TWI884635B - 複合材料補強體 - Google Patents

Abstract

本發明關於一種複合材料補強體，其包括：一主體。該主體供埋設於一複合材料體，該主體包含有一基部及二翼部，該二翼部分別凸伸於該主體之相對二側，該主體可以有效承受來自外界之作用力，由內而外地支撐該複合材料之結構，並且採用埋設的結合方式可維持整體外觀連續一體性。

Description

複合材料補強體

本發明係與複合材料有關，特別是有關於一種複合材料補強體。

單一材料都有其優缺點，相關技術領域者為了克服單一材料的缺點，改採用兩種以上材料經過複合工藝以生成複合材料，複合材料能兼具多種材料的特性及優點，故近年來廣受業界喜愛且應用層面廣泛，如電機領域、航太領域、汽車工業、運動器材……等等；其中，於眾多複合材料中，又以碳纖維複合材廣受人知悉，碳纖維複合材具有高強度、耐疲勞度佳、抗腐蝕、重量輕…等等優點。

然而，碳纖維複合材亦存在有缺點，如延展性差而易脆、易斷裂且耐磨性不佳，故當碳纖維複合材與其他物件組接時，尤其是插接方式，碳纖維複合材於插接孔周圍結構常常會發生斷裂之情況。

因此，有必要提供一種新穎且具有進步性之複合材料補強體，以解決上述之問題。

本發明之主要目的在於提供一種複合材料補強體，當主體埋設於複合材料體時，能賦予複合材料體具有較強之結構強度，藉此可以有效保持複合材料體之結構完整。

為達成上述目的，本發明提供一種複合材料補強體，包括：一主體。該主體供埋設於一複合材料體，該主體包含有一基部及二翼部，該二翼部分別凸伸於該主體；其中，該基部定義有兩兩相互垂直之一長度方向、一厚度方向及一寬度方向，該二翼部係沿該長度方向配置，該翼部之一側與該基部之一側齊平以共同形成連續完整的平面。

1:主體

2:基部

21:第一側面

22:第二側面

23:倒角結構

24:穿孔

25:第一孔部

26:第二孔部

3:翼部

31:第一面

32:第二面

41:長度方向

42:厚度方向

43:寬度方向

5:複合材料體

圖1為本發明一實施例之立體圖。

圖2為本發明一實施例之使用狀態剖視圖。

圖3為圖2之橫切面示意圖。

以下僅以實施例說明本發明可能之實施態樣，然並非用以限制本發明所欲保護之範疇，文中所提之名詞前冠以的「一」或「至少一」並非對數量進行限制，依據需求亦可為「複數」個，此數量上之變化亦為所欲保護之範圍，合先敘明。

請參考圖1至圖3，其顯示本發明之一實施例，本發明之複合材料補強體包括：一主體1。

該主體1供埋設於一複合材料體5(如碳纖維體)，採用埋設的方式結合的優點在於：該主體1可確實強化該複合材料體5之內部結構，能防止該複合材料體5之內部斷裂，且該複合材料體5之外觀能保有整體一致性。

較具體地說，該主體1包含有一基部2及二翼部3，該二翼部3分別凸伸於該主體1，該基部2用以承受來自物件之作用力並將其透過該二翼部3均勻地分散至該複合材料體5，令該複合材料體5能在受物件拉扯或推擠受力過程中保持結構完整。

較佳地，該複合材料補強體另包含有一倒角結構23，該倒角結構23延伸於該主體1之轉折處，令該複合材料補強體之外輪廓保持圓潤、減少尖銳邊緣，以避免造成該複合材料體5之破損；並且，該倒角結構23可以有效減少應力集中，提升結構耐久性；此外，該倒角結構23能引導該複合材料體5順暢地轉折，令該複合材料體5與該主體1之間能較緊密貼合、減少間隙。

更具體地說，該基部2定義有兩兩相互垂直之一長度方向41、一厚度方向42及一寬度方向43，該二翼部3係沿該長度方向41配置；於該厚度方向42上，該基部2最小之尺寸不小於各該翼部3之最大尺寸，以期該基部2能有較厚實的結構來承受物件的作用力，而較薄的該翼部3則有減輕重量之優點。並且，在埋入該複合材料體5後，較厚的該基部2能夠有足夠的結構強度能夠進一步加工出一穿孔24，當透過該穿孔24來連結其他物件時，較厚的該基部2能承受其他物件的拉力作用。

舉例但不限於，該基部2呈矩形塊狀，該翼部3之一側與該基部2之一側齊平以共同形成連續完整的平面，各該翼部3於該厚度方向42上之相對二側分別為一第一面31及一第二面32，該第一面31朝向遠離該基部2之方向延伸靠 近該第二面32，該第二面32與該基部2之一側齊平以產生一致的基準面以供與該複合材料體5呈面接觸，有均勻分散應力之優點。並且，於該長度方向41上，該基部2之尺寸大於該翼部3之尺寸，於該厚度方向42上，該翼部3之最大尺寸與該基部2之最小尺寸相等，該基部2之最小尺寸係該翼部3之最小尺寸至少二倍以上，以期有較佳之結構尺寸而能廣泛地埋設於各種造型該複合材料體之內部。

於本實施例中，該第一面31呈連續平滑之彎曲狀，該第一面31與該基部2之頂面為連續平整面，而能夠順暢地引導作用力；並且，於該寬度方向43上，各該翼部3之二側與該主體1之二側齊平，同樣地，能產生一致的基準面以供與該複合材料體5呈面接觸，而有均勻分散應力之效果。

較佳地，該基部2與該二翼部3係一體成型，內部結構能有較佳結構連續性，且整體能有較佳的結構剛性以支撐該複合材料體5。

另一較佳地，該複合材料補強體其係由金屬材質或耐高溫工程塑膠材質所製成，也有出色的強度和剛性，以提升所能承受的負載，能有效支撐結構並承受壓力作用。

值得一提的是，該穿孔24較佳係在該複合材料補強體埋入該複合材料體後才一同鑽孔成形，此作法能夠確保該複合材料體透過樹脂包覆該複合材料補強體時，樹脂係確實地黏附於該複合材料體與該複合材料補強體之間，若先於該複合材料體鑽孔再包覆，則樹脂會有溢入該穿孔24之機率，容易導致該穿孔24之孔徑尺寸變化之問題。當然，並不局限於上述態樣，若是有特殊需求，如透過樹脂或其他黏著劑於該穿孔24之孔壁形成保護膜等訴求，則可預先於該複合材料補強體進行鑽孔，亦無不可。

成形後的該穿孔24包含有同軸配置且相連通之一第一孔部25及一第二孔部26，該基部2於該厚度方向42上定義有相對之一第一側面21及一第二側面22，該第一孔部25係開設於該第一側面21，該第二孔部26開設於該第二側面22，該第一孔部25之孔徑係自該第一側面21朝向該第二側面22漸縮，換言之，該第一孔部25於該第一側面21處為擴孔造型而能提供較大面積予物件抵靠，且擴孔能產生較多裕度空間予物件，令物件可以相對該複合材料補強體移動調整穿設角度。

同理地，該第二孔部26之孔徑係自該第二側面22朝向該第一側面21漸縮，亦即該第二孔部26於該第二側面22處為擴孔造型，該第二孔部26能提供物件相對該複合材料補強體偏擺時所需的裕度空間。

於本實施例中，該第一孔部25與該第二孔部26彼此相互連接處的孔徑相同，該第一孔部25之最大孔徑係大於該第二孔部26之最大孔徑。

1:主體

2:基部

23:倒角結構

3:翼部

41:長度方向

43:寬度方向

Claims (9)

1. 一種複合材料補強體，包括： 一主體，供埋設於一複合材料體，包含有一基部及二翼部，該二翼部分別凸伸於該主體； 其中，該基部定義有兩兩相互垂直之一長度方向、一厚度方向及一寬度方向，該二翼部係沿該長度方向配置，該翼部之一側與該基部之一側齊平以共同形成連續完整的平面。
2. 如請求項1所述的複合材料補強體，其中於該厚度方向上，該基部之最小尺寸不小於各該翼部之最大尺寸。
3. 如請求項1所述的複合材料補強體，其中於該寬度方向上，各該翼部之二側與該主體之二側齊平。
4. 如請求項1所述的複合材料補強體，其中該基部呈矩形塊狀，各該翼部於該厚度方向上之相對二側分別為一第一面及一第二面，該第一面朝向遠離該基部之方向延伸靠近該第二面，該第二面與該基部之一側齊平。
5. 如請求項4所述的複合材料補強體，其中該第一面呈連續平滑之彎曲狀，該第一面與該基部之頂面為連續平整面。
6. 如請求項1所述的複合材料補強體，其中該基部與該二翼部係一體成型。
7. 如請求項1所述的複合材料補強體，其係由金屬材質或耐高溫工程塑膠材質所製成。
8. 如請求項1至7其中任一項所述的複合材料補強體，另包含有一倒角結構，該倒角結構延伸於該主體之轉折處。
9. 如請求項5所述的複合材料補強體，其中該基部之最小尺寸不小於各該翼部之最大尺寸；於該寬度方向上，各該翼部之二側與該主體之二側齊平；該基部與該二翼部係一體成型；該複合材料補強體係由金屬材質或耐高溫工程塑膠材質所製成；該複合材料補強體另包含有一倒角結構，該倒角結構延伸於該主體之轉折處；於該長度方向上，該基部之尺寸大於該翼部之尺寸；於該厚度方向上，該翼部之最大尺寸與該基部之最小尺寸相等，該基部之最小尺寸係該翼部之最小尺寸至少二倍以上。

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