專利名稱：復(fù)合結(jié)構(gòu)元件，尤其是適于車輛懸架的復(fù)合結(jié)構(gòu)元件，及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種復(fù)合結(jié)構(gòu)元件，尤其是但非排它性地涉及適于在車輛懸架中使用的復(fù)合結(jié)構(gòu)元件，以及用于制備這種結(jié)構(gòu)元件的方法。
背景技術(shù)：
由于材料的生產(chǎn)成本和性能(重量，剛度，疲勞壽命，對(duì)極限負(fù)載條件的耐受性)，在適于車輛懸架諸如像汽車懸架的組件的大批量生產(chǎn)中通常使用的材料是鋼，鑄鐵，和鋁。適于生產(chǎn)汽車懸架組件的復(fù)合材料的使用通常限于賽車，諸如像一級(jí)方程式(Formula I)汽車，或所謂的超級(jí)跑車，像在這種情況下，重量和性能要求比成本更重要。·
在適于車輛懸架尤其是適于汽車懸架的組件設(shè)計(jì)中，必須遵守一些存在相互沖突的要求。具體地，汽車懸架組件必須能夠承受某些種類的載荷(所謂的疲勞載荷)，代表性的是在車輛正常使用中的載荷，但是還有在苛刻條件下的載荷。這些載荷交替地施加到該組件上，在施加給定數(shù)目的疲勞循環(huán)內(nèi)，該后者(該組件)必須不會(huì)形成裂紋或出現(xiàn)故障。建議使用諸如基于纖維的復(fù)合材料的高強(qiáng)度材料以便滿足疲勞壽命的要求且同時(shí)限制重量。由汽車懸架組件必須滿足的另一結(jié)構(gòu)要求是該組件在所謂的“濫用”載荷，即在“極限載荷條件”下必須能夠以可預(yù)見(jiàn)的和特定的方式來(lái)變形。由于存在這種壓力，組件必須能夠變形，與給定的反應(yīng)載荷起反應(yīng)以及吸收給定量的能量，但必須始終確保車輪和車輛之間的連接。具體地，任何可能出現(xiàn)的故障必須限于給定區(qū)域，且必須在低于給定變形量的情況下不會(huì)發(fā)生故障。建議采用諸如鋼的韌性材料以便滿足這些要求，從而在極限載荷條件下用于控制變形和用于呈現(xiàn)變形驗(yàn)證標(biāo)記。US7159880公開(kāi)了一種結(jié)構(gòu)元件，尤其是用于車輛底盤(pán)的一種結(jié)構(gòu)元件，其包括一細(xì)長(zhǎng)主體以及安裝于細(xì)長(zhǎng)主體相對(duì)端部處的一對(duì)連接構(gòu)件，其中所述細(xì)長(zhǎng)主體包括金屬芯，通過(guò)注射成型來(lái)在其上包覆模制纖維增強(qiáng)塑料材料，以便提供具有所需形狀橫截面的細(xì)長(zhǎng)主體。一方面，使用纖維增強(qiáng)塑性材料使得可以限制組件重量，并同時(shí)確保較高的機(jī)械性能，而在另一方面，使用金屬芯甚至在損壞的情況下避免喪失組件功能。然而這種已知的解決方案受到如下缺陷的影響，即使用包覆模制(overmould)技術(shù)來(lái)制備結(jié)構(gòu)元件的塑料材料部分使其可能僅僅獲得具有固體橫截面的結(jié)構(gòu)元件。這不可避免地涉及限制設(shè)計(jì)者在設(shè)計(jì)元件橫截面過(guò)程中的自由度，在預(yù)期用于三角懸架臂的結(jié)構(gòu)元件的情況下，上述限制尤其不利。正如已知的那樣，實(shí)際上，為了增加結(jié)構(gòu)元件的強(qiáng)度，有必要增加其橫截面的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量，換句話說(shuō)有必要使得橫截面的材料從其中間平面盡可能遠(yuǎn)地偏移，在當(dāng)前情況下是從金屬芯偏移，上述會(huì)導(dǎo)致元件總重量的增加過(guò)度。從US6030570，W02003/039893和W02003/039892已知結(jié)構(gòu)元件的另外實(shí)例，其包括金屬芯，其上包覆模制塑料材料，如有必要該塑料材料由纖維增強(qiáng)。此外，這些結(jié)構(gòu)元件同樣受到如上參照文獻(xiàn)US7159880所述的相同缺陷的影響。US2004/0131418 (獨(dú)立權(quán)利要求I的前序部分基于其)公開(kāi)了一種結(jié)構(gòu)元件，其包括具有U形橫截面的第一金屬部分和第二塑料材料部分，第二塑料材料部分附接到第一部分以封閉其U形橫截面，從而形成具有封閉橫截面的中空結(jié)構(gòu)元件。第一和第二部分彼此獨(dú)立制成，然后利用熱或超聲波通過(guò)將第二部分的邊緣彎曲到第一部分的邊緣上而彼此接合。在一方面，由于該元件所包括的兩個(gè)部分之一由代替金屬的塑料材料制成，因此這種已知的解決方案提供降低結(jié)構(gòu)元件總體重量的優(yōu)勢(shì)，另一方面由于結(jié)構(gòu)元件的橫截面主要由第一部分形成(即由金屬部分形成)，由這種已知解決方案所允許的重量降低是最低限度的。因此，本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種復(fù)合結(jié)構(gòu)元件，其相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)能夠提供類似或更好的性能，且具有較小的重量。根據(jù)本發(fā)明，通過(guò)具有在所附獨(dú)立權(quán)利要求I特征部分中提及的特征的結(jié)構(gòu)元件來(lái)完全實(shí)現(xiàn)該目的和其它目的。本發(fā)明的有利實(shí)施例在從屬權(quán)利要求中限定，其內(nèi)容預(yù)期作為下述描述的整體和不可分割的部分。 簡(jiǎn)而言之，本發(fā)明基于提供一種結(jié)構(gòu)元件的理念，其包括殼體和芯，其中殼體由至少一層包括纖維增強(qiáng)聚合物基質(zhì)的復(fù)合材料制成，且其中所述芯由韌性材料特別是金屬制成。在以下的說(shuō)明和權(quán)利要求書(shū)中，術(shù)語(yǔ)“殼體”預(yù)期指代任何種類的限定至少一個(gè)空腔的主體，其中這種主體可由單件獨(dú)立(indifferently)地形成,或通過(guò)將幾個(gè)部件彼此接合來(lái)形成，且這種主體可獨(dú)立地具有封閉的橫截面或開(kāi)放的橫截面(在這種情況下，當(dāng)然殼體將不會(huì)是扁平元件)。同時(shí)存在具有較高機(jī)械性能的材料(殼體的材料)和韌性材料(芯的材料)允許同時(shí)滿足在極限載荷條件下的疲勞壽命，反應(yīng)載荷，變形模態(tài)和存在變形驗(yàn)證標(biāo)記的相反要求。在極限載荷條件下的疲勞壽命和反應(yīng)載荷具體通過(guò)殼體的高強(qiáng)度材料來(lái)確保，且在這一點(diǎn)上，殼體將合適地成形以便為元件提供每次由特定應(yīng)用所要求的慣性特性。另一方面，由芯的韌性材料確保吸收沖擊能量的能力，提供變形驗(yàn)證標(biāo)記的能力，以及避免出現(xiàn)故障(諸如導(dǎo)致部件分離)的能力。采用適于結(jié)構(gòu)元件殼體(其根據(jù)材料體積形成結(jié)構(gòu)元件的主要部分)的復(fù)合材料顯然可以相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)降低元件的總體重量。殼體復(fù)合材料的聚合物基質(zhì)可包括熱塑性聚合物或熱固性聚合物(諸如像環(huán)氧樹(shù)月旨)。殼體復(fù)合材料的纖維可以是任意取向的纖維或隨機(jī)取向的短纖維。可以使用碳纖維，Kevlar纖維，玻璃纖維，金屬纖維或適于給復(fù)合材料提供所需高機(jī)械性能的任何其它材料的纖維。在將殼體制成具有封閉橫截面的主體的情況下，其有利地包括兩個(gè)半殼，上述兩個(gè)半殼通過(guò)被加熱到導(dǎo)致復(fù)合材料聚合物基質(zhì)融合的溫度而彼此接合。可通過(guò)與熱表面接觸(例如與調(diào)溫模具接觸)或通過(guò)激光焊接來(lái)供熱。芯有利地由金屬板制成，具體是由高強(qiáng)度鋼板制成，如果由于結(jié)構(gòu)上的原因而需要的話，進(jìn)行適當(dāng)成形以便具有凸起或平面變化。芯可制成單件，例如通過(guò)沖壓得到，或者可包括若干獨(dú)立件，每個(gè)獨(dú)立件例如均可通過(guò)沖壓得到，且通過(guò)各種結(jié)合技術(shù)(例如通過(guò)焊接，鉚接或膠粘)而牢固地連接彼此。由于結(jié)構(gòu)兀件包括制成殼體的一部分(即，由復(fù)合材料制成的部分)，因此在殼體和芯之間存在空隙，空隙通常會(huì)連接到彼此以便形成單個(gè)的空腔或形式多個(gè)獨(dú)立的空腔。存在于芯和殼體之間的空腔可由具有給結(jié)構(gòu)元件提供韌性和/或機(jī)械強(qiáng)度功能的填充材料來(lái)填充。當(dāng)然，填充材料也可僅僅設(shè)置于一些空腔內(nèi)。
當(dāng)其用作適于車輛懸架的組件時(shí)，結(jié)構(gòu)元件可設(shè)置有諸如鉸接襯套的一個(gè)或多個(gè)連接構(gòu)件。為此，結(jié)構(gòu)元件還包括一個(gè)或多個(gè)圓柱形套筒或銷，每一個(gè)圓柱形套筒或銷預(yù)期形成適于相應(yīng)襯套的容座。當(dāng)結(jié)構(gòu)元件的芯由金屬制成時(shí)，圓柱形套筒也可由金屬制成，并可直接焊接到芯上。備選地，圓柱形套筒可膠粘或以任何其它方式結(jié)合到結(jié)構(gòu)元件的殼體。


通過(guò)對(duì)參照附圖純粹通過(guò)非限制性實(shí)例的方式給出的其優(yōu)選實(shí)施例的下述詳細(xì)描述將更清楚地明了本發(fā)明的進(jìn)一步特征和優(yōu)勢(shì)，其中圖I和圖2分別是作為根據(jù)本發(fā)明的結(jié)構(gòu)元件實(shí)例的適于汽車懸架的的三角臂的透視圖和平面視圖；圖3是通過(guò)圖2中標(biāo)為III-III截面的圖I和圖2所示的三角臂的剖視圖；圖4是通過(guò)圖2中標(biāo)為IV-IV截面的圖I和圖2所示的三角臂的剖視圖；以及 圖5和圖6是根據(jù)本發(fā)明的結(jié)構(gòu)元件的兩個(gè)備選實(shí)施例的剖視圖。
具體實(shí)施例方式首先參照?qǐng)DI至圖4，附圖標(biāo)記10通常標(biāo)示作為根據(jù)本發(fā)明的結(jié)構(gòu)元件實(shí)例的適于汽車懸架的三角臂。然而，正如已經(jīng)在說(shuō)明書(shū)引言部分所述的那樣，本發(fā)明適用于適于車輛的任何其它結(jié)構(gòu)元件，而非必需是預(yù)期用作懸架組件的元件。臂10基本上包括由復(fù)合材料制成的殼體12，由韌性材料制成的芯14 (圖3和圖4)，以及用于接納每個(gè)相應(yīng)連接構(gòu)件(未示出)的若干容座(在當(dāng)前情況下為三個(gè)容座)，例如襯套或球窩接頭，其一方面用于將臂連接到輪架(未示出)上以及另一方面用于將臂連接到車體(也未示出)。正如在說(shuō)明書(shū)引言部分所述的那樣，殼體12是一個(gè)主體，其成形為限定至少一個(gè)空腔，且具體在附圖所示的實(shí)例中為具有封閉橫截面的中空主體。殼體12由具有纖維增強(qiáng)聚合物基質(zhì)的至少一層復(fù)合材料制成。聚合物基質(zhì)可包括熱塑性聚合物或熱固性聚合物(諸如像環(huán)氧樹(shù)脂)，而纖維可以是取向纖維，例如碳纖維，Kevlar纖維，玻璃纖維，金屬纖維或適于給復(fù)合材料提供所需高機(jī)械性能的任何其它材料的纖維，或隨機(jī)取向的短纖維(換句話說(shuō)，非取向的短纖維)。在取向纖維的情況下，殼體將有利地由相互疊置的更多層復(fù)合材料制成，而在非取向短纖維的情況下，殼體將由單層復(fù)合材料構(gòu)成。當(dāng)然，可選擇纖維的取向(在取向纖維的情況下)，以及纖維織構(gòu)和各層的疊置順序，以便給殼體提供所需的機(jī)械性能。如可在圖3和圖4中看出的那樣，在殼體12制成為具有封閉橫截面的中空主體的情況下，它由兩件或更多件構(gòu)成，上述彼此獨(dú)立地制備然后彼此接合以便獲得封閉的橫截面。在提及的實(shí)例中，殼體12由兩個(gè)半殼12a和12b構(gòu)成，也就是說(shuō)，兩個(gè)半殼12a和12b分別是上半殼和下半殼。兩個(gè)半殼12a和12b有利地通過(guò)加熱到導(dǎo)致復(fù)合材料聚合物基質(zhì)融合的溫度而結(jié)合到彼此。在這種情況下，可通過(guò)與熱表面接觸(例如與調(diào)溫模具接觸)或通過(guò)激光焊接來(lái)供熱。備選地，兩個(gè)半殼12a和12b通過(guò)合適的結(jié)構(gòu)粘合劑而膠粘到彼此。芯14優(yōu)選由作為韌性材料的金屬尤其是高強(qiáng)度鋼制成。然而，芯14也可由非金屬材料制成，只要其具有足夠的彈性和韌性性能即可。在圖I至圖4的實(shí)例中，其中殼體12是具有封閉橫截面的中空主體，芯14被插入并附接到所述殼體內(nèi)部。優(yōu)選地，除了設(shè)置上述容座的元件端部區(qū)域之外，芯14基本上延伸過(guò)結(jié)構(gòu)元件10的整個(gè)面。然而備選地，芯14可，僅在結(jié)構(gòu)元件的給定區(qū)域內(nèi)延伸，具體是僅在變形受控區(qū)域內(nèi)延伸，在上述區(qū)域內(nèi)會(huì)存在由元件材料失去連續(xù)性而導(dǎo)致殼體出現(xiàn)故障的風(fēng)險(xiǎn)。芯14有利地由金屬板制成，在由于結(jié)構(gòu)上的原因而需要的情況下可適當(dāng)成形以便具有凸起或平面變化。如可從圖3的剖視圖中看出的那樣，芯14例如具有下述橫截面輪廓 ，其形成直的中間部分以及在中間部分的相對(duì)端部處形成以相對(duì)于中間部分成某一角度(例如直角)彎曲的一對(duì)突出部16。一方面，突出部16具有增加芯14彎曲剛度的功能。另一方面，在通過(guò)將兩個(gè)半殼12a和12b結(jié)合而得到殼體12的情況下，在兩個(gè)半殼結(jié)合的步驟中同時(shí)當(dāng)該步驟是通過(guò)加熱而進(jìn)行時(shí)，突出部16具有支撐上半殼的功能。然而，甚至可以不存在突出部16。芯14可制成單件，例如通過(guò)沖壓得到，或者備選地可包括若干獨(dú)立件，每件例如均可通過(guò)沖壓得到，且通過(guò)各種結(jié)合技術(shù)(例如通過(guò)焊接，鉚接或膠粘)而牢固地連接到彼此。芯14在結(jié)構(gòu)元件的扁平中間部分(圖3中所示結(jié)構(gòu)元件橫截面的平直中間部分)處結(jié)合到殼體12。通過(guò)膠粘或鉚接獲得芯14和殼體12之間的結(jié)合。在芯14具有橫向突出部16的情況下，芯也可在這些突出部處結(jié)合到殼體12。此外，芯14可具有孔或槽，在這種情況下，上述半殼12a和12b將彼此接觸以及將在這些孔或槽處通過(guò)膠粘或鉚接而結(jié)合。殼體12和芯14以在這兩個(gè)組件之間限定空隙的這種方式來(lái)成形，上述空隙通常會(huì)獨(dú)立連接到彼此以便形成單個(gè)的空腔或形式多個(gè)獨(dú)立的空腔。在結(jié)構(gòu)元件的不存在芯的區(qū)域中，空腔將僅由殼體材料包封，而不是空腔部分由殼體包封以及部分由芯包封。上述空腔可由具有給結(jié)構(gòu)元件提供韌性和/或機(jī)械強(qiáng)度功能的填充材料來(lái)填充。就此而論，圖4示出填充有填充材料的空腔(由30標(biāo)示，且位于臂的上述容座之一周圍)。在提及的其中結(jié)構(gòu)元件是懸架臂具體來(lái)說(shuō)是三角臂的實(shí)施例中，結(jié)構(gòu)元件設(shè)有一個(gè)或多個(gè)連接構(gòu)件(在當(dāng)前情況下為三個(gè)連接構(gòu)件)，諸如鉸接襯套。為此，臂10包括三個(gè)套筒或圓柱管狀元件18,20和22,其中前兩個(gè)具有垂直軸,而第三個(gè)具有水平軸,且上述元件預(yù)期形成每一容座，其用于驅(qū)動(dòng)處于其中的相應(yīng)鉸接襯套。圓柱形套筒18，20和22也可由金屬制成，且可直接焊接到芯14。此外或作為連接到芯14的一種替代，圓柱形套筒18，20和22可膠粘到殼體12或以任何其它方式結(jié)合到殼體12。復(fù)合材料增強(qiáng)層24也可以附接到殼體12，且有利地由與殼體材料相同的材料制成。增強(qiáng)層24可通過(guò)融合或膠粘而附接到殼體12。從而在受到最大應(yīng)力的區(qū)域內(nèi)獲得對(duì)臂的局部增強(qiáng)。最后參照?qǐng)D4和圖5，其中對(duì)與圖I至圖3中的那些相同或相應(yīng)的部件和元件給出相同的附圖標(biāo)記，示出根據(jù)本發(fā)明結(jié)構(gòu)元件的替代實(shí)施例的兩個(gè)實(shí)例。與圖I至圖4中所示的實(shí)施例不同，其中兩個(gè)半殼12a和12b利用對(duì)接布置的相應(yīng)邊緣(在圖3和圖4中上半殼的邊緣由26a標(biāo)示以及下半殼的邊緣由26b標(biāo)示)而結(jié)合到彼此，在圖5所示的實(shí)施例中，兩個(gè)半殼12a和12b通過(guò)相應(yīng)的邊緣26a和26b彼此疊置而結(jié)合到彼此。此外，如上所述，兩個(gè)半殼12a和12b也可在芯14的孔或槽處通過(guò)粘接或鉚接而結(jié)合到彼此。在圖6所示的實(shí)施例中，結(jié)構(gòu)元件的殼體12制成為具有開(kāi)放橫截面的由復(fù)合材料制成的單件，以及芯14附接到殼體12，具體是通過(guò)將芯的突出部16膠粘到殼體的邊緣26，以便與該后者形成具有封閉橫截面的元件。根據(jù)本發(fā)明基本上提供下述步驟來(lái)用于制備結(jié)構(gòu)元件
a)提供由包括纖維增強(qiáng)聚合物基質(zhì)的至少一層復(fù)合材料制成的殼體12 ；b)提供由韌性材料制成的芯14 ；c)將芯14結(jié)合到殼體12。在殼體12制成為具有封閉橫截面的中空主體的情況下其包括兩個(gè)半殼12a和12b，提供步驟a)以便彼此獨(dú)立地獲得兩個(gè)半殼12a和12b，提供步驟c)以便將芯14結(jié)合到兩個(gè)半殼(圖3所不實(shí)施例中的半殼12b以及圖5所不實(shí)施例中的半殼12a)之一，以及還將提供另外的步驟d)，其中第二半殼結(jié)合到第一半殼，如有必要，還結(jié)合到芯14。就此而論，正如已經(jīng)提及的那樣，兩個(gè)半殼12a和12b有利地通過(guò)加熱到導(dǎo)致復(fù)合材料聚合物基質(zhì)融合的溫度而結(jié)合到彼此，導(dǎo)致復(fù)合材料聚合物基質(zhì)融合所需的熱量通過(guò)與熱表面接觸(例如與調(diào)溫模具接觸)或通過(guò)激光焊接來(lái)供應(yīng)。備選地，兩個(gè)半殼12a和12b可通過(guò)合適的結(jié)構(gòu)粘合劑而膠粘到彼此。至于涉及的步驟b)，如上所述，芯14可制成單件，例如通過(guò)沖壓得到，或者備選地 可包括若干獨(dú)立件，每件例如均可通過(guò)沖壓得到，且通過(guò)各種結(jié)合技術(shù)(例如通過(guò)焊接，鉚接或膠粘)而牢固地連接到彼此。當(dāng)然，在本發(fā)明原理保持不變的情況下，可相對(duì)于僅僅通過(guò)非限制性實(shí)例描述和示出的那些來(lái)寬泛地改變實(shí)施例和構(gòu)造細(xì)節(jié)，從而不脫離由所附權(quán)利要求限定的本發(fā)明范圍。
權(quán)利要求
1.一種結(jié)構(gòu)兀件(10),特別適用于車輛懸架,其包括殼體(12)和芯(14),殼體(12)和芯(14)以在元件(10)內(nèi)部限定至少一個(gè)空腔(30)的這種方式而結(jié)合到彼此； 其特征在于所述殼體(12)由包括纖維增強(qiáng)聚合物基質(zhì)的至少一層復(fù)合材料制成，且其中所述芯(14)由韌性材料制成。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的結(jié)構(gòu)元件，其特征在于復(fù)合材料的纖維是取向的纖維或隨機(jī)取向的短纖維。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或權(quán)利要求2所述的結(jié)構(gòu)元件，其特征在于所述芯(14)由金屬板制成，具體是由高強(qiáng)度鋼板制成。
4.根據(jù)前述權(quán)利要求任一項(xiàng)所述的結(jié)構(gòu)元件，其特征在于所述芯(14)制成為單件。
5.根據(jù)權(quán)利要求I至3中任一項(xiàng)所述的結(jié)構(gòu)元件，其特征在于所述芯(14)包括牢固地連接到彼此的多個(gè)獨(dú)立件。
6.根據(jù)前述權(quán)利要求任一項(xiàng)所述的結(jié)構(gòu)元件，其特征在于至少一個(gè)空腔(30)填充有填充材料。
7.根據(jù)前述權(quán)利要求任一項(xiàng)所述的結(jié)構(gòu)元件，其特征在于還包括用于插入鉸接襯套或其它連接構(gòu)件的至少一個(gè)套筒、圓柱管狀元件或銷(18，20，22)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的結(jié)構(gòu)元件，其特征在于所述至少一個(gè)套筒、圓柱管狀元件或銷(18，20，22)結(jié)合到所述芯(14)。
9.根據(jù)權(quán)利要求8或權(quán)利要求9所述的結(jié)構(gòu)元件，其特征在于所述至少一個(gè)套筒、圓柱管狀元件或銷(18, 20, 22)結(jié)合到所述殼體(12)。
10.根據(jù)前述權(quán)利要求任一項(xiàng)所述的結(jié)構(gòu)元件，其特征在于還包括在其給定區(qū)域內(nèi)附接到所述殼體(12)的至少一復(fù)合材料增強(qiáng)層(24)。
11.根據(jù)前述權(quán)利要求任一項(xiàng)所述的結(jié)構(gòu)元件，其特征在于所述殼體(12)是具有封閉橫截面的主體，且包括結(jié)合到彼此的兩個(gè)半殼(12a，12b)。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的結(jié)構(gòu)元件，其特征在于所述兩個(gè)半殼(12a，12b)通過(guò)相應(yīng)的聚合物基質(zhì)的熱融合或通過(guò)膠粘而結(jié)合到彼此。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的結(jié)構(gòu)元件，其特征在于所述芯(14)具有孔或槽，且其中所述兩個(gè)半殼(12a，12b的)還在這些孔或槽處結(jié)合到彼此。
14.根據(jù)權(quán)利要求I至10任一項(xiàng)所述的結(jié)構(gòu)元件，其特征在于所述殼體(12)制成為具有開(kāi)放橫截面的單件，且其中所述芯(14)附接到所述殼體(12)以便與該后者形成封閉的橫截面。
15.車輛懸架，其特征在于其包括至少一個(gè)根據(jù)前述權(quán)利要求任一項(xiàng)所述的結(jié)構(gòu)元件(10)。
16.用于制備結(jié)構(gòu)元件(10)特別是用于車輛懸架的結(jié)構(gòu)元件的方法，所述方法包括下述步驟 a)提供由至少一層包括纖維增強(qiáng)聚合物基質(zhì)的復(fù)合材料制成的殼體(12)； b)提供由韌性材料制成的芯(14);以及 c)以在元件(10)內(nèi)部限定至少一個(gè)空腔(30)的這種方式將芯(14)結(jié)合到殼體(12)。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的方法，其特征在于通過(guò)提供彼此獨(dú)立的兩個(gè)半殼(12a，12b)來(lái)執(zhí)行步驟a)，其中通過(guò)將芯(14)結(jié)合到兩個(gè)半殼(12a，12b)之一來(lái)執(zhí)行步驟C)，且其中所述方法還包括將另一半殼結(jié)合到第一半殼的步驟d)。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的方法，其特征在于在步驟d)中，兩個(gè)半殼(12a，12b)通過(guò)被加熱到導(dǎo)致復(fù)合材料聚合物基質(zhì)融合的溫度而結(jié)合到彼此。
19.根據(jù)權(quán)利要求17所述的方法，其特征在于在步驟d)中，兩個(gè)半殼(12a，12b)通過(guò)膠粘而結(jié)合到彼此。
20.根據(jù)權(quán)利要求16至19任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于在步驟b)中，所述芯(14)制成為單件。
21.根據(jù)權(quán)利要求16至19任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于在步驟b)中，所述芯(14)通過(guò)結(jié)合若干獨(dú)立件而制成。
22.根據(jù)權(quán)利要求16至21任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于還包括用填充材料來(lái)填充至少一個(gè)空腔(30)的步驟。
全文摘要
結(jié)構(gòu)元件(10)包括殼體(12)和芯(14)，所述殼體(12)由至少一層包括纖維增強(qiáng)聚合物基質(zhì)的復(fù)合材料制成，而所述芯(14)由韌性材料制成，所述韌性材料具體是諸如高強(qiáng)度鋼的金屬。優(yōu)選地，所述殼體(12)包括兩個(gè)半殼(12a，12b)，所述兩個(gè)半殼(12a，12b)例如通過(guò)相應(yīng)聚合物基質(zhì)的熱融合或通過(guò)利用結(jié)構(gòu)粘合劑的膠粘而結(jié)合到彼此，以及所述芯(14)附接到所述殼體(12)的內(nèi)部。
文檔編號(hào)B62D65/00GK102947111SQ201180029742
公開(kāi)日2013年2月27日 申請(qǐng)日期2011年5月12日 優(yōu)先權(quán)日2010年5月12日
發(fā)明者安德里亞·圣蒂尼, 彼羅·蒙基耶羅, 吉多·博爾尼亞 申請(qǐng)人:懸掛系統(tǒng)股份有限公司