使用分支通道的面板间结合的制作方法
【专利摘要】本发明涉及使用分支通道的面板间结合，公开了一种面板、一种具有粘合剂结合的面板组件和一种粘结性地结合所述面板组件的方法。面板组件包括第一面板和第二面板以及形成于第一面板和第二面板中的至少一个中的至少一个主粘合剂通道。至少一个分支粘合剂通道与至少一个主粘合剂通道流体连通，并且粘合剂用于接合第一和第二面板以在两者间形成粘合剂结合。利用这样的结构、粘合剂向主粘合剂通道中的置入和第一面板与第二面板的后续接合，任何过量的粘合剂流入分支粘合剂通道中，以避免主粘合剂通道中填充过满或填充不满的情形。
【专利说明】使用分支通道的面板间结合
【技术领域】
[0001]本发明大体上涉及面板、具有粘合剂结合的面板组件和粘结性地结合此类组件的方法，并且更特别地涉及提高粘结性地结合的面板组件的强度、改善粘合接头质量和稳健性、减少保修并改善由于面板组件的粘合剂填充不满/填充过满导致的表面外观不佳。
【背景技术】
[0002]机动车辆车身结构常常包括诸如扰流器、闭合面板、挡泥板等的组件，这些组件具有在周边表面处接合的互补的内面板和外面板。在一种接合方法中，待接合的面板中的一个或两个具有形成于其中的粘合剂通道以有助于粘合剂的递送。当结合这样的汽车结构时，在粘合剂接头的厚度或宽度太大时可能出现称为粘合线透穿(bond-line readthrough)的不期望的外观。由于在将内面板构件和外面板构件结合在一起时，粘合剂通道填充过满或填充不满导致降低的粘合强度或外观缺陷，因此出现持续的困难。
[0003]存在另一种结合方法，其中被接合的表面均不包括粘合剂通道。在该构型中，独立的粘合剂珠直接分布在其中一个面板的平坦表面上。利用这种和其它结合方法，必须进行用心的维护和运用更高的精度来避免在固化期间由粘合剂的收缩导致的外观缺陷。这样的额外努力是耗时而昂贵的。因此，这样的缺陷的避免或修复对于汽车制造商来说已经是持续存在的问题。
[0004]仍然需要解决塑料面板或具有表面外观要求的其它部件的粘合剂粘结问题，以便改善粘合接头质量和稳健性。
【发明内容】
[0005]鉴于以上背景，本发明涉及提高粘合剂结合的面板组件的强度，改善粘合接头质量和稳健性，减少保修和改善面板组件的质量以及粘结性地结合此类组件的方法。
[0006]在一个实施例中，汽车面板可包括:限定在其中的至少一个主粘合剂通道；以及至少一个分支粘合剂通道，其与至少一个主粘合剂通道流体连通。利用这样的结构、粘合剂向主粘合剂通道中的置入和面板与另一结构(例如，另一个面板)的后续接合，任何过量的粘合剂流入分支粘合剂通道中，以避免主粘合剂通道中填充过满或填充不满的情形。
[0007]在另一个实施例中，汽车面板组件可包括:第一面板和第二面板；至少一个主粘合剂通道，其形成于第一面板和第二面板中的至少一个中；至少一个分支粘合剂通道，其与至少一个主粘合剂通道流体连通；以及粘合剂，其用于接合第一面板和第二面板以形成在两者间的粘合剂结合。利用这样的结构、粘合剂向主粘合剂通道中的置入和第一面板与第二面板的后续接合，任何过量的粘合剂流入分支粘合剂通道中，以避免主粘合剂通道中填充过满或填充不满的情形。
[0008]在另一个实施例中，粘结性地结合汽车面板组件的方法可包括提供第一面板和第二面板。第一面板和第二面板中的至少一个可包括形成于其中的至少一个主粘合剂通道和至少一个分支粘合剂通道，其中至少一个分支粘合剂通道与至少一个主粘合剂通道流体连通以充当溢流出口。将粘合剂插入至少一个主粘合剂通道中并将第一和第二面板挤压在一起以形成粘合剂结合，使得任何过量的粘合剂从至少一个主粘合剂通道流至溢流出口。
[0009]本发明提供下列技术方案。
[0010]技术方案L 一种汽车面板,包括:
至少一个主粘合剂通道，其限定于所述汽车面板中；以及
至少一个分支粘合剂通道，其与所述至少一个主粘合剂通道流体连通，使得在将粘合剂置入所述至少一个主粘合剂通道并且将所述汽车面板接合到另一结构时，过量的所述粘合剂流入所述至少一个分支粘合剂通道中。
[0011]技术方案2.根据技术方案I所述的面板，其中所述面板为塑料面板。
[0012]技术方案3.根据技术方案I所述的面板，其中所述至少一个主粘合剂通道横贯所述面板的长度和宽度中的至少一个的基本上大部分。
[0013]技术方案4.根据技术方案I所述的面板，其中所述至少一个分支粘合剂通道在尺寸上小于所述至少一个主粘合剂通道。
[0014]技术方案5.根据技术方案4所述的面板，其中所述至少一个分支粘合剂通道的宽度在约2.5至约6mm的范围内。
[0015]技术方案6.根据技术方案5所述的面板，其中所述至少一个分支粘合剂通道渐缩成在邻近所述至少一个主通道的入口处宽于在其远端处。
[0016]技术方案7.根据技术方案I所述的面板，其中所述至少一个主粘合剂通道包括沿所述至少一个主粘合剂通道的线性尺寸依次间隔开的多个所述至少一个分支粘合剂通道。
[0017]技术方案8.根据技术方案I所述的面板，其中所述至少一个主粘合剂通道包括沿所述至少一个主粘合剂通道的线性尺寸依次成角度的多个所述至少一个分支粘合剂通道。
[0018]技术方案9.一种汽车面板组件，包括:
第一面板和第二面板；
至少一个主粘合剂通道，其形成于所述第一和第二面板中的至少一个中；
至少一个分支粘合剂通道，其与所述至少一个主粘合剂通道流体连通；以及粘合剂，其用于接合所述第一和第二面板以在两者间形成粘合剂结合，使得在将所述粘合剂置入所述至少一个主粘合剂通道并将所述第一面板接合到所述第二面板时，过量的所述粘合剂流入所述至少一个分支粘合剂通道中。
[0019]技术方案10.根据技术方案9所述的面板组件，其中所述第一和第二面板为塑料面板。
[0020]技术方案11.根据技术方案9所述的面板组件，其中所述粘合剂为两组分环氧树脂。
[0021]技术方案12.根据技术方案9所述的面板组件，其中所述至少一个主粘合剂通道横贯所述第一和第二面板的长度和宽度中的至少一个的基本上大部分。
[0022]技术方案13.根据技术方案9所述的面板组件，其中所述至少一个分支粘合剂通道在尺寸上小于所述至少一个主粘合剂通道。
[0023]技术方案14.根据技术方案13所述的面板组件，其中所述至少一个分支粘合剂通道的宽度在约2.5至约6mm的范围内。
[0024]技术方案15.根据技术方案14所述的面板组件，其中所述至少一个分支粘合剂通道渐缩成在邻近所述至少一个主通道的入口处宽于在其远端处。
[0025]技术方案16.根据技术方案9所述的面板组件，其中所述第一和第二面板中的一个限定内面板，并且所述第一和第二面板中的另一个限定外面板。
[0026]技术方案17.根据技术方案9所述的面板组件，其中所述至少一个主粘合剂通道包括沿所述至少一个主粘合剂通道的线性尺寸依次间隔开的多个所述至少一个分支粘合剂通道。
[0027]技术方案18.根据技术方案9所述的面板组件，其中所述至少一个主粘合剂通道包括沿所述至少一个主粘合剂通道的线性尺寸依次成角度的多个所述至少一个分支粘合剂通道。
[0028]技术方案19.一种粘结性地结合汽车面板组件的方法，所述方法包括:
提供第一面板和第二面板，其中所述第一和第二面板中的至少一个包括形成于其中的至少一个主粘合剂通道和至少一个分支粘合剂通道，其中所述至少一个分支粘合剂通道与所述至少一个主粘合剂通道流体连通以充当溢流出口；
将粘合剂插入所述至少一个主粘合剂通道中；以及
将所述第一和所述第二面板挤压在一起形成粘合剂结合，从而使任何过量的所述粘合剂从所述至少一个主粘合剂通道流至所述溢流出口。
[0029]技术方案20.根据技术方案19所述的方法，其中所述至少一个主粘合剂通道横贯所述第一和第二面板的长度和宽度中的至少一个的基本上大部分。
[0030]参考下面的描述和所附的权利要求，本发明的这些和其它特征、方面和优点将变
得更好理解。
【专利附图】
【附图说明】
[0031]尽管说明书由特别指出并且明确要求保护本发明的权利要求限定，但相信本发明将通过结合附图在下面的描述中得到更好的理解，其中:
图1A和图1B是根据现有技术的粘合剂通道的填充不满或填充过满的图示；
图2A示出根据本发明的一个方面的面板组件的剖视图；
图2B示出根据本发明的一个方面的图2A的面板组件的局部剖视图；以及 图3示出根据本发明的一个方面的图2A的粘合剂通道的局部视图。
【具体实施方式】
[0032]现在将偶尔参照具体实施例描述本发明的特征和优点。然而，本发明可以不同形式具体化，并且不应理解为限制本文阐述的实施例。相反，提供这些实施例使得对本领域技术人员来说本公开是彻底的和完全的，并且充分表现本发明的范围。
[0033]除非另行定义，本文使用的所有技术术语都具有本发明所属领域内的普通技术人员所通常理解的同样的含义。本文的描述中使用的技术术语仅用来描述特定实施例，而并非旨在进行限制。如说明书和所附权利要求中所用，单数形式“一个”、“一种”和“所述”旨在也包括复数形式，除非上下文清楚地另行指出。[0034]现有技术方法已包括将具有形成于其中一个面板中的粘合剂通道的两个面板结合在一起以有助于粘合剂的递送。首先参看图1A和图1B，示出了两个面板10、20彼此的结合，在面板10、20之一中形成粘合剂通道30。图1A描绘了导致低粘合强度的粘合剂通道30的填充不满，并且图1B描绘了导致外面板20变形的粘合剂通道30的填充过满。如本领域技术人员将认识到的，将正确量的粘合剂经由粘合剂通道分配到其中一个面板中是困难的，因此导致外观缺陷和低粘合接头质量和稳健性。因此，根据本发明，面板、面板组件和粘结性地结合这样的组件的方法克服了在图1A和图1B中描述的缺陷。
[0035]图2A示出了根据本发明的两面板组件的一个实施例。该面板组件包括内面板10和外面板20、形成于至少一个面板10、20中的至少一个主通道30、以及至少一个修改的分支通道40和粘合剂50。
[0036]图2B突出了在图2A中显示在标记为2B的带箭头线之间的通道30的局部剖视图，其中面板、具有粘合剂结合的面板组件和粘结性地结合本发明的这样的组件的方法显示为克服了主通道30的填充不满和填充过满，因此不会促进上述外观缺陷和如在现有技术中指出的低粘合接头质量和稳健性。
[0037]图3突出了主通道30的局部视图和图2A的许多修改的分支通道40。修改的分支通道40在深度上渐缩,从而使其在邻近主通道30的入口 40A处比在远端40B处更宽。
[0038]面板或具有表面外观要求的其它部件的改善的粘合剂结合以及改善的粘合接头质量或稳健性可通过根据本发明的面板、面板组件和粘结性地结合面板组件的方法来实现。面板组件和粘结性地结合面板组件的方法可通过将内面板10和外面板20彼此结合而实现。在一个优选形式中，面板10、20中的一个为用于机动车辆车身结构的基板、工件等，而外面板20在置于车辆上时是观察者可见的。其中内面板10和外面板20中的一个限定第一和第二面板。
[0039]至少一个通道30形成到面板10、20中的至少一个上，该通道限定了粘合接头的尺寸并有助于控制和最小化表面缺陷。也称为粘合剂通道或主通道的通道30中的每一个是加工工具的一部分并且在面板10、20模制时形成。通道30包括基本上延伸贯穿内面板10和外面板20的长度和宽度的结合区。通道30中的每一个的宽度尺寸保持尽可能小，以避免诸如上述粘合线透穿的后续外观缺陷。通道30横贯面板10、20的长度和宽度中的至少一个的基本上大部分。其中基本上大部分小于约50%或小于约60%、或小于约70%、或小于约80%、或小于约90%。随着通道30的宽度减小，接头的总强度减小，因为存在更小的粘合表面积。
[0040]因此，根据本发明，多个分支通道40被添加到通道30中的至少一个，以便增加粘合表面积，增加粘合接头的强度并且在本领域技术人员已知的粘合剂分配方法中提供更大的自由度。
[0041]本领域技术人员应理解，在本发明中通过将溢流通道或多个短边分支通道40(也称为修改的分支通道或用于过量粘合剂的溢流出口)添加到通道30中的每一个而修改面板加工工具。侧分支通道40结合通道30中的每一个限定圆锥交叉缝形粘合剂流动路径。多个分支通道40允许将本领域技术人员已知的足量的粘合剂50分配到通道30中的每一个内，从而除去在通道30中的每一个中形成过量的粘合剂50，过量的粘合剂造成主通道30中的每一个填充过满或填充不满。因此，分支通道40与通道30流体连通。多个分支通道40形成为沿至少一个通道30的线性尺寸依次间隔开。另外，多个分支通道40形成为沿至少一个通道30的线性尺寸依次成角度。
[0042]沿至少一个通道30的线性尺寸的分支通道40的数量和在每一个分支通道40之间的间距基于所分配的粘合剂50的目标体积以及最终粘合面积而确定。在多个分支通道40中的每一个之间的距离不小于宽度的两倍并且不大于通道30的宽度的五倍。此外，虽然显示为相对于主通道30成角度，但本领域的技术人员应理解，分支通道40可以垂直于主通道30或成任何角度。多个分支通道40远离主通道30的方向取决于在结合凸缘中的局部设计特征或可用空间。在结合凸缘区域中的内面板10和外面板20之间通常存在约25至约30mm之间的接触。因此，分支通道40必须被置于结合凸缘区域内，这可能需要与通道30的锐角离去角。
[0043]在一个实施例中，面板组件和方法提供了以液体形式施加的粘合剂50到至少一个面板10、20和最终到形成于面板10、20中的通道30中的每一个内的插入，其中，当面板10、20在结合夹具中被挤压在一起时，在通道30中的过量累积的粘合剂50被转向到修改的分支通道40中的一个或多个中。面板组件和粘结性地结合面板组件的方法允许更大的公差并且提供结合区的增加，在避免外面板变形的同时导致更大的分离力。这有助于用粘合剂50更准确地填充通道30中的每一个，这对于粘合性能是重要的。
[0044]在另一个实施例中，面板组件和粘结性地结合面板组件的方法包括提供内面板10和外面板20，其中至少一个内面板10或外面板20包括用于接纳粘合剂50的至少一个通道30和至少一个修改的分支通道40，该至少一个修改的分支通道40与通道30中的每一个流体连通并且充当粘合剂的溢流出口。将粘合剂50以触变液体形式施加到至少一个面板10、20中，其中粘合剂50被分配到通道30中的每一个中，然后将面板10、20在结合夹具中挤压在一起。粘合剂50从通道30的任何溢流流入分支通道40中的每一个中以形成粘合剂结合。
[0045]在另一个实施例中，面板组件和粘结性地结合面板组件的方法提供具有至少一个通道30的面板10，每个通道30包含与每个通道30流体连通的修改的分支通道40，以便将多余的粘合剂50转向至修改的分支通道40中，从而允许形成于面板10中的通道30中的每一个填充有准确量的粘合剂50，从而在面板10、20在结合夹具中被挤压在一起形成粘合剂结合时避免通道30中的每一个的上述填充不满或填充过满。因此，面板组件和粘结性地结合面板组件的方法为面板10、20提供了总体的粘合强度和最小化的外观缺陷。
[0046]在另一个实施例中，用于机动车辆车身结构的面板包括限定在其中的至少一个通道30和与该至少一个通道30流体连通的至少一个修改的分支通道40。在该实施例(以及上述实施例)中，内面板10和外面板20可包括一种或多种材料，包括但不限于塑料材料和复合材料。更具体而言，内面板10和外面板20可包括但不限于热固性复合材料，例如片状模塑料(SMC)或反应注塑氨基甲酸酯(RIM);或热塑性模塑材料，例如聚碳酸酯+聚对苯二酸丁二醇酯(PC+PBT)或聚酰胺 + 聚苯醚(polyphenylene ethoxide) (PA+PPE)。更具体而言，内面板10和外面板20用于但不限于包括扰流器、闭合面板、挡泥板等的机动车辆车身结构，这些结构具有在周边表面处接合的互补的内面板和外面板。
[0047]至少一个通道30可包括这样的尺寸，包括但不限于在约5至约12_的范围内的宽度和在约0.5mm至约2.5mm的范围内的深度。修改的分支通道40通常为主通道30的一半宽并且在深度尺寸上渐缩，从而使其在邻近主通道30的入口 40A处比在远端40B处更宽。这些修改的分支通道40可包括这样的尺寸，包括但不限于在约2.5至约6_的范围内的宽度。
[0048]一般来讲，用于粘合剂50的合适材料包括但不限于两组分环氧树脂、氨基甲酸酯和丙烯酸类粘合剂。这些粘合剂以触变液体形式施加并且在施加热量之后固化成固态。
[0049]为了描述和限定本发明，应当指出，术语“基本上”在本文中用来表示可归因于任何定量比较、值、测量或其它表示法的固有不确定程度。术语“基本上”也在本文中用来表示在不造成所述主题的基本功能改变的情况下数量表示法可与规定的参考值不同的程度。
[0050]虽然已详细且参照本发明的具体实施例描述了本发明，但应当理解，可以在不脱离所附权利要求中限定的本发明的范围的情况下作出修改和变型。更具体而言，尽管本发明的一些方面在本文中被确定为优选或特别有利的，但可以设想，本发明不一定局限于本发明的这些优选方面。
【权利要求】
1.一种汽车面板，包括: 至少一个主粘合剂通道，其限定于所述汽车面板中；以及 至少一个分支粘合剂通道，其与所述至少一个主粘合剂通道流体连通，使得在将粘合剂置入所述至少一个主粘合剂通道并且将所述汽车面板接合到另一结构时，过量的所述粘合剂流入所述至少一个分支粘合剂通道中。
2.根据权利要求1所述的面板，其中所述面板为塑料面板。
3.根据权利要求1所述的面板，其中所述至少一个主粘合剂通道横贯所述面板的长度和宽度中的至少一个的基本上大部分。
4.根据权利要求1所述的面板，其中所述至少一个分支粘合剂通道在尺寸上小于所述至少一个主粘合剂通道。
5.根据权利要求4所述的面板，其中所述至少一个分支粘合剂通道的宽度在约2.5至约6mm的范围内。
6.根据权利要求5所述的面板，其中所述至少一个分支粘合剂通道渐缩成在邻近所述至少一个主通道的入口处宽于在其远端处。
7.根据权利要求1所述的面板，其中所述至少一个主粘合剂通道包括沿所述至少一个主粘合剂通道的线性尺寸依次间隔开的多个所述至少一个分支粘合剂通道。
8.根据权利要求1所述的面板，其中所述至少一个主粘合剂通道包括沿所述至少一个主粘合剂通道的线性尺寸依次成角度的多个所述至少一个分支粘合剂通道。
9.一种汽车面板组件，包括: 第一面板和第二面板； 至少一个主粘合剂通道，其形成于所述第一和第二面板中的至少一个中； 至少一个分支粘合剂通道，其与所述至少一个主粘合剂通道流体连通；以及 粘合剂，其用于接合所述第一和第二面板以在两者间形成粘合剂结合，使得在将所述粘合剂置入所述至少一个主粘合剂通道并将所述第一面板接合到所述第二面板时，过量的所述粘合剂流入所述至少一个分支粘合剂通道中。
10.一种粘结性地结合汽车面板组件的方法，所述方法包括: 提供第一面板和第二面板，其中所述第一和第二面板中的至少一个包括形成于其中的至少一个主粘合剂通道和至少一个分支粘合剂通道，其中所述至少一个分支粘合剂通道与所述至少一个主粘合剂通道流体连通以充当溢流出口； 将粘合剂插入所述至少一个主粘合剂通道中；以及 将所述第一和所述第二面板挤压在一起形成粘合剂结合，从而使任何过量的所述粘合剂从所述至少一个主粘合剂通道流至所述溢流出口。
【文档编号】B62D27/00GK103511417SQ201310245925
【公开日】2014年1月15日 申请日期:2013年6月20日 优先权日:2012年6月20日
【发明者】B.N.格雷夫 申请人:通用汽车环球科技运作有限责任公司