车用板组件和连接车用板组件的方法

专利名称：车用板组件和连接车用板组件的方法
技术领域：
本公开通常涉及车辆面板，尤其涉及例如在车辆仪表板中所使用的、隔音的板组件。
背景技术：
客运车辆可利用各种不同的结构或技术以限制、减少或以其他方式降低从容舱外的位置传送到其内部的声量。使某些车辆部件发出的噪声或声振动最小化是一门学问技 术。例如，发动机、变速箱、排气系统、轮胎或其他部件可设计为在使用时是较为安静，从而减轻客舱噪声。例如，另一种技术提供了这样的部件，该部件通过吸收和/或消除振动能量来衰减可到达客舱的振动。各种属性会影响这种振动衰减部件的声特性，包括它们的整体质量、成分、密度、刚度、厚度和位置，仅举几例。

发明内容
根据一个实施例，提供一种车用板组件，其可包括主板件、隔音层和焊接接头。主板件附接至车辆结构件，并且具有声敏感区域。隔音层附接至主板件并且具有至少一个焊接开口。焊接接头形成在隔音层的焊接开口中，并且包括来自车辆结构件和主板件的材料，而不包括来自隔音层的材料。根据另一个实施例，提供一种车用板组件，其可包括主板件、隔音粘接剂层、隔音片和焊接接头。主面板组件接触车辆结构件，隔音粘接剂层接触主面板组件并且具有第一焊接开口，隔音片接触隔音粘接剂层并且具有第二焊接开口，第二焊接开口与第一焊接开口对齐，并且焊接接头至少部分地由隔音层的第一焊接开口和隔音片中的第二焊接开口包围。根据另一个实施例，提供一种将车用板组件连接至车辆结构件的方法。所述方法可包括如下步骤(a)提供具有主板件、粘接剂层和隔音片的车用板组件，其中粘接剂层和隔音片的至少一个包括焊接开口 ；(b)将车用板组件定位在车辆结构件上，使得焊接开口与结构件对齐；以及(C)用至少一个焊接开口将车用板组件焊接至车辆结构件，其中焊接接头位于焊接开口中并且由来自主板件和结构件的材料形成。
以下结合附图描述优选的示例性的实施例，其中相同的标记指代相同的部件，其中图I是示例性的隔音车用板组件的立体图，其中车用板组件已被局部剖开以图示它是如何连接或安装到车辆结构件上；图2是图I的车用板组件的部分放大图，示出了各种类型的示例性的焊接开口及焊接接头；图3是图I的车用板组件的剖视图，示出了车用板组件焊接至车辆结构件；
图4是流程图，图示了将车用板组件连接至车辆结构件(如图I的面板组件和结构件)的示例性的方法。
具体实施例方式通过使用隔音部件可以减少车辆中的声音和/或振动。隔音部件可包括将振动能量转化为一些其他形式能量的材料，使得声音和/或振动在到达不期望的位置(如客舱内部)之前被减少。例如，一些粘弹性材料由于其粘性特性和弹性特性的组合可将振动能量转化为热能，即它们的粘性允许它们流动，从而有效地吸收机械能并把它转换为热能或热，而它们的弹性特性允许它们振动以及成为固体材料。当然，也可以使用除粘弹性材料以外的材料来转化或以其他方式衰减车辆中的声音和/或振动。用于隔音部件的期望位置可以是覆盖该部件的连接位置，使得部件间的连接与隔音材料发生在同一区域。在使用诸如焊接的联接技术将各部件连接在一起的情况下，隔音材料的存在会出现一些困难。例如，如果具有粘弹性材料层的隔音仪表板焊接到结构交叉件，则部件间的焊接会需要通过粘弹性材料。粘弹性材料通常具有比相应通常由金属制成的部件低得多的熔融和汽化温度。因此，粘弹性材料可能在焊接过程中气化，产生烟雾和/或其他有害气体，例如，潜在地要额外的通风设备来去除来自中间工作领域的蒸汽。此外，这样排气会通过在焊接材料中造成局部空洞或以其他方式冲击焊接质量而会负面地影响焊接接头的强度或其他属性。如此处所述的，通过在隔音车用板组件中的一个或多个层中提供焊接开口以及在这种焊接开口处定位焊接接头，传统的焊接技术可用于将隔音车用板组件连接至其他车辆部件，而不需要额外的通风设备并且不影响焊接接头质量。此处所述的车用板组件可用于任何数量的不同应用，以减少噪声和/或振动，提供热隔离，和/或改善底部(underlying)部件的结构整体性。虽然以下以车辆仪表板的内容描述车用板组件，但应该理解的是，本发明不限于此，而是可用于各种车辆和非车辆应用。一些潜在的例子包括航空航天应用、船舶应用、军事应用、农业和建筑设备、休闲车、家电以及任何其他期望减少部件中的噪声或振动的应用。隔音车用板组件的其他潜在车辆应用包括轮井、管座、备用车轮轮套、稳压室、整流罩、地板镶板、引擎罩、门内板(door inners)、行李架、油底盘、用于各种发动机和传动部件等的盖和外壳。参照

图1，示出了连接至车辆的一个或多个结构件14-18的示例性的车用板组件10的剖视图。在该特定实施例中，车用板组件10是仪表板的一部分，仪表板将客厢和发动机舱分开并位于朝着车辆的前方，图I中的箭头A指向车辆前方的方向。车用板组件10已被剖开(虚线表示)以图示底部结构件14、18。车用板组件10可包括主板件22、隔音片24、隔音层26和多个焊接接头20，焊接接头20将车用板组件连接至车辆的一个或多个结构件。可以使用隔音层26将隔音片24粘接至主板件22，并且提供车用板组件以一定的隔音质量。通过使用隔音片24，而不是使用完整的隔音层压板，车用板组件能够节省重量和/或成本，但仍然能提供可接受的隔音性能。隔音片24也可向车用板组件10提供其他非隔音质量，包括改善组件的结构属性和/或热属性。结构交叉件14是车辆底盘的一部分，跨越车辆的宽度，使得它可以将结构件16、 18联接在一起，在该例子中结构件16、18是在车辆的纵向方向上延伸的侧轨。结构交叉件14可用作各种功能，诸如对整体车辆结构提供刚度，并为其他车辆部件像车用板组件10提供连接点。本领域的技术人员将理解的是，结构件14-18可由各种金属或其他适当的坚硬材料形成，并可焊接或经由各种合适的连接器件以其他方式相互牢固地连接。结构件14-18的材料厚度可大于车用板组件10或连接至结构件的其他部件的材料厚度，因为它们需要支撑或承受更高的负载。应该理解的是，图I所示的例子是非限制性的，因为车用板组件10可连接至任何数量的结构件，并不限于此处图示的示例性的配置。结构件14-18不需要是整个车辆底盘的一部分，并且可提供用于支撑部件(诸如车用板组件10)的特定目的。主板件22用作用于车用板组件的结构基座，并可以被冲切、切割、剪切或以其他方式形成为所需形状。主板件22通常大于隔音片24，并且可由任何数量的合适材料制成，包括各类钢合金(例如，冷轧钢板、热浸钢、电镀锌钢、镀锌钢等)和铝。在一些示例性的实施例中，主板件22由钢制成，并具有0.4毫米至3.0毫米之间的厚度。然而，主板件的确切 大小、形状、厚度及成分很大程度上由被形成的特定元件控制，当然可不同于此处图示和描述的示例性的实施例。在该特定实施例中，主板件22形成了车用板组件的基座，并且包括一个或多个声敏感区域(acoustically active region) 32和通孔34,通孔34可容纳诸如转向柱、线束、暖通设备等的部件或需要从车用板组件的一侧延伸到另一侧的其他部件。这里所用的“声敏感区域”广义上包括主板件的、暴露于声音和/或振动源并且可受益于某种隔音的区段、部分和/或其他区域。为了说明，声敏感区域32可覆盖整个主板件22，或者其可覆盖主面板组件的仅部分或区段。声敏感区域32也可以受到各种水平的声音和/或振动，其一些子区域会比其他子区域暴露于更高水平。例如，在图I的示例性的实施例中，声敏感区域32可跨越整个主板件22延伸，由于整个仪表板受到来自发动机舱的声音和/或振动的事实；或者声敏感区域可仅在主板件的上部延伸，主板件的上部受到来自发动机舱的声音和/或振动的很多影响。声敏感区域的大小和位置很大程度上是基于手头的具体实施。然而，应当理解的是，发动机舱不是唯一的潜在声音和/或振动源，其他的可能性可包括各种传动部件、车轮和轮胎、风噪，仅列出了少数。隔音片24连接至主板件22以帮助在声敏感区域或主面板组件的区域处衰减声音和/或振动。隔音片24覆盖或重叠一个或多个声敏感区域的至少一部分，如区域32，并可包括一个或多个焊接开口 40，随后将更详细地解释。根据一个示例性的实施例，隔音片24用隔音粘接剂层26粘接至主板件22，并且由任何数量的合适材料构成，包括各类钢合金(例如，冷轧钢板、热浸钢、电镀锌钢、镀锌钢等)和铝。例如，隔音片24可具有比底层的主面板组件22更薄的厚度或厚度计，在0. 2毫米-2. 0毫米之间。然而，隔音片的确切大小、形状、厚度及成分当然可不同于此处图示和描述的示例性的实施例。在该实施例中，隔音片24小于主板件22,但它在某些应用中可以与主面板组件的大小一样大。隔音片小于主板件，这允许通过使其仅存在于期望区域而对整个面板组件10的声学属性进行量身定制，其中期望区域通常对应于主板件22的更加声敏感区域。这种隔音片可导致显著节约重量、材料和/或成本，并在某些情况下还可以改善车用板组件10的成形。图示的隔音片24连接至主板件22的朝向客舱的一侧，但它也可连接至主板件22的朝向发动机舱的另一侧，或者隔音片可以连接至主板件22的两侧。隔音层26位于主板件22和隔音片24之间,在一个实施例中，隔音层26包括用于将隔音片连接至主面板的隔音粘接剂。优选的是，隔音层26覆盖或重叠一个或多个声敏感区域的至少一部分，如区域32，使得隔音片24可用于这些区域。根据一个示例性的实施例，隔音层26是粘弹性粘接剂层，其由丙烯酸酯基热固性树脂制成，具有约0. 005毫米到
0.05mm的厚度；然而，也可以使用其他粘接剂成分和厚度。车用板组件10-具有其主板件22、隔音片24和隔音层26-可在受约束阻尼层能力下运行。本领域的技术人员理解的是，可以取消受约束阻尼层结构，或者可通过利用夹心结构内的剪切力和应变将振动转换成低级摩擦热来减轻振动。另外或可替换地，可包括一个或多个焊点30以加强隔音片与主板件的连接或层压。其他器件诸如紧固件、压接件、铆钉等也可用于这一目的。类似隔音片24，隔音层26也可包括一个或多个焊接开口 42。焊接开口 40、42可包括在隔音片24和/或隔音层26中的孔、窗口、切口、凹口和/或其他开口，并且被设计为容纳一个或多个焊接接 头20。如图3中所示的焊接堆叠件50中最佳图示出的，焊接开口 40形成在隔音片24中，焊接开口 42形成在隔音层26中，这些焊接开口都与另一个开口对齐，使得焊接接头20可用来自结构件14和主板件22的材料形成，而不包括来自隔音片或隔音层的材料。例如，如果焊接接头通过隔音层26，则将会形成烟雾和其他气体副产品，需要通风和清除。因此，焊接开口 40、42帮助从焊接堆叠件50去除焊接隔音片24和隔音层26，从而潜在地改善制造工艺以及焊接接头的质量。车用板组件10可以仅在隔音片24或仅在隔音层26，或在这两者中都包括焊接开口。在焊接开口形成在隔音层中而不是隔音片中的情况下，焊接接头可包括来自结构件14、主板件22和隔音片24的材料。焊接开口 40、42可以是位于隔音片24和/或层28的内部(即位于隔音片周边的内部，使得它们完全包围相应的焊接接头)的孔口，或它们可是沿隔音片24和/或层28的边缘或周边定位的凹口或其他不规则件(例如，见焊接开口 52)。焊接开口 40、42的形状可为大致圆形，它们的形状可是椭圆形或长圆形(例如，见焊接开口 40'、42')，或者它们可布置为一些其他结构(例如，见焊接开口 40"、42"，其是大致L形)。应该注意的是，附图标记40、42用来指代所有形状的焊接开口，不旨在限于一个特定的形状。焊接接头20是车用板组件的两个或更多层之间的连接件，通常是结构件14-18和主面板组件22之间的连接件。焊接接头20可以是通过局部熔融材料中的至少一种和/或通过引入额外材料(诸如涉及消耗电极的钎焊或焊接)使得材料融合在一起而形成的。典型的焊接接头是通过加热两块金属的各部分到熔融状态、将它们挤压在一起以及冷却它们使得接头包括这两件的金属混合物而形成的。举两个例子，通过应用外部热源(如激光)或通过元件之间的电流流动可以实现加热。焊接接头20中的每个可包括焊点、连续焊接接头或一些其他类型的焊接接头。焊点是大致圆形的，并可通过电阻焊接、激光焊接、拉弧螺柱焊接(drawn-arc stud welding)或本领域公知的其他一些合适方法而形成。连续焊接接头是大致椭圆形的(例如，线形的或曲线形的)，并且可通过激光焊接、MIG或TIG焊接或本领域技术人员公知的其他一些合适方法而形成。可以理解的是，焊接接头20不限于任何特定类型的焊接接头或技术。在图I的示例性的实施例中，多个焊接开口 40、42被布置成图案60，图案60遵循结构件14的形状或以其他方式与结构件14的形状一致。这使得通过沿结构件的宽度范围的一系列焊接接头或联接点将车用板组件10牢固地连接至结构件14。图案60中的焊接开口 40、42中的每一个可容纳焊接接头20，焊接接头20用来自结构件14和主板件22的材料形成，而不包括来自隔音层26的材料。图案60无需在焊接开口之间以等距均匀延伸，因为焊接开口的图案或配置可专门设计为满足即将到来的特定应用的结构需要和连接需要。参照图2，更详细地示出了车用板组件10的一部分，并且图示了若干不同的焊接开口实施例和同一地点的焊接接头。在一个潜在的实施例中，焊接开口 40、42的形状是大致圆形并且容纳焊点20。在不同的实施例中，焊接开口 40'、42'的形状是大致椭圆形并且容纳连续焊接接头20'，如一个焊接接头是线形(linear)的或曲线形(curvilinear)的。焊接开口的特定形状和大小可被定制或裁切成它们意图容纳的焊接接头所需的数量和/或类型，并且能够与此处图示的示例明显不同。例如，图I的L形焊接开口 40"、42"可容纳图示的三个焊点，或者它们可以被修改以容纳一些其他焊点和/或连续焊接接头的组合。在又一实施例中，焊接开口 40" /、42" /被设计为在单个焊接开口内容纳许多焊接接头，并可是圆形的、椭圆形的或其他形状。焊接开口的大小和形状可取决于若干因素，包括用于形成焊接接头的焊接设备的尺寸。一般来说，每个焊接开口的尺寸尽可能的小，以适应所使用的特定焊接设备，但使声敏感区域的隔音材料的量最大化。焊接开口 40、42可具有与相应的焊接设备尺寸相关或联系的某些尺寸。例如，焊接开口 40、42可以被限定为从I. 2到5. 0之间的尺寸比，包括I. 2和5.0，此处尺寸比表示焊接开口的内部尺寸w除以相应焊接电极的外部尺寸r。图2和图3图示了内部尺寸W的示例，其通常表示焊接开口的最小内部宽度或尺寸。换句话说，内部尺寸W等于将完全装在焊接开口 40、42周边内的最大圆的直径。在焊接开口呈沿周边的凹口的形式的情况下，如焊接开口 52，内部尺寸W等于将装在凹口内的最大圆的直径。在圆形焊接开口 40、42的情况下，内部尺寸W简单地等于焊接开口的内径。对于焊接开口 40'、42'来说，内部尺寸W等于其槽宽度，如图所示，其对应装在槽内的最大圆的直径。焊接电极的外部尺寸W’指代电极的最大外部尺寸，在下面进一步详细描述。图3是车用板组件10的剖视图，示出了示例性的焊接接头20、焊接开口 40、42以及用来形成焊接接头的焊接设备。在这个例子中，焊接设备包括第一焊接电极44和第二焊接电极46，第一和第二焊接电极44、46用于通过电阻点焊成形焊接接头20。每个示例性的电极44、46包括外部尺寸r，外部尺寸r是电极在形成焊接接头的工作结束时的最大宽度。焊接电极通常截面为圆形，使得外部尺寸W’简单地等于焊接端头处或附近的直径，但其他截面形状也是可以的。在焊接接头20由电阻焊接电极形成的情况下，三维比可在约I. 2至约5. 0之间变化，包括I. 2和5. 0，优选从约I. 5到约3. O。例如，对于外部尺寸r等于10毫米的特定焊接电极来说，相应焊接开口的宽度可以从约12毫米到约50毫米变化，包括12毫米和50毫米。精确的三维比会受到如下因素影响，诸如焊接设备相对其在工件上的位置的重复性和精确度。根据一个例子，焊接开口 40、42具有的内部尺寸约25毫米，以容纳具有约10毫米至12毫米的外部尺寸的焊接电极。因此，焊接接头被焊接开口包围，使得确保足够的隔音性能，还提供焊接电极足够的间隙以适应制造公差，使得焊接电极在焊接过程中不会接触开口的侧壁。现在转到图4，示出了将车用板组件如面板组件10连接至车辆结构件的方法100的示例性的实施例。示例性的方法100 —般包括如下步骤提供车用板组件；将该面板组件定位在结构件上；将该面板件焊接至该结构件。步骤110包括提供车用板组件，其具有主板件、粘接剂层和隔音片。粘接剂层或隔音片中的至少一个包括焊接开口，诸如上述的焊接开口之一。当然，多于一个的焊接开口可、以被包括在粘接剂层和/或隔音片中，面板组件可以包括多于一个的隔音片和/或粘接剂层。每个隔音片和粘接剂层可设置有或不设置有焊接开口。在示例性的实施例中，步骤110提供车用板组件10，其包括主板件22、粘接剂层26和隔音片24，粘接剂层和隔音片均具有彼此对齐的焊接开口，如图3所示。步骤110可以选择性性地包括如下示例性的子步骤提供主坯件(blank)和隔音坯件；应用粘接剂层将这些坯件连接在一起；以及将这些坯件和粘接剂层一起形成在车用板组件中，如图4所示。例如，子步骤112包括提供主坯件和隔音坯件。隔音坯件可小于主坯件，并且根据实施例，隔音坯件可已经包括一个或多个焊接开口。隔音坯件和主坯件最终将分别成为隔音片和主板件。每个坯件可以采用传统冲压技术或其他技术制造以提供具有所需形状和大小的坯件，在隔音坯件的情况下，提供焊接开口的所需形状、大小、位置、图案和数量。步骤114包括将粘接剂层应用到隔音坯件的后表面，使得在焊接开口区域中没有粘接剂。然后可以使用粘接剂层将隔音坯件连接至主坯件的所需位置一通常对应于主板件的声敏感区域。可以使用各种技术来应用粘接剂层，在原位置提供包括但不限于喷涂、涂 层、压延、溶剂浇铸，或其他粘接剂应用方法。在隔音坯件中具有一个或多个焊接开口的实施例中，当将粘接剂层应用到隔音坯件的后表面时(例如，通过喷涂或压延)，这自动导致隔音坯件和粘接剂层中的焊接开口彼此对齐。也可以将粘接剂层应用于主坯件或将粘接剂层应用于这两个坯件。一旦已经应用了粘接剂层，隔音坯件和主坯件就被压在一起，并且粘接剂层被固化；可以使用各种已知技术实现这一目标。步骤116包括将主坯件、粘接剂层和隔音坯件形成在车用板组件中。在此实施例中，在子步骤114后完成子步骤116，子步骤116使得主坯件形成在主板件中与隔音坯件形成在隔音片中在同一时间。可使用传统冲压、拉伸、弯曲或其他金属成形技术来完成该形成。应当认识到的是，步骤110仅是示例性的，并且可包括比图4所示的子步骤或多或少的子步骤。例如，一个或多个焊点(诸如图I所示的焊点30)可形成在隔音片的周边或边缘的附近，以有助于将主坯件和隔音坯件连接在一起，使得在形成子步骤116期间每个坯件相对于另一个保持其位置。子步骤112-116也可以不同的顺序进行。例如，在将各个坯件粘接或连接在一起之前，各个坯件可单独形成，而不是整体形成为一个组件。步骤120包括将车用板组件定位在车辆结构件上，使得焊接开口对齐结构件。在提供多于一个焊接开口的情况下，多个焊接开口可对齐结构件。在一个实施例中，粘接剂层和/或隔音片中设置的所有焊接开口都可对齐一个或多个结构件。图I图示了这一点，其中车用板组件10对齐结构件14，使得焊接开口的图案60遵循结构件的形状。可通过对齐车用板组件和结构件的其他互补或配合特征件来实现定位步骤120，和/或可以通过本领域公知的自动装配设备来辅助定位步骤120，自动装配设备可以被编程以将面板件定位在使得焊接开口对齐结构件的预定位置。换句话说，焊接开口实际上可用作对齐特征件。主板件优选在焊接开口位置或在步骤120完成时的位置接触或靠近结构件以便于形成焊接接头。步骤130包括用至少一个焊接接头将车辆面板件焊接至车辆结构件。焊接接头位于焊接开口中，并用来自主板件和结构件的材料形成。在某些实施例中，粘接剂层包括焊接开口，但隔音片不包括焊接开口，焊接开口也包括来自隔音片的材料。然而，在许多情况下，隔音片和粘接剂层二者均将包括一个或多个彼此对准的焊接开口，如图3所示。任何数量和类型的焊接接头可形成在每个焊接开口中，以上描述了许多例子。图4图示出焊接步骤130的两个非限制例子，其包括可选的子步骤132、134和132' ,134/。一个例子包括步骤132和134以形成电阻焊接接头，而另一个包括子步骤132'和134'以形成激光焊接接头。在第一示例性的实施例中，焊接步骤130包括对齐步骤132，在对齐步骤132中，将焊接电极对齐焊接开口，使得焊接电极接触主板件而不接触隔音片。图3中提供了这方面的一个例证。焊接电极的截面可是圆形的，可以使其中心大致对齐焊接开口(当焊接开口是圆形的)的中心或焊接开口的纵向中心(当焊接开口是椭圆形的槽形的，例如)。将电极对齐在焊接开口中通常发生在电极接触主板件之前。然后将电极移向主板件使得它们彼此接触。使用电极可以将力应用于主板件，从而在焊接接头的期望位置将主板件和结构件挤压在一起。然后，在子步骤134中，电流通过主板件和结构件，但不通过隔音片，从而形成电阻焊接接头。本领域的技术人员会理解的是，力和电流的大小可以随各个应用而变化。 再次结合图3可以描述包括示例性的步骤132和134的一个实施例，图3示出了在形成焊接接头后的车用板组件的一部分。在此实施例中，焊接电极44对齐焊接开口 40、42。使电极44接触主板件22，电极46从相反方向接触结构件14以将结构件和面板件14、22夹在一起。然后电流通过电极44、46之间，因而通过结构件和面板件14、22中的每个。但是电流不通过隔音片24或粘接剂层26。因而在焊接开口 40、42中形成电阻点焊接头20，而不会燃烧、气化或引起来自粘接剂层26的放气。示例性的步骤132和134也可用来描述其他类型的焊接接头，其用电流加热待焊接在一起的材料。例如，在另一实施例中，在拉弧技术中仅使用单个焊接电极以成形焊接接头。在这个例子中，使焊接电极接触主板件的焊接开口。在拉弧技术中，结构件充当电气接地件，焊接电极是电正极的。由于使用电阻点焊，当正焊接电极被拉离主板件以创建电弧时，电流通过主板件和结构件，从而在焊接开口处将电流集中于正极和接地级之间并且形成焊接接头。形成电阻焊接接头的该描述适用于电阻焊点以及一些类型的连续或椭圆形焊接接头。例如，在应用电流时可允许焊接电极或电极沿主板件的表面在焊接开口内移动。在焊接步骤130的另一实施例中，可使用包括子步骤132’和134’的方法来形成激光焊接接头。可以使用这些子步骤以补充或代替子步骤132和134。在一个特定实施例中，焊接步骤130包括在子步骤132’中将激光束引向焊接开口。激光束冲击主板件但不接触隔音片或粘接剂层。激光束可是本领域公知的典型激光焊接束，其具有足够功率将所期望的材料熔融于一起。如这里所用的，术语“激光束”是指激光的光柱中的如下部分当其聚焦在焊接接头的期望位置时能够熔融主板件和结构件的材料。本领域的技术人员将认识到的是，可以提供沿光束的宽度具有可变功率密度的激光的光柱，并且一些低功率或失焦激光可以接触隔音片和/或粘接剂层而不显著熔融这些部件。此处使用的术语“激光束”不包含那些不足以执行焊接操作的那些类型的无关激光。通常情况下，将激光束从主板件的背离结构件的一侧直接引到焊接开口。换句话说，主板件是激光束沿其路径遇到或冲击的第一部件。然而，可将激光束从相反方向引到焊接接头，使得结构件是激光束沿其路径的第一部件。在一个实施例中，从两侧将激光束引到焊接开口。示例性的子步骤134'包括将主面板和结构件的部分熔融于一起，而不熔融隔音片，使得形成激光焊接接头。给定特定激光束功率密度，当激光束聚焦于主板件、结构件处和/或这些件之间的交界处足够时间量时，会熔融每个部件。如上所述的示例性的步骤132'和134'可用于描述各种类型的激光焊接接头。例如，在一个实施例中，激光束可聚焦于主板件和结构件之间的的交界处，并保持在用于焊接接头成形的一个位置，从而形成激光焊点。在另一个实施例中，激光束和主板件可以在焊接接头形成期间相对于彼此横向移动以形成连续或椭圆形焊接头(如图2所示的焊接头20')。通常情况下，激光束移动而主板件和结构件停留在一个地方，但也可以是各件运动而激光束固定在一个地方，或光束和件都运动。当然，对焊接步骤130的这些描述本质上是示例性的性的。来自不同实施例的各个方法步骤的多种组合是可以的。例如，方法100可包括各种焊接步骤130，包括形成电阻焊接接头和激光焊接接头二者。本领域的技术人员将认识到的是，相同的焊接电极或电极可在多个焊接开口处顺序多次使用以在每个焊接开口处形成电阻焊接接头。例如，可以使用单对电阻点焊电极，通过在一个焊接开口处形成焊接接头、对齐不同的焊接开口、在不同 的焊接开口处形成一个或多个焊接接头等，从而在图I所示的焊接开口图案60中所包含的每个焊接开口处形成焊接接头，在典型的自动装配操作中，例如，一双对置的点焊电极可以连接至机器人臂或其他计算机控制的机器，使得电极可以被编程以在预定位置形成数个焊接接头，迅速从一个预定焊接接头位置移动到另一个。这种焊接接头的位置的精度在很大程度上取决于待焊接在一起的部件的位置的重复性。例如，被编程以多次移动到特定位置的机器人臂可以这样做，具有很高的精度和可重复性。但大型部件如车辆底盘包括它们自己固有的公差，因此在装配线上的各个底盘当它到达机器人焊接站时不是都处于准确的相同位置。提供包括形成在组件的一个或多个层中的焊接开口的车用板组件，这可通过允许焊接设备使用焊接开口作为定位辅助件来促进焊接接头位置的重复性。例如，自动化焊接设备不是移动焊接电极或预编程焊接接头坐标的激光，而是自动化焊接设备可以使用具有传感器(如接近传感器、视觉系统或其他类型的实时反馈设备)的反馈系统，以基于感测焊接开口的边缘或其他特征件并且相应地定位焊接电极或激光来微调焊接接头的位置。甚至车用板组件中的单个焊接开口可被用来作为用于在反馈系统中定位焊接接头的基准。此外，在一些描述的车用板组件中由于在隔音片中排除焊接开口而导致的局部厚度变化可是有用的，甚至采用手工点焊或其他焊接设备。通过示例，点焊电极头可被定尺寸和配置为装入焊接开口中，提供用于电极头因而用于相应的焊接接头的刚性机械定位。可以理解的是，上述说明不是对本发明的限定，而是对本发明的一个或多个优选示例性的实施例的描述。本发明不限于此处公开的特定实施例，而是由权利要求书单独限定。此外，上述说明中包含的陈述与特定实施例相关，不能被解释为限制本发明的范围，或限制在权利要求书中使用的术语的定义，除非以上明确的定义了一个术语或短语。其他各种实施例和对公开的实施例中的各种变化和修改对于本领域的技术人员来说是明显的。例如，步骤的特定组合和顺序仅是一种可能性，因为本方法可包括少于、多于或不同于此处示出的步骤的步骤组合。所有这种其他实施例、变化和修改旨在落入附随的权利要求的范围内。
如在本说明书和权利要求书中使用的，术语“例如”、“如” “举例”、“诸如”和“等”，动词“包括”，“具有” “包含”和它们的其他动词形式，在与一个或多个部件或其他项目的清单一起使用时，各自是应被解释为开放式的，意味着列表不应视为排除其他的、附加的部件或项目。其他术语视为使用它们最广义的合理的解释，除非它们使用于需要有不同解释的 文本中。
权利要求
1.一种车用板组件，包括 主板件，附接至车辆结构件并且具有声敏感区域，所述声敏感区域暴露于声音和/或振动源； 隔音层，附接至所述主板件并且具有至少一个焊接开口，所述隔音层覆盖所述主板件的所述声敏感区域的至少一部分；以及 焊接接头，形成在所述隔音层的所述焊接开口中并且包括来自所述车辆结构件和所述主板件的材料，而不包括来自所述隔音层的材料，其中所述焊接接头将所述车用板组件连接至所述车辆结构件。
2.根据权利要求I所述的车用板组件，还包括 隔音片，附接至所述主板件并且具有焊接开口，该焊接开口与所述隔音层中的焊接开口对齐，所述隔音片覆盖所述主板件的所述声敏感区域的至少一部分。
3.根据权利要求2所述的车用板组件，其中，所述主板件和所述隔音片都是刚性金属部件，而所述隔音层包括将所述隔音片粘接至所述主板件的隔音粘弹性粘接剂。
4.根据权利要求2所述的车用板组件，其中，所述隔音层和所述隔音片中的至少一个包括多个焊接开口，所述多个焊接开口布置成遵循所述车辆结构件的形状的图案。
5.根据权利要求2所述的车用板组件，其中，所述隔音层和所述隔音片中的至少一个包括容纳多个焊接接头的焊接开口。
6.根据权利要求2所述的车用板组件，其中，所述隔音层和所述隔音片中的至少一个包括形状为大致圆形并且容纳焊点的焊接开口。
7.根据权利要求2所述的车用板组件，其中，所述隔音层和所述隔音片中的至少一个包括形状为大致椭圆形并且容纳连续焊接头的焊接开口。
8.根据权利要求I所述的车用板组件，其中，所述结构件是车辆的结构交叉件，所述车用板组件是仪表板的一部分。
9.一种车用板组件，包括 主板件，接触车辆结构件并且具有声敏感区域，所述声敏感区域暴露于声音和/或振动源； 隔音层，接触所述主板件并且具有第一焊接开口 ； 隔音片，接触所述隔音层并且具有第二焊接开口，所述第二焊接开口与所述第一焊接开口对齐，所述隔音片覆盖所述声敏感区域的至少一部分；以及 焊接接头，至少部分地由所述隔音层的所述第一焊接开口和所述隔音片中的所述第二焊接开口包围，其中焊接接头将所述车用板组件连接至所述车辆结构件。
10.一种将车用板组件连接至车辆结构件的方法，包括 (a)提供具有主板件、粘接剂层和隔音片的车用板组件，其中所述粘接剂层和所述隔音片的至少一个包括焊接开口； (b)将所述车用板组件定位在所述车辆结构件上使得所述焊接开口与所述结构件对齐；以及 (C)用至少一个所述焊接接头将所述车用板组件焊接至所述车辆结构件，其中所述焊接接头位于所述焊接开口中并且由来自所述主板件和所述结构件的材料形成。
11.根据权利要求10所述的方法，其中步骤(a)还包括(i)提供主坯件和隔音坯件，所述隔音坯件小于所述主坯件并且包括所述焊接开口； (ii)将所述粘接剂层应用到所述隔音坯件的后表面，使得在所述焊接开口的区域中没有粘接剂，使用所述粘接剂层将所述隔音坯件粘接至所述主坯件；以及 (iii)将所述主坯件、所述粘接剂层和所述隔音坯件一起形成在所述车用板组件中。
12.根据权利要求10所述的方法，其中步骤(c)还包括 (i)将所述焊接开口用作基准，用于在反馈系统中定位焊接接头的；以及 (ii)用所述焊接接头将所述车用板组件焊接至车辆的所述结构件。
全文摘要
一种隔音车用板组件，诸如仪表板，其用一个或多个焊接接头连接至结构件。车用板组件可包括主板件、隔音片以及布置在它们之间的隔音粘接剂层，隔音片覆盖主板件的声敏感区域的至少一部分。将车用板组件连接至结构件的焊接接头优选位于形成在隔音片和/或隔音粘接剂层中的焊接开口处，使得可以形成焊接开口，而在焊接操作中不会使粘接剂熔化和气化，因为这种操作可能会需要额外的通风设备并会影响焊接接头的质量。
文档编号B62D25/14GK102673660SQ20121006363
公开日2012年9月19日 申请日期2012年3月12日 优先权日2011年3月10日
发明者乔纳森·E·里奇, 乔纳森·W·菲斯克, 安德鲁·W·怀特, 斯蒂芬·A·费特斯科, 特里·A·斯瓦特赛尔, 肯尼斯·D·斯库米德, 詹姆士·F·基斯, 詹姆士·J·伊万盖丽斯塔, 马赛尔·R·坎农 申请人:夏伊洛工业公司, 通用汽车环球科技运作有限责任公司