CN113903508A - 复合材料结构和复合材料结构生产方法 - Google Patents

复合材料结构和复合材料结构生产方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种复合材料结构,其防止在将嵌入在导电树脂部中的导体的一部分露出以作为连接部的同时发生电化学腐蚀。复合材料结构包括:由导电强化树脂形成的导电树脂部,其中导电纤维包含在基材中;导体,由导电材料形成并且嵌入在导电树脂部中,导体的一部分露出以作为用于与另一部件电连接的连接部;以及绝缘体,由绝缘材料形成并且至少部分地嵌入在导电树脂部中以被夹置于导电强化树脂与导体之间,从而防止导体的连接部接触导电强化树脂。

Description

复合材料结构和复合材料结构生产方法
技术领域
本发明涉及一种复合材料结构,其中,导体嵌入在由导电强化树脂形成的导电树脂部中,并且涉及一种用于获得该复合材料结构的复合材料结构生产方法。
背景技术
近年来,随着车身的多材料化,诸如CFRP(碳纤维增强塑料)和CFRTP(碳纤维增强热塑性塑料)这样的碳纤维增强的强化树脂已经开始用于车身结构(例如,参考专利文献1)。当对车身结构使用这样的的强化树脂时,存在确保接地点的问题,并且一种可能的解决方案可以是例如复合材料结构,其中导体嵌入在由强化树脂形成的树脂部中,并且电连接部作为接地点而从导体露出到树脂外部。尽管并非旨在确保接地点,但是专利文献1示例性地示出了复合材料结构,其中如上所述的连接部设置在导体中,该导体嵌入在由强化树脂形成的树脂部中。
现有技术文献
专利文献1:JP2016-183885A
发明内容
本发明要解决的问题
在专利文献1示例地示出的复合材料结构中,导体所嵌入其中的树脂部本身对应于由包含诸如碳纤维的导电纤维的导电强化树脂形成的导电树脂部。结果,随着连接部与导电树脂部互相接触,在露出作为连接部的所述导体与所述导电树脂部相互接触的例如连接部的基部处,产生了相当于与不同金属之间的接触的接触状态。当诸如水的液体到达该部分时,这可能由于不同金属之间的接触而引起电化学腐蚀。
鉴于上述问题,本发明的目的是提供一种复合材料结构,其能够在使嵌入在导电树脂部中的导体的一部分露出以作为连接部的同时防止电化学腐蚀。本发明的另一个目的是提供一种用于获得所述复合材料结构的复合材料结构生产方法。
问题的解决方案
为了实现上述目的,本发明提供了一种复合材料结构,其包括:由导电强化树脂形成的导电树脂部,其中导电纤维包含在基材中;导体,其由导电材料形成并且在导体的一部分露出以作为用于与另一部件电连接的连接部的状态下嵌入在导电树脂部;以及绝缘体,其由绝缘材料形成并且其至少一部分嵌入在导电树脂部中,以被夹置于导电强化树脂与导体之间,从而防止导体的连接部接触导电强化树脂。
为了实现上述目的,本发明还提供一种复合材料结构生产方法,该复合材料结构生产方法包括:第一步骤:用绝缘材料覆盖由导电材料形成的导体的至少一部分;和第二步骤:使用由绝缘材料所覆盖的导体以及使用在基材中包含了导电纤维的导电强化树脂形成导电树脂部和绝缘体,导体在该导体的一部分露出以作为用于与另一部件电连接的连接部的状态下嵌入在导电树脂部中,并且绝缘体至少部分地嵌入在导电树脂部中以被夹置于导电强化树脂与导体之间,从而防止导体的连接部接触导电强化树脂。
发明的有利效果
根据如上所述的复合材料结构和复合材料结构生产方法,通过绝缘体防止了导体的一部分露出的连接部与形成导电树脂部的导电强化树脂之间的接触,该绝缘体至少部分地嵌入在导电树脂部中,以被夹置于导电强化树脂和导体之间。这种接触的防止能够避免在诸如连接部的基部的部分处的相当于不同金属之间的接触的接触状态,从而防止电化学腐蚀。因此,根据上述复合材料结构和复合材料结构生产方法,能够在使嵌入在导电树脂部中的导体的一部分露出以作为连接部的同时防止电化学腐蚀。
附图说明
图1是示出第一实施例的复合材料结构的示意性立体图;
图2是示出图1中所示的复合材料结构的内部构造的示意图;
图3是示出第二实施例的复合材料结构的示意性立体图;
图4是示出第三实施例的复合材料结构的示意性截面图;
图5是示出关于第一实施例的导体的连接部的第一连接例的示意性立体图;
图6是示出关于第一实施例的导体的连接部的第二连接例的示意性立体图;
图7是示出第四实施例的复合材料结构的示意性立体图;
图8是示出第五实施例的复合材料结构的示意性立体图;
图9是示出第六实施例的复合材料结构的示意性立体图;
图10是示出第七实施例的复合材料结构的示意性立体图;
图11是示出第八实施例的复合材料结构的示意性立体图;
图12是示出关于第八实施例的导体的连接部的第一连接例的示意性截面图;
图13是示出了关于第八实施例的导体的连接部的第二连接例的示意性截面图;
图14是示出第九实施例的复合材料结构的示意性立体图;
图15是示出第十实施例的复合材料结构的示意性立体图;
图16是沿着图15中的线V101-V101截取的示意性截面图,示出了图15中所示的复合材料结构的内部构造;
图17是示出关于第十实施例的导体的连接部的第一连接例的示意性截面图;
图18是示出关于第十实施例的导体的连接部的第二连接例的示意性截面图;
图19是示出第十一实施例的复合材料结构的示意性立体图;
图20是沿着图19中的线V111-V111截取的示意性截面图,示出了图19中所示的复合材料结构的内部构造;
图21是示出关于第十一实施例的导体的连接部的第一连接例的示意性立体图;
图22是示出关于第十一实施例的导体的连接部的第二连接例的示意性截面图;
图23是示出第十二实施例的复合材料结构的示意性立体图;
图24是沿着图23中的线V121-V121截取的示意性截面图,示出了图23中所示的复合材料结构的内部构造;
图25是示出第十三实施例的复合材料结构的示意性立体图;
图26是沿着图25中的线V131-V131截取的示意性截面图,示出了图25中所示的复合材料结构的内部构造;并且
图27是示出用于获得第一实施例的复合材料结构的复合材料结构生产方法的流程的示意图。
参考标记列表
1、2、3、4、5、6、7、8、9、100、110、120、130 复合材料结构
1a 预露出结构
11、81、91、101、111、121、131 导电树脂部
11a 导电纤维
11a-1 导电纤维片
11b 基材
12、22、42、62、72、82、92、102、112、122、132 导体
12a、102a、112a、122a、132a 第一导体
12b、42b、62b、72b、82b、92b、102b、112b、122b、132b 第二导体
12b-1、62b-1、72b-1、92b-1、102b-1、112b-1、132b-1 连接部
12b-2、8a、100a 通孔
12b-3 被覆盖部
13、33、53、63、73、83、93、103、113、123、133 绝缘体
42c、53a 突起
64、124 被覆电线
64a、124a 圆形端子
72b-2、92b-2、132b-2 公共端
74、94、134 连接器
81a、91a 第一平面
81b、91b 第二平面
81c、91c 直立平面
101a、111a、121a、131a 表面
101b 凹部
B1、B8、B10、B11 螺栓
N1、N8、N10、N11 螺母
W1、W8、W10、W11 带端子的电线
W11、W81、W101、W111 露出的芯线
W12、W82、W102、W112 圆形端子
WS8、WS10 绝缘垫圈
D101 深度方向
Z1 绝缘材料
Z2 导电强化树脂
S11 第一步骤
S12 第二步骤
S121 预露出步骤
S122 露出步骤
S122a 片材放置步骤
S122b 基材浸渍步骤
S122c 加工/抛光/清洁步骤
具体实施方式
将描述根据本发明的复合材料结构和复合材料结构生产方法的一个实施例。首先,将参照图1和图2描述复合材料结构的第一实施例。
图1是示出第一实施例的复合材料结构的示意性立体图,并且图2是示出图1中所示的复合材料结构的内部构造的示意图。图2示出图1中所示的复合材料结构1的示意性分解立体图和沿着图1中的线V1-V1截取的示意性截面图。
该实施例的复合材料结构1是其中导体12嵌入在导电树脂部11中的结构,并且导体12的一部分露出以作为用于与另一部件连接的连接部12b-1。复合材料结构1包括导电树脂部11、导体12和绝缘体13。
如图2所示,导电树脂部11是由导电强化树脂形成的部分,在该导电强化树脂中,导电纤维11a包含在树脂绝缘基材11b中。在此实施例中,虽然作为一个实例导电树脂部11以扁平长方体的形状示出,但其形状不限于此,且可根据其实际应用而为任何形状。
导电纤维11a的一个实例是具有导电性的强化纤维,例如碳纤维。强化纤维的其它实例包括铝纤维、铜纤维、不锈钢纤维等。
作为基材11b,能够使用绝缘性的树脂或导电性的树脂。绝缘性的树脂的实例包括热固性树脂,例如环氧树脂、苯酚、不饱和聚酯、乙烯基酯、氰酸酯、聚酰亚胺等。绝缘性的树脂的实例还可以包括热塑性树脂,例如聚酰胺、聚碳酸酯、聚苯硫醚、聚醚醚酮等。通过向上述绝缘性的树脂添加以下添加剂以赋予导电性来获得导电性的树脂。用于赋予导电性的添加剂的实例包括导电聚合物,例如聚噻吩、低聚噻吩、聚吡咯和聚苯胺。此外,添加剂的实例还可包括导电填料,例如碳基的、基于金属的、基于金属氧化物的、金属涂覆的和金属氧化物涂覆的导电填料。
在该实施例中,如图2所示,为了将导电纤维11a结合到基材11b中,用熔融的基材11b浸渍由导电纤维11a形成的导电纤维片11a-1的叠层。然而,将导电纤维11a结合到基材11b中的方法不限于此,例如,可将通过粉碎导电纤维11a而获得的纤维碎片揉入到熔融的基材11b中。
导体12是由导电材料形成的部分,并且在导体12的一部分露出作为用于与另一部件电连接的连接部12b-1的状态下嵌入在导电树脂部11中。在该实施例中,导体12包括:完全嵌入在导电树脂部11中的第一导体12a;和第二导体12b,其在导电树脂部11内结合到第一导体12a,并且第二导体12b的一部分是连接部12b-1。第二导体12b是与另一部件诸如电线所连接的电极,如稍后将描述的。
在该实施例中,作为一个实例,导体12的第一导体12a和第二导体12b以矩形平板状示出。然而,其形状不限于矩形平板状,并且第一导体和第二导体可以各自为任何形状。在该实施例中,嵌入在导电树脂部11中的第一导体12a示出为沿着导电树脂部11的形状的矩形平板,如图1的立体图和图2的分解立体图所示。另一方面,图2的截面图示出了呈波纹形式的第一导体12a,以示出第一导体12a在导电树脂部11内也可以是任何形状,而与导电树脂部11的形状无关。此外,一部分作为与另一部件连接的连接部12b-1的第二导体12b可以是允许与另一部件诸如电线连接的任何形状。
第一导体12a的材料的实例包括碳纤维和通常用作导电部件的材料的以下金属材料。也就是说,金属材料的实例包括铝、铜、金、其他金属及其合金等。第一导体12a的形状可以是如上所述的任何形状,并且可以是例如板状、箔状、金属纤维编织而成的片状、用金属丝粗制而成的网状、线状、杆状、管状等。
用作电极的第二导体12b的材料的实例包括金属材料,诸如铝、铜、金、其他金属及其合金等。在该实施例中,第二导体12b以矩形平板形状示出,如图1和图2所示。然而,第二导体的形状不限于如上所述的形状,并且可以是其他形状,诸如圆形端子的形状等,只要其允许与诸如电线的另一部件的连接即可。
在该实施例中,如上所述的第一导体12a和第二导体12b在导电树脂部11内结合,它们的端部彼此表面接触以形成导体12。结合它们的方法可包括一般结合方法,诸如熔融结合、固相结合、钎焊、粘合和机械结合,该机械结合诸如压接、铆接、螺栓连接等。
绝缘体13由绝缘材料形成,并且是部分地嵌入在导电树脂部11中以被夹置在导电强化树脂与导体12之间的部分,从而防止导体12的连接部12b-1与形成导电树脂部11的导电强化树脂接触。在该实施例中,作为一个实例,绝缘体13以长方体形状示出。该形状是与包括矩形平板形状的第二导体12b匹配的形状的实例。然而,绝缘体13的形状不限于此,并且可以是任何形状,只要其能够被夹置在形成导电树脂部11的导电强化树脂与导体12之间即可。
形成绝缘体13的绝缘材料可以是能够确保绝缘性的任何材料,并且其实例包括树脂、橡胶、弹性体和陶瓷。在绝缘体13由树脂、橡胶或弹性体形成的情况下,其形成方法可包括注塑成型、挤出成型、吹塑成型、真空成型、压力成型、压缩成型、浇铸成型、发泡成型、热熔成型、灌封(potting)等。在绝缘体13由陶瓷形成的情况下,其成形方法可包括机加工等。导体12的第二导体12b被压配合到以如上所述的方式形成的绝缘体13中,从而绝缘体13被附接到导体12。此外,在绝缘体13由树脂、橡胶或弹性体形成的情况下,导体12的第二导体12b的表面可以涂覆有这些材料,以同时进行绝缘体13的形成以及绝缘体13与导体12的附接。
在该实施例中,上述导电树脂部11、导体12和绝缘体13以如下所述的方式组合,以形成复合材料结构1。首先,使绝缘体13的一部分从一个端面突出,该端面是形成为长方体的导电树脂部11的表面。导体12包括连接部12b-1,该连接部12b-1对应于第二导体12b的从绝缘体13的从导电树脂部11突出的一部分进一步突出并且露出的部分。
在另一个实施例中,绝缘体13可以被构造为不从导电树脂部11的一个端面突出并且具有与该一个端面齐平的露出表面。在此情况下,导体12的连接部12b-1被构造为从绝缘体13的与导电树脂部11的一个端面齐平的露出表面突出。
接下来,将参照图3描述根据第二实施例的复合材料结构。
图3是示出第二实施例的复合材料结构的示意性立体图。在图3中,与图1和图2中所示的第一实施例中的那些部件等同的部件以与图1和图2中的部件相同的附图标记示出,并且在下文中,省略了关于这些等同部件的重复说明。
在该实施例的复合材料结构2中,与上述第一实施例的由结合在一起的两个部件构成的导体12不同,导体22是单个部件。在该实施例中,作为嵌入在导电树脂部11内的矩形平板的导体22原样延伸到导电树脂部11的外部,并且露出,以在该导体22的一部分从绝缘体13突出的状态下提供连接部22b-1。在该实施例中,导体22具有足以用作电极的厚度和强度,该电极包括用于与另一部件连接的连接部22b-1,并且因此,导体22的一部分用作电极,如此消除了如第一实施例中的设置独立电极的需要。
接下来,将参照图4描述根据第三实施例的复合材料结构。
图4是示出第三实施例的复合材料结构的示意性截面图。同样在图4中,与图1和图2中所示的第一实施例中的那些部件等同的部件以与图1和图2中的部件相同的附图标记示出,并且在下文中,省略了关于那些部件的重复说明。
在该实施例的复合材料结构3中,绝缘体33形成为不仅覆盖导体12的第二导体12b的一部分,也覆盖包括与第二导体12b结合的部分的整个第一导体12a。也就是说,在该实施例中,导体12的嵌入在导电树脂部11中的整个嵌入部分都被绝缘体33绝缘,从而不与形成导电树脂部11的导电强化树脂进行接触。因此,导体12的嵌入在导电树脂部11中的嵌入部分不仅可以用作底盘接地(chassis ground),也可以用作电路图案。在这种情况下,与作为电路图案的导体12连接的各种电气/电子部件也可以嵌入在导电树脂部11中。
接下来,将描述将另一部件连接到上述第一到第三实施例的导体12、22的连接部12b-1、22b-1的两个连接例。这些连接例在第一实施例和第三实施例之间是共通的,因此以下说明参考作为代表性实例的第一实施例的复合材料结构1给出。
图5是示出关于第一实施例的导体的连接部的第一连接例的示意性立体图。
在第一连接例中,用于连接的通孔12b-2设置在复合材料结构1的导体12的连接部12b-1处。另一部件由插通通孔12b-2的螺栓B1和拧到螺栓B1的螺母N1而被紧固和连接到连接部12b-1。该实例中的另一部件的实例包括由金属板形成的汇流条、在其端部处包括连接部件的电线,所述连接部件诸如是能够使用螺栓B1和螺母N1紧固的圆形端子等。
作为该第一连接例的修改例,例如可以设置能够拧入螺栓B1的螺孔来代替通孔12b-2,或者螺母N1可以被焊接并固定到连接部12b-1。此外,作为另一实例,可在螺纹部分穿过通孔12b-2并从其突出的状态下将螺栓B1焊接并固定到连接部12b-1。
图6是示出关于第一实施例的导体的连接部的第二连接例的示意性立体图。
在第二连接例中,作为另一部件的带端子的电线W1的一端侧上的露出芯线W11被焊接并固定到复合材料结构1的导体12的连接部12b-1。用于与电气/电子设备连接的圆形端子W12压接至具有端子的电线W1的另一端侧。
作为该第二连接例的修改例,代替带端子的电线W1,连接器的连接器端子的一端可以例如被焊接和固定。此外,作为关于连接部12b-1的连接的连接方法的实例,可以使用超声波焊接、压接等来代替焊接。
根据上述第一至第三实施例的复合材料结构1、2、3,可获得以下有利效果。也就是说,根据上述复合材料结构1、2、3,绝缘体13能够防止其中导体12、22的一部分露出的连接部12b-1、22b-1与形成导电树脂部11的导电强化树脂之间的接触。绝缘体13是以该绝缘体13被夹置在导电强化树脂与导体12、22之间的状态至少部分地嵌入在导电树脂部11中的部分。在绝缘体13以这种方式被夹置的情况下,防止了连接部12b-1、22b-1与导电强化树脂之间的接触。
与第一至第三实施例不同,如果不存在绝缘体13,则连接部12b-1、12b-1的基部在与导电强化树脂接触的状态下露出。由于连接部12b-1、22b-1和导电强化树脂之间的接触是相当于不同金属之间接触的接触状态,所以当水等到达该基部时,可能发生电化学腐蚀。
相反,在第一至第三实施例中,绝缘体13防止了在连接部12b-1、22b-1的基部处的等同于不同金属之间接触的接触状态,从而防止电化学腐蚀。因此,根据第一至第三实施例的复合材料结构1、2、3在能够将嵌入于导电树脂部11中的导体12、22的一部分露出以作为连接部12b-1、22b-1的同时防止电化学腐蚀。
在第一至第三实施例中,绝缘体13的一部分从导电树脂部11的表面突出,并且导体12、22的连接部12b-1、22b-1从该突出部分露出。根据该构造,能够提高防止连接部12b-1、22b-1与导电强化树脂之间的接触的可靠性,从而进一步防止电化学腐蚀。
此外,在第一到第三实施例中,连接部12b-1、22b-1是导体12、22的从绝缘体13的露出于导电树脂部11的部分突出的部分。根据该构造,由于连接部12b-1、22b-1从绝缘体13突出,因此能够以良好的可操作性来进行电线等到例如连接部12b-1、22b-1的附接。
此外,在第一实施例和第三实施例中,导体12包括完全嵌入在导电树脂部11中的第一导体12a和结合到该第一导体12a且一部分形成为连接部12b-1的第二导体12b。根据该构造,导体12被分成第一导体12a和第二导体12b,第一导体12a完全嵌入导电树脂部11中以用作底盘接地,第二导体12b局部形成为连接部12b-1。由于导体以这种方式被划分,所以导体12的相应部分可以由适合于使用目的的导电材料形成。
此外,在第一至第三实施例中,第二导体12b是电极。这种构造是优选的,因为例如可以使用图5和图6中所示的连接例容易地连接作为另一部件的电线等。
接下来,将参照图7描述根据第四实施例的复合材料结构。
图7是示出第四实施例的复合材料结构的示意性立体图。同样在图7中,与图1和图2中所示的第一实施例中的那些部件等同的部件以与图1和图2中的部件相同的附图标记示出,并且在下文中省略了关于这些等同部件的重复说明。
在该实施例的复合材料结构4中,导体42的连接到第一导体12a且部分地露出的第二导体42b设置有突起42c,突起42c布置成在导电树脂部11内与绝缘体13紧密接触。突起42c被布置成长方体的形状并且被布置为横贯条状的第二导体42b的中部,并且突起42c的沿着长度方向的一个侧表面与绝缘体13紧密接触。
在上述第四实施例的复合材料结构4中,同样能够在使嵌入于导电树脂部11中的导体42的一部分露出以作为连接部12b-1的同时防止电化学腐蚀,如上述第一实施例中那样。
此外,根据该实施例,导体42设置有突起42c,突起42c被布置为在导电树脂部11内与绝缘体13紧密接触,从而加强导体42与绝缘体13之间的接触。此外,由于突起42c用作抵抗在将导体42从绝缘体13拉出的方向上施加到连接部12b-1的外力的止动件,因此能够提高复合材料结构4抵抗这种外力的强度。
作为第四实施例的修改例,导体42的突起42c的形状可以从长方体变为长方体之外的形状,诸如多边形柱体、圆柱体等。在另一修改例中,作为加强导体42与绝缘体13之间的接触并且用作止动件的构造,导体42的嵌入在绝缘体13中的部分可以具有凹凸形状,其中相对于与上述外力的方向相交的方向的凸起和凹陷沿着外力的方向交替地布置。在另一实例中,导体42的嵌入在绝缘体13中的部分可以设置有通孔,并且通孔的内部也可以填充有形成绝缘体13的绝缘材料。
接下来,将参照图8描述根据第五实施例的复合材料结构。
图8是示出第五实施例的复合材料结构的示意性立体图。同样在图8中,与图1和图2中所示的第一实施例中的部件等同的部件示出为具有与图1和图2中的部件相同的参考符号,且在下文中,省略关于这些等同部件的重复说明。
在该实施例的复合材料结构5中,绝缘体53的与连接部12b-1相反的端面设置有在整周上延伸的单个突起53a。
同样,在上述第五实施例的复合材料结构5中,能够在将嵌入于导电树脂部11中的导体12的一部分露出以作为连接部12b-1的同时防止电化学腐蚀,如在上述第一实施例等中那样。
此外,根据该实施例,通过在绝缘体53的表面上设置突起53a,能够加强导电树脂部11与绝缘体53之间的接触,从而提高复合材料结构5的强度。
作为第五实施例的修改例,突起53a可以形成在绝缘体53上除了其末端之外的位置处,诸如在绝缘体53的中心处,和/或可以形成多个突起53a。在另一实例中,突起53a可以设置在绝缘体53的周向方向上的一部分处,代替设置于绝缘体53的整周上,或者突起53a可以在周向方向上间断地设置。
接下来,将参照图9描述根据第六实施例的复合材料结构。
图9是示出第六实施例的复合材料结构的示意性立体图。同样在图9中,与图1和图2中所示的第一实施例中的部件等同的部件示出为具有与图1和图2中的部件相同的参考符号,且在下文中,省略关于这些等同部件的重复说明。
在该实施例的复合材料结构6中,被覆电线64的芯线的一端在导电树脂部11内结合到嵌入导电树脂部11中的第一导体12a。本文的结合方法的实例包括焊接、超声波焊接、压接等。在被覆电线64的被覆的一部分保留在导电树脂部11内的状态下,被覆电线64的另一端侧从导电树脂部11突出,并且芯线的一部分在该另一端侧露出。作为另一部件,用于与电气/电子设备连接的圆形端子64a被压接连接到该露出的芯线。
在包括如上所述的被覆电线64的复合材料结构6中,与第一导体12a一起构成导体62的第二导体62b是被覆电线64的芯线。此外,被覆电线64的另一端侧上的露出芯线是用于与作为另一部件的圆形端子64a连接的连接部62b-1。此外,被覆电线64的被覆对应于部分地嵌入在导电树脂部11中的绝缘体63,以被夹置在导电强化树脂与导体62之间,从而防止导体62的连接部62b-1接触导电强化树脂。
同样在上述第六实施例的复合材料结构6中,能够在将嵌入于导电树脂部11中的导体62的一部分露出以作为连接部62b-1的同时防止电化学腐蚀,如在上述第一实施例等中那样。
此外,在该实施例中,由于绝缘体63是其芯线作为第二导体62b的被覆电线64的被覆,所以仅设置被覆电线64就足够并且不需要形成单独的绝缘体,因此能够减少部件的数量,因此该实施例是优选的。此外,由于导电树脂部11和绝缘体63之间的边界的尺寸能够减小到大约被覆电线64的厚度尺寸,因此能够防止由于在导电树脂部11中嵌入绝缘体63而导致的复合材料结构6的强度降低,因此该实施例在这方面是优选的。
作为第六实施例的修改例,结合到第一导体12a的被覆电线64可以根据所需的电流容量被划分成多个被覆电线,从而减小被覆电线中的每一个被覆电线的尺寸。所述多个被覆电线以其中多个被覆电线并排布置的一维布置而布置,并且各自的端部结合到第一导体12a。在该修改例中,由于一个被覆电线的尺寸减小,因此导电树脂部11可以减薄相应的量。在另一实例中,可以使用扁平线缆代替多个覆盖电线以进一步减薄导电树脂部11。
接下来,将参照图10描述根据第七实施例的复合材料结构。
图10是示出了第七实施例的复合材料结构的示意性立体图。同样在图10中,与图1和图2中所示的第一实施例中的部件等同的部件示出为具有与图1和图2中的部件相同的参考符号,且在下文中,省略关于这些等同部件的重复说明。
在该实施例的复合材料结构7中,在导电树脂部11内部,嵌入在导电树脂部11中的第一导体12a结合到连接器74的三个连接器端子的公共端72b-2,公共端72b-2对应于连接器端子的另一端子连接侧的相反侧(即,另一端子连接侧是用于与另一端子连接的一侧)。连接器74被布置成使得其用于与另一连接器连接的连接侧从导电树脂部11突出,其中连接器壳体的一部分保持在导电树脂部11内,并且在该连接侧,连接器端子的另一端子连接侧从连接器壳体露出。
在包括如上所述的连接器74的复合材料结构7中,与第一导体12a一起构成导体72的第二导体72b对应于由公共端72b-2电连接的三个连接器端子。此外,这三个连接器端子的另一端子连接侧是用于与作为另一部件的另一个端子连接的连接部72b-1。此外,连接器74的连接器壳体是绝缘体73,其部分地嵌入导电树脂部11中,以被夹置在导电强化树脂与导体72之间,以防止导体72的连接部72b-1接触导电强化树脂。
同样在上述第七实施例的复合材料结构7中,能够在将嵌入于导电树脂部11中的导体72的一部分露出以作为连接部72b-1的同时防止电化学腐蚀,如在上述第一实施例等中那样。
此外,在该实施例中,由于绝缘体73是连接器74的连接器壳体,其中连接器端子是第二导体72b,所以仅设置连接器74就足够并且不需要形成单独的绝缘体,因此能够减少部件的数量,并且因此该实施例是优选的。此外,由于原本具有用于与作为另一部件的另一端子连接的连接结构的连接器端子用作第二导体72b,因此能够容易地连接和断开另一部件,因此该实施例在这方面也是优选的。
作为第七实施例的修改例,结合到第一导体12a的连接器端子的数量可以不是三个,例如,其可以是一个、两个或多于三个。在另一实例中,多个连接器端子可以单独地结合到第一导体12a,而代替通过公共端72b-2放置在一起。在另一实例中,第一导体12a可以被分成多个导体,并且连接器端子可以分别独立地连接到多个导体。
接下来,将参照图11描述根据第八实施例的复合材料结构。
图11是示出第八实施例的复合材料结构的示意性立体图。同样在图11中,图1和图2中所示的第一实施例中的部件等同的部件示出为具有与图1和图2中的部件相同的参考符号,且在下文中,省略关于这些等同部件的重复说明。
在该实施例的复合材料结构8中,导电树脂部81包括阶状部,该阶状部包括第一平面81a、从第一平面81a布置得低一阶的第二平面81b和连接第一平面与第二平面的直立平面81c。绝缘体83形成为类似于导电树脂部81的阶梯形状且嵌入于导电树脂部81中,使得绝缘体83的一部分从导电树脂部81的第二平面81b露出于直立平面81c。与第一导体12a一起构成导体82的第二导体82b包括连接部82b-1,其是从绝缘体83的从导电树脂部81的第二平面81b露出的部分进一步露出的部分。
在该实施例中,绝缘体83形成为使其一部分与导电树脂部81的第二平面81b齐平地露出。此外,构成导体82的第二导体82b包括连接部82b-1,该连接部以与绝缘体83的从导电树脂部81的第二平面81b露出的部分的表面齐平的方式进一步露出。也就是说,在本实施例中,导电树脂部81的第二平面81b、绝缘体83的从第二平面81b露出的露出表面以及连接部82b-1的表面彼此齐平。
接下来,将说明将另一部件连接到上述第八实施例的导体82的连接部82b-1的两个连接例。
图12是示出第八实施例的导体的连接部的第一连接例的示意性截面图。
在第一连接例中,复合材料结构8的包括与第一导体12a一起构成导体82的第二导体82b的连接部82b-1的一部分设置有用于连接的通孔8a。该通孔8a设置为穿透连接部82b-1、位于下方的绝缘体83和位于更下方并包括导电纤维片11a-1的导电树脂部81。另一部件通过穿过通孔8a的螺栓B8、拧到螺栓B8的螺母N8和夹置于螺母N8与导电树脂部81之间的绝缘垫圈WS8而紧固和连接到连接部82b-1。该实例中的另一部件的实例包括由金属板形成的汇流条、在其端部处包括诸如圆形端子的连接部件的电线,该连接部件可以使用螺栓B8、螺母N8和绝缘垫圈WS8等紧固。
此外,作为第一连接例的修改例,例如,可以设置螺栓B8能够拧入其内部的的螺孔代替通孔8a,或者可以设置连接器端子作为电极,该连接器端子的端子形状使得能够将另一部件附接到连接部82b-1以及从连接部82b-1拆离。
图13是示出关于第八实施例的导体的连接部的第二连接例的示意性截面图。
在第二连接例中,在作为另一部件的带端子的电线W8的一端侧上的露出芯线W81被焊接并固定到复合材料结构8的与第一导体12a一起构成导体82的第二导体82b的连接部82b-1。用于与电气/电子设备连接的圆形端子W82被压接至该带端子的电线W8的另一端侧。
作为第二连接例的修改例,代替带端子的电线W8,可以例如焊接和固定连接器的连接器端子的一端。在另一实例中,作为关于连接部82b-1的连接的连接方法,可以使用超声波焊接、压接等代替焊接。
同样在上述第八实施例的复合材料结构8中,能够在将嵌入于导电树脂部81中的导体82的一部分露出以作为连接部82b-1的同时防止电化学腐蚀,如在上述第一实施例等中那样。
此外,在该实施例中,绝缘体83在阶梯形状的导电树脂部81的低一阶的第二平面81b处露出,其是易于接近的部分,并且导体82的连接部82b-1设置为进一步从绝缘体83的露出部分露出。在连接部82b-1被放置在这样的位置的情况下,例如能够以良好的可操作性来进行电线等到连接部82b-1的附接。
此外,在该实施例中,绝缘体83形成为使得其一部分与导电树脂部81的诸如第二平面81b和直立平面81c的表面齐平地露出。此外,导体82包括连接部82b-1,其是从绝缘体83的从第二平面81b露出的部分露出的部分。根据该构造,由于绝缘体83与导电树脂部81的表面齐平而不从其突出,因此能够将复合材料结构8的尺寸减小该量。
此外,在该实施例中,导体82包括连接部82b-1,连接部82b-1是以与绝缘体83的从导电树脂部81的第二平面81b露出的部分的表面齐平的方式露出的部分。根据该构造,由于连接部82b-1与绝缘体83的表面齐平而不从其突出,因此可以将复合材料结构8的尺寸减小该量。此外,由于包括与连接部82b-1齐平的表面的绝缘体83能够支撑整个连接部82b-1,因此能够提高连接部82b-1抵抗外力的机械强度。考虑到连接部82b-1机械强度的提高,还能够减小导体82的连接部82b-1的厚度,并且还能够使用在电特性方面优异但在机械强度方面稍劣的导电材料作为用于形成导体82的连接部82b-1的材料。
接下来,将参照图14描述根据第九实施例的复合材料结构。
图14示出了第九实施例的复合材料结构的示意性立体图。同样在图14中,与图1和图2中所示的第一实施例中的那些部件等同的部件以与图1和图2中的部件相同的附图标记示出,并且在下文中,省略了关于这些等同部件的重复说明。
在本实施例的复合材料结构9中,与第八实施例类似,导电树脂部91包括阶状部,该阶状部包括第一平面91a、第二平面91b和直立平面91c。连接器94嵌入在导电树脂部91中,使得连接器94的一部分跨越第二平面91b露出于直立平面91c。连接器94的四个连接器端子的公共端92b-2在导电树脂部91内结合到第一导体12a,所述公共端92b-2位于连接器端子的另一端子连接侧的相反侧。连接器94的用于与另一连接器连接的连接侧在连接器壳体的一部分留在导电树脂部91中的状态下从导电树脂部91露出,并且在该连接侧,连接器端子的另一端子连接侧从连接器壳体露出。
在包括如上所述的连接器94的复合材料结构9中,与第一导体12a一起构成导体92的第二导体92b对应于由公共端92-2电连接的四个连接器端子。此外,这四个连接器端子的另一端子连接侧是用于与作为另一部件的另一端子连接的连接部92b-1。此外,连接器94的连接器壳体是绝缘体93,其部分地嵌入在导电树脂部91中,以被夹置在导电强化树脂与导体92之间,使得导体92的连接部92b-1不与导电强化树脂接触。
同样在上述第九实施例的复合材料结构9中,能够在将嵌入于导电树脂部91中的导体92的一部分露出以作为连接部92b-1的同时防止电化学腐蚀,如在上述第一实施例等中那样。
此外,类似于上述第七实施例,同样在该实施例中,由于绝缘体93是连接器94的连接器壳体,因此可以减少部件的数量,因此该实施例是优选的。此外,类似于上述第七实施例,由于连接器端子用作第二导体92b,因此容易连接和断开另一部件,因此该实施例在这方面也是优选的。作为第九实施例的修改例,类似于上述第七实施例,结合到第一导体12a的连接器端子的数量可以不是四个,例如,其可以是一个、两个、三个或多于四个。在另一实例中,多个连接器端子可以各自结合到第一导体12a,而不是通过公共端98b-2放置在一起。在另一实例中,第一导体12a可以被分成多个导体,并且连接器端子可以分别独立地连接到多个导体。
接下来,将参照图15和图16描述根据第十实施例的复合材料结构。
图15是示出第十实施例的复合材料结构的示意性立体图,并且图16是沿着图15中的线V101-V101截取的示意性截面图,示出了图15中所示的复合材料结构的内部构造。同样在图15和图16中,与图1和图2中所示的第一实施例中的那些部件等同的部件以与图1和图2中相同的附图标记示出,并且在下文中,省略了关于这些等同部件的重复说明。
在该实施例的复合材料结构100中,方筒状的凹部101b设置在形成为扁平长方体的导电树脂部101的宽表面101a处。类似于上述第一实施例,导电树脂部101由导电强化树脂形成,在该导电强化树脂中,熔融的基材11b浸渍由导电纤维11a形成的导电纤维片11a-1的叠层。凹部101b形成为穿过导电纤维片11a-1的一部分。凹部101b的形状不限于方筒状,并且其可以是除了方筒状之外的多边形筒状,或者可以是圆筒状,只要它是筒状即可。
复合材料结构100中的导体102包括第一导体102a和第二导体102b。第一导体102a整体嵌入在导电树脂部101中,以被夹在导电纤维片11a-1的叠层的导电纤维片11a-1之间。第二导体102b也被形成为四边形板状,并且以第二导体102b的一部分作为连接部102b-1而在导电树脂部101中的凹部101b的底部处露出的状态,该第二导体102b放置在第一导体102a的中心附近并与其结合。因此,导体102嵌入在导电树脂部101中,使得第二导体102b的一部分作为连接部102b-1露出,以形成凹部101b的底部。导体102的第二导体102b的形状不限于四边形板状。第二导体102b的形状可以是诸如圆板状的另一形状,只要第二导体102b的一部分可以构成绝缘树脂部101中的凹部101b的底部即可。作为导体102的修改例,可以省略第二导体102b,并且作为对第二导体102b的替代,第一导体102a的一部分可以在凹部101b的底部处露出。
复合材料结构100的绝缘体103嵌入在导电树脂部101中,以该绝缘体103的一部分在凹部101b的内周表面的在该凹部101b的深度方向D101上的底侧处露出的状态,被夹置于导电强化树脂与第二导体102b之间。绝缘体103被夹置于导电强化树脂与第二导体102b之间,以覆盖第二导体102b的整个圆周上的外周部分,从而防止第二导体102b的连接部102b-1接触导电强化树脂。在本文中,绝缘体103不限于部分地在凹部101b的内周表面的底侧处露出,并且其可以在凹部101b的内周表面的整个周向表面处露出,即,绝缘体103的内周表面可以构成凹部101b本身。
接下来,将描述将另一部件连接到上述第十实施例的导体102的连接部102b-1的两个连接例。
图17是示出了关于第十实施例的导体的连接部的第一连接例的示意性截面图。
在第一连接例中,在复合材料结构100的设置构成导体102的第二导体102b的连接部102b-1的部分处,设置用于连接的通孔100a。该通孔100a设置为穿过连接部102b-1、位于下方的第一导体102a及位于更下方且包含导电纤维片11a-1的导电树脂部101。另一部件由插通通孔100a的螺栓B10、拧到螺栓B10的螺母N10和夹置在螺母N10与导电树脂部101之间的绝缘垫圈WS10而紧固和连接到连接部102b-1。该实例中的另一部件的实例包括由金属板形成的汇流条、在端部处包括诸如圆形端子的连接部件的电线,该连接部件可以使用螺栓B10、螺母N10和垫圈WS10等紧固。
作为第一连接例的修改例,可以设置螺栓B10能够拧入其中的螺孔代替通孔100a,或者可以设置连接器端子作为电极,该连接器端子的端子形状使得能够将另一部件附接到连接部102b-1和从连接部102b-1拆离。
图18是示出了关于第十实施例的导体的连接部的第二连接例的示意性截面图。
在第二连接例中,在作为另一部件的带端子的电线W10的一端侧上的露出芯线W101被焊接并固定到与第一导体102a一起构成复合材料结构100的导体102的第二导体102b的连接部102b-1。用于与电气/电子设备连接的圆形端子W102被压接至该带端子的电线W10的另一端侧。
作为第二连接例的修改例,代替带端子的电线W10,可以例如焊接和固定连接器的连接器端子的一端。在另一实例中,作为将连接部102b-1连接的连接方法,可以使用超声波焊接、压接等代替焊接。
同样在上述第十实施例的复合材料结构100中,能够在将嵌入于导电树脂部101中的导体102的一部分露出以作为连接部102b-1的同时防止电化学腐蚀,如在上述第一实施例等中那样。
此外,在该实施例中,部分地在导电树脂部101中的凹部101b的内圆周表面处露出的绝缘体103能够支撑在凹部101b的底部处露出的连接部102b-1的周部。利用绝缘体103对周部的这种支撑,能够提高连接部102b-1抵抗外力的机械强度。考虑到导体102的连接部102b-1的机械强度的改进,还可以减小导体102的连接部102b-1的厚度,并且还可以使用优异的电特性但在机械强度方面稍劣的导电材料作为用于形成导体102的连接部102b-1的材料。
接下来,将参照图19和图20描述根据第十一实施例的复合材料结构。
图19是示出第十一实施例的复合材料结构的示意性立体图,图20是沿着图19中的线V111-V111截取的示意性截面图,示出了图19中所示的复合材料结构的内部构造。
同样在图19和图20中,与图1和图2中所示的第一实施例中的那些部件等同的部件也以与图1和图2中相同的附图标记示出,并且省略了关于这些等同部件的重复说明。
在该实施例的复合材料结构110中,长方体形状的绝缘体113从形成为扁平长方体的导电树脂部111的宽表面111a的大致中心突出并露出。导体112的四边形板状的连接部112b-1从绝缘体113的一个端面突出并露出。类似于上述第一实施例,导电树脂部111由导电强化树脂形成,其中用熔融的基材11b浸渍由导电纤维11a形成的导电纤维片11a-1的叠层。
复合材料结构110的导体112包括第一导体112a和第二导体112b。第一导体112a整体嵌入在导电树脂部111中,以被夹置在导电纤维片11a-1的叠层的导电纤维片11a-1之间。第二导体112b具有这样的形状,其中四边形板状的金属板被弯曲以具有L形截面,并且第二导体112b的对应于L形的横边的部分被放置在第一导体112a的中心附近并且结合到第一导体112a的中心。第二导体112b的对应于L形的竖边的部分穿透绝缘体113并且部分地从绝缘体113的一个端面突出并露出,以作为四边形板状的连接部112b-1。在此,导体112的第二导体112b的形状不限于包括L形截面的形状。第二导体112b的形状不限于特定形状,只要其能够被放置在第一导体112a上并结合到第一导体112a并且第二导体112b的一部分能够穿透绝缘体113并从绝缘体113突出即可,并且例如可以是包括Z形、T形或C形截面的形状。
绝缘体113嵌入在导电树脂部111中,以在第二导体112b贯穿绝缘体113并且绝缘体113的一部分从导电树脂部111突出并露出的状态下,被夹置于导电强化树脂与第二导体112b之间。
接下来,将描述将另一部件连接到上述第十一实施例的导体112的连接部112b-1的两个连接例。
图21是示出了第十一实施例的导体的连接部的第一连接例的示意性立体图。
在第一连接例中,贯通构成复合材料结构110的导体112的第二导体112b的连接部112b-1来设置用于连接的通孔112b-2。另一部件通过插通通孔112b-2的螺栓B11和拧到螺栓B11的螺母N11而紧固和连接到连接部112b-1。该实例中的另一部件的实例包括由金属板形成的汇流条、在其端部处包括连接部件的电线,该连接部件是诸如能够使用螺栓B11和螺母N11等紧固的圆形端子等。
作为第一连接例的修改例,可以设置螺栓B11能够拧入其中的螺孔代替通孔112b-2,或者可以设置连接器端子作为电极,该连接器端子的端子形状使得能够将另一部件附接到连接部112b-1以及从连接部112b-1分离。
图22是示出了关于第十一实施例的导体的连接部的第二连接例的示意性截面图。
在第二连接例中,在作为另一部件的带端子的电线W11的一端侧上的露出芯线W111被焊接并固定到与第一导体112a一起构成复合材料结构110的导体112的第二导体112b的连接部112b-1。用于与电气/电子设备连接的圆形端子W112被压接至该带端子的电线W11的另一端侧。
作为第二连接例的修改例,代替带端子的电线W11,可以例如焊接和固定连接器的连接器端子的一端。在另一实例中,作为将连接部112b-1连接的连接方法,可以使用超声波焊接、压接等代替焊接。
同样在上述第十一实施例的复合材料结构110中,能够在将嵌入于导电树脂部111中的导体112的一部分露出以作为连接部112b-1的同时防止电化学腐蚀,如在上述第一实施例等中那样。
此外,在此实施例中,绝缘体113一部分从导电树脂部111的表面突出,并且导体112的连接部112b-1从绝缘体113的该部分露出。根据该构造,提高了防止连接部112b-1与导电强化树脂之间的接触的可靠性,从而进一步防止电化学腐蚀。
此外,在该实施例中,导体112的从绝缘体113的从导电树脂部111露出的部分突出的部分是连接部112b-1。根据该构造,由于连接部112b-1从绝缘体113突出,因此能够以良好的可操作性来进行例如电线等相对于连接部112b-1的附接。
接下来,将参照图23和图24描述根据第十二实施例的复合材料结构。
图23是示出第十二实施例的复合材料结构的示意性立体图,并且图24是沿着图23中的线V121-V121截取的示意性截面图,示出了图23中所示的复合材料结构的内部构造。同样在图23和图24中,与图1和图2中所示的第一实施例中的那些部件等同的部件被示出为具有与图1和图2中相同的附图标记,并且省略了关于这些等同部件的重复说明。
在该实施例的复合材料结构120中,被覆电线124从形成为扁平长方体的导电树脂部121的宽表面121a的大致中心突出并露出。类似于上述第一实施例,导电树脂部121由导电强化树脂形成,其中用熔融的基材11b浸渍由导电纤维11a形成的导电纤维片11a-1的叠层。在导电树脂部121内部,被覆电线124的芯线的一端结合到嵌入在导电树脂部121内的第一导体122a。结合方法的实例包括焊接、超声波焊接、压接等。在被覆电线124的被覆的一部分保留在导电树脂部121内的状态下,被覆电线124的另一端侧从导电树脂部121突出,并且芯线的一部分在另一端侧露出。作为另一部件的用于与电气/电子设备连接的圆形端子124a压接并连接到该露出的芯线。
在包括如上所述的被覆电线124的复合材料结构120中,与第一导体122a一起构成导体122的第二导体122b是被覆电线124的芯线。此外,被覆电线124的另一端侧上的露出芯线是用于与作为另一部件的圆形端子124a连接的连接部122b-1。此外,被覆电线124的被覆是绝缘体123,其在导体122的连接部122b-1被夹置在导电强化树脂与导体122之间的状态下被部分地嵌入在导电树脂部121中,以防止连接部122b-1接触导电强化树脂。
同样在上述第十二实施例的复合材料结构120中,能够在将嵌入于导电树脂部121中的导体122的一部分露出以作为连接部122b-1的同时防止电化学腐蚀,如在上述第一实施例等中那样。
此外,在该实施例中,由于绝缘体123是其芯线为第二导体122b的被覆电线124的被覆,所以仅设置被覆电线124就足够,并且不需要形成单独的绝缘体,因此可以减少部件的数量,因此该实施例是优选的。此外,由于导电树脂部121与绝缘体123之间的边界的尺寸可以减小到大约被覆电线124的厚度尺寸,因此能够防止由于绝缘体123嵌入于导电树脂部121中而导致的复合材料结构120的强度减小,因此该实施例也是优选的。
作为第十二实施例的修改例,结合到第一导体122a的被覆电线124可以根据所需的电流容量被划分成多个被覆电线,以减小每个被覆电线的尺寸。多个被覆电线以该多个被覆电线并排成行地布置的一维布置来布置,并且多个被覆电线的各自端部被结合到第一导体122a。在该修改例中,由于一个被覆电线的尺寸被减小,因此导电树脂部121可以被减薄该量。在另一实例中,可以使用扁平线缆代替多个被覆电线,以进一步减薄导电树脂部121。
接下来,将参照图25和图26描述根据第十三实施例的复合材料结构。
图25是示出第十三实施例的复合材料结构的示意性立体图,并且图26是沿着图25中的线V131-V131截取的示意性截面图,示出了图25中所示的复合材料结构的内部构造。在图25和图26中,与图1和图2中所示的第一实施例中的那些部件等同的部件也以与图1和图2中相同的附图标记示出,并且在下文中,省略了关于这些等同部件的重复说明。
在该实施例的复合材料结构130中,连接器134从形成为扁平长方体的导电树脂部131的宽表面131a的大致中心突出并露出。类似于上述第一实施例,导电树脂部131由导电强化树脂形成,其中用熔融的基材11b浸渍由导电纤维11a形成的导电纤维片11a-1的叠层。在导电树脂部131内,嵌入在导电树脂部131中的第一导体132a结合到用于连接器134的四个连接器端子的公共端132b-2,还公共端132b-2对应于连接器端子的另一端子连接侧(即,用于与另一端子连接的另一端子连接侧)的相反侧。连接器134被布置成使得其用于与另一连接器连接的连接侧在连接器壳体的一部分保留在导电树脂部131内的状态下从导电树脂部131突出,并且在该连接侧,连接器端子的另一端子连接侧从连接器壳体露出。
在包括如上所述的连接器134的复合材料结构130中,与第一导体132a一起构成导体132的第二导体132b对应于由公共端132b-2电连接的四个连接器端子。此外,这四个连接器端子的另一端子连接侧是用于与作为另一部件的另一个端子连接的连接部132b-1。此外,连接器134的连接器壳体是部分地嵌入在导电树脂部131中的绝缘体133,以被夹置在导电强化树脂与导体132之间,从而防止导体132的连接部132b-1接触导电强化树脂。
同样在上述第十三实施例的复合材料结构130中,能够在将嵌入于导电树脂部131中的导体132的一部分露出以作为连接部132b-1的同时防止电化学腐蚀,如在上述第一实施例等中那样。
此外,在该实施例中,由于绝缘体133是包括作为第二导体132b的连接器端子的连接器134的连接器壳体,所以设置连接器134就足够并且不需要形成单独的绝缘体,因此可以减少部件的数量,因此该实施例是优选的。此外,由于原本具有用于与作为另一部件的另一端子连接的连接结构的连接器端子被用作第二导体132b,因此可以容易地连接和断开另一部件,因此该实施例在这方面是优选的。
作为第十三实施例的修改例,结合到第一导体132a的连接器端子的数量可以不是四个,例如,其可以是一个、两个、三个或多于四个。在另一实例中,多个连接器端子可以分别结合到第一导体132a,而不是通过公共端132b-2放置在一起。在另一实例中,第一导体132a可以被分成多个导体,并且连接器端子可以分别独立地连接到多个导体。
接下来,作为复合材料结构生产方法的一个实施例,将描述用于获得第一至第十三实施例的复合材料结构1、……、130的复合材料结构生产方法。复合材料结构生产方法对于第一实施例至第十三实施例基本相同,因此参考用于获得第一实施例的复合材料结构1的复合材料结构生产方法作为代表性示例而给出以下说明。
图27是示出用于获得第一实施例的复合材料结构的复合材料结构生产方法的流程的示意图。
图27所示的复合材料结构产生方法包括第一步骤S11和第二步骤S12。
第一步骤S11是以下步骤:使用作为用于形成绝缘体13的成形材料的绝缘材料Z1来覆盖导体12的一部分,在导体12中,第二导体12b结合到第一导体12a。在该实施例中,第一步骤S11是使用绝缘材料Z1覆盖包括第二导体12b的连接部12b-1的被覆盖部分12b-3的步骤。
随后的第二步骤S12是以下步骤:使用由绝缘材料Z1部分地覆盖的导体12并且使用包括含有导电纤维片11a-1的基材11b的导电强化树脂Z2来形成导电树脂部11和绝缘体13,以露出连接部12b-1。该第二步骤S12包括预露出步骤S121和露出步骤S122。
预露出步骤S121是形成预露出结构1a的步骤,在预露出结构1a中,包括连接部12b-1的导体12整体处于非露出状态。在该预露出结构1a中,导体12的包括连接部12b-1的一部分被绝缘材料Z1和导电强化树脂Z2两者覆盖,并且其他部分被导电强化树脂Z2覆盖。该预露出步骤S121还包括片材放置步骤S121a、基材浸渍步骤S121b和加工/抛光/清洁步骤S121c。
片材放置步骤S121a是将多个导电纤维片11a-1叠层地布置,以将由绝缘材料Z1部分地覆盖的导体12夹在其间的步骤。此时,导电纤维片11a-1层叠地布置,从而与绝缘材料Z1的除了覆盖连接部12b-1的部分之外的部分重叠。随后的基材浸渍步骤S121b是通过用熔融的基材11b浸渍多个导电纤维片11a-1并将其固化从而用导电强化树脂Z2覆盖导体12和绝缘体13的一部分的步骤。随后的加工/抛光/清洁步骤S121c是将在基材浸渍步骤S121b中形成的固化的导电强化树脂Z2处理/抛光为包括期望的形状的导电树脂部11然后清除抛光的粉末的步骤。在该加工/抛光/清洁步骤S121c之后,完成预露出结构1a。
在预露出步骤S121之后的露出步骤S122是以下步骤:通过从预露出结构1a去除覆盖导体12的连接部12b-1的绝缘材料Z1来露出连接部12b-1。在露出步骤S122之后,完成绝缘体13,并且获得复合材料结构1。
根据上述复合材料结构生产方法,能够获得这样的复合材料结构1,该复合材料结构1在使嵌入于导电树脂部11中的导体12的一部分露出以作为连接部12b-1的同时防止发生电化学腐蚀,如上所述。
此外,在此实施例中,导体12的连接部12b-1由在第一步骤S11中作为覆盖物而设置的绝缘材料Z1保护,直到连接部12b-1在露出步骤S122中露出为止。此保护能够防止在生产期间,例如,在加工/抛光/清洁步骤S121c期间的电化学腐蚀。
应当注意,上述实施例仅仅示出了复合材料结构和复合材料结构生产方法的代表性示例,并且复合材料结构和复合材料结构生产方法不限于此,并且可以进行各种修改和实施。
例如,上述实施例实例性地示出了复合材料结构1、……、130,其中,关于复合材料结构的总体外观和内部结构示出了各种形状等。然而,复合材料结构不限于此,并且可以根据用途任意地设定其外观和内部结构。

Claims (10)

1.一种复合材料结构,包括:
由导电强化树脂形成的导电树脂部,在所述导电强化树脂中,导电纤维包含在基材中;
导体,该导体由导电材料形成,并且所述导体以该导体的一部分露出以作为用于与另一部件电连接的连接部的状态而嵌入在所述导电树脂部中;以及
由绝缘材料形成的绝缘体,所述绝缘体的至少一部分嵌入在所述导电树脂部中,以被夹置于所述导电强化树脂与所述导体之间,从而防止所述导体的连接部接触所述导电强化树脂。
2.根据权利要求1所述的复合材料结构,其中,
所述绝缘体的一部分从所述导电树脂部的表面突出,并且
所述导体的连接部是所述导体的如下部分:从所述绝缘体的从所述导电树脂部突出的所述一部分露出。
3.根据权利要求1所述的复合材料结构,其中,
所述绝缘体形成为使得所述绝缘体的一部分以与所述导电树脂部的表面齐平的方式露出,并且
所述导体的连接部是所述导体的如下部分:从所述绝缘体的露出于所述导电树脂部的所述一部分露出。
4.根据权利要求1-3中任一项所述的复合材料结构,其中,
所述导体的连接部是所述导体的如下部分:从所述绝缘体的露出于所述导电树脂部的部分突出。
5.根据权利要求1-3中任一项所述的复合材料结构,其中,
所述导体的连接部是所述导体的如下部分:以与所述绝缘体的从所述导电树脂部露出的部分的表面齐平的方式从所述绝缘体的所述表面露出。
6.根据权利要求1所述的复合材料结构,其中,
所述导电树脂部包括阶状部,该阶状部包括第一平面和第二平面,所述第二平面设置为比所述第一平面低一阶,
所述绝缘体形成为使得所述绝缘体的一部分从所述导电树脂部的所述第二平面露出,并且
所述导体的所述连接部是所述导体的如下部分:从所述绝缘体的露出于所述导电树脂部的所述一部分露出。
7.根据权利要求1所述的复合材料结构,其中,
所述导电树脂部包括形成在所述导电树脂部的表面上的筒状凹部,
所述导体嵌入在所述导电树脂部中,使得所述导体的一部分作为所述连接部而露出,以形成所述凹部的底部,并且
所述绝缘体嵌入在所述导电树脂部中,以所述绝缘体的一部分至少在所述凹部的内周表面的在所述凹部的深度方向上的底侧处露出的状态被夹置于所述导电强化树脂与所述导体之间。
8.根据权利要求1所述的复合材料结构,其中,
所述导体包括第一导体和第二导体,所述第一导体完全嵌入在所述导电树脂部中,所述第二导体在所述导电树脂部内结合于所述第一导体,并且所述第二导体的一部分是所述连接部。
9.根据权利要求8所述的复合材料结构,其中,
所述第二导体是电极。
10.一种复合材料结构生产方法,包括:
第一步骤:用绝缘材料覆盖由导电材料形成的导体的至少一部分;以及
第二步骤:使用被绝缘材料覆盖的所述导体以及使用在基材中包含了导电纤维的导电强化树脂来形成导电树脂部和绝缘体,所述导体以该导体的一部分露出以作为用于与另一部件电连接的连接部的状态而嵌入在所述导电树脂部中,并且所述绝缘体至少部分地嵌入在所述导电树脂部中以被夹置于所述导电强化树脂与所述导体之间,从而防止所述导体的所述连接部接触所述导电强化树脂。
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