CN207715500U - 一种碳纤维增强聚合物部件的连接结构及具有该结构的车辆行走机构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种碳纤维增强聚合物部件的连接结构及具有该结构的车辆行走机构，该连接结构包括第一连接元件、第二连接元件和紧固连接件，所述第一连接元件和/或第二连接元件为碳纤维增强聚合物部件，所述连接结构还包括衬套，第一连接元件与第二连接元件配合连接的过孔内设有安装衬套的第一胶粘层，紧固连接件穿过衬套紧固连接第一连接元件和第二连接元件。本实用新型在确保碳纤维增强聚合物部件可靠地固定在其他车辆零部件上的同时，能有效避免电化学腐蚀现象，不损坏碳纤维增强聚合物部件。

Description

一种碳纤维增强聚合物部件的连接结构及具有该结构的车辆 行走机构

技术领域

本实用新型属于机械连接结构技术领域，具体涉及一种碳纤维增强聚合物部件的连接结构及具有该结构的车辆行走机构。

背景技术

部分车身零部件采用纤维增强聚合物材料以满足减重要求，特别是高比强度和高比模量的碳纤维增强聚合物材料，由于碳纤维增强聚合物材料抗冲击性能差，成本高，吸能小等缺点，目前只能局部应用，如中央通道、A、B柱加强板。这就带来了多种材料车身结构的连接，胶粘连接是一种有效的连接方式。

但局部连接区域由于空间受限，胶粘面积较小，不能满足连接强度要求，需要采用其他连接方式，如铆接、螺接。

然而这种碳纤维增强聚合物车身件与车辆其他部件的铆接/螺接连接会产生一些问题，因为碳纤维增强聚合物在铆接区域，由于压力作用下，与其他部件接合会产生与金属材料不同的压溃性破坏，同时碳纤维与碳素钢接触会产生严重的电化学腐蚀。

发明内容

本实用新型旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本实用新型提供一种碳纤维增强聚合物部件的连接结构及具有该结构的车辆行走机构，目的是避免衬套与碳纤维增强聚合物部件之间产生电化学腐蚀。

为了实现上述目的，本实用新型采取的技术方案为：

一种碳纤维增强聚合物部件的连接结构，包括第一连接元件、第二连接元件和紧固连接件，所述第一连接元件和/或第二连接元件为碳纤维增强聚合物部件，所述连接结构还包括衬套，第一连接元件与第二连接元件配合连接的过孔内设有安装衬套的第一胶粘层，紧固连接件穿过衬套紧固连接第一连接元件和第二连接元件。

所述第一连接元件的外表面与紧固连接件之间设有第一垫片，且第一连接元件的外表面与紧固连接件之间，所述第二连接元件的外表面与紧固连接部件之间设置第二垫片，且第二连接元件的外表面与紧固连接部件之间设有第三胶粘层。

所述过孔为圆形孔，所述第一垫片和第二垫片均为与过孔同轴线设置的金属垫片，且第一垫片和第二垫片的内径均与过孔的内径相同。

所述圆形孔的内径比衬套的外径大0.2-2mm。

所述圆形孔的内径比衬套的外径大0.5-1mm。

所述衬套的高度比第一连接元件与第二连接元件的厚度总和小0.1-0.5mm。

所述衬套为铝合金或中低碳钢制作的管状结构。

所述第一胶粘层为结构胶层。第二胶粘层和第三胶粘层均为结构胶层。

所述紧固连接件为铆钉。

一种车辆行走机构，包括所述碳纤维增强聚合物部件的连接结构。

本实用新型的有益效果：本实用新型操作方便；在确保碳纤维增强聚合物部件可靠地固定在其他车辆零部件上的同时，能有效避免电化学腐蚀现象，不损坏碳纤维增强聚合物部件。

附图说明

本说明书包括以下附图，所示内容分别是：

图1是本实用新型的第一连接元件与第二连接元件的配合示意图；

图2是本实用新型的结构示意图。

图中标记为：

2、第一连接元件，3、第二连接元件，4、圆形孔，5a、第一垫片，5b、第二垫片，6a、第二胶粘层，6b、第三胶粘层，7、衬套，8、第一胶粘层，9、紧固连接件。

具体实施方式

下面对照附图，通过对实施例的描述，对本实用新型的具体实施方式作进一步详细的说明，目的是帮助本领域的技术人员对本实用新型的构思、技术方案有更完整、准确和深入的理解，并有助于其实施。

如图1至图2所示，一种碳纤维增强聚合物部件的连接结构，包括第一连接元件2、第二连接元件3和紧固连接件9，第一连接元件2与第二连接元件中至少有一个为碳纤维增强聚合物部件，碳纤维增强聚合物材料由碳纤维和聚合物树脂组成，碳纤维包括连续纤维、短切纤维，颗粒状纤维中的一种或几种共用，聚合物树脂包括环氧树脂、酚醛树脂、聚酯树脂。该连接结构还包括衬套7，第一连接元件2与第二连接元件3配合连接的过孔内设有安装衬套7的第一胶粘层8，紧固连接件9穿过衬套7紧固连接第一连接元件2和第二连接元件3。其中过孔采用圆形孔4，优选的，圆形孔的内径比衬套的外径大0.2-2mm。更优选的，圆形孔的内径比衬套的外径大0.5-1mm。第一连接元件2位于第二连接元件3的上方且两个连接元件的圆形孔4同轴设置。在衬套与圆形孔内壁之间涂覆第一胶粘层，能够避免衬套与碳纤维增强聚合物部件之间产生电化学腐蚀。第一胶粘层优选采用结构胶层。衬套7为铝合金或中低碳钢制作的管状结构。

紧固连接件9连接第一连接元件和第二连接元件的两端分别套装有垫片，第一连接元件2的外表面与紧固连接件9之间设有第一垫片5a，且第一连接元件2的外表面与紧固连接件9之间设有第二胶粘层6a，第二连接元件3的外表面与紧固连接部件之间设置第二垫片5b，且第二连接元件3的外表面与紧固连接部件之间设有第三胶粘层6b。第一垫片5a与第一连接元件2通过第二胶粘层6a连接，第二垫片5b与第二连接元件3通过第三胶粘层6b连接，第二胶粘层6a和第三胶粘层6b均优选为结构胶层。紧固连接件9优选为铆钉。

第一垫片5a和第二垫片5b均优选为与圆形孔同轴线设置的金属垫片，如铝合金、碳钢、不锈钢，优选不锈钢；第一垫片5a和第二垫片5b的内径均与圆形孔的内径相同。

作为进一步的改进，衬套7的高度比第一连接元件2与第二连接元件3的厚度总和小0.1-0.5mm。衬套7同时贯通在第一连接元件2的圆形孔和第二连接元件3的圆形孔内，并通过第一胶粘层8与圆形孔内壁连接。具体是将铆钉插入衬套7内，将衬套7外表面涂胶，置于圆形孔4内，铆枪铆接，通过铆钉胀大使衬套7胀大压挤第一胶粘层8，实现第一连接元件2和第二连接元件3可靠连接。

本实用新型主要应用于车辆的部件如车辆舱室和承载的车身构件，特别是行走机构件上，在第一连接元件2下安装有第二连接元件3，在需要连接的位置开孔，在孔壁、第一连接元件上表面和第二连接元件下表面垫片安放位置均涂抹结构胶，将垫片放置在第一连接元件上表面和第二连接元件下表面结构胶上，将衬套穿在铆钉上，一起插入孔内，铆钉采用铆枪铆接。其中铆钉钉体对第一连接元件和第二连接元件孔壁以及上下表面的挤压力通过衬套和垫片传递到碳纤维增强聚合物材料，由于衬套和垫片为金属材料，可以分散挤压力，提高了连接可靠性。衬套与第一连接元件及第二连接元件孔壁有胶层连接，铆钉钉体对孔壁的挤压力会分解一部分力为衬套、胶层和孔壁之间的拉力，挤压力降低，进一步提高连接可靠性。

本实用新型在第一连接元件2和第二连接元件3连接位置开孔，孔壁和上下表面涂胶，将垫片，衬套7、铆钉置于连接结构上可直接禁固，操作简单方便。

此外，第一连接元件2和第二连接元件3如需要维修，铆钉与碳纤维增强聚合物不直接接触，切削去除铆钉不会损坏到脆性的碳纤维增强聚合物。

以上结合附图对本实用新型进行了示例性描述。显然，本实用新型具体实现并不受上述方式的限制。只要是采用了本实用新型的方法构思和技术方案进行的各种非实质性的改进；或未经改进，将本实用新型的上述构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种碳纤维增强聚合物部件的连接结构，包括第一连接元件、第二连接元件和紧固连接件，其特征在于：所述第一连接元件和/或第二连接元件为碳纤维增强聚合物部件，所述连接结构还包括衬套，第一连接元件与第二连接元件配合连接的过孔内设有安装衬套的第一胶粘层，紧固连接件穿过衬套紧固连接第一连接元件和第二连接元件。

2.根据权利要求1所述碳纤维增强聚合物部件的连接结构，其特征在于：所述第一连接元件的外表面与紧固连接件之间设有第一垫片，且第一连接元件的外表面与紧固连接件之间，所述第二连接元件的外表面与紧固连接部件之间设置第二垫片，且第二连接元件的外表面与紧固连接部件之间设有第三胶粘层。

3.根据权利要求2所述碳纤维增强聚合物部件的连接结构，其特征在于：所述过孔为圆形孔，所述第一垫片和第二垫片均为与过孔同轴线设置的金属垫片，且第一垫片和第二垫片的内径均与过孔的内径相同。

4.根据权利要求3所述碳纤维增强聚合物部件的连接结构，其特征在于：所述圆形孔的内径比衬套的外径大0.2-2mm。

5.根据权利要求4所述碳纤维增强聚合物部件的连接结构，其特征在于：所述圆形孔的内径比衬套的外径大0.5-1mm。

6.根据权利要求1所述碳纤维增强聚合物部件的连接结构，其特征在于：所述衬套的高度比第一连接元件与第二连接元件的厚度总和小0.1-0.5mm。

7.根据权利要求1所述碳纤维增强聚合物部件的连接结构，其特征在于：所述衬套为铝合金或中低碳钢制作的管状结构。

8.根据权利要求1所述碳纤维增强聚合物部件的连接结构，其特征在于：所述第一胶粘层为结构胶层。

9.根据权利要求1所述碳纤维增强聚合物部件的连接结构，其特征在于：所述紧固连接件为铆钉。

10.一种车辆行走机构，其特征在于：包括权利要求1-9任一项所述的碳纤维增强聚合物部件的连接结构。