CN105197115A - 一种轻量化汽车中通道 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种轻量化汽车中通道，所述中通道的纵截面为几字形，中通道的两侧分别连接有汽车的前地板，所述中通道两侧的前地板分别向中通道中部延伸并分别与中通道形成空腔，中通道的两侧边分别与对应的前地板焊接，前地板的末端分别焊接于中通道中部。本发明轻量化汽车中通道质量轻、结构强度高。

Description

一种轻量化汽车中通道

技术领域

本发明涉及汽车车身结构领域，特别是涉及一种轻量化汽车中通道。

背景技术

随着汽车行业的发展，汽车的安全性与轻量化已成为汽车研发的重要主题，而汽车中通道结构作为车身的重要组成部分，涉及到汽车在正面、侧面碰撞过程中的安全性。通常该汽车中通道结构较大且复杂，因此如何在保证碰撞安全性能的情况下，实现汽车中通道结构的轻量化，将成为汽车中通道结构设计的一项挑战。

目前汽车中通道总成设计一般为中通道本体和中通道加强梁，中通道本体纵向设置(图1)，其横截面为“几”字形(图2)，中通道通过两侧的翻边连接前地板，所述中通道总成由中通道本体和2～3个加强板组成，中通道与前地板本体连成焊接成一体，增加了强度。在车身发生正面碰撞时，碰撞力通过车身纵梁传递到前地板纵梁，再传递给后地板，并且同时分散到整个地板，整个地板和中通道形成的一体实际上构成了一个大框架，对分散力起到了关键的作用。在车身发生侧面碰撞时，碰撞力通过门槛传递给地板前和中通道，再传到另一侧地板，在整个地板上进行力的分散。同时，所述中通道加强梁增大了中通道总成横截面高度和面积，提高了中通道总成的强度，封闭腔体在汽车正面碰撞和侧面碰撞的时候，对碰撞的载荷有良好的导向作用，提高汽车的刚度和安全性能。

但是，传统中通道设计存在上述优点的同时也存在以下几点缺点：

缺点1：中通道过于独立，传统中通道只有在两侧翻边处一个地点与地板有焊接关系，相对来说，连接处还是比较薄弱，中通道与地板还是相对比较独立的，这样的发生碰撞的过程中，难免强度不是很足，有发生断裂的可能性。这样强度上不能很有效的保证。

缺点2：传统中通道的设计的时候，加入了加强梁，增大了中通道总成横截面高度和面积，提高了中通道总成的强度，同时封闭腔体在汽车碰撞的时候，对碰撞的载荷有良好的导向作用，提高汽车的安全性能。但是，加强梁厚度比较厚才能满足强度要求，此处一般厚度设计1.2mm，如图3所示，这样就大大的增加了中通道的重量，也就增加了整车的重量。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供一种质量更轻、强度更高的轻量化汽车中通道。

本发明是这样实现的：

一种轻量化汽车中通道，所述中通道的纵截面为几字形，中通道的两侧分别连接有汽车的前地板，所述中通道两侧的前地板分别向中通道中部延伸并分别与中通道形成空腔，中通道的两侧边分别与对应的前地板焊接，前地板的末端分别焊接于中通道中部。

进一步的，所述前地板包括前地板主体、前地板前横梁、前地板后横梁，所述前地板前横梁和前地板后横梁的两端分别连接于汽车的门槛和中通道。

进一步的，所述中通道的两端分别与对应的前地板焊接，形成密封空腔，在所述中通道上设置有连通于所述密封空腔的气门芯，密封空腔由抽真空装置抽除内部空气，形成负压空腔。

进一步的，所述密封空腔内的气压低于1.01325×10^3Pa。

进一步的，所述前地板的焊接处与中通道贴合，贴合的长度大于3cm，在中通道上与前地板贴合处设置有波浪形的第一咬合面，在所述前地板设置与所述第一咬合面相对应的第二咬合面，所述第一咬合面和第二咬合面相互咬合在一起。

进一步的，所述前地板上对应所述密封空腔处设置有横向延伸的波浪形的结构加筋。

进一步的，所述中通道与前地板焊接处的焊点宽度大于5mm。

本发明的有益效果为：本发明轻量化汽车中通道取消了中通道的前、中、后三个加强板，减轻了整车的重量，达到整车轻量化的目的，同时，所述前地板分别向中通道中部延伸并分别与中通道形成空腔，整个前地板与中通道连成了一体，也增加了地板的强度，有效保证了整个中通道的强度刚度，保证车内人员的安全。

附图说明

图1为现有技术中中通道与前地板的连接示意图；

图2为图1的剖面视图；

图3为现有技术中中通道的剖面图；

图4为本发明一实施方式中中通道的剖面图；

图5为本发明另一实施方式中中通道的剖面图；

图6为图5中A部分的局部放大图；

图7为图5中B部分的局部放大图。

标号说明：

1-中通道；2-前地板；11、12-焊接边；3-空腔；

13-气门芯；14-第一咬合面；21-第二咬合面。

具体实施方式

为详细说明本发明的技术内容、构造特征、所实现目的及效果，以下结合实施方式并配合附图详予说明。

实施方式一

本发明实施方式一种轻量化汽车中通道，请参阅图4，为本发明实施方式中中通道的剖面图，所述中通道1的纵截面为几字形，中通道1的两侧分别连接有汽车的前地板2，所述前地板2包括前地板主体、前地板前横梁、前地板后横梁，所述前地板前横梁和前地板后横梁的两端分别连接于汽车的门槛和中通道。其中，前地板2设置于中通道1的下方，所述中通道1两侧设置有翻边，中通道两侧的前地板2分别向中通道1中部延伸并分别与中通道1形成空腔3，中通道1的两侧边分别与对应的前地板2焊接(其焊接边为图4中的焊接边11)，前地板2的末端分别焊接于中通道1的中部(其焊接边为图4中的焊接边12)。

为保证中通道1与前地板2的焊接强度，在一较优实施方式中，所述中通道与前地板焊接处的焊点宽度大于5mm。

在本实施方式中，取消了中通道的前、中、后三个加强板，在一定程度上减轻了整车的重量，达到整车轻量化的目的，同时，所述中通道两侧的前地板分别向中通道中部延伸并分别与中通道形成空腔，中通道的两侧边分别与对应的前地板焊接，前地板的末端分别焊接于中通道中部，所述中通道和前地板本体实际形成了一个框架梁结构，贯通整个前地板，增加了整个前地板的强度，同时由于整个前地板与中通道连成了一体，也增加了地板的强度。所以在汽车发生碰撞的过程中能更有效的保证整个的强度刚度，保证车内人员的安全。

实施方式二

请参阅图5，与实施方式一不同之处在于，在本实施方式中，所述中通道1的两端部分别与对应的前地板2焊接，使所述空腔3形成密封空腔，并且在所述中通道1或前地板2上设置有连通于所述密封空腔的气门芯13，所述密封空腔通过抽真空装置抽除其内部空气，形成负压空腔。

在本实施方式中，将所述中通道与前地板所形成的空腔焊接成密封空腔，并抽除其内部的空气，形成负压空腔，从而利用大气压强的作用来提高中通道与前地板之间的整体强度，在不改变中通道结构也不增加任何重量的前提下提高了中通道的结构强度。经试验证明，所述负压空腔使中通道1与前地板2的抗击性能提高了15％～18％。，当所述密封空腔内的气压为1.01325×10^3Pa时，中通道1与前地板2的抗击性能提高了18％；当所述密封空腔内的气压为1.01325×10^4Pa时，中通道1与前地板2的抗击性能提高了13％；当所述密封空腔内的气压为5×10^2Pa时，中通道1与前地板2的抗击性能提高了15％。

进一步的，请结合参阅图6和图7，为提高中通道1与前地板2之间的结合强度，防止在侧向碰撞时，中通道1与前地板2之间相对滑动。所述前地板2的焊接处(即图5中焊接边11和12附近)与中通道1贴合，优选的，贴合的长度大于3cm，并且，在中通道1上与前地板2贴合处设置有波浪形的第一咬合面14，在所述前地板2设置与所述第一咬合面相对应的第二咬合面21，所述第一咬合面和第二咬合面相互咬合在一起；并且，所述前地板上对应所述密封空腔处设置有横向延伸的波浪形的结构加筋。

由于所述中通道1与前地板2所述围成的空腔3是负压的空腔，在大气压强的作用下，在中通道1与前地板2在贴合处会紧密贴合在一起，所以使第一咬合面14与第二咬合面紧紧的咬合在一起，从而大大提高了中通道1与前地板2的结合强度。在本实施方式中，所述中通道1与前地板2不仅通过焊接连接，还利用大气压强与波浪形咬合面相结合来提高两者之间的连接强度，从而在在增加任何结构和重量的前提下进一步提高了中通道的结构强度，实现更轻量化、高强度的效果。

以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (7)

1.一种轻量化汽车中通道，所述中通道的纵截面为几字形，中通道的两侧分别连接有汽车的前地板，其特征在于，所述中通道两侧的前地板分别向中通道中部延伸并分别与中通道形成空腔，中通道的两侧边分别与对应的前地板焊接，前地板的末端分别焊接于中通道中部。

2.根据权利要求1所述的轻量化汽车中通道，其特征在于，所述前地板包括前地板主体、前地板前横梁、前地板后横梁，所述前地板前横梁和前地板后横梁的两端分别连接于汽车的门槛和中通道。

3.根据权利要求1所述的轻量化汽车中通道，其特征在于，所述中通道的两端分别与对应的前地板焊接，形成密封空腔，在所述中通道上设置有连通于所述密封空腔的气门芯，密封空腔由抽真空装置抽除内部空气，形成负压空腔。

4.根据权利要求3所述的轻量化汽车中通道，其特征在于，所述密封空腔内的气压低于1.01325×10^3Pa。

5.根据权利要求3或4所述的轻量化汽车中通道，其特征在于，所述前地板的焊接处与中通道贴合，贴合的长度大于3cm，在中通道上与前地板贴合处设置有波浪形的第一咬合面，在所述前地板设置与所述第一咬合面相对应的第二咬合面，所述第一咬合面和第二咬合面相互咬合在一起。

6.根据权利要求5所述的轻量化汽车中通道，其特征在于，所述前地板上对应所述密封空腔处设置有横向延伸的波浪形的结构加筋。

7.根据权利要求1所述的轻量化汽车中通道，其特征在于，所述中通道与前地板焊接处的焊点宽度大于5mm。