CN101578218A - 底板模块 - Google Patents

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CN101578218A CNA2007800472871A CN200780047287A CN101578218A CN 101578218 A CN101578218 A CN 101578218A CN A2007800472871 A CNA2007800472871 A CN A2007800472871A CN 200780047287 A CN200780047287 A CN 200780047287A CN 101578218 A CN101578218 A CN 101578218A
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萨玛尔·R·泰利
布赖尔·S·派蒂
阿伦·詹姆斯
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Abstract

提供了一种底板模块(10)和一种用于插入底板模块的方法。所述底板模块包括底板部分(18)和在底板部分的外周边缘上的一对侧壁(20)。所述侧壁(14)被粘结固定至车辆承载结构(12)的侧轨。阻尼装置(30)应用至底板部分的底部。在组装过程中将底板模块(10)插入到车辆中。热活化的粘结剂(24，28)在电子涂装过程中将底板部分固定至车辆的承载结构(12)。

Description

底板模块
相关申请的交叉引用
本申请要求于2006年12月19日申请的美国临时申请序列号60/875,752的优先权，该申请的整个说明书通过引用明确地包含在本文中。
技术领域
本发明涉及用于机动车辆的底板模块。
背景技术
当前，车辆车身浅盘形地板典型地由金属制成且由几个件压制得到。通常，4个或更多个部分被单独地压制，且这些部分被放置在车辆中。车身浅盘形地板(floor pan)部分横跨在车辆的发动机舱壁(firewall)和车辆的备用轮胎存放腔之间。车辆车身浅盘形地板部分典型地通过焊接固定至车辆的承载结构。所述车身浅盘形地板部分可放置在具有轨道型承载结构的车辆中，或所述承载结构可是整体式车身类型。在每一种情况下，承载结构包括沿车辆的纵向长度延伸的模轨。横向构件垂直于侧轨且在所述侧轨之间延伸以提供另外的支撑。另外，许多安装支架或联接板固定至或邻近所述侧轨和下部横向构件。这些支架必须焊接至所述车辆承载结构。当前的车辆车身浅盘形地板组件易受腐蚀、噪声大以及相对难以组装和安装在车辆中。
美国专利No.6,739,641被转让给本发明的受让人，且包括复合备用轮胎存放腔。该专利公开了适合于连接车辆车身浅盘形地板的车辆车轮存放腔组件。所述车轮存放腔组件被形成为整体式构件。
美国专利申请公开文件No.2005/0127716被转让给本发明的受让人，且显示模块化车辆底板隔室。所述模块化隔室包括设置在车辆中的一系列隔室。所述隔室连接至车辆的支撑结构。
授予Volz等的美国专利No.6,375,247公开了具有座位模块的机动车辆的车身。所述座位模块被单独形成且被作为预制单元插入到车身的承载结构中，使得所述座位模块的区域中的底板部件与车身的车辆底板形成双层底板。
授予Chernoff等的美国专利发明No.6,843,336公开了一种车辆车底覆盖板。车辆底盘基本上具有执行所有机能的车辆所需要的所有机械、电力和结构隔室。
美国专利申请公开文件No.2005/0040675显示了用于车辆的底板模块。所述底板模块包括被切割成一定尺寸且准备好安装到安装轨道的底板。
德国专利No.DE19608127A1揭示一种制造纤维复合部件的方法。所述部件可以包括机动车辆底板。
发明内容
根据本发明的一个实施例，提供了一种用于设置在具有承载结构的车辆中的底板模块。所述承载结构具有侧轨和设置在所述侧轨之间的至少一个下部横向构件。所述底板模块包括用于设置在所述承载结构上的底板部分以包括车辆的底板。所述底板模块进一步包括从所述底板部分横向地延伸且适合被固定至所述承载结构的至少一个壁。所述壁包括安装凸缘部分，所述安装凸缘部分在其至少一部分上具有粘结剂层。所述粘结剂层适合于固定所述模块至所述承载表面。
根据本发明的另一实施例，提供了一种构建底板模块和将所述底板模块固定至具有承载结构的车辆中的方法，所述承载结构具有侧轨和设置在所述侧轨之间的至少一个下部横向构件。所述方法包括模制底板部分和横向地延伸至所述底板部分的至少一个壁的步骤。所述方法进一步包括将热活化的粘结剂膜放置至所述至少一个壁的至少一部分上。所述方法进一步包括将所述模块放置在车辆中，使得所述至少一个壁和所述粘结剂膜接触所述承载结构。所述方法进一步包括电涂敷(e-coating)所述模块的至少一部分且同时活化所述粘结剂膜，从而固定所述底板模块至所述承载结构。
从下文中提供的详细的描述中，本发明的另外应用领域将变得很明显。应当理解，虽然详细描述和具体的例子表示本发明的优选实施例，但它们仅用于示例的目的而不是用于限制本发明的范围。
附图说明
图1是本发明的一个实施例的透视图；
图2是沿图1的线2-2截取的横截面视图的分解视图；
图3是本发明的一个替代实施例的透视图。
具体实施方式
在附图标记10处大致显示出用于设置在车辆中的底板模块。所述车辆具有在附图标记12处大致显示的承载结构。所述承载结构12可以是如图1中显示的轨道类型或可以是如图3显示的整体式车身类型。承载结构12具有至少一对侧轨14。至少一个下部横向构件16在侧轨14之间延伸以给承载结构12提供稳定性。典型地，多于一个的下部横向构件16被如所公知地那样横向设置在侧轨14上且在侧轨14之间。
如图1和2所示，底板模块10包括底板部分18。底板部分18被配置以提供车辆的底板。底板部分18具有外侧边缘19。底板部分18可以采用任何需要的轮廓。优选地，如图1所示，底板部分18将被设置在下部横向构件16的顶部。应该理解，底板部分18可在下部横向构件16的下方延伸。例如，如图3所示，所述底板部分被制定轮廓以提供4个凹陷。这些凹陷可以提供另外的空间，诸如用于乘客的脚。替代地，所述凹陷可以提供装载其它车辆部件的区域。
如图1清楚地显示地，底板模块10进一步包括从底板部分18横向地延伸的至少一个侧壁20。具体而言，在附图标记20处大致显示的一对侧壁从底板部分18的外侧边缘19延伸。每一侧壁10可包括安装凸缘部分22。侧壁20相对于底板部分18倾斜，且安装凸缘部分22在一个方向上延伸，使得它可被固定至侧轨14。如所显示地，安装凸缘部分22以一定角度延伸以与将连接至其上的侧轨14的一部分匹配。应当理解，可以任何方向或配置定位安装凸缘部分22或使安装凸缘部分22倾斜，以使得安装凸缘部分22与相应的侧轨14连接。另外，优选地，侧壁20沿底板部分18的长度延伸。然而，不需要侧壁20与底板部分18的长度共同延伸。在一些情况下，侧壁20也可以从底板部分18的端部延伸。在这种情况下，这些侧壁上的凸缘22将被固定至所述下部横向构件16。
安装凸缘部分22包括第一粘结剂膜24。优选地，所述粘结剂膜被热活化。然而，任何合适的粘结剂可被用于本发明的情况中。如上所述，底板部分18在侧轨14之间延伸，且侧壁20邻近所述侧轨14设置。安装凸缘部分22适合于接合所述侧轨14的至少一部分，以通过粘结剂膜24固定底板模块10至侧轨14。
底板模块10可以进一步包括一个或更多个上部横向构件26。上部横向构件26在侧壁20之间延伸。上部横向构件26优选地包括与底板部分18和侧壁20相同的材料。然而，上部横向构件26可以包括任何适合的材料。上部横向构件26有助于给底板模块10提供支撑。另外，上部横向构件26提供连接点用于连接物件至底板部分18，例如车辆座位(未显示)。
每个上部横向构件26被以任何适合的方式(优选地经由适合的粘结剂)固定至底板部分18。更具体地，第二粘结剂膜28设置在上部横向构件26和底板部分18之间。第二粘结剂膜28固定上部横向构件26至底板部分18。可以使用任何适合的粘结剂，然而，对于第一粘结剂膜24，热活化的粘结剂是优选的。
底板部分18的底侧的至少一部分可以包括设置在其上的阻尼装置30。阻尼装置30被用于减少在底板部分18上的噪声和振动。阻尼装置30可以包括任何类型的阻尼装置，诸如，可作为液体施加并固化的阻尼装置30，通过喷射所述液体或通过手工涂敷技术(例如通过涂刷或刮铲涂敷)来施加所述液体。替代地，阻尼装置30可包括被固定(例如通过粘结剂固定)至底板部分18的底侧的阻尼垫，其可被用于抑制在底板部分18处的噪声和振动。通过不受限制的例子的方式，阻尼装置30可以包括基于水的阻尼材料，例如来自陶氏化学公司(Dow ChemicalCompany)的市售的
Figure A20078004728700071
阻尼装置。另外，可以使用基于橡胶的阻尼材料，例如来自陶氏化学公司的市售的
Figure A20078004728700072
阻尼装置30。然而，应当理解，任何合适的阻尼材料可以用于本发明的情况中的阻尼装置30。应当理解，阻尼装置30还可以设置在侧壁20的至少一部分上。
优选地，底板部分18和侧壁20通过压缩或注射模制被制成单个的一件单元。因为底板模块10是用来替换现有的车辆中的底板模块，所以用于制造底板部分18和侧壁20的材料优选地包括能够电涂敷(e-coat)的塑料材料。在最优选的实施例中，使用了纤维增强的环氧树脂材料。可以被使用的一种适合的环氧树脂是DER 383，DER 383由陶氏化学公司在市场上出售。应当理解，通过不受限制的实施例的方式，诸如玻璃、碳、天然纤维或芳纶纤维的任何合适的增强相可以被用于所述环氧树脂中以形成复合物。另外，所述纤维可以是垫的形式。此外，应当理解，用于制成底板部分18和侧壁20的材料可以包括提供所需要的强度和优选地具有电涂敷能力的任何材料。
在底板模块10由填充环氧树脂材料制成且具有附加的阻尼装置30时，底板模块10满足现有的硬度和冲击要求。另外，还应当满足NVH方面的要求。
支架或连接板34可以连接至侧壁20、底板18或安装凸缘部分22。支架34优选地与侧壁20、底板部分18或安装凸缘部分22同时模制且与侧壁20、底板部分18或安装凸缘部分22成为一体。支架34提供了用于安装其它车辆部件(未显示)的安装点。虽然优选地支架34被模制成侧壁20、底板18或安装凸缘部分22的一部分，但是应当理解支架34可被单独地制成且以任何适合的方式连接至侧壁20、底板18或安装凸缘部分22。一种这样的方式是通过使用粘结剂。
优选地，底板模块10被离线地装配(即不在装配工厂)，且在所述装配过程中作为单个的单元被插入到所述车辆中。优选地，在构建所述车辆底板主体的过程中，插入底板模块10。如果底板部分18、侧壁20、安装凸缘部分22以及任何支架34被一体形成，那么第一粘结剂层24被设置在安装凸缘部分22上。第二粘结剂膜28设置在底板部分18上的将要放置上部横向构件26的点处。之后，上部横向构件26被放置在第二粘结剂膜28上方。替代地，可以在相对于底板部分18设置上部横向构件26位于适当的位置之前把第二粘结剂膜28设置在上部横向构件26上。包括临时销32的临时固定结构被设置穿过上部横向构件26、第二粘结剂膜28以及底板部分18。所述临时销32在底板模块10设置在车辆中时将所述底板模块10的部件保持在一起。在所述底板模块10被固定且车辆的承载结构12和所有的部件被粘结固定之后，可以除去所述临时销32。替代地，临时销32可仍然保留作为底板模块10的一部分，但是在所有部件被粘结固定之后，所述临时销不提供另外的功能。应当理解，尽管临时固定结构被显示为临时销32，其它的临时固定结构可被用于在底板模块10被固定在车辆中时临时固定部件。一种这样的替代结构包括在部件之间使用一体的扣合(snap)特征。可以使用任何适合的扣合结构。
一旦如上所述地制备所述底板模块10，它将在装配过程中被插入到车辆中。之后，在车辆在高温下经历电涂敷过程时，第一粘结剂膜24和第二粘结剂膜28被活化。也就是，在所述电涂敷过程中产生的热量活化所述第一粘结剂膜24和第二粘结剂膜28以固定各个部件。具体地，第一粘结剂膜24固定所述侧壁20(更具体而言，其安装凸缘部分22)至侧轨14。第二粘结剂膜28固定上部横向构件26至底板部分18。
应当理解，虽然底板模块10优选地是如图1所显示地在发动机舱壁和备用轮胎存放腔之间延伸的单个件，但是使得底板模块10从防火墙一直至备用轮胎存放腔成为一个单独的单元可能不总是是可行的。典型地，在使用整体式车身构造时，为了使得底板模块在装配过程中进入到车辆中，可能需要两个底板模块。在这样的情形下，第一模块可在侧轨14之间从发动机舱壁延伸至中间控制台(console)。第二底板模块可以从所述中间控制台延伸至备用轮胎存放腔。在其它方面，所述底板模块是如上所述的底板模块。
测试板被制作以确定具有玻璃垫填充的环氧树脂材料的阻尼材料的粘结能力。所使用的环氧树脂是DER383。下述的5个例子显示了将阻尼装置30应用至底板部分18的底部的可接受的粘结。
例1
Figure A20078004728700091
24通过刮铲被涂敷至玻璃垫填充的环氧树脂。所述BETADAMP被空气干燥16小时，之后在140℃焙烤30分钟。
例2通过刮铲涂敷
Figure A20078004728700101
24，在190℃下预凝胶30分钟，之后140℃焙烤30分钟。
例3211B通过刮铲被至玻璃垫填充的环氧树脂，且在140℃焙烤30分钟。
例4
Figure A20078004728700103
222通过刮铲被涂敷至玻璃垫填充的环氧树脂，且在140℃焙烤30分钟。
例5
Figure A20078004728700104
2D通过刮铲被涂敷至玻璃垫填充的环氧树脂，且在140℃焙烤30分钟。
上述的例子表明阻尼装置材料将充分地结合至连续的纤维增强的环氧树脂材料。
已经以示例性的方式对本发明进行了描述。可以理解，所使用的术语是描述的词语的含义。很明显，鉴于上述的教导，可以对本发明进行修改和改变。

Claims (21)

1.一种用于设置在车辆中的底板模块，所述车辆具有带有侧轨和设置在所述侧轨之间的至少一个下部横向构件的承载结构，所述底板模块包括：
底板部分，用于设置在所述承载结构上以包括所述车辆的底板，
至少一个壁，从所述底板部分横向地延伸且适合被固定至所述承载结构；和
所述壁包括安装凸缘部分，所述安装凸缘部分在其至少一部分上具有粘结剂层，所述粘结剂层适合固定所述模块至所述承载结构。
2.根据权利要求1所述的底板模块，其中，在所述安装凸缘上的所述粘结剂层是热活化的。
3.根据权利要求1所述的底板模块，其中，所述底板部分和所述至少一个壁包括能够电涂敷的塑料材料。
4.根据权利要求3所述的底板模块，其中，所述能够电涂敷的塑料材料包括环氧树脂。
5.根据权利要求3所述的底板模块，其中，所述塑料材料被增强。
6.根据权利要求3所述的底板模块，进一步包括适合被固定至所述底板部分的上部横向构件，其中，所述上部横向构件在所述侧轨之间延伸。
7.根据权利要求6所述的底板模块，进一步包括在所述上部横向构件和所述底板部分之间的用于将所述上部横向构件与所述底板部分固定的粘结剂层。
8.根据权利要求7所述的底板模块，其中所述粘结剂层是热活化的。
9.根据权利要求3所述的底板模块，进一步包括在所述底板部分的至少一部分上的阻尼装置。
10.根据权利要求7所述的底板模块，进一步包括将所述上部横向构件与所述底板部分临时固定的临时连接结构。
11.根据权利要求10所述的底板模块，其中所述临时连接结构包括销。
12.根据权利要求10所述的底板模块，其中，所述临时连接结构包括扣合结构。
13.根据权利要求3所述的底板模块，进一步包括被固定至所述底板部分或所述壁中的至少一个的至少一个安装支架。
14.根据权利要求1所述的底板模块，其中，所述底板部分和所述至少一个壁包括整体件。
15.一种构建底板模块和将所述底板模块固定至车辆中的方法，所述车辆具有带有侧轨和设置在所述侧轨之间的至少一个下部横向构件的承载结构，所述方法包括以下步骤：
模制底板部分和横向地延伸至所述底板部分的至少一个壁；
将热活化的粘结剂膜放置在所述至少一个壁的至少一部分上；
将所述模块放置在车辆中，使得所述至少一个壁和所述粘结剂膜接触所述承载结构；和
电涂敷所述模块的至少一部分且同时活化所述粘结剂膜，从而固定所述底板模块至所述承载结构。
16.根据权利要求15所述的方法，其中，由能够电涂敷的环氧树脂模制所述底板部分和所述壁。
17.根据权利要求15所述的方法，进一步包括将其上具有粘结剂层的上部横向构件放置在所述底板部分上。
18.根据权利要求17所述的方法，进一步包括在电涂敷所述模块的至少一部分的同时活化在所述上部横向构件上的所述粘结剂层。
19.根据权利要求15所述的方法，进一步包括应用阻尼装置至所述底板部分。
20.根据权利要求17所述的方法，进一步包括在将所述模块放置在车辆中之前使用销临时地固定所述底板部分和上部横向构件。
21.根据权利要求15所述的方法，进一步包括将所述底板部分和至少一个壁模制为整体。
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