CN102398635B - 扰流器 - Google Patents

Abstract

一种扰流器，包括外部构件和内部构件。外部构件包括基板部、与基板部面对的盖板部和连接基板部与盖板部的弯曲部。内部构件布置在基板部与盖板部之间。内部构件包括与基板部面对的背板部和从背板部朝盖板部延伸的壁部。将基板部与背板部振动焊接，并将盖板部与壁部振动焊接。壁部包括多个凹槽，所述多个凹槽在沿与壁部从背板部朝盖板部延伸的方向垂直的平面截取的横截面中形成波纹状结构。

Description

扰流器

技术领域

本发明涉及一种被构造成安装在车辆上的扰流器。

背景技术

扰流器被附接至车辆，以便在车辆行进的同时通过产生下压力来改善车辆的行驶稳定性。图5示出现有技术的扰流器101。扰流器101为车尾扰流器，并被附接至尾板102的上端。扰流器101的前部101f具有从车辆的顶部103的顶表面延续的表面。扰流器101的后部101r象雨篷一样从车辆的后窗104突出，并具有如图6所示的底切横截面形状。图6以倒置方式示出扰流器101。扰流器101包括内部构件106和外部构件108。内部构件106包括具有相对的内表面的U形截面部105。外部构件108包括具有相对的内表面的V形截面部107，内部构件106的U形截面部105被装配在该V形截面部107之间。内部构件106与外部构件108通过振动焊接彼此结合，使得在扰流器101的后部101r中形成中空闭合截面(例如见JP2001-260230A)。

为了制造扰流器101，首先，将内部构件106与外部构件108临时附接到一起，并以如图6所示的倒置方式安装在上夹具112上。上夹具112包括支撑内部构件106的U形截面部105的相对内表面的部分112a和支撑前部101f的部分112b。

接下来，在扰流器101被装配在上夹具112上的状态下，使下夹具113向上移动并压在扰流器101面向下的表面上。在该状态下，在上夹具112与下夹具113之间并且在水平方向上施加相对振动，使得内部构件106与外部构件108相对于彼此滑动与振动的振幅对应的距离。由于摩擦热，所以在振动方向上延伸的梯形肋熔化，并且当肋熔化一定量时，振动停止，并且熔化部分冷却。当熔化的部分冷却并且凝固使得内部构件106与外部构件108熔合时，使上夹具112和下夹具113与扰流器101分开，并取出扰流器101。

根据上述方法，即使当材料具有带有以U形或V形弯曲的部分的相对复杂的横截面时，也能由振动焊接通过熔合材料制造扰流器101。

然而，在上述方法中，临时组装的扰流器101被附接至上夹具112，使得上夹具112的部分112a被装配到内部构件106的U形截面部105中。这需要诸如举起扰流器101以将扰流器101附接到上夹具112上的繁重工作，以及当相对于上夹具112附接和拆卸扰流器101时扰流器101的弹性变形。此外，由于扰流器101从上夹具112的拆卸伴随有扰流器101的变形，所以考虑从上夹具112拆卸扰流器101的方向，对扰流器的设计存在约束。

发明内容

本发明的说明性方面提供一种扰流器，该扰流器在制造该扰流器时相对于夹具没有工件繁重的附接和拆卸。

根据本发明的说明性方面，扰流器包括外部构件和内部构件。外部构件包括基板部、与基板部面对的盖板部和连接基板部与盖板部的弯曲部。内部构件布置在基板部与盖板部之间。内部构件包括与基板部面对的背板部和从背板部朝盖板部延伸的壁部。将基板部与背板部振动焊接，并将盖板部与壁部振动焊接。壁部包括多个凹槽，所述多个凹槽在沿与壁部从背板部朝盖板部延伸的方向垂直的平面截取的横截面中形成波纹状结构。

根据以下的说明、权利要求和附图，本发明的其它方面和优点将显而易见。

附图说明

图1是根据本发明的示例性实施例的扰流器的底视图；

图2是沿图1的线II-II的剖视图；

图3是扰流器的内部构件的壁部的放大透视图；

图4是图示如何制造扰流器的剖视图；

图5是图示如何将现有技术的扰流器附接至车辆的示例的示意图；以及

图6是现有技术的扰流器的剖视图。

具体实施方式

在下文中，将参考附图详细描述本发明的示例性实施例。示例性实施例不限制本发明的范围。

图1所示的扰流器1是被构造成附接至车辆的后部的翼型后扰流器1，使得扰流器1在车辆的宽度方向上延伸。如图1和2所示，后扰流器1包括外部构件2和内部构件3。外部构件2弯曲，使得外部构件2具有V形横截面。内部构件3具有L形横截面，并被装配到弯曲的外部构件2中。外部构件2与内部构件3经由第一焊接突起4和第二焊接突起5彼此振动焊接。

如图2所示，外部构件2是具有整体结构的树脂成型构件。外部构件2包括设计板部2a(基板部)、延伸以与设计板部2a相对的倾斜板部2b(盖板部)和连接设计板部2a与倾斜板部2b的弯曲部2c。设计板部具有当安装在车身上时形成扰流器1的顶表面的设计表面。倾斜板部2b形成为使得倾斜板部2b从弯曲部2c朝设计板部2a折回，以便面对设计板部2a。在图2中，设计板部2a定位在倾斜板部2b的下方。然而，当扰流器1被附接至车身时，设计板部2a定位在倾斜板部2b的上方。此外，当扰流器1被附接至车身时，设计板部2a在车辆的前后方向上、即在与车辆宽度方向垂直的方向上比倾斜板部2b的长度长，使得设计板部2a与倾斜板部2b之间的空间朝车辆的前部开口。

内部构件3是具有整体结构的树脂成型构件。内部构件3具有：与设计板部2a面对的背板部3a；和从背板部大致直立延伸的壁部3b。内部构件3被焊接至外部构件2，使得壁部3b从在设计板部2a与倾斜板部2b之间的空间处的开口装配到外部构件2中。中空空间A形成在壁部3b与弯曲部2c之间，使得后扰流器1具有中空结构，以减小重量。

第一焊接突起4为树脂突起，并形成在内部构件3的背板部3a的与外部构件2的设计板2a面对的表面上。内部构件3的背板部3a经由第一焊接突起4被振动焊接至外部构件2的设计板部2a。第二焊接突起5为树脂突起，并形成在内部构件3的壁部3b的与外部构件2的倾斜板部2b面对的表面3d上。内部构件3的壁部3b经由第二焊接突起5被振动焊接至外部构件2的倾斜板部2b。第一焊接突起4和第二焊接突起5在它们相应的焊接方向上延伸。更具体地，第一焊接突起4的焊接方向大致与设计板部2a垂直，而第二焊接突起5的焊接方向大致与倾斜板部2b垂直。第一焊接突起4的焊接方向与第二焊接突起5的焊接方向彼此相交。

不特别地限制第一焊接突起4形成在内部构件3的背板部3a的与外部构件2的设计板部2a面对的表面上的区域。然而，当第一焊接突起4在安装于车辆上时设置在较靠近车辆的前部的区域时即较靠近图2中的左侧的区域时，有利的是，有效地施加振动焊接期间的挤压力。

同样不特别地限制第二焊接突起5形成在倾斜板部2b下方的内部构件3的表面3d上的区域。当靠近壁部3b将停车灯附接至后扰流器1的停车灯安装部7时，第二焊接突起5被设置成避开停车灯安装部7。此外，当靠近壁部3b将用于将后扰流器1安装至车身的托架紧固在后扰流器1的附接部处时，第二焊接突起5被设置成避开附接部。

第一焊接突起4与第二焊接突起5为树脂突起，并且是内部构件3的内部构件3的厚度局部增大的部分。因此，由于内部构件3的注射成型而形成凹痕。与示例性实施例形成对比，当第一焊接突起4与第二焊接突起5形成在外部构件2上时，凹痕可形成在外部构件2的其暴露至外部并且需要设计的设计表面上。因此，根据示例性实施例，第一焊接突起4与第二焊接突起5形成在内部构件3上，以便不影响扰流器1的外观。

图3是内部构件3的壁部3b的放大透视图。如图3所示，壁部3b具有在内部构件3的纵向方向上、即当安装在车辆上时在车辆宽度方向上的波纹状结构。更具体地，分别朝外部构件2的弯曲部2c是凹入的多个凹槽3c沿壁部3b的纵向方向布置，以形成壁部3b的波纹状结构。因此，壁部3b在沿与壁部3b直立延伸的方向垂直的平面截取的横截面中具有波纹状结构。因此，当从壁部3b直立延伸的方向施加挤压力时，由于该力的大的截面二次矩，所以能在无纵向挠曲的情况下支撑挤压力。

壁部3b的横截面不需要沿整个壁部3b具有波纹的形式，只要确保壁部3b的强度在以下描述的振动焊接期间能支撑挤压力即可。在示例性实施例中，在车辆宽度方向上，波纹状结构设置在停车灯安装部7的相应侧上。停车灯安装部7在车辆宽度方向上设置在中间，并且没有波纹状结构。

壁部3b的凹槽3c中的每个凹槽3c形成为使得凹槽3c在壁部3b的远端处、即倾斜板部2b上的端部处的宽度L1大于凹槽3c在壁部3b的基端处、即靠近设计板部2a的端部处的宽度L2。更具体地，凹槽3c中的每个凹槽3c形成为使得凹槽3c中的每个凹槽3c的宽度朝远端、即朝倾斜板部2b变宽。这样的优点是，在内部构件3的注射成型之后变得较容易从内部构件3去除模具。

在示例性实施例中，为了进一步改善在焊接方向上的刚性，多个增强肋6设置在壁部3b的与弯曲部2c相反的侧表面上。增强肋6形成在壁部3b的侧表面上，从而从壁部3b在离开弯曲部2c的方向上且以与倾斜板部2b垂直的方式延伸。

为了制造后扰流器1，外部构件2和内部构件3通过包括如图4所示的下夹具10、第一上夹具20和第二上夹具30的振动焊接设备焊接。振动焊接是这样一种结合方法，其中通过使待焊接的构件中的一个构件在与挤压构件的方向相交的方向上振动来通过使所述构件的接触表面磨擦而产生摩擦热，使得接触表面熔化，并且构件熔合。

振动焊接设备包括构造成支撑外部构件2的设计板部2a的下夹具10、构造成挤压内部构件3的背板部3a并向内部构件3施加振动的第一上夹具20、和构造成挤压外部构件2的倾斜板部2b的第二上夹具30。第二上夹具30被可滑动地附接至下夹具10。利用振动焊接设备，以以下描述的方式组装后扰流器1。

首先，将每一个通过注射成型形成的外部构件2与内部构件3彼此临时联接。然后，将后扰流器1放置在下夹具10上，使得外部构件2的设计板部2a的设计表面接触下夹具10。使第一上夹具20向下移动，以面对内部构件3的背板部3a，使得第一上夹具20能向第一焊接突起4施加挤压力F1。使第二上夹具30移动，以面对外部构件2的倾斜板部2b，使得第二上夹具30能向第二焊接突起5施加挤压力F2。将第二上夹具30连接至驱动机构31。驱动机构31可沿倾斜板部2b移动，以使第二上夹具30在倾斜板部2b上滑动。在另一示例中，驱动机构31可构造成在挤压力F2的方向上朝下夹具10移动第二上夹具30。

当将外部构件2与内部构件3设定在振动焊接设备中、并且将第一上夹具20与第二上夹具30移动就位时，通过第一上夹具20在图4中的竖直向下的方向上向背板部3a施加挤压力F1，以焊接设计板部2a和背板部3a。此外，通过第二上夹具30在图4中倾斜向下的方向上向倾斜板部2b施加挤压力F2，以焊接倾斜板部2b与壁部3b。在与图4中的图纸垂直的方向上施加振动力f1。通过第一上夹具20的振动力f1使内部构件3相对于通过下夹具10和连接至下夹具10的第二上夹具30设定就位的外部构件2在水平方向上振动。当第一焊接突起4与第二焊接突起5熔化一定量时，则停止振动力f1，随后，第一焊接突起4与第二焊接突起5冷却并凝固，由此结合外部构件2与内部构件3。

在振动焊接期间，来自第一上夹具20的挤压力F 1作用在背板部3a、第一焊接突起4和设计板部2a上，并且由下夹具10支撑。来自第二上夹具30的挤压力F2作用在倾斜板部2b、第二焊接突起5和壁部3b。在此，壁部3b的沿与壁部3b直立延伸的方向垂直的平面截取的横截面具有波纹状结构，使得壁部3b相对于挤压力F2的方向的刚度高。因此，壁部3b能在无挠曲的情况下可靠地支撑挤压力F2。

即，后扰流器1的壁部3b自身支撑挤压力F2。因此，不需要象在现有技术中一样通过将夹具放置在倾斜板部2b的下方来支撑挤压力F2。因此，能简单地将临时组装的后扰流器1、即外部构件2与内部构件3a在振动焊接设备内部设定在下夹具上。在不需要将夹具的一部分装配到内部构件的弯曲部中的情况下，第一上夹具20仅线性地移动。因此，工件相对于夹具的附接和拆卸运动是线性的，并且得到简化。

此外，不需要举起外部构件2与内部构件3以设定在上夹具上，并且临时联接的外部构件2与内部构件3被简单地放置在下夹具10上。因此，改善了操作安全性和工作效率。结果，改善了制造效率，并且能以较低的成本提供后扰流器1。

尽管后扰流器1在上述示例性实施例中被附接至尾板，但后扰流器1可被附接至车辆的后背箱盖或顶部的后部。此外，本发明可被应用于诸如例如翼型扰流器的其它类型的扰流器。此外，尽管第一焊接突起4与第二焊接突起5的焊接方向在上述示例性实施例中彼此相交，但本发明可被应用于具有如下结构的扰流器，在该结构中，设计板部2a与盖板部2b平行，而第一焊接突起4与第二焊接突起5的焊接方向平行。

Claims (4)

1.一种扰流器，包括：

外部构件，所述外部构件包括基板部、盖板部和弯曲部，所述盖板部面对所述基板部，所述弯曲部连接所述基板部与所述盖板部；以及

内部构件，所述内部构件布置在所述基板部与所述盖板部之间，所述内部构件包括与所述基板部面对的背板部和从所述背板部朝所述盖板部延伸的壁部，

其中向所述背板部施加与所述背板部垂直的第一挤压力，向所述盖板部施加在与所述盖板部垂直且与所述第一挤压力相交的方向上的第二挤压力，并使所述内部构件相对于所述外部构件在与所述第一挤压力及所述第二挤压力相交的方向上振动，从而将所述基板部与所述背板部振动焊接，并且将所述盖板部与所述壁部振动焊接，并且在振动焊接期间，所述壁部自身支撑所述第二挤压力，

其中所述壁部包括多个凹槽，所述多个凹槽在沿与所述壁部从所述背板部朝所述盖板部延伸的方向垂直的平面截取的横截面中形成波纹状结构，并且

其中所述凹槽中的每个凹槽朝所述弯曲部凹入。

2.根据权利要求1所述的扰流器，其中所述基板部包括设计表面，当所述扰流器被安装在车辆上时，所述设计表面形成所述扰流器的顶表面，

其中所述背板部包括第一焊接突起，所述基板部与所述背板部经由所述第一焊接突起被振动焊接，并且

其中所述壁部包括第二焊接突起，所述盖板部与所述壁部经由所述第二焊接突起被振动焊接。

3.根据权利要求1所述的扰流器，其中所述凹槽中的每个凹槽的宽度朝所述盖板部变宽。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的扰流器，其中所述内部构件还包括从所述壁部在与所述弯曲部相反的方向上延伸的增强肋。