專利名稱：粘接的混合結(jié)構(gòu)的制作方法
粘接的混合結(jié)構(gòu)優(yōu)先權(quán)要求[OOOl]本申請要求于2005年2月25日提交的美國臨時申請第 60/656,528號的權(quán)益，將該臨時申請合并于此作為參考。技術(shù)領(lǐng)域
概括地說，本發(fā)明涉及對具有混合結(jié)構(gòu)的車輛元件進行改善。
技術(shù)背景
考慮到社會對于節(jié)能的關(guān)注的不斷加強，運輸工業(yè)，具體地說 也就是汽車工業(yè)，在保持或增強結(jié)構(gòu)完整性的同時， 一直致力于使得 車輛元件的尺寸和質(zhì)量減小和/或最小化。在這些努力嘗試中，業(yè)界在 期待可選擇的設(shè)計和材料，來達到這些目標。
在一個具體的方面，運輸業(yè)界在期待可選擇的材料的使用，以 取代或補充某些典型地由以金屬為例的更為致密的材料制成的車輛元 件。例如，用于支撐車輛的元件的某些結(jié)構(gòu)構(gòu)件可以被包括混合結(jié)構(gòu) 元件所取代，傳統(tǒng)地前者可能包括一個或者多個金屬元件，而后者具 有加強塑料元件和相應(yīng)的鄰接金屬元件。然而，這樣在制造中造成了 困難，特別是對于塑料元件的制造而言，因為必須使得塑料元件適合 于與相應(yīng)的金屬元件相匹配，并且提供所需要的結(jié)構(gòu)特征。
—個這樣的制造困難出現(xiàn)于復合模制(over-molding)塑料元件 中。正如本領(lǐng)域技術(shù)人員所意識到的那樣，復合模制要比傳統(tǒng)的注射 模制(injection-molding)工藝要昂貴得多，因為復合模制需要額外的 元件和另外的模制步驟。另一個困難在于，由于模制品為開放結(jié)構(gòu)， 復合模制的混合元件的實質(zhì)部分通常沿一軸線開放，從而產(chǎn)生具有強 度和剛度都減小的構(gòu)件。
因此，需要一種方法來利用更有效率的技術(shù)形成重量輕的結(jié)構(gòu) 構(gòu)件，該技術(shù)可以產(chǎn)生以降低成本和減輕重量為目的的最佳性能。此
外，還需要車輛結(jié)構(gòu)構(gòu)件，這種構(gòu)件比傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)構(gòu)件輕，生產(chǎn)該構(gòu)件 的成本實質(zhì)上也不會增加。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明包括用于形成運輸工具和汽車的結(jié)構(gòu)元件的設(shè)備和方 法，其中汽車為優(yōu)選情況。本發(fā)明包括混合結(jié)構(gòu)，優(yōu)選地該結(jié)構(gòu)由兩 個或更多元件形成，這些元件使用粘合劑粘接在一起形成結(jié)構(gòu)元件。 優(yōu)選地，該混合結(jié)構(gòu)的重量比傳統(tǒng)元件結(jié)構(gòu)的重量輕，并且還不需要 通過復合模制工藝流程來制造。
—方面，該方法包括通過形成具有或不具有肋和一個或多個接合特征的第一塑料元件來形成車輛的結(jié)構(gòu)元件。該方法還包括形成適 合于與第一元件接合的第二金屬元件。第一和第二元件用粘合劑粘合在一起。 一個或多個接合特征，例如扣合緊固件或類似物，可以用來 使得元件相對于彼此對齊以及/或者確定元件相對于彼此的三維(空間) 位置。優(yōu)選地，形成第一和第二元件實質(zhì)上不需要復合模制工藝過程。


圖1描述了通過本發(fā)明所教授的內(nèi)容形成的結(jié)構(gòu)元件的一個實 施方案的分解立體圖。
圖2描述了圖1中所示實施方案的分解的橫截面剖視圖。
圖3描述了圖1中所示實施方案的裝配后的橫截面剖視圖。
圖4描述了本發(fā)明的結(jié)構(gòu)元件的另一個實施方案的分解立體圖。
具體實施方式
本發(fā)明基于在減小結(jié)構(gòu)元件的總體質(zhì)量的同時保持或改善該元 件的強度的設(shè)備和方法。還可以實現(xiàn)對包裝空間的需求的降低以及成 本的降低。本發(fā)明包括具有兩個或更多元件的混合結(jié)構(gòu)，這些元件粘 接并結(jié)合在一起，不需要使用復合模制工藝過程。
以圖1到圖3為參考，描述了一種根據(jù)本發(fā)明所教授的內(nèi)容制 成的混合結(jié)構(gòu)10。概括地說，混合結(jié)構(gòu)的形成包括使用粘合材料16 沿第一和第二元件的兩個、三個或更多粘接表面將第一元件12和第二
元件14結(jié)合起來。優(yōu)選地，第一和第二元件的粘接表面的結(jié)合導致形 成兩個、三個或更多接合點。可選擇地，該方法進一步包括使用一個 或多個連接特征18來調(diào)校以及保持第一和第二元件的三維(空間)關(guān) 系，特別是在混合結(jié)構(gòu)的裝配過程中或在粘合劑的固化過程中。
從圖1到圖3中可以看出，第一元件12可以包括具有第一粘接 表面22和第二粘接表面24的基座部分20 ，其中第一粘接表面和第二 粘接表面設(shè)置于相對的位置，并且大致位于同一空間平面上。優(yōu)選地， 第一和第二粘接表面適合于接納粘合劑并與第二元件形成第一和第二 粘接?？蛇x擇地，第一和第二粘接表面相對于基座部分的其余部分可 以是凹進去的，從而有助于放置粘合劑并有助于增強其間形成的任何 接合點的強度。
從基座部分延伸的第一元件進一步包括位于第一和第二粘接表 面之間的一個或多個中間部分26。中間部分適合于為結(jié)構(gòu)元件提供額 外的強度，并且/或者為與第二元件的結(jié)合提供一個或多個額外的粘接 表面。從圖1到圖3中可以看出，中間部分為一個至少延伸過第一元 件的長度的一部分的脊狀物，并且可以包括第三粘接表面28。優(yōu)選地， 第三粘接表面位于與第一和第二粘接表面不同的平面上。
可選擇地，第一元件可以包括一個或多個用于改善元件的剛性 和/或強度的加強特征。該加強特征可以使得在第一元件的一個或多個 部分上產(chǎn)生凹陷、脊、凹槽或其它表面特征。這種特征可以包括一個 或數(shù)個加強肋30，優(yōu)選地包括多個加強肋。 一方面，加強特征將第一 元件的基座部分連接或整合至中間部分，因此提供額外的剛性。另一 方面，加強特征可以與中間部分的不同部分連接或整合，例如內(nèi)部部 分，該部分可以額外與基座部分連接或整合，或者也可以不與基座部 分連接或整合。又一方面，加強特征限定出一個具有輪廓的形狀，該 形狀大致與其它元件的形狀互補。這種配置方式可以為結(jié)構(gòu)元件提供 增強的耐擠壓特性和剛度。任何達到一個、兩個或其它目標的加強特 征都是合適的。
中間部分可以進一步包括一個或多個表面特征以改善肋或其它 特征的強度和剛性，并改善結(jié)構(gòu)元件固有的強度和剛性。這種表面特 征可以包括凹痕、隆起部分、凹進部分或其它特征。例如， 一個或多 個加強肋的部分或整個表面上可以通過一種形式或通過隨機選擇的形 式形成一個或多個表面特征。表面特征的形成可以在第一元件的形成 過程中實現(xiàn)。或者，表面特征的形成可以在后來的操作中實現(xiàn)。當然， 以下情況應(yīng)該是滿足要求的，即表面特征還可以在第一元件和/或第二 元件的其它部分上形成。
概括地說，加強特征的定向用來在構(gòu)件的臨界負載條件下對性能進行優(yōu)化，并且滿足其它功能需求(例如另外的元件的定位或固定)。在一個優(yōu)選實施方案中，如圖1到圖3所示，加強特征可以是大致垂直于基座部分并且將基座和中間部分連接起來的肋。另外，肋可以沿 第一元件以長度方向、寬度方向或其它們的組合方向延伸。此外，加 強肋可以以直線布局、弓形布局或它們的組合方式延伸。例如，加強 肋可以包括從模制元件延伸出來的圓形部分。另外，加強肋可以以一 種采用上述任何組合方式或類似方式的形式延伸。以下情況也應(yīng)該是 滿足要求的，即肋可以以任何數(shù)量的方向延伸并且可以與其它肋接合在一起形成矩陣(matrix)、陣列(array)或其它形式。
如附圖所示，第二元件可以包括基座部分38，該基座部分具有 向外延伸的彈性凸伸件40和從凸伸件上延伸出來的法蘭42。第二元件 包括位于法蘭42上的第一和第二粘接表面44、 46。第二元件還包括位 于基座部分上的第三粘接表面48。第一、第二和第三粘接表面44、 46 和48與第一元件的第一、第二和第三粘接表面22、 24和28互補，這 種情況是有益的。
元件進一步包括一個或多個附屬特征18，該附屬特征在保持元 件相對于彼此的空間朝向的同時保證元件的適當連接?？梢允褂萌魏?合適的機械緊固件，優(yōu)選地使用扣合緊固件。在一個使用扣合緊固件 的優(yōu)選實施方案中，如圖1到圖3所示，附屬特征包括從第一元件延 伸出來的一個或多個凸形部分52。在一個優(yōu)選實施方案中，凸形部分 位于加強肋中的一個或多個加強肋上。附屬特征還包括形成于第二元 件上的一個或多個凹形部分54。在第二元件14移動到第一元件12上 方的位置的時候，凸形部分52以彈性方式向外引導并推動元件10的 側(cè)邊，并且使得側(cè)邊沿設(shè)定的軌跡彈回至最終位置，通過這樣來擠壓 粘合劑并推動粘合劑成形而不需要對粘合劑進行涂抹。在第一元件的
彈回過程中，粘合劑可以被推向第一元件的中間部分，這就改善了粘合劑沿第一和第二粘接表面22、 24的寬度的應(yīng)用。凸形和凹形部分相 互匹配，從而在保持兩個元件的空間朝向的同時以需要的排列方式將 元件支持在一起。例如，可以阻止第一和第二元件在它們的粘接表面 處鄰接。保持空間朝向使得粘合劑沿粘接表面具有一致的厚度，這就 導致了更好的粘接強度。
還可以使用其它附屬特征來保證元件的適當排列方式或空間朝 向。例如，沿粘接表面的長度可以周期性地設(shè)置間隔肋，該肋的高度 被選擇為最終形成的粘合點的所需的最小厚度。這種附屬特征可以防 止在固化前或固化中由于對接合點的過度擠壓而形成弱化的粘性粘 接。
為了將元件連接至其它元件、框架構(gòu)件或其它結(jié)構(gòu)，例如車輛 框架，元件可以包括安裝特征。典型地，安裝特征會包括(或有助于 使用)機械緊固件，例如扣合設(shè)備、螺母和螺栓、螺釘、鉚釘或類似 物件。優(yōu)選地，安裝特征被整合于元件的設(shè)計中。然而，這些安裝特 征也可以單獨形成并與元件連接。
元件可以包括其它特征以完成各種目標?？梢詫υ扇〉姆?式包括表面處理、涂底漆、涂涂層或包括額外的材料層、以上方式的 組合形式或類似方式。合適的表面處理方式包括改變元件中聚合物的 分子狀態(tài)的若干技術(shù)中的任何技術(shù)、將具有所需表面特征的材料粘接 至元件或者以上技術(shù)的組合技術(shù)。通過具體的例子，可以采用以下處 理方式的其中一種方式或者采用以下方式的組合方式合適的電暈處 理、火焰噴涂處理或者表面鍍膜處理。合適的表面鍍膜包括對金屬進 行電泳處理。合適的底漆可以基于所選擇的粘合劑進行選擇。在一個 實施方案中，元件中至少一個進行了表面處理，以達到所需的表面能。 在另一個實施方案中，元件中僅有一個進行了表面處理。優(yōu)選地，以 底漆為例的附著力促進劑不使用在塑料制成的元件上。
第一元件可以采用普通模制技術(shù)形成。這種模制技術(shù)包括吹塑 模制、旋轉(zhuǎn)注塑模制、傳遞模制、壓縮模制、注射模制、夾物模壓模 制或類似技術(shù)。在一個優(yōu)選方法中，第一元件的形成包括注射模制工 藝過程，實質(zhì)上不需要復合模制。優(yōu)選地，在第一元件的模制過程中，
形成三個或更多配合表面。此外，優(yōu)選地，模制工藝進一步包括多個 加強肋的模制。
元件可以非限制性地由以下材料制成塑料(例如，熱塑性塑 料、熱固塑料、其組合材料或類似材料)、金屬(例如，鋼、鋁、其組 合材料或類似材料)、玻璃、陶瓷、上述材料的組合或者類似材料。
優(yōu)選地，第一元件的材料具有較高的強度重量比。因此，優(yōu)選地，第一元件由聚合材料制成。在一個具體優(yōu)選實施方案中，元件中 的至少一個由高強度熱塑性塑料和/或熱固塑料構(gòu)成，該材料從以下材料中選出苯乙烯、聚酰胺、聚烯烴、聚碳酸酯、聚酯、聚乙烯酯、 其混合物或類似材料。更加優(yōu)選地，材料從以下材料組成的一組中選出丙烯腈丁二烯苯乙烯共聚合物(ABS)、聚碳酸酯/丙烯腈/丁二烯苯乙烯、聚碳酸酯、聚氧化二甲苯/聚苯乙烯，聚對苯二甲酸丁二醇酯(PBT)、聚氧化二甲苯、聚苯醚、間規(guī)聚苯乙烯、乙烯a烯烴、聚對 苯二甲酸丁二醇酯/聚碳酸酯、聚酰胺(例如，尼龍)、聚酯、聚亞安 酯、片狀模塑料(SMC)(例如，聚酯、聚乙烯酯)、熱固聚氨酯、 聚丙烯、聚乙烯(例如，高密度聚乙烯(HDPE))、聚丙烯酸化物、 其混合物或類似材料。更加優(yōu)選地，元件中的至少一個由聚丙烯制成。
還能夠預期的是，上述所有聚合材料可以采用纖維來加強或者 另外采用陶瓷、玻璃、聚合物、自然合成或其它纖維來加強。根據(jù)一 個優(yōu)選實施方案，為了加強，聚合材料包括長度在大約0.1mm和大約 30.0mm之間的相對較長的玻璃纖維。更加優(yōu)選地，纖維長度在大約 0.5mm和大約20.0mm之間。最優(yōu)選地，纖維長度在大約0.7mm和大 約15.0mm之間。還能夠預期的是，聚合材料可以包括一個或多個填充 物。
第二元件可以由任何適合于與第一元件形成混合結(jié)構(gòu)的材料制 成。能夠預期的是，第一和第二元件的材料可以是相同的，但優(yōu)選地 它們的材料不同。第二元件的材料可以選擇比第一元件具有較低的強 度重量比的材料。典型地，這種材料比第一元件使用的材料密度大。 優(yōu)選地，第二元件的材料為金屬，更加優(yōu)選地為鋼。優(yōu)選地，第一元 件可以包括最終獲得的結(jié)構(gòu)元件的實質(zhì)部分。在另一個實施方案中， 預期第二元件包括額外結(jié)構(gòu)層，該額外結(jié)構(gòu)層應(yīng)用于第一模制元件以
提供額外結(jié)構(gòu)支撐或提供如對第二元件進行的討論所述的其它有益的 特性。在一個優(yōu)選實施方案中，第二元件由剛性結(jié)構(gòu)元件形成，該元 件在形狀上至少適合第一元件的一部分。
第二元件可以通過針對第二元件的材料使用合適的技術(shù)來形成。例如，金屬元件可以通過適當?shù)姆绞竭M行澆鑄或沖壓。
本發(fā)明進一步期望使用一個或多個額外元件(例如，三個或更 多元件)來形成結(jié)構(gòu)構(gòu)件。這種元件可以包括這里討論的任何元件。 例如，根據(jù)第一元件、第二元件或其它元件所教授的，本發(fā)明可以包 括第三元件。因此，第一和第二元件可以包括額外的表面或特征以與 第三元件或其他元件結(jié)合。
因此，以圖2和圖3為具體參考，在第一元件連接至第二元件 的時候，在第一第二粘接表面和第三粘接表面之間可以形成一個或多 個空腔。
使用粘合劑來將第一元件粘合至第二元件。在一個優(yōu)選實施方 案中，通過將粘合劑應(yīng)用于元件上的一個或另一個粘接表面，在第一 和第二元件之間形成至少三個粘合接合點。沿粘接表面，粘合劑可以 是連續(xù)的或者斷續(xù)的。粘合劑可以通過噴射、浸漬或其它方式應(yīng)用于 第一和第二元件的兩個相應(yīng)粘接表面中的一個表面或兩個表面。
可選擇地，本發(fā)明的粘合劑可以是結(jié)構(gòu)型粘合劑、按需求固化 的材料或者包括以上兩種材料。粘合劑需要能夠在粘接物品所需要的 制造環(huán)境中實現(xiàn)可流動狀態(tài)。粘合劑在低蒸氣壓力溶劑(例如，酒精、 乙醚、丙酮、苯、甲烷、乙垸、其組合材料或類似材料)中是可溶的， 優(yōu)選地在大約100。C (212°F)和240。C (464°F)之間的溫度下在熔化 狀態(tài)是可流動的(例如，在熔化狀態(tài)可流動的、在室溫下可流動以及 類似狀態(tài))，是可起泡沫的，是以上性質(zhì)的組合或具有類似性質(zhì)。優(yōu) 選地，粘合劑處于從大約-2(TC到大約240'C之間的溫度時是可流動的； 更優(yōu)選地，在大約-5'C到大約160'C之間；最優(yōu)選地在大約l(TC到60°C 之間。熔化可流動粘合劑應(yīng)該具有實質(zhì)上低于待粘接元件失去結(jié)構(gòu)完 整性的溫度的熔化溫度(例如，在5"C到3(TC之間)。
優(yōu)選的粘合劑包括那些固化后能夠承受汽車運行條件的粘合 劑。優(yōu)選地，這樣的粘合劑在高至大約140°C (284°F)的溫度下不會
分解或者分層，更加優(yōu)選地高至大約150°C G02。F)，進一步更加優(yōu) 選地高于大約160。C G20。F)，最優(yōu)選地高至大約200°C (392°F)。 盡管這一點并不關(guān)鍵，在一個實施方案中，這里應(yīng)用在一個接頭上的 粘合劑具有至少大約500kPa (大約70psi)的最終拉伸強度，更加優(yōu)選 地，大約lMPa (大約145psi)，進一步更加優(yōu)選地，大約3MPa (大 約435psi)。在一些應(yīng)用中，例如使用結(jié)構(gòu)型粘合劑的場合，最終拉 伸強度可以高達大約30Mpa (大約4350psi)，更加優(yōu)選地至少大約 45MPa (大約6350psi)，進一步更加優(yōu)選地至少大約60MPa (大約 8700psi)。
此外，優(yōu)選的粘合劑能夠承受長時間暴露于粘接物品的周圍運 行條件。例如，優(yōu)選的粘合劑包括那些在周圍條件下或者在上述溫度 和壓力下能夠承受長時間暴露于碳氫化合物材料、氯化鈉、氯化轉(zhuǎn)、 其它鹽類、制動液、傳動液、乙二醇冷卻液、擋風玻璃清洗劑、清潔 劑以及類似材料的粘合劑。
粘合劑可以由任意數(shù)量的成分構(gòu)成；但優(yōu)選地由兩種成分構(gòu)成。 盡管也期望采用其它粘合劑系列(例如，氨基甲酸乙酯、硅垸、或者 類似材料)，優(yōu)選的粘合劑由一種或多種基于聚亞安酯的粘合劑、環(huán) 氧樹脂、酚醛樹脂、聚酰亞胺、高科技育成(hi-bred)聚酰亞胺/環(huán)氧 樹脂粘合劑、丙烯酸樹脂、或環(huán)氧酚醛/腈橡膠粘合劑構(gòu)成。優(yōu)選地， 粘合劑在室溫下是可流動的，能夠粘接低能襯底；更加優(yōu)選地，粘合 劑由基于聚亞安酯或丙烯酸的粘合劑構(gòu)成；最優(yōu)選地，粘合劑是 Betamate低能表面粘合劑(Betamate LESA)，例如美國專利US 6,710,145， 6,713,579， 6,713,578, 6,730,759， 6,949,603， 6,806,330以及美 國專利公布文本2005-0004332和2005-0137370所揭示的那些粘合劑， 這些文件合并作為參考。其它合適的粘合劑包括在美國專利5,539,070; 6,630,555; 6,632,908; 6,706,831中所揭示的那些粘合劑，這些文件合并 作為參考。
在一份專利申請中揭示了可用的粘合劑的成分，該專利名稱為 "胺有機硼化復合聚合引發(fā)劑和可聚合的成分(Amine Organoborane Complex Polymerization Initiators and Polymerizable Compositions )"， PCT公布號為WO 01/44311 Al，美國序列號為09/466,321，合并于此作為參考。雖然優(yōu)選地粘合劑在塑料元件上沒有底漆或其它預處理的情況 下使用，粘合劑也可以被使用在具有應(yīng)用于一個或多個元件的底漆或 其它粘合促進層的情況。本發(fā)明的混合結(jié)構(gòu)可以用來形成許多結(jié)構(gòu)元件。然而， 一個具 體的優(yōu)勢領(lǐng)域包括運輸車輛。因此，能夠通過本發(fā)明所教授的來形成 車輛的許多結(jié)構(gòu)和非結(jié)構(gòu)元件。具體地，對于汽車工業(yè)，本發(fā)明的方 法能夠用來形成一些元件，例如前端托架裝置、車輛貫穿梁裝置、后 擋板/尾門裝置、車門裝置、引水裝置、水箱端部水罐裝置、油盤裝置、 發(fā)動機進氣總管裝置、閥蓋氣缸蓋裝置、排氣系統(tǒng)元件、外部裝飾、 內(nèi)部裝飾、結(jié)構(gòu)支撐或以上元件的組合元件。圖4描述了以汽車的前端托架為形式的混合結(jié)構(gòu)。在這個配置 方式中，前端托架10包括第一模制塑料元件12和第二金屬元件14。 第一元件包括適合于接納粘合劑16的第一、第二和第三粘接表面22、 24和28，與第二元件的第一、第二和第三粘接表面44、 46和48形成 三個或更多接合點。第一元件包括為了額外抗彎剛度而置于中間的一個或多個中間 部分26以及為了扭轉(zhuǎn)剛度置于外端的平坦表面。其它特征包括額外加 強特征，例如加強肋30，用于增加第一元件的強度和剛度。另外的其 它可用特征包括用于將元件安裝至車輛框架構(gòu)件的一個或多個安裝特 征32。另外的其它特征包括用于容納和可選擇性安裝用于車輛敞篷或 其它方面的閉鎖機構(gòu)的一個或多個開孔34。另外的其它特征包括一個 或多個額外開孔36，用于容納其它元件、提供排水開口、減小元件質(zhì) 量、便于制造、加強第一元件(例如，使用弓形肋30)或其它用途。
在形成結(jié)構(gòu)元件時，第一和第二元件通過第一和第二元件的第 一、第二和第三配合表面結(jié)合在一起。如前面所討論的那樣，在元件 裝配進入結(jié)構(gòu)元件時，連接特征18調(diào)校以及保持第一和第二元件的粘 接表面之間的空間距離。因此，粘接表面之間形成的粘合接合點包括 實質(zhì)上均勻的厚度。還可以認識到的是，多個元件或步驟的功能或結(jié)構(gòu)可以被合并 進入單個元件或歩驟，或者一個步驟或元件的功能或結(jié)構(gòu)可以在多個
步驟或元件中分配。除非另外說明，這里描述的各種實施方案的尺寸 和幾何形狀并不用來作為本發(fā)明的限制，其它尺寸或幾何形狀也是可 能的。此外，盡管本發(fā)明的特征僅在所描述的實施方案其中之一的上 下文中描述，對于任何給定的應(yīng)用方式，這樣的特征可以與其它實施 方案的一個或多個其它特征組合。從上文看出，以下情況也是令人滿 意的，即這里揭示的獨特結(jié)構(gòu)的制造方法和其操作步驟也構(gòu)成與本發(fā) 明一致的方法。本發(fā)明還包括這里描述的方法所產(chǎn)生的中間產(chǎn)品和最
終產(chǎn)品。用語"包含(comprising)"或"包括(including)"的使用 還可以指代"基本上由…構(gòu)成(consist essentially of)"或"由…構(gòu)成
(consistof)"所陳述的特征的實施方案。
這里以"第一"和"第二"為參考，并不是想要限制為僅由第 一和第二項目組成的組合方式。在以這種方式引入?yún)⒖嫉牡胤?，本發(fā) 明的主題可以適當?shù)睾喜⒌谌?、第四或更多項目。此外，元素或步驟 或者"一個"元素或步驟的揭示并不是想要將額外的元素或步驟排除 在外。在范圍前面使用用語"大約"或"近似"表示上限和下限都不 打算被該范圍中所陳述的數(shù)量所限制(例如，"大約1到3"意思是包 括"大約1到大約3")。除非另外說明，或者用法的上下文有指示，以 聚合物的"混合物(mixture)"或"組合物(combination)"為參考預 期這些聚合物的混合(alloy )、混和(blend)或甚至共聚物(co-polymer)。
"包含(comprising)"、"具有(having)"和"包括(including)"以及 它們的其它單詞形式也可以指代更加具有限制性的用語"由…構(gòu)成
(consisting of)"禾卩"基本上由…構(gòu)成(consisting essentially of)"。
應(yīng)該理解的是，上面的描述是說明性的而不是限制性的。在閱 讀上述描述的情況下，除提供的實例之外，很多實施方案以及很多應(yīng) 用方式對于本領(lǐng)域技術(shù)人員來說都是顯而易見的。因此，本發(fā)明的范 圍不應(yīng)該參考上述描述而確定，而應(yīng)該參考所附權(quán)利要求以及該權(quán)利 要求所表述的等價形式的全部范圍而確定。為了所有的目的，將包括 各個專利申請和公開文本在內(nèi)的所有的文章和參考文件的揭示作為參 考結(jié)合于此。在所附權(quán)利要求中對于在這里揭示的主題的任何方面的 省略并不是對這個主題的放棄，也不應(yīng)該看作發(fā)明者沒有將這個主題 考慮為所揭示的發(fā)明主題的一部分。
權(quán)利要求
1.一種形成結(jié)構(gòu)的方法，包括a.形成第一元件的步驟形成包括一個或多個連接特征以及多個粘接表面的第一塑料元件；b.形成第二元件的步驟形成具有多個粘接表面的第二元件；c.粘合步驟在每一元件的粘接表面處用粘合劑將第一和第二元件粘合在一起，其中一個或多個連接特征在每一元件的粘接表面之間保持距離并均勻地擠壓粘合劑。
2. 如權(quán)利要求l所述的方法，其中，粘合步驟包括在將各元件連 接在一起之前將粘合劑應(yīng)用于任一元件。
3. 如權(quán)利要求2所述的方法，其中，第一和第二元件每一個都包括至少三個粘接表面。
4. 如權(quán)利要求3所述的方法，其中，將第一和第二元件粘合在一 起導致粘接表面中至少一個粘接表面位于與其余兩個粘接表面不同的 平面上。
5. 如權(quán)利要求4所述的方法，其中，形成第二元件的步驟包括形 成金屬元件。
6. 如權(quán)利要求5所述的方法，其中，形成第一元件的步驟包括形 成由填充玻璃的聚丙烯制成的元件。
7. 如權(quán)利要求6所述的方法，其中，粘合步驟包括未在第一元件 上進行預處理而將丙烯酸粘合劑應(yīng)用于任一元件。
8. 如權(quán)利要求7所述的方法，其中，形成步驟包括在第一元件中 形成一個或多個扣合緊固件。
9. 如權(quán)利要求8所述的方法，其中，形成步驟包括在第一元件中形成一個或多個肋。
10. 如權(quán)利要求9所述的方法，其中，形成第一塑料元件包括模 制技術(shù)，形成第二元件包括模制或沖壓技術(shù)。
11. 如權(quán)利要求10所述的方法，其中，粘合的第一和第二元件形 成前端托架、車輛貫穿梁、儀表面板、保險杠梁或者車頂貫穿構(gòu)件。
12. —種形成機動車輛的結(jié)構(gòu)元件的方法，包括a. 形成第一元件的步驟形成包括至少三個粘接表面以及在第一元件的基座部分和中間部分之間延伸的多個肋的第一塑料元件；b. 形成第二元件的步驟形成具有與第一元件的粘接表面相對應(yīng) 的至少三個粘接表面的第二元件；以及C.粘合步驟在沿粘接表面的長度保持粘接表面之間的恒定距離的同時，用丙烯酸粘合劑將第一元件粘合至第二元件。
13. 如權(quán)利要求12所述的方法，其中，粘合步驟包括用扣合緊固件將第一和第二元件連接在一起，其中扣合緊固件將各粘接表面保持 在彼此相隔一段距離的位置。
14. 如權(quán)利要求13所述的方法，其中，粘合步驟包括擠壓在粘接 表面之間的粘合劑。
15. 如權(quán)利要求14所述的方法，其中，形成第一元件的步驟包括 形成由填充玻璃的聚丙烯制成的元件。
16. 如權(quán)利要求15所述的方法，其中，形成第一元件的步驟包括 對元件進行注射模制或壓縮模制。
17. 如權(quán)利要求16所述的方法，其中，形成第二元件的步驟包括 形成由電泳金屬制成的元件。
18. 如權(quán)利要求17所述的方法，其中，粘合步驟包括未對第一元 件的粘接表面進行預處理而將粘合劑應(yīng)用于第一或第二元件的粘接表 面。
19. 一種形成機動車輛的結(jié)構(gòu)元件的方法，包括a. 模制由填充玻璃的聚丙烯制成的第一元件，該元件具有至少三個粘接表面以及在其間延伸的多個肋，其中多個肋中的至少一個包括接合特征；b. 形成第二元件，該元件具有與第一元件的至少三個粘接表面相 對應(yīng)的至少三個粘接表面，并沿第二元件的彈性部分進一步具有至少 一個接合特征，從而與第一元件的接合特征相接合以形成扣合連接；c. 使用結(jié)構(gòu)型粘合劑將第一和第二元件的至少三個粘接表面粘合 在一起，其中一個或多個接合特征三維地確定第二元件相對于第一元 件的位置，從而在粘接表面之間形成粘合接合點，該接合點在一個或 多個粘接表面的長度上具有恒定的厚度。
全文摘要
本發(fā)明包括用于形成運輸工具和汽車的結(jié)構(gòu)元件的設(shè)備和方法，其中汽車為優(yōu)選情況。本發(fā)明包括混合結(jié)構(gòu)，優(yōu)選地，該結(jié)構(gòu)由兩個或更多元件形成，這些元件使用粘合劑粘接在一起，以形成比傳統(tǒng)的由金屬制成的元件重量輕的結(jié)構(gòu)元件。該混合元件還基本不需要復合模制工藝流程。有益的是，在裝配、壓縮以及固化粘合劑的過程中，可以使用一個或多個扣合件或類似裝置來確定并保持兩個或更多元件的空間關(guān)系。
文檔編號B60R19/03GK101128308SQ200680006009
公開日2008年2月20日 申請日期2006年2月24日 優(yōu)先權(quán)日2005年2月25日
發(fā)明者A·J·德羅斯特, A·伊科特尼斯, P·J·諾頓, S·R·泰利 申請人:陶氏環(huán)球技術(shù)公司