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Dokumentenidentifikation DE69017208T2 22.06.1995
EP-Veröffentlichungsnummer 0472788
Titel Kunstharzfenster für Kraftfahrzeuge oder dergleichen.
Anmelder Hashimoto Forming Industry Co. Ltd., Yokohama, Kanagawa, JP
Erfinder Ohtake, Shinichi, Hashimoto Forming Ind. Co. Ltd., Yokohama City, Kanagawa Pref., JP;
Tamura, Tatsuya, Hashimoto Forming Ind. Co.Ltd., Yokohama City, Kanagawa Pref., JP
Vertreter LOUIS, PÖHLAU, LOHRENTZ & SEGETH, 90489 Nürnberg
DE-Aktenzeichen 69017208
Vertragsstaaten DE, FR, GB
Sprache des Dokument En
EP-Anmeldetag 28.08.1990
EP-Aktenzeichen 903094050
EP-Offenlegungsdatum 04.03.1992
EP date of grant 22.02.1995
Veröffentlichungstag im Patentblatt 22.06.1995
IPC-Hauptklasse B60J 1/00
IPC-Nebenklasse B29C 45/17   B29D 24/00   

Beschreibung[de]

Die Erfindung bezieht sich auf ein Kunstharzfenster, und insbesondere auf ein Kunstharzfenster, das geeignet für Kraftfahrzeuge oder dergl. ist.

Ein Kunstharzfenster für Kraftfahrzeuge ist z.B. in JP-Y2-32.808/86 als durch einen Spritzgußvorgang hergestellt offenbart. Das bekannte Kunstharzfenster umfaßt allgemein einen Fensterkörpabschnitt aus transparentem oder halbtransparentem Kunstharz, wie etwa Polycarbonat- oder Acrylharz, sowie einen Rahmenabschnitt, der sich entlang der Randkante des Körperabschnittes erstreckt und in eine vorbestimmte Form ausgebildet ist, die einem Flansch eines entsprechenden Fahrzeug-Karosseriepanels entspricht.

Wegen der Anfälligkeit des Kunstharzes gegen Kratzer oder andere Beschädigungen ist die äußere Oberfläche des Fensterkörperabschnittes im allgemeinen durch einen harten Beschichtungsfilm bedeckt, während die äußere Oberfläche des Rahmenabschnittes mit einer opaken Beschichtung von gewünschter Farbe bedeckt ist.

Zum Befestigen des Kunstharzfensters auf dem Flanschabschnitt des Fahrzeugkarosseriepanels, sind auf der inneren Oberfläche des Rahmenabschnittes einstückig Vorsprünge ausgebildet, die mit Gewinden versehene Befestigungselemente aufnehmen, die in entsprechende Öffnungen in dem Flanschabschnitt einzusetzen und durch entsprechende Muttern zu sichern sind. Ein befriedigend dichter Kontakt zwischen dem Fenster und dem Fahrzeug-Karosseriepanel kann durch ein auf in Kontakt mit dem Fahrzeug-Karosseriepanel zu bringenden Bereichen des Rahmenelementes angeordnetes Kissenelement aus weichem oder elastischem Material erreicht werden.

Das oben erwähnte, bekannte Kunstharzfenster hat sich insbesondere bezüglich seines reduzierten Gewichts als vorteilhaft erwiesen, kann aber unter einem Problem beträchtlich geringerer Steifigkeit im Vergleich zu herkömmlichen Fenstern aus anorganischem Glas leiden. Somit zeigt das an dem Fahrzeug-Karosseriepanel montierte Kunstharzfenster oft unerwünschte Verformung oder Schäden, was aus Befestigungskräften oder dergl. resultiert.

Die erforderliche Steifigkeit des Kunstharzfensters könnte entweder durch Erhöhen der Dicke des Fensterkörperabschnittes selbst oder durch Vorsehen von Verstärkungsrippen an dem Rahmenabschnitt erreicht werden. Diese Lösungen sind unter dem Gesichtspunkt der Praktikabilität jedoch nicht sonderlich geeignet, weil eine erhöhte Dicke des Fensterkörperabschnittes es beinahe unmöglich machen würde, ein verringertes Gewicht des Fensters als Ganzes zu erreichen, während das Vorsehen von Verstärkungsrippen auf dem Rahmenabschnitt zur Bildung von unerwünschten Senkmarken auf der äußeren Oberfläche des Rahmenabschnitts führen könnte und so das Erscheinungsbild des Fensters deutlich verschlechtern würde.

Außerdem ist das Fensterelement nich bündig mit einem umgebenden Karosseriepanel anzuordnen, sondern muß wegen der Form des Rahmenabschnittes darin eingesenkt werden.

Deshalb ist es ein Ziel der Erfindung, die oben erwähnten und andere Nachteile zu verringern und ein verbessertes Kunstharzfenster zu schaffen.

Society of Automotive Engineers, Februar 1989, Warrendale Ken C. Rush, "Gas Assisted Injection Molding", S.. 156-159 offenbart das Bilden von mit spritzgegossenen Bauteilen einstückigen röhrenförmigen Randabschnitten, um die Steifigkeit zu erhöhen.

Gemäß der Erfindung wird Kunstharzfenster für Kraftfahrzeuge oder dergl. geschaffen, umfassend einen Fensterkörpeabschnitt in Form einer Tafel aus transparentem oder halbtransparentem Kunstharz, einen Rahmenabschnitt, der sich entlang der Randkante des Fensterkörperabschnittes erstreckt, wobei der Fensterkörperabschnitt und der Rahmenabschnitt einen einstückigen, gleichzeitig durch einen Spritzgußvorgang hergestellten und aus demselben Harz bestehenden Körper umfassen, wobei der Rahmenabschnitt dem Fenster Steifigkeit verleiht, und eine opake Beschichtung, die eine äußere Oberfläche des Rahmenabschnittes bedeckt und an dem Fahrzeug oder dergl. nach außen zeigt, wenn das Fenster in seiner Gebrauchsposition angeordnet ist, wobei sowohl die Dicke als auch die Breite des Rahmenabschnittes größer als die Dicke des Fensterkörperabschnittes ist, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Rahmenabschnitt ein innerer, von einer umgebenden Harzwand definierter Hohlraum vorgesehen ist, wobei der innere Hohlraum sich durchgehend entlang des Randes des Fensterkörperabschnittes erstreckt, und daß der der Teil der Dicke des Rahmenabschnittes, der die Dicke des Fensterkörperabschnittes übersteigt, sich hauptsächlich auf der Innenseite des Fensters befindet, wenn das Fenster an Ort und Stelle in einer Öffnung in einem Karosseriepanel eines Kraftfahrzeuges oder dergl. angeordnet ist und die äußere Oberfläche des Fensterkörperabschnittes und die äußere Oberfläche des Rahmenabschnittes im wesentlichen bündig mit der äußeren Oberfläche des Karosseriepanels sind.

Bei dem erfindungsgemäßen Kunstharzfenster ermöglicht es der Rahmenabschnitt mit einem in Dicke und Breite gegenüber dem Fensterkörperabschnitt größeren Profil und einem hohlen Innenraum mit einer umgebenden Harzwand auf einfache Weise, die Steifigkeit des Fensters zu erhöhen und dessen Verformung oder Beschädigung zu verhindern, wenn das Fenster an Ort und Stelle montiert ist. Außerdem dient der in dem Rahmenabschnitt ausgebildete innere Hohlraum dazu, die effektive Dicke des Rahmenabschnittes zu vermindern, so daß es trotz eines relativ dicken Profils des Rahmenabschnittes möglich ist, die Bildung von Senkmarken oder dergl. auf der äußeren Oberfläche zu verhindern, während gleichzeitig der Verbrauch von Kunstharz und das Gesamtgewicht des Fensters verringert wird.

Das Fenster ist so angeordnet, daß die äußeren Oberflächen des Fensterkörper- und des Rahmenabschnittes im wesentlichen bündig mit der äußeren Oberfläche eines sie umgebenden Karosseriepanels liegen.

Auf weitere Entwicklungen, die in Uebereinstimmung mit der in Anspruch 1 definierten Erfindung stehen, wird in den abhängigen Ansprüchen Bezug genommen.

Die Erfindung wird aus der folgenden Beschreibung weiter klar, wenn man diese zusammen mit den beigefügten Zeichnungen nimmt, die nur als Beispiele dienen und in denen zeigen:

Fig. 1 eine perspektivische Ansicht eines einer bevozugten Ausführungsform der Erfindung entsprechenden Seitenfensters für ein Kraftfahrzeug;

Fig. 2 einen Querschnitt entlang der Linie II-II in Fig. 1;

Fig. 3 einen Querschnitt durch ein Beispiel einer Spritzgußvorrichtung, die verwendet werden kann, um das erfindungsgemäße Fenster herzustellen;

Fig. 4 einen Querschnitt der Vorrichtung entlang der Linie IV-IV in Fig. 3;

Fig. 5 einen Querschnitt ähnlich Fig.2, der ein einer anderen Ausführungsform der Erfindung entsprechendes Seitenfenster zeigt; und

Fig. 6 einen Querschnitt durch ein anderes Beispiel einer Spritzgußvorrichtung , die verwendet werden kann, um das erfindungsgemäße Fenster herzustellen.

Die Erfindung wird nachstehend unter Bezugnahme auf einige in den Zeichnungen dargestellte bevorzugte Ausführungsformen erklärt.

In Fig. 1 und 2 ist ein einer Ausführungsform der Erfindung entsprechendes Kunstharzseitenfenster gezeigt, das für ein Kraftfahrzeug gedacht ist. Das Fenster ist mit dem Bezugszeichen 1 bezeichnet, als Ganzes mittels eines Spritzgußverfahrens aus geeignetem Kunstharz hergestellt, wie nachstehend beschrieben wird, und an einem entsprechenden Karosseriepanel 2 mit einem Befestigungsflansch 3 befestigt.

Das Fenster 1 umfaßt einen Fensterkörperabschnitt 4 in Form einer Tafel aus transparentem oder halbtransparentem Kunstharz, wie etwa Polycarbonat-, Acrylharz oder dergl. Das Fenster 1 umfaßt weiter einen Rahmenabschnitt 5, der sich entlang der Randkante des Fensterkörperabschnittes 4 erstreckt. Der Rahmenabschnitt 5 ist einstückig mit dem Fensterkörperabschnitt 4 geformt und besteht aus dem gleichen Harz wie letzterer. Eine harte Beschichtung 10 bedeckt die äußere Oberfläche des Fensterkörperabschnittes 4, während eine opake Beschichtung 11 mit einer gewünschten Farbe die äußere Oberfläche des Rahmenabschnittes bedeckt.

Der Rahmenabschnitt 5 weist ein Profil auf, das dicker ist als das Fensterkörperelement 4. Ein innerer Hohlraum 12 ist in dem Rahmenabschnitt 5 ausgebildet und erstreckt sich durchgehend in dessen Längsrichtung. Der innere Hohlraum 12 ist durch eine umgebende Harzwand 5a definiert, die ungefähr die gleiche Dicke aufweist wie der Fensterkörperabschnitt 4. Wie aus den Zeichnungen klar ersichtlich ist, befindet sich der Teil der Dicke des Rahmenabschnittes, der die Dicke des Fensterkörperabschnittes übersteigt, hauptsächlich auf der Innenseite des Fensters, und die äußere Oberfläche des Fensterkörperabschnittes ist im wesentlichen bündig mit der äußeren Oberfläche des Rahmenabschnittes und der äußeren Oberfläche des angrenzenden Karosseriepanels 2.

Die harte Beschichtung 10 kann eine organosiloxan-basierte, oberflächenbehandelte Schicht miteiner ausreichenden Härte sein, die in der Lage ist, Schäden des Fensters 1 oder die Bildung von Kratzern oder dergl. zu verhindem, selbst wenn Waschbürsten oder dergl. auf dem Fenster 1 kratzen. Während die harte Beschichtung 10 über die gesamte äußere Oberfläche des Fensterkörperabschnittes 4 ausgebildet ist, kannn sie zusätzlich auf der hinteren Oberfläche des Fensterkörperabschnittes 4 ausgebildet sein. Die opake Beschichtung 11 ist aus einem gefärbten opaken Beschichtungsfilm oder dergl. hergestellt und dient dazu, den Innenraum 12 des Rahmenabschnittes 5 von der Seite der äußeren Oberfläche her visuell zu verbergen.

Ein Kamm 5b kann entlang des äußeren Umfanges des Rahmenabschnittes 5 ausgebildet sein, um an einem Kissenelement 9 aus weichem und/oder elastischem Material anzugreifen, das zwischen dem Fenster 1 und dem Fahrzeug-Karosseriepanel 2 anzuordnen ist und oft "Endgummi" genannt wird.

In den Figuren 3 und 4 ist eine Spritzgußvorrichtung 13 gezeigt, die verwendet werden kann, um das erfindungsgemäße Fenster 1 herzustellen.

Die Vorrichtung 13 umfaßt obere und untere Formhälften 14, 15 zum Definieren eines Formhohlraumes 16 dazwischen sowie eine Einspritzdüse 17, einen Verteilerkanal 18, Eingußkanäle 19 und Angüsse 20 zum Einspritzen eines Kunstharzes 21 in den Hohlraum 16. Der Hohlraum 16 besteht aus einem Haupthohlraumabschnitt 16a zum Formen des Fensterkörperabschnittes 4, und einem Randhohlraumabschnitt 16b zum Formen des Fensterrahmenabschnittes 5. Um den hohlen Innenraum 12 in dem Fensterrahmenabschnitt 5 auszubilden, ist in der Nachbarschaft des Angusses 20 für den Randhohlraumabschnitt 16b eine Gaseinspritzöffnung 23 vorhanden und mit einer geeigneten Gaseinspritzvorrichtung 24 verbunden.

Zum Herstellen des Fensters 1 wird das Harz 21 in seinem geschmolzenen Zustand aus der Einspritzdüse 17 durch den Veteilerkanal 18, die Eingußkanäle 19 und die Angüsse 20 in den Hohlraum 16 eingespritzt. Nachdem das Harz 21 in den Hohlraum 16 eingetreten ist, wird aus der Gaseinspritzvvorrichtung 24 durch die Einlaßöffnung 23 ein Hochdruckgas, wie etwa Stickstoffgas oder dergl. in das Harz 21 eingespritzt.

Der Randhohlraumabschnitt 16b bildet einen Kanal mit einem relativ großen Querschnitt und daher mit einem relativ kleinen Strömungswiderstand. Somit strömt das Hochdruckgas, wenn das Harz 21 durch den Hohlraum 16 strömt, nur entlang des Randhohlraumabschnittes 16b, der dem Fensterrahmenabschnitt 5 entspricht. Das Harz in dem Randhohlraumabschnitt 16b wird durch den Gasdruck gegen die innere Oberfläche des Randhohlraumabschnittes 16b gedrückt und einem Abkühlen und Festwerden ausgeselzt, woraus die Bildung eines Fensterrahmenabschnittes 5 resultiert, in dem sich der hohle Innenraum 12 befindet.

Andererseits bildet der Haupthohlraumabschnitt 16a einen Kanal mit einem relativ kleinen Querschnitt und daher mit einem relativ hohen Strömungswiderstand. Somit strömt das Hochdruckgas nicht durch den Haupthohlraumabschnitt 16a, und nur das Harz 21 kann in den Haupthohlraumabschnitt 16a strömen und wird dort einem Abkühlen und Festwerden ausgesetzt, woraus die Bildung eines einheitlichen, tafelfönnigen Fensterkörperabschnittes 4 resultiert.

Nach dem Öffnen der Formhälften 14, 15 wird eine Hartbeschichtungsbehandlung oder dergl. durchgeführt, um die harte Beschichtung 10 auszubilden, während eine opake Beschichtung 11 durch das Aufbringen von geeigneter Farbe auf die Oberfläche des Rahmenabschnittes 5 gebildet wird, um das Fenster 1 fertigzustellen. Wahlweise kann die harte Beschichtung 10 durch Einlegen eines Harzfilmes, welcher die harte Beschichtung aufweist, in den Formhohlraum 16 gebildet werden, um einen sogenannten Einsatzspritzgußprozeß durchzuführen.

Das wie oben beschrieben hergestellte Fenster wird über das Kissenelement 9 mit einem Klebstoff oder dergl. an dem Flansch 3 des Fahrzeug-Karosseriepanels 2 befestigt.

Wenn es an Ort und Stelle montiert ist, sorgt das Fenster 1 einschließlich des Rahmenabschnittes 5 mit einem großen Profil entlang seiner Randkante für eine ausreichende Steifigkeit, um unerwünschte Verformung oder Beschädigungen auszuschalten. Außerdem ermöglicht es die Bildung des hohlen Innenraumes 12 in dem Rahmenabschnitt 5, trotz eines großen Querschnittes des Rahmenabschnittes 5 das Gewicht und den Materialverbrauch zu reduzieren. Weiter kann die Dicke der die äußere Oberfläche des Rahmenabschnittes 5 bildenden Harzwand 5a im wesentlichen gleich der des Fensterkörperabschnittes 4 gemacht werden, und es ist somit möglich, die Bildung von Senkmarken oder dergl. auf der äußeren Oberfläche des Rahmenabschnittes 5 zu verhindern und ein edles Erscheinungbild des Produktes zu realisieren.

Eine weitere Ausführungsform des erfindungsgemäßen Fensters, bei der eine Rippe 5c auf der inneren Oberfläche der den hohlen Innenraum 12 definierenden und die hintere Seite des Rahmenelementes 5 bildenden Harzwand 5a ausgebildet ist, um die Steifigkeit des Rahmenabschnittes 5 weiter zu erhöhen, ist in Fig. 5 gezeigt. Die Bildung der Rippe 5c auf der hinteren Seite des Rahmenelementes 5 dient dazu, unerwünschte Verformung der äußeren Oberfläche des Rahmenabschnittes 5 sicherer zu verhindern.

Ein weiteres Beispiel der Spritzgußvorrichtung zum Herstellen des erfindungsgemäßen Fensters, bei welcher der Anguß 20 zum Einspritzen des Harzes 21 von der Einspritzdüse durch den Verteilerkanal, den Eingußkanal 19 und einen zweiten Verteilerkanal 18a in den Hohlraum 16 auch als Gaseinspritzöffnung 23 zum Einspritzen des Hochdruckgases in das Harz 21 verwendet wird, ist in Fig. 6 gezeigt. Eine solche Anordnung der Vorrichtung ist besonders geeignet, wen der Anguß 20 nur an einer einzigen Stelle angeordnet ist oder wenn die Größe eines gespritzten Artikels relativ klein ist.

Aus der vorstehenden Beschreibung ist leicht zu erkennen, daß die Erfindung ein verbessertes Kunstharzfenster schafft, das leicht und steif genug ist, um jegliche Deformation oder Schäden des an Ort und Stelle montierten Fensters zu verhindern, selbst wenn der Fensterkörperabschnitt eine Dicke aufweist, die im wesentlichen gleich der des Fensters aus anorganischem Glas ist. Weiter ist das erfindungsgemäße Fenster frei von irgendwelchen Senkmarken, selbst wenn entlang des Rahmenabschnittes Verstärkungsrippen ausgebildet sind, und ermöglicht es, ein edles Erscheinungsbild zu realisieren.

Obwohl bei den oben beschriebenen Ausführungsformen auf Seitenfenster Bezug genommen wurde, kann die Erfindung auch auf andere Fenster angewendet werden, wie etwa ein Fenster eines Sonnendaches. Auch ist die Durchführung einer Anzahl von Variationen und/oder Modifikationen möglich, ohne den in den Ansprüchen definierten Umfang der Erfindung zu verlassen, beispielsweise bei der Form des Fensterkörperabschnittes und des Rahmenabschnittes.


Anspruch[de]

1. Kunstharzfenster (1) für Kraftfahrzeuge oder dergl., umfassend:

einen Fensterkörperabschnitt (4) in Form einer Tafel aus transparentem oder halbtransparentem Kunstharz,

einen Rahmenabschnitt (5), der sich entlang der Randkante des Fensterkörperabschnittes (4) erstreckt, wobei der Fensterkörperabschnitt (4) und der Rahmenabschnitt (5) einen einstückigen, gleichzeitig durch einen Spritzgußvorgang hergestellten und aus demselben Harz bestehenden Körper umfassen, wobei der Rahmenabschnitt dem Fenster (1) Steifigkeit verleiht,

und eine opake Beschichtung (11), die eine äußere Oberfläche des Rahmenabschnittes (5) bedeckt und an dem Fahrzeug oder dergl. nach außen zeigt, wenn das Fenster in seiner Gebrauchsposition angeordnet ist, wobei sowohl die Dicke als auch die Breite des Rahmenabschnittes (5) größer als die Dicke des Fensterkörperabschnittes (4) ist,

dadurch gekennzeichnet,

daß in dem Rahmenabschnitt (5) ein innerer, von einer umgebenden Harzwand (5a) definierter Hohlraum (12) vorgesehen ist, wobei der innere Hohlraum sich durchgehend entlang des Randes des Fensterkörperabschnittes (4) erstreckt, und

daß der Teil der Dicke des Rahmenabschnittes (5), der die Dicke des Fensterkörperabschnittes (4) übersteigt, sich hauptsächlich auf der Innenseite des Fensters befindet, wenn das Fenster an Ort und Stelle in einer Öffnung in einem Karosseriepanel (2) eines Kraftfahrzeuges oder dergl. angeordnet ist und die äußere Oberfläche des Fensterkörperabschnittes (4) und die äußere Oberfläche des Rahmenabschnittes (5) im wesentlichen bündig mit der äußeren Oberfläche des Karosseriepanels (2) sind.

2. Fenster nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß im Querschnitt der Innenraum (12) von einer Harzwand (5a) mit im wesentlichen der gleichen Dicke wie die Dicke des Fensterkörperabschnittes (4) umgeben ist.

3. Fenster nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch eine auf der inneren Oberfläche des inneren Hohlraumes (12) ausgebildete und sich in diesen erstreckende Verstärkungsrippe (5c), wobei die Rippe (5c) sich auf einem der äußeren Oberfläche gegenüberliegenden Teil des Rahmenelementes (5) befindet.

4. Fenster nach nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine auf einer äußeren Oberfläche des Fensterkörperabschnittes (4) angeordnete und diese bedeckende harte Beschichtung (10), die am Fahrzeug nach außen zeigt, wenn das Fenster in seiner Gebrauchsposition angeordnet ist.

5. Fenster nach nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die äußere Oberfläche des Fensterkörperabschnittes (4) im wesentlichen bündig mit der äußeren Oberfläche des Rahmenabschnittes (5) ist.

6. Fenster nach nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die opake Beschichtung (11) so groß ist, daß sie den Innenraum (12) in dem Rahmenabschnitt (5) von der äußeren Oberflächenseite des Fensters (1) her visuell verbirgt.

7. Fenster nach nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Rahmenabschnitt (5) einen äußeren Rand aufweist, der mit einem Kamm (5b) zum Angreifen an einem zwischen dem Fenster (1) und einem Fahrzeug-Karosseriepanel (2) anzuordnenden weichen und/oder elastischen Kissenelement (9) versehen ist.

8. Fenster nach Anspruch 7, nei dem, wenn es an Ort und Stelle in einer Öffnung in einem Karosseriepanel (2) eines Kraftfahrzeuges oder dergl. angeordnet ist, sich ein solches wieches und/oder elastisches Kissenelement (9) zwischen dem Fenster (1) und dem Fahrzeug- Karosseriepanel (2) befindet, und bei dem das den einstückigen Körper aus dem Fensterkörperabschnitt (4) und dem Rahmenabschnitt (5) bildende Harz im Vergleich zu dem Kissenelement (9) relativ hart und/oder weniger elastisch ist.







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