專利名稱：車輛的沖擊吸收元件及其生產(chǎn)方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種車輛尤其是汽車的沖擊吸收元件。本發(fā)明還涉及一種根 據(jù)這樣的元件制造的車輛的前端模塊和緩沖器。本發(fā)明還涉及制造用于這樣 的沖擊吸收元件的加強結構的方法，并涉及制造設置有一個或多個這樣的加 強結構的沖擊吸收元件的方法。
背景技術：
在汽車制造工業(yè)中，近年來，已經(jīng)出現(xiàn)了這樣的發(fā)展，即，越來越多的 金屬車輛組件由全部或部分地由塑料制造的組件代替。塑料的應用具有一些 優(yōu)點。在許多情況下，塑料組件相對較輕并且制造相對便宜。因此，車輛容 易損壞的部件通常由塑料組件制造，在碰撞之后，可快速并容易地更換這些
塑料組件。
車輛緩沖器是例如公知為由玻璃纖維或其它聚合物纖維加強的聚合物基 體組成的。然而，這樣公知的緩沖器的缺點在于，它們會破壞在由碰撞導致 的沖擊發(fā)生的位置處的各個部件，其中，所述這些部件向所有的方向彈射出 去。這會導致車輛附近的人和物體受到傷害。此外，從長遠的觀點來看，由 于不斷增加的測試速度，預期的是，僅由玻璃纖維加強的車輛緩沖器的市場 會消失。
此外，公知的是，由塑料主體構成車輛的緩沖器，在塑料主體中，布置 了加強帶或細長的加強結構。在其它部件中，所述加強結構包括多條平行鋼 絲繩。這里，鋼絲繩嵌入在可以與上述塑料相同或不相同的塑料中。例如，
在申請人的國際專利申請WO 03/076234 Al中描述了這樣的緩沖器。這樣的 緩沖器具有改善的對由碰撞導致的沖擊的抵抗力，并在沖擊過程中和沖擊之 后具有改善的完整性。然而，公知的緩沖器確實具有一些缺點。
第一個缺點是，當通過壓縮模制技術來制造緩沖器時，在模制期間加強 繩會在模具中移位，因此，在最終產(chǎn)品中，緩沖器中的加強繩很有可能不再 位于期望的位置。這會導致緩沖器提供的沖擊抵抗力不足。這樣的在制造工藝中缺乏再現(xiàn)性是不期望出現(xiàn)的。
在另一方面，當利用注入模制技術來制造緩沖器時，會發(fā)生不同性質的
問題。例如，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)的是，難以在周圍的塑料主體中牢固地錨固(anchor)
所述加強結構。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的在于提供一種改善的沖擊吸收元件，其中，克服了至少一 個上述現(xiàn)有技術的缺點。
本發(fā)明的目的還在于提供一種用于制造加強結構的方法。 本發(fā)明的另一目的在于提供一種制造設置有這樣的加強結構的沖擊吸收
元ff的方法。
根據(jù)本發(fā)明的第一方面，為此目的，提供了一種用于車輛尤其是汽車的 沖擊吸收元件，其中，沖擊吸收元件包括 主體，包含熱塑性聚合物材料；
細長的加強結構，設置在主體中，并包括基本平行延伸的多個金屬加強 繩和布置在繩之間用于在制造工藝之前和制造工藝期間保持金屬加強繩彼此 基本平行的多個定位元件。在優(yōu)選實施例中，由綿編線形成定位元件，在更 優(yōu)選的實施例中，由耐溫的緯編線形成定位元件以確保加強繩在制造工藝之 前、在制造工藝期間和在制造工藝之后保持正確定位，而不管在制造工藝中 出現(xiàn)的(橫向)力。因此，沖擊吸收元件的制造方法已經(jīng)變?yōu)槿菀自佻F(xiàn)的工藝， 即便是在利用壓縮模制技術時。與加強繩缺少這樣的定位元件的沖擊吸收元 件相比，這樣的沖擊吸收元件還具有改善的沖擊吸收性質。
根據(jù)第一優(yōu)選實施例，加強結構還包括基體，設置在加強繩和定位元 件周圍，基體包含熱塑性聚合物材料。 一旦被嵌入在這樣的基體中，加強結 構就可以以簡單的方式被包括在沖擊吸收元件中。
根據(jù)更優(yōu)選的實施例，加強結構的基體還包括 一個或更多隨機纖維結 構，例如，玻璃纖維的隨機結構，用于錨固金屬繩的目的。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)的是， 這樣的隨機纖維結構可以導致繩的定位改善，尤其是在經(jīng)壓縮模制工藝來制 造所述沖擊吸收元件的情況下。這里，隨機纖維結構可以設置在由金屬繩和 定位元件限定的表面的一側上，盡管在大多數(shù)的情況下推薦的是，隨機纖維 結構設置在所述表面的兩側中的任意側上。當說明隨機纖維結構時，在更優(yōu)選的實施例中，這被理解為是指由相互 勾掛的纖維，例如，玄武巖纖維，或優(yōu)選地，玻璃纖維組成的層或帶。當加 強繩由例如兩條或更多條相互纏繞的金屬絲構成時并且當玻璃纖維具有的尺 寸使得玻璃纖維充分加強基體時，這提供了隨機纖維結構到繩的一定程度的
機械錨固。
這樣的隨機纖維結構的纖維長度優(yōu)選地在lcm和10cm之間。已經(jīng)發(fā)現(xiàn) 的是，隨機纖維結構具有最大大約2mm的厚度，優(yōu)選地，具有最大大約lmm 的厚度。這些值適用于處于使用情況下的纖維結構。在初始狀態(tài)下，纖維結 構在被布置在產(chǎn)品中之前的厚度為最大大約2cm，優(yōu)選地為最大大約lcm。
在更優(yōu)選的實施例中，基體還包括設置在由金屬繩和定位元件限定的表 面的一側上的至少一個玻璃織物，或者，在另一優(yōu)選實施例中，基體包括設 置在所述表面的兩側上的至少一個玻璃織物。這樣的織物保護繩在壓縮模制 工藝中不會移位。
優(yōu)選地，玻璃織物是玻璃纖維和塑料合捻紗，優(yōu)選地，聚丙烯紗的織物。 這樣的織物允許由加強結構和/或主體的聚合物材料的相對良好的浸漬，例 如，這樣改善了保護，以不受在壓縮模制制造工藝的條件下在材料流動中會 出現(xiàn)的橫向力。
在更優(yōu)選的實施例中， 一個或更多隨機纖維結構布置在一側上的金屬加 強繩與在另 一側上的上述玻璃織物之間。
在又一更優(yōu)選的實施例中，聚合物層設置在具有定位元件的加強繩的兩 側中的任意側上，至少一個隨機纖維結構在每個聚合物層上，至少另一個聚 合物層在每個隨機纖維結構上，至少一個玻璃織物在所述另外的聚合物層中 的每個上，至少一個密封聚合物層在每個玻璃織物上。
在又一更優(yōu)選的實施例中，加強結構具有沿軸向基本對稱的形式，以防 止所謂的雙金屬效應。
根據(jù)更優(yōu)選的實施例，繩由具有0.5mm或更小的直徑的不同的金屬絲構 成，優(yōu)選地，由具有0.3mm或更小的直徑的不同的金屬絲構成，金屬絲彼此 捆繞(纏繞)，從而建立絲基本沿繩方向分布的結構。絲提供強度和剛度，因此， 推薦的是，它們沿縱向(即，負載方向)分布。然而，絲的纏繞建立了稍微粗糙 的表面，這允許更好的機械錨固。
根據(jù)更優(yōu)選的實施例，安裝件設置在所述沖擊吸收元件上，用于將所述沖擊吸收元件安裝在車輛上。
在更優(yōu)選的實施例中，主體的熱塑性聚合物材料和/或基體的熱塑性聚合 物材料是從諸如例如聚丙烯、聚乙烯、聚對苯二甲酸乙二醇酯、聚對笨二曱 酸丁二醇酯、聚酰胺、聚碳酸酯或它們的混合物的熱塑性塑料的組中選擇的
聚合物材料。
具有如上面限定的沖擊吸收元件的車輛尤其是汽車的緩沖器可以被制造 為具有優(yōu)良的沖擊吸收性質。金屬繩沿所述緩沖器的縱向方向延伸。緩沖器 安裝在具有安裝裝置的汽車的兩側中的任意側上。加強結構確保在碰撞中緩 沖器吸收沖擊，并極大地降低緩沖器的部件飛濺并且潛在地導致對周圍區(qū)域 的傷害的可能性。
另一應用涉及一種車輛的前端模塊。前端^^莫塊設置在車輛的前側上，并 作為安裝在車輛的前端的兩側中的任意側上的車輛組件，其中，例如，前端 模塊安裝有前照燈、散熱器和/或一個或更多緩沖器。這樣的前端模塊可以包 括一 個或更多沖擊吸收元件，從而所述模塊可以(部分地)吸收碰撞，但是可以 被定為輕量形式并以相對低的成本來制造。
根據(jù)前端模塊的優(yōu)選實施例，前端模塊包括主體，設置有兩個或更多 的加強結構；下安裝件和上安裝件，用于將主體安裝在車輛上的下安裝裝置 和上安裝裝置上，其中，在安裝狀態(tài)下，所述模塊適于使得第一加強結構在 兩個上安裝件之間延伸，至少一個加強結構從第一加強結構傾斜地延伸到至 少一個下安裝件。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供一種制造用于車輛尤其是汽車的沖擊吸收 元件的主體的加強結構的方法，所述方法包括的步驟如下
設置基本平行延伸的多個金屬加強繩和布置在繩之間用于保持金屬加強 繩彼此基本平行的多個定位元件；
將聚合物材料的基體、 一個或一個以上的隨機纖維結構和一個或一個以 上的玻璃織物中的至少一種布置在加強繩和定位元件周圍。
根據(jù)本發(fā)明的另 一方面，提供一種制造用于車輛的沖擊吸收元件的方法， 所述方法包括的步驟如下
設置加強結構，加強結構包括設置有用于保持加強繩彼此基本平行的定 位元件的基本平行的金屬加強繩；
設置包含熱塑性聚合物材料的 一 個或 一 個以上的層；將預熱的具有所述一個或一個以上的聚合物層的加強結構的疊層放置在
壓縮模中；
壓縮加強結構和流體聚合物材料的整體，以將整體形成期望的形式； 冷卻被形成期望的形狀的加強結構和施加在加強結構周圍的聚合物材料。
在該方法中，利用壓縮模制技術。這里，將疊層加熱到恰好高于聚合物 材料的熔點的溫度，用大約200bar的壓強對疊層進行壓縮。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供一種制造沖擊吸收元件的方法，所述方法 包括的步驟如下
設置包括基本平行的金屬加強繩的加強結構，所述金屬加強繩設置有用 于保持金屬加強繩彼此基本平行的定位元件；
將一個或一個以上的固定開口布置在加強結構中的金屬加強繩之間； 將設置有固定開口的加強結構放置到注入模中；
在注入模中注入模制熱塑性聚合物材料，用于將聚合物材料的主體布置 在加強結構周圍，其中，聚合物材料還進入固定開口，用于將加強結構固定 在主體中的目的。在確定的實施例中，開口不延伸穿過加強結構的整體。然 而，在其它的實施例中，固定開口形成穿過加強結構的通路。
在另一實施例中，突起部件設置在注入模中，用于定位加強結構。形成 在突起部件之間的是加強結構的兩側之間的連接，該連接設置有上述對應的 固定開口以使兩種材料流動能夠融和。
突起優(yōu)選地設置在注入模中，以在沖擊吸收元件的主體中設置對應的凹 陷。例如，當塊狀突起布置在注入模中時，它們將塊狀凹陷設置在沖擊吸收 元件的主體中，這對沖擊吸收元件的重量具有有利效果。
根據(jù)本發(fā)明的另 一方面，提供一種制造車輛尤其是汽車的前端模塊的方 法，所述方法包括的步驟如下
制造細長的第一加強結構；
制造一個或一個以上的細長的第二加強結構；
相對于第 一加強結構傾斜地放置第二加強結構；
在第 一加強結構和第二加強結構周圍形成熱塑性聚合物材料的主體；
設置用于將第一加強結構安裝在車輛中的上安裝裝置上的上安裝件；
設置用于將所述一個或一個以上的第二加強結構安裝在車輛中的下安裝裝置上的下安裝件。
在上述方法中，優(yōu)選地，根據(jù)這里限定的加強結構的優(yōu)選實施例之一來
構成加強結構。


將基于本發(fā)明的 一 些優(yōu)選的實施例的描述來闡述本發(fā)明的進 一 步的優(yōu)
點、特征和細節(jié)。在描述中參照了附圖，其中
圖IA至圖1C示出根據(jù)現(xiàn)有技術的沖擊吸收元件的加強結構的不同的實
》包例的剖面；
圖2A至圖2C分別示出根據(jù)本發(fā)明的加強結構的第一、第二和第三優(yōu)選 實施例的剖面；
圖3A至圖3C分別示出根據(jù)本發(fā)明的加強結構的第四、第五和第六優(yōu)選 實施例的剖面；
圖4A至圖4C分別示出根據(jù)本發(fā)明的加強結構的第七、第八和第九優(yōu)選 實^^例的剖面；
圖5示出根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實施例之一的包括布置有加強結構的聚合物
主體的緩沖器的示意性透一見圖6A至圖6C示出根據(jù)本發(fā)明的壓縮模制方法的連續(xù)的階段；
圖7示出根據(jù)本發(fā)明的加強結構的又一實施例的部分切除透視圖8示出穿過設置有圖7的實施例的沖擊吸收元件的剖面；
圖9示出根據(jù)本發(fā)明的前端模塊的第一實施例的示圖10示出沖擊吸收元件的透視圖，其中，主體設置有多個塊狀凹陷；
圖11示出根據(jù)本發(fā)明的設置有錨固元件的不同實施例的加強結構的透
視圖。 '
具體實施例方式
圖5示出在緩沖器的情況下沖擊吸收元件1的示意圖。緩沖器由塑料主 體2構成，在塑料主體2中，布置有細長的加強結構3。主體2由諸如聚丙 烯的熱塑性聚合物材料構成。布置了加強結構3以為元件1提供正確的沖擊 吸收和完整性保持性質。示意性示出的是左手安裝件4和右手安裝件5,緩 沖器可以通過左手安裝件4和右手安裝件5而被安裝在汽車的對應的左手安裝裝置和右手安裝裝置上，所述左手安裝裝置和右手安裝裝置通常設置在車
輛底盤的前端上。在示出的實施例中，加強結構3結合到安裝件4和安裝件 5, ^旦在其它的實施例(未示出)中，情況并非如此。在上述7>布WO 03/076234 Al(其內容應被認為包含于此)中，描述了與由加強結構加強的這樣的車輛緩
沖器的不同形式。
根據(jù)由沖擊吸收元件和制造所述元件的方法做出的應用和相關要求，加 強結構3可以采用不同的形式。圖1至圖4示出的加強結構的不同形式。
圖iA示出了僅由多個平行的鋼絲繩6構成的加強結構3的剖視圖。已 經(jīng)發(fā)現(xiàn)的是，如果以這種方式來實現(xiàn)加強結構并且利用壓縮模制技術來制造 沖擊吸收元件，則在制造工藝期間加強繩會移位，從而沒有保持繩的期望的 圖案。例如，當意圖使繩均勻地分布在整個結構中時，在模制期間均勻分布 很可能會失去。這對于元件的質量，尤其是其沖擊吸收性質來說是不利的。 因此，發(fā)現(xiàn)的是，以這樣的方式來制造具有期望性質的沖擊吸收元件在實踐 中是不可行的。對于在圖1B和1C中示出的加強結構的實施例，情況相同。 在圖1B中示出的實施例中，金屬加強繩布置在圍繞繩6的基體7中，優(yōu)選地， 金屬加強繩布置在熱塑性聚合物材料的基體中。在圖1C中，基體8包含玻璃 纖維加強的熱塑性聚合物材料。在這些加強結構的實施例中，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)的是， 至少利用壓縮模制技術來制造具有期望的沖擊吸收性質的沖擊吸收元件也是 不可能的。
當利用諸如注入模制工藝的可選擇技術來制造沖擊抵抗元件1時，會發(fā) 生其它的問題。在注入模制的情況下，主體2的塑料聚合物材料和加強結構 3之間的粘結性經(jīng)常不盡如人意，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)的是，難以制造具有合適性質的 沖擊p及收元件。
圖2A至圖2C分別示出根據(jù)本發(fā)明的加強結構的第一、第二和第三優(yōu)選
實施例。
圖2A示出了第一實施例，其中，加強結構3的基本平行的加強繩6利 用多條線(也被稱為緯編線(weft thread))10彼此連接。緯編線10傾斜或橫向于 繩IO的縱向方向延伸，并具有將加強繩6保持在一起的主要功能。
示出的是，緯編線10以一種波形圖案布置在加強繩6周圍，然而，這只 是利用綿編線10將繩彼此結合的許多可選方法之一。
當使用如圖2A至圖2C中的4壬一個示出的加強結構3的實施例利用壓縮模制技術制造沖擊吸收元件1時，在元件被模制為正確的形式時加強繩6將 出現(xiàn)程度較小的移位。這在圖5中更詳細的示出。
圖6A示出根據(jù)圖2B中示出的優(yōu)選實施例的加強結構3，其中，如根據(jù) 第二優(yōu)選實施例，布置了結合到綿編線IO(為簡明起見，沒有在圖6A至圖6C 中示出)的加強繩6。熱塑性聚合物材料的層ll(例如，箔)放置在加強結構3 的頂部上。箔11和加強結構3的疊層12放置在模具13中(圖6B),模具13 的內部14具有用于沖擊吸收元件(諸如緩沖器等)的期望形式。利用模元件15， 疊層12被壓入模13內。例如通過加熱模具13來加熱疊層12,使得疊層達 到大約210攝氏度的溫度。這樣的提高溫度的結果是，熱塑層ll(以及圖2B 和圖2C中示出的實施例中加強結構的熱塑性材料7、熱塑性材料8)變?yōu)樗苄?的，并開始分布在加強繩6周圍。整體被加壓(處于大約200bar的特定的壓強)， 從而得到期望形式的主體2。當加強繩6沒有相互連接時，在模制工藝期間， 模元件15的模制力將導致繩6移位，這會導致元件1中的繩的不期望的分布。 然而，當加強繩6利用綿編線10以正確的方式保持彼此對齊時，在壓縮模制 工藝之后，元件1具有加強結構3,其中，加強繩6以期望的方式分布，如 圖6C中所示。
在實踐中發(fā)現(xiàn)的是，在一些情況下，綿編線10提供的對于當主體和/或 加強結構3本身的熱塑性材料開始流動時模制壓導致的橫向移位的保護仍然 太小。因此，在圖3A至圖3C和圖4A至圖4C中示出的實施例中，玻璃織 物16被加入加強結構3的基體。在圖3A至圖3C中示出的實施例中，玻璃 織物布置在基體7中并位于加強繩6的一側上，而在圖4A至圖4C中示出的 實施例中，玻璃織物16布置在基體8中并位于加強繩6的兩側上。當在加強 結構3的制造中，玻璃織物16設置在一側上時，即在圖3A至圖3C中示出 的實施例的情況下，發(fā)現(xiàn)的是，玻璃織物正面地影響加強結構3被壓制到模 具中而引起的移位的程度。
當玻璃織物由玻璃纖維和塑料合捻紗(co-mingled plastic yam)(優(yōu)選地，由 聚丙烯或類似的塑料制造的紗)的織物構成時實現(xiàn)了特別良好的效果。這樣的 織物可以相當好地浸漬主體2和/或加強結構3的其余部分的熱塑性聚合物材 料，其中，對移位提供了良好的保護。
如果玻璃織物16布置在加強繩的兩側上，如在圖4A至圖4C中所示的 實施例中，則進一步減少在制造工藝期間加強繩的不期望的移位的可能性。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)的是，當基體8設置有玻璃纖維，具體地講，如根據(jù)對應的附 圖2C、 3C和4C的第三、第六和第九實施例以一個或更多的隨機纖維結構 17的形式設置有玻璃纖維時，也可以實現(xiàn)改善的結果。圖4C中示出的第九 實施例可以得到最好的結果，其中，不僅玻璃織物16布置在加強繩6的兩側 上，而且隨機纖維結構17還布置在每個玻璃織物16和加強繩6之間。
隨機纖維結構17由有限纖維長度的短切玻璃纖維(chopped glass fibre)組 成。通過在利用切碎器的每種情況下將玻璃纖維切為預定纖維長度并將它們 放置在傳送帶上來制造隨機纖維結構17。放置在傳送帶上的玻璃纖維被導入 所謂的"naddbak"，從而提供厚度為最大2cm、優(yōu)選lcm的相互勾掛的玻璃 纖維的氈(重量為大約900gr/m2,然而，也可以期望為其它的重量)。隨機纖維 結構確保了加強繩6和加強結構3的其余部分之間的額外的機械錨固。這是 單獨的玻璃纖維保持"勾掛"在構成加強繩的絲的后方的情況的結果。
當利用注入模制技術來制造沖擊吸收元件時，由于在這樣的制造工藝期 間出現(xiàn)的壓強低得多，所以加強繩的移位問題更少。在沖擊吸收元件1的制 造中，按公知的方式將加強結構3布置在注入;f莫中，其中，塑料材料，優(yōu)選 地，熱塑性聚合物材料經(jīng)入口注入到模中。這里，模的內壁和加強結構3之 間的空間填充有完全包圍加強結構3的塑料。在將整體冷卻之后，建立了設 置有期望的加強結構3的塑料主體2。然而，在這樣的制造工藝中出現(xiàn)的問 題是，加強結構3較差地錨固在布置在加強結構3周圍的主體中。然而，為 了在主體和加強結構之間建立足夠程度的錨固，應用圖7和圖8中示出的技 術。
圖7示出根據(jù)圖1B中示出的本身為已知實施例的加強結構。然而，也 可以應用圖1C中或圖2至圖4中示出的實施例。示出了基體20，其中，按 已知方式布置加強繩6。然而，加強繩6在中間距離處，從而為在加強結構3 中的一些位置處的開口 21建立空間。開口 21提供穿過加強結構的通路，可 以在生產(chǎn)工藝中利用這樣的通路。
圖8示出利用注入模制工藝制造的沖擊吸收元件的示意性剖面。首先， 加熱圖8中示出的加強結構20并布置模，使得加強結構20獲得隨機形式， 例如，圖8中示出的形式。當將如此形成的加強結構20放置在注入模(未示 出)中并注入熱塑性材料時，熱塑性材料將不僅包圍加強結構3而且形成在通 路連接片22的位置，其中，加強結構20利用通路連接片22被固定在元件1的主體2內部。
圖9示出本發(fā)明更優(yōu)選的實施例。該實施例涉及車輛的前端模塊30。這 樣的前端模塊30由橫置的沖擊吸收元件31和支撐元件31的支撐元件32構 成。如根據(jù)這里描述的這種結構的實施例中的任意一個，沖擊吸收元件31由 包括多個繩33的加強結構34構成。塑料主體35布置在加強結構34周圍。 支撐元件32同樣由加強結構37組成，加強結構37包括基本以V形布置的 多個加強繩，上述的塑料主體35布置在加強結構37周圍。加強結構34和支 撐元件32的加強結構37不相互結合，或者包括它們可以彼此結合的設置。 在橫置的部件31的兩側中的任意側上設置有上安裝件40和41以及下安裝件 42和43,用于將前端模塊30對應地安裝在車輛的上安裝裝置和下安裝裝置 (未示出)上。
車輛的其它組件，諸如緩沖器、散熱器、前照燈等，可以以已知的方式 安裝在前端模塊30上。橫置的沖擊吸收元件31在與物體碰撞的情況下具有 吸收沖擊的主要功能，同時，支撐元件32具有支撐或"支護"上述橫置的元 件31的主要功能。
在示出的前端模塊的實施例中，應用根據(jù)這里所述的優(yōu)選實施例之一的 加強結構，從而整體可以具有相對低的重量，同時剛度保持恒定。更具體地 講，橫置的元件31設置有根據(jù)圖2至圖4中示出的實施例之一的加強結構， 優(yōu)選地，橫置的元件31設置有根據(jù)圖3B、圖3C、圖4B或圖4C中示出的實 施例之一的加強結構。支撐元件32可以具有相同實施例的加強結構，但是支 撐元件32也可以具有圖1A至圖1C中示出的實施例的加強結構。甚至可以 部分省略通常存在于加強結構周圍的塑料主體。這樣的優(yōu)點是，進一步降低 所述構造的重量和價格。
在另一實施例中，如圖IO中所示，主體仍然形成在加強結構周圍以防止 模塊30中的扭轉(torsion)。然而，在圖11中示出的實施例中， 一些凹陷44 布置在主體中，以使整體重量更輕。在利用注入模制工藝來制造這樣的支撐 元件的情況下，可以通過將多個塊放置在注入模中而在加強結構3的兩側中 的任意側上(其中，加強結構3放置在注入模中)以簡單的方式來布置這些凹陷 44。然后，當模注入有塑料時，沒有塑料材料將置于塊的位置處，這導致了 所述的凹陷44。
圖11的下部示出根據(jù)如這里所述的任意的優(yōu)選實施例的加強結構3。錨固元件，也被稱為錨固扣45，布置在加強結構3的兩端49(為簡明起見，僅 在圖中示出一端)。錨固扣45由剛性的、塑性的或金屬的板46構成，其中， 布置有開口 50和兩個槽47和48。通過將加強結構的端部49引導穿過所述 兩個槽47和48來固定地夾持加強結構。開口 50具有的形式和尺寸使得緊固 栓，優(yōu)選地，已經(jīng)設置的緊固栓(利用所述已經(jīng)設置的緊固栓將沖擊吸收元件 安裝在車輛上)可以被引導通過開口 50。通過將錨固扣45和一皮固定夾持到錨 固扣45上的加強結構3緊固到所述栓(為簡明起見，沒有在附圖中示出)，可
以獲得沖擊吸收元件的主體中的加強結構3對車輛的改善錨固和沖擊吸收元
件對車輛的改善錨固。
圖11的上部示出錨固扣的第二優(yōu)選實施例。這樣的錨固扣55橫向于加 強結構的縱向方向延伸。另外，開口60和槽56、 57對應于上面限定的第一 實施例的開口和槽。錨固扣55的操作主要與錨固扣45的操作對應，盡管當 沖擊被施加在沖擊吸收元件上時，錨固扣55將不能立刻完全吸收張力而是首 先必需旋轉通過預定的角度。
本發(fā)明不限于這里描述的本發(fā)明的優(yōu)選實施例。而是，要求的權利由權 利要求書來限定，在權利要求書的范圍內可以預料許多修改。
權利要求
1、一種用于車輛尤其是汽車的沖擊吸收元件，包括主體，包含熱塑性聚合物材料；細長的加強結構，設置在主體中，并包括基本平行延伸的多個金屬加強繩和布置在繩之間用于在制造工藝之前和制造工藝期間保持金屬加強繩彼此基本平行的多個定位元件。
2、 如權利要求1所述的沖擊吸收元件，其中，加強結構還包括基體，基 體設置在加強繩和定位元件周圍，基體包含熱塑性聚合物材料。
3、 如權利要求2所述的沖擊吸收元件，其中，基體還包含 一個或一個 以上的隨機纖維結構，用于錨固金屬繩。
4、 如權利要求3所述的沖擊吸收元件，其中，隨機纖維結構設置在由金 屬繩和定位元件限定的表面的至少 一側上。
5、 如權利要求3所述的沖擊吸收元件，其中，隨機纖維結構設置在由繩 和定位元件限定的表面的兩側中的任意側上。
6、 如權利要求3所述的沖擊吸收元件，其中，隨機纖維結構由相互勾掛 的玻璃纖維構成。
7、 如權利要求6所述的沖擊吸收元件，其中，加強繩由兩條或兩條以上 的金屬絲構成，隨機纖維結構的玻璃纖維具有的尺寸使得玻璃纖維錨固在金 屬繩的連續(xù)的絲之間。
8、 如權利要求6或權利要求7所述的沖擊吸收元件，其中，纖維長度在 j cm和10cm之間。
9、 如權利要求3至權利要求8中任意一項所述的沖擊吸收元件，其中， 隨機纖維結構具有最大大約2mm的厚度，優(yōu)選地，具有最大大約lmm的厚 度。
10、 如權利要求2至權利要求9中任意一項所述的沖擊吸收元件，其中， 基體還包括設置在由金屬繩和定位元件限定的表面的至少一側上的至少一個5皮璃織物。
11、 如權利要求2至權利要求9中任意一項所述的沖擊吸收元件，其中， 玻璃織物設置在由繩和定位元件限定的表面的兩側中的任意側上。
12、 如權利要求10或權利要求11所述的沖擊吸收元件，其中，玻璃織物包括玻璃纖維和塑料合捻紗，優(yōu)選地，聚丙烯紗的織物。
13、 如權利要求10至權利要求12中任意一項所述的沖擊吸收元件，其 中， 一個或一個以上的隨機纖維結構布置在一手側上的金屬加強繩與在另一 手惻上的玻璃織物之間。
14、 如前述權利要求中任意一項所述的沖擊吸收元件，其中，聚合物層 設置在具有定位元件的加強繩的兩側中的任意側上，至少一個隨機纖維結構 在每個聚合物層上，至少另一個聚合物層在每個隨機纖維結構上，至少一個 玻璃織物在所述另外的聚合物層中的每個上，至少一個密封聚合物層在每個 J皮璃織物上。
15、 如前述權利要求中任意一項所述的沖擊吸收元件，其中，加強結構 具有沿軸向基本對稱的形式。
16、 如前述權利要求中任意一項所述的沖擊吸收元件，其中，金屬繩由鋼制造。
17、 如前述權利要求中任意一項所述的沖擊吸收元件，其中，繩由具有 0.5mm或更小的直徑的不同的纏繞金屬絲構成，優(yōu)選地，繩由具有0.3mm或 更小的直徑的不同的纏繞金屬絲構成。
18、 如前述權利要求中任意一項所述的沖擊吸收元件，其中，安裝件設 置在所述沖擊吸收元件上，用于將所述沖擊吸收元件安裝在車輛上。
19、 如前述權利要求中任意一項所述的沖擊吸收元件，其中，定位元件 由塑料綿編線形成。
20、 如權利要求19所述的沖擊吸收元件，其中，煒編線由耐受溫度高于 聚合物材料的熔化溫度的材料制造。
21、 如前述權利要求中任意一項所述的沖擊吸收元件，其中，主體的熱 塑性聚合物材料和/或基體的熱塑性聚合物材料是從諸如例如聚丙烯、聚乙 烯、聚對笨二曱酸乙二醇酯、聚對苯二甲酸丁二醇酯、聚酰胺、聚碳酸酯或 它們的混合物的熱塑性塑料的組中選擇的聚合物材料。
22、 如前述權利要求中任意一項所述的沖擊吸收元件，其中，錨固元件 布置在細長的加強結構上，用于進一步錨固主體中的加強結構。
23、 如權利要求22所述的沖擊吸收元件，其中，錨固元件被實現(xiàn)為將加 強結構固定地夾持在錨固元件中，并設置有至少一個開口，緊固栓能夠布置 在所述至少一個開口中，利用所述至少一個開口和緊固栓能夠將所述沖擊吸收元件安裝在車輛上。
24、 一種車輛尤其是汽車的緩沖器，包括如前述權利要求中任意一項限 定的沖擊吸收元件。
25、 一種車輛尤其是汽車的前端模塊，包括如前述權利要求中任意一項 限定的一個或一個以上的沖擊吸收元件。
26、 如權利要求25所述的前端模塊，包括主體，設置有兩個或兩個以 上的加強結構；下安裝件和上安裝件，用于將主體安裝在車輛上的下安裝裝 置和上安裝裝置上，其中，在安裝狀態(tài)下，所述模塊適于使得第一加強結構 在兩個上安裝件之間延伸，并且至少一個加強結構從第一加強結構延伸到至 少一個下安裝件。
27、 如前述權利要求中任意一項所述的前端模塊，其中，在安裝模式下， 所述模塊適于使得第 一加強結構在兩個上安裝件之間延伸，至少 一個加強結 構從第 一加強結構的中間傾斜地延伸到兩個下安裝件。
28、 一種制造用于車輛尤其是汽車的沖擊吸收元件的主體的加強結構的 方法，所述方法包括的步驟如下設置基本平行延伸的多個金屬加強繩和布置在繩之間用于保持金屬加強 繩彼此基本平行的多個定位元件；將聚合物材料的基體、 一個或一個以上的隨機纖維結構和一個或一個以 上的玻璃織物中的至少 一種布置在加強繩和定位元件周圍。
29、 一種制造用于車輛的沖擊吸收元件的方法，所述方法包括的步驟如下設置加強結構，優(yōu)選地，設置如權利要求28所述的加強結構，其中，加 強結構包括設置有用于保持加強繩彼此基本平行的定位元件的基本平行的金 屬加強繩；設置包含熱塑性聚合物材料的 一 個或 一 個以上的層； 將預熱的具有所述一個或一個以上的聚合物層的加強結構的疊層放置在壓縮才莫中；壓縮加強結構和流體聚合物材料的整體，以將整體形成期望的形式； 冷卻被形成期望的形式的加強結構和施加在加強結構周圍的聚合物材料。
30、 如權利要求29所述的方法，包括將疊層加熱到恰好高于聚合物材料的熔點的溫度，用大約200bar的壓強壓縮所述疊層。
31、 一種制造沖擊吸收元件的方法，所述方法包括的步驟如下 設置包括基本平行的金屬加強繩的加強結構，所述金屬加強繩設置有用于保持金屬加強繩彼此基本平行的定位元件；將 一 個或 一 個以上的固定開口布置在加強結構中的金屬加強繩之間； 將設置有固定開口的加強結構放置到注入模中；在注入模中注入模制熱塑性聚合物材料，用于將聚合物材料的主體布置 在加強結構周圍，其中，聚合物材料還進入固定開口 ，以將加強結構固定在主體中。
32、 如權利要求31所述的方法，其中，突起設置在注入模中，用于在沖 擊吸收元件的主體中設置對應的凹陷。
33、 一種制造車輛尤其是汽車的前端模塊的方法，所述方法包括的步驟 如下制造細長的第一加強結構；制造一個或 一個以上的細長的第二加強結構； 將第二加強結構相對于第 一 加強結構進^亍定位；在第 一加強結構和第二加強結構周圍形成熱塑性聚合物材料的主體； 設置用于將第一加強結構安裝在車輛中的上安裝裝置上的上安裝件； 設置用于將所述一個或一個以上的第二加強結構安裝在車輛中的下安裝 裝置上的下安裝件。
34、 如權利要求33所述的方法，其中，第二加強結構基本具有V形。
35、 如權利要求29至權利要求34中的一項或一項以上所述的方法，包 括設置如權利要求23所述的加強結構，將緊固栓布置在錨固元件中的對應 的開口中，用于將沖擊吸收元件安裝在車輛上。
36、 如權利要求28至權利要求35中的一項或一項以上所述的方法，包 括設置如權利要求1至權利要求23中的一項或一項以上所限定的加強結構。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于車輛尤其是汽車的沖擊吸收元件，所述沖擊吸收元件包括主體，包含熱塑性聚合物材料；細長的加強結構，設置在主體中，并包括基本平行延伸的多個金屬加強繩和布置在繩之間用于在制造工藝之前和制造工藝期間保持金屬加強繩彼此基本平行的多個定位元件。定位元件確保繩在制造工藝之前、在制造工藝期間和在制造工藝之后保持正確定位，而不管在制造工藝中出現(xiàn)的力。
文檔編號B29D99/00GK101421093SQ200780010261
公開日2009年4月29日 申請日期2007年3月23日 優(yōu)先權日2006年3月23日
發(fā)明者佩特魯斯·凡德維爾登, 科內利斯·格拉杜斯·凡科爾特, 約翰尼斯·佩特魯斯·瑪麗亞·歐波曼 申請人:沃斯特阿爾派因波利諾姆塑料有限公司