专利名称：发泡车辆部件以及制造该车辆部件的方法
技术领域：
本发明涉及一种发泡车辆部件，其包括一个发泡主要部件、以及一个用作紧固构件并通过发泡而埋入所述主要部件内的嵌入件，本发明还涉及一种制造该车辆部件的方法。
背景技术：
已公知特别具有一种纤维强化PU材料的发泡车辆部件，其具有例如通过所谓的LFI(长纤维注射(long fiber inection))方法而注入塑料的玻璃纤维。同样所公知的是在发泡车辆部件中的嵌入件，其用于连接各种操作构件或用于紧固车辆部件。对于所公知的发泡车辆部件，然而由于所嵌入的嵌入件和发泡的衬背(backing)具有不同膨胀率，从而存在从外面可看见的形成于表面上的缩痕、凹痕或凸起的危险。从外面可看见这些缩痕，因此极大地损害了表面质量。
发明内容
本发明基于所述问题而提供一种车辆部件，该车辆部件尽管带有嵌入件但仍具有很好的表面质量(例如A级质量)。进一步地，本发明还提供一种制造所述车辆部件的简单方法。
这些问题可以通过采用一类车辆部件来解决，在该类车辆部件中埋入所述主要部件的嵌入件至少部分地被一弹性中间部件包围，所述弹性中间部件的柔韧性大于主要部件，从而嵌入件弹性地支撑于主要部件中。本发明所得到的优势尤其在于具有根据本发明的发泡车辆部件的嵌入件在外侧是不明显的，嵌入件通常具有比主要部件更高的热膨胀系数，即表面没有任何缩痕、凹痕或凸起，这是因为嵌入件和发泡衬背的各种材料存在的不同热膨胀系数将通过所述弹性中间部件来补偿。因此，在发泡过程和安装状态中都确保了公差的补偿。进一步地，提高了在发泡衬背和嵌入件之间的密封性，这是在没有采用目前所设置的并受到经常磨损的弹性密封的情况下实现的。嵌入件可从外面够到并优选地部分外露。由于弹性中间部件也可以将诸如驱动马达和致动马达之类的部件紧固至将安装至所述主要部件的所述嵌入件，从而，对于振动而言所述马达部件几乎不与主要部件联接，使得传递到主要部件的振动减少。
优选地车辆部件是一种车身附件，特别是一种车顶模块。车身附件是那些安装于车身的部件。本发明特别涉及在最后组装之后限定车辆的蒙皮并从外面可见的那些附件。该车身附件应为轻质的、视觉上匹配于邻近的涂漆部件，并应具有非常好的表面质量。在包括滑动的车顶组件或叠层式车顶所属于的车顶模块的领域中，塑料复合部件越来越证明是特别有利的。本发明可应用的其它附件是机动车辆的翼子板、门和覆盖物(flap)(发动机罩、车尾行李箱盖、燃油箱盖)。
进一步地，中间部件优选地构造成使嵌入件相对于所述主要部件朝所有方向具有可动性。因此可以对公差进行补偿，这是因为在紧固过程中可使得嵌入件匹配于所述邻近部件的位置，这又确保了很好的表面质量。嵌入件可以在平移(轴向、径向)方向上进行运动(或者沿转动方向运动进行有限运动)，用于安装轻质装置或类似装置的各种操作构件。特别地，由于在车身侧面上的紧固孔的大的位置公差，当嵌入件设计成车身上的车顶模块的紧固构件时，首先可能发生倾斜运动。
车辆部件的所述中间部件优选地通过发泡或注射模制而施加。
嵌入件例如在埋入所述主要部件中的端部是增厚的，并且所述主要部件或中间部件接合在该端部之后。这又确保了嵌入件不会沿轴向方向被抽出。
所述主要部件优选地具有一个后侧，在该处嵌入件部分外露，并且中间部件形成了一个相对于所述主要部件突出的密封唇。至目前为此，是通过设置在该侧处并受到经常的磨损的弹性密封装置或类似装置而获得密封。在所示实施例中，以低成本确保了这样的密封。
通过密封唇以封闭的环形绕嵌入件延伸而获得良好的密封。
根据优选实施例，所述主要部件的前侧由一个深拉的薄层覆盖，并且该前侧通过为薄层设置发泡衬背而制成。所述薄层是一种塑料或铝的薄层，而塑料薄层优选地可被浸染(imbue)从而无需涂漆的外膜。铝的蒙皮例如设置有一层很薄的经浸染的塑料层。这就是可以不需要涂漆外层的原因，并且因此确保了低成本的制造。
在一个实施例中嵌入件具有从所述主要部分突出的螺栓部分，从而其可以紧固于车身。该嵌入件也可以是中空体，例如螺纹衬套。进一步地，嵌入件可以用于紧固其它的附件，例如顶部打开系统、用于电线的导向装置或者例如照明装置、拉手吊环、气囊等等装置。
本发明不仅可以用于车顶模块，而且可以用于硬顶、内顶板以及其它车内或车外的内衬、铺板和结构部件，其通过所公知的LFI(长纤维注入)方法而施加发泡衬背。
根据本发明的制造一种发泡车辆部件特别是车体附件的方法，其特征在于以下步骤a)用作紧固构件的嵌入件至少部分地被一个中间部件包围，所述中间部件由柔韧性大于主要部件的材料制成；b)嵌入件和中间部件所合成的组件置入发泡模具中，并至少部分地埋入泡沫中，这样，在固化状态下嵌入件相对于主要部件而被弹性并且能回弹地支撑。
在所述过程中，通过发泡或注射模制将泡沫直接施加于嵌入件而将中间部件安装于嵌入件。随后这个组件整体嵌入所述的发泡模具中。
通过下面的描述和所参考的附图可以明显地看出本发明进一步的特征和优点。在所述附图中
图1示出发泡模具中的发泡车辆部件的放大截面图，且发泡模具的上部分已稍微升起。
图2示出了具有凸缘式安装的驱动马达的所述车辆构件。
具体实施例方式
图1示出车身附件形式(特别是车顶组件)的发泡车辆部件10。在安装状态下可以从外面看到的前侧以12标出。车身附件10的前侧设置有非常薄(＜1.5mm)的深拉薄层14，薄层14由塑料或铝构成并优选地被浸染以便代替外侧的漆涂覆层。直接邻接薄层14的是由纤维强化PU泡沫构成的主要部件16；玻璃纤维F通过LFI的方法加入泡沫中，以此方式强化由主要部分16所形成的层。在图1中，示出主要部件16具有沿整个长度L而不变的厚度d，但也可以设定具有变化的厚度。可以在车辆部件10的后侧18上设置由纺织物、塑料、铝板或铁板制成的装饰性部件(未示出)。一个金属嵌入件20被一个弹性材料的中间部件22包围，并且埋入主要部件16中。在图1中，中间部件22被弹性材料连续包围而没有任何间隙，但其也可以只被部分地被弹性材料包围。由于中间部件22具有比主要部分16更大的柔韧性，从而允许嵌入件20相对于主要部件16在所有方向上具有一定的可动性。
以封闭的环形包围嵌入件20的密封唇24确保在发泡主要部分16的过程中没有泡沫可以进入发泡模具的上部分32和嵌入件20之间。随着闭合发泡模具，嵌入件20的后侧整个表面与上部32接触。密封唇24由中间部件22的边缘形成，其横截面为三角形并相对于嵌入件20的后侧突出。因此获得所要求的密封性而不需要另外的弹性密封装置或类似的装置，迄今为止，所述密封装置设置在上部分32上并受到经常的磨损。
在该实施例中嵌入件20在其埋入部分具有加厚端26。主要部件16和中间部件22分别地接合在该端26之后并因此将该端26固定以防抽出。在该实施例中嵌入件20具有一突出的螺栓部分28。如开始提到的，也可以设想嵌入件20的其它实施例。
图1进一步示出发泡模具，借助于所述发泡模具而制造车辆部件(例如前述的顶部组件，门和覆盖物等等)。发泡模具包括上部分32和下部分30，在移动至彼此相对时形成一个可以填充塑料材料的中空空间。
在生产发泡车辆部件10的方法中，深拉(deep-drawn)的薄层14插入下部分30。如果需要，装饰薄层(未示出)可以置于上部分32的下侧。因此，包括嵌入件20和中间部件22的组件固定于上部分32。中间部分22通过发泡或注塑工艺而预先直接成形在嵌入件20上。螺栓部分28在这里插入上部分32内的定位孔中，并且密封唇24和平坦的后部34压住上部分32。
在发泡模具打开时，液态PU材料施加在薄层14的后侧上，且也加入玻璃纤维(LFI方法)。上部分32和下部分30移至彼此相对。PU材料转变成泡沫，并且填满在上部分32和下部分30之间所形成的中空空间，在发泡后形成主要部件16。
嵌入件20通过弹性的中间部件22可移动地埋入发泡塑料层16中，并且可以在所有方向上移动一定的距离，从而通过中间部件22的弹性材料例如补偿不同材料的膨胀差，实际上在发泡中和发泡后以及安装后均可进行所述补偿。
在图1中示出另外一个螺纹衬套形式的铁制嵌入件20’，其同样埋入中间部件22中。包括中间部件22和嵌入件20’的组件还是埋入主要部件16中。
在图1中示出在第三实施例中一个相当于转角支撑的嵌入件20”，因为所述嵌入件具有弯端36以及一个具有圆柱体凹部38的突出部分，紧固构件(未示出)可以与圆柱体凹部38接合。弯端36埋入主要部件16中。嵌入件20”可以用于紧固辅助附件，例如，照明设备、拉手吊环、遮光板等。
图2的实施例示出了一个通过凸缘安装的电驱动马达或伺服马达，所述电驱动马达或伺服马达通过其凸缘40用螺钉固定在嵌入件20上。螺母42用作止动件。所述驱动马达或伺服马达安装于所述主要部件16，从而，由于提供有弹性的中间部件22和密封唇24，在凸缘40和所述主要部件16之间设置一段距离，从而，所述马达就振动而言与所述主要部件16是不耦合的。
权利要求
1.一种发泡车辆部件(10)，包括一个发泡主要部件(16)；以及一个嵌入件(20；20’；20”)，其用作紧固构件并借助于发泡而埋入所述主要部件(16)内，其特征在于所述嵌入件(20；20’；20”)埋入所述主要部件(16)内的部分至少部分地由一个弹性中间部件(22)包围，所述弹性中间部件的柔韧性大于所述主要部件(16)的柔韧性，从而嵌入件(20；20’；20”)弹性地支撑于所述主要部件(16)中。
2.根据权利要求1所述的车辆部件，其特征在于，所述的车辆部件是一个车体附件(10)，特别地是一个车顶模块。
3.根据权利要求1或2所述的车辆部件，其特征在于，所述中间部件(22)构造成使得嵌入件(20；20’；20”)相对于所述主要部件(16)在所有方向具有可动性。
4.根据上述权利要求中任一项所述的车辆部件，其特征在于，所述中间部件(22)通过发泡或注射模制而被施加。
5.根据上述权利要求中任一项所述的车辆部件，其特征在于，所述嵌入件(20；20”)在其埋入所述主要部件(16)的端部(26)处增厚，并且所述主要部件(16)接合在所述增厚端部(26)之后。
6.根据上述权利要求中任一项所述的车辆部件，其特征在于，所述嵌入件(20；20”)在其埋入所述主要部件(16)的端部(26)处增厚，并且所述中间部件(22)接合在所述增厚端部(26)之后。
7.根据上述权利要求中任一项所述的车辆部件，其特征在于，主要部件(16)具有一个后侧(18)，嵌入件(20；20’；20”)在该后侧(18)处部分地外露，并且所述中间部件(22)形成有一个相对于所述主要部件(16)突出的密封唇(24)。
8.根据上述权利要求中任一项所述的车辆部件，其特征在于，所述中间部件(22)形成有一个相对于所述主要部件(16)突出的密封唇(24)，并且所述密封唇(24)绕所述嵌入件(20；20’；20”)以封闭的环形延伸。
9.根据上述权利要求中任一项所述的车辆部件，其特征在于，主要部件(16)的前侧由一个深拉薄层(14)覆盖，并且所述主要部件(16)通过为所述薄层(14)提供一发泡衬背而制成。
10.根据上述权利要求中任一项所述的车辆部件，其特征在于，所述嵌入件(20)具有一个从所述主要部件(16)突出的螺栓部分(28)。
11.根据权利要求1到9中任一项所述的车辆部件，其特征在于，所述嵌入件(20’)是一个螺纹衬套。
12.根据上述权利要求中任一项所述的车辆部件，其特征在于，所述主要部件(16)通过LFI发泡法制成。
13.一种制造根据上述权利要求中任一项所述发泡车辆部件，特别是车体附件(10)，的方法，其特征在于以下步骤a)用作紧固构件的所述嵌入件(20；20’；20”)至少部分地被一个中间部件(22)包围，所述中间部件由柔韧性大于所述主要部件(16)的材料制成；b)将嵌入件(20；20’；20”)和所述中间部件(22)所合成的组件置入发泡模具中，并至少部分地埋入泡沫材料中，这样，在固化状态下所述嵌入件(20；20’；20”)相对于所述主要部件(16)而被弹性且能回弹地支撑。
14.根据权利要求13所述的方法，其特征在于，所述中间部件(22)通过发泡或注射模制而直接施加于所述嵌入件(20；20’；20”)上。
全文摘要
本发明公开了一种发泡车辆部件(10)，其具有一个发泡主要部件(16)和一个嵌入件(20；20’；20”)。所述嵌入件(20；20’；20”)用作紧固构件并借助于发泡而埋入主要部件(16)内。所述嵌入件(20；20’；20”)埋入所述主要部件(16)内的部分至少部分地由一个弹性中间部件(22)包围。所述弹性中间部件(22)的柔韧性大于所述主要部件(16)的柔韧性，从而所述嵌入件(20；20’；20”)弹性地支撑于所述主要部件(16)中。
文档编号B29C70/68GK1724249SQ20051007692
公开日2006年1月25日 申请日期2005年6月9日 优先权日2004年7月22日
发明者克里斯蒂安·比韦尔, 米夏埃尔·尤格尔, 马蒂亚斯·路德维希 申请人:阿文美驰有限责任公司