机动车辆的底板的制作方法

本实用新型涉及机动车辆领域，更具体地涉及机动车辆的侧面碰撞吸收问题。

本实用新型特别涉及一种由塑料制成并有效地参与吸收机动车辆侧面碰撞的车辆结构性前底板。

背景技术：

车辆的结构性前底板是车辆前部和第一排座椅之间的底板部分，该部分包括前座椅紧固件。

传统道路上使用的、前部具有马达的机动车辆的前底板通常包括纵向通道，该通道尤其用于排气管、传动轴和/或管道的通过。这种车辆底板包括将中央通道与车门槛板的纵梁连接的水平侧板。

车辆的设计必须符合复杂的要求，包括碰撞测试。这些测试包括侧面碰撞测试，尤其是撞击杆子的侧面碰撞测试。

在机动车辆以30km/h的速度撞击固定杆的这种侧面碰撞测试中，车辆被安装在一平台上，沿垂直于车辆纵轴线的方向启动该平台，使得该车辆在乘客座位处与所述杆发生侧面碰撞。

车辆的变形会对乘客造成很大的受伤风险。

目前汽车中前底板的结构都依赖于金属部件和/或复合材料的组装。用于机动车辆的钢底板的已知示例需要组装五到十个钢制部件，以满足与该周边相关的功能和约束：需要具有空心体以在碰撞的情况下承受住力，需要为设备提供必要的支承面和钩挂处，需要留出乘客和驾驶员良好入座所需的空间(脚的空间、座椅轨道的紧固件等)，需要留出空间以允许排气管道通过中心区域的底板下方，并允许空调管道通过乘客舱等。

此外，制造商在能耗(特别是二氧化碳)方面面临更严格的规定，这促使他们制造更轻的车辆，尤其是底板，也必须要更轻并且具有等效机械性能(iso-performancemécanique)，特别是在侧面碰撞的应力下。

另外，基于(金属或复合材料)部件的组件的当前解决方案具有高复杂性的组装。需要许多工位，这代表了较长的制造工艺时间和高昂的成本。另一方面，特别地，金属解决方案具有大的质量，因此导致车辆的整体能量性能降低。

技术实现要素：

本实用新型旨在克服这些缺点，通过提供由单个模制步骤制成作为单个部件(单层(mono-peau)底板)的复合材料前底板，而大大降低其在汽车制造商生产线上组装的复杂性。

因此，本实用新型的主题涉及一种机动车辆的底板，其包括由复合材料制成的主板，主板包括两个用于固定到纵梁上的侧支承件(40)，主板的轮廓在每个侧支承件处形成凹处，主板还包括在一个侧支承件和另一个侧支承件之间延伸的肋条。

在侧面碰撞时，这种底板设计允许在单层复合底板中实现机械应力的传递，其强度通过横向肋条得以加强。实际上，在侧向碰撞的情况下，车辆纵梁和底板的侧支承件几乎同时变形。在碰撞进程的第一步骤期间，这种变形使得纵梁几乎瞬间就与面板轮廓的凹处的基本竖直的部分相接触。这两个部件之间产生的表面接触在底板彼此相对的厚度中传递碰撞所造成的机械力，这些厚度包括底板的主板和肋条。因此，机械力横向地向底板的中心部分传递，然后向底板的对侧传递。底板的肋条允许增加位于冲击区域对面的材料的纵向截面。因此，由于截面更大，相同的撞击力在材料中产生更低的应力。因此，提高了底板的机械强度而不增加其主壁的厚度。

因此，可以在满足抗冲击性标准的同时提供在该界面处不太大的板厚度。厚度太厚会使制造过程太长而无法以工业规模和降低的成本制造复合材料板。厚度大也会产生较大复合材料过早分层的风险。

根据本实用新型的前底板还可包括以下特征中的一个或多个：

-主板形成至少一个相对于侧支承件抬高的台座，由一个或多个侧部将台座与侧支承件连接，且台座能够用作座椅的安装区域；

-当侧支承件安装到机动车辆的纵梁时，每个侧部分别沿着机动车辆的一个纵梁伸展；

-主板由单层复合材料制成；

-底板的肋条从主板的下部面竖直向下延伸；

-当底板组装在机动车辆上时，肋条中的至少一个沿车辆的横向方向延伸；

-至少一个肋条从底板的一个侧部延伸到另一个侧部；

-至少一个凹部从底板的一个侧部延伸到另一个侧部；

-底板包括中央隧道部；

-肋条绕过中央隧道部；

-肋条能够将底板安装在其上的车辆遭受侧向碰撞时由纵梁传递的应力分散到复合材料中；

-凹部能够将底板安装在其上的车辆遭受侧向碰撞时由纵梁传递的应力分散到复合材料中。

附图说明

阅读作为例子提供的没有任何限制性的附图，将更好地理解本实用新型，在附图中：

-图1示出一个根据本实用新型的复合材料单层底板的俯视图；

-图2示出一个根据本实用新型的复合材料单层底板的一部分的等距视图；

-图3是图2的底板沿a-a的在x平面中的局部截面图；

-图4是图2的底板沿b-b的在y平面中的局部截面图；

具体实施方式

在下文中，术语例如“纵轴x”、“横轴y”、“竖轴z”、“前”、“后”、“上”、“上部”、“下”、“下部”等，是根据附图中所示出的坐标轴、参考机动车辆惯常使用的定向来定义的。

现在参考图1，图1以俯视图示出了根据本实用新型的前底板10的示例。

底板10包括由复合材料制成的水平的主板20。主板20还包括两个侧支承件40。这些位于底板10的两个侧向端部处的支承件40具有扁平的形状，水平地定向并且旨在固定到机动车辆的纵梁50上(在图3中可见)，优选地位于纵梁的水平地定向的表面的下方。它们例如通过铆接或焊接固定到纵梁50上。

有利地，底板10作为整体可以由复合材料制成的单个单层主板20形成。所谓“单个主板”是指：底板10不是由多个板20组装而产生的。这种设置能够通过单个模制周期获得复合材料的单体(monobloc)底板，因此仅仅需要一次压制成型。

底板10包括至少一个台座30。图1的底板包括两个台座。具体地，形成每个台座30的是主板20。每个台座30相对于侧支承件40抬高。它包括上部平面32，上部平面包括相对于底板10的侧支承件40的多个抬高部36；它们包含在同一上部平面35中。座椅的固定装置37设置在这些抬高部中。因此，一旦底板10组装在车辆上，就可以将座椅固定在底板10上，例如通过螺固。

侧部25通过斜面27连接侧支承件40。这些面27在台座30的抬高部36和底板10的侧支承件40之间延伸。

底板10的这种几何形状在图3中示出，图3是沿着图2中所示的剖面aa的截面图。从该图中可以看出，台座30的侧部25通过支承件40连接车辆的纵梁50，并固定在纵梁50上。该侧部25位于直接接近纵梁50的位置，并且几乎竖直地定向。术语“直接接近”是指侧部25与纵梁50的竖直接触表面55的距离小于20毫米。优选地，该距离小于10毫米，或甚至小于5毫米。类似地，纵梁50的接触表面55也是竖直定向的。因此，正如下文将描述的，当车辆遭受侧面碰撞时，底板10的侧部25在几何上的放置能够使其支承在纵梁50上。

底板10包括贯穿台座30的凹部32。所谓“凹部”是指整体外观平坦的元件的表面上的下陷处。因此，凹部32构成主板20的中间平面的表面上的凹陷。

这些凹部32形成u形槽，沿车辆的横向y方向取向。

设置这些凹部能够增加主板20的机械强度，并因此增加底板10的机械强度。事实上，这种形状能够一方面增大主板20的厚度的横截面，由此能够更好地在其厚度中分配应力。此外，这种几何形状还能够限制主板的弯曲。

有利地，这些凹部在车辆的横向y方向上从底板10的一个侧部25延伸到另一侧部。因此，在侧面碰撞的情况下，凹部32能够将横向机械应力在整个底板中传递，从一个侧缘(其纵梁50接触，如下文将描述)到另一侧缘。这些凹部在图4中可见，图4是图2中底板10沿着b-b剖面的截面图。

底板10还包括隧道部60，用于尤其是排放管、传动轴和/或管道通过，该隧道部在纵向x方向上从底板10一侧贯穿到另一侧。

有利地，凹部绕过隧道部60。

以此方式，在底板10的横向方向上可能具有刚性相对差一些的部分的隧道部对横向机械应力的耐受能力得到了提高。

壁20包括沿着底板的下部面在车辆的横向y方向上延伸的肋条33。这些肋条33从板20的下部面22出发沿着竖直z方向伸出。这些肋条位于在底板10的两个侧支承件40之间的底板10的这部分上。

这些肋条33的存在允许提高板20从而提高底板10的机械耐力。事实上，这些肋条一方面允许增大板20的截面，因此在板20中更好地分配应力。另外，该几何形状允许限制主板的弯曲。

有利地，这些肋条在车辆的横向y方向上从底板10的一个侧部25延伸到另一个侧部25。因此，在侧面碰撞的情况下，肋条33适于在整个底板中将横向机械应力从一个侧缘(如下文将描述的，该侧缘在侧面碰撞的情况下与纵梁50相接触)传递给另一侧缘。这些肋条在作为图2的底板沿b-b的截面图的图4上可见。

这些肋条沿着横向y方向(在由侧面碰撞导致的机械应力的方向上)的取向是有利的，因为该取向允许在底板10中更好地接受这些应力。

有利地，这些肋条从板20的下部面垂直向下延伸。以此方式，这些肋条不会妨碍在底板10上安装部件，比如座椅等。

下文将解释侧面碰撞的进程和上文所述的不同部件所起的作用。

在侧面碰撞的情况下，车辆的纵梁50和底板10的侧支承件40几乎同时发生变形。在碰撞时间进程的该第一步期间，该变形非常迅速地使得纵梁50与台座的侧部25相接触。通过这两者的接近，从而通过在纵梁50的接触表面55与侧部25之间具有的非常小的几何间距，使得这两个部件间的该表面接触能够在由碰撞导致的任何变形前发生。在这两部件间产生的该表面接触在底板10的彼此相对的厚度中传递由碰撞导致的机械应力，这些厚度包括底板10的主板20、肋条33和凹部32的侧部。由此，机械应力横向地向着底板10的中心部分传递，然后向着底板10的相对一侧传递。肋条33和位于底板10的台座30中的横向凹部32允许增大与撞击区域面对面的材料的纵向截面。

因此，在侧面碰撞时，台座的该设计允许在单层复合材料底板10中实现机械应力的传递，从而通过凹部32和横向肋条33提高了该底板10的强度。

因此，应力直接在底板10的中心部分中传递，这允许无需底板10(在其侧支承件40处)与纵梁固定的其它措施。

事实上，与台座的侧壁和纵梁之间该特别的碰撞顺序捆绑的这样的肋条33和凹部32允许通过使用对于工业制造来说足够薄的单层板的厚度，来满足由规范强制实施的侧面碰撞情况下的要求。单层复合材料薄板的制造允许避免分层(délaminage)和烤制时间过长等问题。

当然，本实用新型不限于上述实施方式。

术语表：

10：机动车辆的前部底板

20：主板

22：主板的下部面

25：侧部

27：斜面

30：台座

32：凹部

33：肋条

35：上部平面

36：抬高部

37：机动车座椅的固定装置

40：侧支承件

50：机动车辆的纵梁

55：纵梁的接触表面

57：纵梁的竖直壁

60：中央隧道部