用于車用地板總成的傳力與變形結構、車用地板總成和車的制作方法
【專利摘要】本實用新型涉及用于車用地板總成的傳力與變形結構、車用地板總成以及汽車。該傳力與變形結構包括門檻、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置有門檻加強板和中央通道加強板，其中由單座椅橫梁和地板所構成的第二區域的強度大于由門檻和門檻加強板所構成的第三區域的強度，并且第三區域的強度大于由中央通道所構成的第一區域的強度。采用本實用新型能傳遞碰撞力并通過控制變形模式，減少側面柱碰中側面結構的侵入量，尤其能夠避免大量變形發生在乘員側地板處，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構、車用地板總成和車
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及傳力與變形結構，尤其涉及一種用于車用地板總成的傳力與變形結構、車用地板總成以及汽車。本實用新型屬于汽車被動安全領域。
【背景技術】
[0002]前地板總成與門檻結構的設計直接決定側面柱碰車身安全的好與壞。在側面柱碰工況下，剛性柱對側面結構會造成極大的侵入，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重。所以，側面柱碰主要設計目標則是減少側面結構的侵入量，由于地板總成結構的重要性，也即怎樣盡可能的減少地板結構在碰撞方向的侵入量。
[0003]針對側面柱碰的問題，在傳統的車身結構設計中，地板總成結構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。這樣的設計一方面大量使用高強度鋼材，因此增加了成本；另一方面，由于厚度的提高會導致車身重量增加，因此不利于輕量化設計趨勢。最重要的是，這種類型的設計并不能有效地傳遞和分散碰撞力，卻會導致大量的變形發生在乘員側地板處，因而不利于對乘員的保護。
實用新型內容
[0004]有鑒于此，本實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構、車用地板總成以及汽車，從而有效解決現有技術中存在的上述及其他方面的問題。
[0005]為實現上述實用新型目的，本實用新型采用的技術方案如下:
[0006]一種用于車用地板總成的傳力與變形結構，所述傳力與變形結構包括門檻、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置有門檻加強板和中央通道加強板，其中由所述單座椅橫梁和地板所構成的第二區域的強度大于由所述門檻和門檻加強板所構成的第三區域的強度，并且所述第三區域的強度大于由所述中央通道所構成的第一區域的強度。
[0007]在上述的傳力與變形結構中，可選地，所述單座椅橫梁被布置成與發生側面柱碰時所傳遞輸入的碰撞力的方向位于同一縱向平面內或者兩個相鄰的縱向平面內，所述兩個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構中，可選地，所述門檻加強板被對稱布置在所述單座椅橫梁的兩側。
[0009]在上述的傳力與變形結構中，可選地，所述中央通道加強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構中，可選地，所述第一區域的強度被設置成所述第一區域在承載當發生側面柱碰后所傳遞輸入的碰撞力時發生變形，所述第二區域的強度被設置成所述第二區域在將由所述第一區域傳遞輸入的碰撞力傳遞給所述第三區域時不發生變形，所述第三區域的強度被設置成所述第三區域在承載由所述第二區域傳遞輸入的碰撞力時發生變形。
[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所述的傳力與變形結構。
[0012]一種汽車，所述汽車上設置有如以上任一項所述的傳力與變形結構，或者所述汽車上設置有如以上所述的車用地板總成。
[0013]本實用新型的有益效果在于:與現有技術相比較，采用本實用新型能夠傳遞碰撞力并通過控制變形模式，減少側面柱碰中側面結構的侵入量，尤其是能夠避免大量變形發生在乘員側地板處，保證了乘員的生存空間。此結構能夠使車身各種材料分布更加合理，顯著的節約成本與減輕車身重量。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0014]以下將結合附圖和實施例，對本實用新型的技術方案作進一步詳細描述。
[0015]圖1是一種傳統地板總成與門檻的結構示意圖。
[0016]圖2是根據本實用新型一個實施例結構的截面示意圖。
[0017]圖3是根據本實用新型一個實施例結構的實例示意圖。
【具體實施方式】
[0018]需要說明的是，以下將以示例方式來具體說明本實用新型的用于車用地板總成的傳力與變形結構、車用地板總成以及汽車的原理、特點以及優點，然而所有的描述僅是用來進行說明的，而不應將它們理解為對本實用新型形成任何的限制。此外，在本文所提及的各實施例中予以描述或隱含的任意單個技術特征，或者被顯示或隱含在各附圖中的任意單個技術特征，仍然可以在這些技術特征(或其等同物)之間繼續進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用新型的更多其他實施例。
[0019]如前所述，本實用新型的目的是根據汽車側面柱碰工況的特點，設計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構。依據以上設計思路，需要考慮確保在側面柱碰工況下能夠將碰撞力傳遞給門檻，經由門檻再將碰撞力傳遞到非碰撞側；并且經過優化設計來允許并控制中通道結構讓其發生一定量的變形，從而減少乘員側下地板及門檻、車門的變形。如此，通過地板總成與門檻梁的傳力與變形結構，就可以有效減輕乘員在柱碰中的傷害程度。
[0020]為了解決上述技術問題，請參照圖2所示，本實用新型給出了一個示例性的傳力與變形結構。其中，該傳力與變形結構包括門檻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上還分別設置了門檻加強板和中央通道加強板。如此，就分別由中央通道7構成了第一區域1，由單座椅橫梁6和地板5構成了第二區域2，并且由門檻4和門檻加強板構成了第三區域3，其中在結構強度方面，上述第二區域2的強度大于第三區域3的強度，而且第三區域3的強度大于第一區域I的強度，即第二區域2的強度最強，其次是第三區域3，最后是第一區域I。通過采用以上結構，就能夠通過這樣的地板總成與門檻梁的傳力與變形結構來減少在側面柱碰工況下的乘員側下地板及門檻、車門的變形量，有效保護駕乘人員，提高行車安全性能。
[0021]再如圖3所示，在本實用新型的這個優選實施實例中，可看出本實用新型的用于車用地板總成的傳力與變形結構的碰撞力傳遞路徑及變形模式的設計。
[0022]對于圖3中所展示出的結構，在設計上需要說明的是:在布置方面，可以將單座椅橫梁6布置成與發生側面柱碰時所傳遞輸入的碰撞力F的方向位于同一個縱向平面內，或者與該碰撞力F的方向位于兩個相鄰的縱向平面內(二者之間的最大間距控制在30mm上下)。此外，在可選情形下，可以將門檻加強板盡量對稱布置在單座椅橫梁6的兩側。另外，在可選情形下，可以將中央通道加強板與單座椅橫梁6沿著橫向盡量平行布置。
[0023]在以上實例中，對于來自側面方向的碰撞力F，第三區域3首先與剛性柱發生接觸，然后產生碰撞力，這樣的碰撞力首先傳遞給第三區域3，也即第三區域3首先發生變形。在第三區域3發生變形的同時，將碰撞力F通過第二區域2。可以根據強度設置要求，第二區域2不發生變形就將碰撞力傳遞給第一區域I，第一區域I發生一定程度的變形并且將剩余的碰撞力傳遞到非撞擊側(參見圖3中示意性標示出的傳遞力f)。在以上實例中，可以設計成在第三區域3變形達到預定變形程度之后，第一區域I才開始發生變形，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域I和第三區域3處的變形。需要注意的是，在本實例中是僅僅讓第一區域I發生預定變形程度，隨后第三區域3和第一區域I均停止變形，即它們將不再承載碰撞力的剩余部分，而是由第一區域I將剩余的碰撞力傳遞到非碰撞側。
[0024]如前所述，根據本實用新型的以上這些設計思路，可以采用一系列設計和變型來實現新型的地板總成與門檻結構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構安裝應用到車用地板總成和汽車上，從而充分發揮出本實用新型所具有的前述技術優勢。
[0025]以上列舉了實例來詳細闡明本實用新型的用于車用地板總成的傳力與變形結構、車用地板總成以及汽車，這些示例僅供說明本實用新型的原理及其實施方式之用，而非對本實用新型的限制，在不脫離本實用新型的精神和范圍的情況下，本領域的普通技術人員還可以做出各種變形和改進。因此，所有等同的技術方案均應屬于本實用新型的范疇并為本實用新型的各項權利要求所限定。
【權利要求】
1.一種用于車用地板總成的傳力與變形結構，其特征在于，所述傳力與變形結構包括門檻、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置有門檻加強板和中央通道加強板，其中由所述單座椅橫梁和地板所構成的第二區域的強度大于由所述門檻和門檻加強板所構成的第三區域的強度，并且所述第三區域的強度大于由所述中央通道所構成的第一區域的強度。
2.根據權利要求1所述的傳力與變形結構，其特征在于，所述單座椅橫梁被布置成與發生側面柱碰時所傳遞輸入的碰撞力的方向位于同一縱向平面內或者兩個相鄰的縱向平面內，所述兩個相鄰的縱向平面之間的最大間距為30mm。
3.根據權利要求1所述的傳力與變形結構，其特征在于，所述門檻加強板被對稱布置在所述單座椅橫梁的兩側。
4.根據權利要求1所述的傳力與變形結構，其特征在于，所述中央通道加強板與所述單座椅橫梁沿橫向平行布置。
5.根據權利要求1-4中任一項所述的傳力與變形結構，其特征在于，所述第一區域的強度被設置成所述第一區域在承載當發生側面柱碰后所傳遞輸入的碰撞力時發生變形，所述第二區域的強度被設置成所述第二區域在將由所述第一區域傳遞輸入的碰撞力傳遞給所述第三區域時不發生變形，所述第三區域的強度被設置成所述第三區域在承載由所述第二區域傳遞輸入的碰撞力時發生變形。
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利要求1-5中任一項所述的傳力與變形結構。
7.一種汽車，其特征在于，所述汽車上設置有如權利要求1-5中任一項所述的傳力與變形結構，或者所述汽車上設置有如權利要求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 優先權日:2013年9月5日
【發明者】王祥, 王大志, 杜漢斌, 李碧浩, 趙立新, 于成祥, 郭鳳駿 申請人:上海汽車集團股份有限公司