面板以及设置有所述面板的开放式车顶构造的制作方法

本发明涉及一种面板以及特别地一种包括有面板主体和增强组件的面板，所述增强组件包含至少一个增强构件。所述增强构件由塑料制成并且设置有基于纤维的增强件，其可呈纤维束骨架、片、其组合、或者等等的形式。这样的增强件比传统的钢增强构件更轻。

附图说明

此后，将在参考附图时阐明本发明，其中：

图1为具有包含有根据本发明的面板的车顶组件的车顶的立体图。

图2为根据第一实施例的、由单个增强构件所形成的增强组件的放大立体图。

图2为第二实施例中的、包括有多个增强构件的增强组件的平面图。

图3为根据图2中的箭头iii的视图，其示出增强组件中的前增强构件的一部分。

图5为根据本发明所述的面板的实施例的立体图。

图6和7为分别沿图5中的线vi-vi、以及vii-vii所剖开的放大剖视图。

图8-10为所述增强组件的另外的实施例的平面图。

图11-23为根据本发明的增强构件的不同的实施例以及所述面板主体的一部分的剖视图。

图24为图23的增强构件在稍微地改变的实施例中的剖视图。

图25为图24的增强构件的立体图。

图26-28以及30为根据本发明所述的增强构件的另外的实施例以及所述面板主体的部分的剖视图。

图29为形成图28的增强构件的实施例的拉挤成型或延伸成型工艺的非常示意性的图示。

具体实施方式

首先参考图1，示出用于具有车顶组件的车辆(比如乘用车)的开放式车顶构造的示例。所述车顶组件用于打开和关闭车辆的固定的车顶部分2中的至少一个车顶开口1，并且包含至少一个可动的面板，特别地刚性的、透明的面板3，其可通过未具体示出的但是本身已知的装置运动，以打开和关闭所述车顶开口1。通常，众所周知，可动的面板3被引导于纵向引导件中，所述纵向引导件沿车顶开口1的纵向侧安装至固定的车顶部分2或者形成于固定的车顶部分2中。使用者操作的装置(比如马达或者曲柄(未示出))经由电缆或类似物操作地联接至面板3，以使面板3选择性地在它的打开位置与关闭位置之间运动。在图1中，封闭面板3已经被显示为处于其中它将车顶开口1打开的位置中。本发明可用于包括有一个或多个面板的所有类型的开放式车顶构造。

面板3包括特别地由玻璃或塑料所制成的面板主体4，以减小面板3的重量。

为了增加面板3的刚性以及由此减小面板在载荷之下的变形，面板3设置有由附接至面板主体4的下侧的一个或多个增强构件5所构成的增强组件。

如图2中所示，增强构件5形成完整的增强组件并且被形成为矩形环，其四个边沿面板主体4的每一边缘并且靠近面板主体4的每一边缘延伸。

图3示出另一个实施例，其中增强件由前增强构件5、后增强构件5’以及两个侧托架6(通常由金属、特别地钢制成并且用于将面板3连接至用于面板的操作机构)构成。侧托架可被封装至面板主体4以及至前、后增强构件5。

图4示出的是，增强构件5的厚度可沿它的长度变化。通常，靠近面板主体4的中心的厚度将为较大的，因为对增强的需要最大。

根据本发明所述的增强构件5由纤维增强塑料制成以便将重量保持为最小值，并且仍然提供足够的刚性。

在图5-7的实施例中，纤维呈被形成为多个环的连续的纤维束7的形式布置，所述环在不同的平面中大致平行于增强构件5的(边的)长度延伸，横向环段连接平行的纤维束7。纤维束7可由机器人卷绕并且包括通过塑性基质材料附接至彼此的混合纤维，所述塑性基质材料被加热和/或加压以形成刚性束。通过将环形成为三维骨架，纤维获得大大地改进面板3的总刚性的三维刚性。如在横截面中所看到的，平行的纤维环段形成增强构件5的端部或角，通过成型、特别地注射成型构成所述增强构件5，其中所述纤维骨架被插入于模具中，以使得它被包含于增强构件5中。

在面板主体4的前侧以及后侧处，如图7中所示，增强构件5与面板主体4形成封闭的截面，以获得最大刚性。增强构件5的、平行于面板主体4的下侧延伸的部分被用来例如通过封装或胶接将增强构件5附接至面板主体4。增强构件5的悬垂侧段8被用来同样通过封装、通过胶接或者其它方式将密封件9(在本示例中球状密封件)附接至增强构件5以及面板主体4。

图6示出面板3的侧边缘，其中增强构件5形成侧盖10以及用于附接球状密封件9的段。侧盖10的形状沿它的长度变化，如图5中所示。

图8-10示出增强组件的实施例，其具有增加的刚性、特别是在面板主体4的中心段中。在图8的实施例中，增强构件5包括中心横向部分11，其从增强组件的一侧延伸至另一侧，并且附接至面板主体4的下侧以提高其刚性，特别是抵抗翘曲。增强构件5的前部分和后部分以及可选择地角部分被形成为封闭的截面(与面板主体结合)，例如如图7中所示，而中心横向部分11优选地也与面板主体4形成封闭的截面。增强构件5的中心横向部分11的横截面将被保持为最小值，以使在透明的面板3上的视觉外观最小化。

在图9的实施例(其以图3的实施例为基础)中，增强件的中心部分12平行于面板3的侧边缘沿面板3的纵向方向延伸。

图10的实施例(也以图3的实施例为基础)包括前增强构件5，其在面板主体4的中心以及面板主体4的中心附近具有增加的宽度，以增加那里的刚性。

代替由环形纤维束7所构成的骨架或者除由环形纤维束7所构成的骨架之外，还可以使用由编织纤维层所制成的片13。各个单向编织层的纬向方向优选地相对于彼此成角度，以使得纤维沿不同的方向延伸以沿各个方向获得刚性。通过将所述层压制在一起而构成片13，优选地使用树脂以及热量来形成基质材料。一个或多个纤维片13可按平面形状或者按预先形成的非平面形状使用。

图11示出这样的实施例，该实施例具有两个纤维片13，在注射成型增强构件5的底部中的一个，以及在增强构件5的单独的顶部部分5”中的一个。增强构件5在这里本身形成封闭的截面，而不是与面板主体4一起。增强构件5的顶部部分5”可在增强构件5被封装或胶接至面板主体4之前首先被模制或胶接至底部部分。增强构件5具有在面板主体4的外部的安装段14，以能够将(球状)密封件安装至增强构件5。可在面板主体4的外边缘下方在增强构件5中构成一个或多个排水孔15，以排出进入于增强构件5的安装段14与面板主体4的外边缘之间的任何水。

图12的实施例包括限定增强构件5的半封闭的截面的形状的预先形成的纤维片13。预先形成的纤维片13通过外部封装件16附接至面板主体4，而泡沫17可被填充至纤维片13与面板主体4的下侧之间的空间中。

图13示出这样的实施例，在该实施例中，纤维片13布置于通过接触胶附接至面板主体4的夹层材料18下方，并且增强构件5的剩余部分被接着围绕夹层材料18以及纤维片13封装并且被封装至面板主体4。

在图14的实施例中，纤维片13布置于注射模制增强构件5中的中空部的底部上。增强构件5由膨胀系数接近于面板主体4的膨胀系数的材料制成。增强构件5可被胶接至面板主体4，并且在面板主体4的边缘处可使用单独的或集成的封装件16，以充当(球状)密封件的安装构件或者对应的构件。

图15的实施例再一次示出注射模制增强构件5，但是现在纤维片13被构造成胶带，其在增强构件5被胶接至面板主体4之前附接至增强构件5中的中空部的底部。

图16示出增强构件5的一个实施例，其中再一次预先形成现在具有w型横截面的纤维片13，其完全地被形成增强构件5的剩余部分、同时将增强构件5附接至面板主体4的封装材料16包围。

在图17中，主要通过纤维片13形成增强构件5，纤维片13被预先形成为增强构件5的主要形状并且纤维片13可被箔覆盖或者可由塑料材料(例如pa、pet或相似的塑料)反向模制(backmolding)而成。纤维片13的形状内的中空部可被完全地或部分地填充以由pa、pet或相似的塑料模制而成的加强件。增强构件5可被胶接至面板主体4并且封装件16可再一次设置于面板主体4的边缘处。

图18示出这样的实施例，在该实施例中，多个纤维片13并排地且相对于面板主体垂直地布置。纤维片13被模制至塑性载体材料中或者封装材料16中。

图19再一次示出包括有由纤维束7所制成的骨架的增强构件5，所述骨架在本示例中通过注射成型包覆模制而成并且被封装以将它附接至面板主体4。增强构件5中的中空部可被完全地填充以封装材料16或者还被部分地填充以泡沫塑料17。

在图20的实施例中，增强构件5的、由纤维束7所制成的骨架再一次通过注射成型包覆模制而成并且被接着胶接至面板主体4。

图21以立体图示出纤维骨架的可能的形式，在本示例中，如在图19的实施例中所使用的。可以看到的是，纤维束7由连续的纤维形成并且被弯曲成所期望的形状，并且通过使用热量和/或压力固化塑性基质材料使纤维束7冻结。

通过封装材料16包覆模制图22的纤维骨架，纤维骨架还通过封装材料16附接至面板主体4。中空部被填充以泡沫17。还可能的是，仅仅平行的束部分保留于增强构件5中，而骨架的、包含横向连接部分的端部部分在封装步骤之后被切除。

图23再一次示出具有包覆模制骨架(其为w形状)的实施例。骨架被形成为增强构件5并且通过封装件附接至面板主体4。

图24和25示出图23的实施例的变形，其中w形状为不同的并且连接w形状的腿的另外的横向肋19以有规律的间隔或者特定的间距设置。

图26再一次示出基于纤维的片13以及纤维骨架的束7的组合，通过注射成型包覆模制所述基于纤维的片13以及纤维骨架的束7以形成增强构件5，增强构件5被胶接至面板主体4的下侧。

在图27(其示出增强构件5的细节)的实施例中，纤维束7被压制成矩形横截面。

图28示出增强构件5的另一个实施例并且图29示出制造它的方法。通过挤压、延伸成型或者拉挤(其为用于纤维增强型材的众所周知的生产方法)将纤维束7以及基质材料形成为直的三维形状。该预先形成件被接着切割成所期望的长度并且被包覆模制成夹层形式。其被接着胶接或封装至面板主体4。若需要，直的增强构件5可在它被附接至面板主体4之前在随后的制造步骤期间被弯曲成曲形形状。

图29示出其中纤维束7大致有规律地分布于增强构件5的横截面区域上的变形。

增强构件5的各个部分可由不同的材料制成。纤维例如可包含玻璃纤维或者碳纤维。封装材料可为pu(聚氨酯)、pvc(聚氯乙烯)、tpe(热塑性聚乙烯)或者类似物。注射模制部分可包括pa-6(聚酰胺)、pa-66、pp(聚丙烯)、pbt(聚对苯二甲酸丁二醇酯)以及pet(聚对苯二甲酸乙二醇酯)，并且也可包含玻璃纤维以及碳纤维。基质材料也可由例如pa-6、pa-66、pp、pbt、pet或者相似的塑料构成。

综上所述，得出的结论是，本发明提供具有轻的(比钢增强件轻多达60％)、但是刚性的增强构件的面板。

本发明并不限于以上所描述的以及在附图中所示出的实施例，其可在本发明的范围内以不同的方式变化。虽然已经参考用于车辆的开放式车顶构造(其中可使用面板)描述了面板，但是本发明并不限于此。增强面板可被用于所有种类的应用中，但是主要的应用为用于车辆(比如车、卡车、大篷车以及类似物)、船以及类似物的面板。然而，若面板上的负荷需要用于面板主体的单独的增强构件，则固定的应用也为可能的。