RU2821002C1 - Способ клеевого соединения элементов кузова автомобиля и склеенная многослойная деталь, полученная таким образом - Google Patents

Abstract

Изобретение относится к способу клеевого соединения по меньшей мере трех элементов. Техническим результатом является улучшение технологических и экономических характеристик способа. Технический результат достигается способом клеевого соединения трех элементов (1, 2, 3) друг с другом. Причем каждый элемент (1, 2, 3) является типом плоской панели или типом профилированной панели с трехмерной геометрией. Причем указанные три элемента (1, 2, 3) образуют многослойную конструкцию, образованную: внешним элементом (1), приведенным в контакт с промежуточными элементами (2), которые наложены друг на друга, из которых элемент, который является наиболее удаленным от внешнего элемента (1), в свою очередь, приведен в контакт с внутренним элементом (3), в частности внутренним элементом (3), обращенным к пассажирам указанного автотранспортного средства. При этом способ содержит до этапа клеевого соединения этап формования или механической обработки, на двух из вышеуказанных трех элементов (1, 2, 3), который выполняют так, чтобы создавать сформованную или даже механически обработанную конструкцию типа прохода или паза (6), в которой обеспечена возможность введения под давлением валиков (4) клея во время этапа клеевого соединения. Валик (4) клея наносят на один из указанных элементов (1, 2, 3), в частности в пазе (6). Валики (4) клея достаточно сжимают приближением элементов (1, 2, 3), подлежащих клеевому соединению, друг к другу ближе друг к другу, так, чтобы валики (4) клея расширились, и переполнили сформованные или механически обработанные конструкции типа паза (6), и структурно соединили два элемента, внешний (1) и внутренний (3), и промежуточные элементы (2) с образованием многослойной конструкции. При этом один промежуточный элемент (2), предпочтительно все промежуточные элементы (2), механически обрабатывают или формуют так, чтобы создавать по меньшей мере один проход через толщину панели для валика (4) клея, который в совокупности с одним из двух или с двумя, внешним (1) и внутренним (3), элементами, образует клеевой шов (7), сечение которого, как видно в плоскости толщины указанных элементов (1, 2, 3), имеет форму H, лежащей на своем боку, или по существу форму H, лежащей на своем боку. 2 н. и 7 з.п. ф-лы, 5 ил.

Description

[0001] Настоящее изобретение относится к области сборки путем клеевого соединения плоских или профилированных (трехмерных) деталей, таких как детали или элементы, присутствующие, среди прочего и в частности, в автомобильной области, например, при сборке деталей кузова и/или внутренних деталей, в частности панелей приборов или приборных панелей, декоративных панелей, таких как дверные панели, и т.д.

[0002] Известный уровень техники раскрывает большое количество способов клеевого соединения этого типа элементов, которые направлены на получение конечной детали, образованной многослойной сборкой, другими словами, конечной детали, образованной предварительно изготовленными отдельными деталями, которые наложены друг на друга (в конструкции, называемой типа “сэндвич”) с помощью клеевого соединения. Стоимость изготовления и конечное качество изделия зависит, в частности, от количества этапов клеевого соединения, а, следовательно, также от времени, затраченного на каждый этап, от количества и правильного распределения используемого клея, от сложности применяемых машин, и т.д.

[0003] При непрерывном стремлении к улучшению, существует реальная потребность в промышленно реализуемом способе клеевого соединения, который работает лучше, например, потому, что он уменьшает количество необходимых этапов, он позволяет использовать технологически простые и недорогие машины или инструменты, он позволяет лучше распределять клей и/или уменьшать количество клея, необходимого для получения такой же степени прочности клеевого соединения, и/или, поскольку он требует только небольших трудозатрат, регулировки и/или управления, в частности с точки зрения качества.

[0004] Задачей настоящего изобретения является обеспечение способа клеевого соединения типа, представленного выше, который удовлетворяет одному или более, предпочтительно всем, условиям, которые позволяют улучшать его технологические и экономические характеристики.

[0005] С этой целью настоящее изобретение относится к способу клеевого соединения по меньшей мере трех элементов друг с другом, причем каждый элемент является типом плоской панели или типом профилированной панели с трехмерной геометрией, такой как деталь кузова автотранспортного средства, в частности внутренняя деталь или деталь внутренней отделки салона автотранспортного средства, причем указанные по меньшей мере три элемента образуют многослойную конструкцию, образованную:

- внешним элементом, приведенным в контакт с

- одним или более промежуточными элементами, которые взаимно наложены, при необходимости, из которых элемент, который является наиболее удаленным от внешнего элемента, в свою очередь, приведен в контакт с внутренним элементом, в частности внутренним элементом, обращенным (то есть, повернутым в сторону) к пассажиру (пассажирам) указанного автотранспортного средства,

причем указанный способ отличается тем, что:

- до самого этапа клеевого соединения по меньшей мере один этап формования, или даже механической обработки, на по меньшей мере двух из трех вышеуказанных элементов, или на по меньшей мере n-1 из n вышеуказанных элементов, выполняют так, чтобы создавать по меньшей мере одну сформованную или даже механически обработанную конструкцию типа прохода или паза, в которой обеспечена возможность введения под давлением одного или более валиков клея во время этапа клеевого соединения;

- по меньшей мере один валик клея наносят на по меньшей мере один из указанных элементов, в частности в вышеуказанном пазе (пазах);

- указанный или указанные валики клея достаточно сжимают приближением элементов, подлежащих клеевому соединению, друг с другом ближе друг к другу, так, чтобы указанный или указанные валики клея расширились и переполнили сформованные или даже механически обработанные конструкции типа паза, и структурно соединял два элемента, внешний и внутренний, и промежуточные элементы с образованием желаемой многослойной конструкции.

[0006] Изобретение будет лучше понято благодаря следующему описанию, которое относится к предпочтительному варианту реализации, данному путем неограничивающего примера и объясняемому со ссылкой на приложенные схематичные чертежи, на которых:

[0007] на Фиг.1 изображен упрощенный трехмерный вид трех элементов, подлежащих клеевому соединению, так чтобы образовывать деталь, такую как деталь, используемая при изготовлении автотранспортного средства;

[0008] на Фиг.2 изображен вид сбоку в сечении трех элементов по фигуре 1;

[0009] на Фиг.3 изображен вид сбоку в сечении двух из трех элементов по фигурам 1 и 2, которые были предварительно собраны и снабжены валиками клея;

[0010] на Фиг.4 изображен вид сбоку в сечении трех элементов по фигурам 1 и 2, которые были предварительно собраны, и после самого этапа клеевого соединения; и

[0011] на Фиг.5 изображен вид сбоку в сечении варианта с тремя элементами, которые были собраны и склеены вместе.

[0012] Как упоминалось, способ согласно настоящему изобретению, физическое изделие, которое можно видеть по фигуре 1 неограничивающим примером, представляет собой способ клеевого соединения по меньшей мере трех элементов 1; 2, 2’, 2’’…; 3 друг с другом, причем каждый элемент 1; 2, 2’, 2’’…; 3 является типом плоской панели или типом профилированной панели с трехмерной геометрией, такой как деталь кузова автотранспортного средства, в частности внутренняя деталь или деталь внутренней отделки салона для автотранспортного средства, причем указанные по меньшей мере три элемента 1; 2, 2’, 2’’…; 3 образуют многослойную конструкцию, образованную:

- внешним элементом 1, приведенным в контакт с

- одним или более промежуточными элементами 2, 2’, 2’’…, которые взаимно наложены, при необходимости, из которых элемент, который является наиболее удаленным от внешнего элемента 1, в свою очередь, приведен в контакт с внутренним элементом 3, в частности внутренним элементом 3, обращенным или повернутым к пассажиру (пассажирам) указанного автотранспортного средства,

причем указанный способ отличается тем, что:

- до самого этапа клеевого соединения по меньшей мере один этап формования или даже механической обработки, на по меньшей мере двух из трех вышеуказанных элементов 1; 2, 2’, 2’’…; 3, или на по меньшей мере n-1 из n вышеуказанных элементов, выполняют так, чтобы создавать по меньшей мере одну механически обработанную конструкцию типа прохода или паза 6, в которой обеспечена возможность введения под давлением одного или более валиков 4 клея во время этапа клеевого соединения;

- по меньшей мере один валик 4 клея наносят на по меньшей мере один из указанных элементов 1; 2, 2’, 2’’…; 3, в частности в вышеуказанном пазе (пазах) 6;

- указанный валик (валики) 4 клея достаточно сжимают приближением элементов 1; 2, 2’, 2’’…; 3, подлежащих клеевому соединению, друг с другом ближе друг к другу, так, чтобы указанный валик (валики) 4 клея расширялся и переполнял сформованные или даже механически обработанные конструкции типа паза 6, и структурно соединял два элемента, внешний 1 и внутренний 3, и промежуточные элементы 2, 2’, 2’’… с образованием желаемой многослойной конструкции.

[0013] Как можно видеть по фигуре 1 путем конкретного и неограничивающего примера, показанное представляет собой деталь автомобиля, такую как панель, состоящая из трех частей или элементов, которые были склеены вместе при наложении. Внешний элемент 1 снабжен на своей внутренней поверхности центральным пазом, сечение которого является, например, трапециевидным. Его плоские поверхности опираются на плоские поверхности промежуточного элемента 2, через который от одного конца до другого может проходить паз, края 5 которого образуют стенки или деталь стенок канала или паза 6 типа прохода, когда деталь полностью собрана. Промежуточный элемент 2 опирается на плоскую панель (или панель с трехмерной геометрией), внутренний элемент 3, который обеспечивает основание канала, созданного, когда три элемента 1, 2, 3 собраны и склеены устойчиво друг с другом.

[0014] На Фигуре 2 изображено, что промежуточная деталь или элемент 2 может предпочтительно иметь средство 10 механического крепления, или любой другой тип временного крепления (сварка, временное клеевое соединение, магнитное и т.д.), например, как предложено, охватываемый эластичный крюк, зацепляющийся с охватывающим сквозным отверстием, расположенным, например, как показано здесь, во внутреннем элементе 3. Это позволяет временно крепить и/или располагать два из трех элемента, подлежащих клеевому соединению, для того, чтобы они не перемещались во время операции клеевого соединения. Аналогичным и/или дополнительным образом, можно обеспечивать несколько единиц таких механических средств 10 на одном или более элементов, подлежащих сборке.

[0015] Как можно видеть по фигуре 3, промежуточный этап в способе клеевого соединения обеспечивает нанесение или введение под давлением валиков 4 клея в паз (проход) 6 открытого канального типа. В этом случае клей является стабильным или вязким, чтобы сохранять круглое сечение, верхняя часть которого выступает за пределы канала во время его образования. Для распределения клея во все обеспеченные углы, наконец, внешний элемент 1 наносят нажатием, тем самым деформируя вышеупомянутый валик 4 клея, который трансформируется в клеевой шов 7, который заполняет, насколько это возможно, пустые пространства между различными элементами 1, 2, 3, и который образует покрытие для конструкции типа паза 6 или прохода.

[0016] Как упоминалось, способ согласно настоящему изобретению предпочтительно отличается тем, что по меньшей мере один валик 4 клея, предпочтительно все валики 4 клея, наносят так, чтобы они выступали по высоте или толщине за пределы механически обработанной или сформованной конструкции (конструкций) типа паза 6, для которой они предназначены.

[0017] В соответствии с практическим вариантом, способ согласно настоящему изобретению отличается тем, что клей, образующий валики 4 клея, наносят посредством средства введения под давлением, например, шприца, клеевого пистолета, типа экструдера, и т.д.

[0018] Аналогично, как упоминалось для фигур 2 и 3, а также как можно видеть по фигуре 4, способ согласно настоящему изобретению дополнительно отличается тем, что обеспечивают по меньшей мере два элемента 1; 2, 2’, 2’’…; 3 подлежащих клеевому соединению непосредственно друг с другом, перед клеевым соединением, с по меньшей мере одним временным средством 10 крепления, в частности средством механического крепления, в частности по меньшей мере одним средством для крепления с защелкиванием и/или креплением с совпадением по форме или любым другим типом временного крепления (сварка, временное клеевое соединение, магнитное и т.д.).

[0019] Предпочтительно, по меньшей мере один промежуточный элемент 2, 2’, 2’’, …, предпочтительно все промежуточные элементы 2, 2’, 2’’, …, формуют или механически обрабатывают так, чтобы создавать по меньшей мере один проход через толщину панели для валика 4 клея, который, в совокупности с одним из двух или с двумя из внешнего 1 и внутреннего 3 элементами, образует клеевой шов 7, сечение которого, как видно в плоскости толщины указанных элементов 1; 2, 2’, 2’’…; 3, имеет форму H, лежащей на своем боку, или по существу форму H, лежащей на своем боку. Это может быть хорошо видно по фигурам 4 и 5.

[0020] Клей, образующий валики 4 клея, предпочтительно наносят введением под давлением при температуре, при которой вязкость достаточно высока, чтобы поддерживать экструдированную форму для указанных валиков 4 клея до тех пор, пока элементы 1; 2, 2’, 2’’…; 3, подлежащие клеевому соединению, не будут приведены в контакт, и при вязкости, достаточно низкой для течения вокруг края 5 промежуточного элемента (элементов) 2, 2’, 2’’..., когда элементы 1; 2, 2’, 2’’…; 3 сжимают вместе.

[0021] Это проиллюстрировано круглым сечением валика 4 по фигуре 3.

[0022] Согласно еще одному аспекту, способ согласно настоящему изобретению также отличается тем, что поверхность по меньшей мере одного из двух элементов, внешнего 1 и внутреннего 3, предпочтительно обоих из двух элементов 1, 3, формуют или даже механически обрабатывают так, чтобы локально создавать на последней по меньшей мере одну выпуклость или выступ 8 типа утолщения или носика, выступающего в направлении промежуточного элемента (элементов) 2, 2’, 2’’….

[0023] Этот особенно полезный вариант проиллюстрирован по фигуре 5, на которой обращенная внутрь поверхность внутреннего элемента 3 была снабжена объемным носиком или выпуклостью 8, которая занимает некоторое пространство, выделенного клею клеевого шва 7, чтобы уменьшать общий объем, который должен быть занят, и, следовательно, лучше распределять клей в оставшихся объемах, причем приложенное давление к указанному шву 7 слабее из-за геометрии элементов 1, 2, 3, подлежащих сборке.

[0024] Таким образом, согласно еще одному признаку, способ согласно настоящему изобретению отличается тем, что высота и/или объем указанной или указанных выпуклостей 8 приспособлены для сжимающей силы, подлежащей применению при сжатии различных элементов 1; 2, 2’, 2’’…; 3 вместе с получением наиболее возможного однородного распределения клея после прессования в различных механически обработанных или сформованных конструкциях типа паза 6.

[0025] В соответствии с еще одним аспектом, способ согласно настоящему изобретению отличается тем, что по меньшей мере один из промежуточных элементов 2, 2’, 2’’…, в частности все промежуточные элементы 2, 2’, 2’’…, уложенные один поверх другого, формуют или даже механически обрабатывают так, чтобы создавать, когда указанные элементы 1; 2, 2’, 2’’…; 3 наложены, по меньшей мере один валик 4 клея в общей форме канавки с профилем, имеющим переменную геометрию, и приспособленным как функция давления клея, подлежащего нанесению, для наиболее возможного однородного распределения в механически обработанных или сформованных конструкциях типа паза 6.

[0026] Такая канавка может, например, иметь ширину, высоту, углубление, траншеи или выступы, которые адаптированы в зависимости от потребностей, связанных с деталью, подлежащей изготовлению. Таким образом, возможна большая степень гибкости.

[0027] Наконец, настоящее изобретение также относится к трехмерной детали, в частности детали 9 автомобиля, в частности детали кузова автотранспортного средства, в частности внутренней детали и/или детали внутренней отделки салона, причем указанная деталь является деталью многослойного типа, отличающейся тем, что она имеет по меньшей мере три элемента 1; 2, 2’, 2’’…; 3 в форме панелей, которые являются плоскими или профилированными (имеют трехмерную геометрию), и были собраны вместе путем клеевого соединения, полученного реализацией способа клеевого соединения согласно настоящему изобретению.

[0028] В дополнение к вышеупомянутым преимуществам, способ согласно настоящему изобретению позволяет предпочтительно упрощать и автоматизировать процесс клеевого соединения.

[0029] В частности, нанесение клея в форме валика 4 клея в один этап, значительно уменьшает производственные затраты.

[0030] Более того, способ согласно настоящему изобретению позволяет обеспечивать однородное нанесение клея, тем самым оказывая благоприятное влияние на качество клеевого соединения, а, следовательно, на качество собранного и склеенного конечного изделия.

[0031] Обеспечение конкретных выпуклостей 8, как описано аналогично, имеет такой же эффект.

[0032] Покрытием (частичной инкапсуляцией) краев 5 промежуточных слоев или элементов 2, 2’, 2’’… благодаря расположению механически обработанной трехмерной формы или конструкции в самом материале указанного элемента, который представляет собой тип паза 6, прохода, канала или подобного, улучшают распределение клея, тем самым улучшая, в свою очередь, качество конечного изделия.

[0033] Эта трехмерная конструкция с трехмерной геометрией может полностью или частично быть результатом сборки нескольких промежуточных пластов или слоев, которые ограничивают различные уложенные срезы, которые будут в конечном итоге образовывать указанную конструкцию. Например, для образования традиционного канала с U-образным сечением, один элемент будет служить в качестве основания, а один или более углубленных отдельных элементов, которые наложены или уложены один на другой, будут ограничивать латеральные стенки добавлением материала в определенные положения, и оставлением зазора для образования желоба в других положениях, чтобы строить канал срез за срезом до желаемой геометрии.

[0034] Валик 4 клея, например, получают посредством клея, называемого силиконовым клеем, который наносят при температуре окружающей среды. Она может также быть получена в форме валика залитого клеевого термопластичного материала.

[0035] Элементы 1, 2, 2’, 2’’, … 3 или части, подлежащие клеевому соединению, являются, например, конструктивными деталями, изготовленными из пластичного материала, в частности изготовленными из полипропилена, поликарбоната, полипропилена, упакованного со стеклянными волокнами или натуральными волокнами, или еще одного подходящего материала, такого как дерево, металл, и т.д. Толщины указанных элементов могут меняться, но в общем содержатся между 1 мм и 4 мм, путем неограничивающего примера.

[0036] В отношении трехмерных деталей или элементов 1, 2, 2’, 2’’, … 3, сжимающие силы, действующие на валик 4 клея, изменяются в зависимости от формы детали и от положения валика на этой детали. Для обеспечения эффективного клеевого соединения, выпуклости 8 могут быть обеспечены отдельно, несколько из них на одном или более указанных элементов 1, 2, 2’, 2’’..., 3. В этом случае также возможна большая гибкость объединением определенного количества конкретных участков и объемов для каждого случая.

[0037] Конечно, изобретение не ограничено вариантами реализации, описанными и показанными в приложенных чертежах. Остаются возможными изменения, в частности с точки зрения состава различных элементов, или замещением технологических эквивалентов, без отклонения от объема охраны изобретения.

Claims (15)

1. Способ клеевого соединения по меньшей мере трех элементов (1, 2, 3) друг с другом, причем каждый элемент (1, 2, 3) является типом плоской панели или типом профилированной панели с трехмерной геометрией, такой как деталь кузова автотранспортного средства, в частности внутренняя деталь или деталь внутренней отделки салона для автотранспортного средства, причем указанные по меньшей мере три элемента (1, 2, 3) образуют многослойную конструкцию, образованную:

- внешним элементом (1), приведенным в контакт с

- одним или более промежуточными элементами (2), которые наложены друг на друга, из которых элемент, который является наиболее удаленным от внешнего элемента (1), в свою очередь, приведен в контакт с внутренним элементом (3), в частности внутренним элементом (3), обращенным к пассажиру или пассажирам указанного автотранспортного средства,

причем указанный способ отличается тем, что:

- до самого этапа клеевого соединения по меньшей мере один этап формования или даже механической обработки, на по меньшей мере двух из вышеуказанных трех элементов (1, 2, 3), или на по меньшей мере n-1 из вышеуказанных n элементов, выполняют так, чтобы создавать по меньшей мере одну сформованную или даже механически обработанную конструкцию типа прохода или паза (6), в которой обеспечена возможность введения под давлением одного или более валиков (4) клея во время этапа клеевого соединения;

- по меньшей мере один валик (4) клея наносят на по меньшей мере один из указанных элементов (1, 2, 3), в частности в вышеуказанном или вышеуказанных одном или более пазах (6);

- указанный или указанные один или более валики (4) клея достаточно сжимают приближением элементов (1, 2, 3), подлежащих клеевому соединению, друг к другу ближе друг к другу, так, чтобы указанный или указанные один или более валики (4) клея расширились, и переполнили сформованные или даже механически обработанные конструкции типа паза (6), и структурно соединили два элемента, внешний (1) и внутренний (3), и указанный или указанные один или более промежуточные элементы (2) с образованием желаемой многослойной конструкции, и при этом по меньшей мере один промежуточный элемент (2), предпочтительно все промежуточные элементы (2), механически обрабатывают или формуют так, чтобы создавать по меньшей мере один проход через толщину панели для валика (4) клея, который в совокупности с одним из двух или с двумя, внешним (1) и внутренним (3), элементами, образует клеевой шов (7), сечение которого, как видно в плоскости толщины указанных элементов (1, 2, 3), имеет форму H, лежащей на своем боку, или по существу форму H, лежащей на своем боку.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что по меньшей мере один валик (4) клея, предпочтительно все валики (4) клея, наносят так, чтобы они выступали по высоте или толщине за пределы механически обработанной или сформованной или обработанных или сформованных одной или более конструкций типа паза (6), для которой они предназначены.

3. Способ по п. 1 или 2, отличающийся тем, что клей, образующий валики (4) клея, наносят посредством средства введения под давлением, например, типа шприца или пистолета.

4. Способ по любому из пп. 1-3, отличающийся тем, что по меньшей мере два элемента (1, 2, 3), подлежащих клеевому соединению непосредственно друг с другом, снабжают перед клеевым соединением, по меньшей мере одним временным средством (10) крепления, в частности средством механического крепления, в частности по меньшей мере одним средством для крепления с защёлкиванием и/или крепления с совпадением по форме.

5. Способ по любому из пп. 1-4, отличающийся тем, что клей, образующий валики (4) клея, наносят введением под давлением при температуре, при которой вязкость достаточно высока, чтобы поддерживать экструдированную форму для указанных валиков (4) клея до тех пор, пока элементы (1, 2, 3), подлежащие клеевому соединению, не будут приведены в контакт, и при вязкости, достаточно низкой для течения вокруг краев (5) указанного или указанных одного или более промежуточных элементов (2), когда элементы (1, 2, 3) сжимают вместе.

6. Способ по любому из пп. 1-5, отличающийся тем, что поверхность по меньшей мере одного из двух, внешнего (1) и внутреннего (3), элементов, предпочтительно обоих из двух элементов (1, 3), формуют или даже механически обрабатывают, чтобы локально создавать на последней по меньшей мере одну выпуклость или выступ (8) типа утолщения или носика, выступающего в направлении указанного или указанных одного или более промежуточных элементов (2).

7. Способ по п. 6, отличающийся тем, что высота и/или объем указанной или указанных одной или более выпуклостей (8) приспосабливают для сжимающей силы, подлежащей применению при сжатии различных элементов (1, 2, 3) вместе так, чтобы получить наиболее возможное однородное распределение клея после прессования в различных механически обработанных или сформованных конструкциях типа паза (6).

8. Способ по любому из пп. 1-7, отличающийся тем, что по меньшей мере один из промежуточных элементов (2), в частности все промежуточные элементы (2), уложенные один поверх другого, формуют или даже механически обрабатывают так, чтобы создавать, когда указанные элементы (1, 2, 3) наложены, по меньшей мере один валик (4) клея, выполненный в общей форме канавки с профилем, имеющим переменную геометрию, и приспособленным как функция давления клея, подлежащего нанесению, для наиболее возможного однородного распределения в механически обработанных или сформованных конструкциях типа паза (6).

9. Трехмерная деталь, в частности деталь (9) автомобиля, в частности деталь кузова автотранспортного средства, в частности внутренняя деталь и/или деталь внутренней отделки салона, причем указанная деталь является частью многослойного типа, отличающаяся тем, что она содержит по меньшей мере три элемента (1, 2, 3) в форме плоских или профилированных панелей, которые были собраны вместе клеевым соединением, полученным реализацией способа клеевого соединения по любому из пп. 1-8.