CN104918847B - 车辆、结构体及用于插入到车辆的结构部件中的增强件 - Google Patents

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Abstract

一种车辆的结构体，其包含：中空部件，该中空部件包括限定通道的壁，其中所述部件具有部件长度，并且其中所述部件选自由保险杠、梁(58)、立柱(50、52、54、5)、底盘、底板槛梁(60)和横杆或包含前述部件中的至少一个的组合构成的组中；以及塑料‑金属混合增强件(1)，该增强件具有通过其中的腔(14)和支撑件(6)，所述支撑件具有形成支撑件通道的大于或等于3个的壁。塑料元件(4)被设置在所述支撑件通道(6)中，其中所述增强件(1)被设置在所述部件的通道中。

Description

车辆、结构体及用于插入到车辆的结构部件中的增强件
技术领域
本公开涉及车辆的结构体，并且涉及车辆的结构体的重量减轻。
背景技术
汽车制造商正继续降低客车的重量，以满足日益增加的对燃料经济性和减少排放的管理规定。车辆的结构体(通常被称为白车身(BIW))是车辆的最大的结构，并且因此对于减轻重量考虑来说是理想的。白车身指的是形成车辆结构的焊接的薄板金属部件，其他部件(即，发动机、底盘、外部和内部装饰、座椅等)将会结合到所述车辆结构。然而，降低车身重量涉及与车身刚度的平衡，车身刚度是影响车辆动力学性能、耐久性和防撞性的关键特性。
这产生了对设计具有降低的重量而不牺牲耐久性和防撞性的BIW的需要。
发明内容
在各种实施例中，所公开的是车辆车身的增强的结构元件以及制作并使用所述增强的车身的方法。
在各种实施例中，一种车辆的结构体包含：中空部件，其包括界定通道的壁，其中所述部件具有部件长度，并且其中所述部件选自由保险杠、梁(rail)、立柱、底盘、底板槛梁(floor rocker，底板支座)和横杆以及包含前述部件中的至少一个的组合构成的组中；以及混合增强件，其包含具有塑料蜂窝状结构和支撑件，所述支撑件具有形成支撑件通道的大于或等于3个的壁。塑料元件被设置在所述支撑件通道中，其中所述增强件被设置在所述部件的通道中。
在一个实施例中，一种车辆包含：结构体、发动机和驱动机构。所述结构体包含：中空的车辆部件，该车辆部件包括限定通道的壁，其中所述车辆部件具有车辆部件长度，并且其中所述车辆部件选自由保险杠、梁、立柱、底盘、底板槛梁和横杆以及包含前述部件中的至少一个的组合构成的组中；以及增强件，其包含具有塑料蜂窝状结构和支撑件，所述支撑件具有形成支撑件通道的大于或等于3个的壁，其中所述支撑件为金属、塑料，或包含前述物中的至少一个的组合。所述塑料元件被设置在所述支撑件通道中，并且所述增强件被设置在所述部件的通道中。
这些及其他非限制性特性在下面被更具体地描述。
附图说明
以下是附图的简短描述，其中相同的元件被相同地编号，并且呈现所述元件用于图示在本文中公开的示例性实施例的目的，而非用于限制所述示例性实施例的目的。
图1至3是可以应用在BIW中的混合增强件的塑料元件的多种示例性实施例的透视图。
图4是可以被增强的BIW的示例性区域的局部透视图。
图5是增强件的示例性位置的图形表示。
图6是BIW的碰撞结果要求的图形表示。
图7是B-柱(B-pillar)与底板槛梁的接合处中的增强件的塑料元件的实施例的透视图示意图。
图8是图7的增强件的塑料元件的透视图分解图。
图9是B-柱中的增强件插入件的塑料元件的实施例的透视图示意图。
图10是图9的增强件的塑料元件的透视图分解图。
图11是底板横杆中的增强件的塑料元件的实施例的透视图示意图。
图12是图11的增强件的塑料元件的透视图分解图。
图13是图14的塑料元件的实施例的透视图。
图14是图15的支撑件的实施例的透视图，其中支撑件由金属形成，但是也可以由塑料形成。
图15是图13的塑料元件的实施例的透视图，其中所述塑料元件被设置在图14的金属支撑件中。
图16是增强件的实例的图示，其中该增强件具有与将该增强件设置在其中的结构部件的形状互补的不规则变化的形状。
图17是车辆的结构部件的实例的前视图。
图18是沿着图17的线B-B获取的剖视图，示出了B-柱和在其中的增强件的横截面。
图19是沿着图17的线A-A获取的剖视图，示出了底板槛梁以及在其中的增强件的横截面。
图20和21图示了在高速侧面冲击情况下观察到的沿着方向Ah在B- 柱和底板槛梁中的增强件的力方向冲击示例。
具体实施方式
如在上面提到的，希望降低车辆的重量而不损害结构完整性和耐久性。因此，希望减少在车辆中采用的金属的量，而不牺牲强度。遍及车辆采用的是中空的结构元件(例如，保险杠、梁、立柱、槛梁、杆等)。这些多种元件的壁厚足以将期望的结构完整性赋予该元件，以满足其期望的功能和各种规范要求。已经发现壁的厚度可以被减小，由此降低部件的重量并且由此降低车辆的重量，同时通过在部件中使用局部增强来保持元件的结构完整性。在各种实施例中，在本文中公开的是车辆的增强的结构体，例如，机动车辆的增强的中空零件(例如，金属零件、塑料零件(例如，碳增强的塑料零件))。所公开的能量吸收装置是混合解决方案，其中增强件被设置在通道中。所述装置是包含具有塑料增强件的支撑件的可变形单元，其中所述装置可以被用于车身的中空的结构元件(例如，局部的增强件)中。基本上，局部的塑料蜂窝状件-支撑增强件可以用来为车辆的中空部件(例如，在B-柱中)提供结构完整性。
对于高速的正面碰撞(例如，大于或等于29千米每小时(kmph)的速度)，车辆底盘的前面部分(例如，保险杠、能量吸收器和梁)吸收最大量的冲击能量。对于高度的侧面碰撞，B-柱、底板槛梁和底板横杆在能量吸收中起关键作用。对于翻车或车顶挤压，A-柱、B-柱和车顶梁在冲击能量吸收中起关键作用。一般来说，上面提到的部件是中空的金属区段。为了改善上面提到的车辆部件的防撞性，在本文中公开了一种混合金属聚合物解决方案，包含具有局部的金属支撑聚合物增强件的通道。相比于完全由金属构成的先前系统，所公开的防挤压措施以更轻重量的结构提供耐冲击性和/或增强特性。防挤压措施提供了具有与目前全金属系统相当的保护的轻重量的挤压系统。因此，车辆的整体重量得以减低，而不对乘客的安全因素造成任何损害。
公开的是结构部件中的增强件，所述增强件可以被用来最小化在冲击期间受到的损坏。塑料(例如，热塑性塑料)增强件包含支撑件(例如，金属、塑料或包含上述物中的至少一个的组合)，塑料增强件与所述支撑不可分，其中所述增强件被设置在结构部件(例如，车辆的结构体的元件) 中。如在本文的中使用，“不可分”指的是在对部件中的一个或两个不造成损坏的情况下不能分开所述部件。增强件可以遍及整个结构部件设置，或被设置在结构部件内的关键位置(“局部化”)。可以增强的结构体的元件包括(多个)保险杠、(多个)梁、(多个)立柱、底盘、底板槛梁和(多个)横杆和其他中空的金属部件，以及包含上述物中的至少一个的组合。
所述元件可以具有蜂窝状结构，例如，柱状件和通道的阵列。所述结构的蜂窝可以是具有大于或等于5个侧面的形状，诸如五边形、六边形、七边形和八边形等几何形状，以及包含上述几何形状中的至少一个的组合，具体包括六边形几何形状。可选地，(多个)肋可以被设置在单个蜂窝之内。塑料蜂窝状件可以通过将挤压塑料管粘结在一起、注塑成型塑料蜂窝状件、挤压出蜂窝状结构来制作，或以另外的方式形成。例如，所述元件可以是具有相同或不同材料的蜂窝的共挤压部件，例如，相邻的蜂窝可以包含不同的材料成分。可选地，一些或所有蜂窝在其中具有泡沫。换言之，蜂窝可以单独地是中空的或被填充，使得可以通过填充特定的蜂窝、通过将不同的塑料用于特定的蜂窝、或包含上述物中的至少一个的组合来改变结构完整性。一种可能的填充材料是泡沫。
塑料增强件可以包含各种塑料材料，例如，热塑性塑料、热固性塑料及其组合。特定的材料可以基于性质、车辆中的期望位置和该位置的特性来选择。例如，在一些实施例中，材料可以具有适中的刚度(例如，0.8 千兆帕斯卡(GPa)到7.0GPa的杨氏模量)、好的伸长率(例如，大于30％的伸长率)、在车辆制造情况下的耐化学性和/或耐热性(例如，焊接、喷漆等，例如，在温度400°F达30分钟，当所述零件随着汽车车身行进通过漆层烘烤时，这能使塑料插入件维持完整性)。示例性塑料材料包括热塑性塑料材料以及热塑性塑料材料与金属、弹性体材料和/或热固性塑料材料的组合。可能的热塑性塑料材料包括聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)；丙烯腈丁二烯苯乙烯共聚物(ABS)；聚碳酸酯；聚碳酸酯/PBT混合物；聚碳酸酯/ABS混合物；共聚碳酸酯-聚酯纤维；丙烯酸-苯乙烯-丙烯腈 (ASA)；丙烯腈-(乙烯胺改性聚丙烯)-苯乙烯(AES)；聚苯硫醚树脂；聚苯醚/聚酰胺的混合物；聚酰胺；聚苯硫醚树脂；聚氯乙烯PVC；耐冲击性聚苯乙烯(HIPS)；低/高密度聚乙烯(L/HDPE)；聚丙烯(PP)；高密度发泡聚丙烯(EPP)；以及热塑性塑料链烯(TPO)。例如，塑料部件可以包含在商业上可从沙特基础工业公司(SABIC)获得的NorylTM GTX 树脂。塑料可以可选地例如利用纤维、颗粒、薄片以及包含上述物中的至少一个的组合来增强。这些纤维可以包括玻璃、碳、竹等，以及包含上述物中的至少一个的组合。例如，塑料插入件可以由STAMAXTM材料(在商业上可从沙特基础工业公司(SABIC)获得的长玻璃纤维增强的聚丙烯) 形成。塑料部件也可以由包含上述的材料和/或增强件中的任何中的至少一个的组合制成，例如，具有热固性塑料材料的组合。
支撑件可以形成由大于或等于3个侧面界定的通道。所述通道的每个壁可以是直的或皱褶的(corrugated)。例如，后壁可以是直的(即，没有皱褶或弯曲)，其中从后壁沿相同方向延伸的侧壁中的一个或两个可以是皱褶的。换言之，(多个)侧壁可以具有凹入的区域(凹槽)。这些凹入的区域可以形成波形，由此形成皱褶。可选地，在侧壁的凹槽区域中的是可以通过壁的开口，以便当增强件被形成时，融化的塑料可以在腔内穿过开口并固化，从而形成不可分的增强件。通过在金属支撑件的外面的皱褶产生的凹陷还为从两个孔出来的塑料提供空间，以在其中安放金属支撑件的外表面。如果支撑件是塑料的，那么通道和蜂窝状结构可以在原位置通过例如注塑成型来形成。
皱褶的具体尺寸和设计可以取决于根据部件所期望的结构完整性。例如，皱褶可达20毫米(mm)深(例如，0.5至20mm)，具体地1mm至10mm，并且更具体地2mm至7mm(例如，5mm)。更深的皱褶导致更高的刚度，但是也增加了薄板金属冲压的挑战。皱褶的深度可以从底部到自由边缘侧不同，例如，从底部向自由侧增加，诸如从1mm至10mm，具体地，3mm至7mm。这种变化可以在钢冲压操作期间减少钢在皱褶底部位置处的起皱。
为便于塑料从内向外流出，通过皱褶的孔的数量可以大于或等于1个，具体地大于或等于2个，例如，2至4个孔。孔直径(沿着主轴线)可达 20mm(例如，0.5mm至20mm)，具体地1mm至10mm，并且更具体地 2mm至7mm(例如，5mm)。
基于结构完整性、重量和可焊性，金属支撑件可以包含各种金属。用于金属支撑件的一些可能的金属包括铝、钢、钛、铝、铬、镁和锌以及包含上述物中的至少一个的组合。
蜂窝状件的相对于支撑件中的通道(以及相对于通过结构元件的开口)的定向也可以被调节，以调整增强的结构部件(例如，BIW)的能量吸收特性。例如，蜂窝状件可以形成能够被定向成相对于支撑件的主轴线成0度(例如，平行)至90度(垂直)的通道。主轴线是沿着通道向下延伸的轴线(例如，参见图18，轴线Ax)。换言之，在一些实施例中，蜂窝状件可以与通道具有共同的主轴线，并且平行该主轴线地延伸。在其他实施例中，蜂窝状件可以垂直于通道的主轴线延伸。因此，当增强件被设置在结构部件中时，在一些实施例中，蜂窝状件可以与通过结构部件的开口具有共同的主轴线，而在其他实施例中，蜂窝状件可以垂直于通过结构部件的开口延伸。
增强件的总体尺寸将取决于其在BIW内的位置和结构部件中的相关开口的尺寸。此外，增强件的特性将会取决于在具体区域中被期望的能量吸收特性，例如，每单位面积蜂窝的数量、蜂窝壁的厚度和塑料增强件的具体材料。蜂窝的密度(每单位面积蜂窝的数量)取决于期望的刚度、挤压特性和所采用的材料。在一些实施例中，密度可以是每100mm2中1至 20个蜂窝，具体地每100mm2中1至10个蜂窝，并且更具体地每100mm2中1至5个蜂窝。在各种实施例中，塑料增强件的壁厚可以为0.5mm至 10mm，具体地2mm至5mm，并且更具体地2.5mm至4mm。一般来说，增强件将会包含大于或等于10蜂窝，具体地，大于或等于20蜂窝，并且更具体地，大于或等于30蜂窝。
部件的长度取决于BIW的具体面积，而塑料增强件的长度取决于金属部件中的增强的结构完整性的量和位置。塑料增强件的长度可以等于金属部件的长度或小于金属部件的长度(例如，可以被局部化；即，仅被设置在特定位置，以获得该位置的增强的结构完整性)。期望地，为了最大化重量降低，塑料增强件被局部化为以在获得期望的结构完整性(例如，在没有更薄的壁的情况下大于或等于标准金属部件的结构完整性)的基础上，获得所需重量的最小量。增强件可以具有小于或等于1,000mm的长度，具体地小于或等于800mm，并且更具体地小于或等于300mm。增强件的长度可以小于或等于结构部件的长度的80％，具体地小于或等于 60％，更具体地小于或等于50％，并且更具体地为结构部件(即，通过增强件而增强的结构部件)的长度的10％至35％。例如，诸如用于立柱或梁中，增强件可以具有150mm至350mm的长度，具体地200mm至250mm。在其他实施例中，诸如用于底板槛梁中，塑料增强件具有500mm至800mm 的长度，具体地600mm至700mm。结构部件是中空的金属元件。增强件被设置在中空空间中。当增强件未被遍及结构元件中的中空空间设置时，它可以被附接到结构元件，以阻止增强件在车辆的使用期间或在冲击期间被移开。
一些可能的结构部件材料(多个)包括铝、钛、铬，镁、锌和铁、塑料(例如，纤维增强塑料)以及包含上述材料中的至少一个的组合。结构部件的壁厚可以都相同，或可以不同以在期望的方向上提高刚度。例如，一组相对的壁可以具有比另一组相对的壁更大/更小的厚度。在一些实施例中，结构部件具有小于或等于1.6mm的壁厚，具体地，1.0mm至1.5mm，并且更具体地1.3mm至1.4mm。一般来说，金属壁(例如，底板槛梁、梁、立柱、保险杠等)具有大于1.8mm的壁厚。因此，增强件的使用能使(结构部件的)壁厚减少大于或等于10％的量，具体地大于或等于20％，并且甚至大于或等于25％。
如在上提及的，增强件可以被设置在车辆的各个区域中，诸如在(多个)保险杠和/或BIW(诸如(多个)梁、(多个)立柱、底盘、底板槛梁和(多个)横杆)，以及包含上述物中的至少一个的组合中。增强件在结构部件中的期望的具体位置可以利用碰撞结果来确定。例如，参照图10，可以看出，增强件被期望在B-柱中(例如，靠近B-柱的中心)和/或在与 B-柱相遇的底板槛梁中(参见图5 中的示例性增强件位置70)。
参考附图可以获得在本文中公开的部件、过程和设备的更充分的理解。这些图(在本文中也被称为“图”)仅仅是基于展示本公开的方便和容易地示意性表示，因此并不意图指示装置或其部件的相对大小和尺寸，和/或不意图界定或限制示例性实施例的范围。尽管为了清楚起见在以下描述中使用了特定的术语，这些术语意图仅仅指代用于在选择的附图中图示的实施例的具体结构，并不意图界定或限制公开内容的范围。在下面的附图和以下描述中，应理解，相同的数字标号指代相同功能的部件。
固定措施可以是机械的和/或化学的。示例性机械固定措施包括(多个) 锁定元件(诸如塑料件(例如，通过将塑料增强件连接到BIW部件的外表面的壁中的开口挤压出的塑料件))、卡扣、钩、螺钉、螺栓、铆钉、焊接、(多个)褶皱(例如，卷曲的金属壁)、从结构部件壁到增强件和/或到增强件中的金属突出部(诸如从(多个)壁延伸到通道中以接合增强件的凸耳(tab，翼片)或类似物)等。混合增强件的金属支撑件例如可以被焊接到BIW的金属通道。摩擦配合也可以被用来将增强件维持在位。化学固定措施可以包括诸如胶水、粘合剂等的粘结剂。
在另一实施例中，增强件可以沿允许金属凸耳向外伸出并弹回到适当位置的方向被插入到金属增强件中，从而接合增强件，阻止其被移除(例如，接合凹槽)。可选地，增强件可以包含被配置为接合凸耳并进一步防止结构部件与增强件分开的接合区域(例如，下陷(divot)、凹口、孔或类似物)。在一些实施例中，结构部件可以在增强之前或之后具有减小的尺寸，使得增强件不能被移动(例如，增强件可以被插入到结构部件中，并且所述部件可以邻近增强件被卷曲，以阻止增强件随后的移除或移动)。
图1至3图示了塑料元件的示例性设计，包括用于其蜂窝的一些示例性形状。用于塑料元件的一些示例性设计包括分层的结构，其包含三角形结构(例如，具有形成三角形的对角肋的层；例如，图1)、略呈圆形的蜂窝结构(例如，圆形的、椭圆形的等)、多边形蜂窝结构(例如，六边形蜂窝结构(例如，图3)、四个侧面的蜂窝结构(例如，图2)、五边形等) 以及包含上述物中的至少一个的组合的多个层。
图4是车辆中的可能的增强件位置的图形表示。在这里，塑料插入件可以被设置在所标识位置中的一个或任意组合。例如，A-柱50(例如，靠近A-柱的长度的中心)、B-柱52(例如，靠近B-柱的长度的中心)、C- 柱54(例如，靠近G-柱的长度的中心)、D-柱56(例如，靠近D-柱的长度的中心)、车顶梁58(例如，在沿着车顶梁的长度的多个分开的位置中；诸如在(多个)窗户之上居中)、和/或底板槛梁60(例如，在B-柱遇到底板槛梁的区域中)。例如，占据金属部件的长度的大约10％至30％的插入件可以被设置在A-柱50、B-柱52、车顶梁58和底板槛梁60中。这些增强件的正确位置取决于不同高速冲击要求的防撞性能。如从图示(例如，图1至3)中显而易见的，蜂窝状件形成通道。所述通道可以被定向为平行于被形成在白车身部件中的中空开口的主轴线，使所述通道定向为垂直于被形成在白车身部件中的中空开口的主轴线进一步提供结构完整性。 (参见图7、9和11。)
图5是构思的图形表示；其中局部的增强件被建议在A-柱、B-柱、车顶梁和底板槛梁等的标识位置处。在图5中示出了横截面细节，两个钢结构被焊接在一起形成‘白车身’的中空部件(“BIW”；也被称为黑车身)，并且增强件被放置在上面提到的中空空间中。这些增强件的具体位置取决于不同高速冲击要求的防撞性能。
图7图示了可以在B-柱52与底板槛梁60的接合处被加入的塑料元件。图9图示了可以在B-柱52处被加入的塑料元件。图11图示了可以在底板横杆62处被加入的塑料元件。图8、10和12图示了塑料插入件的构造的车辆位置，这些插入件分别是在图7、9和11中图示的插入件。
蜂窝状插入件的尺寸关于车辆部件内的可用封装而改变。例如，底板槛梁处的插入件(图7)可以被设计为大约70mm的深度，并在B-柱52 与底板槛梁60的T-形接合处覆盖400mm x 200mm的面积(图8)；B- 柱中的蜂窝状插入件(图9)可以被设计为大约60mm的深度，并覆盖 B-柱的60mm x 350mm的面积(图10)；和/或用于底板横杆62的蜂窝状插入件(图11)可以被设计为大约80mm的深度，并覆盖底板横杆的500 mm x 90mm的面积(图12)。
图13-15图示了增强件的元件。图13图示了要被设置在金属支撑件6 的通道内的塑料元件4。如在图14中可以看出的，金属支撑件6可以包含在凹槽12中的开口14，使得塑料元件的塑料可以穿过开口14并在凹槽 12内分散开，由此将金属支撑件6和塑料元件4锁定在一起。
如在图16中图示的，增强件1具有的形状可以与通过结构部件30的开口的形状互补。如在该图中可以看见的，塑料元件4可以具有沿着蜂窝的深度的轴线Ah(参见图18)。蜂窝的深度可以遍及增强件是恒定的(参见图15)，或可以沿着增强件的长度改变(参见图16)，例如以遵循车辆的结构部件30的形状。例如，塑料元件4的蜂窝的深度可以例如沿着轴线Ax从增强件的一端向增强件的相对端减小。这在图17至19中被进一步图示。在这些图中，示出了B-柱52的(B-B)剖视图(图18)和底板槛梁的(A-A)剖视图(图19)。在图18和19中，增强件1被示为使得蜂窝状件通道(轴线Ah)垂直于通过结构部件30的开口的轴线(轴线 Ac)。
除图示了塑料元件4的可能定向之外，这些图还图示了示例性这些结构部件上的力方向(箭头F)。在图20和21中，BIW部件(例如，钢通道)被图示为透明的，以示出在其中的增强件和在高速侧面碰撞情况下沿着方向‘Ah’的载荷方向。
在一些实施例中，塑料增强件可以与金属部件共同模制在一起，并且被设置在腔中。这可以通过标准插入件模制工艺来实现。
相比于没有用于高速侧面碰撞的塑料增强件，在BIW中的不同位置处使用混合增强件，预期碰撞性能有15％至30％的改善。
为了在高速侧面碰撞期间保持相同的结构完整性(碰撞性能)，相比于没有塑料增强件的设计，由于不同位置处钢计量(厚度)的减小，对 BIW的增强可以有助于降低BIW的重量的大于或等于10％。
局部的增强件(例如，具有通过其中的中空通道、被设置在金属支撑结构中的塑料蜂窝状结构)的使用可以能使增强的部件的壁厚减少大于或等于15％，同时保持结构完整性。
在泡沫填充的部件的部件的情况下，中空零件用泡沫充满其全部体积，并且膨胀的泡沫材料提供到壁的连接，并且因此提供力的吸收和载荷的分布。增强特性是基于泡沫的材料性质。然而，泡沫增强系统需要特别是从易发生的温度方面来说必须适合于车辆的生产工艺的化学反应。增强作用因此取决于工艺参数的准确和始终如一的遵守。另一缺点是结构零件可能不再被相互容易地拆开，使回收利用更困难。此外，在不考虑三维变化的设计要求的情况下，用泡沫完全填满空间带来差不多同性质的增强效果。
在包括经由热固性塑料粘合剂将钢冲压件固定至板金属的防挤压措施系统中，当结构体经过烘烤漆层的烤炉时，粘合剂将会起作用并膨胀。因此，该系统不是最佳的。冲压件重，并且一般会需要应用过多的粘合剂以确保从预防措施到结构体的牢固粘结。
通过将在本文中描述的结构部件(例如，车辆中的任何中空的、金属的载荷承受部件)与混合增强件合并在一起，若干优点得以实现：(i)相比于全金属部件，该设计更轻，但是仍满足相同的结构要求，(ii)相比于其他增强件(例如，相比于泡沫、膨胀的环氧树脂和钢增强件)，塑料增强件具有高刚度重量比，(iii)相比于泡沫或环氧树脂增强件解决方案，在喷漆循环期间有更好的热性能，和/或(iv)在现有的装配线中不需要改变；例如，防挤压措施可以被制造并被用于机动车辆中，而不需使用额外的处理步骤。此外，由于相同的结构完整性可以获得降低的重量，或以与标准的全钢结构部件(例如，BIW)的相同重量可以获得更好的结构完整性，该设计更好地适合于满足要到2016年实施的二氧化碳排放要求，以及满足国家公路交通安全管理局(NHTSA)的安全要求。
实施例1：一种车辆的结构体包含：中空结构的车辆部件，该车辆部件包括界定部件通道的壁，其中所述车辆部件具有部件长度，并且其中所述车辆部件选自由保险杠、梁、立柱、底盘、底板槛梁和横杆以及包含前述部件中的至少一个的组合构成的组中；以及增强件，其包含具有塑料元件和支撑件，所述塑料元件具有蜂窝状结构，所述支撑件具有形成支撑件通道的大于或等于3个的壁。所述塑料元件被设置在所述支撑件的通道中，并且所述增强件被设置在所述部件通道中。
实施例2：根据实施例1所述的结构体，其中所述蜂窝状件被填充。
实施例3：根据实施例1至2中任一实施例所述的结构体，其中所述塑料元件包含热塑性塑料。
实施例4：根据实施例1至3中任一实施例所述的结构体，其中所述塑料元件进一步包含纤维增强的热塑性塑料。
实施例5：根据实施例1至4中任一实施例所述的结构体，其中所述增强件具有的增强件长度小于或等于所述部件长度的80％。
实施例6：根据实施例1至5中任一实施例所述的结构体，其中所述增强件长度为所述部件长度的10％至35％。
实施例7：根据实施例1至6中任一实施例所述的结构体，其中所述塑料元件具有带有六边形蜂窝几何形状的中空蜂窝状结构，并且具有 150mm至350mm的长度。
实施例8：根据实施例1至7中任一实施例所述的结构体，其中所述塑料元件具有带有六边形蜂窝几何形状的中空蜂窝状结构，并且具有 500mm至800mm的长度。
实施例9：根据实施例1至8中任一实施例所述的结构体，其中所述塑料元件通过机械固定措施被附接到所述结构部件。
实施例10：根据实施例1至9中任一实施例所述的结构体，其中所述结构部件是底板槛梁。
实施例11：根据实施例1至10中任一实施例所述的结构体，其中所述结构部件是保险杠。
实施例12：根据实施例1至11中任一实施例所述的结构体，其中所述结构部件具有空间，所述空间具有主轴线，并且其中所述蜂窝状结构包含通道，并且其中所述通道被定向为垂直于所述主轴线。
实施例13：根据实施例1至12中任一实施例所述的结构体，其中所述塑料元件被不可分离地附接到所述支撑件。
实施例14：根据实施例1至13中任一实施例所述的结构体，其中所述支撑件的至少一个壁中具有凹槽和在所述凹槽中穿过所述壁的孔。
实施例15：根据实施例1至14中任一实施例所述的结构体，其中来自所述塑料元件的塑料被设置为通过所述孔并且在所述凹槽中。
实施例16：根据实施例15所述的增强件，其中所述塑料填充所述凹槽，形成平的外表面。
实施例17：根据实施例1至16中任一实施例所述的增强件，其中所述支撑件是金属的。
实施例18：根据实施例1至16中任一实施例所述的增强件，其中所述支撑件是塑料的。
实施例19：根据实施例1至16中任一实施例所述的增强件，其中所述支撑件包含金属和塑料。
实施例20：一种车辆，包含：根据实施例1至19中任一实施例所述的结构部件；发动机；以及驱动机构。
实施例21：根据实施例20所述的车辆，其中结构部件具有空间，所述空间具有主轴线，并且其中所述蜂窝状结构包含通道，并且其中所述通道被定向为垂直于所述主轴线。
实施例22：一种被配置用于插入到车辆的结构部件中的增强件，其包含：塑料元件，其具有蜂窝状结构；以及金属支撑件，其具有形成支撑件通道的大于或等于3个的壁。所述支撑件的至少一个壁中具有凹槽和在所述凹槽中穿过所述壁的孔。来自所述塑料元件的塑料被设置为通过所述孔并且进入所述凹槽中。所述塑料元件被设置在所述支撑件通道中，并且被不可分离地附接到所述支撑件。
实施例23：根据实施例22所述的增强件，其中所述蜂窝状件被填充。
实施例24：根据实施例22至23中任一实施例所述的增强件，其中所述塑料元件包含热塑性塑料。
实施例25：根据实施例22至24中任一实施例所述的增强件，其中所述塑料元件进一步包含纤维增强的热塑性塑料。
实施例26：根据实施例22至25中任一实施例所述的增强件，其中所述增强件的增强件长度具有小于或等于所述部件长度的80％。
实施例27：根据实施例22至26中任一实施例所述的增强件，其中所述增强件长度为所述部件长度的20％至35％。
实施例28：根据实施例22至27中任一实施例所述的增强件，其中所述塑料元件具有带有六边形蜂窝几何形状的中空蜂窝状结构，并且具有 250mm至350mm的长度。
实施例29：根据实施例22至28中任一实施例所述的增强件，其中所述塑料元件具有带有六边形蜂窝几何形状的中空蜂窝状结构，并且具有 500mm至800mm的长度。
实施例30：根据实施例22至29中任一实施例所述的增强件，其中所述塑料元件通过机械固定措施被附接到所述结构部件。
实施例31：根据实施例22至30中任一实施例所述的结构体，其中所述结构部件是底板槛梁。
实施例32：根据实施例22至31中任一实施例所述的增强件，其中结构部件是保险杠。
实施例33：根据实施例22至32中任一实施例所述的增强件，其中所述结构部件具有空间，所述空间具有主轴线，并且其中所述蜂窝状结构包含通道，并且其中所述通道被定向为垂直于所述主轴线。
实施例34：根据实施例22至33中任一实施例所述的增强件，其中所述塑料元件被不可分离地附接到所述金属支撑件。
实施例35：根据实施例22至34中任一实施例所述的增强件，其中所述金属支撑件的至少一个壁中具有凹槽和在所述凹槽中穿过所述壁的孔。
实施例36：根据实施例35所述的增强件，其中来自所述塑料元件的塑料被设置为通过所述孔并且设置在所述凹槽中。
实施例37：根据实施例36所述的增强件，其中所述塑料填充所述凹槽，以形成平的外表面。
实施例38：根据实施例22至37中任一实施例所述的增强件，其中所述蜂窝状结构具有每100mm2中1至20个蜂窝的密度。
实施例39：根据实施例22至38中任一实施例所述的增强件，其中所述蜂窝状结构具有每100mm2中1至10个蜂窝的密度。
实施例40：根据实施例22至39中任一实施例所述的增强件，其在所述蜂窝状结构中包含大于或等于10个蜂窝。
实施例41：根据实施例22至40中任一实施例所述的增强件，其在所述蜂窝状结构中包含大于或等于20个蜂窝。
实施例42：根据实施例22至41中任一实施例所述的增强件，其在所述蜂窝状结构中包含大于或等于30个蜂窝。
实施例43：根据实施例22至42中任一实施例所述的增强件，其中所述蜂窝的深度(Ah)沿着轴线Ax而改变。
实施例44：根据实施例1至43中任一实施例所述的结构部件，其中结构部件是金属的。
实施例45：一种车辆的结构体，其包含根据实施例22至44中任一实施例所述的增强件。
实施例46：一种车辆包含：结构体，被设置在结构部件中的根据实施例22至44中任一实施例所述的增强件；发动机；以及驱动机构。
在本文中公开的所有范围都包括端点，并且端点可相互独立地组合 (例如，“多达重量比25％、或更具体地重量比5％至重量比20％”的范围包括“重量比5％至重量比25％”的范围中的端点和所有中间值等)。“组合”包括混合物、配合物、合金、反应产物等。此外，术语“第一”、“第二”等在本文中不表示任何顺序、数量或重要性，而是被用来将一个元件与另一个元件区分开来。术语“一”和“一个”以及“该”在本文中不表示数量的限制，并且被解释为覆盖单数形式或复数形式两者，除非本文中另外指出或明显与语境相矛盾。在文本中使用的后缀“(多个)”意图包括其修饰的术语的单数形式或复数形式，由此包括一个或更多个该术语(例如，(多个)薄膜包括一个或更多个薄膜)。遍及整个说明书对“一个实施例”，“另一实施例”，“一实施例”等的提及意味着结合实施例描述的特定元件(例如，特征、结构和/或特性)被包括在本文中描述的至少一个实施例中，并且可以在或可以不在其他实施例中呈现。此外，应理解，所描述的元件能够以任何合适的方式结合在各种实施例中。
虽然已经描述了具体实施例，但是申请人或本领域技术人员可以想出目前未预见到的替代、更改、变化、改善和实质上等同物。因此，递交的所附权利要求以及可能修改的所附权利要求旨在包括所有这样的替代、更改、变化、改善和实质上等同物。

Claims (25)

1.一种车辆的结构体，所述结构体包括：
中空的结构部件，所述结构部件包括限定部件通道的壁，其中所述结构部件具有部件长度，并且其中所述结构部件选自由梁、立柱、底盘、底板槛梁和横杆以及包含前述部件中的至少一个的组合构成的组中；以及
增强件，所述增强件包括塑料元件和支撑件，所述塑料元件具有蜂窝状结构，所述支撑件具有形成支撑件通道的大于或等于3个的壁；
其中，所述塑料元件被设置在所述支撑件通道中；
其中，所述增强件被设置在所述部件通道中；并且
其中，所述支撑件的至少一个壁具有凹槽和在所述凹槽中穿过所述壁的孔。
2.根据权利要求1所述的结构体，其中，所述蜂窝状结构被填充。
3.根据权利要求1所述的结构体，其中，所述塑料元件包含热塑性塑料。
4.根据权利要求1所述的结构体，其中，所述塑料元件进一步包含纤维增强的热塑性塑料。
5.根据权利要求1所述的结构体，其中，所述增强件具有的增强件长度小于或等于所述部件长度的80％。
6.根据权利要求1所述的结构体，其中，所述增强件长度为所述部件长度的10％至35％。
7.根据权利要求1所述的结构体，其中，所述塑料元件具有带有六边形蜂窝几何形状的中空蜂窝状结构，并且所述塑料元件具有150mm至350mm的长度。
8.根据权利要求1所述的结构体，其中，所述塑料元件具有带有六边形蜂窝几何形状的中空蜂窝状结构，并且所述塑料元件具有500mm至800mm的长度。
9.根据权利要求1所述的结构体，其中，所述塑料元件通过机械固定措施被附接到所述结构部件。
10.根据权利要求1所述的结构体，其中，所述结构部件是底板槛梁。
11.根据权利要求1所述的结构体，其中，所述结构部件具有空间，所述空间具有主轴线，并且其中所述蜂窝状结构包含通道，并且其中该通道被定向为垂直于所述主轴线。
12.根据权利要求1所述的结构体，其中，所述塑料元件被不可分离地附接到所述支撑件。
13.根据权利要求1所述的结构体，其中，来自所述塑料元件的塑料被设置为通过所述孔并且设置在所述凹槽中。
14.根据权利要求1所述的结构体，其中，所述支撑件包含金属、塑料，或包含前述至少一个的组合。
15.一种车辆的结构体，所述结构体包括：
中空的结构部件，所述结构部件包括限定部件通道的壁，其中所述结构部件具有部件长度，并且其中所述结构部件是保险杠；以及
增强件，所述增强件包括塑料元件和金属支撑件，所述塑料元件具有蜂窝状结构，所述金属支撑件具有形成支撑件通道的大于或等于3个的壁；
其中，所述塑料元件被设置在所述支撑件通道中；
其中，所述增强件被设置在所述部件通道中，并且
其中，所述金属支撑件的至少一个壁具有凹槽和在所述凹槽中穿过所述壁的孔。
16.一种车辆，所述车辆包括：
根据权利要求1至15中任一项所述的结构体；
发动机；以及
驱动机构。
17.根据权利要求16所述的车辆，其中，所述结构部件具有空间，该空间具有主轴线，并且其中所述蜂窝状结构包含通道，并且其中该通道被定向为垂直于该主轴线。
18.一种构造成用于插入到车辆的结构部件中的增强件，所述增强件包括：
塑料元件，所述塑料元件具有蜂窝状结构，以及
金属支撑件，所述金属支撑件具有形成支撑件通道的大于或等于3个的壁；
其中，所述金属支撑件的至少一个壁具有凹槽和在所述凹槽中穿过所述壁的孔；
其中，来自所述塑料元件的塑料延伸通过所述孔并且进入所述凹槽中；
其中，所述塑料元件被设置在所述支撑件通道中，并且被不可分离地附接到所述金属支撑件；
其中，在使用中，所述增强件设置在所述结构部件中，所述结构部件具有部件通道，并且所述增强件设置在所述部件通道中。
19.根据权利要求18所述的增强件，其中，所述塑料填充所述凹槽，以形成平的外表面。
20.一种车辆的结构体，所述结构体包括：
中空的结构部件，所述结构部件包括限定部件通道的壁，其中所述结构部件具有部件长度，并且其中所述结构部件选自由梁、立柱、底盘、底板槛梁和横杆以及包含前述部件中的至少一个的组合构成的组中；以及
增强件，所述增强件包括塑料元件和支撑件，所述塑料元件具有蜂窝状结构，所述支撑件具有形成支撑件通道的大于或等于3个的壁；并且
其中，所述增强件被设置在所述部件通道中，并且
其中，所述支撑件的至少一个壁具有凹槽和在所述凹槽中穿过所述壁的孔。
21.根据权利要求20所述的结构体，其中，所述蜂窝状结构具有六边形蜂窝几何形状。
22.一种车辆，所述车辆包括：
根据权利要求20至21中任一项所述的结构体；
发动机；以及
驱动机构。
23.一种构造成用于插入到车辆的结构部件中的增强件，所述增强件包括：
塑料元件，所述塑料元件具有蜂窝状结构，以及
支撑件，所述支撑件具有形成支撑件通道的大于或等于3个的壁；
其中，所述支撑件的至少一个壁具有凹槽和在所述凹槽中穿过所述壁的孔；并且
其中，来自所述塑料元件的塑料延伸通过所述孔并且进入所述凹槽中。
24.根据权利要求23所述的增强件，其中，所述塑料元件被设置在所述支撑件通道中，并且被不可分离地附接到所述支撑件。
25.根据权利要求23或24所述的增强件，其中，所述蜂窝状结构具有六边形蜂窝几何形状。
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