CN212979831U - 增强元件以及包括增强元件的机动车辆车身零件 - Google Patents

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Abstract

本实用新型涉及一种用于车身零件(200)的由复合塑料制成的增强元件(100)，其形成能够至少部分地包覆模制在所述车身零件(200)中的插件，该增强元件(100)包括由轮廓(330)限定的壁(300)。所述增强元件(100)由复合塑料制成，并且所述轮廓(330)的至少一部分包括包覆模制的机械锚固凹口(400)。

Description

增强元件以及包括增强元件的机动车辆车身零件
技术领域
本实用新型涉及机动车辆工业的领域，具体地说，涉及由包覆模制的插件局部增强的塑料车身零件的领域。
背景技术
具体地说，本实用新型涉及一种插件类型的由复合塑料制成的增强元件，它能够局部地包覆模制在车身零件中以机械方式增强该车身零件。
在现有技术中，已知尤其是尾门类型的由塑料制成的后打开件，其包括外观外部蒙皮和由具有填充材料的热塑性材料制成的结构性内部衬里。构成衬里的热塑性材料例如填充有滑石或玻璃纤维以提高其强度特性。
尾门衬里在其制造过程中会承受许多机械应力，主要是模制工艺过程中固有的几何变形，以及在其组装到车辆上之后使用过程中的机械应力。
为了更好地承受车辆使用时的机械力，一般通过由金属板制成的增强元件来增强内部衬里，该增强元件是通过常规的切割、冲压、冲孔工艺获得的。这些增强元件可以在铰链、球窝节或锁件区域处包覆模制在衬里的热塑性材料中，以缓解导致变形的由设备(推顶件、止挡件或密封件)产生的各种力。
包覆模制的插件的增强效率取决于车身零件与增强插件之间的机械联接的质量和牢固性。
已知通过至少部分地将包覆模制的插件封装在塑料材料中来实施将增强插件机械地锁固在零件中。该封装在于通过至少部分地覆盖插件相对的两个面来包覆模制插件，或更具一般性地，在插件的给定点的两侧包覆模制插件。
该封装也可位于包覆模制的插件的周边处，包覆模制的材料从零件的一个面到达其另一面，环绕并覆盖零件边缘。
在机械锚固方面，单纯这样的封装不能获得完全令人满意的解决方案。
为了改善机械锚固性能，已知通过给包覆模制的插件设置贯穿零件厚度的孔，以实施将增强插件机械锁固在零件中，塑料材料穿过所述孔从而确保两个元件(插件和零件)的机械保持力。对于传统生产工艺中由金属板制成的插件，容易获得这些贯通孔；然而，对于由复合材料制成的插件，存在工业难度。
由此，现有的解决方案不是完全令人满意的，用于改善这样的插件的锚固性能的解决方案是必需的。
实用新型内容
本实用新型的目的尤其在于通过提供一种设有包覆模制的机械锚固件的由复合塑料制成的增强插件这样的解决方案，来解决现有技术方案中的缺陷。“具有填充材料的复合塑料”指的是包含无机或天然填料(例如滑石)和/或包含增强纤维(例如碳、玻璃、亚麻、大麻等的纤维)的由热塑性或热固性树脂构成的材料。
为了该效果，本实用新型的主题在于一种用于车身零件的由复合塑料制成的增强元件，其形成能够至少部分地包覆模制在车身零件中的插件，该增强元件包括由轮廓限定的壁。增强元件由复合塑料制成，并且该轮廓的至少一部分包括包覆模制的机械锚固凹口。
该增强元件可另外还包括单独或组合地采用的一个或多个以下特征：
-机械锚固凹口具有包括收窄部的形状；
-机械锚固凹口具有自轮廓边缘起大致张开的形状；
-机械锚固凹口规则地分布在轮廓的所述部分上；
-轮廓的包括凹口的部分包括形成壁的延伸部分的支承表面，其中，所述支承表面的厚度小于凸起部的厚度；
-壁包括第一面和与第一面相反的第二面，包覆模制的机械锚固凹口形成在第一面上和/或第二面上；
-在第一面上形成有第一组包覆模制的机械锚固凹口，在第二面上形成有第二组包覆模制的机械锚固凹口，一个面上的凹口与另一个面的凹口互逆；
-增强元件的壁包括在壁上沿局部不垂直于所述壁的方向突出的包覆模制的机械锚固件；
-机械锚固件形成壁上的榫。
本实用新型还涉及一种包括根据本实用新型的增强元件的由塑料材料制成的机动车辆车身零件。
该车身零件可以另外还包括单独或组合地采用的一个或多个以下特征：
-增强元件形成在壁的轮廓的至少一部分上、优选地在整个轮廓上由车身零件的塑料材料封装的插件；
-车身零件的塑料材料覆盖支承表面并填充凹口；
-车身零件的塑料材料在轮廓处覆盖壁的边缘。
根据一个实施方式，车身零件构成尾门衬里。
附图说明
阅读以下仅作为例子提供的参照附图做出的说明，将更好地理解本实用新型，在附图中：
图1示出一个尾门衬里的示例，其包括包覆模制的增强插件，该增强插件形成衬里的受力区域处的增强元件；
图2示出图1的细节，其示出位于衬里的铰链和侧立柱区域中的增强侧插件的位置；
图3示出一个根据本实用新型的增强元件的例子：包覆模制的侧插件；
图4示出图3的增强元件的细节，该增强元件包括用于包覆成型的机械锚固件，该机械锚固件在插件的边缘上设有支承表面和锚固凹口；
图5以仰视图示出图4的细节；
图6示出零件与设有支承表面和锚固凹口的包覆模制的机械锚固件之间的机械锚固；
图7A示出零件与从壁突出的包覆模制的机械锚固部件之间的机械锚固，
图7B放大地示出图7A中沿A-A指示的剖面，和
图7C放大地示出图7A中沿B-B指示的剖面。
具体实施方式
图1示出一个由塑料、优选地热塑性材料制成的车身零件200的例子，其包括根据本实用新型的增强元件100。根据该例子，这是尾门衬里200，其包括包覆模制的增强插件，这些增强插件形成衬里的以下应力区域处的增强元件：侧立柱、铰链区域、推顶件固定区域、锁件区域等。
图2示出图1的一个细节，其示出形成包覆模制在尾门衬里200 中的增强插件的增强元件100，该增强元件位于侧立柱处从铰链延伸到铰接球窝节与固定推顶件的区域中。
现在参照图3，其示出一个根据本实用新型的增强元件100的例子。该增强元件100构成能够至少部分地包覆模制在车身零件200中的插件。增强元件100包括由轮廓330限定的壁300。轮廓构成物体表面的外部界限。由此，轮廓330构成壁300的外部界限，即也称之为增强元件100的终端。
壁300的整体形状受到其在车身零件200中包覆模制所在区域的形状限制。
该增强元件100由复合塑料制成。
该复合塑料优选地是具有填料的热固性塑料，其包含无机或天然填料(例如滑石)和/或包含增强纤维(例如碳、玻璃、亚麻、大麻等的纤维)。
如附图(尤其是图4)所示，壁300的轮廓330的至少一部分包括包覆模制的机械锚固凹口400。
“凹口”指的是相对于插件100的尺寸而言非常短的凹槽。凹口由此形成壁300中在轮廓330处的切口。因此，凹口形成在壁300的厚度中实现的具有给定几何形状的挖空部，也就是说，没有完全贯穿增强元件100整个厚度的空心形状。
机械锚固凹口400旨在在包覆模制时被零件200的塑料材料填充。它们由此在零件受到机械应力(像拉伸、弯曲、剪切力或插件 100相对于零件200在大致平行于壁300的局部平面中的扭转)时，能够抵抗包覆成型的分离。
根据一个有利的实施方式，在壁300的局部平面中的投影上，机械锚固凹口400具有自零件边缘起增宽的形状，由此具有例如“拼图片”类型的形状、梯形、或燕尾形。这种形状通过对抗零件和插件沿着大致平行于支承表面500的剪切或拉伸运动、在大致垂直于零件轮廓的方向上的相互分离，能够进一步改善包覆模制的机械锚固性能。这种防撕裂功能是通过所有这样形状的凹口获得的：在壁100的局部平面上的投影中，该凹口形状的侧部之中具有收窄点，该收窄点的位置优选地相对于凹口的底部更接近于零件的轮廓。
在相继的两个机械锚固凹口400之间限定凸起部410，该凸起部在壁300的局部平面上的投影中具有被所述两个相邻的凹口的形状限定并与之互补的形状。
由此，壁300的轮廓330的至少一部分包括相继的机械锚固凹口 400和凸起部410，它们限定所谓“雉堞”(en créneaux)的典型形状。根据一个实施例(图3、图4、图5)，机械锚固凹口400依据大致规则的步长沿着壁300的轮廓330的至少一部分分布。
则可理解，该机械锚固凹口400和凸起部410交替布置的功能在于对抗插件100相对于零件200在大致垂直于壁300的局部平面的方向上的相对运动。实际上，当包覆模制封装两个面310、320(上面和下面)时，由于每个凸起部410之间的机械锚固凹口400不贯穿零件厚度(凸起部的凹陷是封口的)，零件200在大致垂直于壁300的局部平面的方向上的运动被每个机械锚固凹口400下方的材料阻止。
机械锚固凹口400可具有任何形状，因此在这些机械锚固凹口 400之间形成的凸起部410也可具有任何形状。例如，在图3、4和5 中，机械锚固凹口400具有相同的大致呈梯形的形状，并形成具有互补形状的也呈梯形的凸起部410。
壁300包括第一面310和与第一面相反的第二面320，并且包覆模制的机械锚固凹口400形成于第一面和/或第二面上。
根据一个实施方式，增强元件100在两个面310和320上包括凹口。由此，第一组包覆模制的机械锚固凹口400形成于第一面310上，第二组包覆模制的机械锚固凹口400形成于第二面320上。一个面上的机械锚固凹口400与另一个面上的机械锚固凹口互逆，即一个面上的每个凹口大致与另一面上的凸起部相对。如此设置的双排机械锚固凹口400(凸起部410)能够进一步改善包覆模制的机械锚固性能。每排机械锚固凹口400间的互逆布置能够避免在零件边缘处出现非常小的材料厚度，该厚度由此至少等于凸起部410的厚度。
根据一个尤其在图4中示出的优选实施方式，轮廓330的包括机械锚固凹口400的该部分还包括形成壁300的延长部分的支承表面 500。支承表面500的厚度优选地小于凸起部410的厚度。根据一个实施方式，支承表面500的厚度大致等于壁300的留在机械锚固凹口400下方的厚度。由此，支承表面500可形成厚度小于3mm、优选地小于2mm的层。
根据一个在附图中示出的实施例，该支承表面500形成壁300的构成机械锚固凹口400底部的延长部分。
图6示出零件与包覆模制的机械锚固件之间的机械锚固，机械锚固件设有支承表面和机械锚固凹口。图6下部左侧的图以俯视图示出零件200与设有支承表面500和机械锚固凹口400的包覆模制的机械锚固件之间的机械锚固。每个凸起部410在两侧被机械锚固凹口400 限定。可理解，支承表面500的功能还在于抵抗插件100相对于零件 200在大致垂直于支承表面500所限定的平面的方向上的相对运动。
图6右侧的图和上部的图示出图6左侧的图中所指示的两个剖面 A-A(上部)和B-B(右侧)。可见根据该实施方式，包覆模制填充机械锚固凹口400，不包覆模制凸起部410。当然，包覆模制也可覆盖凸起部410。
有利地，在模制增强元件100的工艺期间，机械锚固凹口400和支承表面500通过模制获得。
在包覆模制时被零件200的塑料材料填充的机械锚固凹口400由此对抗插件100相对于零件200在大致平行于支承表面500的平面中分离。
并且，当机械锚固凹口400的形状包括处于大致平行于支承表面 500的平面中的收窄部时，机械锚固凹口400能够对抗零件沿着大致平行于支承表面500的平移运动导致的撕裂。
根据另一实施方式(图5、图7A至图7C)，增强元件100包括附加的机械锚固件，其优选地位于增强元件100的边缘之外、以及轮廓的包含凹口的区域之外。增强元件100的壁300包括包覆模制的机械锚固件700，该机械锚固件700在壁300上沿局部不垂直于壁300 的方向突出。
该包覆模制的机械锚固部700通过抵抗零件沿着大致局部地垂直于壁300的撕扯拉伸运动导致的撕裂，进一步改善包覆模制的机械锚固性能。该榫布置在区域316中，所述锚固性能就更好，在该处，榫是通过在不垂直于表面的方向上的自然脱模获得的：该角度(小于 90°)增强锚固性能。
在图5、图7A至图7C的例子中，该机械锚固件700形成壁300 上的榫。
图7A示出零件200与在壁300上突出的包覆模制的机械锚固件700之间的机械锚固。图7B和7C放大地示出图7A中指示的两个剖面A-A(7B)和B-B(7C)。
本实用新型还涉及包括根据本实用新型的增强元件100的由塑料制成的机动车辆车身零件200。
增强元件100形成在壁300的轮廓330的至少一部分上、优选地在轮廓330上被车身零件200的塑料材料封装的插件。
根据一个实施例，车身零件200的塑料材料覆盖支承表面并填充机械锚固凹口400。
根据一个实施方式，车身零件200的塑料覆盖支承表面以及壁 300在轮廓330处的边缘。
附图标记列表
100：车身零件200的增强元件
200：由塑料制成的车身零件
300：增强元件100的壁
310：壁300的第一面
320：壁300的与第一面310相反的第二面
330：限定壁300的轮廓
400：增强元件100的包覆模制的机械锚固凹口
410：在两个凹口400之间限定的凸起部
500：形成壁300的延长部分的支承表面
700：在壁300上突出的包覆模制的机械锚固件

Claims (16)

1.一种用于车身零件(200)的由复合塑料制成的增强元件(100)，其形成能够至少部分地包覆模制在所述车身零件(200)中的插件，该增强元件(100)包括由轮廓(330)限定的壁(300)，其特征在于，所述增强元件(100)由复合塑料制成，并且所述轮廓(330)的至少一部分包括包覆模制的机械锚固凹口(400)。
2.如权利要求1所述的增强元件(100)，其中，所述机械锚固凹口(400)具有包括收窄部的形状。
3.如权利要求1和2中任一项所述的增强元件(100)，其中，所述机械锚固凹口(400)具有自所述轮廓(330)边缘起张开的形状。
4.如权利要求1和2中任一项所述的增强元件(100)，其中，所述机械锚固凹口(400)规则地分布在所述轮廓(330)的所述部分上。
5.如权利要求1和2中任一项所述的增强元件(100)，其中，所述轮廓(330)的包括所述机械锚固凹口(400)的所述部分包括形成所述壁(300)的延伸部分的支承表面(500)。
6.如权利要求5所述的增强元件(100)，其中，所述支承表面(500)的厚度小于凸起部(410)的厚度。
7.如权利要求1和2中任一项所述的增强元件(100)，其中，所述壁(300)包括第一面(310)和第二面(320)，所述第二面与所述第一面相反，包覆模制的所述机械锚固凹口(400)形成在所述第一面上和/或所述第二面上。
8.如权利要求7所述的增强元件(100)，其中，在所述第一面上形成有第一组包覆模制的机械锚固凹口(400)，在所述第二面上形成有第二组包覆模制的机械锚固凹口(400)，一个面上的机械锚固凹口(400)与另一个面上的机械锚固凹口(400)互逆。
9.如权利要求1和2中任一项所述的增强元件(100)，其中，所述增强元件(100)的所述壁(300)包括在所述壁(300)上沿局部不垂直于所述壁(300)的方向突出的包覆模制的机械锚固件(700)。
10.如权利要求9所述的增强元件(100)，其中，所述机械锚固件(700)形成所述壁(300)上的榫。
11.一种机动车辆车身零件(200)，其由塑料材料制成，其特征在于，它包括如上述权利要求中任一项所述的增强元件(100)。
12.如权利要求11所述的车身零件(200)，其中，所述增强元件(100)形成在所述壁(300)的轮廓(330)的至少一部分上由所述车身零件(200)的塑料材料封装的插件。
13.如权利要求12所述的车身零件(200)，其中，所述增强元件(100)形成在所述壁(300)的整个所述轮廓(330)上由所述车身零件(200)的塑料材料封装的插件。
14.如权利要求12所述的车身零件(200)，其中，所述轮廓(330)的包括所述机械锚固凹口(400)的所述部分包括形成所述壁(300)的延伸部分的支承表面(500)，所述车身零件(200)的塑料材料覆盖所述支承表面(500)并填充所述机械锚固凹口(400)。
15.如权利要求14所述的车身零件(200)，其中，所述车身零件(200)的塑料材料在所述轮廓(330)处覆盖所述壁(300)的边缘。
16.如权利要求11至15中任一项所述的车身零件(200)，其构成尾门衬里。
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