JP2023517633A - 機能化及び封止された部品 - Google Patents

Abstract

第１の剛性を有する平形補強コンポーネント（２）と、第２の剛性を有するアタッチメント材料からなる平形アタッチメント（３）と、を備える部品（１）であって、第１の剛性が第２の剛性よりも高く、平形補強コンポーネントが上面と下面とを有し、アタッチメント（３）は、平形補強コンポーネント（２）の第１の部分領域において少なくとも平形補強コンポーネント（２）の上面又は下面に設けられている。

Description

自動車分野において、繊維複合材料は、部品の重量を減らし、部品の性能を向上させるためにますます使用されている。射出成形法で製造される高負荷の部品のためのアプローチの１つは、熱可塑性エンドレス繊維強化半製品（いわゆるオルガノシート）を１段で成形して背面射出成形（いわゆる「インモールド成形」）することである。衝撃押出成形法（Ｆｌｉｅｓｓｐｒｅｓｓｖｅｒｆａｈｒｅｎ）でも相応の措置が可能である。これらの技術は、エンドレス繊維強化繊維複合プラスチック（ＦＶＫ）の優れた機械的特性を、高い経済性と射出成形法若しくは衝撃押出法による機能化の可能性とを組み合わせるものである。既存の製品用途は、とりわけフロントエンドモジュールキャリア、シート構造、ドアシステム、車両下部構造、又はアンダーライドガード、そしてさらに燃料タンクシステム及びバッテリハウジングシステムである。

補強コンポーネントとして機能するこのような半製品を使用する場合に２つの問題が発生する子脳性があることが発明者らによって確認された。

一方では、補強コンポーネントが溶接の可能性を提供しないか、若しくはオルガノシートが通常、例えば熱板溶接などの直接溶接法では良好な結合性を示さない、低マトリックスの縁層（及び縁層における繊維割合が高い）を有するということである。

他方では、部品の製造時にオルガノシートに保持穴が生じるか、又はオルガノシートの輸送／取り扱い時に、ニードルグリッパなどの把持工具によってオルガノシートに穿孔（Ｄｕｒｃｈｂｒｕｅｃｈｅ）が生じる可能性があるということである。このことは、オルガノシートが後から、例えばシステムの密閉性が必要な燃料システム又はバッテリハウジングなどのシステムの構成要素となる場合、オルガノシートを使用する際に不利になる可能性がある。

上記課題を解決するために、添付の特許請求の範囲に定義された部品、及びこの部品を製造する方法が提供される。

本発明は、第１の剛性を有する平形補強コンポーネント（２）と、第２の剛性を有するアタッチメント材料からなる少なくとも１つの平形アタッチメント（３）と、を備える部品であって、第１の剛性が第２の剛性よりも高く、平形補強コンポーネントが上面と下面とを有し、少なくとも１つのアタッチメント（３）は、第１の部分領域において少なくとも平形補強コンポーネント（２）の上面又は下面で平形補強コンポーネント（２）と接続されている部品に向けられている。

アタッチメントは、その上に機能コンポーネントなどの追加のコンポーネントを載置若しくは溶接できるという利点を提供する。さらに、アタッチメントは、平形補強コンポーネントにおける止まり孔、及び非止まり孔などの穿孔がある場合に、補強コンポーネントを封止するため、又は補強コンポーネントにおけるアタッチメントの固着をさらに改善するために使用できるという利点を提供する。

本発明の意味における「平形」とは、物体が一面に延在し、その垂直方向の広がりがその水平方向の広がりに比べてかなり小さいことを意味する。平形の物体は、その水平方向の広がりの端に１つ又は複数の短辺側面（Ｓｃｈｍａｌｓｅｉｔｅ）を有し、これらの短辺側面は、水平方向に延在する上面と下面とによって囲まれる。

本発明の意味における剛性は、伸び剛性、せん断剛性、曲げ剛性及び／又はねじり剛性である。第１の剛性が第２の剛性よりも高いということは、平形補強コンポーネントの伸び剛性、せん断剛性、曲げ剛性、及び／又はねじり剛性が、平形縁材の相応の伸び剛性、せん断剛性、曲げ剛性及び／又はねじり剛性よりも高いことを意味する。特に伸び剛性（弾性率）と表現される第１の剛性は、特に伸び剛性（弾性率）と表現される第２の剛性の少なくとも２倍の高さ、２倍～２５０倍、３倍～２００倍、又は２０倍～１００倍の高さであり得る。

補強コンポーネント（２）は、プラスチック、熱可塑性又は熱硬化性の種類の繊維複合材、金属板、あるいは木板であり得る。

繊維複合プラスチックは、マトリックスと強化繊維とからなる。

マトリックスは、熱可塑性マトリックス（ポリエーテルエーテルケトン、ＰＥＥＫ；ポリフェニレンスルフィド、ＰＰＳ；ポリスルホン、ＰＳＵ；ポリエーテルイミド、ＰＥＩ；ポリテトラフルオロエテン、ＰＴＦＥ；例えばＰＡ６、ＰＡ６６、ＰＡ６１２などのポリアミド、又はポリフタルアミド、ＰＰＡ；ポリオレフィン、例えばポリエチレン、ＰＥ、又はポリプロピレン、ＰＰ；あるいは／ならびにポリカーボネート、ＰＣ）、あるいは熱硬化性マトリックス（エポキシ樹脂、ＥＰ、例えば２％；不飽和ポリエステル樹脂、ＵＰ、例えば８％；ビニルエステル樹脂、ＶＥ；フェノールホルムアルデヒド樹脂、ＰＦ、例えば３８％；ジアリルフタレート樹脂、ＤＡＰ；メタクリレート樹脂、ＭＭＡ；ポリウレタン、ＰＵＲ；又は／及びアミノ樹脂）であり得る。

強化繊維は、無機の非金属強化繊維（玄武岩繊維、ホウ素繊維、ガラス繊維、セラミック繊維、シリカ繊維、炭素繊維、及び／又は石英繊維）、有機強化繊維（アラミド繊維、ＰＢＯ繊維、ポリエステル繊維、ナイロン繊維、ポリエチレン繊維、及び／又はポリメチルメタクリレート繊維）及び／又は金属強化繊維（鋼繊維）であり得る。

強化繊維は、それらの長さに関して、短繊維（０．１ｍｍ～１ｍｍ）、長繊維（１ｍｍ～５０ｍｍ）、又はエンドレス繊維（＞５０ｍｍ）であり得る。後者は、それらが付与する剛性が非常に高いことから好ましい。強化繊維の配置は、織られていてもよいし、又は組まれていてもよい。強化繊維の配置を単層又は多層にすることもできる。

アタッチメント材料は、射出成形材料、特に熱可塑性の種類の射出成形材料、又は衝撃押出成形材料、特に熱可塑性又は熱硬化性の種類の衝撃押出成形材料であり得る。特に、アタッチメント材料は、溶接可能な縁材であり得る。

熱可塑性の種類の射出成形材料は、ポリオレフィン（ポリプロピレン、ＰＰ、ポリエチレン、ＰＥ）、プレキシガラス、ＰＭＭＡ、ポリカーボネート、ＰＣ、ポリスチレン、ＰＳ、及びその共重合体（例えばＡＢＳ＝アクリロニトリルブタジエンスチレン）、ポリアミド、ＰＡ、又はポリオキシメチレンであり得る。

熱可塑性衝撃押出成形材料は、長繊維熱可塑性樹脂（ガラス繊維又は炭素繊維を含むＬＦＴ）、直接長繊維熱可塑性樹脂（Ｄ－ＬＦＴ）、ガラスマット熱可塑性樹脂、ＧＭＴ、又は炭素繊維強化ポリマー（ＣＦＲＰ）であり得る。熱硬化性衝撃押出成形材料は、シートモールディングコンパウンド（ガラス繊維又は炭素繊維を含むＳＭＣ）、ダイレクトシートモールディングコンパウンド（Ｄ－ＳＭＣ）、又はバルクモールディングコンパウンド、ＢＭＣであり得る。

部品は、殊に、繊維強化プラスチックから製作された平形補強コンポーネントと、射出成形材料又は衝撃押出成形材料から作られたアタッチメント材料から製作されたアタッチメントと、からなる。

この組み合わせは、補強コンポーネント上に追加のコンポーネントを設けるのに特に良く適するか、若しくは非常に良好な封止結果をもたらす。

平形補強コンポーネントは、平形補強コンポーネント（２）の上面から下面への少なくとも１つの穿孔を有することができ、少なくとも１つの平形アタッチメント（３）が少なくとも１つの穿孔を覆う。

部品の製造プロセス中に、ニードルグリッパなどの、製造条件による特定の把持工具が補強コンポーネントに穴又は穿孔を生ぜしめる可能性がある。流体が穿孔を通り抜けることを防ぐために、射出成形又は衝撃押出成形によって補強コンポーネントに設けられるアタッチメントによって、これらの穿孔を封止することができる。一方で、アタッチメントが補強コンポーネントとの重なり領域において穿孔の縁を越えて突出することによって、及び／又は穿孔をアタッチメント材料で充填することによってこれを達成することができる。

したがって、（連続する）アタッチメントが１つよりも多い穿孔、殊に２、３、４、５、又は６つの穿孔を覆うこともできる。アタッチメントは、平面図で円形、四角形、又は十字形にすることができる。

少なくとも１つの平形アタッチメントは、少なくとも１つの穿孔を充填する素材結合的に接続された延長部を有することができる。この延長部は、栓として穿孔を封止することができる。

平形アタッチメントと平形補強コンポーネントとの重なり領域の長さは、平形補強コンポーネントの肉厚の少なくとも２．０倍、２．５倍、３．０倍、３．５倍、又は４．０倍であり得る。

重なり領域のこれらの長さは、平形補強コンポーネントへのアタッチメントの特に良好な付着、したがって、特に良好な封止をももたらす。

少なくとも１つの平形アタッチメントと平形補強コンポーネントとの重なり領域の長さは、少なくとも１つの穿孔の直径の少なくとも２．５倍、３．０倍、３．５倍、４．０倍、又は４．５倍であり得る。

重なり領域のこれらの長さはまた、平形補強コンポーネントへのアタッチメントの特に良好な付着、したがって特に良好な封止をももたらす。

少なくとも１つのアタッチメントは、少なくとも１つのアタッチメントと素材結合的に接続されたチャネル（Ｋａｎａｌ）を有することができ、チャネルは、少なくとも１つのアタッチメントを平形補強コンポーネントの縁と接続する。チャネルは、少なくとも１つのアタッチメントが設けられる部分領域と同じでない平形補強コンポーネント（２）の第２の部分領域に設けられる。

チャネルは、アタッチメントと同じ縁材からなり得る。殊に、チャネル及びアタッチメントは、一作業工程で補強コンポーネントに設けられる。

このようなチャネルは、製造プロセス中、補強コンポーネントの縁領域にある工具の孔を通してアタッチメント材料を補強コンポーネントへ供給することを可能にする。それによって、同様に補強コンポーネントに、例えば縁領域において取り付けられるコンポーネントを製造するためにアタッチメント材料が使用される場合、アタッチメントが補強コンポーネントの縁領域から距離をおいているにもかかわらず、工具における孔の数を減らすことができる。これに代えて、工具がそれぞれのアタッチメントのための孔を有し、孔は、アタッチメントが設けられるべき補強コンポーネントの箇所の真上に位置決めされる。

チャネルは、平面図で、平面図でアタッチメントの直径よりも小さい直径を有することができる。

それによって、アタッチメント材料の使用量を減じることができる。これに代えて、アタッチメントを補強コンポーネントの縁領域に取り付けることもでき、チャネルなしでも、補強コンポーネントの縁領域に取り付けることができるコンポーネントと素材結合的に接続することができる。

アタッチメントが補強コンポーネントの縁領域に取り付けられ、かつ補強コンポーネントの縁領域に取り付けることができるコンポーネントに直接隣接する場合にこの配置がふさわしい。

チャネルは、少なくとも１回枝分かれされることができ、それによりチャネルは、分岐箇所から少なくとも２つの部分チャネルに分かれ、各枝分かれの部分チャネルをそれぞれ１つのアタッチメントと接続することができる。

それによって、製造時にアタッチメント材料の使用量を減らすことができる。複数の枝分かれを連続して相次いで設けることもでき、それによりチャネルのいくつかの分岐が生じる。

少なくとも１つのアタッチメントの高さは、平形補強コンポーネント（２）の肉厚の０．５倍～１．５倍であり得る。

この高さは、機能コンポーネントを後から溶接によって設けるため、若しくは穿孔を封止するために有利であるとわかった。

部品は、少なくとも２つのアタッチメントを備えることができ、少なくとも２つのアタッチメントのうちの少なくとも１つは、第１の部分領域において平形補強コンポーネントの上面と接続され、少なくとも２つのアタッチメントのうちの少なくとも１つは、第１の又は別の部分領域において平形補強コンポーネントの下面と接続されている。

本発明は、上記の説明による部品と少なくとも１つの機能コンポーネントとを備える機能部品であって、少なくとも１つの機能コンポーネントが少なくとも１つのアタッチメントと接続されている、機能部品にも関する。

機能部品は、少なくとも２つの機能コンポーネントと、上述のような少なくとも２つのアタッチメントと、を備えることができ、少なくとも２つの機能コンポーネントのうちの少なくとも１つは、平形補強コンポーネントの上面で少なくとも１つのアタッチメントと接続され、少なくとも２つの機能コンポーネントのうちの少なくとも１つは、平形補強コンポーネントの下面でアタッチメントと接続されている。

機能コンポーネントは、溶接、リベット留め、又は接着によってアタッチメントと接続することができる。殊に、機能コンポーネントは、溶接によってアタッチメントと接続される。

機能コンポーネントは、クリップ、ポンプ、弁装置、ニップルなど、タンクの他の部品のための、あるいは燃料タンクシステム又はバッテリハウジングのために企図され得るあらゆる機能コンポーネントのための保持装置であり得る。

本発明は、上記のような少なくとも１つの穿孔を有する部品と、少なくとも１つの第２の機能コンポーネントと、を備える別の機能部品であって、第２の機能コンポーネント又は第２の機能コンポーネントの一部が穿孔に設けられ、アタッチメントのアタッチメント材料によって穿孔の壁に対して封止されている、別の機能部品にも関する。

第２の機能コンポーネントは、ホース、ブッシング、又はバルブであり得る。第２の機能コンポーネントを、第１の機能コンポーネントと同じアタッチメントに設けることもできる。

第２の機能コンポーネントを穿孔のみならずアタッチメントの表面にも取り付けることができ、したがって第１の機能コンポーネントの特徴も有することができる。

機能コンポーネントとの接触箇所でのアタッチメントの半径を、接触箇所での機能コンポーネントの半径よりも少なくとも５ｍｍ大きくすることができる。

さらに、本発明は、上記の部品を備えるフロントエンドモジュールキャリア、シート構造、ドアシステム、車両下部構造、アンダーライドガード、燃料タンクハウジング、バッテリシステム又はバッテリ用の平形（構造）部品（例えばセルモジュールエンドプレート）又はバッテリハウジングに向けられる。

本発明は、上記の部品を製造する方法であって、
ａ．補強コンポーネントを少なくとも２分割の型内に提供することと、
ｂ．型にアタッチメント材料を導入することと、
ｃ．型内で射出成形又は衝撃押出成形によって部品を形成することと、
ｄ．開いた型から得られた部品を取り出すことと、を包含する方法に関する。

本発明は、上記の機能部品を製造する方法であって、
ａ．上記の部品を提供することと、
ｂ．アタッチメントが塑性範囲になるまでアタッチメントを加熱することと、
ｃ．アタッチメントに機能コンポーネントを接合することと、を包含する方法にも関する。

これに代えて、ステップｂで接着剤を塗布することもでき、又はステップｂでアタッチメントを機能コンポーネントと接触させ、続いて機能部品をアタッチメントにリベット留めすることもできる。

この場合、型とは、平形補強コンポーネントを収容でき、閉じた状態で、補強コンポーネントの周りにキャビティを提供し、その中にアタッチメント材料をチャネルを通して注入する（射出成形）、又はプレス成形のためにアタッチメント材料を提供する（衝撃押出成形）ことができるあらゆる適切な型若しくはツールと解される。射出成形では、アタッチメント材料が凝固点に達した後に部品の取出しを行うことができる。キャビティは、上記の部品によって定義される形態を縁材に付与できるように形成されている。

さらに、部品は、第２の剛性を有する平形縁材も備えることができ、縁材の組成は、アタッチメント材料のものに相当し、補強コンポーネントは、第１の短辺側面に第１の端を有し、縁材は、第２の短辺側面に２つのストリップに分割された第２の端を有し、第２の端の２つのストリップは、取り囲み領域において第１の端を両側から取り囲む。これに代えて、第２の端は、第１の端と重なるストリップを１つだけ有する。この場合、第１の端は少なくとも１つの湾入部を有することができ、これは第１の端と第２の端との境界面を、湾入部なしの場合と比べて大きくすること、したがって結合の安定性を高めることを可能にする。

平形縁材により平形補強コンポーネントを両側から取り囲むことによって、部品は、複合体に強い力が作用した場合でも平形補強コンポーネントと縁材とからなる複合体の安定性が維持されるという利点を提供する。部品は、特に、部品の面に対して垂直に作用する力に良好に耐えることができる。平形補強コンポーネントを両側から取り囲む部品は、どちらの側か、若しくはどの方向かに関係なく、垂直方向に作用する力（例えば、内部から、又は外部から、あるいは正圧及び負圧で部品の対向する両側で）に対して機械的に同じように安定し、したがって力の方向に応じて安定する。

本発明では、平形縁材の短辺側面は、平形縁材の短辺側面の長さにわたって互いに平行に延在する２つのストリップによって形成される。したがって、２つのストリップは、平形補強コンポーネントの端をその間に（例えば、隙間なしに、形状結合的に、及び／又は素材結合的に）収容することができる。平形補強コンポーネント及び平形縁材の上面若しくは下面は、平面の延在全体又は延在の一部にわたって互いに平行である一平面上又は複数平面上に延びる。その場合、平形補強コンポーネントのみならず平形縁材も、上面若しくは下面が湾曲した部分を含むことができる。

水平配置では、部品は、ａ）平形補強コンポーネントの一領域、ｂ）取り囲み領域、及びｃ）平形縁材の基材領域をこの順序で有することができる。

本発明の意味における取り囲み領域は、水平配置で、ｉ）重なり領域、すなわち、平形強化コンポーネントを有するストリップ同士が面に重なる領域と、ｉｉ）重なり領域に隣接し、重なりが生じないランプ領域と、からなる。ランプ領域において、平形縁材は、基材領域における平形縁材の肉厚よりも大きい肉厚を有することができる。ランプ領域は、重なり領域と底領域との間に配置されている。

平形縁材のストリップの肉厚が重なり領域における縁材の肉厚と解される。

重なり領域の外側の縁材の肉厚は、この領域における平形縁材の肉厚に全く相当する。

平形縁材の両方のストリップは、互いに非対称又は対称の構造を有することができ、平形補強コンポーネントの水平方向中心を通る仮想平面が鏡平面を形成する。殊に、構造は対称である。第１及び第２のストリップの端面は、平形補強コンポーネントの短辺側面に対して同じ距離を有することができる。これは、ストリップの端面が正確に上下に配置されているか、又は２０％～０％又は１０％～０％のわずかな程度だけ互いにずれていることを意味する。

平形縁材は、取り囲み領域全体にわたって（断面で、すなわち縁材の表面の広がりに対して横向きに）円弧状に延びることができる。

それによって、負荷がかかった場合に最も強い力が生じる重なり領域における縁材が特に厚く形作られるという利点が達成される。さらに、円弧状の輪郭形状は、縁材の肉厚が円弧の始点から、縁材の底領域に向かう側で、平形補強コンポーネントに隣接する円弧の終点まで、まずゆっくりと最大値まで増加し、次いで再び連続的に減少することを可能にする。このようにして、平形補強コンポーネントと平形縁材との間の急激な段差のある移行が回避され、部品が負荷を受けて外れるのを回避する追加の安定性が部品に与えられる。

本発明の意味における円弧状とは、移行領域における縁材の肉厚の連続した定常的な増加／減少、すなわち実際の円弧形状を指すことができる。しかし、円弧状は、いくつかの直線部分からなる形状が存在し、いくつかの直線部分の間の移行部が角によって形作られる、及び／又は円弧によって形成されることを意味し得る。

縁材の肉厚は、第１の端が平形補強コンポーネントの短辺側面を形成する位置で最大となることができ、すなわち、縁材の表面は、第１の端が平形補強コンポーネントの短辺側面を形成する位置で、向かい側に位置する補強コンポーネントの表面との距離が最大であるということである。この位置で、一方のストリップ又はそれぞれ両方のストリップの縁材の肉厚は、基材厚さの半分以上であり得る。すなわち、全体として、ストリップにおける縁材の肉厚は、この位置で基材厚さ以上であり得る。第１の端が平形補強コンポーネントの短辺側面を形成する縁材の肉厚の位置によって、縁材の表面上の位置が示され、この位置から、平形補強コンポーネントの短辺側面の取り囲まれた第１の端に、すなわち、平形補強コンポーネントの短辺側面が平形縁材の第２の端とぶつかる点に垂線を下すことができる。

それによって、この位置で縁材が形成する縁材の、若しくは１つのストリップ、両方のストリップの肉厚が、平形補強コンポーネントと平形縁材との間の移行領域において最大である。この位置は、負荷がかかった場合に部品が最も早く破損する可能性のある位置である。したがって、この位置での縁材の肉厚によって部品の破損が防止される。

さらに、最小肉厚は、基材肉厚以上、すなわち、取り囲み領域の外側の縁材の肉厚以上であり得る。

したがって、この位置での縁材の肉厚によって、部品の破損が特に有利に防止される。

基材の肉厚は、０．８ｍｍ以上１０ｍｍ以下、１ｍｍ以上５ｍｍ以下、１．５ｍｍ以上４．５ｍｍ以下、２．０ｍｍ以上３．５ｍｍ以下、２．０ｍｍ以上３ｍｍ以下、又は２．２５ｍｍ以上２．７５ｍｍ以下であり得る。

ランプ領域は、長さが１．５ｍｍ以上１５ｍｍ以下、１．５ｍｍ以上５．０ｍｍ以下、２．０ｍｍ以上４．５ｍｍ以下、２．５ｍｍ以上４．０ｍｍ以下、又は３．００ｍｍ以上３．５０ｍｍ以下であり得る。ランプ領域の長さは、円弧の始点（縁材の底領域に向かう側）と、円弧において縁材の肉厚が最大である位置から底領域における平形縁材の表面の仮想延長線上に垂線が下される点との間の距離として定義される。

重なり領域は、長さが１．５ｍｍ以上１５ｍｍ以下、５．０ｍｍ以上１５．０ｍｍ以下、７．０ｍｍ以上１２．０ｍｍ以下、８．０ｍｍ以上１１．０ｍｍ以下、又は９．００ｍｍ以上１０．００ｍｍ以下であり得る。

最大肉厚は、基材肉厚の０．５倍～２倍、１倍～２倍、１倍～１．７５倍、１倍～１．５倍、又は１倍～１．２５倍であり得る。

補強コンポーネントと縁材との間の重なり領域の長さは、基材肉厚の０．５倍～１０倍、１．５倍～８倍、１．７倍～６倍、又は２倍～４倍であり得る。

重なり領域の長さと縁材とのこの比率が部品の特に高い安定性を確保することが明らかになった。

ストリップのうちの少なくとも１つの端面に湾入部（すなわち凹所又は空所）を設けることができる。

これらの湾入部は、部品を製造するために使用される型若しくは工具に設けられた押さえ装置によって作製することができる。押さえ装置は、流れて来る（プラスチック）溶融物による補強コンポーネントの変位又は「剥離（Ａｕｆｓｐｌｅｉｓｓｅｎ）」（例えば、オルガノシートの場合、織物層間の結合の解消）を低減若しくは回避することができ、平形補強コンポーネントを溶融物流又は押しつけられる縁材に対して平形の補強コンポーネントを安定させることができるので、この押さえ装置は理想的には肉厚の中心に保持される（若しくはこれは壁の縁領域の一方の側に押されない）。

ストリップの端面とは、平形補強コンポーネントの方に向いた、かつ重なり領域に位置するストリップの面のことである。したがって、湾入部は、ストリップの端面から８０°～１００°、殊に９０°の角度でストリップ内に突出する。

両方のストリップに湾入部を設けることができる。

これは、製造プロセス中に、溶融物流又は押し付けられる縁材に対して平形補強コンポーネントを十分に対称的に安定させるという利点を提供する。

第１のストリップの湾入部を、第２のストリップの湾入部の向かい側に位置するように配置することができる。

したがって、２つのストリップにおいてそれぞれの湾入部が直接上下に位置する。

これは、製造プロセス中に、溶融物流又は押し付けられる縁材に対して平形補強コンポーネントを非常に対称的に安定させるという利点を提供する。

湾入部は、２つの異なる長さを有することができ、２つの異なる長さを有する湾入部が交互に配置される。

特に、ストリップのうちの１つに、ある長さの湾入部の第１群と第２の長さの湾入部の第２の群とが存在することができ、第１の長さは第２の長さよりも大きい。

第１のストリップのみならず第２のストリップにも湾入部の第１の群と第２の群とが存在することができる。

第１のストリップにおける湾入部の第２の群の湾入部は、第２のストリップにおける第１の群の湾入部の向かい側に位置することができ、第１のストリップにおける湾入部の第１の群の湾入部は、第２のストリップにおける第２の群の湾入部の向かい側に位置することができる。それによって、１つのストリップ内のみならずそれぞれのストリップ間でも湾入部の長さが交互になる。

この配置には、完成した部品を、例えば流体容器内で使用する場合に流体に対して特に密するという利点がある。さらに、目に見える継目が回避される。

これに代えて、第１のストリップにおける湾入部の第２の群の湾入部は、第２のストリップにおける第２の群の湾入部の向かい側に位置することができ、第１のストリップにおける湾入部の第１の群の湾入部は、第２のストリップにおける第１の群の湾入部の向かい側に位置することができる。それによって、湾入部の長さがそれぞれのストリップ内のみで交互になる。

これは、流体に対する封止の改善が達成されるが、この実施形態の製造のために必要とされる比較的単純な形であるため、製造プロセスが比較的簡単であるという利点を有することができる。

湾入部は、重なり領域の長さの１００％～２５％の長さを有することができる。殊に、湾入部を重なり領域の長さの９５％～７０％の長さで設けることができ、及び／又は重なり領域の長さの２５％～５０％の長さを有する湾入部を設けることができる（特に、異なる長さを有する２つの群の湾入部が設けられる場合、これらの異なる長さを組み合わせることができる）。

さらに、１つのストリップ内、又は２つのストリップ内の湾入部を互いにほぼ等距離とすることができる（ほぼとは、すべての湾入部間の距離と距離の平均値との偏差が２５％までであることを意味する）。特に、２つのストリップにおける湾入部間の距離をほぼ同じにすることができる。しかし、設計上の制約条件によっては、１つ又は両方のストリップ内の湾入部間の距離をそれぞれのストリップの少なくとも部分領域において（例えば３０％まで）自由に適応させることができるか、若しくは可変であることも開示される。

等距離によって、負荷がかかった場合の圧力分布をさらに改善することができる。

補強コンポーネントは、平形縁材のプラスチックと適合するプラスチックからなることができ、それにより補強コンポーネントと平形縁材との間の素材結合的な接続を行うことができる。さらに、補強コンポーネントは、平形プラスチックと適合する縁材からなり得るが、少なくとも、補強コンポーネントが平形縁材と接触する箇所で、又は全部をプラスチックでコーティングすることができ、それによっても、補強コンポーネントと平形縁材との間の素材結合的接続を生じさせることができる（この場合、コーティングされた補強コンポーネントの剛性はコーティングされない補強コンポーネントの剛性に相当する）。しかしこれに加えて、形状結合を生じさせることもできる。

さらに、補強コンポーネントは、平形縁材のプラスチックと適合しない縁材からなることができ、それにより補強コンポーネントと平形縁材との間に形状結合的接続は生じ得ない。

縁材及び補強コンポーネントの選択は、所望の適用分野に依存し、当業者は材料及び補強コンポーネントを適用領域に応じて選定することができる。重要なのは、補強コンポーネントの剛性を縁材の剛性よりも高くすることのみである。

平形縁材のストリップは、補強コンポーネントの第１の短辺側面の全体が含まれる縁を完全に取り囲むことができる。これに代えて、平形縁材は、この縁を部分的にのみ、すなわち、例えば補強コンポーネントの端面のみを取り囲むこともでき、それにより縁／補強コンポーネントの短辺側面の領域は覆われないままである。

したがって、補強コンポーネントの周回縁全体が平形縁材によって安定する。

本発明による部品を断面図で示す。 本発明による部品を断面図で示す。 本発明による部品を断面図で示す。 本発明による部品を断面図で示す。 追加の参照記号を記載した図４からの本発明による部品を示す。 本発明による部品を平面図で示す。 本発明による部品を平面図で示す。 本発明による機能部品を断面図で示す。 本発明による機能部品を断面図で示す。 本発明による機能部品を平面図で示す。 本発明による機能部品を平面図で示す。 本発明による部品の補強コンポーネントを平面図で示す。 本発明による部品を図１２からの補強コンポーネントと共に平面図で示す。 本発明による部品の縁領域を断面図で示す。 本発明による部品の縁領域を平面図で示す。 本発明による部品の平形縁材を、湾入部が見える斜視図で示す。

次に以下の記載において、同じ参照記号は同じコンポーネント若しくは同じコンポーネントを示し、それにより図を参照して行われる部品の説明が他の図にも適用され、それにより繰り返しの説明が回避される。さらに、一実施形態との関連で説明された個々の特徴を、他の実施形態で別々に使用することもできる。

図１は、本発明による部品１を断面図で示す。

アタッチメント３は、部分領域において補強コンポーネント２上に位置し、これと堅固に接続されている。

図２は、本発明による部品を断面図で示す。

図２に示されるように、補強コンポーネント２は穿孔４を有することができ、アタッチメント３は穿孔４を封止するように充填する延長部５を有することができ、したがって上面９から下面１０へ（又はその逆に）通り抜ける可能性のある流体を封止する。アタッチメント３は、上面９との接触面でも封止するように作用する。これに代えて、アタッチメント３が延長部を含まず、上面９の接触面との結合によってのみ同様に封止するように作用することを企図することもできる。

図３は、本発明による部品を、チャネル６が追加的に設けられた断面図で示す。

チャネル６は、アタッチメント３を補強コンポーネント２の縁領域に、若しくは選択的に平形縁材と接続し、その構造については後から説明する。

図４は、本発明による部品を、チャネル６及び穿孔４が設けられた断面図で示す。

図５は、図４からの本発明による部品を、追加の要素を記載して示す。簡略化するために、図４の参照番号は省略された。

Ｘ１は穿孔の幅、Ｘ２はアタッチメントと補強コンポーネントの重なり長さ、Ｘ３はアタッチメントの高さ、ａは補強コンポーネントの高さ／厚さ（基材厚さともいう）である。

穿孔４の幅Ｘ１は、その最も広い箇所での穿孔の幅Ｘ１に相当する。アタッチメント３と補強コンポーネントとの重なり長さＸ２は、補強コンポーネントの上面に対して平行の直線上にあって、穿孔の中心点からアタッチメント３の縁までであり、かつ直線とアタッチメント３の縁及び穿孔の縁との交差点によって画定される最短区間と解される。

アタッチメントの高さＸ３は、強化要素の上面１０に対して直交に測定され、アタッチメント３の中心点における高さが決定される。

補強コンポーネントの高さ／厚さａは、補強コンポーネントの厚さ若しくは平均厚さに相当する。チャネルの高さＸ４は、補強コンポーネントの高さａの３０％～１００％、５０％～１００％、又は８０％～１００％に相当する。

図６は、本発明による部品を平面図で示す。

アタッチメント３を、チャネル６を介して平形壁材３００に接続することができる。チャネル６は、アタッチメント３の最も広い箇所でのその直径よりも狭くすることができる。

図７は、本発明による部品を平面図及び断面図で示す。

アタッチメント３の延長部５は、穿孔４を充填する。

図８は、本発明による機能部品を断面図で示す。

この図８は、アタッチメント３に機能コンポーネント７が設けられた点でのみ図３と異なる。アタッチメント３は、補強コンポーネントよりも多くの溶接可能部品を含むので、補強コンポーネント２への機能部品７の接続を改善する。

図９は、本発明による機能部品を断面図で示す。図８とは対照的に、ここでは補強コンポーネント２が穿孔４も有する。図９において、穿孔は、機能コンポーネントを上面９から下面１０へ通すために使用される。例えば延長部５にチャネルを通すことができ、チャネル自体は、穿孔４の縁に対して封止されている。

図１０は、機能コンポーネント７、８を取り付ける前の本発明による部品を平面図で示す。認識できるように、部品を、チャネル６を介して平形縁材３００と接続することができる（図１０の下半分及び中半分のアタッチメント３）。これらのチャネル６は部分チャネルに枝分かれすることができ、部分チャネル自体は、アタッチメント３と接続されている（図１０の中央のアタッチメント３）。これに代えて、アタッチメント３をチャネルなしで縁材３００と接続でき、したがってこれに直接隣接することができる（図１０の右上半分のアタッチメント３）。

図１１は、本発明による機能部品を平面図で示し、機能コンポーネント７、８が取り付けられている点で図１０の図とは異なる。

図１２は、本発明による部品の補強コンポーネントを平面図で示す。

補強コンポーネント２に、例えばニードルグリッパなどの把持工具によって作製されたいくつかの穿孔４が見て取れる。

図１３は、図の上部に４つのアタッチメント３を有する、図１２からの補強コンポーネント２を示す。さらに、補強コンポーネント２の縁は、アタッチメント３と接続された縁材３００で取り囲まれている。これらのアタッチメントによって、穿孔４の閉鎖、したがって封止が達成される。この場合、穿孔は、十字の脚が穿孔を封止する十字形のアタッチメントによって封止された。

図１４は、本発明による部品１の縁領域を断面図で示す。

部品１は、平形に形作られ、かつ高剛性を有する補強コンポーネント２を備える。ここでは、熱可塑性又は熱硬化性の種類の繊維複合材が考慮の対象になるが、金属板やその他のプレートも可能である。

補強コンポーネント２は、第１の端４００（図１の右側に示される）に、上面５００ｂと下面５００ｃとによって画定される短辺側面５００ａを有する。補強コンポーネントの反対側の端は図に示されていない。

この補強コンポーネント２は、長さｕを有する取り囲み領域Ｕにおいて、より剛性の低い（射出成形）縁材３００で両側が射出成形により覆われる（ｕｅｂｅｒｓｐｒｉｔｚｔ）。この縁材３００もほぼ平形に形作られている。両側が射出成形により覆われることで、縁材３００は、第２の端６００（図１４において縁材３００の左側）に、縁材３００からなる２つのストリップ８００、９００を形成し、これらは、重なり領域Ｌにおいて補強コンポーネント２に（直接、すなわち中空空間を形成せずに）当接する。縁材３００の反対側の端は図に示されていない。補強コンポーネント２のない２つのストリップ８００、９００を有する縁材３００の図が図１６に見いだされる。図１５及び図１６において、２つのストリップが縁材３００の短辺側面の上下に位置し、補強コンポーネント２の上方にほぼ等しく突出することが見て取れる。

取り囲み領域Ｕは、縁材３００がランプ領域Ｒにおいて基材領域Ａに比べて、かつこの領域から、まず厚くなるが、まだ補強プレートと重ならない領域と、縁材３００が補強プレートと重なる重なり領域Ｌと、を含む。

図１４に示されるように、平形縁材３００は、取り囲み領域Ｕ全体にわたって（断面において、すなわち縁材３００の表面の広がりに対して横方向に）円弧状に延びることができる。

本発明の意味における円弧状とは、移行領域Ｕにおける縁材３００の肉厚の連続した定常的な増加／減少、すなわち実際の円弧形状を指すことができる。しかし、円弧状は、いくつかの直線部分からなる形状が存在し、いくつかの直線部分の間の移行部が角ばる、及び／又は図１４に示されるように円弧によって形成されることを意味し得る。

特に、縁材３００若しくはストリップ８００、９００の最大肉厚ｈ１、ｈ２は、補強コンポーネント２と縁材３００との間の境界面上の領域にあり得る。したがって、縁材３００の肉厚ｈ１、ｈ２は、第１の端４００が平形補強コンポーネント２の短辺側面５００ａを形成する位置で最大となり得る。第１の端４００が平形補強コンポーネント２の短辺側面５００ａを形成するこの位置において、縁材３００の表面（上面７００ｂ又は下面７００ｃ）は、補強コンポーネント２の反対側の表面（上面５００ｂ又は下面５００ｃ）に対して最大の距離を有する。

それによって、この位置で縁材３００が形成する縁材３００若しくはストリップ８００、９００のうちのストリップ８００、９００の肉厚ｈ１、ｈ２は、平形補強コンポーネント２と平形縁材３００との間の移行領域において最大（「最大肉厚」）である。この位置は、負荷がかかった場合に部品１が最も早く破損する可能性のある位置である。したがって、この位置での縁材３００の肉厚によって、部品１の破損が特に効果的に防止される。

さらに、この最大肉厚ｈ１、ｈ２は、基材肉厚ａ、すなわち取り囲み領域Ｕの外側の縁材３００の肉厚に等しいか、又はそれより大きい。

したがって、この位置での縁材３００の肉厚ｈ１、ｈ２によって、部品１の破損が特に有利に防止される。さらに、それによって、移行領域、すなわち補強コンポーネントの短辺側面５００ａの領域においても肉厚が平形縁材３００にぶつかり、少なくとも基材領域Ａにおける肉厚Ｕａに相当し、したがって、この領域の強度が残りの部品１において見いだされるものにほぼ相当することが確保される。

重なり領域Ｌの長さは、例えば基材肉厚ａの２倍～４倍である。

重なり領域Ｌの長さと縁材３００とのこの比率が、部品１の特に高い安定性を確保し、それと同時に縁材３００の過度の使用が回避されることがわかった。

図１５は、本発明による部品１を平面図で示し、図１６は、図１５からの縁材３００の斜視詳細図を示す。

図１５及び図１６から分かるように、重なり領域からのストリップ８００、９００の端面１１００に湾入部１２００、１３００（すなわち空所、凹所）を設けることができる。

これらの湾入部１２００、１３００は、部品１を製造するために使用される型若しくは工具に設けられた押さえ装置によって作製することができる。押さえ装置は、流れて来る（プラスチック）溶融物又は押し付けられる縁材による補強コンポーネント２の変位又は「剥離（Ａｕｆｓｐｌｅｉｓｓｅｎ）」（例えば、オルガノシートの場合、織物層間の結合の解消）を低減若しくは回避することができ、平形補強コンポーネント２を溶融物流に対して安定させることができるので、これは理想的には縁材の肉厚の中心に保持される（若しくはこれは壁の縁領域の一方の側に押されない）。

図３００において、両方のストリップ８００、９００に湾入部１２００、１３００が設けられている。

これは、製造プロセス中に、溶融物流に対して平形補強コンポーネント２をほぼ対称的に安定させるという利点を提供する。

図１６に例示的に示されるように、第１のストリップ８００の湾入部１２００、１３００を第２のストリップ９００の湾入部の向かい側に位置するように配置することができる。

したがって、２つのストリップ８００、９００において、それぞれの湾入部１２００、１３００が直接上下に位置する。

これは、製造プロセス中に、溶融物流又は押し付けられる縁材に対して平形補強コンポーネント２を非常に対称的に安定させるという利点を提供する。

図１５及び図１６に示されるように、湾入部１２００、１３００は２つの異なる長さを有することができ、２つの異なる長さを有する湾入部１２００、１３００を交互に配置することができる。図３００において左右に配置されている湾入部の場合のように、この場合上ストリップ８００における長さが長いほうの湾入部１３００は、その下に位置するストリップ９００における長さが短いほうの湾入部１２００の向かい側に位置することができる。それに応じて、図３００の中央に配置されている湾入部１２００の場合のように、上ストリップ８００における短い長さの湾入部１２００の向かい側に、その下に位置するストリップ９００における長い長さの湾入部１３００が位置する。

この配置には、完成した部品１が、例えば流体容器内で使用される場合に、流体に対して特に密であるという利点がある。さらに、目に見える継目が回避される。

図１５に示されるように、縁材３００は、平形補強コンポーネント２の短辺側面５００ａを完全に取り囲むことができる。しかしながら、縁材３００が平形補強コンポーネント２の１つ以上の部分領域にのみ取り付けられることも考えられる。

１：部品
２：（平形）補強コンポーネント
３：アタッチメント
４：穿孔
５：延長部
６：チャネル
７，８：機能コンポーネント
９：補強コンポーネントの上面
１０：補強コンポーネントの下面
１１：機能部品
Ｘ１：穿孔の幅
Ｘ２：アタッチメントと補強コンポーネントの重なり長さ
Ｘ３：アタッチメントの高さ
ａ：補強コンポーネントの高さ／厚さ／基材厚さ
３００：（平形）縁材
４００：平形補強コンポーネントの第１の端
５００ａ：平形補強コンポーネントの短辺側面
５００ｂ：平形補強コンポーネントの上面
５００ｃ：平形補強コンポーネントの下面
６００：平形縁材の第２の端
７００ａ：平形縁材の短辺側面
７００ｂ：平形縁材の上面
７００ｃ：平形縁材の下面
８００：第１のストリップ
９００：第２のストリップ
１０００：縁材の最大肉厚の位置
１１００：重なり領域の端面
１２００：湾入部、短
１３００：湾入部、長
Ｕ，ｕ：取り囲み領域、取り囲み領域Ｒ、ｒの長さ ランプ領域
Ａ：基材領域
Ｌ，ｌ：重なり領域、重なり領域の長さ
ｈ_１：第１のストリップの肉厚
ｈ_２：第２のストリップの肉厚

Claims (19)

1. フロントエンドモジュールキャリア、シート構造、ドアシステム、燃料タンクハウジング、車両下部構造、アンダーライドガード、バッテリシステムの構造部品、又はバッテリハウジングに適した部品（１）であって、前記部品が第１の剛性を有する平形補強コンポーネント（２）と、第２の剛性を有するアタッチメント材料からなる少なくとも１つの平形アタッチメント（３）と、を備え、前記第１の剛性が前記第２の剛性よりも高く、前記平形補強コンポーネントが上面と下面とを有し、前記アタッチメント（３）は、前記平形補強コンポーネント（２）の第１の部分領域において少なくとも前記平形補強コンポーネント（２）の前記上面又は下面と接続されている、部品。
2. 前記補強コンポーネント（２）がプラスチック、熱可塑性又は熱硬化性の種類の繊維複合材、金属板、あるいは木板であることを特徴とする、請求項１に記載の部品（１）。
3. 縁材（３）が射出成形材料、特に熱可塑性の種類の射出成形材料、又は衝撃押出成形材料、特に熱可塑性又は熱硬化性の種類の衝撃押出成形材料であることを特徴とする、請求項１又は請求項２に記載の部品（１）。
4. 前記平形補強コンポーネント（２）は、前記平形補強コンポーネント（２）の前記上面から前記下面への少なくとも１つの穿孔（４）を有し、少なくとも１つの前記平形アタッチメント（３）が少なくとも１つの前記穿孔（４）を覆うことを特徴とする、請求項１～請求項３のいずれか１項に記載の部品（１）。
5. 少なくとも１つの前記平形アタッチメント（３）が、少なくとも１つの前記穿孔（４）を充填する素材結合的に接続された延長部（５）を有することを特徴とする、請求項４に記載の部品（１）。
6. 少なくとも１つの前記平形アタッチメントと前記平形補強コンポーネント（２）との重なり領域の長さが、前記平形補強コンポーネント（２）の肉厚の少なくとも２．０倍、２．５倍、３．０倍、３．５倍、又は４．０倍であることを特徴とする、請求項４又は請求項５のいずれか１項に記載の部品（１）。
7. 少なくとも１つの前記平形アタッチメント（３）と前記平形補強コンポーネント（２）との前記重なり領域の前記長さが、少なくとも１つの前記穿孔（４）の直径の２．５倍、３．０倍、３．５倍、４．０倍、又は４．５倍であることを特徴とする、請求項４～請求項６のいずれか１項に記載の部品（１）。
8. 少なくとも１つの前記アタッチメント（３）が、素材結合的に接続されたチャネル（６）を有し、前記チャネルが、前記アタッチメントを前記平形補強コンポーネント（２）の縁と接続するとともに、前記平形補強コンポーネント（２）の第２の部分領域に設けられていることを特徴とする、請求項１～請求項７のいずれか１項に記載の部品（１）。
9. 前記チャネル（６）は、少なくとも１回枝分かれされ、各枝分かれの部分チャネルがそれぞれ１つの別のアタッチメント（３）と接続されていることを特徴とする、請求項８に記載の部品（１）。
10. 少なくとも１つの前記アタッチメント（３）の高さが、前記平形補強コンポーネント（２）の肉厚の０．５倍～１．５倍であることを特徴とする、請求項１～請求項９のいずれか１項に記載の部品（１）。
11. 前記部品（１）が平形縁材（３００）を備え、前記平形縁材（３００）の組成が前記アタッチメント材料の組成に相当し、
    前記補強コンポーネント（２）は、第１の短辺側面（５００ａ）に第１の端（４００）を有し、前記縁材（３００）は、第２の短辺側面（７００ａ）に、２つのストリップ（８００、９００）に分割された第２の端（６００）を有し、前記第２の端（６００）の２つの前記ストリップ（８００、９００）は、取り囲み領域（Ｕ）において前記第１の端（４００）を両側から取り囲むことを特徴とする、請求項１～請求項１０のいずれか１項に記載の部品（１）。
12. 前記部品（１）は、少なくとも２つのアタッチメント（３）を備え、少なくとも２つの前記アタッチメント（３）のうちの少なくとも１つが前記第１の部分領域において前記平形補強コンポーネント（２）の前記上面と接続され、少なくとも２つの前記アタッチメント（３）のうちの少なくとも１つが前記第１の部分領域、又はさらに別の部分領域において前記平形補強コンポーネント（２）の前記下面と接続されていることを特徴とする、請求項１～請求項１１のいずれか１項に記載の部品（１）。
13. 請求項４～請求項７のいずれか１項に記載の部品（１）と機能コンポーネント（７、８）とを備える機能部品であって、前記機能部品（７、８）又は機能部品（７、８）の一部が穿孔（４）に設けられ、前記アタッチメント（３）の前記アタッチメント材料によって前記穿孔（４）の壁に対して封止されている、機能部品。
14. 請求項１～請求項１３のいずれか１項に記載の部品（１）と少なくとも１つの機能コンポーネント（７、８）とを備える機能部品であって、少なくとも１つの前記機能コンポーネント（７、８）が少なくとも１つのアタッチメント（３）と接続されている、機能部品。
15. 前記機能部品が、少なくとも２つの機能コンポーネント（７、８）と請求項１２に記載の少なくとも２つのアタッチメントとを備え、少なくとも２つの前記機能コンポーネント（７、８）のうちの少なくとも１つが、前記平形補強コンポーネント（２）の上面で少なくとも１つの前記アタッチメントと接続され、少なくとも２つの前記機能コンポーネント（７、８）のうちの少なくとも１つが前記平形補強コンポーネント（２）の下面で前記アタッチメントと接続されている、請求項１４に記載の機能部品。
16. 前記機能コンポーネント（７、８）との接触箇所での少なくとも１つの前記アタッチメント（３）の半径が、前記接触箇所での前記機能コンポーネント（７、８）の半径より少なくとも５ｍｍ大きい、請求項１４又は請求項１５に記載の機能部品。
17. 請求項１～請求項１６のいずれか１項に記載の部品（１）、又は請求項１３～請求項１６のいずれか１項に記載の機能部品を備える、フロントエンドモジュールキャリア、シート構造、ドアシステム、燃料タンクハウジング、車両下部構造、アンダーライドガード、バッテリシステムの構造部品、又はバッテリハウジング。
18. 請求項１～請求項１７のいずれか１項に記載の部品（１）を製造する方法であって、
    ａ．補強コンポーネント（２）を少なくとも２分割の型内に提供することと、
    ｂ．前記型にアタッチメント材料を導入することと、
    ｃ．前記型内で射出成形又は衝撃押出成形によって部品を形成することと、
    ｄ．開いた前記型から得られた前記部品（１）を取り出すことと、を包含する方法。
19. 請求項１３～請求項１６のいずれか１項に記載の機能部品を製造する方法であって、
    ａ．請求項１～請求項１６のいずれか１項に記載の部品（１）を提供することと、
    ｂ．アタッチメントが塑性範囲になるまで前記アタッチメントを加熱することと、
    ｃ．前記アタッチメントに機能コンポーネントを接合することと、を包含する方法。

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