CN212171897U

CN212171897U - 接口元件及机动车辆子总成

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Publication number: CN212171897U
Application number: CN201922310519.0U
Authority: CN
Inventors: 菲利普·库德隆
Original assignee: Plastic Omnium SE
Current assignee: Plastic Omnium SE
Priority date: 2018-12-20
Filing date: 2019-12-20
Publication date: 2020-12-18
Anticipated expiration: 2029-12-20
Also published as: FR3090503B1; EP3670221A1; EP3670221B1; US11465473B2; CN111347848A; FR3090503A1; US20200199907A1

Abstract

本实用新型涉及一种接口元件(12)，所述接口元件(12)是机动车辆开闭件的锁件区域的接口元件。该接口元件(12)包括由塑料材料制成的、旨在添置在所述开闭件的由塑料材料制成的衬里(11)上的支承件(16)。该接口元件(12)还包括所述锁件区域(14)的加强板(17)，该锁件区域(14)上旨在固定有锁件，所述加强板(17)通过包覆模制集成到所述支承件(16)。所述支承件(16)由杨氏模量小于所述开闭件的衬里(11)的塑料材料而断裂伸长率大于所述开闭件的衬里(11)的塑料材料的这样的材料制成。本实用新型还涉及一种机动车辆子总成(10)，其包括尾门的衬里(10)和固定在所述衬里(11)的外部面(13)上的根据本实用新型的接口元件(12)。

Description

接口元件及机动车辆子总成

技术领域

本实用新型涉及适应于在影响机动车辆尾部开闭件的事故期间的安全要求的这样的后开闭件，例如由塑料制成的尾门。更确切地说，本实用新型涉及承载机动车辆开闭件的锁件的这样的区域的接口元件。

背景技术

现有技术中大多数的尾门由钢制成。但也已知由热塑性和/或热固性的塑料材料制成以减轻尾门重量但提供不同的机械性能的尾门。

塑料尾门由两个主要部分构成：结构性内板(也称为衬里)和外观外蒙皮。

衬里可由热塑性材料或热固性材料制成，热固性材料具有更好的抗变形强度，但存在密度更大因此质量更大的缺陷。由此，相对于热固性材料，经常使用热塑性材料以减轻尾门重量。

为了满足响应于严格标准的技术规范书的一般性要求，尤其必须加强开闭件在车辆上的附接区域，比如铰链、锁件或动力缸，它们在衬里上的固定尤其对尾门在日照、开闭或撬锁情况下的变形有影响。由此通常给衬里增加钢制的局部板，以尤其确保例如对锁件区域的加强和在其上固定锁件。

此外，在车辆经受所谓高速(>20km/h)撞击的情况下，还必须限制衬里碎片向车辆内部或外部抛射从而可能构成抛射物的风险。

为此，衬里必须牢固，以避免或限制在撞击情况下形成的碎片的数量。此外，衬里的刚性必须足够大以确保开闭件在常规使用时良好的几何形状维持能力。

因此，当使用热塑性材料来制造开闭件时，尺寸的设置导致至少对衬里使用刚性材料。然而，这些刚性材料在高速撞击的情况下不大能延伸。实际上，这些刚性材料在高速撞击的情况下倾向于断裂成多个碎片。

因此，为了维持尾门与碎片之间的连接，已知可使用添置在开闭件衬里上的玻璃纤维或钢线缆的编织物。该连接编织物一般以已知的方式固定在衬里的多个点处，并在这些点之间具有自由，以实现对开闭件的至少经过将该开闭件固定到车身的多个固定点的这样的环形箍固(cerclage périphérique)。因此，虽然未阻止碎裂成片，但碎片在碎裂后保持相互连接，从而构成解体碎片组合。根据撞击的状况不同，碎裂的碎片的数量和尺寸也不同，不通过固定点直接连接到编织物的碎片变得完全自由，而固定到编织物的碎片则由于连接它们的编织物块段的柔性而“几近自由”。

在该区域中，对于锁件的具体情况，局部加强板不阻止锁件的脱离，于是虚弱点和断裂点被移到加强板和衬里之间的固定接口处，加强板和衬里一起形成比衬里牢固很多的金属元件。该沉重的组件在碎裂后仅由它所固定到的编织物约束。

实用新型内容

本实用新型的目的在于通过提供一种机动车辆开闭件的锁件区域的接口元件来弥补这些缺陷，该接口元件包括：

-由塑料材料制成的支承件，该支承件旨在添置在开闭件的由塑料材料制成的衬里上；以及

-锁件区域的加强板，该锁件区域上旨在固定有锁件，该板通过包覆模制集成到支承件，

其中，支承件由杨氏模量小于开闭件的衬里的塑料材料而断裂伸长率大于开闭件的衬里的塑料材料的这样的热塑性材料制成。

因此，接口元件构成锁件与衬里之间的中间区域，该中间区域使得即使是在撞击后在该区域中衬里大幅度变形甚至局部地断裂的情况下衬里仍能维持于锁件处。实际上，其中包覆模制加强板的支承件允许确保在撞击后可能会形成的衬里的碎片的聚合(cohésion)，由此防止它们抛射到车辆座舱内部或外部，并且防止衬里不再维持于锁件处，由此避免开闭件打开。并且，上述支承件和衬里的材料各自的杨氏模量和断裂伸长率的特性使得接口元件构成比衬里更容易变形的中间件。这使得即使是在撞击后在该区域中衬里局部断裂的情况下衬里仍能维持于锁件处，因为接口元件凭借其机械特性在撞击之后更不容易碎裂。

根据本实用新型的接口元件还可包括单独或组合地包括以下特征：

-加强板由金属材料或复合材料制成。

这使得能够在包括在接口元件中的由刚性材料制成的板上有效地固定锁件。因此，即使是在撞击后在该区域中衬里局部断裂的情况下衬里仍能维持于锁件处。

-支承件由比衬里的材料更容易变形的热塑性材料制成。

这能获得易于模制的接口元件。而且，与具有小的断裂伸长率的刚性材料相反，热塑性材料具有更大的断裂伸长率。

-支承件由具有以下特性的材料制成：

-介于500MPa到3000Mpa之间、优选地介于800MPa到2000Mpa 之间的杨氏模量；

-大于20％、优选地从20到80％、更优选地大于80％的断裂伸长率。

由此，接口元件形成比衬里更容易变形的中间件，衬里通常由用 30％的玻璃纤维增强的聚丙烯(PPGF30)制成。这使得即使是在撞击后在该区域中衬里局部断裂的情况下衬里仍然能够尤其是通过接口元件维持在锁件处。事实上，支承件在弱应力下的这些伸长和弹性特性使得能够在与锁件有关的撞击的作用下维持变形或碎裂的衬里。

-支承件由选自未增强聚丙烯(PP)、增强聚丙烯、未增强聚乙烯(PE)和增强聚乙烯的材料制成。

这允许通过利用高断裂伸长率和低密度而享有这些材料的机械性质的好处。

-支承件在Y轴线方向和Z轴线方向上的尺寸大于锁件加强板在Y轴线方向和Z轴线方向上的尺寸。

因此，当支承件在Y轴线方向和Z轴线方向上的尺寸略微大于锁件加强板在Y轴线方向和Z轴线方向上的尺寸时，这使得支承件的额外质量能够最小化。此外，支承件在Y轴线方向和Z轴线方向上的尺寸越大于锁件加强板在Y轴线方向和Z轴线方向上的尺寸，越能赋予接口元件更大的可变形中间区域，并因此越能在撞击的情况下无碎裂地吸收更大的拉伸。

-支承件在锁件加强板周围具有形成空心的凸部(bossages)，该空心的凹形相对于衬里沿着X轴线方向取向。

因此，这允许获得更大的展开表面，并赋予支承件改善尾门在其下部处的抗撞击能力的梁效应，该下部一般包括锁件区域以及具有更大面积并因此能够在断裂之前承受更大的变形的可变形中间区域。

-接口元件另外还包括肋部，以增强支承件在撞击情况下的抵抗力。

因此，通过增强接口元件的支承件的抵抗力和尤其通过加强支承件的凸部，这能够避免支承件在撞击的情况下断裂。

本实用新型还涉及一种机动车辆的子总成，其包括尾门的衬里和固定在衬里的外部面上的开闭件的锁件区域的接口元件，该接口元件是如上文所述的接口元件。

因此，这允许加强开闭件的锁件区域，同时在撞击时维持碎裂的元件相互连接。实际上，接口元件尤其允许防止在撞击的情况下锁件从锁件区域向着车辆内部或外部弹射出，同时保持令人满意的质量平衡和中肯的经济平衡。

根据本实用新型的子总成还可包括以下特征：

-开闭件的接口元件通过选自以下技术中的至少一种固定在衬里的外部面上：胶合、焊接、型铆铆固(bouterollage)、包覆模制、螺固、铆固、夹固和粘接。

因此，这允许接口元件通过简单且易于在生产线中实施的手段固定在开闭件的衬里上，以尤其提高生产节奏。

-开闭件接口元件通过螺固(例如借助于自攻螺丝)而固定在衬里的外部面上。

这能以简单、快速且经济的方式将接口元件固定在开闭件的衬里上。

-根据本实用新型的子总成另外还包括连接部件，该连接部件旨在约束尤其是在撞击的情况下可能会形成的接口元件或衬里的碎片。

这允许在撞击的情况下避免材料碎片的抛射，并尤其是保持位于开闭件上部区域和下部区域处的固定点(例如用于将尾门固定到车身的固定点)之间的连接。

-连接部件由热塑性材料或玻璃纤维制成。

这允许获得抵抗力好且形状适于容置于尾门的外观蒙皮与衬里之间的连接部件。

-连接部件是编织物。

这允许通过又薄又轻且非常抗拉伸的装置来约束碎片。

附图说明

阅读以下仅作为例子提供且参照附图做出的说明，将更好地理解本实用新型，在这些附图中：

图1示出根据本实用新型的机动车辆的子总成的立体图；

图2是根据本实用新型的接口元件的剖面的立体图；

图3是根据本实用新型的接口元件的立体图，该图示出了支承件的内表面。

具体实施方式

在下文中，比如“纵向的X轴线”或“X轴线”、“横向的Y轴线”或“Y轴线”、“竖向的Z轴线”或“Z轴线”、“前”、“后”、“上”、“高”、“下”、“低”等术语是参照如附图中所示坐标的机动车辆常规取向来理解的。

在图1中示出了根据本实用新型的旨在添置在机动车辆上的子总成10。在所述例子中，子总成10是车辆的开闭件，更具体而言是尾门，并包括尾门的衬里11和根据本实用新型的锁件接口元件12。

衬里11包括面对车辆座舱的内表面和与座舱背向的外部面13。

在所述例子中，衬里11由塑料材料制成，更具体而言由热塑性材料制成，这能够限制尾门的质量。要指出的是，衬里11也可由热固性塑料材料制成。

接口元件12在锁件区域14处附接并固定在衬里11的外部面13 上。接口元件12可通过胶合、焊接、型铆铆固、包覆模制、螺固、铆固、夹固或粘接来固定。优选地，如图1所示，接口元件12借助于自攻螺丝15通过螺固而固定在衬里11的外部面13上。

外观外蒙皮(未示出)旨在添置在衬里11的外部面13上，接口元件12固定在衬里11的外部面13上，因此位于外观外蒙皮与衬里 11之间。

优选地，如图1所示，开闭件另外还包括连接部件T,该连接部件T旨在连接并保持构成开闭件的一个或多个元件之间的连接，该一个或多个元件比如是衬里11、接口元件12、用于固定开门辅助动力缸R的加强件R或铰链和锁件。连接部件T也可将例如位于尾门的上部和下部区域处的构成开闭件的一个或多个元件连接到车身，由此在撞击的情况下避免构成尾门的元件的材料碎片的抛射。

在所述例子中，连接部件T是由热塑性材料制成的编织物 (tresse)。连接部件T也可由玻璃纤维制成。要指出的是，连接部件 T也可以是例如由钢制成的线缆。

在图2中示出了接口元件12的剖面的立体图。尾门的锁件区域 14的接口元件12包括支承件16和锁件区域14的加强板17，该锁件区域14上旨在固定有锁件(未示出)。

锁件区域14的加强板17通过包覆模制集成到支承件16。因此，包覆模制加强板17的支承件16借助于尤其是支承件16的材料的变形能力而确保在撞击后可能会形成的衬里11的碎片的聚合，并防止它们向车辆座舱内部或外部抛射。此外，支承件16确保即使是在撞击时在衬里11局部断裂的情况下衬里11也维持在锁件处。

加强板17可例如由金属材料或复合材料制成，例如由用玻璃纤维或碳纤维增强的复合材料制成。优选地，加强板17由钢制成。

支承件16由塑料材料制成，优选地由易于模制的热塑性材料制成。支承件16具有与衬里11的外部面13相面对的内表面16a和与支承件16的内表面16a相背向的外部面16b。在所述例子中，支承件16由杨氏模量小于尾门衬里11的塑料材料而断裂伸长率大于尾门衬里11的塑料材料的这样的热塑性材料制成。由此，接口元件12构成比衬里11更容易变形的中间件，从而使得通过接口元件12即使在撞击后在锁件区域中衬里11局部碎裂的情况下仍然将衬里11维持在锁件处。支承件16确保在撞击情况下可能会形成衬里11的碎片的聚合和将衬里维持在锁件处。

优选地，支承件16由杨氏模量介于500MPa到3000MPa之间且断裂伸长率大于20％的热塑性材料制成。更优选地，支承件16由杨氏模量介于800MPa到2000MPa之间且断裂伸长率介于20％到80％之间、更优选地大于80％的热塑性材料制成。由此，支承件16的这些延长和弹性特性特别适于允许即使是在衬里11在撞击之后变形或碎裂的情况下仍然通过接口元件12将衬里11维持在锁件处。

比如聚丙烯(PP)(优选未增强的)或聚乙烯(PE)(优选未增强的)的材料特别适于制造支承件16以受益于它们大的断裂伸长能力和它们小的密度。

在所述例子中，支承件16在Y轴线方向和Z轴线方向上的尺寸大于锁件区域14的加强板17在Y轴线方向和Z轴线方向上的尺寸。因此，支承件16和因此接口元件12具有更大的中间接口区域，这允许接口元件12在撞击的情况下不碎裂地吸收更大的拉伸。优选地，支承件16具有这样的整体形状：在加强板17周围具有凸起，更具体地说是与衬里11一起形成空心19的凸部18。空心19形成由衬里11 的外部面13和支承件16的内表面16a限定的自由空间。凸部18赋予支承件16梁效应，即结构性加强效应，并由此能改善在撞击的情况下尾门在包括锁件区域14的下部处的抵抗力。根据一个变型(未示出)，支承件16的整体形状大致遵循尾门的衬里11在锁件区域中的整体形状，并且其在Y轴线方向和Z轴线方向上的尺寸略大于锁件区域14的加强板17在Y轴线方向和Z轴线方向上的尺寸，以使尾门上的支承件16的额外质量最小化。

此外，如图3所示，接口元件12包括肋部20，这些肋部20旨在加强接口元件12的支承件16的抵抗力、尤其是加强在撞击情况下支承件16的凸部18。由此，肋部参与避免支承件16在撞击的情况下断裂。

本实用新型不限于所介绍的实施方式和变型，其它实施方式或变型对于本领域技术人员是明显的。特别地，接口元件12不局限于锁件区域，而是可以涉及包括在撞击的情况下有抛射风险的这样的元件的任何区域，例如包括动力缸或用于固定开门辅助动力缸的加强件R 或铰链的这样的区域。

Claims

1.一种接口元件(12)，所述接口元件(12)是机动车辆开闭件的锁件区域(14)的接口元件，其特征在于，所述接口元件(12)包括：

-由塑料制成的支承件(16)，所述支承件(16)旨在添置在所述开闭件的由塑料材料制成的衬里(11)上；以及

-所述锁件区域(14)的加强板(17)，该锁件区域(14)上旨在固定有锁件，所述加强板(17)通过包覆模制集成到所述支承件(16),

其特征还在于，所述支承件(16)由杨氏模量小于所述开闭件的衬里(11)的塑料材料而断裂伸长率大于所述开闭件的衬里(11)的塑料材料的这样的材料制成。

2.如权利要求1所述的接口元件(12)，其中，所述加强板(17)由金属材料或复合材料制成。

3.如权利要求1或2所述的接口元件(12)，其中，所述支承件(16)由比所述衬里的材料更容易变形的热塑性材料制成。

4.如权利要求1或2所述的接口元件(12)，其中，所述支承件(16)由具有以下特性的材料制成：

-杨氏模量介于500MPa到3000Mpa之间；

-断裂伸长率高于20％。

5.如权利要求4所述的接口元件(12)，其中，所述支承件(16)由具有以下特性的材料制成：杨氏模量介于800MPa到2000Mpa之间。

6.如权利要求4所述的接口元件(12)，其中，所述支承件(16)由具有以下特性的材料制成：断裂伸长率介于20％到80％之间。

7.如权利要求4所述的接口元件(12)，其中，所述支承件(16)由具有以下特性的材料制成：断裂伸长率高于80％。

8.如权利要求1或2所述的接口元件(12)，其中，所述支承件(16)由选自未增强聚丙烯(PP)、增强聚丙烯、未增强聚乙烯(PE)和增强聚乙烯的材料制成。

9.如权利要求1或2所述的接口元件(12)，其中，所述支承件(16)在Y轴线方向和Z轴线方向上的尺寸大于所述加强板(17)在Y轴线方向和Z轴线方向上的尺寸。

10.如权利要求1或2所述的接口元件(12)，其中，所述支承件(16)在所述加强板(17)的周围具有形成空心(19)的凸部(18)，该空心的凹形相对于所述衬里(11)沿着X轴线方向取向。

11.如权利要求1或2所述的接口元件(12)，还包括肋部(20)，以增强所述支承件(16)在撞击情况下的抵抗力。

12.一种机动车辆子总成(10)，所述机动车辆子总成(10)包括尾门的衬里(11)和接口元件(12)，所述接口元件(12)是固定在所述衬里(11)的外部面(13)上的开闭件的锁件区域(14)的接口元件(12)，其特征在于，所述接口元件(12)是如权利要求1至11中任一项所述的接口元件(12)。

13.如权利要求12所述的机动车辆子总成(10)，其中，所述接口元件(12)通过选自以下的技术中的至少一种来固定在所述衬里(11)的外部面(13)上：胶合、焊接、型铆铆固、包覆模制、螺固、铆固、夹固和粘接。

14.如权利要求13所述的机动车辆子总成(10)，其中，所述接口元件(12)通过借助于自攻螺丝的螺固来固定在所述衬里(11)的外部面(13)上。

15.如权利要求12至14中任一项所述的机动车辆子总成(10)，还包括连接部件(T)，该连接部件(T)旨在约束可能会形成的所述接口元件(12)或所述衬里(11)的碎片。

16.如权利要求15所述的机动车辆子总成(10)，其中，所述碎片是在撞击的情况下可能会形成的碎片。

17.如权利要求15所述的机动车辆子总成(10)，其中，所述连接部件(T)由热塑性材料或玻璃纤维制成。

18.如权利要求17所述的机动车辆子总成(10)，其中，所述连接部件(T)是编织物。