專利名稱：在正交表面上具有結(jié)合材料的結(jié)構(gòu)加強件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種結(jié)構(gòu)加強件。
背景技術(shù)：
結(jié)構(gòu)加強件用于各種行業(yè)，以在各種產(chǎn)品中提供結(jié)構(gòu)支撐或減少噪音和/或振 動。例如，在汽車工業(yè)中，加強件可用來加強車輛的梁、立柱、橫梁、節(jié)點、門或頂蓋。通常已 知的加強件包括一剛性托架構(gòu)件以及置于托架外表面選定位置上的結(jié)構(gòu)泡沫或結(jié)構(gòu)粘合 劑(這里統(tǒng)稱為“結(jié)合材料”)。托架有時是由金屬、塑料、玻璃充填或混雜金屬的塑料或混 雜塑料纖維墊的塑料制成。在制造加強件時結(jié)合材料通常處于未膨脹狀態(tài)，但是構(gòu)造成受 到諸如受熱這樣的激活作用后便引發(fā)膨脹，從而結(jié)合到結(jié)構(gòu)構(gòu)件表面。在汽車領(lǐng)域，通常在 汽車噴漆車間加工過程中提供這種激活熱。圖1A-1C所示為一些已知的加強件構(gòu)造。圖1A-1C中的每個都是位于槽12內(nèi)加 強件10的剖面端視圖。加強件10包括托架構(gòu)件14和置于托架構(gòu)件選定位置上的結(jié)合材 料16。在每個例子中，結(jié)合材料16布置在托架14的外縱向壁上，沿托架構(gòu)件14的長度延 伸。值得注意的是，在這些例子中，在任何與結(jié)構(gòu)構(gòu)件12或加強件10的縱向軸線大體正交 的托架表面上沒有布置結(jié)合材料。由此，本發(fā)明開發(fā)了一種具有施加到托架上的改善構(gòu)造的結(jié)合材料的加強件，從 而提高加強件的性能。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明公開了一種用于安裝在結(jié)構(gòu)構(gòu)件中的加強件。加強件包括至少具有第一表 面和第二表面的剛性托架。所述第一表面大體正交于所述第二表面。所述第一表面和所述 第二表面上都布置有結(jié)合材料。加強件構(gòu)造成當(dāng)加強件裝至結(jié)構(gòu)構(gòu)件時，第一和第二表面 上的結(jié)合材料分別結(jié)合到大體平行于結(jié)構(gòu)構(gòu)件縱向軸線的結(jié)構(gòu)構(gòu)件表面以及大體正交于 結(jié)構(gòu)構(gòu)件縱向軸線的結(jié)構(gòu)構(gòu)件表面。


從下面的示例性附圖的詳細(xì)描述能夠更加完整地理解前述發(fā)明內(nèi)容，其中圖1A-1C為已知加強件的剖面圖。圖2為一個示例性實施例的加強件。圖3示出示例性結(jié)構(gòu)構(gòu)件。圖4示出圖3的結(jié)構(gòu)構(gòu)件，其中一塊外殼板被移除。圖5示出圖2和圖4的加強件，其被隔離地顯示為與結(jié)構(gòu)構(gòu)件的支架附連。圖6為圖2、圖4和圖5所示加強件的剖面圖。圖7為具有位于結(jié)構(gòu)構(gòu)件內(nèi)側(cè)的兩個加強件的第二實施例的透視圖。圖8為圖7所示加強件布置的剖面圖。
圖9為結(jié)構(gòu)構(gòu)件另一實施例的透視圖。圖10是圖9所示結(jié)構(gòu)構(gòu)件，其中將一塊外殼板移除以顯示位于結(jié)構(gòu)構(gòu)件內(nèi)的加強 件。圖11隔離地顯示圖10的加強件。圖12為圖11所示加強件的剖面圖。
具體實施例方式本發(fā)明描述了一種改進的加強件。這種加強件包括剛性托架構(gòu)件和位于托架構(gòu)件 外表面選定位置的結(jié)構(gòu)泡沫或粘合劑(這里統(tǒng)稱為“結(jié)合材料”)。托架構(gòu)件可以是由金屬、 塑料、玻璃充填或混雜金屬的塑料或混雜塑料纖維墊的塑料制成。加強件組裝時，結(jié)合材料 通常處于未膨脹的狀態(tài)(就結(jié)構(gòu)泡沫而言)或可塑的未硬化狀態(tài)(就粘合劑而言)，但是， 結(jié)合材料構(gòu)造成在組裝過程中被擠壓時發(fā)生膨脹并且由諸如受熱的激活作用引起硬化。該 加強件往往安裝在結(jié)構(gòu)構(gòu)件(例如汽車中的圓柱、槽或立柱)的開口空腔內(nèi)。結(jié)合材料施 加至托架的至少兩個被此正交的表面上。第一表面大體平行于結(jié)構(gòu)構(gòu)件的縱向軸線安裝。 第二表面大體正交于結(jié)構(gòu)構(gòu)件的縱向軸線安裝。結(jié)合材料結(jié)合至結(jié)構(gòu)構(gòu)件的這些相互正交 的表面上。對于本發(fā)明的目的，“大體正交”意思是與結(jié)構(gòu)構(gòu)件的主縱向軸線形成的角度優(yōu) 選為90度左右，但也可以小至60度或45度，大到120度或135度。圖2示出加強件22的一個實施例。加強件22包括托架24以及結(jié)合材料，結(jié)合材 料至少設(shè)置在彼此大體正交的第一表面26和第二表面28 二者之上。加強件22也可在托 架24的其它表面上具有結(jié)合材料。加強件22還可包括機械連接件25，其可用來將加強件 22機械附連在結(jié)構(gòu)構(gòu)件的殼板上。圖3-6共同示出了結(jié)合材料激活前安裝在結(jié)構(gòu)構(gòu)件20中的加強件22。圖3為結(jié) 構(gòu)構(gòu)件20的透視圖，在此特例中，結(jié)構(gòu)構(gòu)件為汽車的前上車架橫梁/荷載路徑(與散彈槍 相像)。結(jié)構(gòu)構(gòu)件20具有主縱向軸線L。圖4為圖3所示的結(jié)構(gòu)構(gòu)件20的透視圖，但是結(jié)構(gòu)構(gòu)件的一塊殼板被移走，以能 夠看見包括加強件22在內(nèi)的結(jié)構(gòu)構(gòu)件的內(nèi)部。裝配中，位于托架第二表面28上的結(jié)合材 料層大體正交于結(jié)構(gòu)構(gòu)件20的縱向軸線L。同時，第二表面28上的結(jié)合材料鄰接托架20 的一部分，在此為支架(bracket) 29，其大體正交于縱向軸線L。當(dāng)結(jié)合材料被激活時，它結(jié) 合在結(jié)構(gòu)構(gòu)件22的大體平行于縱向軸線L的表面上以及大體正交于縱向軸線L的表面上， 即支架29。圖5為加強件22和支架29的分解圖。當(dāng)結(jié)合材料被基活時，位于托架24的這些 正交表面上的結(jié)合材料28膨脹并結(jié)合到支架29上。圖6為圖5所示加強件22沿線6_6的剖面圖。位于托架24縱向表面上的結(jié)合材 料26鄰接結(jié)構(gòu)構(gòu)件22的縱向表面23。托架24的正交表面28上的結(jié)合材料28鄰接支架 29。結(jié)合材料在激活期間結(jié)合在托架24的相應(yīng)表面上。在托架24和結(jié)構(gòu)構(gòu)件的相互正交 的表面上所形成的結(jié)合致使結(jié)構(gòu)構(gòu)件20的加強作用比僅通過托架24的縱向表面與結(jié)構(gòu)構(gòu) 件22的縱向表面之間的結(jié)合形成的加強作用更強。圖7-12所示為各種其它實施例。圖7和8為同一實施例的不同視圖，該實施例包 括安裝在結(jié)構(gòu)構(gòu)件中的兩個加強件。圖7為移走結(jié)構(gòu)構(gòu)件20的一塊板后的透視圖，以便能夠看見結(jié)構(gòu)構(gòu)件20的內(nèi)部以及所安裝的加強件22、32，而圖8為圖7所示組件的剖面圖。 結(jié)構(gòu)構(gòu)件20包括支架29。第一加強件22和第二加強件32分別安裝在結(jié)構(gòu)構(gòu)件20中支架 29的相對兩側(cè)上。第一加強件22包括第一表面26和第二表面28，二者之上都設(shè)置有結(jié)合 材料。第一表面26和第二表面28彼此大體正交。第二表面28鄰接支架29。相似地，第二 加強件32也包括兩個表面36、38，二者彼此間大體正交并包括布置于其上的結(jié)合材料。第 二加強件32的第二表面38在第一加強件22的第二表面28的相反側(cè)上鄰接支架29?？?以使用機械緊固件27圍繞支架29連接第一加強件22和第二加強件32。安裝后位于加強 件22、32兩者的第一表面26、36上的結(jié)合材料結(jié)合到大體平行于縱向軸線L的結(jié)構(gòu)構(gòu)件表 面。位于加強件22、32兩者的第二表面28、38上的結(jié)合材料結(jié)合到大體正交于縱向軸線L 的表面，即支架29上。圖9-12所示為另一實施例。圖9所示為具有縱向軸線L的結(jié)構(gòu)構(gòu)件90。圖10所 示為結(jié)構(gòu)構(gòu)件90，且移開一決殼板以看到結(jié)構(gòu)構(gòu)件的內(nèi)部。在結(jié)構(gòu)構(gòu)件90的內(nèi)部設(shè)有加強 件92以及加強橫梁95。加強件92包括在第一表面98和第二表面100上設(shè)置有結(jié)合材料 的托架94，第一表面與第二表面彼此大體正交。第二表面100鄰接結(jié)構(gòu)構(gòu)件90的大體正交 于縱向軸線L的表面96。圖11為加強件92的分離的圖，更詳細(xì)地揭示了設(shè)置在第一表面98和第二表面98 上的結(jié)合材料。如圖11所示，托架94可以為多種構(gòu)造，包括蜂窩結(jié)構(gòu)。圖12為圖11所示加強件92的剖面圖，加強件安裝在結(jié)構(gòu)構(gòu)件90中。圖12更好 地示出了托架構(gòu)件94包括平板構(gòu)件99，平板構(gòu)件99的兩側(cè)100、101上都設(shè)置有結(jié)合材料。 位于第一表面98上的結(jié)合材料構(gòu)造成結(jié)合到結(jié)構(gòu)構(gòu)件90的大體平行于縱向軸線L的表面 上。位于平板構(gòu)件99兩相對側(cè)上的結(jié)合材料夾在結(jié)構(gòu)構(gòu)件90的兩個大體正交于縱向軸線 L的平板構(gòu)件96、97之間。前文所述目的在于舉例說明而非限制。對本領(lǐng)域技術(shù)人員來說，通過閱讀上述描 述，許多所舉實例之外的替代方法或應(yīng)用都是顯而易見的。本發(fā)明的保護范圍，不是由前述 說明限定，而是由隨后所附的權(quán)利要求連同全部等效于這些提出的權(quán)利要求的全部范圍來 限定。可以預(yù)想的是本發(fā)明將會在此論述的技術(shù)中發(fā)展完善起來，而本發(fā)明已公開的構(gòu)件 系統(tǒng)和方法也會納入到更加完善的實例中?？傊?，可以理解為，本發(fā)明可進行修改和變化， 但其保護范圍僅由隨后的權(quán)利要求來限定。上述說明旨在解釋而非限制。在閱讀上述說明時，除了所提供的示例外，許多可選 手段和應(yīng)用對本領(lǐng)域技術(shù)人員是顯而易見的。本發(fā)明的范圍不應(yīng)參照上述說明決定，而應(yīng) 參照附加的權(quán)利要求以及這些權(quán)利要求所賦予的等同者的全部范圍決定。可預(yù)見和想到 地，在此討論的領(lǐng)域中以后會有改進，揭示的系統(tǒng)和方法會具體體現(xiàn)在以后的實施例中。總 之，應(yīng)該明白，本發(fā)明能夠修改和變化，并僅被以下的權(quán)利要求所限定?，F(xiàn)有實施例已被特別地示出和描述，但僅僅是對最佳方式的示意性說明。本領(lǐng)域 技術(shù)人員應(yīng)該明白，在不脫離以下權(quán)利要求所限定的精神和范圍的情況下實施所述權(quán)利要 求時，可采用這里描述的實施例的各種變例。應(yīng)注意，下面的權(quán)利要求限定了本發(fā)明的范 圍，在這些權(quán)利要求和其等同者的范圍里的方法和設(shè)備由此涵蓋。此說明書應(yīng)被理解為包 括描述于此的元件的所有新穎和非顯而易見的組合，權(quán)利要求可呈現(xiàn)于本申請，或呈現(xiàn)于 隨后對這些元件任意新穎的和非顯而易見的組合的申請中。此外，前述實施例是示意性的，對在本申請或以后申請中可要求保護的所有可能的組合來說，沒有單個特征或元件是必不 可少的。 權(quán)利要求中使用的所有術(shù)語旨在被給予最寬的合理構(gòu)成和本領(lǐng)域技術(shù)人員可理 解的普遍的含義，除非在此有明顯相反的暗示。特別地，諸如“一”、“此”、“所述”等特殊單詞 的使用應(yīng)該認(rèn)為是陳述一個或更多個指定的元件，除非權(quán)利要求陳述了明顯相反的限制。
權(quán)利要求
1.一種安裝在具有縱向軸線(L)的結(jié)構(gòu)構(gòu)件(20)中的加強件(22)，包括至少具有第一表面(26)和第二表面(28)的剛性托架(24)，其中，所述第一表面(26) 大體正交于所述第二表面(28)；布置于所述第一表面(26)和所述第二表面(28)上的結(jié)合材料；以及其中所述加強件(22)構(gòu)造成安裝在結(jié)構(gòu)構(gòu)件(20)中，使所述第一表面(26)大體平行 于所述縱向軸線(L)并且所述第二表面(28)大體正交于所述縱向軸線(L)。
2.如權(quán)利要求1所述的加強件，其中所述剛性托架(24)由以下材料之一制造而成金 屬、塑料、玻璃充填或混條金屬的塑料或混雜塑料纖維墊的塑料。
3.如權(quán)利要求1所述的加強件，其中所述結(jié)合材料包含以下之一結(jié)構(gòu)泡沫和熱固型 粘合劑。
4.如權(quán)利要求1所述的加強件，其中所述結(jié)構(gòu)構(gòu)件(20)形成汽車中的開口空腔。
5.如權(quán)利要求1所述的加強件，其中所述托架(24)包括蜂窩結(jié)構(gòu)。
6.一種結(jié)構(gòu)構(gòu)件(20)的組裝方法，包括以下步驟在所述結(jié)構(gòu)構(gòu)件(20)內(nèi)安裝加強件(22)，所述加強件(22)具有剛性托架(24)和布置 于第一表面(26)以及第二表面(28)上的結(jié)合材料，所述第二表面(28)大體正交于所述第 一表面(26)；激活所述結(jié)合材料，使其將所述托架(24)的所述第一和第二表面(26，28)結(jié)合至所述 構(gòu)件結(jié)構(gòu)(20)的相應(yīng)表面。
7.如權(quán)利要求6所述的方法，其中所述激活步驟包括加熱至預(yù)定閥值水平之上。
8.如權(quán)利要求6所述的方法，其中所述激活步驟包括與對汽車上漆相關(guān)地進行加熱。
9.一種結(jié)構(gòu)構(gòu)件子組件，包括第一加強件(22)，其具有剛性托架(24)和布置于所述第一加強件(22)的所述托架 (24)的第一表面(26)以及第二表面(28)上的結(jié)合材料，所述第二表面(28)大體正交于所 述第一表面(26)；第二加強件(32)，其具有剛性托架和布置于所述第二加強件(32)的所述托架的第一 表面(36)以及第二表面(38)上的結(jié)合材料，所述第二表面(38)大體正交于所述第一表面 (36)；以及連接于所述第一和第二加強件(22，32)的相應(yīng)所述第二表面(28，38)之間的大體平面 的剛性構(gòu)件(28)。
10.如權(quán)利要求9所述的子裝配結(jié)構(gòu)構(gòu)件，其中所述第一加強件(22)、所述第二加強件 (32)以及所述大體上平面的剛性構(gòu)件(28)通過機械連接件(27)連接在一起。
11.如權(quán)利要求9所述的子裝配結(jié)構(gòu)構(gòu)件，其中所述大體上平面的剛性構(gòu)件(28)構(gòu)造 成附連在一結(jié)構(gòu)構(gòu)件(20)上。
12.—種結(jié)構(gòu)構(gòu)件子組件，包括結(jié)構(gòu)構(gòu)件(90)；布置于所述結(jié)構(gòu)構(gòu)件(90)中的加強件(92)，所述加強件(92)具有剛性托架(94)，所 述剛性托架(94)具有平板構(gòu)件(99)；布置于所述托架(94)的第一表面(98)以及所述平板構(gòu)件(99)的兩側(cè)面(100，101) 上的結(jié)合材料，所述平板構(gòu)件(99)大體正交于所述第一表面(98)并且夾在所述結(jié)構(gòu)構(gòu)件(90)的一對平板構(gòu)件(96，97)之間。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種安裝在結(jié)構(gòu)構(gòu)件(20)中的加強件(22)。該加強件包括具有至少第一表面(26)和第二表面(28)的剛性托架(24)。所述第一表面(26)大體上正交于所述第二表面(28)。所述第一表面(26)和所述第二表面(28)上都布置有結(jié)合材料。所述加強件(22)設(shè)置為安裝在結(jié)構(gòu)構(gòu)件(20)中，以使所述第一表面(26)大體平行于所述結(jié)構(gòu)構(gòu)件(20)的縱向軸線(L)，并且所述第二表面(28)大體正交于所述結(jié)構(gòu)構(gòu)件(20)的縱向軸線(L)；還公開了一種結(jié)構(gòu)構(gòu)件的安裝方法和一種結(jié)構(gòu)構(gòu)件子組件。
文檔編號B62D21/00GK102001360SQ20101025675
公開日2011年4月6日 申請日期2010年8月2日 優(yōu)先權(quán)日2009年8月27日
發(fā)明者F·戈迪永, G·利松, S·德爾納夫考特, V·貝爾佩爾 申請人:Sika技術(shù)股份公司