CN1747848A - 一种前端组件 - Google Patents

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Abstract

提出一种前端组件，组件包括连接到金属基体的塑料件。金属基体可通过液压成形形成基本单独构件。然后塑料件围绕金属基体模制，同时基本形成沿金属基体长度的间断位置处的连接。

Description

一种前端组件
相关申请
本发明要求享有2002年12月19目提交的美国临时专利申请No.60/434,923的优先权，其整个内容本文参考引用。
发明领域
本发明大体上涉及一种包括金属和塑料件的组件，具体地，涉及一种前端组件，其包括连接到金属基体的塑料材料。
背景技术
目前，汽车的结构件，如车辆前端组件和门支撑件，是用金属和/或塑料制造。前端组件构成了车辆结构，以及提供了各种车辆部件，如前灯，散热器，风扇，喇叭和类似部件，的连接结构。前端组件最好是单个单元组件，生产商将前端组件安装到车辆上。
通常，这样的结构件是用多个冲压件制成并通过焊接连接到一起。或者，这些部件都由封闭截面金属制造，如通过挤出或液压成形。使用封闭截面金属可提供强度较高的部件。但是，一般要焊接另外的金属材料到封闭截面金属部件，以提供连接表面。
大型车辆上的这些结构件目前尚未整体用塑料材料制造，因为其不能满足车辆性能的要求。但是，现有技术已知道使用与金属结合的塑料部件提供车辆部件的连接点。在某些情况下，金属结构件连接到塑料构件是通过机械固定件，如螺丝或铆钉。但是，使用这些方法成本较高而且工作量大。
固定塑料件到金属结构上的另外方法可参考授权给Guyomard转让给Valeo Thermique Moteur的美国专利No.6,273,496。该专利公开了一种包括金属结构件的前端板，金属构件包括封闭截面金属件。塑料材料重叠模制到金属结构上。
另一种固定塑料件到金属件上的方法可参考名义为Bayer公司授权给Goldbach等人的美国专利No.2001/0053431。其他的固定塑料件和金属件的方法可参考授权给Goldbach并转让给Bayer Akhenge-selisschaft的美国专利No.5,190,803。
因此，希望能有一种前端组件，其包括连接到金属基体的塑料件，尤其是塑料件能够在制造时连接到金属基体，不必使用金属固定件，还可使用较少量的塑料材料来实现连接。
发明内容
根据本发明的第一实施例，提供了一种前端组件，包括金属件，具有至少一个开口。该组件还包括塑料件，围绕至少一部分金属件设置，其中塑料材料的第一部分延伸通过至少一个开口，塑料材料的第二部分围绕金属件的外表面延伸，连接塑料件到金属件。
根据本发明的另一实施例，提供了一种前端组件，包括成形的单个金属件，具有至少一个开口。该组件还包括塑料件，围绕至少一部分金属件设置，其中塑料材料的第一部分延伸通过至少一个开口，塑料材料的第二部分包围金属件的外表面延伸，以连接塑料件到金属件。
根据本发明的另一实施例，提供了一种前端组件，包括成形的单个金属件，其具有至少一个开口。其中金属件包括水平部分和两个从水平部分延伸的间隔开和相对的垂直部分。组件还包括塑料件，围绕至少一部分金属件设置，其中塑料材料的第一部分延伸通过至少一个开口，塑料材料的第二部分围绕和包围金属件的外表面延伸，以连接塑料件到金属件。
附图说明
参考附图和对优选实施例的详细介绍，可对本发明有进一步了解，附图中：
图1是根据本发明的前端组件的前透视图；和
图2是根据本发明的图1所示前端组件的后透视图。
附图中，相同的参考标记代表相同的部件。
具体实施方式
下面对优选实施例的介绍仅仅是示例性的，不能用于限制本发明，其应用或使用。
例如，尽管下面的介绍主要通过前端组件介绍本发明。应当理解本发明同样可应用于所有希望不必使用单独固定件连接塑料件到金属件的应用场合。
参考附图，根据本发明的复合的前端组件用10来表示。前端组件10最好包括单个(即单件)金属件，比如但不限于，12表示的管件(其最好用液压成形制造)，其最好连接到塑料件，比如但不限于14表示的板件。
管件12最好包括封闭截面。使用这样的封闭截面金属件可提高组件10的刚性。封闭截面可具有任何适当的形状。不必具有恒定的截面形状。这样的结构尤其适合于车辆支撑结构。应当知道开口截面金属件也可用于本发明的范围。管件12可包括任何适当的金属，比如但不限于，钢、铝和类似材料。
管件12可具有任何种类的结构。但是，适合用于前端组件的这些结构是优选的。通过非限制性的示例，管件12最好开始于组件的上区，可连接到车辆结构，如防护板(未显示)。管件12一般如图示沿水平方向延伸，越过对应于前灯组件区域或固定件16的区域。管件12然后转弯沿垂直方向向下延伸，平行于对应散热器(未显示)的侧面位置的区域。管件12然后转弯沿水平方向延伸，平行于对应散热器(未显示)的底部的区域。管件12然后转弯垂直向上延伸，基本平行于对应散热器(未显示)位置的区域的相对侧面。管件12然后转弯水平延伸，越过相对的前灯组件区域或固定件16，在相对的防护板(未显示)结束。如图1和2所示，管件12一般包括U形件还带有延伸部分28，从U形件的各个臂向外延伸。此外，管件12最好形成单体的封闭截面构件，如通过液压成形。
塑料板14可设置成多个适当的结构。但是，适合用于前端组件的这些结构是优选的。通过非限制性的示例，塑料板14最好包括上横杆件18，前灯固定件16，格栅支撑件20，护罩锁定件22，垂直中心支撑件24，和类似构件。塑料板14还可包括至少一个，但最好是多个，加强件，如加强筋26。如图所示，塑料板14最好是适当成形，以连接到前面提到的构件和类似件。还可以设置另外的表面构件，如但不限于，开口，凸缘，凸部和其他的凸出部分。
塑料板14最好用适当的热塑或热固材料制造。塑料材料的一个示例包括改性聚苯醚。尽管提供了适合塑料的一个示例，应当理解，任何适当的热塑或热固塑料可在本发明的范围内使用。此外，填充物或其他的添加物可添加到塑料材料中以强化塑料板14。可使用任何适当的填充物，填充物可包括玻璃纤维或塑料纤维。
前端组件10的延伸部28最好通过管件12的延伸部28的端部30固定在防护板的上前端。管件12的延伸部28的端部30最好包括开口，以容纳固定件，固定组件10到车辆防护板。管件12的下部最好连接到车辆底盘的两个位置，通过支架(未显示)在连接点32连接到管件12。
前端组件10最好定位防护板和提供从防护板到车辆底盘的结构载荷路径。前端组件10还最好通过整体固定支撑件34定位和支撑冷却组件形成的载荷。前端组件还可以支撑不同的其他构件，比如但不限于，空气滤清器壳体，A/C接收器干燥器，前灯组件，冷却剂容器，风扇护罩，和喇叭，其最好也固定到前端组件10。可设置固定孔36以固定这些部件和类似构件。
管件12最好首先通过形成管和打孔来制造，最好通过液压成形。管件12然后放置到注射模具中。然后将模具关闭，将塑料材料，最好包括加强材料，如玻璃纤维，泵送到注射模具的空腔中，从而使板件14形成希望的结构，同时塑料板件与管件12连接于一般用38表示的间断位置，使得管件12的其余部分的前后表面暴露。具体地，为了连接管件12和板件14，开口(未显示)形成于管件12的一侧。相对的开口40在模具的相对侧形成。芯部模具插入开口40并靠近管件12的相对侧的开口。芯部模具提供了空腔，使得塑料材料可从管件的一侧流过开口进入芯部模具的空腔。通过这样的方式，塑料流过开口，但未充满管件12的整个空腔。
塑料材料最好在管件的内侧形成按钮状结构42。该按钮状结构42具有边，延伸超过管件12的开口。塑料材料在开口40的管件12相对侧形成，可包括加强筋26。通过这样的连接方式，塑料固定到管件12上，无需将塑料材料完全充满管件12。因此，塑料材料最好至少部分在位置38渗透进入管12，冷却后，形成与管12的连接点。固定塑料板14到管件12的连接在38处显示，并由本发明人在美国专利NO.60/396,901给出详细介绍，其内容在本文参考引用。应当理解，在位置38的连接可设置成任何形式，可包括但不限于，凹进部分，开口，孔，小孔，钻孔，通孔和类似结构。
此外，如图所示，塑料材料最好可围绕管件12形成，如44所示。加强筋26也可包括上述内容。通过这种方式的连接，塑料材料最好围绕管件12的外表面形成，冷却后，形成与管件12的连接点。此外，这种方式的连接，通过模制塑料板14到管件12，消除了使用单独固定件来连接金属基体的塑料件的必要性。应当理解，除了上面介绍的连接系统，也可包括单独的固定件。
尽管通过注射模制来制造组件10是优选方法，应当理解，任何其他的适当的成形技术可在本发明的范围内使用。这些方法包括但不限于，压缩模塑，注射压缩模塑，挤压，气或水动压力模制，低压模制，吹塑，热成型和/或旋转模制。
所属领域的技术人员从前面的介绍可以理解，本发明的内容可以不同的方式实施。因此，尽管本发明已通过特定的示例进行了介绍，但本发明的真实范围不应限于此，因为当仔细研究了附图，说明书和附图后，对于所属领域的技术人员许多改进是非常明显的。

Claims (27)

1.一种前端组件，包括：
金属件，其上形成至少一个开口；和
塑料件，围绕所述金属件的至少一部分设置，其中所述塑料材料的第一部分延伸通过至少一个开口，所述塑料材料的第二部分围绕所述金属件的外表面延伸，以连接所述塑料件到所述金属件。
2.根据权利要求1所述的前端组件，其特征在于，所述金属件通过液压成形形成。
3.根据权利要求1所述的前端组件，其特征在于，所述金属件是成形单件。
4.根据权利要求1所述的前端组件，其特征在于，所述金属件包括水平部分和两个从水平部分延伸的间隔开和相对的垂直部分。
5.根据权利要求1所述的前端组件，其特征在于，所述金属基体包括封闭的截面。
6.根据权利要求1所述的前端组件，其特征在于，所述金属件包括多个开口。
7.根据权利要求1所述的前端组件，其特征在于，所述塑料件包括至少一个开口。
8.根据权利要求1所述的前端组件，其特征在于，所述塑料件包括多个开口。
9.根据权利要求1所述的前端组件，其特征在于，所述塑料件包括至少一个连接孔。
10.根据权利要求1所述的前端组件，其特征在于，所述塑料件包括至少一个在其表面形成的加强件。
11.一种前端组件，包括：
成形的单个金属件，具有至少一个开口；
塑料件，围绕金属件的至少一部分设置，其中所述塑料材料的第一部分延伸通过至少一个开口，所述塑料材料的第二部分围绕所述金属件的外表面延伸和包围，以连接所述塑料件到所述金属件。
12.根据权利要求11所述的前端组件，其特征在于，所述金属件通过液压成形来形成。
13.根据权利要求11所述的前端组件，其特征在于，所述金属件包括水平部分和从水平部分延伸的两个间隔开和相对的垂直部分。
14.根据权利要求11所述的前端组件，其特征在于，所述金属基体包括封闭的截面。
15.根据权利要求11所述的前端组件，其特征在于，所述金属件包括多个开口。
16.根据权利要求11所述的前端组件，其特征在于，所述塑料件包括至少一个开口。
17.根据权利要求11所述的前端组件，其特征在于，所述塑料件包括多个开口。
18.根据权利要求11所述的前端组件，其特征在于，所述塑料件包括至少一个连接孔。
19.根据权利要求11所述的前端组件，其特征在于，所述塑料件包括至少一个在其表面形成的加强件。
20.一种前端组件，包括：
成形的单个金属件，其上形成至少一个开口，所述金属件包括水平部分和从水平部分延伸的两个间隔开和相对的垂直部分；
塑料件，围绕所述金属件的至少一部分设置，其中所述塑料材料的第一部分延伸通过至少一个开口，所述塑料材料的第二部分围绕所述金属件的外表面延伸和包围，以连接所述塑料件到所述金属件。
21.根据权利要求20所述的前端组件，其特征在于，所述金属件通过液压成形来形成。
22.根据权利要求20所述的前端组件，其特征在于，所述金属基体包括封闭截面。
23.根据权利要求20所述的前端组件，其特征在于，所述金属件包括多个开口。
24.根据权利要求20所述的前端组件，其特征在于，所述塑料件包括至少一个开口。
25.根据权利要求20所述的前端组件，其特征在于，所述塑料件包括多个开口。
26.根据权利要求20所述的前端组件，其特征在于，所述塑料件包括至少一个连接孔。
27.根据权利要求20所述的前端组件，其特征在于，所述塑料件包括至少一个在表面形成的加强件。
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