复合热塑性结构和用于其的复合压缩限制器制造技术

一种复合压缩限制器(44)包括沿轴向延伸的筒形本体(46)，所述本体具有沿轴向贯穿其延伸的孔(48)以接纳紧固件(18)，所述本体(46)由连续纤维聚合带制成，所述连续聚合带由多条纤维强化，纤维重量约20％到约65％。

Composite thermoplastic structure and composite compression limiter for the same

A composite compression limiter (44) includes a cylindrical body extending along the axial direction (46), the body has a through hole extending along the axial direction of the (48) to receive fasteners (18), the body (46) belt is made of continuous fiber polymerization, enhanced by a number of the fiber continuous polymerization, fiber weight of about 20% to about 65%.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】相关申请的交叉引用本申请要求申请日为2014年6月30日的美国临时专利申请No.62/019,042的优选权和所有权益，其在此通过引用的方式而整体明确地结合在本文中。
本专利技术总体涉及车辆，并且更具体地涉及用于车辆的热塑性结构和压缩限制器。
技术介绍
已知提供用于车辆的结构，例如子框架。一般地，所述子框架包括多个构件，所述构件由金属材料例如钢制成并且焊接在一起以形成所述子框架。所述子框架通过合适的紧固件例如金属螺栓而被附接到车辆的框架。所述子框架必须通过具有足够的硬度来满足结构要求以支承通常由车辆施加的重复载荷。所述子框架也必须具有足够的冲击强度以在撞车事件期间在车辆的冲击过程中抵御裂开或破坏。钢通过提供足够的硬度和足够的冲击强度来满足结构要求以满足以上要求。但是，所述钢的子框架包括若干个独立的构件并且这些构件的组装使得这种构造相对昂贵。另外，钢是相对重的材料，导致相对大的质量。由于严格的燃料经济性标准，车辆生产商提出节省质量倡议的需求。因此，需要通过使用较轻重量的材料来减轻车辆的重量，特别的是子框架的重量。但是，正是减少重量，必要的是，在特定平台上，子框架提供足够的硬度和足够的能量管理以抵抗施加在其上的载荷。另外，已知压缩限制器与热塑性部件一起使用来阻止热塑性材料的蠕变。一般地，这些压缩限制器由金属例如铝、钢等制成。在一些车辆应用中，需要很多压缩限制器。这样，这些压缩限制器可将大量另外的重量加到车辆，从而降低车辆的燃料经济性。因此，希望提供用于车辆的新的复合热塑性结构和复合压缩限制器。也希望提供满足车辆的载荷和结构要求的复合热塑性结构和复合压缩限制器。还希望提供与用于车辆的常规金属子框架和压缩限制器相比减轻了重量的复合热塑性结构和复合压缩限制器。同样地，在本领域中存在有需求：提供满足这些要求中的至少一个的用于车辆的复合热塑性结构和复合压缩限制器。
技术实现思路
相应地，本专利技术是包括沿轴向延伸的筒形本体的复合压缩限制器，所述筒形本体具有沿轴向贯穿其延伸的孔以接纳紧固件。所述本体由通过多个纤维强化的聚合连续纤维带制成，纤维重量约20％到约65％。另外，本专利技术是车辆的复合热塑性结构，其包括适于接纳至少一个紧固件的热塑性子框架和至少一个压缩限制器，所述压缩限制器安装至所述热塑性子框架并且适于围绕所述至少一个紧固件布置。所述热塑性子框架由聚合材料和聚合连续纤维强化带制成，并且所述至少一个压缩限制器由通过多条纤维强化的聚合带制成。本专利技术的一个优点是提供用于车辆的新的复合热塑性结构和复合压缩限制器以减轻其重量。本专利技术的另一个优点是所述复合热塑性材料满足车辆的静态和动态刚硬度、制动、转弯、疲劳、冲击等载荷和结构要求。本专利技术的再一个优点是复合热塑性结构使用结构肋部来在车辆的子框架上分布所述载荷。本专利技术的再又一个优点是所述复合热塑性结构结合复合压缩限制器以有助于在高应力区域支承载荷。本专利技术的再又一个优点是所述复合热塑性限制器由非金属的轻质材料制成。本专利技术的还一个优点是相比于常规金属子框架，所述复合热塑性结构减轻了重量，从而增加了车辆的燃料经济性。本专利技术的再一个优点是与金属压缩限制器相比，所述复合压缩限制器是轻质的解决方案。本专利技术的另一优点是当使用碳纤维填充材料时所述复合压缩限制器消除了电化腐蚀。本专利技术的再又一个优点是所述复合压缩限制器改进了所述热塑性结构的蠕变性能。本专利技术的再一个优点是复合压缩限制器减少了紧固件随时间的松懈。在结合附图阅读下面的描述后，本专利技术的其它特征和优点也将会被更好地理解并了解。附图说明图1是根据本专利技术的复合热塑性结构的一个实施例的底部透视图，其中车辆的一部分以虚线示出；图2是图1的复合热塑性结构的俯视视图，以虚线示出车辆的框架；图3是图1的复合热塑性结构的一部分的透视图；图4是图1的复合热塑性结构的另一部分的分解视图；图5是图1的复合热塑性结构的又一部分的透视图；图6是根据本专利技术的稳定杆连杆支架和图1的复合热塑性结构的一部分的放大透视图；图7是图6的稳定杆连杆支架的透视图；图7A是图6的稳定杆连杆支架的根据本专利技术的另一实施例的透视图；图8是图6的稳定杆连杆支架的根据本专利技术的再一实施例的透视图；图9A是从图1到图6的复合热塑性结构的根据本专利技术的复合压缩限制器的一个实施例的透视图；图9B是图9A的复合压缩限制器的剖视图；图9C是图9A的复合压缩限制器的俯视图；图10A是图1到图6的复合热塑性结构的根据本专利技术的复合压缩限制器的另一实施例的透视图；图10B是图10A的复合压缩限制器的剖视图；图10C是图10A的复合压缩限制器的俯视图；图11A是图1到图6的热塑性结构的根据本专利技术的复合压缩限制器的又一实施例的透视图；图11B是图11A的复合压缩限制器的剖视图；图11C是图11A的复合压缩限制器的俯视图；图12是用于形成图9A到图11C的复合压缩限制器的片层叠层的透视图；图13A是从图1到图6的复合热塑性结构的根据本专利技术的又一实施例的透视图；图13B是图13A的复合压缩限制器的剖视图；图13C是图13A的复合压缩限制器的俯视图；图14是针对在图13A到13C的复合压缩限制器上的压缩测试的载荷与延伸/伸长量的图解。具体实施方式参照附图，总体以标记10示出了用于总体以12表示的车辆的根据本专利技术的复合热塑性结构的一个实施例，其中在所述若干附图中相同的标记表示相同的部件，所述车辆的一部分在图1中以虚线示出。参照图2，复合热塑性结构10配置用于安装车辆12的总体以14标示的框架，所述框架用虚线表示。所述框架14包括纵向地和侧向或横向地延伸的多个导轨16。在一个实施例中，复合热塑性结构10是通过合适的机构例如紧固件18安装到车辆12的框架14的导轨16的前子框架。应当理解的是，所述紧固件18由金属制成并且在本领域内已知。还应当理解的是框架14可由刚硬材料例如钢制成。参照图1到图6，所述复合热塑性结构10包括多个——优选地为两个——侧向地间隔开并且纵向地延伸的侧部部分20。所述复合热塑性结构10还包括多个——优选地为两个——纵向地间隔开且侧向地延伸的横向部分22和24。后横向部分22在侧部部分20之间侧向地延伸并且连接到侧部部分。前横向部分24在侧部部分20的前端部之间侧向地延伸并且连接到侧部部分20的前端部。如在图1中示出的，所述复合热塑性结构10包括布置在所述侧部部分20以及横向部分22和24中并且与侧部部分20以及横向部分22和24连接或一体的多个肋部26。所述复合热塑性结构10还包括贯穿侧部部分20和横向部分24延伸的多个孔28、30和32。多个第一孔28由大致筒形的套筒34形成。多个第二孔30由大致筒形的套筒36形成。多个第三孔32由大致筒形的套筒38形成。在一个实施例中，孔28具有比孔30和32的直径大的直径，并且孔30具有比孔32的直径大的直径。套筒34、36和38连接到侧部部分20和横向部分24或与侧部部分20和横向部分24成一体。复合热塑性结构10是一体的并且为一体件。所述复合热塑性结构10可包括沿侧部部分20设置的一个或多个下部控制臂安装架40。所述下部控制臂安装架40为具有沿轴向贯穿延伸的孔42的大致筒形的套筒。所述下部控制臂安装架40与侧部部分20连接或与侧部部分20成一体。所述复合热塑本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种复合压缩限制器(44)，包括：沿轴向延伸的筒形本体(46)，所述本体具有沿轴向贯穿其延伸的孔(48)以接纳紧固件(18)；和所述本体(46)由连续纤维聚合带制成，所述连续纤维聚合带由多条纤维强化，纤维重量约20％到约65％。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.06.30 US 62/019,0421.一种复合压缩限制器(44)，包括：沿轴向延伸的筒形本体(46)，所述本体具有沿轴向贯穿其延伸的孔(48)以接纳紧固件(18)；和所述本体(46)由连续纤维聚合带制成，所述连续纤维聚合带由多条纤维强化，纤维重量约20％到约65％。2.根据权利要求1所述的复合压缩限制器(44)，其中，所述聚合带是连续纤维强化的单向(UD)带。3.根据权利要求1或2所述的复合压缩限制器(44)，其中，所述本体(46)包括所述聚合带的多个片层叠层(64)。4.根据权利要求3所述的复合压缩限制器(44)，其中，所述叠层(64)为一个以0度、三个以正90度、两个以正45度和两个以负45度取向的片层。5.根据权利要求3所述的复合压缩限制器(44)，其中，所述叠层(64)为一个以正45度、一个以正90度、一个以负45度、一个以0度、一个以正45度取向的片层。6.根据权利要求3所述的复合压缩限制器(44)，其中，所述叠层(64)为一个以正10度、一个以正45度、两个以正90度、一个以负45度和一个以负10度取向的片层。7.根据权利要求3所述的复合压缩限制器(44)，其中，所述叠层(64)为一个以正45度、一个以0度、两个以正90度、一个以0度和一个以负45度取向的片层。8.根据权利要求1或2所述的复合压缩限制器(44)，其中，所述本体(46)具有从约3毫米到约1英寸的厚度。9.根据权利要求1或2所述的复合压缩限制器(44)，包括从所述本体(46)向外径向延伸的至少一个凸缘(50)。10.根据权利要求6所述的复合压缩限制器(44)，其中，所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：A·博萨尔，K·格鲁姆，
申请(专利权)人：巴斯夫欧洲公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE