專利名稱：分層構(gòu)造的隔壁的制作方法
本申請(qǐng)是基于1997年7月18日提出的臨時(shí)申請(qǐng)序號(hào)No．60／053118。
特別在機(jī)動(dòng)車中應(yīng)用的箱形截面件例如主車架縱梁(rail)，在橫梁固定于縱梁的地方將要承受相當(dāng)大的應(yīng)力。例如當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)架固定在主車架縱梁上時(shí)，它們之間將產(chǎn)生連接點(diǎn)，這些連接點(diǎn)易于在時(shí)間過(guò)程中因疲勞而破裂。另外，將這種部件固定就位的螺栓可能由于在接點(diǎn)處的振動(dòng)而松開(kāi)。而且常規(guī)結(jié)構(gòu)會(huì)形成“噪聲道”，該噪聲道經(jīng)車架從車輪和發(fā)動(dòng)機(jī)伸入車箱。
如技術(shù)人員可以理解的，為了將很重的部件用螺栓固定在縱梁部分的側(cè)面，必須在螺栓固定位置形成一個(gè)增強(qiáng)區(qū)域或支承結(jié)構(gòu)。在先有技術(shù)中所用的一種方法是設(shè)置一個(gè)支承金屬套筒的沖壓隔壁。該隔壁一般具有三個(gè)點(diǎn)焊在縱梁C形部分的法蘭。具體是，沖壓的隔壁具有一個(gè)壁部分，該壁部分從縱梁部分的一個(gè)壁伸到相對(duì)的壁或蓋板。因此隔壁在縱梁構(gòu)成的槽或腔中構(gòu)成一個(gè)隔板。為將此壁部分固定就位，該隔壁具有三個(gè)垂直于隔壁部分的表面或法蘭，即隔壁本質(zhì)上是一個(gè)在一側(cè)開(kāi)口的淺的矩形箱。這三個(gè)表面與縱梁內(nèi)表面相結(jié)合，并點(diǎn)焊就位。
為利用隔壁作固定于該隔壁上的橫向構(gòu)件的支承件，該隔壁被設(shè)計(jì)成配置一個(gè)金屬套筒，該金屬套筒被點(diǎn)焊在隔壁沖壓件上。然后將螺栓穿過(guò)套筒，并將橫向構(gòu)件固定于縱梁的隔壁增強(qiáng)區(qū)域上。這種常規(guī)方法下面將用圖說(shuō)明。
盡管常規(guī)的隔壁設(shè)計(jì)的確可以在橫向構(gòu)件的固定位置增強(qiáng)縱梁部分，但它一般要求大口口徑的套筒和沖壓件，這實(shí)際上增加了不需要的振動(dòng)和噪聲。另外，貫穿螺栓、套筒、金屬?zèng)_壓件和縱梁部分基本上以分立的部件運(yùn)行，而不是一個(gè)單一的整體增強(qiáng)構(gòu)件。這不僅造成上述振動(dòng)和噪聲的增加，而且還不能使縱梁得到充分的增強(qiáng)，造成連接點(diǎn)具體是焊接點(diǎn)的金屬疲勞。
本發(fā)明人已提出許多方法來(lái)增強(qiáng)空心金屬部件例如車門的增強(qiáng)梁，它包括一個(gè)開(kāi)口的槽形金屬件，該金屬件具有充滿熱固性或熱塑性樹(shù)脂基的材料；空心扭轉(zhuǎn)桿，切成一定長(zhǎng)度，填入樹(shù)脂基材料；結(jié)構(gòu)件的預(yù)鑄增強(qiáng)插件，該插件由許多包含熱固性樹(shù)脂及起泡劑的顆粒組成，使該預(yù)鑄件在結(jié)構(gòu)件內(nèi)膨脹并固化就位；復(fù)合門梁，該梁具有樹(shù)脂基的芯，該芯不超過(guò)金屬管心的三分之一；空心的分層梁，其特征在于剛性質(zhì)量比較高，并具有外部分，該外部分由薄層的結(jié)構(gòu)性泡沫與內(nèi)管分開(kāi)；工形梁增強(qiáng)件，該增強(qiáng)件包括預(yù)成形的具有外部泡沫的結(jié)構(gòu)插件，該插件然后插入空心結(jié)構(gòu)件；金屬的W形的支架，該支架用作可膨脹樹(shù)脂的托架，該樹(shù)脂在空心部分發(fā)泡就位。
但是，這些先有方法中沒(méi)有一種方法具體用于解決與縱梁部分的橫向部件連接位置上的常規(guī)增強(qiáng)隔壁有關(guān)的問(wèn)題。本發(fā)明解決很多先有技術(shù)中固有的問(wèn)題。
本發(fā)明的目的是提供一種增強(qiáng)的空心金屬構(gòu)件，該構(gòu)件使套筒和沖壓件組合成隔壁構(gòu)件，組合的方式是使得隔壁的部件與被增強(qiáng)構(gòu)件一起形成為一個(gè)整體單元。
本發(fā)明的另一目的是提供一種被增強(qiáng)的金屬箱形截面件，使該箱形截面件具有較大的強(qiáng)度而又不顯著增加振動(dòng)和噪聲的傳送量。
本發(fā)明的再一目的是提供一種被增強(qiáng)的車架縱梁部分，以固定橫向部件例如發(fā)動(dòng)機(jī)架，使得應(yīng)力分布在增強(qiáng)的縱梁區(qū)域上而不是分布在分立的焊接點(diǎn)上，而且可以緩沖噪聲和振動(dòng)。
通過(guò)本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例和附圖的詳細(xì)說(shuō)明，可以更充分地理解本發(fā)明的這些和其它的目的與優(yōu)點(diǎn)。
在一個(gè)方面，本發(fā)明提供一種被增強(qiáng)構(gòu)件。該增強(qiáng)構(gòu)件包括空心的結(jié)構(gòu)件和配置在結(jié)構(gòu)件中的增強(qiáng)件。增強(qiáng)件具有一對(duì)相對(duì)的壁。在該一對(duì)相對(duì)的壁之間配置一層已加熱膨脹的聚合物，該聚合物粘接于該相對(duì)壁上。該層聚合物也直接粘接在結(jié)構(gòu)件上。一個(gè)套管伸過(guò)聚合物，該導(dǎo)管平行于相對(duì)的壁，并位于相對(duì)的壁之間。聚合物粘接在該套管上，該套管形成通過(guò)聚合物的通道。被增強(qiáng)構(gòu)件具有與套管的端部對(duì)齊的孔。然后用螺栓將部件固定在結(jié)構(gòu)件上。因此在本發(fā)明中可以利用增強(qiáng)件局部地在該位置增強(qiáng)空心結(jié)構(gòu)件。在組裝之后加熱整個(gè)構(gòu)件可使聚合物膨脹定位，其中聚合物經(jīng)膨脹而充滿增強(qiáng)構(gòu)件和結(jié)構(gòu)件之間的間隙，并將增強(qiáng)構(gòu)件粘接到結(jié)構(gòu)件上。
在另一方面，本發(fā)明的被增強(qiáng)構(gòu)件是汽車縱梁例如前部縱梁，其中需要局部增強(qiáng)，以固定部件例如發(fā)動(dòng)機(jī)架。在這一方面，本發(fā)明減小了振動(dòng)和噪聲傳送，同時(shí)增加了在增強(qiáng)部位的那部分強(qiáng)度。
在又一個(gè)方面，套管是薄壁金屬套筒，相對(duì)的壁是金屬?zèng)_壓件，該沖壓件具有焊接在結(jié)構(gòu)件上的法蘭，聚合物是已加熱膨脹的環(huán)氧樹(shù)脂，該樹(shù)脂包括空心微球，以便減小密度。
在又一方面，本發(fā)明提供一種增強(qiáng)具有縱向槽的結(jié)構(gòu)件的方法。在這一方面，分層構(gòu)件具有兩個(gè)由一層可加熱膨脹的聚合物分開(kāi)的相對(duì)的壁，該分層構(gòu)件配置在縱梁部分等的槽中。該分層構(gòu)件具有配置在該層可加熱膨脹聚合物層中的套管。該導(dǎo)管形成垂直于該相對(duì)壁的通道。該分層構(gòu)件還具有一對(duì)端部法蘭。該分層構(gòu)件放置在縱向槽中，使得上述套管通道垂直于縱向槽。然后通過(guò)法蘭將分層構(gòu)件焊接在結(jié)構(gòu)件上。然后將整個(gè)構(gòu)件加熱到可以有效使聚合物發(fā)泡劑激活的溫度，因而使聚合物熱膨脹，使得聚合物將分層構(gòu)件粘接于結(jié)構(gòu)件。


圖1是常規(guī)先有技術(shù)隔壁增強(qiáng)構(gòu)件的示意分解透視圖；圖2是圖1構(gòu)件的示意前視圖，其中蓋板被除去；圖3本發(fā)明的被增強(qiáng)縱梁部分的示意分解透視圖，示出增強(qiáng)的分層隔壁的結(jié)構(gòu)；圖4是圖3所示構(gòu)件的示意前視圖，其中蓋板被除去；圖5是圖3和4的隔壁部分的示意后視圖。
現(xiàn)在參考附圖的圖1和圖2，先有技術(shù)的前部縱梁部分20具有C形部分22，該部分形成槽23并接收蓋板24。隔板沖壓件26具有垂直壁28和法蘭30。套筒32焊接在壁28的弧形彎曲部分33上。螺栓36穿過(guò)蓋板24、套筒32和部分22的垂直壁37，然后穿過(guò)待固定于縱梁20的部件38。隨后將螺母擰緊于螺栓36，使部件38固定就位。這是先有技術(shù)的代表，并具有上述缺點(diǎn)，即具有增強(qiáng)不充分以及噪聲和振動(dòng)的減弱欠佳的問(wèn)題。
下面轉(zhuǎn)到附圖的圖3，圖中示出的被增強(qiáng)構(gòu)件50是汽車車架的被增強(qiáng)前部縱梁的一個(gè)實(shí)施例，它包括車架縱梁的C形部分52，該部分由蓋板54封閉，使得在被增強(qiáng)構(gòu)件50中形成槽或腔56。換言之，車架縱梁是空心的。C形部分52包括垂直壁部分58和相對(duì)的壁部分60、62。各個(gè)相對(duì)的壁部分60、62具有法蘭部分64，利用焊接等方法可將蓋板54固定在法蘭區(qū)域。增強(qiáng)件或隔壁68配置在C形部分52的槽56中，并具有第一壁或側(cè)壁70和第二壁或側(cè)壁72。壁70、72彼此平行，由聚合物層74分開(kāi)，即聚合物層74配置在壁70和72之間。
如附圖的圖4和5清楚示出的那樣，各個(gè)壁70、72具有有關(guān)的弧形部分(在壁72上的76，在壁70上的78)，該弧形部分被設(shè)計(jì)成可以接納套筒81，其方式下面將詳細(xì)說(shuō)明。各個(gè)弧形部分76、78約位于各個(gè)壁70、72的長(zhǎng)度的中間，并可以看作為彎曲的內(nèi)表面。套管81是金屬的套筒等，并在焊接點(diǎn)83和85點(diǎn)焊在壁70和72上，如附圖的圖4清楚示出的那樣。聚合物層74基本上包圍套管81，如圖4所示。
隔壁68通過(guò)安裝法蘭80和82固定就位于槽56中，該法蘭80和82從壁70和72偏轉(zhuǎn)90°延伸。即各個(gè)壁70、72的各個(gè)端部具有彎曲部分，該彎曲部分與相對(duì)壁上的同樣彎曲部分相配合，形成分別焊接在側(cè)壁60、62上的連接法蘭80、82。
壁70、72的寬度(垂直壁58和蓋板54之間的距離)是使得隔壁68與垂直壁58和蓋板54相接觸。螺栓84穿過(guò)蓋板54上的孔66、套管81和垂直壁58上的對(duì)應(yīng)孔(未示出)。然后使螺栓穿過(guò)橫向部件例如發(fā)動(dòng)機(jī)架86上的孔，該發(fā)動(dòng)機(jī)架在圖中以虛線表示為片段86。然后將螺母86擰在螺栓84上，從而將發(fā)動(dòng)機(jī)架86固定于被增強(qiáng)件56。
隔壁68對(duì)于在車架縱梁上增加的強(qiáng)度量而言是重量相當(dāng)輕的構(gòu)件。壁70和72可以由薄鋼沖壓件構(gòu)成，鋼的厚度例如為0．02～0．08英寸。具體是，低碳鋼到中等強(qiáng)度的鋼是最好的。套管81最好是金屬套筒，其壁厚是0．08～0．2英寸的薄壁，而且最好用低碳鋼制作。當(dāng)然這些尺寸僅僅是例示性的，無(wú)意限制在權(quán)利要求書(shū)中確定的本發(fā)明的完全范圍。各個(gè)連接法蘭80、82一般約為壁70、72長(zhǎng)度的15％～30％。套管81的外直徑通常為約1／2～1英寸。聚合物層74的寬度是壁或板70和72之間距離的函數(shù)，一般約為0．1～0．4英寸。應(yīng)當(dāng)明白，隔壁68的整個(gè)深度完全充滿聚合物層74，即如附圖的圖5所示，聚合物層從隔壁68的前部延伸到后部。
用來(lái)形成聚合物層74的聚合物是可加熱膨脹的樹(shù)脂基材料。本發(fā)明可以應(yīng)用許多樹(shù)酯基合劑來(lái)形成加熱膨脹的層74。優(yōu)選的合劑將提供極好的強(qiáng)度和剛度特性，同時(shí)重量只有稍許增加。現(xiàn)在具體說(shuō)明層74的成分，為盡量減小重量，材料的密度最好應(yīng)在約20～50磅／英尺3的范圍內(nèi)。熔點(diǎn)、加熱變形溫度和發(fā)生化學(xué)分解的溫度也必須足夠高，使得層74可以在烤漆箱等裝置內(nèi)的通常操作的高溫下保持其結(jié)構(gòu)。因此層74應(yīng)當(dāng)能夠承受超過(guò)320°F的溫度，最好在短時(shí)間內(nèi)可以承受350°F的溫度。另外，層74應(yīng)當(dāng)能夠承受約90～200°F的長(zhǎng)時(shí)間的加熱而不會(huì)表現(xiàn)出明顯的受熱形變或分解。
泡沫74可以先涂在一個(gè)或兩個(gè)壁70、72上，然后膨脹到與兩個(gè)壁和套管81緊密接觸。在需要加熱膨脹時(shí)，最好利用烤漆箱的熱量來(lái)使泡沫74膨脹。
更詳細(xì)地講，在一個(gè)特別優(yōu)選的實(shí)施例中、層74的加熱膨脹的結(jié)構(gòu)性泡沫包括合成樹(shù)脂、氣囊形成劑和填料。合成樹(shù)脂占層74重量的約40％～80％，更好為占45％～75％，最好占50％～70％。樹(shù)脂部分最好包括柔性環(huán)氧樹(shù)脂。按照本文的應(yīng)用，術(shù)語(yǔ)“氣囊形成劑”一般是指在層74中產(chǎn)生氣泡、孔或腔的物質(zhì)。即層74具有多孔結(jié)構(gòu)，在其整個(gè)聚合物塊中分布許多汽泡。這種多孔結(jié)構(gòu)形成低密度高強(qiáng)度的材料，它可以形成很強(qiáng)的然而重量輕的構(gòu)件。適合于本發(fā)明的氣囊形成劑包括增強(qiáng)的“空心”微球或可以用玻璃或塑料作微泡。另外，氣囊形成劑可以包括起泡劑，該起泡劑可以是化學(xué)起泡劑或物理起泡劑。玻璃微球是特別優(yōu)選的。它占層74的組成材料重量的約10％～50％，更好為占15％～45％，最好占20％～40％。在氣囊形成劑包括起泡劑時(shí)，該形成劑占加熱膨脹的結(jié)構(gòu)性泡沫層74的重量的約0．5％～5．0％，更好為約占1．0％～4．0％，最好約占1％～2％。適合的填料包括玻璃或塑料微球、煅制二氧化硅、碳酸鈣、研磨的玻璃纖維和切碎的玻璃絲。觸變性填料是最好的。其它材料也是適用的。填料占層74重量的約1％～15％，更好為約占2％～10％，最好約占3％～8％。
本發(fā)明所用的優(yōu)選合成樹(shù)脂包括熱固性樹(shù)脂例如環(huán)氧樹(shù)脂、乙烯基酯樹(shù)脂、熱固性聚酯樹(shù)脂和氨基甲酸乙酯樹(shù)脂。無(wú)意使本發(fā)明的范圍受樹(shù)脂分子量的限制，而且根據(jù)本文的說(shuō)明本專業(yè)的技術(shù)人員可以理解適用的重量。在液體填料的樹(shù)脂成分是熱固性樹(shù)脂時(shí)，還可以包括各種加速劑例如咪唑(imidizoles)和固化劑，最好為雙氰聯(lián)酰氨(dicyandiamide)，以提高固化速度。加速劑的起作用的量，按三種成分中的一種成分樹(shù)脂、氣囊形成劑或填料進(jìn)行相應(yīng)換算，一般約占樹(shù)脂重量的0．5％～2．0％。同樣，固化劑的量，按照三種成分中的一種成分樹(shù)脂、氣囊形成劑或填料進(jìn)行相應(yīng)換算，一般約占樹(shù)脂重量的1％～8％。該層還可以包括有效量的處理酸、穩(wěn)定劑、顏料、紫外吸收劑等。熱塑性材料也是適用的。
在下表中列出層74的優(yōu)選配方。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，此配合方提供了一種材料，該材料可以完全膨脹，在約320°F的溫度下固化，并具有極好的結(jié)構(gòu)特性。除非另有說(shuō)明，在該表中所指的所有百分?jǐn)?shù)均為重量百分?jǐn)?shù)。成分重量百分?jǐn)?shù)EPON 828(環(huán)氧樹(shù)脂)37．0DER 331(柔性環(huán)氧樹(shù)脂) 18．0DI-CY(雙氰聯(lián)酰胺(dicyandiamide)固化劑)4．0IMIDIZOLE(加速劑) 0．8FUMED SILICA(觸變性填料) 1．1GELOGEN AZ199(偶氮二酰胺起泡劑) 1．283 MICROS(玻璃微球) 37．0WINNOFIL CALCIUM CARBONATE(CaCO3填料) 0．9盡管主要地是針對(duì)汽車部件說(shuō)明了本發(fā)明，但是應(yīng)當(dāng)明白，本發(fā)明可以實(shí)施為其它產(chǎn)品例如飛行器、船舶、自行車或?qū)嶋H上需要能量進(jìn)行運(yùn)動(dòng)的任何裝置的部件。同樣，本發(fā)明還可以與固定的或靜止的結(jié)構(gòu)例如建筑物配合使用，以便在承受振動(dòng)例如由地震引起的振動(dòng)時(shí)提供剛性支承，或簡(jiǎn)單地對(duì)承受負(fù)載的構(gòu)件形成一個(gè)重量輕的支承件。另外，盡管主要針對(duì)可加熱膨脹的泡沫和針對(duì)金屬部件例如內(nèi)管16、58和76說(shuō)明了本發(fā)明，但可以應(yīng)用其它材料。例如，泡沫可以是任何適用的已知的可膨脹泡沫，該泡沫可以用化學(xué)方法引發(fā)膨脹并形成剛性的結(jié)構(gòu)泡沫。隔壁70、70和套管81可以用不是金屬的材料制作，例如各種塑料或聚合物材料，或各種對(duì)泡沫可以起背襯作用或支承作用的具有足夠剛性的木質(zhì)纖維材料。當(dāng)應(yīng)用可加熱膨脹的泡沫時(shí)，隔壁和套管應(yīng)當(dāng)能夠承受在加熱固化期間所遇到的熱量。然而在應(yīng)用其它類型的泡沫材料時(shí)，則隔壁和套管不一定要能夠承受高溫。此時(shí)，對(duì)隔壁和套管的基本要求代之以是它應(yīng)具有充分的剛性，以便按預(yù)定的方式起作用。例如，還可以應(yīng)用在固化或進(jìn)一步處理之后本身便變成剛性的材料作隔壁和套管的材料。當(dāng)采用不是金屬的材料制造隔壁和套管時(shí)，本發(fā)明也是實(shí)用的。然而最好這樣選擇材料，使得薄的未膨脹的泡沫在膨脹時(shí)牢固地粘接于隔壁和套管，從而形成復(fù)合結(jié)構(gòu)。
盡管在文中示出和說(shuō)明本發(fā)明的特別實(shí)施例，但是應(yīng)當(dāng)明白，本發(fā)明不限于這些實(shí)施例，因?yàn)樘貏e是本專業(yè)的技術(shù)人員可以根據(jù)本文公開(kāi)的內(nèi)容進(jìn)行許多改變。因此，應(yīng)注意到，所附權(quán)利要求書(shū)可以包括所有屬于本發(fā)明精神和范圍內(nèi)的這些改變。
權(quán)利要求
1．一種被增強(qiáng)構(gòu)件，包括形成一個(gè)空間的結(jié)構(gòu)件和配置在上述空間中的增強(qiáng)件，上述增強(qiáng)件具有第一和第二相對(duì)壁；一層已膨脹的聚合物，配置在上述第一和第二相對(duì)壁之間并粘接在該相對(duì)壁上，上述已膨脹的聚合物還粘接在上述結(jié)構(gòu)件上；穿過(guò)上述已膨脹聚合物的套管，上述套管配置在上述第一和第二相對(duì)壁之間，上述已膨脹的聚合物粘接在上述套管上；上述套管形成適合于接收螺栓的通道。
2．如權(quán)利要求1所述的被增強(qiáng)構(gòu)件，還包括螺栓，該螺栓延伸穿過(guò)上述結(jié)構(gòu)件和上述套管。
3．如權(quán)利要求1所述的被增強(qiáng)構(gòu)件，其特征在于，上述被增強(qiáng)構(gòu)件是汽車的縱梁部分。
4．如權(quán)利要求3所述的被增強(qiáng)構(gòu)件，其特征在于，上述汽車縱梁部分是前部縱梁。
5．如權(quán)利要求4所述的被增強(qiáng)構(gòu)件，其特征在于，上述縱梁部分是U形，具有向外伸出的法蘭，一個(gè)蓋板固定在上述法蘭上。
6．如權(quán)利要求1所述的被增強(qiáng)構(gòu)件，其特征在于，上述相對(duì)壁焊接在上述結(jié)構(gòu)件上。
7．如權(quán)利要求1所述的被增強(qiáng)構(gòu)件，其特征在于，上述套管焊接在上述第一和第二壁中的至少一個(gè)壁上。
8．如權(quán)利要求1所述的被增強(qiáng)構(gòu)件，其特征在于，上述被增強(qiáng)結(jié)構(gòu)件具有一對(duì)與上述套管的上述螺栓接收通道對(duì)齊的通孔。
9．如權(quán)利要求1所述的被增強(qiáng)構(gòu)件，其特征在于，上述膨脹的聚合物層是環(huán)氧樹(shù)脂。
10．如權(quán)利要求1所述的被增強(qiáng)構(gòu)件，其特征在于，上述套管基本上平行于上述第一和第二相對(duì)壁。
11．如權(quán)利要求1所述的被增強(qiáng)構(gòu)件，其特征在于，上述膨脹的聚合物層可加熱膨脹，它由以下重量百分?jǐn)?shù)的物質(zhì)構(gòu)成約40％～60％的樹(shù)脂；約10％～50％的微球；約0．5％～5％的起泡劑；約1％～15％的填料；約0．5％～2．0％的加速劑；和約1％～8％的固化劑。
12．一種被增強(qiáng)的結(jié)構(gòu)件，包括具有相對(duì)側(cè)壁和形成縱向槽的縱梁，上述縱向槽沿著縱向軸；配置在上述槽中垂直于上述縱向槽的分層的增強(qiáng)件，上述分層的增強(qiáng)件具有兩個(gè)相對(duì)的由一層已膨脹的聚合物分開(kāi)的固定壁；配置在上述相對(duì)固定壁之間的套管，該導(dǎo)管形成一個(gè)通道；上述已膨脹的聚合物層粘接在上述縱梁的相對(duì)壁上和上述套管上；延伸穿過(guò)上述縱梁和上述套管的螺栓。
13．如權(quán)利要求12所述的被增強(qiáng)結(jié)構(gòu)件，其特征在于，上述縱梁用鋼制作，上述壁具有焊接在上述鋼縱梁上的法蘭。
14．如權(quán)利要求12所述的被增強(qiáng)結(jié)構(gòu)件，其特征在于，上述相對(duì)的固定壁在上述套管的位置分別包括一個(gè)內(nèi)部凸表面。
15．如權(quán)利要求12所述的被增強(qiáng)結(jié)構(gòu)件，其特征在于，上述套管焊接在上述相對(duì)壁中的至少一個(gè)壁上。
16．如權(quán)利要求12所述的被增強(qiáng)結(jié)構(gòu)件，其特征在于，上述一層已膨脹的聚合物是環(huán)氧樹(shù)脂。
17．如權(quán)利要求16所述的被增強(qiáng)結(jié)構(gòu)件，其特征在于，上述環(huán)氧樹(shù)脂可加熱膨脹，該樹(shù)脂還包括減小上述環(huán)氧樹(shù)脂密度的微球。
18．如權(quán)利要求12所述的被增強(qiáng)結(jié)構(gòu)件，其特征在于，上述分層的增強(qiáng)件在其各個(gè)端部具有法蘭部分。
19．一種增強(qiáng)結(jié)構(gòu)件的方法，該結(jié)構(gòu)件具有連通的縱向槽，該方法包括以下步驟提供一形成了一縱向槽的構(gòu)件；形成分層的構(gòu)件，該構(gòu)件具有由一層可膨脹聚合物分開(kāi)的兩個(gè)相對(duì)壁；上述分層構(gòu)件具有配置在上述可膨脹聚合物層中的套管，上述套管在上述相對(duì)壁之間形成通道；將上述分層構(gòu)件放置在縱向槽中，使上述套管通道基本上垂直于上述縱向槽；將上述分層構(gòu)件焊接在上述結(jié)構(gòu)件上；激活上述聚合物，使其膨脹到與上述壁和上述套管緊密接觸。
20．如權(quán)利要求19所述的方法，其特征在于，該聚合物是可加熱膨脹的，并加熱上述結(jié)構(gòu)件，加熱到足以使上述可熱膨脹的聚合物層膨脹的溫度，從而使上述聚合物將上述分層構(gòu)件粘接到上述構(gòu)件上。
21．如權(quán)利要求19所述的方法，其特征在于，上述結(jié)構(gòu)件是汽車縱梁。
22．如權(quán)利要求20所述的方法，其特征在于，上述環(huán)氧樹(shù)脂還包括減小上述環(huán)氧樹(shù)脂密度的微球。
23．一種利用權(quán)利要求19所述方法形成的被增強(qiáng)結(jié)構(gòu)件。
24．一種被增強(qiáng)結(jié)構(gòu)件，包括形成一個(gè)空間的結(jié)構(gòu)件；和配置在上述空間中的增強(qiáng)件，上述增強(qiáng)件具有第一和第二相對(duì)壁；一層配置在上述第一和第二相對(duì)壁之間并粘接在該壁上的可加熱膨脹的聚合物，上述可加熱膨脹的聚合物還粘接在上述結(jié)構(gòu)件上；上述一層可加熱膨脹的聚合物包括以下百分重量的物質(zhì)37％環(huán)氧樹(shù)脂；18％柔性環(huán)氧樹(shù)脂；4％雙氰聯(lián)酰胺(dicyandiamide)固化劑；0．8％咪唑(imidizole)加速劑；1．1％煅制二氧化硅；1．2％偶氮二酰胺起泡劑；37％玻璃微球；和0．9％碳酸鈣；套管穿過(guò)上述可加熱膨脹的聚合物，上述套管配置在上述第一和第二相對(duì)壁之間，上述可加熱膨脹的聚合物粘接于上述套管上；上述套管形成適合于接收一個(gè)螺栓的通道。
全文摘要
一種空心的被增強(qiáng)構(gòu)件,具有隔壁,該隔壁具有一層配置在相對(duì)側(cè)壁之間的已熱膨脹的樹(shù)脂。一個(gè)套管固定在樹(shù)脂層中并垂直于被增強(qiáng)結(jié)構(gòu)件的縱軸。該套管與增強(qiáng)構(gòu)件兩個(gè)相對(duì)側(cè)面上的螺栓對(duì)齊,使得可以穿過(guò)螺栓。因而在增強(qiáng)位置可以用螺栓將部件固定在被增強(qiáng)構(gòu)件上。本發(fā)明不僅增加了該部分的強(qiáng)度,而且還減小了振動(dòng)和噪聲的傳送。
文檔編號(hào)F16S1/00GK1206084SQ9811630
公開(kāi)日1999年1月27日 申請(qǐng)日期1998年7月17日 優(yōu)先權(quán)日1998年7月17日
發(fā)明者約瑟夫·S·威奇伊 申請(qǐng)人:亨凱爾公司