用于被固定在機動車輛車身一部分上的保護板及其制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種塑料材料的保護板(1)，其用于固定在機動車輛車身的一部分上，所述板包括剛性塑料材料的壁(2)和柔性塑料材料的壁(3)，這兩個壁(2、3)在圍繞柔性壁(3)朝向板外側(cè)突出區(qū)域的區(qū)域中彼此接觸，剛性塑料材料的壁(2)的其中一個表面上包括用于將所述剛性塑料材料的壁固定在所述車身的一部分上的固定設(shè)備，其特征在于，兩個壁(2、3)在其中間隔開的每個區(qū)域(5)限定由柔性壁(3)和剛性壁(2)之間的密封連接部(11)限界的填充空氣的腔室，兩個壁(2、3)在其中間隔開的每個區(qū)域(5)通過通氣孔(16)與板(1)的外部相連。
【專利說明】用于被固定在機動車輛車身一部分上的保護板及其制造方法
[0001]本發(fā)明要求2011年9月23日遞交的1158512號、2011年9月23日遞交的1158513號以及2012年5月15日遞交的1254459號法國申請的優(yōu)選權(quán)，其全部內(nèi)容(文本、附圖以及權(quán)利要求)并入該處引做參考。
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0002]本發(fā)明涉及一種用于被固定在機動車輛車身的一部分上的保護板的制造方法。
【背景技術(shù)】
[0003]機動車輛的側(cè)門經(jīng)常配備有保護條，其被認(rèn)為在較小的城市沖擊中保護車門，例如側(cè)門沖擊以及小車沖擊。尤其其寬度較小，保護條所起的保護作用非常小。
[0004]某些車輛配備有具有較大寬度的側(cè)帶。這些側(cè)帶是剛性塑料材料并且也不具有在較小的城市沖擊效應(yīng)下變形的能力。由此，在超 市推車沖擊或者支柱沖擊的情況下，撞擊能量被整體傳遞至車門。這種側(cè)帶充其量具有的優(yōu)點是，在擦傷的情況下，其避免車輛的車門或者翼子板整體上漆。
[0005]美國專利US4411938描述一種膠粘在機動車輛車身上的柔性塑料材料的保護板。由于板與車身接觸，這種柔性板帶來的保護較小，由此在稍微劇烈的沖擊情況下不能避免車身的變形。
[0006]在FR2959190中提出實現(xiàn)用于固定在機動車輛車身的一部分上的塑料材料的保護板，包括剛性塑料材料的壁以及柔性塑料材料的壁，這兩個壁在圍繞該兩個壁在其中彼此間隔的區(qū)域的區(qū)域中彼此接觸，并且彼此之間限定填充空氣的蜂巢。
[0007]這樣，柔性塑料材料的壁和剛性塑料材料的壁間隔開并且填充空氣的區(qū)域在城市沖擊情況下可以變形。在這種沖擊下，柔性壁靠近剛性壁，沒有損壞，甚至沒有擦碰。因此，這種板具有非常好的保護能力。然而，可以觀察到在較高的溫度條件下，由于柔性材料以及所束縛的空氣的膨脹，板會突然過度膨起。在多種空調(diào)循環(huán)(_20°C /23°C /85°C )之后，可以觀察到引起不可逆缺陷的柔性元件余留變形(information remanente) ?

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]本發(fā)明的目的在于提供一種具有克服以上缺陷的改進保護性能的保護板。
[0009]本發(fā)明的目的在于克服以上缺陷。根據(jù)本發(fā)明，該目的通過一種塑料材料的保護板，其用于固定在機動車輛車身的一部分上，所述板包括剛性塑料材料的壁和柔性塑料材料的壁，這兩個壁在圍繞柔性壁朝向板外側(cè)突出區(qū)域的區(qū)域中彼此接觸，剛性塑料材料的壁的其中一個表面上包括用于將所述剛性塑料材料的壁固定在所述車身的一部分上的固定設(shè)備，其特征在于，兩個壁在其中間隔開的每個區(qū)域限定由柔性壁和剛性壁之間的密封連接部限界的填充空氣的腔室，這些區(qū)域中的每個通過通氣孔與板的外部相連。
[0010]柔性塑料材料的壁具有凸出部形狀的區(qū)域在城市類型沖擊的情況下可以變形。在這種沖擊下，柔性壁可以在剛性壁的孔留下的空間中變形而不會損壞，甚至不會擦碰。
[0011]此外，這些區(qū)域可以分布在保護板上以形成美觀圖案。
[0012]在僅有柔性塑料材料的壁所處的區(qū)域中，其具有指向外側(cè)的凸表面，所述凸表面的形狀為圓形截面的氣泡狀，或者為細(xì)長氣泡或任何適當(dāng)?shù)男螤?。該凸表面針對沖擊的保護尤其有效。
[0013]在本發(fā)明的一個優(yōu)選版本中，兩個壁在其中彼此接觸的區(qū)域占據(jù)所述板的表面的少于50%。因而，板表面的優(yōu)勢部分在沖擊時可以變形，這使其具有良好的保護能力。
[0014]密封連接部優(yōu)選通過激光焊接實施，使得所具有的機械強度大于由撞擊時腔室中的壓力增加帶來的機械力。
[0015]在一個變型中，剛性塑料材料的壁由設(shè)有孔的板件構(gòu)成，所述孔與柔性板在其中凸出的區(qū)域相對，所述孔由插塞封閉。
[0016]在另一個變型中，通氣孔設(shè)置在密封連接部處，通過由剛性壁和柔性壁之間的焊縫的不連續(xù)部獲得的連接部的點狀斷裂部實現(xiàn)。焊縫的不連續(xù)部可通過焊縫的點狀中斷部或者通過所實施的焊縫處的穿孔獲得。
[0017]通氣孔的尺寸設(shè)計成在沖擊腔室或者在腔室上快速施力時不排出空氣，同時允許在熱變化效應(yīng)下腔室中的內(nèi)部壓力變化時空氣進入和排出。為此，孔的直徑大約為0.5_。
[0018]本發(fā)明的目的還在于一種塑料材料的保護板的制造方法，所述保護板用于固定在機動車輛車身的一部分上，所述保護板包括剛性塑料材料的壁和柔性塑料材料的壁，這兩個壁在圍繞所述兩個壁在其中彼此間隔開的填充區(qū)域的區(qū)域中彼此接觸，其特征在于，所述方法包括以下步驟:通過模制成型制成兩個壁，其中一個用第一塑料材料制成以形成剛性壁，另外一個用第二塑料材料制成以形成柔性壁，然后將柔性壁貼靠剛性壁，使得兩個壁在圍繞所述兩個壁在其中間隔開的區(qū)域的區(qū)域中彼此接觸，所述區(qū)域限定由通氣孔限界的填充空氣的腔室，設(shè)置通氣孔使板的外部和兩個壁在其中彼此間隔開的區(qū)域之間接觸。
[0019]在一個優(yōu)選變型中，兩個壁的模制成型這樣獲得:通過注塑第一塑料材料以形成其中一個壁，然后通過注塑第二塑料材料施加二次模制成型，第二塑料材料塊的溫度以及二次模制成型的壓力確保兩種塑料材料之間的連接，所述柔性壁被模制成型使得具有凸出表面，然后冷卻并且起模由此形成的板。
[0020]在一個變型中，將第一材料注入到模具中，注入到旋轉(zhuǎn)模具中，將所述旋轉(zhuǎn)模具帶入第二位置中以便通過注入第二塑料材料施加二次模制成型。
[0021]在另一個變型中，通過注入第一塑料材料進行模制成型以形成壁，所述壁然后被布置在傳統(tǒng)模具中以便通過注塑第二塑料材料施加二次模制成型。
[0022]有利地，通氣孔通過形成焊縫的點狀不連續(xù)部設(shè)置，所述點狀不連續(xù)部形成密封性的點狀斷裂部。
[0023]根據(jù)另一個方面，本發(fā)明還涉及一種包括至少一個根據(jù)本發(fā)明的保護板的機動車輛，所述保護板被固定在暴露至沖擊下的車身的一部分上。
[0024]根據(jù)一個變型，所述保護板固定在包括至少一個孔的車身的一部分上。該孔可以減輕保護板固定在其上的車身的一部分的重量。
[0025]根據(jù)本發(fā)明的另一個變型，當(dāng)構(gòu)成的柔性板安裝就位在車門金屬板上時，柔性板的凸出部區(qū)域與金屬板相對，將空氣層束縛在柔性壁和金屬板之間。[0026]在本發(fā)明的一個優(yōu)選版本中，所述保護板固定在車輛側(cè)車門的每個上。
[0027]該保護板還可以固定在車輛的前部和/或后部。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0028]現(xiàn)在參考附圖更加詳細(xì)的描述本發(fā)明，所附附圖其中:
[0029]-圖1是腔室位置處板的剖視圖；
[0030]-圖2a和2b分別示出根據(jù)本發(fā)明的板的柔性壁的內(nèi)表面和外表面的視圖；
[0031]-圖3示出根據(jù)本發(fā)明的板的剛性壁的前視圖；
[0032]-圖4示出根據(jù)本發(fā)明方法制造的板在腔室位置處的剖視圖；
[0033]-圖5示意性示出根據(jù)本發(fā)明的板的腔室的正視圖；
[0034]-圖6是沿圖5的A-A軸線的剖視圖。
【具體實施方式】
[0035]在圖1所示的變型中，根據(jù)本發(fā)明的板I包括剛性塑料材料的壁2以及柔性塑料材料的壁3。
[0036]這兩個壁2、3在圍繞區(qū)域5的區(qū)域4中彼此接觸，在區(qū)域5中柔性壁3是向板I外側(cè)突出的凸出部31，其與剛性材料壁2中設(shè)置的孔21相對。
[0037]如同剛性壁2具有孔21，在該壁的內(nèi)表面上設(shè)置加強肋網(wǎng)22。
[0038]如圖4所示，為了形成腔室7，用通過密封連接部附加在剛性壁2上的插塞6封閉孔21。該密封連接部8延伸至孔21的周邊，并且可以通過膠粘、焊接實現(xiàn)，所述焊接例如激光焊接、超聲波焊接。
[0039]壁3優(yōu)選通過將柔性塑料材料注入旋轉(zhuǎn)模具中模制成型獲得，這種材料可以是熱塑性聚氨酯(TPU)。該第一塑料材料用于形成板的柔性壁并且設(shè)有凸出部區(qū)域31。
[0040]在當(dāng)板I的第一柔性壁3在旋轉(zhuǎn)模具中制成時，將該模具帶入用于剛性塑料材料二次模制成型的第二位置，使得丙烯腈-丁二烯-苯乙烯塑料(ABS)與柔性壁的TPU化學(xué)性相容。
[0041]當(dāng)?shù)诙巫⑷雱傂运芰喜牧蠒r，所述剛性塑料材料在柔性壁3除了設(shè)有凸出部區(qū)域31的區(qū)域中對柔性壁進行二次模制成型，使得孔21位于并且設(shè)置在剛性壁2中與凸出部區(qū)域31相對，設(shè)置加強肋網(wǎng)。
[0042]優(yōu)選，其中注入有剛性塑料材料的模具是具有鼓凸部(surgalbe)的旋轉(zhuǎn)模具，使得TPU制的柔性壁能夠冷卻時收縮。在冷卻后，所制成的板將具有理論輪廓(galbe)。
[0043]一旦執(zhí)行二次模制成型，由此構(gòu)成的每個開放腔室借助與剛性壁的材料相同的塑料材料的插塞6被封閉，這允許所述每個開放腔室以密封的方式固定在剛性壁2上。
[0044]在柔性塑料材料的壁的區(qū)域中，指向外側(cè)的凸表面位于所述區(qū)域中，所述凸表面形狀為如圖4所示的圓形截面的氣泡狀，或者為細(xì)長氣泡或任何適當(dāng)?shù)男螤罾绶涑?alveole)。
[0045]圖5和6更具體地示出通氣孔的作用及獲取。
[0046]在圖5中再次示出根據(jù)本發(fā)明的保護板1，其包括剛性塑料材料的內(nèi)壁2，用于抵靠車輛車身的部件的金屬板，以及柔性塑料材料的外壁3，用于轉(zhuǎn)向車輛的外側(cè)。[0047]兩個壁2，3在圍繞區(qū)域5的區(qū)域4中彼此接觸，在所述區(qū)域5中兩個壁2、3彼此間隔開，所述區(qū)域5填充有空氣。為了形成該間隔，柔性外壁3具有從板I向外突出的外凸的凸出部形狀。
[0048]區(qū)域5被壁2和3的密封連接部11限界，壁2和3彼此接觸并且限界能夠緩沖較小的城市沖擊的腔室5。在兩個壁2、3彼此接觸的區(qū)域，兩個壁2、3至少通過限界區(qū)域5的密封連接部11彼此焊接或者膠粘。
[0049]構(gòu)成板的柔性壁的塑料材料選擇成使得在使用溫度范圍-30°C至+85°C中具有足以抵抗刮擦和紫外線的特征、清潔性以及適當(dāng)?shù)臋C械強度。
[0050]構(gòu)成板的剛性壁的塑料材料應(yīng)當(dāng)表現(xiàn)出在低溫下具有適當(dāng)?shù)目箾_擊強度、在溫度為85°C時具有適當(dāng)?shù)臋C械強度(楊式模量、抗拉強度)的特征。此外，其需要具有較小的膨脹系數(shù)以便保證間隙和對齊以及用于制造的良好注塑性。
[0051]因而，剛性塑料材料的壁2可以用ABS (丙烯腈，丁二烯苯乙烯)、PC(聚碳酸酯)、PP (聚丙烯)等制成。優(yōu)選，使用具有大約65%的PC的PC/ABS合金(alliage)，尤其是在通過激光焊接組裝這些壁的情況下。
[0052]柔性塑料材料的壁3可以是彈性體(例如芳香族或者脂肪族的熱塑性聚氨酯(TPU))、聚娃酮(SIK)、聚氯乙烯(PVC)或者烯屬的(ol6finiques)或者苯乙烯屬的(styreniques)熱塑性彈性體。剛性塑料材料和柔性塑料材料選擇成與焊接或者膠粘相容。
[0053]在圖4中，腔室5具有形成蜂巢的六邊形。蜂巢形狀5允許腔室5在板I中成蜂窩式分布并且由此具有使得腔室5之間的連接區(qū)域4的表面積最小化的優(yōu)點。因而，板I的外表面的要點在于由蜂巢5構(gòu)成，能夠緩沖較小的城市沖擊而既不損壞板1，也不損壞有板固定在其上的門。
[0054]為了使腔室或蜂巢5具有適當(dāng)?shù)娜彳浂?硬度，可以運用以下特征:
[0055]-構(gòu)成壁3的柔性材料的硬度和厚度
[0056]-腔室5的或多或少凸出的形狀
[0057]-腔室5的頂點相對于剛性區(qū)域4在Y方向上超出的距離
[0058]-腔室5的寬度。
[0059]在最后一種情況中，考慮的是蜂巢5的最小尺寸。僅考慮蜂巢的長度等于或者大于覽度。
[0060]在密封的圓形截面氣泡狀的腔室的情況下，應(yīng)當(dāng)在材料特征和腔室的幾何特征以外考慮空氣壓力。在這種情況下，為了有效，腔室應(yīng)當(dāng)盡可能地具有圓形的形狀(氣球狀)。相當(dāng)平的橢圓氣泡的特征在于在變形時壓力升高的較少。
[0061]在圖4和5所示的示例中，每個蜂巢5包括通過焊接的點狀中斷部設(shè)置在限定腔室的密封連接部11處的漏氣口或通氣孔16，該中斷部或者“焊縫中的孔”形成焊縫的不連續(xù)部并且因此造成密封的點狀斷裂部。
[0062]作為變型，還可以實施密封的連續(xù)周邊焊縫，然后補穿小直徑的孔?？卓梢詢?yōu)選位于腔室的下部區(qū)域，在剛性支撐件中。
[0063]能夠產(chǎn)生通氣孔16的穿孔可以通過不同方式形成。因而，可以通過去除切屑的傳統(tǒng)穿孔實施。這種材料的去除可以優(yōu)選在通過注塑自動形成的較薄區(qū)域中實施。
[0064]還可以通過激光射線穿孔、借助圓錐形沖頭進行沖孔或者其它任何適當(dāng)?shù)募夹g(shù)實施通氣孔6。
[0065]通氣孔6的尺寸設(shè)計成在沖擊腔室5或者在腔室5上快速施力時不排出空氣，同時允許在熱變化效應(yīng)下腔室5中的內(nèi)部壓力變化時空氣進入和排出。
[0066]由此，在當(dāng)車輛保持在陽光下溫度升高以及尤其與寒冷相關(guān)的溫度降低的作用下，通氣孔16能夠調(diào)整腔室5內(nèi)空氣壓力的升高。
[0067]當(dāng)溫度升高時，腔室5中突然產(chǎn)生超壓，所述超壓給剛性壁2和柔性壁3之間的連接部11的密封性帶來很大的斷裂風(fēng)險。通氣孔或者漏氣口 16允許排出空氣以使腔室5中維持適當(dāng)?shù)膲毫Α?br> [0068]當(dāng)溫度降低時，同樣避免腔室5中壓力降低，壓力降低會導(dǎo)致腔室5變形。腔室5內(nèi)產(chǎn)生的壓力降低通過空氣從通氣孔16中進入得到補償。
[0069]根據(jù)本發(fā)明的保護板由此可以被固定在機動車輛的車身元件上，但也可以用作固定在暴露于沖擊下的車輛其它類型的要保護表面上以及水上船上的保護板，所述水上船例如船舶、小船、小艇等。
【權(quán)利要求】
1.一種塑料材料的保護板(I)，其用于固定在機動車輛車身的一部分上，所述板包括剛性塑料材料的壁(2)和柔性塑料材料的壁(3)，這兩個壁(2、3)在圍繞柔性壁(3)朝向板外側(cè)突出區(qū)域的區(qū)域中彼此接觸，剛性塑料材料的壁(2)的其中一個表面上包括用于將所述剛性塑料材料的壁固定在所述車身的一部分上的固定設(shè)備，其特征在于，兩個壁(2、3)在其中間隔開的每個區(qū)域(5)限定由柔性壁(3)和剛性壁(2)之間的密封連接部(11)限界的填充空氣的腔室，兩個壁(2、3)在其中間隔開的每個區(qū)域(5)通過通氣孔(16)與板(I)的外部相連。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的板(I)，其特征在于，兩個壁(2、3)在其中彼此接觸的區(qū)域占據(jù)所述板的表面的少于50%。
3.根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項所述的板(I)，其特征在于，密封連接部(11)通過激光焊接實施，使得所具有的機械強度大于由撞擊時腔室(5)中的壓力增加帶來的機械力。
4.根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項所述的板，其特征在于，剛性塑料材料的壁由設(shè)有孔(21)的板件構(gòu)成，所述孔與柔性板在其中凸出的區(qū)域相對，所述孔由插塞(8)封閉。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的板，其特征在于，通氣孔布置在所述插塞(8)上。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項所述的板，其特征在于，通氣孔(16)通過由剛性壁(2)和柔性壁(3)之間的焊縫的不連續(xù)部獲得的連接部(11)密封性的點狀斷裂部實現(xiàn)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的板，其特征在于，焊縫的不連續(xù)部通過焊縫的點狀中斷部或者通過所實施的焊縫處的穿孔獲得。
8.根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項所述的保護板(I)，其特征在于，通氣孔(16)的尺寸設(shè)計成在沖擊腔室(5)或者在腔室(5)上快速施力時不排出空氣，同時允許在熱變化效應(yīng)下腔室(5)中的內(nèi)部壓力變化時空氣進入和排出。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的保護板，其特征在于，通氣孔直徑大約為0.5mm。
10.一種塑料材料的保護板的制造方法，所述保護板用于固定在機動車輛車身的一部分上，所述保護板包括剛性塑料材料的壁和柔性塑料材料的壁，這兩個壁在圍繞所述兩個壁在其中彼此間隔開的填充區(qū)域的區(qū)域中彼此接觸，其特征在于，所述方法包括以下步驟:通過模制成型制成兩個壁，其中一個用第一塑料材料制成以形成剛性壁，另外一個用第二塑料材料制成以形成柔性壁，然后將柔性壁貼靠剛性壁，使得兩個壁在圍繞所述兩個壁在其中間隔開的區(qū)域的區(qū)域中彼此接觸，所述區(qū)域限定填充空氣的腔室，設(shè)置通氣孔使板的外部和兩個壁在其中彼此間隔開的區(qū)域之間接觸。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的制造方法，其特征在于，兩個壁的模制成型這樣獲得:通過注塑第一塑料材料以形成其中一個壁，然后通過注塑第二塑料材料施加二次模制成型，第二塑料材料塊的溫度以及二次模制成型的壓力確保兩種塑料材料之間的連接，所述柔性壁(3)被模制成型使得具有凸出表面(31)，然后冷卻并且起模由此形成的板。
12.根據(jù)權(quán)利要求10或11所述的制造方法，其特征在于，通氣孔通過形成焊縫的點狀不連續(xù)部設(shè)置，所述點狀不連續(xù)部形成密封性的點狀斷裂部。
13.根據(jù)權(quán)利要求10至12中任一項所述的方法，其特征在于，將第一材料注入到模具中，注入到旋轉(zhuǎn)模具中，將所述旋轉(zhuǎn)模具帶入第二位置中以便通過注入第二塑料材料施加二次模制成型。
14.根據(jù)權(quán)利要求10至12所述的方法，其特征在于，通過注入第一塑料材料進行模制成型以形成壁，所述壁然后被布置在傳統(tǒng)模具中以便通過注塑第二塑料材料施加二次模制成型。
15.一種包括至少一個根據(jù)權(quán)利要求1至9中任一項所述的保護板的機動車輛，所述保護板被固定在暴露至沖 擊下的車身的一部分上。
【文檔編號】B60R19/42GK103946067SQ201280057530
【公開日】2014年7月23日 申請日期:2012年9月17日 優(yōu)先權(quán)日:2011年9月23日
【發(fā)明者】L·阿祖萊, M·卡爾方唐, S·科蘭, D·戴迪耶, M·米西羅利, E·佩內(nèi)拉特 申請人:標(biāo)致·雪鐵龍汽車公司, 雷奧公司