiliegt.
Bei dieser Art von Kunststoff-Formteil werden Zwischenräume in einem Verbindungsabschnitt dort gebildet, wo der Montageabschnitt mit dem geformten Komponentenkörper verbunden ist, und eine Wärmedehnung des Montageabschnitts, die während des Harzgießens und dgl. auftritt, wird durch die Zwischenräume ausgeglichen, wodurch das Auftreten von Formungsdefekten, wie z.B. Senkmarken und dgl. vermieden wird. Beispielsweise ist in der offengelegten japanischen Patentanmeldung (JP-A) Nr. 62289449 eine Struktur offenbart, bei der eine Verstärkungswand, die einen Kastenabschnitt (d.h. einen Montageabschnitt) abhält, integral mit einer Endfläche auf der gegenüberliegenden Seite eines Rückhalte-Einsetzabschnitts (d.h. eines Öffnungsabschnitts) des Kastenabschnitts ausgebildet, und Schlitze (d.h. Zwischenräume) sind zwischen dieser Verstärkungswand und einer Rückfläche des geformten Komponentenkörpers (z.B. eines Stoßfängers bzw. -dämpfers) vorgesehen. Ein Verfahren zum Formen dieser Art von Montageabschnitt umfasst die Verwendung eines Schieberwerkzeugs (slide mould), die durch Verschieben in einer Richtung des Öffnungsabschnitts des Montageabschnitts angebracht oder entfernt werden kann.
Wenn aber beispielsweise Vorsprünge, wie z.B. Verstärkungsrippen oder Anzeigeabschnitte, welche Warenzeichen, Komponentennummern und dgl. durch Einprägen oder dgl. anzeigen, näher am zentralen Abschnitt in der Longitudinalrichtung der geformten Kunststoff liegen als der Montageabschnitt, ist es nicht möglich, den Öffnungsabschnitt, der zur Beseitigung des Schieberwerkzeugs von dem Montageabschnitt verwendet wird, so zu gestalten, dass er den Vorsprüngen gegenüberliegt. Wenn außerdem Ränder bzw. Kanten beider Endabschnitte in der Longitudinalrichtung der geformten Kunststoff-Komponente so konfiguriert sind, dass sie zu der Rückflächenseite der geformten Kunststoff-Komponente in der Art der Abschnitte der beiden Endabschnitte des Kühlergrills, die sich in Nähe der Scheinwerfer befinden, vorstehen, und Montageabschnitte in der Umgebung dieser vorstehenden Kanten vorgesehen sind, ist es auch in diesem Fall nicht möglich, die Öffnungsabschnitte der Montageabschnitte so zu gestalten, dass sie den vorstehenden Rändern bzw. Kanten gegenüberliegen. Falls das geformte Kunststoffteil bzw. die geformte Kunststoff-Komponente beispielsweise mit einer bogenförmigen Konfiguration in der Umgebung des zentralen Abschnitts in der Longitudinalrichtung des Kunststoff-Formteils so gestaltet ist, dass es zu der Gestaltungsflächenseite hin vorsteht, und falls ein Montageabschnitt in dem mittleren Abschnitt in der Longitudinalrichtung vorgesehen ist, kann es ferner in einigen Fällen nicht möglich sein, das Schieberwerkzeug von dem Montageabschnitt zu entfernen, unabhängig von der Richtung, in der der Öffnungsabschnitt des Montageabschnitts in der Longitudinalrichtung ausgerichtet ist.
Auf diese Weise kann es infolge der Gestaltungseinschränkungen bei dem Kunststoff-Formteil notwendig sein, den Öffnungsabschnitt des Montageabschnitts in einer Transversalrichtung auszurichten, die zur Longitudinalrichtung orthogonal ist. Da in diesem Fall aber die Seitenwände des Montageabschnitts links und rechts des Öffnungsabschnitts positioniert enden, fließt das Kunstharz schließlich in einer Richtung senkrecht zu der normalen Harz-Strömungsrichtung (typischerweise erfolgt dies in der Longitudinalrichtung des Kunststoff-Formteils) in Abschnitten, welche die Seitenwände des Montageabschnitts bilden. Infolgedessen entsteht das Problem, dass Formungsfehler, wie z.B. Senkmarken und Wülste und dgl. leicht in der Umgebung des Montageabschnitts entstehen. Insbesondere im Fall eines Kunststoff-Formteils, bei dem ein hoher Grad an Dekorationszweck durch Vorsehen einer glänzenden Schicht beabsichtigt ist, die durch einen dünnen Metallfilm auf der Gestaltungsfläche mittels Plattieren, Ablagerung oder einem Sputterverfahren oder dgl. gebildet wird, kommt es dazu, dass feine lineare Riffelung oder winzige Verzerrungen in der Gestaltungsfläche, die durch Formungs- bzw. Gießfehler verursacht werden, hervorstehen. Infolgedessen verschlechtert sich erheblich die Ästhetik und der Dekorationszweck, so dass eine Lösung dieses Problems erwünscht ist.
Demgemäß ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Kunststoff-Formteil bzw. eine Kunststoff-Komponente, bei der es schwierig ist, dass Gieß- bzw. Formfehler wie Senkmarken und Wülste und dgl. in der Gestaltungsfläche auftreten, und eine Vorrichtung zur Herstellung derselben bereitzustellen.
Abriss der Erfindung
Um die obigen Probleme zu lösen, stellt die vorliegende Erfindung ein Kunststoff-Formteil für ein Fahrzeug bereit, bei dem ein geformter Komponentenkörper mit einer Gestaltungsfläche, die eine Außenfläche bildet, wenn sie an einem Fahrzeugkörper angebracht ist, integral mit einem Montageabschnitt gebildet wird, der so geformt ist, dass er von einer Rückfläche vorsteht, die sich auf einer entgegengesetzten Seite der Gestaltungsfläche des geformten Komponentenkörpers befindet, wobei der Montageabschnitt dadurch gekennzeichnet ist, dass er umfasst: einen Montage-Sitzabschnitt, der an einer Position vorgesehen ist, die von dem geformten Komponentenkörper durch einen Innenraum getrennt ist, welcher mit einem Öffnungsabschnitt in Verbindung steht und in einer zur Longitudinalrichtung der Kunststoff-Komponente orthogonalen Richtung ausgebildet ist, einen Verbindungsabschnitt, der den geformten Komponentenkörper mit dem Montage-Sitzabschnitt an einer Position gegenüber dem Öffnungsabschnitt verbindet, und Seitenwänden, die einen Umfang des Innenraums mit Ausnahme des Öffnungsabschnitts und des Verbindungsabschnitts umgeben, und die von dem geformten Komponentenkörper durch schlitzförmige Lochabschnitte getrennt sind, die sich von dem Verbindungsabschnitt bis zu einem Rand der Öffnungsabschnittsseite oder bis zu deren Umgebung erstrecken.
Bei dem Kunststoff-Formteil für ein Fahrzeug ist vorzuziehen, dass Dicken von Seitenwänden näher zu den Rändern der sich am Lochabschnitt öffnenden Seitenwände allmählich dünner werden, und dass Innenflächen, die sich am Innenraum des Montageabschnitts öffnen, sowie Außenflächen der Seitenwände an den Rändern unter einem stumpfen Winkel verbunden sind.
Ferner stellt die vorliegende Erfindung ein Kunststoff-Formteil für ein Fahrzeug bereit, das durch Einspritzen von geschmolzenem Harz bzw. Kunststoff in einen Hohlraum geformt ist, welcher durch eine erste Form und eine zweite Form, die einander gegenüberliegen, umschlossen sind, sowie durch eine dritte Form, die zwischen der ersten Form und der zweiten Form so positioniert ist, dass ein Teil der dritten Form in Kontakt mit einer Innenfläche der zweiten Form steht, wobei die Gestaltungsfläche durch eine Innenfläche der ersten Form gebildet ist, das Kunststoff-Formteil durch einen zwischen der ersten Form und der zweiten Form oder der dritten Form gebildeten Hohlraum gebildet ist und die schlitzförmigen Lochabschnitte durch Abschnitte gebildet sind, an denen die zweite Form und die dritte Form miteinander in Kontakt stehen.
Bei dieser Vorrichtung zur Herstellung des Kunststoff-Formteils für ein Fahrzeug ist es möglich, dass die dritte Form eine Druckaufnahmefläche hat, welche eine Druckkraft von der zweiten Form aufnimmt.
Kurzbeschreibung der Zeichnungen
Es zeigen:
1(a) eine perspektivische Ansicht zur Darstellung eines Beispiels eines Kunststoff-Formteils für ein Fahrzeug der vorliegenden Erfindung, und
1(b) eine vergrößerte Vorderansicht, von der Vorderseite eines Abschnitts von 1(a) aus betrachtet,
2(a) ein Beispiel eines Montageabschnitts gemäß dem Kunststoff-Formteil für ein Fahrzeug nach Anspruch 1, wobei
2(a) eine perspektivische Ansicht, von der Montage-Sitzflächenseite aus betrachtet, ist, während
2(b) eine perspektivische Ansicht von der Öffnungsabschnittsseite aus betrachtet ist,
3(a) eine Schnittansicht längs der Linie A-A des Kunststoff-Formteils für ein Fahrzeug gemäß Anspruch 1,
3(b) eine Schnittansicht längs der Linie B-B hiervon,
3(c) eine Schnittansicht längs der Linie C-C hiervon,
und 3(d) eine Schnittansicht längs der Linie D-D hiervon,
4 eine Ansicht zur Erläuterung einer Herstellungsvorrichtung, welche das Kunststoff-Formteil für ein Fahrzeug nach Anspruch 1 herstellt, wobei 4(a) eine Schnittansicht längs der Linie A-A des Kunststoff-Formteils für ein Fahrzeug nach Anspruch 1 ist, 4(b) eine Schnittansicht längs der Linie B-B hiervon ist, 4(c) eine Schnittansicht längs der Linie C-C hiervon ist, und 4(d) eine Schnittansicht längs der Linie D-D hiervon ist.
Detaillierte Beschreibung der Erfindung
Vorstehend sind zwar bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung beschrieben und veranschaulicht worden, es ist jedoch anzumerken, dass diese nur exemplarisch für die Erfindung sind und nicht als einschränkend zu betrachten sind. Zusätze, Wegfälle, Ersetzungen und andere Modifikationen können vorgenommen werden, ohne vom Geist und Schutzumfang der vorliegenden Erfindung abzuweichen. Demgemäß ist die Erfindung nicht als durch die vorangehende Beschreibung eingeschränkt zu betrachten, sondern wird nur durch den Schutzumfang der beigefügten Ansprüche begrenzt.
Im folgenden wird die vorliegende Erfindung im Detail basierend auf den Ausführungsformen beschrieben.
1(a) ist eine perspektivische Ansicht zur Darstellung eines Beispiels eines Kühlergrills, der als Kunststoff-Formteil bzw. Kunststoff-Komponente für ein Fahrzeug der vorliegenden Erfindung dient. 1(b) ist eine vergrößerte Vorderansicht eines Abschnitts (a) von 1(a).
2(a) zeigt ein Beispiel eines Montageabschnitts gemäß dem Kühlergrill von 1. 2(a) ist eine perspektivische Ansicht hiervon, von der Seite der Montage-Sitzfläche aus betrachtet, während 2(b) eine perspektivische Ansicht hiervon, von der Öffnungsabschnittsseite aus betrachtet ist.
3(a) ist eine Schnittansicht längs der Linie A-A des Kühlergrills gemäß 1, 3(b) ist eine Schnittansicht längs der Linie B-B hiervon, 3(c) ist eine Schnittansicht längs der Linie C-C hiervon, und 3(d) ist eine Schnittansicht längs der Linie D-D hiervon.
4 ist eine Darstellung von Hauptabschnitten eines Formwerkzeugs einer Herstellungsvorrichtung, welche den in 1 gezeigten Kühlergrill herstellt, 4(a) ist eine Schnittansicht längs der Linie A-A hiervon, 4(b) ist eine Schnittansicht längs der Linie B-B hiervon, 4(c) ist eine Schnittansicht längs der Linie C-C hiervon, und 4(d) ist eine Schnittansicht längs der Linie D-D hiervon.
Wie in den 1(a) und 1(b) gezeigt ist, ist ein Kühlergrill 1 (d.h. die Kunststoff-Komponente für ein Fahrzeug) eine aus Kunstharz geformte Komponente, die durch einen gitterförmigen Grillkörper (d.h., einen geformten Komponentenkörper) 2 gebildet ist, welcher im wesentlichen als horizontal-längliche Platte mit vertikalen aufrechten Abschnitten 15 ist, welche den Eintritt von Gegenständen ins Innere verhindern, und mit Lufteinlassöffnungen 16, die zwischen den vertikalen aufrechten Abschnitten 15 ausgebildet sind und die Aufnahme von Luft ermöglichen, sowie durch Montageabschnitte 20 gebildet ist, die von einer Rückfläche 11 des Grillkörpers 2 vorstehend ausgebildet sind und über die der Kühlergrill 1 an einem zweiten Formteil 6 angebracht ist, der sich auf der Fahrzeugkörperseite des Kühlergrills 1 befindet. Der Grillkörper 2 und die Montageabschnitte 20 sind integral miteinander geformt.
Der Kühlergrill 1 wird durch integrales Formen aus einem Kunstharz, wie z.B. einem Acrylonitril-Butadien-Styrol-Copolymer (ABS), Polycarbonat (PC), Polypropylen (PP), einer PC/ABS-Polymerlegierung und dgl., gebildet. Die Außenfläche der Fahrzeugvorderseite des Kühlergrills 1 ist eine Gestaltungsfläche 10, auf der eine (nicht-gezeigte) Glanzschicht vorgesehen ist, die durch eine dünne Metallschicht durch Plattieren, Aufdampfen, Sputtern oder dgl. gebildet ist. Beispiele des zur Bildung der dünnen Metallschicht verwendeten Metalls umfassen Aluminium, Chrom und dgl..
Ein unterer Randabschnitt 12 des Grillkörpers 2 des Kühlergrills 1 steht in Kontakt mit einer Oberkante eines vorderen Stoßfängers 4 und bedeckt eine Vorderfläche eines Kühlers (nicht gezeigt), der in einem Maschinenraum unter einer Haube 5 gelegen ist. Der Kühlergrill 1 ist zwischen Scheinwerfern so angebracht, dass die Gestaltungsfläche 10 der Vorderseite des Fahrzeugs zugewandt ist (d.h. der Fahrzeug-Außenseite zu einem Betrachter der 1 hin). In diesem Fall sind Montageabschnitte 20 an mehreren Stellen in der Umgebung des unteren Randabschnitts 12 des Kühlergrills 1 vorgesehen und erstrecken sich in dessen Longitudinalrichtung (d.h. in der Transversalrichtung des Fahrzeug). Die Anzahl und die Montagestellen der Montageabschnitte 20 sind nicht speziell eingeschränkt.
Wie in den 2 und 3 gezeigt ist, sind Verstärkungsrippen 12a, 13a und 14a von der Seite der Rückfläche 11 vorstehend in unteren Randabschnitten 12, inneren Umfangsabschnitten 13 und Seitenrandabschnitten 14 und dgl. des Grillkörpers 2 ausgebildet.
Wie in 1(b) und 2 gezeigt ist, sind die Montageabschnitte 20 versehen mit: einem Öffnungsabschnitt 21, der nach unten gewandt (d.h. in 1(b) nach unten) befestigt ist, wenn der Kühlergrill 1 am Fahrzeugkörper angebracht ist, einem Montage-Sitzabschnitt 26, der an einer von dem Grillkörper 2 durch einen Innenraum 25, der sich von dem Öffnungsabschnitt 21 aus fortsetzt, getrennten Position vorgesehen ist, einem Verbindungsabschnitt 23, welcher die Rückfläche 11 des Kunststoff-Formteils 2 mit dem Montage-Sitzabschnitt 26 an einer Position gegenüber dem Öffnungsabschnitt 21 verbindet, sowie Seitenwänden 22 und 22, welche den Umfang des Innenraums 25 außer dem Öffnungsabschnitt 21 und dem Verbindungsabschnitt 23 umgeben, und die durch schlitzförmige Lochabschnitte 24 von dem Grillkörper 2 getrennt sind.
Hierbei sind die Seitenwände 22 und 22 als ein Paar an Positionen vorgesehen, welche einander über dem Innenraum 25 und dem Montage-Sitzabschnitt 26 zugewandt sind. Die Lochabschnitte 24 sind an/in jeder Seitenwand 22 und der Rückfläche 11 des Grillkörpers 2 ausgebildet.
Ein Ansatz 27 mit einem Montageloch 27a ist an dem Montage-Sitzabschnitt 26 als Montagestruktur vorgesehen, die zur Anbringung des Kunststoff-Formteils für ein Fahrzeug 1 am Fahrzeugkörper verwendet wird. Wie in 3(c) gezeigt ist, kann durch Einschrauben eines Montageelements 7 (in der Zeichnung ist dies eine Schraube mit Außengewinde) in die Montagelöcher 27a und 6a, die in dem Montage-Sitzabschnitt 26 und in einem weiteren Kunststoff-Formteil 6 vorgesehen sind, der Kühlergrill 1 an dem anderen Kunststoff-Formteil 6 montiert werden, der an der Fahrzeuginnenseite des Kühlergrills 1 gelegen ist.
Es ist anzumerken, dass es möglich ist, ein Schraubengewinde an einer Innenfläche des Montagelochs 27 zu schneiden. Alternativ muss bei Verwendung einer selbstschneidenden Schraube als Montageelement 7 das Schraubengewinde nicht geschnitten werden.
Die Seitenwände 22 und 22 werden mit dem Verbindungsabschnitt 23 und dem Montage-Sitzabschnitt 26 zusammengefügt, und werden auch mit der Verstärkungsrippe 12a an einem Rand bzw. einer Kante 21a des Öffnungsabschnitts 21 verbunden.
Die Dicke der Seitenwände 22 wird zu den Rändern 22a hin dünner, die in die Lochabschnitte 24 münden. Eine Außenfläche 22b und eine Innenfläche 22c jeder Seitenwand 22 sind über einen spitzen Winkel an den Rändern 22a auf der Seite des Lochabschnitts 24 verbunden.
Die Verstärkungsrippen 12a, die von der Rückfläche 11 des unteren Randabschnitts des Kunststoff-Formteils 2 vorstehen, sind in dem Bereich des Öffnungsabschnitts 21 nicht ausgebildet und sind mit den Seitenwänden 22 an den Rändern 21a des Öffnungsabschnitts 21 verbunden.
Diese Art Kühlergrill 1 kann durch eine Kunstharz-Formvorrichtung und ein Verfahren, welches Formwerkzeuge wie bei einem Spritzgießverfahren verwendet, hergestellt werden.
4(a) bis 4(d) sind Schnittansichten zur Darstellung von Hauptteilen eines Formwerkzeugs 30, das bei einer Vorrichtung zur Herstellung des Kühlergrills 1 verwendet wird. Wie in diesen Zeichnungen dargestellt ist, ist das Formwerkzeug 30 mit einer ersten Form 31, einer gegenüber der ersten Form 31 befindlichen zweiten Form 32 und einer zwischen der ersten Form 31 und der zweiten Form 32 befindlichen dritten Form 33 versehen.
Spezifische Konfigurationen der jeweiligen Formen 31, 32 und 33, welche das Formwerkzeug 30 bilden, können in geeigneter Weise gestaltet werden, um die spezifische Anwendung, Konfiguration und das Material des Kunststoff-Formteils für ein Fahrzeug 1 zu erfüllen. Mindestens das Formwerkzeug 30 ist jedoch so geformt, dass ein Hohlraum 34a in welchen das geschmolzene Harz, das schließlich das Kunststoff-Formteil 2 formt, eingespritzt wird, zwischen der ersten Form 31 und den zweiten und dritten Formen 32 und 33 ausgebildet ist, und ein Hohlraum 24b, in die das geschmolzene Harz, das schließlich den Montageabschnitt 20 bildet, eingespritzt wird, zwischen der zweiten Form 32 und der dritten Form 33 ausgebildet ist, und der Lochabschnitt 24 in einem Abschnitt 35 ausgebildet ist, in dem die zweite Form 32 und die dritte Form 33 in Kontakt stehen.
Hierbei ist die erste Form 31 ein feststehender Formtyp und weist eine Innenfläche 31a auf, die zur Bildung der Gestaltungsfläche 10 des geformten Komponentenkörpers 2 verwendet wird. Die zweite Form 32 ist die Form der beweglichen Seite und ist in der Lage, sich in einer Richtung gegenüber der ersten Form 31 zu bewegen (d.h. in einer Vertikalrichtung in den 4(a) und 4(b)). Wenn eine Passfläche 32b der zweiten Form 32 gegenüber einer Passfläche 31b der ersten Form 31 angeordnet wird, werden Hohlräume (d.h. Spalte bzw. Zwischenräume) 34a und 34b zwischen der ersten Form und der zweiten Form 32 ausgebildet.
Wenn die Formen zusammengefügt werden, wie in 4(c) gezeigt ist, wird der Hohlraum 34a zwischen der Innenfläche 31a der ersten Form und der Oberfläche 33a der dritten Form 33 auf der der ersten Form 31 zugewandten Seite ausgebildet. Der Hohlraum 34b wird an der Innenfläche 32a der zweiten Form 32 und der Oberfläche 33b der dritten Form 33 auf der der zweiten Form 32 zugewandten Seite ausgebildet. Der Hohlraum 34a und der Hohlraum 34b sind miteinander verbunden.
Die Innenfläche 32a der zweiten Form 32 hat konkave Abschnitte 42a, 42a und 44a an der Rückfläche 11 des geformten Komponentenkörpers 2 zur Anbringung der Verstärkungsrippen 12a, 13a und 14a, und hat einen gezackten Abschnitt 47 in dem Montage-Sitzabschnitt 26 zur Anbringung des Ansatzes 27. Es kann ein Entnahmegradient für die konkaven Abschnitte 42a, 43a und 43a sowie den gezackten Abschnitt 47 eingestellt werden, um die Entnahme des Formteils zu erleichtern. Das konvexe Ende 47a des gezackten Abschnitts 47 kommt in Kontakt mit einem Abschnitt der Vorderfläche 33b der dritten Form 33, wenn die Formen zusammengefügt werden, und an dieser Stelle wird das Montageloch 27a gebildet.
Obwohl dies nicht gezeigt ist, ist es zusätzlich auch möglich, wo immer nötig Oberflächen-Unebenheiten vorzusehen, welche geprägte Anzeigeabschnitte und dgl. bilden, die Warenzeichen, Komponentennummern und dgl. an der Innenfläche 32a der zweiten Form 32 anzeigen.
Die dritte Form 22 ist ein Schieberwerkzeug, das auf der Seite der zweiten Form 32 so angebracht ist, dass es sich durch Verschieben zwischen der ersten Form 31 und der zweiten Form 32 bewegen kann. Die dritte Form 22 ist vorgesehen, um den Innenraum 25 des Montageabschnitts 20 zu sichern. Bei der Herstellung eines Kunststoff-Formteils für ein Fahrzeug 1 mit mehreren Montageabschnitten 20 können mehrere dritte Formen 33 vorgesehen sein, um mit der Anzahl von Montageabschnitten übereinzustimmen.
Die Bewegungsrichtung der dritten Form 33 ist senkrecht zu der Bewegungsrichtung der zweiten Form 32. Wenn die zweite Form 32 der ersten Form 31 angenähert wird, bewegt sich die Oberfläche der dritten Form 33 in eine Richtung, in der sie sich der Innenfläche 32a der zweiten Form 32 annähert (d.h. einer Richtung der Vorwärtsbewegung von der Rückseite der Zeichnungen in den 4(a) und 4(b)). Wenn die Formen zusammengebracht werden, kommt ein Abschnitt 37 der Oberfläche der dritten Form 33 in Kontakt mit einem Abschnitt 36 der Innenfläche 32a der zweiten Form 32. Ein Loch 24 ist in dem Abschnitt 35 ausgebildet, in dem die zweite Form 32 (36) und die dritte Form 33 (37) miteinander in Kontakt kommen. Ein Abschnitt 37 der Oberfläche der dritten Form 33 bildet eine Druckaufnahmefläche, welche den Formbefestigungsdruck von dem Abschnitt 36 (d.h. der Druckfläche) der Innenfläche 32a der zweiten Form 32 aufnimmt.
In der Druckaufnahmefläche 37 sind die Winkel θ₁ und θ₂, die von den Richtungen der Normallinien N₁ und N₂ gebildet sind (wobei N₁ und N₂ Richtungen sind, die zu der Außenseite der dritten Form 33 hin gerichtet sind) der Druckaufnahmefläche 37 relativ zu der Druckrichtung P (d.h. einer Abwärtskraft in 4(a); einer Richtung, die von der zweiten Form 32 zu der ersten Form 31 verläuft) stumpfe Winkel (d.h. Winkel größer als 90 Grad und kleiner als 180 Grad). Falls die Winkel θ₁ und θ₂ 90 Grad betragen, wird die Druckrichtung eine Richtung, die entlang der Oberfläche 37 der dritten Form 33 verläuft, und die Druckkraft kann nicht wirken. Falls die Winkel θ₁ und θ₂ 180 Grad betragen, stellt sich die Höhe (d.h. die Länge in einer Vertikalrichtung in 4(a)) des Abschnitts 35, an dem die dritte Form 33 und die zweite Form 32 zur Bildung des Lochabschnitts 24 miteinander in Kontakt kommen, als Null heraus, und ein Lochabschnitt 24 mit effektiven Dimensionen kann nicht gebildet werden.
Infolgedessen wirkt eine Komponentenkraft des Formbefestigungsdrucks in einer Richtung, in der die zweite Form 32 gegen die Druckaufnahmefläche 37 der dritten Form 33 drückt.
Wenn das Formwerkzeug 30 geöffnet und die zweite Form 32 von der ersten Form 31 getrennt wird, verschiebt sich die dritte Form 33 in einer Richtung derart, dass sie von dem Innenraum 25 des Montageabschnitts 20, der durch in den Hohlraum 34b eingespritztes geschmolzenes Harz gebildet wird, entfernt werden kann.
Gemäß einem normalen Spritzgießverfahren wird der Kühlergrill 1 durch den folgenden Prozess hergestellt. Zunächst wird jede der Formen 31 bis 33, welche das Formwerkzeug 30 bilden, montiert und zusammengefügt. Als nächstes wird ein geeignetes geschmolzenes Harz, wie z.B. ABS, PC, PP oder PC/ABS, in die innerhalb des Formwerkzeugs 30 gebildeten Hohlräume 34a und 34b eingespritzt. Nach dem Formen wird das Formwerkzeug 30 geöffnet und der geformte Gegenstand entfernt.
Da es auf diese Weise gemäß dem Kühlergrill, der ein Kunststoff-Formteil für ein Fahrzeug der vorliegenden Ausführungsform darstellt, möglich ist, die Richtung, in der das Schieberwerkzeug 33 zum Bilden des Montageabschnitts 20 entfernt wird, zu einer Richtung zum Fahrzeugäußeren hin zu gestalten (d.h. nach unten), die senkrecht zu der Longitudinalrichtung des Kühlergrills 1 verläuft, ist es möglich, Anzeigeabschnitte, wie z.B. Warenzeichen und Komponentennummern zu vermeiden und ein Vorstehen, wie z.B. Verstärkungsrippen und dgl., zu vermeiden. Auch wenn die Montageabschnitte in der Umgebung eines Endes des Kunststoff-Formteils in dessen Longitudinalrichtung angeordnet werden, oder auch wenn sie in der Umgebung von dessen Zentrum angeordnet werden, ist es leicht, die Rückzugs- bzw. Entnahmerichtung des Schieberwerkzeugs einzustellen, und es bestehen geringere Gestaltungseinschränkungen bei dem geformten Gegenstand, wodurch ein höherer Grad an Gestaltungsfreiheit ermöglicht wird.
Da es außerdem möglich ist, das Fließen des geschmolzenen Harzes zum Formen des Verbindungsabschnitts 23 des Montageabschnitts 20 in einer Richtung parallel zu der Longitudinalrichtung des Kühlergrills 1 erfolgen zu lassen, ist es möglich, Gieß- bzw. Formfehler, wie z.B. Senkmarken und Wülste und dgl., am Umfang des Montageabschnitts 20 zu vermeiden, und der geformte Gegenstand kann mit hoher Produktivität hergestellt werden.
Insbesondere im Fall eines Kunststoff-Formteils, bei dem ein hoher Grad an Dekorationseffekt durch das Vorsehen einer Glanzschicht erwünscht ist, die durch einen dünnen Metallfilm auf der Gestaltungsfläche mittels eines Plattier-, Aufdampf-, Sputterverfahrens oder dgl. geformt wird, ist es unwahrscheinlich, dass geringfügige Verzerrungen oder feine lineare Rillen in der Gestaltungsfläche auftreten, und es kann ein ästhetisch ansprechender Formgegenstand mit hohem Niveau an Gestaltungs- und Dekorationseffekt hergestellt werden.
Gemäß dem Formwerkzeug 30 der vorliegenden Ausführungsform wirkt ferner der Befestigungsdruck von der ersten Form 31 und der zweiten Form 32, die einander gegenüberliegend positioniert sind, auf die Druckaufnahmeflächen 37, die in der dritten Form 33 vorgesehen sind. Infolgedessen wird ein Eintreten von geschmolzenem Harz zwischen die Abschnitte 35, an denen die zweite Form 32 und die dritte Form 33 in Kontakt stehen, blockiert, und es werden schlitzförmige Lochabschnitte 24 gebildet. Da die Entstehung von Graten durch den Formbefestigungsdruck wirksam unterdrückt wird, können die bei der Entfernung der Grate aus dem Lochabschnitt 24 entstehenden Kosten reduziert werden.
Die vorliegende Erfindung kann auf andere Kunststoff-Formteile für ein Fahrzeug zusätzlich zu Gittern, wie Kühlergrills, angewandt werden, vorausgesetzt, dass solche Komponenten angrenzend an konkave Abschnitte eines Stoßdämpfers oder eines Fahrzeugkörpers in einem Zustand normaler Verwendung angebracht sind, und vorausgesetzt, dass ein Benutzer einen Öffnungsabschnitt eines Montageabschnitts nicht berührt. Im einzelnen wird eine ausgezeichnete Wirkung erzielt, wenn ein Öffnungsabschnitt eines Montageabschnitts eines länglichen Kunststoff-Formteils einer Transversalrichtung (d.h. einer Richtung orthogonal zu der Longitudinalrichtung) des Formteils zugewandt ist.
Als an dem Montage-Sitzabschnitt vorgesehene Montagestruktur kann zusätzlich zu einem Montageloch (d.h. einem Schraubloch), in das das männliche Gewinde einer Schraube eingeschraubt wird, auch eine geeignete bekannte Struktur verwendet werden, wie sie in JP-A Nr. 52289441 beschrieben ist, in der der Kopfabschnitt einer männlichen Schraube gehalten wird, oder einer Struktur, in der ein Clip gehalten wird.
Wie oben beschrieben wurde, kann gemäß dem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung ein Montageabschnitt ohne irgendein Senken an der Außenfläche geformt werden, auch wenn Vorsprünge, wie z.B. Verstärkungsrippen und Anzeigeabschnitte, welche Warenzeichen und Komponentennummern und dgl. durch Prägen und dgl. zeigen, vorgesehen sind. Es ist auch möglich, Montageabschnitte auch in einer Konfiguration vorzusehen, bei der Ränder beider Endabschnitte in der Longitudinalrichtung einer Kunstharzkomponente zu der Rückflächenseite der Kunstharzkomponente vorstehen. Außerdem können Montageabschnitte auch dann geformt werden, wenn die Kunstharzkomponente beispielsweise mit einer bogenförmigen Konfiguration in der Umgebung des mittleren Abschnitts in der Longitudinalrichtung der Kunstharzkomponente so gestaltet ist, dass sie zu der Gestaltungsflächenseite hin vorsteht. Da ferner ein Verbindungsabschnitt im wesentlichen in der gleichen Richtung wie der Harzströmungsrichtung ausgebildet ist, kommt es zu keinem Verfließen des Harzes, so dass es unwahrscheinlich ist, dass Gießfehler, wie Senkmarken und Wülste oder dgl. auftreten. Dementsprechend wird die Produktivität verbessert und die Kosten können reduziert werden. Der aus einer von einer dünnen Metallschicht oder dgl. gebildeten Glanzschicht gewonnene Dekorationseffekt kann genauso wie es die Designer vorhatten, in Erscheinung treten, und es kann ein attraktives Formteil ohne Verzerrung in seiner Gestaltungsfläche erzielt werden.
Gemäß dem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung können in Fällen, in denen die Ränder 22a von Seitenwänden in der zweiten Form 32 gebildet werden, und da keine Notwendigkeit besteht, dass sich die dritte Form 33 in der Longitudinalrichtung des Formteils verschieben kann, kann eine große Anzahl von Montageabschnitten in der Longitudinalrichtung des Formteils gebildet werden.
Gemäß der Vorrichtung zur Herstellung eines Kunststoff-Formteils für ein Fahrzeug der vorliegenden Erfindung kann die Kunstharzkomponente für ein Fahrzeug der vorliegenden Erfindung wirksam mittels normaler Formtechnologie erzeugt werden.
Wenn ein Aufbau angewandt wird, bei dem die dritte Form eine Druckaufnahmefläche hat, welche Druckkräfte von der zweiten Form aufnimmt, wirkt eine Druckkraft, die entsteht, wenn die erste Form und die zweite Form aneinandergefügt werden, auf Abschnitte, an denen die erste Form und die zweite Form in Kontakt stehen, wodurch die Entstehung von Graten in den Lochabschnitten unterdrückt wird. Infolgedessen können die beim Entfernen von Graten aus den Lochabschnitten entstehenden Kosten verhindert werden.

Claims

Kunststoff-Formteil bzw. -Komponente (1) für ein Fahrzeug mit: einem geformten Komponentenkörper (2) mit einer Gestaltungsfläche (10), die eine Außenfläche bildet, wenn sie an einem Fahrzeugkörper angebracht ist, und einem Montageabschnitt (20), der integral mit dem geformten Komponentenkörper ausgebildet ist, wobei der Montageabschnitt so geformt ist, dass er von einer Rückfläche vorsteht, die sich auf einer entgegengesetzten Seite der Gestaltungsfläche des geformten Komponentenkörpers befindet, wobei der Montageabschnitt dadurch gekennzeichnet ist, dass er umfasst: einen Montage-Sitzabschnitt (26), der an einer Position vorgesehen ist, die von dem geformten Komponentenkörper durch einen Innenraum getrennt ist, welcher mit einem Öffnungsabschnitt in Verbindung steht und in einer zur Longitudinalrichtung der Kunststoff-Komponente orthogonalen Richtung ausgebildet ist, einem Verbindungsabschnitt (23), der den geformten Komponentenkörper mit dem Montage-Sitzabschnitt an einer Position gegenüber dem Öffnungsabschnitt verbindet, und Seitenwänden (22), die einen Umfang des Innenraums mit Ausnahme des Öffnungsabschnitts und des Verbindungsabschnitts umgeben, und die von dem geformten Komponentenkörper durch schlitzförmige Lochabschnitte getrennt sind, die sich von dem Verbindungsabschnitt bis zu einem Rand an der Öffnungsabschnittsseite oder bis zu deren Umgebung erstrecken.
Kunststoff-Formteil bzw. -Komponente für ein Fahrzeug nach Anspruch 1, wobei Dicken der Seitenwände näher zu den Rändern der sich am Lochabschnitt öffnenden Seitenwände hin allmählich dünner werden, und Innenflächen, die sich am Innenraum des Montageabschnitts öffnen, sowie Außenflächen der Seitenwände an den Rändern unter einem stumpfen Winkel verbunden sind.
Kunststoff-Formteil bzw. -Komponente für ein Fahrzeug nach Anspruch 1, die durch Einspritzen von geschmolzenem Harz bzw. Kunststoff in einen Hohlraum geformt ist, welcher umschlossen durch eine erste Form (31) und eine zweite Form (32), die einander gegenüberliegen, sowie durch eine dritte Form (33), die zwischen der ersten Form und der zweiten Form so positioniert ist, dass ein Teil der dritten Form in Kontakt mit einer Innenfläche der zweiten Form steht, wobei: die Gestaltungsfläche durch eine Innenfläche (31a) der ersten Form gebildet ist, die Kunststoff-Formteil bzw. -Komponente durch einen zwischen der ersten Form und der zweiten Form oder der dritten Form gebildeten Hohlraum gebildet ist, und die schlitzförmigen Lochabschnitte (24) durch Abschnitte gebildet sind, an denen die zweite Form und die dritte Form miteinander in Kontakt stehen.
Vorrichtung zur Herstellung des/der Kunststoff-Formteils bzw. -Komponente für ein Fahrzeug nach Anspruch 1, wobei die Vorrichtung eine erste Form mit einer Innenfläche aufweist, welche eine Gestaltungsfläche der geformten Komponente bildet, eine zweite Form, die der ersten Form gegenüber positioniert ist, und eine dritte Form, die zwischen der ersten Form und der zweiten Form positioniert ist und die einen Innenraum des Montageabschnitts bildet, ein Abschnitt der dritten Form in Kontakt mit einer Innenfläche der zweiten Form steht, ein Hohlraum, in den geschmolzenes Harz, welches den geformten Komponentenkörper bildet, eingespritzt wird, zwischen der ersten Form und der zweiten Form oder der dritten Form ausgebildet ist, ein Hohlraum, in den geschmolzenes Harz, welches den Montageabschnitt bildet, eingespritzt wird, zwischen der zweiten Form und der dritten Form ausgebildet ist, und die schlitzförmigen Lochabschnitte in Abschnitten ausgebildet sind, in denen die zweite Form und die dritte Form in Kontakt stehen.
Vorrichtung zur Herstellung des/der Kunststoff-Formteils bzw. -Komponente für ein Fahrzeug nach Anspruch 4, wobei die dritte Form eine Druckaufnahmefläche (37) aufweist, welche Druckkraft von der zweiten Form aufnimmt.