CN106347499A - 用于车辆的底板本体 - Google Patents

Abstract

一种用于车辆的底板本体可包括：底板，形成车辆的下部；侧梁构件，在车辆的长度方向上延伸并且耦接至底板的两侧；中央侧区域，是具有在底板上的长度上延伸的形状的虚拟区域并且穿过这样一个位置，在该位置处设置有在车辆的长度方向上从底板的中央部的两侧延伸的中央侧构件；以及横梁，设置在底板上并且在车辆的宽度方向上延伸，以穿过中央侧区域，并且横梁形成为使得横梁的定位在中央侧区域外部的部分比横梁的定位在中央侧区域中的部分更厚。

Description

用于车辆的底板本体

技术领域

本发明涉及一种用于车辆的底板本体，其能够有助于减少车身的重量并且在车辆发生碰撞时有效提高所需安全性。

背景技术

通常，用于车辆的形成车辆下部的底板本体需要被设计成防止车身因在碰撞情形中产生的施加到车身下部的冲击和载荷而损坏和变形，从而保护车辆中的乘客的安全。

因此，在用于车辆的典型底板本体中，考虑车辆碰撞时产生的冲击的大小和方向来设计构造底板本体的构件等以及形成各个构件之间的耦接关系，以防止车身因外部冲击而损坏和变形，从而提高车辆中的乘客的安全性。

在用于车辆的典型底板本体中，增加了形成车身下部的构件的数量、增加了构件的厚度等，以防止车身因强烈振动而损坏。因此，不可避免地增加了车辆的总重量，并且因此，可能发生因车辆重量增加而涉及的诸如驱动燃料效率下降以及驱动性能降低等问题。

为了通过提高车身安全和减少车辆重量来解决上述问题，当前使用的车身下部结构具有加强构件，加强构件局部地添加到需要强度加强的部分，以针对施加到车辆外部的冲击而提高安全性并且有助于减少车身的重量。此外，许多企业已经在不断地尝试提高车辆的安全性并且有助于减少车辆的重量。

然而，在现有技术中，通过将加强构件添加到需要强度加强的部分，上述用于车辆的底板本体使得车身的构造变得不必要地复杂，从而不便于车身的设计，加强构件的制造和组装致使成本增加，降低了经济效率，并且通过点焊进行加强构件的耦接，这在大幅度增加强度方面没有帮助。

在本发明的背景技术中公开的信息仅用于增强对本发明的整体背景的理解，而并非旨在被视为对构成本领域技术人员已知的现有技术的信息的认知或任何建议形式。

发明内容

本发明的各个方面旨在提供一种用于车辆的底板本体，该底板本体能够有助于减少车身的重量并且在车辆碰撞时有效提高所需安全性。

根据本发明的各个方面，用于车辆的底板本体可包括：底板，该底板形成车辆的下部；侧梁构件，该侧梁构件在车辆的长度方向上延伸并且耦接至底板的两侧；中央侧区域，该中央侧区域是具有在底板上的长度方向上延伸的形状的虚拟区域并且穿过第一位置，在第一位置处设置有在车辆的长度方向上从底板的中央部的两侧延伸的中央侧构件；以及横梁，该横梁设置在底板上并且在车辆的宽度方向上延伸，以穿过中央侧区域，并且该横梁形成为使得横梁的定位在中央侧区域外部的部分比横梁的定位在中央侧区域中的部分更厚。

用于车辆的底板本体还可包括加强区域，该加强区域是具有在底板上的长度方向上延伸的形状的虚拟区域并且穿过中央侧构件与侧梁构件之间的第二位置，其中，横梁可形成为使得横梁的定位在加强区域中的部分比横梁的定位在加强区域外部的部分更厚。

用于车辆的底板本体还可包括外部安装区域，该外部安装区域是具有在底板上的长度方向上延伸的形状的虚拟区域并且穿过第三位置，在第三位置设置有与车辆的位于侧梁构件与中央侧构件之间的薄板的下部耦接的薄板外部安装件，其中，横梁可形成为使得横梁的定位在加强区域中的除外部安装区域之外的部分比横梁的定位在外部安装区域中的部分更厚。

用于车辆的底板本体还可包括薄板保护区域，该薄板保护区域是具有在底板上的长度方向上延伸的形状的虚拟区域并且穿过外部安装区域与中央侧区域之间的第四位置，其中，横梁可形成为使得横梁的定位在薄板保护区域中的部分比横梁的定位在薄板保护区域外部的部分更厚。

用于车辆的底板本体还可包括：中央区域，该中央区域是具有在底板上的长度方向上延伸的形状的虚拟区域并且穿过设置在底板的中央部的两侧处的中央侧构件之间的第五位置；以及通道区域，该通道区域是具有在底板上的长度方向上延伸的形状的虚拟区域并且穿过通道部，该通道部在车辆的长度方向上从底板的中央部延伸，其中，横梁可形成为使得横梁的定位在中央区域中的除通道区域之外的部分比横梁的定位在通道区域中的部分更厚。

用于车辆的底板本体还可包括内部安装区域，该内部安装区域是具有在底板上的长度方向上延伸的形状的虚拟区域并且被设置为穿过第六位置，在第六位置处设置有与车辆的位于中央侧构件与通道部之间的薄板的下部耦接的薄板内部安装件，其中，横梁可形成为使得横梁的定位在内部安装区域中的除通道区域之外的部分比横梁的定位在中央区域中的除内部安装区域之外的部分更厚。

侧梁构件的中央部可比侧梁构件的两端更厚。

应当理解的是，本文使用的术语“车辆”或者“车辆的”或者其他相似术语通常包括机动车辆，诸如载客车辆(包括运动型多用途车(SUV)的客车、公共汽车、卡车、各种商用车辆)、水运工具(包括各种船舶的船只)、飞机等，并且包括混合动力车辆、电动车辆、插电式混合动力车辆、氢动力车辆以及其他可替代燃料车辆(例如，从不同于石油的资源获得的燃料)。如本文所提及的，混合动力车辆指具有两种以上的动力源的车辆，例如，既是汽油动力又是电动的车辆。

本发明中的方法和装置具有从被整合在此处的所附附图和下列细节描述中显而易见并且更为详细规定的其他特征和优点，所附附图和下列细节描述共同用于对本发明的特定原理进行说明。

附图说明

图1是示出了根据本发明的用于车辆的示例性底板本体的示图。

图2是示出了形成根据本发明的用于车辆的示例性底板本体的薄板横梁的厚度变化的示意图。

图3是示出了形成根据本发明的用于车辆的示例性底板本体的中间横构件的厚度变化的示意图。

应当理解的是，所附附图不一定必须按比例绘制的，其从某种程度上提供示出了本发明的基本原理的各种特征的简化表示。通过具体目的应用和使用环境部分地确定了本文公开的本发明的具体设计特征，例如，包括具体尺寸、方位、位置、以及形状。

具体实施方式

现将详细参考本发明的各种实施方式，在所附附图中示出了并且下文描述了本发明的各种实施方式。虽然将结合示例性实施方式描述本发明，但应当理解的是，本描述并不旨在将本发明局限于这些示例性实施方式。相反，本发明不仅旨在覆盖示例性实施方式，而且还覆盖包括在由所附权利要求限定的本发明的实质和范围内的各种替换、改造、等同物、以及其他实施方式。

图1是示出了根据本发明的各种实施方式的用于车辆的底板本体100的示图，图2是示出了形成根据本发明的各种实施方式的用于车辆的底板本体100的薄板横梁的厚度的变化的示意图，并且图3是示出了形成根据本发明的各种实施方式的用于车辆的底板本体的中间横梁300的厚度的变化的示意图。

本发明可有助于减少用于车辆的底板本体100的重量并且在车辆碰撞时有效提高所需安全性。

如图1中示出的，用于车辆的底板本体100包括：底板，该底板构造成车辆的下部；侧梁构件420，该侧梁构件在车辆的长度方向上延伸并且与底板的两侧耦接；中央侧区域200，该中央侧区域是指设置成在底板上的长度方向上延伸的形状的虚拟区域并且被设置成穿过这样一个点，在该点处设置有从底板的中央部的两侧起在车辆的长度方向上延伸的中央侧构件340；以及横梁(cross member，横向构件)300，该横梁安装在底板上并且在车辆的宽度方向上延伸，以穿过中央侧区域200，并且该横梁形成为使得定位在中央侧区域200外部的部分比定位在中央侧区域200中的部分更厚。

对此进行详细描述，底板形成车辆的下部。图1示出了设置在车辆下方的底板。

底板形成车身的下表面并且支撑车身的载荷。底板是与形成车身下部的各个构件耦接的基部，并且其中央部优选地设置有在车辆的长度方向上延伸的通道部(tunnel part)380.

进一步地，侧梁构件420在车辆的长度方向上延伸并且与底板的两侧耦接。图1示出了与底板的两侧耦接的侧梁构件420。

侧梁构件420与位于车身下部处的两侧耦接，以支撑车身的载荷，具体地，用于支撑诸如形成在门侧处的填充构件(filler member)等载荷并且主要吸收和分担车辆的侧碰撞的冲击载荷。

同时，中央侧区域200是指设置成在底板上的长度方向上延伸的形状的虚拟区域并且被设置成穿过这样一个点，在该点处设置有从底板的中央部的两侧起在车辆的长度方向上延伸的中央侧构件340。

中央侧构件340在车辆的长度方向上设置在底板的中央部与侧梁构件420之间，以分担在底板的长度方向上传递的载荷。进一步地，中央侧构件340在形成车身下部的构件(诸如，底板等)之间形成耦接关系，以用于分散载荷。

中央侧区域200设置在底板上并且在车辆的长度方向上延伸。这可仅形成在车辆的长度方向上的部分处，并且优选地，设置在底板的整个长度上。

进一步地，横梁(cross member)300安装在底板上并且在车辆的宽度方向上延伸，以穿过中央侧区域200，并且位于中央侧区域200外部的部分比定位在中央侧区域200中的部分更厚。

通常，横梁300表示从车身的下部起在车辆的宽度方向上延伸的构件。如形成底板本体100的横梁300的实施例，图1示出了中间横横梁和薄板横梁，中间横梁定位在车辆的后部，并且薄板横梁对称地设置在底板的两侧处并且在其上部设置有的薄板。

横梁在车辆的宽度方向上延伸以与底板耦接，并且横梁在车辆的长度方向上延伸，以穿过设置成与底板的整个长度对应的中央侧区域200。

同时，在车辆发生侧碰撞时，横梁300分担在车辆的宽度方向上传递的碰撞，因此，该横梁需要满足防止车辆因碰撞而被损坏所需的强度。

然而，通过中央侧构件340可加强横梁300的定位在中央侧区域200中的部分的强度。因此，当将整个横梁300模制成相同厚度时，中央侧区域200的强度不一定必须很强，这样比较低效。

因此，横梁300被模制成使得中央侧区域200中的在与中央侧构件340的耦接位置上具有加强关系的部分更薄，这样使得减少了形成加强构件和横梁300的材料的不必要消耗，从而减少车身的重量并且有效形成强度，由此改善车身的安全性。

横梁300可以由TRB机构形成，以用于通过使用轧制工艺以及一体化地模制横梁300而减少与中央侧区域200对应的部分的厚度，但是，通过用于分别模制具有减小厚度的各部分的各种机构(诸如TWB机构等)，然后使用激光焊接将模制部分与其他部分集成，可模制横梁300。

图2和图3示意性地示出了，根据本发明的各种实施方式的定位在横梁300中的中央侧区域200内的部分比其他部分更薄。

同时，如图1中示出的，根据本发明的各种实施方式的用于车辆的底板本体100还包括加强区域220，该加强区域是指设置成在底板上的长度方向上延伸的形状的虚拟区域并且被设置成穿过中央侧构件340与侧梁构件420之间的形成横梁300的点，因此，定位在加强区域200中的部分可以比定位在加强区域220外部的部分更厚。

横梁300设置在车辆的宽度方向上，其中，在车辆发生侧碰撞时，从车身的侧部施加强烈冲击，并且通过形成车身下部的各个构件将冲击传递至车身的中央部。

因此，加强区域220是指与设置在中央侧构件340与侧梁构件420之间的底板的两侧对应的虚拟区域，以限定比底板的中央部分担相对更强冲击的底板的两侧。

因此，横梁300被模制成使得定位在加强区域220中的部分比定位在加强区域220外部的底板的中央区域240更厚，以防止车身因车辆发生侧碰撞产生的冲击而损坏，从而有效地增加车辆的安全性。

图2和图3示意性地示出了，根据本发明的各种实施方式的定位在横梁300中的加强区域220内的部分比其他部分更厚。

同时，如图1中示出的，根据本发明的各种实施方式的用于车辆的底板本体100还包括外部安装区域224，该外部安装区域是指设置成在底板上的长度方向上延伸的形状的虚拟区域并且被设置成穿过测量构件420与中央侧构件340之间的点，薄板外部安装件(sheet outer mounting)320在该点处与车辆的薄板400的下部耦接，其中，横梁300形成为使得定位在加强区域220中的除外部安装区域224之外的部分可以比定位在外部安装区域224中的部分更厚。

优选地，对乘客载荷进行支撑并且连接在薄板400与车身之间的薄板安装件与车辆的薄板400的下表面耦接。优选地，一对薄板安装件在薄板400的左侧和右侧设置成在车辆的长度方向上延伸的形状。

这一对薄板安装件被分成设置在车辆内部的薄板内部安装件360和设置在车辆外部的薄板外部安装件320。此处，图1示出了薄板安装件的位置关系。

同时，薄板外部安装件320定位在加强区域220中并且用作用于定位在其下部的横梁300的部分的加强本体。因此，横梁300的位于薄板外部安装320定位的点处的部分比其他部分具有更大的强度。

因此，外部安装区域224(指设置成在底板上的长度方向上延伸的形状的虚拟区域)被设置成穿过薄板外部安装件320定位的点并且控制横梁300的与外部安装区域224对应的部分的厚度。

即，横梁300被模制成使得定位在加强区域220中的除外部安装区域224之外的部分比定位在外部安装区域224中的部分更厚，这样使得定位在外部安装区域224中的部分可以相对更薄地被模制。

因此，通过去除外部安装区域224的强度的不必要的增加，满足了车身的各个部分的所需强度以确保安全性，并且减少了外部安装区域224的材料的不必要消耗，以有助于减少车身的重量。

同时，如图1中示出的，根据本发明的各种实施方式的用于车辆的底板本体100还包括薄板保护区域222，该薄板保护区域是指设置成在底板上的长度方向上延伸的形状的虚拟区域并且被设置成穿过外部安装区域224与中央侧区域220之间的点，其中，横梁300形成为使得定位在薄板保护区域222中的部分可以比定位在薄板保护区域222外部的部分更厚。

薄板保护区域220设置在薄板400的下部并且设置在未设置有薄板安装件、中央侧构件340等的位置处。薄板保护区域222是指当车身发生侧碰撞时被施加强力冲击并且需要很大强度的区域，在该区域中未定位有其他耦接构件而这些耦接构件定位在加强区域220中。

即，当薄板保护区域222变形并且形成具有强大强度时，在车辆发生侧碰撞时被施加强烈冲击的薄板保护区域222位于与乘客的安全直接相关联的位置处，从而保护乘客的安全。

因此，薄板保护区域222设置在外部安装区域224与中央侧区域200之间，并且通过使定位在薄板保护区域222中的部分比其他部分更厚，使得横梁300形成在高强度处。

图2和图3示意性地示出了定位在薄板保护区域222中的横梁300的部分与其他部分的厚度差。

同时，如图1中示出的，根据本发明的各种实施方式的用于车辆的底板本体100还包括中央区域240，该中央区域是指设置成在底板上的长度方向上延伸的形状的虚拟区域并且设置成穿过中央侧构件340与通道区域242之间的点，该中央侧构件设置在底板的中央部的两侧处，并且该通道区域242是指设置成在底板上的长度方向上延伸的形状的虚拟区域并且设置成穿过通道部380，通道部380从底板的中央部起在车辆的长度方向上延伸，其中，横梁300形成为使得定位在中央区域240中的除通道区域242之外的部分可以比定位在通道区域242中的部分更厚。

详细地，中央区域240被设置成穿过设置在底板的两侧处的一对中央侧构件340之间的点。图1示出了根据本发明的各种实施方式的设置在底板上的中央区域240的外观。

不同于加强区域220(该加强区域较厚地模制成在侧碰撞时直接分担冲击的高强度区域)，中央区域240分担从加强区域220分散并传递的冲击，并且因此比加强区域220更薄地进行模制。图2和图3示意性地示出了中央区域240与加强区域220之间的厚度差。

同时，通道区域242被设置成穿过通道部380，该通道部形成在底板的中央部。图1示出了根据本发明的各种实施方式的设置在底板上的通道区域242的外观。

车身形成在高强度处，从而在车辆发生侧碰撞时防止车身部分损坏和变形，但是，车身部分需要吸收并减少传递的冲击，以有效地处理冲击。

因此，在中央区域240中，与薄板400(乘客定位在该薄板上)间隔开的通道区域242甚至形成在低强度处并且被设置为吸收在车辆发生侧碰撞时产生的冲击作为应变能。

因此，横梁300被模制成使得定位在中央区域240中的除通道区域242之外的部分比定位在通道区域中的部分更厚，并且还被模制成使得定位在通道区域242中的部分相对更薄，以吸收传递至车身的冲击能量作为应变能，从而保护乘客。

同时，如图1中示出的，根据本发明的各种实施方式的用于车辆的底板本体100还包括内部安装区域244，该内部安装区域是指设置成在底板上的长度方向上延伸的形状的虚拟区域并且被设置成穿过中央侧构件340与通道部380之间的点，在该点处设置有与车辆的薄板400的下部耦接的薄板内部安装件360，其中，横梁300形成为使得定位在内部安装区域244中的除通道区域之外的部分比定位在中央区域240中的除内部安装区域244以外的部分更厚。

详细地，内部安装区域244被设置成穿过这样一个点，在该点处定位有与薄板400的下部耦接的一对薄板安装件的薄板内部安装件360，并且该内部安装区域设置在中央区域240的部分处。图1示出了设置在底板本体100上的内部安装件的外观。

薄板安装件用于在车身的侧部发生冲击时对横梁300进行加强并且支撑乘客和薄板400的载荷，并且当位于薄板安装定位的点处的横梁300没有达到支撑乘客和薄板400的载荷所需的强度时，可能发生车身变形(诸如翘曲现象等)。

因此，定位在中央区域240中的设置在低强度处的内部安装区域244(不同于加强区域220)支撑乘客和薄板400的载荷(不同于外部安装区域224)，以防止车身在冲击时发生变形，这样使得内部安装区域244具有比中央区域240的横梁300更大的强度。

因此，横梁被模制成使得定位在内部安装区域244中的部分比定位在中央区域240中的除内部安装区域244以外的部分更厚，以保护乘客侧的车身中的下部，从而提高安全性。

同时，如图1中示出的，在根据本发明的各种实施方式的用于车辆的底板本体100中，侧梁构件420可以比中央部分422的两端424更厚。

侧梁构件420主要在车辆发生侧碰撞时分担冲击，同时支撑车身在底板的两侧的载荷。

在车辆发生侧碰撞时，与侧梁构件420一起分担冲击的B填充构件则与侧梁构件420的中央部耦接，并且由此在车辆的高度方向上延伸。B填充构件在侧碰撞时坍缩到车辆的内部空间中并由此可能使乘客受伤。

因此，侧梁构件420的中央部422被模制成比其在高强度处形成的两端424更厚，从而即使在车辆发生侧碰撞时也防止B填充构件的下端侵入到内部空间中。因此，在不需要特殊加强构件的情况下，可以有效地提高车辆乘客的安全性。

根据用于具有上述所述结构的车辆的底板本体，在车辆碰撞时，可以有助于减少车身的重量并且有效提高所需安全性。

具体地，根据形成车辆的底板本体的横梁在车辆碰撞时的碰撞贡献，通过在车辆的长度方向上设置虚拟区域，与碰撞贡献较高的区域对应的部分可被模制地较厚，而横梁的与碰撞贡献较低的区域对应的部分可被模制地较薄，这样使得可以消耗较少的不必要材料并且可以减少车辆的重量，从而有助于减少车辆的重量并且改善车辆的安全性。

此外，考虑到与其他构件的位置关系和车辆碰撞时的作用来分析碰撞贡献，从而有效地改善车辆的安全并且提高经济效率。

出于方便的目的，在所附权利要求的说明和准确限定中，参考图中显示的特征的位置，术语“在…上”、“在…下”、“在…内“或”在…在“等用于描述各种实施方式的特征。

出于示出性和描述之目的，提供了对本发明的具体示例性实施方式的上述描述，上述描述并非旨在是详尽的或将本发明局限于公开的精确形式，并且显而易见的是，根据上述教导，多种改造和变形是可能的。为了对本发明的特定原理及其实际应用进行说明，选择并且描述了示例性实施方式，从而能够使得本领域技术人员做出并且利用本发明的各种示例性实施方式以及其各自替换和修改。旨在由所附权利要求及其等同物限定本发明的范围。

Claims (7)

1.一种用于车辆的底板本体，包括：

底板，所述底板形成所述车辆的下部；

侧梁构件，所述侧梁构件在所述车辆的长度方向上延伸并且耦接至所述底板的两侧；

中央侧区域，所述中央侧区域是具有在所述底板的长度方向上延伸的形状的虚拟区域并且穿过第一位置，在所述第一位置处设置有在所述车辆的长度方向上从所述底板的中央部的两侧延伸的中央侧构件；以及

横梁，所述横梁设置在所述底板上并且在所述车辆的宽度方向上延伸，以穿过所述中央侧区域，并且所述横梁形成为使得所述横梁的定位在所述中央侧区域外部的部分比所述横梁的定位在所述中央侧区域中的部分更厚。

2.根据权利要求1所述的用于车辆的底板本体，还包括：

加强区域，所述加强区域是具有在所述底板的长度方向上延伸的形状的虚拟区域并且穿过所述中央侧构件与所述侧梁构件之间的第二位置；

其中，所述横梁形成为使得所述横梁的定位在所述加强区域中的部分比所述横梁的定位在所述加强区域外部的部分更厚。

3.根据权利要求2所述的用于车辆的底板本体，还包括：

外部安装区域，所述外部安装区域是具有在所述底板的长度方向上延伸的形状的虚拟区域并且穿过第三位置，在所述第三位置设置有与所述车辆的位于所述侧梁构件与所述中央侧构件之间的薄板的下部耦接的薄板外部安装件；

其中，所述横梁形成为使得所述横梁的定位在加强区域中的除所述外部安装区域之外的部分比所述横梁的定位在所述外部安装区域中的部分更厚。

4.根据权利要求3所述的用于车辆的底板本体，还包括：

薄板保护区域，所述薄板保护区域是具有在所述底板的长度方向上延伸的形状的虚拟区域并且穿过所述外部安装区域与所述中央侧区域之间的第四位置；

其中，所述横梁形成为使得所述横梁的定位在所述薄板保护区域中的部分比所述横梁的定位在所述薄板保护区域外部的部分更厚。

5.根据权利要求1所述的用于车辆的底板本体，还包括：

中央区域，所述中央区域是具有在所述底板的长度方向上延伸的形状的虚拟区域并且穿过设置在所述底板的中央部的两侧处的所述中央侧构件之间的第五位置；以及

通道区域，所述通道区域是具有在所述底板的长度方向上延伸的形状的虚拟区域并且穿过通道部，所述通道部在所述车辆的长度方向上从所述底板的中央部延伸；

其中，所述横梁形成为使得所述横梁的定位在所述中央区域中的除所述通道区域之外的部分比所述横梁的定位在所述通道区域中的部分更厚。

6.根据权利要求5所述的用于车辆的底板本体，还包括：

内部安装区域，所述内部安装区域是具有在所述底板的长度方向上延伸的形状的虚拟区域并且被设置为穿过第六位置，在所述第六位置处设置有与所述车辆的位于所述中央侧构件与所述通道部之间的薄板的下部耦接的薄板内部安装件；

其中，所述横梁形成为使得所述横梁的定位在所述内部安装区域中的除所述通道区域之外的部分比所述横梁的定位在所述中央区域中的除所述内部安装区域之外的部分更厚。

7.根据权利要求1所述的用于车辆的底板本体，其中，所述侧梁构件的中央部比所述侧梁构件的两端更厚。