接合结构和制造接合结构的方法技术

提供了一种具有更低的成本和更高性能的轻量的接合不同材料的接合结构。根据本公开的接合结构包括：第一构件1，其具有第一表面1a和布置在第一表面1a的背面侧的第二表面1b；和由树脂材料制成的第二构件2，第一构件1具有在第一表面1a和第二表面1b之间延伸穿过第一构件1的第一孔6，第二构件2覆盖包括在第一构件1的第一表面1a上的第一孔6的区域，覆盖包括在第一构件1的第二表面1b上的第一孔6的区域以及覆盖第一构件1的由第一孔6形成的内壁6a，第二构件2接合到第一构件1，并且第二构件2具有直径小于第一孔6的直径的第二孔7，使得第二孔7进入第一孔6中。

【技术实现步骤摘要】
接合结构和制造接合结构的方法
本公开涉及一种接合结构和制造接合结构的方法，尤其涉及一种金属构件和树脂构件的接合结构，以及制造该接合结构的方法，例如，制造接合构件的方法，其中，通过注射成型技术将热塑性树脂一体地成型在金属构件上。
技术介绍
近年来，需要减轻构成汽车的树脂构件的重量。例如，通过使用注射成型技术将浸渍有纤维的热塑性树脂包覆成型为具有大复合材料输入的金属制成的结构，从而通过一体成型而形成的连接部件正在增多(参见日本特开第2013-256962号)。图8A和8B是示出连接部件的示例的图，该连接部件的金属构件与树脂(热塑性树脂)一体地注塑成型。图8A示出了连接部件的透视图，该连接部件的金属构件与树脂(热塑性树脂)一体地注塑成型。图8B示出了该连接部件的剖视图。通常，如图8A和8B所示的连接部件900中的金属构件901和树脂构件902的接触部分没有表现出保持性能，并且在树脂构件902和金属构件901之间可能容易发生分离和变形。例如，如图8B所示，考虑在通过诸如螺栓904和螺母905之类的紧固部件将金属构件901侧固定到待被紧固部件903(例如发动机)的状态下，扭转应力、拉伸应力和剪切应力(载荷)从待被紧固部件903侧作用于金属构件901的情况。在该情况下，如图9所示，在树脂构件902和金属构件901的接触部分910中可能发生变形，这可能导致在树脂构件902和金属构件901之间发生分离或变形。因此，在这样的部件中，通常情况下，金属和树脂之间的接触部分是使用螺栓、螺母、轴环和随后安装的铆钉以及粘合剂等紧固组件固定的。然而，在使用上述紧固部件等的情况下，由于部件的数量和处理工艺增加，因此除了部件的重量之外还增加了制造，通过使用树脂材料不能获得充分的减轻重量的效果。鉴于上述情况，本申请的专利技术人在本申请之前仔细研究了预先在金属构件中形成孔并使用注射成型技术将浸渍有纤维的热塑性树脂包覆成型的方法。图10是示出连接部件的示例的剖视图，该连接部件的金属构件与树脂(热塑性树脂)一体地注塑成型，在本申请之前，本专利技术的专利技术人对其进行了详细研究。在同一图中描绘的根据初步研究示例的连接部件900A与图8A和8B所示的连接组件900的不同之处在于，孔906在执行注射成型之前在金属构件901A中形成，并且在其余特征中与连接部件900基本相同。图10描绘了沿与图8B类似的方向观察的连接部件900A的透视图。如图10所示，根据本申请的专利技术人仔细研究的制造方法，由于锚固结构由流入到形成在金属构件901A中的孔906中的树脂构件902A形成，因此可以增加金属构件901A和树脂构件902A之间的连接的强度。然而，根据该方法，如图11所示，当在金属构件901A被夹在树脂成型模具800中的状态下使树脂构件902A流入树脂成型模具800中时，大量的树脂构件902A流入金属构件901A的孔906。结果，可以在金属构件901A的孔906和孔906周围的区域中形成具有凸起的树脂构件902A的厚部分920。在这种情况下，为了给在树脂和金属之间的接合部分赋予强的保持性能，则有必要使用不同的材料接合技术(例如化学处理、激光物理处理或其他类似方法)对厚部分920执行额外和/或后续处理，这将导致增加制造成本。而且，如图11所示，在上述厚部分920中，容易产生作为真空腔的空隙930，以及由于不同材料的线膨胀系数的差异而引起的树脂侧的表面部分的凹陷或变形等凹陷940。如图12所示，在产生空隙930的情况下，在树脂构件902A被冷却的情况下，在空隙930处可能发生树脂构件902A的断裂。如图13所示，在已经发生凹陷940的情况下，当树脂构件902A被冷却时，树脂构件902A的起伏可能发生在凹陷940处，并且可能发生树脂构件902A的断裂。以这种方式，在形成厚部分920的情况下，树脂构件902A的质量可能下降。如上所述，在接合不同材料的接合结构中，在同时降低成本的同时，难以确保性能水平(质量水平)以及减轻部件的重量。本公开涉及在降低成本的同时实现在接合不同材料的接合结构中的更高性能和重量减轻。
技术实现思路
根据本公开的一方面，根据本公开的一种接合结构的特征在于其包括：第一构件，其具有第一表面和布置在第一表面的背面侧的第二表面；和由树脂材料制成的第二构件，第一构件具有形成为在第一表面和第二表面之间延伸穿过第一构件的第一孔，第二构件覆盖包括在第一构件的第一表面上的第一孔的区域，覆盖包括在第一构件的第二表面上的第一孔的区域以及覆盖第一构件的由第一孔形成的内壁，第二构件接合到所述第一构件，第二构件具有直径小于第一孔的直径的第二孔，并且第二孔形成为使得第二孔进入第一孔中。根据该方面，由于树脂构件中的封闭金属构件(例如第二构件)的第一孔的作为第一构件的区域不比其他区域厚，并且具有较少的空隙和凹陷，使得在树脂构件中不容易产生裂纹、变形等。由此，能够实现具有高性能(诸如强度、耐久性、刚度等)的金属构件1和树脂构件2的接合结构。而且，根据该方面，不需要设置诸如螺栓、螺母等紧固部件来接合金属构件和树脂构件，通过使用树脂，完全展示了轻量化性，可以实现接合部件整体的重量减轻。而且，根据该方面，在不需要对紧固螺栓和螺母进行工作以及不需要通过使用不同材料接合技术进行额外和后续加工的情况下，可以在树脂的注射成型工艺的步骤中形成第二构件和第一构件的接合结构，因此能够抑制制造成本的上升。在上述接合结构中，树脂材料可以是包含纤维的复合材料。根据该方面，可以进一步减轻树脂构件的重量。在上述接合结构中，第一构件可以由金属材料制成。根据这个方面，可以实现金属构件和树脂构件之间的牢固的接合结构。在上述接合结构中，第二孔可以与第一孔同轴。根据该方面，由于在第一孔的内部形成的树脂的厚度均匀，因此能够进一步防止空隙和凹陷的产生，并且能够进一步抑制品质的下降。在上述接合结构中，第二孔可以是贯通孔。在上述接合结构中，第二孔可以是非贯通孔。根据该方面，例如，可以实现防止诸如水之类的流体进入树脂构件内部的结构。在上述接合结构中，其特征在于在第一构件中形成有多个第一孔，并且在第二构件中与第一孔相对应的区域处对应地形成有多个第二孔。根据该方面，由于金属构件和树脂构件经由多个第一孔和多个第二孔而接合，所以能够进一步提高接合强度。而且，根据本公开的另一方面公开了一种制造接合结构的方法，所述接合结构包括第一构件和由树脂材料制成的第二构件，其中，第一构件和第二构件彼此接合，并且第一构件具有延伸穿过第一构件的第一孔，所述方法的特征在于包括：将第一构件放置在具有直径小于第一孔的直径的突出部的注射成型模具中的第一步骤，其中，将第一构件放置在模具中，使得突出部进入第一孔中；在第一构件被夹在模具中的状态下用熔融的热塑性树脂材料填充模具的第二步骤；以及从模具中取出与已固化的热塑性树脂的第二构件一体形成的第一构件的第三步骤。根据该方面，作为第二构件的树脂构件覆盖作为第一构本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种接合结构，包括：/n第一构件，其具有第一表面和布置在所述第一表面的背面侧的第二表面；和/n由树脂材料制成的第二构件，其中/n所述第一构件具有第一孔，所述第一孔形成为在所述第一表面和所述第二表面之间延伸穿过所述第一构件，/n所述第二构件覆盖包括在所述第一构件的第一表面上的第一孔的区域，覆盖包括在所述第一构件的第二表面上的第一孔的区域以及覆盖所述第一构件的由所述第一孔形成的内壁，并且接合到所述第一构件，并且/n所述第二构件具有第二孔，所述第二孔的直径小于所述第一孔的直径，并且所述第二孔形成为使得所述第二孔进入所述第一孔中。/n

【技术特征摘要】
20181228 JP 2018-2466771.一种接合结构，包括：
第一构件，其具有第一表面和布置在所述第一表面的背面侧的第二表面；和
由树脂材料制成的第二构件，其中
所述第一构件具有第一孔，所述第一孔形成为在所述第一表面和所述第二表面之间延伸穿过所述第一构件，
所述第二构件覆盖包括在所述第一构件的第一表面上的第一孔的区域，覆盖包括在所述第一构件的第二表面上的第一孔的区域以及覆盖所述第一构件的由所述第一孔形成的内壁，并且接合到所述第一构件，并且
所述第二构件具有第二孔，所述第二孔的直径小于所述第一孔的直径，并且所述第二孔形成为使得所述第二孔进入所述第一孔中。


2.根据权利要求1所述的接合结构，其中，所述树脂材料是包含纤维的复合材料。


3.根据权利要求1或2所述的接合结构，其中，所述第一构件由金属材料制成。


4.根据权利要求1至3中任一项所述的接合结构，其中，所述第二孔与所述第一孔同轴。


5.根据权利要求1至3中任一项所述的接合结构，其中，所述第二孔是贯通孔。


6.根据权利要求1至3中任一项所述的接合结构，其中，所述第二孔是非贯通孔。


7.根据权利要求1至6中任一项所述的接合结构，其中，在所述第一构件中形成有多个第一孔，并且在所述第二构件中的与所述第一孔相对应的区域处对应地形成有多个第二孔。


8.一种制造接合结构的方法，所述接合结构包括第一构件...

【专利技术属性】
技术研发人员：加藤裕一，小野雄太，
申请(专利权)人：马勒国际有限公司，株式会社马勒滤清系统，
类型：发明
国别省市：德国;DE