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CN102137774A - 具有通道设计的加强件 - Google Patents

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Abstract

一种加强件包括载体，所述载体具有相互隔开的多个外壁。该载体限定通道，所述通道大体平行于由腔室限定的纵向轴线延伸。材料层设置在通道内的至少一个外壁上，使得在材料层膨胀之前，电泳涂料能够流经通道，并且在材料层膨胀之后，通道被大体充满。

Description

具有通道设计的加强件
技术领域
加强件被应用在各种产业中，以在各种产品中提供结构支撑或减小噪声和/或振动。例如，在汽车工业中，加强件可用于加强车辆的梁、支柱、导轨、节点(nodes)、门或顶部。加强件可包括设置在产品的腔室中的载体，在载体上设置有诸如结构泡沫材料或隔音泡沫材料或粘结物等的材料层。载体可由与材料层粘合的塑料或金属制成。因此，材料层通常具有粘性。
背景技术
在专利文献FR 2 749 263中披露了一种加强件，其中，处于未发泡状态的泡沫材料几乎充满纵向肋与结构之间的全部空间。这需要泡沫材料被设计为填充整个腔室。在纵向肋之间的泡沫材料的作用是将载体连接到待加强的结构。
有时，载体包括一些肋。材料层包围载体进行施加的方式为，载体与腔室之间的间隙允许电泳涂料(electrocoating)自由流动。间隙的尺寸对电泳涂装工序的有效性有极大影响。例如，如果间隙过大并且材料层相对较厚，则载体的整体机械性能会下降。例如，间隙可为6至10mm，而且被未膨胀的材料层部分程度地充满，这可能具有较低的性能，因为载体与待加强的产品之间的粘合薄弱。如果间隙过小(0至4mm)，则电泳涂装将不能有效地保护产品不被侵蚀，因为没有足够的空间供电泳涂料流动。因此，需要一种加强件，其在载体与产品之间具有较小间隙或者无间隙，并允许进行有效的电泳涂装。
发明内容
加强件包括具有多个外壁的载体，所述多个外壁相互隔开并限定通道，所述通道大体平行于由腔室限定的纵向轴线延伸。材料层设置在通道内的至少一个外壁上，使得在材料层膨胀之前，电泳涂料能够流经通道，在材料层膨胀之后，通道被大体充满。因此，在不明显影响电泳涂装工序的情况下，使得载体与待加强目标物之间的间隙得以减小或消除。
附图说明
通过下面对示例附图的详细描述可更全面地理解前面的描述，其中：
图1是根据一种实施例的设置在腔室内的载体的视图，该载体具有外壁和纵向肋，并限定多个通道，在该外壁和纵向肋上设置有材料层；
图2是根据一种实施例的、图1的载体的视图，其中材料层已经膨胀至充满通道；
图3是根据一种实施例的、具有横向肋的载体的视图；
图4是根据一种实施例的载体的视图，其中材料层沿纵向是连续的；
图5是根据一种实施例的载体的视图，其中材料层沿纵向是非连续的；
图6是根据一种实施例的载体的视图，其中材料层是非连续且交替的；
图7是根据一种实施例的载体的视图，其中材料层沿横向是连续的，并且设置在外壁和纵向肋上；
图8是根据一种实施例的载体的视图，其中材料层沿横向是连续的，并且设置在外壁和其中一个纵向肋上；
图9是根据一种实施例的载体的视图，其中材料层设置在载体的基部上；
图10是根据一种实施例的载体的视图，其中材料层在外壁与纵向肋之间以及在多个纵向肋之间、与基部隔开地延伸；以及
图11是载体的视图，其中材料层设置在外壁、纵向肋和基部上。
具体实施方式
加强件包括载体，所述载体具有相互隔开的多个外壁。该载体限定通道，所述通道大体平行于腔室所限定的纵向轴线延伸。材料层设置在通道内的至少一个外壁上，使得在材料层膨胀之前，电泳涂料能够流经通道，在材料层膨胀之后，通道被大体充满。在一个实施例中，通过从载体中移除横向肋来产生用于电泳涂装工序的新的流动通道，材料层在烘烤工序中膨胀之后，该材料层会使纵向肋相互连接。在另一实施例中，载体可包括横向肋，所述横向肋对载体提供附加支撑，但不会影响电泳涂装工序。
图1示出了具有载体10的示例加强件，所述载体10带有相互隔开并由基部14连接的多个外壁12。载体10可由任何材料(例如，金属、塑料或塑料与金属的结合体(hybrid of plastic and metal))形成，并设置在待加强的目标物16的腔室中。腔室限定纵向轴线A，载体10限定至少一个通道18，所述通道大体平行于纵向轴线A延伸。通道18相对于载体10可具有任意长度。例如，沿纵向轴线A的通道长度可大于载体10的横跨纵向轴线A的宽度，或者可替换地，通道18的沿纵向轴线A的长度可小于通道18的宽度。载体10可包括与外壁12隔开的多个纵向肋20。在一种示例方式中，纵向肋20沿大体平行于外壁12和纵向轴线A的方向延伸。在该实施例中，多个通道18由纵向肋20和/或外壁12限定。
材料层22可包括隔音泡沫材料、结构泡沫材料和/或粘结物，其设置在至少一个外壁12上和/或设置在通道18内的至少一个纵向肋20上。例如，材料层22可被包覆成型(over-mold)或被挤压(bead)到载体10上。可替换地，材料层22可利用销、钩或其它装配件以机械方式附连。材料层22可设置在外壁12的内表面和/或外表面上。在一种示例方式中，材料层22可在受热时膨胀或硬化。例如，如果材料层22包括用在车辆支柱中的结构泡沫材料或隔音泡沫材料，该泡沫材料会在喷漆烘烤工序中膨胀。可替换地，如果材料层22包括粘结物，该粘结物将在喷漆烘烤工序中硬化。材料层22膨胀至充满通道18并使纵向肋20与外壁12相互连接。应该明白的是，材料层22无需膨胀至完全充满通道18，并且所需的膨胀量取决于载体10上的负载量。例如，在轻载的情况下，材料层22可包括膨胀至充满整个通道18的隔音泡沫材料，而非不会膨胀至充满整个通道18的结构泡沫材料。应该明白的是，在其它的情况下，可使用隔音泡沫材料替换结构泡沫材料，以便提供隔音密封或隔绝气体、灰尘和湿气的密封。
然而，在材料层22膨胀之前，可对待加强的目标物16实施电泳涂装工序以减小腐蚀。在该实施例中，材料层22与腔室之间可具有0.5至3mm的间隙，当材料层22膨胀时，其至少部分程度地充满间隙。例如，如果材料层22为设置在间隙与载体10之间的粘结物，则该间隙将被挤压到其中的粘结物完全充满。可替换地，一旦材料层22已膨胀到至少部分程度地充满间隙，附加的粘结物可被挤压到间隙中。电泳涂装工序可包括沿大体平行于纵向轴线A的方向，经由通道18和/或间隙将电泳涂料喷洒到目标物16上。载体10被构造成使得在材料层22膨胀之前，电泳涂料能够流经通道18。换言之，材料层22可在电泳涂装工序之前设置在通道18内，但材料层22不会对电泳涂料流经通道18造成明显影响。图2示出了包括隔音泡沫材料的材料层22，在电泳涂料已经被施加到被加强的目标物16之后，隔音泡沫材料膨胀至充满通道18。
图3示出了加强件的示例实施例，其中载体10包括多个横向肋24，所述横向肋沿横跨外壁12、纵向肋20和纵向轴线A的方向延伸。换言之，横向肋24延伸的方向横跨电泳涂料流动的方向。横向肋24可有助于防止纵向肋20弯曲变形。与外壁12和纵向肋20的情况一样，材料层22可至少部分地设置在至少一个横向肋24上。因此，横向肋24沿横跨通道18的方向延伸。因此，电泳涂料可流经通道18，横向肋24可短于纵向肋20和/或外壁12。在一种示例方式中，横向肋24的横截面面积小于腔室的横截面面积的80％。如图3所示，横向肋24可具有U形开口或任何其它构造。在一个实施例中，横向肋24可限定孔和/或切口，以便允许电泳涂料经过。例如，通道18可由形成于横向肋24中的孔限定。
图4至图11示出了具有两个外壁12的加强件的一个实施例，这两个外壁12以与载体10的基部14成角度α的方式延伸。两个纵向肋20从基部14沿垂直方向延伸。在该实施例中，载体10限定三个通道18。具体地，两个通道18由其中一个外壁12和其中一个纵向肋20限定。第三个通道18由两个纵向肋20限定。尽管图中未示出，但图4至图11的载体10可包括一个或多个横向肋24。
在图4至图6中，材料层22沿纵向设置在各个外壁12的外表面和内表面上、基部14的外表面上以及各个纵向肋20的内表面上。在图4中，材料层22沿纵向肋20和外壁12是连续的，这意味着材料层22的几何形状是固定的。例如，材料层22可为矩形、梯形、正方形、三角形、圆形或任何其它的形状或截面构造。连续的材料层22可通过挤压(extrusion)制成。如果待加强的区段完全一致，则载体10本身或具有材料层22的载体10可通过挤压或共挤压制成。在图5和图6中，材料层22是非连续的，这意味着材料层22沿纵向肋20和外壁12被分为多个区段，在这多个区段之间留有空间。这种可变构造可提供可变的最终密度和局部机械特性。而且，在该实施例中，材料层22还能够对弯曲变形区域提供支撑，具体地，对纵向肋20上的弯曲变形区域提供支撑。在一个实施例中，材料层22可与材料通道18结合在一起，以便于制造。在图5中，与外壁12的内表面上的材料层22相比，设置在纵向肋20上的材料层22是交替的或交错的。
在图7至图11中，材料层22以不同的构造方式沿横向设置在载体10上，或者安置在各个壁或肋的不同的表面上。尽管材料层22显示为是连续的，但是在另一实施例中，材料层22可为非连续的、或者非连续和交替的。在图7中，材料层22设置在外壁12和纵向肋20的内表面和外表面上。材料层22还设置在基部14的外表面上。在图8中，材料层22设置在其中一个纵向肋20的内表面上、基部14的外表面上以及外壁12的内、外表面上。在图9中，材料层22设置在基部14的内、外表面和外壁12的外表面上。在图10中，材料层22设置在基部14和外壁12的外表面上，并在各个外壁12与其中一个纵向肋20之间、与基部14隔开地进一步延伸。而且，材料层22在多个纵向肋20之间、与基部14隔开地延伸。在图11中，材料层22设置在外壁12、基部14和纵向肋20的内、外表面上。尽管图中未示出，但图7至图11的实施例还可包括如上所述的横向肋24。
安置在纵向肋20与外壁12之间的泡沫材料优选地设计为仅填充肋之间的通道18。未发泡的截面区域较少地或几乎不允许电泳涂料流经通道18。外壁12的内表面上或纵向肋20上的材料层22优选地为可膨胀材料，该可膨胀材料支撑纵向肋并防止纵向肋弯曲变形。
优选地，通过设置在外壁12上的其它泡沫组件或粘结物来确保将载体10连接到结构16。在外壁12的外表面上的、面向目标物16的材料层22优选是将载体粘结到该结构的可膨胀材料或粘结物。
以上描述旨在示例而非限制。对于阅读了以上描述的本领域技术人员而言，除所给实例以外的多种可替换的实施方式或应用都是显而易见的。本发明的范围不应由以上描述来确定，而应该由所附权利要求以及这些权利要求所给出的等效方案的完整范围来确定。可以预见和预计到，本文所讨论的技术领域将会有新的发展，所披露的系统和方法可以被并入到这些未来的实例中。总之，应该理解的是，本发明能够进行改型和修改，并仅由下面的权利要求限定。
本发明实施例已经被详细展示和描述，但是其仅作为最佳模式的示例。本领域技术人员应该理解的是，在不背离如以下权利要求限定的精神和范围的情况下，可采用本文所描述的实施例的各种替换方案来实施权利要求。下面的权利要求旨在限定本发明的范围，并且这些权利要求及其等效方案的范围内的方法和设备均被覆盖。这些描述应理解为包括本文所述要素的全部新颖的和非显而易见的组合，并且可在本申请中或以后的申请中对这些要素的任何新颖的和非显而易见的组合要求权利。而且，前面的实施例是示例性的，单个特征或要素对于可在本申请中或以后的申请中要求权利的所有可能的组合而言不是必须的。
权利要求中使用的所有的术语都应当给予其最宽泛的合理解释以及本领域技术人员所理解的其普遍含义，除非明确指出并非如此。具体地，诸如“一”、“该”、“所述”等单数形式的冠词应该解释为列举一个或多个所示元件，除非权利要求明确指出并非如此。

Claims (24)

1.一种加强件，包括：
具有多个外壁(12)的载体(10)，所述外壁相互隔开并限定通道(18)，所述通道大体平行于由腔室限定的纵向轴线(A)延伸；
材料层(22)，所述材料层(22)设置在所述通道(18)内的至少一个所述外壁(12)上，使得在所述材料层(22)膨胀之前，电泳涂料能够流经所述通道(18)，在所述材料层(22)膨胀之后，所述通道(18)被至少部分程度地充满。
2.如权利要求1所述的加强件，其中，所述外壁(12)分别具有内表面，并且，所述材料层(22)设置在至少一个所述外壁(12)的所述内表面上。
3.如权利要求2所述的加强件，其中，所述外壁(12)分别具有外表面，并且，所述材料层(22)设置在至少一个所述外壁(12)的所述外表面上。
4.如权利要求1所述的加强件，其中，所述载体(10)包括与所述外壁(12)隔开的多个纵向肋(20)。
5.如权利要求4所述的加强件，其中，所述纵向肋(20)沿大体平行于所述外壁(12)的方向延伸。
6.如权利要求4所述的加强件，其中，所述通道(18)由所述纵向肋(20)中的两个纵向肋限定。
7.如权利要求4所述的加强件，其中，所述通道(18)由一个所述纵向肋(20)和一个所述外壁(12)限定。
8.如权利要求4所述的加强件，其中，所述纵向肋(20)沿大体平行于所述纵向轴线(A)的方向延伸。
9.如权利要求4所述的加强件，其中，所述材料层(22)至少部分地设置在至少一个所述纵向肋(20)上。
10.如权利要求4所述的加强件，其中，所述材料层(22)沿所述纵向肋(20)和所述外壁(12)是连续的。
11.如权利要求4所述的加强件，其中，所述材料层(22)沿所述纵向肋(20)和所述外壁(12)是非连续的。
12.如权利要求4所述的加强件，其中，所述载体(10)包括多个横向肋(24)，所述多个横向肋沿横跨所述外壁(12)和所述纵向肋(20)的方向延伸。
13.如权利要求12所述的加强件，其中，所述横向肋(24)沿横跨所述通道(18)的方向延伸。
14.如权利要求12所述的加强件，其中，所述横向肋(24)的横截面面积小于所述腔室的横截面面积的80％。
15.如权利要求12所述的加强件，其中，所述横向肋(24)短于所述纵向肋(20)。
16.如权利要求12所述的加强件，其中，所述材料层(22)至少部分地设置在至少一个所述横向肋(24)上。
17.如权利要求1所述的加强件，其中，所述通道(18)被进一步限定为多个通道(18)。
18.如权利要求17所述的加强件，其中，所述多个通道(18)中的一个通道由一个所述外壁(12)和与该外壁(12)隔开的纵向肋(20)限定。
19.如权利要求1所述的加强件，其中，所述载体(10)被设置在所述腔室内，而且所述材料层(22)与所述腔室之间的间隙在0.5mm与3mm之间。
20.如权利要求1所述的加强件，其中，所述材料层(22)包括结构泡沫材料，隔音泡沫材料，或粘结物。
21.如权利要求1所述的加强件，其中，所述材料层(22)被包覆成型到所述载体(10)上。
22.如权利要求1所述的加强件，其中，所述材料层(22)被挤压到所述载体(10)上。
23.如权利要求1所述的加强件，其中，所述载体(10)和所述材料层(22)中的至少一者通过挤压或共挤压制成。
24.如权利要求1所述的加强件，其中，所述材料层(22)被设置在所述载体(10)上的弯曲变形区域。
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