設(shè)置有由帶纖維的復(fù)合材料制成的背部加強(qiáng)支撐桿的車輛儀表板橫梁的制作方法
【專利說(shuō)明】設(shè)置有由帶纖維的復(fù)合材料制成的背部加強(qiáng)支撐桿的車輛儀表板橫梁
[0001]本發(fā)明要求于2012年6月7日遞交的序列號(hào)為1255343的法國(guó)申請(qǐng)的優(yōu)先權(quán)，該申請(qǐng)的公開(kāi)內(nèi)容(文本、附圖和權(quán)利要求)整體并入本文引做參考。
技術(shù)領(lǐng)域
[0002]本發(fā)明涉及用于裝配在車輛上的橫梁的大體領(lǐng)域，更具體地，本發(fā)明涉及用于固定在車輛車身上相對(duì)于行駛方向橫向以能夠固定所述車輛的儀表板以及如通風(fēng)設(shè)備、轉(zhuǎn)向柱、保險(xiǎn)絲盒、轉(zhuǎn)向柱、手套箱等各種附件的橫梁的大體領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0003]已知這種橫梁通常包括由鋼管形成的橫向桿，所述橫向桿在兩個(gè)固定凸緣之間延伸，所述固定凸緣能夠?qū)⑺鰲U緊固在車輛車身上，且所述橫向桿通常由支持在車輛底板上的中立柱支撐。
[0004]盡管已知的橫梁尤其由于堅(jiān)固性而通常是令人滿意的，但是所述橫梁具有一些缺點(diǎn)。
[0005]更具體地，需要沉重、體積大且昂貴的工具，例如包括切割和焊接板材的機(jī)器，以及需要裝配有特定沖頭和模具的沖床來(lái)制造所述橫梁。
[0006]另外，已知的橫梁常常具有相對(duì)較大的重量，這在組裝時(shí)使操作復(fù)雜化，并且還使車輛加重，不利于車輛的燃料消耗。
[0007]最后，有時(shí)很難合適地配置橫梁以避免向車廂傳播的發(fā)動(dòng)機(jī)或車身振動(dòng)的共振現(xiàn)象。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]因此本發(fā)明的目的在于提供一種用于車輛儀表板的新穎橫梁，所述橫梁具有較輕的質(zhì)量和較高的機(jī)械性能，適于實(shí)現(xiàn)目標(biāo)，所述橫梁尤其具有比已知的金屬管更高的強(qiáng)度、硬度和振動(dòng)性能。
[0009]本發(fā)明的另一目的在于提供一種制造用于儀表板橫梁的新穎方法，所述方法能夠得到質(zhì)量輕且堅(jiān)固的橫梁，同時(shí)所述橫梁實(shí)施簡(jiǎn)單、快速、不昂貴且用途廣。
[0010]借助一種用于車輛的儀表板橫梁來(lái)達(dá)到本發(fā)明的目的，所述橫梁包括:沿母線G在長(zhǎng)度上延伸的橫向桿，所述母線G用于基本沿車輛車身的寬度且相對(duì)于所述車輛的行駛方向橫向定向；以及至少一個(gè)聯(lián)接凸緣，所述至少一個(gè)聯(lián)接凸緣設(shè)計(jì)用于使所述橫向桿能夠固定在所述車輛的車身上，其特征在于，所述橫向桿在其至少一部分長(zhǎng)度上一方面由第一零件形成，另一方面由不同于所述第一零件的第二零件形成，所述第一零件形成具有圍繞所述母線G凸出的側(cè)壁的承載腹板，以使所述承載腹板具有在與所述母線垂直的截面中的第一支桿和第二支桿，所述第一支桿和所述第二支桿通過(guò)共有的連結(jié)部分相互連接且由此限界凹腔，所述第二零件形成加強(qiáng)支撐桿，所述加強(qiáng)支撐桿由包括布置在基質(zhì)中的纖維的帶纖維復(fù)合材料制成，且所述第二零件使第一支桿與第二支桿連接。
[0011]還借助一種制造用于車輛的儀表板橫梁的方法來(lái)達(dá)到本發(fā)明的目的，所述儀表板橫梁需要設(shè)置:沿母線G在長(zhǎng)度上延伸的橫向桿，所述母線用于基本沿車輛車身的寬度且相對(duì)于所述車輛的行駛方向橫向定向；以及至少一個(gè)聯(lián)接凸緣，所述至少一個(gè)聯(lián)接凸緣設(shè)計(jì)用于使所述橫向桿能夠固定在所述車輛的車身上，其特征在于，所述方法包括:制造承載腹板的步a，所述承載腹板用于在所述橫向桿的至少一部分長(zhǎng)度上形成所述橫向桿的底座，在所述步驟a期間例如通過(guò)彎折或沖壓來(lái)圍繞所述母線G彎曲或彎折帶纖維的復(fù)合層類型的基底坯件以制成具有凸出側(cè)壁的承載腹板，以形成在與所述母線垂直的截面中的第一支桿和第二支桿，所述第一支桿和第二支桿通過(guò)共有的連結(jié)部分相互連接且由此限界凹腔；制造復(fù)合加強(qiáng)支撐桿的步驟b，在所述步驟b期間由帶纖維復(fù)合材料形成剛性的加強(qiáng)支撐桿；然后，組裝步驟C，在所述步驟c期間將預(yù)成形的加強(qiáng)支撐桿固定在承載腹板的支桿上，優(yōu)選地與連結(jié)部分間隔距離，以在所述橫向桿的長(zhǎng)度的至少一部分上形成加強(qiáng)管狀區(qū)段。
[0012]有利地，符合本發(fā)明的橫梁由于加強(qiáng)支撐桿為其提供的加強(qiáng)而將中空承載腹板的輕薄性與體積相對(duì)較大的管結(jié)構(gòu)硬度結(jié)合，所述加強(qiáng)支撐桿穩(wěn)固了承載腹板的支桿，并且因此明顯改善了尤其是組件的抗彎曲、扭轉(zhuǎn)、擠壓和壓彎(flambage)的強(qiáng)度。
[0013]有利地，使用由優(yōu)選地具有聚合物基質(zhì)的帶纖維的復(fù)合材料制成支撐桿，能夠借助尤其保持輕薄性、相比金屬合金密度較小且整體更輕的材料來(lái)得到極好的機(jī)械性能，尤其是良好的堅(jiān)固性和較高的硬度，這能夠減輕組件中的橫梁。
[0014]此外，這種復(fù)合材料具有不可否認(rèn)的實(shí)施方便性，使用這種復(fù)合材料能夠使符合本發(fā)明的方法實(shí)現(xiàn)原材料、能量或工具的大量節(jié)省。
[0015]而且，所述復(fù)合材料的實(shí)施方便性允許了選擇加強(qiáng)支撐桿形狀和尺寸的較大自由度，這能夠根據(jù)多種變型來(lái)采用所述自由度，并且還結(jié)合或者相同的承載腹板、或者幾種類型的承載腹板，以對(duì)于給定的車輛得到在機(jī)械強(qiáng)度和/或振動(dòng)性能上具有最佳特性的組口 ο
[0016]有利地，符合本發(fā)明的橫梁的模塊化特征以及零件的差異性還為根據(jù)本發(fā)明的方法提供了廣泛的用途，所述零件構(gòu)成所述橫梁并且能夠由于形狀、尺寸或結(jié)構(gòu)材料被各自獨(dú)立采用。
【附圖說(shuō)明】
[0017]通過(guò)閱讀以下詳細(xì)說(shuō)明和僅僅是示意性而非限制性的附圖，本發(fā)明的其它目的、特征和優(yōu)點(diǎn)將更加清楚，在附圖中:
[0018].圖1示意性示出了符合本發(fā)明的儀表板橫梁的示例的分解透視圖。
[0019].圖2示意性示出了圖1的橫梁被組裝后的透視圖。
[0020]圖3A和3B分別示意性示出了斜交叉纖維層和由這種纖維層得到的支撐桿的透視圖，所述斜交叉纖維層能夠?qū)崿F(xiàn)在圖1和2的橫梁上實(shí)施的加強(qiáng)支撐桿的變型。
[0021]圖4A和4B分別示意性示出了連續(xù)縱向纖維層和由這種纖維層得到的承載腹板的透視圖，所述連續(xù)縱向纖維層能夠?qū)崿F(xiàn)在圖1和2的橫梁上實(shí)施的承載腹板的變型。
[0022]圖5、6、7和8示意性示出了符合本發(fā)明的橫梁上的加強(qiáng)支撐桿的配置的不同變型的橫向截面圖。
【具體實(shí)施方式】
[0023]本發(fā)明涉及一種用于車輛的儀表板橫梁1，所述橫梁包括:沿母線G在長(zhǎng)度上延伸的橫向桿2，所述母線G用于基本沿車輛車身(未示出)的寬度且相對(duì)于所述車輛行駛方向(前-后)橫向定向，以及至少一個(gè)聯(lián)接凸緣3，4，設(shè)置所述聯(lián)接凸緣以能夠?qū)⑺鰴M向桿2固定在所述車輛車身上。
[0024]可以理解，本發(fā)明還涉及一種車輛(未示出)，尤其是機(jī)動(dòng)車輛，所述車輛裝配有符合本發(fā)明的儀表板橫梁。
[0025]優(yōu)選地，如圖1和2上所示，橫梁I包括至少兩個(gè)縱向布置在橫向桿2兩側(cè)、基本在橫向桿2的端部的聯(lián)接凸緣3，4，以使所述凸緣能夠各自固定在車輛車身的側(cè)部(左和右)，因此所述橫梁一旦被安裝后相對(duì)于車輛行駛方向橫向且基本在車輛的全部寬度上延伸。
[0026]所述橫梁優(yōu)選地還包括力柱5，所述力柱用于抵靠在車輛底板上，以將橫向桿2支撐在與兩個(gè)聯(lián)接凸緣3，4隔開(kāi)一定距離的中間位置上，以及優(yōu)選地包括固定叉形件6，所述固定叉形件優(yōu)選地在沖擊的情況下可變形且例如由鋼制成，所述固定叉形件將橫梁、更具體地橫向桿2保持在車輛車身的前部，優(yōu)選地基本面對(duì)轉(zhuǎn)向柱。
[0027]按慣例且為了描述方便，用“X”表示對(duì)應(yīng)于車輛前-后行駛的水平方向，用“Y，，表不所述車輛的橫側(cè)向方向，所述橫側(cè)向方向總體對(duì)應(yīng)于橫梁I的縱向延伸方向、更具體地沿母線G的橫向桿2的縱向