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Die vorliegende Erfindung betrifft eine an einer Hecköffnung der Fahrzeugkarosserie eines Kraftfahrzeugs vorhandene Heckklappe und betrifft insbesondere eine Struktur eines unteren Bereichs einer Heckklappe des Schräghecktyps aus Kunstharz.
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In den letzten Jahren nimmt der Einsatz von Kunstharzen in Fahrzeugkarosserien zum Zwecke der Gewichtsreduzierung zu und verschiedene Probleme hinsichtlich des zunehmenden Einsatzes von Kunstharzen bei Heckklappen an Hecköffnungen der Fahrzeugkarosserie von Personenkraftwagen wurden untersucht. Das folgende Problem entsteht in dem Fall, in dem eine Heckklappe aus einem zunehmenden Anteil an Kunstharzen besteht. Da die Heckklappe aus Kunstharz eine geringere Steifigkeit aufweist und stoßempfindlicher als ein Stahlblech ist, kann eine Wand derselben in dem Fall, in dem aufgrund einer Heckkollision oder dergleichen von der Fahrzeugrückseite her eine Stoßbelastung auf diese einwirkt, gespalten werden.
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Zur Verstärkung und als Maßnahme gegen Heckkollisionen offenbart Patentliteratur 1, dass eine Stahlblechverstärkung sich von einem Scharnierabschnitt durch einen Fensterrahmenabschnitt bis unterhalb einer Gürtellinie erstreckt und dass der Scharnierabschnitt an einem oberen Ende und ein Schlossabschnitt an einem unteren Ende in der Mitte durch ein Drahtseil miteinander verbunden sind. Wenn die Stahlblechverstärkung sich jedoch nicht bis um das Scharnier, sondern sogar bis zu Säulenabschnitten oder bis zu der Gürtellinie erstreckt, erhöht sich deren Gewicht, und der Beitrag zur Verringerung der Kosten und des Gewichts wird geringer.
Patentliteratur 1:
Japanische offengelegte Patentanmeldung Nr. 2010-159037 -
Die vorliegende Erfindung, die im Hinblick auf derartige reale Verhältnisse wie vorstehend beschrieben entwickelt wurde, hat die Aufgabe, eine Struktur eines unteren Bereichs einer Heckklappe aus Kunstharz bereitzustellen, die Steifigkeit und Stoßfestigkeit sicherstellen kann, ohne dabei auf Metallteile angewiesen zu sein, und die hinsichtlich der Kosten- und Gewichtreduzierung vorteilhaft ist.
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Zur Lösung der Aufgabe ist eine erfindungsgemäße Struktur eines unteren Bereichs einer Heckklappe aus Kunstharz die öffenbar und schließbar an der Hecköffnung einer Fahrzeugkarosserie vorgesehen ist, wobei die Heckklappe aus Kunstharz eine Außenwand und eine Innenwand umfasst, die jeweils aus einem Kunstharzformkörper bestehen, dessen oberer Abschnitt eine Fensteröffnung aufweist, und wobei die Außenwand und die Innenwand an ihren Randabschnitten und an Randabschnitten der Fensteröffnung einstückig miteinander verbunden sind. Ein oberer Endabschnitt, der eine Oberseite der Fensteröffnung bildet, ist mittels eines Scharniers schwenkbar mit einer Oberseite der Hecköffnung der Fahrzeugkarosserie verbunden. Eine Schlossfalle, die mit einem Schließbügel, der an einer Unterseite der Hecköffnung der Fahrzeugkarosserie befestigt ist, in Eingriff gebracht und von diesem gelöst werden kann, ist in einem Schlossgehäuseabschnitt in einem unteren Fahrzeugabschnitt unterhalb der Fensteröffnung der Innenwand untergebracht. Zwischen der Außen- und der Innenwand ist ein Innenraum ausgebildet. In dem Innenraum ist ein Drahtseil und/oder ein Kabelstrang zur Verbindung des oberen Endabschnitts mit einem Hauptkörperabschnitt unterhalb der Fensteröffnung angeordnet. Der Schlossgehäuseabschnitt umfasst einen Längswandabschnitt, der in dem Innenraum an einer Innenfläche der Innenwand stehend vorgesehen ist. Der Schlossgehäuseabschnitt weist eine kastenartige Form auf, so dass die Schlossfalle von dem Längswandabschnitt umgeben ist. Ein Rippenpaar ist so vorgesehen, dass es sich von dem in Fahrzeugquerrichtung außenseitigen Längswandabschnitt des Schlossgehäuseabschnitts in Fahrzeugquerrichtung nach außen erstreckt. Zwischen dem Rippenpaar ist ein Kanal zur Anordnung des Drahtseils und/oder des Kabelstranges ausgebildet. Entlang des Kanals ist eine Langfaserverstärkung in einen Querschnitt der Innenwand einsatzgeformt.
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Bei einem Aspekt der erfindungsgemäßen Struktur des unteren Bereichs der Heckklappe aus Kunstharz bildet außerdem der Kanal mit der Außenwand einen geschlossenen Querschnitt und der geschlossene Querschnitt ist mit einem Klebstoff gefüllt.
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Aufgabe wird ferner gelöst durch eine Struktur eines unteren Bereichs einer Heckklappe aus Kunstharz, die öffenbar und schließbar an der Hecköffnung einer Fahrzeugkarosserie bereitgestellt ist, wobei die Heckklappe aus Kunstharz eine Außenwand und eine Innenwand umfasst, die jeweils aus einem Kunstharzformkörper bestehen, dessen oberer Abschnitt eine Fensteröffnung aufweist, und wobei die Außenwand und die Innenwand an ihren Randabschnitten und an Randabschnitten der Fensteröffnung einstückig miteinander verbunden sind. Ein oberer Endabschnitt, der eine Oberseite der Fensteröffnung bildet, ist mittels eines Scharniers schwenkbar mit einer Oberseite der Hecköffnung der Fahrzeugkarosserie verbunden. Eine Schlossfalle, die mit einem Schließbügel, der an einer Unterseite der Hecköffnung der Fahrzeugkarosserie befestigt ist, in Eingriff gebracht und von diesem gelöst werden kann, ist in einem Schlossgehäuseabschnitt in einem unteren Fahrzeugabschnitt unterhalb der Fensteröffnung der Innenwand untergebracht. Zwischen der Außen- und der Innenwand ist ein Innenraum ausgebildet. In dem Innenraum ist ein Drahtseil und/oder ein Kabelstrang zur Verbindung des oberen Endabschnitts mit einem Hauptkörperabschnitt unterhalb der Fensteröffnung angeordnet. Der Schlossgehäuseabschnitt umfasst einen Längswandabschnitt, der in dem Innenraum an einer Innenfläche der Innenwand stehend vorgesehen ist. Der Schlossgehäuseabschnitt weist eine kastenartige Form auf, so dass die Schlossfalle von dem Längswandabschnitt umgeben ist. Ein Rippenpaar ist so vorgesehen, dass es sich von dem in Fahrzeugquerrichtung außenseitigen Längswandabschnitt des Schlossgehäuseabschnitts in Fahrzeugquerrichtung nach außen erstreckt. Ein Kanal zur Anordnung des Drahtseils und/oder des Kabelstranges ist zwischen dem Rippenpaar ausgebildet. Der Kanal bildet mit der Außenwand einen geschlossenen Querschnitt. Der geschlossene Querschnitt ist mit einem Klebstoff gefüllt.
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Nach einem Aspekt der erfindungsgemäßen Struktur des unteren Bereichs der Heckklappe aus Kunstharz sind außerdem an gegenüberliegenden Seitenwänden des Rippenpaars, das den Kanal bildet, Rippen zur mäanderartigen Anordnung alternierend vorstehend vorgesehen, um das Drahtseil und/oder den Kabelstrang mäandrierend anzuordnen.
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Nach einem Aspekt der erfindungsgemäßen Struktur des unteren Bereichs der Heckklappe aus Kunstharz sind des Weiteren erste Längsrippen, die sich von dem Längswandabschnitt des Schlossgehäuseabschnitts aus zu einem unteren Endabschnitt der Innenwand erstrecken, stehend vorgesehen, sind Langfaserverstärkungen entlang der Basen der ersten Längsrippen oder angrenzend an die Basen in einen Querschnitt der Innenwand einsatzgeformt, umfasst die Außenwand zweite Längsrippen, die angrenzend an die ersten Längsrippen in dem Innenraum stehend vorgesehen sind, und ein Kantenende jeder der zweiten Längsrippen ist mittels eines entlang der Basis jeder Längsrippe aufgebrachten Klebstoffs angeklebt und befestigt.
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Nach einem Aspekt der erfindungsgemäßen Struktur des unteren Bereichs der Heckklappe aus Kunstharz umfasst des Weiteren die Langfaserverstärkung eine Glas-Langfaser oder eine Kohlenstoff-Langfaser und die Langfaserverstärkung ist als ein bandförmiges Element, dass erhalten wird durch Zusammenführen mit imprägniertem Kunstharz oder Weben, einsatzgeformt.
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Nach einem Aspekt der erfindungsgemäßen Struktur des unteren Bereichs der Heckklappe aus Kunstharz ist eine Langfaserverstärkung entlang einer Dichtfläche, die an einem Randabschnitt der Hecköffnung der Fahrzeugkarosserie anliegt, in einen Querschnitt der Innenwand einsatzgeformt.
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Da die Struktur des unteren Bereichs der Heckklappe aus Kunstharz gemäß jedem Aspekt der vorliegenden Erfindung wie vorstehend beschrieben ausgestaltet ist, ist um die mit der Fahrzeugkarosserie in Eingriff stehende Schlossfalle eine Verstärkungsstruktur ausgebildet, und dies ist vorteilhaft, um aufgrund einer Stoßbelastung von der Fahrzeugrückseite her um die Schlossfalle herum auftretende Brüche zu unterdrücken. Zu bemerken ist, dass anstelle oder zusätzlich zu der Ausgestaltung, bei der die Langfaserverstärkungen entlang der Kanäle einsatzgeformt sind, die Kanäle mit der Außenwand einen geschlossenen Querschnitt bilden können und der geschlossene Querschnitt mit einem Klebstoff gefüllt sein kann. Dieser Aspekt kann ebenfalls ähnliche Wirkungen erzeugen.
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Des Weiteren bildet der Kanal mit der Außenwand einen geschlossenen Querschnitt und der geschlossene Querschnitt ist mit einem Klebstoff (33b) gefüllt. Nach diesem Aspekt ist das Drahtseil und/oder der Kabelstrang, das bzw. der in dem Kanal entlang von Säulenabschnitten angeordnet ist, durch Klebung befestigt, und es entsteht eine Verstärkungsstruktur, deren Kern der befestigte Abschnitt ist. Ähnlich wie bei dem Vorstehendenist dies vorteilhaft, um unter Vermeidung einer Gewichtszunahme eine Verformung und Brüche der gesamten Heckklappe zu verhindern.
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Weiterhin sind gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung an gegenüberliegenden Seitenwänden eines Rippenpaars (34), das den Kanal bildet, Rippen zur mäanderartigen Anordnung (34a) alternierend vorstehend vorgesehen, um das Drahtseil und/oder den Kabelstrang (7) mäandrierend anzuordnen. Somit wird das Drahtseil und/oder der Kabelstrang vor dem Schritt des Verklebens durch die Rippen zur mäanderartigen Anordnung arretiert. Demzufolge kann der Klebstoff auf eine sichere Weise eingebracht werden, die Durchführbarkeit kann verbessert werden, und die Haftfähigkeit kann ebenfalls verbessert werden.
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Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung sind weiterhin erste Längsrippen (52, 53), die sich von dem Längswandabschnitt des Schlossgehäuseabschnitts (15) aus zu einem unteren Endabschnitt der Innenwand erstrecken, stehend vorgesehen, sind Langfaserverstärkungen (53f) entlang der Basen der ersten Längsrippen oder angrenzend an die Basen in einen Querschnitt der Innenwand einsatzgeformt, umfasst die Außenwand zweite Längsrippen (25), die angrenzend an die ersten Längsrippen (53) in dem Innenraum stehend vorgesehen sind, und ein Kantenende jeder der zweiten Längsrippen ist mittels eines entlang der Basis der ersten Längsrippe aufgebrachten Klebstoffs (53b) angeklebt und befestigt. Aufgrund einer Stoßbelastung von der Fahrzeugrückseite her auftretende Brüche und eine Abtrennung um die Schlossfalle herum werden folglich durch die Langfaserverstärkungen verhindert, eine Trennung der Innenwand und der Außenwand wird unterdrückt, da die Innenwand und die Außenwand aneinander geklebt und befestigt sind und die Last kann über die gesamte Heckklappe verteilt werden. Dieser Aspekt ist in den genannten Punkten vorteilhaft.
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Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst des Weiteren die Langfaserverstärkung Glas-Langfasern oder Kohlenstoff-Langfasern, und die Langfaserverstärkung ist als ein bandförmiges Element, das erhalten wird durch Zusammenführen mit imprägniertem Kunstharz oder Weben, einsatzgeformt. Folglich kann die Langfaserverstärkung in der gewünschten Menge, Ausrichtung und Form eingesetzt werden.
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Des Weiteren ist gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung eine Langfaserverstärkung (33f) entlang einer Dichtfläche (32), die an einem Randabschnitt der Hecköffnung der Fahrzeugkarosserie anliegt, in einen Querschnitt der Innenwand einsatzgeformt. Folglich werden die Festigkeit und die Steifigkeit des Randabschnitts der Innenwand, der einen schwenkbar mit der Fahrzeugkarosserie verbundenen Scharnierbefestigungsabschnitt (oberer Endabschnitt), einen linken und einen rechten Säulenabschnitt und einen Befestigungsabschnitt der Schlossfalle (unterer Endabschnitt) umfasst, verbessert, und die Trennung der Innenwand von der Außenwand wird unterdrückt. Dieser Aspekt ist in den genannten Punkten vorteilhaft.
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1 ist eine Ansicht von innen auf eine Heckklappe nach einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
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2 ist eine Ansicht von der Heckseite auf eine Innenwand.
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3 ist eine vergrößerte Teilansicht von 2 und zeigt einen Anordnungszustand eines Kabelstranges.
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4 ist eine Querschnittsansicht entlang einer Linie A-A in 1.
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5 ist eine Querschnittsansicht entlang der Linie A-A in 1 gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
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6 ist eine Querschnittsansicht entlang der Linie A-A in 1 gemäß eines abgeänderten Beispiels der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
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7 ist eine perspektivische Ansicht einer Verstärkungsstruktur einer Umgebung eines Befestigungsabschnitts der Schlossfalle.
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8 ist eine Teil-Querschnittsansicht entlang einer Linie B-B in 7.
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9 ist eine schematische Querschnittsansicht entlang einer Linie C-C in 8.
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Nachfolgend sind Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen ausführlich beschrieben.
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Die 1 bis 4 veranschaulichen jeweils eine Heckklappe 1 nach einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Die Heckklappe umfasst eine Außenwand 2, eine Innenwand 3, eine Schlossfalle 6, einen Schlossgehäuseabschnitt 15 und einen Kabelstrang 7. In allen Zeichnungen ist die Heckklappe 1 eine Heckklappe eines Schrägheckfahrzeugs, die öffenbar und schließbar an der Hecköffnung einer Fahrzeugkarosserie bereitgestellt ist. In einem oberen Abschnitt der Heckklappe 1 ist eine Fensteröffnung 10 vorgesehen. Die Außenwand 2 und die Innenwand 3, die jeweils aus einem dünnen Harzformkörper bestehen, sind an ihren Randabschnitten 21, 31 und an Randabschnitten 20, 30 der Fensteröffnung 10 einstückig miteinander verbunden, um so eine Zweischalenstruktur mit einem hohlen Querschnitt zu bilden.
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Die Heckklappe 1 (Innenwand 3) umfasst: einen oberen Endabschnitt 11, der die Oberseite der Fensteröffnung 10 bildet, Säulenabschnitte 12, 12, welche die rechte und die linke Seite der Fensteröffnung 10 bilden, und einen Hauptkörperabschnitt 13, der in einem unteren Fahrzeugabschnitt unterhalb der Fensteröffnung 10 angeordnet ist. An dem oberen Endabschnitt 11 sind rechts und links Befestigungsabschnitte für Scharniere 5 vorhanden und die Heckklappe 1 ist mittels eines Paars aus einem rechten und einem linken Scharnier 5 schwenkbar mit der Oberseite der Hecköffnung der Fahrzeugkarosserie verbunden.
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In einem in den Zeichnungen dargestellten Beispiel sind an den Rückseiten der Befestigungsabschnitte für die Scharniere 5 der Innenwand 3 Verstärkungsbleche 55 aus Metall befestigt, und die Innenwand 3, die Verstärkungsbleche 55 und die Scharniere 5 sind in dem Zustand, in dem die Innenwand 3 sandwichartig zwischen den Verstärkungsblechen 55 und den Scharnieren 5 angeordnet ist, aneinander befestigt. Die Verstärkungsbleche 55 können entfallen. Angrenzend an die Scharnierbefestigungsabschnitte des oberen Endabschnitts 11 ist jeweils ein Loch 110 vorgesehen, um einen Kabelstrang 7 (der später beschrieben werden soll) vom Inneren eines hohlen Teils der Heckklappe 1 zur Fahrzeugkarosserieseite herauszuziehen.
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An einem unteren Endabschnitt 14 der Innenwand 3 ist ein Befestigungsabschnitt 41 für die Schlossfalle 6 vorgesehen, die mit einem an einer Unterseite der Hecköffnung der Fahrzeugkarosserie befestigten Schließbügel (nicht dargestellt) in Eingriff gebracht und von diesem gelöst werden kann. Der Schlossgehäuseabschnitt 15, der die Schlossfalle 6 und einen Mechanismusteil desselben aufnimmt, ist angrenzend an den Befestigungsabschnitt 41 einstückig mit dem Hauptkörperabschnitt 13 formgepresst. Der Schlossgehäuseabschnitt 15 ist konkav in einer kastenartigen Form an einer Fläche des Hauptkörperabschnitts 13 auf der Fahrzeuginnenraumseite vorgesehen. Ein oberer Abschnitt (auf der Seite des Mechanismusteils) der Schlossfalle 6 ist an einer inneren Bodenfläche befestigt, die von einer Längswand 51 umgeben ist. In diesem Beispiel ist die kastenartige Form des Schlossgehäuseabschnitts 15 derart, dass die Schlossfalle 6 auf der Fahrzeugoberseite und auf beiden Seiten in Fahrzeugquerrichtung von der Längswand 51 umgeben ist. Es ist anzumerken, dass ein unterer Abschnitt 50 des Schlossgehäuseabschnitts 15 durchdringt, wie weiter unten beschrieben. Aufgrund der kastenartigen Form des Schlossgehäuseabschnitts 15, die durch die Längswand 51 gebildet ist, weist der Schlossgehäuseabschnitt 15 eine erhöhte Steifigkeit auf.
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Wie in 7 dargestellt, dringt der untere Abschnitt 50 des Schlossgehäuseabschnitts 15 in Richtung einer Öffnung 40 des unteren Endabschnitts 14 durch und ist durch eine rechte und eine linke erste Längsrippe 52, 52 mit dem unteren Endabschnitt 14 gekoppelt. Erste Längsrippen 53, 53 erstrecken sich in Richtung von oben nach unten weiter seitlich der rechten und der linken ersten Längsrippe 52, 52 (auf der Außenseite in Fahrzeugquerrichtung). Des Weiteren ist der Schlossgehäuseabschnitt 15 nach links in 1 (nach rechts in Fahrzeugquerrichtung) erweitert und dient als Motorgehäuseabschnitt 15a eines Heckscheibenwischers (nicht dargestellt). In dem Motorgehäuseabschnitt 15a ist ein Loch 15b zum Einführen einer Drehwelle des Heckscheibenwischers vorgesehen. Darüber hinaus ist an dem unteren Endabschnitt 14 auf der Seite des Motorgehäuseabschnitts 15a konkav ein Greifabschnitt 42 zum Verschließen der geöffneten Heckklappe 1 vorgesehen. Durch das Bereitstellen der ersten Längsrippen 51 bis 54 wird die Steifigkeit um den Schlossgehäuseabschnitt 15 herum erhöht.
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Auf der zentralen Seite des Randabschnitts 31 der Innenwand 3 ist angrenzend eine Dichtfläche 32 ausgebildet. Die Dichtfläche 32 ist eine Empfängerfläche, die an einer Öffnungsverkleidung (Witterungsleiste) anliegt, die an der Hecköffnung der Fahrzeugkarosserie vorgesehen ist, und bildet im geschlossenen Zustand der Heckklappe 1 eine Abdichtung. Wie in 4 dargestellt, ist die Dichtfläche 32 als eine von dem Randabschnitt 31 abgesetzte Fläche ausgebildet. Es ist anzumerken, dass die Heckklappenscheibe 4 an einer Fläche der Außenwand 2 angeklebt und befestigt ist.
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Eine Verstärkungsrippe, die ein Wabenmuster aufweist, kann an der gesamten rückwärtigen Fläche des Hauptkörperabschnitts 13 der Innenwand 3 vorstehend vorgesehen sein. Darüber hinaus ist entlang der Außenkante (entlang der Außenseite in Fahrzeugquerrichtung und des unteren Abschnitts) des Hauptkörperabschnitts 13 ein Paar von Verstärkungsrippen 33, die sich entlang der rückwärtigen Fläche der Dichtfläche 32 erstrecken, vorstehend vorgesehen. Zwischen den Verstärkungsrippen 33 ist ein Kanal 33c gebildet. Der Kanal 33c dient sowohl als Verstärkungsstruktur, als auch als Entwässerungsweg zum Ableiten von innerer Feuchtigkeit.
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Der Kanal 33c im oberen Endabschnitt 11 und die Säulenabschnitte 12 dienen auch als Kanal zur Anordnung des Kabelstranges 7, welcher der Schlossfalle 6, einem Motor des Heckscheibenwischers, sowie einer Lampe 43 im unteren Endabschnitt 14 Strom zuführt.
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Wie in den 2 und 3 dargestellt, ist ein Paar von Verstärkungsrippen 34 vorstehend vorgesehen. Das Paar von Verstärkungsrippen 34 erstreckt sich von der Längswand 51 des Schlossgehäuseabschnitts 15 auf der linken Seite in 2 parallel schräg aufwärts in Fahrzeugquerrichtung nach außen. Zwischen dem Paar der Verstärkungsrippen 34 ist ein Kanal 34c gebildet. Der durch den Kanal 34c geführte Kabelstrang 7 wird in einem unteren Teil des Säulenabschnitts 12 in den Kanal 33c eingeführt, durchläuft einen oberen Abschnitt des Säulenabschnitts 12 und wird aus den Löchern 110 im oberen Endabschnitt 11 zur Fahrzeugkarosserieseite herausgezogen.
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An der rechten Seite des Schlossgehäuseabschnitts 15 ist in ähnlicher Weise ein Paar von Verstärkungsrippen 35 stehend vorgesehen. Das Paar von Verstärkungsrippen 35 erstreckt sich von der Längswand 51 auf der rechten Seite parallel schräg aufwärts in Fahrzeugquerrichtung nach außen. Zwischen dem Paar der Verstärkungsrippen 35 ist in ähnlicher Weise ein Kanal 35c gebildet. Die Paare der Verstärkungsrippen 34, 35 auf der linken und rechten Seite erstrecken sich in Fahrzeugquerrichtung und sind mit der Längswand 51 verbunden. Dadurch wird die Steifigkeit um den Schlossgehäuseabschnitt 15 herum erhöht.
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Im Anordnungsbereich des Kabelstranges in dem Kanal 34c und in dem Kanal 33c sind, wie in den 3 und 4 dargestellt, Rippen 33a, 34a zur mäanderartigen Anordnung alternierend vorstehend vorgesehen, um den Kabelstrang 7 mäandrierend anzuordnen. Derartige Rippen zur mäanderartigen Anordnung können an dem Paar von Verstärkungsrippen 35 auf der rechten Seite des Schlossgehäuseabschnitts 15 in 2 vorgesehen sein.
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Das zum Formen der Außenwand 2 und der Innenwand 3 der wie vorstehend beschrieben ausgestalteten Heckklappe 1 eingesetzte Material unterliegt keinen besonderen Beschränkungen und Beispiele desselben umfassen: glasfaserverstärktes Polypropylen, bei dem Glasfasern als Verstärkungsfasern in Polypropylenharz als Basis eingemischt werden, sowie kohlenstofffaserverstärktes Polypropylen, bei dem Kohlenstofffasern als Verstärkungsfasern eingesetzt werden. Anschließend werden die folgenden Verstärkungsstrukturen hinzugefügt.
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Insert-Molding der Langfaserverstärkung
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Wie in den 1 und 4 dargestellt, sind die Langfaserverstärkungen 33f, 34f, 35f in einen Querschnitt der Innenwand 3 entlang des Kanals 33c (Dichtfläche 32) und der Kanäle 34c, 35c, die sich in dem oberen Endabschnitt 11 und in den Säulenabschnitten 12 der Heckklappe 1 und von beiden Seitenabschnitten des Hauptkörperabschnitts 13 in Richtung des unteren Endabschnitts 14 erstrecken, einsatzgeformt.
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Für die Langfaserverstärkungen 33f, 34f, 35f sind Glas-Langfasern, Kohlenstoff-Langfasern und Polyester-Langfasern bevorzugt. Beispielsweise kann für die Langfaserverstärkungen 33f, 34f, 35f vorzugsweise ein bandförmiges Element eingesetzt werden, das durch Imprägnierung und Zusammenführung von Faserbündeln oder Fasersträngen mit Polypropylenharz oder Weben derselben zu einem schmalen Gewebe erhalten wird. Des Weiteren können die Langfaserverstärkungen 33f, 34f, 35f in eine zum Einführen geeignete Form vorgeformt sein. Derartige Langfasern können – im Unterschied zu Kurzfasern (Stapelfasern) – in manchen Fällen als ”Super-Langfasern” bezeichnet werden, da sie eine erhöhte Faserlänge aufweisen.
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Es ist anzumerken, dass die Langfaserverstärkung 33f in beiden Seitenteilen unterhalb von Bereichen, in denen die Langfaserverstärkungen 34f, 35f einsatzgeformt sind, und in einem Bereich des unteren Endabschnitts 14 weggelassen werden können. Alternativ können die Langfaserverstärkungen 34f, 35f entfallen und es können nur die Langfaserverstärkung 33f vorgesehen sein. Des Weiteren können im ersten Fall, wie in 7 oder 9 dargestellt, Langfaserverstärkungen 53f, 53f auch angrenzend an die ersten Längsrippen 53, 53 in beiden Seitenteilen des Gehäuseabschnitts 15 für die Schlossfalle 6 in einen Querschnitt der Innenwand 3 einsatzgeformt sein.
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In jedem Fall können die in den Querschnitt der Innenwand 3 einsatzgeformten Langfaserverstärkungen 33f, 34f, 35f die Festigkeit und die Steifigkeit erhöhen. Bei Einwirkung einer Stoßbelastung wird hierdurch ein Bruch verhindert und insbesondere wird ein Riss zwischen den oberen Abschnitten (11, 12) der Heckklappe 1, die mittels der Scharniere 5 schwenkbar mit dem oberen Abschnitt der Hecköffnung der Fahrzeugkarosserie verbunden sind, und den unteren Abschnitten (13, 14), die mittels der Schlossfalle 6 mit dem unteren Abschnitt der Hecköffnung der Fahrzeugkarosserie in Eingriff stehen, ebenso verhindert, wie ein Bruch in beiden Seitenteilen des Gehäuseabschnitts 15 für die Schlossfalle 6.
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Da die Langfaserverstärkungen 33f, 34f, 35f 53f in den Querschnitt der Innenwand 3 einsatzgeformt sind, können darüber hinaus Verstärkungsrippen an Innenseiten dieser Abschnitte vorgesehen sein, und dies ist vorteilhaft für den Einsatz in Kombination mit einer nachstehend beschriebenen Verstärkungsstruktur unter Verwendung eines Drahtes oder Kabelstranges.
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Klebstofffüllung des geschlossenen Querschnitts
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Bei einer zweiten, in 5 dargestellten Ausführungsform sind an der rückwärtigen Seite der Außenwand 2 Verstärkungsrippen 23 in ähnlicher Anordnung vorstehend so vorgesehen, dass sie den Paaren der Verstärkungsrippen 33, 34, (35) gegenüberliegen, die jeweils die Kanäle 33c, 34c bilden, in denen der Kabelstrang 7 angeordnet ist, also den Kanal 33c (die Dichtfläche 32, außer einem Abschnitt von beiden Seitenabschnitten des Hauptkörperabschnitts 13 in Richtung des unteren Endabschnitts 14), der sich im oberen Endabschnitt 11 und den Säulenabschnitten 12 der Heckklappe 1 erstreckt, und den Kanal 34c (35c). In dem Zustand, in dem die Außenwand 2 und die Innenwand 3 miteinander verbunden sind, ist zwischen den Verstärkungsrippen 33 (34, 35) und den Verstärkungsrippen 23 ein geschlossener Querschnitt 33 gebildet und das Innere des geschlossenen Querschnitts ist mit einem Klebstoff 33b (Schaumklebstoff) gefüllt.
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Bei dieser Ausführungsform bilden die Verstärkungsrippen 23, 33 (34, 35), die den geschlossenen Querschnitt bilden, der Kabelstrang 7 und der verfestigte Klebstoff 33b eine Mehrfach-Verstärkungsstruktur. Ähnlich wie bei dem Vorstehenden wird hierdurch bei Einwirkung einer Stoßbelastung ein Bruch verhindert und insbesondere werden ein Riss und ein Bruch zwischen den oberen Abschnitten (11, 12) der Heckklappe 1, die mittels der Scharniere 5 schwenkbar mit dem oberen Abschnitt der Hecköffnung der Fahrzeugkarosserie verbunden sind, und den unteren Abschnitten (13, 14), die mittels der Schlossfalle 6 mit dem unteren Abschnitt der Hecköffnung der Fahrzeugkarosserie in Eingriff stehen, verhindert.
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Darüber hinaus sind die Innenwand 3 und die Außenwand 2 durch den Klebstoff 33b und die Verstärkungsrippen 23, 33 (34, 35) fest integral miteinander verbunden. Es ist anzumerken, dass bei dieser Ausführungsform, wie in 6 dargestellt, die Verstärkungsrippen 23 auf der Seite der Außenwand 2 partiell oder vollständig weggelassen werden können und ein Klebstoff 33d in den geschlossenen Querschnitt der Heckklappe 1 selbst, welche die Zweischalenstruktur aufweist, geschäumt werden kann.
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Bei der vorstehend beschriebenen zweiten Ausführungsform kann ein Abschnitt des Kanals 33c, der sich von beiden Seitenabschnitten des Hauptkörperabschnitts 13 in Richtung des unteren Endabschnitts 14 erstreckt, nicht mit dem Klebstoff ausgefüllt werden. Dieser Abschnitt wird als ein Entwässerungsweg zum Ableiten von Feuchtigkeit in dem Innenraum gesichert.
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Wie in den 8 und 9 dargestellt, kann die Außenwand 2 dementsprechend ebenfalls angrenzend an die ersten Längsrippen 53 der Innenwand 3 mit zweiten Längsrippen 25 versehen sein, und die Außenwand 2 und die Innenwand 3 können in diesem Abschnitt (beide Seitenabschnitte der Schlossfalle 6) durch einen vorab auf die Basen der ersten Längsrippen 53 aufgebrachten Klebstoff 53b miteinander verbunden sein. In einem Beispiel der 9 ist die zweite Längsrippe 25 in dem Zustand, in dem die erste Längsrippe 53 und die zweite Längsrippe 25 in Fahrzeugquerrichtung voneinander beabstandet angeordnet sind, mit der Innenwand 3 verbunden. Es ist zu bemerken, dass die erste Längsrippe 53 und die zweite Längsrippe 25 auf Stoß angeordnet sein können.
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In diesem Fall haben die Längsrippen 53 (25) die Funktion, zu verhindern, dass Feuchtigkeit, die durch einen Entwässerungsweg (Kanal 33c) herabfließt, in den Befestigungsabschnitt 41 für die Schlossfalle 6 gelangt. Eine derartige Ausgestaltung ist in folgender Hinsicht vorteilhaft: Aufgrund einer Stoßbelastung von der Fahrzeugrückseite her auftretende Brüche und eine Abtrennung um die Schlossfalle 6 herum werden durch die Langfaserverstärkungen verhindert, eine Trennung der Innenwand 3 von der Außenwand 2 wird unterdrückt, da die Innenwand 3 und die Außenwand 2 aneinander geklebt und befestigt sind, und die Last wird über die gesamte Heckklappe verteilt.
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Es ist anzumerken, dass bei der vorstehend beschriebenen ersten Ausführungsform der Fall beschrieben ist, in dem die Langfaserverstärkung 33f entlang der Dichtfläche 32 in dem oberen Endabschnitt 11, in den Säulenabschnitten 12, in beide Seitenabschnitten des Hauptkörperabschnitts 13 und in dem unteren Endabschnitt 14 in den Querschnitt einsatzgeformt ist. Alternativ kann zum Zwecke der lokalen Verstärkung die Langfaserverstärkung 33f in einen Bereich von dem rechten und dem linken Säulenabschnitt 12 in Richtung des oberen Endabschnitts 11 einsatzgeformt sein, und kann ausschließlich in den rechten und den linken Säulenabschnitt 12 einsatzgeformt sein.
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Bei der vorstehend beschriebenen zweiten Ausführungsform ist außerdem der Fall beschrieben, in dem der Kanal 33c in dem oberen Endabschnitt 11 und den Säulenabschnitten 12, sowie die Kanäle 34c, 35c in dem Hauptkörperabschnitt 13 mit dem Klebstoff 33b (33d) gefüllt sind. Alternativ kann zum Zwecke der lokalen Verstärkung ausschließlich der Kanal 33c in einem Bereich von dem rechten und dem linken Säulenabschnitt 12 in Richtung des oberen Endabschnitts 11 mit dem Klebstoff 33b (33d) gefüllt sein, und ausschließlich der Kanal 33c in dem rechten und dem linken Säulenabschnitt 12 kann mit dem Klebstoff 33b (33d) gefüllt sein.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Heckklappe
- 2
- Außenwand
- 3
- Innenwand
- 4
- Heckklappenscheibe
- 5
- Scharnier
- 6
- Schlossfalle
- 7
- Kabelstrang
- 10
- Fensteröffnung
- 11
- Oberer Endabschnitt
- 12
- Säulenabschnitt
- 13
- Hauptkörperabschnitt
- 14
- Unterer Endabschnitt
- 15
- Schlossgehäuseabschnitt
- 20, 30, 21, 31
- Randabschnitt
- 23
- Verstärkungsrippe
- 25
- Zweite Längsrippe
- 32
- Dichtfläche
- 33, 34, 35
- Verstärkungsrippe
- 33a, 34a
- Rippe zur mäanderartigen Anordnung
- 33b, 33d, 53b
- Klebstoff
- 33c, 34c, 35c
- Kanal
- 33f, 34f, 35f, 53f
- Langfaserverstärkung
- 51
- Längswand
- 52, 53
- Erste Längsrippe
- 55
- Verstärkungsblech
