机动车车身部件及包含该部件的机动车的制作方法
【专利摘要】本实用新型涉及机动车车身部件及包含该部件的机动车。该机动车车身部件包括结构部件和安装在结构部件上的外观部件，结构部件和外观部件之间存在空腔，其特征在于，空腔中包含囊状物，囊状物中填充有膨胀泡沫，使得囊状物至少部分地同时接触结构部件和外观部件。这样，被膨胀泡沫撑起的囊状物抵靠在结构部件上，并与外观部件接触，从而对其提供有效的支撑。由此，当外观部件受到外力作用或者经历热膨胀时，都不会产生明显的塌陷，从而维持良好的外观。另外，由于泡沫能够在囊状物中自由膨胀，直至与外观部件和结构部件充分接触，因此无论外观部件和结构部件之间的装配公差有多大，它都能够弥补这一公差，实现对外观部件的有效支撑。
【专利说明】机动车车身部件及包含该部件的机动车
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及机动车领域,更具体地,涉及机动车车身部件及包含该部件的机动车。
【背景技术】
[0002]众所周知，机动车上存在众多采用双层板结构的车身部件，例如发动机罩、后背门(两厢车)、行李箱盖(三厢车)、尾部气流偏导器、侧门或车顶盖等。这些车身部件通常由结构部件和外观部件(也称为覆盖件)装配而成，在这两个部件之间往往存在空腔。由于外观部件是车辆的外观装饰性零件，其表面上任何微小的缺陷都会在涂漆后引起光线的漫反射而损坏外形的美观，因此外观部件表面不允许有波纹、皱折、边缘拉痕和其他破坏表面美感的缺陷。这对上述类型的车身部件的构造及生产过程提出了高的要求。
[0003]现有技术中已知的一种情况是，在上述空腔中未设置对外观部件的任何支承件。当外观部件由刚度足够大的材料(例如金属)制成时，可能问题不大:即使消费者按压在该外观部件上，也不会出现明显的塌陷，因此他们主观感受到的刚度是较大的。根据一般消费者的心理，这种主观感受会在他们做出购买决定时起到重要的作用。然而，为降低车辆的总体重量、节省油耗，越来越多的部件采用塑料材料制成。构成外观部件的塑料材料相比于传统的金属而言，往往在刚度上要略逊一筹。如果外观部件在空腔处未得到支承，那么当消费者按压在该空腔所对应的部位上或者当该外观部件经历较大的温度变化(例如长时间处在太阳下)时，此处的外观部件会在外力的作用下或由于膨胀效应而朝着空腔的方向移动，从而导致该外观部件出现塌陷。这种塌陷会产生不利的影响:一方面，会使消费者主观感受到的刚度大打折扣，让他们产生车辆质量不可靠的印象；另一方面还会造成外观部件上的油漆产生瑕疵(例如波纹、皱折等)，影响车辆的美观。在外观部件是平的或基本平(即具有很大的曲率半径)的情况下，上述问题更加突出。
[0004]现有技术中已知的另一种情况如图1-2所示。如图所示的车身部件I包括外观部件12和结构部件14，结构部件14在周边部位18处通过胶黏剂或其他方式与外观部件12装配在一起。结构部件14具有若干个加强肋16。在装配中，一般存在装配公差，这通常意味着在外观部件12和结构部件14的加强肋16之间存在一定的间隙D。该间隙的存在导致外观部件12在自由状态下并非抵靠在加强肋16上，因而无法得到有效的支撑。当消费者按压在该外观部件上时，外观部件会发生变形(呈现如12’所示的形状)，同样会出现如前所述的塌陷现象(如图2中区域20所示)，只不过程度要稍微轻些，因为一旦外观部件的下表面接触到加强肋，它就会得到一定的支撑，从而防止进一步塌陷。尽管发生的塌陷要轻些，它还是会或多或少产生如上所述的不利影响。
[0005]因此，需要一种新的加强结构，不管外观部件与其所覆盖的结构部件之间的装配公差是多少，它都能够对该外观部件(尤其是由塑料材料制成时)提供有效的支撑。
实用新型内容[0006]本实用新型的目的在于提供一种新的机动车车身部件，该部件的外观部件得到有效的支撑，受到外力作用或经历热膨胀时均不会发生明显塌陷，从而避免产生上述不利影响。
[0007]为此，本实用新型提供了一种机动车车身部件，其包括结构部件和安装在所述结构部件上的外观部件，所述结构部件和所述外观部件之间存在空腔，其特征在于，所述空腔中包含囊状物，所述囊状物中填充有膨胀泡沫，使得所述囊状物至少部分地同时接触所述结构部件和所述外观部件。这样，被膨胀泡沫撑起的囊状物抵靠在结构部件上，并与外观部件接触，从而对其提供有效的支撑。由此，当外观部件受到外力作用或者经历热膨胀时，都不会产生明显的塌陷，从而维持良好的外观。另外，由于泡沫能够在囊状物中自由膨胀，直至与外观部件和结构部件充分接触，因此无论外观部件和结构部件之间的装配公差有多大，它都能够弥补这一公差，实现对外观部件的有效支撑。
[0008]本文中的术语“结构部件”具有机动车领域通常的含义，指具有一定形状结构，并能够承受载荷作用的构件。
[0009]本文中的术语“外观部件”也称为“覆盖件”，具有机动车领域通常的含义，即暴露在外、消费者可直接看到的机动车部件。
[0010]本文中的术语“囊状物”是指口袋状的容器，一般为柔性的。
[0011]本文中的术语“膨胀泡沫”是指离开承装它的容器后能够自我膨胀、形成泡沫的材料，市场上可以容易地购买到，例如俗称为聚氨酯泡沫胶的产品。
[0012]优选地，所述囊状物只占据所述空腔的一部分。这样可以减轻该车身部件的重量，减少要注入的膨胀泡沫的量，从而达到节约成本、降低能耗的目的。
[0013]在一个实施例中，所述外观部件是平板或接近平板。
[0014]在一个实施例中，所述囊状物仅包括一个囊室，所述囊室中填充有膨胀泡沫，使得所述囊室至少部分地同时接触所述结构部件和所述外观部件。
[0015]在另一个实施例中，所述囊状物包括多个由细长通道连接的囊室，所述囊室中均填充有膨胀泡沫，使得所述囊室均至少部分地同时接触所述结构部件和所述外观部件。这样，外观部件可以在多个区域得到有效支撑，特别适用于长度更大的车身部件。
[0016]优选地，所述囊状物在填充所述膨胀泡沫之前和之后的容积基本相同。这意味着，构成囊状物的材料本身不具有弹性，不能像气球那样在压力的作用下发生变形。这样，所需的将囊状物撑起的压力相对较小，对泡沫注射设备的要求较低。
[0017]在一个实施例中，所述囊状物由纸、微孔织物或聚乙烯膜制成。
[0018]在一个实施例中，所述膨胀泡沫是聚氨酯。
[0019]根据本实用新型的机动车车身部件可以是机动车的后背门、行李箱盖、发动机罩、尾部气流偏导器、侧门或车顶盖。
[0020]本实用新型还涉及一种机动车，其特征在于，它包括至少一个如上所述的机动车车身部件。
【专利附图】
【附图说明】
[0021]下面将参照附图对本实用新型作进一步的详细说明。本领域技术人员容易理解的是，这些附图仅仅用于说明的目的，而并非意在对本实用新型的保护范围构成限制。图中相同或相似的附图标记表示相同或相似的部件。为了说明的目的，这些图并非完全按比例绘制。
[0022]图1是现有技术中一种车身部件的截面图，其中外观部件处于自由状态。
[0023]图2是图1所示车身部件的截面图，其中外观部件发生了坍塌。
[0024]图3是根据本实用新型一个实施例的车身部件的截面图。
[0025]图4示出了根据本实用新型另一个实施例的车身部件的形成过程。
[0026]图5示出了根据本实用新型又一个实施例的车身部件的形成过程。
[0027]图6以放大图的形式示意性地示出了根据本实用新型的膨胀泡沫的注入及膨胀过程。
[0028]图7是根据本实用新型的车身部件的一个具体示例的透视图。
[0029]图8是根据本实用新型的车身部件的另一个具体示例的透视图。
[0030]图9是根据本实用新型的车身部件的又一个具体示例的透视图。
【具体实施方式】
[0031]图1-2已在【背景技术】部分中进行了描述，这里不再赘述。
[0032]图3示出了根据本实用新型一个实施例的车身部件2。可以看到，该车身部件包括外观部件12和在周边部位18处通过胶黏剂或其他方式与该外观部件装配在一起的结构部件14。结构部件14具有若干个较矮的加强肋16。在本例中，外观部件12具有很大的曲率半径，是平板或接近平板。与图1-2所示现有技术不同的是，在外观部件12和结构部件14之间的空腔70内包含了囊状物30，该囊状物中填充了膨胀泡沫40，使得该囊状物至少部分地同时接触结构部件14和外观部件12。这样，被膨胀泡沫40撑起的囊状物抵靠在结构部件14上，并与外观部件12接触，从而对其提供有效的支撑。由此，当外观部件受到外力作用或者经历热膨胀时，都不会产生明显的塌陷，从而维持良好的外观。另外，由于泡沫能够在囊状物中自由膨胀，直至与外观部件和结构部件充分接触，因此无论外观部件和结构部件之间的装配公差有多大，它都能够弥补这一公差，实现对外观部件的有效支撑。可以看至IJ，在图3所示的实施例中，囊状物30包括一个椭圆体状的囊室36以及与该囊室连接的泡沫注射通道32，该通道包括止回阀门34。泡沫注射通道32穿过设置在结构部件14中的开孔向外伸出，以便接收泡沫注射装置的喷嘴。
[0033]下面结合图4和图5来详细说明根据本实用新型的车身部件的形成过程，特别是其空腔中膨胀泡沫的填充和膨胀过程。图4和图5示出的两个实施例与图3所示实施例不同之处在于:结构部件14均不具有加强肋；且囊状物的形状构造不同。为了简洁起见，下文中将不再赘述那些共同之处。图4所示的车身部件2’所包含的囊状物30’仅包括一个扁平长椭圆体形的囊室36，而图5所示的车身部件2”所包含的囊状物30”则包括多个由细长通道38连接的扁平长椭圆体形囊室36。
[0034]在将外观部件12与结构部件14装配到一起之前，就将囊状物30’或30”设置在了这两个部件之间的空腔内适当位置处。应当理解的是，本领域技术人员可以根据与主观刚度(即消费者按压外观部件时主观感受到的刚度)相对应的应力设计要求来安排囊状物的囊室(被膨胀泡沫撑起后对外观部件起支撑作用)在空腔中的位置，也能够根据具体情况合理地安排囊状物上泡沫注射通道的数量和位置，以及结构部件或外观部件上供泡沫注射通道穿过的开孔的数量和位置。图4和图5中的图(A)分别示出了装配好之后、填充膨胀泡沫之前的车身部件2’和2”的截面图。可以看到，与囊状物30’或30”连接的泡沫注射通道32穿过设置在结构部件14中的开孔伸出，以便接收泡沫注射装置的喷嘴。还可以看至IJ，此时外观部件12处于自由状态，在与其表面垂直的方向上具有一定的自由度，即，其与结构部件之间的距离H可以在一定范围T内变动。
[0035]然后，把如图4 (A)和图5 (A)所示的车身部件2’或2”放置在支架50上。这里，由于支架50与外观部件12接触，因此必须由不会对外观部件的外表面造成损伤的材料制成，必要时还可以在支架50与外观部件12之间铺设保护层。在图4和图5所示的两个实施例中，支架50由树脂制成，但也可以由任何其它合适的材料制成。随后，如图4 (B)和图5 (B)所示，将泡沫注射装置60的喷嘴连接到泡沫注射通道32，打开止回阀门34，开始向囊状物30’或30”中注射膨胀泡沫40 (本例中为聚氨酯，但不限于此)，在此过程中利用保持装置52按压住结构部件14，以防其被膨胀的泡沫顶得向外鼓出。应当理解的是，在注射泡沫的过程中，由于止回阀门34的存在，泡沫不会回流到注射装置40中。注射继续进行，直至被膨胀泡沫撑起的囊室36至少部分地同时接触外观部件12和结构部件14，如图4 (C)或图5 (C)所示。可以将止回阀门34设计成在膨胀泡沫达到一定压力时在该压力的作用下自动关闭。
[0036]图6以放大的局部视图更清楚地示出了上述过程。从图6 (A)中可以看到，具有一定柔性的囊状物在空的情况下，由于未得到填充而一定程度地缩拢在一起。随着膨胀泡沫的填充，囊状物被逐渐的撑起而展开，直至其最终形状。从图6 (C)中可以看到，由于囊状物具有一定的柔性，它可以很好地适应与其接触的部件的形状(例如:在结构部件14的凹陷15处)。应注意到，在图6示出的实施例中，膨胀泡沫注射通道设置在外观部件12 —侧。
[0037]应当理解的是，在以上各实施例中，囊状物是指口袋状的容器，一般为柔性的。优选地，构成囊状物的材料本身不具有弹性，不能像气球那样在压力的作用下发生变形，例如纸(可以展开，类似吸尘器纸袋)、微孔织物或聚乙烯膜等。换句话说，囊状物在填充膨胀泡沫之前和之后的容积基本相同。这样，所需的将囊状物撑起的压力相对较小，对泡沫注射设备的要求较低。当然，也可以选用本身具有弹性的材料来制造囊状物。另外要强调的是，根据本实用新型的囊状物可以包括不止一个囊室(如在图5的实施例中所示)，且这些囊室可以具有任何合适的形状，例如椭圆体形(如在图3中的实施例所示)、球形、扁平长椭圆体形(如在图4-5的实施例中所示)、多边体形、长方体形等。此外，这些被膨胀泡沫撑起后的囊室可以将整个空腔全部填满，但通常没有必要，且出于减重和节约成本的考虑，只需要在空腔中若干处设置囊室，即，优选地，囊状物只占据空腔的一部分。囊室在空腔中所处的位置通常对应于对外观部件的支撑点，这些支撑点通常被设置在主观刚度设计要求高的区域。本领域技术人员可以根据具体的应用场合来选定支撑点，从而相应地设计出需要设置囊室的位置。还应当理解的是，泡沫注射通道不仅可以设置在结构部件一侧，还可以设置在外观部件一侧(如在图6中的实施例所示)，在这种情况下，外观部件上的开孔应当设置在不易被消费者观察到的隐蔽区域，而且要处理好密封问题。
[0038]图7-图9示出了根据本实用新型的车身部件的三个具体示例，分别为发动机罩102、后背门102’、行李箱盖102”。这些图中带有网格线的椭圆形示意性地示出了填充有膨胀泡沫的囊室36。这些囊室可以是离散的，也可以是通过细长通道连接在一起的，本领域技术人员可以根据具体情况进行设计。但应当理解的是，图7-图9仅是示例性的，根据本实用新型的车身部件不限于此，还可以是例如车辆的侧门、车顶盖等。
[0039]附图和以上说明描述了本实用新型的非限制性特定实施例。为了教导发明原理，已简化或省略了 一些常规方面。本领域技术人员应该理解源自这些实施例的变型落在本实用新型的范围内。本领域技术人员应该理解上述特征能够以各种方式结合以形成本实用新型的多个变型。由此，本实用新型并不局限于上述特定实施例，而仅由权利要求和它们的等同物限定。
【权利要求】
1.一种机动车车身部件，包括结构部件和安装在所述结构部件上的外观部件，所述结构部件和所述外观部件之间存在空腔，其特征在于，所述空腔中包含囊状物，所述囊状物中填充有膨胀泡沫，使得所述囊状物至少部分地同时接触所述结构部件和所述外观部件。
2.如权利要求1所述的机动车车身部件，其特征在于，所述囊状物只占据所述空腔的一部分。
3.如权利要求1所述的机动车车身部件，其特征在于，所述外观部件是平板或接近平板。
4.如权利要求1-3中任一项所述的机动车车身部件，其特征在于，所述囊状物仅包括一个囊室，所述囊室中填充有膨胀泡沫，使得所述囊室至少部分地同时接触所述结构部件和所述外观部件。
5.如权利要求1-3中任一项所述的机动车车身部件，其特征在于，所述囊状物包括多个由细长通道连接的囊室，所述囊室中均填充有膨胀泡沫，使得所述囊室均至少部分地同时接触所述结构部件和所述外观部件。
6.如权利要求1-3中任一项所述的机动车车身部件，其特征在于，所述囊状物在填充所述膨胀泡沫之前和之后的容积基本相同。
7.如权利要求6所述的机动车车身部件，其特征在于，所述囊状物由纸、微孔织物或聚乙烯膜制成。
8.如权利要求1-3中任一项的机动车车身部件，其特征在于，所述膨胀泡沫是聚氨酯。
9.如权利要求1-3中任一项所述的机动车车身部件，其特征在于，它是机动车的后背门、行李箱盖、发动机罩、尾部气流偏导器、侧门或车顶盖。
10.一种机动车，其特征在于，它包括至少一个如上述权利要求中任一项所述的机动车车身部件。
【文档编号】B62D25/00GK203651910SQ201320800941
【公开日】2014年6月18日 申请日期:2013年12月6日 优先权日:2013年12月6日
【发明者】Jy·德芒日 申请人:全耐塑料公司