CN102219030B - 用于机动车辆的横向构件模块 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及用于机动车辆的横向构件模块。本发明的用于接受机动车辆的仪表板的横向构件机动车辆模块包括：车身本体(1)，以及金属板型材(3)，该金属板型材作为转向柱定位件(2)并且它被设计为使它首先赋予在转向柱与前围板之间的一种刚性连接，并且其次具有至该车身本体(1)的刚性连接，或对应地通过完全由塑料组成的一个结构具有至该车身本体(1)的刚性连接，其特征在于，通过使用至少两种不同塑料(A、B)将此外用于功能元件的连接元件(6、7)同时模制，并且这些不同塑料材料(A、B)允许这些不同塑料零件(4、5)互相的紧固结合，在于这些不同塑料材料(A、B)的熔体前沿在该双注塑模制工艺中它们彼此相遇时互相融合。

Description

用于机动车辆的横向构件模块
技术领域
本发明涉及一种横向构件机动车辆模块，该模块用于接受仪表板以及用于通过直接连接一辆机动车辆的两个A立柱来加强车身，该模块由带有转向柱定位件的一个横向构件组成，其中该横向构件模块(即不仅该横向构件，而且还有转向柱定位件)是使用一种金属-塑料复合材料的设计(混合技术)来制造的。并且这些是由至少一个车身本体和至少一个热塑的元件以及一个第二热塑的元件组成，其中，这些已经通过首先注塑模制紧固结合到该车身本体上，并且同时这些不同的塑料零件已经相互结合(其中这两个塑料零件由不同的塑料材料构成)，并且这些在该双注塑模制工艺中注入，其中它们在彼此相遇时相互融合并且与该金属紧固结合。
背景技术
已知的转向柱定位件(还叫做转向控制台)是由多个焊接的金属板型材(用钢制成)或压铸的部件(例如包括铝或镁)组成，焊接到仪表板横向构件的承重结构上，以给出多个横向构件模块或牢固地连接，这样使得形成一个单一块或对应地处于组合型材的形式(由铝、钢、镁、或塑料-金属-混合设计组成)。
DE102005004605A1披露了一种用于机动车辆的横向构件模块，包括一个至少部分由塑料包围的金属管，带有被模制上以形成单一件的一个塑料管道(一组导体可以从该管道中通过)，该塑料管具有由塑料构成一个模制的连接件用来通过螺钉螺纹法固定到机动车辆的前围板上。
DE10240395A1披露了一种横向构件，该部件旨在用于一个机动车辆中，并且该部件在管的弯曲部分的区域中具有一个焊接的金属转向柱连接件，在该连接件上安装了该转向柱的螺钉固定的板。所述横向构件的弯曲段的制造使用了一种金属-塑料-混合设计。
DE20008201U1披露了一种混合型构型的仪表板支架，该支架用于安装在机动车辆的A柱之间并且具有一个伸长的、外壳式的车身本体，以及还有由金属材料组成的多个稳定插入零件，这些插入零件通过模制上的内部的塑料肋进行连接以给出一个金属/塑料复合部件，并且至少一个空气管道至少从某种程度上从中穿过，其中，由塑料构成、并且从车身本体中向外伸出的多个定位件、控制台以及连接点与该塑料肋同时进行模制以给出一个单一件。
DE10064522A1描述了一种用于机动车辆的部件，特别是用于一个机动车辆的安排在A柱间的设备的横向构件，具有一个基本上管状的车身本体，在该车身本体中提供了至少一个管道。为了提供一个改进的轻型部件(该部件可以更容易地制造，使用更少的操作，并且因此成本更低，并且一个管道可以通过有利的方式整合在其中)，DE10064522A1提出了该车身本体具有一个内部的塑料衬层，从而形成由塑料组成的管道壁。所述部件可以用作在机动车辆中的仪表板支架。将多个支持件(例如转向柱支持件)附装在该车身本体上，并且这些支持件同样优选由金属组成。根据DE10064522A1，这些支持件可以由塑料包围，因此增加了它们的刚度，消除了摇振，并且提供了边缘保护。
DE10022360A1描述了一种由两个或更多个型材组成的复合部件，并且描述了一种用于生产这个部件的方法，其中，至少一个型材的自由端与该第二型材邻接或伸入该第二型材内，其特征在于，增强元件已经附接到这些型材的连接位置的区域，并且与这些型材形成一种互锁连接，并且在于这些型材已经经由热塑性物质相互结合，该热塑性物质已经通过在连接位置区域的模制或收缩工艺施用。
DE10360045A1描述了用于车辆的一种混合横向构件，该构件具有一个金属的十字支柱，该支柱具有按一种开放通道的形式在该混合横向构件的主要方向上延伸的一个段，并且其纵向的边缘(在一个部分上)结合(优选地经由一个粘合节点)到一个由塑料构成的结构元件上。
还提出了一个混合横向构件，该构件用于一个车辆并且具有金属的横向支柱(该横向支柱包括按一种开放通道的形式在该混合横向构件的主要方向上延伸的一个段)并且具有在中央地外部地附接在其上的转向柱的连接件，并且还具有一个辅助支柱，将该辅助支柱安排在该转向柱连接件的区域中的金属的横向支柱的型材内。
DE102004032951A1涉及一种部件，具体而言是用于安排在一个动力车辆的A-柱之间的横向构件，该部件具有一个车身本体，该车身本体在本质上被设计为空心的型材并且其内部具有一个引导件管道，并且其具有至少一个连接件，用此连接件有可能将其整合到在一个加工步骤中随后添加的零件上。
DE102008012066U1揭示了一个旨在接受机动车辆仪表板的横向构件模块，包括一个至少部分地由塑料包围的金属管以及一个简单模制的金属板型材，该型材所起的作用是作为转向柱定位件并且它被设计和放置的方式为使它在具有模制塑料的复合材料中首先赋予转向柱与前围板之间的一种刚性连接，并且其次通过完全由塑料组成的一个结构具有到该金属管上的牢固连接。
现有技术中所描述的用于连接转向柱定位件和横向构件的所有解决方案的一个共同特点是它们或是只包括由金属或塑料组成的支持件，这些支持件不接受一个操舵台，这是直到执行一个附加的操作为止，或是直到转向控制台的模制是与用于肋(这仅由塑料组成的)塑料的模制同时发生的程度，例如DE20008201U1中的例子。
这种两部分设计的结果是增加了操作成本，并且根据DE20008201U1的完全由塑料组成的方案的结果是缺少稳定性。此外，现有技术所描述的方案表现出不利的振动行为，可感觉地延伸到远至转向盘处。虽然DE102005004605A1表明所提出的横向构件模块的混合设计降低了振动质量，但是提供了一个具有相对高的固有频率的横向构件，从而给出了具有高水平振动舒适性的一个横向构件模块；已经发现在改进的车辆构型中，这种仅仅属于该横向模块的振动行为的减轻是不足的，并且事实上发现扰人的振动行为延伸到远至转向盘处。
在现有技术中所说明的这些横向构件机动车辆模块的另一个缺点在于以下事实：在存在着需要执行不同功能时，将使用了完全相同类型的塑料的功能元件模制到了该横向构件模块上。作为举例，在DE10064522A1中完全相同的塑料用来模制多个空气-流出连接件，定位件和连接元件，或一个塑料壳，并且还确保其连接到该管形的横向构件上。在此，一个单一塑料件承担了不仅有经受荷载的功能、而且还有在车辆运行过程中未暴露于荷载的功能。
对这种情况进行考虑的一个方式是使用多部分技术。多部分技术的不同类型是：
·双注塑模制，即将两个或更多个部分同时注入同一个腔。
·内芯退回工艺(core-backprocesses)，即：顺序注入两个或更多个部分，其中对于第二部分的腔通过撤出一个滑动阻挡层可得。
·传递工艺，即：使用一个预成型件，在注入该第2部分之前将该预成型件转移到一个第2腔或第2机器内。
·夹层工艺，即：使用了外表层/内芯的多个层的构造，其中这些层是顺序地注入的。
发明目的
因此，本发明的目的在于改进整个仪表板支架与转向控制台以及有待固定在其上的转向柱(它还被称为转向柱管)一起的固有的振动行为，其目的是首先使在转向盘测得的第一模式自然频率是>36Hz，并且与以上所引用的现有技术相比，附加的结果是进一步的减少重量，缩减成本，以及还有简化的生产方法。
确切地说，困难存在于以下事实，即转向柱定位件有接受转向柱并且作为在隔板(承重车身的构成部分)与仪表板横向构件之间的重要连接元件来起作用的任务。这里的转向柱定位件必须产生一种最大刚度的连接，该连接对于仪表板横向构件的固有的振动行为具有决定性的作用。所不希望的固有振动是由例如来自发动机、动力传动系和底盘的激励所引起。这些振动通过车体的方式传播到转向杆中并且到转向盘，并且还进入整个仪表板中，引起转向盘的振动以及车辆内部的噪声。其结果是在舒适度方面的不能接受的降低。
该目的通过本发明实现，并且本发明因此提供了用于接受一个机动车辆的仪表板的使用塑料-金属-混合设计的横向构件机动车辆模块，它包括至少一个部分由塑料包围的由金属或一种高强度塑料材料构成的车身本体，优选处于管状形式；以及一个简单模制的金属板型材，该金属板型材所起的作用是作为转向柱定位件并且它被设计和放置的方式为使它在具有至少一个将要模制的塑料的复合材料中首先赋予在转向柱与前围板之间的一种刚性连接，并且其次具有至该车身本体的刚性连接，或对应地通过完全由塑料组成的一个结构具有至该车身本体的刚性连接，其特征在于，通过使用至少两种不同塑料将此外用于功能元件的多个连接元件同时模制，并且这些不同塑料材料允许这些不同塑料零件互相的紧固结合，其特征在于这些不同塑料材料的熔体前沿在该双注塑模制工艺中它们彼此相遇时互相融合。
出人意料地，横向构件模块与一个转向柱定位件间的牢固的连接(同样使用复合设计制造)在安装的条件下首先给出了最佳化的固有的振动行为，即在转向盘中一个第一模式自然频率>36Hz，并且还有在成本上的降低以及整个车辆重量上的减少，由此，至今从金属制造的部件可以被塑料件替代，其结果是有助于进一步降低机动车辆的重量。最终，本发明的横向构件模块与转向柱定位件的这种组合件、以及还有用于安装多个功能部件的功能元件可以在一个单一操作中以更简单的方式来生产，这是通过将至少两个车身本体(例如一个金属管和模制的金属板)，以及还有用于多个功能元件的这些连接元件在一个单一操作中在同一模具中通过双注塑模制工艺包覆模制并且连接在一起，其中这些不同的塑料或熔体前沿在它们彼此相遇时互相融合。
根据本发明，双注入仅仅是指至少两个塑料部分的同时注入。在此一种毫无疑义的特征是有待注塑模制的这两个或全部塑料熔体前沿在它们彼此相遇时还没有固化，并且特征是它们的展开不受该模制工艺的任何技术特征(例如滑动件或模芯)限制。
出人意料地是，根据本发明生产的横向构件模块(通过双注塑模制工艺同时注入塑料部分而生产的)展示出这两个或全部的塑料的会合区的强度，该强度至少像一种由单一塑料组成的常规部件的合线强度(flowlinestrength)一样高，并且在此该横向构件模块本身具有更低的重量。
该粘合强度比基于现有技术所预期的值显著地更大，并且此外模具的结构更简单，因为不需要任何要求单独活动的模芯或滑动件。除了这之外，获得了一个这些塑料部件的“接触区”，并且它不受由该注塑模制工艺的技术因素的任何严格限制，而是反而通过对于这些不同部件的闸口的相对位置、并且通过工艺参数而确定。这两个注入组件可以(作为举例)以不同速率或者还有用一个时间移动注入，以便注入更多的这些部分之一或更多的另一部分，其中产生了“接触区”的受控制的移动。在此当这些熔体前沿彼此相遇时它们是处于熔融状态的。
本发明还提供了一种用于影响机动车辆的仪表板支架在已安装的条件下的固有振动行为以给出第一模式自然频率(>36Hz)的方法，其特征在于，将一种横向构件模块附装在机动车辆的仪表板下，该模块包括至少一个部分由塑料包围的由金属或一种高强度塑料材料构成的车身本体，优选处于管状形式；以及一个简单模制的金属板型材，并且一个简单模制的金属板型材所起的作用是作为转向柱定位件并且它被设计和放置的方式为使它在具有至少一个将要模制的塑料的复合材料中，首先在转向柱与前围板之间产生了一种刚性连接，并且其次获得至该车身本体的的刚性连接或对应的通过完全由塑料组成的一个结构至该车身本体的刚性连接，其中，通过使用至少两种不同塑料将此外用于功能元件的多个连接元件模制，并且这些不同塑料材料允许这些不同塑料零件互相的紧固结合，在于这些不同塑料材料在该双注塑模制工艺中它们彼此相遇时互相融合。
本发明还提供了用于附装在机动车辆的仪表板下的一种横向构件模块的用途，该模块包括至少一个部分由塑料包围的由金属或一种高强度塑料材料构成(优选由金属构成)的车身本体，该车身本体优选处于管状形式；以及一个简单模制的金属板型材，并且一个简单模制的金属板型材所起的作用是作为转向柱定位件并且它被设计和放置的方式为使它在具有至少一个将要模制的塑料的复合材料中首先在转向柱与前围板之间给出一种刚性连接，并且其次获得通过完全由塑料组成的一个结构具有至该车身本体的刚性连接，其中，通过使用至少两种不同塑料将此外用于功能元件的多个连接元件模制，并且这些不同塑料材料允许这些不同塑料零件互相的紧固结合，在于这些不同塑料材料在该双注塑模制工艺中它们彼此相遇时互相融合，用于影响机动车辆的仪表板支架在已安装的条件下的固有振动行为以给出第一模式自然频率(>36Hz)。在一个优选的实施方案中，该第一模式自然频率是从36.1Hz至50Hz，特别优选从37.1Hz至39Hz。优选地是本发明的横向构件模块用于机动车辆中，并且特别优选地是将用于客车或重型货车中。
在一个优选的实施方案中，在注塑模制过程中产生的用于横向构件模块的塑料结构包括加强肋，这些加强肋由将要使用的至少两个不同的塑料之一构成，它不仅使与仪表板横向构件模块间的连接增强，而且还承担了支撑和支持该包覆模制的金属板型材的作用，并且引起了力在大的面积上向前围板处的传递。这些加强肋进而具有通过金属板型材上的多个穿孔、优选在离散的连接点上被牢固地连接到该金属板型材上，其中该塑料通过这些穿孔延伸并延伸覆盖至这些穿孔的表面上。
在本发明的一个优选的实施方案中，该金属车身本体(优选为金属管)和/或用于转向柱定位件的金属板型材具有一层助黏附剂或粘合剂的涂层。DE102006025745A1披露了有待根据本发明使用的助黏附剂，并且它的涉及这种物质的全部内容通过引用结合在本申请中。该助黏附剂或粘合剂优选是一种两阶段助黏附剂，该助黏附剂优选通过热活化在两个连续的步骤中完全交联。该助黏附剂或粘合剂可以被施用于该金属板型材或在冲压和/或成型前的金属材料等。这种类型的施用优选在其上操作之前通过“盘管涂层”工艺在该金属板型材上进行。这种方法是特别的有成本效益的。然而，该助黏附剂或粘合剂还可以被应用于喷涂法、浸涂法、或粉料喷涂法等。在应用到该金属板型材和/或金属管之后，它在第一步中是部分交联的，因此形成“干燥的能触摸的”一个表面，其具有免于抓摸损害的充分抗性。在该塑料模制过程中或模制后，该助黏附剂或粘合剂是完全交联的，这样它获得了它的最终特性。为了获得助黏附剂的第二步的交联所必需的活化能，有利的是加热该塑料模具和/或加热该金属板插入件型材或该金属车身本体(优选该金属管)，和/或保证将塑料材料注入到注塑模具时的注入温度是足够高的从而能引起交联。作为一个替代方案，通过在模制法后退火有可能达到完全的交联。
提供了塑料与金属板型材和/或金属管间的粘着连接的助黏附剂或粘合剂优选是一种聚氨酯体系或一种环氧树脂体系，特别优选基于双酚A和/或双酚B和/或双酚C和/或双酚F的一种环氧树脂。
有待根据本发明优选使用的塑料材料的助黏附剂体系或粘合剂是基于弹性体改性的环氧粘合剂，特别是具有经由1,3-丁二烯的共聚反应的共价连接和/或具有通过添加橡胶的物理性结合。
在一个可替代的优选实施方案中，在一个分离的处理步骤中，仅在该包覆模制工艺之后，将该金属板型材通过热铆接或其他的类型的铆接、咬接、粘合剂粘结、或螺钉螺纹法与该塑料结构连接，并且这种连接对于经常源自于该注塑模制过程的该结合是额外的。
在本发明的一个优选的实施方案中，在横向构件模块中所使用的车身本体(优选金属管)是在两端都夹紧的一个管，其中两个夹紧端上都设置有多个孔。在夹紧端所提供的这些孔用作车辆车身中横向构件模块的装配过程中A柱的拧固接片。这种设计的优点是不需要焊接额外的角撑架，例如在现有技术中在其他方面常规的用于连接A柱的那些。因此可以省略额外的用于一个A柱连接的焊接的制造步骤，并且因此还排除了在这些位点变形的问题。
此外优选该横向构件模块除了具有转向柱定位件外，在该车身本体(优选金属管)的每个夹紧端还具有一个模制的塑料凸起，并且在位于每个模制的塑料凸起处有一个通孔。这种另外的通孔用作横向构件模块与A柱的进一步连接，并且特别用作排除横向构件模块围绕金属管的纵向轴的任何转动。
该车身本体的材料一般可以考虑所要求的机械强度来进行选择。此外，作为车辆类型的功能，相对高的重要性必须或者被分配到安装空间优化或者重量优化上，并且这同样影响了对该车身本体的一种适合材料的选择。最后，因为存在该车身本体(优选金属管)与机动车辆A柱间的直接的接触，材料的选择还要考虑到与材料的这种配对相关的腐蚀性要求。该车身本体优选是无缝的，但是也可以是带有一个纵向焊接缝的一种金属管或还有一种挤出的金属管。该车身本体(优选金属管)的外部尺寸优选地具有窄的公差，以便使该注塑模具与该钢管形成一个严密的密封，并且在该车身本体和该转向柱定位件与塑料的部分包覆模制过程中，可以达到高的制造质量。在一个优选的实施方案中，该车身本体(优选金属管)具有直的设计，即它没有弯曲的部分，如果经由夹紧的末端将压力引入该车身本体(在一种侧面冲击的情况下)在弯曲部分中可以发生曲率变形。
本发明的横向构件模块具有至少一个模制上的接受装置或一个用于多个功能元件的连接元件。本发明的多个功能元件是乘客安全气囊、和/或膝部保护物、和/或用于无线电单元和/或导航单元的接受装置(仅指出几个实例的名称)。此外的连接元件在图例中列出并且也形成了本披露的的一部分。所提及的所有接受装置以及连接元件(它们作为替代物或以彼此间任何希望的组合件作为横向构件模块的一个单一件可以已经被模制)有利于不同的驾驶室部件的组装。另一个作为替代物的或组合件的模制的接受装置起到连接万向通道的作用。万向通道连接的一个优点是该横向构件模块在到对应的A柱的这些固定点之间具有到机动车身上的一个附加的固定点，因此首先增加了整个复合件的强度和刚度，并且其次还有利地影响了该横向构件模块的振动行为。
根据本发明的一个优选的实施方案，该横向构件模块在该车身本体(优选金属管)上还包括没有被塑料包围的多个区域，这些区域用于连接元件的附接，通过它们有可能固定转向柱的一个螺钉固定的板。连接元件可以用来整合该转向柱的连接。优选的连接元件是管夹。这种方法还消除了在该转向柱的连接件区域的任何焊接的连接与它的附带的扭曲问题。为了允许牢固的附接，这种方法优选直接使用在车身本体(优选金属管)上，即于没有被塑料包围的位点处。
根据本发明的一个优选的实施方案，该横向构件模块还包括一种塑料管道，优选地接受电缆。在一个特别优选的实施方案中，该横向构件模块包括一个具有附加的泡沫元件的塑料管道，这些元件包围了该导体组穿过的塑料管道。可以将这些泡沫元件插入该塑料管道内(可任选的提供在该车身本体上)，并且具有的尺寸使得它们在该塑料管内弹性的扩展并且变为固定在其内壁上。这些泡沫元件优选是由PE泡沫、泡沫橡胶或类似的材料组成。PE泡沫是非常便宜的，然而泡沫橡胶就弹性和摩擦系数(对于固定在塑料管道中是重要的)而言是有利的(PE＝聚乙烯)。这些泡沫元件的优点是由于该泡沫元件的弹性可以接收不同厚度的导体组。具有不同厚度的导体组特别地发生在使用用户专门的缆线分理夹时。泡沫元件的压缩性以及它们的恢复特性可以用于将导体组固定于任选存在的塑料电缆管道内。此外，它有可能排除了用于环绕整束单独的导体而缠绕的粘性胶带的复杂的使用，因为这些泡沫元件排除了在任选存在的塑料管道中单独的导体的摇振。
此外，在塑料管道中优选地模制了多个导槽，它们彼此平行安排，在它们的每一个之中可以插入一个泡沫元件。这种方法不仅可以协助在泡沫元件插入过程的精确定位，而且还能确保单独泡沫元件在塑料管道中的精确定位。
根据一个优选的实施方案，穿过任选存在的塑料管道的导体组包括基本上只通过线夹使之保持在一起的多根单独的导体。使用线夹是为了限定分枝的导体的位置。换言之，可以排除环绕整束单独的导体的缠绕，并且唯一剩余的要求是在存在限定的单独的导体或它们的多束的分支的那些位点处的线夹。
该塑料管道的尺寸优选使它能够接收用于整个车载网络的导体组。这里的导体组还包括一个发动机舱导体组，优选由一个板或一个套管包围，它的尺寸已与车辆前围板的一个开口的大小相匹配。因此有可能通过用于该横向构件模块的装配方法在该塑料管道中装配一个导体组，到此阶段该导体组包括了发动机舱的导体组，并且该导体组通过前围板中一个适当的开口进入该发动机舱。为了允许前围板中适当的开口的防漏的再闭合，为此目的在这个阶段已经提供适当的板或套管。
转向柱定位件的金属板型材所使用的材料或车身本体(优选金属管)所使用的那些材料特别优选是钢、铝、铝合金、钢合金、镁、钛、或者玻璃纤维增强塑料或碳纤维增强塑料。在本发明的一个替代实施方案中，由上述系列的不同材料所组成的金属板型材可以相互结合。特别优选地是将要使用的任何金属管使用钢。在一个可替代的实施方案中，然而该车身本体还可以由一种高强度塑料材料(特别是有机板材)构成。例如在DE202006019341A1中披露了在结构部件中使用有机板材。例如在DE102006013685A1或在DE102004060009A1中描述了其生产。
为了获得包围该管的肋结构的材料，并且为了获得横向构件模块与转向柱定位件的连接，以及为了获得连接元件，优选使用聚合物模制组合物的形式的热塑性聚合物。
根据本发明，至少两种不同的塑料经由注塑模制同时均紧固结合到车身本体上并且还通过该双注塑模制工艺彼此互相结合。该双注塑模制工艺是本领域中的技术人员已知的。作为举例，对于在汽车构造中使用双注塑模制工艺可以提及WO02/064343A1。
在此外的实施方案中，为了清楚起见，假定将是两种热塑性塑料，但这确实没有排除在本发明中组合非常大量塑料的可能性。
本发明优选地提供了横向构件机动车辆模块，其中这两种塑料的融合在该双注塑模制工艺过程中在同一腔(其中它们彼此相遇)之内发生。
将选择注塑模制的塑料优选地是热塑性聚合物，特别优选自下组的热塑性聚合物：聚酰胺、聚酯、聚丙烯、或所提及的这些聚合物的任何可能的混合物。
为了本发明的目的，表达大量塑料或多种塑料，是指至少两种不同的塑料，并且在此表达不同的塑料是指来自以上提及组的聚合物，但还有基于同一聚合物但具有不同含量的填充剂和/或增强材料的塑料。
根据本发明将要使用的用于生产这些热塑性塑料的方法对本领域的普通技术人员本质上是已知的。将获得的作用对于有关混合技术的以上引用的现有技术中所披露的全部变体同样是明显的，不管该塑料部分是否完全包覆金属部件或者如在EP1380493A2中的情况下，仅在其周围形成网状物，也不管该塑料部分随后是否通过粘接而结合还是通过例如激光而连接至该金属部分上，或者是否如在WO2004/071741A1中所披露的，该塑料部分和金属部分在额外的操作中获得牢固的互锁连接。
在一个实施方案的变体中，本发明因此还提供以上描述类型的横向构件机动车辆模块，其中该第一塑料零件的塑料材料通过填充剂和/或增强材料的含量不同于该第二塑料零件的塑料。然而，根据本发明有可能提供具有填充剂和/或具有增强材料的任何以上提及的聚合物。
在每种情况下，在将要使用的这些塑料中使用同一聚合物时，填充剂的量有不同。然而，在这两个塑料中使用不同的聚合物时，存在的填充剂的量当然可以是相同的。
若在这两种塑料中使用同一热塑性塑料，则这两种热塑性塑料的填充剂含量的差是按重量计从0:70至70:0份、优选按重量计从30:65至65:30份、特别优选按重量计从15:60份至60:15份。
根据本发明优选使用的聚酰胺类是半晶质聚酰胺类(PA)，它们可始于二胺类和二羧酸类进行制备和/或始于具有至少五元环的内酰胺类或始于相应的氨基酸而制备。可以用于该目的起始材料是脂肪族的和/或芳香族的二羧酸类，例如己二酸、2,2,4-及2,4,4-三甲基己二酸、壬二酸、癸二酸、间苯二甲酸、对苯二甲酸，以及脂肪族的和/或芳香族的二胺类，例如，四亚甲基二胺、六亚甲基二胺、1,9-壬二胺、2,2,4-和2,4,4-三甲基六亚甲基二胺，同分异构的二氨基二环己基甲烷类、二氨基二环己基丙烷类、双氨基甲基环己烷、苯二胺类、苯二甲二胺类、氨基羧酸类，例如氨基己酸，以及相应的内酰胺类。包括由多种所提及的单体构成的共聚酰胺类。
根据本发明优选的聚酰胺类是由以下物质制备的：己内酰胺类，非常特别优选来自ε-己内酰胺，并且还有基于PA6、PA66和其他脂族和/或芳族聚酰胺以及共缩聚酰胺的多数的复合材料，其中在聚合物链中对于每一个聚酰胺基团具有3至11个亚甲基。
根据本发明使用的半晶质聚酰胺也可以用在与其他聚酰胺和/或另外的聚合物的混合物中。
常规的添加剂，例如脱模剂、稳定剂和/或助流剂可以与聚酰胺类在熔体中混合，或施加至表面上。
聚酯类对于根据本发明的用途同样是优选的，这些聚酯类是基于芳香族二羧酸类以及基于脂肪族或芳香族的二羟基化合物。
第一组优选的聚酯类是聚对苯二甲酸亚烷基酯类，具体是在醇部分中具有2至10个碳原子的那些。
这种类型的聚对苯二甲酸亚烷基酯类是已知的并在文献中进行了描述。它们的主链包括衍生自芳香族二羧酸的一种芳香环。在该芳香环上还可以有取代基，例如由卤素(特别是氯或溴)取代，或由C1-C4-烷基基团(特别是甲基、乙基、异或正丙基、或正、异或叔丁基的基团)取代。
这些聚对苯二甲酸亚烷基酯可通过使芳香族二羧酸类或它们的酯类或其他酯形成的衍生物类与脂肪族二羟基化合物类以已知的方式进行反应而制备。
可提及的优选的二羧酸类为2,6-萘二羧酸、对苯二甲酸以及间苯二甲酸，以及它们的多种混合物。高达30mol％，优选不大于10mol％的芳香族二羧酸类可由脂肪族或脂环族二羧酸类(诸如己二酸、壬二酸、癸二酸、十二烷二酸类和环己二甲酸类)替代。
在这些脂肪族二羟基化合物中，给予优选的是具有2至6个碳原子的二醇类，具体是1,2-乙二醇、1,3-丙二醇、1,4-丁二醇、1,6-己二醇、1,4-己二醇、1,4-环己二醇、1,4-环己烷二甲醇和新戊二醇，以及它们的多种混合物。
非常特别优选使用的聚酯类是从具有2至6个碳原子的烷二醇类所衍生的聚对苯二甲酸亚烷基酯类。其中，给予特别优选的是聚对苯二甲酸乙二酯(PET)、聚对苯二甲酸丙二酯和聚对苯二甲酸丁二酯(PBT)，以及它们的混合物。还给予优选的是PET和/或PBT，它们包括作为其他的单体单元的按重量计高达1％、优选按重量计高达0.75％的1,6-己二醇和/或2-甲基-1,5-戊二醇。
根据本发明优选使用的聚酯的粘度值的范围按照ISO1628通常为从50至220，优选从8至160(于25℃下，在按重量计为0.5％浓度的重量比为1:1的苯酚/o-二氯苯混合物的溶液中测量)。
给予特别优选的聚酯类的羧端基基团含量是高达100meq/kg聚酯，优选高达50meq/kg聚酯，特别优选高达40meq/kg聚酯。这种类型的聚酯类可通过例如DE-A4401055中的方法来制备。羧端基基团含量通常由滴定法来确定(例如电位测定法)。
如果使用聚酯混合物，这些模制组合物包括由聚酯类组成的一种混合物，它额外地包括聚酯不同于PBT的聚酯类，例如聚对苯二甲酸乙二酯(PET)。
如果与聚对苯二甲酸亚烷基酯(诸如PBT)进行适当的混合，使用回收材料，诸如PA回收材料或PET回收材料(也称为PET废料)也是有利的。
回收材料通常为：
1)被称为工业后回收材料的那些：这些是在缩聚作用中或加工过程中的生产废料，例如来自注塑模制的注口料、来自注塑模制或挤压成型中的起始材料、或挤出薄板或箔材的边料。
2)消费后的回收材料：这些是在终端消费者使用之后被收集和处理的塑料物品。用于矿泉水、软饮料和果汁的吹气模制PET瓶是在数量上轻易地占主导的物品。
两种类型的回收材料均能够以粉碎物料或者以小粒形式使用。在后者的情况下，粗回收材料被分离并纯化，然后熔化并使用挤出机进行造粒。这通常有助于操作和自由流动，以及用于处理中的进一步的步骤的计量。
所使用的回收材料可以是粒状的也可以再研磨的形式。边缘长度应该不大于10mm，优选小于8mm。
由于聚酯类在处理过程中经历水解分裂(由于痕量水分)，可取的是将回收材料预干燥。干燥之后的剩余水分含量优选<0.2％，特别是<0.05％。
另一组可提及的优选使用的聚酯类是从芳香族二羧酸类和芳香族二羟基化合物衍生出的全芳族聚酯类。
合适的芳香族二羧酸是前面提及的聚对苯二甲酸亚烷基酯类化合物。优选使用的混合物的组成为从5mol％至100mol％的间苯二甲酸和从0至95％的对苯二甲酸，特别是从约50％至约80％对苯二甲酸以及从20％至约50％的间苯二甲酸。
芳香族二羟基化合物优选具有以下通式(I)
其中
Z是具有高达8个碳原子的一种亚烷基或环亚烷基的基团，具有高达12个碳原子的一种亚芳基基团、一种羰基基团，一种磺酰基基团，一个氧或硫原子，或一种化学键，并且其中
m是从0到2。
这些化合物的亚苯基基团还可以由C1-C6-烷基或-烷氧基基团和氟、氯或溴取代。
用于这些化合物的母体化合物的实例为二羟基联苯、二(羟苯基)烷烃、二(羟苯基)环烷烃、二(羟苯基)硫醚、二(羟苯基)醚、二(羟苯基)酮、二(羟苯基)亚砜、α,α’-二(羟苯基)二烷基苯、二(羟苯基)砜、二(羟基苯甲酰基)苯、间苯二酚、以及对苯二酚，并且还有它们的环烷基化和环卤化的衍生物。
在它们当中，优选4,4’-二羟基联苯、2,4-二(4’-羟苯基)-2-甲基丁烷、α,α’-二(4-羟苯基)-对-二异丙苯、2,2-二(3’-甲基-4’-羟苯基)丙烷、以及2,2-二(3’-氯-4’-羟苯基)丙烷，并且特别是2,2-二(4’-羟苯基)丙烷、2,2-二(3’,5-二氯二羟基苯基)丙烷、1,1-二(4’-羟苯基)环己烷、3,4’-二羟基二苯甲酮、4,4’-二羟基二苯砜、以及2,2-二(3’,5’-二甲基-4’-羟苯基)丙烷，以及它们的混合物。
当然，还有可能使用聚对苯二甲酸亚烷基酯类以及全芳族聚酯类的混合物。这些总体上包括按重量计从20％至98％的聚对苯二甲酸亚烷基酯和按重量计从2％至80％的全芳族聚酯类。
当然，还有可能使用聚酯嵌段共聚物，诸如共聚醚酯类。这种类型的产品是已知的并且在文献中说明的，例如在US-A3651014中说明的。相应的产品也可商购，例如(DuPont)。
根据本发明，优选用作聚酯类的材料还包括无卤素聚碳酸酯类。合适的无卤素聚碳酸酯类的实例是基于具有以下通式(II)的联苯酚的那些
其中
Q是一个单键、一个C1-C8-亚烷基、C2-C3-亚烷基、C3-C6-环亚烷基、C6-C12-亚芳基的基团，或-O-、-S-或-SO2-，且m是从0至2的一个整数。
这些联苯酚的亚苯基基团还可以具有取代基，诸如C1-C6-烷基或C1-C6-烷氧基。
优选具有该式的联苯酚的实例是对苯二酚、间苯二酚、4,4'二羟基联苯、2,2-双(4-羟苯基)丙烷、2,4-双(4-羟苯基)-2-甲基丁烷以及1,1-双(4-羟苯基)环己烷。给予特别优选的是2,2-双(4-羟苯基)丙烷和1,1-双(4-羟苯基)环己烷，并且还有1,1-双(4-羟苯基)-3,3,5-三甲基环己烷。
或者均聚碳酸酯类或者共聚碳酸酯类适合用作部分A，给予优选的是双酚A的共聚碳酸酯类，以及双酚A均聚物。
合适的聚碳酸酯类可以是按已知的方式支化的，具体地并且优选地引入基于所用联苯酚总量的从0.05mol％至2.0mol％的至少三官能化合物，尤其是具有三个或多个酚的OH基团的那些。
已被证明特别适合的聚碳酸酯类具有从1.10至1.50，特别地从1.25至1.40的相对粘度ηrel。这对应于从10000至200000g/mol，优选从20000至80000g/mol的平均摩尔质量Mw(重均)。
具有该通式的联苯酚是已知的，或可以由已知的方法进行制备。
该聚碳酸酯类例如可以通过使联苯酚类与碳酰氯在界面方法中进行反应，或与碳酰氯在均相方法(称为吡啶法)中进行反应来制备，并且在每一种情况下，能够以已知的方式通过使用合适量的已知链终止剂来获得所希望的分子量。(关于含有聚二有机硅氧烷的聚碳酸酯类，例如，见DE-A3334782。)
合适的链终止剂的实例是苯酚、对叔丁基苯酚或另外是长链烷基酚，诸如在DE-A2842005中的4-(1,3-四甲基丁基)苯酚，或者单烷基苯酚类，或如在DE-A-3506472中的在烷基取代基中具有总数8至20个碳原子的二烷基苯酚类，诸如对壬基苯酚、3,5-二叔丁基苯酚、对叔辛基苯酚、对十二烷基苯酚、2-(3,5-二甲基庚基)苯酚以及4-(3,5-二甲基庚基)苯酚。
出于本发明的目的，无卤素聚碳酸酯类是由无卤素联苯酚类、无卤素链终止剂类以及无卤素支化剂(如果使用的话)构成的聚碳酸酯类，其中，附属量的ppm级的可水解氯的含量(例如，从在界面方法中用碳酰氯制备聚碳酸酯类的过程中所产生的)不被认为是为了本发明目的符合术语含卤素的含义。为了本发明目的含有ppm级可水解氯含量的这种类型的聚碳酸酯是无卤素的聚碳酸酯类。
可提及的其他合适的热塑性聚合物是无定型聚酯碳酸酯类、其中在制备过程中，碳酰氯已经由芳香族二羧酸单元(诸如间苯二甲酸和/或对苯二甲酸单元)替代。在这一点上，进一步的详情可参见EP-A0711810。
EP-A365,916描述了其他合适的共聚碳酸酯类，它们具有环烷基的基团作为单体单元。
还有可能用双酚TMC替代双酚A。这种类型的聚碳酸酯类可从BayerAG以商标APEC而购得。
最后，作为将优选使用的聚合物还可以提及聚丙烯。
在根据本发明的另一个优选的实施方案中，将要使用的这些聚合物或聚合物模制组合物的至少一个包括按重量计从0.001至75份，优选按重量计从10至70份，特别优选按重量计从20至65份，特别优选按重量计从30至65份的一种填充剂或增强材料。
所用的填充剂或加强材料还可包括由两种或多种不同填充剂和/或加强材料构成的混合物，例如，基于滑石、或云母、硅酸盐、石英、二氧化钛、硅灰石、高岭土、无定形硅石、碳酸镁、白垩、长石、硫酸钡、玻璃珠和/或纤维填充剂，和/或基于碳纤维和/或玻璃纤维的加强材料。优选使用基于滑石、云母、硅酸盐、石英、二氧化钛、硅灰石、高岭土、无定形硅石、碳酸镁、白垩、长石、硫酸钡和/或玻璃纤维的矿物颗粒填充剂。特别优选使用基于滑石、硅灰石、高岭土和/或玻璃纤维的矿物颗粒填充剂，非常特别优选玻璃纤维。
此外，还特别优选的是使用针状矿物填充剂。根据本发明，术语针状矿物填充剂是指具有突出的针状特征的矿物填充剂。可提及的一个实例是针状硅灰石。该矿物的长度:直径比优选是从2:1至35:1，特别优选从3:1至19:1，其中特别优选从4:1至12:1。使用CILASGRANULOMETER测定的本发明的针状矿物的平均粒径优选是小于20μm，特别优选小于15μm，其中特别优选小于10μm。
适当时，可将填充剂和/或增强材料进行表面改性，例如使用例如基于硅烷的偶联剂或偶联剂体系。然而，这种预处理不是必不可少的。然而，特别是当使用玻璃纤维时，除硅烷外，还有可能使用聚合物分散剂、成膜剂、支化剂和/或玻璃-纤维-处理助剂。
根据本发明其使用特别优选的玻璃纤维是以连续长丝纤维的形式或以剁碎的或研磨的玻璃纤维的形式加入，其纤维直径总体上是从7μm至18μm，优选从9μm至15μm。这些纤维配备有一种合适的胶料体系并且配备了例如基于硅烷的一种偶联剂或偶联剂体系。
基于硅烷并且通常用于预处理的偶联剂是硅烷化合物，优选具有通式(III)的硅烷化合物
(X-(CH2)q)k-Si-(O-CrH2r+1)4-k(III)
其中
X为NH2-、HO-、或
q是从2至10、优选从3至4的一个整数，
r为从1至5的整数，优选从1至2，并且
k是从1至3的一个整数，优选是1。
进一步优选的偶联剂是选自下组的硅烷化合物：氨基丙基三甲氧基硅烷、氨基丁基三甲氧基硅烷、氨基丙基三乙氧基硅烷、氨基丁基三乙氧基硅烷、以及还有相应的硅烷，它们具有一个缩水甘油基作为取代基X。
用于填充剂改性的表面涂覆的硅烷化合物总体上使用的量是基于该矿物填充剂的按重量计从0.05％至2％，优选按重量计从0.25％至1.5％，并且特别是按重量计从0.5％至1％。
作为给出模制组合物或给出模制品的工艺的结果，在模制组合物或模制品中的颗粒填充剂的d97值或d50值可以小于在原来所用的填充剂中的值。作为给出模制组合物或模制品的工艺的结果，模制组合物或模制品中的玻璃纤维的长度分布可更短。
在使用不同塑料的情况下，这些可以对应地包括按重量计从0.001至70份，优选按重量计从30至60份，特别优选按重量计从15至65份，其中特别优选按重量计从15至60份的单独或与其他填充剂/增强材料的一种混合物的填充剂。
在每种情况下，在将要使用的这些塑料中使用同一聚合物时，填充剂的量有不同。然而，在这两种塑料中使用不同的聚合物时，现存的填充剂的量当然可以是恒等的。
若在这两种塑料中使用同一热塑性塑料，则这两种热塑性塑料的填充剂含量的差是按重量计从0:70至70:0份、优选按重量计从30:65至65:30份、特别优选按重量计从15:60份至60:15份。
如果所使用的塑料中包括不同的热塑性塑料，优选地是使用PA-PBT或PA-PP组的组合，其中PA是聚酰胺，PBT是聚对苯二甲酸丁二酯并且PP是聚丙烯。
在一个优选的实施方案中，将要使用的热塑性聚合物可以包括至少一种增容剂，一种部分材料(它能够通过物理工艺的方式将关键性的材料、如聚丙烯结合到该聚酰胺上或反之亦然)。将要使用的多个增容剂(作为举例)描述于DE4206191A1或US6541571B1中。
本发明的另一方面提供了用于生产一个用于接受机动车辆的仪表板的使用一种塑料-金属-混合设计的横向构件机动车辆模块，它包括至少一个部分由塑料包围的由金属或一种高强度塑料材料构成的车身本体，优选处于管状形式，以及一个简单模制的金属板型材，该金属板型材所起的作用是作为转向柱定位件并且它被设计和放置的方式为使它在具有至少一个将要模制的塑料的复合材料中首先赋予在转向柱与前围板之间的一种刚性连接，并且其次具有至该车身本体的刚性连接，或对应地通过完全由塑料组成的一个结构具有至该车身本体的刚性连接，其特征在于，该横向构件模块经由一种注塑模制工艺、由双注塑模制工艺生产，其中通过使用至少两种不同塑料将此外用于功能元件的多个连接元件同时模制，并且这些不同塑料材料允许这些不同塑料零件互相的紧固结合，在于这些不同塑料材料在该双注塑模制工艺中它们彼此相遇时互相融合。
根据本发明的一个实施方案，这些塑料零件的至少一个塑料件与该车身本体形成互锁连接。
根据本发明的一个实施方案，这些塑料零件的至少一种塑料件与该车身本体的一个边缘成互锁连接，并且这个边缘允许所述塑料零件在该车身本体的至少一个方向(优选在该塑料零件的纵向方向)上移动。
根据本发明的一个实施方案，这两种不同塑料的融合在同一个腔或多个腔之内(其中它们彼此相遇)进行。
根据本发明的一个实施方案，该车身本体由金属或由高强度塑料材料组成。
根据本发明的一个实施方案，钢、铝、或镁、或所述多种金属与其他金属的合金用作该车身本体的金属。
根据本发明的一个实施方案，所选择的塑料包括至少一种来自下组的塑料，该组的构成为：聚酰胺、聚酯、聚丙烯、或提及的这些聚合物的任何可能的混合物。
根据本发明的一个实施方案，将要处理的这些塑料材料通过填充剂和/或增强材料的含量而不同。
根据本发明的一个实施方案，使用一种多零件车身本体，其中，使该车身本体的这些单独零件经由这些热塑的零件之一通过注塑模制工艺彼此互相结合。
本发明的另一个方面提供了通过如以上描述的一种工艺生产的一种横向构件机动车辆模块。
为了清晰起见，应注意到本发明的范围包括以上在一般意义上的或在优选的范围内所列出的所有定义和参数的任何所希望的组合。
附图说明
图1示出了用于安装在车辆中所要求的位置上的一种横向构件模块的俯视图。
图2示出了用于安装在车辆中所要求的位置上的一种横向构件模块的背视图。
图3示出了在使用塑料的包覆模制工艺之前根据图1和图2的横向构件模块的这3个金属板插入件的背视图。
图4示出了用于安装在车辆中所要求的位置上的一种横向构件模块的俯视图。
图5示出了一种具有用于注塑模板进料系统图的横向构件模块。
具体实施方式
以下这些实例通过使用图提供了本发明的进一步说明，但没有对本发明加以限制。
实例
附图简要说明
以下纯粹通过举例的方式利用附图对本发明进行说明：
图1示出了用于安装在车辆中所要求的位置上的一种横向构件模块的俯视图。塑料部分A和B在该双注塑模制工艺中模制，并且3个金属板型材3、4、5用不同的阴影示出。这些熔体前沿在指示的区域(虚线)中彼此相遇。X表示其中塑料部分A和塑料部分B彼此相遇的位置。
塑料部分A
塑料部分B
金属板型材3/金属板型材4/金属板型材5
1＝车身本体
4，5＝连接元件
图2示出了用于安装在车辆中所要求的位置上的一种横向构件模块的背视图。这些塑料部分A和B在该双注塑模制工艺中模制，并且3个金属板型材3、4、5用不同的阴影示出。这些熔体前沿在所指示的区域中彼此相遇(虚线)。X表示其中塑料部分A和塑料部分B彼此相遇的位置。
塑料部分A
塑料部分B
金属板型材3/金属板型材4/金属板型材5
图3示出了在使用塑料的包覆模制工艺之前根据图1和图2的横向构件模块的这3个金属板插入件的背视图。以下这些没有显示：在这些金属板型材中的穿孔(图3)，以及在这些穿孔周围并穿过其中注入模制的塑料、以及在边缘上模制的塑料(图1和图2)。数字3、4、5指示单独的金属板插入件。
图4示出了用于安装在车辆中所要求的位置上的一种横向构件模块的俯视图。
示出并且表示了用于功能元件的以下功能件或连接元件
2转向柱定位件
6，7连接元件(总体上)
8气囊壳体固定件
9空气导管固定件
10通气喷嘴/空气出口/空气管道连接
11膝部缓冲器定位件
12(手套箱固定件＝未显示)
13空气调节装置定位件
14多媒体装置定位件(导航装置、收音机、电话...)
15(安全盒定位件＝未显示)
16(座舱仪表定位件＝未显示)
17(至仪表板的紧固件/连接件＝未显示)
18至横隔板的紧固件/连接件
19至中央控制台/通道支柱的紧固件/连接件
20对A-柱的紧固件/链接
21(线束紧固件＝未显示)
图5示出了一种具有用于注塑模板进料系统图的横向构件模块。塑料部分A和B从塑性化单元(用于部分A和部分B)通过单独的流道以达到注塑模板的腔。将插入该注塑模具的金属板型材3、4、和5(图3)用塑料部分A和B包覆模制以给出预定的几何结构。
在横向构件模块中总体上作为车身本体(mainbody)表示的金属管1在图3中示出，其中没有将该金属管的或任何单独的连接件元件特定地成型。然而，应当明了该具体的几何形状仅仅是旨在作为一个实例(就其从以下解释中不够清楚的程度而言)。
如在(图1)中所示出的本发明的横向构件模块，由转向柱定位件12、车身本体/金属管和通道支柱组成，用于接受车辆的仪表板，并且在组装过程中被连接到一辆机动车的A柱、横隔板、以及Kardan通道上。该横向构件模块包括一个金属管1，该金属管是无缝的或是具有一个纵向焊缝，优选是一个钢管，其外部尺寸具有窄的公差。该金属管优选已在它的两端被夹住。存在位于这些夹住的末端处的多个孔并且起到用于A柱的螺钉固定接片的作用。这些孔的位置因此是在该金属管上的被横向构件用来形成A柱间的一个刚性连接的区域中。特别是还为了允许吸收在一个侧面冲击的情况下产生的大的力，该金属管1的设计此外还优选是直的，即该金属管1没有弯曲的部分，在该弯曲部分中当压力通过夹住的末端被引入该金属管1时可以发生弯曲变形。
在生产横向构件的过程中，该金属管1在一个注塑模制设备中用塑料A和/或B进行包覆模制。这里优选使用纤维增强塑料，优选玻璃纤维填充塑料。在这里已经证明材料PAGF60(含有按重量计60％的玻璃纤维成分的聚酰胺，来自LanxessDeutschlandGmbH)是特别合适的。该包覆模制的塑料可以覆盖整个金属管1，或者另外可存在没有包覆模制塑料的区域。如果该金属管1不被完全包覆模制，对于在注塑模制设备中的模具的、以及还有金属管1的尺寸精确性提出了特别的要求，并且该金属管1因此应该对于外部尺寸而言具有窄的公差。
使用塑料A和/或B来包覆模制金属管1的优点在于：要求高的强度和刚度的位置可以通过该金属管来实现，然而仅仅用来连接随后将要参入的多个部件的多个位置可以用塑料来模制。以同样的方式，它还有可能在所使用的塑料中实现进一步的区分。作为举例，将有可能只在那些位置(其中进而对该塑料提出增加的机械要求)使用一种纤维增强的并且特别是玻璃纤维填充的塑料，而有低水平纤维增强的塑料、没有纤维增强的塑料可以用在其他的区域中。在如图1中所示的横向构件模块的例子中，有可能在一个单一制造步骤中模制全部这些塑料零件。
DE102005004605A1披露了用于横向构件的金属管的多个替代的实施方案、并且还有另外的元件、并且还有多种生产方法。
与完全由塑料组成的解决方案相比，在本发明中说明的用于金属管和转向柱定位件形式的横向构件模块的塑料-金属-复合件的解决方案在已安装的条件下允许实现第一模式自然频率>36Hz，否则的话这些只能通过使用由金属组成的设计来实现并且因此是显著地更沉重的。
金属管1和转向柱定位件2(两者都使用复合技术，优选用塑料肋)构成的横向构件模块的结构被设计为以便还保证一种简单、牢靠的生产过程。
在对于部件的内部(in-house)实验中发现：在该双注塑模制工艺(＝同时注入而在一个熔体前沿与第二熔体前沿相遇之前没有固化)中用聚酰胺，汇合区的强度是与常规的单一塑料部件的熔接线强度相同的或的确更高的(若使工艺参数最佳化是话)。
在以上引用的现有技术之内，提及了描述一种多部分方法(其中将这些塑料部分依次注入)的引用文件。
·其结果为至少在PA(聚酰胺)的情况下以及在PBT(聚对苯二甲酸丁二酯)的情况下在汇合区的强度显著降低到来自LanxessDeutschlandGmbH的BKV30的情况下60％的额定熔接线强度。在同时注入并且两个熔体前沿彼此相遇时所达到的这些水平是100％(并且若使工艺参数最佳化就会更高)，并且这终归是对于该部件的性能的决定性指标。
·有可能达到高于100％的水平。当这些熔融物彼此相遇时，无论哪个熔体前沿在渗透进入另外的熔体前沿的这个接合点处具有更高的粘度。虽然这些熔体前沿没有混合，但接触面积大大增加了，并且已经渗透进入另外的材料的熔融体的突舌被这个另外的、外部的塑料部分夹持住。还可以通过延迟切换而使这一作用放大以保持在渗透进入另一材料的塑料部分中的压力。
同时，因为不存在提供多个滑动件或杆(为了使该腔对于该第二塑料部分是可用的)的需求，该模具的结构变得更简单。因为不存在等待(直到该第一熔体前沿已经充分的固化以允许该滑动件的撤出以便允许结合该第二塑料部分)的需求，循环时间得以缩短。

Claims (33)

1.用于接受机动车辆的仪表板的使用塑料-金属-混合设计的横向构件机动车辆模块，包括：至少一个部分由塑料A和B包围的车身本体(1)，该车身本体(1)由金属或一种高强度塑料材料构成，以及一个模制的金属板型材(3)；该金属板型材所起的作用是作为转向柱定位件(2)，并且它被设计和放置的方式为，使它在具有将要模制在该车身本体(1)上的至少一种塑料A或B的复合材料中，所述金属板型材(3)首先赋予在转向柱与前围板之间的一种刚性连接，并且其次具有连接至该车身本体(1)的刚性连接，或对应地通过完全由塑料A或B组成的一个结构连接至该车身本体(1)的刚性连接，其特征在于，通过使用至少两种不同塑料A和B将用于功能元件的连接元件(6、7)同时模制，并且这些不同塑料A和B允许不同塑料零件互相的紧固结合，其中，在双注塑模制工艺中这些不同塑料A和B的熔体前沿在它们彼此相遇时互相融合，其中，在该双注塑模制工艺中这两种塑料A和B的融合在其中它们彼此相遇的同一腔之内发生。
2.根据权利要求1所述的横向构件机动车辆模块，其特征在于，完全由塑料A或B组成的该结构具有多个加强肋。
3.根据权利要求2所述的横向构件机动车辆模块，其特征在于，这些加强肋在位于该金属板型材(3、4、5)中的多个穿孔方式的离散的连接点处已被牢固地连接至该金属板型材(3、4、5)上，其中该塑料A或B通过这些穿孔并且延伸覆盖这些穿孔的表面。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的横向构件机动车辆模块，其特征在于，热塑性聚合物用作塑料A或B。
5.根据权利要求4所述的横向构件机动车辆模块，其特征在于，塑料A或B使用了来自下组的热塑性聚合物：聚酰胺类、聚酯类、聚丙烯或前述各项中的一种或多种的混和物。
6.根据权利要求4所述的横向构件机动车辆模块，其特征在于，所述热塑性聚合物的至少一种包括按重量计从0.001到75份的一种填充剂或增强材料。
7.根据权利要求1至3中任一项所述的横向构件机动车辆模块，其特征在于，该金属板型材(4、5)和/或该车身本体(1)涂覆有助黏附剂或粘合剂。
8.根据权利要求1至3中任一项所述的横向构件机动车辆模块，其特征在于，在一个分离的处理步骤中，仅在包覆模制工艺之后，该金属板型材(4、5)通过热铆接、咬接、粘合剂粘结、或螺钉螺纹法连接到完全由塑料A或B组成的该结构上，并且这种连接对于经常源自于该注塑模制过程的结合是额外的连接。
9.根据权利要求7所述的横向构件机动车辆模块，其中，助黏附剂或粘合剂是一种聚氨酯体系或一种环氧树脂体系。
10.根据权利要求9所述的横向构件机动车辆模块，其中，环氧树脂衍生自双酚A和/或双酚B和/或双酚C和/或双酚F。
11.根据权利要求10所述的横向构件机动车辆模块，其中，助黏附剂体系或粘合剂是基于弹性体改性的粘合剂。
12.根据权利要求1至3中任一项所述的横向构件机动车辆模块，其中，将该金属板型材通过热铆接、咬接、粘合剂粘结、螺钉螺纹法与金属管的完全由塑料A或B组成的该结构连接，并且这种连接对于经常源自于该注塑模制过程的结合是额外的连接。
13.根据权利要求1至3中任一项所述的横向构件机动车辆模块，其中，在横向构件模块中所使用的车身本体是在两端都夹紧的一个管，其中两个夹紧端上都设置有多个孔。
14.根据权利要求1至3中任一项所述的横向构件机动车辆模块，其中，该横向构件模块除了具有转向柱定位件外，在该车身本体的每个夹紧端还具有一个模制的塑料凸起，并且在位于每个模制的塑料凸起处有一个通孔。
15.根据权利要求1至3中任一项所述的横向构件机动车辆模块，其中，该车身本体(1)是无缝的。
16.根据权利要求1至3中任一项所述的横向构件机动车辆模块，其中，该车身本体(1)是直的设计。
17.根据权利要求1至3中任一项所述的横向构件机动车辆模块，其中，多个功能元件是乘客安全气囊、和/或膝部保护物、和/或用于无线电单元和/或导航单元的接受装置。
18.根据权利要求1至3中任一项所述的横向构件机动车辆模块，在该车身本体上包括没有被塑料包围的多个区域。
19.根据权利要求1至3中任一项所述的横向构件机动车辆模块，包括一种塑料管道。
20.根据权利要求1至3中任一项所述的横向构件机动车辆模块，其中，不同塑料零件的塑料材料的填充剂和/或增强材料的含量不同。
21.根据权利要求20所述的横向构件机动车辆模块，其中，在将要使用的这些塑料中使用同一聚合物时，填充剂的量不同。
22.根据权利要求20所述的横向构件机动车辆模块，其中，在使用不同的聚合物时，存在的填充剂是相同的。
23.根据权利要求20所述的横向构件机动车辆模块，其中，在这两种塑料中使用同一热塑性塑料时，这两种热塑性塑料的填充剂含量的比值是按重量计从0:70至70:0份。
24.根据权利要求1至3中任一项所述的横向构件机动车辆模块，其中，聚酰胺类是由己内酰胺类制备的。
25.根据权利要求1至3中任一项所述的横向构件机动车辆模块，其中，聚酯类是从具有2至6个碳原子的烷二醇类所衍生的聚对苯二甲酸亚烷基酯类。
26.根据权利要求1所述的横向构件机动车辆模块，其中，该车身本体处于管状形式。
27.根据权利要求11所述的横向构件机动车辆模块，其中，助黏附剂体系或粘合剂是基于经由1,3-丁二烯的共聚反应的共价连接和/或通过添加橡胶的物理性结合。
28.根据权利要求13所述的横向构件机动车辆模块，其中，该车身本体是金属管。
29.根据权利要求14所述的横向构件机动车辆模块，其中，该车身本体是金属管。
30.一种用于在机动车辆的仪表板支架已安装的条件下影响其固有振动行为、以给出一个>36Hz的第一模式自然频率的方法，其特征在于，将一个横向构件模块附装在机动车辆的该仪表板下面，该模块包括至少一个部分由塑料A和B包围的车身本体(1)，该车身本体(1)由金属或由高强度塑料材料构成，以及一个模制的金属板型材；该金属板型材所起的作用是作为转向柱定位件(2)，并且它被设计和放置的方式为，在具有将要模制在该车身本体(1)上的至少一种塑料A或B的复合材料中，所述金属板型材首先产生转向柱与前围板之间的一种刚性连接，并且其次通过完全由塑料A或B组成的一个结构获得连接到该车身本体(1)上的刚性连接，其中，通过使用至少两种不同塑料A和B将用于功能元件的连接元件(6、7)模制在不同塑料A和B上允许不同塑料零件的互相的紧固结合，其中，在双注塑模制工艺中这些不同塑料A和B在彼此相遇时互相融合。
31.根据权利要求30所述的方法，其中，该车身本体处于管状的形式。
32.一种横向构件模块用于附接在机动车辆的仪表板下的用途，包括：一个至少部分由塑料A或B包围的车身本体(1)，该车身本体由金属或由一种高强度塑料材料构成，以及一个模制的金属板型材；该金属板型材所起的作用是作为转向柱定位件(2)，并且它被设计和放置的方式为，使得在具有模制的塑料A或B的复合材料中，该金属板型材首先赋予在转向柱与前围板之间的一种刚性连接，并且其次通过完全由塑料组成的一个结构具有连接至该车身本体(1)的刚性连接，其中，通过使用至少两种不同塑料A和B将用于功能元件的连接元件(6、7)模制，并且这些不同塑料A和B允许不同塑料零件互相的紧固结合，其中，在双注塑模制工艺中这些不同塑料A和B在它们彼此相遇时互相融合，用于影响仪表板支架在已安装的条件下的固有振动行为以给出一个>36Hz的第一模式自然频率。
33.根据权利要求32所述的用途，其中，该车身本体是一种管形车身本体，并且由金属构成。
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