CN106103251A - 机动车辆底板的加固件 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种机动车辆底板(2)，包括壁(6)，其形成朝下的凹形的并在车辆的纵向方向上延伸的中央通道(8)；以及一个或多个托架横梁，其固定在侧向于所述通道(8)的壁(6)的上表面上；以及一个或多个加固件(14)，其固定在所述通道(8)中的壁(6)的下表面(13)上。所述加固件(14)是基本上直的型材(14)，其在车辆的横向方向上在所述通道(8)中延伸，所述型材(14)纵向位于横梁处，以便在车辆的侧向碰撞的情况下增加所述底板(2)的刚性。本发明还涉及一种包括这种底板的机动车辆。

Description

机动车辆底板的加固件

技术领域

本发明涉及机动车辆的侧向碰撞的吸收。更具体地，本发明涉及包括中央通道的车辆底板结构以及能够更好地吸收侧向碰撞的车辆。

背景技术

车辆底板结构的实施通常根据给定的车辆底板的形状而变化。某些车辆具有形成通道的底板以便尤其为从车辆前部到后部的排气管创建通路，在这些车辆中，其通常具有在底板下的较小高度以及在车辆前部的发动机单元。位于驾驶员和乘客处的底板结构通常使通道与车身下部的纵梁连接；实施该底板结构以便吸收在车辆碰撞的情况下接收的形变能量。底板结构通常位于车辆座椅的固定处。

车辆结构的实施应该满足很多要求尤其是碰撞测试。在这些测试中，存在对着支柱的侧向碰撞测试。

图1示出对着固定支柱的侧向碰撞测试的情况。在这种测试时，车辆1安装在平台3上，其在与车辆的轴线垂直的方向上以29km/h的速度发动，使得车辆在驾驶员处侧向撞击支柱5。驾驶舱的横向形变尤其在胸部或腹部处造成受伤的较大风险，该测试旨在给出与该形变的幅度相关的评分。然而，更严格的新标准在准备的过程中，其可能在“支柱碰撞测试Ncap2016”(“New Car Assessment Program”新车评估程序)的协议中被引入。新标准尤其对于可接受的横向形变的幅度将更严格。

为了让驾驶员和乘客有更强的安全性，并且尤其为了该新标准，因此希望减小在对着支柱的侧向碰撞时的横向形变。

为了减小包括通道形状的底板的车辆的横向形变的幅度，已知例如和贴合于通道内部的衬里一起加固底板。为了起效，该加固件应该实施在通道的明显重要的纵向长度上，这显著影响车辆的重量。

公布的专利文件EP1912851B1公开了一种以平板形式实施、固定在通道形状的支脚上的底板的加固件。该教导是有利的，因为其足够有效地参与了底板形变的减小。然而，该平板阻止了通道的一部分的接入，这可能意味着改变车辆的安装尤其是对于排气管的固定。

发明内容

本发明旨在改善尤其在对着支柱的侧向碰撞时驾驶员和乘客的安全性。更具体地，本发明旨在提出用于增加包括通道形状的车辆底板结构的刚性的解决方法，以便在侧向碰撞时并且尤其在“支柱碰撞Ncap 2016”测试时，减小横向形变的幅度。

本发明涉及一种机动车辆底板，包括壁，其形成朝下的凹形的并在车辆的纵向方向上延伸的中央通道；以及一个或多个托架横梁，其固定在侧向于所述通道的壁的上表面上；以及一个或多个加固件，其固定在所述通道中的壁的下表面上，其特征在于，至少一个加固件是基本上直的型材，其在车辆的横向方向上在所述通道中延伸，所述型材纵向位于横梁处，以便在车辆的侧向碰撞的情况下增加所述底板的刚性。

根据本发明的有利方式，横向型材利用肋部固定在通道的底部，所述底部和型材沿着所述肋部形成空心体。

根据本发明的有利方式，所述型材是基本空心的，优选地为正方形型面，还更优选地为矩形型面。

根据本发明的有利方式，横向型材在横向方向上固定在大于通道的底部的50％上，优选地大于70％，更优选地大于90％。

有利地，通道的底部的宽度介于100mm和250mm之间。

根据本发明的有利方式，空心体的高度介于型材高度的30％和60％之间，优选地介于40％和50％之间。

有利地，空心体的高度介于50mm和90mm之间。

根据本发明的有利方式，型材形成卧倒的Ι形型面，型面的翼由两个竖直隔板形成。

根据本发明的有利方式，所述竖直隔板的下轮廓包括凹口，其能够从下方接受排气管的通路。

有利地，所述凹口与车辆的纵向轴线错开，以便为排气管中的探测器安排位置。

有利地，隔板包括舌片，其用于固定排气管的压板和/或排出气体的控制探测器。

根据本发明的有利方式，在凹口处的隔板的高度小于在隔板的侧端部处的高度的60％，优选地小于40％。

根据本发明的有利方式，型材由其侧端部利用肋部固定在通道的侧表面上，所述肋部优选地形成在所述型材的竖直隔板中。

有利地，型材的侧端部固定在通道的侧表面的大于50％的高度上。

根据本发明的有利方式，在车辆的纵向方向上，型材的宽度介于横梁的宽度的60％和140％之间，优选地介于80％和120％之间。

根据本发明的有利方式，型材由一个部件，优选由两个部件，还更优选地由三个部件实现，形成所述型材的所述部件优选地通过冲压成形。

有利地，型材的部件通过焊接的焊缝组装。

有利地，形成型材的由具有高断裂强度的钢制成的一个或多个部件的厚度小于3毫米。

有利地，钢具有Re>450Mpa的弹性极限和Rm>750Mpa的断裂强度。

本发明还涉及一种机动车辆，其包括包含两根纵梁的车身下部；固定在两个梁上的底板，其特征在于，底板是根据本发明的底板。

根据本发明的有利方式，型材安装在前托架的后横梁的轴线上，特别是在驾驶员或乘客的头部处，以便对支柱的侧向碰撞的情况下加固底板。

有利地，在对着支柱的侧向碰撞的测试的情况下，车辆的横向形变减小了超过15％。

有利地，横向形变的减小值介于50mm和80mm之间。

本发明的方法是有利的，因为在对着支柱的侧向碰撞时，尤其在“支柱碰撞测试Ncap 2016”时，其允许减小横向形变的幅度。事实上，加固直型材定向在横向方向上以在侧向碰撞时以压缩做功；其在横梁的轴线上的定位与导向形变路径和吸收能量的纵梁有关。由此实施的底板的刚性允许减少车辆的横向形变的幅度。此外，与加固件的型面有关的加固效率倾向于减少车辆重量的增加；型材在安装时也可以易于添加，而无需因为车辆的结构接口，尤其是具有排气管的车辆的结构接口而重新配置。

附图说明

借助描述和附图更好地理解本发明的其它特征和优点，在附图中：

-图1示出车辆对着固定支柱的侧向碰撞测试的条件；

-图2是根据本发明的车辆底板的立体图；

-图3是根据第一实施方式的在加固直型材处的图2的底板的纵向截面图；

-图4是根据第二实施方式的加固直型材的立体图；

-图5是根据第二实施方式的在型材处的图2的底板的横向截面图；

-图6是根据第二实施方式的在型材处的图2的底板的仰视图。

具体实施方式

图1已经在前文讨论现有技术的范围中描述了。

图2是安装在两根纵梁4上的机动车辆底板2的立体图。底板2包括壁6，其形成朝下的凹形的并在车辆的纵向方向上延伸的中央通道8。底板2还包括一个或多个托架横梁10，其固定在侧向于通道8的壁6的上表面11上。作为示例并且不限制本发明的范围，托架12被固定在底板2上示出。

包括具有通道形状的底板的车辆是特别可变形的。事实上，在侧向碰撞时，主要定向在竖直方向中的通道的表面主要以剪切方式做功，并且形成底板的优先形变区域。没有其它措施并且由于通道的该较弱的刚性，这种底板是特别可变形的。为了弥补该不足并且在本发明的范围内，底板2包括固定在通道8中且在壁6的下表面13上的至少一个加固直型材14，型材14在车辆的横向方向中延伸。直型材14也固定在通道8的侧表面16上，并且位于托架横梁10处。直型材14和横梁10在相同的轴线中，它们在侧向碰撞时一同主要以压缩方式做功。根据优选的实施方式，这种直型材14位于前托架12的后横梁17处，特别是在驾驶员或乘客的头部处，以便在对支柱的侧向碰撞的情况下加固底板。为了进一步改善底板的刚性，型材14可以固定在多个其它横梁10的轴线上。直型材14可以具有空心的型面，例如正方形或矩形。

图3是根据不限定本发明范围的第一实施方式的在加固直型材14处的底板2的纵向截面图。在通道8中、在壁6的下表面13下方示出型材14。型材利用肋部20固定于通道8的底部18，所述底部18和型材14沿着所述肋部20形成空心体22。横向型材14可以在其横向方向上固定在大于50％的通道的底部上，型材也可以固定在大于70％甚至大于90％的通道的底部上。通道8的底部18的宽度可以介于100mm和250mm之间。空心体22的高度介于型材14的高度24的30％和60％之间，优选地介于40％和50％之间。在这种情况下，空心体22的高度可以介于50mm至90mm之间。由此实施的空心体22是特别有利的，因为其相对于开放式型面，在车辆的横向方向上增加了型材14的抗压强度。

图3使得型材14的直型面特别可见。型材呈卧倒的I形，型材14的翼形成两个竖直隔板26。型材14可以由一个或多个部件实现；在优选的实施方式中，型材在其腹板27处由相互焊接的两个部件制成。竖直隔板26的下轮廓28包括从下方接受排气管32的通路的凹口30。型材14由其侧端部利用肋部42固定在通道8的侧表面16上。肋部42可以形成在型材14的竖直隔板26中。型材的侧端部可以固定在通道8的侧表面16的大于50％的高度上。还可以在图中看到，在通道8中、在加固直型材14下方通过的排气管32。

图4和图5示出根据第二实施方式的根据本发明的加固直型材14。

图4是呈卧倒的I形的型材14的立体图。型材14在这种情况下由三个部件实现，第一部件44在组装件里的中央，第二部件和第三部件各自是设置在与中央部件44相反的两侧的隔板26。组装件的中央部件形成型面的腹板27以及型面的翼的上部分46，型面的翼的下部分通过竖直隔板26形成。可以看到形成竖直隔板的凹口30的下部轮廓28。在凹口30处的隔板26的高度29小于在其侧端部36处的高度的60％，也可以小于该高度的40％，这为排气管提供了安置空间。一旦中央部件44安装在通道中，其用于与通道的底部一起形成空心体。可以看到实施在中央部件44中的固定在通道的底部的肋部20，还可以在型材14的端部50处看到固定在通道的侧表面的肋部42。肋部42在这种情况下实施在竖直隔板26中以及在中央部件44中。

图4中示出的实施方式是特别有利的，因为形成型材14的部件26,44中的每一个可以是易冲压的钢制钣金件。钣金件然后通过焊接或者通过螺钉/螺母系统组装，钣金件在这种情况下是焊接的。钣金件的厚度优选地小于3毫米，它们中的至少一个可以由具有高断裂强度的钢材制成。钢材可以具有Re>450MPa的弹性极限和Rm>750MPa的断裂强度，本领域技术人员能够根据这两种力学特征来选择钢材牌号。隔板26可以包括用于固定设备的舌片52。

图5是根据第二实施方式的在加固型材14处的车辆底板2的横向截面图。可以在型材14的轴线上看到纵梁4、安装在纵梁4上并且形成通道8的底板的壁6和固定在壁6的上表面11上的横梁10。涉及到型材14，切割(la coupe)是在固定在通道8的侧表面16上的肋部42处以及在固定在通道底部18的肋部20处实现。所讨论的肋部42在大于侧表面的高度的70％上延伸，肋部20在其横向方向上在大于通道的底部18的70％上延伸。在竖直隔板26中的凹口30可以具有V形的形状，在这种情况下，其具有弯曲的形状。排气管32位于凹口30处。可以看到以虚线表示的型材14的腹板27。

图6是根据本发明的底板2的仰视立体图，型材14是根据关于图5示出的第二实施方式的型材。加固直型材14固定在通道8中壁6的下表面13的下方并且在两根横梁10的轴线中(以虚线示出)。可以看到通道8的朝下定向的凹形形状以及安置在通道8中加固直型材14处的排气管32，更确切地，在型材14的竖直隔板26的凹口30处。固定压板54安装在隔板26的固定舌片52上。固定压板在这种情况下允许与排气的控制探测器56的安装相关的设备的固定。为了简化探测器56在通道中的安置，凹口可以相对于车辆的纵向轴线侧向错开。在车辆的纵向方向上，型材14的宽度58介于托架横梁10的宽度60的60％和140％之间。型材的宽度58也可以介于横梁10的宽度60的80％至120％之间。

在制造方面，形成中央通道8的壁6通常通过组装三个冲压件实现，两个侧向冲压件围绕呈通道形状的中央冲压件安装。侧向冲压件通常焊接在中央冲压件的侧表面处的延长部分中或通过在中央冲压件的侧表面处的轻便的搭接来焊接。

Claims (10)

1.一种机动车辆底板(2)，其包括：

-壁(6)，其形成朝下的凹形的并在车辆的纵向方向上延伸的中央通道(8)；以及

-一个或多个托架横梁(10)，其固定在侧向于所述通道(8)的壁(6)的上表面(11)上；以及

-一个或多个加固件(14)，其固定在所述通道(8)中的壁(6)的下表面(13)上；

其特征在于，

至少一个加固件(14)是基本上直的型材(14)，其在车辆的横向方向上在所述通道(8)中延伸，所述型材(14)纵向位于横梁(10)处，以便在车辆的侧向碰撞的情况下增加所述底板(2)的刚性。

2.根据权利要求1所述的底板(2)，其特征在于，所述横向型材(14)利用肋部(20)固定在所述通道(8)的底部(18)，所述底部(18)和所述型材(14)沿着所述肋部(20)形成空心体(22)。

3.根据权利要求2所述的底板(2)，其特征在于，所述空心体的高度介于所述型材(14)的高度(24)的30％和60％之间，优选地介于40％和50％之间。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的底板(2)，其特征在于，所述型材(14)形成卧倒的I形型面，所述I形的翼由两个竖直隔板(26)形成。

5.根据权利要求4所述的底板(2)，其特征在于，所述竖直隔板(26)的下轮廓(28)包括凹口(30)，其能够从下方接收排气管(32)的通路。

6.根据权利要求4至5中任一项所述的底板(2)，其特征在于，在所述凹口(30)处的所述隔板(26)的高度(29)小于在隔板的侧端部(36)处的高度的60％，优选地小于40％。

7.根据权利要求4至6中任一项所述的底板(2)，其特征在于，所述型材(14)由其侧端部(50)利用肋部(42)固定在所述通道(8)的侧表面(16)上，所述肋部(42)优选地形成在所述型材(14)的竖直隔板(26)中。

8.根据权利要求1至7中任一项所述的底板(2)，其特征在于，所述型材由一个部件，优选地由两个部件(26)，还更优选地由三个部件(44,26)实现，形成所述型材(14)的所述部件(44,26)优选地通过冲压成形。

9.一种机动车辆(1)，其包括：

-两根纵梁(4)；

-底板(2)，其固定在两根纵梁(4)上；

其特征在于，所述底板(2)是根据权利要求1至8中任一项所述的底板。

10.根据权利要求9所述的机动车辆(1)，其特征在于，型材(14)安装在前托架(12)的后横梁(17)的轴线上，特别是在驾驶员或乘客的头部处，以便对支柱的侧向碰撞的情况下加固所述底板。