本發(fā)明總體上涉及車輛的地板。
更準(zhǔn)確地說,根據(jù)第一方面,本發(fā)明涉及一種以下類型的車輛地板,其包括:
-在一個(gè)或多個(gè)部分中由復(fù)合材料制成的上部地板;
-在一個(gè)或多個(gè)部分中由復(fù)合材料制成的下部地板,其面向上部地板的至少一部分,下部和上部地板沿著至少一條連接線彼此結(jié)合,并在它們之間限定至少一個(gè)中空部分。
這種類型的地板例如從文獻(xiàn)fr2912108可獲知。這樣的地板雖輕,但是從隔音或吸音的觀點(diǎn)來(lái)看,并不是完全令人滿意。
在這種情況下,本發(fā)明旨在提供一種具有改進(jìn)的隔音性能的地板。
為此,本發(fā)明涉及一種上述類型的地板,其特征在于,地板包括在中空部分的內(nèi)部,上部地板和下部地板之間的至少一層隔音材料和疊加到吸音層之上的空氣層。
集成上部和下部地板之間的吸音層和空氣層使得可以以非常顯著的方式提高地板提供的隔音效果,并且這是無(wú)需增加車艙的空間需求便可以實(shí)現(xiàn)的。實(shí)際上,由于剛性的原因,下部地板和上部地板沒有被定位成彼此壓靠,而是相反地,以彼此遠(yuǎn)離一定的距離放置,以便在它們之間限定一個(gè)或多個(gè)中空部分。這些中空部分提高了地板的剛性。利用中空部分內(nèi)可利用的空間來(lái)容納吸音層和空氣層是有益的。
對(duì)于傳播噪音和振動(dòng),地板表現(xiàn)出了類似于雙層玻璃的行為。其隔音性能方面因此非常好。
因此,復(fù)合結(jié)構(gòu)的使用特別是與常規(guī)的鋼制地板相比,呈現(xiàn)出了單位面積的質(zhì)量或基重減少(在質(zhì)量定律中不利于聲學(xué)性能),以及子組件的剛度增加(這導(dǎo)致在高頻下特別關(guān)鍵的地板的輻射因子增加)。
這些現(xiàn)象在圖7中示出,其表示聲音隨頻率衰減。曲線a提供了最佳性能,代表了覆蓋有隔音層和地板墊或地毯的鋼制的常規(guī)地板。當(dāng)?shù)匕宓闹亓繙p少40%時(shí),發(fā)現(xiàn)其降級(jí)成了曲線b,另外,如果地板的剛度增加了40%,則發(fā)現(xiàn)其降級(jí)成了曲線c,這對(duì)應(yīng)于復(fù)合地板,。
為了補(bǔ)償這兩種現(xiàn)象并達(dá)到鋼制的常規(guī)地板所提供的聲學(xué)性能水平,已知的解決方案包括將具有顯著重量的墊/吸音材料組件放置在這種復(fù)合地板上,使得具有墊/吸音材料的整個(gè)復(fù)合地板的方案將導(dǎo)致重量接近或甚至高于常規(guī)地板的方案。
相反,而本發(fā)明提出的解決方案可以通過有效利用低重量吸音材料來(lái)實(shí)現(xiàn)良好的聲學(xué)性能。實(shí)際上,集合在兩個(gè)復(fù)合地板之間的吸音層和空氣層都可以機(jī)械地使上部和下部地板分開,以便最小化通過地板的固體或結(jié)構(gòu)傳播以及輻射,在中頻也如同高頻一樣。在上部地板上添加低重量的墊/吸音材料組件全面地增強(qiáng)了隔音性,因此使得可以達(dá)到優(yōu)于使用鋼制地板的已知方案的性能水平。然而,組件的總重量仍然保持遠(yuǎn)低于常規(guī)方案的重量。
圖8說明了該解決方案的有益價(jià)值。在下部地板和上部地板之間具有吸音層和空氣層以及在上部地板上具有吸音地板墊的復(fù)合地板的性能數(shù)據(jù)由曲線d表示,曲線d可與曲線a(具有鋼制地板和吸音地板墊的常規(guī)方案)、曲線c(與曲線a的結(jié)構(gòu)相同,復(fù)合地板代替鋼制地板)和曲線e(結(jié)構(gòu)與曲線c相同,具有較厚的吸音層)進(jìn)行比較。
上部地板通常被定位成面向車輛的乘客艙的內(nèi)部。相反,下部地板一般被定位成面向車輛的表面。
形成上部地板的復(fù)合材料包括長(zhǎng)纖維,例如玻璃纖維和/或碳纖維和/或芳族聚酰胺纖維和/或植物纖維。在變形例中,其包括短纖維。纖維以織造織物、非織造單向織物或甚至剪切長(zhǎng)纖維基非織造織物的形式布置。
將這些纖維嵌入熱塑性樹脂中,這適用于短時(shí)間周期內(nèi)通過熱沖壓形成,該短時(shí)間周期的量級(jí)為1分鐘。熱沖壓是一種燙印方法。樹脂例如是聚酰胺或聚丙烯基樹脂。通過不優(yōu)選的變形例,將纖維嵌入耐熱樹脂或vitremer樹脂中,例如聚酯或環(huán)氧基樹脂等。
上部地板的厚度通常在1mm到6mm之間。
下部地板的復(fù)合材料例如與上部地板的復(fù)合材料相同。在變形例中,其不同。其還包括長(zhǎng)纖維,例如玻璃纖維和/或碳纖維和/或芳族聚酰胺纖維和/或植物纖維。在變形例中,其包括短纖維。纖維以織造織物、非織造單向織物或甚至剪切長(zhǎng)纖維基非織造織物的形式布置。
將這些纖維嵌入熱塑性樹脂中,這適用于短時(shí)間周期內(nèi)通過熱沖壓形成,該短時(shí)間周期的量級(jí)為1分鐘。熱沖壓是一種燙印方法。樹脂例如是聚酰胺或聚丙烯基樹脂。通過不優(yōu)選的變形例,將纖維嵌入耐熱樹脂或vitremer樹脂中,例如聚酯或環(huán)氧基樹脂等。
下部地板的厚度通常在1mm到6mm之間。
使下部地板在上部地板的最大部分的前面延伸。例如,使其在至少50%的上部地板的表面的前面延伸。
在變形例中,下部和/或上部地板不是通過熱沖壓形成,而是通過任何其它合適的方法形成,這取決于材料的性質(zhì)以及要獲得的形式和形狀。
根據(jù)另一變形例,地板包括在下部和/或上部地板上的二次模制元件,其使得可以將附加功能集成到下部地板和/或上部地板。這些元件例如為加強(qiáng)肋、用于運(yùn)行電纜的饋通管道/線槽、用于容納各種設(shè)備單元(計(jì)算器,連接器等)的殼體或外殼、用于將地板附接到車輛上的夾具。這些元件由通常包含熱塑性樹脂的材料和嵌入樹脂中的短纖維制成。樹脂優(yōu)選與形成下部地板和/或上部地板的樹脂相同。
地板通常包括單個(gè)吸音層,其插入由所述地板形成的中空部分中。在變形例中,其包括疊加設(shè)置的多個(gè)吸音層。
吸音層為任何合適的類型:
-泡沫(例如聚氨酯或聚酯)
-由纖維素纖維或具有較好耐溫性的纖維材料制成的氈(聚酯或聚酰胺)。
對(duì)纖維材料或泡沫的選擇應(yīng)根據(jù)吸音組件應(yīng)該對(duì)復(fù)合方案有貢獻(xiàn)的阻尼相關(guān)的目標(biāo)進(jìn)行。
如果有必要增加聲學(xué)性能需求,則集成的隔音解決方案結(jié)合了兩層不同阻率的氈層(通常以透氣性而著稱),泡沫層和氈層,或甚至彈性層(泡沫或氈)和隔膜(重質(zhì)量)。重質(zhì)量通常由含熱塑性聚烯烴或eva(醋酸乙烯乙酯)和礦物/無(wú)機(jī)填料制成。
吸音層優(yōu)選地覆蓋至少50%的下部地板的表面。
根據(jù)有利的變型,吸音層為已被澆鑄或注入形成在上部和下部地板之間的中空部分中的泡沫。該泡沫通過形成在上部和下部地板中或之間的孔注入。泡沫通常在地板通過電泳工藝之后進(jìn)行澆鑄或注入,這是特別有利的。實(shí)際上,當(dāng)將吸音層在通過電泳工藝之前放置在中空部分中時(shí),必須將這些中空部分完全密封,以確保吸音層在電泳池中不被損壞。這產(chǎn)生了幾個(gè)難題:
-地板表現(xiàn)得像浮標(biāo),難以完全浸入池中;
-在溫度升高的作用下,可能在密封的中空部分中引起膨脹并導(dǎo)致地板在烘烤過程中變形;
-在泄漏的情況下,將電泳液捕獲在中空部分的內(nèi)部。
如果吸音層是在電泳之后已被澆鑄或注射的泡沫,則由于在電泳工藝中未對(duì)中空部分密封,所以避免了這些困難。
空氣層為通常覆蓋整個(gè)吸音層的層,也就是說,100%的吸音層的表面。
通常,將吸音層布置成抵靠下部地板壓平,空氣層介于吸音層和上部地板之間。在變形例中,將吸音層布置成抵靠上部地板壓平,空氣層介于吸音層和下部地板之間。在這種結(jié)構(gòu)中,吸音層與地板結(jié)合。根據(jù)另一變形例,地板在中空部分的內(nèi)部包括介入在吸音層和上部地板之間的空氣層,以及介于吸音層和下部地板之間的另一空氣層。因此,吸音層夾在兩個(gè)空氣層之間。這使得可以更大程度地改善由地板提供的隔音。吸音層通過釋放部件保持在適當(dāng)?shù)奈恢?,釋放部件形成在吸音層上并確保與下部地板的接觸和間隔,以及還可能確保與上部地板的接觸和間隔?;蛘?,在吸音層和下部地板之間以及可能還在吸音層和上部地板之間介入螺柱或間隔件。根據(jù)另一替代方案,凸起構(gòu)件(例如肋)形成在下部地板,也可能形成在上部地板。
這里所使用的術(shù)語(yǔ)“連接線”是指直接地或通過附加的互補(bǔ)部件(例如,車輛的底盤的加強(qiáng)型材或縱向側(cè)部件)而使上部和下部地板彼此附接所沿著的線。下部地板和上部地板沿連接線以例如通過粘合劑結(jié)合的連續(xù)的方式和/或以通過沿連接線分布的多個(gè)附接構(gòu)件的不連續(xù)的方式和/或通過連續(xù)或不連續(xù)的焊接線,例如超聲波焊接線或激光焊接線,而彼此剛性地連接。
附接構(gòu)件例如是自沖鉚釘、釘子或任何其它類型合適的附接構(gòu)件。
這些連接線圍繞每個(gè)中空部分,并且為地板提供高剛度。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)有利的特征,下部和上部地板沿著至少一條連接線彼此直接結(jié)合。
這使得可以使地板剛度增強(qiáng)或加固地板,而不需要加入諸如金屬型材等重元件。
沿著所述連接線,下部地板和上部地板彼此靠近,或者直接接觸并彼此壓靠。這通過對(duì)地板的形狀或形式進(jìn)行調(diào)整,例如,通過在下部地板中創(chuàng)建向上部地板突出的凸起構(gòu)件,或者相反地通過在上部地板中創(chuàng)建向下部地板突出的凸起構(gòu)件,來(lái)實(shí)現(xiàn)。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)有利的特征,地板包括設(shè)置在中空部分中的至少一個(gè)加強(qiáng)型材。
地板通常包括分布在地板的不同點(diǎn)上的多個(gè)加強(qiáng)型材。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)有利的特征,加強(qiáng)型材由金屬或復(fù)合材料制成。例如,它由鋁、鎂或鋼制成,或由任何其他合適的金屬制成。當(dāng)輪廓由復(fù)合材料制成時(shí),其通常是拉擠成型的。在變形例中,型材通過使用樹脂傳遞模塑(rtm)或片材成型壓縮(smc)方法進(jìn)行二次模制、模塑或制造。
型材具有正方形部分,或矩形部分,或u形部分,或形狀類似于歐米茄的部分,或任何其他合適的部分。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)有利的特征,在縱向長(zhǎng)度和/或地板的橫截面寬度的最大部分上,加強(qiáng)型材主要在縱向或橫向上延伸。這使得可以特別地傳遞與前方?jīng)_擊相關(guān)聯(lián)的縱向力及與側(cè)面沖擊震動(dòng)和極柱沖擊相關(guān)聯(lián)的橫向力。
涉及縱向和橫向的術(shù)語(yǔ),前、后、右和左在本文中被使用為相對(duì)于車輛的正常運(yùn)動(dòng)的方向。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)有利的特征,將加強(qiáng)型材剛性地附接到上部和下部地板。因此,地板的硬度或剛性增加。加強(qiáng)型材通過粘合劑結(jié)合和/或通過焊接線和/或通過諸如上文所述的附接構(gòu)件附接。
根據(jù)本發(fā)明的另一有利的特性特征,地板包括覆蓋上部地板的地毯或毛毯層。地毯或毛毯構(gòu)成補(bǔ)充吸音層。其也改善了地板的外觀。
根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)有利的特性特征,下部地板包括兩個(gè)側(cè)向區(qū)域和相對(duì)于兩個(gè)側(cè)向區(qū)域向上部地板突出的一個(gè)中心區(qū)域,中心區(qū)域縱向介于兩個(gè)側(cè)向區(qū)域之間并將兩個(gè)側(cè)向區(qū)域彼此連接,中心區(qū)域限定縱向通道。
這種縱向通道用于使得車輛的功能構(gòu)件例如排氣管線甚至是用于將發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩傳遞到車輛的后輪的傳動(dòng)軸的通過。其也允許在沖擊過程中傳遞力。
在該實(shí)施方式的實(shí)施例中,上部地板包括兩個(gè)側(cè)向部件,其設(shè)置在從下部地板突出的中心區(qū)域的兩側(cè),并且不直接彼此連接。
根據(jù)本實(shí)施方式的另一實(shí)施例,上部地板的形式類似于下部地板的形式,具有兩個(gè)側(cè)向部分和向外突出的、將兩個(gè)側(cè)向部分彼此連接的一個(gè)中心部分。向外突出的中心部分以帽狀的形式覆蓋從下部地板突出的中心區(qū)域。通常,將其布置為使得在其表面的至少一部分上,將其壓靠在從下部地板突出的中心區(qū)域上。
根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)有利的特性特征,一條或多條連接線一起限定一個(gè)封閉的輪廓,從而限定一個(gè)或多個(gè)封閉的中空部分。
這種箱形結(jié)構(gòu)為地板提供了獲得極高水平的剛性的能力,優(yōu)于由沖壓鋼板制成的地板。因此,可以降低車輛的其余部分的金屬結(jié)構(gòu)的剛性,降低了車輛的總重量。
地板通常還包括其它封閉的中空部分,該部分通過連接線進(jìn)行部分的限定,并且由車輛的其他結(jié)構(gòu)例如縱向側(cè)構(gòu)件、底盤橫向構(gòu)件等進(jìn)行部分的限定
根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)有利的特性特征,對(duì)連接線進(jìn)行有效地對(duì)抗液體的密封,特別是對(duì)抗水及各種流體。
這使得可以確保在中空部分中防止形成保水性,從而降低了吸音層劣化的風(fēng)險(xiǎn)。
根據(jù)本實(shí)施方式的一個(gè)有利的變型,某些中空部分不是完全封閉的,而相反,其在相對(duì)的縱向兩端部是開放的。這些中空部分因此為技術(shù)設(shè)施限定了通道,這些技術(shù)設(shè)施例如電纜布線-走線、制動(dòng)電路、燃料電路、冷卻電路、空調(diào)電路等通過在這些通道中延伸而安裝在適當(dāng)位置。這些通道優(yōu)選延伸跨越整個(gè)地板長(zhǎng)度。
通常,吸音層的厚度介于5mm和20mm之間。優(yōu)選地,該厚度在7mm和15mm之間。
通常,空氣層的厚度在5mm至50mm之間。優(yōu)選地,該厚度在10mm和30mm之間。其可以基于地板的尺寸和吸音層的厚度進(jìn)行模塊化調(diào)整。
這樣的厚度值使得可以獲得非常有效的通過地板的聲音衰減
根據(jù)第二方面,本發(fā)明涉及一種車輛,其包括:
-底盤;
-具有上述特性特征的地板,其剛性地附接到底盤。
通常,車輛為機(jī)動(dòng)車輛,例如汽車、多用途運(yùn)載車或卡車。
地板通常包括前地板以及行李箱或行李艙的地板。
前地板通常在車輛的前車身面板和被稱為“后座椅地板橫向構(gòu)件”的橫向的橫向構(gòu)件之間延伸。前車身面板是將車輛的發(fā)動(dòng)機(jī)艙與乘客艙分開的隔板,橫向的橫向構(gòu)件(后座椅地板橫向構(gòu)件)位于本文所述的前地板與除了車輛的行李艙之外還包含第二排座椅的行李箱/行李艙的地板之間的邊界上。其將前地板連接到行李箱/行李艙的地板上,前地板不僅剛性地附接到車輛的縱向側(cè)構(gòu)件,而且還剛性地附接到前車身面板及被稱為“后座椅地板橫向構(gòu)件”的橫向的橫向構(gòu)件。
車輛的縱向側(cè)構(gòu)件可用于封閉地板的某些中空部分。
前地板和行李箱/行李艙的地板優(yōu)選地具有上述結(jié)構(gòu)。在變形例中,只有前地板或只有行李箱/行李艙的地板具有上述結(jié)構(gòu)。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)有利方面,地板包括布置在中空部分中的加強(qiáng)構(gòu)件,車輛包括直接附接到加強(qiáng)構(gòu)件的座椅。
這是指座椅不通過上部地板或下部地板與加強(qiáng)構(gòu)件連接。相反,諸如連接桿或螺釘或任何其它附接構(gòu)件等的構(gòu)件穿過上部地板直接將座椅附接到加強(qiáng)構(gòu)件。
在實(shí)施方式的一個(gè)實(shí)施例中,將座椅剛性地直接附接到上述類型的地板的加強(qiáng)型材上。在變形例中,地板包括在上部和下部地板之間,專門用于安裝車輛座椅的加強(qiáng)構(gòu)件。這些加強(qiáng)構(gòu)件有別于加強(qiáng)型材。例如,這些構(gòu)件采取螺柱的形式。更確切地說,其形狀為碗狀,具有凹面,轉(zhuǎn)動(dòng)凹面以面對(duì)下部地板。通過周邊的翻邊使碗的自由邊緣朝向碗的外部延伸,并壓靠下部地板。周邊的翻邊通過上述一種或多種方式剛性地附接到下部地板。
加強(qiáng)構(gòu)件可以具有其他形狀,例如圓柱形、截頭圓錐形等。加強(qiáng)構(gòu)件為金屬或由復(fù)合材料制成。
根據(jù)第三方面,本發(fā)明涉及制造具有上述特性特征的地板的制造方法,該方法包括以下步驟:
-獲取由熱塑性復(fù)合材料制成的至少兩個(gè)部分;
-通過對(duì)這兩部分進(jìn)行熱沖壓形成上部和下部地板。
這使得對(duì)于上部和下部地板的沖壓來(lái)說可以獲得短時(shí)間周期,該短時(shí)間周期的量級(jí)為1分鐘。熱固性復(fù)合材料的時(shí)間周期遠(yuǎn)遠(yuǎn)更長(zhǎng),該時(shí)間周期的量級(jí)為幾分鐘。其取決于樹脂的聚合時(shí)間。
所使用的熱塑性復(fù)合材料為上述類型。
根據(jù)第四方面,本發(fā)明涉及一種制造車輛的制造方法,該方法包括以下步驟:
-獲取具有上述特性特征的地板;
-將地板膠合至車輛的金屬結(jié)構(gòu)上;
-使金屬結(jié)構(gòu)和地板通過電泳工藝,首先在金屬結(jié)構(gòu)上沉積抗腐蝕產(chǎn)品,之后,使金屬結(jié)構(gòu)和地板進(jìn)行烘烤操作,膠在烘烤過程中聚合。
地板和金屬結(jié)構(gòu)形成車輛的白色車身。電泳步驟的目的是在白色車身的金屬部分上沉積抗腐蝕產(chǎn)品。其通常包括一個(gè)子步驟,在該子步驟中,白色車身通過電泳池,抗腐蝕產(chǎn)品通過靜電過程沉積在金屬部分上,隨后是在加熱室中烘烤抗腐蝕產(chǎn)品的子步驟。有利的是,利用將烘烤子步驟集合到電泳處理中從而聚合或固化粘合劑結(jié)合。
根據(jù)本發(fā)明的有利方面,該方法還包括以下步驟:
-將至少一個(gè)金屬預(yù)保持部件二次模制到地板上;
-在膠合步驟和烘烤操作之間,通過利用所述或每個(gè)預(yù)保持部件將地板相對(duì)于金屬結(jié)構(gòu)鎖定在適當(dāng)位置,所述或每個(gè)預(yù)保持部件剛性地附接到金屬結(jié)構(gòu)上。
將復(fù)合地板組裝到車輛結(jié)構(gòu)上是特別有挑戰(zhàn)性的,因?yàn)樾枰獙?fù)合材料(通常為熱塑性復(fù)合材料)附接到金屬結(jié)構(gòu)上。
膠合劑提供了非常強(qiáng)的結(jié)合力,但是至少到膠合劑聚合以前,需要將地板相對(duì)于車輛的金屬結(jié)構(gòu)保持在適當(dāng)?shù)奈恢谩?/p>
預(yù)保持部件使得這種鎖定在其位置成為可能。二次模制的步驟使得可以將一個(gè)或多個(gè)預(yù)保持部件緊固在地板上。二次模制是非常適合將金屬部件固定在復(fù)合地板上的工藝。將預(yù)保持部件嵌入與地板性質(zhì)相同的復(fù)合結(jié)構(gòu)中。然后將其通過適用于金屬緊固金屬的任何相關(guān)手段例如電阻點(diǎn)焊、縫焊、鉚焊、螺栓焊等連接到金屬結(jié)構(gòu)上。
在膠合劑聚合之后,除了膠合之外,一個(gè)或多個(gè)預(yù)保持部件還有助于將地板附接到金屬結(jié)構(gòu)上。
在變形例中,不會(huì)將一個(gè)或多個(gè)預(yù)保持部件二次模制到下部或上部地板上,它們通過合適的方式(膠合等)組裝。
在變形例中,一個(gè)或多個(gè)預(yù)保持部件不是金屬部件。它們是由熱塑性材料制成的夾具,二次模制到下部或上部地板。這些夾具與形成在車輛的金屬結(jié)構(gòu)上的互補(bǔ)部件配合。
本發(fā)明的其它特性特征和優(yōu)點(diǎn)將從下面給出的描述中變得顯而易見,這些描述僅僅是參考附圖而沒有任何限制,其中:
圖1為示出了包括根據(jù)本發(fā)明所述的地板的機(jī)動(dòng)車輛的簡(jiǎn)化示意圖;
圖2為示出了圖1所示的地板的縱向截面視圖;
圖3為示出了圖2所示地板的二分之一的橫截面視圖。
圖4為示出了包含本發(fā)明實(shí)施方式的變型的地板的橫截面視圖;
圖5為示出了將圖2所示的地板附接在車輛的縱向側(cè)構(gòu)件上的橫截面視圖;縱向側(cè)構(gòu)件元件由術(shù)語(yǔ)“底盤梁襯板”表示;
圖6為示出了本發(fā)明的制造方法的步驟圖。
圖7為示出了對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)中公開的各種不同的地板根據(jù)頻率的聲音衰減的曲線圖;
圖8為示出了對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)中公開的各種不同的地板和根據(jù)本發(fā)明的地板,與圖7所示的曲線圖類似的曲線圖;以及
圖9和圖10為示出了本發(fā)明的實(shí)施方式的變型的示意圖。
圖1中所示的車輛1包括車身,其在車輛中限定乘客艙3、位于乘客艙前面的發(fā)動(dòng)機(jī)艙5和位于乘客艙后面的行李箱/行李艙7。發(fā)動(dòng)機(jī)艙5通過前車身面板9與乘客艙分隔。通過地板10在向下的方向上限定乘客艙。
乘客艙的前面部分是機(jī)動(dòng)車輛的乘客占用的前部區(qū)域。其前面由前車身面板9限定,后面由稱為“后座椅地板橫向構(gòu)件”15的橫向壁限定。
最后,通過稱為前地板11的地板10的區(qū)域在向下的方向上限定該前面部分。
乘客艙的后面部分從在前面的后座椅地板橫向構(gòu)件的基部(前地板11和后座椅地板橫向構(gòu)件15之間的連接處)延伸直到車輛的后橫向構(gòu)件(未示出的橫向構(gòu)件)。后面部分包括第二排乘員座椅以及行李箱/行李艙。通過變形,其可包含第三排座椅。
通過稱為行李箱/行李艙的地板13的、地板10的相對(duì)于前地板11稍微升高的區(qū)域在向下的方向上限定后面部分。前地板11和行李箱/行李艙的地板13在后座椅地板橫向構(gòu)件15與前地板11之間的接合處彼此連接。
車輛甚至包括座椅17,其通過將在后面描述的方式剛性地附接到前地板11。
在圖1中,除了第二排座椅之外還示出了第一排座椅。
車輛的前地板11沿著縱向方向從前車身面板9延伸直到后座椅地板橫向構(gòu)件15的基部,并且橫向延伸大致跨過車輛的整個(gè)寬度。其朝向前部剛性地附接到前車身面板9,和/或朝向后座椅地板橫向構(gòu)件15的后部并且側(cè)向地在車輛的底盤上(未示出)(更精確地在縱向側(cè)構(gòu)件上)剛性地附接到區(qū)域中存在的任何其他結(jié)構(gòu)的橫向件。該縱向側(cè)構(gòu)件元件由術(shù)語(yǔ)“底盤梁襯板”表示。
現(xiàn)在將描述前地板11的結(jié)構(gòu)。在所考慮到的實(shí)施例中,行李箱/行李艙的地板13具有相同的結(jié)構(gòu),因此將不再詳細(xì)描述。
如圖2和圖3所示,地板11包括:
-由復(fù)合材料制成的上部地板19;
-由復(fù)合材料制成的下部地板21,其面向上部地板的至少一部分;
-介于上部和下部地板19和21之間的吸音層23;
-疊加在吸音層23上的空氣層24。
在所示的實(shí)施例中,地板11還包括:
-多個(gè)加強(qiáng)型材25、27、29、30,其介于上部和下部地板19、21之間;以及
-一層地毯(隔音墊)31,其優(yōu)選地覆蓋上部地板19。
將下部地板21定位成面向車輛的行駛表面。其定義了車輛暴露于大氣中的外表面。朝向車輛的前面,其具有稍微彎曲的邊緣33,該邊緣33從后面縱向上升到前面并且剛性地附接到車輛的前車身面板9(或者附接到區(qū)域中存在的任何結(jié)構(gòu)的橫向件)。如圖4和圖5所示,下部地板21具有位于地板左側(cè)和右側(cè)的兩個(gè)側(cè)向區(qū)域35,以及相對(duì)于兩個(gè)側(cè)向區(qū)域35朝向上部地板突出的一個(gè)中心區(qū)域37。側(cè)向區(qū)域35和中心區(qū)域37基本上在地板的整個(gè)縱向長(zhǎng)度上延伸。中心區(qū)域37將兩個(gè)側(cè)向區(qū)域35彼此連接,這發(fā)生在地板的整個(gè)長(zhǎng)度上。如圖4所示,中心區(qū)域37限定了通道,其在上部地板19對(duì)面是開放的,其設(shè)置是為了能夠使車輛的機(jī)械構(gòu)件通過,并在正面撞擊中起到加固的作用。
上部地板19沿著與下部地板大致相同的長(zhǎng)度縱向延伸。它還具有朝向前面的凸起邊緣39,其被壓靠在下部地板(圖2)33的凸起邊緣上。
如圖4所示,上部地板具有兩個(gè)側(cè)向部分41和42,它們?cè)O(shè)置在下部地板中心區(qū)域37的兩側(cè),并且通過該中心區(qū)域彼此分開。
上部和下部地板19和21沿著多條連接線彼此附接。
沿著連接線43、45、47、49、50和51,上部和下部地板19、21彼此直接連接。沿著所述連接線,上部和下部地板19和21被布置成彼此壓靠,可能插入接合劑層53。將上部和下部地板19和21布置成在所述線的整個(gè)長(zhǎng)度或其一部分上彼此壓靠。除了可能的接合層53之外,它們優(yōu)選地通過多個(gè)附接構(gòu)件55(在所示實(shí)施例中為自沖鉚釘)和/或通過連續(xù)或不連續(xù)的焊接線彼此剛性地附接。這些附接構(gòu)件沿著連接線43、45、47、49、50和51規(guī)則地、均勻地分布。附圖中僅示出了六條連接線,但在變形例中,地板具有其它連接線(未示出)。
如圖2所示,連接線43分別將下部地板和上部地板的前邊緣33和39相互連接起來(lái)。連接線45和47各自將布置在上部地板的凸起構(gòu)件56附接到布置在下部地板中的另一凸起構(gòu)件56。凸起構(gòu)件56是彼此凸起的、橫向取向的凹陷。如圖3所示,連接線49將上部和下部地板的左側(cè)邊緣彼此附接。兩個(gè)地板的右側(cè)邊緣以相同的方式連接。連接線51將上部地板19的部分41的中心邊緣59附接到下部地板37的中心區(qū)域。中心邊緣59縱向延伸并朝向車輛的中心,也就是說,在中心區(qū)域37的一側(cè)上,限定上部地板的部分41。部分42以相同的方式附接到中心區(qū)域37。
連接線50將上部地板19的中間帶60連接到設(shè)置在下部地板21中的凸起構(gòu)件61。凸起構(gòu)件61朝向上部地板19突出。中間帶60和凸起構(gòu)件61在地板的長(zhǎng)度最大的部分上縱向延伸。凸起構(gòu)件61具有u形橫截面和兩個(gè)側(cè)向凸緣63,中心部分62連接到上部地板19,兩個(gè)側(cè)向凸緣63連接到下部地板21的其余部分。
此外,上部和下部地板19和21通過附加補(bǔ)充部件沿著連接線64、65、66彼此附接。
沿著連接線64和65,上部和下部地板19和21通過型材25和27彼此附接。這些型材具有橫向取向。
在圖2至圖4所示的實(shí)施例中,每個(gè)橫向型材25、27具有位于中心區(qū)域37的兩側(cè)上的兩個(gè)部分。其中一個(gè)部分介于上部地板的部分41和下部地板之間,以及另一部分介于部分42和下部地板21之間的。兩個(gè)部分是斷開的。它們被定位成使得沿橫向每個(gè)是另一個(gè)的延伸部。
根據(jù)圖10所示的實(shí)施例的變型,至少一個(gè)連接桿t剛性地附接在地板下方。其在型材25或27的延伸部之間橫向延伸,并且在型材25或27的延伸部以內(nèi)延伸。其通過其橫向端部剛性地附接到下部地板的兩個(gè)區(qū)域35,其中心部分在中心區(qū)域37之上延伸。每個(gè)連接桿t具有在側(cè)向沖擊或極柱沖擊震動(dòng)的情況下吸收側(cè)向力以及將力傳遞到與沖擊相反的一側(cè)的功能。
如圖2所示,每個(gè)型材25、27在橫截面中具有矩形中央核心部67和具有兩個(gè)凸緣68的兩個(gè)彎曲后邊緣。中央核心部67朝向下部地板21開放。其包括布置成壓靠在上部地板19上的底部69和彼此相對(duì)的兩個(gè)側(cè)壁70,兩個(gè)側(cè)壁一體地附接到底部69并且基本垂直于后者。彎曲后邊緣68使側(cè)壁70朝向型材的與底部69相對(duì)的外部延伸。將其布置成壓靠在下部地板21上。型材的底部69例如通過膠合劑層71和/或通過焊接和/或多個(gè)附接構(gòu)件72剛性地附接到上部地板19,附接構(gòu)件72在所示實(shí)施例中為鉚釘。
具有兩個(gè)凸緣68的兩個(gè)彎曲后邊緣通過膠合劑層73和/或通過焊接和/或多個(gè)附接構(gòu)件75剛性地附接到下部地板21,附接構(gòu)件75在所示實(shí)施例中為鉚釘。
例如,如圖2所示,槽77橫向地形成在上部地板19中,并且限定朝向下部地板開口的凹部。其內(nèi)部容納型材25、27。這呈現(xiàn)出了一種與型材的形狀基本上互補(bǔ)的形式。這個(gè)槽77有利地形成橫向件,在該橫向件上附接著車輛座椅的錨固件。優(yōu)選地,設(shè)置該橫向件以便吸收對(duì)車輛的橫向沖擊產(chǎn)生的力。通常,槽77接收型材的底部69和側(cè)壁70的一部分。
沿著連接線66(圖3),上部和下部地板19和21通過型材30彼此附接,如圖3所示。該型材具有縱向取向。
地板例如包括設(shè)置在中心區(qū)域37兩側(cè)的兩個(gè)型材30。
型材30的橫截面基本上為s形,上部凸緣附接到上部地板19,下部凸緣附接到下部地板21,傾斜核心部使上部和下部凸緣彼此連接。
上部和下部凸緣例如通過膠合劑層和/或通過焊接和/或通過諸如鉚釘?shù)亩鄠€(gè)附接構(gòu)件附接到上部和下部地板,這些各種各樣的手段未示出。
連接線43、45、47、49、50、51、64、65、66共同限定一個(gè)或多個(gè)閉合的輪廓。這些閉合的輪廓因此限定了設(shè)置在上部和下部地板之間的封閉的中空部分57。封閉的中空部分57和連接線的存在為地板提供高剛度。
車輛中第一排座椅的座椅17通過圖1中示意性示出的連接桿78附接到型材25和27上。連接桿78穿過地板墊31和上部地板19,并與型材25和27接合。
根據(jù)實(shí)施方式的變型,地板還包括放置在中空部分57外部的至少一個(gè)加強(qiáng)型材96。在圖3所示的實(shí)施例中,地板包括位于中心區(qū)域37兩側(cè)的兩個(gè)縱向型材96。
每個(gè)型材96都在下部地板21的下方附接到凸起構(gòu)件61的右邊。如圖3所示,凸起構(gòu)件61的側(cè)向凸緣63各自具有縱向肩部97。型材96的形狀為ω形,其兩個(gè)彎曲后邊緣98剛性地附接到兩個(gè)肩部97。型材96朝向61的凸起構(gòu)件呈凹形。凸起構(gòu)件61和型材96一起形成具有封閉截面的空心梁,其特別堅(jiān)硬。
根據(jù)圖4所示的實(shí)施例的一個(gè)變型,除了兩個(gè)側(cè)向部分41和42之外,上部地板19還包括將側(cè)向部分41和42彼此連接的中心部分99。中心部分99相對(duì)于側(cè)向部分41和42抵靠下部地板21突出。由此形成具有縱向細(xì)長(zhǎng)形狀的凸臺(tái),其在地板1的幾乎整個(gè)長(zhǎng)度上延伸。中心部分99以帽狀形式覆蓋中心區(qū)域37,并且抵靠中心區(qū)域支撐。
更準(zhǔn)確地說,中心部分具有扁平的頂部100和將扁平的頂部100連接到側(cè)向部分41和42兩個(gè)側(cè)翼101。下部地板的中心區(qū)域37具有相似的形狀,也具有扁平的頂部103和將扁平的頂部103連接到側(cè)向區(qū)域35的兩個(gè)側(cè)翼105。扁平的頂部100抵靠頂部103支撐。其通過膠合劑層和/或通過焊接(例如通過超聲波或激光焊接)和/或通過諸如鉚釘?shù)臋C(jī)械附接構(gòu)件附接到后者。
側(cè)翼101平行于側(cè)翼105并抵靠后者支撐。每個(gè)側(cè)翼101通過膠合劑層和/或通過焊接(例如通過超聲波或激光焊接)和/或通過諸如鉚釘?shù)臋C(jī)械附接構(gòu)件附接到對(duì)應(yīng)的側(cè)翼105。
地毯層(隔音墊)31覆蓋中心部分99。
在圖4所示的實(shí)施方式的實(shí)施例中,下部地板的中心區(qū)域37具有兩個(gè)凹陷區(qū)域c,其優(yōu)選地在地板的整個(gè)長(zhǎng)度上縱向延伸。這些凹陷區(qū)域c朝向上部地板19呈凹形。它們例如位于扁平的頂部103和側(cè)翼105之間的接合處的平面上。它們各自界定上部地板為封閉的中空部分,從而增加了地板在通道上部的剛性。
根據(jù)圖4所示的實(shí)施例的一個(gè)變型,凸起構(gòu)件61和型材96由縱向型材106替代??v向型材106呈現(xiàn)與型材25和27基本相同的形式。其放置在下部地板21和上部地板19之間。如同型材25和27一樣,其附接在下部地板21和上部地板19上。
此外,車輛底盤的底盤梁襯板107在圖4和圖5中示出。這些底盤梁襯板107縱向延伸,一個(gè)在車輛的左側(cè)和另一個(gè)在車輛的右側(cè)。它們均是車輛底盤的一部分。
根據(jù)實(shí)施方式的一個(gè)變型,上部和下部地板的各個(gè)外邊緣109和111沒有彼此附接,而是剛性地附接到底盤梁襯板107。
更準(zhǔn)確地說,如圖4所示,上部地板19由兩個(gè)邊緣109側(cè)向限定,其中一個(gè)位于地板的左側(cè),另一個(gè)位于地板的右側(cè)。側(cè)向邊緣109基本上在地板的整個(gè)長(zhǎng)度上縱向延伸。以類似的方式,下部地板21由兩個(gè)側(cè)向邊緣111橫向限定,其中一個(gè)位于車輛的左側(cè),另一個(gè)位于車輛的右側(cè)。側(cè)向邊緣111在地板的整個(gè)縱向長(zhǎng)度上延伸。
上部地板19的兩個(gè)邊緣109中的每個(gè)邊緣例如通過膠合劑層113和/或諸如鉚釘?shù)葯C(jī)械附接構(gòu)件115剛性地附接到底盤梁襯板107上。以類似的方式,兩個(gè)側(cè)向邊緣111中的每一個(gè)通過膠合劑層117及諸如鉚釘?shù)鹊臋C(jī)械附接構(gòu)件119附接到底盤梁襯板107中的一個(gè)。
在所示的實(shí)施例中,底盤梁襯板的輪廓為c形,具有中央核心部121,且具有兩個(gè)彎曲后邊緣123。上部和下部地板19和21的側(cè)向邊緣109和111各自直接附接到一個(gè)彎曲后邊緣123。核心部121具有基本上垂直的取向,也就是說,基本上垂直于車輛的行駛平面。
因此在該實(shí)施方式的這個(gè)實(shí)施例中,在中心區(qū)域37的左邊存在至少一個(gè)封閉的中空部分125,并且在中心區(qū)域37的右邊存在一個(gè)封閉的中空部分127,每個(gè)均由底盤梁襯板107部分地限定。更準(zhǔn)確地說,中空部分125和127在向上方向上通過上部地板19限定,在向下方向上由下部地板21限定,朝向車輛的內(nèi)部由縱向側(cè)構(gòu)件106限定,朝向車輛的外部由底盤梁襯板107限定。
吸音層23延伸穿過所有中空部分57、125、127。優(yōu)選地,除了由加強(qiáng)型材25、27、29、30、106所占據(jù)的區(qū)域及中心區(qū)域37外,其覆蓋下部地板21的整個(gè)表面。在變形例中,吸音帶放置在每個(gè)型材的內(nèi)部。
吸音材料是由纖維素纖維、聚酯纖維或聚酰胺纖維制成的泡沫或氈。
空氣層24為覆蓋整個(gè)吸音層23(即100%的吸音層的表面)的層。型材25、27、29、30、106也填充了空氣。
吸音層23在任何點(diǎn)的厚度都在5mm和20mm之間。優(yōu)選地,該厚度在7mm和15mm之間。
空氣層24在任何點(diǎn)的厚度都在5mm至50mm之間。優(yōu)選地,該厚度在10mm和30mm之間。
在圖9所示的變型實(shí)施方式中,地板10包括二次模制到下部地板21和/或上部地板19上的元件。這些元件例如為加強(qiáng)肋170、用于運(yùn)行電纜的饋通管道/線槽171、用于容納各種設(shè)備單元(如計(jì)算器,連接器等)的殼體或外殼172或者甚至是用于將地板附接到車輛上的夾具174。這些元件由通常包含熱塑性樹脂的材料和嵌入樹脂中的短纖維制成。樹脂優(yōu)選與形成下部地板和/或上部地板的樹脂相同。
用于制造地板11或13的制造方法優(yōu)選包括以下步驟:
-獲取由熱塑性復(fù)合材料制成的至少兩部分;
-通過熱沖壓這兩部分形成上部和下部地板19、21。
熱沖壓工藝本身是已知的。因此在此不再詳細(xì)描述。每個(gè)部件都是由上述熱塑性材料之一制成的。
熱沖壓步驟使得可以給予上部地板19和下部地板21幾乎確定的形狀。
另外,該方法還包括以下步驟:
-將加強(qiáng)型材25、27、30、106附接到下部地板21;
-將吸音層23安裝在下部地板21的適當(dāng)位置;
-將上部地板19安裝到適當(dāng)位置;
-沿著連接線43、45、47、49、50和51將上部地板19附接到下部地板21;
-將上部地板19附接到縱向型材25、27、30、106;
-在變形例中,將型材96附接到下部地板;
-如有需要,將上部和下部地板19、21附接到底盤梁襯板107。
如有需要,該方法包括將由熱塑性材料制成的諸如元件170、171、172、174等元件二次模制到下部地板21和/或上部地板19上的步驟。
現(xiàn)在將參照?qǐng)D5和圖6描述用于制造包括地板11的車輛的制造方法。
該方法包括:
-步驟131,在該步驟的過程中,獲取具有上述特性特征的地板10。
-優(yōu)選地,用于將至少一個(gè)金屬預(yù)保持部件141二次模制到地板上的二次模制步驟132;
-用于將地板10膠合到車輛的金屬結(jié)構(gòu)上的膠合步驟133;
-優(yōu)選地,用于將保持地板10的所述或每個(gè)預(yù)保持部件附接在金屬結(jié)構(gòu)上的適當(dāng)位置的附接步驟134。
-用于使金屬結(jié)構(gòu)和地板10通過電泳處理工藝的電泳步驟135。
金屬結(jié)構(gòu)通常包括車輛的底盤。底盤包括底盤梁襯板107。底盤和地板一起構(gòu)成車輛的白色車身。
在步驟132中,通常對(duì)多個(gè)預(yù)保持部件141進(jìn)行二次模制。所述部件141通常為墊片,其部分144相對(duì)于地板10突出。
二次模制步驟132使得可以將每個(gè)預(yù)保持部件141一體地附接到地板上。這種二次模制是眾所周知的,這里不再詳細(xì)描述。
通過在地板10和/或金屬結(jié)構(gòu)上沉積膠合劑層145并且通過插入膠合劑層145將待壓平的地板10定位在金屬結(jié)構(gòu)上進(jìn)行膠合步驟133。這種移動(dòng)使得可以將每個(gè)待向上按壓的預(yù)保持部件141同時(shí)定位在金屬結(jié)構(gòu)上,如圖5所示。
在步驟134中,通過電阻點(diǎn)焊、縫焊、例如圖5所示的鉚釘147的鉚焊,通過螺栓焊和/或通過任何其它合適的方法,對(duì)每個(gè)預(yù)保持部件141附接。
用于使組件通過電泳處理工藝的電泳步驟135包括兩個(gè)子步驟:
-子步驟149:在金屬結(jié)構(gòu)上沉積抗腐蝕產(chǎn)品;
-子步驟151:對(duì)金屬結(jié)構(gòu)和地板10經(jīng)受烘烤操作。
如本身已知的,在子步驟149中,白色的車身通過電泳池,其中抗腐蝕產(chǎn)品通過靜電過程沉積到金屬部件上。在子步驟151中,使抗腐蝕產(chǎn)品在加熱室中進(jìn)行烘烤處理,粘合劑在烘烤過程中發(fā)生聚合。只要一旦發(fā)生聚合,粘合劑就可以剛性地將地板附接在金屬結(jié)構(gòu)上。
在接合步驟133和烘烤操作之間,通過利用預(yù)保持部件141將地板10相對(duì)于金屬結(jié)構(gòu)鎖定在適合位置。