CN111565952A - 门面板开口的加固 - Google Patents

Abstract

一种加固组件，包括载体，其包括连接至面板的连接装置；用于接收粘合剂的边缘部分；所述边缘部分围绕中心开口部分；以及位于所述边缘部分中的多个孔，所述孔适于接收所述粘合剂。

Description

门面板开口的加固

技术领域

本教导总体上涉及一种用于加固围绕运输车辆门面板开口的区域的加固构件。

背景技术

运输行业一直需要轻量化的努力导致更容易损坏和/或变形的较薄材料的使用。结果，新的方法和装置来加固这些薄尺寸、轻量级的材料已经被开发，特别是在应力可增加的局部区域。薄规格的金属面板带来了额外的挑战，因为用于加固面板的许多解决方案将导致面板的相对表面的不良通读(read-through)。

因此，有想要提供用于在可能有用于接收插入件的开口(例如门或后挡板把手)的位置或面板上与周围区域相比可能承受更大应力的其他区域加固薄型材料的结构。从而，需要一种加固薄型材料局部区域的改进方法，同时避免在加固面板上的通读。

发明内容

在第一方面，本教导构思了一种加固组件，所述加固组件包括载体，所述载体包括一个或多个用于接收一个或多个突片的开口，用于接收粘合剂的边缘部分，所述边缘部分围绕一个中心开口部分，位于所述边缘部分的多个孔，所述孔适于接收粘合剂。

所述突片可位于一个面板部分中的一个开口。所述边缘部分可完全包围所述载体的中央开口部分。所述一个或多个开口可位于向内延伸到所述中央开口部分的延伸部分上。所述粘合剂可位于所述载体的第一表面上，并且当将所述粘合剂施加至所述第一表面时，所述粘合剂流过所述多个孔。

所述载体可完全围绕面板中的开口。所述中央开口部分的形状可大致上对应于面板中的开口的形状。所述中央开口部分的最大直径可大于面板中的开口的最大直径，但是小于所述边缘部分的最大直径。面板可接收所述载体并且可包括位于所述载体的所述一个或多个开口的一个或多个突片。面板可接收所述载体并且可包括位于所述载体的所述一个或多个开口的一个或多个突片，并且每个突片可往所述面板旋转以帮助所述载体固定到位。

所述粘合剂可是可激活的粘合剂，当暴露于刺激物时激活。所述粘合剂可是结构粘合剂材料。所述边缘部分的形状可为大致矩形或大致椭圆形。所述多个孔的每个孔的形状和尺寸均可相同。所述多个孔的形状和尺寸可不同。所述粘合剂可具有生坯状态的黏度，使得当位于所述多个孔内并且在被激活之前，所述粘合剂抵抗流动。所述边缘部分可包括可大致上被所述粘合剂覆盖的第一表面。所述孔的形状可被成形为保持所述粘合剂与所述边缘部分的所述第一表面接触。所述边缘部分的所述第一表面可位于与面板相邻的位置，使得所述粘合剂与所述面板直接平面接触。

所述载体可包括铝材料。所述粘合剂可被包覆成型到所述载体上。所述粘合剂可对触摸是干燥的。所述粘合剂可在激活时膨胀。所述载体可是金属冲压件。所述载体可是金属冲压件，并且所述粘合剂可是包覆成型的环氧基粘合剂。所述加固可位于邻近接收门把手的面板中的开口处。

本文的教导还提供了一种形成面板加固件的方法，所述方法包括：冲压金属部件以包括中央开口和边缘部分；在边缘部分中设置多个孔；将粘合剂包覆成型到边缘部分的第一表面上，使得粘合剂接触所述多个孔。

本文的教导还提供了一种用于加固面板的方法，所述方法包括：冲压金属部件以包括中央开口和边缘部分；在边缘部分中设置多个孔；将粘合剂包覆模制到边缘部分的第一表面上，使得所述粘合剂接触所述多个孔；在所述面板上形成面板开口；定位所述面板开口的中心开口，使得所述边缘部分大致围绕所述面板开口，并且所述粘合剂与所述面板直接接触；任选地激活粘合剂以膨胀和/或固化。

本文的教导针对用于加固面板的装置和方法，特别是在包括开口而特别容易受到开口的弱化和/或损坏的面板部分。

附图说明

图1示出现有技术的车辆面板的透视图。

图2示出根据本教导的示例性车辆面板和开口的透视图。

图3示出根据本教导的包括示例性加固装置的图2的车辆面板的透视图。

图4示出使用中的图3的加固装置的透视图。

图5示出在附接到车辆面板之前示出的加固装置的透视图。

图6A和6B示出图5的加固装置的相对表面。

图7A和7B示出包括图5的加固装置的车辆面板的相对视图。

具体实施方式

本文提供的解释和说明旨在使本领域的技术人员熟悉本发明、其原理和其实际应用。所阐述的本发明的特定实施例并非旨在穷举或限制本发明。本发明的范围应参考所附的权利要求书以及这些权利要求书所赋予的等效物的全部范围来确定。用于所有目的，通过引用将所有文章和参考文献的公开内容，包括专利申请和公开版本纳入本文。其他组合也是可能的，如将从所附权利要求书中获取的，这些组合也通过引用并入本文。

本申请要求于2018年1月2日提交的美国临时申请62/612,950的申请日的权益，用于所有目的，所述申请的全部内容通过引用合并于此。

本文所述的加固组件包括载体，一个或多个用于将加固件紧固至面板的连接装置，以及用于接收粘合剂的多个孔。载体可包括用于接收粘合剂的边缘部分，所述边缘部分围绕加固装置中的中心开口部分。

连接装置可以由任何机械紧固装置形成。连接装置可包括一个或多个开口，用于接收围绕面板中的开口定位的一个或多个突片。连接装置可以位于向内延伸到中央开口部分中的延伸部分上。粘合剂可位于载体的一个或多个表面上。粘合剂可以仅位于载体的第一表面上，并且当将粘合剂施加到第一表面上时，粘合剂流过多个孔。

本教导的材料的形成可取决于材料的所要构造而包括各种处理步骤。可以使用如模制(例如，压缩，注射或其他模制)、挤出等的各种工艺来形成载体材料和粘合剂。载体和粘合剂可以通过多次注射成型工艺形成。载体可以是压模，并且粘合剂可以包覆成型到压模上。

加固组件的尺寸和形状可以取决于装置在面板上的所要的位置。加固组件的边缘部分可以被成形为使得其装配在所要的加固区域内。边缘部分的尺寸可以设置成使其形状与面板中的开口相应。边缘部分可具有的最大直径或最大长度大于面板中的开口的最大直径或最大长度。

突片可以位于面板部分的开口中。可以存在突片以如本文所述地接合加固件。可以存在一个或多个突片，用于连接至另一车辆部件。突片可以是大致实心的，或者可以包括一个或多个开口。突片可以与面板一体形成。突片可以与面板分开形成。

边缘部分可完全围绕载体的中央开口部分。边缘部分沿其整体可具有大致一致的宽度。边缘部分的宽度可以变化。边缘部分可具有大致一致的厚度。边缘部分的厚度可以变化。边缘部分的形状可以是大致矩形或大致椭圆形。

多个孔可以沿着边缘部分定位。多个孔可以形成在边缘部分的向内延伸到中央开口部分中的延伸部分上。多个孔可以具有一致的形状和尺寸。多个孔可以是每个孔之间不同。多个孔可以被冲压在边缘部分中。多个孔可以在边缘部分中模切。孔的形状可以定为使粘合剂保持与边缘部分的第一表面接触。

粘合剂可以位于载体的第一表面上。当将粘合剂施加到第一表面上时，粘合剂可以流过多个孔。第一表面可以被定位成与面板的一部分直接接触。面板的与粘合剂接触的部分可以位于面板的开口附近和/或大致上围绕面板的开口。

载体可以位于面板上，使得载体的中心开口完全围绕在面板上的开口。中央开口部分的形状可以大致上对应面板中的开口的形状。中央部分的终瑞内边缘可以位于靠近面板中的开口的边缘处，以有效地在开口的边缘(最容易损坏的边缘)处加固面板。中央开口部分的最大直径可以大于面板中的开口的最大直径，但是小于边缘部分的最大直径。中心开口的最大直径可以大致上类似于或刚大于由加固件加固的面板中的开口的直径。

面板可接收载体，并且可包括位于载体的一个或多个开口中的一个或多个突片。每个突片可朝着面板旋转，以帮助将载体固定到位。面板可以包括至少两个用于接合载体的突片。面板可以仅包括一个适于与载体接合的突片。面板可以没有任何适于接合载体的突片。

载体可包括刚性聚合物材料。载体可包括平坦的金属板。载体可包括铝材料。载体可是金属冲压件。载体还可包括网状材料。载体可包括多种其他材料，例如聚合物、弹性体、纤维材料(例如，布或编织材料)、热塑性塑料、塑料、尼龙及其组合。载体可以是柔性的，以允许加固组件弯曲以适合面板结构的弯曲。

在将加固组件放置在面板上之后，粘合剂可以是根据预定的一组条件膨胀、流动、固化或其某种组合的可激活材料。例如，暴露于一定水平的热量可能导致粘合剂膨胀。粘合剂的体积膨胀可以根据面板的特定区域的加固需求而变化。与未膨胀的粘合剂在其生坯状态相比，所述粘合剂可膨胀至少约100％。粘合剂可膨胀小于约2000％。粘合剂可以膨胀至少约500％，至少约1000％或更多。粘合剂可膨胀小于约1000％或甚至小于约500％。

粘合剂可以是通常摸起来是干的或发粘的树脂状，并且可以以所要的图案、位置或厚度的任何形式成形，但是优选地具有大致均匀的厚度。尽管粘合剂可以使用其他热活化材料，但是优选的热活化材料是可膨胀的聚合物或塑料，并且优选地是可发泡的。粘合剂可以具有生坯状态的黏度，从而当位于多个孔内时并且在活化之前，它抵抗流动。

粘合剂可以是热固化的材料。粘合材料可以在无需其他刺激室温下固化。粘合剂材料可以经历感应固化、微波固化、紫外线活化固化或湿气固化，它们中的任何一种都可以在室温或高温下发生。粘合剂可通过氧化还原反应固化系统固化。粘合剂材料可包括两组分固化体系，其中固化在两组分混合时发生。通常，粘合剂材料在约15℃至约40℃的温度范围内固化。

粘合剂可以由其他材料形成，只要所选择的材料在环境条件(例如，水分、压力、时间等)下被热激活或以其他方式激活，并且在针对所选应用的适当条件下固化。一种这样的材料是美国专利号6,131,897中公开的环氧基树脂，所述专利的教导在此引入作为参考。一些其他可能的材料包括但不限于聚烯烃材料、具有至少一种α-烯烃单体类型的共聚物和三元共聚物、苯酚/甲醛材料、苯氧基材料和具有高玻璃化转变温度的聚氨酯材料。也可以使用其他材料，例如美国专利号5,766,719、5,755,486、5,575,526和5,932,680中公开的那些，用于所有目的通过引用并入本文。

在粘合剂是热活化材料的应用中，与材料的选择和配制有关的重要考虑因素是材料固化的温度以及如果可膨胀的话，膨胀的温度。通常，材料在较高的加工温度下会发生反应(固化、膨胀或两者兼有)，例如在高温或更高的施加能级下将材料与汽车结构一起加工时在汽车装配厂遇到的情况如在涂料(例如，电子涂料、油漆或清漆)固化步骤中。对于车身修理厂应用(例如电子涂层)，在汽车组装操作中遇到的温度可能在约148.89℃至204.44℃(约300°F至400°F)的范围内。对于喷漆车间应用而言，通常约为93.33℃(约200°F)或稍高一些(例如120℃至150℃)。

本教导的加固组件可以安装在机动车辆上，虽然它可以用于其他制造物品，例如船、建筑物、家具、存储容器等。加固可位于面板中接收门把手的开口附近。加固组件可以用于加固机动车辆的各种部件，包括但不限于车身部件(例如面板)、框架部件(例如液压成型管)、支柱结构(例如A、B、C或D支柱)、保险杠、车顶、舱壁、仪表板、轮舱、地板、车门横梁、下摆法兰、车辆安全带应用、门、门槛、摇臂、行李箱盖、引擎盖或类似物。

图1至7示出了面板10中的开口，所述面板包括如现有技术中已知的两个突片12a、12b。本教导包括增加两个用于连接到本教导的载体16的突片部分14a、14b。载体16包括一个或多个延伸器部分18a、18b，其包括开口，用于接收位于面板上的两个突片部分14a、14b。载体16被示出沿着边缘部分包括多个孔20，用于接收粘合剂材料22。粘合剂22被示出为位于载体的第一表面上，但是延伸进入并穿过多个孔20。

在此叙述的任何数值包括从下限值到上限值的所有值，以一个单位为增量，只要在任何下限值和任何上限值之间至少有两个单位的间隔。例如，如果说组分的量或过程变量的值，例如温度、压力、时间等为例如1至90，优选20至80、更优选30至70，其意图是在本说明书中明确地列举了例如15至85、22至68、43至51、30至32等的值。对于小于1的值，适当地将一个单位视为0.0001、0.001、0.01或0.1。这些仅是特定目的的示例，并且所列举的最小值和最大值之间的数值的所有可能组合应被认为以类似方式在本申请中明确陈述。可以看出，在本文中表示为“重量份”的量的教导也考虑以重量百分比表示的相同范围。因此，在发明详述中“以‘x’份表示的所得聚合物共混物组合物的重量”的范围的表达也考虑了教导相同量聚合物共混物组合物的数量的“x”重量百分比的范围的教导。

除非另有说明，否则所有范围都包括端点和端点之间的所有数字。结合范围使用“约”(about)或“大约”(approximately)适用于范围的两端。因此，“约20至30”旨在涵盖“约20至约30”，包括至少指定的端点。

用于所有目的，通过引用将所有文章和参考文献的公开内容，包括专利申请和公开版本纳入本文。描述组合的术语“大致上由...组成”应包括所确定的要素，成分，组分或步骤，以及不会实质性影响组合的大致和新颖特征的其他要素、成分或步骤。使用术语“包括”(comprising)或“包括”(including)来描述本文中的元素、成分、组分或步骤的组合，还考虑到大致上由元素、成分、组分或步骤组成的实施方案。通过在本文中使用术语“可”，意图包括“可”的任何描述的属性是可选的。

多个元素、成分、组分或步骤可以由单个集成元素、成分、组分或步骤提供。可替代地，单个集成元素、成分或步骤可以被分为单独的多个元素、成分、组分或步骤。描述元素、成分、组分或步骤的“一个”(a)或“一个”(one)的公开内容并不意图排除额外元素、成分、组分或步骤。

应当理解，以上描述旨在说明而不是限制。在阅读以上描述之后，除了所提供的示例之外，许多实施例以及许多应用对于本领域技术人员将是显而易见的。因此，本发明的范围不应参考以上描述来确定，而应参考所附权利要求以及这些权利要求所享有的等同形式的全部范围来确定。用于所有目的，通过引用将所有文章和参考文献的公开内容，包括专利申请和公开版本纳入本文。在此描述的主题的任何方面而在以权利要求中的省略的都不当为放弃的主题，也不应当认为发明人没有将所述主题视为描述的发明主题的一部分。

Claims (28)

1.一种加固组件，包括：

载体，包括：

a)一个或多个用于接收一个或多个突片的开口；

b)一个用于接收粘合剂的边缘部分，所述边缘部分围绕一个中心开口部分；

c)位于所述边缘部分的多个孔，所述孔适于接收粘合剂。

2.根据权利要求1所述的加固，其中，所述突片位于一个面板部分中的一个开口。

3.根据权利要求1或2所述的加固，其中，所述边缘部分完全包围所述载体的中央开口部分。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的加固，其中，所述一个或多个开口位于向内延伸到所述中央开口部分的延伸部分上。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的加固，其中，所述粘合剂位于所述载体的第一表面上，并且当将所述粘合剂施加至所述第一表面时，所述粘合剂流过所述多个孔。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的加固，其中，所述载体完全围绕面板中的开口。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的加固，其中，所述中央开口部分的形状大致上对应于面板中的开口的形状。

8.根据权利要求1至7中任一项所述的加固，其中，所述中央开口部分的最大直径大于面板中的开口的最大直径，但是小于所述边缘部分的最大直径。

9.根据权利要求1至8中任一项所述的加固，其中，面板接收所述载体并且包括位于所述载体的所述一个或多个开口的一个或多个突片。

10.根据权利要求1至8中任一项所述的加固，其中，面板接收所述载体并且包括位于所述载体的所述一个或多个开口的一个或多个突片，并且每个突片往所述面板旋转以帮助所述载体固定到位。

11.根据权利要求1至10中任一项所述的加固，其中，所述粘合剂是可激活的粘合剂，当暴露于刺激物时激活。

12.根据权利要求1至11中任一项所述的加固，其中，所述粘合剂是结构粘合剂材料。

13.根据权利要求1至12中任一项所述的加固，其中，所述边缘部分的形状为大致矩形或大致椭圆形。

14.根据权利要求1至13中任一项所述的加固，其中，所述多个孔的每个孔的形状和尺寸均相同。

15.根据权利要求1至14中任一项所述的加固，其中，所述多个孔的形状和尺寸不同。

16.根据权利要求1至15中任一项所述的加固，其中，所述粘合剂具有生坯状态的黏度，使得当位于所述多个孔内并且在被激活之前，所述粘合剂抵抗流动。

17.根据权利要求1至16中任一项所述的加固，其中，所述边缘部分包括大致上被所述粘合剂覆盖的第一表面。

18.根据权利要求1至17中任一项所述的加固，其中，所述孔的形状被成形为保持所述粘合剂与所述边缘部分的所述第一表面接触。

19.根据权利要求1至18中任一项所述的加固，其中，所述边缘部分的所述第一表面位于与面板相邻的位置，使得所述粘合剂与所述面板直接平面接触。

20.根据权利要求1至19中任一项所述的加固，其中，所述载体包括铝材料。

21.根据权利要求1至20中任一项所述的加固，其中，所述粘合剂被包覆成型到所述载体上。

22.根据权利要求1至21中任一项所述的加固，其中，所述粘合剂对触摸是干燥的。

23.根据权利要求1至22中任一项所述的加固，其中，所述粘合剂在激活时膨胀。

24.根据权利要求1至23中任一项所述的加固，其中，所述载体是金属冲压件。

25.根据权利要求1至24中任一项所述的加固，其中，所述载体是金属冲压件，并且所述粘合剂是包覆成型的环氧基粘合剂。

26.根据权利要求1至25中任一项所述的加固，其中，所述加固位于邻近接收门把手的面板中的开口处。

27.一种形成面板加固件的方法，包括：

冲压金属部件以包括中央开口和边缘部分；

在边缘部分中设置多个孔；

将粘合剂包覆成型到边缘部分的第一表面上，使得粘合剂接触所述多个孔。

28.一种用于加固面板的方法，所述方法包括：

冲压金属部件以包括中央开口和边缘部分；

在边缘部分中设置多个孔；

将粘合剂包覆成型到边缘部分的第一表面上，使得所述粘合剂接触所述多个孔；

在所述面板上形成面板开口；

定位所述面板开口的中心开口，使得所述边缘部分大致围绕所述面板开口，并且所述粘合剂与所述面板直接接触；

任选地激活粘合剂以膨胀和/或固化。

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