用于机动车辆的由热塑性塑料材料制成的结构构件、具有结构构件的机动车辆以及用于制造结构构件的方法技术

本发明专利技术涉及一种用于机动车辆(41)、尤其是电动车辆的扁平的结构构件(10)、尤其是底部保护元件(10)，该结构构件具有由第一热塑性塑料材料制成的扁平设计的芯部元件(32)、由第二纤维增强的热塑性塑料材料制成的至少一个下覆盖层和至少一个上覆盖层(34a、34b)，其中覆盖层(34a、34b)与芯部元件(32)被改型并且材料配合地连接。此外，本发明专利技术还涉及一种具有这样的结构构件(尤其是底部保护元件)的机动车辆、以及一种用于制造这样的结构构件(尤其是底部保护元件)的方法。护元件)的方法。护元件)的方法。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于机动车辆的由热塑性塑料材料制成的结构构件、具有结构构件的机动车辆以及用于制造结构构件的方法


[0001]本专利技术涉及一种用于机动车辆(尤其是电动车辆)的由热塑性塑料材料制成的扁平的结构构件(尤其是底部保护元件或分隔壁元件或覆盖元件)、一种具有这样的结构构件(尤其是底部保护元件)的机动车辆、以及一种用于制造这样的结构构件(尤其是底部保护元件)的方法。

技术介绍

[0002]迄今为止，用于机动车辆的扁平的结构构件(例如底部保护元件)通常由金属构件(例如铝板等)制成。这样的金属板也可以设置在结构构件(例如底部保护元件)的多层结构中。
[0003]例如，关于底部保护元件或地板保护板可参考DE 10 2017 006 753 A1、DE 10 2015 103 902 A1和DE 10 2019 104 883 A1。关于一种被设计成用于机动车辆内部的储物箱的结构构件还可参考US 2013/0280469 A1。
[0004]作为在此讨论的结构构件的示例，底部保护元件特别用于尤其是在驶过路面不平处(例如枕木、路桩、路缘石等)时保护压力容器或压力罐、或/和电气部件(例如高压电池等)。在此，至少部分地由金属或金属板制成的底部保护元件具有以下缺点：当驶上路面不平处时，这些底部保护元件会永久变形，即，凹痕、弯折等通常会保留在底部保护元件中。此外，含金属的底部保护元件重量大，这对机动车辆的整体效率不利。
[0005]类似地，这也适用于诸如分隔壁或覆盖元件的结构构件，它们在机动车辆中例如用作高压电池的盖板或用作车辆部件之间的分隔壁。即使是在这种不一定形成机动车辆的外边界的结构构件中，重量减轻同时兼具高稳定性也是非常重要的。

技术实现思路

[0006]本专利技术的目的在于提出一种结构构件、尤其是一种底部保护元件；以及一种用于制造该结构构件的方法，以能够避免上述缺点。
[0007]该目的通过具有权利要求1的特征的结构构件(例如底部保护元件)、具有权利要求15的特征的机动车辆(尤其是电动车辆)、以及具有权利要求17的特征的方法来实现。在从属权利要求中给出了具有有效的扩展方案的有利设计方案。
[0008]因此，提出一种用于机动车辆、尤其是电动车辆的结构构件、尤其是底部保护元件，该结构构件具有由第一热塑性塑料材料制成的扁平设计的芯部元件、以及由第二纤维增强的热塑性塑料材料制成的至少一个下覆盖层和至少一个上覆盖层，其中这些覆盖层与芯部元件被改型并且材料配合地连接，该芯部元件由容纳在这些覆盖层之间的注塑成型坯料或由容纳在这些覆盖层之间的挤压成型坯料制成。
[0009]通过使用热塑性塑料材料，结构构件可以被成本有效地制造并且重量轻。纤维增强的覆盖层尤其确保了结构构件的足够的稳定性。使用热塑性塑料材料的优点还在于，该
结构构件与含金属的结构构件相比更具弹性。相应地，在由热塑性塑料材料制成的例如实施为底部保护元件的结构构件中，当底部保护元件与地面不平处发生接触时，通常不会发生塑性变形(例如凹痕或弯折)。
[0010]由于芯部元件由注塑成型坯料或挤压成型坯料制成，因此最初作为不成型的塑料材料坯料存在的芯部元件在与覆盖层一同改型的情况下得以成型。
[0011]为了进一步提高结构构件的稳定性，第一热塑性塑料材料可以是纤维增强的。在此，第一热塑性塑料材料可以包含玻璃制成的长纤维，其中玻璃纤维的长度优选为约1mm至50mm、尤其是1mm至10mm。
[0012]第二热塑性塑料材料可以包含无端纤维，其中尤其可以包含玻璃纤维或/和碳纤维或/和芳族聚酰胺纤维或/和天然纤维。在此，覆盖层可以由纤维半成品、尤其是有机片材或/和至少一层UD胶带(UD
‑
Tape)制成。
[0013]为了在改型时实现最佳的材料配合的连接，第一塑料材料和第二塑料材料可以在它们的材料特性方面相互兼容。在此，尤其是在纤维增强的(第一和第二)塑料材料的情况下，相应的塑料基体可以由相同的材料制成、尤其是由聚丙烯(PP)或聚酰胺(PA)制成。
[0014]结构构件可以具有共同形成在芯部元件和覆盖层中的至少一个隆起区段。在此，隆起区域可以具有穿通口，该穿通口被适配成用于容纳连接元件，该连接元件被设置用于将结构构件、尤其是底部保护元件紧固在车辆车身上。这样的隆起区段也可以称为盘状区段。隆起区段可以具有基本上平坦的隆起面，在结构构件、尤其是底部保护元件的安装状态下，该隆起面抵靠车身构件。
[0015]结构构件可以具有至少一个肋状的加强区段，其中该加强区段由第一塑料材料形成，并且其中该加强区段突出于覆盖层。这样的加强区段提高了结构构件、尤其是底部保护元件的稳定性。加强区段也可以形成在覆盖层之一上。
[0016]加强区段可以合并到隆起区段中，其中至少一个加强区段尤其是形成在两个隆起区段之间。换言之，加强区段可以形成相邻的隆起区段之间的连接肋。此外，加强区段可以具有基本上平坦的肋面，这些肋面合并到隆起面中，使得结构构件、尤其是底部保护元件在安装状态下通过隆起面和肋面抵靠车身。
[0017]结构构件可以具有至少一个边缘区域，该边缘区域仅由第一塑料材料形成并且被形成为与容纳在覆盖层之间的芯部元件成一体。在此，可以在边缘区域中设置多个穿通口，这些穿通口被适配成用于容纳连接元件，该连接元件被设置用于将结构构件、尤其是底部保护元件紧固在车辆车身上。边缘区域也可以这样设计，即：它们形成包围或环绕覆盖层的边框。
[0018]一种机动车辆、尤其是电动车辆，其具有车身并且可以具有紧固在该车身上的、如上所述的结构构件、尤其底部保护元件。在此，实施为底部保护元件的结构构件可以布置在能量储存器下方、尤其是在高压电池或压力罐下方。由此，诸如高压电池或压力罐(例如用于气体)的敏感构件可以得到特别好的保护。
[0019]一种用于制造结构构件、尤其是底部保护元件的方法，该方法包括以下步骤：
[0020]将提供为未成型的、尤其是可注塑成型或可挤压成型的塑料材料坯料的第一热塑性塑料材料引入由第二纤维增强的热塑性塑料材料制成的下覆盖层与上覆盖层之间；
[0021]使第一塑料材料与这些覆盖层一同改型，其中，在一同改型的过程中使第一塑料
材料这样分布在覆盖层之间，即：该第一塑料材料在改型之后形成在两侧至少区域性地被覆盖层所覆盖的芯部元件。
[0022]简而言之，将未成型或不成型的第一塑料坯料放置在提供为半成品的覆盖层之间，然后使该最初不成型的第一塑料坯料在压力作用下在覆盖层之间成型，使得在改型之后，成型的芯部元件与覆盖层材料配合地连接并且基本上具有期望的底部保护元件的最终形状或设计方案。
[0023]在该方法中，在将第一热塑性塑料材料引入覆盖层之间之前，将玻璃制成的长纤维添加到该第一热塑性塑料材料中。由此，在改型之前提供了(玻璃)纤维增强的第一塑料坯料，然后将该含(玻璃)纤维的第一塑料坯料成型为芯部元件。
[0024]第一塑料材料的引入可以通过挤压成型工艺进行，其中借助于压力作用将本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于机动车辆(41)、尤其是电动车辆的扁平的结构构件(10)、尤其是底部保护元件(10)，所述结构构件具有由第一热塑性塑料材料制成的扁平设计的芯部元件(32)、由第二纤维增强的热塑性塑料材料制成的至少一个下覆盖层和至少一个上覆盖层(34a、34b)，其中所述覆盖层(34a、34b)与所述芯部元件(32)被改型并且材料配合地连接，所述芯部元件由容纳在所述覆盖层(34a、34b)之间的注塑成型坯料或由容纳在所述覆盖层(34a、34b)之间的挤压成型坯料制成。2.根据权利要求1所述的结构构件(10)，其特征在于，所述第一热塑性塑料材料是纤维增强的。3.根据权利要求2所述的结构构件(10)，其特征在于，所述第一热塑性塑料材料包含玻璃制成的长纤维，其中所述玻璃纤维的长度优选为约1mm至50mm、尤其是1mm至10mm。4.根据前述权利要求中任一项所述的结构构件(10)，其特征在于，所述第二热塑性塑料材料包含无端纤维，其中尤其包含玻璃纤维或/和碳纤维或/和芳族聚酰胺纤维或/和天然纤维。5.根据权利要求4所述的结构构件(10)，其特征在于，所述覆盖层(34a、34b)由纤维半成品、尤其是有机片材或/和至少一层UD胶带制成。6.根据前述权利要求中任一项所述的结构构件(10)，其特征在于，所述第一塑料材料和所述第二塑料材料在它们的材料特性方面相互兼容，其中，尤其是在纤维增强的塑料材料的情况下，相应的塑料基体由相同的材料制成、尤其是由聚丙烯(PP)或聚酰胺(PA)制成。7.根据前述权利要求中任一项所述的结构构件(10)，其特征在于，具有共同形成在所述芯部元件(32)和所述覆盖层(34a、34b)中的至少一个隆起区段(18)。8.根据权利要求7所述的结构构件(10)，其特征在于，所述隆起区域(18)具有穿通口(20)，所述穿通口被适配成用于容纳连接元件，所述连接元件被设置用于将所述底部保护元件(10)紧固在车辆车身(40、44)上。9.根据前述权利要求中任一项所述的结构构件(10)，其特征在于，具有至少一个肋状的加强区段(22)，其中所述加强区段(22)由所述第一塑料材料形成，并且其中所述加强区段(22)突出于一覆盖层(34a)。10.根据权利要求9所述的结构构件(10)，其特征在于，所述加强区段(22)形成在所述覆盖层中的一个覆盖层(34a)上。11.根据权利要求7和9所述的结构构件(10)，其特征在于，所述加强区段(22)合并到所述隆起区段(18)中，其中至少一个加强区段(22)尤其是形成在两个隆起区段(18)之间。12.根据前述权利要求中任一项所述的结构构件(10)，其特征在于，具有至少一个边缘区域(16)，所述边缘区域仅由所述第一塑料材料形成并且被形成为与容纳在所述覆盖层(34a、34b)之间的所述芯部元件(32)成一体。13.根据权利要求12所述的结构构件(10)，其特征在于，在所述边缘区域(16)中设置有多个穿通口(26)，所述穿通口被适配成用于容纳连接元件，所述连接元件被设置用于将所述底部保护元件(10)紧固在车辆车身(40)上。14.一种机动车辆(41)、尤其是电动车辆，具有车身(40、44)和紧固在所述车身(40、...

【专利技术属性】
技术研发人员：J，
申请(专利权)人：爱尔铃克铃尔股份公司，
类型：发明
国别省市：