本公開(kāi)涉及一種具有接合結(jié)構(gòu)的復(fù)合產(chǎn)品，并且更具體地涉及一種改進(jìn)生產(chǎn)率并增加由復(fù)合材料形成的單元的組裝中的連結(jié)強(qiáng)度的具有接合結(jié)構(gòu)的復(fù)合產(chǎn)品。

背景技術(shù)：

在最近開(kāi)發(fā)的高性能車(chē)輛中，由輕質(zhì)材料，即炭纖維增強(qiáng)塑料(CFRP)形成的部分，而不是由鋼形成的常規(guī)部分，應(yīng)用于車(chē)架，以便實(shí)現(xiàn)輕質(zhì)車(chē)輛。

作為必要的技術(shù)，正在開(kāi)發(fā)異質(zhì)接合或復(fù)合材料接合技術(shù)，但是接合技術(shù)涉及一種使用連結(jié)劑的折疊(lap)接合結(jié)構(gòu)或具有鉚釘、螺栓/螺母插入硬件等機(jī)械連結(jié)結(jié)構(gòu)。

在使用連結(jié)劑的折疊接合結(jié)構(gòu)的情況下，由于兩個(gè)部分之間的重疊區(qū)域的厚度增加，布局受限制，或者所述重疊區(qū)域的增加被要求增加，以增加連結(jié)強(qiáng)度。在機(jī)械連結(jié)結(jié)構(gòu)的情況下，可以形成諸如緊固件孔等弱點(diǎn)。

此外，由于所述折疊接合結(jié)構(gòu)和所述機(jī)械連結(jié)結(jié)構(gòu)不可以與由鋼形成的常規(guī)部分一起生產(chǎn)，專(zhuān)用線可以需要安裝和操作，并且因此制造成本增加。

已經(jīng)提供上述描述，以協(xié)助理解本公開(kāi)的背景，并且不應(yīng)該解釋為對(duì)應(yīng)于為本領(lǐng)域中的技術(shù)人員已知的常規(guī)技術(shù)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

因此，鑒于上述問(wèn)題已經(jīng)做出本公開(kāi)，并且本公開(kāi)的目的是提供一種改進(jìn)生產(chǎn)率并增加由復(fù)合材料形成的單元的組裝中的連結(jié)強(qiáng)度的具有接合結(jié)構(gòu)的復(fù)合產(chǎn)品。

根據(jù)本公開(kāi)，上述目的及其他目的可以通過(guò)具有接合結(jié)構(gòu)的復(fù)合產(chǎn)品的提供完成，所述復(fù)合產(chǎn)品包括：由復(fù)合材料形成的第一單元；第一連接器，其由金屬形成并設(shè)置有插入所述第一單元的一端中并與所述第一單元一體地形成的一端和從所述第一單元向外延伸的另一端；由復(fù)合材料形成的第二單元；和第二連接器，其由金屬形成并設(shè)置有插入所述第二單元的一端中的一端并與所述第二單元一體地形成和從所述第二單元向外延伸的另一端，其中在所述第一單元和所述第二單元的各端鄰近地彼此相對(duì)的條件下，所述第一連接器的另一端和所述第二連接器的另一端通過(guò)焊接接合并固定。

第一凸起可以在所述第一單元的所述一端或所述端部處形成；所述第一連接器可以包括：第一附接部分，其具有與所述第一凸起對(duì)應(yīng)的形狀并與所述第一凸起面接觸，以便所述第一凸起形成附接表面，和第一連接部分，其從所述第一附接部分向外延伸；第二凸起可以在所述第二單元的所述一端或所述端部處形成；并且所述第二連接器可以包括：第二附接部分，其具有與所述第二凸起對(duì)應(yīng)的形狀并與所述第二凸起面接觸，以便與所述第二凸起形成附接表面，和第二連接部分，其從所述第二附接部分向外延伸，以便形成接觸所述第一連接部分的連接表面。

所述第一連接部分和所述第二連接部分可以在與所述第一凸起和所述第二凸起平行的方向上延伸，所述第一連接部分的所述下表面和所述第二連接部分的所述上表面可以形成彼此接觸的連接表面，并且在所述連接表面處可以進(jìn)行焊接。

在接觸狀態(tài)下由所述第一連接器和所述第二連接器形成的高度可以與所述第一單元和所述第二單元的厚度相同，并且所述第一單元、所述第一連接器、所述第二連接器和所述第二單元可以形成一個(gè)平面。

所述第一凸起可以放置在所述第一附接部分，使得所述第一附接部分可以支撐所述第一凸起，所述第一連接部分可以放置在所述第二連接部分上，使得所述第二連接部分可以支撐所述第一連接部分，并且所述第二附接部分可以放置在所述第二凸起，使得所述第二凸起可以支撐所述第二附接部分。

所述第一連接部分和所述第二連接部分可以連接，以便在其之間形成間隙。

所述第一連接部分和所述第二連接部分可以在與所述第一凸起和所述第二凸起垂直的方向上延伸，所述第一連接部分的所述前表面和所述第二連接部分的所述前表面可以形成彼此接觸的連接表面，并且在所述連接表面處可以進(jìn)行焊接。

插入槽可以在所述第一附接部分和所述第二附接部分上形成，使得所述第一凸起和所述第二凸起插入所述插入槽中，以便附接表面。

所述第一連接部分和所述第二連接部分可以與所述第一凸起和所述第二凸起平行的方向上延伸，所述第一連接部分的所述下表面和所述第二連接部分的所述上表面可以形成彼此接觸的連接表面，并且在所述連接表面處可以進(jìn)行焊接。

所述第一連接部分和所述第二連接部分可以具有與所述第一附接部分和所述第二附接部分的厚度相同的厚度，并在與所述第一凸起和所述第二凸起平行的方向上延伸，所述第一連接部分的所述前表面和所述第二連接部分的所述前表面可以形成彼此接觸的連接表面，并且在所述連接表面處可以進(jìn)行焊接。

多個(gè)第一連接器可以附接到所述第一單元的兩端，并且多個(gè)第二連接器可以附接到所述第二單元的兩端，使得所述第一單元、所述第一連接器、所述第二單元和所述第二連接器通過(guò)所述第一連接器和所述第二連接器之間的接合形成閉合截面。

附圖說(shuō)明

本公開(kāi)的上述及其他目的、特征和其他優(yōu)點(diǎn)將從與附圖結(jié)合進(jìn)行的下列詳細(xì)描述更清楚地理解，其中：

圖1是根據(jù)本公開(kāi)的一個(gè)實(shí)施例示出第一單元、第一連接器、第二單元和第二連接器的視圖；

圖2是根據(jù)本公開(kāi)的一個(gè)實(shí)施例示出具有接合結(jié)構(gòu)的復(fù)合產(chǎn)品的視圖；

圖3是根據(jù)本公開(kāi)的一個(gè)實(shí)施例示出第一連接器和第二連接器的視圖；

圖4是根據(jù)本公開(kāi)的一個(gè)實(shí)施例示出第一單元和第一連接器之間的連結(jié)過(guò)程的視圖；

圖5是根據(jù)本公開(kāi)的一個(gè)實(shí)施例示出具有接合結(jié)構(gòu)的復(fù)合產(chǎn)品的視圖；

圖6是根據(jù)本公開(kāi)的實(shí)施例示出具有接合結(jié)構(gòu)的復(fù)合產(chǎn)品的視圖；

圖7是根據(jù)本公開(kāi)的實(shí)施例示出具有接合結(jié)構(gòu)的復(fù)合產(chǎn)品的視圖；以及

圖8是根據(jù)本公開(kāi)的另一實(shí)施例示出其中閉合截面由第一單元、第一連接器、第二單元和第二連接器形成的結(jié)構(gòu)的視圖。

具體實(shí)施方式

現(xiàn)在將對(duì)本公開(kāi)的優(yōu)選實(shí)施例詳細(xì)地做出參考，其中本公開(kāi)的示例在附圖中示出。在可能的情況下，相同的附圖標(biāo)記將貫穿附圖使用，以指代相同的或類(lèi)似的部件。

如圖1和圖2中示例性示出的根據(jù)本公開(kāi)的一個(gè)實(shí)施例的具有接合結(jié)構(gòu)的復(fù)合產(chǎn)品可以包括：由復(fù)合材料形成的第一單元100；第一連接器200，其由金屬形成并設(shè)置有插入第一單元100的一端中并與第一單元100一體地形成的一端和從第一單元100向外延伸的另一端；由復(fù)合材料形成的第二單元300；和第二連接器400，其由金屬形成并設(shè)置有插入第二單元300的一端中并與第二單元300一體地形成的一端和從第二單元300向外延伸的另一端，并且在第一單元100和第二單元300的各端鄰近地彼此相對(duì)的條件下，第一連接器200的另一端和第二連接器400的另一端可以通過(guò)焊接接合并固定。

更詳細(xì)地，第一凸起110可以在第一單元100的一端處形成；第一連接器200可以包括：第一附接部分210，其具有與第一凸起110對(duì)應(yīng)的形狀并與第一凸起110面接觸，以便與第一凸起110形成附接表面10，和第一連接部分220，其從第一附接部分210向外延伸；第二凸起310可以在第二單元300的一端處形成；并且第二連接器400可以包括：第二附接部分410，其具有與第二凸起310對(duì)應(yīng)的形狀并與第二凸起310面接觸，以便與第二凸起310形成附接表面10，和第二連接部分420，其從第二附接部分410向外延伸，以便形成接觸第一連接部分220的連接表面20。

第一單元100可以通過(guò)與另一單元的組裝形成一部件。第一單元100可以由復(fù)合材料形成，并且復(fù)合材料可以包括樹(shù)脂和浸漬有樹(shù)脂的增強(qiáng)纖維。熱塑性樹(shù)脂或熱固性樹(shù)脂可以作為樹(shù)脂使用。碳纖維、玻璃纖維或芳綸纖維可以作為增強(qiáng)纖維使用，并且優(yōu)選地碳纖維可以用于形成具有優(yōu)異機(jī)械性能的一部分。然而，本公開(kāi)并不限于此。

第一凸起110可以在第一單元100的一端處形成。第一連接器200可以附接到第一凸起110，并且第一連接器200的第一附接部分210可以具有與第一單元100的第一凸起110的形狀對(duì)應(yīng)的形狀，使得第一單元100和第一連接器200在彼此的面接觸中形成附接表面10。

如果第一凸起110以直角從第一單元100的端部突出，以便具有階梯形狀，第一凸起110和第一附接單元210的至少兩個(gè)垂直表面和一個(gè)平行面可以形成附接表面10，并且因此，可以維持第一單元100和第一連接器200之間的穩(wěn)定連接狀態(tài)。

如圖3中示例性地所示，第一連接部分220可以為了與另一連接器的連接的目的從第一附接部分210向外延伸。由于第一連接器200可以由諸如鋼或鋁等金屬形成，第一連接器200可以通過(guò)焊接連接到另一連接器的第一連接部分220的區(qū)域與另一連接器接合。

在這里，第一連接部分220的向外延伸可以是指在平行(horizonal)方向上、在垂直(vertical)方向上或在對(duì)角線方向上第一連接部分220從第一附接部分210延伸。

第一單元100和第一連接器200可以單獨(dú)地提供，并且可以通過(guò)應(yīng)用于附接表面10的連結(jié)劑附接并固定到彼此。此外，如圖4中示例性地所示，當(dāng)進(jìn)行使用預(yù)浸料模壓成型(PCM)的模壓成型或使用樹(shù)脂轉(zhuǎn)印成型(RTM)的噴射成型時(shí)，第一連接器200可以與第一單元100一體地成型。

第二單元300可以通過(guò)與第一單元100的組裝形成一部件。以與第一單元100相同的方式，第二單元300可以由包括樹(shù)脂和浸漬有增強(qiáng)纖維的復(fù)合材料形成。熱塑性樹(shù)脂或熱固性樹(shù)脂可以作為樹(shù)脂使用。碳纖維、玻璃纖維或芳綸纖維可以作為增強(qiáng)纖維使用并且優(yōu)選地，碳纖維可以用于形成具有優(yōu)異機(jī)械性能的一部分。然而，本公開(kāi)并不限于此。

第二凸起310可以從第二單元300的一端突出，并且第二連接器400的第二附接部分410可以連接到第二凸起310。第二附接部分410可以具有與第二單元300的第二凸起310的形狀對(duì)應(yīng)的形狀，使得第二單元300和第二連接器400可以在彼此的面接觸中形成附接表面10。

第二連接器400的第二連接部分420可以由諸如鋼或鋁等金屬形成，并且如圖3中示例性地所示，為了與第一連接器200的連接從第二附接部分410向外延伸。第二連接部分420和第一連接部分220可以在彼此的接觸中形成連接表面20并可以通過(guò)進(jìn)行在連接表面20處的焊接進(jìn)行接合。

在這里，點(diǎn)焊或CO₂焊接可以根據(jù)第一連接器200和第二連接器400之間的連結(jié)結(jié)構(gòu)進(jìn)行。

對(duì)接接合結(jié)構(gòu)可以通過(guò)在由金屬形成的第一連接器200和第二連接器400之間的焊接形成，由此可以改進(jìn)各部分之間的組裝性能。此外，與常規(guī)方法不同，在各部分上提供單獨(dú)孔是不必要的，不可能各部分之間的重疊區(qū)域的厚度增加并因此布局配置的自由度和A/S能力可以增加。

此外，常規(guī)的鋼基組裝線可以共同地使用，并且如果車(chē)架由非均質(zhì)材料形成，車(chē)架可以焊接到常規(guī)鋼部分。

在根據(jù)本公開(kāi)的實(shí)施例的具有接合結(jié)構(gòu)的復(fù)合產(chǎn)品中，如圖2中示例性地所示，第一連接部分220和第二連接部分420可以在與第一凸起110和第二凸起310平行的方向上延伸，第一連接部分220的下表面和第二連接部分420的上表面可以形成彼此接觸的連接表面20，并且在連接表面20處可以進(jìn)行焊接。

在接觸狀態(tài)下由第一連接器200和第二連接器400形成的高度可以與第一單元100和第二單元300的厚度相同，并且因此第一單元100、第一連接器200、第二連接器400和第二單元300可以形成一個(gè)平面。

第一連接部分220和第二連接部分420的向外延伸方向可以與第一凸起110和第二凸起310平行，并且在連接表面20處可以進(jìn)行點(diǎn)焊，從而連結(jié)第一單元100和第二單元300。在這里，由第一連接器200和第二連接器400形成的高度可以與第一單元100和第二單元300的厚度相同，并且因此第一單元100、第一連接器200、第二連接器400和第二單元300可以形成一個(gè)平面，從而阻止重疊區(qū)域的厚度的增加。

與使用鉚釘或螺栓/螺母的常規(guī)連接不同，其中機(jī)械連接部分是存在的，本公開(kāi)形成一種具有一個(gè)平面的部分，并因此增加在設(shè)計(jì)中的自由度。

此外，第一凸起110可以放置在第一附接部分210上，使得第一附接部分210可以支撐第一凸起110，第一連接部分220可以放置在第二連接部分420上，使得第二連接部分420可以支撐第一連接部分220，并且第二附接部分410可以放置在第二凸起310上，使得第二凸起310可以支撐第二附接部分410。

如果第一單元100、第一連接器200、第二連接器400和第二單元300形成為具有與彼此接合的結(jié)構(gòu)，以便支撐其配對(duì)的突出端部，則它們可以承受從外部施加的負(fù)荷，并且產(chǎn)品的耐久性可以得到改進(jìn)。

第一連接部分220和第二連接部分420可以連接，以便在其之間形成間隙。如圖2中示例性地所示，如果第一連接部分220和第二連接部分420不完全地直接連接但經(jīng)連接以便在其之間形成間隙30，則能夠阻止由金屬形成的第一連接器200和第二連接器400由于熱膨脹并因此當(dāng)在連接表面20處進(jìn)行焊接時(shí)在結(jié)構(gòu)上有缺陷。

此外，通過(guò)調(diào)節(jié)第一連接部分220和第二連接部分420之間的重疊區(qū)域，可以調(diào)節(jié)在第一單元100和第二單元300之間的連結(jié)距離。

在根據(jù)本公開(kāi)的又一實(shí)施例的具有接合結(jié)構(gòu)的復(fù)合產(chǎn)品中，如圖5中示例性地所示，第一連接部分220和第二連接部分420可以在與第一凸起110和第二凸起310垂直的方向上延伸，第一連接部分220的前表面和第二連接部分420的前表面可以形成彼此接觸的連接表面20，并且在連接表面20處可以進(jìn)行焊接。

第一連接部分220和第二連接部分420的向外延伸方向可以垂直于第一凸起110和第二凸起310，并且在連接表面20處可以進(jìn)行點(diǎn)焊，從而連結(jié)第一單元100和第二單元300。因此，第一單元100和第二單元300之間的連結(jié)距離可以最小化，并且可以為在根據(jù)產(chǎn)品的形狀進(jìn)行點(diǎn)焊中的困難度做出準(zhǔn)備。

在根據(jù)本公開(kāi)的另一實(shí)施例的具有接合結(jié)構(gòu)的復(fù)合產(chǎn)品中，如圖6中示例性地所示，第一附接部分210和第二附接部分410可以具有圍繞第一凸起110和第二凸起310的上表面和下表面的附接表面10。

如果第一單元100和第二單元300具有大厚度并因此附接到第一單元100和第二單元300的各端的第一連接器200和第二連接器400具有大厚度，以便維持在第一單元100和第二單元300之間的穩(wěn)定連接狀態(tài)和第一連接器200和第二連接器400之間的穩(wěn)定連接狀態(tài)，則第一附接部分210和第二附接部分410可以形成具有圍繞第一凸起110和第二凸起310的上表面和下表面的形狀的附接表面10。

如果第一凸起110和第二凸起310以直角突出，則第一凸起110和第一附接單元210中的每個(gè)和第一附接部分210和第二附接部分410中的每個(gè)的至少三個(gè)垂直表面和兩個(gè)平行面形成附接表面10。因此，可以維持其之間的穩(wěn)定連接狀態(tài)。

第一連接部分220和第二連接部分420可以在與第一凸起110和第二凸起310平行的方向上延伸，并且第一連接部分220的下表面和第二連接部分420的上表面可以形成彼此接觸的連接表面20，并且在連接表面20處可以進(jìn)行焊接。此外，在接觸狀態(tài)下由第一連接器200和第二連接器400形成的高度可以與第一單元100和第二單元300的厚度相同。

在第一連接部分220和第二連接部分420的連接表面20處可以進(jìn)行點(diǎn)焊，從而連結(jié)第一單元100和第二單元300。在這里，由第一連接器200和第二連接器400形成的高度可以與第一單元100和第二單元300的厚度相同，以便阻止重疊區(qū)域的厚度的增加，并且通過(guò)調(diào)節(jié)第一連接部分220和第二連接部分420之間的重疊區(qū)域，可以調(diào)節(jié)第一單元100和第二單元300之間的連結(jié)距離。

另外，第一連接部分220和第二連接部分420可以具有與第一附接部分210和第二附接部分410的厚度相同的厚度，并在與第一凸起110和第二凸起310平行的方向上延伸，第一連接部分220的前表面和第二連接部分420的前表面可以形成彼此接觸的連接表面20，并且在連接表面20處可以進(jìn)行焊接。

通過(guò)調(diào)節(jié)第一連接部分220和第二連接部分420的延伸距離，可以調(diào)節(jié)第一單元100和第二單元300之間的連結(jié)距離，并且可以進(jìn)行CO₂焊接，以在為在根據(jù)產(chǎn)品的形狀進(jìn)行點(diǎn)焊中的困難度的準(zhǔn)備中連結(jié)第一單元100和第二單元300。

如圖8中示例性地所示，本公開(kāi)的另一實(shí)施例可以提供一種接合結(jié)構(gòu)，其中多個(gè)第一連接器200附接到第一單元100的兩端，多個(gè)第二連接器400附接到第二單元300的兩端，并且閉合截面可以通過(guò)第一連接器200和第二連接器400之間的接合由第一單元100、第一連接器200、第二單元300和第二連接器400形成。

第一連接器200和第二連接器400可以分別地附接到第一單元100和第二單元300的兩端，并且在由第一連接器200和第二連接器400形成的連接表面20處可以進(jìn)行焊接，從而能夠連結(jié)第一單元100和第二單元300。

如從上述描述顯而易見(jiàn)，具有接合結(jié)構(gòu)的復(fù)合產(chǎn)品可以改進(jìn)生產(chǎn)率并增加由復(fù)合材料形成的單元的組裝中的連結(jié)強(qiáng)度。此外，實(shí)現(xiàn)對(duì)接接合結(jié)構(gòu)，并因此可以增加與車(chē)架部件配對(duì)或附接到車(chē)架部件的組裝性能和布局自由度。

此外，常規(guī)的鋼基組裝線可以共同地使用，并且如果車(chē)架由非均質(zhì)材料形成，車(chē)架可以焊接到常規(guī)鋼部件。

雖然本公開(kāi)的實(shí)施例已經(jīng)為了說(shuō)明性目的公開(kāi)，但是本領(lǐng)域的那些技術(shù)人員將理解到在不背離如隨附權(quán)利要求中公開(kāi)的本公開(kāi)的范圍和精神的情況下，各種修改、添加和替換都是可能的。