CN111824040A - 设有由复合材料制成的加固插件的尾门衬里 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种设有由复合材料制成的加固插件的尾门衬里，具体地涉及一种由热塑性材料制成的并包括至少一个加固元件(200)的机动车辆后开闭件的衬里(100)，其特征在于，所述加固元件(200)是由复合塑料制成的整体式部件，并被部分地包覆模制在所述后开闭件的衬里(100)中使得所述加固元件(200)的至少一个区域(300)在所述后开闭件的衬里(100)的表面处是可见的。

Description

设有由复合材料制成的加固插件的尾门衬里

技术领域

本发明涉及汽车工业领域，具体地说，涉及由包覆模制的插件局部地加固的由塑料制成的车身部件的领域。

具体地说，本发明涉及一种车身部件，其包括局部地包覆模制的、插件类型的由复合塑料制成的加固元件，以对车身进行机械加固。

背景技术

在现有技术中，已知尤其是尾门类型的由塑料制成的后开闭件，其包括外观外蒙皮和由带填料的热塑性材料制成的结构内部衬里。构成衬里的热塑性材料例如填充有滑石或玻璃纤维以增强其强度特性。

在尾门衬里上，已知安装不同的设备，例如铰链、动力缸、锁件。对于每个这些元件，必须设置完美地定位在衬里上的固定装置，因为它们必须以坚固且精确的方式与车身接合。

此外，衬里在其制造时承受大量机械应力，主要是模制工艺固有的几何变形和衬里被组装在车辆上之后使用时在设备固定装置处的机械应力。

为了更好地承受这些在车辆上的机械工作力，内部衬里一般由在其模制之后添置在衬里上的金属加固元件加固。这些加固件是例如螺固或铆固在衬里上的，以减轻由设备在铰链区域、动力缸球窝节(rotules de vérin)区域和/或锁件区域处产生的不同的力。

为了避免初始制造的变形或在模制步骤之后的冷却步骤时的翘曲，还已知在衬里的热塑性材料中包覆模制加固元件。

一个缺点在于难以制造这些金属加固元件，而该困难与所需要的复杂形状有关。实际上，各插件必须定位在开闭件的不同区域中，这些区域具有非常不同的形状，因此一般必须制作具有复杂形状的插件，这导致需要进行切割、冲压、冲孔和将不同部件彼此焊接的操作。人们称之为机械焊接加固件(renforts mécanosoudés)。在制造时间方面和制造成本方面，这些操作对这些插件并因此间接地对这样的衬里的工业化制造带来负担。

除了这些厚且重的机械焊接加固件的过大的厚度之外，还有在衬里上固定某些元件所必需的额外构件(例如在铰链和动力缸球窝节处的防蠕变的板或环，或例如rivklé型的螺母)的体积占用问题。

最后，另一主要的缺点在于形成机械焊接加固件的不同金属元件的定位。衬里必需非常精确地与直接连接到车身的设备组装。因此，具有不足的生产几何重复性的插件在安装时或在使用开闭件时可以导致尾门与车辆车身的对齐问题，其中，所述不足的生产几何重复性是由于元件的相继组装造成的，这些元件中的每个都有自身的制造几何变化，还有在焊接到构成加固件的另一元件上时的定位变化。这样的最初不良的对齐随后引起变形、密封性问题和摩擦，其加剧在尾门的打开和关闭中涉及的机构的磨损。而且，不同元件之间的带间隙的不良对齐和差的平齐度有损车辆的美观并降低使用者所感知的质量。

此外，由金属制成的加固插件的使用构成对由塑料制成的车身部件的增重。

因此，用金属插件来加固由热塑性材料制成的后开闭件的衬里并将其组装在车辆车身上的解决方案是不令人满意的。

发明内容

本发明的目的尤其在于通过提供一种易于组装和制造的由热塑性材料制成的后开闭件的衬里来弥补现有解决方案的缺陷，在该后开闭件的衬里中，机械加固件的几何形状和它们的安装得以优化。

为此，本发明的主题在于一种由塑料制成的并包括至少一个加固元件的机动车辆后开闭件的衬里，其中，加固元件是由复合塑料制成的整体式部件，并被部分地包覆模制在后开闭件衬里中使得加固元件的至少一个区域在后开闭件的衬里的表面处是可见的。

使用通过模制获得的、形成衬里的包覆模制插件的整体式加固元件，能改善衬里相对于车身的几何参考点的几何定位。

使用整体式加固元件，还允许简化衬里的组装工艺。

使用由复合塑料制成的加固元件，能使衬里不增重，因为该材料比金属轻。而且，这还允许通过调整加固元件的厚度变化，而使得在衬里不增重的情况下连接各参考点。

使用复合塑料还允许实现衬里更好的回收性，这样的衬里则完全由塑料制成。

通过制作由复合塑料制成的且在固定区域中没有塑料包覆模制的加固元件，能够避免使用抗蠕变环或固定板。实际上，由于包覆模制的塑料是热塑性材料，它可能会在固定螺钉的紧固压力下被压碎。因此，这些可见区域(即没有包覆模制的区域)提供更佳的紧固抵抗力。

所述后开闭件的衬里可以还包括一个或多个单独地或组合地采用的以下特征：

-所述区域用来接收用于设备的固定元件；

-所述加固元件是通过模制获得的整体式部件；

-所述衬里包括至少一个铰链区域、至少一个球窝节区域和至少一个锁件区域，并且所述衬里单独地或组合地包括：

-位于铰链区域处的加固元件；

-位于球窝节区域处的加固元件；

-位于锁件区域处的加固元件；

-从铰链区域延伸到球窝节区域的加固元件；

-从铰链区域延伸到介于球窝节区域与锁件区域之间的区域的加固元件；

-从铰链区域延伸到锁件区域的加固元件；

-从球窝节区域延伸到锁件区域的加固元件；

-加固元件形成由轮廓限定的壁，并且加固元件在所述轮廓的至少一部分上包括包覆模制机械锚固凹口；

-所述轮廓的包括凹口的部分包括形成所述壁的延长部分的支承表面，所述支承表面的厚度小于凸部的厚度；

-支承表面形成厚度小于3mm、优选地小于2mm的薄板(voile)；

-加固元件的壁包括在该壁上沿局部地不垂直于所述壁的方向突出的包覆模制机械锚固件；

-所述机械锚固件形成所述壁上的榫(tenon)。

附图说明

阅读以下仅作为尾门类型的后开闭件的例子提供的参照附图作出的说明，将更好地理解本发明，其中：

图1示出一个尾门衬里的例子，其包括包覆模制的加固插件，所述加固插件形成在衬里的应力区域处的加固元件；

图2示出根据本发明的加固元件的一个例子，尤其是尾门侧立柱的包覆模制插件；

图3A示出一个部分地包覆模制在后开闭件的衬里中的加固元件，该加固元件包括与衬里的相邻表面平齐的可见(即不被形成衬里的塑料覆盖的)区域；

图3B示出一个部分地包覆模制在后开闭件的衬里中的加固元件，该加固元件包括相对衬里的相邻表面凸出(désaffleurante)(形成凸部)的可见(即不被形成衬里的塑料覆盖的)区域；

图3C示出一个部分地包覆模制在后开闭件的衬里中的加固元件，该加固元件包括相对衬里的相邻表面凹陷(sous-affleurante)(形成凹部)的可见(即不被形成衬里的塑料覆盖的)区域；

图4示出一个部分地包覆模制在后开闭件的衬里中的加固元件，该加固元件包括不被形成衬里的塑料覆盖的相对的两个面；

图5示出一个加固元件，其包括包覆模制机械锚固件，该锚固件在插件的边缘上设有支承表面和锚固凹口；

图6示出一个加固元件，其包括包覆模制机械锚固件，该锚固件设有在壁上突出的包覆模制机械锚固件。

具体实施方式

现在参照图1，其示出一个尾门类型的机动车辆后开闭件的衬里100。该衬里100由塑料，更确切地说，热塑性材料(例如增强聚丙烯)制成。

衬里100包括至少一个铰链区域400、至少一个球窝节区域500和至少一个锁件区域600。这些分别是衬里100的这样的区域：在这些区域处将组装用于将尾门铰接在车辆上的铰链、为了便于开闭件的打开和关闭的动力缸和锁件，以确保尾门的关闭。

图1还示出存在两个加固元件200，用以减轻在至少铰链区域400和球窝节区域500处由各设备产生的并且造成变形的各种力。

加固元件200由复合塑料制成。“复合塑料”指的是由包含无机或天然填料(优选地为增强纤维，例如碳纤维和玻璃纤维，质量比为至少10％，优选地高于或等于30％)的热塑性或热固性树脂构成的材料。

图2详细地示出图1的其中一个加固元件200。加固元件200构成整体式模制部件。它然后在模制(尤其是注射模制)时由构成衬里100的其余部分的热塑性材料包覆模制。由此可以摆脱机械焊接加固件的制造问题并且还可以优化尾门相对于车辆车身的几何定位。实际上，加固元件200可完整地通过单次模制操作来制造，该制造方法能使在加固元件200上实现复杂的形状更方便并且能够以精确和可重复的方式将元件固定区域定位在衬里100上。

加固元件200被部分地包覆模制在后开闭件的衬里100中，以使得加固元件200的至少一个区域300在后开闭件的衬里100的表面处是可见的。

根据在图3A至3C中示出的例子，加固元件200的区域300在开闭件的衬里100的后部面上是可见的。区域300因此是加固元件200的不被形成衬里100的塑料覆盖的局部表面。该区域300可形成相对衬里其余部分的相邻表面平齐的表面(图3A)、凸起的表面(图3B)或凹陷的表面(图3C)。

衬里的“后部面”指的是该衬里的用于在开闭件安装于车辆上并处于关闭位置时朝向座舱的面。

有利地，区域300用来接收用于设备的固定元件，例如铰链、动力缸球窝节或锁件。根据一个实施方式，区域300包括这样的用于设备的固定元件。

根据一个在图1和2中示出的具体实施例，加固元件200包括未包覆模制的并用来接收用于设备的固定元件的两个区域。根据该实施方式，衬里100包括至少一个(优选地两个，衬里的左右侧各一个)加固元件200，该加固元件包括：

-第一区域300，该区域设有用于铰链的固定元件和可选地铰链；

-第二区域300，该区域设有用于动力缸球窝节的固定元件和可选地动力缸球窝节。

加固元件200因此从铰链区域400延伸到球窝节区域500。

加固元件200因此大致经过衬里100的整个侧立柱。优选地，如图1所示，衬里100包括两个加固元件200，每个侧立柱中各一个。

一般性地，衬里100可包括多个加固元件200，每个加固元件200可在衬里的不同区域(400、500、600)上延伸。例如，衬里可单独或组合地包括：

-位于铰链区域400处的加固元件200，优选地在衬里的每侧；

-位于球窝节区域500处的加固元件200，优选地在衬里的每侧；

-位于锁件区域600处的加固元件200；

-从铰链区域400延伸到球窝节区域500的加固元件200，优选地在衬里的每侧；

-从铰链区域400延伸到介于球窝节区域500与锁件区域600之间的区域的加固元件200，优选地在衬里的每侧；

-从铰链区域400延伸到锁件区域600的加固元件200，优选地在衬里的每侧；

-从球窝节区域500延伸到锁件区域600的加固元件200，优选地在衬里的每侧。

如图4所示，根据一个实施方式，加固元件200包括：第一区域300，该第一区域位于衬里的后部面上，用于接收固定元件(尤其是用于铰链的)；第二区域350，该第二区域未被包覆模制，位于加固件的另一面上，优选地与第一区域300相对，用于接收和固定例如扰流件或空气动力学元件的元件。

根据另一实施方式，衬里100可包括：第一加固元件200，其包括设有用于铰链的固定元件和可选地铰链的第一区域300；第二加固元件200，其包括设有用于动力缸球窝节的固定元件和可选地动力缸球窝节的第二区域300；第三加固元件200，其包括设有用于锁件的固定元件和可选地锁件的第三区域300。

由于在加固元件200上存在未被包覆模制的区域300、350，因此可以将设备组装在这些区域上而无需再添置防蠕变的固定环或板，而添置防蠕变的固定环或板对于在这些区域中覆盖有塑料的包覆模制的金属插件来说则是必需的。这尤其避免了组装的步骤，并避免了在固定处有一系列的厚度。

现在参照图5，以描述加固元件200的一个具体实施方式。根据该实施方式，元件200形成由轮廓220限定的壁210，并且加固元件200在其轮廓220的至少一部分上包括包覆模制机械锚固凹口230。

“凹口(encoche)”指的是相对于插件200的尺寸非常短的槽。凹口因此形成壁210中的槽口(entaille)，该槽口在轮廓220处敞开(débouchant)。凹口因此形成具有给定几何形状的、在壁210的厚度中实现的挖除部，即不完全穿过加固元件200的厚度的凹陷形状。

凹口230用于在包覆模制时被衬里100的塑料填充。它们因此在衬里遭受机械应力(例如拉伸、弯曲、剪切力或插件200相对于衬里100在与壁210的局部平面大致平行的平面中的扭转)时抵抗包覆模制的分离(désolidarisation)。

连续的两个凹口230在它们之间限定凸部240，凸部240当投影在壁210的局部平面中时具有受其两个相邻凹口的形状约束的互补形状。

因此，壁210的轮廓220的至少一部分包括一系列的凹口230和凸部240，它们限定所谓“雉堞”的典型形状。

因此可理解，凹口230和凸部240的这种交替的功能在于对抗插件200相对于衬里100在大致垂直于壁210的局部平面的方向上的相对运动。实际上，当包覆模制封装插件200的两个面(上和下)时，由于每个凸部240之间的凹口230不贯穿部件厚度(凸部的凹处是封口的)，因此衬里100在大致垂直于壁210的局部平面的方向上的运动被每个凹口230下方的材料阻止。

凹口230可具有任何形状，因此在这些凹口230之间形成的凸部240也可具有任何形状。例如，凹口230具有大致呈梯形的相同形状，这使得也产生呈互补形状梯形的凸部240。

根据一个实施方式，轮廓220的包括凹口230的部分还包括支承表面250，该支承表面形成壁210的延长部分。表面250的厚度优选地小于凸部240的厚度。根据一个实施方式，支承表面250的厚度大致等于剩余在凸部240下方的壁210的厚度。因此，支承表面250可形成厚度小于3mm、优选地小于2mm的薄板。

根据在图5中示出的一个实施例，该支承表面250构成壁210的延长部分，该延长部分构成凹口230的底部。

根据一个实施方式，加固元件200包括额外的机械锚固件，该额外的机械锚固件优选地位于轮廓220的包括凹口230的区域和插件200的边缘之外。加固元件200的壁210包括包覆模制机械锚固件260，该锚固件在壁210上沿局部地不垂直于壁210的方向突出。

该包覆模制机械锚固件260还能够通过对抗依照大致且局部地垂直于壁210的拉拔性拉伸运动而对部件进行的拉拔，来改善包覆模制的机械锚固。若该榫布置在如下所述的区域中，则该锚固更佳有效：在该区域中，该榫通过自然的并且沿不垂直于表面的方向进行的脱模而获得：该角度(小于90°)会加强锚固。

本发明还涉及一种机动车辆后开闭件，该后开闭件包括添置在根据本发明的衬里100上的蒙皮。

该开闭件还包括些设备，例如铰链、锁件和球窝节，根据一个实施方式，这些设备中的至少一个与加固元件200直接接触。

附图标记列表

100：由塑料制成的车身部件

200：车身部件100的加固元件

210：加固元件200的壁

220：限定壁210的轮廓

230：加固元件200的包覆模制机械锚固凹口

240：两个凹口230之间限定的凸部

250：形成壁210的延长部分的支承表面

260：在壁210上突出的包覆模制机械锚固件

300：加固元件200的不被形成衬里100的塑料覆盖的区域

350：加固元件200的与面300相对的未被包覆模制的第二区域

400：衬里100的铰链区域

500：衬里100的球窝节区域

600：衬里100的锁件区域。

Claims (9)

1.一种机动车辆后开闭件的衬里(100)，所述衬里(100)由热塑性材料制成并包括至少一个加固元件(200)，其特征在于，所述加固元件(200)是由复合塑料制成的整体式部件，并被部分地包覆模制在所述后开闭件的衬里(100)中使得所述加固元件(200)的至少一个区域(300)在所述后开闭件的衬里(100)的表面处是可见的。

2.如权利要求1所述的后开闭件的衬里(100)，其中，所述区域(300)用来接收用于设备的固定元件。

3.如上述权利要求中任一项所述的后开闭件的衬里(100)，其中，所述加固元件(200)是通过模制获得的整体式部件。

4.如上述权利要求中任一项所述的后开闭件的衬里(100)，所述衬里包括至少一个铰链区域(400)、至少一个球窝节区域(500)和至少一个锁件区域(600)，并且所述衬里(100)单独地或组合地包括：

-位于所述铰链区域(400)处的加固元件(200)；

-位于所述球窝节区域(500)处的加固元件(200)；

-位于所述锁件区域(600)处的加固元件(200)；

-从所述铰链区域(400)延伸到所述球窝节区域(500)的加固元件(200)；

-从所述铰链区域(400)延伸到介于所述球窝节区域(500)与所述锁件区域(600)之间的区域的加固元件(200)；

-从所述铰链区域(400)延伸到所述锁件区域(600)的加固元件(200)；

-从所述球窝节区域(500)延伸到所述锁件区域(600)的加固元件(200)。

5.如上述权利要求中任一项所述的后开闭件的衬里(100)，其中，所述加固元件(200)形成由轮廓(220)限定的壁(210)，并且所述加固元件(200)在所述轮廓(220)的至少一部分上包括包覆模制机械锚固凹口(230)。

6.如权利要求5所述的后开闭件的衬里(100)，其中，所述轮廓(220)的包括所述凹口(230)的部分包括支承表面(250)，所述支承表面(250)形成所述壁(210)的延长部分，所述支承表面(250)的厚度小于凸部(240)的厚度。

7.如权利要求6所述的后开闭件的衬里(100)，其中，所述支承表面(250)形成厚度小于3mm、优选地小于2mm的薄板。

8.如权利要求5至7中任一项所述的后开闭件的衬里(100)，其中，所述加固元件(200)的壁(210)包括在所述壁(210)上沿局部地不垂直于所述壁(210)的方向突出的包覆模制机械锚固件(260)。

9.如权利要求8所述的后开闭件的衬里(100)，其中，所述机械锚固件(260)形成所述壁(210)上的榫。

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