[发明专利]包括金属插入件和支柱部件的交通工具部件

说明书

本发明涉及一种交通工具部件，其包括热塑性零件；金属插入件，该金属插入件具有锚固部分、周向部分以及第一插入件表面和相对的第二插入件表面，其中第一表面被热塑性零件包覆模制；热塑性肋，包覆模制在金属插入件的第二表面上，该肋从第二表面延伸并且与热塑性零件至少部分地相邻；以及支柱部件，该支柱部件在金属插入件的第一表面上的锚固部分处附接到金属插入件。本发明还涉及一种包括这种交通工具部件的交通工具，其中交通工具为铁路交通工具、海上交通工具、公路交通工具或飞机中的一种。

背景技术

由于严格的全球二氧化碳排放法规，减轻重量是汽车的关键。因此，当今大多数轻型解决方案都将优化的铝或高强度钢设计用于后挡板应用。通过使用铝来维持所需的机械性能来寻求减轻重量。由于材料成本以及需要单独外覆材料的零件(通常由热塑性聚烯烃(TPO)制成)以满足美学内部要求的原因，使用铝非常昂贵。

为了进一步减轻重量并另外降低成本，探索塑料后挡板。最初，塑料后挡板由类似热固性SMC的材料开发。片状模制复合材料(SMC)是一种易于模制的玻璃纤维加强热固性聚酯材料。后来，热塑性零件由长纤维加强PP(PP-LGF)制成，该材料部分集成了美观的TPO面板。

当使用热塑性塑料制造用于交通工具部件的结构零件时，必须考虑热塑性材料在恒定载荷下的蠕变行为。例如，即使在后挡板处于闭合位置时，气体支柱也在后挡板的使用寿命期间对交通工具的后挡板施加连续的力。在热塑性结构零件中，这类载荷可能引起局部蠕变，这可由于热塑性结构零件中的应力而导致零件故障。

期望提供一种交通工具部件，其具有支柱部件与热塑性结构零件的改进的附接，以减小热塑性结构零件中的应力，以便改进失效行为的时间，这可延长后挡板的寿命，并且减轻上述缺点。

发明内容

本发明涉及一种交通工具部件，其包括热塑性零件；金属插入件，该金属插入件具有锚固部分、周向部分以及第一插入件表面和相对的第二插入件表面，其中第一表面被热塑性零件包覆模制；热塑性肋，包覆模制在金属插入件的第二表面上，该肋从第二表面延伸并且与热塑性零件至少部分相邻；以及支柱部件，该支柱部件在金属插入件的第一表面上的锚固部分处附接到金属插入件。

连接到交通工具部件(例如后挡板)的支柱部件(例如球支柱、气体支柱，或那些中的至少一者的组合)施加集中在支柱部件和交通工具部件连接处的相对较小的表面处的力，从而产生相对集中的应力。支柱部件在其整个使用寿命期间以主动(active)和非主动(inactive)模式施加作用于交通工具部件的持续的力，例如打开的后挡板，在打开时支柱部件主动支撑后挡板，使其不落回闭合位置，并且当后挡板处于闭合位置而非主动时不主动支撑后挡板。尤其对于塑料汽车部件或塑料结构的承载零件，如果承载零件内部的应力变得过高，该力引起可能导致零件失效的蠕变。

通过将支柱部件与金属插入件组合，由支柱部件施加的在交通工具部件内的应力分布在相对较大的表面上，使得改进蠕变和失效行为的时间。因此改进交通工具部件的寿命性能。金属插入件可直接与支柱部件组合以消除在组装过程中的步骤。例如，支柱部件可在包覆模制步骤之前在锚固部分处附接到金属插入件。这可以通过焊接、压铆(clinched)或铆接来完成。替代地，支柱部件与金属插入件一体地形成，其中支柱部件位于锚固部分处。

在金属插入件的第二侧上包覆模制的热塑性肋用于将金属插入件固定到交通工具部件中，即，金属插入件被锁定在热塑性零件和热塑性肋之间。热塑性肋与热塑性零件至少部分地相邻。热塑性零件可具有第一零件表面和相对的第二零件表面。热塑性零件可从第二插入件表面和第二零件表面延伸，即，热塑性肋与金属插入件和热塑性零件均重叠。