用于制造用于机动车的车体部件的方法、用于制造用于机动车的车体部件的装置以及用于机动车的车体部件与流程

文档序号:11208243阅读:651来源:国知局
用于制造用于机动车的车体部件的方法、用于制造用于机动车的车体部件的装置以及用于机动车的车体部件与流程

本发明涉及一种用于制造用于机动车的车体部件的方法,所述车体部件由嵌入在合成材料基质中的非卷曲纤维形成的基体形成并且包括特别用于从机动车内部排放空气的至少一个排气装置,该排气装置包括能够经由至少一个排气挡板元件可逆地闭合的至少一个排气口。

至少分部段地或部分地由嵌入在合成材料基质中的非卷曲纤维形成的纤维复合材料或复合材料来制造现代机动车辆是一种已知的做法。近来,相应的纤维复合材料或复合材料也被用于形成车体的部件,并且因此某些车体部件由相应的纤维复合材料或复合材料形成。

到目前为止,将通常用于从机动车的内部排放空气的已知的排气装置附接到由复合材料形成的车体部件是比较昂贵的方法。因此,需要对将相应的排气装置附接到相应的车体部件进行改进。特别地,需要一种能够高度集成或高度集成的,并且在制造和工艺技术方面可靠的用于在相应的车体部件上附接或形成相应的排气装置的方法。

本发明的目的在于详细说明一种高度集成的,并且在制造和工艺技术方面可靠的用于制造用于机动车的车体部件的方法,所述车体部件由嵌入在合成材料基质中的非卷曲纤维形成的基体形成,并且包括特别用于从机动车的内部排放空气的至少一个排气装置,该排气装置包括能够经由至少一个排气挡板元件可逆地闭合的至少一个排气口。

所述目的通过开篇所述类型的方法来实现,该方法的特征在于以下步骤:

-提供由嵌入在合成材料基质中的非卷曲纤维形成的至少一个(特别是片状的)层以形成基体的所述部分或一部分,

-在基体中形成至少一个开口以形成至少一个排气口,或

-提供由嵌入在合成材料基质中的非卷曲纤维形成的并且具有至少一个开口的至少一个(特别是片状的)层以形成具有至少一个排气口的基体的所述部分或一部分,以及

-将至少一个排气挡板元件如此附接到基体,使得所述元件至少部分可逆地闭合基体中至少一个开口,以形成排气装置。

本文描述的方法通常涉及机动车的车体部件的制造,该车体部件由嵌入在合成材料基质中的非卷曲纤维形成的基体形成。因此通过所述方法要生产或生产的车体部件基本上是由嵌入在合成材料基质中的相应的非卷曲纤维形式的纤维复合材料或复合材料形成的纤维复合部件或复合部件。

通常,相应的复合材料由在单层或多层非卷曲纤维中以一定的排列和取向来布置的纤维材料组成,该纤维材料由热塑性合成材料基质或热固性合成材料基质包围,因此被嵌入到热塑性合成材料基质或热固性合成材料基质中。典型地,玻璃或碳纤维被用作纤维材料,尽管也可以使用芳纶纤维。当然,可以在非卷曲纤维中使用(化学上)不同的纤维材料。通常,热塑性合成材料(例如聚酰胺、聚乙烯或聚丙烯等)被用作热塑性合成材料基质。通常,热固性合成材料(例如丙烯酸酯、环氧树脂、苯基树脂、聚氨酯等)被用作热固性合成材料基质。

通过所述方法要生产或生产的车体部件包括特别用于从机动车的内部排放空气的至少一个排气装置。因此,相应的排气装置被集成到通过所述方法要生产或生产的车体部件中。相应的排气装置包括能够由至少一个排气挡板元件可逆地闭合的至少一个排气口。相应的排气口的可逆闭合应当理解为,当存在相应的压力差,特别是在机动车的内部和外部之间存在相应的压力差时,排气挡板元件能够以其不再闭合所述开口的方式相对于排气口至少部分地移动,从而通常为了补偿相应的压力差使得空气能够从机动车的内部流出到机动车的外部。补偿相应的压力差特别是对于机动车的门的打开和关闭是重要的。在与排气装置相关联的排气口闭合的状态下,相应的排气挡板元件还防止湿气、水、污垢等渗入机动车的内部。相应的排气挡板元件通常至少部分地由软弹性或弹性材料形成。在车体上附接通过所述方法要生产或生产的车体部件的位置根据具体的机动车的具体功能或设计需求来确定。通过所述方法要生产或生产的车体部件的特定几何/设计构型也由此来确定。仅仅作为示例,应当注意在机动车的后端区域(特别是机动车的后挡板区域)中或在由机动车的后端(特别是机动车的后挡板)所形成的区域中附接车体部件的可能性。

所述方法包括以下基本步骤,以下对其做更详细的解释:

在第一步中,能够提供由嵌入在合成材料基质中的非卷曲纤维形成的至少一个(特别是片状的)层以形成随后的车体部件的基体的所述部分或一部分。所提供的由嵌入在合成材料基质中的非卷曲纤维形成的至少一个层通常是片状半成品。所提供的由嵌入在合成材料基质中非卷曲纤维形成的至少一个层能够根据要生产的车体部件的形状和几何结构而制成,也就是说,特别是能够具有相应的几何尺寸。

在随后的第二步中,在基体中形成至少一个开口或孔,以形成随后的车体部件的排气装置的所述排气口或至少一个排气口。因此,在基体中形成的相应的开口以形成与从机动车的内部排放空气有关的针对气体(特别是空气)从机动车的内部流出到机动车的外部的流动通道。相应开口的形成通常通过分离工艺来实现,其中基体的至少某一部分,特别通过机械方式,从基体的其余部分移除,从而在基体上形成相应的开口。

特别地,冲压和/或切割工艺可以被认为是根据所述方法有利地使用的分离工艺,因为通过这些方式可以在制造或工艺技术方面以相对简单、高效和精确的方式在基体中形成大量不同形状和几何结构的相应开口。换言之,通过至少一种冲压和/或切割工艺,有利地在基体中形成至少一个开口以形成至少一个排气口。关于在基体中待形成的开口的形状或几何结构可以考虑特别是多边形、特别是矩形、圆形或近似圆形(即椭圆形或卵形)形状。

在基体中形成的相应开口的尺寸能够介于几毫米至几厘米之间。举例而言,针对圆形开口规定1mm到3cm的直径范围。特别是在开口相对小(即小于3mm的直径或边长的开口)的情况下,使用开口的数量和布置来确保排气装置能够起作用。用于该目的的合适布置会是,例如,矩阵型布置,其中多个相应的开口形成在多个行和列中,所述开口优选彼此靠近。

除了提供由嵌入在合成材料基质中的非卷曲纤维形成的至少一个(特别是片状的)层以形成基体的所述部分或一部分并且随后在基体中形成至少一个开口以形成至少一个排气口,还可以在第一步中提供由嵌入在合成材料基质中的非卷曲纤维形成的具有至少一个开口的至少一个(特别是片状的)层,以形成具有至少一个排气口的基体的所述部分或一部分。在这种情况下,由于已经提供具有相应开口的基体,所以通常能够省略在基体中单独形成开口。当然,可以在所提供的由嵌入在合成材料基质中的非卷曲纤维形成的具有至少一个开口的至少一个(特别是片状的)层中形成另外的开口,和/或改变最初就存在于所提供的层中的开口的尺寸,即,尤其是形状和/大小。

在所述方法的最后一步中,将至少一个排气挡板元件附接到基体以形成排气装置。至少一个排气挡板元件被以这样的方式附接,使得其至少部分可逆地闭合基体中至少一个开口。至少一个排气挡板元件到基体的附接能够被去除(无损坏或无破坏)或不能够被去除。

从上述步骤能够看出,经由所述方法能够实现相应的车体部件的高度集成的并且在制造和工艺技术方面可靠的制造。特别地,依据所述方法,可以以在制造和工艺技术方面可靠的方式将相应的排气装置集成到通过所述方法要生产或生产的车体部件内。

关于将相应的排气挡板元件附接到基体,基本上存在两种不同的可能性,这将在下面更详细地解释。

根据第一种可能性,相应的排气挡板元件能够直接附接到基体或者能够在车体部件的在制造状态下直接附接到基体。根据第二种可能性,相应的排气挡板元件能够间接地,即经由至少一个另外的部件的中间连接而间接地附接到基体,或者能够在车体部件的在制造状态下间接地附接到基体。当然,能够想到将排气挡板元件直接地或间接地附接到基体,因此,车体部件能够包括直接地和间接地附接的排气挡板元件。

为了以尽可能减少的部件数量来形成或制造车体部件,将相应的排气挡板元件直接附接到基体是有利的,因为由此能够省略连接在基体和相应的排气挡板元件之间的相应部件。

除了形成能够经由(单个)排气挡板元件可逆地闭合的具有(单个)排气口的功能和结构上相对简单的排气装置外,还可以形成具有多个排气口的排气装置。

因此,例如,能够在基体中形成或提供由至少一个基体部段,特别是腹板型或横档型基体部段隔开的至少两个开口。通常形成为一个在另一个之上、一个在另一个之下或彼此靠近的至少两个开口的形成是通过分离工艺实现的,使得基体的某个区域保持在所述开口之间,从而形成相应的基体部段,特别是腹板型或横档型基体部段。此外,至少一个排气挡板元件附接到基体,使得其在闭合位置可逆地闭合基体中至少两个开口,其中所述排气挡板元件部分地抵靠在基体部段上。例如,能够将该至少一个排气挡板元件附接在与基体中的至少两个开口中的一个相邻的基体边缘区域中。这里,相应的基体部段至少在排气挡板元件的闭合位置处形成用于至少一个排气挡板元件的支撑点,排气挡板元件能够在所述闭合位置可逆地闭合排气口。

再次从在基体中形成或提供由至少一个基体部段,特别是腹板型或横档型基体部段隔开的至少两个开口出发,还能够想到将第一排气挡板元件如此附接到基体,使得其在闭合位置可逆地(仅)闭合基体中的第一开口。这里,例如,也能够将该至少一个排气挡板元件附接在与基体中的第一开口相邻的基体边缘区域中。至少一个另外的排气挡板元件如此附接到至少一个基体部段,使得其在闭合位置可逆地闭合基体中至少一个另外的开口。这里,在基体中通常形成为一个在另一个之上、一个在另一个之下或彼此靠近的至少两个开口的形成是通过分离工艺实现的,使得基体的某个区域保持在所述开口之间,从而形成相应的基体部段,特别是腹板型或横档型基体部段。然而在此,作为另一方面,附接多个排气挡板元件,其可逆地闭合基体中的特定开口,,而不是附接单个排气挡板元件,其在闭合位置可逆地闭合基体中的至少两个开口。这里,相应的基体部段能够至少在第一排气挡板元件的闭合位置形成用于第一排气挡板元件的自由端的支撑点,排气挡板元件可在其闭合位置可逆地闭合第一排气口。同样地,相应的基体部段形成用于至少一个另外的排气挡板元件的附接点。

对于基体中的三个开口(即三个排气口)的说明性案例,因此可以将第一排气挡板元件如此附接到基体,使得其可逆地闭合基体中的第一开口。将第二挡板元件如此附接到腹板型或横档型的第一基体部段,使得其在闭合位置可逆地闭合基体中的第二开口。第三排气挡板元件如此附接到腹板型或横档型的第二基体部段,使得其在闭合位置可逆地闭合基体中的第三开口。从此得到的原理当然可以根据需要任意扩展。通常,在设置多个基体部段的情况下,这些基体部段通常以平行的方式排列或对齐。

将相应的排气挡板元件附接到基体或相应的基体部段的方法能够借助至少一种形状配合的、和/或力配合地、和/或材料配合的附接方法来实现。换言之,相应的排气挡板元件能够借助至少一种形状配合的、和/或力配合的、和/或材料配合的附接方法来直接附接到基体或相应的基体部段。将排气挡板元件附接到基体或相应的基体部段意味着将排气挡板元件固定在基体或基体部段上。

将相应的排气挡板元件附接到基体或相应的基体部段能够借助材料配合的附接方法,例如经由注塑成型工艺中的成型来实现。这里,附接相应的排气挡板元件能够与形成排气挡板元件同时进行。如开篇所提到的,相应的排气挡板元件至少部分由软弹性或弹性材料形成。具有相应特征谱的能够注塑成型的材料例如是热塑性弹性体(tpe),比如三元乙丙橡胶(epdm)。经由成型来附接排气挡板元件允许增强的制造完整性或工艺完整性。

将相应的排气挡板元件附接到基体或相应的基体部段能够借助材料配合的附接方法来实现,包括经由焊接工艺、特别是超声波焊接工艺、通常来说合成材料焊接工艺中的焊接来实现。当然,这预先假设排气挡板元件至少部分地由能够焊接的材料形成并且基体使至少部分地能够焊接的,这尤其针对其中嵌入有非卷曲纤维的合成材料基质是基于热塑性合成材料的情况。经由焊接来附接排气挡板元件允许以在制造或工艺技术方面相对简单和非常可靠的方式将排气挡板元件附接到基体或相应的基体部段。

将相应的排气挡板元件附接到基体或相应的基体部段能够借助材料配合的附接方法,包括经由粘合工艺中的粘合来实现。经由粘合来附接排气挡板元件同样允许以在制造或工艺技术方面相对简单和非常可靠的方式将排气挡板元件附接到基体或相应的基体部段。

冲压工艺中的冲压可以认为是将排气挡板元件附接到基体或相应的基体部段的力配合和/或形状配合的一种可能的附接方法。特别地,可以使用热冲压、超声波冲压、压缩注塑成型(作为注塑成型和冲压工艺的混合)等作为相应的冲压工艺。冲压工艺也允许以在制造或工艺技术方面相对简单和非常可靠的方式将排气挡板元件附接到基体或相应的基体部段。

铆接工艺中的铆接也可以认为是将相应的排气挡板元件附接到基体或相应的基体部段的力配合和/或形状配合的一种可能的方法。例如,能够使用热铆接来作为相应的铆接工艺,并且这也允许以在制造或工艺技术方面相对简单和非常可靠的方式将排气挡板元件附接到基体或相应的基体部段。

锁定工艺中的锁定或夹持也可以认为是将相应的排气挡板元件附接到基体或相应的基体部段的力配合和/或形状配合的一种可能的方法。在这种情况下,相应的锁定/咬合元件,也就是说,例如,凸起或承窝,特别是至少部分底切的承窝,存在于基体和排气挡板元件上,并且这些能够相互作用以形成锁定/咬合连接,并且因此同样允许将排气挡板元件非常可靠地附接到基体或相应的基体部段。

当然,能够组合几种不同的附接方法,例如,以允许将相应的排气挡板元件特别稳固地附接到基体或相应的基体部段。

将对应的排气挡板元件间接附接到基体的上述可能性例如能够通过将至少一个排气挡板元件经由以适当的方式连接在排气挡板元件和基体之间的至少一个框架结构间接地附接到基体上来实现。在这种情况下,通常从由嵌入在热塑性合成材料基质中的非卷曲纤维形成的至少一个(特别是片状的)层出发。相应的框架结构附接在基体中的开口上、其内部、或其区域中。至少一个排气挡板元件附接到或被附接在框架结构上。相应的框架结构包括至少一个框架部段,特别是至少一个腹板型或横档型框架部段,以及形成与排气装置相关联的排气口的部分的至少一个孔。

这里,除了在功能和结构方面相对简单的排气装置设计之外,在框架结构方面具有(单个)孔或排气口的所述装置能够经由(单个)排气挡板元件可逆地闭合,可以形成在框架结构方面具有多个孔或排气口的排气装置。

因此,能够相应地提供,例如,在框架结构中由至少一个框架部段,特别是腹板型或横档型框架部段隔开的至少两个孔和在基体中的相应的开口。此外,至少一个排气挡板元件如此附接到框架结构,使得其在闭合位置可逆地闭合框架结构中的至少两个孔和基体中的开口,其中所述排气挡板元件部分地抵靠在框架部段上。例如,至少一个排气挡板元件能够附接在框架结构的与框架结构中的至少两个孔中的一个相邻的边缘区域中。这里,相应的框架部段至少在排气挡板元件的闭合位置形成用于至少一个排气挡板元件的支撑点,其中排气挡板元件可逆地闭合框架结构中的孔和排气口。

再次从在框架结构中形成由至少一个框架部段,特别是腹板型或横档型框架部段隔开的至少两个孔出发,还能够想到将第一排气挡板元件如此附接到框架结构,使得其在闭合位置可逆地(仅)闭合框架结构中的第一孔。这里,例如,也能够将第一排气挡板元件附接在与框架结构中的第一孔相邻的框架边缘区域中。至少一个另外的排气挡板元件如此附接到至少一个框架部段,使得其在闭合位置可逆地闭合框架结构中的至少一个另外的孔。这里,因此,同样是附接多个排气挡板元件,其分别可逆地闭合框架结构中的特定的孔,而不是附接单个排气挡板元件,其在闭合位置可逆地闭合框架结构中的至少两个孔。这里,相应的框架部段能够至少在第一排气挡板元件的闭合位置形成用于第一排气挡板元件的自由端的支撑点,其中排气挡板元件可在其闭合位置可逆地闭合框架结构中的孔或第一排气口。同样地,相应的框架部段形成用于至少一个另外的排气挡板元件的附接点。

这里,将相应的排气挡板元件附接到相应的框架结构或相应的框架部段的方法也能够借助至少一种形状配合的、和/或力配合地、和/或材料配合的附接方法来实现。换言之,相应的排气挡板元件能够借助至少一种形状配合的、和/或力配合的、和/或材料配合的附接方法来附接到框架结构或相应的框架部段。将排气挡板元件附接到框架结构或相应的框架部段意味着将排气挡板元件固定在框架结构或框架部段上。

类似的陈述适用于将相应的框架结构附接到基体。因此,将至少一个框架结构附接到基体同样能够借助至少一种形状配合的、和/或力配合的、和/或材料配合的附接方法来完成。

关于将相应的排气挡板元件直接附接到基体或基体部段所做的陈述经必要的修改适用于关于将相应的排气挡板元件附接到相应的框架结构或相应的框架部段以及关于将相应的框架结构附接到基体二者。因此,这里也能够使用例如,通过成型、焊接、粘合、冲压、铆接或锁定/夹持的附接。

在所有情况下,相应的排气挡板元件能够具有两个功能上不同的区域,即附接区域和挡板区域。关于将相应的排气挡板元件直接附接到基体,排气挡板元件因此能够设置有用于将排气挡板元件附接到基体或相应的基体部段的附接区域,以及用于可逆地闭合基体中所述至少一个或至少一个开口的挡板区域。在这种情况下,排气挡板元件经由至少一个附接区域如此形状配合地、和/或力配合地、和/或材料配合地附接到基体或相应的基体部段,使得其由挡板区域至少部分地闭合基体中的至少一个开口。虽然挡板区域通常由软弹性或柔性材料形成,比如tpe,但是附接区域通常由硬的或刚性材料形成,例如热塑性合成材料,比如pa、pe、pp。

相应地,关于将相应的排气挡板元件间接地附接到框架结构能够设置具有用于将排气挡板元件附接到框架结构或相应的框架部段的附接区域以及用于可逆地闭合框架结构中的所述至少一个孔或至少一个孔的挡板区域的排气挡板元件。在这种情况下,排气挡板元件经由至少一个附接区域如此形状配合地、和/或力配合地、和/或材料配合地附接到框架结构或相应的框架部段,使得其由挡板区域至少部分地闭合框架结构中的至少一个孔。这里同样,所述挡板区域通常由软弹性或柔性材料形成,比如tpe,并且附接区域通常由硬的或刚性材料形成,例如热塑性材料,比如pa、pe、pp。

以下描述尤其在制造或工艺技术方面有利的其他方法实施例。

例如,可以在基体中形成至少一个开口以形成至少一个排气口之前、之后或同时,实施或执行至少一个精加工过程来将所提供的由嵌入在合成材料基质中的非卷曲纤维形成的至少一个层精加工成与待制造的车体部件相对应的形状或对于制造车体部件而言合适的形状。如上所述,所提供的由嵌入在合成材料基质中的非卷曲纤维形成的至少一个层已经根据待制造的车体部件的形状和几何结构进行了精加工是可能的,也就是说,尤其具有相应的几何尺寸。然而,这并不是绝对必要的,因为特别地,相应的精加工过程也能够与在基体中形成开口同时进行。换言之,能够在至少一个共同的工序中既执行在基体中形成开口(只要不是最初存在于基体中)又执行将基体或所提供的由嵌入在合成材料基质中的非卷曲纤维形成的至少一个层精加工成与待制造的车体部件相对应的形状或对于制造的车体部件而言合适的形状。这例如能够经由上述关于在基体中形成相应的开口的冲压或切割工艺来完成。当然,原则上也可以在基体中形成相应的开口之前或之后进行相应的精加工。

此外,也可以在基体中形成至少一个开口以形成至少一个排气口之前、之后或同时实施或执行基体的至少一个成型过程,特别是成型为与待制造的车体部件相对应的三维部件几何结构。因此,可以在至少一个共同的工序中既在基体中形成开口(只要不是最初存在于基体中)又执行将基体或所提供的由嵌入在合成材料基质中的非卷曲纤维形成的至少一个层塑造成与待制造的车体部件相对应的三维部件几何构造。例如,能够经由同时的成型过程,比如弯曲、深拉、压制等来完成后一过程。当然,原则上也可以在基体中形成相应的开口之前或之后实施相应的成型过程。

此外,可以在基体中形成至少一个开口以形成至少一个排气口之前、之后或同时,实施或执行对基体的至少部分加热。因为合成材料基质由于热量的输入而变软,所以加热基体能够更容易形成对应的开口。同样地,加热基体也能够导致基体中由于成型而引起的机械应力的降低。这里,加热温度原则上应根据合成材料基质的化学和/或物理特性来选择,以避免由于输入的温度过高造成合成材料基质的结构损坏。在合成材料基质由(无定形)热塑性合成材料形成的情况下,加热温度应在合成材料的玻璃化转化温度的范围内或稍高于其玻璃化转变温度。所述加热能够通过能量密集的辐射,特别是红外辐射,或通过用来实施所述方法所使用的装置或单元的适当的温度控制来实现。

本发明还涉及一种用于制造机动车的车体部件的装置,该车体部件由用嵌入在合成材料基质中的非卷曲纤维形成的基体形成,并且包括特别用于从机动车内部排放空气的至少一个排气装置,该排气装置包括能够经由至少一个排气挡板元件可逆地闭合的至少一个排气口。所述装置包括:

-至少一个(第一)单元,其用于提供由嵌入在合成材料基质中的非卷曲纤维形成的至少一个(特别是片状的)层以形成基体的所述部分或一部分并在所提供的由嵌入在合成材料基质中的非卷曲纤维形成的至少一个(特别是片状的)层中形成至少一个开口以形成所述车体部件的所述基体或基体的所述部分或一部分,或

-至少一个(第一)单元,其用于提供由嵌入在合成材料基体中的非卷曲纤维形成的并且具有至少一个开口的至少一个(特别是片状的)层以形成具有至少一个排气口的车体部件的基体的所述部分或一部分,以及

-至少一个(第二)单元,其用于将至少一个排气挡板元件如此附接到所述基体或基体,使得所述元件至少部分地闭合在基体中所形成的所述开口或至少一个开口,以形成排气装置。

所述第一单元或第一单元能够例如设计为传送和/或分离单元,特别用于执行传送和/或冲压和/或切割过程,或者至少包括这样的单元。所述第二单元或第二单元能够例如设计为注塑成型单元、焊接单元(特别是超声波焊接单元)、粘合单元、冲压单元(特别是热冲压单元)、或铆接单元,或者可以至少包括这样的单元。

所述装置被设计或设置为特别用于执行所描述的方法,因此所有与该方法相关的陈述经必要的修改适用于该装置。

此外,本发明涉及根据所述方法制造的一种车体部件。所有与所述方法相关的陈述经必要的修改也适用于该车体部件。

本发明的其他优点、特征和细节将从以下描述的说明性实施例以及参考附图而变得显而易见,附图中示出:

图1-5分别示出根据本发明的一个实施例的车体部件的示意图;和

图6-9分别示出用来说明根据本发明的一个说明性实施例的方法的各步骤的示意图。

图1-5分别示出根据本发明的一个说明性实施例的车体部件1的示意图。显然,图1示出在机动车2上(例如,在后端区域中)处于正确安装状态的车体部件1的侧视图,并且图2至图5分别示出沿图1所示的剖面线ii-v的剖面图。

车体部件1包括由嵌入在合成材料基质中的非卷曲纤维形成的基体3。因此,车体部件1主要是由纤维复合材料或复合材料形成的纤维复合部件或复合部件。

相应的复合材料能够是例如在单层或多层非卷曲纤维中以一定的排列和取向布置的纤维材料,该纤维材料由热塑性合成材料基质包围,因此被嵌入到热塑性合成材料基质中。典型地,玻璃或碳纤维被用作纤维材料。通常,热塑性合成材料(例如聚酰胺、聚乙烯或聚丙烯等)被用作热塑性合成材料基质。作为嵌入在热塑性合成材料基质中的非卷曲纤维的替代方案,嵌入在热固性合成材料基质、即例如基于环氧树脂的合成材料基质中的非卷曲纤维也是合适的。

车体部件1包括至少一个排气装置4,其用于从机动车2的内部5排放空气。因此,相应的排气装置4被集成到车体部件1中。相应的排气装置4包括至少一个排气口7,其能够由至少一个排气挡板元件6可逆地闭合。相应的排气口7的可逆闭合应当理解为当存在相应的压力差,特别是在机动车2的内部5和外部8之间存在相应的压力差时,排气挡板元件6能够以其不再闭合排气口7的方式相对于所述排气口7或排气口7至少部分地移动,特别是能够枢转,从而通常为了补偿相应的压力差使得空气能够从机动车2的内部5流出到其外部8(如图2中的箭头所示)。相应的排气挡板元件6至少部分地由软弹性或柔性材料形成,例如热塑性弹性体。

从图2至图5中所示的说明性实施例能够看到在车体部件1的基体3上形成相应的排气装置4的不同的可能性,也就是说特别是附接相应的排气挡板元件6的不同的可能性。从图2至图5所示的说明性实施例明显可见,将相应的排气挡板元件6附接到基体3主要有两种不同的可能性。

根据图2和图3所示的说明性实施例示出的第一种可能性,相应的排气挡板元件6直接附接到车体部件1的基体3。

除了具有能够经由(单个)排气挡板元件6可逆地闭合的(单个)排气口7的排气装置4的在功能上和结构上相对简单的设计外,还可以设计具有多个排气口7的排气装置4。

在图2所示的说明性实施例中,例如在基体3中形成由至少一个基体部段3a,特别是腹板型或横档型的基体部段隔开的两个开口或排气口7。在这种情况下一个在另一个上方布置的至少两个开口的形成通过分离过程来完成,使得基体3的某个区域保持在所述开口之间,从而形成基体部段3a。此外,排气挡板元件6如此附接到基体3,使得其在闭合位置可逆地闭合基体中至少两个开口,其中所述排气挡板元件部分地抵靠在基体部段3a上。排气挡板元件6附接在基体3的靠近基体中的至少两个开口中的一个的边缘区域中。基体部段3a至少在排气挡板元件6的闭合位置处形成用于排气挡板元件6的支撑点。排气挡板元件6的打开位置以图2中的虚线的方式示出。

在图3所示的说明性实施例中,在基体3中同样形成由至少一个基体部段3a,特别是腹板型或横档型的基体部段隔开的两个开口或排气口7。与图2相反,第一排气挡板元件6如此附接到基体3,使得其在闭合位置可逆地(仅)闭合基体中的第一开口。第一排气挡板元件6附接在基体3的靠近基体中第一开口的边缘区域中。另外的排气挡板元件6如此附接到至少一个基体部段3a,使得其在闭合位置可逆地闭合基体中另外的开口。两个开口的形成在此也通过分离过程来完成,使得基体3的某个区域保持在所述开口之间,从而形成基体部段3a。此外,然而与图2所示的说明性实施例相反,附接多个排气挡板元件6,其分别可逆地闭合基体中特定的开口,而不是附接单个排气挡板元件6,其可逆地闭合基体中两个开口。基体部段3a至少在第一排气挡板元件6的闭合位置形成用于第一排气挡板元件6的自由端的支撑点。同样地,基体部段3a形成用于另外的排气挡板元件6的附接点。

将相应的排气挡板元件6附接到基体3或相应的基体部段3a的方法能够借助至少一种形状配合的、和/或力配合地、和/或材料配合的附接方法来实现。将相应的排气挡板元件6附接到基体3或相应的基体部段3a能够借助材料配合的附接方法,例如经由注塑成型工艺中的成型来完成。在此,相应的排气挡板元件6的附接能够与该排气挡板元件6的形成同时进行。在这种情况下,如果相应的排气挡板元件6由能够注塑成型的热塑性弹性体(tpe),例如三元乙丙橡胶(epdm)形成,则是有利的。

将相应的排气挡板元件6附接到基体3或相应的基体部段3a的其他可能性如上所述,并且包括例如焊接、粘合、冲压、铆接或锁定/夹持。

根据图4和图5所示的说明性实施例示出的第二种可能性,相应的排气挡板元件6间接地,即经由至少一个另外的部件的中间连接而附接到车体部件1的基体3。在此,由嵌入在热塑性合成材料基质,例如基于聚丙烯的合成材料基质中的非卷曲纤维形成的基体3出发。

这通过将相应的排气挡板元件6经由以适当的方式连接在排气挡板元件6和基体3之间的至少一个框架结构9间接地附接到基体3来实现。相应的框架结构9附接在基体中的开口上、其内部、或其区域中。至少一个排气挡板元件6附接到或被附接在框架结构9上。相应的框架结构9包括至少一个腹板型或横档型的框架部段9a,以及形成与排气装置相关联的排气口7的部分的至少一个孔10。

这里同样,除了具有能够经由(单个)排气挡板元件6可逆地闭合的(单个)孔10或排气口7的排气装置4的在功能上和结构上相对简单的设计外,还可以设计在框架结构中具有多个孔10或排气口7的排气装置4。

在图4所示的说明性实施例中,在框架结构9中设置由至少一个腹板型或横档型框架部段9a隔开的两个孔10和在基体3中的相应的开口。排气挡板元件6如此附接到框架结构9,使得其在闭合位置可逆地闭合框架结构中的两个孔10和基体中的开口,其中所述排气挡板元件部分地抵靠在框架部段9a上。排气挡板元件6附接在框架结构9的与框架结构中的孔10相邻的边缘区域中。框架部段9a至少在排气挡板元件6的闭合位置形成用于排气挡板元件6的支撑点。

在图5所示的说明性实施例中,在框架结构9中同样形成由腹板型或横档型框架部段9隔开的两个孔10。与图4相反,第一排气挡板元件6如此附接到框架结构9,使得其在闭合位置可逆地(仅)闭合框架结构中的第一孔10。该第一排气挡板元件6附接在框架结构9的与框架结构中的第一孔10相邻的边缘区域中。另外的排气挡板元件6如此附接到至少一个框架部段9a,使得其在闭合位置可逆地闭合框架结构中另外的孔10。与图3所示的说明性实施例相似,同样地是附接多个排气挡板元件6,其分别可逆地闭合框架结构中特定的孔10,而不是附接单个排气挡板元件6,其在闭合位置可逆地闭合框架结构中两个孔10。相应的框架部段9a至少在第一排气挡板元件6的闭合位置形成用于第一排气挡板元件6的自由端的支撑点。同样地,框架部段9a形成用于另外的排气挡板元件6的附接点。

在此,将相应的排气挡板元件6附接到相应的框架结构9或相应的框架部段9a的方法同样是借助至少一种形状配合的、和/或力配合地、和/或材料配合的附接方法来实现。类似的陈述适用于将相应的框架结构9附接到基体3。

尽管仅在图1所示的说明性实施例的情况下进行了说明,但是相应的排气挡板元件6能够具有两个功能上不同的区域,即附接区域6a和挡板区域6b。附接区域6a用于将排气挡板元件6附接到基体3或框架结构9。挡板区域6b用于可逆地闭合相应的排气口7。虽然挡板区域6b由软弹性或柔性材料形成,比如tpe,但是附接区域6b由硬的或刚性材料形成,例如热塑性合成材料,例如pa、pe、pp。

参照图6至图9进一步描述用于制造相应的车体部件1的方法的说明性实施例。

在图6中示出的所述方法的第一步中,提供形式为由嵌入在合成材料基质中的非卷曲纤维形成的至少一个层的半成品以形成随后的车体部件1的基体3的所述部分或一部分。所提供的由嵌入在合成材料基质中的非卷曲纤维形成的至少一个层能够根据要生产的车体部件1的形状和几何结构而制成,也就是说,特别是能够具有相应的几何尺寸。

在图7和图8中示出的所述方法的第二步中,在基体3中形成开口或孔,以形成随后的车体部件1的排气装置4的相应的排气口7。相应的开口借助分离过程,即冲压过程形成,其中基体3的某些部分从基体3的剩余部分被机械地移除,以在基体中形成相应的开口。为此,使用基本上两件式的冲压工具(未具体注明),该冲压工具具有在其下部形成的尖刺样冲压元件。在该工具的上部形成有与该尖刺样冲压元件对应的凹部。在图7和图8所示的说明性实施例中,在基体3中形成具有圆形或近似圆形,即椭圆形或卵形形状的开口。

在基体中形成的相应开口的尺寸能够介于几毫米和几厘米之间。例如,在图7和图8中形成的圆形开口能够具有1cm的直径。特别是在开口相对小(即小于3mm的直径或边长的开口)的情况下,使用开口的数量和布置来确保排气装置4能够起作用。用于该目的的合适布置会是例如矩阵型布置,其中多个相应的开口形成在多个行和列中,所述开口优选彼此靠近。

在图9中示出的所述方法的第三步中,排气挡板元件6被附接到基体3以形成排气装置4。至少一个排气挡板元件6的附接以这样的方式进行,使得其至少部分地可逆地闭合在基体中形成的开口。例如排气挡板元件6到基体3的附接由冲压工具11来完成,即通过冲压工艺中的冲压来完成。可替代的附接方法由上所述。

从图7和图8能够看出,与在基体3中形成相应的开口以形成相应的通风口7一起实施或执行在基体3上的成形过程,特别是产生与要制造的车体部件1对应的三维部件几何结构,与在基体3中形成相应的开口以形成相应的通风口7一起实施或执行。该成形过程通过同时的成形过程,例如深拉、压制等来完成。

在所述方法的范围中,还可以在基体中形成相应的开口以形成相应的排气口7之前、之后或同时实施或执行至少一个精加工过程以将所提供的由嵌入在合成材料基质中的非卷曲纤维形成的至少一个层精加工成与待制造的车体部件1相对应的形状或对于制造车体部件而言合适的形状。同时的精加工例如能够经由与在基体中形成相应的开口有关的冲压工艺来实施。

还可以在基体3中形成相应的开口以形成相应的排气口之前、之后或同时,实施或执行对基体3的至少部分的加热。例如,所述加热能够通过能量密集的辐射,特别是红外辐射,或通过用来实施所述方法所使用的装置或单元的适当的温度控制来实现。

当然,还可以提供由嵌入在合成材料基质中的非卷曲纤维形成的具有至少一个开口的至少一个(特别是片状的)层以形成具有至少一个排气口7的基体3的所述部分或一部分。在这种情况下,由于具有相应的开口的基体3已经存在,通常可以省略在基体3中单独形成开口。

从参考图6至图9所示的说明性实施例描述的方法步骤能够看出,可以实现相应的车体部件1的高度集成的并且在制造或工艺技术方面可靠的制造。特别地,可以以在制造或工艺技术方面可靠的方式将相应的排气装置4集成到相应的车体部件1中。

通过图6至图9所示的说明性实施例所解释的方法经由用于制造相应的车体部件1的装置(未具体注明)来执行。所述装置包括:

-至少一个第一单元,其用于提供由嵌入在合成材料基质中的非卷曲纤维形成的至少一个(特别是片状的)层以形成基体3的所述部分或一部分,并在所提供的由嵌入在合成材料基质中的非卷曲纤维形成的至少一个(特别是片状的)层中形成至少一个开口以形成所述车体部件1的所述基体3或基体3的所述部分或一部分,或

-至少一个第一单元,其用于提供由嵌入在合成材料基体中的非卷曲纤维形成的并且具有至少一个开口的至少一个(特别是片状的)层以形成具有至少一个排气口7的车体部件1的基体3的所述部分或一部分,以及

-至少一个第二单元,例如注塑成型单元或冲压单元,其用于将至少一个排气挡板元件6如此附接到所述基体3或基体3,使得所述元件至少部分地闭合在基体中所形成的所述开口或至少一个开口,以形成排气装置4。

为了在所提供的由嵌入在合成材料基质中的非卷曲纤维形成的至少一个(特别是片状的)层中形成至少一个开口以形成所述车体部件1的基体3的所述部分或一部分,所述第一单元能够包括例如冲孔/弯曲单元。

为了将至少一个排气挡板元件6如此附接到所述基体3或基体3,使得该排气挡板元件至少部分地闭合形成在基体中的所述开口或至少一个开口以形成排气装置4,所述第二单元能够包括注塑单元或冲压单元。

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