轨本体导向区23的深度记为S。溢料槽21的深度与油轨本体有效焊接区22的深度与油轨本体导向区的深度之和大于端盖有效焊接区11的高度与端盖导向区12的高度之和，即G+R+S > W+P。油轨本体有效焊接区22的深度小于端盖导向区12的高度，即R < P。
[0030]本申请的塑料油轨的端盖与油轨本体之间的焊接方法包括至少两个阶段。
[0031]第一阶段是图4a和图4b所示的开始焊接阶段，端盖有效焊接区端面110与油轨本体2的溢料槽21的端面210相接触，这是由于油轨本体有效焊接区22的内轮廓尺寸小于端盖有效焊接区11的外轮廓尺寸。由于R<P，此时端盖导向区12已经部分伸入到油轨本体导向区23中。由于油轨本体导向区23的内轮廓尺寸大于或等于端盖导向区12的外轮廓尺寸，因此端盖导向区12与油轨本体导向区23之间或者不接触，或者仅是端盖导向区12上凸起的导向筋125接触油轨本体导向区23的内壁。超声波焊接设备沿着凸起结构10的中轴线，顶在装配结构19的端面190的相反面施加力F，促使端盖I的凸起结构10与油轨本体2的密封端20相接触的部分熔化，也就是使得端盖有效焊接区端面110与油轨本体2的溢料槽21的端面210熔化。力F推动端盖I的凸起结构10伸入到油轨本体2的密封端20的更深处。
[0032]第二阶段是图5a和图5b所示的焊接完成阶段，此时端盖I的装配结构端面190与油轨本体2的密封端端面200或者接触，或者相距一定距离。在端盖有效焊接区11与油轨本体有效焊接区22之间形成了熔化结构30，在图中以黑色块显示。该熔化结构30呈环状，是由端盖有效焊接区11与油轨本体有效焊接区22之间部分或全部熔为一体所形成的，360度地将端盖I的凸起结构10与油轨本体2的密封端20之间进行固定连接且密封。由于溢料槽21的内轮廓尺寸大于端盖有效焊接区11的外轮廓尺寸，因此在溢料槽21的内壁与端盖有效焊接区11的外壁之间形成有第一溢料区31，当焊接完成后该第一溢料区31可能存在(表现为熔化结构30在背离端盖I前进方向的空洞)，也可能被熔化的塑料填满而消失。由于油轨本体有效焊接区22的内轮廓尺寸大于端盖导向区12(算上所有导向筋125)的外轮廓尺寸，因此在油轨本体有效焊接区22的内壁和端盖导向区12的外壁之间形成有弟一&料区32,当焊接完成后该弟—&料区32可能存在(表现为溶化结构30在朝向端盖I如进方向的空洞)，也可能被溶化的塑料填满而消失。由于G+R+S > W+P,因此端盖导向区端面120与油轨本体导向区端面230之间相距一段距离而形成避让区33。由于禁止溢料区24的内轮廓尺寸大于或等于预导向区13的外轮廓尺寸，预导向区13大部分(除了避让区33以外的部分)伸入到禁止溢料区24的内部。
[0033]本申请提供的端盖I的凸起结构10、油轨本体2的密封端20、以及两者之间的焊接方法具有如下优点:
[0034]其一，端盖有效焊接区端面110与端盖导向区12的侧壁之间为锐角连接，这使得端盖I与油轨本体2之间在开始焊接时的接触面积减小，在同样的焊接头压力F作用下提高了压强，这使得焊接能量更加集中，超声波能量能够更快地熔化端盖I与油轨本体2之间的接触部分，从而提闻了超声波焊接的效率。
[0035]其二，由于端盖I具有不对称性，使得其重心偏离凸起结构10的中心，可能导致焊接过程中发生很难控制的振动，从而影响焊接稳定性。本申请在不对称的端盖I上设置有纠正重心偏离的配重块136，这有利于增强端盖I的凸起结构10与油轨本体2的密封端20之间的对中性。
[0036]其三，在端盖导向区12的侧壁上设置有导向筋125，减少了端盖I的凸起结构10与油轨本体2的密封端20的接触面积，进一步增强了端盖I的凸起结构10与油轨本体2的密封端20之间的对中性，同时有利于端盖I的凸起结构10向油轨本体2的密封端20内部的行进。
[0037]其四，如果不设置导向筋125，端盖导向区12的外轮廓难以确保小于或等于油轨本体导向区23的内轮廓。通过设置导向筋125使得端盖导向区12的外轮廓与油轨本体导向区23的内轮廓之间的间距控制非常容易实现，即便出现问题只需打磨导向筋125的凸起高度即可。
[0038]其五，溢料槽21的内轮廓尺寸大于端盖有效焊接区11的外轮廓尺寸，油轨本体有效焊接区22的内轮廓尺寸端盖导向区12(算上所有导向筋125)的外轮廓尺寸，由此形成了两个溢料区31、32用来在焊接过程中吸收多余的焊料。第一溢料区31使得焊料(熔化的塑料)不会出现在端盖I的外侧。第二溢料区32使得焊料不会进入油轨本体2的通孔内部(即禁止溢料区24内部)。
[0039]以上仅为本申请的优选实施例，并不用于限定本申请。对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。
【主权项】
1.一种塑料油轨的端盖，包括用于焊接油轨本体的凸起结构；其特征是，还包括装配结构，该装配结构仅在凸起结构的一侧向外延展而使该端盖不对称；该凸起结构在该装配结构上为自下而上逐层缩小的三层，分别是端盖有效焊接区、端盖导向区、预导向区；该端盖有效焊接区的端面与端盖导向区的侧壁之间为锐角连接；在端盖导向区的侧壁上具有一根或多根凸起的导向筋；在预导向区的端面上具有凹陷结构，该凹陷结构的内壁具有使该端盖的重心尽量回到凸起结构中心的配重块。2.根据权利要求1所述的塑料油轨的端盖，其特征是，所述锐角连接是在端盖有效焊接区端面的内缘向下斜切而形成的；从装配结构端面到端盖有效焊接区端面的距离作为端盖有效焊接区的高度；从端盖有效焊接区端面到端盖导向区端面的距离作为端盖导向区的高度。3.—种塑料油轨的油轨本体，其内具有通孔，该通孔的一端为用于焊接端盖的密封端；其特征是，该密封端具有自外而内逐层缩小的四层通孔结构，分别是溢料槽、油轨本体有效焊接区、油轨本体导向区、禁止溢料区；溢料槽的内轮廓尺寸大于端盖有效焊接区的外轮廓尺寸；油轨本体有效焊接区的内轮廓尺寸小于端盖有效焊接区的外轮廓尺寸；油轨本体导向区的内轮廓尺寸大于或等于端盖导向区外轮廓尺寸；禁止溢料区的内轮廓尺寸大于或等于预导向区的外轮廓尺寸；溢料槽、油轨本体有效焊接区与油轨本体导向区的三者深度之和大于端盖有效焊接区与端盖导向区的两者高度之和；油轨本体有效焊接区的深度小于端盖导向区的高度。4.一种塑料油轨的端盖与油轨本体的焊接方法，其特征是，包括开始焊接阶段和焊接完成阶段； 在开始焊接阶段，端盖有效焊接区端面与油轨本体的溢料槽端面相接触；超声波焊接设备沿着凸起结构的中轴线，顶在装配结构，促使端盖的凸起结构与油轨本体的密封端相接触的部分熔化，并推动端盖的凸起结构伸入到油轨本体的密封端的更深处； 在焊接完成阶段，端盖有效焊接区与油轨本体有效焊接区的部分或全部熔为一体形成了熔化结构，该熔化结构360度地将端盖的凸起结构与油轨本体的密封端之间进行固定连接且密封； 从开始焊接阶段到焊接完成阶段的过程中，溢料槽的内壁与端盖有效焊接区的外壁之间形成有第一溢料区，油轨本体有效焊接区的内壁和端盖导向区的外壁之间形成有第二溢料区，均用于容纳熔化的塑料。5.根据权利要求4所述的塑料油轨的端盖与油轨本体的焊接方法，其特征是， 在开始焊接阶段，端盖导向区的部分伸入到油轨本体导向区中； 在焊接完成阶段，端盖的装配结构端面与油轨本体的密封端端面或者接触，或者相距一定距离；端盖导向区端面与油轨本体导向区端面之间相距一段距离而形成避让区；预导向区伸入到禁止溢料区的内部。
【专利摘要】本申请公开了一种塑料油轨的端盖，包括用于焊接油轨本体的凸起结构；还包括装配结构，该装配结构仅在凸起结构的一侧向外延展而使该端盖不对称；该凸起结构在该装配结构上为自下而上逐层缩小的三层，分别是端盖有效焊接区、端盖导向区、预导向区；该端盖有效焊接区的端面与端盖导向区的侧壁之间为锐角连接；在端盖导向区的侧壁上具有一根或多根凸起的导向筋；在预导向区的端面上具有凹陷结构，该凹陷结构的内壁具有使该端盖的重心尽量回到凸起结构中心的配重块。本申请还公开了塑料油轨的油轨本体、以及端盖与油轨本体的焊接方法。本申请可以使塑料油轨的端盖与油轨本体之间实现稳定、可靠地焊接密封。
【IPC分类】F02M55/02, B29C65/08
【公开号】CN105508105
【申请号】CN201410495122
【发明人】屈晨竹, 杨良技, 邵康, 张满意, 王志华
【申请人】联合汽车电子有限公司
【公开日】2016年4月20日
【申请日】2014年9月25日