用于車用地板總成的傳力與變形結(jié)構(gòu)、車用地板總成和車的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及用于車用地板總成的傳力與變形結(jié)構(gòu)、車用地板總成以及汽車。該傳力與變形結(jié)構(gòu)包括門檻、地板、沿縱向布置于地板上且呈凸起狀的中央通道、沿橫向布置于地板上且兩端分別與門檻和中央通道相連的單座椅橫梁，門檻和所述中央通道上分別設(shè)置有門檻加強(qiáng)板和中央通道加強(qiáng)板，其中由單座椅橫梁和地板所構(gòu)成的第二區(qū)域的強(qiáng)度大于由門檻和門檻加強(qiáng)板所構(gòu)成的第三區(qū)域的強(qiáng)度，并且第三區(qū)域的強(qiáng)度大于由中央通道所構(gòu)成的第一區(qū)域的強(qiáng)度。采用本實(shí)用新型能傳遞碰撞力并通過控制變形模式，減少側(cè)面柱碰中側(cè)面結(jié)構(gòu)的侵入量，尤其能夠避免大量變形發(fā)生在乘員側(cè)地板處，保證了乘員的生存空間。它可使車身各種材料分布更加合理，顯著節(jié)約成本并減輕車身重量。
【專利說明】用于車用地板總成的傳力與變形結(jié)構(gòu)、車用地板總成和車
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及傳力與變形結(jié)構(gòu)，尤其涉及一種用于車用地板總成的傳力與變形結(jié)構(gòu)、車用地板總成以及汽車。本實(shí)用新型屬于汽車被動安全領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]前地板總成與門檻結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)直接決定側(cè)面柱碰車身安全的好與壞。在側(cè)面柱碰工況下，剛性柱對側(cè)面結(jié)構(gòu)會造成極大的侵入，而被侵入的車門和地板則會擠壓乘員艙，直接危害到乘員的人身安全。一般來說，侵入量越大，乘員所受到的傷害也越嚴(yán)重。所以，側(cè)面柱碰主要設(shè)計(jì)目標(biāo)則是減少側(cè)面結(jié)構(gòu)的侵入量，由于地板總成結(jié)構(gòu)的重要性，也即怎樣盡可能的減少地板結(jié)構(gòu)在碰撞方向的侵入量。
[0003]針對側(cè)面柱碰的問題，在傳統(tǒng)的車身結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，地板總成結(jié)構(gòu)一般是采用雙座椅橫梁，如圖1所示。在碰撞力F的作用下，為了減少側(cè)面柱碰中的侵入量，通常會盡量提高門檻、地板橫梁的材料及厚度。這樣的設(shè)計(jì)一方面大量使用高強(qiáng)度鋼材，因此增加了成本；另一方面，由于厚度的提高會導(dǎo)致車身重量增加，因此不利于輕量化設(shè)計(jì)趨勢。最重要的是，這種類型的設(shè)計(jì)并不能有效地傳遞和分散碰撞力，卻會導(dǎo)致大量的變形發(fā)生在乘員側(cè)地板處，因而不利于對乘員的保護(hù)。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0004]有鑒于此，本實(shí)用新型的目的在于提供一種用于車用地板總成的傳力與變形結(jié)構(gòu)、車用地板總成以及汽車，從而有效解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述及其他方面的問題。
[0005]為實(shí)現(xiàn)上述實(shí)用新型目的，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案如下:
[0006]一種用于車用地板總成的傳力與變形結(jié)構(gòu)，所述傳力與變形結(jié)構(gòu)包括門檻、地板、沿縱向布置于地板上且呈凸起狀的中央通道、沿橫向布置于地板上且兩端分別與所述門檻和中央通道相連的單座椅橫梁，所述門檻和所述中央通道上分別設(shè)置有門檻加強(qiáng)板和中央通道加強(qiáng)板，其中由所述單座椅橫梁和地板所構(gòu)成的第二區(qū)域的強(qiáng)度大于由所述門檻和門檻加強(qiáng)板所構(gòu)成的第三區(qū)域的強(qiáng)度，并且所述第三區(qū)域的強(qiáng)度大于由所述中央通道所構(gòu)成的第一區(qū)域的強(qiáng)度。
[0007]在上述的傳力與變形結(jié)構(gòu)中，可選地，所述單座椅橫梁被布置成與發(fā)生側(cè)面柱碰時(shí)所傳遞輸入的碰撞力的方向位于同一縱向平面內(nèi)或者兩個(gè)相鄰的縱向平面內(nèi)，所述兩個(gè)相鄰的縱向平面之間的最大間距為30_。
[0008]在上述的傳力與變形結(jié)構(gòu)中，可選地，所述門檻加強(qiáng)板被對稱布置在所述單座椅橫梁的兩側(cè)。
[0009]在上述的傳力與變形結(jié)構(gòu)中，可選地，所述中央通道加強(qiáng)板與所述單座椅橫梁沿橫向平行布置。
[0010]在上述的傳力與變形結(jié)構(gòu)中，可選地，所述第一區(qū)域的強(qiáng)度被設(shè)置成所述第一區(qū)域在承載當(dāng)發(fā)生側(cè)面柱碰后所傳遞輸入的碰撞力時(shí)發(fā)生變形，所述第二區(qū)域的強(qiáng)度被設(shè)置成所述第二區(qū)域在將由所述第一區(qū)域傳遞輸入的碰撞力傳遞給所述第三區(qū)域時(shí)不發(fā)生變形，所述第三區(qū)域的強(qiáng)度被設(shè)置成所述第三區(qū)域在承載由所述第二區(qū)域傳遞輸入的碰撞力時(shí)發(fā)生變形。
[0011]一種車用地板總成，所述車用地板總成具有如以上任一項(xiàng)所述的傳力與變形結(jié)構(gòu)。
[0012]一種汽車，所述汽車上設(shè)置有如以上任一項(xiàng)所述的傳力與變形結(jié)構(gòu)，或者所述汽車上設(shè)置有如以上所述的車用地板總成。
[0013]本實(shí)用新型的有益效果在于:與現(xiàn)有技術(shù)相比較，采用本實(shí)用新型能夠傳遞碰撞力并通過控制變形模式，減少側(cè)面柱碰中側(cè)面結(jié)構(gòu)的侵入量，尤其是能夠避免大量變形發(fā)生在乘員側(cè)地板處，保證了乘員的生存空間。此結(jié)構(gòu)能夠使車身各種材料分布更加合理，顯著的節(jié)約成本與減輕車身重量。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0014]以下將結(jié)合附圖和實(shí)施例，對本實(shí)用新型的技術(shù)方案作進(jìn)一步詳細(xì)描述。
[0015]圖1是一種傳統(tǒng)地板總成與門檻的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0016]圖2是根據(jù)本實(shí)用新型一個(gè)實(shí)施例結(jié)構(gòu)的截面示意圖。
[0017]圖3是根據(jù)本實(shí)用新型一個(gè)實(shí)施例結(jié)構(gòu)的實(shí)例示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0018]需要說明的是，以下將以示例方式來具體說明本實(shí)用新型的用于車用地板總成的傳力與變形結(jié)構(gòu)、車用地板總成以及汽車的原理、特點(diǎn)以及優(yōu)點(diǎn)，然而所有的描述僅是用來進(jìn)行說明的，而不應(yīng)將它們理解為對本實(shí)用新型形成任何的限制。此外，在本文所提及的各實(shí)施例中予以描述或隱含的任意單個(gè)技術(shù)特征，或者被顯示或隱含在各附圖中的任意單個(gè)技術(shù)特征，仍然可以在這些技術(shù)特征(或其等同物)之間繼續(xù)進(jìn)行任意組合或者刪減，從而獲得可能未在本文中直接提及的本實(shí)用新型的更多其他實(shí)施例。
[0019]如前所述，本實(shí)用新型的目的是根據(jù)汽車側(cè)面柱碰工況的特點(diǎn)，設(shè)計(jì)出更好的傳力路徑以及更合理的變形模式，從而提供一種新穎的地板總成傳力與變形結(jié)構(gòu)。依據(jù)以上設(shè)計(jì)思路，需要考慮確保在側(cè)面柱碰工況下能夠?qū)⑴鲎擦鬟f給門檻，經(jīng)由門檻再將碰撞力傳遞到非碰撞側(cè)；并且經(jīng)過優(yōu)化設(shè)計(jì)來允許并控制中通道結(jié)構(gòu)讓其發(fā)生一定量的變形，從而減少乘員側(cè)下地板及門檻、車門的變形。如此，通過地板總成與門檻梁的傳力與變形結(jié)構(gòu)，就可以有效減輕乘員在柱碰中的傷害程度。
[0020]為了解決上述技術(shù)問題，請參照圖2所示，本實(shí)用新型給出了一個(gè)示例性的傳力與變形結(jié)構(gòu)。其中，該傳力與變形結(jié)構(gòu)包括門檻4、地板5、單座椅橫梁6、中央通道7，單座椅橫梁6沿著橫向布置在地板5上并且其兩端分別與門檻4和中央通道7相連，中央通道7沿著縱向布置在地板5上并且呈凸起狀。此外，在門檻4和中央通道7上還分別設(shè)置了門檻加強(qiáng)板和中央通道加強(qiáng)板。如此，就分別由中央通道7構(gòu)成了第一區(qū)域1，由單座椅橫梁6和地板5構(gòu)成了第二區(qū)域2，并且由門檻4和門檻加強(qiáng)板構(gòu)成了第三區(qū)域3，其中在結(jié)構(gòu)強(qiáng)度方面，上述第二區(qū)域2的強(qiáng)度大于第三區(qū)域3的強(qiáng)度，而且第三區(qū)域3的強(qiáng)度大于第一區(qū)域I的強(qiáng)度，即第二區(qū)域2的強(qiáng)度最強(qiáng)，其次是第三區(qū)域3，最后是第一區(qū)域I。通過采用以上結(jié)構(gòu)，就能夠通過這樣的地板總成與門檻梁的傳力與變形結(jié)構(gòu)來減少在側(cè)面柱碰工況下的乘員側(cè)下地板及門檻、車門的變形量，有效保護(hù)駕乘人員，提高行車安全性能。
[0021]再如圖3所示，在本實(shí)用新型的這個(gè)優(yōu)選實(shí)施實(shí)例中，可看出本實(shí)用新型的用于車用地板總成的傳力與變形結(jié)構(gòu)的碰撞力傳遞路徑及變形模式的設(shè)計(jì)。
[0022]對于圖3中所展示出的結(jié)構(gòu)，在設(shè)計(jì)上需要說明的是:在布置方面，可以將單座椅橫梁6布置成與發(fā)生側(cè)面柱碰時(shí)所傳遞輸入的碰撞力F的方向位于同一個(gè)縱向平面內(nèi)，或者與該碰撞力F的方向位于兩個(gè)相鄰的縱向平面內(nèi)(二者之間的最大間距控制在30mm上下)。此外，在可選情形下，可以將門檻加強(qiáng)板盡量對稱布置在單座椅橫梁6的兩側(cè)。另外，在可選情形下，可以將中央通道加強(qiáng)板與單座椅橫梁6沿著橫向盡量平行布置。
[0023]在以上實(shí)例中，對于來自側(cè)面方向的碰撞力F，第三區(qū)域3首先與剛性柱發(fā)生接觸，然后產(chǎn)生碰撞力，這樣的碰撞力首先傳遞給第三區(qū)域3，也即第三區(qū)域3首先發(fā)生變形。在第三區(qū)域3發(fā)生變形的同時(shí)，將碰撞力F通過第二區(qū)域2?？梢愿鶕?jù)強(qiáng)度設(shè)置要求，第二區(qū)域2不發(fā)生變形就將碰撞力傳遞給第一區(qū)域I，第一區(qū)域I發(fā)生一定程度的變形并且將剩余的碰撞力傳遞到非撞擊側(cè)(參見圖3中示意性標(biāo)示出的傳遞力f)。在以上實(shí)例中，可以設(shè)計(jì)成在第三區(qū)域3變形達(dá)到預(yù)定變形程度之后，第一區(qū)域I才開始發(fā)生變形，例如在圖3中就以波浪曲線示意方式形象化地圖示出了第一區(qū)域I和第三區(qū)域3處的變形。需要注意的是，在本實(shí)例中是僅僅讓第一區(qū)域I發(fā)生預(yù)定變形程度，隨后第三區(qū)域3和第一區(qū)域I均停止變形，即它們將不再承載碰撞力的剩余部分，而是由第一區(qū)域I將剩余的碰撞力傳遞到非碰撞側(cè)。
[0024]如前所述，根據(jù)本實(shí)用新型的以上這些設(shè)計(jì)思路，可以采用一系列設(shè)計(jì)和變型來實(shí)現(xiàn)新型的地板總成與門檻結(jié)構(gòu)的碰撞力傳遞與變形模式。由此，可以將這樣的傳力與變形結(jié)構(gòu)安裝應(yīng)用到車用地板總成和汽車上，從而充分發(fā)揮出本實(shí)用新型所具有的前述技術(shù)優(yōu)勢。
[0025]以上列舉了實(shí)例來詳細(xì)闡明本實(shí)用新型的用于車用地板總成的傳力與變形結(jié)構(gòu)、車用地板總成以及汽車，這些示例僅供說明本實(shí)用新型的原理及其實(shí)施方式之用，而非對本實(shí)用新型的限制，在不脫離本實(shí)用新型的精神和范圍的情況下，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員還可以做出各種變形和改進(jìn)。因此，所有等同的技術(shù)方案均應(yīng)屬于本實(shí)用新型的范疇并為本實(shí)用新型的各項(xiàng)權(quán)利要求所限定。
【權(quán)利要求】
1.一種用于車用地板總成的傳力與變形結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述傳力與變形結(jié)構(gòu)包括門檻、地板、沿縱向布置于地板上且呈凸起狀的中央通道、沿橫向布置于地板上且兩端分別與所述門檻和中央通道相連的單座椅橫梁，所述門檻和所述中央通道上分別設(shè)置有門檻加強(qiáng)板和中央通道加強(qiáng)板，其中由所述單座椅橫梁和地板所構(gòu)成的第二區(qū)域的強(qiáng)度大于由所述門檻和門檻加強(qiáng)板所構(gòu)成的第三區(qū)域的強(qiáng)度，并且所述第三區(qū)域的強(qiáng)度大于由所述中央通道所構(gòu)成的第一區(qū)域的強(qiáng)度。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的傳力與變形結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述單座椅橫梁被布置成與發(fā)生側(cè)面柱碰時(shí)所傳遞輸入的碰撞力的方向位于同一縱向平面內(nèi)或者兩個(gè)相鄰的縱向平面內(nèi)，所述兩個(gè)相鄰的縱向平面之間的最大間距為30mm。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的傳力與變形結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述門檻加強(qiáng)板被對稱布置在所述單座椅橫梁的兩側(cè)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的傳力與變形結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述中央通道加強(qiáng)板與所述單座椅橫梁沿橫向平行布置。
5.根據(jù)權(quán)利要求1-4中任一項(xiàng)所述的傳力與變形結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述第一區(qū)域的強(qiáng)度被設(shè)置成所述第一區(qū)域在承載當(dāng)發(fā)生側(cè)面柱碰后所傳遞輸入的碰撞力時(shí)發(fā)生變形，所述第二區(qū)域的強(qiáng)度被設(shè)置成所述第二區(qū)域在將由所述第一區(qū)域傳遞輸入的碰撞力傳遞給所述第三區(qū)域時(shí)不發(fā)生變形，所述第三區(qū)域的強(qiáng)度被設(shè)置成所述第三區(qū)域在承載由所述第二區(qū)域傳遞輸入的碰撞力時(shí)發(fā)生變形。
6.一種車用地板總成，其特征在于，所述車用地板總成具有如權(quán)利要求1-5中任一項(xiàng)所述的傳力與變形結(jié)構(gòu)。
7.一種汽車，其特征在于，所述汽車上設(shè)置有如權(quán)利要求1-5中任一項(xiàng)所述的傳力與變形結(jié)構(gòu)，或者所述汽車上設(shè)置有如權(quán)利要求6所述的車用地板總成。
【文檔編號】B62D25/20GK203486017SQ201320549220
【公開日】2014年3月19日 申請日期:2013年9月5日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月5日
【發(fā)明者】王祥, 王大志, 杜漢斌, 李碧浩, 趙立新, 于成祥, 郭鳳駿 申請人:上海汽車集團(tuán)股份有限公司