CN100390011C - 承载体 - Google Patents
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Abstract
本发明描述了一种承载体(1)，包括许多长壳体(20)，具有许多被固定在每个壳体(20)的中空内部(35)中的内部增强肋(50)，该壳体(20)基本位于一个平面中，通过一个外模塑塑料结构(53)被固定在一起。每个长壳体(20)上都有许多带棱的孔眼(例如孔眼38，41，44和45)。该内部增强肋(50)和该外模塑结构(53)的部分塑料材料延伸通过每个壳体(20)中的至少部分孔眼，而且这些孔眼的边缘嵌入在延伸通过其中的该塑料材料中，从而将其内的内部增强肋(50)和外模塑结构(53)固定于每个壳体(20)上。该承载体(1)的承载表面(87)包括该外模塑结构(53)或至少由该外模塑结构(53)所形成(例如，外模塑结构(53)和至少一个长壳体(20)，和许多内部增强肋(50))。该承载体优选是通过在该长壳体(20)的内表面(32)上模塑许多内部增强肋(50)的塑料材料，同时在该长壳体(20)的外表面(29)上模塑外模塑结构(53)制造而成的。本发明还描述了一种可逆延伸的承载结构(11)，包括通过一个铰链(165)被连接在一起的至少两个承载体(1和1′)。
Description
技术领域
本发明涉及一种承载体(例如，一种支架)，它包括许多基本位于一个平面内的长壳体(例如，由金属制造的)，这些壳体通过一个外模塑塑料结构被固定在一起。每个长壳体中都具有许多内部增强塑料棱，这些增强棱固定于所述延长壳体的中空内部中。该外模塑结构和至少一个长壳体和该内部增强塑料棱一起形成了一个承载表面。本发明还涉及一种可逆延伸的承载结构，它包括通过铰链被连接在一起的至少两个承载体。
背景技术
支架等承载体应用于许多用途中，例如包括货运卡车等运输车辆和飞机中。近来人们正在努力降低运输车辆各种部件的重量，从而提高这些车辆的燃料效率。可以通过用塑料制造该部件来降低一种原来用金属制造的车用部件的重量。但是，这种塑料替代部件通常必须具有至少与原来的金属部件相等的强度和承载性能。
有些车辆部件在车辆工作时会经受振荡载荷。重量小于原来金属部件的塑料部件，例如支架，经常会在遭遇振荡载荷时出现灾难性后果。因此，为了提高其振荡承载性能，塑料部件的重量通常至少与其要替代的金属部件的重量相等。
最好能开发出使用塑料材料的承载体，而其重量又低于相同的金属部件。另外，这种新开发的承载体最好具有至少与其要替代的金属部件相等的强度，以及静态和振荡承载性能。
发明内容
本发明提供了一种承载体，包括：
(a)基本位于一个平面中的许多长壳体，每个所述长壳体都是彼此分离的，而且具有形成了一个中空内部的外表面和内表面，以及许多具有边缘的孔眼；
(b)许多塑料材料的内部增强肋，位于每个长壳体的中空内部中，所述内部增强肋的一部分与各个长壳体的内表面连接；
(c)一个塑料材料的外模塑结构，位于所述长壳体之间，所述外模塑结构一部分与所述长壳体的至少一部分外表面连接；
(d)一个承载表面，包括所述外模表面(或至少部分由其所形成)(例如，所述外模塑结构和至少以下之一：所述长壳体；和所述许多内部增强肋)，
其中
(i)所述内部增强肋塑料材料的一部分延伸通过每个长壳体的至少一部分所述孔眼，所述孔眼的边缘嵌入所述延伸通过其中的内部增强肋的塑料材料中，从而将所述内部增强肋固定于每个长壳体上，
(ii)所述外模塑结构塑料材料的一部分延伸通过所述长壳体的至少一部分所述孔眼，所述孔眼的边缘嵌入在延伸通过其中的所述外模塑塑料结构的塑料材料中，从而将所述外模塑塑料结构固定于所述长壳体上，并使所述长壳体彼此固定。
本发明进一步提供了一种可以可逆延伸的承载结构，包括至少两个承载体，每个承载体都通过一个铰链与至少一个相邻的承载体连接，当所述可以可逆延伸的承载结构完全展平时，每个承载体都具有一个连接每个相邻承载体一端的末端，每个所述承载体都如上文所描述。
本发明的特征具体如权利要求所指出，所附权利要求形成本申请的一部分。在以下具体说明和图中对本发明的优选实施例将进行举例说明和描述，就能更全面地理解本发明的这些和其他特征，操作优点和因其使用达到的目的。
除非另有说明，说明书和权利要求中使用的所有数字或表述，例如结构尺寸，组分含量等，都表示为“约数”。
附图说明
图1是从本发明承载体上方观察到的一个代表性透视图，其承载表面中具有许多孔眼；
图2是从图1所示承载体下方观察到的一个代表性透视图；
图3是从本发明承载体上方观察到的一个代表性透视图，其承载表面是基本封闭的；
图4是从图3所示承载体下方观察到的一个代表性透视图；
图5是可用于本发明承载体的一种U形长壳体的一个代表性透视图；
图6是图5所示该U形长壳体的另一个代表性透视图，该透视图已经绕其纵轴进行了旋转；
图7是图5所示该U形长壳体的一个部分放大透视图；
图8是嵌入延伸通过其中的内部增强肋50的塑料材料中的长壳体20孔眼边缘的代表性截面图；
图9是嵌入延伸通过其中的内部增强肋50的塑料材料中的长壳体20变形孔眼边缘的代表性截面图；
图10是嵌入延伸通过其中的内部增强肋50的塑料材料中的长壳体20变形孔眼边缘的代表性截面图，其中，延伸通过该孔眼的塑料材料基本上与长壳体20的外表面齐平；
图11是嵌入延伸通过其中的内部增强肋50的塑料材料中的长壳体20孔眼边缘的代表性截面图，内部增强肋与外模塑结构53的塑料材料是连续的；
图12是长壳体20中一个突起的代表性截面图，该突起嵌入内部增强肋50的塑料材料中；
图13是长壳体20中一个凹陷的代表性截面图，该凹陷嵌入内部增强肋50的塑料材料中；
图14是长壳体20外缘的代表性截面图，该外缘嵌入在延伸在其上面的内部增强肋50的塑料材料中；
图15是长壳体20外缘的代表性截面图，该外缘嵌入在延伸在其上面的外模塑结构53的塑料材料中，该塑料材料与该内部增强肋50的塑料材料是连续的；
图16是本发明一种可以可逆延伸的承载结构的代表性透视图，该结构是部分展平的；
图17是图16所示可以可逆延伸的承载结构的代表性透视图，该结构是完全展平的。
在图1到17中，用相同的数字记表示相同的部件和结构特征。
具体实施方式
参见图1和2所示的本发明承载体1，包括两个长壳体20，每个壳体中都具有许多内部增强肋50，和位于两个壳体20之间的一种外模塑结构53。每个长壳体20都基本位于一个由承载体1的纵轴26和横轴23构成的共同平面内。这两个长壳体20彼此分隔(即两者不互相连接)。
本发明的承载体可以包括两个以上的长壳体，例如，3，4，5，6，7，8，9，10个或更多个壳体。这些长壳体可以具有任意不同的彼此取向，例如，平行，成角度的，例如垂直和三角形的及其混合形式的取向。承载体1的长壳体20基本上是彼此平行取向的。在本发明的一个实施例中，承载体1可以包括至少另一个长壳体(未示出)，它基本垂直于各个壳体20并位于其间。在本发明的一个实施例中，该承载体包括四个长壳体(未示出)，基本构成了该承载体的周边，例如，以方形或矩形取向。
虽然长壳体20这里表示为基本直线形的长壳体，它们也可以是拱形的壳体，例如半圆形的延长壳体或半抛物线形的延长壳体。长壳体20可以具有任意合适的形状(截面形状)，例如可以是U形和C形(每种形体都具有一个开口的顶部)，圆形，椭圆形，和多边形(例如方形，矩形，五边形和六边形)。在本发明的一个优选实施例中，该长壳体是一个基本U形的长壳体，例如壳体20。
图5-7中可以更具体地描述长壳体20。每个长壳体20都具有外表面29和内表面32。长壳体20的两个内表面32构成了其中的一个中空内部35(参见图5)。更具体地说，长壳体20具有一个底部21和从底部21向上延伸(如果绕壳体20的纵轴旋转180°看，是从底部21向下延伸)的两个侧壁22。底部21和侧壁22的内表面32一起形成了壳体20的中空内部35。一个凸缘24从每个侧壁21的上部向外延伸。当壳体20基本上是U形时，其上部(如果绕其纵轴旋转180°时是下部)是敞开的。长壳体20的每个纵端具有一个端板68。或者，壳体20的至少一个纵端是敞开的(未示出)。
每个长壳体20上还有许多穿孔，用以固定其内的内部增强肋50和将外模塑结构53固定于壳体20上(后面将作进一步讨论)。壳体20的端板68上具有由变形边缘部分形成的孔眼38(后面将作进一步讨论)。壳体20上还有孔眼44和45(不具有变形边缘部分)，和由变形边缘部分形成的孔眼41(参见图7)。为了减轻重量，该长壳体上还可以具有大于所述孔眼的孔。长壳体20的底部21具有孔72，起到减轻壳体重量的作用，而不会损害其结构整体性。
每个长壳体20都可以是独立地由一种选自金属，热固性塑料材料，热塑性材料及它们混合的材料制造的。优选每个长壳体20是由金属制造的。独立制造每个壳体20的金属包括但并不限于铁合金，铝合金和钛合金。由金属制造时，该长壳体的至少一部分表面上可以覆盖有一层模塑塑料(热固性和/或热塑性)材料(未示出)。
这里和权利要求中所用的术语“热固性塑料材料”是指因为在化学活性基团之间形成共价键而导致具有三维交联网络的塑料材料，化学活性基团是，例如活性氢基团和自由异氰酸根基团或环氧乙烷基团。制造长壳体的热固性塑料材料包括本领域技术人员已知的材料，例如交联聚氨酯，交联聚环氧化物和交联聚酯。在热固性塑料材料中，交联聚氨酯是优选的。为了说明起见，可以通过本领域已知的反应注射模塑方法，从交联聚氨酯制造壳体20。本领域技术人员已知，反应注射模塑方法通常是向注模中分别注射，优选是同时注射：(i)一种活性氢官能组分(例如，一种多元醇和/或聚胺)；和(ii)一种能与该活性氢官能组分形成共价键的官能组分，例如一种异氰酸酯官能组分(例如一种二异氰酸酯如甲苯二异氰酸酯，和/或二异氰酸酯如甲苯二异氰酸酯的二聚物和三聚物)。还可以加热充满的注模以保证和/或加快这些注入组分的完全反应。注入的组分完全反应之后，打开注模，取出模塑体，例如壳体20。
这里和权利要求中所用的术语“热塑性材料”是指具有软化点或融化点的一种塑料材料，基本上不含因化学活性基团之间形成共价键而导致的三维交联网络，化学活性基团例如是活性氢基团和自由异氰酸根基团。制造壳体20的热塑性材料例子包括但不限于热塑性聚氨酯，热塑性聚脲，热塑性聚酰亚胺，热塑性聚酰胺，热塑性聚酰胺酰亚胺，热塑性聚酯，热塑性聚碳酸酯，热塑性聚砜，热塑性聚酮，热塑性聚丙烯，热塑性丙烯腈-丁二烯-苯乙烯和含有上述一种或多种物质的混合物或热塑性组合物。在制造壳体20的热塑性材料中，热塑性聚酰胺是优选的。可以采用本领域已知的注射模塑方法，用热塑性材料制造壳体20，此时，将热塑性材料的熔融流体，例如，熔融的热塑性聚酰胺，注入一个注模中，例如可以是一个加热的注模。待充满的注模冷却之后，取出模塑体，例如壳体20。可以制造壳体20的优选热塑性材料是热塑性聚酰胺，例如DURETHAN热塑性聚酰胺，从Bayer Polymers LLC购得。
可以用来制造壳体20的热固性塑料材料和/或热塑性材料，可以用选自玻璃纤维，玻璃珠，碳纤维，金属薄片，聚酰胺纤维，纳米颗粒材料(例如，平均粒径在1纳米到1000纳米范围内，例如纳米颗粒粘土)，滑石及其混合的材料对其进行增强。增强纤维，特别是增强玻璃纤维的表面上可以具有浆料，提高其对将要增强的塑料的可混合性和/或粘着性，这是本领域技术人员已知的。玻璃纤维是本发明优选的增强材料。如果使用了玻璃纤维等增强材料，其在壳体20的热固性塑料材料和/或热塑性材料中的含量，占壳体20总重量的5％到60％。
承载体1还包括许多塑料材料的内部增强肋50，这些增强肋都位于每个长壳体20的中空内部35以内。内部增强肋50的一部分(例如连接部分51，图1)连接着壳体20的内表面32。内部增强肋50与长壳体20是分开而非连续的。这许多内部增强肋可以是彼此分离的。优选这许多内部增强肋50在每个长壳体20的中空内部35中形成基本连续的整体增强肋结构(如图1-4中所示)。
内部增强肋的形状可以选自，例如拱形形状，箱形形状，菱形形状及它们的组合。这些内部增强肋通常呈菱形形状，如图1和2所示，其中，每个菱结构的两个相背点与长壳体20的纵轴基本对准，而其另两个相背点基本垂直于长壳体20的纵轴。
内部增强肋50是用延伸通过壳体20的至少部分孔眼(例如，38，41，44和45)的增强肋塑料材料被固定(不可逆地)在长壳体20上。壳体20孔眼的边缘嵌埋在延伸通过其中的增强肋50的塑料材料中。
内部增强肋50可以独立于壳体20模塑而成，包括塑料延伸部分(未示出)。该塑料延伸部分可以是均匀直径的塑料棒，或具有轴部和头部的卡扣接件，头部通常是圆形的，而且其直径大于轴部。然后将增强肋50置入壳体20的中空内部35中，使其塑料延伸部分进入壳体20的至少一部分孔眼中。当这些塑料延伸部分是塑料棒形式时，其进入并伸出孔眼的部分可以通过施加热量和/或射频幅射被改造成固定头子(例如，固定头子92，93，94和96，图1和2)。施加热量和/或射频幅射还能起到软化该塑料棒轴部的作用，使孔眼的边缘嵌入在延伸通过其中的塑料棒材料中。当这些塑料延伸部分是卡扣接件形式时，该卡扣接件的头部被压入壳体20的孔眼中，形成固定头子，同时孔眼边缘铆紧卡扣接件的轴部。可以对卡扣接件的后续热量和/或射频幅射的施加起到软化卡扣接件轴部的作用，使孔眼的边缘嵌入在延伸通过其中的塑料轴部材料中。
在本发明的承载体中，一个塑料部件(例如内部增强肋50)由于壳体20的孔眼被嵌入延伸通过其中的塑料部件材料中而被不可逆地固定在壳体20上。孔眼边缘并不仅仅连接延伸通过其中的塑料材料，还嵌入延伸通过其中的塑料材料中。
在本发明的一个优选实施例中，内部增强肋50是通过在长壳体20的内表面2上模塑中增强肋的塑料材料而形成的。通常，壳体20被置于一个注模(未示出)中，并将形成增强肋50另一个内模结构(未示出)插入壳体20的中空内部35中。将塑料材料注入(如果是热塑性材料)或反应注入(如果是热固性塑料材料)该内模结构中，形成增强肋50。在模塑操作中，内部增强肋50塑料材料的一部分通过或伸出壳体20中的至少一部分孔眼。这些孔眼的边缘嵌入在延伸通过其中的增强肋的模塑塑料材料中。在注模中形成与孔眼对准的凹陷(未示出)，增强肋50的模塑塑料材料可伸出此凹陷中，这样来形成与延伸通过孔眼的塑料材料连续的固定头子(以后将进一步讨论)。
参考图8-10来说明增强肋50相对于壳体20的固定方式。延伸通过壳体20中孔眼的增强肋的塑料材料，通常还在壳体20的外表面29上形成一个固定头子。由于孔眼边缘嵌入在延伸通过其中的增强肋50的塑料材料中，而且有了该固定头子，增强肋50就固定在壳体20的中空内部35中。该固定头子可以基本上与壳体的外表面29平齐(例如，图10的固定头子96)。或者，该固定头子可以伸出超过壳体20的外表面29(例如，图8和9中的固定头子105)。
一个固定件4如图8所示，该图中增强肋50的一部分连接壳体20的内表面32。孔眼111是由未变形边缘108形成的，嵌入延伸通过其中的增强肋50的塑料材料中。延伸通过孔眼111的增强肋50塑料与连接壳体20外表面29的塑料固定头子105连续。通过在与孔眼111对准的注模(未示出)内壁上的凹陷，可以形成固定头子105。在壳体20的内表面32上模塑增强肋50的塑料材料时，该塑料材料流过孔眼111并流入对准的注模壁的凹陷中，形成固定头子105。固定头子105和孔眼111的棱108嵌入塑料增强肋50的塑料材料，共同起到将增强肋50固定于壳体20上的作用。
图9的固定件5类似于图8的固定件4，但是包括一个由变形边缘部分114形成的孔眼117。变形边缘部分114嵌入延伸通过孔眼117的塑料增强肋50的材料中。另外，变形边缘部分114部分地向上延伸进入固定头子105。
图10的固定件6中包括一个与壳体20外表面29基本平齐(或对准)的固定头子96(参见图2)。孔眼41是由变形边缘部分119形成的(参见图6和7)，这些变形边缘部分嵌入延伸通过其中的塑料增强肋50材料中。形成了延伸通过穿孔41的增强肋50塑料材料，且与固定头子96是连续。在壳体20的内表面32上模塑塑料材料形成增强肋50时，可以用通过孔眼41并向上顶住连接壳体20外表面29的注模(未示出)内壁的塑料增强肋50材料，形成埋入的固定头子96。
内部增强肋50还可以用紧固件(例如图1中的紧固件102)和/或位于增强肋50和壳体20内表面32之间的胶粘剂(例如图1中的胶粘剂131)被进一步固定于长壳体20上。可用的胶粘剂包括本领域技术人员已知的那些胶粘剂，例如热塑性胶粘剂和热固性胶粘剂。通常，在将增强肋50置入中空内部35，或在壳体20内表面32上模塑增强肋50的塑料材料之前，先将一种胶粘剂施加在壳体20的部分内表面32上。
在本发明的一个实施例中，内部增强肋50还可通过嵌入增强肋塑料材料中的壳体20的一些外缘(例如，凸缘24的外缘99)，而进一步固定于壳体20上。这里和权利要求中所用术语“外缘”是指壳体20的边缘(例如凸缘24的外缘99)，并不包括形成壳体20孔眼的边缘。这种包绕固定件3如图14所示，内部增强肋50的塑料材料一部分105伸出凸缘24，包绕并将末端外缘99嵌入其中。
在将内部增强肋50置入壳体20的中空内部35时，可以将包绕延伸部分扣合在外缘99上，形成包绕固定件3。优选通过将塑料材料模塑在凸缘24和外缘99上，同时将增强肋50的塑料材料模塑在壳体20的内表面32上，这样来形成包绕固定件3。
承载体1还包括一个位于两个长壳体20之间的塑料材料的外模塑结构53。该结构53的一部分连接于壳体20的部分外表面29。外模塑结构53是分离的，不与长壳体20连续。外模塑结构53将两个壳体20固定在一起。该外模塑结构可以包含分离部件。外模塑结构53较好是一个位于两个长壳体20之间的连续整体结构。
该外模塑结构可以是一个基本上为固体的塑料结构。该外模塑结构优选包括许多塑料增强肋(例如，图1和2中的增强肋56和图4中的增强肋81)。
外模塑结构的塑料棱的形状可以选自，例如拱形形状，箱形形状，菱形形状及其混合。外模塑结构53的增强肋56具有一个菱形状，其中每个菱形形状的两个相背点基本上与承载体1的纵轴26对准，而其另两个相背点基本垂直于承载体1的纵轴26。图4所示承载体2的外模塑结构78包括塑料增强肋81，其取向基本垂直于纵轴88，而且基本平行于承载体2的横轴90。
增强肋56形成了在外模塑结构53中的孔59(图1和2)。或者，如图3和4所示，外模塑结构78具有一个基本闭合的表面84。
图1-4的每个外模塑结构53和78都通过延伸通过壳体20的至少一部分孔眼(例如孔眼38，44和45)的外模塑结构的塑料材料被固定(不可逆地)于长壳体20上。壳体20的边缘嵌入在延伸通过其中的外模塑结构53和78的塑料材料中。
参见图1和2，外模塑结构53可以是独立于壳体20而模塑的，还可以包括一些塑料延伸部分(未示出)。该塑料延伸部分可以是直径均匀的塑料棒，或者是具有一个轴部和一个头部的卡扣接件，该头部通常是圆形的而且其直径大于轴部。然后使外模塑结构53和壳体20靠近，使结构53的一部分连接于壳体20的外表面29，而且该塑料延伸部分延伸通过壳体20的至少部分孔眼。当该塑料延伸部分是塑料棒形式时，进入并伸出孔眼(进入中空内部35)的部分通过施加热量和/或射频幅射被改造成固定头子(未示出)。热量和/或射频幅射的施加还起到软化塑料棒轴部的作用，使孔眼边缘嵌入在延伸通过其中的塑料棒材料中。当该塑料延伸部分是卡扣接件形式时，该卡扣接件的头部被压入壳体20的孔眼中，形成固定头子，同时该孔眼的边缘铆紧卡扣接件的轴部。对该卡扣接件的后续热量和/或射频幅射的施加起到软化该卡扣接件轴部的作用，使该孔眼的边缘嵌入在延伸通过其中的塑料轴部材料中。
在本发明的一个优选实施例中，外模塑结构53是通过在长壳体20的外表面29上模塑塑料材料而形成的。通常，两个壳体20被置于一个注模(未示出)中，将一个用来形成外模塑结构53的独立内模结构(未示出)放入注模内两个壳体20之间。塑料材料被注入(若是热塑性材料)或反应注入(若是热固性塑料材料)内模结构中，形成外模塑结构53。在模塑操作中，外模塑结构53的部分塑料材料通过或伸入壳体20中的至少一部分孔眼。这些孔眼的边缘嵌入在延伸通过其中的结构53的模塑塑料材料中。
可以通过连接壳体20孔眼上的内表面32的可逆滑片(未示出)，形成与延伸通过孔眼的结构53塑料材料连续的固定头子(与图8-10中所示类似)。该可逆滑片上可以有一些起到形成固定头子作用的凹陷。外模塑结构53模塑上去的塑料材料向上流动顶住该可逆滑片或流入可逆滑片的凹陷中，从而形成固定头子。外模塑结构53和78模塑上去的塑料还可能流过壳体20端板68的一部分孔眼38，形成固定头子92。
如上文所讨论的，壳体20中孔眼的边缘嵌入在延伸通过其中的外模塑结构(例如结构53和78)的塑料材料中，从而将外模塑结构固定于壳体20上。这种嵌入固定件的孔眼边缘类似于上述图8-10的内部增强肋50。
外模塑结构53(和78)还可用紧固件(例如图2中的紧固件125)和/或位于结构53与壳体20外表面29之间的胶粘剂(例如图2中的胶粘剂128)进一步固定于长壳体20上。可用的胶粘剂包括本领域技术人员已知的那些，例如热塑性胶粘剂和热固性胶粘剂。通常，在将结构53置于外表面29上之前，或者在壳体20的外表面29上模塑出结构53的塑料材料之前，将一种胶粘剂施加在壳体20的外表面29的一部分上。
在本发明的一个实施例中，外模塑结构53通过将壳体20的外缘(例如，凸缘24的外缘99)嵌入外模塑结构53的塑料材料中而进一步固定在壳体20上。这种包绕固定件7如图15中所示，其中外模塑结构53的一部分塑料材料126延伸越过凸缘24，并且包绕外缘99并将其嵌埋在其中。
在本发明的一个实施例中，嵌入壳体20凸缘24的外缘99的塑料材料与每个内部增强肋50和外模塑结构53的塑料材料是连续的。进一步参见图15中的包绕固定件7，超出凸缘24的塑料材料126(参见图1)与内部增强肋50和外模塑结构53的塑料材料是连续的。另外，凸缘24的外缘99嵌入在与内部增强肋50和外模塑结构53连续的塑料材料126中。
优选通过在凸缘24和外缘99上模塑塑料材料，同时在壳体20外表面29上模塑出外模塑结构53的塑料材料，形成包绕固定件7。在一个优选实施例中，通过同时在凸缘24的边缘99上模塑内部增强肋50和外模塑结构53的塑料材料，形成包绕固定件7。
在本发明的一个实施例中，延伸通过长壳体中至少一部分孔眼的增强肋的塑料材料与外模塑结构的塑料材料是连续的。图11的固定件8包括内部塑料增强肋50，这些增强肋50连接在壳体20的内表面32上。内部增强肋50塑料材料的一部分延伸通过孔眼45(参见图7)，而且与外模塑结构53的增强肋56是连续的，该外模塑结构53连接在壳体20的外表29上。孔眼45的边缘122嵌入延伸通过其中的塑料材料(内部增强肋50和外模塑结构53的增强肋56的塑料材料)中。优选通过同时在壳体20内表面32上模塑增强肋50的塑料材料和在壳体20外表面29上模塑增强肋56的塑料材料，形成固定件8。
本发明承载体的内部增强肋和/或外模塑结构可以通过突起(例如，突出物或块状物)和/或位于至少一个壳体中的凹陷而被进一步固定在该长壳体上。这种进一步固定是通过嵌入在内部增强肋和/或外模塑结构的塑料材料中的突起和/或凹陷而获得的。
在图5-7中，壳体20的凸缘24上具有一些变形部分75，每个变形部分都包括一个突起和一个凹陷。变形部分75的突起和凹陷可以嵌入在延伸越过并包绕凸缘24的内部增强肋50和/或外模塑结构53的塑料材料中(例如图1中的塑料部分126)。
参见图15，凸缘24的变形部分75具有一个凹陷151和一个突起154。突起154嵌入在外模塑结构53的塑料材料中。凹陷151中充满并嵌入在塑料材料126中，延伸越过缘124，该凸缘与外模塑结构53和内部增强肋50的塑料材料连续。
壳体20的侧壁22和/或底部21(未示出)上还可以包括突起和/或凹陷。为了进行说明，图12的固定件9包括一个位于壳体20中的变形部分134。变形部分134具有一个位于外表面29上的凹陷137，和一个位于壳体20内表面32上的突起140。突起140嵌入在内部增强肋50的塑料材料中，该内部增强肋50还连接于壳体20的部分内表面32上。固定件9起到将增强肋50固定(或锚定)于壳体20上的作用。另外，变形部分134的凹陷137可以同时嵌入在外模塑结构53的塑料材料中(未示出)。
图13的固定件10中包括一个位于壳体20中的变形部分143。变形部分143包括一个位于外表面29上的突起148，和一个位于壳体20内表面32上的凹陷145。凹陷145充满着并嵌入在内部增强肋50的塑料材料中。固定件10起到将增强肋50固定(或锚定)于壳体20上的作用。另外，突起148可以同时嵌入在外模塑结构53的塑料材料中(未示出)。
承载体还包括一个承载表面，它构成或至少形成为外模塑结构。该承载表面优选是一个基本水平的承载表面。在一个实施例中，该承载表面包括或形成为外模塑结构和至少以下之一：(i)长壳体；和(ii)许多内部增强肋。图1的承载体1具有一个承载表面87，包括或被形成为外模塑结构53的增强肋56和内部增强肋50。承载体1的承载表面87具有许多由外模塑结构53的增强肋56所形成的孔59。参见图2，承载体1相对承载表面87具有一个位于其下方的相背表面160，由增强肋56的下部和每个长壳体20底部21所形成。
图3的承载体2具有一个承载表面157，基本由外模塑结构78的基本封闭表面84和各个长形壳体20的底部21所形成。参见图4，承载体2相对于承载表面157具有一个相背表面163，由基本封闭表面84的下表面和外模塑结构78的增强肋81以及内部增强肋50所形成。
本发明的承载体可选包括塑料材料的又一些外模塑结构。它们仅仅固定在一个延长壳体上，并不将长壳体彼此连接。这另一个外模结构的一部分连接在一个长壳体的部分外表面上。这另一个模塑结构都固定于该壳体上，是通过延伸通过壳体中至少某些孔眼的另一个模塑结构的部分塑料材料，而孔眼边缘嵌入在延伸通过其中的塑料材料中而连接的。
这另一个外模塑结构可以进一步形成并伸展本发明承载体的承载表面。参见图1-4，承载体1和2包括这另一些外模塑结构62，各具有一个上表面63。图1中承载体1的承载表面87进一步由另一些外模塑结构62的上表面63所形成(除了由外部肋56和内部增强肋50形成之外)。图3中承载体2的承载表面157进一步由另一些外模塑结构62的上表面63所形成(除了由壳体20的基本封闭表面84和底部21形成之外)。
另一些外模塑结构62包括许多塑料材料的增强肋65。增强肋65连接着长壳体20的外表面29。
另一些外模塑结构62中的每一个都借助延伸通过长壳体20中孔眼的塑料材料而固定在一个长壳体20上，如上文所述。这种固定方式类似于前文所述内部增强肋50和外模塑结构53和78的固定方式。另一些外模塑结构62可以独立于壳体20模塑而成，然后通过塑料延伸物和/或延伸通过壳体20中孔眼的卡扣接件进行固定，如上文就内部增强肋50和外模塑结构53和78所述。
另一些外模塑结构62的塑料材料优选模塑在壳体20的外表面29上，而且其一部分塑料材料流过壳体20中的一部分孔眼，将孔眼边缘(可以是变形的)，嵌入在延伸通过其中塑料材料中，如上文就内部增强肋50和外模塑结构53和78所述。模塑上去的外模塑结构62的塑料材料还可以流过壳体20端板68的一部分孔眼38，形成固定头子94。另一些外模塑结构62优选是在壳体20内表面32上模塑形成内部增强肋50和在壳体20的外表面29上模塑形成外模塑结构53(或78)的同时模塑在壳体20的外表面29上。
另一些外模塑结构62可以用选自紧固件和/或胶粘剂的固定方式被进一步固定于壳体20上。壳体20的外缘99可以嵌入在结构62的塑料材料中，从而进一步将结构62固定在壳体20上。另外，壳体20可以包括嵌入在另一些外模塑结构62的塑料材料中的凹陷和/或突起，从而将结构62进一步固定于壳体20上。进一步将结构62固定于壳体20上的这些固定方式类似于上文就内部增强肋50和外模塑结构53和78所述。
内部增强肋50，外模塑结构53和另一些外模塑结构62可以分别由热固性材料和/或热塑性材料制造。制造内部增强肋50，外模塑结构53和另一些外模塑结构62的热固性材料包括前述物质，例如交联聚氨酯。在本发明的一个优选实施例中，内部增强肋50，外模塑结构53和另一些外模塑结构62的塑料是一种选自热塑性聚氨酯，热塑性聚脲，热塑性聚酰亚胺，热塑性聚酰胺，热塑性聚酰胺酰亚胺，热塑性聚酯，热塑性聚碳酸酯，热塑性聚砜，热塑性聚酮，热塑性聚丙烯，热塑性丙烯腈-丁二烯-苯乙烯和包含上述一种或多种物质的混合物或热塑性组合物的热塑性材料。一种制造内部增强肋50，外模塑结构53和另一些外模塑结构62的优选热塑性材料是热塑性聚酰胺，例如DURETHAN热塑性聚酰胺，从Bayer Polymers LLC购得。
内部增强肋50，外模塑结构53和另一些外模塑结构62还可以分别被选自玻璃纤维，玻璃珠，碳纤维，金属薄片，聚酰胺纤维，纳米颗粒材料(例如，平均粒径在1纳米到1000纳米范围之内，例如纳米颗粒粘土)，滑石及其混合物的一种材料增强。上述增强纤维可以经过表面处理，例如在被加入到内部增强肋50，外模塑结构53和/或另一些外模塑结构62的塑料材料之前经过上浆。可用于这些塑料部件的优选增强材料是玻璃纤维。如果使用玻璃纤维等增强材料的话，优选以增强量存在于内部增强肋50，外模塑结构53和/或另一些外模塑结构62的热固性塑料材料和/或热塑性材料中，例如，其含量占该塑料部件(例如，内部增强肋50)总重量的5％到60％。
壳体20，内部增强肋50，外模塑结构53和另一些外模塑结构62的塑料材料中可以分别进一步含有一种或多种除了增强材料之外的功能性添加剂。本发明承载体塑料部件的塑料材料中，可能存在的添加剂包括但并不限于抗氧化剂，着色剂如颜料和/或染料，脱模剂，填料(例如碳酸钙和硫酸钡)，紫外光吸收剂，阻燃剂及其混合物。这些塑料部件的塑料材料中，添加剂的量应能产生足够的功效，例如其含量占该具体部件塑料材料总重量的0.1％到10％。
图16和17的可逆延伸的承载结构11中包括一个承载体1，通过铰链165与一个相邻承载体1′连接。更具体地说，承载体1的纵端171通过铰链165与承载体1′的纵端174相连。每个承载体1和1′都是如上述图1和2所示的。
图16中所示可逆延伸的承载结构11是部分展平的。图17中所示可逆延伸的承载结构11是完全展平的，这时，承载体1的纵端171连接承载体1′的纵端174。当可逆延伸的承载结构11完全展平时，承载体1和1′的承载表面87和87′共同形成了一个展平的承载表面191(优选是一个基本水平的承载表面)。
承载体1的纵端168位于与壁183连接的横挡180上。纵端168可以通过本领域已知的方式被固定在横挡180上，例如用一个或多个铰链(未示出)。或者，纵端168可以只是搁置在横挡180上，通过重力固定在位。
当可逆延伸的承载结构11完全展平时，承载体1′的纵端177位于被固定在壁188上的横挡185上。壁183和188，以及横挡180和185是彼此相对的。当完全展平时，纵端177可以通过插销(未示出)固定在横挡185上。
在图16和17中，承载体1和1′是沿着其纵轴26和26′取向的，而且在可逆延伸结构11完全展平时，其纵端171和174是连接的。或者，承载体1和1′可以沿着其横轴23和23′取向。在这样的另一个实施例中，承载体1和1′的横端194和197通过铰链(未示出)彼此连接，而且当可逆延伸的承载结构完全展平时(未示出)，横端194和197是彼此连接的。
本发明的承载体和可逆延伸的承载结构可以分别是，或可以分别形成以下结构的物体，例如：支架；走道如模特走台等高架走道；托板；和地板如贮槽上的高架地板。本发明的承载体和可逆延伸的承载结构特别适用于作为支架或支架的一部分，例如用于货车等运输车辆的支架。
已经参考了一些具体实施例说明了本发明。这些具体实施例并不对由权利要求所限定的本发明范围构成限制。
Claims (26)
1.一种承载体，包括：
(a)许多基本位于一个平面内的长壳体，每个所述长壳体都是由金属制造的并且都是彼此分离的，具有形成了一个中空内部的外表面和内表面，以及许多带边缘的孔眼；
(b)许多塑料材料的内部增强肋，位于每个长壳体的中空内部中，所述内部增强肋的一部分与每个长壳体的内表面连接；
(c)一种塑料材料的外模塑结构，它包括许多塑料增强肋并且位于所述长壳体之间，所述外模塑结构的一部分与所述长壳体的至少一部分外表面连接；
(d)一个包含所述外模塑结构的承载表面，
其中，
(i)所述内部增强肋的一部分塑料材料延伸通过每个长壳体的至少部分所述孔眼，所述孔眼的边缘嵌入在延伸通过其中的所述内部增强肋的塑料材料中，从而将所述内部增强肋固定于每个长壳体上，
(ii)所述外模塑结构的一部分塑料材料延伸通过所述长壳体的至少部分所述孔眼，所述孔眼的边缘嵌入在延伸通过其中的所述外模塑塑料结构的塑料材料中，从而将所述外模塑塑料结构固定于所述长壳体上，并使所述长壳体彼此固定。
2.如权利要求1所述承载体，其特征在于所述长壳体是基本彼此平行的。
3.如权利要求1所述承载体，其特征在于所述承载表面具有由所述外模塑结构的许多塑料增强肋所形成的孔。
4.如权利要求1所述承载体，至少有以下一个特征：
(i)所述许多内部增强肋在每个长壳体中空内部内形成一个连续整体结构；
(ii)所述外模塑结构是一个连续的整体结构。
5.如权利要求1所述承载体，其特征在于进一步包括至少另一个塑料材料的外模塑结构和一个包含所述另一个外模塑结构的承载表面，所述另一个外模塑结构包括许多塑料增强肋，每一个所述另一个外模塑结构的一部分连接在一个长壳体外表面的一部分上，所述另一个外模塑结构的一部分塑料材料延伸通过所述长壳体的至少部分所述孔眼，所述孔眼的边缘嵌入在延伸通过其中的所述另一个外模塑塑料结构的塑料材料中，从而将所述另一个外模塑塑料结构固定于所述长壳体上。
6.如权利要求1所述承载体，其特征在于至少部分所述孔眼是由变形边缘部分形成的，所述变形边缘嵌入在延伸通过其中的塑料材料中。
7.如权利要求1所述承载体，其特征在于所述内部增强肋和所述外模塑结构的塑料材料分别选自热固性塑料材料，热塑性材料及其组合。
8.如权利要求7所述承载体，其特征在于所述内部增强肋和所述外模塑结构的塑料材料是一种热塑性材料，分别选自热塑性聚氨酯，热塑性聚脲，热塑性聚酰亚胺，热塑性聚酰胺，热塑性聚酰胺酰亚胺，热塑性聚酯，热塑性聚碳酸酯，热塑性聚砜，热塑性聚酮，热塑性聚丙烯，热塑性丙烯腈-丁二烯-苯乙烯和含有一种或多种上述物质的热塑性组合物。
9.如权利要求8所述承载体，其特征在于至少一个所述内部增强肋和所述外模塑结构的塑料材料是被一种材料增强的，该材料选自玻璃纤维，玻璃珠，碳纤维，金属薄片，聚酰胺纤维，纳米颗粒粘土，滑石及其组合。
10.如权利要求1所述承载体，其特征在于至少一个所述长壳体具有许多突起和许多凹陷中的至少一种，所述突起和所述凹陷中至少一种的至少部分嵌入在至少一个所述内部增强肋和所述外模塑结构的塑料材料中，从而进一步将至少一个所述内部增强肋和所述外模塑结构固定在所述长壳体上。
11.如权利要求1所述承载体，其特征在于至少一个所述内部增强肋和所述外模塑结构通过选自紧固件，胶粘剂及其组合的固定方式被进一步固定在至少一个长壳体上。
12.如权利要求1所述承载体，其特征在于至少一个所述长壳体具有外缘，至少所述外缘的一部分嵌入在至少一个所述内部增强肋和所述外模塑结构的塑料材料中，从而将至少一个所述内部增强肋和所述外模塑结构进一步固定在所述长壳体上。
13.如权利要求12所述承载体，其特征在于嵌入所述外缘的塑料材料与每个所述内部增强肋和所述外模塑结构的塑料材料是连续的。
14.如权利要求1所述承载体，其特征在于延伸通过至少部分所述孔眼的所述内部增强肋的塑料材料与所述外模塑结构的塑料材料是连续的。
15.如权利要求1所述承载体，其特征在于每个长壳体是一个截面形状基本呈U形的长壳体。
16.如权利要求1所述承载体，具有至少以下一个特征：
(i)所述内部增强肋是通过在所述长壳体的内表面上模塑塑料材料而形成的，而且所述内部增强肋塑料材料的一部分延伸通过所述长壳体的至少部分所述孔眼，所述孔眼的边缘嵌入在延伸通过其中的塑料材料中，从而将所述增强肋固定在所述长壳体上；
(ii)所述外模塑结构是通过在所述长壳体的外表面上模塑塑料材料而形成的，而且所述外模塑结构塑料材料的一部分延伸通过所述长壳体的至少部分所述孔眼，所述孔眼的边缘嵌入在延伸通过其中的塑料材料中，从而将所述外模塑结构固定在所述长壳体上。
17.如权利要求16所述承载体，其特征在于每个所述内部增强肋和所述外模塑结构是通过同时在所述长壳体的内表面和外表面上模塑塑料材料而形成的。
18.如权利要求17所述承载体，其特征在于
至少一个所述长壳体具有许多突起和许多凹陷中的至少一种，所述突起和所述凹陷中至少一种的至少部分嵌入在至少一个所述内部增强肋和所述外模塑结构的塑料材料中，从而将至少一个所述内部增强肋和所述外模塑结构进一步固定于所述长壳体上；
至少一个所述长壳体具有外缘，至少部分所述外缘嵌入在至少一个所述内部增强肋和所述外模塑结构的塑料材料中，从而将至少一个所述内部增强肋和所述外模塑结构进一步固定于所述长壳体上。
19.如权利要求18所述承载体，其特征在于嵌入所述外缘的塑料材料与每个所述内部增强肋和所述外模塑结构的塑料材料是连续的。
20.如权利要求19所述承载体，其特征在于延伸通过至少部分所述孔眼的所述内部增强肋的塑料材料与所述外模塑结构的塑料材料是连续的。
21.如权利要求1所述承载体，其特征在于所述承载体选自支架，走道，托板和地板。
22.如权利要1所述承载体，其特征在于所述承载表面包括所述外模塑结构和至少以下之一：所述许多长壳体；所述许多内部增强肋。
23.一种可逆延伸的承载结构，包括至少两个承载体，每个承载体都通过一个铰链被连接至至少一个相邻的承载体上，当所述可逆延伸的承载结构完全展平时，每个承载体的一端都连接每个相邻承载体的一端，其特征在于每个所述承载体包括：
(a)许多基本位于一个平面内的长壳体，每个所述长壳体都是由金属制造的并且都是彼此分离的，而且具有形成了一个中空内部的外表面和内表面，以及许多带边缘的孔眼；
(b)许多塑料材料的内部增强肋，位于每个长壳体的中空内部中，所述内部增强肋的一部分与每个长壳体的内表面连接；
(c)一个塑料材料的外模塑结构，位于所述长壳体之间，所述外模塑结构的一部分与所述长壳体的至少一部分外表面连接；
(d)一个包含所述外模塑结构的承载表面，
而且其中，
(i)所述内部增强肋的一部分塑料材料延伸通过每个长壳体的至少部分所述孔眼，所述孔眼的边缘嵌入在延伸通过其中的所述内部增强肋的塑料材料中，从而将所述内部增强肋固定于每个长壳体上；
(ii)所述外模塑结构的一部分塑料材料延伸通过所述长壳体的至少部分所述孔眼，所述孔眼的边缘嵌入在延伸通过其中的所述外模塑塑料结构的塑料材料中，从而将所述外模塑塑料结构固定于所述长壳体上，并使所述长壳体彼此固定。
24.如权利要求23所述可逆延伸的承载结构，其特征在于当所述可逆延伸的承载结构完全展平后，每个承载体的承载表面共同形成了一个展平的承载表面。
25.如权利要求23所述可逆延伸的承载结构，其特征在于每个承载体具有一个纵轴和一个纵端，当所述可逆延伸的承载结构完全展平时，该纵端连接每个相邻承载体的一个纵端。
26.如权利要求23所述可逆延伸的承载结构，其特征在于每个承载体具有一个横轴和一个横端，当所述可逆延伸的承载结构完全展平时，该横端连接每个相邻承载体的一个横端。
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