结构增强系统技术方案

公开了一种结构增强系统（２０）的各种实施例。所述系统增强各种产品内的中空腔，以增加所述产品的结构刚性。所述系统一般包括刚性载体（２２）、接合材料（４０）、以及插件（３０）。所述刚性载体提供所述腔内的主要结构增强而且还可用作承载所述接合材料的基材。所述插件设置成增加所述增强系统的结构刚性。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】结构增强系统
技术介绍
汽车、货车、轮船、火车、以及飞机常包括带有中空腔的框架。中空腔在这些产品中 常形成为降低所述产品的总重量并降低材料成本。但是，将中空腔引入到框架中可能降低 框架的总强度而且还可能增加所述交通工具的其它部件中的噪音以及振动。为了减轻这些以及其它负面影响，中空腔通常包括增强件，增强件包括接合材料。 这种增强件在增加产品结构刚性的同时可减少噪音和振动，由此允许用于显著的重量和材 料成本减少。增强系统可包括涂布到刚性载体上的接合材料，诸如可膨胀泡沫材料。所述 泡沫材料在制造过程中膨胀，随着泡沫材料接触中空腔的壁而将刚性载体固定就位。通过 采用新颖的形状、材料和结构，增强系统可提供额外的结构增强以及其它益处。
技术实现思路
公开了一种结构增强系统的各种实施例。所述系统增强各种产品内的中空腔，以 增加所述产品的结构刚性。所述系统一般包括刚性载体、接合材料、以及插件。所述刚性载 体提供了所述腔内的主要结构增强且可用作承载所述接合材料的基材。所述插件设置成增 加所述增强系统的结构刚性。此外，所述系统可构造成通过增加制品在具体位置中的结构 刚性来具体处理特定情况并处理特定负载方向。附图说明图1是具有多个腔的汽车车架的立体图。图2是结构增强系统的立体图。图3是图2的结构增强系统的沿图2的线3-3截取的剖视图。图4A为设置在腔内的结构增强系统的侧视图。图4B是图4A的结构增强系统的俯视图。图5A是处于水平腔内的另一结构增强系统的侧视图。图5B是图5A的结构增强系统的俯视图。图6A是处于水平腔内的又一结构增强系统的侧视图。图6B是图6A的结构增强系统的俯视图。图7至图11是设置在腔内的变化结构的结构增强系统的切开图。图12是设置在节点的肘部中的结构增强系统的侧视图。图13是包括固定件的另一结构增强系统的立体图。图14是图13所示的结构增强系统的下部的近视立体图。具体实施例方式图1示出了车架10，车架10包括能够利用公开的结构增强系统增强的许多腔。这 种腔可为任意尺寸、形状或取向、而且能够由包括各种金属、复合材料和/或塑料的任意材 料形成。例如，车架10内的潜在的可增强的腔可存在于所述车架的各个部分内，包括A柱12、B柱14、门下围板(rocker) 16和车架导轨(frame rail) 18。另外的应用包括C柱、D柱、 车顶纵梁(roof rail)、横梁等。一般而言，车架10的结构刚性可通过在车架10内增强这 些中空腔而得以极大地提高。当然，所公开的结构增强系统还可在用在其它产品中，以增加 该产品的结构刚性，且不局限于车架内的中空腔。图2是用于增强车架10内的腔的结构增强系统20的立体图。腔可位于产品的任 何部分中，诸如在车架10的不同位置内。通常，系统20将针对具体腔(诸如处于A柱12 内)设计，但是系统20还可一般地配合于不同尺寸的腔。系统20可设计成配合于腔的一 部分或者可设计成配合或填充整个腔。系统20通常为在制造过程中可放置在腔内的便携 式组件。如下面详述说明的，系统20—般包括刚性载体22、插件30、以及接合材料40。当 然，系统20还可包括一个或多个化学或机械固定件或者针对特定应用可增强或裁制系统 20的任何其它元件。载体22通常为刚性结构，所述刚性结构提供腔内的结构增强并提供用于接合材 料40的基体或基材。载体22可由单一材料形成，或者它能够形成为固定在一起的分开的构 件。载体22可由任意数量的不同材料制成，所述材料包括各种金属、塑料、复合物等等(包 括各种聚酰胺)。当然，特定的材料或多种材料也可依赖于特定的应用，因为某些设计选择 可基于使材料形成为特定形状或结构的重量、强度以及能力。载体22能够以各种形状和结 构形成，包括柱形、矩形、波形、成角的、弯曲、弧线和/或平的部分，并包括设计成配合到腔 内的任意数量的形状组合。如图2所示，载体22包括均勻间隔开的且通常由一个或多个竖直的壁连接的多个 肋。例如，如图2所示，载体22包括与多个横肋沈互连的多个纵肋M。当然，载体22可构 造成包括任何数量、形状和结构的肋。一般而言，各肋包括定位成紧邻腔壁的暴露的竖直面 和暴露的水平面。通常，接合材料40设置在载体22的外表面上，诸如肋M、26的外表面。 肋M、沈的厚度和间隔可基本依赖于特定应用而变化。然而，肋对、沈可为2-8mm厚而且可 间隔开20-40mm。当然，这种设计选择可能受到特定应用的性能要求的影响。横肋M通常 以受压状态被施加负载，以减少腔将沿负载的主方向或在一部分的局部区域变形超过容许 极限的可能性。纵肋26通常以张紧状态被施加负载。另外，如图2所示，载体22的肋M、 26构造成提供也能够用于容纳接合材料40的多个凹部观。接合材料40能够为将载体22接合于腔壁的可膨胀泡沫材料、结构泡沫材料、粘合 剂、结构粘合剂、可流动材料、以及它们的一些组合。通常，接合材料40设置在载体22上， 以在经过活化处理之后将载体22接合于腔壁上。载体22通常将接合材料40保持在保持 区域，诸如能在肋对、26的相交部分中形成的凹部观。可采用任何合适的方法将接合材料 40保持在凹部观中，包括化学或机械固定物，诸如胶、粘合剂或机械夹具。载体22 —般包 括至少一个凹部28，以容放接合材料40。如图2所示，载体22包括遍布载体22的周期性地 间隔的多个凹部观，而且包括设置在凹部观内的且突出超出凹部观的部分接合材料40。 然而，接合材料40可设置在载体22的任何表面上，以使得在活化之后接合材料40可将载 体22固定就位于腔内且通常提供额外的结构增强。一般而言，当接合材料40为可膨胀材 料或可流动材料时，载体22 —般构造成具有多个凹部28。然而，当接合材料40为结构粘合 剂时，载体22通常构造成具有用于接合所述结构粘合剂的一个或多个基本平的外部/外表通常，载体22将由可容易成形为广泛类型的形状的塑料或复合材料制成。一般 地，由塑料形成载体22来确保腔能被增强的同时还降低了该产品的总重量。另外，塑料可 形成为复杂的三维形状，复杂的三维形状可提供提高的结构增强但又新颖的形状和设计。 然而，这种材料通常提供比金属(诸如铁或钢)低的结构增强。另一方面，金属更重且更难 于形成为复杂的三维形状，但是通常提供比塑料或复合材料更好的结构增强。由此，通过包 括如下更详细说明的各种结构的一个或多个金属插件30，系统20可提供腔的提高的增强 同时保持重量轻和可容易形成。如图2进一步示出的，系统20还包括插件30。如图2所示，插件30为设置在载体 22内的细长的基本平的板。插件30可由金属制成，但是载体22能由围绕插件30包覆模制 (overmolded)的刚性塑料制成。如图2所示，插件30相对于负载施加(通常所述系统将接 收张紧负载的位置处)，纵向或横向设置在腔壁附近。在这种结构中，系统20将受益于金属 的提高的结构增强，同时受益于减少的重量和形成为塑料制成的复杂三维形状的能力。插 件30可以以任意取向定位且成形或者形成为系统20能增强任何形状和尺寸的腔。另外， 为了处理特殊的要求，插件30可在特定局部区域和取向处提供额外的结构增强。例如，测 试数据可表明当沿某个取向产生应力时腔变形大于所需量。为了处理那个特定变形问题， 增强系统本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种结构增强系统（２０），其包括：刚性载体（２２）；插件（３０），其牢固地固定于所述刚性载体（２２）；以及接合材料（４０），其设置在所述刚性载体（２２）或所述插件（３０）的至少一部分上，以使得在所述接合材料（４０）膨胀之后所述刚性载体（２２）和所述插件（３０）将被固定就位。

【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：V·贝尔佩尔，
申请(专利权)人：SIKA技术股份公司，
类型：发明
国别省市：CH