一种轻量型车辆部件，如由内部加固的刚性闭孔泡沫材料(12)形成的车辆底盘(100)。加固的闭孔泡沫材料车辆底盘(100)包括刚性闭孔泡沫材料外层(108a)、刚性闭孔泡沫材料内层(108c)、和布置在泡沫材料内层和外层之间的一个或多个加固的结构材料层(114)。加固的闭孔泡沫材料车辆底盘组合有加固的附件支撑点，其(114a)用于容纳和支撑车辆部件，如悬挂元件、转向部件、驱动电机和乘员座位。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】加固的泡沬材料车辆底盘相关申请的交叉引用本专利技术涉及并要求2009年3月19日提交的美国临时专利申请61/161，468的优先权，在本文中引用并参考其内容。有关联邦资助的检索的声明无。
技术介绍
本专利技术一般涉及轻量型车辆及其制造方法，特别涉及用于车辆的轻量加固的闭孔 (closed cell)泡沫材料部件或底盘，以及使用分层和加固的闭孔泡沫材料底盘车辆结构向行人、乘客和物体提供碰撞保护的方法。传统的轻量型机动车辆，如摩托车、轻便摩托车(mopeds)和三轮“三轮车”车辆， 其具有前转向轮和一对横向布置、通常布置在横向轴上的后轮，但其通常缺少包围乘客或驾驶员的保护性车身结构或底盘。由于缺少防护外壳和冲击力吸收材料，这些类型的车辆无论是与其它车辆、行人还是与静止物体发生的事故通常导致严重的伤害和死亡。由于与制造、购买和维护这些车辆相关的较低成本，尽管存在危险，这些类型的车辆仍然很受欢迎。通常情况下，这些类型的轻量型车辆与封闭的四轮车辆相比可以相当低的成本获得，可以运行在更小的空间和拥挤的城市环境中，且燃油效率高。因此，提供用于轻量型车辆的外壳或底盘是有利的，其用于车辆的结构支撑，提供在发生碰撞事故时乘员的保护，且不会显著增加车辆的制造成本或降低燃油效率。并且，借助于这一技术，在有效减轻重量的同时，轿车、卡车和其他车辆可以提高安全性和燃料效率。
技术实现思路
简单地说，本专利技术提供了用于轻量型车辆的组件，如底盘，其由内部增强的刚性泡沫材料形成。加固的闭孔泡沫材料车辆底盘包括外层刚性泡沫材料、内层刚性泡沫材料以及布置在内层和外层泡沫材料之间的一个或多个加固的结构元件或结构层。加固的闭孔泡沫材料车辆底盘配备有加固的结构附着点，其用于接收并支撑车辆驱动部件，如悬挂元件、 转向部件、驱动发动机和乘员座位。内层和外层刚性泡沫材料的外露表面可以被处理以接收涂料或具有柔软的柔性外壳。在本专利技术的一个实施例中，轻量型加固的闭孔泡沫材料车辆底盘由内层和外层闭孔刚性泡沫材料形成，使车辆底盘在浸入水中的情况下作为漂浮设备。本专利技术中以及目前优选的实施例提出的上述特征和优点将从结合附图阅读以下说明中变得更加明显。附图说明在构成说明书一部分的附图中图1是本专利技术加固的闭孔泡沫材料车辆底盘的侧视图；图2是图1中沿线A-A的加固的闭孔泡沫材料车辆底盘的剖视图，示出了泡沫材料车辆底盘的纤维加固件；图3是图1中加固的闭孔泡沫材料车辆底盘的俯视图；图4是由图1中加固的闭孔泡沫材料车辆底盘构造的车辆的侧视图；图5是与图4中的车辆对侧的侧视图；图6是图4中车辆的前视图；图7是图4中车辆的后视图；图8是图4中车辆的透视图，其中集成的门和遮篷处于开启位置；图9是加固的闭孔泡沫材料车辆底盘的可选结构的侧视图；图10是图9中加固的闭孔泡沫材料车辆底盘沿线A-A的剖视图，说明了泡沫材料车辆底盘内加固层的布置；图11是图9中加固的闭孔泡沫材料车辆底盘沿线B-B的剖视图，说明了泡沫材料车辆底盘内加固层的布置；图12是9中加固的闭孔泡沫材料车辆底盘的透视图；图13是与图9中加固的闭孔泡沫材料车辆底盘一同使用的加固的闭孔泡沫材料门和遮篷的侧视图；以及图14是图13中加固的闭孔泡沫材料门和遮篷的前视图。所有附图中相应的参考数字表示相应的部件。可以理解附图仅用于说明本专利技术提出的概念而不做限制。本专利技术的任意实施例详细解释之前，可以理解本专利技术不只限于其应用在以下说明书提出的或附图中说明的组件的布置和结构的细节中。具体实施例方式以下详细的说明书通过举例的方式而不是通过限制的方式描述。说明书使本领域技术人员能够制造和使用本专利技术，并且，描述了包括目前被认为是实现本专利技术的最佳模式的本专利技术的几个实施例、应用、变化、替换及使用。参考附图，本专利技术提出了一种加固的闭孔泡沫材料车辆部件，如车身或底盘，当用于轻量型机动车辆的组件中时，适用于对行人、乘客和物体提供碰撞保护。在碰撞情况下， 位于部件、车身或底盘的泡沫材料中的一层或多层强力纤维(strong fiber)或结构加固件的布置通过抵抗弯曲增强了压缩中的车辆底盘或部件。通过将具有由刚性材料、纤维、和/ 或胶粘物和树脂构成的内部加固件的泡沫材料叠层板(laminate)作为车辆底盘，车辆底盘在碰撞或撞击期间通过停止或减缓穿透物体来保护乘员。内部加固件将泡沫材料保持在一起以保护和加固泡沫材料，从而使其免遭破损，并提供增强的撞击力。此外，内部加固层进一步充分加固低密度泡沫材料，从而在无需外部加固且仅需最少量的内部加固材料或金属的情况下允许大轻量型物体的构造。相比之下，目前在车辆和飞机中使用的复合泡沫材料板由两层组成，一般具有在内层的软泡沫材料和在外层的硬承载材料。在将如玻璃纤维、碳纤维或其它复合材料的结构加固件布置在泡沫材料结构的外部表面时，结构加固件随着时间的推移会从泡沫材料剥离，或必须将其做得较厚和较重以达到预期的外观和强度。相比之下，通过在刚性泡沫材料的内层和外层之间设置纤维或结构加固层，泡沫材料以及位于其中的加固材料层之间的粘结得到改进，这是因为与仅仅粘结到布置在外部表面上的材料的一侧相比，泡沫材料粘结到两个表面区域(两侧)。如图1-3所示，本专利技术以车辆底盘100形式的加固的闭孔泡沫材料车辆部件通常包括具有前段102、侧板104a、104b和后段106的闭孔泡沫材料叠层体100a，它们均由刚性闭孔泡沫材料层108a-c构造，使得外部表面110和内部表面112柔软或具有柔性。本领域技术人员能够理解，在不脱离本专利技术范围的情况下，车辆底盘100的特殊形状和结构可以变化以适应各种各样的形状、尺寸、乘客和用途。例如，图9-14示出了不同于图1-3所示的车辆底盘100的变换构造，但具有包括内部加固层的刚性闭孔泡沫材料层的相同结构。示例性的闭孔泡沫材料是密度为40Kg/m3、闭孔量为95%、抗压强度为32. 9psi、 抗拉强度为50psi、剪切强度为40psi和挠曲强度为60psi的聚氨酯(polyurethane)泡沫材料。通过在刚性闭孔泡沫材料的内层和外层108a、108c之间插入或压入一层或多层刚性加固材料114或金属部件来实现车辆底盘100的额外强度和加固，所述加固材料114为环氧玻璃纤维、塑料、蜂窝芯板(honeycomb coreboard)等。蜂窝芯板或其它加固材料层114 嵌入泡沫材料层108a-c，从而加固或增强车辆底盘100的结构，同时提供保护以阻止物体在碰撞或撞击情况下侵入内部乘员舱116。额外的加固材料层114固定到或嵌入闭孔泡沫材料的层108a-c内，作为车辆200的部件可固定到其上的刚性结构附件支架114a。示例性的蜂窝芯板材料可以具有直径为8. 0mm、容量为80-90Kg/m3、抗压强度为2. 3MPa、剪切强度为 0. 5MPa 的内孔核(cell core)。如图2所示，车辆底盘100的底部段或部分118优选由一层刚性闭孔泡沫材料 120封闭，在其内部表面120a和外部表面120b使用如玻璃纤维环氧树脂的刚性加固材料层12 和122b加固，以提供对道路碎片碰撞的耐磨性，并为布置在车辆底盘100的乘员舱 116内的乘员座位提供合适的支撑。类似的加固材料的加固外部层122a、122b可以用于车辆底盘100需要安全的其它内本文档来自技高网...
【技术保护点】
１．一种用于轻量型机动车（２００）的部件，其包括：具有外表面（１１０）和内表面（１１２）的刚性闭孔泡沫材料叠层体（１００ａ），所述刚性闭孔泡沫材料叠层体至少具有外部泡沫材料层（１０８ａ）和内部泡沫材料层（１０８ｃ）；布置在所述泡沫材料叠层体的外部泡沫材料层和内部泡沫材料层之间的至少一个刚性加固层（１１４）；和固定到所述泡沫材料叠层体（１００ａ）的一个或多个刚性结构附件支架（１１４ａ）。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：朗·R·巴拉尔，
申请(专利权)人：朗·R·巴拉尔，
类型：发明
国别省市：US
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