汽車的frp制艙室的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及汽車用的FRP制艙室，該FRP (Fiber Reinforce Plastic)制艙室具有將芯材夾持在位于車室內(nèi)側(cè)的內(nèi)層材(inner skin)與位于車室外側(cè)的外層材(outerskin)之間而構(gòu)成的底面板，并將支承懸架裝置的副車架緊固在埋設(shè)于所述芯材內(nèi)的嵌入部件上。
【背景技術(shù)】
[0002]根據(jù)下述專利文獻(xiàn)I公知一種技術(shù)，即，埋設(shè)于CFRP (碳纖維強(qiáng)化樹脂)的規(guī)定位置處的嵌件由巴爾薩木棉纖維(balsa)制芯材、保持在芯材內(nèi)部的金屬制嵌入部件、和將芯材及嵌入部件的表面覆蓋的CFRP制覆蓋層構(gòu)成。
[0003]另外，根據(jù)下述專利文獻(xiàn)2公知一種技術(shù)，即，將泡沫芯材夾持在上壁與下壁之間而構(gòu)成由CFRP成形為浴盆狀的汽車艙室的底面板，使墊圈從上壁側(cè)與從下壁側(cè)向上壁側(cè)嵌入至底面板內(nèi)的金屬制軸環(huán)(collar)主體的上端抵接，并將貫穿座椅導(dǎo)軌及墊圈的螺栓與軸環(huán)主體螺合，由此將座椅固定在底面板上。
[0004]現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
[0005]專利文獻(xiàn)1:日本特開2006-175606號公報(bào)
[0006]專利文獻(xiàn)2:日本特開2010-208445號公報(bào)
[0007]然而，在上述專利文獻(xiàn)I的記載中，嵌件由芯材、嵌入部件及覆蓋層構(gòu)成，因此，不僅嵌件的構(gòu)造復(fù)雜化而導(dǎo)致成本升高，還存在其尺寸大型化而缺乏通用性的問題。
[0008]另外，在上述專利文獻(xiàn)2的記載中，嵌入部件即軸環(huán)主體是單純的圓筒狀部件，難以將輸入到軸環(huán)主體的載荷向泡沫芯材高效地傳遞，因此，需要將與軸環(huán)主體的外周面抵接的CFRP制的圓筒狀嵌入體埋設(shè)到泡沫芯材中來進(jìn)行加強(qiáng)，而存在零件數(shù)增加而導(dǎo)致成本升高的問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]本發(fā)明是鑒于上述情況提出的，其目的在于，在將支承懸架裝置的副車架緊固到埋設(shè)于FRP制底面板內(nèi)的嵌入部件上時(shí)，能夠提高該嵌入部件的載荷支承性能。
[0010]為了達(dá)成上述目的，根據(jù)本發(fā)明提出了一種FRP制艙室，該FRP制艙室具有將芯材夾持在位于車室內(nèi)側(cè)的內(nèi)層材與位于車室外側(cè)的外層材之間而構(gòu)成的底面板，并將支承懸架裝置的副車架緊固在埋設(shè)于所述芯材內(nèi)的嵌入部件上，其第I特征在于，通過具有沿前后方向延伸的多個(gè)凹凸部的波紋板而構(gòu)成所述芯材，并使在俯視下呈三角形的所述嵌入部件的一個(gè)頂點(diǎn)指向車寬方向的外側(cè)或內(nèi)側(cè)，并使夾著所述頂點(diǎn)的兩條邊與所述芯材抵接。
[0011]另外，根據(jù)本發(fā)明提出了一種汽車的FRP制艙室，在上述第I特征的基礎(chǔ)上，其第2特征在于，將支承所述副車架的副車架支承部件在所述三角形的三個(gè)頂點(diǎn)處與所述嵌入部件緊固，在所述副車架支承部件上形成向所述嵌入部件內(nèi)鼓出的鼓出部，使供螺栓螺合的螺栓孔延伸至所述鼓出部內(nèi)，所述螺栓將所述副車架緊固在所述副車架支承部件上。
[0012]另外，根據(jù)本發(fā)明提出了一種汽車的FRP制艙室，在上述第I或第2特征的基礎(chǔ)上，其第3特征在于，在將所述外層材夾持在所述副車架支承部件與所述嵌入部件之間的狀態(tài)下，通過從所述內(nèi)層材側(cè)插入到形成在所述嵌入部件上的緊固用孔中的第一螺栓，而將該嵌入部件與所述副車架支承部件緊固，并通過從所述內(nèi)層材側(cè)插入到所述緊固用孔中的第二螺栓，而將該內(nèi)層材與所述嵌入部件緊固。
[0013]另外，根據(jù)本發(fā)明提出了一種汽車的FRP制艙室，在上述第I?第3中任一項(xiàng)的特征的基礎(chǔ)上，其第4特征在于，所述艙室具有從所述底面板的車寬方向兩側(cè)部向后方延伸的下縱梁，使將所述下縱梁的內(nèi)部分隔成上部空間和下部空間的分隔部件的前端位于所述嵌入部件的附近。
[0014]另外，根據(jù)本發(fā)明提出了一種汽車的FRP制艙室，在上述第I?第4中任一項(xiàng)的特征的基礎(chǔ)上，其第5特征在于，與所述底面板的后方相連的前底面板是將芯材夾持在所述內(nèi)層材與所述外層材之間而構(gòu)成的，該芯材由具有沿前后方向延伸的多個(gè)凹凸部的波紋板構(gòu)成，所述底面板的芯材的凹凸部與所述前底面板的芯材的凹凸部連續(xù)。
[0015]另外，根據(jù)本發(fā)明提出了一種汽車的FRP制艙室，在上述第I特征的基礎(chǔ)上，其第6特征在于，將芯材夾持在所述內(nèi)層材與所述外層材之間而構(gòu)成將所述艙室的左右的下縱梁之間連接的前底面板，所述前底面板通過使所述內(nèi)層材的車寬方向中央部沿前后方向延伸的底板通道、和使所述內(nèi)層材的前后方向中央部沿車寬方向延伸的橫梁，而被劃分為左右的前部區(qū)域和左右的后部區(qū)域，所述左右的前部區(qū)域的所述芯材具有從所述下縱梁及所述橫梁向車寬方向內(nèi)側(cè)且向前方以波紋狀延伸的凹凸部，并且所述左右的后部區(qū)域的所述芯材具有從所述下縱梁及所述橫梁向車寬方向內(nèi)側(cè)且向后方以波紋狀延伸的凹凸部。
[0016]另外，根據(jù)本發(fā)明提出了一種汽車的FRP制艙室，在上述第6特征的基礎(chǔ)上，其第7特征在于，所述左右的前部區(qū)域的所述芯材具有以與其相連的所述下縱梁的前部側(cè)為中心且以波紋狀延伸的所述凹凸部，并且，所述左右的后部區(qū)域的所述芯材具有以與其相連的所述下縱梁的后部側(cè)為中心且以波紋狀延伸的所述凹凸部。
[0017]另外，根據(jù)本發(fā)明提出了一種汽車的FRP制艙室，在上述第7特征的基礎(chǔ)上，其第8特征在于，所述左右的前部區(qū)域的所述芯材具有從所述波紋狀的凹凸部的端部向前方延伸的直線狀的凹凸部，所述左右的后部區(qū)域的所述芯材具有從所述波紋狀的凹凸部的端部向后方延伸的直線狀的凹凸部。
[0018]另外，根據(jù)本發(fā)明提出了一種汽車的FRP制艙室，在上述第8特征的基礎(chǔ)上，其第9特征在于，所述艙室具有由底面板和垂直壁構(gòu)成的儀表板，其中，該底面板從所述前底面板的前端向斜上方傾斜地延伸，該垂直壁從所述底面板的前端向上方延伸，所述底面板是將芯材夾持在所述內(nèi)層材與所述外層材之間而構(gòu)成的，形成在所述底面板的芯材上且沿前后方向以直線狀延伸的所述凹凸部，與所述左右的前部區(qū)域的所述芯材的直線狀的凹凸部連接。
[0019]另外，根據(jù)本發(fā)明提出了一種汽車的FRP制艙室，在上述第6?第9中任一項(xiàng)的特征的基礎(chǔ)上，其第10特征在于，在所述內(nèi)層材中的所述前底面板與所述下縱梁的邊界處形成沿前后方向延伸的傾斜面，并將所述傾斜面和所述外層材與沿前后方向延伸的框架部件彡口口 O
[0020]另外，根據(jù)本發(fā)明提出了一種汽車的FRP制艙室，在上述第10特征的基礎(chǔ)上，其第11特征在于，所述框架部件是筒狀的中空部件。
[0021]另外，根據(jù)本發(fā)明提出了一種汽車的FRP制艙室，在上述第6?第11中任一項(xiàng)的特征的基礎(chǔ)上，其第12特征在于，從所述前底面板的后端沿車寬方向延伸的后壁立起，且所述后壁的車寬方向兩端部向所述下縱梁的截面內(nèi)突出。
[0022]另外，根據(jù)本發(fā)明提出了一種汽車的FRP制艙室，在上述第I特征的基礎(chǔ)上，其第13特征在于，所述內(nèi)層材具有:前橫梁，其具有前壁、上壁及后壁且沿車寬方向延伸；和后橫梁，其具有前壁、上壁及后壁且沿車寬方向延伸，將支承座椅前部的前部嵌入部件固定在所述前橫梁的前壁上，并將支承所述座椅后部的后部嵌入部件固定在所述后橫梁的上壁及所述外層材上。
[0023]另外，根據(jù)本發(fā)明提出了一種汽車的FRP制艙室，在上述第13特征的基礎(chǔ)上，其第14特征在于，所述前部嵌入部件由具有凸緣的主體部和與所述主體部嵌合的墊圈構(gòu)成，該墊圈的直徑與所述凸緣相同或在其之上，將所述凸緣與所述前橫梁的前壁的背面粘接，并將所述墊圈與所述前橫梁的前壁的表面粘接。
[0024]另外，根據(jù)本發(fā)明提出了一種汽車的FRP制艙室，在上述第13或第14特征的基礎(chǔ)上，其第15特征在于，所述后部嵌入部件由主體部和墊圈構(gòu)成，其中，該主體部與所述后橫梁的前壁、上壁及后壁的背面嵌合，且與所述外層材的背面抵接并由螺栓固定，該墊圈夾著所述后橫梁的上壁而壓入至所述主體部內(nèi)。
[0025]另外，根據(jù)本發(fā)明提出了一種汽車的FRP制艙室，在上述第13?第15中任一項(xiàng)的特征的基礎(chǔ)上，其第16特征在于，具有與所述前底面板的車寬方向外側(cè)一體相連的下縱梁，在所述內(nèi)層材中的所述前底面板與所述下縱梁的邊界處形成沿前后方向延伸的傾斜面，通過沿前后方向延伸的框架部件將所述傾斜面和所述外層材結(jié)合，所述前橫梁的高度與所述傾斜面的高度大致一致。
[0026]另外，根據(jù)本發(fā)明提出了一種汽車的FRP制艙室，在上述第13?第16中任一項(xiàng)的特征的基礎(chǔ)上，其第17特征在于，隔著車身中心線的左右的所述芯材的前半部具有以與其相連的下縱梁的前部側(cè)為中心且以波紋狀形成的凹凸部，并且，隔著車身中心線的左右的所述芯材的后半部具有以與其相連的所述下縱梁的后部側(cè)為中心且以波紋狀形成的凹凸部，所述前橫梁位于所述芯材的前半部與后半部的邊界上。
[0027]此外，實(shí)施方式中的立起部(kick-up) 26與本發(fā)明的后壁對應(yīng)，實(shí)施方式中的傾斜壁37與本發(fā)明的底面板對應(yīng)，實(shí)施方式中的前橫梁40與車輪罩的橫梁對應(yīng)，另外，實(shí)施方式中的波紋狀的凹凸部42a與本發(fā)明的凹凸部對應(yīng)，實(shí)施方式中的直線狀的凹凸部43a與本發(fā)明的凹凸部對應(yīng)，實(shí)施方式中的前部分隔部件47與本發(fā)明的分隔部件對應(yīng)，實(shí)施方式中的前副車架91與本發(fā)明的副車架對應(yīng)，實(shí)施方式中的前部嵌入部件93與本發(fā)明的嵌入部件對應(yīng)，實(shí)施方式中的螺栓孔93a、大徑孔93b及小徑孔93c與本發(fā)明的緊固用孔對應(yīng)。
[0028]發(fā)明效果
[0029]根據(jù)本發(fā)明的第I特征，F(xiàn)RP制艙室具有將芯材夾持在位于車室內(nèi)側(cè)的內(nèi)層材與位于車室外側(cè)的外層材之間而構(gòu)成的底面板，并且支承懸架裝置的副車架緊固在埋設(shè)于芯材內(nèi)的嵌入部件上。通過具有沿前后方向延伸的多個(gè)凹凸部的波紋板而構(gòu)成芯材，使在俯視下呈三角形的嵌入部件的一個(gè)頂點(diǎn)指向車寬方向的外側(cè)或內(nèi)側(cè)，并使夾著頂點(diǎn)的兩條邊與芯材抵接，因此，當(dāng)從懸架裝置向副車架輸入了車寬方向的載荷時(shí)，通過將該載荷從嵌入部件的夾著一個(gè)頂點(diǎn)的兩條邊向底面板的芯材分散并吸收，而能夠不會(huì)使嵌入部件的構(gòu)造復(fù)雜化地提高副車架相對于底面板的支承剛性。
[0030]另外，根據(jù)本發(fā)明的第2特征，將支承副車架的副車架支承部件在三角形的三個(gè)頂點(diǎn)處緊固在嵌入部件上，在副車架支承部件上形成向嵌入部件內(nèi)鼓出的鼓出部，使供螺栓螺合的螺栓孔延伸至鼓出部內(nèi)，該螺栓將副車架緊固在副車架支承部件上，因此，能夠使副車架支承部件小型化并減少來自嵌入部件的突出量，同時(shí)較長地形成供將副車架緊固在副車架支承部件上的螺栓螺合的螺栓孔來提高緊固力。
[0031]另外，根據(jù)本發(fā)明的第3特征，在將外層材夾持在副車架支承部件與嵌入部件之間的狀態(tài)下，通過從內(nèi)層材側(cè)插入到形成在嵌入部件上的緊固用孔中的第一螺栓而將該嵌入部件與副車架支承部件緊固，并通過從內(nèi)層材側(cè)插入到緊固用孔中的第二螺栓而將該內(nèi)層材與嵌入部件緊固，因此，能夠?qū)⒌谝宦菟暗诙菟◤膬?nèi)層材側(cè)插入至共通的緊固用孔中，并且，不僅能夠從內(nèi)層材所面對的車室側(cè)操作第一、第二螺栓來提高作業(yè)性，還能減少緊固用孔的數(shù)量而使構(gòu)造簡單化。而且，由于在外層材側(cè)未開有緊固用孔，所以能夠防止水等通過緊固用孔而浸入至車室側(cè)。
[0032]另外，根據(jù)本發(fā)明的第4特征，艙室具有從底面板的車寬方向左右兩側(cè)部向后方延伸的下縱梁，并使將下縱梁的內(nèi)部分隔成上部空間和下部空間的分隔部件的前端位于嵌入部件的附近，因此，能夠?qū)那度氩考斎胫恋酌姘宓男静纳系妮d荷經(jīng)由分隔部件向下縱梁有效地分散而將其支承。
[0033]另外，根據(jù)本發(fā)明的第5特征，與底面板的后方相連的前底面板是將由具有沿前后方向延伸的多個(gè)凹凸部的波紋板構(gòu)成的芯材夾持在內(nèi)層材與外層材之間夾持而構(gòu)成的，底面板的芯材的凹凸部與前底面板的芯材的凹凸部連續(xù)，因此，能夠?qū)那度氩考斎胫恋酌姘宓男静纳系妮d荷向前底面板的芯材有效地分散而將其支承。
[0034]另外，根據(jù)本發(fā)明的第6特征，將艙室的左右的下縱梁之間連接的前底面板是將芯材夾持在內(nèi)層材與外層材之間而構(gòu)成的。前底面板通過使內(nèi)層材的車寬方向中央部沿