技术领域
[0001] 本
发明涉及根据
权利要求1的前序部分所述的由塑料制成的一种车辆构件。
背景技术
[0002] 到目前为止车辆的外部构件大部分由金属(
钢板或
铝)制成。在事故中，这些材料以易屈服的方式发生
变形。最近，车辆的外部构件也越来越多地由塑料制成。这些构件主要由聚
氨酯(PU)构成，聚氨酯在碰撞中破裂，并且由于其锋利的破裂边缘，对卷入事故的人员意味着增加受伤害的危险。为了补救这一问题，大众途锐的
挡泥板已经设有事后施加在内侧上的碎裂防护膜。
[0003] DE 102 44 287 A1披露了用于车辆的一种复合构件，包括一个膜形式的
外壳以及一个
支撑加强层，该支撑加强层由蜂窝结构和分别在两侧
覆盖该蜂窝结构的、用玻璃
纤维强化的聚氨酯层构成。这样一种复合构件的破裂也产生具有高伤害危险性的锋利的破裂边缘。
发明内容
[0004] 本发明是的任务在于，提供一种由塑料制成的车辆构件，其中，即使在破裂的情况下也不会产生锋利的边缘。
[0005] 根据本发明，通过权利要求1的特征来实现。本发明的有利的改进在
从属权利要求中限定。
[0006] 本发明的核心在于：碎裂防护层被构造为一种弹性材料的碎裂防护织物并且被嵌在至少一个支撑层之中、优选地嵌入到支撑层的边缘区域之中，或者嵌入到两个相邻的支撑层之间。通过被构造为一种碎裂防护织物，它在各织物网眼之间具有了中间空间，这些相邻的支撑层的塑料材料穿过这些中间空间。因此该弹性材料的碎裂防护织物将这些易碎的支撑层结合于其上并且防止形成锋利的破裂边缘。因此在事故中，根据本发明而构造的车辆构件将最终只具有无害的裂纹，而不会有边缘锋利的破裂部位。
[0007] 根据本发明的一个有利的改进，该至少一个支撑层包括：聚氨酯(PU)和/或蜂窝层和/或
玻璃纤维毡和/或去耦层。作为对此的一种替代方案，该支撑层还可以包括塑料
泡沫或
金属泡沫或密实、轻型并且稳定的芯材料。
[0008] 根据一个特别优选的实施方案，所述至少一个支撑层或多个支撑层的至少一个是通过以下方法制成的，这些方法是：复合
喷涂模制法(CSM法)和/或长纤维注射法(LFI法)和/或玻璃纤维毡聚氨酯法(GM-PU法)和/或
树脂传递模制法(RTM法)和/或片状模塑法(SMC法)和/或
反应注射成型法(RIM法)和/或增强反应注射成型法(RRIM法)和/或注射成型法。
[0009] 所述至少一个碎裂防护构造物优选地包括聚乙烯(PE)和/或聚对苯二
甲酸乙二醇酯(PET)和/或聚酰胺(PA)和/或聚丙烯(PP)和/或芳族聚酰胺和/或弹性聚氨酯(PU)和/或天然或合成
橡胶和/或钢织物。
[0010] 在一个优选的实施方案的情况下，该车辆构件的支撑层由内至外依次包括由聚氨酯(PU)或其他热固材料构成的第一层、通过蜂窝技术制造的芯层、由聚氨酯(PU)或其他热固材料构成的第二层、去耦层和外壳；其中，所述至少一个碎裂防护构造物被安排在所述由聚氨酯(PU)或其他热固材料构成的第一层与所述芯层之间和/或所述由聚氨酯(PU)或其他热固材料构成的第二层与所述芯层之间和/或所述由聚氨酯(PU)构成的第二层与所述去耦层之间。
[0011] 在所有实施方案的情况下有利的是，将玻璃纤维毡作为加强物嵌入到所述由聚氨酯构成的这些支撑层的至少一个之中。其结果是，显著地提高了整体结构的强度。
[0012] 在所有实施方案的情况下同样有利的是，形成该车辆构件的最外层的外壳包括已经在供应商处被以所希望的车辆
颜色着色的塑料层时。这允许车辆生产厂家完全省去随后的
涂装工作。
[0013] 本发明适用于由塑料制成的所有车辆构件，但是特别适用于车辆外壳构件，例如车辆顶棚模
块、顶棚梁、车辆的A、B、C或D柱、车
门、挡泥板、发动
机舱盖、
行李舱盖、后端模块、蓬式车罩盖的顶棚壳、前或
后扰流板。
附图说明
[0014] 以下基于几个
实施例、参照附图来更详细地解释根据本发明的车辆构件，在附图中：
[0015] 图1示出了具有一个车辆顶棚模块的车辆的上部的一个透视图；
[0016] 图2示出了在该顶棚模块的前缘的区域中、在车辆的中央纵向平面的高度上的一个纵向截面；
[0017] 图3示出了在一个
侧梁的区域中穿过该顶棚模块的边缘的一个横截面；
[0018] 图4示出了在该顶棚模块的
后缘的区域中、在车辆的中央纵向平面的高度上的一个纵向截面；
[0019] 图5示出了穿过具有多层结构的支撑层的车辆构件的一个纵向截面；并且[0020] 图6示出了沿着图5中截面线VI的一个碎裂防护构造物的平面视图。
具体实施方式
[0021] 在图1中示出的车辆10具有邻接前挡
风玻璃14的一个顶棚模块12。该顶棚模块12以及同样在图1中示出的车门60、顶棚梁70、A柱80、
B柱82和
C柱84是车辆构件40的实例，车辆构件40的外壳构成了车辆的外表面。然而，本发明还可以有利地用于其它车辆构件40，例如挡泥板、
发动机舱盖、行李舱盖、后端模块、蓬式车罩盖的顶棚壳、前或后扰流板。
[0022] 在根据图2至图4的截面中，基于顶棚模块12展示了根据本发明的车辆构件40的一个第一实施例。该顶棚模块12通过粘合焊珠20固定到顶棚
框架16上。为了这个目的，该顶棚框架16具有多个相应的凸缘区域18。
[0023] 如从图5可以最佳地被看见，该顶棚模块12的分层构造由内向外由一个第一支撑层24、一个碎裂防护构造物26、一个芯层28(被形成为一种蜂窝结构)、一个第二支撑层30、一个碎裂防护构造物32、一个去耦层34、以及一个外壳22形成。
[0024] 支撑层24和30优选地包括具有单位面积重量为约300g至500g每平方米的聚氨酯(PU)，该聚氨酯可选地并优选地分别通过具有单位面积重量为约200g至500g每平方米的玻璃纤维毡进行强化。支撑层24和30的厚度优选地为约0.2mm至1.5mm。
[0025] 该芯层28优选地包括具有厚度(高度)为约5mm至约55mm的一种纸蜂窝状物。作为对此的一种替代方案，该芯层还可以包括一种塑料泡沫、一种金属泡沫(例如铝泡沫)或一种密实、轻型并且稳定的芯材料。
[0026] 该去耦层34优选地具有约0.5mm至4mm的厚度，特别优选地约2mm至约2.5mm的厚度。它用作有效地防止该蜂窝结构被可视地压穿到外壳22上的目的，如其否则在没有去耦层34的情况下在模具中被压紧时会出现的那样。
[0027] 迄今为止所描述的分层构造(包括芯层28以及两个相邻的支撑层24和30)优选地通过复合喷涂模制法(CSM法：得知于公司Hennecke GmbH，D-53754 Sankt Augustin)在模具(CSM模具)中制成。其已经在来自同一
申请人的DE 100 33 232 C2中以类似的形式进行展示。在那个例子中，具体地通过使塑料(PU)穿透进入这些蜂窝状物的垂直壁的区域中并与之连接的方式，在非常低的重量的情况下实现该强度。
[0028] 该外壳22优选地通
过喷涂一涂料层或一底漆和涂料层(层厚度为0.03至0.06mm)制成，或由一种热固性塑料、例如不饱和聚酯(UP)(层厚度为0.3至0.6mm)通过模具内部涂层法(IMC法)直接在CSM模具中制成。
[0029] 在边缘区域中，顶棚模块12在该模具中被更强地压紧。在此，芯层28也被省去并且从下方产生的自由空间设有一个支撑层50，该支撑层提高了车辆顶棚模块12的
稳定性并且优选地通过喷涂以长纤维注射成型法(LFI-PUR法)由具有注入纤维材料的聚氨酯制成。在将车辆顶棚模块12装配顶棚框架16的凸缘区域中之后，提高了强度的这些边缘区域位于粘合焊珠20的高度上。
[0030] 根据本发明，将至少一个碎裂防护构造物嵌入支撑层24，30的分层构造中。在根据图5的实施例中，提供了两个碎裂防护构造物26和32，其中，将碎裂防护构造物26置于第一支撑层24和芯层28之间，更靠近车辆顶棚模块12的内侧，并且将第二碎裂防护构造物32置于第二支撑层30和去耦层34之间，更靠近车辆顶棚模块12的外壳22。在由事故造成车辆顶棚模块12破裂的情况下，两个碎裂防护构造物26和32都防止相邻支撑层(既在内侧上又在外侧上)边缘锋利地破裂，从而车辆的乘车人员以及在车辆外部卷入事故的人员二者都受到保护免受由锋利的破裂边缘引起的伤害。
[0031] 原则上也考虑对于碎裂防护构造物26和32的其他安装
位置(在图5中在车辆构件40的左边缘由小箭头表示)，其构造借助于碎裂防护构造物32在图6中进行展示。在这种情况下，可以将碎裂防护构造物安排在：外壳22与去耦层34之间(嵌入该去耦层34中)，去耦层34与第二支撑层30(如已经在图5中由32指示)之间，第二支撑层30与芯层28之间，芯层28与第一支撑层24(如已经在图5中由26指出)之间，或者第一支撑层24之下。在每种情况下有意义的是，将碎裂防护构造物26和32安排到尽可能远的外部(为了保护车辆外部卷入事故的人员)和/或尽可能远的内部(为了保护车辆的乘车人员)。
[0032] 在图6中通过实例的方式示出的碎裂防护构造物32包括纵向线322和横向线324。在这些各个网眼326之间有中间空间，相邻的支撑层的塑料材料(图5中层24和30)穿过所述中间空间并且从而形成与更有弹性的碎裂防护构造物32的密切结合。
[0033] 该车辆构件40的总厚度是约2mm至约60mm之间。在此，视车辆构件40所需要的稳定性和承载能
力而定，所述厚度下限2mm考虑用于承受相对小负载的覆盖部，而所述上限对于相对厚的构件(例如梁或车辆立柱)以意义重大。顶棚模块12的总厚度在约20mm的平均范围内。
[0034] 在车辆顶棚模块12的内侧上例如可以在第一支撑层24中嵌入由金属制成的插入件52，所述插入件起到固定相邻构件(像例如遮阳板或握柄)的作用。
[0035] 参考标号表
[0036] 10 车辆
[0037] 12 车辆顶棚模块
[0039] 16 顶棚框架
[0040] 18 凸缘
[0041] 20 粘合焊珠
[0042] 22 外壳
[0043] 24 第一支撑层
[0044] 26 碎裂防护构造物
[0045] 28 芯层(蜂窝结构)
[0046] 30 第二支撑层
[0047] 32 碎裂防护构造物
[0048] 322 纵向线
[0049] 324 横向线
[0050] 326 网眼
[0051] 34 去耦层
[0052] 40 车辆构件
[0053] 50 支撑层(边缘区域)
[0054] 52 插入件
[0055] 60 车门
[0056] 70 顶棚梁
[0057] 80 A柱
[0058] 82 B柱
[0059] 84 C柱
