CN207617650U - 由塑料材料制成的机动车辆车身部件 - Google Patents

Abstract

本实用新型的主题涉及一种由塑料材料制成的机动车辆车身部件(10)，该部件包括至少一个设有覆层(30)的面(20)，该部件的特征在于，部件(10)包括将覆层(30)连接到测量装置(40)的连接装置(90),所述测量装置测量与该覆层(30)相关的电气参数的变化。借助于这样的部件，能够比大部分传感器覆盖更大的检测区域。该解决方案是隐蔽的、紧凑的，并且比现有解决方案的集成水平要高。

Description

由塑料材料制成的机动车辆车身部件

技术领域

本实用新型涉及机动车辆工业领域，更具体涉及用于机动车辆门窗件的带有接触(接触式)或无接触(电容式)的电传感器类型的物体检测系统。电传感器是检测电气参数变化的传感器。

背景技术

已知配备有发动机的后门窗件，发动机旨在实现打开和关闭门窗件的功能。这样的门窗件可以配备有带接触或无接触的物体检测系统，其诸如防夹设备或对打开/关闭进行控制/激活的设备。

在防夹设备的情况中，物体检测系统能够避免形成障碍物的物体在门窗件关闭期间卡在门窗件和至少一个相邻的固定元件之间，尤其是在该物体是使用者身体的一部分的情况中。

在控制设备的情况中，物体检测系统能够通过简单地靠近或简单地接触门窗件的一部分来打开门窗件。

已知诸如中断器类型的机械传感器、电阻式传感器、声学传感器、光学传感器、或电容式传感器的不同类型的物体检测系统。

后者(电容式传感器)能够接触或非接触地检测所有类型的、金属或非金属的物体。这些传感器基于对电容变化的检测。传感器的活性电极与地电位之间的电容被测量。位于该活性电极和地电位之间的物体影响该电容的数值。

现有解决方案在于独立于部件地制造的并添置到车身部件的传感器。由此导致：

-复杂的架构和安装困难，这是因为车辆中分配的空间经常非常有限；

-待组装到部件上的构件数目庞大；

-需要众多组装操作，这改变传统组装生产线。

而且，由于在部件上添加了元件，经常需要缩减检测区域。

最后，这样的传感器构成美观性较差的可见元件。

发明内容

本实用新型的目的在于通过提供一种设有利用部件的覆层作为检测装置的传感器的部件来解决这些缺陷。

由此，本实用新型的主题在于一种由塑料材料制成的机动车辆车身部件，该部件包括至少一个设有覆层的面，以及用于将该覆层连接到用于测量与该覆层相关的电气参数的变化的测量装置的连接装置。

借助于这样的部件，能够比大部分传感器覆盖更大的检测区域。

该解决方案比现有解决方案的集成水平要高：该解决方案在例如上漆完工时刻被集成到覆层中。

该解决方案是隐蔽的，这是因为其并非由必须被安装到能够被操作员看见的区域的构件构成。

最后，该解决方案是紧凑的，这是因为其仅涉及10到50微米的覆层微厚度。

所述部件可还包括以下特征单独或组合地采用的一个或多个：

-所述覆层能够粘附到部件的塑料材料，并具有在300K下小于 20kΩ、优选地小于5kΩ、更优选地小于3kΩ的电阻；

-所述覆层包含导电填料，其单独地或组合地选自以下填料的集合：石墨、金属(诸如铜、银、铁、铟)、石墨和金属的合金、碳黑；

-所述覆层包含重量比高于10％、优选地为20％到60％的导电填料；

-所述覆层在以下覆层的集合中选择：用于车身部件的漆、底漆、基础漆、清漆、金属膜、导电基层、导电涂层；

-所述覆层被选自以下覆层的集合中的至少另一覆层覆盖：防污保护清漆、基础漆、上漆用清漆(vernis de peinture)；

-所述连接装置包覆模制在部件中，或连接到延伸到部件的不可见表面上的覆层的部分；

-所述部件构成机动车辆门窗件；

-车身部件的被所述覆层覆盖的面和测量装置限定接触式或电容式传感器，所述传感器构成用于门窗件的防夹系统；

-车身部件的被所述覆层覆盖的面和测量装置限定接触式或电容式传感器，所述传感器构成门窗件的打开控制系统；

-车身部件的被覆层覆盖的面位于后背门类型的门窗件的号牌区域中；

-测量装置是用于测量覆层与地电位之间的电容的测量装置；

-所述覆层覆盖有由塑料制成的壁；

-测量装置是用于测量覆层的电荷载变化的测量装置。

本实用新型还涉及一种包括根据本实用新型的机动车辆车身部件和用于测量覆层与地电位之间的电容的测量装置的组件。

附图说明

阅读示例性地提供的、不具有任何限制性的附图，将更好地理解本实用新型，在附图中：

-图1示出根据本实用新型的机动车辆车身部件的一个例子；

-图2A和2B示出图1的一个细节，以清晰示出用于连接覆层与测量装置的连接装置；

-图3示出根据本实用新型的机动车辆车身部件的一个例子，其覆层形成电容式传感器；

-图4A至5B示出两个实施例，其中，覆层的位置和/或覆层的覆盖是不同的，并且都形成电容式传感器；

-图6A示出构成根据本实用新型的部件的一个例子的门窗件的蒙皮；

-图6B示出构成根据本实用新型的部件的一个例子的门窗件的衬底；

-图7示出沿着图6B的A的剖面，其示出设有电容式传感器的、用于防止夹在后背门与车辆车身之间的防夹系统；

-图8示出构成后背门类型的门窗件的部件的一个例子，其被安装在车辆上，处于关闭位置；

-图9示出沿着图8的A的剖面，其示出设有电容式传感器的后背门打开控制系统；

-图10A和10B示出接触式传感器的一个实施例，其中，覆层覆盖有清漆；

-图11示出沿着图6B的A的剖面，其示出形成接触式传感器的、用于防止夹在后背门与车辆车身之间的防夹系统；

-图12示出沿着图8的A的剖面，其示出设有接触式传感器的后背门打开控制系统。

具体实施方式

现在参照图1，其示出由塑料制成的机动车辆车身部件10的一个例子，该部件包括至少一个设有覆层30的面20。车身部件10包括用于将覆层30连接到用于测量与覆层30相关的电气参数的变化的测量装置40的连接装置90。

图2A和2B示出图1的一个细节，以清晰示出用于连接覆层30 与测量装置40的连接装置90。

覆层30是适合塑料制外部车身部件的覆层。因此，其配比必须特别是允许覆层30能够粘附到部件10的塑料材料(例如经过处理的聚丙烯)上。

在本说明书中，所有电阻数值是借助于ITW Ransburg电阻计测得的数值，该电阻计使用位于200mm×600mm的矩形板中心并彼此相距25mm的电极。在300K温度下对厚度为10到30微米的覆层实现这些测量。

传统地用于机动车辆车身部件上漆生产线中的底漆具有高于 30kΩ且小于1MΩ的电阻。

根据本实用新型，使用超导体、即具有小电阻的覆层，该覆层能够传送电信号并传输该电信号的任何改变。这样的超导体覆层被定义为具有小于20kΩ的电阻的覆层。根据本实用新型，使用电阻小于 20kΩ、优选地小于5kΩ、更优选地小于3kΩ的覆层。

超导体覆层30由此为部件10的表面确保更好的电导率。

根据一个实施方式，覆层30是富集有导电染料的覆层。染料的量根据所用染料的电导率、因此根据染料的性质确定。填料(导电染料)可以单独或组合地选自以下填料的集合：呈其不同形式(管、纳米管、粉末)的石墨、呈不同形式(管、粉末、丝线)的金属(诸如铜、银、铁、铟等等)、石墨和金属的合金。

一般性地，覆层30包括重量比高于10％、优选地为20％到60％的染料。

染料的粒度优选地小于25微米。这样的粒度还允许获得更好的分散性并增大石墨染料在覆层中的分布。

覆层30可在以下覆层中选择：

-用于车身部件的漆；

-底漆，即在上漆生产线中施加到部件表面上的第一覆层；

-基础漆，即在上漆生产线中施加到底漆上的覆层；

-清漆，即在上漆生产线中施加到基础漆上的覆层；

-金属膜；

-导电基层；

-导电涂层。

由此，根据一个实施方式，覆层30是富集有导电染料的用于机动车辆车身部件的底漆。

在传统上漆工艺期间，在底漆上施加基础漆，然后施加清漆，以获得上漆的表面。实际上，要提醒的是，由塑料制成的机动车辆部件的上漆步骤一般包括表面处理步骤，之后是在部件上施加三个不同覆层的步骤。第一覆层(称作底漆)的功能在于帮助第二覆层在部件上的固定，同时改善基础漆(色彩层)的粘附和电导率。由此，在常见上漆工艺中，底漆构成用于通过静电来保持和吸引随后的覆层的导电覆层。第二覆层(称作基础漆)的功能在于给部件提供色彩。最后，第三覆层(称作清漆)的功能在于保护基础漆层免受外部侵害。

根据该实施方式，覆层30包括：

-底漆：这样的底漆可以包括单或双成分的聚氨酯树脂化合物、碳黑类型的导电填料和二甲苯、乙酸丁酯、乙二醇乙酸丁酯等类型的有机溶剂。底漆也可包括基于水、乙二醇醚和/或吡咯烷酮的溶剂；

-导电染料的填料；这样的填料可以单独或组合地选自以下填料的集合：呈其不同形式(管、纳米管、粉末)的石墨、诸如铜、银、铁、铟等的呈不同形式(管、粉末、丝线)的金属、石墨和金属的合金、碳黑。

根据一个实施方式，覆层30可被施加到覆盖面20的导电底漆上。

根据一个实施方式，覆层30可以被一个或多个其它覆层100覆盖。这些其它覆层100可以单独或组合地选自以下覆层：

-防污保护清漆，其能够避免由于存在雨水、污物等类型的干扰物而造成的错误检测；

-基础漆，即在上漆生产线中施加到底漆上的覆层；

-清漆，即在上漆生产线中施加到基础漆上的覆层；优选地，清漆是防污清漆，其能够避免由于存在雨水、污物等类型的干扰物而造成的错误检测。

根据一个实施方式，覆层30或相继的覆层也可覆盖有由塑料制成的壁，该壁能够优化对覆层30的保护。

图2A和2B示出图1的一个细节以清晰示出用于连接覆层30与测量装置40的连接装置90。

根据第一例子(图2A)，连接装置90“贯穿”部件10的厚度。为此，要么在部件10的模制期间设置镂空，要么在模制之后通过机加工实现该镂空。由此使得连接装置90通过该镂空以达到覆层30。另一解决方案在于包覆模制起到连接装置90作用的金属插件。该解决方案安装简单，并确保覆层与覆层30之间良好的接触。

根据另一实施方式(图2B)，连接装置90在部件边缘处与覆层 30接触。为此，将覆层30延长到直至部件10的不可见区域，以使其与连接装置90接触。

电容类型的系统

根据图3示出的第一实施方式，车身部件10包括用于将覆层30 连接到用于测量覆层30与地电位50之间的电容的变化的测量装置 40的连接装置90。这样的装置40是为专家所已知的。

覆层30形成电容式传感器60的测量电极，地电位50形成另一电极。

实际上，车身部件的被覆层30覆盖的面20与测量装置40和地电位50一起限定电容式传感器60，该电容式传感器能够通过检测传感器电容的改变来检测到人或物体70靠近部件的面20。测量装置40 测量地与由覆层30构成的测量电极之间的电容变化。该电容例如在人70的身体的一部分触碰覆层30或足够地靠近覆层30时被更改，人70本身电容式地通过地面连接到地。

根据该电容类型的实施方式，当人或物体70靠近覆层30时，或当覆层30本身靠近人或物体70时，这导致两个电极(地和测量电极) 之间的电容变化。该变化被测量装置40检测到，该测量装置将指令发送给控制单元80。

实施例

图4A至5B示出两个实施方式。在这些图中，轴线X、Y和Z 对应于机动车辆常用的朝向轴线：

●X：纵向轴线X(沿着车辆的长度)，轴线X朝向车辆的后方；

●Y：横向轴线Y(沿着车辆的宽度)；

●Z：竖直轴线Z(沿着车辆的高度)。

根据图4A的例子(图4B示出该例子在连接处的细节)，在部件 10的不可见的面20上施加覆层30。可见面被三个覆层100相继地并传统地覆盖：底漆、基础漆和清漆。根据该实施方式，覆层30是施加到外部部件10的不可见的面上的导电金属膜。根据一个有利的例子，部件10在其朝向车辆内部的不可见的面上包括形成电磁屏蔽罩的覆层110，以仅检测部件的单一侧的电容变化。该覆层110还允许改善测量的敏感性，这是因为测量由此更不受干扰。覆层110连接到车辆的地线，以完美地起到其电磁屏蔽罩的作用。

根据图5A的例子(图5B示出该例子在连接处的细节)，在部件 10的可见的面20上施加覆层30。覆层30覆盖被两个其它覆层100 覆盖。根据该实施方式，覆层30是被基础漆和清漆覆盖的底漆。基础漆可以是聚氨酯类型的。这样的基础漆可以包括例如单或双成分的聚氨酯系统、染色剂染料(例如TiO2)、发亮剂(例如铝类型的)和滑石或碳酸钙类型的填料。清漆可以是聚氨酯类型的。这样的清漆可以包括例如单或双成分的聚氨酯系统，其可能地具有丙烯酸树脂。该丙烯酸树脂可以是包括有机或水溶剂(水为乙二醇醚或吡咯烷酮衍生物)的环氧树脂。

根据本实用新型的在图6A和6B中示出的一个具体实施方式，电容式传感器60构成用于机动车辆门窗件的防夹系统。

图6A示出后背门类型的门窗件的蒙皮12，其构成后背门10的可见的面。

图6B示出后背门类型的门窗件的衬底14，其构成后背门10的不可见的面。

覆层30被施加到衬底的周边上和衬底的可见的面20上(另一面被添置到蒙皮12上)。该面构成内部面，即在后背门10被安装在车辆上并关闭时朝向车辆内部的面。

根据一个例子，在由门窗件的外部轮廓和密封轨道的内部轮廓限定的表面上施加覆层30。

根据另一例子，在衬底14的不可见的技术区域中施加覆层30，该覆层由从立柱底部直至蒙皮12和车窗的胶合轨道的区域限定。

图7示出沿着图6B的A的剖面，其示出防止夹在后背门10与车辆的车身120之间的防夹系统。

如图7所示，该防夹系统可作为电容式的传感器运作，即通过远程检测而不与人或物体70接触来运作。

当测量装置40检测到电容变化时，该测量装置将指令发送给控制单元80以允许停止、甚至反转对后背门10的致动。

根据本实用新型的在图8中示出的另一具体实施方式，电容式传感器60构成机动车辆门窗件的打开控制系统。

图8示出后背门类型的门窗件，其被安装在车辆上，处于关闭位置。

在号牌区域中施加覆层30；施加到从车辆后方观察时被遮盖的面上(接近照明设备)。一般没有漆覆盖的该面构成外部面，即在后背门10被安装在车辆上并关闭时朝向车辆的外部的面。

根据另一例子，覆层30以装饰的形式、同时起到其技术作用地被施加到可见表面上。

图9示出沿着图8的A的剖面，其示出后背门10的打开控制系统。

如图9所述，该打开控制系统可作为电容式的传感器运作，即通过远程检测而不接触人70身体的一部分来运作。

当测量装置40检测到电容变化时，该测量装置将指令发送给控制单元80以允许致动后背门10打开。

接触类型的系统

根据图1示出的第二实施方式，车身部件10包括用于将覆层30 连接到用于测量覆层30的电荷载变化的测量装置40的连接装置90。这样的装置40是为专家所已知的。

覆层30形成电荷载累积表面。当人70的身体的一部分触碰覆层 30时，其荷载的一部分被转移到人70，或相反地，本身通过地面被连接到地。

由此，根据该接触类型的运作，当人70触碰覆层30时，人改变覆层30的电荷载，该覆层与测量装置40一起构成触摸式传感器60。该改变被测量装置40检测到，该测量装置将指令发送给控制单元80。

实施例

图10A至10B示出一个实施例。在这些图中，如前所述地，轴线X、Y和Z对应于机动车辆的常用的朝向轴线。

根据图10A的例子(图10B示出该例子在连接处的细节)，覆层30被施加到部件10的可见面20上。覆层30被诸如防污清漆的第二覆层100覆盖。根据该实施方式，覆层30可以是导电装饰膜。

根据本实用新型的在图6A和6B中示出的、已经描述的具体实施方式，防夹系统可以作为接触式的传感器运作、即如图11所示地借助于与外物70(手、手臂、头或物体)接触来运作。

当测量装置40检测到覆层30的电荷载变化时，该测量装置将指令发送给控制单元80以允许停止、甚至反转对后背门10的致动。

根据本实用新型的在图8中示出的、已经描述的具体实施方式，传感器60构成机动车辆门窗件的打开控制系统。

如图12所示，该打开控制系统可以作为接触式的传感器运作、即通过与人70的身体的一部分(手或手指)接触来运作。

当测量装置40检测到覆层30的电荷载变化时，该测量装置将指令发送给控制单元80以允许致动后背门10的打开。

本实用新型不限于所说明的实施方式，本领域技术人员能够明了其它实施方式。尤其可行的是，部件10构成可动扰流件或空气动力活门(“active shutter”)。

附图标记列表

10：车身部件

12：后背门类型的门窗件的蒙皮

14：后背门类型的门窗件的衬底

20：车身部件10的面

30：覆层

40：用于测量与覆层30相关的电气参数变化的测量装置

50：地电位

60：电容式传感器60

70：人或物体

80：控制单元80

90：用于连接覆层30与测量装置40的连接装置

100：覆盖覆层30的(一个或多个)覆层

110：形成电磁屏蔽罩的覆层

120：机动车辆的车身

Claims (16)

1.一种由塑料材料制成的机动车辆车身部件(10)，该部件包括至少一个设有覆层(30)的面(20)，该部件的特征在于，所述部件(10)包括用于将所述覆层(30)连接到用于测量与该覆层(30)相关的电气参数的变化的测量装置(40)的连接装置(90)。

2.如权利要求1所述的部件(10)，其中，所述覆层(30)能够粘附到所述部件(10)的塑料材料，并具有在300K下小于20kΩ的电阻。

3.如权利要求2所述的部件(10)，其中，所述覆层(30)包含导电填料。

4.如权利要求2所述的部件(10)，其中，所述覆层(30)具有在300K下小于5kΩ的电阻。

5.如权利要求2所述的部件(10)，其中，所述覆层(30)具有在300K下小于3kΩ的电阻。

6.如上述权利要求中任一项所述的部件(10)，其中，所述覆层选自以下覆层的集合：用于车身部件的漆、底漆、基础漆、清漆、金属膜、导电基层、导电涂层。

7.如权利要求1至5中任一项所述的部件(10)，其中，所述覆层(30)被选自以下覆层的集合中的至少另一覆层覆盖：防污保护清漆、基础漆、上漆用清漆。

8.如权利要求1至5中任一项所述的部件(10)，其中，所述连接装置(90)包覆模制在所述部件(10)中，或连接到延伸到所述部件(10)的不可见表面上的覆层(30)的部分。

9.如权利要求1至5中任一项所述的部件(10)，其构成机动车辆门窗件。

10.如权利要求9所述的部件(10)，其中，所述车身部件(10)的被所述覆层(30)覆盖的面(20)和所述测量装置(40)限定接触式或电容式传感器(60)，所述传感器(60)构成用于所述门窗件的防夹系统。

11.如权利要求9所述的部件(10)，其中，所述车身部件(10)的被所述覆层(30)覆盖的面(20)和所述测量装置(40)限定接触式或电容式传感器(60)，所述传感器(60)构成所述门窗件的打开控制系统。

12.如权利要求11所述的部件(10)，其中，所述车身部件(10)的被所述覆层(30)覆盖的面(20)位于后背门类型的门窗件的号牌区域中。

13.如上述权利要求1至5中任一项所述的部件(10)，其中，所述测量装置(40)是用于测量所述覆层(30)与地电位(50)之间的电容的测量装置。

14.如权利要求13所述的部件(10)，其中，所述覆层(30)覆盖有由塑料制成的壁。

15.如上述权利要求1至5中任一项所述的部件(10)，其中，所述测量装置(40)是用于测量所述覆层(30)的电荷载变化的测量装置。

16.一种包括如上述权利要求中任一项所述的机动车辆车身部件(10)和用于测量所述覆层(30)与地电位(50)之间的电容的测量装置(40)的组件。