制造车辆用侧踏的方法技术领域
本发明总体涉及制造车辆用侧踏的方法,更具体地,涉及制造具有良好机械性能
的车辆用侧踏的方法,该方法能够提高设计自由度,并减少重量和制造成本。
背景技术
通常,车辆的侧踏安装在具有高离地间隙的厢式车的各左右侧门的下部,以便通
过使乘客能够踩踏侧踏而提供乘客乘降车辆时改善的便利性。例如,在休闲车(RV)或运动
型多功能车(SUV)的情况下,车内地板高于常规的乘用车辆,由此当幼儿或老人乘降车辆时
造成不便。因此,车辆可设置安装在车身下侧的侧踏,以便帮助乘客乘降车辆。
常规侧踏通常形成为在纵长方向上长的大型部件,并且主要使用热塑性树脂、铝
和钢制造。换言之,当乘客乘降车辆时承受乘客重量的部件由铝通过挤出成型制成,覆盖车
辆外部的部件由热塑性弹性体通过注射成型制成,并且连接车身和侧踏的多个支架由冷轧
压延钢板(SPCC)通过压制成型制成。
在车辆开发中,一个主要问题是通过减轻车辆的重量提高燃油里程数。然而,用作
附件的常规侧踏的问题在于,常规侧踏主要使用铝或钢制造,从而增加重量并降低燃油里
程数。特别是,常规侧踏的问题在于设计自由度低,并且由于大量的部件,制造成本增加。
上述内容旨在仅帮助理解本发明的背景技术,而并非意在表示本发明属于本领域
技术人员已知的现有技术的范围。
发明内容
本发明涉及制造车辆用侧踏的方法,其能够通过使用CFT材料经注射成型而一体
地制造侧踏的主要部件,提高设计自由度并减少重量和制造成本。此外,侧踏具有良好的机
械性能和结构刚度,由此能够提高商品性。
为了实现上述目的,根据本发明的一方面,提供了一种制造车辆用侧踏的方法,该
方法包括以下步骤:使用连续纤维热塑性(CFT)材料注射成型安装至车身的至少一个支架
和一体地结合至支架的嵌入主体;通过将注射成型树脂注射到结合至支架的整个嵌入主体
上而嵌入成型主框架;以及通过将踏罩和踏板与主框架组装而制造侧踏。
注射成型支架的步骤包括:在将CFT材料首次加热至预定温度之后,层叠至少两层
已加热的CFT材料;以及在将层叠的CFT材料二次加热至预定温度之后,模制层叠的CFT材
料。
嵌入成型主框架的步骤包括:将至少一个支架设置在模具中,同时使支架以预定
间隔与邻近的支架间隔开;以及注射成型CFT材料,使嵌入主体一体地结合至支架。
支架和嵌入主体由相同的材料制成,使得支架和嵌入主体通过注射成型期间的高
温引起的材料表面之间的粘合而彼此一体地结合。
当在嵌入成型期间将注射成型树脂注射至嵌入主体时,支承注射成型树脂一体地
成型至嵌入主体的纵向两端中的每一端。
制造侧踏的步骤包括:将踏罩安置在主框架上;将踏板安置在踏罩上;以及使用一
体地设置在踏板中的锁定机构,一体地组装主框架、踏罩和踏板。
嵌入主体包括约30~50重量%的聚丙烯(PP)、约50~70重量%的玻璃纤维(GF)和
其它不可避免的杂质。
嵌入主体包括约40重量%的聚丙烯(PP)和约60重量%的玻璃纤维(GF)。
嵌入主体设置有具有连续的凸凹形状以便提高刚度的截面。
注射成型树脂包括约50~70重量%的聚丙烯(PP)、约30~50重量%的长玻璃纤维
(LGF)和其它不可避免的杂质。
注射成型树脂包括约60重量%的聚丙烯(PP)和约40重量%的长玻璃纤维(LGF)。
主框架沿纵长方向设置有肋,以便提高在通过注射注射成型树脂而嵌入成型主框
架期间的刚度,肋以预定间隔彼此间隔开。
根据本发明,车辆用侧踏被构造成,使得结合至车身的支架和承受乘客重量的嵌
入主体通过使用CFT材料经嵌入成型而被一体地设置。另外,注射成型树脂经过嵌入成型结
合至支架所结合的整个嵌入主体,从而形成侧踏的主框架。因此,能够具有结构刚度和提高
的耐撞性,并减少重量和制造成本。此外,能够提高设计自由度。特别地,能够大幅提高组装
有踏板和踏罩的全部组件的结构刚度,由此还能够提高商品性。
附图说明
从以下结合附图进行的详细说明中,将更清楚地理解本发明的上述和其它目的、
特征和优点,其中:
图1是示出根据本发明的形成主框架的嵌入主体和支架的透视图;
图2是示出根据本发明的注射成型树脂结合至嵌入主体的状态下的主框架的透视
图;
图3是示出根据本发明的车辆用侧踏的分解透视图;
图4是沿图3的线A-A截取的截面图;
图5是示出根据本发明的使用锁定机构组装主框架、踏罩和踏板的状态的视图;并
且
图6是示出根据本发明的制造车辆用侧踏的方法的流程图。
具体实施方式
应该理解的是,如本文所使用的术语“车辆”或“车辆的”或者其它类似术语包括通
常的机动车辆,例如包括运动型多用途车(SUV)、公共车辆、卡车、各种商用车辆在内的载客
车辆,包括各种艇和船在内的水运工具,以及航空器等等,并且包括混合动力车辆、电动车
辆、插电式混合电动车辆,氢动力车辆和其它替代燃料车辆(例如,从石油之外的资源取得
的燃料)。如本文所提及的,混合动力车辆是具有两种或更多种动力源的车辆,例如具有汽
油动力和电动力两者的车辆。
本文所使用的专有名词仅为了说明特定实施例的目的,并非意在限制本发明。如
本文所使用的,单数形式“一个”、“一种”和“该”旨在也包括复数形式,除非上下文另外清楚
地表明。还应理解的是,当在本说明书中使用时,词语“包括”和/或“包含”规定所述特征、整
数、步骤、操作、要素和/或组件的存在,但不排除一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、要
素、组件和/或其组合的存在或添加。如本文所使用的,词语“和/或”包括一个或多个相关列
出项的任何和所有组合。贯穿说明书,除非明确相反地说明,词语“包括”和例如“包含”或
“含有”的变体应理解为暗指包括所述元件,但不排除任何其它元件。另外,在说明书中说明
的术语“单元”、“…器”、“…件”和“模块”意指用于处理至少一种功能和操作的单位,且可由
硬件组件或软件组件及其组合实现。
此外,本发明的控制逻辑可实施为包含由处理器、控制器等执行的可执行程序指
令的计算机可读介质上的非暂时性计算机可读介质。计算机可读介质的实例包括但不限于
ROM、RAM、光盘(CD)-ROM、磁带、软盘、闪存盘、智能卡和光学数据存储设备。计算机可读介质
也可分布在网络连接的计算机系统中,以便例如通过远程信息处理服务器或控制器局域网
(CAN),以分布方式存储和执行计算机可读介质。
在下文中,将参照附图详细说明根据本发明的示例性实施例的制造车辆用侧踏的
方法。贯穿附图,相同的附图标记将指代相同或相似的部件。
图1是示出根据本发明的形成主框架的嵌入主体和支架的透视图;图2是示出根据
本发明的注射成型树脂结合至嵌入主体的状态下的主框架的透视图;图3是示出根据本发
明的车辆用侧踏的分解透视图;图4是沿图3的线A-A截取的截面图;图5是示出根据本发明
的使用锁定机构组装主框架、踏罩和踏板的状态的视图;并且图6是示出根据本发明的制造
车辆用侧踏的方法的流程图。
根据本发明的车辆用侧踏是设置在车辆的下侧用于提供乘客乘降车辆时的便利
的作为辅助立足点的附件,包括通过注射成型模制的主框架100,与主框架100组装的踏罩
200,以及踏板300。
主框架100包括:使用连续纤维热塑性(CFT)材料模制为框架的嵌入主体110;以及
在嵌入成型期间注射至嵌入主体110的注射成型树脂120。
嵌入主体110模制为相对较长,例如从车辆的前门至后门的长度。如图4中所示,嵌
入主体110设置有具有连续的凸116-凹114形状以便提高刚度的截面。
至少一个支架112可模制并结合于嵌入主体110。
支架112安装并结合至车辆的下部,其中支架112可为阶梯式形状以便扩大截面
积。
包括支架112的嵌入主体110可具有各种截面结构、厚度或形状。嵌入主体110的材
料可包括选自玻璃纤维、天然纤维、碳纤维、芳纶纤维和超高分子量聚乙烯(UHMWPE)中的一
种或多种材料。
此外,来自CFT材料的热塑性树脂的组合物可包括选自聚丙烯、聚乙烯、聚酰胺,以
及聚酯和聚苯硫醚的组合物中的一种或多种材料。
优选地,来自CFT材料的热塑性树脂的组合物可包括聚丙烯(PP)、尼龙6和尼龙66
中的作为短纤维的约30~50重量%的聚丙烯(PP),约50~70重量%的玻璃纤维(GF),和其
它不可避免的杂质,且更优选地,可包括约40重量%的聚丙烯(PP)和约60重量%的玻璃纤
维(GF)。
此外,在嵌入成型期间注射至嵌入主体110从而完成主框架100的注射成型树脂
120,可通过嵌入成型一体成型到整个嵌入主体110上。注射成型树脂120可由比嵌入主体
110刚度更大的材料制成。换言之,注射成型树脂120可由具有与嵌入主体110相同或比其更
多的复合纤维含量的材料制成。特别地,在注射成型树脂120由与嵌入主体110相同或相似
的复合材料制成的情况下,无需粘合剂或熔接也可获得足够的粘合强度。
例如,注射成型树脂120可包括选自聚丙烯、聚乙烯、聚酰胺,以及聚酯和聚苯硫醚
的组合物中的一种或多种材料,优选地可包括选自聚丙烯(PP)、尼龙6和尼龙66中的约50~
70重量%的聚丙烯(PP),约30~50重量%的长玻璃纤维(LGF),和其它不可避免的杂质,且
更优选地,可包括约60重量%的聚丙烯(PP)和约40重量%的长玻璃纤维(LGF)。
此外,聚丙烯是由丙烯制成的聚合物且最轻,聚丙烯具有良好的耐热性和电性能,
且无害。另外,玻璃纤维(GF)具有耐高温性和化学耐久性,由此玻璃纤维(GF)不腐蚀且具有
大的拉伸强度。
另外,主框架100可沿纵长方向设置有肋122,以便提高通过注射注射成型树脂120
而嵌入成型主框架100期间的刚度,其中肋122以预定间隔彼此间隔开。
此外,当在嵌入成型期间将注射成型树脂120注射至嵌入主体110时,支承注射成
型树脂124一体成型至嵌入主体110的纵向两端中的每一端。因此,能够经由支承注射成型
树脂124获得主框架100的纵向两端的刚度。另外,能够确保和支承踩踏区域,且防止由CFT
材料制成的嵌入主体110露出外部。
同时,安置在主框架100的上表面上的踏罩200由TOP材料或聚丙烯材料的合成塑
料模制而成,以便具有耐久性和弹性,并且当乘客乘降车辆时为乘客提供缓冲。特别地,为
了在侧面碰撞期间具有耐久性,踏罩200可在注射成型期间模制成具有预定厚度。
此外,踏板300以相应的方式安置在踏罩200的上表面上,其中踏板300可由TOP材
料或聚丙烯材料的合成塑料通过注射成型模制而成。踏板300能够经由防滑处理防止乘降
车辆时打滑。
在下文中,将参照根据本发明的车辆用侧踏的制造工艺。
制造车辆用侧踏的方法包括:如图5中所示,将安装至车身下部的至少一个支架
112设置于模具,并使用CFT材料注射成型嵌入主体110,其中嵌入主体110实际承受重量并
构造成在纵长方向上延伸,以便连接支架112(S1);通过将注射成型树脂120注射至嵌入主
体110而嵌入成型(S2);以及将踏罩200和踏板300与注射成型树脂120嵌入至嵌入主体110
之后完成的主框架100组装(S3)。
更具体地,嵌入主体110在嵌入成型之前通过连续成型工艺设置有至多三个或至
少一个支架112。换言之,在准备CFT材料之后,将CFT材料首次加热至约225℃,然后层叠至
少两层已加热的CFT材料。
接着,将层叠的CFT材料二次加热至约225℃,然后将层叠的CFT材料模制为支架
112。
此外,将至少一个支架112设置在模具中,同时将支架112以预定的间隔与邻近的
支架112间隔开,然后注射CFT材料并模制为一体结合至支架112的嵌入主体110(步骤S1)。
支架112和嵌入主体110可由相同的材料制成,使得支架和嵌入主体通过注射成型
期间的高温引起的材料表面之间的粘合而彼此一体结合。
接着,将嵌入主体110设置在模具中,然后将注射成型树脂120通过嵌入成型结合
至整个嵌入主体110。
这里,嵌入成型的方法包括但不限于将嵌入主体110设置在模具中然后将热塑性
树脂的组合物注射至模具中的常规嵌入成型法。
此外,注射成型条件可设定为热塑性树脂的组合物的组分,即约60重量%的聚丙
烯(PP)和约40重量%的长玻璃纤维(LGF),以便被浸渍。
另外,可在通过注射注射成型树脂120而嵌入成型主框架100期间,模制肋122或凸
台。这里,因为可通过嵌入成型模制主框架100,所以可在模制注射成型树脂120的同时,模
制肋122或凸台。
主框架100沿纵长方向设置有肋122,其中肋122以预定间隔彼此间隔开(步骤S2)。
接着,将通过另外的注射成型模制的踏罩200安置在通过嵌入成型完成的主框架
100的上表面上,然后将踏板300安置在踏罩200的上表面上。最后,使用螺栓等锁定机构310
将主框架100、踏罩200和踏板300一体地组装,由此完成侧踏制造(步骤S3)。
当制作踏板300时,将锁定机构310一体地设置在踏板300中,其中踏罩200和主框
架100分别设置有用于使锁定机构310穿过的组装孔130和210。
如上所述,根据本发明的车辆用侧踏通过将由聚丙烯(PP)和长玻璃纤维(LGF)制
成的注射成型树脂120注射到由CFT材料制成的整个嵌入主体110上,经过嵌入成型制造。因
此,能够具有结构刚度和提高的耐撞性,并减少重量和制造成本。此外,能够大幅提高组装
有踏板300和踏罩200的全部组件的结构刚度。
虽然已出于例示的目的说明了本发明的优选实施例,但是本领域技术人员将会理
解,在不偏离如所附权利要求中所公开的本发明的范围和思想的情况下,各种修改、添加和
替换是可能的。