本公开涉及用于车辆接头的组件。
背景技术：
车辆车身构造利用针对螺栓接头的补偿套管来适应性装配偏差(assemblyvariation)。补偿套管可包括不像制造生产率(manufacturingrates)要求的鲁棒性那样的鲁棒性的机械特征。
技术实现要素：
一种车辆接头组件包括下壳体、上壳体、可膨胀材料、第一车辆部件、第二车辆部件和紧固件。下壳体限定有第一腔。上壳体限定有第二腔，并且上壳体的尺寸适于部分地设置在下壳体内。可膨胀材料设置在第二腔内。第一车辆部件和第二车辆部件中的每个均包括接触表面。紧固件延伸通过由下壳体和上壳体限定的通孔以将第一车辆部件和第二车辆部件固定到彼此。使可膨胀材料经受热将使上壳体运动以与接触表面中的一个接触。可膨胀材料可被构造为在经受来自车辆装配过程的烤漆炉的热时膨胀。下壳体可包括第一凸缘，每个第一凸缘在下壳体的内上部和外上部之一处围绕下壳体延伸。上壳体可包括第二凸缘，每个第二凸缘在上壳体的内下部和外下部之一处围绕上壳体延伸。所述壳体可彼此布置为使得当材料填充构件膨胀时使第一凸缘接触第二凸缘以限制所述膨胀。可膨胀材料可以是环氧类结构泡沫。施加到可膨胀材料的热的温度可以在43摄氏度与205摄氏度之间。第一车辆部件可以是车身的柱，第二车辆部件可以是车顶纵梁。下壳体的内表面可限定棘齿台阶。上壳体的下部可被成形为在上壳体由于可膨胀材料的膨胀而逐渐向上运动时为了支撑而安置在棘齿台阶上。
一种车辆接头组件包括下壳体、上壳体、紧固件和材料填充构件。下壳体限定有第一腔。上壳体限定有第二腔，并且上壳体的尺寸适于部分地设置在第一腔内。紧固件延伸穿过上壳体和下壳体的通孔以将两个车辆部件固定至彼此。材料填充构件设置在第一腔或第二腔内。下壳体和上壳体彼此布置成使得材料填充构件的膨胀使上壳体运动以接触所述两个车辆部件之一的接触表面。材料填充构件的量可被选择为在材料填充构件膨胀时大体上填充第一腔和第二腔的体积。材料填充构件可以是环氧类结构泡沫。所述车辆接头组件还可包括第一化学反应性材料，材料填充构件可以是第二化学反应性材料。第一化学反应性材料和第二化学反应性材料在与彼此接触时可膨胀，以使上壳体运动而接触所述两个车辆部件之一的接触表面。下壳体和上壳体中的每个可限定彼此对准的孔，以用于通过所述孔注入第一化学反应性材料。下壳体和上壳体中的每个均可限定彼此对准的孔，以用于通过所述孔注入第一化学反应性材料。下壳体的内表面可限定棘齿台阶，并且上壳体的下部可被成形为在上壳体由于材料填充构件的膨胀而逐渐向上运动时为了支撑而安置在棘齿台阶上。
一种车辆接头组件包括车身的柱、车顶面板、接头组件和可膨胀材料。车顶面板用于安装到所述柱。接头组件包括第一壳体和腔以及第二壳体，第二壳体部分地设置在所述腔内。紧固件延伸穿过第一壳体和第二壳体以将车顶面板和所述柱固定至彼此。可膨胀材料用于设置在所述腔内，以选择性膨胀为使第二壳体运动以接触车顶面板。可膨胀材料可被构造为在经受来自车辆装配过程的烤漆炉的热时膨胀。第一壳体可包括第一凸缘，每个第一凸缘在第一壳体的内上部和外上部之一处围绕第一壳体延伸。第二壳体可包括第二凸缘，每个第二凸缘在第二壳体的内下部和外下部之一处围绕第二壳体延伸。第一壳体和第二壳体可彼此布置为使得在材料填充构件膨胀时使第一凸缘接触第二凸缘，以约束材料填充构件的膨胀。可膨胀材料可被构造为在经受热时膨胀，并且可膨胀材料可以是环氧类结构泡沫。可膨胀材料可被构造为在经受化学反应性材料时膨胀，所述化学反应性材料经过延伸通过第一壳体和第二壳体的注入端口。下壳体的内表面可限定棘齿台阶，并且第二壳体的下部可被成形为在第二壳体由于材料填充构件的膨胀而逐渐向上运动时为了支撑而安置在棘齿台阶上。
附图说明
图1是车身的示例的一部分的局部透视图。
图2是先前已知的固定到车身的接头组件的示例的局部透视图。
图3是图2的接头组件的分解视图。
图4是被示出处于第一构造的用于车身的接头组件的一部分的透视图。
图5是被示出处于第二构造的图4的接头组件的一部分的透视图。
图6是固定到车身的处于第一构造的接头组件的示例的一部分的局部透视图。
图7是图6的车身的一部分的局部透视图和图6的接头组件的分解透视图。
图8是图6的车身的一部分和处于第二构造的图6的接头组件的局部截面形式的局部透视图。
图9是被示出处于第三构造的接头组件的一部分的示例的截面形式的正视图。
图10是被示出处于第四构造的图9的接头组件的一部分的截面形式的正视图。
具体实施方式
在此描述本公开的实施例。然而，应理解，公开的实施例仅为示例，其他实施例可采取各种替代的形式。附图无需按比例绘制；可夸大或最小化一些特征以显示特定部件的细节。因此，在此公开的具体结构和功能细节不应解释为限制，而仅作为用于教导本领域技术人员以多种形式利用本公开的实施例的代表性基础。如本领域的普通技术人员将理解的，参考任一附图示出和描述的各种特征可与一个或更多个其他附图中示出的特征结合，以产生未明确示出或描述的实施例。示出的特征的组合为典型应用提供代表性实施例。然而，与本公开的教导一致的特征的各种组合和变型可期望用于特定应用或实施方式。
图1示出了车身(在此称为车身10)的一部分的示例。车身10包括a柱14、b柱16、c柱18和d柱20。每个柱均可由一个或多个部件构成。车顶纵梁24连接到每个柱的上部。车顶面板26安装到车顶纵梁24，并且可限定有开口28，该开口的尺寸适于接纳天窗(moonroof)。接头位置30可分散在整个车身10中，以将车辆部件彼此组装在一起。例如，接头位置可以是通过接头组件将柱中的一个或车顶纵梁24固定到车顶面板26的区域。
图2示出了先前已知的安装到车顶面板26和b柱16的接头组件50的示例。图3示出了图2的接头组件50的分解视图。接头组件50包括螺栓52、具有j形夹特征的固定螺母54、扩张器(expander)56和接收壳体60。接头组件50协助将b柱16的一部分固定到车顶面板26上。如图2所示，在接头组件50的一部分和车顶面板26之间存在空间。该空间可能是由于诸如车辆部件差异的装配变量而产生的。可在额外的装配步骤中使用机械紧固消除该空间。例如，旋拧螺栓52引导扩张器56扩张并向上推动接纳壳体60而接触车辆部件。
相比之下，图4至图8示出了用于车辆的接头组件70的一部分的示例，其中，不利用机械紧固来消除接头组件70和车辆部件接触表面之间的空间。图4示出了处于第一构造的接头组件70，图5示出了处于第二构造的接头组件70。接头组件70包括下壳体74、上壳体76、材料填充构件78和螺栓80。下壳体74限定有第一腔84，上壳体76限定有第二腔86。应理解，接头组件70可在下壳体74和上壳体76彼此被布置成与图4和图5中示出的构造相反的构造的情况下操作。在一个示例中，每个壳体均限定有u形轮廓。下壳体74和上壳体76可以是冲压的、模制的或注塑成型的高强度的尼龙或丙烯腈丁二烯苯乙烯(abs)。
上壳体76的尺寸适于部分地布置在第一腔84内。下壳体74限定有第一通孔90，上壳体76限定有第二通孔92。第一通孔90和第二通孔92可彼此布置成通过其接纳诸如螺栓80的紧固件。在该示例中，下壳体74和上壳体76呈圆筒形。然而，可预期下壳体74和上壳体76可具有其他形状，例如方形或六边形。下壳体74和上壳体76的形状也可基于壳体附近的可用封装空间。
材料填充构件78可具有在一定条件下膨胀并大体上填充第一腔84和第二腔86的体积的物理性质。例如，材料填充构件78可以是环氧类结构泡沫材料(epoxy-basedstructuralfoammaterial)。该材料在受热时(例如在车辆装配操作期间)会膨胀。材料填充构件78的量可被选择为在材料填充构件78膨胀之后大体上填充第一腔84和第二腔86的体积。
在另一接头组件的示例中，可使用化学反应性材料作为材料填充构件78。第一化学反应性材料可设置在第一腔84和第二腔86内。第二化学反应性材料可通过一对端口96注入。或者，第一化学反应性材料和第二化学反应性材料可同时或者按先后的步骤(insubsequentsteps)通过一对端口96注入。第一化学反应性材料与第二化学反应性材料之间的接触引起材料膨胀而使上壳体76向上运动。第一化学反应性材料和第二化学反应性材料的示例包括具有结构支持属性的双组分环氧粘合剂材料。
在不利用机械紧固的情况下，材料填充构件78的膨胀使上壳体76运动以接触车辆部件的接触表面。上壳体76与接触表面之间的接触消除了两者之间的空间，以提供结构改善的附连。利用材料填充构件78的可膨胀特性使上壳体76运动消除了使用机械扩张器实现之前的接头组件所需要的装配步骤。
例如，继续参考图6至图8，车辆的b柱100和车顶面板104均可包括接触表面105。接头组件70可在接触表面105处将车辆柱(例如，b柱100)和车顶面板104彼此固定。每个接触表面105均可以是相应的车辆柱或车顶面板104的一部分。或者，接触表面105中的一个或两个可由诸如螺母108的螺母限定。
在车辆装配操作中，可使用烤漆炉将热施加到接头组件70，以触发材料填充构件78的膨胀。例如，在第一操作中接头组件70可将b柱100固定到车顶面板104。在随后的第二操作中，b柱100、车顶面板104和接头组件70可经受烤漆炉。来自烤漆炉的热可使材料填充构件78膨胀以使上壳体76运动而接触车顶面板的接触表面105。来自烤漆炉的热可处在43摄氏度和205摄氏度之间的温度下。
在一个示例中，车顶面板104是包括开口的天窗车顶面板，该开口的尺寸适于接纳天窗。用于接头组件70的接合位置的其他示例包括用于仪表板附连件的散热器支撑件-翼子板支撑件以及车身侧外部件-前围侧内部件。
下壳体74和上壳体76可限制材料填充构件78的膨胀。图9和图10示出下壳体74和上壳体76的示例性截面轮廓。壳体被布置成图9中的第三构造和图10中的第四构造。下壳体74可包括在内上部和外上部中的一个处绕着下壳体74延伸的第一凸缘150。上壳体76可包括在内下部和外下部中的一个处绕着上壳体76延伸的第二凸缘154。材料填充构件78的膨胀向上引导上壳体76，直到第一凸缘150接触第二凸缘154而限制上壳体76的运动并限制材料填充构件78的膨胀为止。
下壳体74和上壳体76可包括棘齿特征。例如，下壳体74的内表面可以可选地限定有棘齿台阶160。上壳体76的第二凸缘154的形状可被形成为在上壳体76逐渐地向上运动时为了支撑而安置于棘齿台阶160上。
虽然上文描述了多种实施例，但这些实施例并不意在描述权利要求书所包含的所有可能的形式。说明书中使用的词语为描述性词语而非限制性词语，并且应理解的是，在不脱离本公开的精神和范围的情况下可做出各种改变。如前所述，可将各种实施例的特征组合以形成本公开的进一步的可能未被明确描述或示出的实施例。虽然各种实施例已被描述为在一个或更多个期望的特性方面提供优点或者优于其他实施例或现有技术实施方式，但是本领域普通技术人员应该认识到，根据具体应用和实施方式，一个或更多个特征或特性可被折衷，以实现期望的系统总体属性。这些属性包括但不限于可销售性、外观、一致性、鲁棒性、客户可接受度、可靠性、精度等。这样，被描述为在一个或更多个特性方面不如其他实施例或现有技术的实施方式合意的实施例并不在本公开的范围之外，并且可被期望用于特定应用。