包括两个粘接的车身构件的车辆车身技术领域
本发明涉及一种车辆车身,该车辆车身包括由纤维加强的塑料制
成的第一车身构件和由纤维加强的塑料制成的第二车身构件,所述第
一车身构件和所述第二车身构件借助粘合层相互粘接并且在主加载平
面中以推力和/或拉力受载。
背景技术
在现代车辆的车辆车身中,车辆车身的车身构件由纤维加强的塑
料构造。这样的车身构件是相对薄壁的并且相应地具有小的刚度和稳
定性。相应地,有问题的是,这样的车身构件一方面要连接到稳定的
或者说刚性的车辆车身,但另一方面也要有针对性地连接到挠性的车
辆车身。在此,原则上已知的是,车身构件彼此在粘合面上借助粘合
层粘接。
发明内容
按照本发明,实现一种车辆车身,该车辆车身包括由纤维加强的
塑料制成的第一车身构件和由纤维加强的塑料制成的第二车身构件,
所述第一车身构件和所述第二车身构件借助粘合层相互粘接并且在主
加载平面中以推力和/或拉力受载,其中,粘合层借助粘合法兰构造成
形,在该粘合法兰上,粘合层倾斜于主加载平面以30°和60°之间的角
度定向。特别优选地,按照本发明的粘合层倾斜于主加载平面以40°
和50°之间的角度定向、特别是以45°的角度定向。
利用按照本发明构造成形的在所属粘合法兰上有针对性地倾斜于
主加载平面定位粘合层,避免在两个相互连接的车身构件的连接部位
上的剪切式接合。同时也避免了顶部拉力载荷(Kopfzuglast),换而
言之,确保纯粹往粘合层上通过推力导入载荷。因此实现的粘合部具
有高的使用寿命并且也具有高的强度。利用该粘合部也可以承担密封
功能。为此特别有利的是,按照本发明的粘接构造为具有密封功能的
结构粘合部、亦即构造为粘合面在结构上具有特别构造的粘合部。相
应地按照本发明,不需要第二连接技术、例如螺纹件连接或铆接,并
且也不需要附加的密封过程。
按照本发明的车身构件优选地以塑料作为基质构造,为此,不仅
可以使用热固性聚合物,而且可以使用热塑性聚合物。作为热固性基
质系统使用相对经济的聚酯树脂、乙烯酯树脂和环氧树脂。也可以制
造热塑性的纤维复合材料。作为基质系统然后主要使用聚酰胺、聚丙
烯和聚乙烯。在这样的塑料中置入加强材料或加强纤维。按照本发明,
作为加强材料主要使用由玻璃、碳和芳香族聚酰胺制成的合成纤维,
这些合成纤维作为粗纱、纱布、织物或无纺布使用。因此,特别是薄
壳状车身构件的特性可以不仅绝对地、而且在所述车身构件的在纵向
和横向之间的关系中在宽的范围内变化。
按照本发明,作为粘合方法优选地在接合在一起之前将活化剂施
加到车身构件上,该活化剂强烈地加速在边界面上的所属粘合剂与车
身构件的化学反应。此外,仅将粘合剂施加到一个车身构件上,反之
将另一个车身构件强烈地加热。在接着将车身构件接合在一起时,产
生明显超过室温的过渡温度。这个关系到活化剂的温度导致在边界面
上的粘合剂的非常快速的反应,从而在这个过渡温度下几秒钟的稳定
之后,在边界面上的粘合剂便构成这样的强度,使得在随后提高温度
以完全硬化粘合剂时,没有空气可以侵入粘合剂中。
优选地,利用这样的按照本发明的第一和第二车身构件构造客舱
的A柱。这样的A柱关于其主加载平面在车辆正常运行的情况下沿竖
直方向受载并且在侧面撞击的情况下沿水平方向受载。亦即A柱具有
两个主加载平面,即,竖直加载平面和水平加载平面。
此外,在按照本发明的车辆车身上有利地利用第一车身构件构造
客舱的侧框架并且利用第二车身构件构造客舱的环形支架下部。在这
两个车身构件中,作为主加载平面又得到用于通常的支撑加载的竖直
加载平面和用于侧面撞击的水平加载平面。
此外,在按照本发明的车辆车身上优选地设置有第三车身构件,
该第三车身构件与第一或第二车身构件的粘合层覆盖在第一和第二车
身构件之间的粘合层。亦即利用这个粘合层布置结构,两个粘合层处
于相彼此重叠,其中,一个车身构件处于粘合层之间。另外两个车身
构件处于所述粘合层的两个外侧上。在此,车身构件可以如屋顶木瓦
结构那样彼此仅部分地重叠。尽管如此,实现“中央的”粘合区域,
该粘合区域作为用于车身构件的连接接头作用。在该连接接头上,利
用按照本发明构造的粘合层可实现高的刚度并且同时在所参与的车身
构件热膨胀时特别有利的应力补偿是可能的。
按照本发明优选地,利用第一和第二车身构件构造客舱的侧框架
并且利用第三车身构件构造客舱的前围板或者说前面的端板。亦即侧
框架和前围板有利地耦联在该连接接头上。
此外,本发明涉及一种车辆车身、特别是上述类型的车辆车身,
该车辆车身包括由纤维加强的塑料制成的第一车身构件和由纤维加强
的塑料制成的第二车身构件,所述第一车身构件和所述第二车身构件
借助粘合层相互粘接并且在主加载平面中以推力和/或拉力受载,其
中,粘合层借助弯曲的粘合法兰构造成形。这样的粘合层有针对性地
拱曲或者说构造到所参与的车身构件的拱曲部中。利用这样的构造也
可以避免剪切式接合和顶部拉力载荷以及实现以推力的载荷导入。此
外,这样的粘接就争取达到的密封功能而言是有利的。
利用这样的粘合法兰结构,有利地构造客舱的车门槛到侧框架上
的连接,其中,利用第一车身构件构造客舱的车门槛加强部并且利用
第二车身构件构造客舱的侧框架。
最后,本发明也涉及一种车辆车身、特别是上述类型的车辆车身,
该车辆车身包括由纤维加强的塑料制成的第一车身构件和由纤维加强
的塑料制成的第二车身构件,所述第一车身构件和所述第二车身构件
借助粘合层相互粘接,其中,粘合层完全有针对性地以1.4mm至
1.6mm的厚度构造成形。利用这样的粘合层,特别是结合以上解释的
粘合方法,所参与的车身构件在粘合层内的特别有利的公差补偿是可
能的。然后此外,不需要第二连接技术、例如螺纹件连接或铆接,并
且不需要附加的密封过程。
附图说明
下面借助示意性的附图详细解释按照本发明的解决方案的实施
例。附图中:
图1示出按照本发明的车辆车身的一部分的透视性分解图;
图2示出按照图1视向Ⅱ的视图;
图3示出图2中Ⅲ-Ⅲ的剖视图;
图4示出图2中Ⅳ-Ⅳ的剖视图以及
图5示出图2中Ⅴ-Ⅴ的剖视图。
具体实施方式
载客汽车的车辆车身10作为其客舱的主要部分具有侧壁或者说
侧框架12。侧框架12在侧向在车辆车身10上构成环形,利用该环形,
不仅在正面碰撞到车辆车身10上时、而且在侧面撞击到车辆车身上时
特别保护客舱内部的乘客。侧框架12就所属车辆而言作为车身构件包
含下面的车门槛或者说车门槛区域14、前面的前围板或者说前围板区
域16、前面的A柱或者说A柱区域18以及上面的车顶梁或者说车顶
梁区域20。
侧框架12由内部的侧框架壳22和外部的侧框架壳24构成,它们
分别作为薄壁的车身构件以结构化的薄壳形式由纤维加强的塑料制
成。
两个侧框架壳22和24在条形的、特别是沿着侧框架壳22和24
的边缘延伸的、同样薄壁的粘合法兰26处相互粘接。在图3、4和5
中描述:该粘合法兰26在两个在那里粘接的车身构件之间分别具有一
个粘合层28,所述粘合层具有1.5mm的厚度,其具有+/-0.1mm的
厚度公差。
此外,粘合法兰26不仅关于相应的粘合部位的水平主加载平面
30、而且关于该相应的粘合部位的竖直主加载平面32以大约45°的角
度34斜置。
此外,在图3中描述:在内部的侧框架壳22的内侧上在其下面的
车门槛区域14处还设置有由纤维加强的塑料制成的同样薄壳状的车
门槛加强部36,该车门槛加强部借助弯曲的粘合法兰38和在那里设
置在该粘合法兰的弯曲部中的粘合层28粘接,该粘合层同样具有1.5
+/-0.1mm的厚度。
此外,利用图4描述:怎样在A柱区域18中在两个侧框架壳22
和24的内部在相对于主加载平面30和32斜置的粘合法兰26之间保
持棒形的、同样由纤维加强的塑料制成的A柱加强部40。
最后,借助图5在其左边的区域中可看到的是,在所属车辆中基
本上沿其横向作为客舱的下面的、前面的前围板或者说端板延伸的前
围板壳42怎样在其侧向的边缘区域中借助同样斜置的粘合层28粘接
在由内部的侧框架壳22和外部的侧框架壳24构成的侧框架12上。在
此,用于围板壳42的粘合层28与粘合层28至少部分地重叠,正如在
屋顶木瓦结构中也是这种情况。以这种方式实现了所属前围板与侧框
架12的、由相互堆叠的粘合层28构造的连接接头。
附图标记列表
10车辆车身
12侧框架
14车门槛区域
16前围板区域
18A柱区域
20车顶梁区域
22内部的侧框架壳
24外部的侧框架壳
26倾斜定向的粘合法兰
28粘合层
30水平主加载平面
32竖直主加载平面
34角度
36车门槛加强部
38弯曲的粘合法兰
40A柱加强部
42前围板壳