CN105829198A - 车底加固及遮护模块 - Google Patents

Abstract

本发明揭示一种车底加固及遮护模块(10)，该车底加固及遮护模块具有由塑料材料构成的、平面状的且不承载的遮护件(1)。所述遮护件(1)以材料接合的方式连接有至少一个加固撑条(2)，该加固撑条沿规定的承载路径(L1)延伸。加固撑条(2)的末端区段(22，23)各具有连接装置(13)，利用连接装置能够将加固撑条(2)连同所述遮护件(1)一起在力导入点上与规定的车底区段连接。

Description

车底加固及遮护模块

技术领域

本发明涉及一种车底加固/增强及遮护模块，以及一种汽车车底。

背景技术

特别是就车身刚度因缺少顶部而减小的敞篷车而言，在汽车车身中常以对角的方式将加固撑条/增强撑条安装在车底上，以减小运行操作期间的扭转。也可以将撑条应用于振动预计会增大的地点。这样便能针对性地获得额外的刚度并增大相应车身区域的固有频率，使得振动发生在非干扰性的频带内。特定而言，上述方案涉及被导入作用力及/或力矩的车身区域，即马达单元/变速器单元的支承区域，以及轮驱动器和/或行走机构悬架的区域。

DE102011009442A1和DE102010053346A1公开一种利用对角撑条装置增强的汽车车底。此对角撑条装置具有一定数目的由纤维增强材料构成的撑条，其自中心节点开始延伸，其中这些撑条可以分别借助其自由端通过由轻金属构成的连接节点元件连接在车底上。这些连接节点元件可以分别以形状配合的方式或通过材料接合式浇铸连接与撑条的末端连接。

通常对汽车车底进行遮护，以防止水分和污物对行走机构部件和所述的撑条产生影响。车底遮护件由若干平面状的护板部件构成，其分别将车底的一部分遮盖。在汽车安装过程中，只有在行走机构部件和加固撑条安装完毕后，才能够安装遮护件。

DE19521632A1描述过这种遮护件。其为由弹性材料制成的、壁厚相对较薄的注塑件，且其边缘通过螺纹连接与位于车底上的加固撑条连接。使用固定夹来将遮护件与撑条连接，其用于防止相对软曲及呈平面状的构件发生下垂。

为避免车底上的、以及设于车底上的撑条上的振动和摩擦，除紧固点或螺接点以外，需要以与车底以及与撑条间隔一定距离的方式安装车底遮护件。这样会损失重要的结构空间。

发明内容

以背景技术为基础，本发明的目的在于提供一种车底加固及遮护模块，借助这个模块能够在汽车制造过程中以更快且安装材料更少的方式对车底进行加固和遮护，且需要的结构空间有所减小。

本发明用以达成上述目的的解决方案为一种具有独立权利要求1的特征的车底加固及遮护模块。

改进方案参阅从属权利要求。

本发明的车底加固及遮护模块具有由塑料材料构成的平面的且不承载的遮护件，其与一个或多个加固撑条连接。所述加固撑条分别沿规定的承载路径延伸，且所述加固撑条的末端区段各具有连接装置，其用于将加固撑条与遮护件一起在力导入点上与规定的车底区段连接。

在本发明中，材料接合式连接指的是连接对象借助原子力或分子力保持在一起的连接。其同时为不可解除的连接，仅能通过破坏连接件实现分离。

在此，所述加固撑条并非首要用于对所述遮护件进行加固，而更多的是用于对车底上的汽车车身进行加固，以实现特定的抗扭刚度。但本发明的车底加固及遮护模块将两个功能、即加固撑条的功能和车底盖板的功能集于一体，从而显著加快被加固及遮护的汽车车底在生产线中的安装，并且节省连接件，因为可以用共同的连接件(例如螺丝)来安装所述遮护件和所述力传导式加固撑条。此外节省结构空间。所述车底遮护件不再额外需要与加固撑条间隔一定距离，因为所述加固撑条已经是车底遮护件的一部分。

所述遮护件或其平面状区域仅需具有较小的机械承载能力，因为除空气动力学作用力和与路面障碍接触时的可能的作用力外，所述遮护件无需传递其他操作力。因此，所述遮护件可采用非常薄壁的实施方案，例如实施为耐用的“塑料表皮”。基于相应的待加固车底的特定的刚度边界条件确定所述承载路径，所采用的承载路径也可以与迄今为止在现有车底上用撑条加固的承载路径相同。所述撑条既可以是拉力撑条，也可以是压力撑条，其中可以就预期的承载类型对撑条横截面进行优化，以便例如实现较高的抗弯性。

根据另一实施方式，所述遮护件可具有两个或两个以上的层，在其之间嵌入有所述加固撑条。在不存在加固撑条的接触区域内，所述层贴靠在彼此上并且以材料接合的方式连接。

其中，所述层中的一个是具有声学作用的层，例如具有规定的孔隙度或者包含若干具有规定尺寸的腔的层，该具有声学作用的层具有为抑制特定频率而确定的尺寸。特别优选地，这个具有声学作用的层可以嵌入到两个具有承载能力的、对该具有声学作用的层进行保护的层之间。所述具有声学作用的层优选由聚合物泡沫构成。所述泡沫材料可被分配到多个腔中。这样便能有利地产生夹层式结构，其包含由阻尼材料构成的芯层和/或加固撑条和覆盖层，或者由具有承载能力的塑料构成的外层。在此，所述外层可采用壁部极薄的实施方案，其中所述外层例如可以是具有承载能力的塑料膜。所述具有声学作用的层在此无需整面地存在于所述两个“覆盖层”之间，而是也可以仅局部地布置于其间，以局部实现有所改进的降噪。

根据另一实施方式，所述车底加固及遮护模块可以具有至少另一加固撑条，其沿另一规定的承载路径延伸。所述加固撑条与所述另一加固撑条可以相互交叉，并在交叉点上相连。

根据本发明的一种有利实施方式，设有超过两个的撑条，它们以近似于网状或蛛网状的方式穿过所述车底加固及遮护模块延伸。这样便能沿多个方向对汽车车身的车底进行针对性的加固，其中所述撑条可以具有适配的横截面，这取决于相应承载路径所要传递的力。这种“多重加固型”车底加固及遮护模块的安装不会更加复杂；确切言之，安装过程大体与普通的车底盖板的安装过程相同。其中，所述车底遮护模块可以是平面的，也可以是拱起或弯曲的。所述车底遮护模块的曲折点优选位于所述加固撑条的末端或边沿处，使得所述加固撑条本身以无曲折点的方式沿直线延伸。

此外，为将所述加固撑条嵌入，所述遮护件可以具有一个或多个插入有所述加固撑条的凹槽，其中所述凹槽的横截面优选与所述加固撑条的横截面对应，以及，所述加固撑条以材料接合的方式与所述凹槽连接。

优选地，所述遮护件可以由两个半壳组成，所述半壳中的每一个均具有凹槽，其相对布置并类似于共同构成一个用于所述加固撑条“容置通道”。借助这些半壳，例如可以通过灌封材料或胶粘剂将所述加固撑条灌封，从而即使是在所述层中的一个或一个半壳例如因异物接触而受损的情况下，仍防止水气/污物进入加固撑条。

最后，所述车底的连接装置可以是穿过所述加固撑条及所述遮护件的孔。作为替代或附加方案，所述加固撑条可以具有空心横截面。所述加固撑条可以具有圆形、矩形、椭圆形或多边形的横截面。所述加固撑条优选由纤维增强塑料(FVK)，特别是由碳纤维增强塑料(CFK)构成。

所述孔优选穿过所述遮护件的所有层以及穿过所述加固撑条本身延伸，故可以将螺丝或另一连接件贯通式插入。根据一种优选实施方式，所述撑条的空心横截面也可以填充有具有声学作用的材料，例如被泡沫填充。根据一种实施方式，在所述孔中也可以置入由弹性体构成的插口，从而类似于底盘部件那样，将所述加固撑条柔性连接在所述车底上。

一种针对所述车底加固及遮护模块的优选制造方法包括以下步骤：

a)准备所述平面状遮护构件和所述至少一个加固撑条，以及

b)在所述平面状的遮护件上至少沿所述规定的承载路径对所述至少一个加固撑条进行定位，并且以材料接合的方式为所述加固撑条与所述平面状遮护件建立连接。

根据另一实施方式，可以在步骤a)中准备所述至少两个层，并在步骤b)中将所述加固撑条插入其中一个层的凹槽中，随后在其上方布置另一个层。

在步骤b)中还可以实施一热成型步骤，从而以材料接合的方式为所述加固撑条与所述遮护件建立连接。遮护件的制造领域中的热成型已为人所知，其中借助较小的花费便能将热成型系统改装成用于制造本发明的车底加固及遮护模块。为此，在关闭成型工具前，将加固撑条与遮护件的层一起插入成型工具中，其中借助热作用使得所述遮护件或遮护件的层与所述加固撑条熔合，或者可以使用热熔胶。

本发明的汽车车底具有遮护件，其与车底区段连接并具有一个或多个加固撑条，其中所述遮护件和所述加固撑条由根据本发明的车底加固及遮护模块提供，其中所述车底加固及遮护模块的车底遮护件和加固撑条与所述车底区段的共同的力导入点连接。在此情形下，所述加固撑条延伸时所遵循的承载路径连接着力导入点，从而对位于所述力导入点之间的车底区段进行加固。为实现全面的多轴加固，优选采用的车底加固及遮护模块包含多个位于不同承载路径上的加固撑条。在采用本发明的车底时，与先前相比，能够更轻松地将损坏的加固撑条和/或连接装置更换，因为无需先将遮护件取下，而是可以将相应的加固撑条与所述遮护件作为一个单元一起移除并更换。

根据本发明，在安装本发明的汽车车底时至少实施以下步骤：

a)准备所述车底和所述车底加固及遮护模块，

b)在所述车底区段上对所述车底加固及遮护模块进行定位，使得所述车底加固及遮护模块的加固撑条的连接装置位于所述车底区段的力导入点上方，

c)将所述车底加固及遮护模块的连接装置与所述车底区段的力导入点连接，从而同时将所述不承载的平面状遮护件和加固撑条紧固在所述车底区段上。

通过使用本发明的车底加固及遮护模块而实现的优点在于，在安装所述遮护件和所述加固撑条时仅需要实施一个步骤，且其中，仅需要使用一组连接件，例如螺丝。故能够更快地实现安装，从而显著降低具有本发明的车底的汽车的生产成本。

附图说明

下面参照附图对上述优点及其他优点进行说明。参照附图进行说明的目的是使本发明便于理解。附图所示仅为本发明实施方式的示意图。

其中：

图1为所述车底加固及遮护模块的俯视图；以及

图2为所述车底加固及遮护模块的部分横截面图。

具体实施方式

图1为本发明的车底加固及遮护模块10的俯视图；所述模块具有多个加固撑条2、3。加固撑条2、3根据其长度以材料接合的方式与遮护件1连接，且其末端22、23(另见图2)各具有孔21，其匹配地布置在遮护件1的孔13上方，其中孔13、21一同构成所述连接装置，该连接装置需要与所述车底的力导入点连接。加固撑条2、3中的某些在点K处交叉，其中这些加固撑条可以在点K上相连，或者(在期望可相互移动性的情况下)不相连。分别使得螺丝或类似连接件穿过车底加固及遮护模块10的孔13，所述螺丝或连接件用于使所述车底加固及遮护模块与所述车底螺纹连接，以便通过加固撑条2、3在运行操作中传递操作力。

在此情形下，遮护件1不承担承载功能，而是与已知的车底遮护件类似，首要承担遮盖功能。加固撑条2、3被设置用于以力传递的方式连接至汽车车底的力导入点，以便对汽车车身进行加固。除对汽车车身进行加固外，也通过所述撑条可靠地实现了对遮护件1的防弯垂式固定，该遮护件例如可以由薄壁的塑料板构成。此外，所述加固撑条也以NVH(NoiseVibrationHarshness)特性有所改进的方式实现对所述遮护件的高程度加固。所述遮护件也可以比常见的遮护件更薄。加固撑条2、3分别遵循规定的承载路径L1、L2，其走向可以根据相应待加固的车底的刚度边界条件确定。与先前相比，借助本发明的车底加固及遮护模块10能够更快地实现对具有遮护件及加固系统的汽车车底的安装，因为在一个步骤中将所述加固系统及所述遮护件安装，其中使用相同的力导入点。

图2为车底加固及遮护模块10的一部分的横截面图，其中截面为图1所示的Q-Q平面。在此未绘示出车底加固及遮护模块10的在图中左侧与图中的左侧加固撑条2邻接的部分。遮护件1具有上层1'和下层1”，其以相对置的方式各具有凹槽11，该凹槽与撑条2、3的横截面相符，其中加固撑条2、3均插入所述由凹槽11构成的“容置通道”并与其材料接合。在此，加固撑条2、3具有空心横截面，其中空心轮廓2'填充有泡沫2”。层1'、1”在接触区域12中贴靠在彼此上并以材料接合的方式连接，该接触区域分布在不存在凹槽11的位置上。在此情形下，加固撑条2、3的尺寸被确定成使加固撑条能够吸收在汽车的运行操作中发生在所述车底上的作用力，并有助于汽车车身的加固。所述力从所述车底分别经由连接装置通过加固撑条2、3导引，其中，所述连接装置在此各自由位于加固撑条2、3的末端区段23中的孔13、21构成，所述孔延伸穿过层1'、1”以及相应加固撑条2、3本身。

Claims (6)

1.一种车底加固及遮护模块(10)，该车底加固及遮护模块具有由塑料材料构成的、平面状的且不承载的遮护件(1)，其中所述遮护件(1)以材料接合的方式连接有至少一个加固撑条(2)，所述加固撑条沿规定的承载路径(L1)延伸且加固撑条的末端区段(22，23)各具有连接装置(13)，利用连接装置能够将加固撑条连同所述遮护件(1)一起在力导入点上与规定的车底区段连接，其中所述遮护件(1)具有至少两个层(1'，1”)，在这两个层之间嵌入有所述加固撑条(2)，其特征在于，

所述层(1'，1”)之一是具有声学作用的层，该具有声学作用的层具有规定的孔隙度或者包含具有规定尺寸的腔，该具有声学作用的层具有为抑制特定频率而被确定的尺寸。

2.根据权利要求1所述的车底加固及遮护模块(10)，

其特征在于，

所述遮护件(1)具有至少两个具有承载能力的层(1'，1”)，在这些层之间嵌入有所述具有声学作用的层。

3.根据权利要求1或2所述的车底加固及遮护模块(10)，

其特征在于，

所述车底加固及遮护模块(10)具有至少另一加固撑条(3)，该另一加固撑条沿另一规定的承载路径(L2)延伸，其中所述加固撑条(2)与所述另一加固撑条(3)优选在点(K)上交叉，且特别优选地在点(K)上相连。

4.根据权利要求2或3所述的车底加固及遮护模块(10)，

其特征在于，

为将所述加固撑条(2)嵌入，所述遮护件(1)具有至少一个凹槽(11)，在所述凹槽中插入有所述加固撑条(2)，且所述凹槽的横截面优选与所述加固撑条(2)的横截面对应，以及，所述凹槽以材料接合的方式与所述加固撑条(2)连接。

5.根据权利要求1至4中至少一项所述的车底加固及遮护模块(10)，

其特征在于，

所述连接装置是穿过所述加固撑条(2)和所述遮护件(1)延伸的孔(21，13)，以及/或者

所述加固撑条(2)由FVK或CFK构成，以及/或者

朝向车底的层(1')由声学阻尼材料构成。

6.一种汽车车底，该汽车车底包含遮护件以及至少一个加固撑条，所述遮护件与车底区段连接，

其特征在于，

所述遮护件和所述加固撑条由如权利要求1至5中至少一项所述的整体式的车底加固及遮护模块(10)提供，其中所述车底加固及遮护模块(10)的车底遮护件(1)和加固撑条(2)连接到所述车底区段的共同的力导入点。