CN103129486A - 护罩面板 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于机动车车身的护罩面板。根据本发明，所述护罩面板的特征在于由热固性塑料构成的基体。

Description

护罩面板

技术领域

本发明涉及一种用于机动车车身的护罩面板。

背景技术

已知用于机动车车身的护罩面板。其用于从外观上并且以气体动力学的方式覆盖车身不同外表面部件之间的间隙。此外，其还用作功能部件、例如密封件的支承结构。典型的使用示例包括柱板，所述柱板覆盖了支承A柱、B柱、C柱或D柱的车身部件。另一个示例是在车身挡风玻璃口周围的框架式的护罩面板。

由于其同时从外观上影响着机动车外侧面的功能，对于护罩面板的要求，尤其是对于外侧面的、即透视侧的表面质量的要求也非常高。要求要有很高的表面质量，其中，所述表面另外也需要被设计为防震、抗划伤并且不受气候以及老化的影响。另外，护罩面板的材料必须可被应用于极大的温度范围并且仅容许具有极小的由温度所决定的畸变值。另一方面，对于特定的功能而言，还要求易延展有弹性的特性，更确切地说，尤其是在那些材料要与车身共同作用、例如以便实现有弹性地向后搭接机动车车身的咬钩的位置上或者是在其中需形成螺纹或者说起皱形成螺纹的区域内。

在过去是出于上述原因而研发出在多组分注射成型法中由热塑性塑料所制造的护罩面板。其中，所述护罩面板的朝向非透视侧的、通常具有支承功能的部段是由有足够延展性的材料、例如由ABS(丙烯腈-丁二烯-苯乙烯)制成。反之，位于所述护罩面板透视侧上的部段则由这样一种材料制成，所述材料即便不经过后续加工也仍然能够实现很高的表面质量(“A级”)。例如使用PMMA(聚甲基丙烯酸甲酯)。

然而，这种设计就决定了护罩面板较高的材料厚度，这尤其是由热塑性注射成型法的已充分了解的限制条件所决定的。另外，对于注射成型的护罩面板中的断面裂纹或者材料积聚物-这例如在加固筋的突缘的周围就非常典型-要通过成本高昂的措施来注意，不要由于在材料冷却时在具有材料聚集物的位置上较高的完全收缩而在透视侧的朝向外部的表面上产生任何凹陷。

发明内容

由现有技术出发，本发明的目的在于，提供一种用于机动车车身的护罩面板，借助所述护罩面板能够基本克服上述不足。所述护罩面板的特点尤其在于构型符合设计并且尽可能没有制造工艺方面的限制以及高质量的外观特性和极小的重量。

上述目的通过根据独立权利要求1所述的护罩面板得以实现。根据本发明的护罩面板的优选实施方式详见附属的权利要求并且由下面对本发明所进行的说明中得出。另外还说明了用于实现根据本发明的护罩面板的具体实施方式的方法。

根据本发明的用于机动车车身的护罩面板、尤其是用于车身的A柱、B柱、C柱、D柱的面板或者是用于挡风玻璃-车顶框架的面板的特征在于，所述面板具有在一种特殊构型中甚至能够构成整个护罩面板的基体，所述基体由一种热固性的合成材料制成、尤其是由热固性塑料构成。

所述用于构成护罩面板的基体的一种或多种热固性合成材料(优选1组分)的根据本发明的用法具有多种优点。除了热固性合成材料即便在尤其是通过注射成型和压制(包括该方法的所有附属形式和混合形式、尤其是挤压)的大批量制造条件下良好的可加工性之外，下述优点尤其突出：热固性塑料的粘度和胶粘倾向性能够在大范围内进行调节，由此简化了尤其是在上述方法中的制造过程。另外还有材料硬化的良好的可控性，由此-与冷却时硬化的热塑性塑料不同-能够在注射成型法和/或压制中顺利地制造出较薄且大面积的部件。因此，这就使得制造与传统的由热塑材料构成的护罩面板相比更薄的护罩面板成为可能。材料厚度的限制仅仅通过所需要的部件的机械强固度并且较少地通过制造过程给定的限值实现。部件的重量能够减轻，可通过设计方面的措施(设计人员目前必须与之保持距离)积极地影响设有所述部件的车身的气体动力学特性。这例如也可通过表面紧密的外形而给外观方面带来积极效果。热固性塑料的高密度还可改进护罩面板的手感和视觉上的特性。另外，热固性塑料更多的是具有很低的变形倾向性，这就使得制造出几乎没有任何变形的护罩面板成为可能。另外，热固性塑料的特点在于极小的再次收缩，这对于要完成机动车在研发过程中所要经过的交变气候试验尤其有利。壁厚-凸纹-比例还可由于正收缩特性而发生趋向1∶1的变化调整，由此能够制造出重量极小但稳定的护罩面板。另外还有在热量转移时很小程度的膨胀以及在对于机动车车身非常重要的、由-40℃至150℃的温度范围内几乎恒定的机械特性。此外，许多热固塑料的特点是物料成本很低，这就减少了部件的成本。另外，其他元件或密封泡沫也无需额外的流程步骤，就能很好地附着在热固性塑料上。

在根据本发明的护罩面板的一种优选实施方式中，所述基体至少部分地、优选完全由BMC(块状模塑材料)或SMC(片状模塑材料)、尤其是以所谓的扁平型或者低收缩型模塑材料的形式制成。由现有技术中已知的、基于热固性塑料构成的塑料-纤维结合物(所述结合物通常可能含有其他用于有目的地调整特性的填料并且构成通常以粘土为形式的模塑材料)使得以有利的成本在上述用于大批量制造的方法中、也就是说尤其是借助注射成型或者压制(包括这些方法所有的附属形式和混合形式、尤其是挤压)同时实现较高的机械强度(还由于纤维强化)和良好的表面特性(“A级”-表面)来制造护罩面板成为可能。

用于制造护罩面板或者说护罩面板基体的热固性塑料的根据本发明的用法尤其可利于制造与传统的由热塑塑料构成的护罩面板相比被构造得很薄的部件。当所述基体的平面部段、即这些没有经过强化或跃迁等的部段的厚度不显著大于3mm并且优选不大于约2mm时，已被证明为很有利。由此可实现一种结合了热固性塑料、尤其是BMC或SMC的机械强度的护罩面板，所述护罩面板的壁厚尽管相对较小，但仍然具有对于车身外壳的非支承型部件而言已经足够的强度。在壁厚约为2mm的情况下，也就可将传统护罩面板约为4mm的壁厚减小50％。

热固性塑料的有利特性(这些特性也使得甚至能够在上述用于大批量制造的方法中制造出非常薄的平面式部件)也通过这样的方式使得基体的一种优选构型成为可能，即：所述基体在至少一个边缘区域内在朝向边缘的方向上逐渐变细。由此给所述护罩面板的一种在气体动力学方面和外观方面均非常有利的构型提供了可能，因为朝向边缘的方向逐渐变细的构型可能不仅例如以很小的导流器边缘的形式积极地影响了气体动力学性能，并且还增加了实现车身的表面尽可能紧密贴合的外形的可能。鉴于可实现的、有利的气体动力学方面的特性，尤其是对于护照面罩的这些边沿而言，需要设置这种逐渐变细，其在构成了通向相邻接的机动车表面、尤其是通向相邻的窗玻璃表面的梯级状平台的同时也构成导流器边缘，在其上可能出现所不期望的风的噪音或者涡流。要注意的是，这些在传统的由热塑塑料构成的护罩面板中不能够构成这种材料厚度的逐渐变细，因为一方面热塑塑料的材料强度不容许这种材料厚度变细，并且另一方面由于模塑材料在注射成型过程中过快冷却，因此难以实现对于这种材料厚度变细所需要的压铸模具滑块的极小的间距。为根据本发明的护罩面板所设置的化学硬化的模塑材料即便在极小的壁厚条件下也确保了在注射成型过程中相同形状的成型件的填充，还取决于工件内有利的流变特性。

例如可通过所述基体的用作护罩面板透视侧的侧面的有角度的和/或弧形的走向构成护罩面板的逐渐变细的边缘区域。

另外，护罩面板的基体可在至少一个部段上设有涂层，所述涂层尤其是可被构造为漆层的形式和/或除了漆层以外可包括其他的层、例如底漆层。这就使得如果不能通过合适的填料实现所需要的着色，就能够按照车身的其余外壳部件调整着色。那么，就避免了相对于稍后的车身涂漆甚至出现极小的色差。尤其优选使用抛光的黑色涂层作为涂层。由于热固性塑料的防腐性能，通常仅出于外观上的原因而给基体涂层、尤其是涂敷漆层，因此可优选设定为，在基体的用作护罩面板透视侧的侧面上并且尤其是仅在所述透视侧上设置涂层。部件表面例如可设有基于尿素基、EPS聚酯基或者聚氨酯基的漆系统。可选方案是，根据本发明使用热固性塑料来构成所述护罩面板的基体，也能够实现塑料的整个着色，由此能够以成本不高的方案实现设色。

在根据本发明的护罩面板的一种另外优选的实施方式中可设为，将用于构成基体的热固性塑料构造为导电的，这可通过添加导电性的填料实现。通过上述导电性的调和，尤其提供了这种可能性，即：在一个静电涂层并且尤其是涂漆流程中尤其防划伤地给根据本发明的护罩面板-如果可能-连同车身的其他金属外壳部件进行涂层。由现有技术中已知这种涂层方法。

此外，根据本发明的护罩面板可包括一个或多个被固定在所述基体上的功能元件。这些功能元件尤其是可由弹性体或者甚至由液体硅构成并且例如用作密封元件和/或有弹性的间隔机构，所述间隔机构能够使得护罩面板防震且以很少的噪音被固定在车身上。其中，所述基体根据本发明的由热固性塑料构成的构型具有这样的优点，即：多个弹性体能够不需要额外的流程步骤或者附着装置而被固定在塑料上。另外也提供了这种可能性，即：将制造基体过程中所使用的功能元件集成在其中，例如在多组分注射成型法中就存在这种可能。

附图说明

下面借助附图中所示的实施例进一步阐述本发明。其中：

图1为根据现有技术的护罩面板的横截面图；

图2为根据本发明的护罩面板的第一种实施方式的横截面图；

图3为根据本发明的护罩面板的第二种实施方式的横截面图；

图4为根据本发明的护罩面板的第三种实施方式在图2中所标示的分区A内的部分断面图；

图5为根据图1至图4的护罩面板的侧视图；

图6为在图5中所标示的部段中穿过根据图1的护罩面板的纵剖面图；以及

图7为在图5中所标示的部段中穿过根据图3的护罩面板的纵剖面图。

具体实施方式

图1示出了根据现有技术的、用于机动车车身的护罩面板1的横截面图。确切地来说，其所涉及的是护罩面板1，所述护罩面板示例性地另外构成了机动车可垂直推移的侧窗玻璃2的导向装置并且通过未示出的固定元件与车身的支承结构相连。

窗框1被制造成由热塑性塑料构成的多组分注射成型部件并且包括由韧性-易延展的热塑性塑料(例如ABS)构成的基体3，所述基体构成了护罩面板1的不透视侧并且由于其特定的机械特性而构成了护罩面板1的保持机构。所述基体3通过与内侧脱离的搭接件构成了在广义上呈U型的接收部，在插入被接收进接收部中的密封元件的条件下，侧窗玻璃2的边缘区域在所述接收部内被引导。

因为由柔韧-易延展的热塑塑料构成的注射成型件(所述注射成型件不能达到足够的表面质量和防划伤性)并不适用于护罩面板的透视侧，因此，基体3与由冲击韧性的、更确切地说类玻璃的热塑塑料(例如PMMA)构成的覆盖件4相连。后者构成了表面，所述表面又构成了护罩面板的透视侧。使用例如PMMA能够直接在注射成型中形成符合“A级”标准的表面，也就是说，不需要相关的后续加工。优选在双组分注射成型中实现两个组分的连接。

由于外观的原因而需要在多组分注射成型中结合例如由ABS构成的基体3和例如由PMMA构成的覆盖件4可达到的最小厚度的这种由材料所特定的限制条件来制造护罩面板1就导致了，这种传统的护罩面板1不能被制造为具有小于约4mm的壁厚“S”并且此外不能被制造为在不同的区域内具有不同的壁厚。朝向边缘逐渐变细的边沿-如同由于外观和气体动力学方面的原因所被期望的那样-就无法实现。此外，由护罩面板1的透视侧表面向窗玻璃2的表面的梯级状过渡的高度“H”较大，从而使得在该区域内由于车辆行驶时产生的风而出现所不期望的并且对于气体动力不利的涡流。另外，对于这种传统的护罩面板而言，在很多情况下必须在非透视侧上设置凹处5，以便避免材料聚集，这种材料聚集由于不均匀的速度特性而可能导致出现在透视侧上能够被辨别出来的、进而不可被接受的凹陷。这些凹处5在制造中经常会构成侧凹，这些侧凹可能给部件的脱模增加难度并且不必要地使得注射成型铸型更加复杂。

图2至4示出了根据本发明的护罩面板的三种仅在个别方面有所区别的实施例。在每个附图中所示的特点可全部同时实现或者分别单独地实现，并且可被看作是相互独立的，也可以其整体被看作是独立的发明。

三种实施方式的护罩面板1都包括基体3，所述基体构成了整个(图2和图4)或几乎整个窗框(图3)。所述基体3在注射成型法中由BMC制成，由此形成了这样一种部件，即：其不仅具有足以满足支承功能的强度，并且无需任何后续加工就能提供符合“A级”标准的表面质量。因此，护罩面板1可-在以所期望的色调整个着色时-直接用作车身的外壳部件或者至少直接涂漆，以便改进所设置的涂层的表面质量。图3示出了根据本发明的窗框的一种这样的实施方式，在其中所述基体3-如果可能，在涂敷底漆(未示出)之后-仅已涂有稀薄的漆层6。

通过根据本发明由掺入玻璃纤维的热固性塑料模塑材料来制造基体3，能够实现窗框的材料厚度“s”，这种材料厚度在平面的部段明显比从图1已知的由热塑性塑料构成的相应物构造得更薄(s＜S)。尽管如此，仍然会达到足够的机械强度，更确切地说，即基体的优选材料厚度仅为约2mm。在涂敷漆层(见图3)的情况下，还要追加漆层的厚度，所述漆层的厚度分别按照所使用的涂层法或者所使用的漆可达到约500pm，总厚度那么就达到约2.5mm。由此能够实现一种与传统的护罩面板相比更轻并且在外观上更不明显的部件。另外，能够明显减小透视侧表面与窗玻璃表面之间的间隔(h＜H)，更确切地说是至少减少了去掉材料厚度的部分，即减小2mm。

此外由于所使用的热固性塑料的正的收缩特性(因为基本不存在)，基本放弃要在横杆突缘的区域内构造在传统的护罩面板中通常所需要的凹处5(见图2至图4的护罩面板上的相应的位置)，由此便于部件在制造完成之后的脱模并且简化了模具的制造。

在图4的实施例中，表示一部分窗框1的透视侧的边缘区域朝向边缘的方向逐渐变细，直到厚度仅为约0.4mm，因此，不仅通过构造较小的导流器边缘实现了气体动力学方面的优点(图3中的箭头说明了机动车行驶过程中产生的迎面风的方向)，并且还实现了在很多情况下出于外观方面的原因而被期望的由护罩面板1向侧窗玻璃2的表面的尽量表面紧密贴合的过渡。这种逐渐变细，即在所示实施例中由2mm变细至约1mm、在有利的技术前提条件下至0.5mm或者甚至0.4mm，在使用由于冷却而变硬的热塑塑料的注射成型法中无法实现，因为无法确保在压铸过程中在待要在这种应用情况下制造出的长度和面积的同时向这么窄的铸模间隙中确定渗透热塑塑料。由于铸模的投入以及要制造成本有利的车身部件所需要的周期时间，有目的地加温铸模(这由此甚至对于热塑塑料而言至少在理论上也是可以设想的)就不能成为任何可选方案。

其中可以看到，逐渐变细的区域在长费“L”上延伸，所述长度数倍长于材料厚度“s”。优选L＞2×s，进一步优选为L＞3×s。

为便于进行说明，图5首先示出了图1至图4的窗框1的侧视图。在这里可以看到，其被划分两个明显在宽度上有所不同的部段。上方更宽的部段7为窗框1的可见到的部段，下方较窄的部段8在安装状态下则没入机动车车门的扶手中并且因此在完成制造的机动车上从外部看来无法看到该部段。

在窗框1的根据现有技术(图1)的构型中设定为，尤其是有利于外观的覆盖件4仅设置在可见的部段7中；护罩面板1的下方的部段8则反之仅由基体3构成，所述基体没入车门扶手9中并且在安装状态下被车门的钢板10覆盖。由此形成的、在图6的纵剖面图中所示的横截面变化由于切口效应就构成了通过电压峰值载荷的薄弱点，该薄弱点增加了护罩面板1在这个位置上的断裂倾向并且结果可能导致部件失灵。

在根据本发明的护罩面板(图2至4)中由于具有恒定厚度的构型就不存在这种横截面变化。如果仅有可见的部段7覆盖有漆层6(见图7)，也可设置非常小的横截面变化。然而，由此带来的切口效应可忽略不计，因为漆层6仅仅是出于外观的因素并且与现有技术中护罩面板1的保护层4所不同的是-由于极小的层厚而不会引起任何值得注意的电压峰值。

上述三种实施例的设计细节并非仅可应用于已具体予以说明的组合，而是能够以任意组合的形式应用于任意其他根据本发明的护罩面板中。当然，根据图4的实施方式例如也可设有根据图3的实施例的涂层(漆层6)。

附图标记表

1护罩面板

2侧窗玻璃

3基体

4覆盖件

5凹处

6漆层

7可见的上方部段

8隐藏的下方部段

9车门扶手

10车身钢板

Claims (12)

1.一种用于机动车车身的护罩面板，其特征在于由热固性塑料构成的基体(3)。

2.根据权利要求1所述的护罩面板，其特征在于，所述基体(3)由BMC模塑材料或者SMC模塑材料制成。

3.根据权利要求1或2所述的护罩面板，其特征在于，所述基体(3)的平面部段的厚度最高为3mm，尤其是约为2mm。

4.根据上述权利要求中任一项所述的护罩面板，其特征在于，所述基体(3)的横截面被构造为在至少一个边缘区域内逐渐变细。

5.根据权利要求4所述的护罩面板，其特征在于，通过所述基体的用作护罩面板透视侧的侧面的有角度的和/或弧形的走向实现所述逐渐变细的边缘区域。

6.根据上述权利要求中任一项所述的护罩面板，其特征在于，所述基体(3)在至少一个部段内设有涂层、尤其是设有着色涂层。

7.根据权利要求6所述的护罩面板，其特征在于，所述涂层包括漆层(6)。

8.根据权利要求6或7所述的护罩面板，其特征在于，所述涂层被涂敷在基体(3)的用作所述护罩面板透视侧的侧面上。

9.根据上述权利要求中任一项所述的护罩面板，其特征在于，所述热固性塑料被构造为可导电的。

10.根据上述权利要求中任一项所述的护罩面板，其特征在于被固定在所述基体(3)上的、尤其是由弹性体构成的功能元件。

11.一种用于制造根据权利要求6至8和9所述的护罩面板的方法，其特征在于，借助静电涂层法涂敷所述涂层。

12.一种用于制造根据权利要求10所述的护罩面板的方法，其特征在于，以多组分注射成型法制造所述基体(3)。

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