Композитная несущая структура

РЕФЕРАТ

Полезная модель относится к композитной несущей структуре из электрически непроводящего или недостаточно проводящего композитного материала, содержащей по меньшей мере одну линию (11-13) заземления. Для упрощения заземления при использовании композитной несущей структуры, линия (11-13) заземления интегрирована в композитную несущую структуру (1).

(Фиг.1)

2420-189184RU/050

КОМПОЗИТНАЯ НЕСУЩАЯ СТРУКТУРА

ОПИСАНИЕ

Полезная модель относится к композитной несущей структуры из электрически непроводящего или недостаточно проводящего композитного материала, содержащей по меньшей мере одну линию заземления.

DE 102009053241 A1 раскрывает автомобиль, содержащий линию заземления и защитный проводник, который проложен вдоль линии заземления. Линия заземления проходит, по меньшей мере, частично внутри или вдоль пассажирского салона автомобиля. Защитный проводник выполнен, по меньшей мере, частично, в виде проводящей сетки, проводящей ткани, проводящей оплетки, проводящей фольги, проводящей скважины или проводящей трубки, которая окружает линию заземления или проходит вдоль линии заземления. Проводник для возврата тока через землю может быть образован защитным проводником или быть электрически связанным с ним.

Задача полезной модели заключается в упрощении заземляющего присоединения при использовании композитной несущей структуры из электрически непроводящего или недостаточно проводящего композитного материала, содержащей по меньшей мере одну линию заземления.

Данная задача решается с помощью композитной несущей структуры из электрически непроводящего или недостаточно проводящего композитного материала, содержащей по меньшей мере одну линию заземления, благодаря тому, что линия заземления интегрирована в композитную несущую структуру. В случае композитной несущей структуры речь предпочтительно идет о полимерном материале (пластмассе), армированном (усиленном) волокнами. В данном случае, волокна, например стекловолокно или углеродные волокна, заделаны в пластмассу с целью усиления. Пластмассу, усиленную стекловолокном, также называют GFK-композитным материалом. Пластмассу, усиленную углеродными волокнами, также называют CFK-композитным материалом. Преимущество подобных композитных несущих структур заключается в том, что они являются относительно легкими, но обладают очень высокой прочностью, т.е. могут подвергаться высоким нагрузкам. С этой целью подобные композитные несущие структуры все активнее применяются в автомобилях. Кузов транспортного средства, полностью состоящий из подобной композитной несущей структуры, также называют монококом. Композитная несущая структура предпочтительно содержит множество слоев с волоконными слоями, которые ламинированы друг на друге. Применительно к настоящей полезной модели, выражение "интегрирована в композитную несущую структуру" означает, что линия заземления расположена, по меньшей мере, частично, но предпочтительно полностью, внутри композитной несущей структуры. С этой целью, линию заземления вкладывают в композитную несущую структуру в ходе ее изготовления.

Один предпочтительный пример осуществления композитной несущей структуры характеризуется тем, что линия заземления электропроводно соединяет две вставки друг с другом, при этом вставки интегрированы в композитную несущую структуру. Термин "вставки" относится к вставным элементам или закладным деталям, которые расположены, по меньшей мере, частично внутри композитной несущей структуры. Вставки предпочтительно выполнены не из композитного материала, а, например, из металла. В данном случае, вставки предпочтительно расположены в угловых областях и/или функциональных областях в композитной несущей структуре.

Один следующий предпочтительный пример осуществления композитной несущей структуры характеризуется тем, что множество линий заземления системы линий заземления интегрированы в композитную несущую структуру, причем линии заземления системы линий заземления соответственно электропроводно соединяют две вставки друг с другом, при этом вставки интегрированы в композитную несущую структуру. Вставки вставляют (вкладывают), предпочтительно вместе с линиями заземления, в ходе изготовления композитной несущей структуры и заключают, по меньшей мере, частично, в композитный материал.

Один следующий предпочтительный пример осуществления композитной несущей структуры характеризуется тем, что линия заземления, соответственно, линии заземления выполнена, соответственно, выполнены из электропроводной ткани и/или оплетки, в частности, из алюминиевой ткани и/или алюминиевой оплетки. Электропроводная ткань и/или оплетка может быть вставлена (вложена) простым способом в ходе изготовления композитной несущей структуры. Формы и размеры электропроводной ткани и/или оплетки выбирают таким образом, чтобы обеспечить достаточное заземляющее соединение между двумя вставками. При необходимости, также возможно комбинировать множество электропроводных тканей и/или оплеток для образования линии заземления.

Один следующий предпочтительный пример осуществления композитной несущей структуры характеризуется тем, что вставки выполнены из электропроводящего материала, в частности, из алюминиевого материала. В результате, линии заземления могут быть электропроводно соединены друг с другом простым способом. Вставки и линии заземления предпочтительно выполнены из одинакового материала.

Один следующий предпочтительный пример осуществления композитной несущей структуры характеризуется тем, что вставки вставлены, соответственно, заделаны в композитную несущую структуру с линией заземления, соответственно, линиями заземления. В ходе изготовления композитной несущей структуры, вставки вставляют (вкладывают), предпочтительно вместе с линией заземления, соответственно, линиями заземления, в форму и заключают в пластиковую матрицу, в которую заделаны волокна в целях усиления.

Один следующий предпочтительный пример осуществления композитной несущей структуры характеризуется тем, что, с целью монтажа, соответственно, изготовления, в частности для вставки или заделки в композитную несущую структуру, вставки соединяют с линией заземления, соответственно, линиями заземления. Соединение между линией заземления и вставкой может быть выполнено, например, с помощью заполнения пеной. В данном случае, например, полость вставки, в которую выступает по меньшей мере один конец линии заземления, заполняют пластиковой пеной для того, чтобы закрепить конец линии заземления относительно вставки.

Один следующий предпочтительный пример осуществления композитной несущей структуры характеризуется тем, что вставки и/или линия заземления, соответственно, линии заземления окружены по меньшей мере одним волоконным слоем электроизоляционного волоконного материала композитной несущей структуры. Для изоляции, вставки, соответственно, линия заземления, соответственно, линии заземления могут быть облицованы, например, по меньшей мере одним слоем стекловолокна.

Один следующий предпочтительный пример осуществления композитной несущей структуры характеризуется тем, что вставки и/или рейка заземления соединены с линией заземления, соответственно, линиями заземления с помощью крепежных элементов из электропроводящего материала. Например, вставки и/или рейка заземления могут быть соединены с линией заземления или линиями заземления с помощью винтов или заклепок, таким образом, чтобы в каждом случае по меньшей мере один винт или одна заклепка проходили сквозь вставку, соответственно, рейку заземления и сквозь линию заземления. В результате, благодаря простому способу предоставляется электропроводное соединение между частями, пронизанными соответствующим крепежным элементом.

Далее, полезная модель относится к вставке и/или линии заземления для вышеописанной композитной несущей структуры, и/или к автомобилю, содержащему вышеописанную композитную несущую структуру. Композитная несущая структура согласно полезной модели используется в частности в спортивных автомобилях, в частности в супер-спорткарах. Композитная несущая структура согласно полезной модели упрощает заземляющее устройство электрических устройств в подобном автомобиле. Затраты на изготовление могут быть снижены в результате функциональной интеграции линии заземления в композитный материал. Кроме этого, вес автомобиля может быть снижен по сравнению с использованием обычных заземляющих кабелей.

Дальнейшие преимущества, признаки и подробности полезной модели станут очевидны из описания, представленного ниже, в котором подробно описаны различные примеры осуществления со ссылкой на чертежи, на которых:

фиг.1 - вид в перспективе композитной несущей структуры согласно полезной модели, где композитный материал изображен прозрачным для того, чтобы сделать видимыми вставки и линии заземления, вставленные в композитный материал;

фиг.2 - вид в перспективе фрагмента из фиг.1 согласно дальнейшему примеру осуществления;

фиг.3 - вид изнутри композитной несущей структуры, представленной в непрозрачном виде, с рейкой заземления;

фиг.4 - вид по фиг.3, где композитный материал представлен в прозрачном виде;

фиг.5 - вид снаружи композитной несущей структуры из фиг.3 и 4, представленной в непрозрачном виде; и

фиг.6 - вид снаружи композитной несущей структуры из фиг.3-5, представленной в прозрачном виде.

На фиг.1-6 изображены различные виды композитной несущей структуры 1 согласно различным примерам вариантов осуществления. Композитная несущая структура 1 является частью самонесущего кузова автомобиля. Композитная несущая структура 1 образована из композитного материала, с пластиковой матрицей, в которую для усиления заделаны волокна, в частности углеродные волокна.

Согласно существенному аспекту полезной модели, система 10 линий заземления, содержащая линии 11, 12, 13 заземления, интегрирована в композитный материал композитной несущей структуры 1. Линии 11-13 заземления образованы из алюминиевой ткани или алюминиевой оплетки и электрически изолированы посредством облицовки в по меньшей мере одним слоем стекловолокна.

Линии 11, 12, 13 заземления соединяют соответственно две вставки 21, 22; 22, 23; 22, 24 друг с другом. Вставки 21-26 выполнены из электропроводящего алюминиевого материала и, по меньшей мере, частично, части системы 10 линий заземления.

В ходе изготовления композитной несущей структуры 1, вставки 21-26 вкладывают, вместе с линиями 11-13 заземления, в композитный материал. При этом, вставки 21-26 и линии 11-13 заземления заделываются в пластиковую матрицу композитного материала и предпочтительно также окружены волоконными слоями.

Вставки 21-26 могут быть открыты (не покрыты) на отдельных участках, чтобы улучшать возможности доступа к ним. Линии 11-13 заземления предпочтительно полностью заделаны в композитный материал композитной несущей структуры 1.

Проводка 30 расположена снаружи композитного материала композитной несущей структуры 1. Проводка 30 служит, например, для присоединения управляющего устройства 40. Как обозначают линии 31, 32, 33 заземления, которые соединяют управляющее устройство 40 или проводку 30 со вставками 22, 23, 24, управляющее устройство 40 и проводка 30 могут быть соединены с системой 10 линий заземления.

На фиг.2 изображен вид в перспективе фрагмента из фиг.1 со вставкой 22. Линии 11-13 заземления электропроводящим образом соединены со вставкой 22 с помощью винтов 41-43.

Концы линий 11-13 заземления, представленные на фиг.2, жестко соединены со вставкой 22, например, с помощью затвердевшей пластиковой пены, чтобы получить монтажную комбинацию.

Данная монтажная комбинация, состоящая из вставки 22 и линий 11-13 заземления, затем может быть прикреплена с помощью винта 45 к элементу 50 композитной несущей структуры 1.

Затем, электрическое соединение между линиями 11-13 заземления и вставкой 22 может быть создано простым способом путем ввинчивания винтов 41-43 во вставку 22 в соответствующих точках. Для облегчения обнаружения концов линии заземления, вставка 22 может содержать отметки.

На фиг.3 и 4 изображен следующий пример осуществления проводки 30. Проводка 30 содержит два заземляющих штекера 61, 62 для присоединения приборов, например управляющих устройств. Проводка 30 присоединена посредством множества линий заземления к рейке 65 заземления. Рейка 65 заземления может быть электропроводящим образом присоединена, например, посредством винтов 71, 72, к линии заземления, которая расположена под рейкой 65 заземления в композитном материале.

На фиг.5 и 6 изображен вид снаружи композитной несущей структуры 1 по фиг.3 и 4. Можно увидеть, что вставки 22-24 являются частично видимыми, соответственно, доступными снаружи. В данных точках, доступных снаружи, возможно подключать, например, дополнительные функциональные элементы, соответственно, электрические устройства к системе линий заземления посредством вставок 22-24.

1. Композитная несущая структура из электрически непроводящего или недостаточно проводящего композитного материала, содержащая по меньшей мере одну линию (11-13) заземления, отличающаяся тем, что линия (11-13) заземления интегрирована в композитную несущую структуру (1).

2. Несущая структура по п.1, отличающаяся тем, что линия (11) заземления электропроводно соединяет две вставки (21, 22) друг с другом, при этом вставки интегрированы в композитную несущую структуру (1).

3. Несущая структура по п.1, отличающаяся тем, что множество линий (11-13) заземления системы (10) линий заземления интегрированы в композитную несущую структуру (1), причем линии (11-13) заземления системы линий заземления соответственно электропроводно соединяют две вставки (21, 22; 22, 23; 22, 24) друг с другом, при этом вставки интегрированы в композитную несущую структуру (1).

4. Несущая структура по п.1, отличающаяся тем, что линия (11) заземления, соответственно, линии (11-13) заземления выполнена, соответственно, выполнены из электропроводной ткани и/или оплетки, в частности из алюминиевой ткани и/или алюминиевой оплетки.

5. Несущая структура по п.2 или 3, отличающаяся тем, что вставки (21-26) выполнены из электропроводящего материала, в частности из алюминиевого материала.

6. Несущая структура по п.2 или 3, отличающаяся тем, что вставки (21-26) с линией (11) заземления, соответственно, линиями (11-13) заземления вставлены или заделаны в композитную несущую структуру (1).

7. Несущая структура по п.6, отличающаяся тем, что, с целью монтажа, соответственно изготовления, в частности, для вставки или заделки в композитную несущую структуру (1), вставки (21-26) соединены с линией (11) заземления, соответственно, линиями (11-13) заземления.

8. Несущая структура по одному из пп.1-3, отличающаяся тем, что вставки (21-26) и/или линия (11) заземления, соответственно, линии (11-13) заземления окружены по меньшей мере одним волоконным слоем электроизоляционного волоконного материала композитной несущей структуры (1).

9. Несущая структура по п.6, отличающаяся тем, что вставки (21-26) и/или линия (11) заземления, соответственно, линии (11-13) заземления окружены по меньшей мере одним волоконным слоем электроизоляционного волоконного материала композитной несущей структуры (1).

10. Несущая структура по одному из пп.1-3, отличающаяся тем, что вставки (21-26) и/или рейка (65) заземления соединены с линией (11) заземления, соответственно, линиями (11-13) заземления с помощью крепежных элементов (41-43; 71, 72), изготовленных из электропроводящего материала.

11. Автомобиль с композитной несущей структурой (1) по одному из пп.1-10.