CN113015659A - 包括加热元件的多层机动车辆外部构件 - Google Patents

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Abstract

一种机动车辆外部构件(1)，包括：包括旨在从所述车辆外部可见的面(10)的壁，所述面(10)覆盖有第一层(12)；覆盖所述第一层(12)的第二层(16)；设置在所述两个层(12、16)之间的、位于所述第一层(12)上的加热元件(14)，其中，所述第一层(12)包括增厚区域(124)并且所述加热元件(14)仅设置在所述第一层(12)的所述增厚区域(124)上。

Description

包括加热元件的多层机动车辆外部构件
技术领域
本发明涉及一种机动车辆外部构件，尤其是一种能够保护传感器并包括除霜元件的构件。
背景技术
机动车辆越来越经常地配备有能够测量车辆外部环境的参数的外部传感器。特别地，众多车辆包括用于辅助驾驶和/或旨在改善驾驶安全性的传感器，例如倒车雷达、障碍物检测传感器等。
这样的传感器经常布置在保险杠或车门中，并因此会遭受外部侵扰，例如恶劣天气、尘埃、撞击，保护它们免于这些外部侵扰是优选的。可由例如相对于传感器靠车辆外部布置的膜或板的元件来提供该保护。根据传感器类型，它们的工作可能会由于在传感器保护元件的外部面上存在霜、雪或冰而被改变。保护传感器的元件的除霜装置因此是必需的。最经常地，通过借助于将电能转换成热能的设备进行的加热来实现除霜。
目前，必需能够被加热的车辆外部构件例如设有包覆模制的加热膜。这样的制造方法要求高工作负荷，具有众多操作步骤。而且，在受损或形成褶皱的情况下，如此制造的部件可能会变得不能工作并因此被排除。此外，在如此构造的外部构件上，被所使用的膜的包覆模制加热的区域经常不位于构件的外表面上，而是位于内部，使得加热效率受限。而且，加热膜的使用通常不允许从加热膜下方或后面的区域的外部光学可见的任何成形。
发明内容
本发明的目的尤其在于弥补上述缺陷并提出一种机动车辆外部构件，其制造简单、快速且经济，允许构件在其从外部可见的面上进行容易的成形，并具有非常有效的除霜功能。
为此，本发明的主题在于一种机动车辆外部构件，其包括：
-包括旨在从车辆外部可见的面的壁，所述面覆盖有第一层；
-覆盖第一层的第二层；
-设置在所述两个层之间的加热元件，
其中，第一层包括增厚区域并且加热元件仅设置在第一层的增厚区域上。
由此，当构件安装在车辆上时，第二层朝向车辆外部布置，加热元件接近第二层的外表面，这尤其是因为在第一层上存在增厚区域，其能够进一步减小设置在该区域的加热元件与第二层的外表面之间的距离。在此，“接近外表面”指与外表面相距大致等于或小于0.1mm的距离。这使得外部构件的外表面的加热是有效的，使得除霜快速且完全，这避免传感器长时间不可工作，同时保护加热元件免于外部侵扰。
在此，“层”指一种物质的或多或少均匀的铺展，其厚度相对于铺展面积而言较小。
根据所述机动车辆外部构件的单独或组合地采用的可选的其它特征：
-第一层的增厚区域自第一层的其余部分向外延伸。这尤其能够减小设置在增厚区域的加热元件与第二层的外表面之间的距离。
-第二层的不与加热元件接触的外部面大致是平的。
-所述各个层对于雷达使用的频率下的电磁波大致通透。如果传感器是对应类型的，这更特别地有用。
-所述各个层对于可见光频率下的电磁波大致通透。如果传感器是激光雷达，这更特别地有用。各个层的通透性另外还具有加热元件从车辆外部可见的优点。在加热元件布置在第一层的增厚区域的情况下，这更加有利，这是因为由此获得深度效应，即给看着外部构件的人以加热元件不与构件接触的印象。
-所述壁由丙烯腈-丁二烯-苯乙烯聚合物和聚碳酸酯的混合物构成。该材料由于其良好的可变换性、其高的机械特性，尤其是它的抗撞击强度和其耐热性，对于建造机动车辆外部构件特别有利。
-第一和第二层由聚氨酯构成。该材料尤其其可加工性和其机械特性，以及其一些物理特性，例如对于雷达传感器使用的频带上的电磁波的通透性，特别合适。
-加热元件是加热膜。
-加热元件是加热丝。由此，加热元件的厚度相对于第一和第二层的厚度而言较小，这是有利的，因为这能够限制外部构件的总厚度。
-第一层的厚度在增厚区域中约为3.2mm，并在增厚区域之外的区域中约为2.5mm。
-第二层的厚度在其最厚的截面中约为3mm，并在其位于包括加热元件的增厚区域对面的最薄的截面中约为0.7mm。
-所述外部构件包括加热元件的电连接元件。
本发明的主题还在于一种用于制造机动车辆外部构件的方法，其中：
-制造包括旨在从车辆外部可见的面的壁；
-用第一层覆盖所述面；
-布设加热元件；
-用第二层覆盖第一层和加热元件。
该制造方法易于实施并包括数量相当少的步骤，这还允许快速制造。而且，该制造方法使得能够独立于外部构件其余部分地制造加热元件，而不再像在现有技术的方法中那样同时制造。这简化了实施并还使得，如有需要，加热元件能够在其使用之前储存。
在一个优选实施方式中，在第一层中形成增厚区域，并将加热元件布设在增厚区域上。
根据所述机动车辆外部构件制造方法的单独或组合地采用的可选的其它特征：
-通过模制塑料材料来制造包括旨在从车辆外部可见的面的壁；
-通过在模具中注射模制聚合物或聚合物的混合物，而用第一层覆盖旨在从车辆外部可见的面，该模具的模腔具有能够在所述层中形成增厚区域的形状。
-通过注射模制聚合物或聚合物的混合物，而用第二层覆盖第一层和加热元件。
-旨在从车辆外部可见的壁由丙烯腈-丁二烯-苯乙烯聚合物和聚碳酸酯的混合物构成。
-为了形成第一层和第二层而注射的聚合物或聚合物的混合物是聚氨酯。
附图说明
阅读以下仅示例性地提供的参照附图做出的说明，将更好地理解本发明，在附图中：
图1是根据本发明的一个实施方式的机动车辆外部构件的立体视图；
图2是图1的外部构件在其制造方法的中间步骤时，即在被第二层覆盖之前的立体视图；
图3是图1的外部构件的侧截面；
图4是图1的外部构件的沿着与图3的剖面垂直的剖面的侧截面。
具体实施方式
在图1至图4中示出了一个根据第一实施方式的用总附图标记1指示的机动车辆外部构件。
机动车辆外部构件1用于保护布置在保险杠中或机动车辆的其它车身元件中的传感器。这些传感器可以是所有类型的，它们中的一些在外部构件1上存在霜、雪、冰的情况下可能会不再工作，要知道由于车辆的移动速度，一旦外部温度下降到10℃以下，就可能会产生霜。因此外部构件1在其保护抵抗外部侵扰的功能之外还必须具有对它保护的相对于外部构件位于车辆内侧的传感器除霜的功能。将参照图1至4来描述机动车辆外部构件1。
外部构件1包括壁，该壁包括用于从车辆外部可见并覆盖有第一层12的面10。第一层12至少部分地覆盖所述面10。第一层12本身覆盖有第二层16。外部构件1在各图中示出为平的，但当然，当它安装在机动车辆上时，它可竖直地布置。由此，当外部构件1安装在车辆上时，面10布置在车辆内侧，第二层16朝向车辆外部布置。
在层12上布置有加热元件14。加热元件14包括用于连接到供电装置的电连接部18。通常，加热元件14通过焦耳效应，将电能转换成热能。加热元件14由此用于在面对相对于外部构件1靠车辆内部布置的传感器的部分中对外部构件除霜。
在一个有利实施方式中，第一层12包括比该层的其余部分122更厚的称为“增厚区域”的区域124。如图3所示，加热元件14仅布置在层12的增厚区域124上。而且，增厚区域124自第一层12的其余部分向外延伸。由此，增厚区域124、因此设置在其上的加热元件14，与第二层的外表面之间的距离被进一步减小。换句话说，加热元件14接近层16的外表面。在此，“接近”指与层16的外表面相距大致等于或小于0.1mm的距离。
在一个实施方式中，加热元件14是加热丝。这样的丝传统地用于要求通过加热来除霜的车辆部分(像例如车辆后窗或后视镜)上。在位于加热元件14对面的传感器是雷达传感器或激光雷达传感器的情况下，该丝设置为不干扰传感器工作所必需的电磁波通过。
在另一实施方式中，加热元件14是加热膜。这样的加热膜已经用于车辆部分(例如后视镜)的加热和除霜应用中。在位于加热元件14对面的传感器是雷达传感器或激光雷达传感器的情况下，加热膜选自不干扰传感器工作所必需的电磁波通过的膜。
第二层16至少在第一层12的增厚区域124至少部分地覆盖第一层12。由此，第二层16也覆盖加热元件14。换句话说，加热元件14设置在第一层12与第二层16之间，即“夹”在两个层12与16之间。由此，元件14得到保护免于外部侵扰。
此外，加热元件14仅布置在增厚区域124。由此，当层16的外表面大致平坦时(这是最频繁的情况)，层16在面对布置在增厚区域124的加热元件14的部分中的厚度小，这意味着加热元件接近层16的外表面。这使得对层16的外表面的加热更加有效，并且由此，除霜快速且完全。因此，相对于构件1靠车辆内部布置的传感器可正确地工作。
包括面10的壁可以是保险杠或其它由塑料制成的车身元件的外壁。该壁也可以是添置在保险杠或其它车身元件上的元件的外表面。
在一个优选实施方式中，第一层12的厚度在增厚区域124约为3.2mm，在增厚区域外的部分122中约为2.5mm。
在一个优选实施方式中，第二层16的厚度在其最厚的截面162中约为3mm，在其位于包括加热元件14的增厚区域124对面的最薄的截面164中约为0.7mm。
有利地，加热元件14具有相对于层12和16的厚度较小的厚度。这尤其能够限制外部构件1的总厚度，这由于美观和重量的原因是优选的。
有利地，但非限制性地，表面10由聚合物材料构成，该聚合物材料由丙烯腈-丁二烯-苯乙烯聚合物和聚碳酸酯的混合物(经常称为ABS-PC)构成。这样的材料实际上具有非常适于制造机动车辆外部构件的特征，尤其是良好的可变换性或可加工性，良好的抗撞击强度，良好的耐热性，以及良好的时间上的耐久性。
有利地，第一和第二层12、16由聚氨酯构成。聚氨酯相当合适，这是因为它具有良好的可变换性或可加工性，和良好的机械特性，并且它还对于雷达传感器使用的频率下的电磁波是通透的。另一方面，聚氨酯具有良好的附着到ABS/PC上的能力，这是额外的优点。
此外，聚氨酯还可对于可见光是通透的，如果传感器是激光雷达类型的传感器，这是有用的。层12、16对可见光的通透性还具有加热元件14从车辆外部可见的优点。在加热元件14布置在第一层12的增厚区域124的情况下，这更加有利，这是因为由此获得深度效应，即给看着外部构件的人以加热元件不与构件接触或不构成该构件一部分的印象，这在美学上是相当重要的。
可理解，上述聚合物材料是示意性而非限制性的，其它材料可以是合适的。
机动车辆外部构件1可以根据以下方法来制造：
-制造包括旨在从车辆外部可见的面10的壁；
-用第一层12覆盖所述面10；
-在层12上布设加热元件14；
-用第二层16覆盖第一层12和加热元件14。
优选地，层12和16通过注射模制形成。
优选地，在层12上形成增厚区域124，并将加热元件14布设在该增厚区域。如果层12是通过注射模制形成的，则模腔具有能够在层12中形成增厚区域124的形状。
有利地，在该方法中，包括面10的壁由ABS-PC(丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物和聚碳酸酯的混合物)构成，并且第一层12和第二层16由聚氨酯构成。
该制造方法易于实施，并且包括数量相当少的步骤，这还允许快速的制造。特别地，加热元件14被简单地布设在第一层12的增厚区域124上，然后通过包覆模制第二层16而被维持在位。

Claims (20)

1.一种机动车辆外部构件(1)，包括：
壁，该壁包括旨在从所述车辆的外部可见的面(10)，所述面(10)覆盖有第一层(12)；
覆盖所述第一层(12)的第二层(16)；
设置在所述两个层(12、16)之间的加热元件(14)，
其特征在于，所述第一层(12)包括增厚区域(124)并且所述加热元件(14)仅设置在所述第一层(12)的所述增厚区域(124)上。
2.如权利要求1所述的外部构件(1)，其中，所述第一层(12)的增厚区域(124)自所述第一层(12)的其余部分向外延伸。
3.如上述权利要求中任一项所述的外部构件(1)，其中，所述第二层(16)的不与所述加热元件(14)接触的外部面大致是平的。
4.如上述权利要求中任一项所述的外部构件(1)，其中，所述各个层(12、16)对于雷达使用的频率下的电磁波大致通透。
5.如上述权利要求中任一项所述的外部构件(1)，其中，所述各个层(12、16)对于可见光频率下的电磁波大致通透。
6.如上述权利要求中任一项所述的外部构件(1)，其中，所述构件(1)的所述壁(10)由丙烯腈-丁二烯-苯乙烯聚合物和聚碳酸酯的混合物构成。
7.如上述权利要求中任一项所述的外部构件(1)，其中，所述第一和第二层(12、16)由聚氨酯构成。
8.如上述权利要求中任一项所述的外部构件(1)，其中，所述加热元件(14)是加热膜。
9.如权利要求1至8中任一项所述的外部构件(1)，其中，所述加热元件(14)是加热丝。
10.如上述权利要求中任一项所述的外部构件(1)，其中，所述第一层(12)的厚度在所述增厚区域(124)中约为3.2mm，并在所述增厚区域(124)之外的区域(122)中约为2.5mm。
11.如上述权利要求中任一项所述的外部构件(1)，其中，所述第二层(16)的厚度在其最厚的截面(162)中约为3mm，并在其位于包括所述加热元件(14)的增厚区域(124)对面的最薄的截面(164)中约为0.7mm。
12.如上述权利要求中任一项所述的外部构件(1)，包括所述加热元件(14)的电连接元件(18)。
13.如上述权利要求中任一项所述的外部构件(1)，其中，所述两个层(12、16)中的至少一个通过注射模制获得。
14.一种用于制造如上述权利要求中任一项所述的外部构件(1)的方法，其中：
制造包括面(10)的壁；
用第一层(12)覆盖所述面(10)；
在所述第一层(12)上布设加热元件(14)；
用第二层(16)覆盖所述第一层(12)和所述加热元件(14)。
15.如权利要求14所述的方法，其中，在所述第一层(12)中形成增厚区域(124)，并将所述加热元件布设在所述增厚区域(124)上。
16.如权利要求14或15中任一项所述的方法，其中，通过模制塑料材料来制造包括面(10)的所述壁。
17.如权利要求14至16中任一项所述的方法，其中，通过在模具中注射模制聚合物或聚合物的混合物，而用第一层(12)覆盖包括面(10)的所述壁，所述模具的模腔具有能够在所述层(12)中形成增厚区域(124)的形状。
18.如权利要求14至17中任一项所述的方法，其中，通过注射模制聚合物或聚合物的混合物，而用第二层(16)覆盖所述第一层(12)和所述加热元件(14)。
19.如权利要求14至18中任一项所述的方法，其中，包括面(10)的所述壁由丙烯腈-丁二烯-苯乙烯聚合物和聚碳酸酯的混合物构成。
20.如权利要求14至19中任一项所述的方法，其中，为了形成所述第一层(12)和所述第二层(16)而注射的聚合物或聚合物的混合物是聚氨酯。
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