侧面碰撞应力的输入和分散在单层底板上的局部处理制造技术

本发明专利技术涉及一种机动车辆的底板(10)，其特征在于，其包括复合材料制成的主板(20)，所述主板(20)包括两个用于固定到纵梁(50)上的侧支承件(40)，所述主板(20)的轮廓在每个侧支承件(40)处形成凹处，所述主板(20)还包括在一个侧支承件(40)和另一个侧支承件(40)之间延伸的肋条(33)。

Input and local treatment of side impact stress scattered on single floor

【技术实现步骤摘要】
侧面碰撞应力的输入和分散在单层底板上的局部处理
本专利技术涉及机动车辆领域，更具体地涉及机动车辆的侧面碰撞吸收问题。本专利技术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。
技术介绍
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。
技术实现思路
本专利技术旨在克服这些缺点，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，本专利技术的主题涉及一种机动车辆底板，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。根据本专利技术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，将更好地理解本专利技术，在附图中：-图1示出一个根据本专利技术的复合材料单层底板的俯视图；-图2示出一个根据本专利技术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专利技术的前底板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还包括隧本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种机动车辆的底板(10)，其特征在于，其包括复合材料制成的主板(20)，所述主板(20)包括两个用于固定到纵梁(50)上的侧支承件(40)，所述主板(20)的轮廓在每个所述侧支承件(40)处形成凹处，所述主板(20)还包括在一个侧支承件(40)和另一个侧支承件(40)之间延伸的肋条(33)。

【技术特征摘要】
2017.12.27 FR 17632561.一种机动车辆的底板(10)，其特征在于，其包括复合材料制成的主板(20)，所述主板(20)包括两个用于固定到纵梁(50)上的侧支承件(40)，所述主板(20)的轮廓在每个所述侧支承件(40)处形成凹处，所述主板(20)还包括在一个侧支承件(40)和另一个侧支承件(40)之间延伸的肋条(33)。2.如权利要求1所述的底板(10)，其中，所述主板(20)形成至少一个相对于所述侧支承件(40)抬高的台座(30)，由一个或多个侧部(35)将所述台座(30)与所述侧支承件(40)连接，且所述台座(30)能够用作座椅的安装区域。3.如权利要求2所述的底板(10)，其中，当所述侧支承件安装到机动车辆的纵梁(50)时，每个侧部(35)分别沿着机动车辆的一个纵梁伸展。4.如上述权利要求中任一项所述的底板(10)，其中，所述主板(20)由单层复合材料制成。5.如上述权利要求中任一项所述的底板(10)，其中，所述底板(10)的肋条(33)从所述主板(20)的下部面竖直向下延伸...

【专利技术属性】
技术研发人员：皮埃尔·朱拉德，弗雷德里克·皮尔洛，塞巴斯蒂安·马松，
申请(专利权)人：全耐塑料公司，
类型：发明
国别省市：法国,FR