TW519561B - A sectional composite structural part and a process for producing same - Google Patents

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TW519561B
TW519561B TW090110448A TW90110448A TW519561B TW 519561 B TW519561 B TW 519561B TW 090110448 A TW090110448 A TW 090110448A TW 90110448 A TW90110448 A TW 90110448A TW 519561 B TW519561 B TW 519561B
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segmented
section
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scope
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Joachim Wagenblast
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Description

519561 A7 B7 五、發明說明（ 經 •齊 部 2 產 % 員 '土 P Μ 【發明領域】 本:¾明提供一種由兩個或兩個以上的分 (SeCtl〇n)所組成之複合結構件及其製造程序，於1中且有 =端=二分節部件係與第二分節部件鄰接或被插入 ΐ:一t卽部件，其特徵在於：與這些分節部件形成完全 :接之強化元件係被固定於這些分節部件之連接點的區域 I;且這些分節部件係藉由在連接點之區域中注入或收缩 熱塑性塑料而彼此接合。 '' 【發明背景】 、—本發明特別提供一種藉由建立非常堅固與非常剛硬的 稷合結構件而用以接合分節部件與薄板之製程，尤盆 由使用塑膠/金屬混合模式之構造，其中接合半成 造後合結構件之動作係藉由加熱成型熱塑性模製組成而同 時達成。 “本發明亦提供一種藉由建立接合區域（此接合區域係 猎由使用混合模式之構造而遭受到高應力）而用以連結半 成品之製程。 此製程製造出包含例如鋼鐵或複合材料之非常堅固與 非常剛硬的成分之複合結構件，其係被接合並固定在一定 的位置，亦藉由使用熱塑性塑料之數條肋或數個實心邊壁 而受到支撐成形。 受到高應力之支樓部、分節部件、薄板等之非常堅固 的連結，時常出現在車輛或機器之構造中。於此情況下， 由鋼鐵或鋁所構成之支撐部受到大量使用，而這些支撐部 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 5 10 15 20 519561
發明說明（> 10 15 % 20 係在接合區域中被焊接或彼此接合。$了連接點(以下亦 稱為接合點）之更進-步的硬化，吾人可整合支柱（brace) _例如銘模鑄之鑄型接合。另—種可能性係為使用由 複。材料所構成之半成品(以長纖維強化之塑膠)。這些半 成品通常係藉由與接合元件(亦包含複合材料)疊層而彼此 接合。 這些在傳統上實際所使用之運作模式具有以下缺點： 接合處理很費時’且在大量生產期間只允許有限的尺寸精 度與重現性。如果支柱係用來額外硬化接合元件，則這些 支柱必須具有特定的厚壁（1 i 3公釐），以避免由於挫曲 或=曲之故障。當製造私人汽車時，汽車工業所使用之金 屬薄板^習知邊壁厚度係為G 7 i 12公釐。這會增加構 件之重篁’其係與尤其是車輛設計部門之設計者所做的努 力相衝突。 一因此，本發明係基於以最初所提型式之連接點建立接 口處理之目的’其可促進支撐部與薄板之非常堅固與非常 剛硬的焊接，亦允許半成品與結構件零件之經濟可實行的 接〇以形成構件。此外，複合結構件之製造應以維持大 尺寸與高重現性之情況下發生。一項特別的目的係為在射 出成型機中處理分節部件時，避免具有〇 5至丨公釐之邊 壁厚度的薄壁分節部件由於注入壓力而產生故障。 【發明之概述】 依據本發明，這種目的係因為下述說明而達成^由非 蓽堅固的材料所構成之零件係用以連結半成品或結構件， (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) - --線· ____ 4 本紙張尺3適用中國國家標準請认4規石咖χ 29 _ ^561 五 5 10 15 20 、發明說明（3 ) 複合結構件’而這些零·係配置成完全密接於 欉：s 錢，接合11域設有熱塑性構件，而敎塑性:::::有個別!件固定在-起，並可避免接合區二 吊L固的個別令件之過早挫曲或彎曲。 ^明提供—種由兩個或兩個以上的分節部件所 =合結構件’於其中具有自由端之至少—分節部件係盘 第一分即部件鄰接或被插入至第二分節部件，其特徵在 2:與這些分節部件形成完全密接之強化元件係被固：於 ^•些分即部件之連接點的區域中；而且這些分節部件係藉 由在連接點之區域中注人或收縮熱塑性塑料而彼此接合^ 強化元件係為例如由非常堅固的材料所構成之薄板或 模鑄零件。非常堅固的材料可能為鋼鐵、鋁、鎂、陶瓷、 熱硬化材料或長纖維補強塑膠、複合材料或以工業用紡織 品補強的塑膠。 ° 熱塑性塑料可能包含一種非強化塑料或強化塑料或填 充塑料，例如：基於聚醯胺（PA)、聚酯，特別是聚對苯 甲酸乙醋（PET)、聚對丁烯二甲二乙脂（ΡΒΊΓ)、聚鏈烯烴 特別是聚丙烯（ΡΡ)、聚乙烯（ΡΕ)、苯乙烯/丙烯睛共聚合物， 特別是丙烯睛/苯乙烯/丁二烯共聚合物（A]BS)、聚破酸醋 (pC)、聚氧化丙烯（ΡΡ0)、（PS0)、聚苯硫（PPS)、聚醒亞 胺（PI)、（PEEK)、聚酮間規聚苯乙烯（PS)、或這些塑膠 之任何可能的混合物。 舉例而言，就本發明之上下文而言，分節部件係為由 塑膠或金屬（最好是例如鋼鐵、鋁、鎂之金屬）所構成之具 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格^忉父四了公釐） 519561 A7 五、發明說明（与 10 15 20 剖面！等之開放或密封的分節部件。具有圓形或長 面之㈣的分節部件或開放的υ形分節部件係為 構造。這些分節部件最好是具有〇.3至L5公釐之邊 壁厚度，尤其最好是〇.5至1.2公楚。 "，為極堅固接合成分之強化元件係以例如失鉗、吊環 =半设之型式使用，其係密接於分節部件（半成品）與結構 之形狀，又尤其使用數個支柱及/或最好是以更進一步 的支撑板當作支撐部而固定在一起。它們係置於分節部件 與其他待接合之結構件的周圍。強化元件係用以強化和硬 化連接點，並將其塑造成形，俾能使它們與半成品與待接 合之結構件形成完全密接。 在複^結構件之較佳形式方面，強化元件係設有附加 支撐壁，些附加支撐壁尤其在鄰接分節部件之情況下亦 可避免連接點之彎曲。 種下述複合結構件尤其是較佳的構造，其中：單件 強化元件係設置於分節部件之連接點，且分節部件係在注 入熱塑性塑料之前被推入或插入至此複合結構件令。 藉由使用加熱成型製程，而將作為連結材料之熱塑性 構件以下述方式配f ••使$塑性構件在一定位置固定結構 件（分節部件與薄板），而這些結構件係以確實之方式彼此 鄰接，但在別處會藉由強化元件之輔助和強化元件本身而 鬆弛連接。這可藉由強化元件之部分或完全封裝而發生。 因此，從一個結構件至另一個結構件之力量傳送，係 經由強化元件中之非常堅固的構件而發生。因為強化元件 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) - 訂·. 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格mo X 297公釐） 519561 A7 五、發明說明（t 5 10 15 20 中之支柱與支撐壁之挫曲或彎曲接著只發生在高 下，所以額外增加複合結構件之強度係藉由可選擇之 模製肋或藉由以熱塑性構件填滿孔穴(這些孔穴係口 個別支撐薄板所形成）而達成。 μ 吾人已經證明一種複合結構件尤其是有利的，於其 之數個開口部或數個鑽孔係設置於重疊位置之分節… /或：化元件中’熱塑性塑料可通過此等開口部或鐵孔， 且熱塑性塑料係被固定至此等開口部或鑽孔。 此外，或作為-種替代物的是，在複合結構件 =圭：形例中，尤其是刻痕或鼓起之變形部可 置之分節部件及/或強化元件中，而熱塑性塑料传 被固定至變形部。 7寸1乐 -種較佳的複合結構件尤其是有利的，於i 強化元件係被設計成具有至少一分節部件之單件元件，且 其中之分節部件彼此形成完全密接。 J例而言’為了這種㈣，可能以具有匹配的榫/槽 ==保形成完全密接之凸部這樣的方式塑造連鎖装置 曰在連接點之區域令’一個分節部件亦可具有一種最好 疋以強化元件或較厚邊壁之材料的型式存在之強化物。 再者，吾人已經發現用以在接合處理期間， =二ΓΛ同材料所構成之複合結構件而連接數個分節° 構件)之製程。一種材料構件係由熱塑性 材科所組成’而另—種構件通常是由非常堅固的材料所製 h張尺度翻中準（⑽ Α7 Β7 五、發明說明（ 5 10 15 20 造出。 砝構匕型本發明亦提供一種依據本發明之用以製造複合 = 1程，其特徵在於：兩個或兩個以上的分節部件 係被插入或推入至數個強化元件中，或被具有臨時連接點 二且成物㈣化元件所夹持，然後連接關在射出成型模 -全或部分由熱塑性塑料所封裝，其中之分節部件係與 強化7C件接合。 —-種下述製程係為較佳方式，於其中乃使用開放之分 即部件，並在注人熱塑性塑料時，於開放分節部件 出強化支柱。 在一個特別的較佳製程_，為了增加開放式分節部件 之剛性’數個附加強化支柱係在注入熱塑性塑料時，於連 接點之區域中被製造出。 、依據本發明之用以製造複合結構件之產品的替代方 法，其特徵在於：兩個或兩個以上的分節部件係被插入或 推入至強化元件中，或被具有臨時連接點之組成物的強化 元件所夾持，接著連接點係完全或部分被一個或一個以上 的模製件（由可收縮的熱塑性塑料所構成）所包圍，然後分 節部件係藉由模製件之熱處理而接合至強化元件。 種尤其較佳的製程之特徵在於··變形部係在組裝或 插入之前設置於分節部件，及/或特別是刻痕或鼓起之強 化疋件，及/或在分節部件之特定位置之開口部或鑽孔， 及/或強化元件中，因此當組裝或插入分節部件及/或強化 元件時，這些變形部會彼此重疊。 頁 線 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公爱 519561 A7 B7 五、發明說明（7 、因為接合處理係經由熱塑性構件之熱成形程序而達 ，所以熱塑性塑料之收縮可用以提高應力，以確保在八 節部件之連接點之區域令之永久與堅固連結。 ’、刀 5 10 15 20 此外，附加元件係被整合於執行機械功能（例如支撐 附加薄板或支撐部，使隨後安裝的零件固定在一定位置= 收納其他結構件）之複合結構件令。這些整體元件可能二 方面藉由插入由非常堅固的材料所構成之其他完全密接匕元 件而產生，而另一方面藉由使用熱塑性構件製出刻：、凹 槽或螺旋頭之形狀而產生。 吾人可能以各種不同方式進行複合結構件之製造，從 而又執行接合處理。可實行的製程主要不同於熱塑性構件 之採用·· 利用射出成型之接合·· 在藉由使用射出成型之接合處理中，首先將待接合之 結構件（分節部件或&節部件與薄板與強化元件）設置於射 出成型模中。然後，關閉射出成型模並注人熱塑性塑料 因為塑料係以液態形式注入至射出成型模，所以可沿著所 有側邊包圍置放於其中之零件，這會確保已利用強化元件 之形狀而達成之完全密接。利用在半成品與結構件及/或 被結合,強化元件中之開口部(尤其在分節部件與強化元 牛之重且開口 σ卩之區域中），亦可達成以鉚釘頭之型式的 ϋ構件之進澆(gatlng)。如果發生這種型式之進澆， 則並不需要完成封裝接合區域。 為了避免熔融之塑料在例如接合中空分節部件時滲透 I_____ 9 本紙張尺[適用中國國家標準 519561 A7 B7
五、發明說明（S 入分節部件之内部，這歧分節邱株合 焊接薄板或利用強化Μ: (例如利用 ' '專板的塑膠蓋）而永久被密封於前表 *或藉由使用安裝於模中之移動式模仁而暫時被密 f動成型製財施加高注人壓力時，藉由將 ^動式^仁插人於射出成型模中，或藉由將永久肋結構、 二二！或其他例如由膨脹金屬(expanded metai)所構成 =:?於中空分節部件中，同樣可避免掉中空分節 藉由收縮熱塑性元件之接合·· 10 15 20 基本上並未與使用射〗 半成品與結構件和待^
-丨裝 --------幻· -線· (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -n n n - 在這個製程變形例中之製程 成型之先别方法有所不同。再 叮$ | ^叫穴而m卞；f口付， 5之強化元件係以—種完全密接的方式，而非以寬鬆結 式’、且衣可疋，接著用由熱塑性塑料（延伸覆蓋在 合區域之接合點上或直接固^至接合區域之接合點之」 所組成之連結元件固^這些個別零件之裝配。所使用之 塑性連結元件已經事先被延伸，且藉由加熱半成品或結； 件與接合區域中之強化元件，可在現在使熱塑性連結元 =縮，以為利用完全密接方式接合的強化元件建立摩擦 不同接合或加熱成型製程之組合： 用以接合半成品或結構件與強化元件的其他可能性$ 含結合上述兩種製程。 此外，有利的狀況是首先將由具有與不具有強化物（令 如插入的薄板）之熱塑性材料所構成之夾鉗 '外殼等置方 [ —________ 10 本紙張尺i適用中國國家標準（CNS^B (21G Χ 297公爱- 519561 A7 B7 五、發明說明（ 在一定位置，最後藉由使用射出成型、黏著劑或谭接以完 成圍繞接合區域之每一側的連結元件。 再者，強化元件之生產與連結元件之製造盥 理，係可合併在一個製程步驟中。舉例而言，如果強；;元 件包含金屬薄板，則這可能在塑膠射出成型製程期間形成 其最終形狀。為了此種目的，平的或已被塑成一定大小的 缚板係與健合之結構件—起被置放料财。藉由使兩 個+楔在-起並施加必需的閉合力，可將強化薄板塑造成 10 15 20 形’俾能使其位於結構件的周圍並具有結構件之形狀。然 後’待接合之結構件與強化元件的連結係藉由熔融之塑料 之注入與冷卻而達成。 由本發明所產生之優點係可摘要如下： 本發明藉由使用簡單成形的半成品而能夠形成永久、 非常堅固與非常剛硬的接合與複合結構件。 本發明可在一個射出成型模之内同時接合數個連接 點。 一在大里生產具有賴點之結構件時，此生產製程結合 南度維持之尺寸和重現性。 —在本質上非常堅固與非常剛硬的接合區域中，亦允許 額外機械功能或其他功能之整合。 複合結構件之設計可使成本與重量最佳化。 本發明亦提供使用依據本發明適當設計之複合結構 :’以作為供機器、車輛用之結構元件與所有種類之結構 ，尤其是供汽車、電子物品、家庭設備、與建築材料用 I_______ 11 私紙張G適^®家標準格⑵0 x 297 “了 519561 A7 B7
五、發明說明（/C 之結構元件。 件，當的複合結構件之應用，係為供汽車用之結構 拖加Ρ結合增加強度與其他材料特性之Η、保險桿、 尾板支撐部、車頂框架、與裝飾用元件。 詳二=吏用附圖更詳細地說明本發明’但不藉以 【圖式之簡單說明】 :i顯示具有兩個強化元件3、3,之複合結構件，用 件。兩個被注人的熱塑性材料所連結之長方形分節部 件。圖2顯示類似於圖】之具有附加強化邊緣之複合結構 圖3顯示類似於!之具有藉由收縮的熱塑性模製件 5而形成之連結的複合結構件。 、圖4顯示類似於圖1之複合結構件，但它不具有由熱 ^ 11材料所構成之橫向肋結構，而是具有整體的強化元件 3 5 員示類似於圖1之具有完全密封的強化元件3、 3’之複合結構件。 圖6係為從具有兩個強化元件3、3,、一個於分節部 件2之末端的凸緣63、與一個完全以塑料封裝的連接點1〇 之複合結構件的側邊觀看之視圖。 圖7係為沿著圖6之線A-A顯示經由如圖6所示之 12 h氏張尺度適用中國國家標^^14規格⑽x 297公釐） 5 10 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 汀· 15 4 20 --線- 519561 A7 B7 五、發明說明（// 5 10 15 20 複合結構件的剖面圖。 之個:圖?示如圖6所示之複合結構件的強化元件3、 圖9係為如圖8所示之強化元件3、3,之視圖。 圖1〇係為如圖8所示之強化元件3、3,之側視圖。 構件。7示由三個分節部件^2、8所製成的複合 於其中分節部件1與8鄰接分節部件2。 圖12顯示從背面看如圖u所示之複合結構件。 圖H14顯示供圖u所示之複人 狀的強化元件30、136。 U冓剌的不同形 圖15顯示由類似於圖4之具有兩個強化元件3。， 之薄壁_空分節部件卜2所構成的複合結構件。 於u:匕顯示由一個箱形分節部件161與-個具有併入 件⑽、…形， 圖17顯示圖16之U形分節部件之個別圖示。 圖18顯示圖16之箱形分節部件之個別圖示。 f 19顯示供汽車儀錶板用之橫向支 的複合結構件之一例。 炎释 *拷Γ <系為’°著圖19之線A-A顯示經由圖19之橫向 姜。卩之分節部件9的縱剖面圖。 』21係為圖19之不具有圍繞分節部件之注入的塑料 之檢向支撐部的視圖。 圖22顯示供汽車用之門框結構以作為複雜的複合結 請 1本紙張尺度適用中國 519561 五、發明說明（
構件之另一例。 圖23係為不具有圍繞分節部件之注入的塑料之門框 結構的視圖。 圖24顯示供汽車用之尾柘 π <尾坂框木以作為複雜的複合結 構件之另一例。 【發明之詳細說明】 連結條形實心及/或厚邊壁的中空分節部件：圖 10 至 10 15 經 濟 部 智 慧 財 產 局 員 工 消 費 Fi 印 η 20 例子1 圖1至5所不之複合結構件具有兩個長方形條形結損 件（分節部件）！與2之連結物，而分節部件係經由 非常堅固與非常剛硬$強化元件3與3,而完全固定在一 起’並利用由熱塑性塑料所構成之連結件4與5而堅穩地 連結並受到支撐。在圖6與7中，待接合之結構件盘強化 疋件係利用包圍連接點1()之熱塑性塑料4而固定在 並受到支撐。 在圖1至10之所有圖中，分節部件1與2係藉由與 強化疋件3、3’整合成-體之支撐壁31而固定於彼此關 聯之位置。這可避免分節部件㈠目對於分節部件2之橫向 移動。分節部件…之輪廓係被強化元件…，之邊 壁32所包圍。這會產生待接合之分節部件i與 元件3、3,之間的完全密接。 如果薄壁中空分節部件係利用射出成型而結合，則五 人必須注意以確保在將溶融之塑料注人至射出成型模時， 本紙張尺度適用中國ii^_(CNS)A4規格⑽χ 297公£^ (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) ks 線· 519561 A7 B7 五、發明說明（/; 10 15 經濟部智慧財產局員工消費合作钍印製 20 T會由於相當高的注入壓力而產生故障或坍塌 這種問題，基本上有兩種型式之解決方法=避= 空分節部件可藉由使用模仁（core)而受到内部支=面另中 f面’藉由複合結構件之結構設計，存在有限制強化 上之注入壓力之效果的可能性。 圖1顯示具有兩個強化元件3、3，之複合結構件，強 件3、3,係用以藉由注入之熱塑性材心連結兩個彼 此連結之長方形分節部件1、2。 〃圖2顯示類似於圖j之複合結構件，其，之強化元件 係在支撐壁之區域中設有附加強化邊緣。 在圖4之複合結構件中，強化元件3係為單片元件。 在圖1至3所示之複合結構件中，係將待接合之分節 部件1與2係推人或插入至強化元件3、3，中，並將分節 部件1與2設置於射出成型模中。連結元件4與5係藉由 注入熱塑性構件4而產生，而熱塑性構件4係經由由熱塑 性塑料所構成之數個同時產生的邊壁42與肋結構4丨一起 固定強化元件3、3 ’。 在如圖3所示之複合結構件的情況下 連結元件4與5。接著，在接合處理之前 元件’然後將連結元件置於支撐壁31上 之結果’於此變形例中之熱塑性零件4、 強化元件3、3 ’之上。在圖1至3之複合結構件中，些微 向内鼓起之兩個支撐壁3 1係由肋結構41所支撐。依此方 式可避免數個支撐壁31之過早挫曲或彎曲。 亦可各別預塑 延伸這些連結 因為隨後加熱 緊緊地收縮至 15 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 519561 A7 五、發明說明（Μ ) 10 15 20 在圖4與5之複合結構件中，此種任務係藉由邊壁 43(由熱塑性塑料所構成並位於支撐壁31之間）而完成。 在圖1與4之複合結構件中，係經由設置於強化元件3、 3,中之數個鐵孔34而及取出熱塑性材料…，並藉由 熱塑性材料而完全將熱塑性材料4與5固定至這些相同的 強化元件3、3’。 一 在圖5之複合結構件中，在連接點4與$之區域中的 強化7C件3、3,係被包圍它們的數個邊壁42所環繞。於 此情況下，強化元件3、3,係沿著分節部件2之底面U 之縱Ή、而被分割。相較於圖4之設計下，並未藉以損 害運作模式，並簡化了兩個半部的強化元件3之組件。 圖1至7所示之複合結構件係以長方形剖面圖顯示分 節部件，連結。雖然強化元件3、3,之内部輪靡可與被結 合之分即部件的輪靡相配，但是其他剖面之分節部件亦可 彼此連結。如果欲連結具有圓形剖面之分節部件，則可藉 由安裝活鍵、藉由扭曲接合區域之分節部件以獲得擴圓开; 剖面或藉由類似的措施以確保對扭力之足夠抵抗力。 圖6之複合結構件係由分節部件！與2與兩個配置成 完全密接於待接合之分節部件之兩表面上的強化元 件3與3’（亦可參見圖8至1〇)而形成。然後，將執塑性 材料4注入至待接合之分節部件之上，亦注入至連 接點10之區域中之強化元件3、3,之上。在圖6中，完 全接合在-起之分節部件1與2以及強化元件3,係顯示Z S之左侧上。右側顯示已將熱塑性材料4注入至分節部件 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂— 線- -1« n n n f j_— _ 16 本紙張尺度—適用中關家鮮(⑽仏規格（m χ297 n n - 5l956l A7 B7 五、 發明說明（A ) 10 15 齊 皆 Ϊ 讨 f % 20 f 土 P Ά 化μ 3之上的完全形成之連結。於本圖中，:見件3係完全由連結熱塑性材料4所覆蓋，因而無法 圖6與7之複合結構件顯 刀即4件2如何經由附加 凸緣63與24而連結至分節部件1 由以^^ I件1強化疋件3與3,係經 由以椒板適配（f〇rm flt)方式包圍分節部件ι與2之邊壁^ 而確保對扭力之高抵抗力，且經由# 、、二由支撐壁31而確保對分"件1與，2之間的彎曲之高抵抗力。包圍所有個別零件 2 3、3之連結熱塑性材料4確保連結係由於教塑性材料在塑膠射出成型製程期間所建立之材料應力而固定在 一起。由熱塑性材料所構成之數條肋41相互支樓向内鼓 起之數個支撐壁31。 連結條形薄壁中空分節部件：圖〗丨至j 5 例子2 圖11與12顯示在背面具有開口部35之複合結構件， 以便幫助核仁插入於射出成型模中，從而在塑膠射出成型 製程期間為中空分節部件卜2、與8提供支撐。當製作 複合結構件時，首先將待接合之結構件丨、2、與8及強 化元件6、6,、與30(參見亦圖14)置放於射出成型模中。 接著，注入熱塑性構件，形成數個邊壁42與肋結構Ο， 並填滿數個鑽孔34。為了增加複合結構件之剛性，開口 部35可在注入熱塑性構件之後以金屬薄板密封。被連結之分節部件1、2、與8係相互被強化元件6、 6’、與30中之支撐壁31所支撐，並藉由肋結構41、鑽 訂 _ 17 本紙張尺度適用中國國家標準_(CNS)A4規格_(2l〇 X 297公爱） 519561
五、發明說明（A 5 10 15 經 濟 部 智 慧 財 :肖 費 f£ f 20 孔34中之充填物與邊壁42而固定在一起。亦可使強化元 件6、6、與30進入在結構件1、2、與8中之刻痕（未顯 不），以便達成強化元件6、6,、肖30和被結合之分節部 件1、2、與8之間的額外模板適配。 補強複合結構件之另一種裝置係顯示於圖13中。並 中顯示用以補強轉角之強化元件136，這轉角係藉由三個 j似於圖11戶斤不之那些條形結構件而形成。被結合之分即。P件倚罪邊壁32，並相互受到支撐壁31所支撐。由於 鑽孔34之存在，可在被結合之分節部件與強化元件136 之間完成鉚接。 在圖15所示之複合結構件中，顯示一種解決方法， 其中將在塑膠射出成型製程期間注入壓力之效應限定於被 結合之中空分節部件的外部區域。中空分節部件丨與2與 強化元件3、3係置於射出成型模中，並只有在支撐壁3工 之區域中以熱塑性構件包裝。 熱塑性構件形成連結元件4，而連結元件4係由數個 邊壁42、數個連結樁44與數個鉚釘頭45所形成。由於 連結捲44之，在，邊壁42與鉚釘頭45可藉由通過兩個 支撐壁31之每一個澆口（gate)之熱塑性構件所形成。強化 兀件3、3’之鉚接，係藉由位於強化元件3與3，之支撐壁 31中之疊置鑽孔（未顯示）而產生於鉚釘頭45之區域。強 化元件3與3,之連結係另外藉由位於邊壁42之區域中的 邊緣封裝而強化。 吾人亦可使強化元件3與3,進入在結構件丨與2中 訂 線 ____18 本紙張尺度適i中國i標準（C㈣A4規格（210 Χ 297公楚 A7
經濟部智慧財產局員工消費合泎汪印製
μ刻痕（未顯示），以便達成強化元件3與3,與被連結之分 即部件1與2之間的額外模板適配。 藉由使用成一體的強化元件將薄壁中空分節部件連結 至U形分節部件··圖16至18 5 Μϋ 在圖16所示之複合結構件中，中空分節部件161係 1 =連結至U形分節部件162。兩個分節部件係由金屬所 製以，且以非連結狀態個別顯示於圖17與1 8中。吾人將 連結區域中之u形分節部件162設計成較低，俾能可將 支撐J 21整合於上表面與下表面上。在這種設計中，整 體強化元件會出現在分節部件中。強化元件之功能係藉由 一起運作之零件21、23、與25而達成。因為肋結構4具 ，數條肋41與邊緣封裝42(圖16所示）之結果，所以支撐 壁會在負載之下固定成形，以避免由於挫曲所產生過 15早故障。利用互鎖刻痕（interl〇cking i牆恤^㈣Μ與％， 中空分節部件161可與U形分節部件162完全連結。在 開口部17與27之區域中，模製塑膠鉚釘45可產生於肋 結構4之連結樁44與兩個分節部件161與162之這些安 全連結。為了更進-步改善對於複合結構件之扭力的抵抗 2〇力，係將U形分節部件162密封於具有邊壁25與凸緣幻 之背面上。凸緣23又可包含亦用以形成鉚接之附加 (未顯示）。 L 當製作複合結構件時，首先將分節部件161推入分鲛j 部件162中，俾能使分節部件161位於分節部件i62之凹P
n 1« n ί 一 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂--- --線· 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 297公釐） 519561 A7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明說明（β) 槽128(參見亦圖17)。接著，將兩個分節部件⑹盘⑹ IS射出/型模中。當注入熱塑性構件4時，可同時形 邊緣封裝42、連結樁44、與塑膠鉚釘45。連吐 樁44確絲融之塑料得以接近開口部(參見圖& t 18)以便形成塑膠鉚釘45，亦在塑膠射出成型製程期間 付=接近凸緣23(參見圖17)。後者導致邊緣封裝（未顯示） 之生，又導致可選擇的其他塑膠鉚釘（未顯示）之產生。 分節部件⑹係藉由使用射出成型模中之移動式模仁而在 連結區域10中受到支撐，這種移動式模仁係貫通分節部 件162中之開口部28而被插入至中空分節部件161，以 便在塑膠射出成型製程期間避免由於高注入壓力而產生八 節部件161之辨塌。 n 圖16所示之連結型式亦可利用旋轉達i8〇度之^形 分節部件而達成。此外，其亦適合具有下述分節部件組^ 之接合分節部件： ° -圓柱形中空分節部件接合至U形分節部件 -υ形分節部件接合至υ形分節部件 -υ形分節部件接合至雙τ形分節部件 -υ形分節部件接合至ζ形分節部件。 應用例 供汽車之儀錶板用的橫向支撐部（圖19至20) 例子4 圖19顯示供汽車之儀錶板用的橫向支撐部之一例， 此支撐部係由管狀環節1、2、肖7所組成。橫向支樓部 5 10 15 20 W尺度適用中國國家標準χ 297 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 519561 A7 B7 玉、發明說明（/9 10 15 20 係藉由凸緣136與736與位於其中之鑽孔U4與734而被 固分節部件（未顯示）。在中間處，其乃受到兩個U /二p件8所支撐。為了固定轉向柱(未顯示），係將口 /刀即件9女裝於官狀環節1上。分節部件9係經由凸 緣936與鑽孔934而固定於車身（參見圖21)。乘客安全氣 囊係^由連結至管狀環節7之兩個固定元件如上的數個 鑽孔334而被固定在—定的位置。個別分節部件卜2、3、 7 8 9係藉由喷塗過多熱塑性塑料4而被組裝與固定在 -起。為了能指出分節部件！、2 ' 3、7、8、9間的連結 之接合區域，這些係顯示於在沒有熱塑性噴塗過多的情況 下之圖21 _ °分節部件卜2、7、8、9係經由刻痕126、 326、726、826、與926而彼此完全連結。個別組件卜2、 7 8與9之穩固連結，係經由在噴塗過多期間填滿熱塑 =材料4之疊置鑽孔327、827、與927而完成（參見圖19)。 這二連…係藉由形成為過多喷塗與$之整體 組成之數個鉚釘45而達成（參見圖2〇)。對於連結之扭力 之抵抗力，係藉由使用凸緣323、823、與923而得以改 善。為了使U形分節部件8與9變得更硬，這些分節部 件係設有肋結構41。肋結構41係經由邊緣封裝42與47 而連結至多元件連結區域中之過多噴塗4。肋結構41係 經由數個鉚釘45而安裝在肋交點48之u形分節部件8 或9。在U形分節部件9之肋結構41中之凹槽46係意圖 抓住轉向柱。 為了製作橫向支撐部，首先組裝個別分節部件1、2、
(請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂· --線· 519561 A7 B7 五、發明說明（>° 10 15 20 型（ΙΗΤ)) 攸條官（糟由内部高壓加熱成 ”))或攸縱向裂開之兩個半殼製造出管狀分節部件 + & ^ π + 兴y係置放在射 极中。此鑄模會關閉，而屬於注模之成份的模仁會 被插入至分節部件！與7中之每個開口部。吾人設計這^ 杈仁，俾忐使它們在插入狀態下形成管狀環節1、2、與7 之内部輪廓之圖像。然後，注入熱塑性塑料，並形成具有 數個模製肋結構41與邊緣封裝42 # 47之熱塑性過’多喷 塗4與5。在塑膠射出成型製程期間，凸出於管狀環節1、 2、與7之移動式模仁可避免由於高注入壓力而產生坍塌。 例子5 商用車之門結構（圖22與23) 圖22顯示分節部件221、222、227、228、與229之 連結，用以利用熱塑性過多喷塗224製作門框結構。在圖 23中’為了說明這些連結區域，只顯示沒有熱塑性過多 喷塗之分節部件221、222、227、228、與229。分節部件 221、228、與229包含抗扭密封盒式分節部件。分節部件 228形成窗框，並於下端變寬廣，俾能使其可與分節部件 2 21與2 2 9進行模板適配之裝配。在其他變形例之設計中， 分節部件221、228、與229亦從個別零件中被焊接在一 起’或包含一個IHT零件。分節部件222與227係為利 用熱塑性肋結構41而強化之U形分節部件。分節部件 221 ' 222、227、228、與229之模板適配裝配係經由刻痕 226、726、與826而達成。熱塑性過多喷塗224使組裳的 22 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂.· -線. 519561 五、發明說明) A7 B7
個別零件221 起。 、興229堅穩地固定在 5 10 15 20 為了製這這種門結構，吾人組裝分節部件221至 並將它們置放於射出成型模中。盒式分節部件221與229 係以與前述應用例相同的方式填滿移動式模仁，從而在塑 膠射出成型製程期間受到支撐。在連結區域中之過多噴塗 224以及數個肋結構41係藉由注入熱塑性塑料而形成。 例子6 汽車之支撐結構尾板（圖24) 圖24所不之結構包含：一個抗扭盒式分節部件241 ,· 已被預加抗彎曲之應力以使框架結構更硬之兩個侧U形 分節部件242、242，；又-個υ形分節部件247;以及一 個Ζ形分節部件248。在其他變形例之設計中，分節部件 247與施亦可包含數個U形分節部件或密封盒式分節部 件。U形分節部件242、242,、與247係利用助結構41 而強化。Z形分節部件248亦可設有數條肋，或設有用以 承載窗戶玻璃、雨刷電動機、鎖等(未顯示)之功能元件。 熱塑性過多喷塗244使個別分節部件241、242、242，、247、 $ 2?固定在一起。它們係藉由使用數個刻痕(未顯示 完全牢固在一起，類似橫向支撐部。開口部〗丨係用以名 塑膠射出成型製程期間支撐盒式分節部件241。藉由组茫 分節部件241、242、242，、247、與248，然後以熱塑性 塑料244對連結區域進行喷塗過多，而得以以相同於前述 應用例的方式完成製造。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)
本紙張尺度_帽_鮮(CNS)A4規石TiI〇x 297公釐 519561 A7 B7 五、發明說明（>> 圖式之主要元件代表符號對照說明】 2〜分節部件 3’〜分節部件 5〜連結件 10 15 20 1〜分節部件 3〜分節部件 4〜連結件 6〜強化元件 7〜分節部件 9〜分節部件 11〜開口部 17〜開口部 22〜底面 24〜凸緣 26〜互鎖刻痕 2 8〜開口部 31〜支撐壁 3 4〜鑽孔 41〜肋 43〜邊壁 45〜鉚釘 47〜邊緣封裝 6 3〜凸緣 12 8〜凹槽 136〜強化元件（凸緣） 162〜分節部件 2 2 2〜分節部件 6^〜強化元件 8〜分節部件 10〜連結區域 16〜互鎖刻痕 21〜強化元件 23〜強化元件（凸緣） 2 5〜強化元件 27〜開口部 30〜強化元件 32〜邊壁 3 5〜開口部 42〜邊緣封裝 44〜連結樁 46〜凹槽 48〜肋交點 126〜刻痕 134〜鑽孔 161〜分節部件 2 21〜分節部件 223〜分節部件 24 本紙張尺度適用中國國豕標準（CNS)A4規格（210 X 297公爱） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -Λ 519561 A7 Β7 五、發明說明（θ ) 224〜分節部件 226〜刻痕 228〜分節部件 241〜分節部件 5 242,〜分節部件 247〜分節部件 323〜凸緣 327〜疊置鑽孔 353〜固定元件 10 734〜鑽孔 823〜凸緣 827〜疊置鑽孔 926〜刻痕 934〜鑽孔 225〜分節部件 227〜分節部件 229〜分節部件 242〜分節部件 244〜熱塑性塑料 248〜分節部件 326〜刻痕 334〜鑽孔 7 2 6〜刻痕 736〜凸緣 8 2 6〜刻痕 923〜凸緣 927〜疊置鑽孔 936〜凸緣 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員X.消費合阼f£印製 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐）

Claims (1)

  1. 519561 A8 B8
    專利申請案第90110448號 ROC Patent Appln. No. 90110448 修正之申請專利範圍中文本—附件（一） Amended Claims in Chinese - Enel (T) (民1 91年l〇月IS：曰送呈） (Submitted on October 1 (，2002) L 一種複合結構件，其乃由兩個或兩個以上的分節部件 (1)與(2)所組成，其中具有自由端之至少一分節部件（1) 係與第二分節部件(2)鄰接或被插入至第二分節部件 中’其特徵在於： 與分節部件（1)與(2)形成密接之強化元件(3、3,； 6 6，23 ’ 25 ; 2!)係被固定於分節部件⑴與(2)中之 連接點（10)之區域；且 分節部件（1)與(2)係藉由在連接點（10)之區域中注 入或收縮熱塑性塑料而連結。 2·如申請專利範圍第1項所述之複合結構件，其中分節 邛件（1、2)具有一個特別是圓形或長方形的密封剖 面，或具有一個特別是的開放剖面。 3.如申請專利範圍第2項所述之複合結構件，其中分節 部件(1、2)係為密封分節部件。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 4·如申請專利範圍第丨至3項中之任一項所述之複合結 構件’其中強化元件(3、3, ； 6、6, ； 23 ; 25 ; 21)包 各·金屬，特別是鋼鐵、鋁、或鎂；陶瓷或非常堅固 的塑料’特別是熱硬化材料或長纖維補強塑料；或以 工業用紡織品補強的塑料。 5.如申凊專利範圍第丨至3項中之任一項所述之複合結，構 件’其中強化元件(3、3, ；6、6, ； 23; 25; 21)係被設 __- 26 - ------------- -- 本紙張尺度適財_家標準(CNS)A4規格⑵G 公 90170-claim Αδ Β8 C8 六 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 ----_ —Ρ8 申清專利範圍 計成失鉗、吊環或半殼。 6. 如申請專利範圍第1至3項中之任-項所述之複合結 構件其中強化凡件(3、3, ； 6、6, ； 23 ; 25 ; 21)係設 有數個附加支撐壁(31)。 7. 如申請專利範圍第1至3項中之任—項所述之複合結 構件其中單件強化元件係設置於連接點（1〇) ，而在 注入熱塑性塑料之前，分節部件係被推入或插入至該 強化元件中。 8. 如申印專利範圍第丨至3項中之任一項所述之複合結 構件，其中開口部（34)或鑽孔係於重疊位置設置於分 節部件（1、2)及/或強化元件(3、3, ； 6、6, ； 23 ; 25 ; 21)中，而熱塑性塑料可通過該等開口部(34)或鑽孔， 且熱塑性塑料係被固定至該等開口部(3 4)或鑽孔。 9·如申請專利範圍第1至3項中之任一項所述之複合結 構件，其中特別是刻痕或鼓起之變形部（16、26)係設 置於分節部件（1、2)及/或強化元件(3、3, ； 6、6,； 23 ’ 25 ; 21)中，而熱塑性塑料係被固定至該等變形部 (16 > 26) 〇 10·如申請專利範圍第1至3項中之任一項所述之複合結 構件’其中熱塑性材料可包含一種非強化塑料或強化 塑料或填充塑料，最好是基於聚醯胺(PA)、聚酯，特 別是聚對苯二甲酸乙酯（PET)、聚對丁烯二甲二乙脂 (pBT)、聚鏈烯烴，特別是聚丙烯(pp)、聚乙烯(pE)、 苯乙烯/丙烯睛共聚合物，特別是丙烯睛/苯乙烯/Y二 -27 - 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格（210 x 297公釐） 519561 A8 B8 C8 D8______ 六、申請專利範圍 烯共聚合物（ABS) '聚碳酸酯（pC)、聚氧化丙烯 (PPO)、（PSO)、聚苯硫（pps)、聚醯亞胺（PI)、 (PEEK)、聚酮、間規聚笨乙烯(ps)或這些塑膠之任何 可能的混合物。 11·如申請專利範圍第丨至3項中之任一項所述之複合結 構件’其中· 強化元件(21，23，25)係被設計成具有至少一分 節部件（1)或(2)之單件元件；且 分節部件⑴與（2)產生模板適配（form fit arrangement)之酉己置。 12·如申請專利範圍第丨至3項中之任一項所述之複合結 構件，其中該複合結構件被用為供機器、車輛用之結 構兀件與所有型式之結構件，特別是供汽車、電子物 品、家庭設備、與建築材料用之結構元件。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 13. 如申請專利範圍第丨至3項中之任一項所述之複合結 構件，其中該複合結構件被用為供汽車用之結構件， 特別是供門、保險桿、拖架、私人汽車之前部與後部 零件、門檻支承框架、儀錶板支撐部、尾板支撐部、 車頂框架、與裝飾用元件之用。 14. 一種用以製造如申請專利範圍第i至u項中之任—項 所述之複合結構件之程序，其特徵在於： 、 兩個或兩個以上的分節部件（丨、2)係被插入或推 入至強化兀件(3、3’，6、6’ ； 23 ; 25 ; 21)，或由具有 臨時連接點（10)之組成物的強化元件（3、3, ； 6、V · -28 - 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格（210x297公釐） 六 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 申請專利範園 23 ; 25 ; 21)所包圍；且 ^點⑽係接著在射出成型模中完全或部分被 > -塑料’ &中之分節部件(1、2)係連結至強 化讀(3、3，；6、6，；23;25;21)。 15.二種用以製造如中請專利範圍第1至U項中之任-項 所达之硬合結構件之程序，其特徵在於： 兩個或兩個以上的分節部件（1、2)係被插入或推 入至強化元件(3、3’；6、6，；23;25;21)，或由具有 臨時連接點⑽之組成物的強化元件(3、3, ； 6、6,; 23 ; 25 ; 21)所包圍；且 連接點（10)係接著完全或部分被由可收縮的熱塑 性塑料所構成之一個或一個以上的模製元件(4、所 包圍’然、後分節部件(1、2)係藉由模製元件(4、5)之熱 處理而連結至強化元件(3、3, ； 6、6, ； 23 ; 25 ; 21)。 16·如申請專利範圍第14或15項所述之程序，其中使用 開放分郎部件（8、9、162、242、242，、247、222、 227)，並在注入熱塑性塑料時，於開放分節部件(8、 9、162、242、242’、247、222、227)中製造出強化支 柱(41)〇 17·如申請專利範圍第14或15項所述之程序，其中附加 強化支柱(41)係在注入熱塑性塑料時，於連接點（1〇)之 區域中被製造出。 18.如申請專利範圍第14或15項所述之程序，其中在組 裝或插入之前，將變形部（16、26)設置於分節部件（广、 -29 - 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格（210x297公釐）
    519561 λβ Β8 C8 _D8_ 六、申請專利範圍 2)及/或強化元件(3、3’ ； 6、6’ ； 23 ; 25 ; 21)，特別是 在分節部件（1、2)及/或強化元件(3、3’ ； 6、6’ ； 23 ; 25 ; 21)之特定位置設置刻痕、鼓起及/或開口部(34)或 鑽孔，因此當組裝或插入分節部件（1、2)及/或強化元 件(3、3, ； 6、6, ； 23 ; 25 ; 21)時，這些變形部會彼此 重疊。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格（210x297公釐）
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