固結樹脂構造體及其制造方法

固結樹脂構造體及其制造方法
【專利摘要】本發明提供固結樹脂構造體及其制造方法，其在確保了接合強度的狀態下，將被固結部抑制得較小并且能夠實現輕量化，此外，在對固結樹脂構造體進行固結時能夠將被固結部配置在較小的空間。固結樹脂構造體（10）具備纖維增強樹脂構件（12），并具備與纖維增強樹脂構件（12）接合的鋁合金制的第一套管部（14），第一套管部（14）被構成為能夠通過螺栓（65）·螺母（66）與其他構造體（68）固結。固結樹脂構造體（10）具備設置于上下的套管部位（41a、45a）并由發泡金屬形成的第一發泡金屬部（21）。將樹脂含浸在第一發泡金屬部（21）而將第一發泡金屬部（21）與纖維增強樹脂構件（12）接合。
【專利說明】固結樹脂構造體及其制造方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及固結樹脂構造體及其制造方法，該固結樹脂構造體在樹脂制的樹脂構件處接合有金屬制的被固結部，且被接合的被固結部能夠通過固結構件而與其他構造體固結。
【背景技術】
[0002]已知在車輛中由碳纖維增強塑料(CFRP)形成前圍板、前柱(以下稱作固結樹脂構造體)，通過螺栓.螺母而將鋁合金制的前縱梁安裝在固結樹脂構造體(例如，參照專利文獻
I。)。
[0003]該固結樹脂構造體包含由碳纖維增強塑料形成的前圍板主體、前柱主體(以下，稱為樹脂構件)、與樹脂構件接合的金屬制的套管(以下，稱為被固結部)。
[0004]前縱梁的安裝孔與該被固結部同軸地配置，在安裝孔及被固結部中貫穿螺栓。通過由螺母對貫穿的螺栓進行固結，從而利用螺栓.螺母將鋁合金制的前縱梁安裝在固結樹脂構造體。
[0005]【在先技術文獻】
[0006]【專利文獻】
[0007]專利文獻1:日本特開2007 - 290426號公報
【發明內容】

[0008]【發明要解決的課題】
[0009]在專利文獻I的固結樹脂構造體中，為了安裝鋁合金制的前縱梁，需要由粘接劑等將金屬制的被固結部接合在樹脂構件。
[0010]在此，由于碳纖維增強塑料與金屬材料的線膨脹率不同，因此在介于樹脂構件及被固結部間的粘接劑處產生基于溫度變化的應力。因此，要求設法在高溫環境、低溫環境下在產生有基于溫度變化的應力時確保粘接劑的接合強度(牢固的接合狀態)。
[0011]作為確保粘接劑的接合強度的手段，可以考慮增大樹脂構件及被固結部的接合面積。但是，當增大樹脂構件及被固結部的接合面積時，被固結部變大，固結樹脂構造體的重量增加。
[0012]此外，由于被固結部變大，因此在將固結樹脂構造體固結在其他的固結體時，需要在配置被固結部的部位確保較大空間，而這阻礙了提高設計的自由度。
[0013]本發明的課題在于提供固結樹脂構造體及其制造方法，其在確保了樹脂構件及被固結部的接合強度(牢固的接合狀態)的狀態下，將被固結部抑制得較小并且能夠實現固結樹脂構造體的輕量化，此外，在將固結樹脂構造體固結在其他的固結體時能夠將被固結部配置在較小的空間。
[0014]【用于解決課題的手段】 [0015]技術方案I所涉及的發明為一種固結樹脂構造體，其具備樹脂制的樹脂構件，并具備與該樹脂構件接合的金屬制的被固結部，該被固結部能夠通過固結構件與其他構造體固結，其特征在于，該固結樹脂構造體具備發泡部，該發泡部設置在所述被固結部中的與所述樹脂構件接合的部位并且由能夠發泡的材料形成，通過將樹脂含浸在該發泡部，使所述發泡部與所述樹脂構件接合。
[0016]技術方案2所涉及的發明為一種固結樹脂構造體的制造方法，所述固結樹脂構造體具備樹脂制的樹脂構件，并具備與該樹脂構件接合的金屬制的被固結部，該被固結部能夠通過固結構件與其他構造體固結，其特征在于，該固結樹脂構造體的制造方法具備:在所述被固結部中的與所述樹脂構件接合的部位設置由能夠發泡的材料形成的發泡部的工序；將所述被固結部及所述發泡部配置在成形模具中的工序；以及通過向所述成形模具的內腔注射樹脂并將該樹脂含浸在所述發泡部，使所述發泡部與所述樹脂構件接合的工序。
[0017]【發明效果】
[0018]在技術方案I所涉及的發明中，在被固結部設置發泡部，并使樹脂含浸在發泡部(填充在發泡部的空洞)，從而使發泡部與樹脂構件接合。因此，能夠使含浸有樹脂的發泡部(以下，將含浸有樹脂部的發泡部稱作“中間部”)介于樹脂構件及被固結部之間。
[0019]該中間部包含發泡部及樹脂這兩種構件。因此，能夠將中間部的線膨脹率設定在發泡部的線膨脹率與樹脂的線膨脹率之間(即，被固結部的線膨脹率與樹脂構件的線膨脹率之間)。
[0020]由此，能夠通過中間部來緩和因高溫環境、低溫環境的溫度變化而在樹脂構件及被固結部間的分界面處集中產生的應力。
[0021]此外，發泡部在內部含有多個空洞。因此，發泡部的表面積變大。通過將樹脂接合在表面積大的表面，由此無須增大被固結部就能夠較大地確保發泡部相對于樹脂的接合面積。
[0022]如此，通過使發泡部(中間部)介于樹脂構件及被固結部間，由此能夠通過中間部來緩和在樹脂構件及被固結部間的分界面處集中發生的應力，并且，能夠較大地確保發泡部相對于樹脂部的接合面積。
[0023]因此，在對樹脂構件及發泡部進行了接合的狀態下，能夠確保樹脂構件的接合強度(牢固的接合狀態)。由此，能夠將金屬制的被固結部抑制得較小，從而能夠實現固結樹脂構造體的輕量化。
[0024]此外，通過將被固結部抑制得較小，在將固結樹脂構造體固結在其他構造體時，能夠將被固結部配置在較小的空間。由此，能夠容易確保配置被固結部的空間，從而能夠提高設計的自由度。
[0025]在技術方案2所涉及的發明中，在被固結部設置發泡部，并將被固結部及發泡部配置在成形模具中。在配置后，通過向成形模具的內腔注射樹脂，能夠使發泡部含浸樹脂而使發泡部與樹脂構件接合。
[0026]如此，通過在被固結部設置發泡部，從而僅通過向內腔注射樹脂就能夠隔著發泡部而與被固結部接合。
[0027]由此，由于能夠容易制造固結樹脂構造體，因此能夠抑制固結樹脂構造體的成本。【專利附圖】

【附圖說明】[0028]圖1是表示本發明所涉及的實施例1的固結樹脂構造體的立體圖。
[0029]圖2是圖1的2 — 2線剖視圖。
[0030]圖3是表示實施例1的第一套管部及第一發泡金屬部的分解立體圖。
[0031]圖4是圖2的符號4部分的擴大圖。
[0032]圖5是對制造實施例1的固結樹脂構造體的方法進行說明的圖。
[0033]圖6是對緩和在圖4的接合樹脂部產生的應力的示例進行說明的圖。
[0034]圖7是表示本發明所涉及的實施例2的固結樹脂構造體的立體圖。
[0035]圖8是圖7的8 — 8線剖視圖。
[0036]圖9是表示本發明所涉及的實施例3的固結樹脂構造體的立體圖。
[0037]圖10是圖9的10 — 10線剖視圖。
[0038]圖11是表示本發明所涉及的實施例4的固結樹脂構造體的剖視圖。
[0039]【附圖標記說明】
[0040]10、80、100、130固結樹脂構造體，12纖維增強樹脂構件(樹脂構件)，14~17第一~第四套管部(被固結部)，21~24第一~第四發泡金屬部(發泡部)，26、117樹脂部，27含浸樹脂部，28、118接合樹脂部，29增強樹脂部，38安裝孔周緣部，41a上套管部位(被固結部中的與樹脂構件接合的部位)，45a下套管部位(被固結部中的與樹脂構件接合的部位)，65、108螺栓(固結構件)，66螺母(固結構件)，68車身(其他構造體)，76成形模具，79內腔，82~85第一~第四塊部(被固結部)，82c塊部位(被固結部中的與樹脂構件接合的部位)，87、115、135發泡金屬部(發泡部)，102樹脂構件，104~106第一~第三套管部(被固結部)，104a套管部位(被固結部中的與樹脂構件接合的部位)132第一套管部(被固結部)，132a套管部位(被固結部中的與樹脂構件接合的部位)。
【具體實施方式】
[0041]以下，根據附圖對用于實施本發明的最佳方式進行說明。
[0042]【實施例1】
[0043]對實施例1所涉及的固結樹脂構造體10及固結樹脂構造體10的制造方法進行說明。
[0044]如圖1所示，固結樹脂構造體10是例如能夠支承動力裝置地在俯視下形成大致U字狀的車輛用的副車架。
[0045]作為動力裝置的一例，具有將發動機與變速器形成為一體而成的發動機/變速器單元。
[0046]該固結樹脂構造體10具備(包括):在俯視下形成大致U字狀的纖維增強樹脂構件(樹脂構件)12 ;形成在纖維增強樹脂構件12的兩角部12a、12b的第一、第二套管部(被固結部)14、15 ;以及形成在纖維增強樹脂構件12的兩端部12c、12d的第三、第四套管部(被固結部)16、17。
[0047]此外，固結樹脂構造體10具備(包括):分別設置在第一~第四套管部14、15、16、17的第一~第四發泡金屬部(發泡部)21、22、23、24;以及將第一~第四發泡金屬部21、22、23,24接合在纖維增強樹脂構件12處的樹脂部26。
[0048]纖維增強樹脂構件12是由纖維增強樹脂形成為大致“(日文)口”字狀的閉合截面的樹脂制的構件。該纖維增強樹脂構件12具有:在俯視下形成大致U字狀的頂部32 ;在俯視下形成大致U字狀的外壁部33 ;在俯視下形成大致U字狀的內壁部34 ;在俯視下形成大致U字狀的底部35。
[0049]由頂部32、外壁部33、內壁部34及底部35形成大致“口 ”字狀的閉合截面。頂部32、外壁部33、內壁部34及底部35是在連續纖維層(例如碳纖維)的兩面上層疊有熱塑性樹脂(薄片)而成的CFRP (碳纖維增強塑料)。
[0050]如圖1、圖2所示，在纖維增強樹脂構件12的兩角部12a、12b及兩端部12c、12d處形成有第一安裝孔37?第四安裝孔(僅圖示在一方的角部12a形成的第一安裝孔37)。在第一安裝孔37?第四安裝孔中分別插入有第一發泡金屬部21?第四發泡金屬部24。
[0051]在此，第一套管部14?第四套管部17分別為類似構件，以下對第一套管部14進行詳細說明而省略第二套管部15?第四套管部17的說明。
[0052]另外，第一發泡金屬部21?第四發泡金屬部24分別為類似構件，以下對第一發泡金屬部21進行詳細說明而省略第二發泡金屬部22?第四發泡金屬部24的說明。
[0053]如圖2、圖3所示，第一套管部14具備(包含):能夠從上方插入第一安裝孔37的鋁合金制(金屬制)的上套管41 ;以及能夠從下方插入第一安裝孔37的鋁合金制(金屬制)的下套管45。
[0054]S卩，第一套管部14被分成上套管41及下套管45這兩部分。
[0055]上套管41通過將鋁合金的粉末燒結而形成，具有形成為筒狀的上筒部42以及從上筒部42的上端部42a向半徑方向外側伸出的上伸出部43。
[0056]在上套管41中的、上筒部42的外周42b及上伸出部43的下表面43a，形成有與纖維增強樹脂構件12的安裝孔周緣部38 (見后述)接合的部位(以下稱作上套管部位)41a。
[0057]下套管45與上套管41同樣地通過將鋁合金的粉末燒結而形成，并具有形成為筒狀的下筒部46以及從下筒部46的下端部46a向半徑方向外側伸出的下伸出部47。
[0058]在下套管45中的、下筒部46的外周46b及下伸出部47的上表面47a，形成有與纖維增強樹脂構件12的安裝孔周緣部38 (見后述)接合的部位(以下，稱為下套管部位)45a。
[0059]在上套管41及下套管45處形成有貫通孔48。貫通孔48形成為能夠供螺栓(固結構件)65插入(參照圖1)。
[0060]需要說明的是，雖然能夠將上套管41及下套管45設置為同一構件，然而在實施例1中為了便于理解結構而單獨標注附圖標記。
[0061]第一發泡金屬部21由鋁合金制的發泡金屬(作為一例為開孔構造的連續氣泡體的發泡金屬)形成。該第一發泡金屬部21具備(包含):設置在上套管41而能夠從上方插入第一安裝孔37的上發泡金屬部51 ；以及設置在下套管45而能夠從下方插入第一安裝孔37的下發泡金屬部55。
[0062]在形成上套管41時，由于上發泡金屬部51與上套管41 一體而由鋁合金形成為發泡金屬，因此具有多個空洞54 (參照圖4)。
[0063]該上發泡金屬部51具有:通過設置在上筒部42的外周42b而形成為筒狀的上發泡筒部52以及從上發泡筒部52的上端部52a沿著上伸出部43 (下表面43a)向半徑方向外側伸出的上發泡伸出部53。
[0064]S卩，上發泡金屬部51與上套管部位41a —體地設置。[0065]下發泡金屬部55與上發泡金屬部51同樣，由于在形成下套管45時與下套管45一體地由鋁合金形成為發泡金屬，因此具有多個空洞(未圖示)。
[0066]該下發泡金屬部55具有:通過設置在下筒部46的外周而形成為筒狀的下發泡筒部56以及從下發泡筒部56的下端部56a沿著下伸出部47向半徑方向外側伸出的下發泡伸出部57。
[0067]S卩，下發泡金屬部55與下套管部位45a —體地設置。
[0068]需要說明的是，雖然能夠將上發泡金屬部51及下發泡金屬部55設置為同一構件，然而在實施例1中為了便于理解結構而單獨標注附圖標記。
[0069]如圖2、圖4所示，樹脂部26具有:含浸在上發泡金屬部51中的含浸樹脂部27 ;與含浸樹脂部27連續地設置而將上發泡金屬部51及纖維增強樹脂構件12 (具體而言，安裝孔周緣部38)接合的接合樹脂部28 ；以及與接合樹脂部28連續地設置而加固纖維增強樹脂構件12的增強樹脂部29。
[0070]安裝孔周緣部38是構成在纖維增強樹脂構件12的一方的角部12a形成的第一安裝孔37的周緣部。
[0071]含浸樹脂部27被填充在上發泡金屬部51的多個空洞54。通過在上發泡金屬部51的多個空洞54填充含浸樹脂部27，從而由上發泡金屬部51及含浸樹脂部27來形成上中間部(中間部)61。
[0072]上中間部61中含有鋁合金(金屬)及樹脂這兩種構件。因此，將上中間部61的線膨脹率S I設定在鋁合金的線膨脹率與樹脂的線膨脹率之間(B卩，上套管41的線膨脹率δ2與纖維增強樹脂構件12的線膨脹率δ 3之間)。
[0073]上中間部61介于纖維增強樹脂構件12 (安裝孔周緣部38)及上套管41 (上套管部位41a)之間，并與上套管41形成為一體。而且，接合樹脂部28 (后述)介于上中間部61及安裝孔周緣部38之間。
[0074]接合樹脂部28介于(填充)上發泡金屬部51及纖維增強樹脂構件12 (安裝孔周緣部38)之間。通過被填充的接合樹脂部28將上發泡金屬部51及安裝孔周緣部38接合。
[0075]由此，上套管41 (上套管部位41a)隔著上發泡金屬部51而通過接合樹脂部28與安裝孔周緣部38接合。
[0076]增強樹脂部29沿著纖維增強樹脂構件12的內壁13設置。具體而言，纖維增強樹脂構件12形成為大致“ 口”字狀的閉合截面，在形成為閉合截面的纖維增強樹脂構件12的內壁13以規定的厚度尺寸設置有增強樹脂部29。
[0077]通過在纖維增強樹脂構件12的內壁13設置增強樹脂部29，而由增強樹脂部29來加固纖維增強樹脂構件12。
[0078]在通過接合樹脂部28將上套管41 (上套管部位41a)接合在上發泡金屬部51時，能夠沿著纖維增強樹脂構件12的內壁13設置增強樹脂部29。
[0079]因此，能夠簡便地設置增強樹脂部29。
[0080]返回圖1、圖2，下套管45與上套管41同樣，下發泡金屬部55設置在下套管部位45a。通過由接合樹脂部28將該下發泡金屬部55接合在纖維增強樹脂構件12 (安裝孔周緣部38)，使得下套管45的下套管部位45a隔著下發泡金屬部55而通過接合樹脂部28與安裝孔周緣部38接合。[0081]由此，第一套管部14通過接合樹脂部28而與安裝孔周緣部38接合。
[0082]此外，第二套管部15?第四套管部17與第一套管部14同樣，通過接合樹脂部28而與纖維增強樹脂構件12接合。
[0083]在第一套管部H?第四套管部17中插入螺栓(固結構件)65，從第一套管部14?第四套管部17向上方突出的螺紋部65a與螺母(固結構件)66螺紋結合。螺母66熔接在車身(其他構造體)68。
[0084]由此，通過螺栓65、螺母66將固結樹脂構造體10固結在車身68上。
[0085]接下來，根據圖3、圖5而以第一套管部14為代表例來說明制造固結樹脂構造體10的制造方法。
[0086]如圖3所示，在設置第一發泡金屬部21的工序中，在第一套管部14中的與纖維增強樹脂構件12接合的部位設置第一發泡金屬部21。
[0087]如圖5 Ca)所示，在配置于成形模具76的配置工序中，在連續纖維層71 (例如為碳纖維)的兩面上層疊熱塑性樹脂(薄片)72,73而形成纖維增強樹脂構件12。纖維增強樹脂構件12形成為在上下分成兩部分的狀態。
[0088]將分成兩部分的纖維增強樹脂構件12配置在成形模具76的固定模具77。
[0089]如圖5 (b)所示，在將分成兩部分的纖維增強樹脂構件12配置在成形模具76的固定模具77時，在纖維增強樹脂構件12的內部74配置型心75。
[0090]在將纖維增強樹脂構件12配置在固定模具77后，將第一套管部14及第一發泡金屬部21配置在纖維增強樹脂構件12的第一安裝孔37。在配置有第一套管部14及第一發泡金屬部21以后，移動可動型78而將成形模具76合模。
[0091]如圖5 (C)所示，在第一發泡金屬部21的接合工序中，在合模成形模具76之后，向成形模具76的內腔79 (參照圖5 (b))注射樹脂。通過向內腔79注射樹脂，在內腔79填充有樹脂并且在第一發泡金屬部21含浸有樹脂。
[0092]由此，形成(超模壓成形)樹脂部26，并通過樹脂部26的接合樹脂部28將第一發泡金屬部21與纖維增強樹脂構件12接合。通過將第一發泡金屬部21與纖維增強樹脂構件12接合來制造固結樹脂構造體10。
[0093]在制造有固結樹脂構造體10之后，對成形模具76 (參照圖5 (b))進行起模，從成形模具76取出固結樹脂構造體10。從取出的固結樹脂構造體10除去型心75 (參照(b))，由此固結樹脂構造體10的制造工序結束。
[0094]如此，通過在第一套管部14設置第一發泡金屬部21，從而僅通過向內腔79注射樹脂就能夠使第一套管部14隔著第一發泡金屬部21而與纖維增強樹脂構件12接合。
[0095]由此，能夠容易地制造固結樹脂構造體10，因此能夠抑制固結樹脂構造體10的成本。
[0096]接下來，根據圖6來說明第一套管部14的上套管41與纖維增強樹脂構件12的接合狀態。
[0097]需要說明的是，第一套管部14 (下套管45)?第四套管部17和纖維增強樹脂構件12的接合狀態與上套管41的接合狀態同樣，因而省略對第一套管部14 (下套管45)?第四套管部17的說明。
[0098]如圖6所示，通過使上中間部61介于纖維增強樹脂構件12及上套管41之間，能夠使接合樹脂部28與上中間部61接觸。
[0099]上中間部61中含有鋁合金(金屬)及樹脂(含浸樹脂部27)這兩種構件。因此，能夠將上中間部61的線膨脹率δ I設定在上套管41的線膨脹率δ 2與纖維增強樹脂構件12的線膨脹率S 3之間。
[0100]由此，能夠將上中間部61及纖維增強樹脂構件12 (安裝孔周緣部38)之間的線膨脹率差(δ? — δ 3)抑制為小于線膨脹率差(δ I — δ2)。因而，能夠通過上中間部61來緩和因高溫環境、低溫環境的溫度變化而在接合樹脂部28及上套管41之間的分界面上集中發生的應力。
[0101]此外,上發泡金屬部51在內部包含多個空洞54。因此,上發泡金屬部51的表面積SI變大。由此,不增大上發泡金屬部51 (即，上套管41)，就能夠較大地確保上發泡金屬部51相對于接合樹脂部28 (也包含含浸樹脂部27)的接合面積S2。
[0102]如此，通過使上中間部61介于纖維增強樹脂構件12 (安裝孔周緣部38)及上套管41之間，能夠通過上中間部61來緩和在接合樹脂部28及上套管41之間的分界面處集中產生的應力，并且，能夠較大地確保上發泡金屬部51相對于接合樹脂部28 (也包含含浸樹脂部27)的接合面積S2。
[0103]因此，在由接合樹脂部28將纖維增強樹脂構件12及上發泡金屬部51接合起來的狀態下，能夠確保接合樹脂部28的接合強度(牢固的接合狀態)。由此，能夠將鋁合金制(金屬制)的上套管41抑制得較小，從而能夠實現固結樹脂構造體10的輕量化。
[0104]此外，通 過將上套管41抑制得較小，如圖1所示，在將固結樹脂構造體10固結在其他構造體68時，能夠將上套管41配置在較小的空間。
[0105]由此，能夠容易確保用于配置上套管41的空間，從而能夠提高設計的自由度。
[0106]接下來，根據圖7~圖11來說明實施例2~實施例4的固結樹脂構造體。需要說明的是，在實施例2~實施例4的固結樹脂構造體中，對與實施例1的固結樹脂構造體10相同的類似構件標注相同的附圖標記并省略說明。
[0107]【實施例2】
[0108]對實施例2所涉及的固結樹脂構造體80進行說明。
[0109]如圖7所示，固結樹脂構造體80是將實施例1的第一~第四套管部14~17替換為第一~第四塊部(被固結部)82~85而成的固結樹脂構造體，其他結構與實施例1的固結樹脂構造體10大致相同。
[0110]第一~第四塊部82~85分別隔著發泡金屬部(發泡部)87 (參照圖8)而設置在纖維增強樹脂構件12的兩角部12a、12b及兩端部12c、12d。
[0111]在此，第一塊部82~第四塊部85分別是類似構件，以下對第一塊部82進行詳細說明而省略第二塊部83~第四塊部85的說明。
[0112]如圖8所示，第一塊部82通過燒結鋁合金的粉末而形成為大致矩形體狀，并形成有能夠供螺栓(固結構件)65插入(參照圖1)的貫通孔89。
[0113]在第一塊部82中的、第一塊面82a及第二塊面82b (參照圖7)，形成有與纖維增強樹脂構件12的一方的角部12a接合的部位(以下稱作塊部位)82c。
[0114]由于在形成第一塊部82時發泡金屬部87與第一塊部82 —體地由鋁合金形成為發泡金屬(作為一例為開孔構造的連續氣泡體的發泡金屬)，因此具有多個空洞。[0115]該發泡金屬部87與第一塊部82的塊部位82c —體地設置。
[0116]發泡金屬部87及纖維增強樹脂構件12 (—方的角部12a)通過樹脂部26的接合樹脂部28而接合。
[0117]在該狀態下，通過在發泡金屬部87的多個空洞中填充含浸樹脂部27 (參照圖4)，從而在發泡金屬部87及含浸樹脂部27處形成有中間部91。
[0118]中間部91包含鋁合金(金屬)及樹脂這兩種構件。因此，中間部91的線膨脹率設定在鋁合金的線膨脹率與樹脂的線膨脹率之間(即，第一塊部82的線膨脹率與纖維增強樹脂構件12的線膨脹率之間)。
[0119]該中間部91介于纖維增強樹脂構件12 (—方的角部12a)及第一塊部82之間，并與第一塊部82形成為一體。 而且，接合樹脂部28介于中間部91及一方的角部12a之間。
[0120]因此，能夠將中間部91及一方的角部12a之間的線膨脹率差抑制得較小。由此，能夠通過中間部91來緩和因高溫環境、低溫環境的溫度變化而在接合樹脂部28及第一塊部82間的分界面處集中產生的應力。
[0121]此外，由于發泡金屬部87在內部包含多個空洞，因此表面積變大。因而無須增大發泡金屬部87 (即、第一塊部82)就能夠較大地確保發泡金屬部87相對于接合樹脂部28(也包含含浸樹脂部27)的接合面積。
[0122]如此，通過使中間部91介于纖維增強樹脂構件12 (—方的角部12a)及第一塊部82之間，能夠通過中間部91來緩和在接合樹脂部28及第一塊部82間的分界面處集中產生的應力，并且，能夠較大地確保發泡金屬部87相對于接合樹脂部28 (也包含含浸樹脂部27)的接合面積。
[0123]因此，在通過接合樹脂部28將一方的角部12a及發泡金屬部87接合起來的狀態下，能夠確保接合樹脂部28的接合強度(牢固的接合狀態)。由此，能夠將鋁合金制(金屬制)的第一塊部82抑制得較小，從而能夠實現固結樹脂構造體80的輕量化。
[0124]此外，通過將第一塊部82抑制得較小，在將圖7所示的固結樹脂構造體80固結在車身68 (參照圖1)時，能夠將第一塊部82配置在較小的空間。
[0125]由此，能夠容易確保用于配置第一塊部82的空間，從而能夠提高設計的自由度。
[0126]在此，能夠與制造實施例1的固結樹脂構造體10的制造方法同樣地制造固結樹脂構造體80。
[0127]由此，由于能夠容易制造固結樹脂構造體80，因此能夠抑制固結樹脂構造體80的成本。
[0128]即，根據實施例2所涉及的固結樹脂構造體80，能夠獲得與實施例1所涉及的固結樹脂構造體10同樣的效果。
[0129]此外，根據實施例2，由于能夠將第一塊部82等金屬構造體本身接合，因此能夠實現固結樹脂構造體的用途的擴大。
[0130]【實施例3】
[0131]對實施例3所涉及的固結樹脂構造體100進行說明。
[0132]如圖9所示，固結樹脂構造體100為將實施例1的纖維增強樹脂構件12替換為注塑成形用的樹脂構件102的固結樹脂構造體，其他結構與實施例1的固結樹脂構造體10大致相同。[0133]樹脂構件102是使用樹脂材料且以能夠安裝在車身68的方式進行了注塑成形的樹脂制的構件。在該樹脂構件102的第一?第三端部102a?102c分別設置有第一?第三套管部(被固結部)104?106。
[0134]在此，第一套管部104?第三套管部106分別是類似構件，以下對第一套管部104進行詳細說明而省略第二套管部105?第三套管部106的說明。
[0135]在第一?第三套管部104?106中插入螺栓(固結構件)108，通過將插入的螺栓108固結于車身68而將固結樹脂構造體100安裝(固結)在車身68。
[0136]另一方面，在固結樹脂構造體100的支承套管109中插入螺栓，通過使插入的螺栓與發動機等螺紋結合而由固結樹脂構造體100支承發動機等。
[0137]支承套管109隔著彈性體111而設置在樹脂構件102。
[0138]如圖10所示，第一套管部104通過燒結鋁合金的粉末而形成圓筒狀，并形成能夠供螺栓108插入(參照圖9)的貫通孔113。
[0139]在第一套管部104中的第一套管部104的外周面，形成與樹脂構件102的第一端部102a接合的部位(以下稱作套管部位)104a。
[0140]在形成第一套管部104時，由于發泡金屬部(發泡部)115與第一套管部104 —體地由鋁合金形成為發泡金屬(作為一例為開孔構造的連續氣泡體的發泡金屬)，因此具有多個空洞。
[0141]該發泡金屬部115與第一套管部104的套管部位104a設置為一體。
[0142]發泡金屬部115及樹脂構件102 (第一端部102a)通過樹脂部117的接合樹脂部118來接合。
[0143]在該狀態下，通過在發泡金屬部115的多個空洞中填充含浸樹脂部(與圖4所示的含浸樹脂部27同樣)，在發泡金屬部115及含浸樹脂部形成中間部121。
[0144]中間部121包含鋁合金(金屬)及樹脂這兩種構件。因此，能夠將中間部121的線膨脹率設定在鋁合金的線膨脹率與樹脂的線膨脹率之間(即，第一套管部104的線膨脹率與樹脂構件102的線膨脹率之間)。
[0145]該中間部121介于樹脂構件102 (第一端部102a)及第一套管部104之間，并與第一套管部104形成為一體。而且，接合樹脂部118介于中間部121及第一端部102a之間。
[0146]因此，能夠將中間部121及第一端部102a之間的線膨脹率差抑制得較小。由此，能夠通過中間部121來緩和因高溫環境、低溫環境的溫度變化而在接合樹脂部118及第一套管部104間的分界面處集中產生的應力。
[0147]此外，由于發泡金屬部115在內部包含多個空洞，因此表面積變大。通過將含浸樹脂部接合在表面積大的發泡金屬部115，由此無須增大發泡金屬部115 (即、第一套管部104)就能夠較大地確保發泡金屬部115相對于接合樹脂部118 (也包含含浸樹脂部)的接合面積。
[0148]如此，通過使中間部121介于樹脂構件102 (第一端部102a)及第一套管部104之間，能夠通過中間部121來緩和在接合樹脂部118及第一套管部104間的分界面處集中產生的應力，并且，能夠較大地確保發泡金屬部115相對于接合樹脂部118 (也包含含浸樹脂部)的接合面積。
[0149]因此，在通過接合樹脂部118將第一端部102a及發泡金屬部115接合起來的狀態下，能夠確保接合樹脂部118的接合強度(牢固的接合狀態)。由此，能夠將鋁合金制(金屬制)的第一套管部104抑制得較小，從而能夠實現固結樹脂構造體100的輕量化。
[0150]此外，通過將第一套管部104抑制得較小，在將圖9所示的固結樹脂構造體100固結在車身68 (參照圖9)時，能夠將第一套管部104配置在較小的空間。
[0151]由此，能夠容易確保配置第一套管部104的空間，從而能夠提高設計的自由度。
[0152]在此，能夠與制造實施例1的固結樹脂構造體10的制造方法同樣地制造固結樹脂構造體100。
[0153]由此，由于能夠容易制造固結樹脂構造體100，因此能夠抑制固結樹脂構造體100的成本。
[0154]即，根據實施例3所涉及的固結樹脂構造體100，能夠獲得與實施例1所涉及的固結樹脂構造體10同樣的效果。
[0155]此外，根據實施例3，由于能夠將金屬制的構件(第一~第三套管部104~106)接合在注塑成形用的樹脂構件102，因此能夠實現固結樹脂構造體的用途的擴大。
[0156]【實施例4】 [0157]對實施例4所涉及的固結樹脂構造體130進行說明。
[0158]如圖11所示，由于固結樹脂構造體130是將實施例3的第一套管部104替換為第一套管部(被固結部)132、并由樹脂構件102兼作接合樹脂部118的結構，其他結構與實施例3的固結樹脂構造體100大致相同。
[0159]第一套管部132通過燒結鋁合金的粉末而形成圓筒狀，并形成能夠供螺栓108插入(參照圖9)的貫通孔133。
[0160]在第一套管部132中的、第一套管部132的外周面上形成有與樹脂構件102的第一端部102a接合的部位(以下稱作套管部位)132a。
[0161]由于在形成第一套管部132時，發泡金屬部(發泡部)135與第一套管部132 —體地由鋁合金形成為發泡金屬(作為一例為開孔構造的連續氣泡體的發泡金屬)，因此具有多個空洞。
[0162]該發泡金屬部135與第一套管部132的套管部位132a設置為一體。
[0163]對于固結樹脂構造體130，在將第一套管部132及發泡金屬部135配置于成形模具(內腔)、并對成形模具進行了合模的狀態下，向內腔填充樹脂，由此形成(成形)樹脂構件102。
[0164]此時，將樹脂構件102的一部分作為含浸樹脂部(與圖4所示的含浸樹脂部27相同)而填充到發泡金屬部135的多個空洞中，從而在發泡金屬部135及含浸樹脂部(樹脂構件102的一部分)形成中間部137。
[0165]由此，將發泡金屬部135及樹脂構件102 (第一端部102a)接合。
[0166]即，固結樹脂構造體130與實施例1的固結樹脂構造體10同樣地，通過在第一套管部132設置發泡金屬部135而僅向內腔注射樹脂就能夠使第一套管部132隔著發泡金屬部135而與樹脂構件102接合。
[0167]如此，能夠與制造實施例1的固結樹脂構造體10的制造方法同樣地制造固結樹脂構造體130。由此，由于能夠容易地制造固結樹脂構造體130，因此能夠抑制固結樹脂構造體130的成本。[0168]通過將樹脂構件102的一部分作為含浸樹脂部而填充在發泡金屬部135，從而形成中間部137。
[0169]中間部137包含鋁合金(金屬)及樹脂這兩種構件。因此，將中間部137的線膨脹率設定在鋁合金的線膨脹率與樹脂的線膨脹率之間(即、第一套管部132的線膨脹率與樹脂構件102的線膨脹率之間)。
[0170]該中間部137介于樹脂構件102 (第一端部102a)及第一套管部132之間，并與第一套管部132形成為一體。
[0171]由此，能夠將中間部137及第一端部102a間的線膨脹率差抑制得較小。由此，能夠通過中間部137來緩和因高溫環境、低溫環境的溫度變化而在樹脂構件102及第一套管部132間的分界面處集中產生的應力。
[0172]此外，由于發泡金屬部135在內部包含多個空洞，因此表面積變大。通過將含浸樹脂部接合在表面積大的發泡金屬部135，從而無須增大發泡金屬部135 (即第一套管部132)就能夠較大地確保發泡金屬部135相對于樹脂構件102 (也包含含浸樹脂部)的接合面積。
[0173]如此，通過使中間部137介于樹脂構件102 (第一端部102a)及第一套管部132之間，能夠通過中間部137來緩和在樹脂構件102及第一套管部132間的分界面處集中產生的應力，并且，能夠較大地確保發泡金屬部135相對于樹脂構件102 (也包含含浸樹脂部)的接合面積。
[0174]因此，在將第一端部102a及發泡金屬部135接合起來的狀態下，能夠確保樹脂構件102的接合強度(牢固的接合狀態)。由此，能夠將鋁合金制(金屬制)的第一套管部132抑制得較小，從而能夠實現固結樹脂構造體130的輕量化。
[0175]此外，通過將第一套管部132抑制得較小，在將固結樹脂構造體130固結在車身68(參照圖9)時，能夠將第一套管部132配置在較小的空間。
[0176]由此，能夠容易確保用于配置第一套管部132的空間，從而能夠提高設計的自由度。
[0177]S卩，根據實施例4所涉及的固結樹脂構造體130，能夠獲得與實施例1所涉及的固結樹脂構造體10同樣的效果。
[0178]此外，根據實施例4，由于能夠將金屬制的構件(僅圖示第一?第三套管部132)接合在注塑成形用的樹脂構件102，因此能夠實現固結樹脂構造體的用途的擴大。
[0179]需要說明的是，本發明所涉及的固結樹脂構造體及其制造方法并不限定于所述實施例而能夠適宜進行變更、改良等。
[0180]例如，在所述實施例1中，對將纖維增強樹脂構件12 —體地形成為俯視大致U字狀的例子進行了說明，但不限于此，也可以將三根(三枚)直線狀構件接合為俯視大致U字狀，由此來形成纖維增強樹脂構件12。
[0181]而且，就所述實施例1?實施例4所例示的發泡金屬部21?24、87、115、135而言，通過使空洞54的疏密發生變化而能夠使發泡金屬部的機械特性、線膨脹率任意變化。
[0182]此外，在所述實施例1?實施例4中，對由鋁合金形成發泡金屬部21?24、87、115,135的例子進行了說明，但不限于此，也可以由鎂材、鋼材、SiC (碳化硅)等能夠發泡的材料來形成發泡金屬部。
[0183]而且，只要所述實施例1?實施例4所例示的樹脂部26、117在成形時具有流動性就能夠含浸在發泡金屬部21?24、87、115，因此能夠應用熱塑性樹脂、熱固化性樹脂這兩者。
[0184]此外，在所述實施例1?實施例4中，作為安裝(固結)固結樹脂構造體10、80、100的其他構造體而例示了車身68，但不限于此，也可以將固結樹脂構造體安裝在其他的構造體。
[0185]此外，在所述實施例1?實施例4中，對在燒結套管部時將發泡金屬部21?24、87、115、135 —體地形成的方法進行了說明，但不限于此，也可以通過其他方法來形成發泡金屬部(發泡部)。
[0186]作為其他方法，例如，也可以使熔化后的金屬凝固而形成發泡金屬部(發泡部)。
[0187]而且，所述實施例1?實施例4所示的固結樹脂構造體、纖維增強樹脂構件、第一?第四套管部、第一?第四發泡金屬部、樹脂部、含浸樹脂部、接合樹脂部、增強樹脂部、上下的套管部位、車身、成形模具、內腔、第一?第四塊部、塊部位、發泡金屬部、樹脂構件、第一?第三套管部及套管部位等的形狀、結構并不限定于例示的內容，而能夠適宜變更。
[0188]工業實用性
[0189]本發明優選應用在具備如下的固結樹脂構造體的汽車中:在該固結樹脂構造體中，金屬制的被固結部與樹脂制的樹脂構件接合，該被固結部通過固結構件而能夠固結在其他構造體。
【權利要求】
1.一種固結樹脂構造體，其具備樹脂制的樹脂構件，并具備與該樹脂構件接合的金屬制的被固結部，該被固結部能夠通過固結構件與其他構造體固結，其特征在于， 該固結樹脂構造體具備發泡部，該發泡部設置在所述被固結部中的與所述樹脂構件接合的部位并且由能夠發泡的材料形成， 通過將樹脂含浸在該發泡部，使所述發泡部與所述樹脂構件接合。
2.一種固結樹脂構造體的制造方法，所述固結樹脂構造體具備樹脂制的樹脂構件，并具備與該樹脂構件接合的金屬制的被固結部，該被固結部能夠通過固結構件與其他構造體固結，其特征在于， 該固結樹脂構造體的制造方法具備: 在所述被固結部中的與所述樹脂構件接合的部位設置由能夠發泡的材料形成的發泡部的工序； 將所述被固結部及所述發泡部配置在成形模具中的工序；以及 通過向所述成形模具的內腔注射樹脂并將該樹脂含浸在所述發泡部，使所述發泡部與所述樹脂構件接合的工序。
【文檔編號】B62D21/02GK104029733SQ201410075637
【公開日】2014年9月10日 申請日期:2014年3月4日 優先權日:2013年3月4日
【發明者】粟野克行 申請人:本田技研工業株式會社