[实用新型]碳纤维件与金属件的连接结构及汽车

说明书

本实用新型提供了一种碳纤维件与金属件的连接结构及具有该碳纤维件与金属件的连接结构的汽车，具体的碳纤维件与金属件的连接结构包括：碳纤维件和金属件，所述碳纤维件和金属件之间具有粘结剂层，所述碳纤维件包括碳纤维件主体和朝向所述金属件延伸的凸起，所述金属件包括金属件主体和用于容纳所述碳纤维件的凹陷。该碳纤维件与金属件的连接结构通过改变碳纤维局部厚度形成凸起增加金属件与碳纤维件之间的连接强度；碳纤维件与金属件地连接更加牢固。

技术领域

本实用新型涉及碳纤维技术领域，尤其涉及碳纤维件与金属件的连接结构及具有该连接结构的汽车。

背景技术

随着新能源汽车对整车重量提出越来越严厉的要求，碳纤维作为高强度、高刚度的轻质材料已经得到越来越广泛的应用。碳纤维在整车的应用包括车身骨架的主承力结构，以及例如前机盖、翼子板、侧围板及后背门等内外覆盖件。碳纤维应用对整车轻量化及客户体验有极大的提升效应。碳纤维因其比强度、比刚度的优势在整车上有较大的应用前景，但是碳纤维与金属之间的连接仍是一个行业内亟需解决的问题。两者之间的连接刚/强度、疲劳耐久性仍是行业难题。

目前，碳纤维和金属之间的连接包括机械连接(螺接/卡接)、胶接、钎焊/摩擦焊接以及机械连接和胶结的混合方式四种方式。例如，对于强度要求不高的部位，通过胶接的方法实现连接；在结构承力部位，则通过机械连接与胶接的混合方式，以保证该连接部位能够承受足够的剪切力及剥离力；钎焊/摩擦焊接通过在碳纤维表面预制特殊材料后与金属进行连接。

然而，胶接的性能受环境(湿、热、腐蚀介质)影响大，且胶接的耐剥离能力差；机械连接通常是通过螺栓、螺钉等金属部件作为连接件，碳纤维与连接件之间易发生电化学腐蚀缺陷，且配合连接件的开孔会降低碳纤维基材强度；混合连接由于前述两种方式的独立并存，不能规避任意一种连接方式存在的缺陷。钎焊/摩擦焊接方式增加在碳纤维表面预制新材料及焊接工装相关费用，连接成本上升。

可见，现有技术中，碳纤维和金属之间的连接不能兼顾连接的耐剥离能力和抗腐蚀能力、并同时避免破坏碳纤维基材的强度。

实用新型内容

鉴于此，本实用新型的目的在于提供一种碳纤维件与金属件的连接更加牢固的碳纤维件与金属件的连接结构。

本实用新型的目的还在于提供一种汽车，该汽车具有连接更加牢固的碳纤维件与金属件的连接结构。

一个方面，本实用新型提出了一种碳纤维件与金属件的连接结构，包括碳纤维件和金属件，所述碳纤维件和金属件之间具有粘结剂层，所述碳纤维件包括碳纤维件主体和朝向所述金属件延伸的凸起，所述金属件包括金属件主体和用于容纳所述碳纤维件的凹陷。

进一步地，上述碳纤维件与金属件的连接结构中，所述凸起用于增加所述碳纤维件和所述金属件的面内剪切力。

进一步地，上述碳纤维件与金属件的连接结构中，所述凸起朝向所述金属件截面逐渐变小。

进一步地，上述碳纤维件与金属件的连接结构中，所述凸起为圆台形或棱台形。

进一步地，上述碳纤维件与金属件的连接结构中，所述凸起平行于所述凸起轴线的截面背向所述碳纤维件的端部边缘具有弧形倒角。

进一步地，上述碳纤维件与金属件的连接结构中，所述凸起平行于所述凸起轴线的截面靠近所述碳纤维件的端部为弧形的过渡段。

进一步地，上述碳纤维件与金属件的连接结构中，所述碳纤维件主体为板状结构。

进一步地，上述碳纤维件与金属件的连接结构中，所述金属件主体为板状结构。

进一步地，上述碳纤维件与金属件的连接结构中，所述凸起与所述碳纤维件主体一体成型。