CN109131593B - 地板及包括该地板的汽车 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种地板及包括该地板及汽车，包括：具有复合层结构的地板本体，所述地板本体装设于车身底部；所述地板本体通过胶粘剂层、紧固件与车身骨架连接为一体。本发明提供的地板，通过复合材料制成地板本体，将该地板本体通过胶粘剂层、紧固件与车身骨架相连接，相对于现有技术中由金属冲压件、内饰地毯总成及外饰下护板组成的地板装置而言，简化了零件数量及种类，对车辆的轻量化作出了较大的贡献；同时，提高了地板的加工效率，简化了地板的装配工艺；此外，由于选用的复合材料具有较强的刚强度及优异的隔热、吸音和阻燃能力，使得由该材料制作的地板的抗碰撞性能、隔热、吸音和阻燃能力得到了大幅度的提高。
Description
技术领域
本发明涉及汽车配件技术领域，具体而言，涉及一种地板及包括该地板的汽车。
背景技术
汽车轻量化是提高汽车动力性，实现节能减排的重要措施之一，对汽车工业的可持续发展具有重要意义。
在汽车轻量化浪潮的推动下，各大车企推出了各种极致轻量化的汽车车身构造。但是，白车身地板装置依然保留着传统汽车的技术形态，如：钣金冲压件内外板焊接加钣金加强梁、铝合金冲压件内外板焊接加铝合金加强梁，再加上内外饰专业的底护板装置及地毯总成装置。可以看出，现有的汽车地板装置及与之配合的内外饰装置，零件及材料种类繁多，每一个零件都要开模制件，成本高、周期长，装配工艺复杂；并且每个零件的重量叠加后，一套地板架构都要24～35kg，对车身轻量化的贡献微乎其微。
发明内容
鉴于此，本发明提出了一种地板及包括该地板的汽车，旨在解决现有汽车地板结构复杂且不利于实现车辆轻量化的问题。
一个方面，本发明提出了一种地板，包括：具有复合层结构的地板本体，所述地板本体能够装设于车身底部；所述地板本体与车身骨架对应的位置通过胶粘剂层粘接，还通过紧固件紧固。
进一步地，上述地板中，所述地板本体包括：一体成型的前部板体、中部板体和后部板体；其中，所述中部板体与所述前部板体之间设置有用以与所述车身骨架的第一框架相配合的第一凸设部；所述中部板体与所述后部板体之间设置有用以与所述车身骨架的第二框架相配合的第二凸设部；所述后部板体上设置有与所述车身骨架的第三框架相配合的第三凸设部。
进一步地，上述地板中，所述前部板体与所述第一框架的第一侧板的本体部通过所述胶粘剂层粘接，所述前部板体与所述第一侧板的边缘处通过若干所述紧固件相连接；所述前部板体与所述第一框架的两个第二侧板的本体部通过所述胶粘剂层粘接，所述前部板体与两个所述第二侧板的边缘处通过若干所述紧固件相连接。
进一步地，上述地板中，所述第一凸设部与所述第一框架的第一凸框通过所述胶粘剂层粘接。
进一步地，上述地板中，所述中部板体与所述第二框架的两个第三侧板的本体部通过所述胶粘剂层粘接，所述前部板体与两个所述第三侧板的边缘处通过若干所述紧固件相连接。
进一步地，上述地板中，所述第二凸设部与所述第二框架的第二凸框通过所述胶粘剂层粘接。
进一步地，上述地板中，所述后部板体与所述第三框架的两个第四侧板的本体部通过所述胶粘剂层粘接，所述后部板体与两个所述第四侧板的边缘处通过若干所述紧固件相连接；所述后部板体与所述第三框架的第五侧板的本体部通过所述胶粘剂层粘接。
进一步地，上述地板中，所述后部板体与所述第三框架的两个第四侧板的本体部通过所述胶粘剂层粘接，所述后部板体与两个所述第四侧板的边缘处通过若干所述紧固件相连接；所述后部板体与所述第三框架的第五侧板的本体部通过所述胶粘剂层粘接。
进一步地，上述地板中，所述地板本体上与所述车身骨架连接的安装孔中嵌设有用以保护紧固件的护套。
进一步地，上述地板中，所述第一凸设部上设置有与座椅安装部相配合的第一开口；所述第二凸设部上设置有与座椅安装部相配合的第二开口。
进一步地，上述地板中，所述复合层结构从上到下依次包括粘接在一起的地毯层、第一金属层、第一复合材料层、第二金属层、第二复合材料层、第三金属层和耐磨层。
进一步地，上述地板中，所述第一金属层和所述第三金属层的材质均为微孔铝箔，所述第二金属层为铝箔隔层，所述第一复合材料层和所述第二复合材料层的材质为低密度玻璃纤维增强聚丙烯复合材料。
进一步地，上述地板中，所述胶粘剂层中填充的物质为聚氨酯结构胶和环氧树脂结构胶中的至少一种。
本发明的有益效果在于，本发明提供的地板，通过复合材料制成地板本体，将该地板本体通过胶粘剂层、紧固件与车身骨架相连接，相对于现有技术中由金属冲压件、内饰地毯总成及外饰下护板组成的地板装置而言，简化了零件数量及种类，对车辆的轻量化做出了较大的贡献；同时，提高了地板的加工效率，简化了地板的装配工艺；此外，由于选用的复合材料具有较强的刚强度及优异的隔热、吸音和阻燃能力，使得由该材料制作的地板的抗碰撞性能、隔热、吸音和阻燃能力得到了大幅度的提高。
另一方面，本发明还提出了一种汽车，包括上述的地板。
由于地板具有上述效果，所以具有该地板的汽车也具有相应的技术效果。
附图说明
通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本发明的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：
图1为本发明实施例提供的地板本体的结构示意图；
图2为本发明实施例提供的地板与车身骨架配合的结构示意图；
图3为本发明实施例提供的车身骨架的结构示意图；
图4为本发明实施例提供的地板本体的复合层结构示意图；
图5为本发明实施例提供的地板沿垂直于车身长度方向的剖面图；
图6为图5中A处的局部放大图；
图7为本发明实施例提供的地板沿车身长度方向的又一剖面图；
图8为图7中B处的局部放大图。
具体实施方式
下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
参阅图1和图2，本发明实施例的地板包括：具有复合层结构的地板本体1，地板本体1能够装设于车身底部；地板本体1与车身骨架2对应的位置通过胶粘剂层3粘接，还通过紧固件4紧固。
参阅图3，车身骨架2可以为现有技术中的结构，例如其可以包括：一体成型的第一框架21、第二框架22和第三框架23。第一框架21可以为由第一侧板211、两个第二侧板212和第一凸框213围设而成的具有中空部分的矩形框。第一侧板211可以为规则的矩形板，第二侧板212可以为具有台阶状的板，其边缘部分为平整的板状结构，第一凸框213为具有中空部分的矩形框，其靠近两端的边缘处开设有与座椅安装部相配合的开口结构。第二框架22可以为由两个第三侧板221和第二凸框222围设成的开口结构，该开口结构的开口端与第一框架21的第一凸框213的尾部相连接。第二凸框222为具有中空部分的矩形框，其靠近两端的边缘处开设有与座椅安装部相配合的开口结构，且该开口结构设置有向车身底部弯设的弯曲部。第三框架23可以为由第五侧板232和两个第四侧板231围设成的开口结构，该开口结构的开口端与第二框架22的第二凸框222的尾部相连接。第五侧板232包括一体成型的第一尾板2321和第二尾板2322；第二尾板2322与第一尾板2321呈夹角设置，夹角的大小可以根据实际情况确定。第一尾板2321沿长度方向的两端分别设置有与地板本体1上对应位置处相配合的凸起部。
继续参阅图1，地板本体1可以为与车身尺寸相匹配的矩形板状结构，例如其可以包括：一体成型的前部板体11、中部板体12和后部板体13；其中，中部板体12与前部板体11之间设置有用以与车身骨架2的第一框架21相配合的第一凸设部14；中部板体12与后部板体13之间设置有用以与车身骨架2的第二框架22相配合的第二凸设部15；后部板体13上设置有与车身骨架2的第三框架23相配合的第三凸设部1311。
具体实施时，前部板体11、中部板体12和后部板体13的尺寸可以根据需要进行确定，其中：前部板体11和中部板体12可以为规则的矩形板，后部板体13包括一体成型的第一后部连接板131和第二后部连接板132；第二后部连接板132与第一后部连接板131呈夹角设置，夹角的大小可以根据实际情况确定。第一后部连接板131沿长度方向的两端分别设置有与车身骨架2上对应位置处的凸起部相配合的第三凸设部1311。
第一凸设部14与前部板体11、中部板体12的连接处均设置有倒角，第二凸设部15与中部板体12、后部板体13的连接处均设置有倒角，第一凸设部14上设置有与座椅安装部相配合的第一开口141，第一开口141可以呈矩形状；第二凸设部15上设置有与座椅安装部相配合的第二开口151，第二开口151可以呈矩形状，并且，矩形开口的两端向内部形成与车身骨架2上对应位置相配合的弯设部。
参阅图3，地板本体1的复合层结构从上到下依次包括粘接在一起的地毯层101、第一金属层102、第一复合材料层103、第二金属层104、第二复合材料层105、第三金属层106和耐磨层107。
具体而言，每层的厚度可以根据实际要求进行选择，本实施例对其不做限定。地毯层101可以选用以无纺布和PET泡沫材质为主要成分的原料加工而成。耐磨层107可以选用耐石子冲击的原料加工而成。
第一金属层102和第三金属层103可以由具有一定刚强度的轻质金属制作而成，例如由铝、镁、钛、铝合金及铝镁合金等材料制成的具有微孔结构的金属片。优选的，第一金属层102和第三金属层103的材质均为微孔铝箔。第二金属层104可以由具有一定刚强度的轻质金属制作成的金属片，优选的，第二金属层104为铝箔隔层。
第一复合材料层103和第二复合材料层105的材质为低密度玻璃纤维增强聚丙烯复合材料(LWRT)，其中，LWRT中的主要成分为聚丙烯(PP)与长玻璃纤维，玻璃纤维的重量比例为(25-40)％。
具体实施时，地板本体1可以选用德国劳士领的复合三明治原材料板材StraturaHybrid Type1加工而成。由于该Stratura Hybrid Type1原材料板材具有较高的刚强度，在料厚为4～17mm时，其弯曲模量为4900～740Mpa、弯曲强度为118～11Mpa、拉伸模量为5700～1100Mpa、拉伸强度为85～16Mpa，并且，该材料还具有较强的隔热、吸音与阻燃能力，因此，由该材料制成的地板本体1也具有相应的优异性能。
制作地板本体1时，根据需要选用一定形状、尺寸的原材料板材，通过模压成型工艺热料冷模以制出不等料厚的零件，例如开一副热压模模具，通过5分钟热压成型，再切边钻孔，镶入嵌件，即可完成地板的制作，制成的地板具有底部抗冲击、隔音、隔热、隔水、阻燃和无气味等优异性能、并对白车身扭转刚度碰撞性能具有很大的贡献。
胶粘剂层3中填充的物质为聚氨酯结构胶和环氧树脂结构胶中的至少一种。本实施例中，结构胶可以选用陶氏的2850S系列的双组分聚氨酯结构胶。
结合图1、图3、图5和图7所示，图5和图7中所示的上部为车内部，下部为车底部。前部板体11与第一框架21的第一侧板211的本体部通过胶粘剂层3粘接，前部板体11与第一侧板211的边缘处通过若干紧固件4相连接；前部板体11与第一框架21的两个第二侧板212的本体部通过胶粘剂层3粘接，前部板体11与两个第二侧板212的边缘处通过若干紧固件4相连接。第一凸设部14与第一框架21的第一凸框213通过胶粘剂层3粘接。中部板体12与第二框架22的两个第三侧板221的本体部通过胶粘剂层3粘接，前部板体11与两个第三侧板221的边缘处通过若干紧固件4相连接。第二凸设部15与第二框架22的第二凸框222通过胶粘剂层3粘接。后部板体13与第三框架23的两个第四侧板231的本体部通过胶粘剂层3粘接，后部板体13与两个第四侧板231的边缘处通过若干紧固件4相连接。
具体而言，紧固件4可以为六角螺栓与平垫圈的组合件，前部板体11与第一侧板211、两个第二侧板212及第一凸框213接触的部位，分别通过在第一侧板211、两个第二侧板212及第一凸框213的上表面涂覆胶粘剂形成的胶粘剂层3粘接在一起。为了增加连接处的稳定性及强度，在前部板体11与第一框架21接触部位的边缘可以安装若干紧固件进行紧固，例如可以在第一侧板211其中三条边上安装若干螺栓，在第二侧板的靠近外侧的边缘上安装螺栓。中部板体12与两个第三侧板221接触的部位分别通过在两个第三侧板221的上表面涂覆胶粘剂形成的胶粘剂层3粘接在一起。为了增加连接处的稳定性及强度，在中部板体12与第二框架22接触部位的边缘可以安装若干紧固件4进行紧固，例如可以在两个第三侧板221的靠近外侧的边缘上安装螺栓。第二凸设部15与第二凸框222通过在第二凸框222的上表面涂覆胶粘剂形成的胶粘剂层3粘接在一起。后部板体13与第五侧板232及两个第四侧板231接触的部位分别通过在两个第四侧板231、第五侧板232的上表面涂覆胶粘剂形成的胶粘剂层3粘接在一起。为了增加连接处的稳定性及强度，在后部板体13与第三框架23接触部位的边缘可以安装若干紧固件4进行紧固，例如可以在两个第四侧板231的靠近外部的边缘安装若干螺栓。需要说明的是，紧固件4的安装数量及位置可根据实际情况进行确定，本实施例对此不做限定。
参阅图6和图8，地板本体1上与所述车身骨架2连接的安装孔a中嵌设有用以保护紧固件4的护套6。护套6可以包括筒体和连接在筒体上方的盖帽，盖帽中部开设有与筒体内径相当的开口，以供穿设紧固件。护套6可以选用具有较强刚度的材料，例如双相钢、复相钢、马氏体钢及硼钢等。安装时，螺栓可以套设于预先嵌入安装孔a中的护套6中，经车身骨架2底部的铆接螺母紧固即可。
经测试，本发明实施例提供的地板结构与现有技术中的地板相比重量实现了较大幅度的降低，可减轻14～20kg的重量。结果如下表所示：
上述显然可以得出，本发明实施例中提供的地板，通过复合材料制成地板本体，将该地板本体通过胶粘剂层、紧固件与车身骨架相连接，相对于现有技术中由金属冲压件、内饰地毯总成及外饰下护板组成的地板装置而言，简化了零件数量及种类，对车辆的轻量化作出了较大的贡献；同时，提高了地板的加工效率，简化了地板的装配工艺；此外，由于选用的复合材料具有较强的刚强度及优异的隔热、吸音和阻燃能力，使得由该材料制作的地板的抗碰撞性能、隔热、吸音和阻燃能力得到了大幅度的提高。
本发明实施例还提出了一种汽车，该汽车包括了上述实施例中的地板。
由于地板具有上述效果，所以具有该地板的汽车也具有相应的技术效果。
显然可以得出的是，该地板采用的原材料板材以克重(面密度)计算重量，质量轻，相对于传统汽车地板架构的总重量可减轻14～25kg的重量，对车身轻量化具有重大贡献。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。
Claims (10)
1.一种地板，其特征在于，包括：
具有复合层结构的地板本体(1)，所述地板本体(1)能够装设于车身底部；
所述地板本体(1)与车身骨架(2)对应的位置通过胶粘剂层(3)粘接，还通过紧固件(4)紧固；
所述地板本体(1)包括：一体成型的前部板体(11)、中部板体(12)和后部板体(13)；其中，
所述中部板体(12)与所述前部板体(11)之间设置有用以与所述车身骨架(2)的第一框架(21)相配合的第一凸设部(14)；
所述中部板体(12)与所述后部板体(13)之间设置有用以与所述车身骨架(2)的第二框架(22)相配合的第二凸设部(15)；
所述后部板体(13)上设置有与所述车身骨架(2)的第三框架(23)相配合的第三凸设部(1311)；
所述前部板体(11)与所述第一框架(21)的第一侧板(211)的本体部通过所述胶粘剂层(3)粘接，所述前部板体(11)与所述第一侧板(211)的边缘处通过若干所述紧固件(4)相连接；
所述前部板体(11)与所述第一框架(21)的两个第二侧板(212)的本体部通过所述胶粘剂层(3)粘接，所述前部板体(11)与两个所述第二侧板(212)的边缘处通过若干所述紧固件(4)相连接；
所述第一凸设部(14)与所述第一框架(21)的第一凸框(213)通过所述胶粘剂层(3)粘接。
2.根据权利要求1所述的地板，其特征在于，所述中部板体(12)与所述第二框架(22)的两个第三侧板(221)的本体部通过所述胶粘剂层(3)粘接，所述前部板体(11)与两个所述第三侧板(221)的边缘处通过若干所述紧固件(4)相连接。
3.根据权利要求1所述的地板，其特征在于，所述第二凸设部(15)与所述第二框架(22)的第二凸框(222)通过所述胶粘剂层(3)粘接。
4.根据权利要求1所述的地板，其特征在于，所述后部板体(13)与所述第三框架(23)的两个第四侧板(231)的本体部通过所述胶粘剂层(3)粘接，所述后部板体(13)与两个所述第四侧板(231)的边缘处通过若干所述紧固件(4)相连接；所述后部板体(13)与所述第三框架(23)的第五侧板(232)的本体部通过所述胶粘剂层(3)粘接。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的地板，其特征在于，所述地板本体(1)上与所述车身骨架(2)连接的安装孔(a)中嵌设有用以保护紧固件(4)的护套(6)。
6.根据权利要求1所述的地板，其特征在于，所述第一凸设部(14)上设置有与座椅安装部相配合的第一开口(141)；所述第二凸设部(15)上设置有与座椅安装部相配合的第二开口(151)。
7.根据权利要求1至4中任一项所述的地板，其特征在于，所述复合层结构从上到下依次包括粘接在一起的地毯层(101)、第一金属层(102)、第一复合材料层(103)、第二金属层(104)、第二复合材料层(105)、第三金属层(106)和耐磨层(107)。
8.根据权利要求7所述的地板，其特征在于，所述第一金属层(102)和所述第三金属层(106)的材质均为微孔铝箔，所述第二金属层(104)为铝箔隔层，所述第一复合材料层(103)和所述第二复合材料层(105)的材质为低密度玻璃纤维增强聚丙烯复合材料。
9.根据权利要求1至4中任一项所述的地板，其特征在于，所述胶粘剂层(3)中填充的物质为聚氨酯结构胶和环氧树脂结构胶中的至少一种。
10.一种汽车，其特征在于，包括如权利要求1-9中任一项所述的地板。
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