本发明涉及一种模制车身底部面板，具体地说，涉及具有用于将面板固定至车辆底盘的安装区域的用于机动车辆的外部定位的纤维面板。
背景技术：
外部定位的面板，也称为装饰部件，可以用于覆盖机动车辆的底面并保护车身不受水、雪、石屑和污垢的影响。此外，这种面板的使用减少了汽车对环境的噪音排放，并且减少了传递到客舱的噪音。由于这些面板形成大的部件，部分地或完全地覆盖车辆的底部，因此无论是作为单件还是多个面板，都需要轻质耐久的解决方案。
这些板可以包括至少一个纤维层，该纤维层由被加固或固化以形成坚硬的多孔层的毡制成。例如，(多个)面板或(多个)防护件可以以覆盖区域所需的形状热形成，例如作为发动机下防护件或面板、用于主车身底部区域或其一部分的防护件或面板、或行李箱区域下面的防护件或面板。(多个)面板或(多个)防护件可以包含多个安装点，用于将面板固定至汽车下方的安装区域，主要是在车身框架的区域上。
无论何时车辆行驶，车身底部面板都受到拉动面板的力。特别是当车辆行驶通过雪、水或泥浆或者甚至伴随高速空气压力时，模制车身底部面板可能暂时重载，特别是在面板的安装点中。这可能导致安装点或整个面板的损坏、性能损失甚至丧失功能。例如，通常涉及以不同的速度驾驶汽车通过不同水深的物理涉水测试，用于评估模制车身底部面板及其安装件抵抗这种重载损坏的能力。位于车辆前部下方的防护件或面板，例如，发动机下防护件，是在涉水场景中特别装载的面板。然而，轮拱内衬、侧面板或其他车身底部面板也可能受到影响。
这种模制车身底部面板的薄弱点之一可能是安装插座，模制车身底部面板在该安装插座处，固定至车辆的底盘。
车身底部面板通常包括用于每个安装点的至少一个通孔。该通孔在模制部件之后由材料冲孔形成，或者将孔作为无材料区域集成在模制工具中。通过将杆形元件插入通孔来实现安装。杆形元件可以永久地固定至车辆。然后通过将通孔放置在杆形元件上方并且用至少一个固定元件将其固定来安装部件，该固定元件能够将车身底部面板的材料夹紧在其位置，从而防止或至少阻碍部件的任何平面内或平面外移动。固定装置可以是例如螺钉或夹紧装置。替代地，杆形元件可以与固定元件组合以形成一个部件，例如螺钉、螺栓或穿孔夹，以及配对元件，优选地集成在车辆底盘或车身的安装区域中。
通常，对于这些面板的安装，可以使用以下固定类型：冲孔或螺钉夹，或螺钉与螺母或夹子的组合；然而，其他更精细的解决方案也是可能的。特别地，垫圈的使用有利于增加面板的夹紧区域和摩擦力，防止部件四处移动并由此损坏模制车身底部面板中的安装通孔。
在车辆上使用面板期间，特别是在驾驶期间，由于面板材料的轻微变薄和/或固定或紧固元件中的至少一个固定或紧固元件的松动，作用在面板上由此作用在安装件上的力导致安装系统的松动。松动的面板开始抵靠杆形元件滑动，从而抵靠杆形元件摩擦面板材料，在材料的该区域内产生局部应力，长时间之后或在增加的负载力下，这种摩擦将导致材料局部失效，局部地增加通孔尺寸，最终导致通孔破裂或安装件的拉穿失效。
增加安装点的数量有可能实现更高的断裂力，这具有更高的重量、成本和复杂性的缺点。替代的是增加至少在安装区域中使用的材料的体积，但是这也会增加成本和重量。
因此，本发明的目的是克服所描述的现有技术的问题，特别是提高安装区域的强度和或提供替代解决方案。
技术实现要素：
这些目的是通过如所要求保护的具有安装点的模制车身底部面板来实现的。
具体而言，通过用于保护机动车辆底面的模制车身底部面板，其包括加固纤维层，该加固纤维层包括至少一个安装点，用于通过安装装置将模制车身底部面板安装至车辆，其中，安装装置至少包括杆形元件和固定元件，其中安装点至少包括通孔和接触区域，该通孔延伸穿过模制车身底部面板以便容纳杆形元件，该接触区域在模制车身底部面板表面上围绕通孔设置，用于在安装位置中接触和支撑固定元件，并且其中，安装点还包括与模制车身底部面板一体形成的阻挡元件，其中，阻挡元件至少在接触区域的平面上方凸起并围绕通孔形成，并且其中，阻挡元件的面向通孔的支脚与通孔的中心之间的距离为5mm至20mm。
令人惊讶的是，使面板的一部分材料在接触区域的平面上方凸起到刚好足够高以阻挡固定元件，防止杆形元件接触面板材料并产生过高的局部力，从而加强安装点。
优选地，阻挡元件的高度至少与固定元件一样高，如果阻挡元件太低，则固定元件将滑过它，并且与现有技术一样杆形元件将能够再次抵靠通孔的壁移动。
阻挡元件被形成为脊部并围绕接触区域的边界对准。
凸起部分可以是围绕用于固定元件的接触区域的脊部的形式，优选地在接触区域的平面上方凸起至少2mm且不高于6mm。凸起部分的唯一功能是防止固定元件移动太多以至于杆形元件可能挤到面板的侧面中。仅仅接触杆形元件不足以对面板造成损坏。
优选地，阻挡元件的支脚的宽度(被定义为在脊部的两侧之间的接触区域平面中的宽度)在5mm与20mm之间。
优选地，脊部部段形式的阻挡元件具有在30°与360°之间的顶角α，其中，360°对应于完整圆环形凸起区域。角α的定义由穿过通孔的中心并且沿阻挡元件(图5)的端部的两条假想线给出。在阻挡元件不是完整圆的情况下，阻挡元件的端部中的至少一个端部可以延伸。
优选地，脊部或阻挡元件被构造为类似于∩形壁。这可以在车身底部面板的模制过程期间完成。脊部可以被填充或者下面是中空的。优选地，在模制过程期间形成中空脊部，由此材料在脊部区域中被压缩以形成阻挡元件。
该至少一个安装点沿面板的外边缘定位，优选地位于面板前部的边缘处。
令人惊讶的是，围绕通孔的至少一部分使用这种阻挡元件或脊部增加了安装装置的拉出强度。
纤维面板至少包括纤维和粘结剂，其中，纤维是短纤维或环状细丝。
优选地，纤维是热塑性的，优选地为聚酯的聚合物或共聚物，优选地为聚对苯二甲酸乙二醇酯或聚对苯二甲酸丁二醇酯、或聚酰胺，优选地为聚酰胺6或聚酰胺66、或聚烯烃，优选地为聚丙烯或聚乙烯中的至少一种。
优选地，粘结剂是热固性的，优选地为环氧树脂或酚醛树脂，或者是热塑性的，优选地为聚酯的共聚物，优选地为共聚对苯二甲酸乙二醇酯或共聚对苯二甲酸丁二醇酯，或聚酰胺，优选地为聚酰胺6或聚酰胺66，或聚烯烃，优选地为聚丙烯或聚乙烯。
优选地，纤维和粘结剂组合成双组分纤维，优选地为具有由聚对苯二甲酸乙二醇酯形成的芯和由聚对苯二甲酸乙二醇酯的共聚物形成的护层的环状长丝的形式。也可以使用双组分纤维和单组分纤维的混合物。
纤维还可以包括矿物纤维，如玻璃纤维、玄武岩纤维或碳纤维。
此外，所公开的热塑性纤维与所公开的矿物纤维的混合物也是可能的。
优选地，纤维层至少部分地由环状长丝制成，以进一步增强在安装状态下拉出部件所需的拉出力。由此，拉动安装装置，尤其是固定元件穿过孔。
根据本发明的模制车身底部面板的其他实施例也可以通过将不同实施例组合到本发明而从描述中得出，并且还可以从附图和附图中所示实施例的描述中得出。
附图说明
图1示出了车辆的底面的示意图。
图2示出了车身底部面板的示例。
图3a和图3b示意性示出了根据现有技术的车身底部面板至车辆底盘的安装。
图4a和图4b示意性地示出了根据本发明的车身底部面板至车辆底盘的安装。
图5示出了顶角的定义。
图6i至图6v示出了根据本发明的阻挡元件的示例。
具体实施方式
图1示出了车辆的底面，示例了安装至车辆的底盘5，例如安装至车辆的钢质承载体的横梁的车身底部面板1、10。前部的面板1(也被称为发动机下面板)在行驶或例如涉水期间最容易受到力的作用。
图2示出了附加的车身底部面板和用于这种面板的布局，具有发动机前或下面板20、主车身底部面板30(在这种情况下被分为两部分)、中心面板40和位于在车辆的后备箱或行李箱下方的后面板50。
图3a和图3b示出了将模制车身底部面板或面板1紧固至车辆5的底盘的示例。模制车身底部面板具有用于插入杆形元件3的通孔6。车身底部面板通常包括用于每个安装点的至少一个通孔3。该通孔在部件的模制之后通过材料穿孔形成，或者作为无材料区域集成在模制工具中。
通过将杆形元件插入穿过通孔来实现安装。杆形元件3可以永久地固定至车辆底盘5。然后通过将通孔放置在杆形元件上方并且用至少一个固定元件4将其固定来安装部件，该固定元件能够将车身底部面板的材料夹紧在位，从而防止或至少阻碍部件的任何平面内或平面外移动，例如螺钉或夹紧装置、螺栓和螺母或穿孔夹系统。在需要时，可能的配对元件，例如螺母，可以集成在车辆底盘或车身的安装区域中。杆形元件和固定元件一起形成安装装置。
通常，对于这些面板的安装，可以使用以下类型的用于固定或安装的装置：穿孔或螺纹夹，或者螺钉与螺母或夹子的组合；然而，其他更精细的解决方案也是可能的。特别地，垫圈2的使用有利于增加面板的夹紧区域，从而增加面板的摩擦力。
面板在安装之后直接固定在车辆上，使得面板不能特别地沿平面内方向移动，然而，在使用一定时间之后，该材料其厚度和/或刚度可能会略微变小，从而紧固件装置与模制车身底部面板之间的初始摩擦力会减小，使得面板能够在平面内移动。图3b中示出了这种情况。例如，在高速行驶或行驶通过水期间引起的力f能够推动车身底部面板移动抵靠杆形元件，如图3b中的圆圈区域a中所示。当杆形元件被永久固定而不能移动时，力被传递到材料中，产生局部应力。杆形元件将挤到材料中。这会最终导致材料在此点处断裂或撕裂，使得安装点和或部件在使用期间失效。这种缺陷更多地出现在布置在面板的边缘区域上、尤其是位于面板前部、指向车辆前部的区域上的安装点。
图4a和b示出了根据本发明的具有安装区域的车身底部面板。通过引入至少部分地沿接触区域，并且从通孔的中心测量在5mm和与20mm之间的距离d的阻挡元件7，面板将移动直到被固定元件或可选地垫圈元件止动，撞到的阻挡元件的侧面，如在圆圈区域y中所示。由于阻挡元件与固定或垫圈元件大面积接触，力被分散到更大的区域上。由于阻挡元件具有较大的抵抗区域，因此允许重新分配应力并减小应力。在此给出的示例中，杆形元件不能到达通孔中面板模制材料的边缘，如圆圈区域x中所示，然而，即使它仅能够接触到边缘，阻挡元件仍然能够重新分配力并防止安装点的失效。
图5示意性地地简化示出了车身底部面板1，其具有用于垫圈元件(未示出)的固定元件的通孔和接触区域2。在该示例中，沿接触区域2仅放置部分阻挡元件3d。阻挡元件沿接触区域的边界延伸的长度可以由顶角限定，其中，角度α由穿过通孔的中心并且沿如图所示的阻挡元件的端部的两条假想线给出。
图6i至图6v示出了如图5中已经示出的具有用于垫圈元件(未示出)的固定元件的通孔和接触区域2的示意性简化的车身底部面板1。图6i至图6v示出了用于阻挡元件7a-7d和7’-7”’的不同的可能方案。用f给出在使用中例如在高速行驶和或行驶通过水期间预期作用在车辆上安装的部件上的力的方向。
在图6i中，圆环形阻挡部分7a包括单个圆环形阻挡元件，其是与模制车身底部面板1一体形成并且被对准为沿接触区域2的接触区域的边界延伸的突起。阻挡元件是基本上形成整个阻挡部分的单一元件。根据图5中给出的定义，具有360°的顶角。
在图6ii中，示出了半圆环形阻挡部分7b，相应地是带有顶角α＝180°的圆环部段。阻挡部分7b包括单个半圆环形阻挡元件7b，其是与模制车身底部面板1一体形成并且被对准为沿接触区域2的边界部段延伸的突起。
图6iii示出了具有u形阻挡部分7c的模制车身底部面板1，包括单个u形阻挡元件7c，其是与模制车身底部面板1一体形成并且被对准为沿接触区域2的边界部段延伸的突起。u形突起7c的直边用作锚固件，其在负载f下被拉动，从而附加地增强了模制车身底部面板1的机械阻力。
图6iv示出了模制车身底部面板1，其是具有顶角α＝60°的圆环部段7d。阻挡部分3d包括形成阻挡元件7d的具有顶角α＝60°的单个圆环部段7d，其是与模制车身底部面板1一体形成并且被对准为沿接触区域2的边界部段延伸的突起。
图6v示出了模制车身底部面板1。形成为具有顶角α＝180°的圆环部段的阻挡部分7包括三个圆形部段7’、7”和7”’，它们之间相应地由空隙空间隔开，环部段的顶角约为α＝40°，形成阻挡元件的每个环部段是与模制车身底部面板1一体形成并且沿着接触区域2的突起。
尽管图5和图6中的示例示出了圆形接触区域，但是，根据安装装置尤其是固定元件和或垫圈元件以及安装点周围的可用空间，接触区域也可以是椭圆形或不规则形状。
安装系统的示例并非穷尽的；特别地，所示系统的不同元件可以与技术人员已知的系统结合。