CN107901990A - 一种提升后碰性能的后地板框架梁 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种提升后碰性能的后地板框架梁，包括后地板纵梁、后地板横梁、撑板、减震器加强板和后地板C环总成结构，后地板纵梁包括后地板左纵梁和后地板右纵梁，后地板横梁包括油箱横梁和车架横梁，油箱横梁和车架横梁横向平行焊接于后地板左纵梁和后地板右纵梁下侧，后地板C环总成结构焊接于后地板左纵梁和后地板右纵梁上侧，后地板C环总成结构的两个末端分别与上车身左侧C环结构和上车身右侧C环结构焊接，撑板焊接于后地板纵梁上侧，撑板和后地板C环总成结构分别与减震器加强板焊接，且后地板C环总成结构、撑板和减震器加强板形成三角形框架结构。本发明可引导后地板框架梁的变形趋势，优化后碰工况中载荷和能量的传递路径。
Description
技术领域
本发明涉及车身结构技术领域，具体涉及一种提升后碰性能的后地板框架梁。
背景技术
目前，乘用车研发技术和人们生活水平不断提高，人们对乘用车的乘坐舒适性要求也越来越高。乘用车后地板作为后排乘员的乘坐区域，对保障后排乘员的安全性作用较大。在后面碰撞时，碰撞力直接作用在后地板梁结构上。后地板梁结构影响着后碰工况中能量和载荷的传递路径。现有技术中一般是将后地板梁设计成框架梁的结构来保证碰撞安全。
现有的后地板框架梁结构由左右纵梁、车架横梁和油箱横梁等组成，其中左右纵梁从前到后截面基本相同、且从前到后材料也完全相同，导致后地板框架梁后端在后碰的工况中不利于溃缩变形。后地板框架梁与车身侧面没有有效连接，导致后碰工况中的载荷和能量不能有效的传递到车身其他区域。且由于后地板框架梁后端侧面结构较弱，在后碰工况中，容易使后地板后端向前上方变形，影响到后排乘员的生存空间。
发明内容
为了克服现有技术存在的上述不足，本发明提出了一种提升后碰性能的后地板框架梁的结构，其可引导后地板框架梁的变形趋势，优化后地板框架梁在后碰工况中载荷和能量的传递路径，增强后地板框架梁吸收后碰能量的能力，从而提升后地板框架梁的后碰性能。
为了实现上述发明目的，本发明采用的技术方案如下：
一种提升后碰性能的后地板框架梁，包括后地板纵梁、后地板横梁、撑板、减震器加强板和后地板C环总成结构，所述后地板纵梁包括后地板左纵梁和后地板右纵梁，所述后地板横梁包括油箱横梁和车架横梁，所述油箱横梁和所述车架横梁横向平行焊接于所述后地板左纵梁和所述后地板右纵梁下侧，所述后地板C环总成结构焊接于所述后地板左纵梁和所述后地板右纵梁上侧，所述后地板C环总成结构的两个末端分别与上车身左侧C环结构和上车身右侧C环结构焊接，所述撑板焊接于所述后地板纵梁上侧，所述撑板和所述后地板C环总成结构分别与所述减震器加强板焊接，且所述后地板C环总成结构、所述撑板和所述减震器加强板形成三角形框架结构。
进一步的，所述撑板包括左撑板和右撑板，所述左撑板和所述右撑板分别焊接于所述后地板左纵梁和所述后地板右纵梁的上侧，且所述左撑板和所述右撑板呈对称分布。
进一步的，所述后地板C环总成结构包括第一段、第二段和第三段，所述第一段的一端与所述第二段连接，所述第一段的另一端与所述上车身左侧C环结构连接，所述第三段的一端与所述第二段连接，所述第三段的另一端与所述上车身右侧C环结构连接。
进一步的，所述减震器加强板包括左减震器加强板和右减震器加强板，所述左减震器加强板具有第一焊接点和第二焊接点，所述右减震器加强板具有第三焊接点和第四焊接点，所述第一焊点与所述第三焊点对称设置，所述第二焊点与所述第四焊点对称设置。
进一步的，所述左减震器加强板通过所述第一焊点与所述第一段连接，所述左减震器加强板通过第二焊点与所述左撑板连接，所述右减震器加强板通过所述第三焊点与所述第三段连接，所述右减震器加强板通过第四焊点与所述右撑板连接。
进一步的，所述第二焊点与所述第四焊点的连线将所述后地板框架梁结构分为前端乘员保护区域和后端变形区域。
进一步的，所述前端乘员保护区域的后地板左、右纵梁与所述后端变形区域的后地板左、右纵梁材料厚度不同，且所述前端乘员保护区域的后地板左、右纵梁的材料厚度大于所述后端变形区域的后地板左、右纵梁的材料厚度。
进一步的，所述后地板左纵梁和所述后地板右纵梁在所述前端乘员保护区域和所述后端变形区域的不同厚度的材料通过激光焊接在一起。
进一步的，所述后地板左纵梁和所述后地板右纵梁在后端变形区域上设置有溃缩筋。
本发明具有如下有益效果：
(1)本发明的提升后碰性能的后地板框架梁，通过后地板左、右纵梁采用激光拼焊的形式，减小了后端变形区域的材料厚度，同时在后端变形区域增加了溃缩筋，可引导后地板框架梁的变形趋势，使后地板纵梁后端在后碰工况中容易发生溃缩变形，吸收后碰工况中的能量。
(2)本发明的提升后碰性能的后地板框架梁，通过将后地板C环总成结构与上车身C环结构有效的连接在一起，能够优化后碰中的能量和载荷的传递路径，使其可以有效的传递并分散到车身侧面等其他区域。
(3)本发明的提升后碰性能的后地板框架梁，通过所述撑板、所述后地板C环总成结构和所述后减震器加强板形成局部稳固的三角形框架结构，能够避免后地板在后碰工况中向前上方变形，保证后排乘员的生存空间。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它附图。
图1为现有的后地板框架梁的结构示意图；
图2是现有的后地板框架梁在后碰中载荷和能量的传递路径图；
图3是本发明的后地板框架梁的结构示意图；
图4是图3的爆炸图；
图5是后地板C环总成结构与上车身C环结构的连接示意图；
图6是图5的爆炸图；
图7是右撑板与第三段、右减震器加强板形成的三角形框架结构示意图；
图8是图7的爆炸图；
图9是后地板左、右纵梁溃缩筋在后端变形区域上的布置示意图；
图10是本发明的后地板框架梁在后碰中载荷和能量的传递路径图；
图中：1-后地板左纵梁，2-后地板右纵梁，3-油箱横梁，4-车架横梁，5-后地板C环总成结构，51-第一段，52-第二段，53-第三段，6-上车身左侧C环结构，7-上车身右侧C环结构，8-车顶C环结构，9-左撑板，10-右撑板，11-右减震器加强板，12-溃缩筋，a-前端乘员保护区域，b-后端变形区域。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、装置、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
实施例1
请参阅图1，现有的后地板框架梁由后地板左纵梁1、后地板右纵梁2、油箱横梁3和车架横梁4组成，后地板左纵梁1和后地板右纵梁2从前到后截面基本相同、且从前到后材料也完全相同，这种设计会导致后地板框架梁后端在后碰的工况中不容易溃缩变形。且现有的后地板框架梁仅能形成简单的框架梁结构，在后碰的工况中，后地板框架梁后端对能量的吸收有限，后碰的能量仅能简单的由后地板框架梁后端向前传递分散，如图2所示。
针对上述问题，本实施例提供一种提升后碰性能的后地板框架梁，请参阅图3和图4，包括后地板左纵梁1、后地板右纵梁2、油箱横梁3、车架横梁4、后地板C环总成结构5、左撑板9和右撑板10。所述后地板C环总成结构5焊接于所述后地板左纵梁1和所述后地板右纵梁2的上表面，所述油箱横梁3和所述车架横梁4横向平行焊接于所述后地板左纵梁1和所述后地板右纵梁2的下表面，所述左撑板9和所述右撑板10分别焊接于所述后地板左纵梁1和所述后地板右纵梁2的一侧，且所述左撑板9和所述右撑板10呈对称分布。
请参阅图5和图6，所述后地板C环总成结构5为一体成型设计，可分为第一段51、第二段52和第三段53，所述第一段51的一端与所述第二段52连接，所述第一段51的另一端与上车身左侧C环结构6连接，所述第三段53的一端与所述第二段52连接，所述第三段53的另一端与所述上车身右侧C环结构7连接，所述上车身左侧C环结构6和所述上车身右侧C环结构7分别与车顶C环结构8连接。由于现有技术中后地板框架梁与车身侧面之间没有有效连接，导致后碰工况中的载荷和能量不能有效的传递到车身其他区域。在本实施例中，通过将所述后地板C环总成结构5与上车身C环结构有效的连接在一起，能够优化后碰中的能量和载荷的传递路径，使其可以有效的传递并分散到车身侧面等其他区域。
所述后地板框架梁结构还包括左减震器加强板(图中未示出)和右减震器加强板11，所述左减震器加强板具有第一焊接点和第二焊接点，所述右减震器加强板11具有第三焊接点和第四焊接点，且所述第一焊点与所述第三焊点对称设置，所述第二焊点与所述第四焊点对称设置。所述左减震器加强板通过所述第一焊点与所述第一段51连接，所述左减震器加强板51通过第二焊点与所述左撑板9连接，所述左撑板9与所述第一段51、所述左减震器加强板形成三角形框架结构。请参阅图7和图8，所述右减震器加强板11通过所述第三焊点与所述第三段53连接，所述右减震器加强板11通过第四焊点与所述右撑板10连接，所述右撑板10与所述第三段53、所述右减震器加强板11形成三角形框架结构。所述后地板框架梁通过所述第二焊点与所述第四焊点的连线分成左右两个区域，左侧区域为前端乘员保护区域a，右侧区域为后端变形区域b。现有技术中由于后地板框架梁后端侧面结构较弱，在后碰工况中，容易使后地板后端向前上方变形，影响到后排乘员的生存空间。在本实施例中，通过所述撑板、所述后地板C环总成结构5和所述后减震器加强板形成局部稳固的三角形框架结构，能够避免后地板在后碰工况中向前上方变形，保证后排乘员的生存空间。
请参阅图9，所述后端变形区域b上设置有溃缩筋12，所述溃缩筋12的形状为长条形，其厚度与所述后端变形区域b上其他位置厚度相同。所述后地板左、右纵梁在前端乘员保护区域a与所述后端变形区域b的材料厚度不同，且所述后地板左、右纵梁在所述前端乘员保护区域a的材料厚度大于所述后端变形区域b的材料厚度，所述后地板左纵梁1和所述后地板右纵梁2在所述前端乘员保护区域a和所述后端变形区域b的不同厚度的材料采用激光拼焊技术焊接在一起。在本实施例中，所述后地板左、右纵梁在前端乘员保护区域a的材料厚度为2.3mm，所述后地板左、右纵梁在后端变形区域b的材料厚度为1.7mm。由于现有技术中的后地板纵梁从前到后截面基本相同、且从前到后材料也完全相同，导致后纵梁后端在后碰的工况中不利于溃缩变形以吸收后碰的能量。本实施例通过采用激光拼焊的形式，减小了所述后地板左、右纵梁在在所述后端变形区域b的材料厚度，同时所述后地板左、右纵梁在所述后端变形区域b增加了溃缩筋，可引导后地板框架梁的变形趋势，使所述后地板纵梁后端在后碰工况中容易发生溃缩变形，吸收后碰工况中的能量。
请参阅图10，当乘用车发生后面碰撞时，载荷和能量由所述后地板左纵梁1和所述后地板右纵梁2后端向前传递，即由所述后端变形区域b向前传递，所述后端变形区域b先发生溃缩变形，进而吸收大部分载荷和能量，余下的载荷和能量继续向前传递至所述左撑板9、所述右撑板10和所述后地板C环总成结构5，其中大部分载荷和能量通过所述后地板C环总成结构5分散并传递到上车身等车身其他区域，只有少部分载荷和能量继续向前传递至所述后地板左纵梁1和所述后地板右纵梁2前端、所述车架横梁4和所述油箱横梁3，防止前端乘员保护区域a产生变形，避免影响后排乘员的生存空间，与现有技术相比，本实施例可优化所述后地板框架梁结构在后碰工况中载荷和能量的传递路径，增强所述后地板框架梁结构吸收后碰载荷和能量的能力，从而提升所述后地板框架梁结构的后碰性能。
实施例2
请参阅图3和图4，包括后地板左纵梁1、后地板右纵梁2、油箱横梁3、车架横梁4、后地板C环总成结构5、左撑板9和右撑板10。所述后地板C环总成结构5焊接于所述后地板左纵梁1和所述后地板右纵梁2的上表面，所述油箱横梁3和所述车架横梁4横向平行焊接于所述后地板左纵梁1和所述后地板右纵梁2的下表面，所述左撑板9和所述右撑板10分别焊接于所述后地板左纵梁1和所述后地板右纵梁2的一侧，且所述左撑板9和所述右撑板10呈对称分布。
请参阅图5和图6，所述后地板C环总成结构5为一体成型设计，可分为第一段51、第二段52和第三段53，所述第一段51的一端与所述第二段52连接，所述第一段51的另一端与上车身左侧C环结构6连接，所述第三段53的一端与所述第二段52连接，所述第三段53的另一端与所述上车身右侧C环结构7连接，所述上车身左侧C环结构6和所述上车身右侧C环结构7分别与车顶C环结构8连接。由于现有技术中后地板框架梁与车身侧面之间没有有效连接，导致后碰工况中的载荷和能量不能有效的传递到车身其他区域。在本实施例中，通过将所述后地板C环总成结构5与上车身C环结构有效的连接在一起，能够优化后碰中的能量和载荷的传递路径，使其可以有效的传递并分散到车身侧面等其他区域。
所述后地板框架梁结构还包括左减震器加强板(图中未示出)和右减震器加强板11，所述左减震器加强板具有第一焊接点和第二焊接点，所述右减震器加强板11具有第三焊接点和第四焊接点，且所述第一焊点与所述第三焊点对称设置，所述第二焊点与所述第四焊点对称设置。所述左减震器加强板通过所述第一焊点与所述第一段51连接，所述左减震器加强板51通过第二焊点与所述左撑板9连接，所述左撑板9与所述第一段51、所述左减震器加强板形成三角形框架结构。请参阅图7和图8，所述右减震器加强板11通过所述第三焊点与所述第三段53连接，所述右减震器加强板11通过第四焊点与所述右撑板10连接，所述右撑板10与所述第三段53、所述右减震器加强板11形成三角形框架结构。所述后地板框架梁通过所述第二焊点与所述第四焊点的连线分成左右两个区域，左侧区域为前端乘员保护区域a，右侧区域为后端变形区域b。现有技术中由于后地板框架梁后端侧面结构较弱，在后碰工况中，容易使后地板后端向前上方变形，影响到后排乘员的生存空间。在本实施例中，通过所述撑板、所述后地板C环总成结构5和所述后减震器加强板形成局部稳固的三角形框架结构，能够避免后地板在后碰工况中向前上方变形，保证后排乘员的生存空间。
请参阅图9，所述后端变形区域b上设置有溃缩筋12，所述溃缩筋12的形状为长条形，其厚度与所述后端变形区域b上其他位置厚度相同。
所述后地板左、右纵梁在前端乘员保护区域a与所述后端变形区域b的材料厚度不同，且所述后地板左、右纵梁在所述前端乘员保护区域a的材料厚度大于所述后端变形区域b的材料厚度，所述后地板左纵梁1和所述后地板右纵梁2在所述前端乘员保护区域a和所述后端变形区域b的不同厚度的材料采用激光拼焊技术焊接在一起。在本实施例中，所述后地板左、右纵梁在前端乘员保护区域a的材料厚度为2.5mm，所述后地板左、右纵梁在后端变形区域b的材料厚度为1.6mm。由于现有技术中的后地板纵梁从前到后截面基本相同、且从前到后材料也完全相同，导致后纵梁后端在后碰的工况中不利于溃缩变形以吸收后碰的能量。本实施例通过采用激光拼焊的形式，减小了所述后地板左、右纵梁在在所述后端变形区域b的材料厚度，同时所述后地板左、右纵梁在所述后端变形区域b增加了溃缩筋，可引导后地板框架梁的变形趋势，使所述后地板纵梁后端在后碰工况中容易发生溃缩变形，吸收后碰工况中的能量。
请参阅图10，当乘用车发生后面碰撞时，载荷和能量由所述后地板左纵梁1和所述后地板右纵梁2后端向前传递，即由所述后端变形区域b向前传递，所述后端变形区域b先发生溃缩变形，进而吸收大部分载荷和能量，余下的载荷和能量继续向前传递至所述左撑板9、所述右撑板10和所述后地板C环总成结构5，其中大部分载荷和能量通过所述后地板C环总成结构5分散并传递到上车身等车身其他区域，只有少部分载荷和能量继续向前传递至所述后地板左纵梁1和所述后地板右纵梁2前端、所述车架横梁4和所述油箱横梁3，防止前端乘员保护区域a产生变形，避免影响后排乘员的生存空间，与现有技术相比，本实施例可优化所述后地板框架梁结构在后碰工况中载荷和能量的传递路径，增强所述后地板框架梁结构吸收后碰载荷和能量的能力，从而提升所述后地板框架梁结构的后碰性能。
本发明具有如下有益效果：
(1)本发明的提升后碰性能的后地板框架梁，通过后地板左、右纵梁采用激光拼焊的形式，减小了后端变形区域的材料厚度，同时在后端变形区域增加了溃缩筋，可引导后地板框架梁的变形趋势，使后地板纵梁后端在后碰工况中容易发生溃缩变形，吸收后碰工况中的能量。
(2)本发明的提升后碰性能的后地板框架梁，通过将后地板C环总成结构与上车身C环结构有效的连接在一起，能够优化后碰中的能量和载荷的传递路径，使其可以有效的传递并分散到车身侧面等其他区域。
(3)本发明的提升后碰性能的后地板框架梁，通过所述撑板、所述后地板C环总成结构和所述后减震器加强板形成局部稳固的三角形框架结构，能够避免后地板在后碰工况中向前上方变形，保证后排乘员的生存空间。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (9)
1.一种提升后碰性能的后地板框架梁，其特征在于，包括后地板纵梁、后地板横梁、撑板、减震器加强板和后地板C环总成结构(5)，
所述后地板纵梁包括后地板左纵梁(1)和后地板右纵梁(2)，所述后地板横梁包括油箱横梁(3)和车架横梁(4)，所述油箱横梁(3)和所述车架横梁(4)横向平行焊接于所述后地板左纵梁(1)和所述后地板右纵梁(2)下侧，所述后地板C环总成结构(5)焊接于所述后地板左纵梁(1)和所述后地板右纵梁(2)上侧，所述后地板C环总成结构(5)的两个末端分别与上车身左侧C环结构(6)和上车身右侧C环结构(7)焊接，
所述撑板焊接于所述后地板纵梁上侧，所述撑板和所述后地板C环总成结构(5)分别与所述减震器加强板焊接，且所述后地板C环总成结构(5)、所述撑板和所述减震器加强板形成三角形框架结构。
2.根据权利要求1所述的提升后碰性能的后地板框架梁，其特征在于，所述撑板包括左撑板(9)和右撑板(10)，所述左撑板(9)和所述右撑板(10)分别焊接于所述后地板左纵梁(1)和所述后地板右纵梁(2)的上侧，且所述左撑板(9)和所述右撑板(10)呈对称分布。
3.根据权利要求2所述的提升后碰性能的后地板框架梁，其特征在于，所述后地板C环总成结构(5)包括第一段(51)、第二段(52)和第三段(53)，所述第一段(51)的一端与所述第二段(52)连接，所述第一段(51)的另一端与所述上车身左侧C环结构(6)连接，所述第三段(53)的一端与所述第二段(52)连接，所述第三段(53)的另一端与所述上车身右侧C环结构(7)连接。
4.根据权利要求3所述的提升后碰性能的后地板框架梁，其特征在于，所述减震器加强板包括左减震器加强板和右减震器加强板(11)，所述左减震器加强板具有第一焊接点和第二焊接点，所述右减震器加强板(11)具有第三焊接点和第四焊接点，所述第一焊点与所述第三焊点对称设置，所述第二焊点与所述第四焊点对称设置。
5.根据权利要求4所述的提升后碰性能的后地板框架梁，其特征在于，所述左减震器加强板通过所述第一焊点与所述第一段(51)连接，所述左减震器加强板通过第二焊点与所述左撑板(9)连接，所述右减震器加强板(11)通过所述第三焊点与所述第三段(53)连接，所述右减震器加强板(11)通过第四焊点与所述右撑板(10)连接。
6.根据权利要求4所述的提升后碰性能的后地板框架梁，其特征在于，所述第二焊点与所述第四焊点的连线将所述后地板框架梁结构分为前端乘员保护区域(a)和后端变形区域(b)。
7.根据权利要求6所述的提升后碰性能的后地板框架梁，其特征在于，所述后地板左、右纵梁在前端乘员保护区域(a)与所述后端变形区域(b)的材料厚度不同，且所述后地板左、右纵梁在所述前端乘员保护区域(a)的材料厚度大于所述后端变形区域(b)的材料厚度。
8.根据权利要求7所述的提升后碰性能的后地板框架梁，其特征在于，所述后地板左纵梁(1)和所述后地板右纵梁(2)在所述前端乘员保护区域(a)和所述后端变形区域(b)的不同厚度的材料通过激光焊接在一起。
9.根据权利要求6所述的提升后碰性能的后地板框架梁，其特征在于，所述后地板左纵梁(1)和所述后地板右纵梁(2)在后端变形区域(b)上设置有溃缩筋(12)。
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