用以加强车辆框架的托架及其制造方法技术

本发明专利技术总体上涉及一种托架及其制造方法，该托架包括：a.外围，其具有以下部件：外边缘，其位于托架横轴的远侧，且被配置成背向车辆的框架外壳；内边缘，其位于横轴的远侧，且被配置成面向车辆的框架外壳；以及沿托架的纵轴彼此相对的远端；b.一个或多个系列肋，其具有横截面图案以及沿纵轴和/或横轴的取向。面图案以及沿纵轴和/或横轴的取向。面图案以及沿纵轴和/或横轴的取向。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用以加强车辆框架的托架及其制造方法


[0001]本专利技术总体上涉及一种用于加强车辆框架的装置和方法。该装置和方法可能特别有利于提供改进的碰撞测试性能。

技术介绍

[0002]众所周知，可使用结构加强件来提高结构框架的强度。车辆框架可能会受到由货物和乘客的重量、不平坦的路况、碰撞或其任何组合所产生的力的作用。摇杆和保险杠特别容易受到侧面、后部和前部的撞击。
[0003]配备有混合动力驱动系统和电力驱动系统的车辆的激增对车辆安全提出了新的要求。除了发生碰撞后用于更换损坏电池的费用外，电池损坏还可能导致火灾和爆炸。
[0004]需要可在摇杆和/或保险杠中使用的结构加强件。需要使用结构加强件来保护驱动系统的电池。需要重量轻而不会明显增加车辆总重的结构加强件。需要可通过实现各种定制选项(包括材料、外围形状、结构肋的排列或其任何组合)来生产结构加强件的方法。专利技术概述
[0005]本专利技术涉及一种托架，该托架包括：a.外围，其具有以下部件：外边缘，其位于托架横轴的远侧，且被配置成背向车辆的框架外壳；内边缘，其位于横轴的远侧，且被配置成面向车辆的框架外壳；以及沿托架的纵轴彼此相对的远端；b.一个或多个系列肋，其具有横截面图案以及沿纵轴和/或横轴的取向。
[0006]本专利技术涉及一种用于加强车辆框架的托架，该托架包括：a.外围，其具有以下部件：外边缘，其位于托架横轴的远侧，且被配置成背向车辆的框架外壳；内边缘，其位于横轴的远侧，且被配置成面向车辆的框架外壳；以及沿托架的纵轴彼此相对的远端；b.一个或多个系列肋，其具有横截面图案以及沿纵轴和/或横轴的取向。其中，在发生碰撞时托架可减少碰撞物体的侵入。
[0007]本专利技术涉及一种制造用于加强车辆框架的托架的方法，该方法包括：挤出、共挤出或拉挤一种或多种基材以及/或者一种或多种增强材料，以制造：a.外围，其具有以下部件：外边缘，其位于托架横轴的远侧，且被配置成背向车辆的框架外壳；内边缘，其位于横轴的远侧，且被配置成面向车辆的框架外壳；以及沿托架的纵轴彼此相对的远端；b.一个或多个系列肋，其具有横截面图案以及沿纵轴和/或横轴的取向。
[0008]本专利技术提供了可在摇杆和/或保险杠中使用的托架。本专利技术提供了保护驱动系统电池的托架。本专利技术提供了重量轻而不会明显增加车辆总重的托架。本专利技术提供了可通过实现各种定制选项(包括材料、外围形状、结构肋的布置或其任何组合)的方法制得的托架。
附图说明
[0009]图1示出了框架的透视图。
[0010]图2示出了驾驶室的平面图。
[0011]图3示出了托架的透视截面图。
[0012]图4示出了托架的透视图。
[0013]图5示出了带有托架的摇杆的横截面图。
[0014]图6示出了经受碰撞测试的车辆的平面图。
[0015]图7示出了由图6所示测试得到的测试数据曲线。
[0016]图8示出了由图6所示测试得到的测试数据曲线。
[0017]图9是由本专利技术得到的示例性托架的透视图。
[0018]图10是包括图9所示托架的车体的透视图。说明书
[0019]本专利技术通过本文所述的改进装置和方法来满足上述一个或多个需求。本文给出的说明和图示旨在使本领域的其他技术人员熟悉本专利技术、其原理及其实际应用。本领域技术人员可以以多种形式调整和应用本专利技术，以最能满足特定用途的要求。因此，所阐述的本专利技术的具体实施方式并非旨在穷举或限制本专利技术。所以，本专利技术的范围不应参考上述描述来确定，而应参考所附权利要求以及这些权利要求所享有的全部等效范围来确定。包括专利申请和出版物在内的所有文章和参考文献的公开内容出于各种目的通过引用并入本文。从以下权利要求中获得的其他组合也是可能的，这些权利要求也因此通过引用并入本书面说明中。
[0020]车辆可在发生碰撞(即车辆受到另一车辆或物体的撞击)时起到包围和保护乘客的作用。车辆可对称地分为左侧(即驾驶员侧，适用于在美国行驶的车辆)和右侧以及前端(包括前保险杠)和后端(包括后保险杠)。车辆可采用任何传统的车型，包括双门轿车、四门轿车、旅行车、掀背车、非中型SUV、中型SUV、运动型多用途车、厢式货车、小型货车、皮卡等。车辆可具有任何品牌、车型、年款或其任何组合。车辆可以是汽油驱动车辆、电池驱动车辆或混合驱动车辆。车辆可包括框架。
[0021]电池驱动车辆可包括电池，其用于产生动力并将动力传递给驱动轮。电池可位于车辆的任何部分，包括但不限于底板下方、底板顶部、座椅下方、行李箱中、发动机舱中或其任何组合。电池可跨越车辆的单个或多个区段。例如，电池可基本上是平的，其位于底板下方，且从车辆左侧一直延伸到车辆右侧，并从前轮罩一直延伸到后轮罩。电池可以是锂离子电池、镍金属电池、铅酸电池或超级电容器电池。在发生碰撞期间，电池可能会着火或爆炸，其中电池可能直接与碰撞物体接触或被碰撞物体刺穿，被相邻的框架部件压碎或刺穿，被冲击力推挤，或其任何组合。例如，锂离子电池的损坏可能会导致正极与负极直接接触，从而导致短路，由此使温度升高至足以引起火灾。
[0022]所述框架可起到以下作用：用作车辆的结构框架，以容纳车辆部件(例如发动机、传动系、车门、座椅等)，吸收碰撞产生的力，防止碰撞物体(例如车辆、标志杆、电线杆、混凝土隔板等)的侵入，保护乘客，保护车辆部件(例如发动机或电池)，或其任何组合。框架可与车身成为一体或车身在框架上。框架可包括任何常规的框架部件，这些框架部件包括但不限于前裙板、后围板、A柱、B柱、C柱、门槛、摇杆、保险杠横梁、底板、横梁或其任何组合。框架可限定框架外壳、前轮罩(在车辆的前端)、后轮罩(在车辆的后端)或其任何组合。
[0023]框架外壳可用于包围车辆乘客和车辆部件(例如发动机、座椅、电池、电子设备等)。框架外壳可由框架的周围部件限定。例如，乘客区可呈大致梯形的棱柱形状，且由前部的A柱、后部的B柱、底部的底板以及顶部的车顶纵梁和车顶弓限定。框架外壳可包括乘客
区、电池托盘、座椅或其任何组合。
[0024]乘客区可容纳单个乘客。框架外壳可包括两个或更多、四个或更多、十个或更少、甚至八个或更少的乘客区。例如，双座车辆可在其左侧有一个乘客区，且在其右侧有一个乘客区。再例如，四座车辆可在其左侧有两个乘客区，一个靠近前轮罩，一个靠近后轮罩；还在其右侧有两个乘客区，一个靠近前轮罩，一个靠近后轮罩。
[0025]电池托盘可用于将电池固定到位、封装电池、为电池提供保护屏障或其任何组合。电池托盘可位于框架外壳内或附近(例如在地板副框架下方和附近)。电池托盘可位于独立的乘客区内或附近，或者可跨越多个乘客区。例如，电池托盘可位于与后轮罩相邻的乘客区的座椅下方。作为另一实施例，电池托盘可跨越车辆的左乘客区和右乘客区。电池托盘可位于地板托盘的顶部，或可固定在地板托盘下方的框架上，或可固定在任何其他框架部件上。电池托盘可包括单个或多个部件。单部件电池托盘可固定在车辆的框架上，以形成外壳(例如固定在地板托盘下侧的单个部件，由此电池完全封本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种托架，其包括：a.外围，其具有：i.外边缘，其位于所述托架的横轴的远侧，且被配置成背向车辆的框架外壳；ii.内边缘，其位于所述横轴的远侧，且被配置成朝向所述车辆的所述框架外壳；以及iii.沿所述托架的纵轴彼此相对的远端；b.一个或多个系列肋，其具有：i.横截面图案；以及ii.沿所述纵轴和/或所述横轴的取向。2.如权利要求1所述的托架，其中，所述横截面图案是偏斜图案、矩形图案、蜂窝图案、混合图案或其任何组合。3.如权利要求2所述的托架，其中，所述偏斜图案是从所述远端和/或所述外围呈一定角度偏斜的所述一个或多个系列肋的排列。4.如权利要求1
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3中的任一项所述的托架，其中，所述矩形图案是与所述远端和/或所述外围平行的所述一个或多个系列肋的排列。5.如权利要求4所述的托架，其中，所述一个或多个系列肋中的第一个系列肋垂直于其中的第二个系列肋。6.如权利要求1
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5中的任一项所述的托架，其中，所述蜂窝图案是所述一个或多个系列肋的排列，该排列包括：a.具有对称锯齿形图案的第一系列肋；b.具有对称锯齿形图案的第二系列肋，其相对于所述第一系列肋具有反射对称性；以及c.平行于所述远端和/或所述外围的第三系列肋，其从由所述第一系列肋和所述第二系列肋的所述锯齿形图案形成的峰部延伸。7.如权利要求1
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6中的任一项所述的托架，其中，所述混合图案是根据所述偏斜图案、矩形图案、蜂窝图案或其任何组合的组合的一个或多个系列肋的排列。8.如权利要求7所述的托架，其中，所述混合图案包括所述第一系列肋和所述第二系列肋，其中每个所述系列肋都平行于所述远端和/或所述外围，且所述第一系列肋垂直于所述第二系列肋；以及从所述远端和/或所述外围呈一定角度偏斜的第三系列肋。9.如在前权利要求中的任一项所述的托架，其中，所述横截面图案跨越所述托架的一部分横截面，或跨越所述托架的整个所述横截面。10.如在前权利要求中的任一项所述的托架，其中，所述托架包含一种或多种基材、一种或多种增强材料、一种或多种添加剂，或者其任何组合。11.如在前权利要求中的任一项所述的托架，其中，所述一种或多种基材包括聚合物和/或金属。12.如权利要求11所述的托架，其中，所述聚合物包括聚酰胺、聚氯乙烯聚醚酰亚胺、聚碳酸酯、聚甲基丙烯酸甲酯、丙烯腈
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丁二烯
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苯乙烯、聚醚酮酮、聚芳醚酮、聚醚醚酮、聚苯硫醚、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚丙烯、聚乙烯或其任何组合。13.如权利要求11所述的托架，其中，所述金属包括铝、钢、黄铜、镁、锌、钛或其任何组合。
14.如在前权利要求中的任一项所述的托架，其中，所述一种或多种增强材料包括矿物加固物、玻璃加固物、碳加固物、聚合物加固物、弹性体加固物、核壳聚合物或其任何组合。15.如在前权利要求中的任一项所述的托架，其中，所述托架用于车辆框架中。16.如权利要求15所述的托架，其中，所述托架用于摇杆和/或保险杠中。17.如在前权利要求中的任一项所述的托架，其中，在所述车辆框架的一段中可使用两个或更多个托架。18.如权利要求17所述的托架，其中，所述两个或更多个托架可包括具有统一图案和取向或者具有不同图案和取向的一个或多个系列肋。19.如在前权利要求中的任一项所述的托架，其中，在摇杆中使用所述托架减少了约13％的侵入。20.如在前权利要求中的任一项所述的托架，其中，所述托架防止损坏所述车辆的电力驱动系统的电池。21.如在前权利要求中的任一项所述的托架，其中，所述托架包括均匀分布的所述一种或多种基材以及/或者所述一种或多种增强材料，或者非均匀分布的所述一种或多种基材以及/或者所述一种或多种增强材料。22.如在前权利要求中的任一项所述的托架，其中，所述托架包括刚性部和韧性部。23.如权利要求22所述的托架，其中，所述刚性部或所述韧性部是指所述一个或多个系列肋以及/或者所述外围。24.如权利要求17所述的托架，其中，所述两个或更多个托架中的第一个是韧性托架，而其中的第二个是刚性托架。25.如权利要求24所述的托架，其中，所述韧性托架和所述刚性托架被配置成可并排布置在所述框架内；其中，在所述框架的靠近所述框架外壳的一侧使用所述韧性托架，而在所述框架的远离所述框架外壳的一侧使用所述刚性托架，或者反过来。26.一种用于加强车辆框架的托架，其包括：a.外围，其具有：i.外边缘，其位于所述托架的横轴的远侧，且被配置成背向车辆的框架外壳；ii.内边缘，其位于所述横轴的远侧，且被配置成朝向所述车辆的所述框架外壳；以及iii.沿所述托架的纵轴彼此相对的远端；b.一个或多个系列肋，其具有：i.横截面图案；以及ii.沿所述纵轴和/或所述横轴的取向；其中，在发生碰撞时所述托架可减少碰撞物体的侵入。27.如权利要求26所述的托架，其中，所述横截面图案是偏斜图案、矩形图案、蜂窝图案、混合图案或其任何组合。28.如权利要求26、27中的任一项所述的托架，其中，所述偏斜图案是从所述远端和/或所述外围呈一定角度偏斜的所述一个或多个系列肋的排列。29.如权利要求26
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28中的任一项所述的托架，其中，所述矩形图案是与所述远端和/或所述外围平行的所述一个或多个系列肋的排列。30.如权利要求29所述的托架，其中，所述一个或多个系列肋中的第一个系列肋垂直于
其中的第二个系列肋。31.如权利要求26
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30中的任一项所述的托架，其中，所述蜂窝图案是所述一个或多个系列肋的排列，该排列包括：a.具有对称锯齿形图案的第一系列肋；b.具有对称锯齿形图案的第二系列肋，其相对于所述第一系列肋具有反射对称性；以及c.平行于所述远端和/或所述外围的第三系列肋，其从由所述第一系列肋和所述第二系列肋的所述锯齿形图案形成的峰部延伸。32.如权利要求26
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31中的任一项所述的托架，其中，所述混合图案是根据所述偏斜图案、矩形图案、蜂窝图案或其任何组合的组合的一个或多个系列肋的排列。33.如权利要求32所述的托架，其中，所述混合图案包括所述第一系列肋和所述第二系列肋，其中每个所述系列肋都平行于所述远端和/或所述外围，且所述第一系列肋垂直于所述第二系列肋；以及从所述远端和/或所述外围呈一定角度偏斜的第三系列肋。34.如权利要求26
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33中的任一项所述的托架，其中，所述横截面图案跨越所述托架的一部分横截面，或跨越所述托架的整个所述横截面。35.如权利要求26
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34中的任一项所述的托架，其中，所述托架包含一种或多种基材、一种或多种增强材料、一种或多种添加剂，或者其任何组合。36.如权利要求26
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35中的任一项所述的托架，其中，所述一种或多种基材包括聚合物和/或金属。37.如权利要求36所述的托架，其中，所述聚合物包括聚酰胺、聚氯乙烯聚醚酰亚胺、聚碳酸酯、聚甲基丙烯酸甲酯、丙烯腈
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丁二烯
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苯乙烯、聚醚酮酮、聚芳醚酮、聚醚醚酮、聚苯...

【专利技术属性】
技术研发人员：纽里亚，
申请(专利权)人：泽菲罗斯有限公司，
类型：发明
国别省市：