用于连接板件的胶接接头的制作方法
【专利摘要】第一板件定义了以第一基部部分和从第一基部部分伸出的突起为特点的第一表面。第二板件定义了具有第二基部部分和凹陷的第二表面，突起伸至凹陷中，且粘合剂被设置于第一基部部分、突起和第二基部部分上以及凹陷中，以结合第一板件至第二板件。当基部部分剥离时，突起和定义了凹陷的表面提供剪力区域，因此增强了第一和第二板件之间的胶接接头的强度。
【专利说明】用于连接板件的胶接接头
【技术领域】
[0001]本发明涉及连接板件的胶接接头。
【背景技术】
[0002]汽车车身板件通常由金属组成，且通过焊接连接在一起。一些车身板件由非金属复合材料组成，例如玻璃纤维，且因此不能焊接。复合板通常通过涂至配对凸缘的粘合剂来连接在一起。
【发明内容】
[0003]第一板件定义了以第一基部部分和从第一基部部分伸出的突起为特点的第一表面。第二板件定义了具有第二基部部分和凹陷的第二表面。该突起伸至该凹陷中，且粘合剂被设置于第一基部部分、突起和第二基部部分上以及凹陷中，以结合第一板件至第二板件。当基部部分剥离时，定义了凹陷的表面和突起提供剪力区域，因此增强了第一和第二板件之间的胶接接头的强度。
[0004]还提供连接两个板件的相应的方法。
[0005]参照附图，本发明的上述特征与优势和其他特征与优势从下述通过实施本发明的最佳模式的详细描述中是显而易见的。
【专利附图】
【附图说明】
[0006]图1是被连接之前的第一板件和第二板件的示意透视图。
[0007]图2是形成于第一板件表面上的突起的示意透视图。
[0008]图3是图2的突起的俯视示意图。
[0009]图4是形成于第二板件表面的凹陷的示意透视图。
[0010]图5是用粘合剂连接在一起第一和第二板件的横断面侧视示意图，由此图2和图3所示的突起被设置在图4所示的凹陷里；且
[0011]图6是依照本发明用粘合剂连接在一起的板件的替代实施例的横断面侧视示意图。
【具体实施方式】
[0012]参见图1，第一凸缘10与第二凸缘14被示意性的描述。第一凸缘10是第一板件18的一部分，且第二凸缘14是板件22的一部分。所描述实施例中的第一和第二板件18，22包括复合材料，且例如可为汽车车身板件，如车门，挡泥板，引擎盖，后行李箱盖等的内部和外部板。然而，应该注意到，板件18，22可包含任何材料且可被用于本发明范围内的任何目的。
[0013]第一板件18的第一凸缘10定义了以第一基部部分30为特点的第一表面26。所描述实施例中的第一基部部分30大体是平面的。第一表面26也定义了从第一基部部分30伸出的多个突起34。第二板件22的第二凸缘14定义了面向第一表面26的第二表面38。
[0014]参见图2和图3，其中，相同的参考号数指向图1中相同的部分，突起34之一被示意性描述。图2和3中所示突起34代表了图1中所示的所有突起34。突起34是截头锥体形(frusto-pyramidal)，即突起34具有被平行于锥体底面的平面切割后的椎体的形状或外观。这样，每个突起34包括4个平面部分42，44，46，48，其从基部部分30伸出至突起34的终端50。终端50是正方形的、平行于第一表面26的基部部分30的平面部分52。
[0015]参见图4，其中，相同的参考号数指向图1-3中相同的部分，第二表面38具有平的第二基部部分54和多个凹陷58，其中只有一个在图4中示出。图4中所示凹陷58是在第二凸缘14中所有凹陷58的代表。凹陷58是截头锥体形。更为具体地，凹陷58由从第二基部部分54延伸至正方形的四个平表面部分60，62，64，66组成，平表面部分68形成凹陷58的终端。正方形的平表面部分68平行于第二基部部分54。
[0016]第二凸缘14定义了第三表面72，其相对于第二表面38位于凸缘14的对面。在所述实施例中，凹陷58的深度比凸缘14的厚度大，且这样对在第二表面38上的每个凹陷58在第三表面72上都存在截头锥形的突起。
[0017]参见图5，其中，相同的参考号数指向图1-4中相同的部分，结合第一和第二凸缘10，14的胶接接头75通过涂粘合剂76至第一表面26和第二表面22之一，且然后相对于第二板件22定位第一板件18而形成，这样，每个突起34伸至相对应的凹陷58中，如图5所不。当凸缘10，14被布置至一起,粘合剂76被设置于第一表面26 (包括第一基部部分30和突起34的所有表面部分42，44，46，48，52)和第二表面38上(包括第二基部部分54和定义了凹陷58的所有表面部分60，62，64，66，68)，这样结合第一板件18和第二板件22至一起。第一基部部分30面向且平行于第二基部部分54，粘合剂76在其间延展，结合基部部分30，54 至一起。
[0018]对每个突起34，表面部分42，44，46，48，52的任何一个与定义了凹陷58之一的相对应的表面部分60，62，64，66，68相平行且通过粘合剂76直接结合。更具体地，如图5所示，每个表面部分42面向且平行于相对应的表面部分60 ;粘合剂76在其间延展，直接结合部分42至部分60。每个表面部分46面向且平行于相对应的表面部分64 ;粘合剂76在其间延展，直接结合部分46至部分64。每个表面部分52面向且平行于相对应的表面部分68 ；粘合剂76在其间延展，直接结合部分52至部分68。虽然图5中未示，每个表面部分44面向且平行于相对应的表面部分62 ;粘合剂76在其间延展，直接结合部分44至部分62。同样地，每个表面部分48面向且平行于相对应的表面部分66 ;粘合剂76在其间延展，直接结合部分48至部分66。
[0019]表面部分42，44，46，48，52各自在不同的平面上且与基部部分30在不同的平面，且表面部分42，44，46，48彼此不平行或不平行于基部部分30。相同地，表面部分60，62，64，66，68各自在不同的平面上且与基部部分54在不同的平面，且表面部分60，62，64，66彼此不平行或不平行于基部部分54。
[0020]因此，突起34和凹陷58添加了其上具有粘合剂76的不同平面的多个表面部分，这样，当压力施加于板件18，22时，在那些通常可能完全脱落的方向增加了一些剪力加载粘合剂(shear loaded adhesive)。粘合剂76抗剪性限制强于抗剥离,且这样,通过建立剪应力的区域(否则可剥离)，突起34和凹陷58加强了第一和第二板件18，22之间的连接。当基部部分30，54之间的粘合剂76剥离时，突起34和凹陷58之间的粘合剂76是抗剪的。这样，胶接接头75可去除机械紧固件(例如螺母和螺栓)的需求以抵制剥离力。突起34和凹陷58沿接头75的平面在凸缘10，14之间也提供了机械互锁。
[0021]再参见图2，表面部分42形成了相对于基部部分30的角度78。在所述实施例中，角度78是大约135度。当基部部分30，54剥离时，角度78在90至135度之间可增加突起34与凹陷58之间的剪力。表面部分44，46，48也与基部部分30形成了 90度至135度之间的角度。
[0022]参见图6，第一凸缘110和第二凸缘114被示意性描述。第一凸缘110是第一板件118的一部分，且第二凸缘114是第二板件122的一部分。所描述实施例中的第一和第二板件118，122包括复合材料，且例如可为汽车车身面板，如车门，挡泥板，引擎盖，后行李箱盖等的内部和外部板。然而，应该注意到，板件118，122可包括任何材料且可被用于本发明范围内的任何目的。
[0023]第一板件118的第一凸缘110定义了以第一基部部分130为特点的第一表面126。所描述实施例中的第一基部部分130大体是平面的。第二板件122的第二凸缘114定义了面向第一表面126的第二表面134。第二表面134以第二基部部分136为特点，其大体是平面的。
[0024]第一表面126也定义了从第一基部部分130伸出的许多突起138。突起138是球冠型，即，突起形成被一平面切割的球体。在所述实施例中，突起138是半球体的。第二表面134也包括定义了多个凹陷142的表面部分140，凹陷142在图6的实施例中是半球冠形。
[0025]结合第一和第二凸缘110，114的胶接接头174通过涂粘合剂176至第一表面126和第二表面134之一，且然后相对于第二板件122定位第一板件118形成，这样，每个突起138伸至相对应的凹陷142中，如图6所示。当凸缘110，114被带至一起，粘合剂176被设置于第一表面126 (包括第一基部部分130和形成突起138的所有表面部分)和第二表面134上(包括第二基部部分136和定义了凹陷142的所有表面部分140)，这样结合第一板件118和第二板件122至一起。第一基部部分130面向且平行于第二基部部分136，粘合剂176在其间延展，结合基部部分130，136至一起。
[0026]每个突起138的表面平行于定义了相应凹陷142的相对应的表面部分140 ;粘合剂176也在其间延展以结合突起138至表面部分140。因此，突起138和凹陷142把具有粘合剂176在其上的不同平面的几个表面部分加到一起，这样，当压力施加于板件118，122时，在那些可能完全剥离的方向增加了一些剪力加载粘性。
[0027]应该注意到，突起34与凹陷58之间的配合，及突起138与凹陷142之间的配合，是间隙配合而不是干涉配合。在所述实施例中，突起和凹陷被示为截头锥体或球冠体；但是，突起和凹陷也可是权利要求范围内的其他形状。应该注意到，如在权利要求中所使用到的，“凹陷”可包括孔洞，其从一面到另一面贯穿板件。在某实施例中(未示)，在权利要求所述范围内，凹陷是柱孔，且突起是柱扭。
[0028]虽然实施本发明的最佳模式已被详细描述，与本发明相关的本领域技术人员将认可所附权利要求范围内的用以实施本发明的不同的替代设计及实施例。
【权利要求】
1.一种装置，包括: 第一板件，其定义了第一表面，该第一表面以第一基部部分和从第一基部部分伸出的突起为特点； 第二板件，其定义了第二表面，该第二表面具有第二基部部分和凹陷； 粘合剂； 其中，所述突起伸至所述凹陷中；和 其中，粘合剂被设置于所述第一基部部分、所述突起和所述第二基部部分上以及所述凹陷中，以结合第一板件至第二板件。
2.如权利要求1所述的装置，其中，第一板件和第二板件包括至少一种复合材料。
3.如权利要求1所述的装置，其中，所述突起包括与第一基部部分形成90与135度之间的角度的表面。
4.如权利要求1所述的装置，其中，所述突起和所述凹陷是截头锥形。
5.如权利要求1所述的装置，其中，所述突起和所述凹陷是球冠形。
6.如权利要求1所述的装置，其中，所述突起和所述凹陷之间的配合是间隙配合。
7.一种装置，包括: 第一板件，其定义了第一表面，该第一表面以第一基部部分和从第一基部部分伸出的多个突起为特点； 第二板件，其定义了第二表面，该第二表面具有第二基部部分和多个凹陷； 粘合剂； 其中，每个突起伸至其相对应的凹陷中；和 其中，粘合剂被设置于第一基部部分、突起和第二基部部分上以及凹陷中，以结合第一板件至第二板件。
8.如权利要求7所述的装置，其中，第一板件和第二板件包括至少一种复合材料。
9.如权利要求7所述的装置，其中，每个突起包括相应的表面，该表面与第一表面形成了 90度至135度之间的角度。
10.如权利要求7所述的装置，其中，突起和凹陷是截头锥体形。
【文档编号】B62D25/00GK104044644SQ201410094164
【公开日】2014年9月17日 申请日期:2014年3月14日 优先权日:2013年3月14日
【发明者】J.M.波勒瓦克奇克, H.A.埃扎特 申请人:通用汽车环球科技运作有限责任公司