WO2015197660A1 - Motor vehicle structural component - Google Patents

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WO2015197660A1
WO2015197660A1 PCT/EP2015/064193 EP2015064193W WO2015197660A1 WO 2015197660 A1 WO2015197660 A1 WO 2015197660A1 EP 2015064193 W EP2015064193 W EP 2015064193W WO 2015197660 A1 WO2015197660 A1 WO 2015197660A1
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WO
WIPO (PCT)
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structural component
motor vehicle
wall thickness
vehicle structural
supply channel
Prior art date
Application number
PCT/EP2015/064193
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German (de)
French (fr)
Inventor
Martin Schlechtriemen
Florian BUSCHBACHER
Original Assignee
Brose Fahrzeugteile Gmbh & Co. Kommanditgesellschaft, Hallstadt
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Brose Fahrzeugteile Gmbh & Co. Kommanditgesellschaft, Hallstadt filed Critical Brose Fahrzeugteile Gmbh & Co. Kommanditgesellschaft, Hallstadt
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60J—WINDOWS, WINDSCREENS, NON-FIXED ROOFS, DOORS, OR SIMILAR DEVICES FOR VEHICLES; REMOVABLE EXTERNAL PROTECTIVE COVERINGS SPECIALLY ADAPTED FOR VEHICLES
    • B60J5/00—Doors
    • B60J5/04—Doors arranged at the vehicle sides
    • B60J5/0412—Lower door structure
    • B60J5/0416—Assembly panels to be installed in doors as a module with components, e.g. lock or window lifter, attached thereto
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C45/00—Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor
    • B29C45/0005—Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor using fibre reinforcements
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C45/00—Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor
    • B29C45/0046—Details relating to the filling pattern or flow paths or flow characteristics of moulding material in the mould cavity
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29K—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES B29B, B29C OR B29D, RELATING TO MOULDING MATERIALS OR TO MATERIALS FOR MOULDS, REINFORCEMENTS, FILLERS OR PREFORMED PARTS, e.g. INSERTS
    • B29K2105/00—Condition, form or state of moulded material or of the material to be shaped
    • B29K2105/06—Condition, form or state of moulded material or of the material to be shaped containing reinforcements, fillers or inserts
    • B29K2105/12—Condition, form or state of moulded material or of the material to be shaped containing reinforcements, fillers or inserts of short lengths, e.g. chopped filaments, staple fibres or bristles

Definitions

  • the invention relates to a motor vehicle structural component according to claim 1.
  • a structural component with a flatly extended main body can serve in motor vehicles in particular for receiving functional components of the vehicle and for separating a drying space from a wet space.
  • a structural component in the form of an intended for mounting on a mounting hole of a motor vehicle door door module carrier which separates a dry space of a wet room of the vehicle door in the assembled state together with the door inner skin and which functional components of the vehicle door, such ,
  • the door module carrier has at least one partial region formed by a flexible film which is surrounded by a dimensionally stable region of the module carrier.
  • Such a composite of several components module carrier is correspondingly expensive to manufacture.
  • the invention is based on the problem to provide a motor vehicle structural component of the type mentioned, which is characterized by a simple manufacturability with low weight.
  • This problem is solved by a motor vehicle structural component with the features of claim 1.
  • the flatly extended main body of the motor vehicle structural component is cast from a fiber-reinforced plastic and has a base wall thickness of less than 1 .5 mm, wherein further provided on the base body with respect to the base wall thickness increased wall thickness, of which at least some each have a supply channel represent a casting mold forming the base body along which casting compound (fiber-reinforced plastic melt) used for producing the structural component by casting, in particular injection molding, was passed in order to be guided to a specific location of a casting tool.
  • casting compound fiber-reinforced plastic melt
  • the solution according to the invention has the advantage that the motor vehicle structural component can be produced in one piece in a casting process, wherein the weight of the structural component is minimized by the low base wall thickness of the base body. At the same time, areas of increased wall thickness for improving the strength or rigidity are formed on the base body.
  • the base wall thickness of the base body is less than 1 .5 mm means that the thickness of the base body is at least 30% of its area, in particular at least 50% of the area, less than 1.5 mm. Areas with a contrast increased wall thickness, ie with a thickness of more than 1.5 mm, for example, can be specifically provided where there are increased demands on the strength or rigidity of the structural component, such as attachment points and / or receiving areas for functional components. Furthermore, hereby requirements for acoustic properties of the structural component can be met. Such structural components can, as already described, be used as module carriers in a motor vehicle door. But they can also be used elsewhere in a motor vehicle, for. B. as fan cowl or as part of a seat pan or backrest.
  • fibers for reinforcing the plastic for example, glass fibers, plastic fibers, such as Kevlar fibers, or ceramic fibers come into consideration.
  • the solution according to the invention makes it possible to reinforce the structure used for the structural component Plastic the use of comparatively long fibers, based on the base wall thickness of the body.
  • the length of the fibers used to reinforce the structural component is more than 1 mm in at least 50% of the fibers.
  • the use of comparatively long fibers for the production of a thin-walled structural component basically entails an increased risk of the fibers breaking during the production of the component.
  • this risk is counteracted by the fact that the plastic used for the production of the structural component, including the fibers contained therein, can be specifically directed to particular regions of the structural component or its base body via supply channels of the casting tool used for production. Because of the resulting increased wall thickness of the structural component - the risk of breaking the fibers is significantly reduced.
  • the sprue locations of the structural component which each represent a section of the web along which the casting material was supplied from the outside to the casting tool used for casting the structural component, have at least one curved sprue section, in which one another opposite and opposite sides each extend along a curved path and thus merge into the main body of the structural component, as described in DE 10 2008 028 712 A1.
  • the base wall thickness should be according to an advantageous embodiment of the invention at most 1 .4 mm and in particular between 0.8 mm and 1.2 mm.
  • the regions of increased wall thickness of the structural component or of the main body have, for example, a thickness between 1 .5 mm and 2.5 mm.
  • the regions of increased wall thickness on the main body of the structural component, which each represent a supply channel, on the one hand can serve directly as reinforcing regions of the structural component.
  • the base body may have a smaller thickness in the area representing the supply channel than in the associated further reinforcement area.
  • the thickness of the base body in an area representing a supply channel is less than 90% of the thickness of the associated reinforcement area.
  • a respective region representing such a supply channel is designed to extend longitudinally on the main body of the structural component.
  • the corresponding areas can be both rectilinear and curved.
  • a respective region representing a supply channel on the main body of the structural component defines a predetermined breaking point over at least part of its length, in particular in such a way that upon the occurrence of a load on the main body, which can not withstand this, breaking of the Basic body targeted to that predetermined breaking point occurs.
  • the structural component in a crash case preferably breaks such that the risk of injury to vehicle occupants is minimized.
  • Such a predetermined breaking point can be realized, for example, by a sharp-edged transition of the region of the basic body representing a supply channel into an adjacent (thin-walled) partial region, in particular a region with the base wall thickness.
  • a (possibly locally limited) notch may be provided at the transition of a region representing a supply channel into an adjacent partial region of the main body.
  • the cross section of a region representing a supply channel on the main body of the structural component decreases in the direction of flow of the plastic melt in the production of the structural component.
  • the plastic melt in the production of the structural component along the supply channel evenly into adjacent areas exceeded (and in particular does not falter).
  • it can be contributed by the shear heat generated in this way that the temperature of the plastic melt is maintained above the solidification temperature.
  • a respective supply channel on the casting tool can be selectively guided so that the defined by the supply channel flow front of the plastic melt specifically provides for the discharge of any existing gas to vents of the tool.
  • a plurality of different supply channels representing material areas may extend and be arranged such that with the underlying supply channels curved flow fronts of the plastic melt in the production of the structural component can be generated.
  • the areas of greater wall thickness on the main body of the structural component may represent a supply channel system, in each of the supply channels of a hierarchical level supply channels of another hierarchical level depart.
  • the supply channels of the higher hierarchical level have a larger cross-section than the outgoing supply channels of a lower hierarchical level. This applies in a corresponding manner for the areas representing those supply channels of different hierarchical levels on the main body of the structural component.
  • a method for producing a motor vehicle structural component according to the invention is characterized by the features of claim 18. Further details and advantages of the invention will become apparent in the following description of exemplary embodiments with reference to the figures.
  • FIG. 1A shows a detail of a motor vehicle structural component in the vicinity of a region representing a supply channel in cross section
  • FIG. 1B is a first modification of the detail of Figure 1 A;
  • FIG. 1C shows a second modification of the detail of FIG. 1A;
  • FIG. 2A shows a development of the detail from FIG. 1A
  • FIG. 2B shows a development of the detail from FIG. 1B
  • FIG. 3 shows a plan view of a motor vehicle structural component in the vicinity of a region representing a supply channel
  • 4A shows a possible arrangement of a plurality of supply channels representing areas on a motor vehicle structural component.
  • 4B shows a further possible arrangement of a plurality of supply channels representing areas on a motor vehicle structural component;
  • FIG. 5 shows a detail of a possible arrangement of supply channels representing areas on a motor vehicle structural component.
  • Fig. 6 is a motor vehicle structural component in the form of an aggregate carrier.
  • FIG. 6 shows a motor vehicle structural component 1, which is designed and provided for installation in a motor vehicle.
  • the structural component 1 is made in the embodiment of (fiber-reinforced) plastic, in particular by casting or concrete injection molding.
  • Suitable fibers for reinforcing the plastic used for the production of the structural component 1 are, for example, glass fibers, plastic fibers, such as Kevlar fibers, or ceramic fibers.
  • plastic fibers such as Kevlar fibers, or ceramic fibers.
  • At least 50% of the fibers contained in the plastic have a fiber length of at least 1 mm. This allows the use of a starting plastic (without reinforcing fibers) with comparatively low viscosity.
  • MFR melt mass flow rate
  • the fiber mass fraction of the fiberized plastic is 15% to 50%, in particular about 30%.
  • the motor vehicle structural component shown in FIG. 6 is configured, for example, as an assembly carrier which is designed and provided (as a door module carrier) for installation in a motor vehicle door.
  • a comparable structural component can also be used elsewhere in a motor vehicle, for. B. as fan cowl, as part of a seat pan or a seat back.
  • the structural component can on the one hand serve for the separation of a dry space from a wet space of the motor vehicle and / or on the other hand for receiving functional components, such.
  • a window lifter As a window lifter, a door lock or a speaker, in the case of a subframe for a motor vehicle door or a fan motor in the case of a fan frame or Wegverstellkomponenten in the case of a built-in a seat pan or a backrest structural component.
  • the structural component 1 according to FIG. 6 is delimited by a circumferential outer edge 11 and has a plurality of fastening points 12 along this edge 11, via which the structural component can be fastened to an associated motor vehicle part, for example on a door inner skin or a seat frame.
  • the base wall thickness should be at least 1 .5 mm, in particular at most 1.4 mm, at least in a basic body 2 of the structural component 1, and should be particularly advantageously between 0.8 and 1.2 mm.
  • the basic body 2 of low base wall thickness can form the entire flat structural component according to an embodiment of the structural component 1. According to another embodiment, it may be provided that the base body 2 forms only a part of the structural component 1 and this differently configured, z. B.
  • a structural component of the type shown by way of example in FIG. 6 may comprise at least two regions which consist of different plastic materials and have been produced, for example, together in a casting tool or have been manufactured separately and subsequently joined.
  • the area forming the main body and the optionally existing further area of the structural component are then arranged alongside one another along the plane (xz-plane in FIG. 6) along which the planar structural component 1 extends. It is therefore not about the main body 2 and another area of the structural component 1 to be arranged one above the other, which would lead to an increased wall thickness (perpendicular to the plane of extension xz).
  • supply channels are provided in the casting tool used for the production via which the casting compound (plastic melt) is distributed in the cavity of the casting tool, in which the structural component 1 or its base body 2 is produced.
  • these supply channels are represented by longitudinally extended regions of increased wall thickness, which for the sake of simplicity are referred to below as supply channel regions and in which the main body 2 has in each case an increased wall thickness compared to its base wall thickness.
  • corresponding supply channel regions 3, 4, 5 are indicated on the main body 2 of the structural component 1.
  • gate marks P which represent a section of the web along which the casting material for casting the base body 2 has been supplied to the corresponding supply channels (represented by the supply channel regions 3).
  • These sprues P can, as described in DE 10 2008 028 712 A1, be designed so that they - in a cross section through the base body 2 and the respective gate point P - have a curved sprue section whose mutually opposite and opposite sides each along run a curved path and pass along this in the adjacent region of the body 2. This additionally reduces the risk of breakage of the reinforcing fibers during the production of the main body 2.
  • the rigidity of the main body 2 is increased by the supply channel regions 3, 4, 5.
  • the casting compound fiber-reinforced plastic melt
  • the supply channels can also be used to supply molding compound to those regions of the cavity provided in the casting tool, in which reinforcing regions of the base body are to be produced with a wall thickness increased in relation to the base wall thickness.
  • the supply channel areas 3, 4, 5 themselves serve to increase the strength or rigidity of the main body / structural component, but they also serve to supply additional reinforcement areas of the main body.
  • the wall thickness of the main body 2 is greater than the base wall thickness, in particular greater than 1.4 mm or 1.5 mm.
  • the thickness of the base body 2 in these areas can be between 1.8 mm and 2.5 mm. This can - in addition to a general reinforcement or stiffening of the body 2 -, for example, attachment points are created and the properties of the body 2 are modified in view of acoustic requirements.
  • the thickness of the base body in the supply channel region can become smaller be as in the associated gain range, in particular at most 90% thereof.
  • FIG. 1A shows a region 20 of the basic body 2 with a base wall thickness d, on which a supply channel region 3 extends.
  • the base wall thickness d is given as the distance between the two opposing surfaces 21, 22 of the main body 2 that border the base body 2 transversely to its plane of extent (xz-plane) along a direction y.
  • the main body 2 has a greater thickness D1 than the base wall thickness d.
  • the longitudinally extending supply channel region 3 in each case merges into a partial region of the base body 2 with the base wall thickness d.
  • the distance between the two longitudinal sides 31, 32 of the supply channel region 3 defines its width B1 (transverse to the direction of the longitudinal extent I and transverse to the thickness d, that is to say in the exemplary embodiment along the x-axis).
  • FIG. 1B shows a modification of the supply channel region 3 from FIG. 1A with a comparatively larger thickness D2 and a comparatively smaller width B2.
  • the supply channel represented by such a supply channel region 3 of a casting tool is particularly suitable for supplying sites with accumulations of material, for.
  • attachment points such as screw domes or mounting holes for the engagement of a bayonet connection element.
  • the supply channel region 3 shown in FIG. 1C has a comparatively small thickness D3 and, at its longitudinal sides 31, 32, continuously merges into partial regions of the base body 2 with the base wall thickness d with a slight pitch. With a corresponding supply channel, it is possible to achieve a planar spreading of the casting compound with comparatively low directivity.
  • the section of a supply channel region 3 shown in each of FIGS. 1A to 1C extends by way of example in a straight line.
  • a respective one Supply channel can also be curved.
  • the length of a supply channel region is typically significantly greater than the width, ie the distance between the two longitudinal sides 31, 32.
  • Figure 2A shows a development of the supply channel region 3 of Figure 1A, wherein the supply channel region 3 on a longitudinal side 32 via a notch 34 in a Subarea 20 of the base body 2 merges with the base wall thickness d. In the region of this notch 34, the thickness d of the main body 2 is further reduced.
  • the notch 34 may extend on the one hand along the entire length of the supply channel region 3 or on the other hand locally limited only over a part of its length.
  • the notch 34 forms a predetermined breaking point, so that the base body 2 in the case of exceptional loads, z. As in a crash, targeted breaks in those places, which entail the lowest possible risks from the point of view of the safety of vehicle occupants.
  • a notch 34 extending along the length of the supply channel region 3 defines a predetermined breaking line.
  • a locally limited notch 34 (for example with a length of a few tens of millimeters) can in particular define the point at which a break should begin in the event of overloading (for example corresponding to the "can-canned effect"). 32 of a supply channel 3 may be provided.
  • one longitudinal side 32 makes a sharp edge (with a very small radius of curvature r compared to the radius of curvature R on the other longitudinal side 31) into a partial region 20 of the base body 2 with the base wall thickness d.
  • This also makes it possible to define a predetermined breaking point (as a consequence of an enlarged notch effect).
  • FIG. 3 shows a supply channel region 3 whose cross-section (here as a product of width B and thickness D) decreases along the longitudinal extension I of the supply channel region 3.
  • the decrease along the longitudinal direction I takes place by (continuous) reduction of the thickness D of the main body 2 in the supply channel region 3.
  • the decrease takes place along a direction R, along the supply channel of a casting tool represented by the supply channel region 3, the casting compound in the production of the Base body 2 is flowed - from a first end 36 to a second end 37 of the supply channel region 3.
  • FIG. 4A shows a structure of supply channel regions 3, 4, 5, with which uniform, planar spreading of the casting compound can be achieved.
  • additional supply channel regions 4 of smaller cross-section start, from which in turn supply channel regions 5 of even smaller cross-section emerge.
  • the plurality (four in the embodiment) supply channel regions 3 with the largest cross section are aligned so that they have mutually facing ends 37.
  • the cross section of these supply channel regions 3 decreases in each case from the latter ends 36 to the mutually facing ends 37.
  • the interleaving of the supply channel regions 3, 4, 5 provided on FIG. 4A ensures a uniform, areal distribution of the casting compound.
  • FIG. 4B shows a modification of the arrangement from FIG. 4A, according to which the plurality of (in the exemplary embodiment four) supply channel regions 3 with the comparatively largest cross-section extend parallel to one another. Again, the supply channel areas 3, 4, 5 are interleaved.
  • the casting compound plastic melt
  • the casting compound is conducted in parallel in the individual main supply channels (represented by the supply channel regions 3) and then flows laterally into secondary supply channels (represented by the supply channel regions 4, 5).
  • FIG. 5 shows a detail of a nested supply channel area structure.
  • This comprises two main supply channel regions 3, each having a comparatively large cross-section and from which secondary supply channel regions 4, 5 depart with a correspondingly smaller cross-section.
  • the two main supply channel areas 3 each extend from a first one End 36 to a second end 37, wherein at the respective first end 36 a gate may be provided. That is to say, the first end 36 of the respective main supply channel region 3 corresponds to the end of the supply channel represented thereby, to which potting compound 2 has been supplied for the production of the main body 2.
  • the first ends 36 of the two main supply channel areas 3 are in the embodiment of Figure 5 facing away from each other.
  • a respective main supply channel region 3 extends into the supply channel region structure emanating from the respective other main supply channel region. This is accompanied by the formation of a curved weld line N on the base body. The formation of straight and thus particularly fragile weld lines is thereby avoided.
  • the weld line N is a mechanically sensitive point, because here the reinforcing fibers regularly intermesh less well than outside a weld line.

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
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  • Injection Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)

Abstract

The invention relates to a motor vehicle structural component having a main body (2) that extends in a planar manner, is cast of a fiber-reinforced plastic, and has a base wall thickness (d) of less than 1.5 mm. To this end, areas (3) having increased wall thickness (D1) with respect to the base wall thickness (d) are provided on the main body (2), of which areas at least some represent a respective supply channel of a casting tool used for forming the main body (2), along which supply channel casting material used for producing the main body (2) was conducted.

Description

Kraftfahrzeug-Strukturbauteil  Motor vehicle structural component
Beschreibung description
Die Erfindung betrifft ein Kraftfahrzeug-Strukturbauteil gemäß Patentanspruch 1. The invention relates to a motor vehicle structural component according to claim 1.
Ein Strukturbauteil mit einem flächig erstreckten Grundkörper kann in Kraftfahrzeugen insbesondere zur Aufnahme von Funktionskomponenten des Fahrzeugs sowie zur Trennung eines Trockenraumes von einem Nassraum dienen. So ist aus der DE 10 2007 013 549 A1 ein Strukturbauteil in Form eines zur Montage über einer Montageöffnung einer Kraftfahrzeugtür vorgesehenen Türmodulträgers bekannt, welcher im montierten Zustand zusammen mit der Türinnenhaut einen Trockenraum von einem Nassraum der Fahrzeugtür trennt und welcher Funktionskomponenten der Kraftfahrzeugtür, wie z. B. einen Fensterheber, ein Türschloss oder einen Lautsprecher, aufnehmen kann. Zur Gewichtsoptimierung weist der Türmodulträger zumindest einen durch eine flexible Folie gebildeten Teilbereich auf, welcher von einem formstabilen Bereich des Modulträgers umgeben ist. Ein solcher aus mehreren Komponenten zusammengesetzter Modulträger ist in der Herstellung entsprechend aufwendig. A structural component with a flatly extended main body can serve in motor vehicles in particular for receiving functional components of the vehicle and for separating a drying space from a wet space. Thus, from DE 10 2007 013 549 A1 discloses a structural component in the form of an intended for mounting on a mounting hole of a motor vehicle door door module carrier which separates a dry space of a wet room of the vehicle door in the assembled state together with the door inner skin and which functional components of the vehicle door, such , As a window, a door lock or a speaker can record. For weight optimization, the door module carrier has at least one partial region formed by a flexible film which is surrounded by a dimensionally stable region of the module carrier. Such a composite of several components module carrier is correspondingly expensive to manufacture.
Der Erfindung liegt das Problem zugrunde, ein Kraftfahrzeug-Strukturbauteil der eingangs genannten Art zu schaffen, welches sich bei geringem Gewicht durch eine einfache Herstellbarkeit auszeichnet. Dieses Problem wird erfindungsgemäß durch ein Kraftfahrzeug-Strukturbauteil mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Danach ist der flächig erstreckte Grundkörper des Kraftfahrzeug-Strukturbauteils aus einem faserverstärkten Kunststoff gegossen und weist eine Basiswandstärke von weniger als 1 .5 mm auf, wobei an dem Grundkörper weiterhin Bereiche mit gegenüber der Basiswandstärke erhöhter Wanddicke vorgesehen sind, von denen zumindest einige jeweils einen Versorgungskanal eines den Grundkörper formenden Gusswerkzeugs repräsentieren, entlang dem zur Herstellung des Strukturbauteiles durch Gießen, insbesondere Spritzgießen, verwendete Gussmasse (faserverstärkte Kunststoff- Schmelze) geleitet wurde, um an eine bestimmte Stelle eines Gusswerkzeugs geführt zu werden. Die erfindungsgemäße Lösung hat den Vorteil, dass das Kraftfahrzeug-Strukturbauteil einstückig in einem Gussvorgang hergestellt werden kann, wobei durch die geringe Basiswandstärke des Grundkörpers das Gewicht des Strukturbauteils minimiert wird. Gleichzeitig sind an dem Grundkörper Bereiche erhöhter Wanddicke zur Verbesserung der Festigkeit bzw. Steifigkeit ausgebildet. The invention is based on the problem to provide a motor vehicle structural component of the type mentioned, which is characterized by a simple manufacturability with low weight. This problem is solved by a motor vehicle structural component with the features of claim 1. Thereafter, the flatly extended main body of the motor vehicle structural component is cast from a fiber-reinforced plastic and has a base wall thickness of less than 1 .5 mm, wherein further provided on the base body with respect to the base wall thickness increased wall thickness, of which at least some each have a supply channel represent a casting mold forming the base body along which casting compound (fiber-reinforced plastic melt) used for producing the structural component by casting, in particular injection molding, was passed in order to be guided to a specific location of a casting tool. The solution according to the invention has the advantage that the motor vehicle structural component can be produced in one piece in a casting process, wherein the weight of the structural component is minimized by the low base wall thickness of the base body. At the same time, areas of increased wall thickness for improving the strength or rigidity are formed on the base body.
Dass die Basiswandstärke des Grundkörpers weniger als 1 .5 mm beträgt, bedeutet dabei, dass die Dicke des Grundkörpers auf mindestens 30 % seiner Fläche, insbesondere auf mindestens 50% der Fläche, weniger als 1.5 mm beträgt. Bereiche mit einer demgegenüber erhöhten Wandstärke, also mit einer Dicke von mehr als 1.5 mm, können z.B. gezielt dort vorgesehen sein, wo erhöhte Anforderungen an die Festigkeit bzw. Steifigkeit des Strukturbauteils bestehen, etwa an Befestigungsstellen und/oder an Aufnahmebereichen für Funktionskomponenten. Ferner können hiermit Anforderungen an akustische Eigenschaften des Strukturbauteiles erfüllt werden. Derartige Strukturbauteile können, wie bereits beschrieben, als Modulträger in einer Kraftfahrzeugtür eingesetzt werden. Sie können aber auch an anderer Stelle in einem Kraftfahrzeug verwendet werden, z. B. als Lüfterzarge oder als Bestandteil einer Sitzwanne oder -lehne. Als Fasern zur Verstärkung des Kunststoffes kommen beispielsweise Glasfasern, Kunststoff-Fasern, wie Kevlar-Fasern, oder Keramikfasern in Betracht. Dabei ermöglicht die erfindungsgemäße Lösung zur Verstärkung des für das Strukturbauteil eingesetzten Kunststoffes die Verwendung vergleichweise langer Fasern, bezogen auf die Basiswandstärke des Grundkörpers. So ist gemäß einer Ausführungsform der Erfindung vorgesehen, dass die Länge der zur Verstärkung des Strukturbauteils genutzten Fasern bei wenigstens 50 % der Fasern mehr als 1 mm beträgt. Die Verwendung vergleichweise langer Fasern zur Herstellung eines dünnwandigen Strukturbauteils beinhaltet grundsätzlich ein erhöhtes Risiko, dass die Fasern bei der Herstellung des Bauteiles brechen. Diesem Risiko wird vorliegend dadurch begegnet, dass der zur Herstellung des Strukturbauteils verwendete Kunststoff, einschließlich der darin enthaltenen Fasern, über Versorgungskanäle des zur Herstellung verwendeten Gusswerkzeugs gezielt zu bestimmten Bereichen des herzustellenden Strukturbauteils bzw. von dessen Grundkörper geleistet werden kann, wobei innerhalb dieser Kanäle - wegen der dort resultierenden erhöhten Wanddicke des Strukturbauteils - das Risiko eines Brechens der Fasern erheblich reduziert ist. Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung kann außerdem vorgesehen sein, dass zumindest einige Angussstellen des Strukturbauteils, die jeweils einen Abschnitt der Bahn repräsentieren, entlang der die Gussmasse dem zum Gießen des Strukturbauteiles verwendeten Gusswerkzeug von außen zugeführt wurde, mindestens einen gekrümmten Angussabschnitt aufweisen, bei dem einander gegenüberliegende und einander abgewandte Seiten jeweils entlang einer gekrümmten Bahn verlaufen und hiermit in den Grundkörper des Strukturbauteils übergehen, wie in der DE 10 2008 028 712 A1 beschrieben. The fact that the base wall thickness of the base body is less than 1 .5 mm means that the thickness of the base body is at least 30% of its area, in particular at least 50% of the area, less than 1.5 mm. Areas with a contrast increased wall thickness, ie with a thickness of more than 1.5 mm, for example, can be specifically provided where there are increased demands on the strength or rigidity of the structural component, such as attachment points and / or receiving areas for functional components. Furthermore, hereby requirements for acoustic properties of the structural component can be met. Such structural components can, as already described, be used as module carriers in a motor vehicle door. But they can also be used elsewhere in a motor vehicle, for. B. as fan cowl or as part of a seat pan or backrest. As fibers for reinforcing the plastic, for example, glass fibers, plastic fibers, such as Kevlar fibers, or ceramic fibers come into consideration. The solution according to the invention makes it possible to reinforce the structure used for the structural component Plastic the use of comparatively long fibers, based on the base wall thickness of the body. Thus, according to one embodiment of the invention, it is provided that the length of the fibers used to reinforce the structural component is more than 1 mm in at least 50% of the fibers. The use of comparatively long fibers for the production of a thin-walled structural component basically entails an increased risk of the fibers breaking during the production of the component. In the present case, this risk is counteracted by the fact that the plastic used for the production of the structural component, including the fibers contained therein, can be specifically directed to particular regions of the structural component or its base body via supply channels of the casting tool used for production. because of the resulting increased wall thickness of the structural component - the risk of breaking the fibers is significantly reduced. According to a further development of the invention, it can also be provided that at least some of the sprue locations of the structural component, which each represent a section of the web along which the casting material was supplied from the outside to the casting tool used for casting the structural component, have at least one curved sprue section, in which one another opposite and opposite sides each extend along a curved path and thus merge into the main body of the structural component, as described in DE 10 2008 028 712 A1.
Als Kunststoff zur Herstellung des Strukturbauteils kann vorliegend ein solcher verwendet werden, der - ohne die hinzugefügten Fasern - eine geringe Viskosität aufweist, beispielsweise mit einem auf die Masse bezogenen Schmelzflussindex (Schmelz- Massefließrate/M FR) größer oder gleich 80 g/10 min. bei 230 °C und einer Belastung von 2.16 kg nach ISO 1 133. Die Basiswandstärke soll gemäß vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung höchstens 1 .4 mm betragen und insbesondere zwischen 0.8 mm und 1.2 mm liegen. Die Bereiche erhöhter Wandstärke des Strukturbauteils bzw. des Grundkörpers haben beispielsweise eine Dicke zwischen 1 .5 mm und 2.5 mm. Die Bereiche erhöhter Wandstärke an dem Grundkörper des Strukturbauteils, welche jeweils einen Versorgungskanal repräsentieren, können einerseits unmittelbar als Verstärkungsbereiche des Strukturbauteiles dienen. Alternativ oder zusätzlich kann einem einen Versorgungskanal repräsentierende Bereich an dem Grundkörper des Strukturbauteils ein Verstärkungsbereich mit erhöhter Wanddicke zugeordnet sein, der bei der Herstellung des Strukturbauteiles über den entsprechenden Versorgungskanal mit der erforderlichen Gussmasse (Kunststoff-Schmelze) versorgt wurde. In diesem Fall kann der Grundkörper in dem den Versorgungskanal repräsentierenden Bereich eine geringere Dicke aufweisen als in dem zugeordneten weiteren Verstärkungsbereich. Beispielsweise beträgt die Dicke des Grundkörpers in einem einen Versorgungskanal repräsentierenden Bereich weniger als 90 % der Dicke des zugeordneten Verstärkungsbereichs. Entsprechend der Ausgestaltung von Versorgungskanälen in bzw. an einem (Spritz-) Gusswerkzeug ist ein jeweiliger einen solchen Versorgungskanal repräsentierender Bereich am Grundkörper des Strukturbauteils längserstreckt ausgeführt. Die entsprechenden Bereiche können dabei sowohl geradlinig als auch gekrümmt verlaufen. As plastic for the production of the structural component can presently be used one which - without the added fibers - has a low viscosity, for example with a mass related melt flow index (melt mass flow rate / M FR) greater than or equal to 80 g / 10 min. at 230 ° C and a load of 2.16 kg to ISO 1 133. The base wall thickness should be according to an advantageous embodiment of the invention at most 1 .4 mm and in particular between 0.8 mm and 1.2 mm. The regions of increased wall thickness of the structural component or of the main body have, for example, a thickness between 1 .5 mm and 2.5 mm. The regions of increased wall thickness on the main body of the structural component, which each represent a supply channel, on the one hand can serve directly as reinforcing regions of the structural component. Alternatively or additionally a region representing a supply channel on the main body of the structural component to be assigned a gain region with increased wall thickness, which was supplied in the manufacture of the structural component via the corresponding supply channel with the required casting material (plastic melt). In this case, the base body may have a smaller thickness in the area representing the supply channel than in the associated further reinforcement area. For example, the thickness of the base body in an area representing a supply channel is less than 90% of the thickness of the associated reinforcement area. Corresponding to the configuration of supply channels in or on a (injection) casting tool, a respective region representing such a supply channel is designed to extend longitudinally on the main body of the structural component. The corresponding areas can be both rectilinear and curved.
Weiterhin kann vorgesehen sein, dass ein jeweiliger einen Versorgungskanal repräsentierender Bereich an dem Grundkörper des Strukturbauteils zumindest über einen Teil seiner Länge eine Sollbruchstelle definiert, und zwar insbesondere derart, dass beim Auftreten einer Belastung an dem Grundkörper, welcher dieser nicht standhalten kann, ein Aufbrechen des Grundkörpers gezielt an jener Sollbruchstelle erfolgt. Hierdurch kann erreicht werden, dass das Strukturbauteil in einem Crash-Fall bevorzugt derart bricht, dass das Verletzungsrisiko von Fahrzeuginsassen minimiert wird. Eine solche Sollbruchstelle kann beispielsweise durch einen scharfkantigen Übergang des einen Versorgungskanal repräsentierenden Bereiches des Grundkörpers in einen angrenzenden (dünnwandigen) Teilbereich, insbesondere einen Bereich mit der Basiswandstärke, realisiert werden. Alternativ oder ergänzend kann zur Definition einer Sollbruchstelle eine (ggf. lokal begrenzte) Kerbe am Übergang eines einen Versorgungskanal repräsentierenden Bereiches in einen benachbarten Teilbereich des Grundkörpers vorgesehen sein. Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung nimmt der Querschnitt eines einen Versorgungskanal repräsentierenden Bereiches an dem Grundkörper des Strukturbauteils in Fließrichtung der Kunststoff-Schmelze bei der Herstellung des Strukturbauteiles ab. Hiermit lässt sich erreichen, dass die Kunststoff-Schmelze bei der Herstellung des Strukturbauteiles entlang des Versorgungskanals gleichmäßig in benachbarte Bereiche übertritt (und insbesondere nicht ins Stocken gerät). Weiterhin kann durch die hierbei erzeugte Scherwärme dazu beigetragen werden, dass die Temperatur der Kunststoff-Schmelze oberhalb der Erstarrungstemperatur gehalten wird. Ferner kann ein jeweiliger Versorgungskanal am Gusswerkzeug gezielt so geführt sein, dass die durch den Versorgungskanal definierte Fließfront der Kunststoff-Schmelze gezielt für ein Ableiten eventuell vorhandenen Gases zu Entlüftungsöffnungen des Werkzeugs sorgt. Furthermore, it may be provided that a respective region representing a supply channel on the main body of the structural component defines a predetermined breaking point over at least part of its length, in particular in such a way that upon the occurrence of a load on the main body, which can not withstand this, breaking of the Basic body targeted to that predetermined breaking point occurs. In this way, it can be achieved that the structural component in a crash case preferably breaks such that the risk of injury to vehicle occupants is minimized. Such a predetermined breaking point can be realized, for example, by a sharp-edged transition of the region of the basic body representing a supply channel into an adjacent (thin-walled) partial region, in particular a region with the base wall thickness. Alternatively or additionally, to define a predetermined breaking point, a (possibly locally limited) notch may be provided at the transition of a region representing a supply channel into an adjacent partial region of the main body. According to a development of the invention, the cross section of a region representing a supply channel on the main body of the structural component decreases in the direction of flow of the plastic melt in the production of the structural component. Hereby can be achieved that the plastic melt in the production of the structural component along the supply channel evenly into adjacent areas exceeded (and in particular does not falter). Furthermore, it can be contributed by the shear heat generated in this way that the temperature of the plastic melt is maintained above the solidification temperature. Furthermore, a respective supply channel on the casting tool can be selectively guided so that the defined by the supply channel flow front of the plastic melt specifically provides for the discharge of any existing gas to vents of the tool.
An dem Grundkörper kann eine Mehrzahl unterschiedliche Versorgungskanäle repräsentierender Materialbereiche so verlaufen und derart angeordnet sein, dass mit den zugrundeliegenden Versorgungskanälen gekrümmte Fließfronten der Kunststoff- Schmelze bei der Herstellung des Strukturbauteiles erzeugbar sind. Hierdurch soll die Bildung ungewollter Sollbruchstellen als Folge gerader Bindenähte vermieden werden. On the main body, a plurality of different supply channels representing material areas may extend and be arranged such that with the underlying supply channels curved flow fronts of the plastic melt in the production of the structural component can be generated. As a result, the formation of unwanted breaking points as a result of straight binding seams should be avoided.
Die Bereiche größerer Wandstärke an dem Grundkörper des Strukturbauteils können ein Versorgungskanalsystem repräsentieren, bei dem jeweils von Versorgungskanälen einer Hierarchieebene Versorgungskanäle einer anderen Hierarchieebene abgehen. Die Versorgungskanäle der höheren Hierarchieebene weisen dabei einen größeren Querschnitt auf als die hiervon abgehenden Versorgungskanäle einer niedrigeren Hierarchieebene. Dies gilt in entsprechender Weise für die jene Versorgungskanäle unterschiedlicher Hierarchieebenen repräsentierenden Bereiche an dem Grundkörper des Strukturbauteils. The areas of greater wall thickness on the main body of the structural component may represent a supply channel system, in each of the supply channels of a hierarchical level supply channels of another hierarchical level depart. The supply channels of the higher hierarchical level have a larger cross-section than the outgoing supply channels of a lower hierarchical level. This applies in a corresponding manner for the areas representing those supply channels of different hierarchical levels on the main body of the structural component.
Ein Verfahren zur Herstellung eines erfindungsgemäßen Kraftfahrzeug-Strukturbauteils ist durch die Merkmale des Anspruchs 18 charakterisiert. Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung werden bei der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand der Figuren deutlich werden. A method for producing a motor vehicle structural component according to the invention is characterized by the features of claim 18. Further details and advantages of the invention will become apparent in the following description of exemplary embodiments with reference to the figures.
Es zeigen: Fig. 1A einen Ausschnitt eines Kraftfahrzeug-Strukturbauteiles in der Umgebung eines einen Versorgungskanal repräsentierenden Bereiches im Querschnitt; FIG. 1A shows a detail of a motor vehicle structural component in the vicinity of a region representing a supply channel in cross section; FIG.
Fig. 1 B eine erste Abwandlung des Ausschnittes aus Figur 1 A; Fig. 1 C eine zweite Abwandlung des Ausschnittes aus Figur 1 A; Fig. 1B is a first modification of the detail of Figure 1 A; FIG. 1C shows a second modification of the detail of FIG. 1A; FIG.
Fig. 2A eine Weiterbildung des Ausschnittes aus Figur 1 A; Fig. 2B eine Weiterbildung des Ausschnittes aus Figur 1 B; FIG. 2A shows a development of the detail from FIG. 1A; FIG. 2B shows a development of the detail from FIG. 1B;
Fig. 3 eine Draufsicht auf ein Kraftfahrzeug-Strukturbauteil in der Umgebung eines einen Versorgungskanal repräsentierenden Bereiches; 3 shows a plan view of a motor vehicle structural component in the vicinity of a region representing a supply channel;
Fig. 4A eine mögliche Anordnung einer Mehrzahl von Versorgungskanälen repräsentierenden Bereiche an einem Kraftfahrzeug-Strukturbauteil; Fig. 4B eine weitere mögliche Anordnung einer Mehrzahl von Versorgungskanälen repräsentierenden Bereichen an einem Kraftfahrzeug-Strukturbauteil; 4A shows a possible arrangement of a plurality of supply channels representing areas on a motor vehicle structural component. 4B shows a further possible arrangement of a plurality of supply channels representing areas on a motor vehicle structural component;
Fig. 5 ein Detail einer möglichen Anordnung von Versorgungskanälen repräsentierenden Bereichen an einem Kraftfahrzeug-Strukturbauteil; 5 shows a detail of a possible arrangement of supply channels representing areas on a motor vehicle structural component.
Fig. 6 ein Kraftfahrzeug-Strukturbauteil in Form eines Aggregateträgers. Fig. 6 is a motor vehicle structural component in the form of an aggregate carrier.
Figur 6 zeigt ein Kraftfahrzeug-Strukturbauteil 1 , das zum Einbau in ein Kraftfahrzeug ausgebildet und vorgesehen ist. Das Strukturbauteil 1 ist im Ausführungsbeispiel aus (faserverstärktem) Kunststoff gefertigt, und zwar insbesondere durch Gießen bzw. konkret Spritzgießen. Als Fasern zur Verstärkung des für die Herstellung des Strukturbauteiles 1 verwendeten Kunststoffes eignen sich beispielsweise Glasfasern, Kunststoff-Fasern, wie Kevlar-Fasern, oder Keramikfasern. Zur Erreichung einer möglichst großen Festigkeit des Strukturbauteiles 1 werden vorteilhaft Langfasern eingesetzt. So kann vorgesehen sein, dass mindestens 50 % der im Kunststoff enthaltenen Fasern eine Faserlänge von mindestens 1 mm aufweisen. Dies ermöglicht die Verwendung eines Ausgangskunststoffes (ohne verstärkende Fasern) mit vergleichsweise geringer Viskosität. So lassen sich etwa Kunststoffe mit einem massebezogenen Schmelzflussindex, also einer Schmelze-Masse-Fließrate (MFR), von mindestens 80 g/10 min. bei 230 °C und einer Belastung von 2.16 kg nach ISO 1 133 verwenden. FIG. 6 shows a motor vehicle structural component 1, which is designed and provided for installation in a motor vehicle. The structural component 1 is made in the embodiment of (fiber-reinforced) plastic, in particular by casting or concrete injection molding. Suitable fibers for reinforcing the plastic used for the production of the structural component 1 are, for example, glass fibers, plastic fibers, such as Kevlar fibers, or ceramic fibers. To achieve the greatest possible strength of the structural component 1 long fibers are advantageously used. Thus it can be provided that at least 50% of the fibers contained in the plastic have a fiber length of at least 1 mm. This allows the use of a starting plastic (without reinforcing fibers) with comparatively low viscosity. For example, plastics with a mass-based melt flow index, ie a melt mass flow rate (MFR) of at least 80 g / 10 min. at 230 ° C and a load of 2.16 kg according to ISO 1 133.
Der Fasermassenanteil an dem mit Fasern versetzten Kunststoff beträgt dabei 15% bis 50%, insbesondere ca. 30%. Das in Figur 6 gezeigte Kraftfahrzeug-Strukturbauteil ist beispielhaft als ein Aggregateträger ausgeführt, der (als Türmodulträger) zum Einbau in eine Kraftfahrzeugtür ausgebildet und vorgesehen ist. Ein vergleichbares Strukturbauteil kann jedoch auch an anderer Stelle in einem Kraftfahrzeug eingesetzt werden, z. B. als Lüfterzarge, als Bestandteil einer Sitzwanne oder einer Sitzlehne. Das Strukturbauteil kann hierbei einerseits zur Trennung eines Trockenraums von einem Nassraum des Kraftfahrzeugs dienen und/oder andererseits zur Aufnahme von Funktionskomponenten, wie z. B. eines Fensterhebers, eines Türschlosses oder eines Lautsprechers, im Fall eines Aggregateträgers für eine Kraftfahrzeugtür oder einen Lüftermotor im Fall einer Lüfterzarge bzw. Sitzverstellkomponenten im Fall eines in eine Sitzwanne oder eine Rückenlehne integrierten Strukturbauteils. The fiber mass fraction of the fiberized plastic is 15% to 50%, in particular about 30%. The motor vehicle structural component shown in FIG. 6 is configured, for example, as an assembly carrier which is designed and provided (as a door module carrier) for installation in a motor vehicle door. However, a comparable structural component can also be used elsewhere in a motor vehicle, for. B. as fan cowl, as part of a seat pan or a seat back. The structural component can on the one hand serve for the separation of a dry space from a wet space of the motor vehicle and / or on the other hand for receiving functional components, such. As a window lifter, a door lock or a speaker, in the case of a subframe for a motor vehicle door or a fan motor in the case of a fan frame or Sitzverstellkomponenten in the case of a built-in a seat pan or a backrest structural component.
Im Ausführungsbeispiel ist das Strukturbauteil 1 gemäß Figur 6 von einem umlaufenden äußeren Rand 1 1 begrenzt und weist entlang dieses Randes 1 1 eine Mehrzahl Befestigungsstellen 12 auf, über die das Strukturbauteil an einem zugeordneten Kraftfahrzeugteil, etwa an einer Türinnenhaut oder einem Sitzgestell befestigbar ist. In the exemplary embodiment, the structural component 1 according to FIG. 6 is delimited by a circumferential outer edge 11 and has a plurality of fastening points 12 along this edge 11, via which the structural component can be fastened to an associated motor vehicle part, for example on a door inner skin or a seat frame.
Unter dem Gesichtspunkt des Leichtbaus besteht allgemein das Ziel, Baugruppen eines Kraftfahrzeugs mit möglichst geringem Gewicht zur Verfügung stellen zu können. Im Fall eines flächigen Strukturbauteils, das zur Trennung eines Nassraums von einem Trockenraum bzw. zur Aufnahme von Funktionskomponenten eines Kraftfahrzeugs ausgebildet und vorgesehen ist, kann eine Gewichtsreduktion insbesondere durch eine dünnwandige Ausgestaltung des Strukturbauteiles erreicht werden. Besteht ein solches Strukturbauteil aus einem faserversetzten Kunststoff, so besteht ein erhöhtes Risiko, dass die Fasern bei der Herstellung des Strukturbauteiles durch Gießen, insbesondere Spritzgießen, brechen, wenn die Wandstärke des Strukturbauteiles in derselben Größenordnung liegt wie die Länge der zur Verstärkung des Kunststoffes verwendeten Fasern. Vorliegend soll die Basiswandstärke zumindest in einem Grundkörper 2 des Strukturbauteiles 1 höchstens 1 .5 mm, insbesondere höchstens 1.4 mm, betragen und besonders vorteilhaft zwischen 0.8 und 1 .2 mm liegen. Der Grundkörper 2 geringer Basiswandstärke kann dabei nach einer Ausgestaltung des Strukturbauteiles 1 das gesamte flächig erstreckte Strukturbauteil bilden. Nach einer anderen Ausgestaltung kann vorgesehen sein, dass der Grundkörper 2 nur ein Teil des Strukturbauteiles 1 bildet und sich hieran anders ausgestaltete, z. B. aus einem anderen Material bestehende Bereiche des Strukturbauteiles 1 anschließen, wie z. B. in der DE 10 2007 014 258 A1 beschrieben. So kann ein Strukturbauteil der in Figur 6 beispielhaft dargestellten Art mindestens zwei Bereiche umfassen, die aus unterschiedlichen Kunststoffmaterialien bestehen und beispielsweise gemeinsam in einem Gusswerkzeug hergestellt worden sind oder gegebenenfalls separat hergestellt und anschließend verbunden worden sind. Der den Grundkörper bildende eine Bereich und der gegebenenfalls vorhandene weitere Bereich des Strukturbauteiles sind dann entlang der Ebene (xz-Ebene in Figur 6) nebeneinander angeordnet, entlang welcher sich das flächige Strukturbauteil 1 erstreckt. Es geht also nicht darum, den Grundkörper 2 und einen weiteren Bereich des Strukturbauteiles 1 übereinander anzuordnen, was zu einer erhöhten Wandstärke (senkrecht zur Erstreckungsebene xz) führen würde. Vielmehr geht es darum, den Grundkörper 2 gegebenenfalls entlang der Erstreckungsebene (xz-Ebene) des Strukturbauteiles 1 mit weiteren (aus einem anderen Material gefertigten) Bereichen zu kombinieren, um das Material des Strukturbauteiles 1 entlang der Erstreckungsebene an unterschiedliche Anforderungen anzupassen, wie in der DE 10 2007 014 258 A1 näher erläutert. From the point of view of lightweight construction there is generally the goal of being able to provide assemblies of a motor vehicle with the lowest possible weight. In the case of a planar structural component which is designed and provided for separating a wet space from a drying space or for accommodating functional components of a motor vehicle, a weight reduction can be achieved in particular by a thin-walled configuration of the structural component. If such a structural component consists of a fiber-displaced plastic, there is an increased risk that the fibers will break during production of the structural component by casting, in particular injection molding, if the wall thickness of the structural component is of the same order of magnitude as the length of the fibers used to reinforce the plastic , In the present case, the base wall thickness should be at least 1 .5 mm, in particular at most 1.4 mm, at least in a basic body 2 of the structural component 1, and should be particularly advantageously between 0.8 and 1.2 mm. The basic body 2 of low base wall thickness can form the entire flat structural component according to an embodiment of the structural component 1. According to another embodiment, it may be provided that the base body 2 forms only a part of the structural component 1 and this differently configured, z. B. connect from another material existing areas of the structural component 1, such. B. in DE 10 2007 014 258 A1 described. Thus, a structural component of the type shown by way of example in FIG. 6 may comprise at least two regions which consist of different plastic materials and have been produced, for example, together in a casting tool or have been manufactured separately and subsequently joined. The area forming the main body and the optionally existing further area of the structural component are then arranged alongside one another along the plane (xz-plane in FIG. 6) along which the planar structural component 1 extends. It is therefore not about the main body 2 and another area of the structural component 1 to be arranged one above the other, which would lead to an increased wall thickness (perpendicular to the plane of extension xz). On the contrary, it is a question of combining the basic body 2 optionally along the extension plane (xz-plane) of the structural component 1 with further regions (made of a different material) in order to adapt the material of the structural component 1 to different requirements along the extension plane, as in FIG DE 10 2007 014 258 A1 explained in more detail.
Um bei einem derart dünnwandigen Grundkörper 2 eines Strukturbauteiles 1 die Verwendung verstärkender Fasern, die zumindest zum Teil eine Länge von mehr als 1 mm aufweisen, zu ermöglichen, sind in dem zur Herstellung verwendeten Gusswerkzeug Versorgungskanäle vorgesehen, über die die Gussmasse (Kunststoff- Schmelze) in dem Hohlraum des Gusswerkzeugs verteilt wird, in welchem das Strukturbauteil 1 bzw. dessen Grundkörper 2 hergestellt wird. Im fertig hergestellten Strukturbauteil 1 bzw. dessen Grundkörper 2 werden diese Versorgungskanäle durch längserstreckte Bereiche erhöhter Wanddicke repräsentiert, die hier nachfolgend der Einfachheit halber als Versorgungskanalbereiche bezeichnet werden und in denen der Grundkörper 2 jeweils eine im Vergleich zu seiner Basiswandstärke erhöhte Wandstärke aufweist. In order to enable the use of reinforcing fibers which have at least in part a length of more than 1 mm in such a thin-walled base body 2 of a structural component 1, supply channels are provided in the casting tool used for the production via which the casting compound (plastic melt) is distributed in the cavity of the casting tool, in which the structural component 1 or its base body 2 is produced. In the finished manufactured structural component 1 or its basic body 2, these supply channels are represented by longitudinally extended regions of increased wall thickness, which for the sake of simplicity are referred to below as supply channel regions and in which the main body 2 has in each case an increased wall thickness compared to its base wall thickness.
In Figur 6 sind am Grundkörper 2 des Strukturbauteiles 1 entsprechende Versorgungskanalbereiche 3, 4, 5 angedeutet. Weiterhin erkennbar sind Angussstellen P, welche einen Abschnitt der Bahn repräsentieren, entlang welcher die Gussmasse zum Gießen des Grundkörpers 2 den entsprechenden Versorgungskanälen (repräsentiert durch die Versorgungskanalbereiche 3) zugeführt wurde. Diese Angussstellen P können, wie in der DE 10 2008 028 712 A1 beschrieben, so ausgeführt sein, dass sie - in einem Querschnitt durch den Grundkörper 2 und die jeweilige Angussstelle P - einen gekrümmten Angussabschnitt aufweisen, dessen einander gegenüberliegende und einander abgewandte Seiten jeweils entlang einer gekrümmten Bahn verlaufen und entlang dieser in den angrenzenden Bereich des Grundkörpers 2 übergehen. Dies vermindert zusätzlich das Risiko eines Brechens der verstärkenden Fasern bei der Herstellung des Grundkörpers 2. Durch die Versorgungskanalbereiche 3, 4, 5 wird die Steifigkeit des Grundkörpers 2 erhöht. Darüber hinaus kann mit den durch jene Versorgungskanalbereiche 3, 4, 5 repräsentierten Versorgungskanälen eines Gusswerkzeugs die Gussmasse (faserverstärkte Kunststoff-Schmelze) gezielt in der Gussform verteilt werden, unter substantieller Reduzierung des Risikos, dass hierbei die in der Gussmasse enthaltenen verstärkenden Fasern brechen. Die Versorgungskanäle können insbesondere auch dazu genutzt werden, um hierüber Gussmasse solchen Bereichen des im Gusswerkzeug vorgesehenen Hohlraums zuzuführen, in denen Verstärkungsbereiche des Grundkörpers mit einer gegenüber der Basiswandstärke erhöhten Wanddicke erzeugt werden soll. In diesem Fall dienen nicht nur die Versorgungskanalbereiche 3, 4, 5 selbst zu einer Erhöhung der Festigkeit bzw. Steifigkeit des Grundkörpers/Strukturbauteiles, sondern sie dienen darüber hinaus auch zur Versorgung weiterer Verstärkungsbereiche des Grundkörpers. In FIG. 6, corresponding supply channel regions 3, 4, 5 are indicated on the main body 2 of the structural component 1. Further recognizable are gate marks P, which represent a section of the web along which the casting material for casting the base body 2 has been supplied to the corresponding supply channels (represented by the supply channel regions 3). These sprues P can, as described in DE 10 2008 028 712 A1, be designed so that they - in a cross section through the base body 2 and the respective gate point P - have a curved sprue section whose mutually opposite and opposite sides each along run a curved path and pass along this in the adjacent region of the body 2. This additionally reduces the risk of breakage of the reinforcing fibers during the production of the main body 2. The rigidity of the main body 2 is increased by the supply channel regions 3, 4, 5. Moreover, with the supply channels of a casting tool represented by those supply channel regions 3, 4, 5, the casting compound (fiber-reinforced plastic melt) can be distributed in the casting mold in a targeted manner, substantially reducing the risk of breaking the reinforcing fibers contained in the casting compound. In particular, the supply channels can also be used to supply molding compound to those regions of the cavity provided in the casting tool, in which reinforcing regions of the base body are to be produced with a wall thickness increased in relation to the base wall thickness. In this case, not only the supply channel areas 3, 4, 5 themselves serve to increase the strength or rigidity of the main body / structural component, but they also serve to supply additional reinforcement areas of the main body.
In den Versorgungskanalbereichen 3, 4, 5 bzw. den sonstigen Verstärkungsbereichen ist die Wanddicke des Grundkörpers 2 größer als die Basiswandstärke, insbesondere größer als 1.4 mm bzw. 1.5 mm. So kann die Dicke des Grundkörpers 2 in diesen Bereichen zwischen 1.8 mm und 2.5 mm liegen. Hiermit können - zusätzlich zu einer allgemeinen Verstärkung bzw. Versteifung des Grundkörpers 2 - beispielsweise Befestigungsstellen geschaffen werden sowie die Eigenschaften des Grundkörpers 2 mit Blick auf akustische Anforderungen modifiziert werden. In the supply channel regions 3, 4, 5 or the other reinforcement regions, the wall thickness of the main body 2 is greater than the base wall thickness, in particular greater than 1.4 mm or 1.5 mm. Thus, the thickness of the base body 2 in these areas can be between 1.8 mm and 2.5 mm. This can - in addition to a general reinforcement or stiffening of the body 2 -, for example, attachment points are created and the properties of the body 2 are modified in view of acoustic requirements.
Ist einem Versorgungskanalbereich ein weiterer Verstärkungsbereich am Grundkörper zugeordnet derart, dass der durch jenen Versorgungskanalbereich repräsentierte Versorgungskanal in dem zur Herstellung verwendeten Gusswerkzeug solchen Stellen Gussmasse zuführt, an denen der besagte (weitere) Verstärkungsbereich erzeugt werden soll, so kann die Dicke des Grundkörpers im Versorgungskanalbereich kleiner sein als in dem zugeordneten Verstärkungsbereich, insbesondere höchstens 90 % hiervon betragen. If a supply channel region is assigned a further reinforcement region on the base body such that the supply channel represented by that supply channel region supplies casting compound to those sites where the (further) reinforcement region is to be produced in the casting tool used for production, the thickness of the base body in the supply channel region can become smaller be as in the associated gain range, in particular at most 90% thereof.
Weitere Möglichkeiten der Ausgestaltung von Versorgungskanalbereichen, wie in Figu angedeutet, werden nachfolgend anhand der Figuren 1A bis 5 beschrieben werden. Figur 1A zeigt einen Bereich 20 des Grundkörpers 2 mit einer Basiswandstärke d, an dem sich ein Versorgungskanalbereich 3 erstreckt. Die Basiswandstärke d ist dabei gegeben als der Abstand zwischen den beiden einander gegenüberliegenden, den Grundkörper 2 quer zu dessen Erstreckungsebene (xz-Ebene) entlang einer Richtung y begrenzenden Oberflächen 21 , 22 des Grundkörpers 2. Further possibilities for the design of supply channel regions, as indicated in FIG. 1, will be described below with reference to FIGS. 1A to 5. FIG. 1A shows a region 20 of the basic body 2 with a base wall thickness d, on which a supply channel region 3 extends. The base wall thickness d is given as the distance between the two opposing surfaces 21, 22 of the main body 2 that border the base body 2 transversely to its plane of extent (xz-plane) along a direction y.
Im Versorgungskanalbereich 3 weist der Grundkörper 2 eine gegenüber der Basiswandstärke d größere Dicke D1 auf. An seinen beiden Längsseiten 31 , 32 geht der längserstreckte Versorgungskanalbereich 3 jeweils in einen Teilbereich des Grundkörpers 2 mit der Basiswandstärke d über. Der Abstand zwischen den beiden Längsseiten 31 , 32 des Versorgungskanalbereiches 3 definiert dessen Breite B1 (quer zur Richtung der Längserstreckung I und quer zur Dicke d; d. h. im Ausführungsbeispiel entlang der x-Achse). Mit einem Versorgungskanal, welcher durch den in Figur 1A dargestellten Versorgungskanalbereich 3 repräsentiert wird, lässt sich bei Herstellung des Grundkörpers 2 die als Material hierfür verwendete Gussmasse (faserverstärkte Kunststoff-Schmelze) gezielt in bestimmte Richtungen leiten, z.B. um Verstärkungsbereiche am Grundkörper zu schaffen, um Bindenähte in Bereiche geringer mechanischer Beanspruchung zu verlagern, um Gaseinschlüsse zu vermeiden bzw. räumlich zu verschieben, usw. In the supply channel region 3, the main body 2 has a greater thickness D1 than the base wall thickness d. At its two longitudinal sides 31, 32, the longitudinally extending supply channel region 3 in each case merges into a partial region of the base body 2 with the base wall thickness d. The distance between the two longitudinal sides 31, 32 of the supply channel region 3 defines its width B1 (transverse to the direction of the longitudinal extent I and transverse to the thickness d, that is to say in the exemplary embodiment along the x-axis). With a supply channel, which is represented by the supply channel region 3 shown in FIG. 1A, the casting material (fiber-reinforced plastic melt) used as material for this purpose can be directed in certain directions, e.g. to create reinforcement areas on the base body in order to shift weld lines into areas of low mechanical stress, in order to avoid or move gas pockets, etc.
Figur 1 B zeigt eine Abwandlung des Versorgungskanalbereiches 3 aus Figur 1 A mit einer vergleichsweise größeren Dicke D2 und einer vergleichsweise kleineren Breite B2. Der durch einen solchen Versorgungskanalbereich 3 repräsentierte Versorgungskanal eines Gusswerkzeugs ist insbesondere geeignet zur Versorgung von Stellen mit Materialanhäufungen, z. B. zur Schaffung von Befestigungsstellen, wie Schraubdomen oder Befestigungsöffnungen für den Eingriff eines Bajonett-Verbindungselementes. Der in Figur 1 C dargestellte Versorgungskanalbereich 3 weist eine vergleichsweise geringe Dicke D3 auf und geht an seinen Längsseiten 31 , 32 mit geringer Steigung kontinuierlich in Teilbereiche des Grundkörpers 2 mit der Basiswandstärke d über. Mit einem entsprechenden Versorgungskanal lässt sich eine flächige Ausbreitung der Gussmasse bei vergleichsweise geringer Richtwirkung erzielen. FIG. 1B shows a modification of the supply channel region 3 from FIG. 1A with a comparatively larger thickness D2 and a comparatively smaller width B2. The supply channel represented by such a supply channel region 3 of a casting tool is particularly suitable for supplying sites with accumulations of material, for. As for the creation of attachment points, such as screw domes or mounting holes for the engagement of a bayonet connection element. The supply channel region 3 shown in FIG. 1C has a comparatively small thickness D3 and, at its longitudinal sides 31, 32, continuously merges into partial regions of the base body 2 with the base wall thickness d with a slight pitch. With a corresponding supply channel, it is possible to achieve a planar spreading of the casting compound with comparatively low directivity.
Der in den Figuren 1A bis 1 C jeweils gezeigte Ausschnitt eines Versorgungskanalbereiches 3 ist beispielhaft geradlinig erstreckt. Ein jeweiliger Versorgungskanal kann aber auch gekrümmt ausgeführt sein. Die Länge eines Versorgungskanalbereiches ist dabei typischerweise deutlich größer als die Breite, also der Abstand zwischen den beiden Längsseiten 31 , 32. Figur 2A zeigt eine Weiterbildung des Versorgungskanalbereiches 3 aus Figur 1A, wobei der Versorgungskanalbereich 3 an einer Längsseite 32 über eine Kerbe 34 in einen Teilbereich 20 des Grundkörpers 2 mit der Basiswandstärke d übergeht. Im Bereich dieser Kerbe 34 ist die Dicke d des Grundkörpers 2 nochmals reduziert. Die Kerbe 34 kann sich dabei einerseits entlang der gesamten Länge des Versorgungskanalbereiches 3 erstrecken oder andererseits lokal begrenzt nur über ein Teil von dessen Länge. Die Kerbe 34 bildet eine Sollbruchstelle, so dass der Grundkörper 2 im Fall außergewöhnlicher Belastungen, z. B. in einem Crash-Fall, gezielt an solchen Stellen bricht, die unter dem Gesichtspunkt der Sicherheit von Fahrzeuginsassen möglichst geringe Risiken nach sich ziehen. Eine entlang der Länge des Versorgungskanalbereiches 3 durchgehende Kerbe 34 definiert dabei eine Sollbruchlinie. Eine lokal begrenzte Kerbe 34 (beispielsweise mit einer Länge von einigen zehn Millimeter) kann insbesondere die Stelle festlegen, an der im Überlastungsfall ein Bruch beginnen soll (etwa entsprechend dem„Konservenbüchseneffekt"). Eine Kerbe 34 kann dabei gegebenenfalls auch an beiden Längsseiten 31 , 32 eines Versorgungskanals 3 vorgesehen sein. The section of a supply channel region 3 shown in each of FIGS. 1A to 1C extends by way of example in a straight line. A respective one Supply channel can also be curved. The length of a supply channel region is typically significantly greater than the width, ie the distance between the two longitudinal sides 31, 32. Figure 2A shows a development of the supply channel region 3 of Figure 1A, wherein the supply channel region 3 on a longitudinal side 32 via a notch 34 in a Subarea 20 of the base body 2 merges with the base wall thickness d. In the region of this notch 34, the thickness d of the main body 2 is further reduced. The notch 34 may extend on the one hand along the entire length of the supply channel region 3 or on the other hand locally limited only over a part of its length. The notch 34 forms a predetermined breaking point, so that the base body 2 in the case of exceptional loads, z. As in a crash, targeted breaks in those places, which entail the lowest possible risks from the point of view of the safety of vehicle occupants. A notch 34 extending along the length of the supply channel region 3 defines a predetermined breaking line. A locally limited notch 34 (for example with a length of a few tens of millimeters) can in particular define the point at which a break should begin in the event of overloading (for example corresponding to the "can-canned effect"). 32 of a supply channel 3 may be provided.
Bei der in Figur 2B gezeigten Abwandlung des Versorgungskanalbereiches 3 aus Figur 1 B geht eine Längsseite 32 scharfkantig (mit einem sehr kleinen Krümmungsradius r verglichen mit dem Krümmungsradius R an der anderen Längsseite 31 ) in einen Teilbereich 20 des Grundkörpers 2 mit der Basiswandstärke d über. Auch hierdurch lässt sich eine Sollbruchstelle (als Folge einer vergrößerten Kerbwirkung) definieren. In the modification of the supply channel region 3 from FIG. 1B, shown in FIG. 2B, one longitudinal side 32 makes a sharp edge (with a very small radius of curvature r compared to the radius of curvature R on the other longitudinal side 31) into a partial region 20 of the base body 2 with the base wall thickness d. This also makes it possible to define a predetermined breaking point (as a consequence of an enlarged notch effect).
Figur 3 zeigt einen Versorgungskanalbereich 3, dessen Querschnitt (hier als Produkt aus Breite B und Dicke D) entlang der Längserstreckung I des Versorgungskanalbereiches 3 abnimmt. Die Abnahme entlang der Längsrichtung I erfolgt dabei durch (kontinuierliche) Reduzierung der Dicke D des Grundkörpers 2 im Versorgungskanalbereich 3. Die Abnahme erfolgt dabei entlang einer Richtung R, entlang der in dem durch den Versorgungskanalbereich 3 repräsentierten Versorgungskanal eines Gusswerkzeugs die Gussmasse bei der Herstellung des Grundkörpers 2 geflossen ist - von einem ersten Ende 36 zu einem zweiten Ende 37 des Versorgungskanalbereiches 3. Dies bedingt eine Erhöhung des Fließwiderstandes der Gussmasse (Kunststoff-Schmelze) mit fortschreitendem Fließweg entlang der Richtung R bzw. der Längserstreckung I, wodurch eine gleichmäßige, flächige Ausbreitung der Gussmasse erreicht wird und beispielsweise ein Stocken der Gussmasse vermieden werden kann. Entsprechende Fließfronten F der Gussmasse bei der Herstellung des Grundkörpers 2 sind in Figur 3 gestrichelt angedeutet. FIG. 3 shows a supply channel region 3 whose cross-section (here as a product of width B and thickness D) decreases along the longitudinal extension I of the supply channel region 3. The decrease along the longitudinal direction I takes place by (continuous) reduction of the thickness D of the main body 2 in the supply channel region 3. The decrease takes place along a direction R, along the supply channel of a casting tool represented by the supply channel region 3, the casting compound in the production of the Base body 2 is flowed - from a first end 36 to a second end 37 of the supply channel region 3. This causes an increase in the flow resistance of the casting material (plastic melt) with progressive flow path along the direction R or the longitudinal extension I, whereby a uniform, areal spread of the casting material is achieved and, for example, a stagnation of the casting compound can be avoided. Corresponding flow fronts F of the casting material in the production of the main body 2 are indicated by dashed lines in FIG.
Figur 4A zeigt eine Struktur von Versorgungskanalbereichen 3, 4, 5, mit der sich eine gleichmäßige, flächige Ausbreitung der Gussmasse erreichen lässt. Von einem jeweiligen Versorgungskanalbereich 3 gehen dabei weitere Versorgungskanalbereiche 4 geringeren Querschnitts ab, von denen wiederum Versorgungskanalbereiche 5 noch geringeren Querschnitts abgehen. Die mehreren (im Ausführungsbeispiel vier) Versorgungskanalbereiche 3 mit dem jeweils größten Querschnitt sind dabei so ausgerichtet, dass sie einander zugewandte Enden 37 aufweisen. An dem anderen Ende 36 eines jeweiligen Versorgungskanalbereiches 3 kann eine Angussstelle liegen, welche die Bahn repräsentiert, entlang der das im jeweiligen Versorgungskanalbereich 36 vorhandene Kunststoffmaterial zugeführt wurde. Der Querschnitt jener Versorgungskanalbereiche 3 nimmt dabei jeweils von den letztgenannten Enden 36 zu den einander zugewandten Enden 37 ab. FIG. 4A shows a structure of supply channel regions 3, 4, 5, with which uniform, planar spreading of the casting compound can be achieved. From a respective supply channel region 3, additional supply channel regions 4 of smaller cross-section start, from which in turn supply channel regions 5 of even smaller cross-section emerge. The plurality (four in the embodiment) supply channel regions 3 with the largest cross section are aligned so that they have mutually facing ends 37. At the other end 36 of a respective supply channel region 3, there may be a gate mark representing the web along which the plastic material present in the respective supply channel region 36 has been supplied. The cross section of these supply channel regions 3 decreases in each case from the latter ends 36 to the mutually facing ends 37.
Durch die gemäß Figur 4A vorgesehene Verschachtelung der Versorgungskanalbereiche 3, 4, 5 (auf unterschiedlichen Hierarchieebenen) wird eine gleichmäßige, flächige Ausbreitung der Gussmasse gewährleistet. The interleaving of the supply channel regions 3, 4, 5 provided on FIG. 4A (on different hierarchical levels) ensures a uniform, areal distribution of the casting compound.
Figur 4B zeigt eine Abwandlung der Anordnung aus Figur 4A, gemäß der sich die mehreren (im Ausführungsbeispiel vier) Versorgungskanalbereiche 3 mit dem vergleichsweise größten Querschnitt parallel zueinander erstrecken. Auch hier sind die Versorgungskanalbereiche 3, 4, 5 ineinander verschachtelt. Nach der der Anordnung aus Figur 4B zugrundeliegenden Versorgungskanalstruktur eines Gusswerkzeugs wird die Gussmasse (Kunststoff-Schmelze) in den einzelnen Hauptversorgungskanälen (repräsentiert durch die Versorgungskanalbereiche 3) parallel geleitet und geht dann seitlich in Nebenversorgungskanäle (repräsentiert durch die Versorgungskanalbereiche 4, 5) ab. FIG. 4B shows a modification of the arrangement from FIG. 4A, according to which the plurality of (in the exemplary embodiment four) supply channel regions 3 with the comparatively largest cross-section extend parallel to one another. Again, the supply channel areas 3, 4, 5 are interleaved. After the supply channel structure of a casting tool on which the arrangement of FIG. 4B is based, the casting compound (plastic melt) is conducted in parallel in the individual main supply channels (represented by the supply channel regions 3) and then flows laterally into secondary supply channels (represented by the supply channel regions 4, 5).
In Figur 5 ist ein Ausschnitt aus einer verschachtelten Versorgungskanalbereichsstruktur dargestellt. Diese umfasst zwei Hauptversorgungskanalbereiche 3, die jeweils einen vergleichsweise großen Querschnitt aufweisen und von denen Nebenversorgungskanalbereiche 4, 5 mit entsprechend kleinerem Querschnitt abgehen. Die beiden Hauptversorgungskanalbereiche 3 erstrecken sich jeweils von einem ersten Ende 36 zu einem zweiten Ende 37, wobei am jeweiligen ersten Ende 36 eine Angussstelle vorgesehen sein kann. D.h., das erste Ende 36 des jeweiligen Hauptversorgungskanalbereiches 3 entspricht dem Ende des hierdurch repräsentierten Versorgungskanales, an dem zur Herstellung des Grundkörpers 2 Vergussmasse zugeführt wurde. Die ersten Enden 36 der beiden Hauptversorgungskanalbereiche 3 sind dabei im Ausführungsbeispiel der Figur 5 einander abgewandt. Mit dem zweiten Ende 37 erstreckt sich ein jeweiliger Hauptversorgungskanalbereich 3 in die vom jeweils anderen Hauptversorgungskanalbereich ausgehende Versorgungskanalbereichsstruktur hinein. Hiermit geht die Ausbildung einer gekrümmten Bindenaht N an dem Grundkörper einher. Die Ausbildung gerader und damit besonders bruchgefährdeter Bindenähte wird hierdurch vermieden. Allgemein handelt es sich bei der Bindenaht N um eine mechanisch sensible Stelle, weil hier die verstärkenden Fasern regelmäßig weniger gut ineinandergreifen als außerhalb einer Bindenaht. FIG. 5 shows a detail of a nested supply channel area structure. This comprises two main supply channel regions 3, each having a comparatively large cross-section and from which secondary supply channel regions 4, 5 depart with a correspondingly smaller cross-section. The two main supply channel areas 3 each extend from a first one End 36 to a second end 37, wherein at the respective first end 36 a gate may be provided. That is to say, the first end 36 of the respective main supply channel region 3 corresponds to the end of the supply channel represented thereby, to which potting compound 2 has been supplied for the production of the main body 2. The first ends 36 of the two main supply channel areas 3 are in the embodiment of Figure 5 facing away from each other. With the second end 37, a respective main supply channel region 3 extends into the supply channel region structure emanating from the respective other main supply channel region. This is accompanied by the formation of a curved weld line N on the base body. The formation of straight and thus particularly fragile weld lines is thereby avoided. In general, the weld line N is a mechanically sensitive point, because here the reinforcing fibers regularly intermesh less well than outside a weld line.

Claims

Patentansprüche claims
1. Kraftfahrzeug-Strukturbauteil mit einem flächig erstreckten Grundkörper (2), der aus einem faserverstärkten Kunststoff gegossen ist und der eine Basiswandstärke (d) von weniger als 1 .5 mm aufweist, wobei an dem Grundkörper (2) Bereiche (3, 4, 5) mit einer gegenüber der Basiswandstärke (d) erhöhten Wanddicke (D, D1 , D2, D3) vorgesehen sind, von denen zumindest einige jeweils einen Versorgungskanal eines zur Formung des Grundkörpers (2) verwendeten Gusswerkzeugs repräsentieren, entlang dem zur Herstellung des Grundkörpers (2) verwendete Gussmasse geleitet wurde. 1. motor vehicle structural component having a flatly extended main body (2) which is cast from a fiber-reinforced plastic and having a base wall thickness (d) of less than 1 .5 mm, wherein on the base body (2) regions (3, 4, 5) are provided with a wall thickness (D, D1, D2, D3) which is increased relative to the base wall thickness (d), at least some of which each represent a supply channel of a casting tool used for forming the base body (2) along which for the production of the base body (FIG. 2) used casting material was passed.
Kraftfahrzeug-Strukturbauteil nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Fasern, mit denen der Kunststoff zur Verstärkung versetzt ist, zumindest zum Teil eine Länge von mindestens 1 mm aufweisen. Motor vehicle structural component according to claim 1, characterized in that the fibers, with which the plastic is offset for reinforcement, at least in part have a length of at least 1 mm.
Kraftfahrzeug-Strukturbauteil nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest 50 % der Fasern, mit denen der Kunststoff zur Verstärkung versetzt ist, eine Länge von mindestens 1 mm aufweisen. Motor vehicle structural component according to claim 1 or 2, characterized in that at least 50% of the fibers, with which the plastic is offset for reinforcement, have a length of at least 1 mm.
Kraftfahrzeug-Strukturbauteil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Basiswandstärke (d) des Grundkörpers (2) kleiner oder gleich 1 .4 mm ist. Motor vehicle structural component according to one of the preceding claims, characterized in that the base wall thickness (d) of the base body (2) is less than or equal to 1 .4 mm.
Kraftfahrzeug-Strukturbauteil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Basiswandstärke (d) des Grundkörpers (2) zwischen 0.8 mm und 1.2 mm liegt. Motor vehicle structural component according to one of the preceding claims, characterized in that the base wall thickness (d) of the base body (2) is between 0.8 mm and 1.2 mm.
Kraftfahrzeug-Strukturbauteil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Dicke (D, D1 , D2, D3) des Grundkörpers (2) in einem jeweiligen Bereich (3, 4, 5) erhöhter Wanddicke größer oder gleich 1.5 mm ist. Motor vehicle structural component according to one of the preceding claims, characterized in that the thickness (D, D1, D2, D3) of the base body (2) in a respective region (3, 4, 5) of increased wall thickness is greater than or equal to 1.5 mm.
7. Kraftfahrzeug-Strukturbauteil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Dicke (D, D1 , D2, D3) des Grundkörpers (2) in einem jeweiligen Bereich (3, 4, 5) erhöhter Wanddicke zwischen 1 .8 mm und 2.5 mm liegt. 7. Motor vehicle structural component according to one of the preceding claims, characterized in that the thickness (D, D1, D2, D3) of the base body (2) in a respective region (3, 4, 5) increased wall thickness between 1 .8 mm and 2.5 mm.
8. Kraftfahrzeug-Strukturbauteil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Bereich (3, 4, 5) erhöhter Wanddicke, welcher einen Versorgungskanal repräsentiert, in einen anderen Bereich erhöhter Wanddicke übergeht, in welchem die Dicke des Grundkörpers (2) größer ist als in dem Bereich, welcher einen Versorgungskanal repräsentiert. 8. Motor vehicle structural component according to one of the preceding claims, characterized in that a region (3, 4, 5) of increased wall thickness, which represents a supply channel, merges into another region of increased wall thickness, in which the thickness of the base body (2) larger is as in the area representing a supply channel.
Kraftfahrzeug-Strukturbauteil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sich an mindestens einer Längsseite (31 , 32) eines Bereiches (3) erhöhter Wanddicke eine Sollbruchstelle erstreckt. Motor vehicle structural component according to one of the preceding claims, characterized in that a predetermined breaking point extends on at least one longitudinal side (31, 32) of a region (3) of increased wall thickness.
0. Kraftfahrzeug-Strukturbauteil nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Sollbruchstelle durch eine Kerbe (34) gebildet wird. 0. motor vehicle structural component according to claim 9, characterized in that the predetermined breaking point is formed by a notch (34).
Kraftfahrzeug-Strukturbauteil nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Sollbruchstelle durch einen scharfkantigen Übergang (r) des Bereiches (3) erhöhter Wanddicke in einen angrenzenden Teilbereich (20) des Grundkörpers (2) gebildet ist. Motor vehicle structural component according to claim 9, characterized in that the predetermined breaking point is formed by a sharp-edged transition (r) of the region (3) increased wall thickness in an adjacent portion (20) of the base body (2).
12. Kraftfahrzeug-Strukturbauteil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Bereich (3, 4, 5) erhöhter Wanddicke, welcher einen Versorgungskanal repräsentiert, einen entlang seiner Längserstreckung (I) abnehmenden Querschnitt aufweist. 12. Motor vehicle structural component according to one of the preceding claims, characterized in that at least one region (3, 4, 5) of increased wall thickness, which represents a supply channel, along its longitudinal extent (I) has a decreasing cross-section.
13. Kraftfahrzeug-Strukturbauteil nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Dicke (D) des Bereiches (3) erhöhter Wanddicke entlang seiner Längserstreckung (I) abnimmt. 13. motor vehicle structural component according to claim 12, characterized in that the thickness (D) of the region (3) increased wall thickness along its longitudinal extent (I) decreases.
14. Kraftfahrzeug-Strukturbauteil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an den Grundkörper (2) eine Mehrzahl Bereiche (3, 4, 5) erhöhter Wanddicke vorgesehen ist. 14. Motor vehicle structural component according to one of the preceding claims, characterized in that on the base body (2) a plurality of regions (3, 4, 5) of increased wall thickness is provided.
15. Kraftfahrzeug-Strukturbauteil nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass von einem Bereich (3, 4) erhöhter Wanddicke, der einen Versorgungskanal repräsentiert, weitere Bereiche (4, 5) erhöhter Wanddicke abgehen, die jeweils einen Versorgungskanal repräsentieren und die im Vergleich zu dem erstgenannten Bereich (3, 4) erhöhter Wanddicke einen kleineren Querschnitt aufweisen. 15. Motor vehicle structural component according to claim 14, characterized in that of a region (3, 4) of increased wall thickness, which represents a supply channel, further regions (4, 5) of increased wall thickness depart, each representing a supply channel and compared to the first-mentioned region (3, 4) of increased wall thickness have a smaller cross-section.
16. Kraftfahrzeug-Strukturbauteil nach Anspruch 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet, dass die mehreren Bereiche (3, 4, 5) erhöhter Wanddicke, die jeweils einen Versorgungskanal repräsentieren, derart am Grundkörper (2) angeordnet sind, dass am Grundkörper (2) mindestens eine gekrümmt verlaufende, die Bereiche (3, 4, 5) erhöhter Wanddicke schneidende Bindenaht (N) ausgebildet ist. 16. Motor vehicle structural component according to claim 14 or 15, characterized in that the plurality of areas (3, 4, 5) of increased wall thickness, each representing a supply channel, are arranged on the base body (2) that on the base body (2) at least a curved extending, the areas (3, 4, 5) of increased wall thickness intersecting Bindenaht (N) is formed.
17. Kraftfahrzeug-Strukturbauteil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Kraftfahrzeug-Strukturbauteil (1 ) zum Einbau in eine Kraftfahrzeugtür, in einen Kühlerbereich eines Kraftfahrzeugs oder in einen Fahrzeugsitz ausgebildet ist. 17. Motor vehicle structural component according to one of the preceding claims, characterized in that the motor vehicle structural component (1) is designed for installation in a motor vehicle door, in a radiator region of a motor vehicle or in a vehicle seat.
18. Verfahren zur Herstellung eines Kraftfahrzeug-Strukturbauteiles nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei zur Herstellung eines Grundkörpers (2) des Kraftfahrzeug-Strukturbauteiles (1 ) eine Gussmasse in Form einer faserverstärkten Kunststoff-Schmelze in ein Gusswerkzeug eingebracht wird und wobei an dem Gusswerkzeug Versorgungskanäle vorgesehen sind, entlang derer zumindest ein Teil der Kunststoff-Schmelze an bestimmte Stellen eines zur Formung des Grundkörpers (2) vorgesehenen Hohlraumes des Gusswerkzeuges geleitet wird, derart, dass durch die Versorgungskanäle an dem Grundkörper (2) Bereiche (3, 4, 5) erhöhter Wanddicke (D, D1 , D2, D3) gebildet werden. 18. A method for producing a motor vehicle structural component according to one of the preceding claims, wherein for producing a base body (2) of the motor vehicle structural component (1) a casting compound in the form of a fiber-reinforced plastic melt is introduced into a casting tool and wherein at the casting tool supply channels are provided, along which at least a portion of the plastic melt at certain points of a for forming the base body (2) provided cavity of the casting tool is guided, such that by the supply channels to the base body (2) regions (3, 4, 5) increased wall thickness (D, D1, D2, D3) are formed.
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