CN114291165A - 包括位于透明树脂下方的发光元件的车身零件 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种机动车辆(120)的车身零件(10)，其包括具有外部面(30)、内部面(40)和至少一个开口(50)的壁(20)，其特征在于，该零件(10)包括固定在所述内部面(40)上的、面对(沿着)所述开口(50)的光学元件(60)，所述开口(50)填充有透明或半透明树脂(100)以确保所述外部面(30)与所述光学元件(60)之间的密封。

Description

包括位于透明树脂下方的发光元件的车身零件

技术领域

本发明涉及机动车辆工业的领域，更具体地说，涉及一种包括光学元件的机动车辆车身零件。

背景技术

已知附接在车身零件上的、目的尤其在于突显线条或凸出形状以增强制造商期望与其车型关联的图像的元件。

示例性地，沿车辆侧部延伸的镀铬条、车身下方保护装置、品牌徽标、门把手装饰件、后视镜壳是这样的风格零件，车辆设计者特别关注其设计。扩展性地，所有从外部可见并参与车辆整体外观的车身零件(例如关闭件、保险杠、散热器护栅)也都可视为落入本发明的应用范围的车身元件或风格零件。

为了增强这些车身元件产生的效果，已经提出将光源布置在车身元件的由透明材料形成的表面后方。这涉及用于这些车身元件的发光元件或发光签名。例如，已知包括发光缝的车辆保险杠。

目前，大多数这样的发光元件包括直接布置在车身元件的透明表面下方的光源。例如已知这样的发光装置，其包括布置在形成于漫射体中的空腔中的光源。当光源点亮时，光穿过透明元件，整个元件被照亮。

这些发光元件的缺陷在于：必须具备非常适于布置在车身零件的容置部中的刚性支撑件。由此，使得该解决方案难以容易地适于所有类型的容置部。

而且，在车身蒙皮上组装这样的发光元件具有暴露出大的组装间隙和露头的缺陷，这与机动车辆要求的视觉质量不兼容。

对于大的车身零件，当光学元件必须具有大尺寸时，该问题尤为显著。实际上，附接这样的细长形光学元件的唯一可行性在于在车身零件中设置用于接收它的细长形缝隙(或槽)。而这样的缝隙由于零件壁的柔性而倾向于打开，由此突显间隙和/或露头(参差不齐)。

对于不透明零件，可通过使用与零件壁的钩固点，解决该问题，这是因为这些钩固点不会从车辆外部可见。但是对于光学元件，光必须不受例如钩固元件的干扰，光必须在光学元件的整个长度上是均匀的。

还由文献FR3074116已知一种解决方案，它描述了一种机动车辆车身零件，其包括具有蒙皮中间的槽的壁、和具有通过弹性嵌套装配到该槽中的主体的光学元件。

发明内容

本发明的目的尤其在于通过提供一种机动车辆车身零件，克服上述缺陷，该机动车辆车身零件设有位于零件壁的开口下方的光学元件，通过注射或浇注到开口中的树脂确保密封和保护。

为了该效果，本发明的主题在于一种机动车辆的车身零件，其包括具有外部面、内部面和至少一个开口的壁。该零件包括固定在内部面上的、面对开口的光学元件，开口填充有透明或半透明树脂以确保外部面与光学元件之间的密封。

该车身零件可单独或组合地采用的其它可选特征：

-光学元件以密封的方式固定在内部面上，例如通过粘附；

-光学元件包括至少一个发光元件，该发光元件能够将光从壁的内部面穿过树脂传输到外部面；

-发光元件是例如LED类型的光源组、光纤或连接到例如LED类型的光源的光导；

-光学元件包括至少一个固定在内部面上的、面对开口的支撑件，在该支撑件上固定有直接面对开口的发光元件；

-发光元件包括柔性主体，该柔性主体能够通过插入组装到支撑件中；

-树脂能够在低于6bar的压强和低于80℃的温度下注射或浇注；

-开口和光学元件是细长形的；

-开口不与零件的任一边缘接触；

-支撑件由以下材料中单独选择或组合选择的材料制成：聚丙烯、透明或半透明聚丙烯，透明或半透明硅酮，或透明或半透明聚氨酯，与弹性体类型的添加剂(例如TPU)混合的聚碳酸酯，任何透明或半透明材料；

-发光元件的柔性主体由以下材料中单独选择或组合选择的材料制成：透明或半透明硅酮，或透明或半透明聚氨酯，与弹性体类型的添加剂(例如TPU)混合的聚碳酸酯，透明聚丙烯；

-树脂由以下材料中单独选择或组合选择的材料制成：透明或半透明聚氨酯；

-壁由以下材料中单独选择或组合选择的材料制成：聚丙烯或聚氨酯；

-外部面覆有漆料类型的覆层；

-所述零件形成机动车辆保险杠。

本发明的主题还在于一种用于制造根据本发明的机动车辆车身零件的方法，其中，实施以下步骤；

i–制造壁的步骤；

ii–将光学元件附接到壁的内部面上的步骤；

iv–实现开口的步骤；

v–将发光元件组装到支撑件上的步骤；

vi–在开口中引入树脂的步骤。

所述车身零件可单独或组合地采用的其它可选特征：

-在步骤ii中，将支撑件或主体附接到壁的内部面上；

-步骤i至vi顺序地实施；

-步骤v在步骤i之前或并行地实施；

-实施步骤iii：施加例如漆料的覆层；

-步骤iii在步骤ii之前实施；

-步骤iv在步骤iii之前实施；

-步骤iii在步骤vi之后最后实施；

-在步骤ii期间，通过粘附附接光学元件；

-在步骤vi期间，通过注射或浇注将树脂引入到开口中。

附图说明

阅读以下仅作为示例提供并参照附图做出的说明，将更好地理解本发明，在附图中：

图1以俯视图示出根据本发明的机动车辆车身零件的一个示例；

图2以仰视图示出图1的机动车辆车身零件示例；

图3示出包括多个根据本发明的车身零件的机动车辆；

图4示出发光元件支撑件的一个示例；

图5是根据本发明的机动车辆车身零件的一个示例的剖视图；

图6示出根据本发明的零件制造方法的一个示例的步骤。

具体实施方式

现在参照图1，其以俯视图示出根据本发明的机动车辆车身零件10的一个示例。图2以仰视图示出该同一零件。车身零件10包括具有外部面30和内部面40的壁20。当零件10安装在车辆上时，外部面30从车辆外部可见，与朝向车辆内部的内部面相反。壁20可以由例如聚丙烯制成。

壁20包括至少一个开口50。如例如图1和2所示，该开口50可以是“蒙皮中间的”，即该开口50不与零件10的任一边缘接触。开口50可以是细长形的，在壁20上形成缝隙。

零件10还包括光学元件60。光学元件60是能够将光从壁20的内部面40传输到外部面30、即当零件10安装在车辆上时向着车辆外部传输光的元件。

图3示出机动车辆120，其包括多个根据本发明的车身零件10，每个零件包括光学元件60。如图3所示，车身零件10可以是车顶、引擎罩、门、保险杠，但它也可以是例如尾门。

光学元件60固定在内部面40上，面对开口50。如图2所示，光学元件60优选地沿着整个开口50固定在内部面40上。

光学元件60发射的光可由此在开口50处穿过壁20。

如图5所示，光学元件60包括至少一个能够自壁20的内部面40向外部面30穿过树脂100传输光的发光元件70。该发光元件70可以是：

-例如LED类型的源的光源组；

-光纤；

-连接到例如LED类型的光源的光导。

光学元件60还包括面对(沿着)开口50固定在内部面40上的支撑件90。该支撑件90承载发光元件70。发光元件70由此固定到该支撑件90。

根据一个具体实施方式，发光元件70包括封闭光源或光导或形成光导的主体80。该主体80是柔性的并能够通过嵌套、夹固或充装(chaussage)方式插入到支撑件90中而形成组装。这使得能够容易地组装车身零件10并且还遵循开口50可能具有的复杂形状。

主体80由柔性且可压缩的材料制成，从而能够确保支撑件90与发光元件70之间的密封。而且，主体80的材料至少局部地面向开口50的区域是透明或半透明的。

根据一个实施方式，主体80包括至少一个能够从壁20的内部面40向外部面30传输光的、由透明或半透明材料制成的部分(局部地面对开口50)。优选地，塑料元件由透明或半透明材料一体制成。

主体80具有能够使其遵循(跟随)零件10的轮廓曲线的柔性。大尺寸(长度大于800mm)并且厚度大约为3mm的车身零件通常包括弯曲弧度。然而，用刚性光学元件来遵循(跟随)这样的曲线是非常困难甚至是不可能的，尤其当缝隙是细长形的时候。细长形元件是长且细的部件。对于大尺寸的车身零件，光学元件是长度大于100mm、宽度小于25mm(优选地为5至10mm)且厚度为1.5mm至5mm的部件。

由于光学元件60的柔性与接纳它的零件10的柔性一致，使得细长主体80在零件10上与小截面的组装得以能够实现。

由此，即使零件10是大尺寸的、且具有同样大尺寸的细长缝隙时，主体80所具有的柔性仍能使其遵循零件10的曲线(或弯曲弧度)。主体80具有能够遵循车身零件的曲率半径的柔性。

这样的柔性可以通过使聚碳酸酯制成得主体80与弹性体类型的添加剂(例如TPU)混合来获得。这样的柔性也可通过透明聚丙烯制成的主体80来获得。借助于其柔性，主体80非常适合细长形的缝隙。主体80也可由此由透明或半透明硅酮或透明或半透明聚氨酯(PU)制成。

根据该实施方式，支撑件90也由具有相同柔性特性的或甚至相同的材料制成以保持主体80的优点。优选地，支撑件90是不透明的。

根据一些实施例，支撑件90可以是呈刚性沟(槽)的形式，如图2、5和6所示，发光元件70夹固于其中；或者是呈中空管的形式，发光元件70在其中滑动。

根据以俯视图示出支撑件90的图4中所述的一个实施方式，该支撑件包括：

-支撑件的“入口”技术区域92，其用于插入聚氨酯(PU)注射喷嘴；和/或

-支撑件的“出口”技术区域94，其限定用作冒口(masselotte)的体积以构成注射的树脂100的溢流容器。

光学元件60通过支撑件以密封方式固定在内部面40上，例如通过粘附(见图5)。粘附装置也可包含用作冒口的挡板以构成注射的树脂100的溢流容器。

为了确保光学元件60的密封性，开口50被透明或半透明树脂100填充。由此，确保外部面30与光学元件60之间的密封，并且光仍然能够在开口50处穿过壁20。

优选地，树脂100与光学元件60接触，以提高光学元件60的密封性，而且还增强光学元件60的保持力。

根据一个实施例，树脂100能够在低压(低于6bar的压强)和低温(低于80℃的温度)下注射，或能够在非常低的压强(低于6bar的压强)和低温(低于80℃的温度)下浇注。例如，树脂100可以是透明或半透明的聚氨酯(PU)树脂。

该类型树脂的第一优点在于，它能够很好地粘附到聚丙烯(PP)类型的材料上，聚丙烯材料是制造车身零件10的壁20的优选材料。

该类型树脂的第二优点在于，它一旦固化后就具有柔性，这能够满足车身零件10经受的变形和撞击方面的期望。

最后，可选地，外部面30可以覆有例如漆料的覆层110。

本发明还涉及一种用于制造根据本发明的车身零件的方法。该方法包括在图6中示出的下述步骤。

i–制造壁20的步骤

壁20可以通过本领域技术人员已知的任何工艺实现。优选地，壁由塑料制成，借助于例如聚丙烯的注射模制工艺或压缩模制工艺。

ii–将光学元件60固定到壁20上的步骤

根据一个实施方式，将光学元件60(支撑件90或直接柔性主体80)附接在壁20的内部面40上，例如通过粘附。根据附图所示的示例，如果开口50已经存在于壁20上，将光学元件60尤其是支撑件90附接在开口50的对面，或将支撑件90附接在旨在承载开口50的区域处。

iii–施加覆层110的可选步骤

在该步骤期间，在外部面30、即旨在从车辆外部可见的面上施加例如漆料的覆层110。

该步骤之后可接续可选的焙烧壁20的另一步骤。这样的步骤能够改善覆层在外部面30上的粘合。

iv–实现开口50的步骤

在该步骤期间，在壁20中实现开口50。该操作可通过壁20的激光切割或机械加工实现。机械加工可通过例如铣削实现。

v–将发光元件70组装到支撑件90上的步骤

在该步骤期间，将发光元件70组装到支撑件90上。为此，根据支撑件90的形式，实施不同的解决方案。

由此，当如图2、5和6所示，支撑件90呈沟(槽)形式时，通过嵌入、夹固或充装将发光元件70导入到沟(槽)中。

当支撑件90呈管形式时，通过滑动将发光元件70导入管中。

vi–在开口50中引入树脂100的步骤

在该步骤期间，将零件10置入注射模具，以在其中注射树脂100。该注射在低压和低温下实施，以免损坏壁20。有利地，在注射期间在模具中实现真空，以使得支撑件90贴抵面40，以避免支撑件90脱离的风险。

在该步骤期间，也可在大气压下在开口50中浇注树脂100。

优选地，树脂100被注射或浇注为与光学元件60接触，以改善光学元件60的密封性，而且还改善其保持力。

该通过注射或浇注来引入树脂的优点之一在于能够摆脱与单独制造的刚性透明零件的脱模和安装相关的取向限制。这由此使得能够遵循开口50的复杂轨迹。而且，该方法能够在开口内或开口附近提供连续粘合，以防止灰尘或可能会结冰的水的聚积。

根据一个可选步骤，在引入树脂100之前，对壁20的旨在与树脂100接触的区域的表面、尤其是开口50内的表面实施表面处理。该表面处理可以是火烧、等离子处理或沉积粘合底漆类型的覆层。

步骤i至vi可以按不同的顺序实现。根据一个优选实施方式，按以下顺序实现步骤i至vi：

i–制造壁20的步骤

ii–将支撑件90固定到壁20上的步骤

iii–施加覆层110的可选步骤

iv–实现开口50的步骤

v–将发光元件70组装到支撑件90上的步骤

vi–在开口50中引入树脂100的步骤

根据该实施方式的一个替代方案，步骤iii在步骤ii之前实施：在将支撑件固定在内部面上之前，施加覆层(漆料)。

根据该实施方式的一个替代方案，步骤v在步骤i之前或并行地实施：在将支撑件固定到内部面40上之前，组装发光元件70与支撑件90。

根据该实施方式的一个替代方案，步骤iv在步骤iii之前实施：在施加覆层(漆料)之前实现开口50。

根据该实施方式的一个替代方案，步骤iii最后实施：在方法最后施加覆层(漆料)。

在实施开口(步骤iv)和布置光学元件60(步骤v)之前实施步骤iii的一个优点在于避免实施精细的遮蔽步骤。这对于管理多样性是一个重要的优势。

通过焙烧壁20的两个面30和40实现步骤iii的一个优点在于改善支撑件90在面40上的粘合。

在步骤ii之后实施步骤iv的一个优点在于能够非常精确地将壁20放置在加工工具中。实际上，为了在壁20中实现开口50，使用工具(铣削、激光等)，壁20必须非常精确地放置以使得能够完美地定位开口。由此，使用支撑件90以固定(校准)壁20。同时，支撑件90还使得能够在该精确位置上得以更好地保持，由此避免由实现开口50的工具引起的振动。最后，这种步骤顺序能够保证“作为一体零件”的更好的零件强度。

本发明不限于所说明的实施方式，对于本领域技术人员，其它实施方式会是明显的。尤其可行的是光学元件60不包括支撑件90。在该情况下，光学元件60的柔性主体80直接附接在壁20的内部面40上。

附图标记清单

10：机动车辆车身零件

20：车身零件10的壁

30：壁20的外部面

40：壁20的内部面

50：壁20的横向开口，例如弯曲或直的缝隙

60：车身零件10的固定到内部面40的光学元件

70：光学元件60的发光元件

80：发光元件70的柔性主体

90：光学元件60的支撑件，其中插入有发光元件70

92：树脂100在支撑件90处的注射点

94：支撑件90处的冒口体积

100：填充开口50的透明或半透明的树脂

110：例如漆料的覆层

120：机动车辆。

Claims (25)

1.一种机动车辆(120)的车身零件(10)，其包括具有外部面(30)、内部面(40)和至少一个开口(50)的壁(20)，其特征在于，该零件(10)包括固定在所述内部面(40)上的、面对所述开口(50)的光学元件(60)，所述开口(50)填充有透明或半透明的树脂(100)以确保所述外部面(30)与所述光学元件(60)之间的密封。

2.如权利要求1所述的车身零件(10)，其中，所述光学元件(60)以密封的方式固定在所述内部面(40)上，例如通过粘附。

3.如上述权利要求中任一项所述的车身零件(10)，其中，所述光学元件(60)包括至少一个发光元件(70)，该发光元件能够将光从所述壁(20)的内部面(40)穿过所述树脂(100)传输到所述外部面(30)。

4.如权利要求3所述的车身零件(10)，其中，所述发光元件(70)是例如LED类型的光源组、光纤或连接到例如LED类型的光源的光导。

5.如上述权利要求中任一项所述的车身零件(10)，其中，所述光学元件(60)包括至少一个固定在所述内部面(40)上的、面对(沿着)所述开口(50)的支撑件(90)，在该支撑件上固定有直接面对所述开口(50)的发光元件(70)。

6.如权利要求5所述的车身零件(10)，其中，所述发光元件(70)包括柔性主体(80)，该柔性主体能够通过插入组装到所述支撑件(90)中。

7.如上述权利要求中任一项所述的车身零件(10)，其中，所述树脂(100)能够在低于6bar的压强和低于80℃的温度下注射或浇注。

8.如上述权利要求中任一项所述的车身零件(10)，其中，所述开口(50)和所述光学元件(60)是细长形的。

9.如上述权利要求中任一项所述的车身零件(10)，其中，所述开口(50)不与所述零件(10)的任一边缘接触。

10.如上述权利要求中任一项所述的车身零件(10)，其中，所述支撑件(90)由以下材料中单独选择或组合选择的材料制成：聚丙烯、透明或半透明聚丙烯，透明或半透明硅酮，或透明或半透明聚氨酯(PU)，与弹性体类型的添加剂、例如TPU混合的聚碳酸酯，任何透明或半透明材料。

11.如上述权利要求中任一项所述的车身零件(10)，其中，所述发光元件的柔性主体(80)由以下材料中单独选择或组合选择的材料制成：透明或半透明硅酮，或透明或半透明聚氨酯(PU)，与弹性体类型的添加剂、例如TPU混合的聚碳酸酯，透明聚丙烯。

12.如上述权利要求中任一项所述的车身零件(10)，其中，所述树脂(100)由以下材料中单独选择或组合选择的材料制成：透明或半透明聚氨酯(PU)。

13.如上述权利要求中任一项所述的车身零件(10)，其中，所述壁(20)由以下材料中单独选择或组合选择的材料制成：聚丙烯或聚氨酯。

14.如上述权利要求中任一项所述的车身零件(10)，其中，所述外部面覆有漆料类型的覆层(110)。

15.如上述权利要求中任一项所述的车身零件(10)，所述零件形成机动车辆保险杠。

16.一种用于制造如上述权利要求中任一项所述的机动车辆车身零件(10)的方法，其特征在于，实施以下步骤；

i–制造壁(20)的步骤；

ii–将光学元件(60)附接到所述壁(20)的内部面(40)上的步骤；

iv–实现开口(50)的步骤；

v–将发光元件(70)组装到支撑件(90)上的步骤；

vi–在所述开口(50)中引入树脂(100)的步骤。

17.如权利要求16所述的方法，其中，在所述步骤ii中，将所述支撑件(90)或主体(80)附接到所述壁(20)的内部面(40)上。

18.如权利要求16至17中任一项所述的方法，其中，所述步骤i至vi顺序地实施。

19.如权利要求16至18中任一项所述的方法，其中，所述步骤v在所述步骤i之前或并行地实施。

20.如权利要求16至19中任一项所述的方法，其中，实施步骤iii：施加例如漆料的覆层(110)。

21.如权利要求20所述的方法，其中，所述步骤iii在所述步骤ii之前实施。

22.如权利要求20和21中任一项所述的方法，其中，所述步骤iv在所述步骤iii之前实施。

23.如权利要求20至22中任一项所述的方法，其中，所述步骤iii在所述步骤vi之后最后实施。

24.如权利要求16至23中任一项所述的方法，其中，在所述步骤ii期间，通过粘附附接所述光学元件(60)。

25.如权利要求16至24中任一项所述的方法，其中，在所述步骤vi期间，通过注射或浇注将所述树脂(100)引入到所述开口(50)中。

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