CN105216875B - 车辆面板接合结构 - Google Patents

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Abstract

一种车辆面板接合结构，其包括：一对车辆面板，其由具有彼此不同的线膨胀系数的第一车辆面板和第二车辆面板形成；卷边部，其通过折叠在所述第一车辆面板的外缘部处的端部而形成；肋部，其形成于在所述第二车辆面板的外缘部处的端部的前端处，所述肋部朝向所述第一车辆面板的所述卷边部突出，且接触所述卷边部；以及粘接层，其形成在所述一对车辆面板的所述外缘部之间，且将所述外缘部接合在一起。

Description

车辆面板接合结构
技术领域
本发明涉及一种车辆面板接合结构。
背景技术
日本专利申请公开(JP-A)第2009-178750号描述了涉及如下的构造车身构件的方法的技术：在所述构造车身构件的方法中，内面板的端缘部和外面板的端缘部通过卷边接合在一起。在该技术中，通过将有弹性的粘合剂夹在卷边接合部中间，即使当由于两面板的线膨胀系数不同而产生的变形应力通过粘合剂固化期间的热量输入而被传递至卷边接合部时，应力也能通过粘合剂的弹性变形吸收。
因此在具有不同的线膨胀系数的外面板和内面板通过卷边而接合的情况下，当在通过卷边接合之后(在粘合剂已经固化之后)的涂料干燥处理等期间发生温度变化时，存在由于如下的膨胀或收缩位移差而引起的面板变形的可能性：所述膨胀或收缩位移差可由于两面板的线膨胀系数不同而产生。因此，关于具有不同的线膨胀系数的车辆面板的接合结构存在改善空间。
注意的是，其它的相关技术描述在日本专利申请公开(JP-A)第S58-067566号、日本专利申请公开(JP-A)第2007-118852号、以及日本专利申请公开(JP-A)第2009-126481号中。
发明内容
考虑到上述情况，本发明的主题是提供一种如下的车辆面板接合结构：所述车辆面板接合结构能够有效地抑制具有不同的线膨胀系数的车辆面板由于温度变化而变形。
本发明的第一方案的车辆面板接合结构包含：一对车辆面板，其由具有彼此不同的线膨胀系数的第一车辆面板和第二车辆面板形成；卷边部，其通过折叠在所述第一车辆面板的外缘部处的端部而形成；肋部，其形成在所述第二车辆面板的外缘部处的端部的前端处，所述肋部朝向所述第一车辆面板的所述卷边部突出，且接触所述卷边部；以及粘接层，其形成在所述一对车辆面板的所述外缘部之间，且将所述外缘部接合在一起。
在第一方案的车辆面板接合结构中，形成在一对车辆面板的外缘部之间的粘接层将所述外缘部接合在一起。因此，在温度变化期间由于一对车辆面板的线膨胀系数的不同而可能产生的膨胀或收缩位移差通过粘接层伸长来吸收，从而抑制车辆面板的变形。
在形成于第二车辆面板的外缘部处的端部的前端处的肋部接触第一车辆面板的外缘部处的端部的卷边部的状态下，外缘部由粘接层接合在一起。
因此，可容易使粘接层的层厚比不形成肋部的情况厚，以便有效地抑制具有不同线膨胀系数的车辆面板因温度变化而引起的变形。
本发明的第二方案的车辆面板接合结构是第一方案的结构，其中所述肋部接触所述卷边部的接触位置设定成使得从所述卷边部的前端到所述接触位置的距离为位移差或更大，其中由于所述一对车辆面板的所述线膨胀系数的不同而在所述一对车辆面板处产生所述位移差。
在第二方案的车辆面板接合结构中，由于在温度变化期间车辆面板的位移差，因此肋部接触卷边部的接触位置改变。然而，肋部接触卷边部的接触位置设定成使得从卷边部的前端到接触位置的距离为位移差或更大，其中位移差由于一对车辆面板的线膨胀系数的不同而产生。这防止肋部从折叠部分开，并防止肋部和卷边部分离。
本发明的第三方案的车辆面板接合结构是第一方案或第二方案的结构，其中所述粘接层形成在所述第一车辆面板的所述卷边部与在所述第二车辆面板的所述外缘部处的所述端部之间的间隙内。
在第三方案的车辆面板接合结构中，粘接层不但形成在一对车辆面板的外缘部之间，而且还形成在第一车辆面板的卷边部与在第二车辆面板的外缘部处的端部之间的间隙内，以便防止水进入所述间隙内。因此，提高了车辆面板的外缘部的防水性能。
本发明的第四方案的车辆面板接合结构是第一方案至第三方案中的任一方案的结构，其中所述一对车辆面板由外面板和内面板形成，所述外面板布置在车辆外侧且由金属材料形成，所述内面板布置在所述外面板的车辆内侧且由树脂材料形成。
在第四方案的车辆面板接合结构中，外面板由金属材料形成，而内面板由树脂材料形成。蠕变在由树脂材料形成的内面板中比在由金属材料形成的外面板中更易于发生。然而，因外面板和内面板之间的线膨胀系数的不同而产生的位移差通过粘接层伸长来吸收，以便防止或抑制在由树脂材料形成的内面板中发生蠕变。
本发明的第五方案的车辆面板接合结构是第一方案至第四方案中的任一方案的结构，其中所述第一车辆面板的所述外缘部和所述第二车辆面板的所述外缘部通过相互的面而彼此面对，并且，面对的所述一对车辆面板的外缘部之间的距离通过由于所述一对车辆面板的所述线膨胀系数的不同而在所述一对车辆面板处产生的位移差以及由于温度的变化而引起的所述粘接层的伸长率来确定。
在第五方案的车辆面板接合结构中，通过由于所述一对车辆面板的所述线膨胀系数的不同而在所述一对车辆面板处产生的位移差以及由于温度的变化而引起的所述粘接层的伸长率，来确定在通过相互的面而彼此面对的一对车辆面板的外缘部之间的距离，以便因一对车辆面板的线膨胀系数的不同而在一对车辆面板处产生的膨胀或收缩位移差通过粘接层伸长来吸收。车辆面板的变形因而被抑制。
本发明的第六方案的车辆面板接合结构是第五方案的结构，其中通过形成于在所述第二车辆面板的所述外缘部处的所述端部的所述前端处的所述肋部朝向所述第一车辆面板的所述卷边部所突出的距离，来确定面对的所述一对车辆面板的外缘部之间的所述距离。
在第六方案的车辆面板接合结构中，通过形成于所述第二车辆面板的所述肋部朝向所述第一车辆面板的所述卷边部所突出的距离，来确定面对的所述一对车辆面板的外缘部之间的所述距离，以便因车辆面板的线膨胀系数的不同而在一对车辆面板处产生的膨胀或收缩位移差通过粘接层伸长来吸收。车辆面板的变形因而被抑制。
第一方案的车辆面板接合结构能够有效地抑制具有不同的线膨胀系数的车辆面板因温度变化而发生的变形。
第二方案的车辆面板接合结构能够防止肋部因温度变化而从卷边部分离。
第三方案的车辆面板接合结构提高了车辆面板的外缘部的防水性能。
第四方案的车辆面板接合结构能够防止或抑制在由树脂材料形成的内面板中发生蠕变。
第五方案的车辆面板接合结构能够更有效地抑制具有不同的线膨胀系数的车辆面板因温度变化而发生的变形。
第六方案的车辆面板接合结构能够更有效地抑制具有不同的线膨胀系数的车辆面板因温度变化而发生的变形。
附图说明
基于以下附图，将详细地描述本发明的实施例，其中：
图1是应用了依照本发明的典型实施例的车辆面板接合结构的发动机罩的相关部分的剖面图；
图2是图1的相关部分的放大的剖面图；
图3A是解释因温度变化而引起的内面板和外面板之间的位移差、以及粘接层的伸长的说明图；以及
图3B是解释因温度变化而引起的内面板和外面板之间的位移差、以及粘接层的伸长的说明图。
具体实施方式
参考图1至图3B，以下将作出关于依照本发明的典型实施例的车辆面板接合结构的说明。
接合结构
图1图示出应用了本典型实施例的车辆面板接合结构10的发动机罩12的相关部分。发动机罩12形成为包含布置在车辆内侧的内面板20以及外面板30，所述外面板布置在车辆外侧且具有比内面板20大的外轮廓。
内面板20和外面板30由具有彼此不同的线膨胀系数的材料形成。在本典型实施例中，内面板20由具有比外面板30小的线膨胀系数的材料制成。具体地，树脂材料(如碳纤维增强塑料(CFRP))被应用于内面板20，而金属材料(如铝合金或钢板)被应用于外面板30。
如图1和图2所图示，通过折叠端部34而形成的卷边部36设置在外面板30的外缘部32处。本典型实施例的卷边部36由卷边端部37和折叠部38构成，其中所述卷边端部卷成朝向车辆内侧突出的中空形状，并且在折叠部38处，面板彼此重叠。
内面板20的外缘部22的端部24布置在外面板30的卷边部36的折叠部38的外侧(车辆内侧)。肋部26形成在内面板20的外缘部22处的端部24的前端处，其中所述肋部朝向卷边部36的折叠部38突出且接触折叠部38。
如图2所图示，肋部26的接触位置(前端位置)26A设定成离卷边部36的折叠部38的前端38A距离M处。换句话说，内面板20的端部24与外面板30的折叠部38之间的重叠的宽度为M。距离M设定成位移差ΔL或更大，其中位移差ΔL是由于稍后描述的内面板20和外面板30的线膨胀系数的不同而产生的(见图3B)。
如图1和图2所图示，粘接层52由填充在外面板30的外缘部32和内面板20的外缘部22之间的粘合剂50来形成，以便外面板30的外缘部32与内面板20的外缘部22接合在一起。从不同的角度来解释，在内面板20的外缘部22的肋部26紧靠外面板30的卷边部36的折叠部38的状态下，外面板30的外缘部32和内面板20的外缘部22由粘合剂50(粘接层52)接合在一起。
注意的是，如图2所图示，如下的间隙40也填充有粘合剂50，以便粘接层52也形成在间隙40中：所述间隙是内面板20的外缘部22的端部24与外面板30的折叠部38重叠的部位。
操作和有益效果
以下作出关于本典型实施例的操作和有益效果的说明。
如图1和图2所图示，内面板20的外缘部22的端部24布置在外面板30的卷边部36的折叠部38的外侧(车辆内侧)。而且，在内面板20的肋部26紧靠外面板30的卷边部36的折叠部38的状态下，外面板30的外缘部32和内面板20的外缘部22由粘接层52(粘合剂50)接合在一起。
由于内面板20由树脂材料形成，而外面板30由金属材料形成，因此内面板20具有比外面板30小的线膨胀系数。因此，当在粘合剂50已经固化之后，在涂料干燥处理等中发生温度变化时，由于线膨胀系数的不同而在外面板30和内面板20之间产生膨胀或收缩位移差。然而，外面板30和内面板20之间的膨胀或收缩位移差通过粘接层52(粘合剂50)伸长而被吸收。
如图2所图示，由于是在肋部26紧靠折叠部38的状态下进行接合，因此粘接层52的必要层厚T0通过肋部26容易地确保，以便粘接层52伸长并吸收外面板30和内面板20之间的膨胀或收缩位移差。因此，外面板30和内面板20的变形被有效地抑制。
此外，粘接层52形成在内面板20的外缘部22和外面板30的外缘部32之间，以便防止或抑制外面板30的外缘部32的腐蚀。
而且，如下的间隙40也填充有形成粘接层52的粘合剂50，以便防止水进入到间隙40内：所述间隙是内面板20的外缘部22的端部24和外面板30的卷边部36的折叠部38彼此重叠的部位。因此防止或抑制外面板30由于水进入到间隙40而腐蚀。
例如，在热氛围(如在涂料干燥处理等)中，蠕变在由树脂材料形成的内面板20中比在由金属材料形成的外面板30中更易于发生。然而，如上所述，在外面板30和内面板20之间的位移差通过粘接层52(粘合剂50)伸长来吸收，从而防止或抑制在由树脂材料形成的内面板20中发生蠕变。
图3A和图3B是图示出内面板20与外面板30的接合部位的模型的说明图(模型图)，以说明在内面板20和外面板30之间的位移差，以及粘接层52(粘合剂50)的伸长。注意的是，为简化说明，卷边部36、肋部26等在图3A和图3B中未示出。
因温度变化引起的粘接层52的伸长率S示出在公式1中，其中T0是在初始状态下的粘接层52的层厚，T1是因温度变化而处于伸长状态(设想成最大值)下的粘接层52的层厚，而ΔL是因温度变化而引起的内面板20和外面板30之间的位移差(设想成最大值)。
公式1
为了粘接层52充分吸收在内面板20和外面板30之间的位移差ΔL，粘接层52需要伸长至层厚T1，其中位移差ΔL是由于内面板20和外面板30的线膨胀系数的不同而产生的。依照粘合剂50的类型来确定可能的伸长率S。这样通过确定在初始状态下的层厚T0使得伸长率S为粘合剂50的阈值或以下，粘接层52伸长至层厚T1，且因线膨胀系数的不同而引起的位移差ΔL被粘接层52充分地吸收。
在初始状态下的粘接层52的层厚T0是卷边部36的折叠部38的板厚t1与肋部26的高度t2的总和(T0＝t1+t2，见图2)。因此，可以通过调节肋部26的高度t2来确保在初始状态下的必要层厚T0，从而粘接层52伸长且吸收在内面板20和外面板30之间的因线膨胀系数的不同而引起的位移差ΔL。
因此，在本典型实施例中，通过确定肋部26的高度t2使得粘合剂50的伸长率S(见公式1)设定在粘合剂50的伸长率的阈值处或低于阈值，确保在初始状态下的必要层厚T0(伸长之后为层厚T1)，且因线膨胀系数的不同而在内面板20和外面板30之间产生的位移差ΔL通过粘接层52伸长而被吸收。
如图2所示，如下的接触位置26A在温度变化期间改变了位移差ΔL(见图3B)：在所述接触位置处，内面板20的肋部26接触外面板30的卷边部36的折叠部38。在本典型实施例中，从折叠部38(卷边部36)的前端38A到肋部26的接触位置26A的距离M设定在位移差ΔL(见图3B)或更大。这防止肋部26从折叠部38分开，并且防止肋部26和折叠部38分离(位置位移(positional displacement))。
其它
注意的是，本发明没有限制于上述典型实施例。
例如，本发明已经应用到被构造为包含布置在车辆内侧的内面板20以及布置在车辆外侧的外面板30的发动机罩12，然而构造没有限制于此。本发明可被应用到一对车辆面板(如侧门、后门或行李箱门)的接合结构。
此外，对一对车辆面板的放置不存在任何限制，且放置方向可适当设定。
此外，构成一对车辆面板的材料没有限制于树脂材料和金属材料的组合。例如，可使用由具有彼此不同的线膨胀系数的两金属材料形成的一对车辆面板。
不言而喻，各种实施例可在不脱离本发明主旨的范围内实施。

Claims (6)

1.一种车辆面板接合结构，包括：
一对车辆面板，其由具有彼此不同的线膨胀系数的第一车辆面板和第二车辆面板形成；
卷边部，其通过折叠在所述第一车辆面板的外缘部处的端部而形成，使得所述卷边部通过卷边端部和折叠部构成，在所述卷边端部处所述端部卷成朝向车辆内侧突出的中空形状，在所述折叠部处所述端部彼此重叠；
肋部，其形成于在所述第二车辆面板的外缘部处的端部的前端处，所述肋部朝向所述第一车辆面板的所述卷边部的所述折叠部突出，且接触所述卷边部的所述折叠部；以及
粘接层，其形成在所述一对车辆面板的所述外缘部之间，且将所述外缘部接合在一起。
2.根据权利要求1所述的车辆面板接合结构，其中：
所述肋部接触所述卷边部的所述折叠部的接触位置设定成使得从所述卷边部的所述折叠部的前端到所述接触位置的距离为位移差或更大，其中由于所述一对车辆面板的所述线膨胀系数的不同而在所述一对车辆面板处产生所述位移差。
3.根据权利要求1所述的车辆面板接合结构，其中：
所述粘接层形成在所述第一车辆面板的所述卷边部的所述折叠部与在所述第二车辆面板的所述外缘部处的所述端部之间的间隙内。
4.根据权利要求1所述的车辆面板接合结构，其中：
所述一对车辆面板由外面板和内面板形成，所述外面板布置在车辆外侧且由金属材料形成，所述内面板布置在所述外面板的车辆内侧且由树脂材料形成。
5.根据权利要求1所述的车辆面板接合结构，其中：
所述第一车辆面板的所述外缘部和所述第二车辆面板的所述外缘部通过相互的面而彼此面对，并且，面对的所述一对车辆面板的外缘部之间的距离通过由于所述一对车辆面板的所述线膨胀系数的不同而在所述一对车辆面板处产生的位移差以及由于温度的变化而引起的所述粘接层的伸长率来确定。
6.根据权利要求5所述的车辆面板接合结构，其中：
通过形成于在所述第二车辆面板的所述外缘部处的所述端部的所述前端处的所述肋部朝向所述第一车辆面板的所述卷边部的所述折叠部所突出的距离，来确定面对的所述一对车辆面板的外缘部之间的所述距离。
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