用于制造机动车的发动机冷却风扇的框架的方法
【专利摘要】已知设有具有盖板、特别是冲压空气盖板的发动机冷却风扇，所述盖板可以通过行车风打开并且在车辆静止时通过重力再次关闭。迄今为止通常的是，将这样的冲压空气盖板手动地装配在发动机冷却风扇的框架上。然而所有这些实施方案需要在框架中/上装配时复杂的移动引导。为了成本低廉地实现自动化，提出了一种用于制造机动车的发动机冷却风扇用的框架（1）的方法，所述框架设有盖板（5）、特别是冲压空气盖板，并且借助于注塑在一工具（16）中制造，在用于所述框架（1）的共同制造步骤中将所述盖板（5）铰接地连接到所述框架（1）上，其中为了制造所述框架（1）首先在所述工具（16）中预定位所述盖板（5），并且随后在制造所述框架（1）时一起填充所述盖板（5）的设定的空腔（10），所述空腔在塑料凝固之后形成在所述框架（1）上用于所述盖板（5）的相应的支承位置（11），并且因此能够实现所述盖板（5）在所述框架（1）上的可移动的连接。设计本发明用于具有机动车的发动机冷却风扇用的冲压空气盖板的框架。
【专利说明】用于制造机动车的发动机冷却风扇的框架的方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种用于制造机动车的发动机冷却风扇的框架的方法，所述框架设有盖板，并且借助于注塑在一工具中制造。
【背景技术】
[0002]已知设有具有盖板、特别是冲压空气盖板的发动机冷却风扇，该盖板可以通过行车风打开并且在车辆静止时通过重力再次关闭。迄今为止通常的是，将这样的冲压空气盖板手动地装配在发动机冷却风扇的框架上。例如可以将冲压空气盖板夹紧到框架的轴承螺栓上。备选地可以将有弹性的冲压空气盖板通过一种类型的卡锁连接或插入式导轨固定到框架上。然而所有这些实施方案需要在框架中/上装配时复杂的移动引导。低成本的自动化还没有实现。通常在框架注塑过程的周期时间内由工作力实现冲压空气盖板的装配，所述工作力已经是需要的，以便即期检测框架并且也包装该框架。如果必须装配多个冲压空气盖板，因此也需要用于装配的多个人员。通过技术研发，实现了减小在框架注塑过程中的周期时间。但是作为减少的周期时间的后果不再可能的是，通过一个人员也在注塑周期内装配仅仅少量冲压空气盖板。另一人员成为必要并且不可以完全利用通过注塑周期减少的成本降低潜力。
【发明内容】
[0003]按照本发明的、具有权利要求1、4或9的特征的、用于制造机动车的发动机冷却风扇的框架的方法与之相对地具有以下优点:借助于装配注塑件能够实现冲压空气盖板的自动化装配。在框架的一个注塑周期内可以自动化地固定所有或一定数量的冲压空气盖板。因此可以在将来完全利用基于在注塑框架时将来的周期时间减少来产生成本降低潜力。此外更大的优点在于，通过自动化装配可以减少误差源，所述误差源可以在手动装配时由于不正确地实施而出现。
[0004]本发明另外的优点和有利的设计方案由从属权利要求和说明书得出。
[0005]如果在所述盖板的每个侧面上设有一空腔，所述空腔锥形地构造，那么所述盖板就会很好地连接到框架。
[0006]为了可以避免特别是由于在注塑时的材料收缩的夹紧，为了改善提出，所述盖板设计具有波浪形设计的端侧，所述端侧可以在所述工具中定位过程中被拉平。
[0007]如果所述盖板完全由一个柔性的区域或由至少两个区域构成，即所述柔性构造的区域和刚性构造的区域，那么产生一种可靠和简单的方法。在此有利的是，由特别是热塑性弹性体、硅酮或织物或织物带制造柔性区域。此外有利的是，由玻璃纤维和/或矿物质增强的塑料制造刚性区域。
[0008]为了改善在盖板与框架之间的连接，该柔性区域可以设有固定元件。
[0009]为了简单地制造有利的是，仅仅柔性地设计并且部分挤压包封所述盖板的基本元件，其中所述基本元件具有一个T形形状，其由纵向元件与横向元件组成。[0010]如果所述盖板的柔性基本元件由特别是热塑性弹性体、硅酮(Silikon)或织物或织物带制造，那么就产生一种可靠而简单的方法。
[0011]如果为了制造所述框架和为了所述盖板选择不同的塑料，所述塑料在注塑过程中避免了焊接，那么就产生一种可靠而简单的方法。
【专利附图】
【附图说明】
[0012]在随后的说明书中进一步阐述并且根据附图进一步说明本发明的实施例。附图示出:
图1示出了在框架的装配注塑之前按照本发明的第一实施例的冲压空气盖板；
图2示出了在框架的护板上或中在实施装配注塑之后固定的根据图1的冲压空气盖
板；
图3示出了具有插入的冲压空气盖板和阴影表示的研磨面的工具的视图；
图4示出了设有止挡部的冲压空气盖板；
图5示出了设有止挡部的附加开口；
图6示出了设计具有交错的冲压空气盖板及其所属工具；
图7示出了具有肋和圆顶的冲压空气盖板；
图8示出了在框架的装配注塑之前按照本发明的第二实施例的冲压空气盖板；
图9示出了在框架的护板上或中在实施装配注塑之后固定的根据图8的冲压空气盖
板；
图10示出了在框架的装配注塑之前在一个对于图8有修改的实施方案中按照本发明的第二实施例的冲压空气盖板；
图11示出了在框架的护板上或中在实施装配注塑之后固定的根据图10的冲压空气盖
板；
图12在左边视图中示出了单个示出的用于冲压空气盖板的柔性基本元件并且在右边视图中示出了在框架上完成喷注的冲压空气盖板；以及
图13在左边视图中示出了用于制造根据图12的注塑工具并且在右边视图中示出了所属的柔性基本元件；以及
图14示出了在冲压空气盖板的框架开口或附加开口中制造完成的冲压空气盖板的视图。
【具体实施方式】
[0013]提供冷却风扇用于确保在机动车内燃机的散热器上形成地在运行中内燃机的足够冷却。冷却风扇或冷却空气风扇通常覆盖板散热器的空气进入面并且具有在图2中部分示出的框架1，其设有未进一步示出的固定元件，以便可以将该框架并继而冷却风扇固定在机动车的散热器或车身上。框架I通常具有护板2，从而空气可以仅仅通过在护板2中的未进一步示出的圆形风扇开口流到冷却风扇的风扇叶片。在框架I的护板2中可以设有一个或多个冲压空气盖板5。该冲压空气盖板是可移动的并且通过行车风打开并且在车辆静止时通过重力又关闭。因此可能的是，优化发动机冷却并且实施发动机热管理。冲压空气盖板5例如在车辆高行驶速度的情况下打开框架I的护板2中的附加开口 6，其中行车风用于冷却并且冷却风扇被关断，从而也可以由行车风冷却散热器的由框架I的护板2覆盖板的区域。在低行驶速度和高发动机功率下在护板2中附加开口 6的隔断或者或多或少存在的关闭位置是有意义的，以便确保借助于接通的冷却风扇散热器的最优通风。
[0014]冲压空气盖板5的装配然而是高成本的，从而按照本发明提出装配注塑方法，其中将冲压空气盖板5在框架注塑过程中自动化地固定在框架I或护板2上。框架I如护板2和冲压空气盖板5由塑料组成并且通过注塑方法成形。
[0015]按照第一实施例冲压空气盖板5如图1所示具有特定几何结构的实施方案。冲压空气盖板5具有矩形的形状，其中在每个例如较短的侧面7上在冲压空气盖板5中设有锥形的凹槽10，其中锥的尖端在内侧在一个平行于冲压空气盖板5的上端侧8或上侧的共同的线上。该线在注塑完凹槽10之后表示冲压空气盖板5的随后的旋转轴线15或摆动轴线。如图3进一步示出的具有插入的冲压空气盖板5的工具16的视图，冲压空气盖板5在侧面7的侧面并且在上端侧8和下端侧9或下表面上由在工具16中特定的研磨面或密封面12包围，其在图3中阴影地表示。工具16涉及已知结构类型的注塑工具，该工具由两个半部组成并且以塑料填充其提供的空穴。工具16中的研磨面16或密封面确保在随后注塑过程和随后凝固过程中在冲压空气盖板5侧面、上面或下面需要的间隙尺寸。
[0016]在前述注塑方法中制造的冲压空气盖板5被插入到用于框架I的工具16中并且以其洞穴或两个侧面的凹槽10如此挤压包封，使得随后产生可移动的铰链。在材料侧面可以使用对于冲压空气盖板5和框架I适合的材料组合，所述材料组合可以不相互焊接，例如PP (聚丙烯)化合物结合PA (聚酰胺)化合物。在用于框架I的共同制造步骤中实现盖板5铰接地连接到框架1，其方法是为了制造框架I首先在工具16中预定位或插入盖板5并且随后在制造框架I时一起填充在盖板5中在侧面两侧规定的空腔10。在塑料凝固并且除去工具16之后那么在框架I上存在用于冲压空气盖板5的相应的支承位置11，其由一个圆柱形部分25和一个位于在冲压空气盖板5中的锥形部分26组成。圆柱形部分26从框架I或者框架内壁3或附加开口 6的内壁开始并且以锥形部分25结束。借助于支承位置11形成在框架I与冲压空气盖板5之间可移动的铰链连接。
[0017]为了避免在共同的注塑中由于例如材料收缩冲压空气盖板5的夹紧，规定，冲压空气盖板5的端侧中至少之一 8 ；9或两个端侧8、9波浪形地设计，也就是说具有凹部/凹陷22或隆起部/凸出部23，如在图1中所示。如果波浪形设计的冲压空气盖板5插入到工具16中并且关闭工具16，那么“平地”挤压冲压空气盖板5并且如此延伸，使得波浪性消失并且端侧8、9又变平。在工具关闭时进行的延伸是有弹性的。在延长的定位中冲压空气盖板5的挤压包封之后又打开工具16。在此冲压空气盖板5可以部分地又弹性收缩并且一定的间隙尺寸借助于从框架I开始的锥形的、部分圆柱形的支承位置11保留在支承内。所有这些确保了在注塑过程之后冲压空气盖板5的少力的可移动性。
[0018]为了可以限制冲压空气盖板5绕旋转轴线15或摆动轴线的旋转，可以在冲压空气盖板5上或在框架I上或在附加开口 6中提供止挡部30 ;31。止挡部30 ；31可以在注塑过程中共同喷注。有利的是，冲压空气盖板5在工具16中在移动的位置挤压包封，从而冲压空气盖板5仅仅在从注塑工具16脱模之后可以关闭。止挡部30 ；31再者可以减少在冲压空气盖板5的漏流。如图4所示，冲压空气盖板5的下端侧9可以具有例如在下端侧9的中间矩形设计的止挡部30，其突出离开框架I的内壁3，从而在冲压空气盖板5的关闭位置形成止挡部30贴靠到框架I。但是也可能的是，如图5所示，内壁3自身设有例如矩形止挡部31，从而对于内壁3存在分级的形状。那么冲压空气盖板5可以在其无止挡的下端侧9的区域中止挡在框架I的止挡部31上。也可能的是，将该止挡部30 ；31时候作为独立的部件安装在冲压空气盖板5上或框架I的附加开口 6的内壁3上。
[0019]在装配注塑时将独立喷注的单件不是通过焊接或其他接合工艺组合在一起，而是以相同的基本材料在一个唯一的注塑过程中形锁合并且不可松脱地相互连接。在实施例中，预制的冲压空气盖板5在用于框架I的注塑过程中是不可松脱但是可旋转地连接到框架I或框架I的一部分2。图6示出了对此优化制造的冲压空气盖板5，其在注塑时不需要工具滑板。这实现了低成本的制造方式并且可以通过平面跳跃实现，如冲压空气盖板5的上视图在图6中示出。两个支承位置11交错定向地设计，从而产生具有一定交错的冲压空气盖板5的前表面17或后表面18的波浪形形状。这可以如在图6中的下视图所示的那样以两个相互分离的工具40、41实现，所述工具在两个工具分离面42、43上相互碰撞并且在单件制造中工具分离的原理示出了冲压空气盖板5。
[0020]如图7所示，冲压空气盖板5也可以附加地设计具有集成的定位圆顶33和肋部34以便在工具16中改善的位置定向。
[0021]图8至11示出了按照本发明方法的第二实施例，其中所有相同或作用相同的构件以第一实施例的相同的附图标记表示。代替按照图1至7的两个支承位置11现在规定，部分地挤压包封冲压空气盖板5的至少一个局部柔性构造的区域，以便因此获得可移动的铰链。因此可以如图8所示那样采用单组分柔性的冲压空气盖板5，其连续地柔性。为此可以使用例如弹性体、硅酮或热塑性弹性体TPE。冲压空气盖板5被插入到注塑工具中并且以框架I部分地挤压包封。该挤压包封实现在冲压空气盖板5的上部区域20中，例如冲压空气盖板5的第一个五分之一，也就是说，从上端侧8开始朝下端侧9的方向看去侧面7 ；8的长度的1/5。例如也可以留空地保留缝隙50，从而在两侧在冲压空气盖板5的前表面17和后表面18上用于保持冲压空气盖板5的各一种类型的带51存在并且释放上端侧8。在冲压空气盖板5的上部区域20中可以为了支持在框架I中的保持也在冲压空气盖板5上设有另外的例如三个固定元件53。固定元件53可以以开口的形式设计，其随后填充框架I的塑料地建立到冲压空气盖板5的改善的连接。也可能的是，在冲压空气盖板5上设有类似颗粒或类似榫的隆起部，其随后建立在框架I的塑料上冲压空气盖板5的改善的连接。
[0022]在一种变型中也可以柔性地设计待挤压包封的冲压空气盖板5的仅仅部分区域。可以设有双组分或多组分冲压空气盖板5，其中冲压空气盖板5的上部区域20相应地柔性地设有柔性的部件并且冲压空气盖板5的剩余的区域21设有刚性的部件。柔性的区域20是一个柔性的肋并且可以由弹性体、硅酮、热塑性弹性体TPE或织物或织物带组成。刚性的区域21或刚性部件——其占据冲压空气盖板5宽度的大约4/5——可以由玻璃纤维和/或矿物质增强的塑料组成。为了制造由柔性区域20和刚性区域21组成的如此分开的冲压空气盖板5也可以通过装配不同的单件或通过双组分注塑或通过相应的挤压包封或喷注实现。在图8至11中示出的实施方案中，柔性的元件或柔性的区域20承担铰链的功能并且允许铰接地移动冲压空气盖板5。
[0023]图12至14示出了按照本发明方法的第三实施例，其中所有相同或作用相同的构件以第一和第二实施例的相同的附图标记表示。相对于根据图8至11的第二实施例现在使用柔性的基本元件60代替冲压空气盖板5的至少局部柔性的设计。在图12中在左侧视图中单独示出的基本元件60具有一个T形形状，具有形成冲压空气盖板5的宽的纵向元件61和在纵向元件61中间的短的横向元件62。柔性的基本元件60可以由弹性体、硅酮、热塑性弹性体TPE或织物或织物带组成。按照本发明现在规定，首先将基本元件60插入到注塑工具16。紧接着随后在一个共同的注塑过程中或者一个直接紧接着框架注塑过程的注塑过程中在或者绕基本元件60喷注框架I和冲压空气盖板5。基本元件60在此形成框架I中冲压空气盖板5的铰链。如在根据图8至11的第二实施例中那样，基本元件60也可以设有固定元件53，例如可以在纵向元件61中设有三个固定元件53并且在横向元件62中设有两个固定元件53。
[0024]在图12中在右视图中示出了在框架I喷注完成的冲压空气盖板5。在图13中在左视图中进一步示出了根据图12的用于制造冲压空气盖板5的注塑工具16。注塑工具16被分开并且具有以具有至少两个喷嘴66的热通道65形式的喷注通道。但是也可以通过热通道喷嘴填充一个或多个独立的喷注点。也可能的是，设有一个或多个填充通道，通过所述填充通道将熔流由框架I进一步引导到冲压空气盖板5中。一个或多个填充通道紧接着迸发。支持地在填充通道的区域中引入的预定断裂棱边简化了分离。该分离可以不仅手动地而且自动化地通过例如工具16中的顶料器、第三可移动的工具板也或者通过处理装置实现，其将例如也喷注的构件由工具16取出。
[0025]借助于热通道65可以填充两个洞穴区域70、71，用于框架I的洞穴区域70和用于冲压空气盖板5的洞穴区域71。用于柔性基本元件60的区域72位于在用于框架I的洞穴区域70和用于冲压空气盖板5的洞穴区域71之间，该区域72部分地延伸到用于框架I的洞穴区域70和用于冲压空气盖板5的洞穴区域71内部中。如由图13得知，用于柔性基本元件60的洞穴区域72柔性地设计，以便因此将在图13中右侧示出的所属的柔性基本元件60在插入到工具16中时同样在完全状态下定位。用于基本元件60的洞穴区域71然而没有以塑料填充，而是由基本元件60自身填充并且因此保留未挤压包封。柔性的设计实现了没有工具下陷地喷注冲压空气盖板5。如图14中制造完成的冲压空气盖板5在其框架开口或附加开口 6中在除去按照图13的工具16后的视图，框架开口或附加开口 6在冲压空气盖板5的静止位置下尽可能完全地通过基于柔性基本元件60的回弹以及通过洞穴覆盖板。
[0026]提供本发明用于机动车发动机冷却风扇的具有冲压空气盖板5的框架I。
【权利要求】
1.用于制造机动车的发动机冷却风扇用的框架的方法，所述框架设有盖板、特别是冲压空气盖板，并且借助于注塑在一工具中制造，其特征在于，在用于所述框架(I)的共同制造步骤中将所述盖板(5 )铰接地连接到所述框架(I)上，其中为了制造所述框架(I)首先在所述工具(16)中预定位所述盖板(5)并且随后在制造所述框架(I)时一起填充所述盖板(5)的设定的空腔(10)，所述空腔在塑料凝固之后形成在所述框架(I)上用于所述盖板(5)的相应的支承位置(11)，并且因此能够实现所述盖板(5)在所述框架(I)上的可移动的连接。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述盖板(5)的每个侧面(7)上设置一空腔(10 )，所述空腔锥形地构造。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述盖板(5)具有波浪形构造的端侧(8、9)，所述端侧在所述工具(16)中的定位过程中被拉平。
4.用于制造机动车的发动机冷却风扇用的框架的方法，所述框架设有盖板、特别是冲压空气盖板，并且借助于注塑在一工具中制造，其特征在于，在用于所述框架(I)的共同制造步骤中将所述盖板(5 )铰接地连接到所述框架(I)上，其中为了制造所述框架(I)首先在所述工具(16 )中预定位所述盖板(5 )并且随后在制造所述框架(I)时部分挤压包封所述盖板(5)的至少一个柔性构造的区域(20)，所述区域在塑料凝固之后形成在所述框架(I)与所述盖板(5)之间的可移动的铰链连接。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述盖板(5)由至少两个区域构成，即柔性构造的区域(20)和刚性构造的区域(21)。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述柔性构造的区域(20)由特别是热塑性弹性体、硅酮或织物或织物带制造。
7.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述刚性构造的区域(21)由玻璃纤维和/或矿物质增强的塑料制造。
8.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述柔性构造的区域(20)构造有固定元件(53)。
9.用于制造机动车的发动机冷却风扇用的框架的方法，所述框架设有盖板、特别是冲压空气盖板，并且借助于注塑在一工具中制造，其特征在于，在用于所述框架(I)的共同制造步骤中将所述盖板(5 )铰接地连接到所述框架(I)上，其中为了制造所述框架(I)首先仅仅在所述工具(16 )中预定位用于所述盖板(5 )的柔性的基本元件(60 )，并且随后在制造所述框架(I)时部分挤压包封所述柔性的基本元件(60)，其中与用于所述框架(I)的注塑过程同时或者在另一制造步骤中将剩余的盖板(5)喷注到所述柔性的基本元件(60)上，所述基本元件在塑料凝固之后能够实现在所述框架(I)与所述盖板(5)之间的可移动的铰链连接。
10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述基本元件(60)具有T形形状，其由纵向元件(61)和横向元件(62)组成。
11.根据权利要求9或10所述的方法，其特征在于，所述柔性的基本元件(60)由特别是热塑性弹性体、硅酮或织物或织物带制造。
12.根据上述权利要求1至11中任一项所述的方法，其特征在于，为了制造所述框架(I)并且为了所述盖板(5)选择不同的塑料，所述塑料在注塑过程中避免了焊接。
【文档编号】B29C45/16GK103857512SQ201280050187
【公开日】2014年6月11日 申请日期:2012年10月2日 优先权日:2011年10月14日
【发明者】A.埃韦特, M.利德尔, T.黑尔明 申请人:罗伯特·博世有限公司