(57)【要約】  本発明は、互いに対して調節可能な第１(14)および第２のツール部品(12)を備えるツール(10)内で、自動車両用の複合シャシ部片(16、28)、特にルーフモジュールを製造する方法に関する。外皮(16)が、第１のツール部品内に、外皮の第１のツール部品に面する側の外周領域(22)の少なくとも一部分(24)が、第１のツール部品に設けられた封止部材(18)内にきつく挿入されるように配置され、プラスチック材料(28)が、外皮の第１のツール部品とは反対側に面する側に付着され、このプラスチック材料の成形は、第２のツール部品によって実施され、この複合シャシ部片は、封止部材から開放され、ツールから取り外される。本発明は、さらに、対応するツールにも関する。【選択図】  図１
2008534313.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに対して調節可能な第１の型部品(14)と第２の型部品(12)とを備える金型(10)内で、自動車両用の複合シャシ部品(16、18)、特にルーフモジュールを製造する方法であって、外皮(16)が前記第１の型部品内に挿入され、前記外皮の、前記第１の型部品に面する側の外周縁部領域(22)の少なくとも一部分(24)が、前記第１の型部品に設けられた封止部材(18)内に封止をもって挿入され、プラスチック材料(28)が、前記外皮の、前記第１の型部品とは反対側に面する側に付着され、前記プラスチック材料の成形が、前記第２の型部品によって確実となり、前記複合シャシ部品が、前記封止部材から開放され、前記型から取り外される、方法。
【請求項２】
前記外皮(16)が、その外周縁部領域(22)全体に沿って前記封止部材(18)内に挿入されることを特徴とする、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記外皮(16)が、その外周縁部領域(22)の1つまたは複数の部分的な区画(24)だけに沿って前記封止部材(18)内に挿入され、前記外皮が、前記外周縁部領域の他の部分において、前記第１の型部品(14)に設けられた封止機構上に封止をもって配置されることを特徴とする、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記外皮(16)の前記外周縁部領域(22)が、前記封止部材内に挿入される前記1つ(または複数)の区画(24)において、前記第１の型部品(14)の方に曲がっていることを特徴とする、前記請求項のいずれか一項に記載の方法。
【請求項５】
前記外皮(16)が、前記型(10)内に挿入される前に、前記第１の型部品(14)の方に曲がった少なくとも前記1つ(または複数)の区画(24)を形成するように成形されることを特徴とする、請求項４に記載の方法。
【請求項６】
前記外皮(16)の前記外周縁部領域(22)が、前記封止部材(18)内に挿入される前記1つ(または複数)の区画(24)において、前記第１の型部品(14)の方に約90°曲がっていることを特徴とする、請求項４または５に記載の方法。
【請求項７】
前記外皮(16)の前記外周縁部領域(22)の各曲げ区画(24)が、前記複合シャシ部品を前記型から取り出した後に、前記型(10)から除去されることを特徴とする、請求項４から６のいずれか一項に記載の方法。
【請求項８】
前記外皮の前記外周縁部領域の前記一つ(または複数)の曲げ区画が、ミリングによって除去されることを特徴とする、請求項７に記載の方法。
【請求項９】
前記封止部材(18)が過剰な寸法を有し、前記封止部材が、前記外皮(16)の対応する区画(24)および/または前記外周縁部領域(22)の対応する区画を挿入する際に弾性変形を受け、前記外皮が結果として生じる力によって前記封止部材内に保持されることを特徴とする、前記請求項のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１０】
前記封止部材(18)が、前記外皮(16)の対応する区画(24)および/または前記外周縁部領域(22)の対応する区画の挿入後、外力による弾性変形を受けて、前記外皮を前記封止部材内に保持することを特徴とする、請求項１から８のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１１】
前記外力が、前記封止部材(18)を膨張させることによって、または滑り弁を調節することによって生じることを特徴とする、請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
前記封止部材(18)が、前記外皮(16)の前記外周縁部領域(22)の前記対応する区画(24)が中に挿入される間隙(26)を備えることを特徴とする、前記請求項のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１３】
前記第１の型部品(14)および/または前記外皮(16)が、前記プラスチック材料(28)が前記外皮(16)の前記外周縁部領域(22)を少なくとも部分的に越えて延び、この領域において、前記第１の型部品(14)による成形を受けるように成形されることを特徴とする、前記請求項のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１４】
前記第１の型部品(14)と前記外皮(16)との間で、少なくとも部分的な領域において真空が生じることを特徴とする、前記請求項のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１５】
前記外皮(16)が、前記型(10)内で、その背部に押圧、射出される、または裏打ちとして使用されるプラスチック材料(28)を有することを特徴とする、前記請求項のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１６】
前記プラスチック材料(28)が、長繊維射出成形法によって前記型(10)内に導入されることを特徴とする、前記請求項のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１７】
前記プラスチック材料(28)が、プラスチック強化ハニカム構造の形で前記型内に導入されることを特徴とする、前記請求項のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１８】
前記ハニカム構造が、ポリウレタンを含浸させた含浸ガラス繊維マットを備えたペーパーハニカム構造であることを特徴とする、請求項１７に記載の方法。
【請求項１９】
前記ポリウレタンが、長繊維射出成形法によって付着されることを特徴とする、請求項１８に記載の方法。
【請求項２０】
前記第１の型部品(14)が底部にあり、前記第２の型部品(12)が上部にあることを特徴とする、前記請求項のいずれか一項に記載の方法。
【請求項２１】
前記外皮(16)が、プラスチックフィルムとして、またはアルミニウムシートもしくはスチール板として設計されることを特徴とする、前記請求項のいずれか一項に記載の方法。
【請求項２２】
互いに対して調節可能な第１の型部品(14)と第２の型部品(12)とを有する、自動車両用の複合シャシ部品、特にルーフモジュールを製造する金型であって、前記第１の型部品が、外皮(16)が挿入され、かつ封止部材(18)を備えるように成形され、したがって、前記外皮の、前記第１の型部品に面する側の外周縁部領域(22)の少なくとも一部分(24)が、前記封止部材に対して封止をもって挿入されることができ、前記型が、前記外皮の、前記第１の型部品とは反対側に面する側にプラスチック材料(28)を付着させる手段を備え、前記第２の型部品が、前記プラスチック材料の成形を確実にするように設計される、金型。
【請求項２３】
前記封止部材(18)が、前記第１の型部品(14)の凹部(20)内に配置されるプロフィルとして設計されることを特徴とする、請求項２２に記載の金型。
【請求項２４】
前記封止部材(18)が、前記外皮を前記封止部材内に保持するために、前記外皮(16)の対応する区画(24)および/または前記外周縁部領域(22)の対応する区画の挿入後、外力により前記封止部材を弾性変形させる手段を備えることを特徴とする、請求項２２または２３に記載の金型。
【請求項２５】
前記封止部材(18)が、前記外皮(16)の前記外周縁部領域(22)の対応する一つ(または複数)の区画(24)が中に挿入される、または挿入されることができる間隙(26)を備えることを特徴とする、請求項２２または２３に記載の金型。
【請求項２６】
前記第１の型部品(14)が、前記第１の型部品と前記外皮(16)との間の少なくとも部分的な領域において真空を生じる手段を備えることを特徴とする、請求項２２から２５のいずれか一項に記載の金型。
【請求項２７】
前記型(10)が、前記複合シャシ部品を、その外側縁部がシャシフレームに取り付けられ、そこにしっかりと固定されることができるルーフモジュールとして製造するように設計されることを特徴とする、請求項２２から２６のいずれか一項に記載の金型。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車両用の複合シャシ部品、特に、ルーフモジュールを製造する方法および金型に関する。
【背景技術】
【０００２】
DE 101 63 709 A1には、外側縁部をシャシフレーム上に配置し、そこにしっかりと連結させることができる自動車両用のルーフモジュールが記載されている。このルーフモジュールは、ポリウレタンをベースとした発泡プラスチック層の発泡体で内側が裏打ちされたスチール板またはプラスチックフィルムの外皮を有する。この外皮は、中央区画に開口を有し、その中には透明板が設けられ、この透明板もまた、その外周縁部領域の下側が発泡プラスチック層で裏打ちされている。透明板の縁部と開口の縁部との間で、外皮に間隙が形成され、発泡プラスチックで充填されており、この充填は、この領域においてルーフモジュールの外側が平坦となるように行われる。この間隙空間は発泡作業において予め充填され、発泡型内で、外皮の外側表面と透明板の外側表面との間の間隙が、どのような重なりもない平滑な縁部を形成するのに十分なだけ発泡プラスチックが確実に充填されるように、慎重な測定が行われる。しかし、この文献には、この要件がどのように考慮に入れられるかについて述べられてはいない。
【０００３】
DE 101 58 955 A1には、金属またはプラスチックの外皮と、発泡プラスチックの裏打ちとを備えた複合部品の製造方法が記載されている。発泡型の上部部分にガスケットが設けられ、それによって、発泡工程において、外皮内側の外周縁部領域との封止部を形成して、発泡プラスチックが外皮内側の縁部まで突き抜けるのを防止している。
【０００４】
DE 102 57 398 A1には、外皮がポリウレタン裏打ちを有し、ガスケットが外皮の曲げ縁部領域に取り付けられ、それによってルーフモジュールが自動車両に装着された状態で、ルーフモジュールをルーフ空間に対して封止するルーフモジュールが記載されている。ガスケットが、発泡工程の間既に取り付けられているのか、または単にその後取り付けられるのかについては、そこには記載されていない。
【０００５】
出願番号第10 2004 021 337号の従前の独国特許出願には、金属またはプラスチック製外皮の内側が発泡プラスチック材料で裏打ちされ、このプラスチック材料が、目に見える側、すなわち外皮の外側に突き抜けるのを防止するように、外皮の外側が、外皮と金型の下側部分との間で生じる真空によって金型の下側部分に設けられたガスケットと接触する、自動車両用の複合シャシ部品の製造方法が記載されている。この方法の欠点の1つは、このガスケットには、横方向に順々にずらして配置された二つのシールリップによって形成される比較的大きな横方向空間が必要となる点であり、また、外皮の成形において大きい公差がある場合、この封止部材が、外皮と完全に接触し得ないという事実からまず生じ、一方、発泡体裏打ちの場合、外皮が二つのシールリップ間で押圧され、そのため、外皮に応力亀裂が生じ得るという事実から生じる低い工程信頼性の問題がある。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の目的は、低い設計空間要求で高い工程信頼性が実現される、複合シャシ部品、特にルーフモジュールを製造するための金型を製造することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明によれば、この目的は、請求項１に記載の方法、および請求項２２に記載の金型によって達成される。本明細書では、外皮が、封止の目的で外皮の外周縁部領域の少なくとも一部分を覆うように金型に設けられた封止部材内に封止効果をもって挿入されるという事実のため、第１に、必要となる横方向空間がほんの僅かとなる一方で、外皮の成形公差に対する封止機能の高い公差が可能となり、外皮内側の発泡体裏打ちから働く力による、外皮の応力亀裂の危険を防止することができるという事実から、高い工程信頼性が実現されるので、有利である。特に、このため、外皮と、封止部材を備えた型部分との間に真空を生じる必要がなくなる。さらに、本発明の手法によって、封止すべき領域において、ルーフの垂直方向(Z方向)における急激な変更を実施することができるため、設計の点で自由度を大きくすることが可能となる。さらに、外皮に関して、材料および費用の点で削減が可能となる。というのは、本発明によれば、例えば、サンルーフ取付けのためのルーフ開口を最初から外皮に凹設しておくことができ、外皮の縁部封止を使用する際に、その後ルーフ開口を切除する必要がないからである。
【０００８】
本発明の好ましい実施形態は、従属請求項から得られる。
【０００９】
本発明を、外周縁部領域が発泡型内に挿入された外皮の概略断面図の例として示す添付の図面に基づいて以下でより詳細に説明する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
唯一の図は、上部型12と底部型14とを備える型10の領域を示す。型10は、上部型12と、底部型14とを互いに対して調節することによって、通常の形で開き、かつ/または閉じることができる。この図は、閉じた状態の型10を示す。
【００１１】
複合シャシ部品、特に自動車両用ルーフモジュールの製造工程の開始時に、プラスチックフィルムまたは金属材料、例えば、シートアルミニウムまたはスチール板製の外皮16を、例えば深絞り加工によって、所望の形状に予め成形しておく。次いで、この予め成形された外皮16を、開いた型10内に挿入し、外皮の、後にシャシ部品の外側、すなわち目に見える側を形成することになる側が外側に面するように、底部型14上に配置する。
【００１２】
底部型14は、底部型14の凹部20内に配置された封止プロフィル(sealing profile)によって形成された封止部材18を備える。外皮16の外周縁部領域22の少なくとも一部分が、底部型14の方に好ましくは90°曲がった区画24として設計され、外皮が底部型14内に配置されるときに、この区画24は、封止部材18内に上方から封止効果をもって挿入される。この目的で、封止部材18は、挿入されたときに、外皮16の曲げ区画24を封止効果をもって保持する間隙26を備える。
【００１３】
最も簡単なケースでは、曲げ区画24の封止部材18との封止接触は、過剰な寸法のガスケットによってもたらされ、それによって、曲げ区画24を挿入する際に、封止部材18が弾性変形を受け、結果として生じるこの弾性力によって、曲げ区画24が封止部材18内に保持される。あるいは、またはさらに、封止部材18は、曲げ区画24の挿入後、この封止部材18が、外力による弾性変形を受けて、この曲げ区画24を封止部材18内に保持するように設計することができる。かかる外力は、例えば、封止部材18を膨張させることによって、または滑り弁を調節することによって生じさせることができる。
【００１４】
一実施形態によれば、外皮16は、その外周縁部領域22全体において曲げ区画24を有するように設計することができ、前記曲げ区画は、封止部材18内に挿入される。
【００１５】
代替実施形態によれば、外皮16は、例えば、先に上記で引用した出願番号第10 2004 021 337号の従前の独国特許出願に記載されるように、その外周縁部領域22の1つまたは複数の部分的な区画だけが封止部材18内に挿入される曲げ区画24を備えることもでき、その場合、外皮16は、他の領域において底部型14に設けられた封止機構(図示せず)に封止されるように取り付けられる。任意選択で、外周縁部領域22の、かかる曲がっていない区画の封止接触を実現するように、外皮16と底部型14との間で真空を生じさせることができる。しかし、状況によっては、封止部材18の封止効果を得るために真空を生じさせることもまた、有利となり得る。
【００１６】
区画24は、外皮16を型10内に挿入する前に、前述の予備成形ステップにおいて曲げておく。
【００１７】
次のステップで、外皮16の、底部型14とは反対側に面する側部(すなわち、外皮16の内側)にプラスチック材料28を付着させる。プラスチック材料28を専ら溶融形態で導入する場合、型10は、予め閉じておかなければならない。上部型12によって、プラスチック材料28の、外皮16とは反対側に面する側の成形が確実となり、それによって、このプラスチック材料28は、外皮16の背部に押圧もしくは射出されるか、または外皮16用の裏打ちとして使用される。プラスチック材料28は、好ましくは、主要成分または専用成分としてポリウレタンを有する。プラスチック材料28は、いわゆる長繊維射出成形法(long fiber injection method)(LFI方法)によって、型10内に導入される。代替策として、プラスチック材料はまた、PHC構造(ペーパーハニカム構造)として、金型10内に導入することもできる。この構造は、ペーパーハニカム構造と、ポリウレタンを含浸させた繊維ガラスマットとからなる複合構造である。ポリウレタンはまた、任意選択で、LFI法によって付着させる、すなわち、ポリウレタンと、長いガラス繊維を刻んだものとの混合物として付着させて、ポリウレタン含浸繊維ガラスマットを形成することもできる。
【００１８】
本明細書で示す例では、底部型14および/または外皮16は、プラスチック材料28が外皮16の外周縁部領域22を少なくとも部分的に越えて延び、この領域が、底部型14の表面によって成形されるように成形される。この封止部材18は、プラスチック材料28が、外周縁部領域22の縁部30を越えて、外皮16の目に見える側に突き抜けるのを防止する働きをする。
【００１９】
上部型12と底部型14とによるプラスチック材料28の成形完了後、すなわち、プラスチック材料28の十分な硬化後、型10を開け、次いで、完成した複合部品を型10から取り出すことができる。
【００２０】
型10から複合部品を取り出した後、外周縁部領域22の曲げ区画24を、好ましくはミリングによって除去する。
【００２１】
この複合部品は、好ましくは、その外縁部を、例えば接着剤で結合させることによって、またはねじ連結によってシャシフレーム、すなわち、車両のルーフ横梁に取り付け、そこにしっかりと連結させることができる自動車両用のルーフモジュールである。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】外周縁部領域が発泡型内に挿入された外皮の概略断面図である。
【符号の説明】
【００２３】
10  金型
12  底部型
14  上部型
16  外皮
18  封止部材
20  凹部
22  16の外周縁部領域
24  22の曲げ区画
26  18の間隙
28  プラスチック材料
30  16の縁部
【図１】
2008534313.tif 000003
【国際調査報告】
2008534313.tif 000004
2008534313.tif 000005
2008534313.tif 000006
2008534313.tif 000007