CN110064832B - 部件的接合构造 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种部件的接合构造,所述部件的接合构造具备:树脂部件;金属制的接头,所述金属制的接头通过嵌件成型而设置于所述树脂部件,并且具有从该树脂部件突出的突出部;以及金属部件,所述金属部件点焊于所述突出部,并且利用粘接剂与所述树脂部件接合,所述粘接剂设置于由所述突出部形成的所述金属部件与所述树脂部件的间隙。

Description

部件的接合构造
技术领域
本发明涉及部件的接合构造。
背景技术
以往,提出了如下的纤维强化树脂成形面板:将导电性的插入构件设置在模具内,并向该模具内注入热固性树脂材料,在一方的面上使插入构件的板部的面露出,使插入构件的多根销的顶端部从另一方的面突出(例如,参照日本特开平4-107113号公报)。通过对插入构件的多根销的顶端部与金属板进行点焊,从而将该纤维强化树脂成形面板与该金属板接合。
然而,在以直接接触的方式将纤维强化树脂成形面板那样的树脂部件与金属板那样的金属部件接合时,在该树脂部件与金属部件之间有可能会产生电化学腐蚀。
发明内容
因此,本发明的目的在于得到能够抑制在树脂部件与金属部件之间产生电化学腐蚀的部件的接合构造。
为了达成上述目的,本发明的第一形态的部件的接合构造具备:树脂部件;金属制的接头,所述金属制的接头通过嵌件成型而设置于所述树脂部件,并且具有从该树脂部件突出的突出部;以及金属部件,所述金属部件点焊于所述突出部,并且利用粘接剂与所述树脂部件接合,所述粘接剂设置于由所述突出部形成的所述金属部件与所述树脂部件的间隙。
根据本发明的第一形态,通过嵌件成型将金属制的接头设置于树脂部件,该接头具有从树脂部件突出的突出部。并且,将金属部件点焊于该突出部,并利用粘接剂将金属部件与树脂部件接合,所述粘接剂设置于由突出部形成的金属部件与树脂部件的间隙。即,在金属部件与树脂部件之间夹设有粘接剂。因此,能够抑制在金属部件与树脂部件之间产生电化学腐蚀。
另外,根据第一形态的部件的接合构造,在本发明的第二形态的部件的接合构造中,所述接头具有相对于所述树脂部件的防回转部。
根据本发明的第二形态,接头具有相对于树脂部件的防回转部。因此,能够提高接头相对于树脂部件的接合强度。
另外,根据第二形态的部件的接合构造,在本发明的第三形态的部件的接合构造中,所述接头具有:轴心部,所述轴心部在外周面形成有所述防回转部;以及所述突出部,所述突出部设置于所述轴心部的轴向两端部,且相比于该轴心部而向外侧伸出。
根据本发明的第三形态,接头具有在外周面具备防回转部的轴心部,在该轴心部的轴向两端部设置有相比于该轴心部而向外侧伸出的突出部。因此,能够进一步提高接头相对于树脂部件的接合强度。
另外,根据第二形态的部件的接合构造,在本发明的第四形态的部件的接合构造中,所述接头具有:中板部,所述中板部在外周面形成有所述防回转部;以及所述突出部,所述突出部突出设置于所述中板部的一方的面以及另一方的面的各自的中央。
根据本发明的第四形态,接头具有在外周面具备防回转部的中板部,突出部突出设置于该中板部的一方的面以及另一方的面的各自的中央。因此,能够进一步提高接头相对于树脂部件的接合强度。
另外,根据第四形态的部件的接合构造,在本发明的第五形态的部件的接合构造中,在所述突出部的外周面形成有所述防回转部。
根据本发明的第五形态,在突出部的外周面也形成有防回转部。因此,能够更进一步地提高接头相对于树脂部件的接合强度。
另外,根据第四或第五形态的部件的接合构造,在本发明的第六形态的部件的接合构造中,所述中板部在比所述突出部靠外侧的所述一方的面以及所述另一方的面具有槽部,所述槽部在所述一方的面侧与所述另一方的面侧形成于相互不重叠的位置。
根据本发明的第六形态,在比突出部靠外侧的中板部的一方的面以及另一方的面形成有槽部。并且,该槽部在中板部的一方的面侧与另一方的面侧形成于相互不重叠的位置。因此,能够抑制中板部的刚性降低,并且能够进一步提高接头相对于树脂部件的接合强度。
另外,根据第六形态的部件的接合构造,在本发明的第七形态的部件的接合构造中,所述槽部等间隔地形成有多个。
根据本发明的第七形态,槽部等间隔地形成有多个。因此,能够更进一步地提高接头相对于树脂部件的接合强度。
另外,根据第二~第七形态中任一形态的部件的接合构造,在本发明的第八形态的部件的接合构造中,所述防回转部为锯齿部。
根据本发明的第八形态,防回转部为锯齿部。因此,能够良好地确保接头相对于树脂部件的接合强度。
根据本发明的第一形态,能够抑制在金属部件与树脂部件之间产生电化学腐蚀。
根据本发明的第二形态,能够提高接头相对于树脂部件的接合强度。
根据本发明的第三或第四形态,能够进一步提高接头相对于树脂部件的接合强度。
根据本发明的第五或第七形态,能够更进一步地提高接头相对于树脂部件的接合强度。
根据本发明的第六形态,能够抑制中板部的刚性降低,并且能够进一步提高接头相对于树脂部件的接合强度。
根据本发明的第八形态,能够良好地确保接头相对于树脂部件的接合强度。
附图说明
基于以下附图,对本发明的示例性的实施例进行详细说明,其中:
图1是表示应用本实施方式的接合构造的上边梁与中柱的立体图。
图2是图1的X-X线的向视剖视图。
图3是图1的Y-Y线的向视剖视图。
图4是放大地表示第一实施方式的接合构造的剖视图。
图5是构成第一实施方式的接合构造的接头的立体图。
图6是表示第一实施方式的接合构造的第一变形例的剖视图。
图7是表示第一实施方式的接合构造的第二变形例的剖视图。
图8是表示应用第一实施方式的接合构造的装配件的立体图。
图9是图8的A-A线的向视剖视图。
图10是表示应用第一实施方式的接合构造的扬声器配置用面板的立体图。
图11是图10的B-B线的向视剖视图。
图12是构成第二实施方式的接合构造的接头的立体图。
图13是构成第二实施方式的接合构造的接头的俯视图。
图14是放大地表示第二实施方式的接合构造的剖视图。
具体实施方式
以下,基于附图,对本发明的实施方式进行详细说明。此外,为了便于说明,将在各图中适当地示出的箭头UP设为车辆上方、将箭头FR设为车辆前方、将箭头LH设为车辆左方。因此,在以下的说明中,在未特记述而别记载上下、前后、左右方向的情况下,设为表示车辆上下方向的上下、车辆前后方向的前后、车辆左右方向(车辆宽度方向)的左右。
<第一实施方式>
首先,对第一实施方式的部件的接合构造10进行说明。本实施方式的接合构造10为将树脂制的部件(树脂部件)与金属制的部件(金属部件)接合的构造,例如如图1所示,为通过点焊将上边梁40、中柱50等构成车辆12的骨架构件14的树脂部件(图2、图3所示的金属制的接头20)与金属部件接合的构造。
若具体地说明,则如图2所示,在上边梁40的情况下,为通过点焊将金属制(例如铁制、铝合金制)的顶梁内板44的凸缘部44A和金属制(例如铁制、铝合金制)的侧部面板外板46的凸缘部46A接合于截面为帽形形状的纤维强化树脂制(FRP制)的顶梁加强件42的凸缘部42A(接头20)的构造。
另外,如图3所示,在中柱50的情况下,为通过点焊将金属制(例如铁制、铝合金制)的中柱内板48的凸缘部48A和截面为帽形形状的金属制(例如铁制、铝合金制)的侧部面板外板46的凸缘部46A接合于截面为帽形形状的纤维强化树脂制(FRP制)的中柱加强件52的凸缘部52A(接头20)的构造。
由于凸缘部44A、46A相对于凸缘部42A的接合构造10以及凸缘部48A、46A相对于凸缘部52A的接合构造10是共通的,因此,以下主要以中柱50的接合构造10为例进行说明。
如图4、图5所示,本实施方式的接合构造10具有金属制的接头20,所述金属制的接头20通过嵌件成型而一体设置于中柱加强件52的凸缘部52A。
接头20根据点焊的部位而在与凸缘部52A的伸出方向正交的长边方向上隔开预定的间隔地(例如等间隔地)设置有多个(参照图1)。此外,接头20根据点焊的对象侧的构件的金属材料而适当地选择铁、铝合金等金属材料并进行制造。
如图5所示,接头20具有:圆筒状(或圆柱状)的轴心部22,所述轴心部22在外周面形成有作为相对于凸缘部52A的防回转部的锯齿部(锯齿状的槽)24;以及圆板状的突出部26、28,所述突出部26、28分别以向径向外侧伸出的方式且以与轴心部22同轴的方式一体设置于轴心部22的轴向两端部。
突出部26和突出部28为全等的形状,在为了嵌件成型于凸缘部52A而将接头20设置在模具(省略图示)内时,在将突出部26和突出部28保持于模具的状态下,设置在该模具内。然后,在向模具内注入纤维强化树脂材料时,该纤维强化树脂材料流入到突出部26与突出部28之间,并进入形成于轴心部22的锯齿部24。
由此,接头20在防回转的状态下且在被牢固地接合(紧贴)的状态下与凸缘部52A一体化。此外,在将接头20嵌件成型于凸缘部52A时,分别将突出部26以及突出部28配置在该凸缘部52A的一方的面上以及另一方的面上。即,突出部26以及突出部28为从凸缘部52A向外部突出的结构(参照图4)。
如图4所示,在将中柱内板48的凸缘部48A以及侧部面板外板46的凸缘部46A接合于中柱加强件52的凸缘部52A时,凸缘部48A以及凸缘部46A分别与凸缘部52A的一方的面以及另一方的面重合。然后,凸缘部48A以及凸缘部46A分别通过点焊接合于接头20的突出部26以及突出部28(在图4中示出了用于点焊的一方的电极16和另一方的电极18)。
在此,如图4所示,在凸缘部52A与凸缘部48A之间以及凸缘部52A与凸缘部46A之间,由于突出部26的厚度(例如1.0mm左右)以及突出部28的厚度(例如1.0mm左右),会分别均匀地形成与该厚度同等的间隙S。
然后,在该间隙S设置(填充或预先涂敷)粘接剂G。即,凸缘部52A与凸缘部48A以及凸缘部52A与凸缘部46A不仅分别通过点焊进行接合,还利用粘接剂G进行接合。
在以上那样的结构的第一实施方式的接合构造10中,接着,对其作用进行说明。
如图1、图3所示,在构成中柱50的纤维强化树脂制(FRP制)的中柱加强件52的凸缘部52A,通过嵌件成型而沿其长边方向隔开预定的间隔地设置有多个金属制的接头20。并且,各接头20的突出部26以及突出部28分别从凸缘部52A的一方的面以及另一方的面突出。
在将中柱内板48的凸缘部48A以及侧部面板外板46的凸缘部46A分别接合于中柱加强件52的凸缘部52A的一方的面以及另一方的面时,凸缘部48A以及凸缘部46A分别与凸缘部52A的一方的面以及另一方的面重合。然后,通过在汽车的焊接线中广泛地使用的点焊,将凸缘部48A以及凸缘部46A分别接合于接头20的突出部26以及突出部28。
由此,与以往的接合构造、即在各凸缘部52A、48A、46A形成贯通孔(省略图示)并利用未图示的盲铆钉进行接合的构造、利用螺栓以及螺母进行紧固的构造相比,能够短时间地将各凸缘部52A、48A、46A接合。即,能够省略紧固盲铆钉的工序、将螺栓紧固于螺母的工序。
另外,由于盲铆钉、螺栓以及螺母等紧固件不会从各凸缘部48A、46A突出,所以如后所述,能够使粘接剂G的层厚均匀。并且,还能够省略在各凸缘部52A、48A、46A预先形成贯通孔的工序。
通常,在各凸缘部52A、48A、46A形成贯通孔的情况下,考虑到组装时的偏差,实际上会形成比需要的孔径大的孔径,因此,会导致各凸缘部52A、48A、46A的强度降低。然而,在本实施方式的接合构造10中,也能够防止这样的强度降低。
另外,在使凸缘部48A以及凸缘部46A分别与凸缘部52A的一方的面以及另一方的面重合时,由于突出部26的厚度以及突出部28的厚度,在凸缘部52A与凸缘部48A之间以及凸缘部52A与凸缘部46A之间会分别形成均匀的间隙S,但在该间隙S设置有粘接剂G。
因此,中柱加强件52的凸缘部52A与中柱内板48的凸缘部48A以及中柱加强件52的凸缘部52A与侧部面板外板46的凸缘部46A分别还利用粘接剂G进行接合。
即,在凸缘部52A与凸缘部48A之间以及凸缘部52A与凸缘部46A之间分别夹设有粘接剂G。因此,能够抑制或防止在凸缘部52A与凸缘部48A之间以及凸缘部52A与凸缘部46A之间产生电化学腐蚀,能够实现基于稳定的粘接强度的品质确保。
而且,由于设置粘接剂G的间隙S由突出部26的厚度以及突出部28的厚度设定,因此,能够均匀地确保突出部36周围以及突出部38周围的粘接剂G的层厚。另外,由于接头20具有相对于凸缘部52A的防回转部(锯齿部24),所以能够提高(良好地确保)接头20相对于凸缘部52A的接合强度(紧贴强度)。
特别是,该接头20采用如下结构:具有在外周面具备锯齿部24的轴心部22,且在该轴心部22的轴向两端部具有相比于该轴心部22而向径向外侧伸出的突出部26以及突出部28,因此,能够进一步提高接头20相对于凸缘部52A的接合强度。另外,由于本实施方式的接合构造10为简便的结构,所以还有能够抑制设备投资(可以使之廉价)的优点。
(变形例)
另外,如图6所示,本实施方式的接合构造10也能够应用于如下情况:不是在由纤维强化树脂材料成形的凸缘部52A,而是在由任意材料(日文:ランダム材)、注塑材料在该凸缘部52A的顶端一体成形而成的凸缘部54,通过嵌件成型设置接头20。
另外,如图7所示,本实施方式的接合构造10也能够应用于如下情况:利用接头20的突出部26以及突出部28夹入两片凸缘部56,之后,使之成形硬化,所述两片凸缘部56通过基于纺织品的树脂注入成形(RTM成形)、基于UD片的热压成形等而由片状的材料构成。
但是,在该图7所示的形态的情况下,需要在凸缘部56预先形成用于插通轴心部22的贯通孔56A。即,对于该情况下的接头20而言,例如轴心部22为二重管构造,通过将具备突出部28并构成轴心部22的内筒部(或外筒部)插入并接合于具备突出部26并构成轴心部22的外筒部(或内筒部),从而将接头20安装于凸缘部56。
此外,在突出部26以及突出部28分别对金属制的凸缘部47以及金属制的凸缘部49进行点焊,并且,利用粘接剂G将该突出部26周围以及突出部28周围的凸缘部56与凸缘部47以及凸缘部49接合,这与上述相同。
另外,作为对点焊用的接头20进行嵌件成型的车辆12的骨架构件14,除了上边梁40、中柱50以外,还可以列举侧梁、底板横梁、门槛(均省略图示)等。然而,本实施方式的接合构造10并不限定于应用于车辆12的骨架构件14的结构。
例如如图8、图9所示,本实施方式的接合构造10也可以应用于安装装配件的情况等。即,也可以在构成装配件的树脂制的面板60的适当部位(两个部位),通过嵌件成型设置接头20。
在该情况下,能够通过点焊将在中央部设置有焊接螺栓64的截面为帽形形状的金属制的托架62的各凸缘部62A接合于从面板60的表面突出的接头20的突出部26,能够利用粘接剂G将各凸缘部62A接合于该突出部26周围的面板60的表面。
此外,也可以是,通过点焊将平板状的钢板58接合于从面板60的背面突出的突出部28,并且,利用粘接剂G将钢板58接合于该突出部28周围的面板60的背面。即,也可以使钢板58从背面抵接于面板60。由此,能够提高托架62的强度以及刚性。
而且,例如如图10、图11所示,本实施方式的接合构造10也可以应用于安装保持器66的情况等,所述保持器66对用于配置扬声器(省略图示)的开口部68进行加强。即,也可以在形成于树脂制的面板70的例如五角形形状的开口部68的周围的适当部位(五个部位),通过嵌件成型设置接头20。
在该情况下,能够通过点焊将保持器66接合于从面板70的表面突出的接头20的突出部26,能够利用粘接剂G将保持器66接合于该突出部26周围的面板70的表面。并且,只要将焊接螺栓(或焊接螺母)安装于该保持器66,就能够高刚性地组装作为重物的扬声器。
此外,与上述同样地,也可以是,通过点焊将平板状的钢板58接合于从面板70的背面突出的突出部28,并且,利用粘接剂G将钢板58接合于该突出部28周围的面板70的背面。即,也可以使钢板58从背面抵接于面板70。由此,能够提高保持器66的强度以及刚性。
<第二实施方式>
接着,对第二实施方式的部件的接合构造10进行说明。此外,对与上述第一实施方式相同的部位标注相同的附图标记,并适当地省略详细的说明(也包括共通的作用)。
如图12~图14所示,第二实施方式的接合构造10的接头30具有在外周面形成有作为防回转部的锯齿部34的圆板状的中板部32、和(同轴地)一体地突出设置于中板部32的一方的面以及另一方的面的各自的中央的(外径比中板部32的外径小的)圆板状的突出部36、38。
突出部36和突出部38为全等的形状,在突出部36以及突出部38的外周面也分别形成有作为防回转部的锯齿部37、39。另外,在比突出部36、38靠外侧的中板部32的一方的面以及另一方的面,在周向上分别等间隔地形成有多个槽部33、35。
对于一方的面侧的槽部33和另一方的面侧的槽部35而言,从其轴向观察,该槽部33和该槽部35分别形成为沿着突出部36以及突出部38的外周面的圆弧状。并且,对于一方的面侧的槽部33和另一方的面侧的槽部35而言,从其轴向观察,该槽部33和该槽部35在一方的面侧和另一方的面侧形成于相互不重叠(不重合)的位置。
由此,对于一方的面侧的槽部33和另一方的面侧的槽部35而言,与从其轴向观察而该槽部33和该槽部35的至少一部分在一方的面侧和另一方的面侧相互重叠(重合)的情况相比,在中板部32,成为未形成极度地变薄的部位的结构。即,成为能够抑制比突出部36、38靠径向外侧的中板部32的刚性降低的结构。
这样的结构的接头30例如通过嵌件成型而设置于中柱加强件52的凸缘部52A,但此时,突出部36的至少一部分以及突出部38的至少一部分分别从凸缘部52A的一方的面以及另一方的面突出预定高度(例如0.5mm左右)。
即,在将接头30设置在模具(省略图示)内时,在将突出部36的至少一部分以及突出部38的至少一部分保持于模具的状态下,将接头30设置在该模具内。然后,通过使纤维强化树脂材料进入中板部32的锯齿部34以及槽部33、35和突出部36、38的锯齿部37、39,由此使接头30在防回转的状态下且在被牢固地接合(紧贴)的状态下与凸缘部52A一体化。
另外,在将中柱内板48的凸缘部48A以及侧部面板外板46的凸缘部46A分别接合在中柱加强件52的凸缘部52A的一方的面以及另一方的面时,使凸缘部48A以及凸缘部46A分别与凸缘部52A的一方的面以及另一方的面重合。此时,利用突出部36以及突出部38的预定高度的突出,在凸缘部52A与凸缘部48A之间以及凸缘部52A与凸缘部46A之间分别均匀地形成用于设置粘接剂G的间隙S。
因此,即使通过嵌件成型而将该第二实施方式的接头30设置于中柱加强件52的凸缘部52A,也能够得到与上述第一实施方式相同的作用效果。即,能够抑制或防止在凸缘部52A与凸缘部48A之间以及凸缘部52A与凸缘部46A之间产生电化学腐蚀,能够实现基于稳定的粘接强度的品质确保。
以上,基于附图,对本实施方式的接合构造10进行了说明,但本实施方式的接合构造10并不限定于图示的结构,能够在不脱离本发明的主旨的范围内适当地进行设计变更。例如,防回转部并不限定于图示的锯齿部24、34、37、39。
另外,接头20的突出部26、28以及接头30的突出部36、38并不限定于分别形成为圆板状,例如也可以形成为在通过嵌件成型而一体化的构件(在上述实施方式中,为凸缘部52A)的长边方向上较长的椭圆板状、矩形平板状(长方形形状)。
在接头20的突出部26、28以及接头30的突出部36、38,形成为在通过嵌件成型而一体化的构件的长边方向上较长的椭圆板状、矩形平板状(长方形形状)时,具有能够利用金属部件的形状等来应对将该金属部件与接头20或接头30接合时的位置的偏差的优点。
即,在适当地设计接头20的形状(轴心部22以及突出部26、28的形状)、接头30的形状(中板部32以及突出部36、38的形状)时,不仅能够良好地确保接头20或接头30相对于树脂部件的嵌件成型时的接合强度(紧贴强度),还能够良好地确保相对于金属部件的点焊时的接合强度。

Claims (11)

1.一种部件的接合构造,其中,所述部件的接合构造具备:
树脂部件;
金属制的接头,所述金属制的接头通过嵌件成型而设置于所述树脂部件,并且具有从该树脂部件突出的突出部;以及
金属部件,所述金属部件点焊于所述突出部,并且利用粘接剂与所述树脂部件接合,所述粘接剂设置于由所述突出部形成的所述金属部件与所述树脂部件的间隙,
所述接头具有:轴心部,所述轴心部贯通所述树脂部件;以及所述突出部,所述突出部相比于所述轴心部而向径向外侧伸出,且位于所述金属部件与所述树脂部件之间。
2.根据权利要求1所述的部件的接合构造,其中,
所述接头具有相对于所述树脂部件的防回转部。
3.根据权利要求2所述的部件的接合构造,其中,
所述防回转部形成于所述轴心部的外周面,
所述突出部设置于所述轴心部的轴向两端部。
4.根据权利要求2或3所述的部件的接合构造,其中,
所述防回转部为锯齿部。
5.一种部件的接合构造,其中,所述部件的接合构造具备:
树脂部件;
金属制的接头,所述金属制的接头通过嵌件成型而设置于所述树脂部件,并且具有从该树脂部件突出的突出部;以及
金属部件,所述金属部件点焊于所述突出部,并且利用粘接剂与所述树脂部件接合,所述粘接剂设置于由所述突出部形成的所述金属部件与所述树脂部件的间隙,
所述接头具有相对于所述树脂部件的防回转部,
所述接头具有:
中板部,所述中板部在外周面形成有所述防回转部;以及
所述突出部,所述突出部突出设置于所述中板部的一方的面以及另一方的面的各自的中央。
6.根据权利要求5所述的部件的接合构造,其中,
在所述突出部的外周面形成有所述防回转部。
7.根据权利要求5所述的部件的接合构造,其中,
所述中板部在比所述突出部靠外侧的所述一方的面以及所述另一方的面具有槽部,
所述槽部在所述一方的面侧与所述另一方的面侧形成于相互不重叠的位置。
8.根据权利要求6所述的部件的接合构造,其中,
所述中板部在比所述突出部靠外侧的所述一方的面以及所述另一方的面具有槽部,
所述槽部在所述一方的面侧与所述另一方的面侧形成于相互不重叠的位置。
9.根据权利要求7所述的部件的接合构造,其中,
所述槽部等间隔地形成有多个。
10.根据权利要求8所述的部件的接合构造,其中,
所述槽部等间隔地形成有多个。
11.根据权利要求5~10中任一项所述的部件的接合构造,其中,
所述防回转部为锯齿部。
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