DE3408091A1

DE3408091A1 - Kotfluegel fuer ein kraftfahrzeug und verfahren zu seiner herstellung

Info

Publication number: DE3408091A1
Application number: DE19843408091
Authority: DE
Inventors: Ryouhei Tokio/Tokyo Adachi; Hiroo Iruma Saitama Ebisawa; Yoshitsugu Tokorozawa Saitama Fujimori; Nobuo Sayama Saitama Kikuchi; Tsuneyuki Matsudo Chiba Wada
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 1983-03-04
Filing date: 1984-03-05
Publication date: 1984-09-06
Also published as: FR2541959A1; GB2136364B; GB2136364A; FR2541959B1; GB8405537D0; US4623190A

Description

Kotflügel für ein Kraftfahrzeug und Verfahren zu seiner Herstellung ___

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Kotflügel für Kraftfahrzeuge aus Kunstharz oder dgl., insbesondere aber nicht ausschließlich einen vorderen Kotflügel.

Zur Reduzierung des Gewichts eines Kraftfahrzeugrumpfes als Ganzes ist es wünschenswert, einen vorderen Kotflügel zu verwenden, der aus Kunstharz anstelle von Stahlblech gefertigt ist. Ein aus Kunstharz gefertigter vorderer Kotflügel mit der gleichen Form und gleichmäßigen Dicke wie ein Stahlblechflügel würde jedoch hinsichtlich der Stoßfestigkeit einem aus Stahlblech gefertigten Flügel unterlegen sein. Insbesondere würden sowohl der entlang der Oberseite des Rades verlaufende gekrümmte Abschnitt als auch der nahe bei der Frontstütze bzw. Vorderstütze angeordnete hintere Endabschnitt keinen anderen Teil zum Anbringen an der Rahmeneinheit aufweisen, als ihre jeweiligen Enden. Dies hat die Unzulänglichkeit zur Folge, daß beschädigende Spannungen oder Deformierungen auftreten können, wenn eine Stoßbelastung auf den gekrümmten Abschnitt oder auf den hinteren Endabschnitt des Flügels von außen her ausgeübt wird.

Außerdem können beim Formen Oder Gießen des vorderen Flügels dieser Art aus einem Polycarbonatharz oder dgl. Probleme derart auftreten, daß für eine Stoßresistenz verdickte Abschnitte vorgesehen werden müssen. Da ein solches Harz eine hohe Viskosität aufweist, überschneiden die verschiedenen Ströme des geschmolzenen Harzes einander in Abhängigkeit von der Richtung der Eingußstellen bzw. der Trichter der Gießform, so daß an den Überschneidungen Schweißmarken ausgebildet werden, die zu einer reduzierten Stoßfestigkeit führen.

Unter einem Aspekt betrachtet, stellt die vorliegende Erfindung einen aus einem Kunstharz oder dgl. gegossenen Kotflügel für ein Kraftfahrzeug bereit, der an einem Rahmen derart befestigbar ist, daß er sich über ein Rad erstreckt, wobei der Flügel aufweist einen verdickten gebogenen Abschnitt, der so angeordnet ist, daß er sich als ein längslaufendes Band längs der Oberseite des verwendeten Rades erstreckt, einen verdickten Abschnitt, der sich als ein im wesentlichen vertikales Band längs einer Kante oder eines Bandes des Flügels so erstreckt, daß er an einen Fahrzeugrahmen anbringbar ist, und einen Körperabschnitt, der dünner ist als die Bänder und den Hauptteil des Flügels enthält, wobei der Körperabschnitt sich zur Verbindung mit den Bändern graduell verdickt.

Unter einem anderen Aspekt betrachtet stellt die Erfindung ein Verfahren zur Formung oder Herstellung eines Flügels für ein Kraftfahrzeug aus einem Kunstharz oder dgl. in einer Gießform mit einem zur Bildung einer Radöffnung in Längsrichtung sich erstreckenden gebogenen Abschnitt bereit, wobei das Verfahren umfaßt das Einspritzen des Harzes oder dgl. an mehreren im Abstand voneinander angeordneten Punkten längs des gebogenen Abschnitts und die Veranlassung, daß das Harz oder dgl. von dort zum Rest des Flügels fließt.

Unter einem weiteren Aspekt betrachtet, stellt die Erfindung ein Verfahren zur Bildung oder Herstellung eines Flügels für ein Kraftfahrzeug aus Kunstharz oder dgl. in einer Gießform bereit, wobei" das Verfahren umfaßt das Vorsehen eines verdickten Abschnitts in dem Hohlraum der Gußform, der einen gebogenen Abschnitt des Flügels zur Erstreckung in Längsrichtung über ein Rad bildet, das Vorsehen mehrerer Einguß-

stellen all Vorbestimmten und voneinander beanstandeten Stellen längs des gebogenen Abschnitts zum Einspritzen des Harzes in den Flügelhohlraum, und das Versehen des Hohlraums der Gießform mit einer radial von dem gebogenen Abschnitt zu dem entferntesten Abschnitts des Flügels sich erstreckenden Nut zum Strömenlassen des Harzes an diese Stelle und zur Ausbildung einer Verstärkungs.rippe.

Einige Ausführungsformen der Erfindung werden anhand der Figuren im folgenden beispielhaft beschrieben. Von den Figuren zeigen:

Figur 1 eine perspektivische Ansicht eines Kraftfahrzeugs, in welches der vorstehend beschriebene vordere Kotflügel eingebaut ist;

Figur 2 eine Seitenansicht des vorderen Flügels nach

Figur 1;
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Figur 3 einen im wesentlichen längs der Linie III - III in Figur 2 genommenen Schnitt;

Figur 4 einen im wesentlichen längs der Linie IV - IV in Figur 2 genommenen Schnitt;

Figur 5 einen Graphen, der die Relation zwischen der Oberflächenrauhigkeit und der DuPont-Stoßzahl illustriert;
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Figur 6 eine andere Seitenansicht eines vorstehend beschriebenen vorderen Flügels, in den zum verbesserten Gießen der verdickte Abschnitt aufgenommen ist;

Figur 7 eine perspektivische Ansicht eines Teils eines vorstehend "beschriebenen Flügels im so gegossenen Zustand vor dem Vollenden;

Figur 8 eine Draufsicht auf eine Gußform für einen vorstehend beschriebenen Flügel; und

Figur 9 einen längs der Linie IX - IX in Figur 8 genommenen Schnitt.

Gemäß Figur 1 ist ein vorderer Kraftfahrzeugkotflügel F an einer Fahrzeugrahmeneinheit B derart befestigt, daß er einen integralen Teil einer Konstruktion des Fahrzeugrumpfes bildet und daß er sich über das Vorderrad Wf erstreckt.

Der vordere Flügel F ist monolithisch mit einem thermoplastischen Kunstharz gegossen, das eine relativ hohe Stoßfestigkeit aufweist, beispielsweise aus einem Polycarbonatharz, einem Polycarbonatmischharz oder aus einem Polycorbonat-ABS-Harz. Der Flügel weist auf einen dicken gebogenen Abschnitt 1, der sich erstreckt als ein Längsband längs der Oberseite des Vorderrades Wf und sich aufwärts bis zur Phantomlinie L1 erstreckt, einen dicken hinteren Endabschnitt 2, der sich vertikal als ein Band in dem Bereich zwischen dem Rand oder der Kante des Flügels und einer Phantomlinie L2 erstreckt und auf diese Weise an der Vorderseite der Frontstütze Pf der Rahmeneinheit B angeordnet ist, und einen Körperabschnitt 3,der durch die Phantomlinie L3 definiert ist, wobei der Körperabschnitt sowohl dünner ist als der gebogene Abschnitt 1 als auch dünner als der hintere Endabschnitt 2 und den ganzen Körper des Flügels einnimmt, mit Ausnahme der zwei letzteren Abschnitte. Der Körperabschnitt 3 ist in den Bereichen

zwischen deft Phantomlinien graduell derart verdickt, daß er in den dickeren gebogenen Abschnitt 1 und dickeren hinteren Endabschnitt 2 übergeht.

Durch die bisher beschriebene Konstruktion wird die Stoßfestigkeit des gebogenen Abschnitts 1 und des hinteren Endabschnitts 2 verstärkt, und Beanspruchungskonzentrationen aufgrund von Unterschieden in der Stärke an den Verbindungsbereichen zwischen den Flügelabschnitten 1, 2 und 3 werden verhindert, so daß die Stoßfestigkeit des Flügels verbessert ist.

Der Körperabschnitt 3 des Flügels ist auch innerhalb seines oberen Randes mit einem Anbringungsabschnitt 4 versehen, der einen im wesentlichen hakenförmigen Querschnitt aufweist, während der gebogene Abschnitt 1 innerhalb seines unteren Randes mit einem Verstärkungsflanschabschnitt 5 versehen ist. Die inneren Ecken 6a bis 6d dieser Abschnitte 4 und 5 sind als gebogene Abschnitte mit Radien ausgebildet, die nicht kleiner als 0,5 mm sind. Eine Folge davon ist, daß, wenn eine Stoßbelastung auf den vorderen Flügel F ausgeübt wird, Belastungskonzentrationen an solchen inneren Enden 6a bis 6d verhindert werden, so daß Sprünge oder Brüche usw. vermieden sind. Dies geht mit experimentellen Ergebnissen konform, die zeigen, daß Belastungskonzentrationen, beispielsweise zum Brechen oder Sprengen der jeweiligen inneren Ecken 6a bis 6d nur dann auftraten, wenn gebogene Abschnitte an solchen Ecken so ausgebildet waren, daß ihre Radien 0,4 mm oder weniger betrugen.

Die Radien der gebogenen Abschnitte der jeweiligen internen Ecken 6a bis 6d sind zwischen die obengenannten strickten Grenzen gesetzt, um Bereiche zu

eliminieren, in denen sich Beanspruchungen konzentrieren, und ist daher dem oben erwähnten Polycarbonatharz oder dgl. mit der relativ hohen Stoßfestigkeit zu ermöglichen, diese vorteilhaften Eigenschaften ausreichend hervorzubringen.

Allgemein gesprochen wird die Hohlraumwandfläche einer

Gußform zum Gießen des vorderen Flügels F sehr genau endgefertigt, so daß sie zur Verbesserung des Aussehens der Außenfläche des Flügels eine Oberflächenrauhigkeit von etwa 0,3 /u aufweist. Da jedoch die Innenfläche des Flügels von außen nicht zu sehen ist, kann die entsprechende Hohlraumfläche rauh gemacht werden* Wenn dann eine Stoßbelastung auf die Außenfläche des Flügels ausgeübt und dadurch seine Innenfläche beansprucht wird, übt die Rauhigkeit einen intensiven Einfluß auf die Stoßfestigkeit des Flügels aus. Die Figur 5 illustriert einen Fall, in welchem DuPont-Stoßtests bei - 30⁰C durch Variieren der Rauhigkeit der Innenfläche eines flachen Prüfstücks aus Polycarbonatharz mit einer Dicke von 3 mm und einer Oberflächenrauhigkeit von 0,1 /u eingeleitet wurden. Wie aus Figur 5 hervorgeht, ist es erforderlich, die Innenflächenrauhigkeit nicht größer als 5/U zu machen, um eine DuPont-Stoßzahl bzw. einen DuPont-Stoßwert von 270 bis 300 kg cm zu erreichen. Deshalb werden bei der Herstellung der erfindungsgemäßen Flügel vorzugsweise die Hohlraumoberflächen der Gießform so genau endgefertigt, daß die Oberflächenrauhigkeit unter einer solchen Figur liegt.

Ein Flügel F mit einer bis hierher beschriebenen Struktur wird an die Rahmeneinheit bzw. -konstruktion B in sieben Punkten angebracht, beispielsweise werden das Vorderende a des gebogenen Abschnitts 1, das Hinterende des gebogenen Abschnitts 1 oder in anderen Wor-

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ten das Bodenende b des hinteren Endabschnitts 2> das obere Ende c des hinteren Endabschnitts 2 und vier Punkte d bis g an dem Anbringsabschnitt k angebracht.

Bei den bevorzugten Verfahren zur Herstellung des bis hierher beschriebenen vorderen Flügels F wird eine Gußform 7 nach Figur 8 mit einem Hohlraum 8 ausgebildet, der eine dem Profil des Flügels entsprechende Form aufweist. In einem Abschnitt 8a des Hohlraums 8 zum Formen des gebogenen Abschnitts 1 sind mehrere Eingußstellen 9 ausgebildet, die in vorbestimmten Intervallen längs der gebogenen Fläche des Abschnitts 8a angeordnet sind. Jede Eingußstelle 9 weist beispielsweise eine Breite w von 10 bis 20 mm und eine Dicke t von 3 bis 5 mm,auf, wie es in der Figur 7 gezeigt ist.

Außerdem ist der Hohlraum 8 mit einer eine Verstärkungsrippe formenden Nut 10 versehen, die sich von dem gebogenen Formungsabschnitt 8a zur Hohlraumendwand an der längsten radialen Position erstreckt, beispielsweise längs eines Abschnitts, der sich von dem bogenformenden Abschnitt 8a zum oberen Ende eines Hohlraumabschnitts 8b erstreckt, um den hinteren Endabschnitt 2 des Flügels zu bilden. Mit 11 ist ein Gußkanal bezeichnet, der eine Verbindung zwischen den jeweiligen Eingußstellen 9 und einem Eingußtrichter 12 herstellt.

Aufgrund der oben beschriebenen Anordnung der Einguß-r stellen 9 entstehen mehrere radiale Ströme R geschmolzenen Harzes in dem Hohlraum 8 während der Gußtätigkeit, so daß aneinandergrenzende Ströme R leicht miteinander verschmelzen. Eine Folge davon ist, daß Gußoder Schweißnähte verhindert werden können und eine teilweise Herabsetzung der Stoßfestigkeit dadurch eliminiert wird. Außerdem ist zwischen dem gebogenen Abschnitt 1 und dem oberen Ende des hinteren Endab-

Schnitts 2 eine Verstärkungsrippe 13 (Figur 6) ausgebildet, die sich über den maximalen Abstand von dem gebogenen Abschnitt 1 radial erstreckt. Eine Folge davon ist, daß ein relativ zerbrechlicher Abschnitt des Flügels durch die Rippe 13 so verstärkt wird, daß der Flügel eines ausgezeichnete Stoßfestigkeit hat und auch das vorstehend erwähnte Schweißnaht- bzw. Schweißmarkenproblem verhindert wird.

Es wurde beschrieben ein vorderer Kotflügel für ein Kraftfahrzeug, der aus einem Kunstharz in einer solchen Weise gegossen ist, daß ein gleichmäßiger Strom des Harzes zu allen Teilen des Flügels erzeugt wird, wodurch Schwachstellen vermieden werden, wobei der Strom von zahlreichen Stellen aus längs der gebogenen Radöffnung und längs einer Nut fließt, die sich zum entferntesten Abschnitt des Flügels erstreckt, damit der Strom dorthin fließt. Verdickte Querschnitte sind jeweils längs der gebogenen Radöffnung und des vertikalen Hinterrandes des Flügels für die Festigkeit und Stoßfestigkeit ausgebildet.

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Claims

Patentanwälte DiPE.-iNG.rH.rwkjc&MXN^ViDiPL.-Phys. Dr. K. Fincke Dipl.-Ing. R A.Weιckmann, Dipl.-Chem. B. Huber Dr.-Ing. H. Liska , Dipl.-Phys. Dr. J. Prechtel D/20 8000 MÜNCHEN 86 5· ΜϊίΖ POSTFACH 860 820 MDHLSTRASSE 22 TELEFON (0 89) 98 03 52 TELEX 522621 TELEGRAMM PATENTWEICKMANN MÜNCHEN HONDA GIKEN KOGYO KABUSHIKI KAISHA 27-8, 6-chome, Jingumae, Shibuya-ku, Tokio, Japan Kotflügel für ein Kraftfahrzeug und Verfahren zu seiner Herstellung Patentansprüche

1. Aus Kunstharz oder dgl. geformter Kotflügel (F) für Kraftfahrzeuge zur Befestigung an einem Rahmen so, daß er sich über ein Rad erstreckt, mit einem verdickten gebogenen Abschnitt (1), der so angeordnet ist, daß er sich als ein Längsband längs der Oberseite des verwendeten Rades erstreckt, mit einem verdickten Abschnitt (2), der sich als ein im wesentlichen vertikales Band längs eines Randes des an einen Fahrzeugrahmen anzubringenden Kotflügels (F) erstreckt und mit einem Körperabschnitt (3), der dünner ist als die genannten Bänder und den Hauptteil des Kotflügels (F) enthält, wobei der Körperabschnitt (3) zur Verbindung mit den genannten Bändern graduell dicker wird.

2. Kotflügel nach Anspruch 1, der ein vorderer Kotflügel ist, wobei der vertikal sich erstreckende verdickte Abschnitt (2) zur Verbindung mit einer Vorderstütze eines Kraftfahrzeugs am hinteren Rand angeordnet ist.

3. Kotflügel nach Anspruch 1 oder 2, wobei das Harz oder dgl, 2ür Formung des Kotflügels (F) in die Gußform an mehreren Stellen längs des gebogenen Abschnitts (1) eingebracht worden ist.

4. Kotflügel nach Anspruch 3 mit einem weiteren verdickten Abschnitt (13), der sich von dem gebogenen Abschnitt (1) zu dem entferntesten Abschnitt des Flügels (F) erstreckt, damit das Harz gleichmäßig dorthin fließt,

5. Kotflügel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Innenfläche eine Oberflächenrauhigkeit von weniger als etwa 5/U aufweist.

6. Kotflügel nach Anspruch 5» wobei die Außenfläche eine Oberflächenrauhigkeit von weniger als etwa 0,3/U aufweist.

7. Verfahren zum Formen eines Kotflügels aus Kunstharz oder dgl. für Kraftfahrzeuge in einer Gußform mit einem in Längsrichtung zur Bildung einer Radöffnung sich erstreckenden gebogenen Abschnitt (8a), wobei das Harz oder dgl. an mehreren längs des gebogenen Abschnitts (8a) im Abstand voneinander angeordneten Punkten (9) eingespritzt wird und wobei das Harz oder dgl. dazu veranlaßt wird, von dort zum Rest des Kotflügels (F) zu fließen.

8. Verfahren nach Anspruch 7, wobei der Strom zu den mehreren beabstandeten Punkten (9) von dem gebogenen Abschnitt (8a) in radialer Richtung und von einer einzigen Quelle aus erfolgt.

9. Verfahren nach Anspruch 7 oder 8, wobei die Gußform mit einer Nut (10) versehen ist, die sich von dem gebogenen Abschnitt (8a) zu dem entferntesten Abschnitt des Kotflügels (F) erstreckt, damit das

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Harz oder dgl dorthin fließt.

10. Verfahren zum Formen eines Kotflügels aus Kunstharz oder dgl. für Kraftfahrzeuge in einer Gußform, wobei ein verdickter Abschnitt (8a) des Hohlraums der Gußform, der einen über ein Rad in Längsrichtung sich erstreckenden gebogenen Abschnitt (1) des Kotflügels (F) bildet, vorgesehen ist, wobei mehrere Eingußstellen (9) an vorbestimmten und im Abstand voneinander angeordneten Stellen längs des gebogenen Abschnitts (8a) zum Einspritzen des Harzes in den Kotflügelhohlraum vorgesehen sind, und wobei der Hohlraum der Gußform mit einer Nut (10) versehen ist, die sich von dem gebogenen Abschnitt (8a) zu dem entferntesten Abschnitt des Kotflügels radial erstreckt, damit das Harz dorthin fließt und eine Verstärkungsrippe (13) ausgebildet wird.

11. Verfahren nach Anspruch 10, wobei ein weiterer verdickter Abschnitt (8b) im Hohlraum der Gußform längs eines vertikalen Randes des an dem Fahrzeugrahmen anzubringenden Kotflügels (F) vorgesehen ist, damit der Kotflügel verstärkt wird.

12. Verfahren nach Anspruch 10 oder 11, wobei der Hohlraum der Gußform mit einer Oberfläche zur Bildung des Inneren des Kotflügels versehen ist, der eine Rauhigkeit von weniger als 5/U aufweist.

13. Kotflügel für Kraftfahrzeuge im wesentlichen wie vorstehend anhand der Zeichnungen beschrieben.

14. Verfahren zum Formen eines Kotflügels für Kraftfahrzeuge, im wesentlichen wie vorstehend anhand der Zeichnungen beschrieben.