CN111278685A - 用于交通工具的覆板件、交通工具以及用于制造这种覆板件的方法和装置 - Google Patents
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Abstract
本发明建议一种用于交通工具(3)的覆板件(1)，所述覆板件具有外观设计件(5)和至少一个支架件(4)，其中，所述至少一个支架件(4)具有带有至少一个支撑结构(4b)的基础结构(4a)并且借助所述至少一个支撑结构(4b)固定在外观设计件(5)上。有利地规定，所述支架件(4)这样构造并且借助至少一个支撑结构(4b)固定在外观设计件(5)上，使得所述支架件与外观设计件(5)至少区段性地构成在横截面中观察封闭的空心型材(7)。
Description
本发明涉及一种根据本发明的权利要求1的前序部分的用于交通工具的覆板件。按照本发明的权利要求11，本发明还涉及一种具有这种覆板件的交通工具。按照本发明的权利要求12的特征组合，本发明还涉及一种用于制造这种覆板件的方法，并且按照本发明的权利要求13的特征组合，本发明涉及一种用于执行所述制造方法的装置。
由专利文献DE 10 2008 020 151 A1已知一种装饰件，所述装饰件包括支架件和外观设计件。所述装饰件由塑料构成并且以双组分工艺(2K-Verfahren)制造。双组分工艺在此理解为如下方法，在所述方法中首先制造两个组分之一、优选支架件并且接着在相同的模具中制造另一个组分、优选外观设计件。专利文献DE 10 2013 010 127 A1描述了一种制造用于交通工具的装饰件的方法，在所述方法中，在必要时将作为由铝板构成的冲压件的预成型的外观设计件置入塑料注塑模具中并且在所述塑料注塑模具中用塑料进行后注塑以构成支架件。专利文献DE 20 2015 107 059 U1描述了一种用于机动车的门槛面板，所述门槛面板通过双组分注塑由至少两个层一体件式地构成。内层在此由以填充物强化的热塑性材料构成，而构成可见区域的外层则由未被填充的或者具有较低含量的填充物的其它热塑性材料构成。
按照本发明的第一方面，本发明所要解决的技术问题在于，提供一种对于现有技术备选的用于交通工具的覆板件，所述覆板件能够以较低的耗费制造。按照本发明的第二方面，本发明所要解决的技术问题在于，提供一种具有这种覆板件的交通工具。按照本发明的第三方面，本发明所要解决的技术问题在于，提供一种用于制造这种覆板件的适宜的方法。按照本发明的第四方面，本发明所要解决的技术问题在于，提供一种用于执行所述方法的适宜的装置，所述装置简单地并且成本低廉地运行。
所述技术问题通过独立权利要求1、11、12和13的特征解决。本发明的有利的扩展设计或者设计方案由相应下属的从属权利要求得出。
用于交通工具的覆板件具有外观设计件(Designteil)和至少一个支架件，其中，所述至少一个支架件具有带有至少一个支撑结构的基础结构并且借助所述至少一个支撑结构固定在外观设计件上，以所述覆板件为出发点，所述技术问题通过以下方式解决，即支架件这样构造并且借助至少一个支撑结构固定在外观设计件上，使得所述支架件至少区段性地与外观设计件构成在横截面中观察封闭的空心型材。
由此实现了能够简单并且成本低廉地安装的并且能够承受高的动态载荷和静态载荷的覆板件。
在一种有利的设计方案中规定，支架件借助至少一个支撑结构通过材料接合连接固定在外观设计件上。这意味着，所述支架件借助至少一个支撑结构材料接合地固定在外观设计件上。这在本发明的范围中也可以理解为，在塑料注塑工艺中实现支架件和外观设计件的连接，其中，固化或者说硬化的塑料熔融物与塑料部件材料接合地连接。
支架件尤其可以借助至少一个支撑结构通过材料接合连接面状地固定在外观设计件上。
在此可以这样设计面状的固定，使得支撑结构的端侧的面对接地贴靠在外观设计件的背侧上并且在该处实现材料接合的连接。
备选地也可以这样设计通过材料接合连接的面状固定，使得支撑结构在接触外观设计件的区域中设计为壁非常薄的或者尖的，然而附加的粘合物设计为平面状地贴靠在支撑结构和/或外观设计件上。
在本发明的改进方案中规定，至少一个支撑结构优选通过连接区段与基础结构连接，所述连接区段与基础结构的其余区域相比具有减小的材料厚度。出人意料地发现，由此有利地防止了支架件在外观设计件的可见侧上映现(或者说呈现出轮廓)、至少有效地降低了形成所述映现的风险。
覆板件在此可以这样设计，使得具有减小的材料厚度的连接区段形成向外观设计件的过渡。
因此与之前提到的变型方案相反地，支撑结构在此不构成宽的底部，而是只以相对较小的面贴靠在外观设计件的背侧上并且在该处固定、优选材料接合地固定。
支撑结构尤其可以包括至少一个边脚，所述边脚连接在基础结构上，其中，外观设计件包括两个彼此呈倾角或者说呈角度地延伸的面区段并且支撑结构的边脚固定在顶角或者说角的顶部中。在此可以在以粘合物包围支撑结构时在与外观设计件邻接的区域中促进或者实现支撑结构相对于外观设计件的形状配合的固定。
此外优选规定，覆板件的支架件具有至少一个用于将所述支架件连接在交通工具的承载覆板件的车身部件上的第一器件和/或支架件配置有或者能够配置至少一个用于将所述支架件连接在所述车身部件上的第二器件。所述用于连接的第一器件例如由支架件的基础结构中的孔构成，所述孔例如被用于连接的第二器件穿过，所述第二器件的形式为配属于夹紧元件的挤胀销棒(Spreizpins)，其中，所述夹紧元件又与车身部件连接或者能够与车身部件连接。由此在覆板件和承载所述覆板件的车身部件之间实现了能够特别简单地制造的接合连接。
为了实现覆板件和车身部件之间的特别牢固的接合连接，还优选规定，外观设计件具有至少一个用于将所述外观设计件连接在交通工具的承载覆板件的车身部件上的第三器件和/或为外观设计件配置有或者能够配置至少一个用于将所述外观设计件连接在交通工具的车身部件上的第三器件。所述用于连接的第三器件例如可以由胶带构成。
业已证实特别有利的是由塑料材料、尤其是由热塑性的塑料制成的支架件和外观设计件，所述热塑性的塑料能够简单并且成本低廉地加工并且能够在期望的机械特性方面例如通过将加强元件、例如纤维元件加入塑料基体中而在较宽的范围内进行调整。
按照本发明地构造的具有所述可见的外观设计件和至少一个支架件的覆板件有利地构造为门槛覆板、门覆板、轮覆板、保险杠、遮饰板或者类似更多部件。
本发明还涉及一种交通工具，所述交通工具具有前述类型的覆板件。
用于制造前述类型的覆板件的方法的特点在于下列步骤：
a)提供塑料注塑模具的能移动的半模或者说模具半部和第一固定半模，
b)提供至少一个滑块，
c)将能移动的半模和第一固定半模以及至少一个滑块这样相互定位，使得在第一固定半模的第一表面轮廓的区域中，在能移动的半模、第一固定半模以及至少一个滑块之间构成第一模腔或者说第一型腔，所述第一型腔与支架件的结构相符，
d)以塑化的塑料材料填充第一型腔，
e)在塑料材料固化之后，使能移动的半模连同由所述塑料材料构成的支架件和至少一个滑块与固定半模脱离，
f)将能移动的半模连同作为半成品的由所述塑料材料构成的支架件和至少一个滑块转移至第一固定半模的第二表面轮廓的区域中或者备选地转移至与所述第一固定半模分开的第二固定半模的第二表面轮廓的区域中，使得在能移动的半模连同支架件和至少一个滑块与第一或者第二固定半模之间构成第二型腔，所述第二型腔与外观设计件的结构相符并且与已形成的支架件直接接触，
g)以塑化的塑料材料这样填充第二型腔，使得所述塑料材料接触支架件并且与所述支架件形成固定、尤其是材料接合连接，并且
h)在塑料材料固化之后，使半模、滑块和由所述支架件和外观设计件构成的覆板件彼此脱离并且将所述覆板件从塑料注塑模具中取出。
这种制造方法在简单地并且成本低廉地执行方法的同时在固定方案和刚性方案的设计以及在待制造的覆板件的几何造型方面开辟了扩展的可行性。
用于执行前述方法的装置的特点在于塑料注塑模具，所述塑料注塑模具具有
a)能移动的半模、至少一个滑块以及
b1)第一固定半模或者
b2)备选地具有第一固定半模和第二固定半模，
c1)其中，针对b1)，能移动的半模和至少一个滑块相对于彼此并且相对于第一固定半模这样布置或者能够这样布置，使得在第一固定半模的第一表面轮廓的区域中在前述能移动的半模和至少一个滑块和第一固定半模之间构成或者能够构成用于制造支架件的第一型腔，并且在第一固定半模的第二表面轮廓的区域中在前述能移动的半模和至少一个滑块和第一固定半模之间构成或者能够构成用于制造外观设计件的第二型腔，或者
c2)其中，针对b2)，能移动的半模和至少一个滑块相对于彼此并且相对于第一固定半模这样布置或者能够这样布置，使得在第一固定半模的第一表面轮廓的区域中在能移动的半模、第一固定半模和至少一个滑块之间构成或者能够构成用于制造支架件的第一型腔，并且能移动的半模和至少一个滑块连同所述/一个制造好的支架件在第二固定半模的第二表面轮廓的区域中相对于第二固定半模这样布置或者能够这样布置，使得构成或者能够构成用于制造外观设计件的第二型腔。
以下根据在附图中示意性地示出的实施例详细阐述本发明。然而本发明并不局限于所述实施例，而是包含所有由权利要求定义的设计方案。在附图中：
图1极其示意性地示出了交通工具的装配有按照本发明的覆板件的车身部件的俯视图，
图2示出了根据图1的剖面“I-I”，同时示出了按照覆板件的第一变型实施方案的覆板件，
图3极其示意性地示出了在制造根据图2的覆板件的支架件时塑料注塑模具的剖视图，
图4极其示意性地示出了在制造根据图2的覆板件的外观设计件并且将所述外观设计件连接在支架件上时塑料注塑模具的剖视图，
图5示出了根据图1的剖面“II-II”，同时示出了按照覆板件的第二变型实施方案的覆板件，
图6示出了根据图5的细节“Z”，
图7极其示意性地示出了在制造根据图5的覆板件的支架件时塑料注塑模具的剖视图，
图8极其示意性地示出了在制造根据图5的覆板件的外观设计件并且将所述外观设计件连接在支架件上时塑料注塑模具的剖视图，并且
图9在剖面中示出了按照本发明的覆板件的另一种备选的实施方式。
图1只示例性地示出了覆板件1，其当前形式为侧门槛覆板，所述侧门槛覆板/覆板件固定在交通工具3、尤其是机动车的形式为侧门槛的车身部件2上。
第一变型实施方案(图2-4)：
覆板件1按照图2包括用于将覆板件1连接在所述车身部件2上的支架件4以及具有可见侧6的外观设计件5。支架件4和外观设计件5分别由塑料构成，所述塑料按照该实施例具有聚丙烯(PP)。支架件4和/或外观设计件5也可以由纤维增强的塑料构成，方式是将例如玻璃纤维或者碳纤维嵌入塑料基体中。此外，本发明并不局限于聚丙烯，而是包含所有适宜的塑料、例如具有聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)的塑料。包括所述支架件4和外观设计件5的覆板件1根据塑料注塑工艺、按照该实施例根据双组分塑料注塑工艺制造，以下将对此进行详细阐述。
由图2还可知，覆板件1的外观设计件5在横截面中观察具有空心型材结构，使得所述外观设计件沿着交通工具横向(Y方向)观察向交通工具外侧拱曲地构造。支架件4在外观设计件5的交通工具内侧连接在所述外观设计件上并且可以说跨越外观设计件5的拱曲部，由此构成了在横截面中观察封闭的空心型材7。
支架件4为此具有跨越所述拱曲部的基础结构4a以及沿着交通工具高度方向(Z方向)观察在两个端部分别具有支撑结构4b，所述支撑结构的形式为具有相对大面积的接触面的连接凸缘，支架件4借助所述支撑结构面状地连接在外观设计件5上。根据所选择的制造方法(双组分塑料注塑工艺)通过材料接合连接在支架件4和外观设计件5之间形成连接。
由图2还可知，支架件4具有用于将所述支架件连接在交通工具3的承载覆板件1的车身部件2上的第一器件8。用于连接的第一器件8按照该实施例由支架件4的基础结构4a中的钻孔构成。用于连接的形式为挤胀销棒的第二器件9配属于所述钻孔，所述挤胀销棒穿过所述钻孔，支撑在基础结构4a上并且在另一端被固定在所述车身部件2上的夹紧元件10形状配合地和/或摩擦配合地容纳。
此外，按照该实施例，外观设计件5配置有用于连接的形式为胶带的第三器件11，所述第三器件构造用于将外观设计件5固定在交通工具3的车身部件2上。胶带当前布置在外观设计件5的沿着交通工具高度方向(Z方向)处于上部的端部区域中，所述端部区域尤其在乘客上车和下车时可能承受升高的应力。
以下描述用于制造前述覆板件1、当前示例性地制造门槛覆板的方法。
为此使用的塑料注塑模具12参照图3具有塑料注塑模具14的能移动的半模13和第一固定半模14。此外设置有本身已知的滑块15，所述滑块本身在制造工艺期间可以说暂时地占据待制造的覆板件1的空腔。
能移动的半模13、第一固定半模14以及滑块15相对于彼此这样定位，使得在第一固定半模14的第一表面轮廓16的区域中在能移动的半模13、第一固定半模13以及至少一个滑块15之间构成第一型腔17，所述第一型腔与支架件4的结构相符。第一固定半模14与此相应地在能移动的半模13的这侧上具有轮廓，所述轮廓与能移动的半模13和滑块15的对应的轮廓互补，并且第一型腔17与第一固定半模14相邻地、即在待构造的支架件4连接在接下来待构造的外观设计件5上的连接区域中闭合。
之后以塑化的塑料材料填充第一型腔17。在塑料材料固化之后参照图4使能移动的半模13连同作为所谓半成品的由所述塑料材料构成的支架件4和滑块15从固定半模14上脱离并且接着转换至第一固定半模14的第二表面轮廓18的区域中并且在该处这样定位，使得在能移动的半模13连同已形成的支架件4和滑块15以及第一固定半模14之间构成第二型腔19，所述第二型腔与外观设计件5的结构相符并且直接与已形成的支架件4接触。之后以塑化的塑料材料这样填充第二型腔19，使得所述塑料材料与支架件4接触并且与所述支架件4形成材料接合连接。在塑料材料固化之后，半模13、14、滑块15和由所述支架件4和外观设计件5构成的覆板件1的彼此脱离使得能够将所述覆板件1从塑料注塑模具12中取出。
前述实施例基于具有唯一的或者说第一固定半模14的塑料注塑模具12，所述第一固定半模具有用于呈现所述第一和第二表面轮廓16、18的两个不同的区域。然而本发明并不局限于这种实施方式，而是也包含具有第一固定半模14和与所述第一固定半模(14)分开的第二固定半模14'的塑料注塑模具12。第一固定半模14在此具有第一表面轮廓16，而第二固定半模14'则具有第二表面轮廓18(参见图4)。
此外，本发明也并不局限于以上示例性地描述的并且在附图中所示的门槛覆板，而是包含交通工具3的所有按照本发明地构造的覆板件1、例如门覆板、轮覆板、保险杠、遮饰板或者类似更多部件(未图示地示出)。
第二变型实施方案(图5-8)：
图5至8示出了本发明的第二变型实施方案，其中，功能相同的部件以与之前的附图相同的附图标记标注，因此对所述部件的阐述也可以参考上文对本发明的第一变型实施方案的描述。
就图5至图8所示的并且按照本发明地制造的覆板件1而言，所述覆板件1与前述的覆板件的区别只在于，支撑结构4b分别通过连接区段20与基础结构4a连接，所述连接区段20相比于基础结构4a的其余区域具有减小的材料厚度或者说材料变薄部21(尤其参见图5和图6)。如上文已经阐述的，该措施具有的优点在于，由此防止了支架件4在外观设计件5的可见侧6上映现，至少有效地降低了形成所述映现的风险。
用于制造该覆板件1的方法以及用于执行所述方法的装置基本上与针对本发明的第一变型实施方案的前述方法以及前述装置相符，因此在对本发明的该第二变型实施方案的描述中出于简洁性的原因舍弃了在很大程度上相同的说明(为此尤其参见图7和图8)。
图9在剖面中示出了按照本发明的覆板件的另一种备选的实施方式。该实施方式大部分与图5所示的实施方式相似，因此关于以相同的附图标记标注的构件和对所述构件的描述可以参考对图5的描述。在该实施方式中也舍弃了额外的夹紧元件10。
在按照图9的实施方式中明显可以看出，连接区段20中的具有材料变薄部21的区域直接实现了与外观设计件5的接触，而没有像图5所示的那样从交通工具2或者车身部件2出发在支架件4中在基础结构4a之后首先存在材料变薄部21并且随即为了与外观设计件5连接而实现支架件4的材料厚度的增加，而是支撑结构4b在材料变薄部21的区域中直接连接在外观设计件5上。这意味着，具有减小的材料厚度或者材料变薄部21的连接区段20形成向外观设计件5的过渡。
在该实施方式中通过较小的接触面积以最佳的方式实现了防止在外观设计件5的目视范围上的视觉映现。
附图标记列表
1 覆板件
2 车身部件
3 交通工具
4 支架件
4a 基础结构
4b 支撑结构
5 外观设计件
6 可见侧(外观设计件5)
7 空心型材
8 用于连接的第一器件
9 用于连接的第二器件
10 夹紧元件
11 用于连接的第三器件
12 塑料注塑模具
13 能移动的半模
14 第一固定半模
14' 第二固定半模
15 滑块
16 第一表面轮廓
17 第一型腔
18 第二表面轮廓
19 第二型腔
20 连接区段
21 材料变薄部
Claims (13)
1.一种用于交通工具(3)的覆板件(1)，所述覆板件具有外观设计件(5)和至少一个支架件(4)，其中，所述至少一个支架件(4)具有带有至少一个支撑结构(4b)的基础结构(4a)并且借助所述至少一个支撑结构(4b)固定在外观设计件(5)上，其特征在于，所述支架件(4)这样构造并且借助至少一个支撑结构(4b)固定在外观设计件(5)上，使得所述支架件与外观设计件(5)至少区段性地构成在横截面中观察封闭的空心型材(7)。
2.根据权利要求1所述的覆板件(1)，其特征在于，所述支架件(4)借助至少一个支撑结构(4b)通过材料接合连接固定在外观设计件(5)上。
3.根据权利要求2所述的覆板件(1)，其特征在于，所述支架件(4)借助至少一个支撑结构(4b)通过材料接合连接面状地固定在外观设计件(5)上。
4.根据前述权利要求之一所述的覆板件(1)，其特征在于，所述至少一个支撑结构(4b)通过连接区段(20)与基础结构(4a)连接，所述连接区段(20)相比于所述基础结构(4a)的其余区域具有减小的材料厚度。
5.根据权利要求4所述的覆板件(1)，其特征在于，具有减小的材料厚度的连接区段(20)形成向外观设计件的过渡。
6.根据前述权利要求之一所述的覆板件(1)，其特征在于，所述支撑结构(4b)包括边脚，所述边脚连接在基础结构(4a)上，其中，外观设计件(5)包括两个彼此呈倾角地延伸的面区段并且支撑结构(4b)的边脚固定在顶角中。
7.根据前述权利要求之一所述的覆板件(1)，其特征在于，所述支架件(4)具有至少一个用于将所述支架件连接在交通工具(3)的承载覆板件(1)的车身部件(2)上的第一器件(8)和/或支架件(4)配置有或者能够配置有至少一个用于将所述支架件连接在所述车身部件(2)上的第二器件(9)。
8.根据前述权利要求之一所述的覆板件(1)，其特征在于，所述外观设计件(5)具有至少一个用于将所述外观设计件连接在交通工具(3)的承载覆板件(1)的车身部件(2)上的第三器件(11)和/或外观设计件(5)配置有或者能够配置有至少一个用于将所述外观设计件连接在所述车身部件(2)上的第三器件(11)。
9.根据前述权利要求之一所述的覆板件(1)，其特征在于，所述支架件(4)和外观设计件(5)由塑料材料构成。
10.根据前述权利要求之一所述的覆板件(1)，其特征在于，所述覆板件(1)由具有可见的外观设计件(5)和至少一个支架件(4)的门槛覆板、门覆板、轮覆板、保险杠、遮饰板或者更多类似部件构成。
11.一种交通工具(3)，所述交通工具具有根据权利要求1至10之一所述的覆板件(1)。
12.一种制造用于交通工具(3)的根据权利要求1至10之一所述的覆板件(1)的方法，所述方法具有以下步骤：
a)提供塑料注塑模具(12)的能移动的半模(13)和第一固定半模(14)，
b)提供至少一个滑块(15)，
c)将能移动的半模(13)和第一固定半模(14)以及至少一个滑块(15)这样相互定位，使得在第一固定半模(14)的第一表面轮廓(16)的区域中，在能移动的半模(13)、第一固定半模(14)以及至少一个滑块(15)之间形成第一型腔(17)，所述第一型腔与支架件(4)的结构相符，
d)以塑化的塑料材料填充第一型腔(17)，
e)在塑料材料固化之后，使能移动的半模(13)连同由所述塑料材料构成的支架件(4)和至少一个滑块(15)与固定半模(14)脱离，
f)将能移动的半模(13)连同作为半成品的由所述塑料材料构成的支架件(4)和至少一个滑块(15)转移至第一固定半模(14)的第二表面轮廓(18)的区域中或者备选地转移至与所述第一固定半模(14)分开的第二固定半模(14')的第二表面轮廓(18)的区域中，使得在能移动的半模(13)连同支架件(4)和至少一个滑块(15)与第一或者第二固定半模(14、14')之间形成第二型腔(19)，所述第二型腔与外观设计件(5)的结构相符并且与所形成的支架件(4)直接接触，
g)以塑化的塑料材料这样填充第二型腔(19)，使得所述塑料材料接触支架件(4)并且与所述支架件形成固定、尤其是材料接合连接，并且
h)在塑料材料固化之后，使半模(13；14、14')、滑块(15)和由所述支架件(4)与外观设计件(5)构成的覆板件(1)彼此脱离并且将所述覆板件(1)从塑料注塑模具(12)中取出。
13.一种用于执行根据权利要求12所述的方法的装置，所述装置具有塑料注塑模具(12)，所述塑料注塑模具具有
a)能移动的半模(13)、至少一个滑块(15)以及
b1)第一固定半模(14)或者
b2)备选地具有第一固定半模(14)和第二固定半模(14')，
c1)其中，针对b1)，能移动的半模(13)和至少一个滑块(15)相对于彼此并且相对于第一固定半模(14)这样布置或者能够这样布置，使得在第一固定半模(14)的第一表面轮廓(16)的区域中在前述能移动的半模、至少一个滑块和第一固定半模之间形成或者能够形成用于制造支架件(4)的第一型腔(17)，并且在第一固定半模(14)的第二表面轮廓(18)的区域中在前述能移动的半模、至少一个滑块和第一固定半模之间形成或者能够形成用于制造外观设计件(5)的第二型腔(19)，或者
c2)其中，针对b2)，能移动的半模(13)和至少一个滑块(15)相对于彼此并且相对于第一固定半模(14)这样布置或者能够这样布置，使得在第一固定半模(14)的第一表面轮廓(16)的区域中在能移动的半模(13)、第一固定半模(14)和至少一个滑块(15)之间形成或者能够形成用于制造支架件(4)的第一型腔(17)，并且能移动的半模(13)和至少一个滑块(15)连同所述/一个制成的支架件(4)在第二固定半模(14')的第二表面轮廓(18)的区域中相对于第二固定半模(14')这样布置或者能够这样布置，使得形成或者能够形成用于制造外观设计件(5)的第二型腔(19)。
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