CN113412354A - 用于拉挤、挤出和模制部件的附接系统 - Google Patents

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Abstract

一种结构构件，所述结构构件包括在用于形成所述结构构件的两个或更多个元件上的一体形成的连接器部，其中第一元件上的第一连接器部被成形为接合第二元件上的第二连接器部。

Description

用于拉挤、挤出和模制部件的附接系统
技术领域
本教导总体上涉及结构构件，并且更具体地，涉及机械地连接一个或多个元件以形成一个或多个结构构件。
背景技术
各种各样的行业利用结构构件作为用于结构支撑的装置，包括建筑构造、运输、家具、电器和体育用品。由于这种广泛的使用，仍然需要将多个元件(例如，零件或构件)连接在一起以形成这种结构构件，并且还需要连接相邻的结构构件。
此外，随着利用新的制造工艺来形成结构构件，形成构件和将构件彼此附接在一起存在额外的挑战。通常，通过不同制造工艺形成的构件可能需要彼此连接。此外，仍然需要使制造过程中的步骤最小化，因此一体形成的连接装置通常优于单独的连接器。
因此，具有一体形成的附接结构将是有益的，即使元件通过不同的制造方法形成，该一体形成的附接结构也允许用于形成结构构件的元件中和元件之间的连接。
发明内容
本教导通过在用于形成结构构件的两个或更多个元件上提供一体形成的连接器部来满足一个或多个本需求，其中第一元件上的第一连接器部被成形为接合第二元件上的第二连接器部。连接器部可以与粘合剂接触以改善第一元件和第二元件之间的连接。
第一连接器部或第二连接器部中的一个或多个可以包括一个或多个突出部。第一连接器部或第二连接器部中的一个或多个可以包括一个或多个开口。第一连接器部可以包括适于接合第二连接器部的延伸部的凹口。第一连接器部或第二连接器部中的一个或多个可以包括燕尾接头。第一连接器部或第二连接器部中的一个或多个可以包括基本上线性的、箭头形的、T形的、U形的、V形的、圆形的、椭圆形的、梯形的或矩形的延伸部。第一连接器部或第二连接器部中的一个或多个可以形成为用于接收延伸部的路径。第一连接器部或第二连接器部中的一个或多个可以是柔性的，并且可以适于弯曲以便接合相邻的连接器部。结构构件可以包括至少三个、至少四个、至少五个或甚至至少六个连接器部。
该构件可以包括粘合剂，该粘合剂基本上不与第一连接器部和第二连接器部中的一个或多个接触。该构件可以包括与第一连接器部和第二连接器部中的一个或多个直接接触的粘合剂。所述构件可以包括粘合剂，所述粘合剂被活化以粘附、发泡、固化或其任何组合，并且所述粘合剂在活化前、活化后或活化前和活化后基本上不与所述连接器部中的一个或多个接触。所述构件可以包括粘合剂，所述粘合剂被活化以粘附、发泡、固化或其任何组合，并且所述粘合剂在活化前、活化后或活化前和活化后与所述连接器部中的一个或多个接触。
第一元件或第二元件中的一个或多个可以是拉挤元件。第一元件或第二元件中的一个或多个可以是挤出元件。第一元件或第二元件中的一个或多个可以是模制元件。第一元件或第二元件中的一个或多个可以是注塑成型元件。第一元件或第二元件中的一个或多个可以通过增材制造形成。第一元件或第二元件中的一个或多个可以包括粘合剂，并且粘合剂可以被挤出到元件上。
第一元件或第二元件中的一个或多个可以形成电池盒。第一元件或第二元件中的一个或多个可以形成适于定位在腔中的增强结构。第一元件或第二元件中的一个或多个可以形成太阳能电池板的结构支撑。
结构构件可以包括第三元件。该构件可以基本上没有任何单独形成的紧固件。该构件可以基本上没有用于将第一元件连接到第二元件的任何单独形成的紧固件。该构件可以包括粘合剂，该粘合剂包括环氧树脂、丙烯酸酯、氨基甲酸乙酯或其某种组合。该构件可以包括粘合剂，该粘合剂在暴露于激励因素时被激活以粘附、发泡、固化或其某种组合。该构件可以包括双组分粘合剂，其在室温下被活化以粘附、发泡、固化或其某种组合。该构件可以包括形成为带的粘合剂。
一个或多个连接器部可以包括钩、闩锁、销、柱、凸缘、唇缘、翅片、突出部、孔、腔、凹部或其组合。一个或多个连接器部可以形成有突出部，该突出部与构件的表面形成约30度或更大、约45度或更大、或约60度或更大的角度。一个或多个连接器部可以形成有突出部，该突出部与构件的表面形成约135度或更小、约120度或更小、或约105度或更小的角度。
附图说明
图1是彼此连接的多个结构构件的俯视图；
图2是结构构件的连接器部的俯视图；
图3是用于形成结构构件的两个元件的两个连接器部的俯视图；
图4是在其间包括粘合剂的两个连接器部的截面图；
图5是用于形成结构构件的多个元件的截面图；
图6是改变形状的连接器部的截面图；
图7是多个连接器部的截面图；
图8是连接器部和相关构件的截面图；
图9是两个连接的构件的截面图；
图10是图9的构件的连接器部的截面图；
图11是两个连接器部的截面图；
图12a是两个互连的构件的截面图；
图12b是两个互连的构件的截面图。
具体实施方式
本文给出的解释和说明旨在使本领域其他技术人员熟悉本教导、本教导的原理及本教导的实际应用。本领域技术人员可以以其多种形式调整和应用本教导，如可以最适合于特定用途的要求。因此，所阐述的本教导的具体实施方案并非旨在穷举或限制本教导。因此，本教导的范围不应参考本文的描述来确定，而是应参考所附权利要求以及这些权利要求所赋予的等同物的全部范围来确定。所有文章和参考文献(包括专利申请和出版物)的公开内容出于所有目的通过引用而并入于此。如将从所附权利要求中收集的，其他组合也是可能的，所述权利要求也通过引用并入本书面描述中。
本申请要求于2019年2月7日提交的美国临时申请序列号62/802,448的申请日的权益，该申请的内容出于所有目的通过引用并入本文。
本文的教导涉及一种结构构件。结构构件可用于形成一个或多个制品，其可以被配置用于一个或多个行业，诸如商业和/或住宅建筑、汽车、航空、航海、运输、消费品或其组合。作为示例，构件可以用作太阳能电池板的支撑结构。作为另一示例，结构构件可以被配置为加强机动车辆、机动车辆的部件或两者。该构件可以用作电动车辆的电池盒。结构构件可以增强腔体、中空构件、面板、其他结构或其组合。结构构件可以通过改善制品的一个或多个结构特性来增强。一个或多个结构特性可以是强度、刚度、减振、密封、噪声吸收、隔热、阻挡或其组合。结构构件可以包括一个或多个结构刚性部、一个或多个柔性部、一个或多个粘合剂部、一个或多个连接器部或其组合。
结构构件可以被拉挤成型、挤出成型、模制成型、冲压成型、液压成型等。经由连接器部连接的相邻的结构构件可以通过相同的工艺形成，或者可以通过不同的工艺形成。
结构构件可以包括一个或多个元件。一个或多个元件可以形成为承载件。承载件可以用于支撑结构构件的粘合剂材料。承载件可以用于增强制品。承载件可以用作结构构件的粘合剂材料的基板。承载件可以在结构上是刚性的。承载件可以是柔性的。承载件可以被成形为类似于粘合剂材料，使得粘合剂材料被设置在承载件的表面上。粘合剂可以机械地固定到承载件上并且不含次紧固件、次粘合剂或两者。承载件可以包括一个或多个研磨表面以增加粘合剂材料与承载件之间的摩擦。承载件可以包括一个或多个孔、一个或多个腔或两者。承载件可以是基本上平面的，或者可以包括一个或多个波状表面。承载件可以是注塑成型的、冲压的、铸造的、挤出的、拉挤的、切割的或其组合。承载件可以由聚合物、金属、纤维材料、复合材料或其组合形成。承载件可以包括设置在彼此上以形成承载件的一个或多个层。例如，承载件可以包括设置在聚酰胺层上的金属层。承载件可以成形为与一种或多种粘合剂材料的形状配合。承载件被构造成将结构构件固定到被加强的制品。例如，承载件可以包括将承载件连接到制品或附加的结构构件、元件或承载件(所有这些都可以被认为是“元件”)的一个或多个连接器部。
结构构件可以由通过一个或多个一体形成的连接器部彼此连接的两个或更多个元件形成。结构构件可以通过一个或多个连接器部连接到一个或多个附加元件(其可以是另一结构构件)。连接器部可以接合相邻的连接器部。一个或多个连接器部可以包括钩、闩锁、销、柱、凸缘、唇缘、翅片、突出部、孔、腔、凹部或其组合。
连接器部可以包括一个或多个突出部。突出部可以在结构上是刚性的。突出部可以是可弹性变形的。突出部可以包括一个或多个刚性部和一个或多个可弹性变形部。突出部可以是可压缩的。突出部可以包括一个或多个弓形部、一个或多个轮廓部、一个或多个波状部、一个或多个腔、一个或多个孔、一个或多个曲线部、一个或多个边缘、一个或多个突起部、一个或多个凹部或其组合。突出部可以是类似的形状或可以是不同的形状。例如，第一组突出部可以是中空的可变形柱，而第二组突出部基本上是“T”形。突出部可以成形为与第二元件的接收部配合。突出部可以基本上正交于承载件的表面延伸。突出部可以以除正交之外的角度从承载件、粘合剂材料或两者的表面延伸。突出部可以与承载件的表面形成约30度或更大、约45度或更大、或约60度或更大的角度。突出部可以与承载件的表面形成约135度或更小、约120度或更小、或约105度或更小的角度。突出部可以定位在沿着承载件的任何位置。
连接器部可以包括接收部，该接收部可以是开口、凹口、腔等。接收部可以用于固定可以包括一个或多个突出部的另一连接器部。接收部可以是任何尺寸和形状。接收部可以是元件的中空通道。接收部可以被限定为位于承载件的实心厚度内的任何空的空间。接收部可以是腔室、凹槽、小袋、陷口或其组合。接收部可以被配置为基本上符合另一连接器部(例如，配合部)的形状。例如，配合部可以是球根状形状，并且接收部可以具有基本上中空的球根状形状，以邻接配合部的外表面。连接器部可以包括围绕相邻连接器部缠绕的蛤壳结构。连接器部可以形成为挤出或拉挤部的“臂”或壁。在一次成形之后，壁可以被再加热，并且此后，连接器部可以围绕配合部件弯曲或再成形，或者弯曲或再成形为配合部件。
结构构件可以是应用所需的任何尺寸和形状。结构构件的厚度、宽度、长度、高度或其组合可以变化。结构构件可以包括一个或多个弓形部、一个或多个轮廓部、一个或多个波状部、一个或多个腔、一个或多个孔、一个或多个弯曲部、一个或多个边缘、一个或多个突起部、一个或多个凹部或其组合。结构构件可以具有基本上均匀的尺寸和形状，或者可以具有变化的尺寸和形状。例如，结构构件的尺寸和形状可以在结构构件的不同区段之间变化。结构构件可以基本上成形为与由结构构件增强的制品配合。例如，结构构件可以是基本上“C”形的，以插入机动车辆的支柱的基本上“C”形的通道中。结构构件可以是基本上“A”形、“C”形、“D”形、“P”形、“G”形、“V”形、“L”形、“U”形或其组合。结构构件可以具有一个或多个臂、一个或多个指状部、一个或多个弯曲部、一个或多个凸缘或其组合。
粘合剂材料(如果存在)可以用于将结构构件粘附到制品，使得结构构件可以增强制品。粘合剂材料可以用于帮助连接一个或多个元件以形成结构构件。
粘合剂材料可以是在结构构件和承载件、被增强的制品或两者之间形成粘结的任何粘合剂材料。粘合剂材料可以是可热活化的、通过活化剂活化的、或两者。粘合剂材料在激活时可以是可膨胀的。在活化之前，粘合剂材料可以是触摸干燥的、非粘性的或两者兼有。粘合剂材料可以是室内稳定的。粘合剂材料可以包括粘合聚合物材料(例如，环氧树脂等)。粘合剂材料可以包括以下的一种或多种：环氧树脂；增韧剂；苯氧基树脂；抗冲改性剂；发泡剂；固化剂；填料；或其组合。粘合剂可以是单组分或双组分粘合剂。粘合剂可以是基于环氧树脂的、基于丙烯酸酯的或基于氨基甲酸酯的。如果粘合剂材料是可膨胀的或可发泡的，则粘合剂材料可以膨胀到大于其在未膨胀状态下的体积的体积(例如，大至少5％、大至少20％或甚至可能大至少50％)。相对于原始未膨胀体积，体积膨胀可以是约400％或更小、约300％或更小、或约200％或更小。相对于原始未膨胀体积，体积膨胀可以是约50％或更大、约100％或更大、或约150％或更大。或者，由于发泡和/或未发泡形式的粘合剂材料的固化(例如，交联)，粘合剂材料的体积在活化后可以更小。多种粘合剂材料可以设置在承载件的一个或多个表面上。粘合剂材料的示例可见于专利号为6,846,559；6,923,499；7,125,461；7,199,165；7,521,093；7,892,396；8,236,128；8,334,055；8,475,694；和8,702,889的美国专利中，所有这些专利出于所有目的通过引用并入本文。
连接器部可以卡扣在一起。连接器部可以一起滑动。用于形成连接器部的材料可以是铝、钢、镁、聚乙烯或其他热塑性塑料。用于形成连接器部的材料可以是复合材料，包括具有玻璃、玄武岩或碳纤维股线或织物网的环氧树脂或聚氨酯树脂。
现在转到附图，图1至图12a和图12b示出了一个或多个结构构件10的视图。结构构件10包括多个元件12，每个元件12包括一个或多个连接器部14。粘合剂材料16可以定位成与元件12接触。
具体参考图1，示出了用于连接元件12的各种不同形状和一体形成的连接器部14。所示的元件12不含任何粘合剂。在图2中，示出了具有3个不同的连接器部14的圆形元件12。每个连接器部适于接合相邻元件(未示出)的连接器部。在图3中，示出了三个元件12，其具有用于接合一个或两个其他元件12的连接器部14的连接器部14。在图4中，粘合剂层16被示出在第一连接器部14和第二连接器部14之间。在图5中，三个连接器部连接两个元件12。在图6中，柔性连接器部14被示出为处于未弯曲位置和弯曲位置两者。在图7中，示出了三个连接器部，其适于将第一元件12连接到三个相邻元件(未示出)。在图8中，元件12被示出为包括四个连接器部14，其中一个连接器部被示出为与第二元件12接合。在图9中，示出了两个互连的元件12，其具有连接器部14和用于实现连接的粘合剂16。在图10中，示出了图9的连接器部14的放大图像，其中粘合剂16不接触连接器部14。在图11中，示出了包括多个燕尾形连接器部14的元件12。在图12a和图12b中，示出了C形拉挤元件12，其包括粘合剂16和用于连接到挤出元件12的多个连接器部14。
本文给出的解释和说明旨在使本领域其他技术人员熟悉本发明、其原理及其实际应用。以上描述旨在是说明性的而非限制性的。本领域技术人员可以以其多种形式调整和应用本发明，因此可以最适合于特定用途的要求。
因此，所阐述的本发明的具体实施方案并非旨在穷举或限制本教导。因此，本教导的范围不应参考本说明书来确定，而是应参考所附权利要求以及这些权利要求所赋予的等同物的全部范围来确定。本文公开的主题的任何方面在所附权利要求中的省略不是对这样的主题的放弃，也不应认为发明人不认为这样的主题是所公开的发明主题的一部分。
多个元件或步骤可以由单个集成元件或步骤提供。可替代地，单个元件或步骤可以被分成单独的多个元件或步骤。
描述元件或步骤的“一”或“一个”的公开内容并不旨在排除另外的元件或步骤。
虽然本文可以使用术语第一、第二、第三等来描述各种元件、部件、区域、层和/或部分，但是这些元件、部件、区域、层和/或部分不应受这些术语的限制。这些术语可用于将一个元件、部件、区域、层或部分与另一个区域、层或部分区分开。当在本文中使用时，诸如“第一”、“第二”和其他数字术语的术语不暗示序列或顺序，除非上下文明确指出。因此，在不脱离教导的情况下，下面讨论的第一元件、部件、区域、层或部分可以被称为第二元件、部件、区域、层或部分。
为了便于描述，本文可以使用空间相对术语，例如“内”、“外”、“下面”、“下方”、“下部”、“上方”、“上部”等，以描述如图所示的一个元件或特征与另一个或多个元件或特征的关系。除了图中描绘的取向之外，空间相对术语可以旨在涵盖装置在使用或操作中的不同取向。例如，如果图中的装置被翻转，则被描述为在其他元件或特征“下方”或“下面”的元件将被定向为在其他元件或特征“上方”。因此，示例性术语“下方”可以涵盖上方和下方两种取向。装置可以以其他方式取向(旋转90度或处于其他取向)，并且相应地解释本文使用的空间相对描述符。
所有文章和参考文献(包括专利申请和出版物)的公开内容出于所有目的通过引用被并入。如将从所附权利要求中收集的，其他组合也是可能的，所述权利要求也通过引用并入本书面描述中。
除非另有说明，否则与数值量组合的术语“约”或“大约”的教导涵盖所述量的教导，以及所述量的近似值。举例来说，“约100”的教导涵盖在100+/-15的范围内的教导。

Claims (33)

1.一种结构构件，所述结构构件包括在用于形成所述结构构件的两个或更多个元件上的一体形成的连接器部，其中第一元件上的第一连接器部被成形为接合第二元件上的第二连接器部。
2.根据权利要求1所述的结构构件，其中，所述第一连接器部和所述第二连接器部中的一个或多个与粘合剂接触，以改善所述第一元件和所述第二元件之间的连接。
3.根据权利要求1或2所述的结构构件，其中，所述第一连接器部或所述第二连接器部中的一个或多个包括一个或多个突出部。
4.根据前述权利要求中任一项所述的结构构件，其中，所述第一连接器部或所述第二连接器部中的一个或多个包括一个或多个开口。
5.根据前述权利要求中任一项所述的结构构件，其中，所述第一连接器部包括适于接合所述第二连接器部的延伸部的凹口。
6.前述权利要求中任一项所述的结构构件，其中，所述第一连接器部或所述第二连接器部中的一个或多个包括燕尾接头。
7.根据前述权利要求中任一项所述的结构构件，其中，所述第一连接器部或所述第二连接器部中的一个或多个包括基本上线性的、箭头形的、T形的、U形的、V形的、圆形的、椭圆形的、梯形的或矩形的延伸部。
8.根据前述权利要求中任一项所述的结构构件，其中，所述第一连接器部或所述第二连接器部中的一个或多个被形成为用于接收延伸部的路径。
9.根据前述权利要求中任一项所述的结构构件，其中，所述第一连接器部或所述第二连接器部中的一个或多个是柔性的并且适于弯曲以便接合相邻的连接器部。
10.根据前述权利要求中任一项所述的结构构件，其中，所述结构构件包括至少三个、至少四个、至少五个或甚至至少六个连接器部。
11.根据前述权利要求中任一项所述的结构构件，其中，所述构件包括粘合剂，所述粘合剂基本上不与所述第一连接器部和所述第二连接器部中的一个或多个接触。
12.根据前述权利要求中任一项所述的结构构件，其中，所述构件包括与所述第一连接器部和所述第二连接器部中的一个或多个直接接触的粘合剂。
13.根据前述权利要求中任一项所述的结构构件，其中，所述构件包括粘合剂，所述粘合剂被活化以粘附、发泡、固化或它们的任何组合，并且所述粘合剂在活化前、活化后或活化前和后基本上不与所述连接器部中的一个或多个接触。
14.根据前述权利要求中任一项所述的结构构件，其中，所述构件包括粘合剂，所述粘合剂被活化以粘附、发泡、固化或它们的任何组合，并且所述粘合剂在活化前、活化后或活化前和后与所述连接器部中的一个或多个接触。
15.根据前述权利要求中任一项所述的结构构件，其中，所述第一元件或所述第二元件中的一个或多个是拉挤元件。
16.根据前述权利要求中任一项所述的结构构件，其中，所述第一元件或所述第二元件中的一个或多个是挤出元件。
17.根据前述权利要求中任一项所述的结构构件，其中，所述第一元件或所述第二元件中的一个或多个是模制元件。
18.根据前述权利要求中任一项所述的结构构件，其中，所述第一元件或所述第二元件中的一个或多个是注塑成型元件。
19.根据前述权利要求中任一项所述的结构构件，其中，所述第一元件或所述第二元件中的一个或多个通过增材制造形成。
20.根据前述权利要求中任一项所述的结构构件，其中，所述第一元件或所述第二元件中的一个或多个包括粘合剂，并且所述粘合剂被挤出到所述元件上。
21.根据前述权利要求中任一项所述的结构构件，其中，所述第一元件或所述第二元件中的一个或多个形成电池盒。
22.根据前述权利要求中任一项所述的结构构件，其中，所述第一元件或所述第二元件中的一个或多个形成适于定位在腔中的增强结构。
23.根据前述权利要求中任一项所述的结构构件，其中，所述第一元件或所述第二元件中的一个或多个形成用于太阳能电池板的结构支撑件。
24.根据前述权利要求中任一项所述的结构构件，其包括第三元件。
25.根据前述权利要求中任一项所述的结构构件，其中，所述构件基本上没有任何单独形成的紧固件。
26.根据前述权利要求中任一项所述的结构构件，其中，所述构件基本上没有用于将所述第一元件连接到所述第二元件的任何单独形成的紧固件。
27.根据前述权利要求中任一项所述的结构构件，其中，所述构件包括粘合剂，所述粘合剂包括环氧树脂、丙烯酸酯、氨基甲酸酯或它们的某种组合。
28.根据前述权利要求中任一项所述的结构构件，其中，所述构件包括粘合剂，所述粘合剂在暴露于激励因素时被活化以粘附、发泡、固化或它们的某种组合。
29.根据前述权利要求中任一项所述的结构构件，其中，所述构件包括双组分粘合剂，所述双组分粘合剂在室温下被活化以粘附、发泡、固化或它们的某种组合。
30.根据前述权利要求中任一项所述的结构构件，其中，所述构件包括形成为带的粘合剂。
31.根据前述权利要求中任一项所述的结构构件，其中，所述一个或多个连接器部包括钩、闩锁、销、柱、凸缘、唇缘、翅片、突出部、孔、腔、凹部或它们的组合。
32.根据前述权利要求中任一项所述的结构构件，其中，所述一个或多个连接器部形成有突出部，所述突出部与所述构件的表面形成约30度或更大、约45度或更大、或约60度或更大的角度。
33.根据前述权利要求中任一项所述的结构构件，其中，所述一个或多个连接器部形成有突出部，所述突出部与所述构件的表面形成约135度或更小、约120度或更小、或约105度或更小的角度。
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