JP6423874B2 - オルガノシートから自動車の構造部品を製造する方法 - Google Patents
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Description
−前記連続繊維または前記連続繊維層が、ウィンドウリフタのウィンドウガラスの引下げ方向に配向されており、特に、前記ウィンドウリフタのガイドレールと平行に配向されており、および/または、
−前記連続繊維または前記連続繊維層が、前記自動車ドアのドアロックおよびドアヒンジの引っ張り方向に配向されており、および/または、
−前記連続繊維または前記連続繊維層が、ドア閉鎖ハンドルの荷重方向に配向されている。
−当該構造部品が、扁平な当該構造部品の、それぞれの要件に適合した複数のゾーンを有しており、かつ、当該複数のゾーンが、
−異なる芯材、および/または、
−異なる芯厚、および/または、
−扁平な当該構造部品における各種ゾーンの異なる数、
を持つ、サンドイッチ状の多層構造を有すること、
−高い圧縮強度のゾーンと接続した、低圧力安定性を持つ熱的に又は音響的に良好に絶縁するゾーンを有すること、
−高い抵抗モーメントを持つ少なくとも1つのゾーンを有すること、
−高い引張強度のゾーンおよび高い圧力荷重支持能力の複数のゾーンを有すること、
によって特徴付けられる。
−オルガノシートの連続繊維の材料として、異なる材料、
−布帛の種類として、異なる種類、
−プラスチックマトリクスと埋め込まれた連続繊維との層の、異なる層数、
−個々の層の、異なる層厚、および
−異なる繊維−マトリクス比、
が設定される。
なお、本発明は、実施の態様として以下の内容を含む。
[態様1]
連続繊維が埋め込まれた熱可塑性材料の、プレート状の中間製品(「オルガノシート」)の加熱成形によって、自動車の構造部品を製造する方法において、
前記オルガノシート(2)の、当該オルガノシート(2)を加熱成形装置(1)に収容するために設けられた領域、および/または、前記オルガノシート(2)から製造される前記構造部品の、大きな荷重に曝される部位(21,22)を、より強固な構造とする、および/または、加熱成形時に特殊な熱処理を施すことを特徴とする、製造方法。
[態様2]
態様1に記載の製造方法において、前記オルガノシート(2)に、当該オルガノシート(2)の加熱成形後に閉じられる、特に、熱可塑性材料を注入することによって閉じられる、追加の受け入れポイントを設けることを特徴とする、製造方法。
[態様3]
態様1または2に記載の製造方法において、前記オルガノシート(2)の縁(20)を、受け入れポイントの領域では、当該縁(20)を超えて突出部(23)を形成するように広げることを特徴とする、製造方法。
[態様4]
態様2または3に記載の製造方法において、前記取付ポイントに、前記オルガノシート(2)において溝または薄肉部として形成された定められた弱化領域を、前記オルガノシート(2)の加熱成形後にプラスチック材料によって補強されるか又は閉じられる可撓、滑り又は変形領域として割り当てることを特徴とする、製造方法。
[態様5]
態様1から4の少なくとも一項に記載の製造方法において、前記構造部品(5)の大きな荷重の前記領域において、補強要素(3,60)を、前記オルガノシート(2)若しくは前記構造部品(5)に一体化するか又は前記構造部品(5)に載置することを特徴とする、製造方法。
[態様6]
態様5に記載の製造方法において、オルガノシート(2)で構成される補強要素(3)を、前記構造部品(5)に溶着、接着又はリベット留めすることを特徴とする、製造方法。
[態様7]
態様1から6のいずれか一項に記載の製造方法において、前記補強要素(3)を前記オルガノシート(2)に接続するアダプタ(8;32)であって、荷重が加わった前記構造部品(5)の力分散用のアダプタ(8;32)を用意することを特徴とする、製造方法。
[態様8]
態様7に記載の製造方法において、前記アダプタ(8;32)を、前記補強要素(3)に対して一体成形、接着、圧着又はリベット留めすることを特徴とする、製造方法。
[態様9]
態様7に記載の製造方法において、前記アダプタ(8;32)および前記補強要素(3)を、前記構造部品(5)を製造するための射出成形型内に入れて射出成型を行うことを特徴とする、製造方法。
[態様10]
態様7に記載の製造方法において、前記補強要素(3)の接続ポイント(30,31)を、前記構造部品(5)における開口(50)に入れて、安定化要素(34)を挿入することによって前記構造部品(5)に接続することを特徴とする、製造方法。
[態様11]
態様9または10に記載の製造方法において、前記アダプタ(32)を、前記オルガノシート(2)の前記縁領域(20)に配置して、当該縁領域(20)に、前記アダプタ(32)の配置領域において、折り返されて前記アダプタ(32)に熱溶着される突出部(33)を設けることを特徴とする、製造方法。
[態様12]
態様5から7のいずれか一項に記載の製造方法において、前記アダプタ(8)を、前記オルガノシート(2)に対して一体的に射出成形し、前記補強要素との材料結合を介した接続を生じる力の経路を設けることを特徴とする、製造方法。
[態様13]
態様12に記載の製造方法において、前記アダプタ(8)を、取付開口(65)から前記補強要素の前記接続領域の方向に扇状に広げる、特に、対応する向きを有するリブ構造(80)を形成することによって扇状に広げることを特徴とする、製造方法。
[態様14]
態様12または13に記載の製造方法において、前記金型内には、前記オルガノシート(2)の、前記アダプタ(8)の射出成形側とは反対の側に、通り抜け成形用のキャビティを設け、この通り抜け成形用のキャビティを、前記補強要素の領域において当該補強要素または前記オルガノシート(2)を通り抜け成形することにより、前記プラスチックマトリクスで充填することを特徴とする、製造方法。
[態様15]
態様1から14のいずれか一項に記載の製造方法において、前記熱可塑性材料に埋め込まれた前記連続繊維(41〜46)を、荷重の向きに配置することを特徴とする、製造方法。
[態様16]
態様15に記載の製造方法において、少なくとも2つの交差する連続繊維層(41〜46)を設け、かつ、交差ポイントで固定する、特に、交差ポイントで互いに縫合することを特徴とする、製造方法。
[態様17]
態様15または16に記載の製造方法において、前記連続繊維(41〜46)または前記連続繊維層(41〜46)を、熱可塑性プラスチックマトリクス(40)に埋め込まれる前に、最適な配向を達成するように前記構造部品(5)の荷重方向に対応する角度位置に配置することを特徴とする、製造方法。
[態様18]
態様1から17の少なくとも一項に記載の製造方法において、連続繊維(41〜46)が埋め込まれている熱可塑性プラスチックマトリクス(40)と連続繊維(41〜46)が埋め込まれていない熱可塑性プラスチックマトリクス(40)からなる複数の層を、前記オルガノシート(2)に組み込むことを特徴とする、製造方法。
[態様19]
態様18に記載の製造方法において、前記オルガノシート(2)の、炭素繊維で補強された熱可塑性材料の外側層(71,72)を、アラミドの介在層(70)、または、アラミドと天然繊維との混合物の介在層(70)、特に、アラミドと木の繊維又はサイザル麻の繊維との混合物の介在層(70)に接続することを特徴とする、製造方法。
[態様20]
態様1から19の少なくとも一項に記載の、自動車の構造部品を製造するためのオルガノシートであって、外側の少なくとも1つのシール層(85〜87)および/または2つの層(81〜83)の間に設けられた少なくとも1つのシール層(85〜87)を含む多層構造(81〜83)を有することを特徴とする、オルガノシート。
[態様21]
態様20に記載のオルガノシートにおいて、前記シール層(85〜87)が、薄膜、フリースまたはシール保護塗料で構成されていることを特徴とする、オルガノシート。
[態様22]
態様1から19の少なくとも一項に記載の、自動車ドアのドアインナースキン、ドアモジュールまたはアセンブリキャリアとして形成される構造部品を製造するためのオルガノシートであって、前記熱可塑性材料(40)に埋め込まれた前記連続繊維または前記連続繊維層が、前記ドアモジュール(5)に取り付けられる、前記自動車ドアの機能的要素(6)の荷重方向に配向されていることを特徴とする、オルガノシート。
[態様23]
態様22に記載のオルガノシートにおいて、前記連続繊維(41〜46)または前記連続繊維層(41〜46)が、ウィンドウリフタ(6)のウィンドウガラスの引下げ方向に配向されている、特に、前記ウィンドウリフタ(6)のガイドレール(61,62)と平行に配向されていることを特徴とする、オルガノシート。
[態様24]
態様22に記載のオルガノシートにおいて、前記連続繊維(41〜46)または前記連続繊維層(41〜46)が、前記自動車ドアのドアロックおよびドアヒンジの引っ張り方向に配向されていることを特徴とする、オルガノシート。
[態様25]
態様22に記載のオルガノシートにおいて、前記連続繊維(41〜46)または前記連続繊維層(41〜46)が、ドア閉鎖ハンドルの荷重方向に配向されていることを特徴とする、オルガノシート。
[態様26]
態様20から25に記載のオルガノシートを少なくとも1つ備える構造部品であって、外側のオルガノシート(2)と芯領域(91〜95)とを含む、当該構造部品(5)のそれぞれの要件に適合したサンドイッチ状構造を有することを特徴とする、構造部品。
[態様27]
態様20から25に記載のオルガノシートを少なくとも1つ備える構造部品であって、扁平な当該構造部品(5)の、それぞれの要件に適合した複数のゾーン(I〜P)を有することを特徴とする、構造部品。
[態様28]
態様26または27に記載の構造部品において、当該構造部品が、扁平な当該構造部品(5)の、それぞれの要件に適合した複数のゾーン(I〜P)を有しており、かつ、当該複数のゾーン(I〜P)が、
−異なる芯材、および/または、
−異なる芯厚、および/または、
−扁平な当該構造部品における各種ゾーンの異なる数、
を持つ、サンドイッチ状の多層構造を有することを特徴とする、構造部品。
[態様29]
態様26から28の少なくとも一項に記載の構造部品において、高い圧縮強度のゾーン(91,92;M,O,P)と接続した、低圧力安定性を持つ熱的に又は音響的に良好に絶縁するゾーン(93)を有することを特徴とする、構造部品。
[態様30]
態様26から29の少なくとも一項に記載の構造部品において、高い抵抗モーメントを持つ少なくとも1つのゾーン(I,N)を有することを特徴とする、構造部品。
[態様31]
態様26から30の少なくとも一項に記載の構造部品において、高い引張強度のゾーン(K)および高い圧力荷重支持能力の複数のゾーン(L,M)を有することを特徴とする、構造部品。
2 オルガノシート
3 繋ぎ部材
4 織布、編布又は被積層物
5 構造部品(ドアモジュールまたはアセンブリキャリア)
6 ウィンドウリフタ
8 補強要素(アダプタ)
9 予め用意された穿孔
10 マガジン
11 グリッパを有するロボット
12 加工部
13 放射ユニット(赤外線照射器または輻射式加熱器)
14 射出成形機
15 伸長可能な針
16 ミラー
17,18 成形金型
20 オルガノシート/構造部品の外縁または外輪郭
21 穿孔
22 インターフェースまたは貫通開口(バヨネット連結部)
23 突出部
24 懸架ポイント(鍵穴開口)
30,31 接続ポイント
32 アダプタ
33 突出部
34 安定化プラグ
40 プラスチックマトリクス
41,42 連続繊維
43〜46 交差する連続繊維
47 交差ポイント
50 孔
60 ドア閉鎖ハンドル用のマウント
61,62 ガイドレール
63 ウィンドウリフタドライブ
65 取付開口
70 芯領域
71,72 縁領域
80 手指のように扇状に広がるリブ
81〜83 連続繊維が埋め込まれたプラスチックマトリクスの層
84〜87 薄膜、フリースまたはシール保護塗料
91〜93 異なる特性のゾーン
94,95 芯領域
96,97 外側層
98 芯領域
99 縁領域
100 芯領域
101,102 布帛又は被積層物
116 ローラ
117〜119 搬送ローラ
240 開口
241 溝
320,321 取付ポイント
322 繊維又は織布
800 通り抜け成形領域
A ロボットのグリッパの移動方向
B 変位可能な放射ユニットの移動方向
C 折り返す方向
D 覆う方向
E 接着剤またはプラスチックマトリクス
F 力
G 熱供給
H 結合力
I〜P 異なる材料特性のゾーン
Claims (8)
- 多層構造(81−87)を形成する複数の層のコンパウンドからなるプレート状のオルガノシートの加熱成形によって、自動車ドアのドアインナースキン、ドアモジュールまたはアセンブリキャリアとして形成される構造部品を製造するための前記オルガノシートであって、
連続繊維または連続繊維層(41〜46)が埋め込まれている熱可塑性プラスチックマトリクス(40)の層(81−83)を備え、前記連続繊維または連続繊維層は、自動車ドアのドアインナースキン、ドアモジュールまたはアセンブリキャリアの機能的要素(6)の荷重方向に配向されており、
さらに、前記熱可塑性プラスチックマトリクス(40)の2つの層(81,82)の間に設けられた、薄膜、フリースまたはシール保護塗料で構成された少なくとも1つのシール層(84)であって、立体構造の形成時に穴の形成を防止するためのシール層を備える、
オルガノシート。 - 請求項1に記載のオルガノシートにおいて、前記連続繊維(41〜46)または前記連続繊維層(41〜46)が、ウィンドウリフタ(6)のウィンドウガラスの引下げ方向に配向されている、オルガノシート。
- 請求項1に記載のオルガノシートにおいて、前記連続繊維(41〜46)または前記連続繊維層(41〜46)が、ウィンドウリフタ(6)のガイドレール(61,62)と平行に配向されている、オルガノシート。
- 請求項1に記載のオルガノシートにおいて、前記連続繊維(41〜46)または前記連続繊維層(41〜46)が、ドア閉鎖ハンドルの荷重方向に配向されている、オルガノシート。
- 請求項1に記載のオルガノシートにおいて、前記連続繊維(41〜46)または前記連続繊維層(41〜46)が、前記自動車ドアのドアロックおよびドアヒンジの引っ張り方向に配向されている、オルガノシート。
- 請求項1に記載のオルガノシートにおいて、少なくとも2つの交差する連続繊維層(41−46)の交差角度が、前記熱可塑性プラスチックマトリクスにおいて前記構造部品(5)の荷重方向に対応するように位置決めされている、オルガノシート。
- 請求項1に記載のオルガノシートにおいて、前記多層構造(81〜87)が、少なくとも1つの外側シール層(85〜87)と、熱可塑性プラスチックマトリクス(40)の2つの層(81,82)の間に設けられた少なくとも1つのシール層(85〜87)を有する、オルガノシート。
- 請求項1に記載のオルガノシートにおいて、前記オルガノシートの、炭素繊維で補強された熱可塑性プラスチックマトリクス(40)の層を形成する縁領域(71,72)が、アラミドまたはアラミドと天然繊維との混合物からなる芯領域である介在層と接続されている、オルガノシート。
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