[实用新型]碳纤维件的连接结构以及汽车

说明书

本实用新型公开了一种碳纤维件的连接结构以及采用该结构的汽车，该结构包括：至少两层碳纤维件，所述至少两层碳纤维件堆叠形成堆叠结构，并且所述至少两层碳纤维件中的至少一层为热塑性碳纤维件，所述堆叠结构中形成有穿过所有碳纤维件的通孔；以及，碳纤维增强热塑性连接件，所述碳纤维增强热塑性连接件的接头部穿设于所述通孔，并且所述碳纤维增强热塑性连接件与所述热塑性碳纤维件之间通过化学交联反应固化成为整体。本实用新型使用碳纤维增强的热塑性连接件来替代金属连接件，连接件与碳纤维电位相近，电化学腐蚀速率慢，同时，通过优化设计热塑性连接件的碳纤维排布方向，提升了接头强度并降低了重量。

技术领域

本实用新型涉及汽车的装配技术，特别涉及一种碳纤维件的连接结构、以及应用该连接结构的汽车。

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、侧围板及后背门等覆盖件。碳纤维的大范围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，但是碳纤维与碳纤维之间的连接仍是一个行业内亟需解决的问题。

目前，碳纤维和碳纤维之间的连接包括机械连接、胶接、缝合连接以及混合连接方式，这四种方式的选择主要考虑对连接强度的需求。

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。

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；缝合连接是通过特殊材料连接，对设备及缝线的要求高，投资成本大；混合连接由于前述三种方式的独立并存，不能规避任意一种连接方式存在的缺陷。

可见，现有技术中，碳纤维和碳纤维之间的连接不能兼顾连接的耐剥离能力、抗腐蚀能力和缝合成本大、并同时避免破坏碳纤维基材的强度的问题。

实用新型内容

本实用新型提供了一种碳纤维件的连接结构及汽车，以提升接头强度并降低重量，并且减缓电化学腐蚀问题。

本实用新型的技术方案是这样实现的：

一种碳纤维件的连接结构，包括：

至少两层碳纤维件，所述至少两层碳纤维件堆叠形成堆叠结构，并且所述至少两层碳纤维件中的至少一层为热塑性碳纤维件，所述堆叠结构中形成有穿过所有碳纤维件的通孔；以及，

碳纤维增强热塑性连接件，所述碳纤维增强热塑性连接件的接头部穿设于所述通孔，并且所述碳纤维增强热塑性连接件与所述热塑性碳纤维件之间通过化学交联反应固化成为整体。

进一步，所述连接件的接头部受剪切方向使用长切碳纤维。

进一步，所述连接件的两个端部分别位于所述堆叠结构的两侧并卡接于所述堆叠结构的外侧，并且所述连接件的两个端部为短切碳纤维。

进一步，所述通孔的孔径等于所述碳纤维增强热塑性连接件的接头部的外径。

进一步，所述接头部的横截面呈圆形、方形或多边形。

进一步，所述堆叠结构中的各层碳纤维件之间由结构胶粘接。

进一步，所述结构胶的厚度为0.1～10mm。

进一步，所述碳纤维件为两层。

进一步，两层所述碳纤维件之间厚度的比值为0.5～3。