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TECHNISCHES GEBIET
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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Plattenstruktur und ein Verfahren zum Herstellen derselben.
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HINTERGRUND DER TECHNIK
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Eine auf eine Dachplatte oder beliebige andere Komponenten eines Fahrzeugs angewendete Plattenstruktur ist bekannt (siehe Patentschrift 1).
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Wie Patentschrift 1 in 6 zeigt, schließt eine Plattenstruktur eine Außenplatte zur Außenseite eines Fahrzeugs, eine Innenplatte zu einer Kabine und eine zwischen diesen Platten vorgesehene Verstärkung ein. Die Verstärkung ist zur Verbesserung der Festigkeit der Innenplatte auf einer Rückseite der Innenplatte gestapelt.
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ZITATIONSLISTE
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PATENTSCHRIFTEN
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[Patentschrift 1] Ungeprüfte
japanische Patentveröffentlichung Nr. 2007-261412
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KURZFASSUNG DER ERFINDUNG
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TECHNISCHE PROBLEMSTELLUNG
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Gemäß der Plattenstruktur von Patentschrift 1 sind die Platte und die Verstärkung durch ein bestimmtes Verbindungselement miteinander verbunden. Wenn die Platte und die Verstärkung jedoch unterschiedliche Wärmeausdehnungskoeffizienten aufweisen, kann sich bei Einwirkung von Wärme auf die Plattenstruktur entweder die Platte oder die Verstärkung weiter als das jeweilige andere Teil in einer bestimmten Richtung ausdehnen. In einem solchen Fall konzentriert sich Beanspruchung auf einen Kontaktbereich zwischen dem Verbindungselement und der Platte, was zu einer Verformung der Platte und/oder des Verbindungselements führt, und wodurch schließlich die Verbindungsfestigkeit zwischen der Platte und der Verstärkung nachlassen kann.
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Als eine mögliche Lösung dieses Problems kann die Platte aus einem Material mit einem höheren Wärmeausdehnungskoeffizienten als die Verstärkung gefertigt werden und ein durch die Platte gebildetes Einsteckloch zur Aufnahme des Verbindungselements kann einen größeren Durchmesser erhalten als ein durch die Verstärkung gebildetes Einsteckloch zur Aufnahme des Verbindungselements. Bei dieser Konfiguration kann das verhältnismäßig große Einsteckloch der Platte festen Kontakt zwischen der Platte und einem Schaft des Verbindungselements vermeiden, auch wenn sich die Platte wärmebedingt ausdehnt. Dadurch kann ein Nachlassen der Verbindungsfestigkeit zwischen der Platte und der Verstärkung vermieden werden. Der Erfinder der vorliegenden Erfindung hat jedoch ein anderes Problem bei dieser Konfiguration erkannt.
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Bei dieser Plattenstruktur werden die Platte und die Verstärkung durch das Verbindungselement miteinander verbunden, wonach die Oberfläche der Platte beschichtet wird. In diesem Beschichtungsschritt wird ein Beschichtungsmaterial nicht nur auf die Oberfläche der Platte, sondern auch auf die Oberfläche des Verbindungselements (z. B. einen Kopf eines Niets) aufgetragen. Bei Wärmetrocknung des so aufgetragenen Beschichtungsmaterials dehnt sich die Platte mit einem höheren Ausdehnungskoeffizienten wärmebedingt aus. Wenn sich die relativen Positionen der Platte und des Verbindungselements innerhalb des verhältnismäßig großen Einstecklochs der Platte (des Platteneinstecklochs) verändern, wird die Beschichtung auf den Oberflächen der Platte und des Verbindungselements in die Ausdehnungsrichtung der Platte gezogen. Wird die Beschichtung in diesem Zustand getrocknet, so bleibt eine Spur, wie z. B. ein Kratzer, an der Beschichtung um die Oberfläche des Verbindungselements zurück. Dies kann das Aussehen und/oder die Korrosionsschutzwirkung der Plattenstruktur beeinträchtigen.
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In Anbetracht des Vorstehenden wurde die vorliegende Erfindung erzielt, um eine Plattenstruktur bereitzustellen, die Verkratzen einer Beschichtung um das Verbindungselement vermeiden kann.
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LÖSUNG DES PROBLEMS
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Ein erster Aspekt der vorliegenden Erfindung ist auf eine Plattenstruktur gerichtet. Die Plattenstruktur schließt ein: eine Platte mit einem ersten Einsteckloch; eine Verstärkung mit einem zweiten Einsteckloch; und ein Verbindungselement mit einem in das erste und in das zweite Einsteckloch eingesetzten Schaft, das die Platte und die Verstärkung in ihrer Dickenrichtung Zusammenpresst und verbindet, wobei die Platte einen höheren Wärmeausdehnungskoeffizienten als die Verstärkung aufweist und ein Durchmesser des zweiten Einstecklochs wenigstens in einer Wärmeausdehnungsrichtung der Platte größer ist als ein Durchmesser des ersten Einstecklochs in der Richtung.
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Bei dieser Konfiguration ist ein Durchmesser des zweiten Einstecklochs wenigstens in einer Ausdehnungsrichtung der Platte größer als ein Durchmesser des ersten Einstecklochs in der Richtung. Daher wird der Schaft des Verbindungselements daran gehindert, sich im ersten Einsteckloch bezüglich der Platte zu bewegen, während der Schaft sich im zweiten Einsteckloch bezüglich der Verstärkung bewegen kann. Daher bewegt sich das Verbindungselement zusammen mit der Platte, selbst wenn sich das Beschichtungsmaterial auf der Oberfläche der Platte nach Wärmetrocknung wärmebedingt ausdehnt. So kann vermieden werden, dass das Beschichtungsmaterial auf der Oberfläche der Platte durch das Verbindungselement verkratzt wird.
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Ferner geht der Schaft des Verbindungselements bei dieser Konfiguration keinen festen Kontakt mit der Verstärkung ein, selbst wenn sich der Schaft zusammen mit der wärmebedingt ausgedehnten Platte bewegt. Hierdurch kann die Verbindungsfestigkeit des Verbindungselements hinreichend beibehalten werden.
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Ein zweiter Aspekt der vorliegenden Erfindung ist eine Ausführungsform des ersten Aspekts. Im zweiten Aspekt schließt das Verbindungselement einen Niet ein, der die Platte und die Verstärkung zusammenpresst.
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Bei dieser Konfiguration wird der Schaft des Niets in das erste und das zweite Einsteckloch eingesetzt. Somit werden die Platte und die Verstärkung zwischen einem Paar von an beiden Enden des Niets gebildeten Köpfen zusammengepresst.
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Ein dritter Aspekt der vorliegenden Erfindung ist eine Ausführungsform des zweiten Aspekts. Beim dritten Aspekt schließt das Verbindungselement eine Scheibe ein, die zwischen einem der Köpfe des Niets und der Verstärkung angeordnet wird, und durch die ein Schaft des Niets eingesetzt wird, wobei ein Außendurchmesser der Scheibe größer als der Durchmesser des zweiten Einstecklochs ist.
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Bei dieser Konfiguration ist die Scheibe zwischen einem der Köpfe des Niets und der Verstärkung angeordnet. Der Durchmesser des zweiten Einstecklochs der Verstärkung ist ausreichend groß, um den Versatz des Schafts zu gestatten. Würde einer der Köpfe direkt mit der Verstärkung in Kontakt gebracht, so wäre daher ein Kontaktbereich zwischen dem Kopf und der Verstärkung unzureichend, wodurch die Verbindungsfestigkeit des Verbindungselements gesenkt würde. Das Vorhandensein der Scheibe gewährleistet hingegen einen ausreichenden Kontaktbereich zwischen dem Verbindungselement und der Verstärkung, wodurch die Verbindungsfestigkeit hinreichend beibehalten wird.
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Ein vierter Aspekt der vorliegenden Erfindung ist auf ein Verfahren zum Herstellen der Plattenstruktur eines beliebigen des ersten bis dritten Aspekts gerichtet. Das Verfahren schließt ein: einen Verbindungsschritt des Einsetzens eines Schafts des Verbindungselements in das erste und das zweite Einsteckloch, das Zusammenpressens und Verbindens der Platte und der Verstärkung mit dem Verbindungselement in ihrer Dickenrichtung sowie einen Beschichtungsschritt des Auftragens eines Beschichtungsmaterials auf eine Oberfläche der Platte und Wärmetrocknen des Beschichtungsmaterials, wobei der Beschichtungsschritt nach dem Verbindungsschritt durchgeführt wird.
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Bei diesem Verfahren wird der Schaft des Verbindungselements in das erste und in das zweite Einsteckloch eingesetzt, sodass die Platte und die Verstärkung miteinander verbunden werden. Dann wird die Oberfläche der Platte beschichtet und die Oberfläche wärmegetrocknet. Bei dieser Plattenstruktur verändern sich die relativen Positionen des Schafts des Verbindungselements und der Platte nicht, auch wenn sich die Platte wärmebedingt ausdehnt. Daher wird die um das Verbindungselement gebildete Beschichtung bei Wärmeausdehnung der Platte nicht wesentlich gezogen, wodurch Verkratzen der Beschichtung vermieden werden kann.
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VORTEILE DER ERFINDUNG
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Gemäß der vorliegenden Erfindung ist der Durchmesser des zweiten Einstecklochs der Verstärkung größer ausgelegt als das erste Einsteckloch der Platte. Dies kann ein Verkratzen der Beschichtung an der Oberfläche der Platte verhindern, selbst wenn die Plattenstruktur wärmegetrocknet wird. So kann eine Beeinträchtigung des Oberflächenfinishes und der Korrosionsschutzwirkung der Platte vermieden werden.
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Figurenliste
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- [1] 1 ist eine schematische Seitenansicht, die eine allgemeine Konfiguration eines Fahrzeugs gemäß einer Ausführungsform mit einer geschlossenen Kabine veranschaulicht.
- [2] 2 ist eine schematische Seitenansicht, die die allgemeine Konfiguration des Fahrzeugs gemäß der Ausführungsform mit einem einziehbaren Dach, das sich zwischen einer Gebrauchsstellung und einer eingezogenen Stellung befindet, und einer Heckabdeckung, die sich an einer zurückgezogenen Stellung befindet, veranschaulicht.
- [3] 3 ist eine schematische Seitenansicht, die die allgemeine Konfiguration des Fahrzeugs gemäß der Ausführungsform mit einer geöffneten Kabine veranschaulicht.
- [4] 4 ist eine vertikale Querschnittsansicht einer Plattenstruktur gemäß der Ausführungsform.
- [5] 5 zeigt eine Draufsicht (obere Ansicht) und eine vertikale Querschnittsansicht (untere Ansicht) eines Großteils der Plattenstruktur gemäß der Ausführungsform in vergrößertem Maßstab, wobei Scheibe, Niet und Beschichtung nicht gezeigt sind.
- [6] 6 zeigt eine Draufsicht (obere Ansicht) und eine vertikale Querschnittsansicht (untere Ansicht) eines Großteils der Plattenstruktur der Ausführungsform in einem Zustand der Plattenstruktur direkt nach einem Installationsschritt in vergrößertem Maßstab, wobei Niet und Beschichtung nicht gezeigt sind.
- [7] 7 zeigt eine Draufsicht (obere Ansicht) und eine vertikale Querschnittsansicht (untere Ansicht) eines Großteils der Plattenstruktur der Ausführungsform in einem Zustand der Plattenstruktur direkt nach einem Verbindungsschritt in vergrößertem Maßstab, wobei eine Beschichtung nicht gezeigt ist.
- [8] 8 zeigt einen Großteil der Plattenstruktur der Ausführungsform in einem Zustand der Plattenstruktur direkt nach einem Beschichtungsschritt in vergrößertem Maßstab.
- [9] 9 ist eine 8 entsprechende Ansicht, die einen Zustand veranschaulicht, in dem sich eine Innenplatte im Beschichtungsschritt wärmebedingt ausgedehnt hat.
- [10] 10 ist eine 8 entsprechende Ansicht, die eine Plattenstruktur gemäß einer Variation veranschaulicht.
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DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
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Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden nachfolgend unter Bezugnahme auf die Zeichnungen im Detail beschrieben. Es ist zu beachten, dass die folgende Beschreibung der Ausführungsformen rein beispielhafter Natur ist und nicht dazu gedacht ist, den Umfang, die Anwendung oder Nutzungen der vorliegenden Erfindung einzuschränken.
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Ein Fahrzeug 1 gemäß dieser Ausführungsform, wie in 1 bis 3 gezeigt, ist mit einem Öffnungs-/Schließmechanismus 10 ausgestattet. Der Öffnungs-/Schließmechanismus 10 ist zwischen einem geschlossenen Zustand, in dem ein Dachelement 12 eine Oberseite einer Kabine 2 abdeckt, und einem geöffneten Zustand, in dem die Oberseite der Kabine 2 nicht abgedeckt ist, schaltbar. Der Öffnungs-/Schließmechanismus 10 schließt ein einziehbares Dach 11, eine Heckabdeckung 18 und einen Schlossmechanismus 20 ein. Nachfolgend werden zunächst die Konfigurationen dieser Komponenten im Wesentlichen für einen Zustand, in dem die Kabine 2 geschlossen ist (der in 1 gezeigte Zustand) beschrieben.
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<Einziehbares Dach>
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Das einziehbare Dach 11 schließt ein Dachelement 12 und eine Heckscheibe 15, die sich hinter dem Dachelement 12 befindet, ein. Das Dachelement 12 erstreckt sich in einer Längsrichtung des Fahrzeugs von einer Oberkante eines vorderen Kopfteils 3 des Fahrzeugs 1 zu einer Oberkante der Heckabdeckung 18. Das Dachelement 12 schließt eine vordere Dachplatte 13 und eine mittlere Dachplatte 14, die hinter der vorderen Dachplatte 13 angeordnet ist, ein. Bei der Heckscheibe 15 handelt es sich um ein transparentes Element, das über einer in einem hinteren Teil des Fahrzeugs 1 gebildeten Ablage 4 angeordnet ist.
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Das einziehbare Dach 11 wird von einem Dachantriebsmechanismus (nicht gezeigt) angetrieben. Konkret schließt der Dachantriebsmechanismus einen ersten Antriebsmotor und einen ersten Verbindungsmechanismus, der den ersten Antriebsmotor und das einziehbare Dach 11 miteinander verbindet, ein. Der erste Verbindungsmechanismus überträgt Drehkraft des ersten Antriebsmotors auf die vordere Dachplatte 13, die mittlere Dachplatte 14 und die Heckscheibe 15. Auf diese Weise kann das einziehbare Dach 11 zwischen einer Gebrauchsstellung (in 1 gezeigt) und einer eingezogenen Stellung (in 3 gezeigt) bewegt werden. Das einziehbare Dach 11 befindet sich in der Gebrauchsstellung außerhalb der Ablage 4, um die Kabine 2 abzudecken. Das einziehbare Dach 11 ist in der eingezogenen Stellung in die Ablage 4 eingezogen, sodass die Kabine 2 aufgedeckt ist.
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<Heckabdeckung>
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Wie in 1 gezeigt, ist die Heckabdeckung 18 hinter dem Dachelement 12 und über der Ablage 4 angeordnet. Insbesondere deckt die Heckabdeckung 18 die Kabine 2 von hinten ab und schließt eine obere Öffnung der Ablage 4. Die Heckabdeckung 18 ist mit einem mit der Heckscheibe 15 zusammenzupassenden Fensterrahmen (nicht gezeigt) versehen.
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Die Heckabdeckung 18 wird von einem Heckantriebsmechanismus (nicht gezeigt) angetrieben. Konkret schließt der Heckantriebsmechanismus einen zweiten Antriebsmotor und einen zweiten Verbindungsmechanismus, der den zweiten Antriebsmotor und die Heckabdeckung 18 miteinander verbindet, ein. Der zweite Verbindungsmechanismus überträgt Drehkraft des zweiten Antriebsmotors auf die Heckabdeckung 18. Auf diese Weise kann die Heckabdeckung 18 zwischen einer Grundstellung (in 1 und 3 gezeigt) und einer zurückgezogenen Stellung (zum Beispiel in 2 gezeigt) bewegt werden.
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In der Grundstellung deckt die Heckabdeckung 18 die obere Öffnung der Ablage 4 ab und ermöglicht Passen der Heckscheibe 15 in den Fensterrahmen in der Ablage 4. In der zurückgezogenen Stellung befindet sich die Heckabdeckung 18 von der Grundstellung aus gesehen weiter hinten sowie schräg nach oben versetzt und deckt die obere Öffnung der Ablage 4 auf. So ermöglicht die Heckabdeckung 18 in der zurückgezogenen Stellung Bewegen des einziehbaren Dachs 11 zwischen der Gebrauchsstellung und der eingezogenen Stellung.
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<Schlossmechanismus>
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Der Schlossmechanismus 20 ist an einem vorderen Ende einer Unterseite (Oberfläche zur Innenseite der Kabine hin) der vorderen Dachplatte 13 angebracht. Der Schlossmechanismus 20 schließt ein Hakenelement (nicht gezeigt), das mit einer an einem Körper (vorderes Kopfteil 3) des Fahrzeugs 1 angebrachten Falle (nicht gezeigt) in Eingriff gelangen kann, ein. Wenn sich das einziehbare Dach 11 in der Gebrauchsstellung befindet, steht das Hakenelement mit der Falle in Eingriff, um das Dachelement 12 und das vordere Kopfteil 3 miteinander zu verriegeln.
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-Betätigung des Öffnungs-/Schließmechanismus-
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Unter Bezugnahme auf 1 bis 3 wird nachfolgend beschrieben, wie der Öffnungs-/Schließmechanismus 10 eine Öffnungsoperation und eine Schließoperation durchführt. Die „Öffnungsoperation“ wird durchgeführt, um das einziehbare Dach 11 von der Gebrauchsstellung zur eingezogenen Stellung zu bringen. Die „Schließoperation“ wird durchgeführt, um das einziehbare Dach 11 von der eingezogenen Stellung zur Gebrauchsstellung zu bringen.
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Bei der Öffnungsoperation entriegelt der Schlossmechanismus 20 das vordere Kopfteil 3. Ferner bewegt sich die Heckabdeckung 18 von der Grundstellung zur zurückgezogenen Stellung. Dann bewegt sich das einziehbare Dach 11 von der Gebrauchsstellung zur eingezogenen Stellung.
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Konkret schwenken die vordere Dachplatte 13, die mittlere Dachplatte 14 und die Heckscheibe 15 unabhängig über eine Vielzahl von Verbindungsgliedern (nicht gezeigt), sodass sie sich zusammen zur Ablage 4 hin bewegen (siehe z. B. 2). Wenn die vordere Dachplatte 13, die mittlere Dachplatte 14 und die Heckscheibe 15 allesamt in der Ablage 4 in einem gefalteten Zustand untergebracht sind, kehrt die Heckabdeckung 18 von der zurückgezogenen Stellung zur Grundstellung (siehe 3) zurück. Damit ist die Kabine 2 geöffnet.
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Zum Schließen der geöffneten Kabine 2 bewegt sich zunächst die Heckabdeckung 18 von der Grundstellung zur zurückgezogenen Stellung. Dann bewegt sich das einziehbare Dach 11 von der eingezogenen Stellung zur Gebrauchsstellung.
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Konkret schwenken die vordere Dachplatte 13, die mittlere Dachplatte 14 und die Heckscheibe 15 unabhängig über die Vielzahl von Verbindungsgliedern, sodass sie sich zusammen zur Kabine 2 hin bewegen (siehe z. B. 2). Danach erreicht das einziehbare Dach 11 die Gebrauchsstellung und die Heckabdeckung 18 kehrt von der zurückgezogenen Stellung zur Grundstellung zurück (siehe 1). Damit ist die Kabine 2 geschlossen. Der Schlossmechanismus 20 verriegelt dann das vordere Kopfteil 3.
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<Detaillierte Konfiguration der Plattenstruktur>
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Die vordere Dachplatte 13 ist eine Plattenstruktur 30 der vorliegenden Erfindung. Eine detaillierte Konfiguration der Plattenstruktur 30 wird nachfolgend unter Bezugnahme auf 4 bis 8 im Detail beschrieben.
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Wie in 4 gezeigt, schließt die Plattenstruktur 30 eine Außenplatte 31 zur Außenseite des Fahrzeugs 1, eine Innenplatte 40 zur Kabine 2 und eine Verstärkung 50, die die Innenplatte 40 von einer hinteren Oberfläche (Oberseite) davon verstärkt, ein. Die Innenplatte 40 besteht beispielsweise aus Aluminium und die Verstärkung 50 besteht aus einem Material, z. B. einer Stahlplatte, mit höherer Festigkeit als die Innenplatte 40. Die Innenplatte 40 weist einen höheren Wärmeausdehnungskoeffizienten als die Verstärkung 50 auf. Die Innenplatte 40 weist eine größere Abmessung in einer Längsrichtung des Fahrzeugs auf als eine Abmessung in einer Breitenrichtung des Fahrzeugs und eine Dicke in der vertikalen Richtung. Daher wird die Innenplatte 40 bei Wärmeausdehnung leicht verformt, insbesondere in der Längsrichtung (der seitlichen Richtung in 4).
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Die Innenplatte 40 weist an ihrem Mittelabschnitt einen flachen Abschnitt 41 auf. Die Verstärkung 50 weist an ihrem Ende in der Längsrichtung einen flachen Abschnitt 51 auf. Der flache Abschnitt 41 der Platte und der flache Abschnitt 51 der Verstärkung sind in ihrer Dickenrichtung aufeinander gestapelt.
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Wie in 5 und 8 gezeigt, ist ein Platteneinsteckloch 42 (erstes Einsteckloch) durch den flachen Abschnitt 41 der Platte gebildet. Beim Platteneinsteckloch 42 handelt es sich um ein rundes Loch mit einem vorbestimmten Durchmesser D1 bei Draufsicht. Ein Verstärkungseinsteckloch 52 (zweites Einsteckloch) ist durch den flachen Abschnitt 51 der Verstärkung gebildet. Beim Verstärkungseinsteckloch 52 handelt es sich um ein Langloch. Konkret ist das Verstärkungseinsteckloch 52 zum Beispiel ein Langloch, elliptisches oder ovales Loch mit einem größeren Durchmesser in der Längsrichtung (langer Durchmesser L) als ein Durchmesser in der Breitenrichtung (kurzer Durchmesser W) bei Draufsicht. Der lange Durchmesser L und der kurze Durchmesser W des Verstärkungseinstecklochs 52 sind größer als der Durchmesser D1 des Platteneinstecklochs 42.
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Wie in 6 bis 8 gezeigt, weist die Plattenstruktur 30 eine Scheibe 60 und einen Niet 70 auf. Die Scheibe 60 und der Niet 70 stellen ein Verbindungselement dar, das die Innenplatte 40 und die Verstärkung 50 in ihrer Dickenrichtung zusammenpresst und verbindet.
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Die Scheibe 60 ist über der Verstärkung 50 von der Innenplatte 40 angeordnet. Die Scheibe 60 weist bei Draufsicht die Form eines runden Rings oder Donuts auf. Insbesondere weist die Scheibe 60 ein Einsteckloch 61 auf, das bei Draufsicht rund ist. Das Scheibeneinsteckloch 61 weist zum Beispiel einen Innendurchmesser D2 auf, der ungefähr gleich dem Durchmesser D1 des Platteneinstecklochs 42 ist. Die Scheibe 60 weist einen Außendurchmesser D3 auf, der größer ist als der lange Durchmesser L und der kurze Durchmesser W des Verstärkungseinstecklochs 52. Das Platteneinsteckloch 42, das Verstärkungseinsteckloch 52 und das Scheibeneinsteckloch 61 weisen im Wesentlichen in der Dickenrichtung der Innenplatte 40 der Plattenstruktur 30 aufeinander ausgerichtete Mitten auf.
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Der Niet 70 dieser Ausführungsform ist zum Beispiel ein Blindniet. Der Niet 70 weist einen säulenförmigen Schaft 71, einen ersten Kopf 72 an einem unteren Ende des Schafts 71 in einer axialen Richtung davon (ein Ende zur Kabine 2 hin) und einen zweiten Kopf 73 an einem oberen Ende des Schafts 71 in der axialen Richtung (ein Ende zur Außenseite des Fahrzeugs 1 hin) auf.
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Der Schaft 71 wird in das Platteneinsteckloch 42, das Verstärkungseinsteckloch 52 und das Scheibeneinsteckloch 61 eingesetzt. Der Schaft 71 weist einen Außendurchmesser D4 auf, der etwas kleiner ist als der Durchmesser D1 des Platteneinstecklochs 42 und als der Innendurchmesser D2 des Scheibeneinstecklochs 61. Dies bedeutet, dass der Schaft 71 fast ohne Zwischenabstand in das Platteneinsteckloch 42 und in die Scheibe 60 passt. Der Außendurchmesser D4 des Schafts 71 ist offensichtlich kleiner als der lange Durchmesser L und der kurze Durchmesser W des Verstärkungseinstecklochs 52. Dies bedeutet, dass der Schaft 71 lose in das Verstärkungseinsteckloch 52 mit einem verbleibenden Abstand 53 zwischen dem Schaft 71 und einem Innenumfangsrand des Verstärkungseinstecklochs 52 passt. Der Abstand zwischen dem Verstärkungseinsteckloch 52 und dem Schaft 71 ist in Richtung der längeren Achse (Längsrichtung) größer als in Richtung der kürzeren Achse (Breitenrichtung).
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Der Niet 70 weist den ersten, vor Anbringung gebildeten Kopf 72 auf. Der zweite Kopf 73 wird gebildet, wenn ein Ende eines Dorns durch die Anbringung des Niets 70 zerdrückt wird. Der zweite Kopf 73 weist den maximalen Außendurchmesser D5 (siehe 7) auf, der größer als der Innendurchmesser D2 der Scheibe 60 und kleiner als der Außendurchmesser D3 der Scheibe 60 ist. Bei dieser Plattenstruktur 30 pressen der erste Kopf 72 und der zweite Kopf 73 des Niets 70 die Innenplatte 40, die Verstärkung 50 und die Scheibe 60 zusammen.
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Wie in 8 gezeigt, wird eine Beschichtung 80 auf einer der Kabine 2 zugewandten Oberfläche der Plattenstruktur 30 gebildet. Die Beschichtung 80 bedeckt die gesamten Oberflächen der Innenplatte 40 und des ersten Kopfs 72 des Niets 70.
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-Verfahren zum Herstellen der Plattenstruktur-
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Ein Verfahren zum Herstellen der Plattenstruktur 30 wird nachfolgend unter Bezugnahme auf 5 bis 8 im Detail beschrieben.
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Zunächst wird ein Installationsschritt des Aufeinanderstapelns der Innenplatte 40, der Verstärkung 50 und der Scheibe 60 durchgeführt. Im Installationsschritt wird der flache Abschnitt 51 der Verstärkung auf den flachen Abschnitt 41 der Platte gestapelt (5) und die Scheibe 60 wird dann auf den flachen Abschnitt 51 der Verstärkung gestapelt (siehe 6).
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Nach dem Installationsschritt erfolgt ein Verbindungsschritt des Zusammenpressens und Verbindens der Innenplatte 40 und der Verstärkung 50 in der Dickenrichtung mit dem Niet 70. Im Verbindungsschritt wird der Schaft 71 des Niets 70, der bereits mit dem ersten Kopf 72 versehen ist, der Reihe nach in das Platteneinsteckloch 42, das Verstärkungseinsteckloch 52 und das Scheibeneinsteckloch 61 von der Frontfläche der Innenplatte 40 eingesetzt. Dann wird ein Dorn innerhalb des Niets 70 mithilfe eines Werkzeugs zur Frontfläche der Innenplatte 40 gezogen. Dann wird das Spitzende des Schafts 71 des Niets 70 durch das Spitzende des Dorns zusammengedrückt, wodurch der zweite Kopf 73 gebildet wird (7). In diesem Verbindungsschritt wird der Schritt des Befestigens des Niets 70 nur von der Vorderseite der Innenplatte 40 durchgeführt.
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In der Plattenstruktur 30 sitzt daher nach dem Verbindungsschritt der Schaft 71 des Niets 70 nahezu ohne Abstand im Platteneinsteckloch 42 sowie im Scheibeneinsteckloch 61 und der Abstand 53 zwischen dem Schaft 71 und dem Innenumfangsrand des Verstärkungseinstecklochs 52 ist gebildet.
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Nach dem Verbindungsschritt wird ein Beschichtungsschritt des Beschichtens der Oberfläche der Innenplatte 40 durchgeführt. Im Beschichtungsschritt wird ein Beschichtungsmaterial auf die gesamten Oberflächen der Innenplatte 40 und des ersten Kopfs 72 des Niets 70 aufgetragen und anschließend wärmegetrocknet. Dadurch wird eine durchgehende Beschichtung 80 über die gesamten Oberflächen der Innenplatte 40 und des ersten Kopfs 72 des Niets 70 gebildet (8).
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<Wärmeausdehnung der Plattenstruktur>
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Wenn das Beschichtungsmaterial im Beschichtungsschritt wärmegetrocknet wird, dehnen sich die Innenplatte 40 und die Verstärkung 50 wärmebedingt aus. Die Innenplatte 40 weist einen verhältnismäßig hohen Wärmeausdehnungskoeffizienten auf und wird stark verformt, insbesondere in der Längsrichtung. Wenn sich die relativen Stellungen des ersten Kopfs 72 des Niets 70 und der Innenplatte 40 daher wegen der Wärmeausdehnung der Innenplatte 40 ändern, wird die um den ersten Kopf 72 gebildete Beschichtung in manchen Fällen durch den ersten Kopf 72 verkratzt.
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Gemäß dieser Ausführungsform ist der Durchmesser des Verstärkungseinstecklochs 52 (z. B. langer Durchmesser L und kurzer Durchmesser W) größer ausgelegt als der Durchmesser (Innendurchmesser D1) des Platteneinstecklochs 42. So wird der Abstand 53, der Bewegung des Schafts 71 gestattet, im Verstärkungseinsteckloch 52 gebildet. Insbesondere wird der Schaft 71 des Niets 70 daran gehindert, sich bezüglich der Innenplatte 40 innerhalb des Platteneinstecklochs 42 zu bewegen, während sich der Schaft 71 bezüglich der Verstärkung 50 innerhalb des Verstärkungseinstecklochs 52 bewegen kann. Selbst wenn sich die Innenplatte 40 im Beschichtungsschritt wärmebedingt ausdehnt, bewegt sich daher der Niet 70 zusammen mit der Innenplatte 40 in einer bestimmten Richtung (z. B. in einer durch weiße Pfeile in 9 angezeigten Richtung). So kann vermieden werden, dass die Beschichtung auf der Oberfläche der Innenplatte 40 durch den Niet 70 verkratzt wird. Auf diese Weise kann eine Beeinträchtigung des Oberflächenfinishes und der Korrosionsschutzwirkung der Innenplatte 40 vermieden werden.
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Ferner geht der Schaft 71 des Niets 70 bei dieser Konfiguration keinen festen Kontakt mit der Verstärkung 50 ein, wie in 9 gezeigt, selbst wenn sich der Schaft 71 zusammen mit der wärmebedingt ausgedehnten Innenplatte 40 bewegt. Dies kann Konzentration von Beanspruchung auf einem Bereich des Kontakts zwischen dem Schaft 71 und der Verstärkung 50 vermeiden, wodurch die Verbindungsfestigkeit des Niets 70 hinreichend beibehalten wird.
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Bei dieser Ausführungsform ist die Scheibe 60 zwischen dem zweiten Kopf 73 des Niets 70 und der Verstärkung 50 angeordnet. Das Verstärkungseinsteckloch 52 weist einen verhältnismäßig großen Durchmesser zum Sicherstellen des Abstands 53 auf. Daher, wenn die Scheibe 60 nicht dazwischen angeordnet wäre, würde ein Bereich des Kontakts zwischen dem zweiten Kopf 73 und der Verstärkung 50 abnehmen, was zu geringer Verbindungsfestigkeit führen würde. Das Vorhandensein der Scheibe 60 gewährleistet hingegen einen ausreichenden Bereich des Kontakts zwischen der Scheibe 60 und der Verstärkung 50. Somit kann die Verbindungsfestigkeit des Niets 70 hinreichend beibehalten werden.
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<<Andere Ausführungsformen>>
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Die oben beschriebene Ausführungsform kann wie folgt modifiziert werden.
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Der Niet 70 des Verbindungselements kann durch eine Schraube 90 und eine Mutter 93 ersetzt werden, wie in einer in 10 gezeigten Variation. Gemäß der Variation schließt die Schraube 90 einen Schaft 91 mit einem Gewindeabschnitt und einen an einem Ende des Schafts 91 (ein Ende zur Kabine 2 hin) gebildeten Kopf 92 ein. Der Schaft 91 der Schraube 90 wird in das Platteneinsteckloch 42, das Verstärkungseinsteckloch 52 und das Scheibeneinsteckloch 61 eingesetzt. Der Außendurchmesser des Schafts 91 der Schraube 90 und Abmessungen der Schraube 90 bezüglich anderer Komponenten entsprechen denen der oben beschriebenen Ausführungsform. Die Mutter 93 wird am Gewindeabschnitt am anderen Ende des Schafts 91 befestigt.
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Auch bei dieser Variation können sich die Schraube 90 und die Mutter 93 zusammen mit der Innenplatte 40 bewegen, wenn sich die Innenplatte 40 wärmebedingt ausdehnt. So kann die Beschichtung 80 vor Verkratzen durch den Kopf 92 der Schraube 90 geschützt werden.
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Alternativ kann die Scheibe 60 der oben beschriebenen Ausführungsform und der Variation weggelassen werden.
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Das Verstärkungseinsteckloch 52 kann bei Draufsicht ein rundes Loch sein. In einem solchen Fall kann das Verstärkungseinsteckloch 52 einen größeren Innendurchmesser als das Platteneinsteckloch 42 aufweisen.
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Die Plattenstruktur 30 kann außer für die vordere Dachplatte 13 auf eine Komponente angewendet werden. Beispielsweise kann die Plattenstruktur 30 auf die mittlere Dachplatte 14 oder die Heckabdeckung 18 angewendet werden.
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Bei dieser Plattenstruktur 30 ist die Anzahl der Verbindungselemente oder jedes Einsteckloch nicht auf eins beschränkt, und zwei oder mehr Verbindungselemente oder zwei oder mehr Einstecklöcher können vorgesehen werden.
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INDUSTRIELLE ANWENDBARKEIT
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Es ist ersichtlich, dass die vorliegende Erfindung für eine Plattenstruktur und ein Verfahren zum Herstellen derselben nützlich ist.
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Bezugszeichenliste
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- 30
- Plattenstruktur
- 40
- Innenplatte (Platte)
- 42
- Platteneinsteckloch (Erstes Einsteckloch)
- 50
- Verstärkung
- 52
- Verstärkungseinsteckloch (Zweites Einsteckloch)
- 60
- Scheibe
- 70
- Niet
- 71
- Schaft
- 72
- Erster Kopf
- 73
- Zweiter Kopf
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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