[发明专利]复合热塑性结构和用于其的复合压缩限制器

说明书

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。

技术领域

本发明总体涉及车辆，并且更具体地涉及用于车辆的热塑性结构和压缩限制器。

背景技术

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。

发明内容

相应地，本发明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，本发明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。

本发明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。本发明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。本发明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。本发明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。本发明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。本发明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。本发明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。本发明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。本发明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。本发明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，本发明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是根据本发明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是根据本发明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发明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发明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发明的复合压缩限制器的一个实施例的透视图；