製造車輛用側踏的方法與流程

2023-07-20 05:21:41

本發明總體涉及製造車輛用側踏的方法，更具體地，涉及製造具有良好機械性能的車輛用側踏的方法，該方法能夠提高設計自由度，並減少重量和製造成本。

背景技術：

通常，車輛的側踏安裝在具有高離地間隙的廂式車的各左右側門的下部，以便通過使乘客能夠踩踏側踏而提供乘客乘降車輛時改善的便利性。例如，在休閒車(RV)或運動型多功能車(SUV)的情況下，車內地板高於常規的乘用車輛，由此當幼兒或老人乘降車輛時造成不便。因此，車輛可設置安裝在車身下側的側踏，以便幫助乘客乘降車輛。

常規側踏通常形成為在縱長方向上長的大型部件，並且主要使用熱塑性樹脂、鋁和鋼製造。換言之，當乘客乘降車輛時承受乘客重量的部件由鋁通過擠出成型製成，覆蓋車輛外部的部件由熱塑性彈性體通過注射成型製成，並且連接車身和側踏的多個支架由冷軋壓延鋼板(SPCC)通過壓製成型製成。

在車輛開發中，一個主要問題是通過減輕車輛的重量提高燃油裡程數。然而，用作附件的常規側踏的問題在於，常規側踏主要使用鋁或鋼製造，從而增加重量並降低燃油裡程數。特別是，常規側踏的問題在於設計自由度低，並且由於大量的部件，製造成本增加。

上述內容旨在僅幫助理解本發明的背景技術，而並非意在表示本發明屬於本領域技術人員已知的現有技術的範圍。

技術實現要素：

本發明涉及製造車輛用側踏的方法，其能夠通過使用CFT材料經注射成型而一體地製造側踏的主要部件，提高設計自由度並減少重量和製造成本。此外，側踏具有良好的機械性能和結構剛度，由此能夠提高商品性。

為了實現上述目的，根據本發明的一方面，提供了一種製造車輛用側踏的方法，該方法包括以下步驟：使用連續纖維熱塑性(CFT)材料注射成型安裝至車身的至少一個支架和一體地結合至支架的嵌入主體；通過將注射成型樹脂注射到結合至支架的整個嵌入主體上而嵌入成型主框架；以及通過將踏罩和踏板與主框架組裝而製造側踏。

注射成型支架的步驟包括：在將CFT材料首次加熱至預定溫度之後，層疊至少兩層已加熱的CFT材料；以及在將層疊的CFT材料二次加熱至預定溫度之後，模製層疊的CFT材料。

嵌入成型主框架的步驟包括：將至少一個支架設置在模具中，同時使支架以預定間隔與鄰近的支架間隔開；以及注射成型CFT材料，使嵌入主體一體地結合至支架。

支架和嵌入主體由相同的材料製成，使得支架和嵌入主體通過注射成型期間的高溫引起的材料表面之間的粘合而彼此一體地結合。

當在嵌入成型期間將注射成型樹脂注射至嵌入主體時，支承注射成型樹脂一體地成型至嵌入主體的縱向兩端中的每一端。

製造側踏的步驟包括：將踏罩安置在主框架上；將踏板安置在踏罩上；以及使用一體地設置在踏板中的鎖定機構，一體地組裝主框架、踏罩和踏板。

嵌入主體包括約30～50重量％的聚丙烯(PP)、約50～70重量％的玻璃纖維(GF)和其它不可避免的雜質。

嵌入主體包括約40重量％的聚丙烯(PP)和約60重量％的玻璃纖維(GF)。

嵌入主體設置有具有連續的凸凹形狀以便提高剛度的截面。

注射成型樹脂包括約50～70重量％的聚丙烯(PP)、約30～50重量％的長玻璃纖維(LGF)和其它不可避免的雜質。

注射成型樹脂包括約60重量％的聚丙烯(PP)和約40重量％的長玻璃纖維(LGF)。

主框架沿縱長方向設置有肋，以便提高在通過注射注射成型樹脂而嵌入成型主框架期間的剛度，肋以預定間隔彼此間隔開。

根據本發明，車輛用側踏被構造成，使得結合至車身的支架和承受乘客重量的嵌入主體通過使用CFT材料經嵌入成型而被一體地設置。另外，注射成型樹脂經過嵌入成型結合至支架所結合的整個嵌入主體，從而形成側踏的主框架。因此，能夠具有結構剛度和提高的耐撞性，並減少重量和製造成本。此外，能夠提高設計自由度。特別地，能夠大幅提高組裝有踏板和踏罩的全部組件的結構剛度，由此還能夠提高商品性。

附圖說明

從以下結合附圖進行的詳細說明中，將更清楚地理解本發明的上述和其它目的、特徵和優點，其中：

圖1是示出根據本發明的形成主框架的嵌入主體和支架的透視圖；

圖2是示出根據本發明的注射成型樹脂結合至嵌入主體的狀態下的主框架的透視圖；

圖3是示出根據本發明的車輛用側踏的分解透視圖；

圖4是沿圖3的線A-A截取的截面圖；

圖5是示出根據本發明的使用鎖定機構組裝主框架、踏罩和踏板的狀態的視圖；並且

圖6是示出根據本發明的製造車輛用側踏的方法的流程圖。

具體實施方式

應該理解的是，如本文所使用的術語「車輛」或「車輛的」或者其它類似術語包括通常的機動車輛，例如包括運動型多用途車(SUV)、公共車輛、卡車、各種商用車輛在內的載客車輛，包括各種艇和船在內的水運工具，以及航空器等等，並且包括混合動力車輛、電動車輛、插電式混合電動車輛，氫動力車輛和其它替代燃料車輛(例如，從石油之外的資源取得的燃料)。如本文所提及的，混合動力車輛是具有兩種或更多種動力源的車輛，例如具有汽油動力和電動力兩者的車輛。

本文所使用的專有名詞僅為了說明特定實施例的目的，並非意在限制本發明。如本文所使用的，單數形式「一個」、「一種」和「該」旨在也包括複數形式，除非上下文另外清楚地表明。還應理解的是，當在本說明書中使用時，詞語「包括」和/或「包含」規定所述特徵、整數、步驟、操作、要素和/或組件的存在，但不排除一個或多個其他特徵、整數、步驟、操作、要素、組件和/或其組合的存在或添加。如本文所使用的，詞語「和/或」包括一個或多個相關列出項的任何和所有組合。貫穿說明書，除非明確相反地說明，詞語「包括」和例如「包含」或「含有」的變體應理解為暗指包括所述元件，但不排除任何其它元件。另外，在說明書中說明的術語「單元」、「…器」、「…件」和「模塊」意指用於處理至少一種功能和操作的單位，且可由硬體組件或軟體組件及其組合實現。

此外，本發明的控制邏輯可實施為包含由處理器、控制器等執行的可執行程序指令的計算機可讀介質上的非暫時性計算機可讀介質。計算機可讀介質的實例包括但不限於ROM、RAM、光碟(CD)-ROM、磁帶、軟盤、快閃記憶體盤、智慧卡和光學數據存儲設備。計算機可讀介質也可分布在網絡連接的計算機系統中，以便例如通過遠程信息處理伺服器或控制器區域網(CAN)，以分布方式存儲和執行計算機可讀介質。

在下文中，將參照附圖詳細說明根據本發明的示例性實施例的製造車輛用側踏的方法。貫穿附圖，相同的附圖標記將指代相同或相似的部件。

圖1是示出根據本發明的形成主框架的嵌入主體和支架的透視圖；圖2是示出根據本發明的注射成型樹脂結合至嵌入主體的狀態下的主框架的透視圖；圖3是示出根據本發明的車輛用側踏的分解透視圖；圖4是沿圖3的線A-A截取的截面圖；圖5是示出根據本發明的使用鎖定機構組裝主框架、踏罩和踏板的狀態的視圖；並且圖6是示出根據本發明的製造車輛用側踏的方法的流程圖。

根據本發明的車輛用側踏是設置在車輛的下側用於提供乘客乘降車輛時的便利的作為輔助立足點的附件，包括通過注射成型模製的主框架100，與主框架100組裝的踏罩200，以及踏板300。

主框架100包括：使用連續纖維熱塑性(CFT)材料模製為框架的嵌入主體110；以及在嵌入成型期間注射至嵌入主體110的注射成型樹脂120。

嵌入主體110模製為相對較長，例如從車輛的前門至後門的長度。如圖4中所示，嵌入主體110設置有具有連續的凸116-凹114形狀以便提高剛度的截面。

至少一個支架112可模製並結合於嵌入主體110。

支架112安裝並結合至車輛的下部，其中支架112可為階梯式形狀以便擴大截面積。

包括支架112的嵌入主體110可具有各種截面結構、厚度或形狀。嵌入主體110的材料可包括選自玻璃纖維、天然纖維、碳纖維、芳綸纖維和超高分子量聚乙烯(UHMWPE)中的一種或多種材料。

此外，來自CFT材料的熱塑性樹脂的組合物可包括選自聚丙烯、聚乙烯、聚醯胺，以及聚酯和聚苯硫醚的組合物中的一種或多種材料。

優選地，來自CFT材料的熱塑性樹脂的組合物可包括聚丙烯(PP)、尼龍6和尼龍66中的作為短纖維的約30～50重量％的聚丙烯(PP)，約50～70重量％的玻璃纖維(GF)，和其它不可避免的雜質，且更優選地，可包括約40重量％的聚丙烯(PP)和約60重量％的玻璃纖維(GF)。

此外，在嵌入成型期間注射至嵌入主體110從而完成主框架100的注射成型樹脂120，可通過嵌入成型一體成型到整個嵌入主體110上。注射成型樹脂120可由比嵌入主體110剛度更大的材料製成。換言之，注射成型樹脂120可由具有與嵌入主體110相同或比其更多的複合纖維含量的材料製成。特別地，在注射成型樹脂120由與嵌入主體110相同或相似的複合材料製成的情況下，無需粘合劑或熔接也可獲得足夠的粘合強度。

例如，注射成型樹脂120可包括選自聚丙烯、聚乙烯、聚醯胺，以及聚酯和聚苯硫醚的組合物中的一種或多種材料，優選地可包括選自聚丙烯(PP)、尼龍6和尼龍66中的約50～70重量％的聚丙烯(PP)，約30～50重量％的長玻璃纖維(LGF)，和其它不可避免的雜質，且更優選地，可包括約60重量％的聚丙烯(PP)和約40重量％的長玻璃纖維(LGF)。

此外，聚丙烯是由丙烯製成的聚合物且最輕，聚丙烯具有良好的耐熱性和電性能，且無害。另外，玻璃纖維(GF)具有耐高溫性和化學耐久性，由此玻璃纖維(GF)不腐蝕且具有大的拉伸強度。

另外，主框架100可沿縱長方向設置有肋122，以便提高通過注射注射成型樹脂120而嵌入成型主框架100期間的剛度，其中肋122以預定間隔彼此間隔開。

此外，當在嵌入成型期間將注射成型樹脂120注射至嵌入主體110時，支承注射成型樹脂124一體成型至嵌入主體110的縱向兩端中的每一端。因此，能夠經由支承注射成型樹脂124獲得主框架100的縱向兩端的剛度。另外，能夠確保和支承踩踏區域，且防止由CFT材料製成的嵌入主體110露出外部。

同時，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製而成，以便具有耐久性和彈性，並且當乘客乘降車輛時為乘客提供緩衝。特別地，為了在側面碰撞期間具有耐久性，踏罩200可在注射成型期間模製成具有預定厚度。

此外，踏板300以相應的方式安置在踏罩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過注射成型模製而成。踏板300能夠經由防滑處理防止乘降車輛時打滑。

在下文中，將參照根據本發明的車輛用側踏的製造工藝。

製造車輛用側踏的方法包括：如圖5中所示，將安裝至車身下部的至少一個支架112設置於模具，並使用CFT材料注射成型嵌入主體110，其中嵌入主體110實際承受重量並構造成在縱長方向上延伸，以便連接支架112(S1)；通過將注射成型樹脂120注射至嵌入主體110而嵌入成型(S2)；以及將踏罩200和踏板300與注射成型樹脂120嵌入至嵌入主體110之後完成的主框架100組裝(S3)。

更具體地，嵌入主體110在嵌入成型之前通過連續成型工藝設置有至多三個或至少一個支架112。換言之，在準備CFT材料之後，將CFT材料首次加熱至約225℃，然後層疊至少兩層已加熱的CFT材料。

接著，將層疊的CFT材料二次加熱至約225℃，然後將層疊的CFT材料模製為支架112。

此外，將至少一個支架112設置在模具中，同時將支架112以預定的間隔與鄰近的支架112間隔開，然後注射CFT材料並模製為一體結合至支架112的嵌入主體110(步驟S1)。

支架112和嵌入主體110可由相同的材料製成，使得支架和嵌入主體通過注射成型期間的高溫引起的材料表面之間的粘合而彼此一體結合。

接著，將嵌入主體110設置在模具中，然後將注射成型樹脂120通過嵌入成型結合至整個嵌入主體110。

這裡，嵌入成型的方法包括但不限於將嵌入主體110設置在模具中然後將熱塑性樹脂的組合物注射至模具中的常規嵌入成型法。

此外，注射成型條件可設定為熱塑性樹脂的組合物的組分，即約60重量％的聚丙烯(PP)和約40重量％的長玻璃纖維(LGF)，以便被浸漬。

另外，可在通過注射注射成型樹脂120而嵌入成型主框架100期間，模製肋122或凸臺。這裡，因為可通過嵌入成型模製主框架100，所以可在模製注射成型樹脂120的同時，模製肋122或凸臺。

主框架100沿縱長方向設置有肋122，其中肋122以預定間隔彼此間隔開(步驟S2)。

接著，將通過另外的注射成型模製的踏罩200安置在通過嵌入成型完成的主框架100的上表面上，然後將踏板300安置在踏罩200的上表面上。最後，使用螺栓等鎖定機構310將主框架100、踏罩200和踏板300一體地組裝，由此完成側踏製造(步驟S3)。

當製作踏板300時，將鎖定機構310一體地設置在踏板300中，其中踏罩200和主框架100分別設置有用於使鎖定機構310穿過的組裝孔130和210。

如上所述，根據本發明的車輛用側踏通過將由聚丙烯(PP)和長玻璃纖維(LGF)製成的注射成型樹脂120注射到由CFT材料製成的整個嵌入主體110上，經過嵌入成型製造。因此，能夠具有結構剛度和提高的耐撞性，並減少重量和製造成本。此外，能夠大幅提高組裝有踏板300和踏罩200的全部組件的結構剛度。

雖然已出於例示的目的說明了本發明的優選實施例，但是本領域技術人員將會理解，在不偏離如所附權利要求中所公開的本發明的範圍和思想的情況下，各種修改、添加和替換是可能的。