CN111376993A - 用于车辆的后地板及具有其的车辆 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种用于车辆的后地板及具有其的车辆，所述用于车辆的后地板包括：后地板本体、后地板前横梁和后地板后横梁，后地板本体包括：溃缩吸能区、变形过渡区和刚性区，溃缩吸能区、变形过渡区和刚性区由车辆后端向前端依次相连形成阶梯形后地板结构；后地板前横梁与变形过渡区相连并与变形过渡区之间形成第一吸能腔；后地板后横梁与溃缩吸能区相连并与溃缩吸能区之间形成第二吸能腔。根据本发明的用于车辆的后地板，碰撞吸能效果显著，可以在极端情况下保证驾驶员和乘客不受到伤害。

Description

用于车辆的后地板及具有其的车辆

技术领域

本发明涉及车辆技术领域，尤其是涉及一种用于车辆的后地板及具有其的车辆。

背景技术

在当今的各类交通事故中，车辆追尾是最频繁、最常见的事故之一，RCAR低速碰撞规程是评估汽车损伤与可维修性的指标，在此领域，外国尤其欧美等国已取得较大的成效，并形成了比较成熟的白车身后部结构，国内虽也取得了一定的成就，但是由于起步较晚，技术有待完善。

RCAR相关测试在欧盟具有很大的影响力，是自主品牌汽车必须应对的一种设计标准，在此背景下，建立有效可靠的白车身后部模型是关键，一般地，合理的零部件结构是通过RCAR测试的重要途径，例如优化后防撞梁、后纵梁、后地板、后围板等。

目前，针对后防撞梁与后纵梁的优化较为成熟，以后防撞梁为例，通过改变防撞梁曲率、截面形状、材质、料厚、设置溃缩槽等提高碰撞性能，又如后纵梁通过增加溃缩导向、设置较大溃缩空间等方法提高碰撞性能，但是针对后地板结构的优化设计极少。

总体来看，目前基于RCAR碰撞性能的结构优化集中在后防撞梁和后纵梁上，不可否认的是，的确取得了不错的成绩，但是这种结构设计颇有些“治标不治本”的意味，原因在于，考察碰撞的目的是校核乘员舱的乘车空间，本质是提高后围或后地板的刚度，减少侵入量，所以，对后防撞梁、后纵梁的优化显得“不效率”。因此本技术方案设计一种车辆后地板加强结构，以解决现有较少针对后地板的碰撞优化设计。

发明内容

有鉴于此，本发明旨在提出一种用于车辆的后地板，所述用于车辆的后地板可有效吸收碰撞能量，保护乘员不受伤害。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种用于车辆的后地板，包括：后地板本体，所述后地板本体包括：溃缩吸能区、变形过渡区和刚性区，所述溃缩吸能区、所述变形过渡区和所述刚性区由车辆后端向前端依次相连形成阶梯形后地板结构；后地板前横梁，所述后地板前横梁与所述变形过渡区相连并与所述变形过渡区之间形成第一吸能腔；后地板后横梁，所述后地板后横梁与所述溃缩吸能区相连并与所述溃缩吸能区之间形成第二吸能腔。

根据本发明一个实施例的用于车辆的后地板，所述溃缩吸能区相对地面的高度大于所述变形过渡区相对地面的高度，且所述溃缩吸能区与所述变形过渡区之间设置有过渡连接面。

可选地，所述溃缩吸能区、所述变形过渡区与所述刚性区形成的断面大体为”Z”形。

进一步地，所述后地板前横梁和所述后地板后横梁分别位于所述后地板本体的正面和背面，且所述后地板前横梁和所述后地板后横梁在前后方向上由所述过渡连接面隔开。

进一步地，所述后地板前横梁与所述变形过渡区和所述过渡连接面之间形成“口”字形的所述第一吸能腔，所述后地板后横梁与所述溃缩吸能区之间形成“口”字形的所述第二吸能腔。

根据本发明一个实施例的用于车辆的后地板，还包括：安装加强板，所述安装加强板设置在所述后地板前横梁与所述变形过渡区之间，所述安装加强板与所述后地板前横梁贴合，所述安装加强板沿左右方向延伸且两端具有与所述变形过渡区的侧壁贴合固定的搭接翻边。

可选地，所述变形过渡区与所述过渡连接面之间采用圆弧面过渡，所述圆弧面的曲率半径为35-45mm。

进一步地，所述圆弧面的曲率半径为40mm。

可选地，所述圆弧面的背面设置有两个连接板，两个所述连接板靠近所述后地板本体的左侧边缘和右侧边缘设置。

根据本发明一个实施例的用于车辆的后地板，还包括：至少一个后地板纵梁，所述后地板纵梁设置在所述后地板本体的背面，所述后地板纵梁沿前后方向延伸，且所述后地板纵梁的前端与所述变形过渡区相连，所述后地板纵梁的后端与所述后地板后横梁相连。

根据本发明一个实施例的用于车辆的后地板，还包括：后地板前加强板，所述后地板前加强板设置在所述后地板本体的正面，所述后地板前加强板沿前后方向延伸，且所述后地板前加强板的前端与所述刚性区相连，所述后地板前加强板的后端与所述后地板前横梁相连。

根据本发明一个实施例的用于车辆的后地板，所述溃缩吸能区与所述刚性区的高度差为160mm-180mm。

可选地，所述溃缩吸能区与所述刚性区的高度差为170mm。

根据本发明一个实施例的用于车辆的后地板，所述后地板前横梁和所述后地板后横梁采用高强钢。

相对于现有技术，本发明所述的用于车辆的后地板具有以下优势：

(1)本发明所述的用于车辆的后地板，通过设置溃缩吸能区和变形过渡区，对碰撞中的能量进行合理地分配，利用后地板前横梁和后地板后横梁与后地板形成的第一吸能腔和第二吸能腔对碰撞中的能量进行充分地吸收，从而有效提高后地板的碰撞吸能效果，降低对行人的伤害。

(2)本发明所述的兼具轻量化和强度的后地板纵梁为碰撞力提供了合理的传力通道，不仅极大降低了乘员的伤害风险，同时也减少了后部油箱、座椅等零部件的损坏。

本发明的另一目的在于提出一种车辆，所述车辆与上述用于车辆的后地板相对于现有技术所具有的优势相同，在此不再赘述。

附图说明

构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1是根据本发明实施例的用于车辆的后地板的结构示意图；

图2是根据本发明实施例的用于车辆的后地板在另一个角度的结构示意图；

图3是根据本发明实施例的用于车辆的后地板的俯视图；

图4是根据本发明实施例的用于车辆的后地板的断面示意图。

附图标记说明：

100-后地板，1-后地板本体，11-第一台阶，12-第二台阶，13-过渡连接面，14-圆弧面，15-侧壁，16-油箱安装槽，Ⅰ-溃缩吸能区，Ⅱ-变形过渡区，Ⅲ-刚性区，2-后地板前横梁，21-前固定翻边，22-后固定翻边，3-后地板后横梁，4-连接板，5-安装加强板，51-搭接翻边，6-后地板纵梁，7-后地板前加强板，8-第一吸能腔，9-第二吸能腔。

具体实施方式

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。

下面参考图1-图4描述根据本发明实施例的用于车辆的后地板100。如图1-图4所示，根据本发明实施例的用于车辆的后地板100包括：后地板本体1、后地板前横梁2和后地板后横梁3。

后地板100作为后部主要的承载部件，首先应保证搭接和承载强度，其次满足座椅等内饰零部件的安装要求，最后需依据油箱进行随形设计。如图1-图4所示，根据本发明一个实施例的用于车辆的后地板100中，后地板100可大体分为溃缩吸能区Ⅰ、变形过渡区Ⅱ和刚性区Ⅲ三个区，其中刚性区Ⅲ主要包含燃油箱周围结构及乘员舱空间，是后部碰撞中车身结构安全的基础，溃缩吸能区Ⅰ和变形过渡区Ⅱ是碰撞中能量吸收和分配的重点区域。溃缩吸能区Ⅰ、变形过渡区Ⅱ和刚性区Ⅲ由车辆的后端向前端(如图1中所示的前后方向)依次相连，且溃缩吸能区Ⅰ、变形过渡区Ⅱ和刚性区Ⅲ形成阶梯形后地板100结构，由此在保证后地板100碰撞吸能效果的前提下，提高后地板100的强度。

进一步地，后地板前横梁2与变形过渡区Ⅱ相连并与变形过渡区Ⅱ之间形成第一吸能腔8；后地板后横梁3与溃缩吸能区Ⅰ相连并与溃缩吸能区Ⅰ之间形成第二吸能腔9，由此利用第一吸能腔8和第二吸能腔9可有效吸收碰撞能量，极大地减少乘员舱的侵入量。

根据本发明实施例的用于车辆的后地板100，通过设置溃缩吸能区Ⅰ和变形过渡区Ⅱ，对碰撞中的能量进行合理地分配，利用后地板前横梁2和后地板后横梁3与后地板100形成的第一吸能腔8和第二吸能腔9对碰撞中的能量进行充分地吸收，从而有效提高后地板100的碰撞吸能效果，降低对行人的伤害。

可选地，如图1和图4所示，溃缩吸能区Ⅰ、变形过渡区Ⅱ与刚性区Ⅲ形成的断面大体为”Z”形。且溃缩吸能区Ⅰ与变形过渡区Ⅱ之间形成有第一台阶11，变形过渡区Ⅱ与刚性区Ⅲ之间形成有第二台阶12，由此采用三段双阶梯式设计，可充分保证板料的应变，有利于提高后地板100的整体刚度。

进一步地，溃缩吸能区Ⅰ相对地面的高度大于变形过渡区Ⅱ相对地面的高度，变形过渡区Ⅱ相对地面的高度大于刚性区Ⅲ相对地面的高度，且溃缩吸能区Ⅰ与刚性区Ⅲ的高度差为160mm-180mm。可选地，在本发明的一个实施例中，溃缩吸能区Ⅰ与刚性区Ⅲ的高度差可以为170mm，也就是说，后地板100成形过程中的拉延深度为170mm，由此充分保证了板料的应变，有利于提升后地板100的刚度，同时可为加强结构提供一定的空间。

可选地，溃缩吸能区Ⅰ与变形过渡区Ⅱ之间设置有过渡连接面13，过渡连接面13为斜面，更进一步地，过渡连接面13与变形过渡区Ⅱ之间可以采用圆弧面14过渡，圆弧面14的曲率半径可以为35-45mm。例如，在本发明的一个实施例中，圆弧面14的曲率半径可以为40mm，由此，在保证板料充分应变的前提下，可有效提高整个后地板100的刚度，避免后地板100在成型过程中发生开裂。

如图1-图2、图4所示，后地板前横梁2和后地板后横梁3分别位于后地板本体1的正面和背面，且后地板前横梁2和后地板后横梁3在前后方向上由过渡连接面13隔开，由此，后地板前横梁2和后地板后横梁3在前后和上下方向错开，从而使得各自形成的第一吸能腔8和第二吸能腔9在空间上相互错开，从而实现后部碰撞后逐级溃缩的功能，提高后地板100的变形吸能性能。

可选地，后地板前横梁2与变形过渡区Ⅱ和过渡连接面13之间形成“口”字形的第一吸能腔8，即在后地板前横梁2与变形过渡区Ⅱ和过渡连接面13之间形成封闭的结构，当车辆受到后部冲击时，变形区域为非搭接面，从而起到吸收能量的作用。

类似地，后地板后横梁3与溃缩吸能区Ⅰ之间形成“口”字形的第二吸能腔9，即在后地板后横梁3与溃缩吸能区Ⅰ之间形成封闭的结构，当车辆受到后部冲击时，变形区域为非搭接面，从而起到吸收能量的作用。

这样，利用双“口”字形的吸能结构，可有效地吸收后碰撞后的能量，极大地减少乘员舱的侵入量。同时，仿真和测试结果表明，该结构具有良好的结构性，在弯曲和扭转模态、扭转刚度等性能上已经达到设计标准，该结构可以在极端情况下保证驾驶员和乘客不受到伤害。

同时，针对长期恶劣环境工况下的车辆，后地板前横梁2和后地板后横梁3可以采用高强钢，适当条件下也可以增加料厚，由此进一步地增加后地板100的强度，提高后地板100的承载能力，使其满足恶劣环境下的使用要求。

在本发明的描述中，“第一特征”、“第二特征”可以包括一个或者更多个该特征。

进一步地，后地板前横梁2还可以具有前固定翻边21和后固定翻边22，其中，前固定翻边21适于与过渡连接面13焊接固定，后固定翻边22适于与变形过渡区Ⅱ焊接固定，由此通过前固定翻边21和后固定翻边22使后地板前横梁2和后地板100实现固定，可有效增加后地板前横梁2在后地板100上的连接强度。

可选地，本发明实施例的用于车辆的后地板100还可以包括：安装加强板5，安装加强板5设置在后地板前横梁2与变形过渡区Ⅱ之间，安装加强板5与后地板前横梁2贴合，由此可起到对后地板前横梁2有效的支撑作用，进一步地，如图1和图4所示，变形过渡区Ⅱ的左侧壁和右侧壁分别从后地板本体1向上延伸，安装加强板5沿左右方向延伸且两端具有与变形过渡区Ⅱ的侧壁15贴合固定的搭接翻边51，由此，利用搭接翻边51可增加安装加强板5与后地板100的连接面积，增加二者的连接强度，从而保证后地板100的承载强度。

进一步地，如图2所示，溃缩吸能区Ⅰ和变形过渡区Ⅱ之间的连接圆弧面14的背面可以设置有两个连接板4，两个连接板4靠近后地板本体1的左侧边缘和右侧边缘设置，且两个连接板4与变形过渡区Ⅱ的侧壁15和背面焊接固定，这样，利用两个连接板4可起到对变形过渡区Ⅱ的支撑加强作用，以满足变形过渡区Ⅱ的承载需求。

可选地，本发明实施例的用于车辆的后地板100还可以包括：至少一个后地板纵梁6，后地板纵梁6设置在后地板本体1的背面，例如，在本发明的一个实施例中，后地板纵梁6可以为两个，两个后地板纵梁6沿前后方向延伸，且后地板纵梁6的前端与变形过渡区Ⅱ相连，后地板纵梁6的后端与后地板后横梁3相连，这样，后地板纵梁6为碰撞力提供了合理的传力通道，不仅极大降低了乘员的伤害风险，同时也减少了后部油箱、座椅等零部件的损坏。

同时，利用双纵梁6连接溃缩吸能区Ⅰ和变形过渡区Ⅱ，几何吸能控制结构使后部形成平行的结构布局，可使碰撞力有效地分散，减轻初始时刻现有技术采用的单个传力通道的受力状况，因此这种结构更稳定，经实验测量，吸收碰撞能量最大可达60％，即在同等溃缩距离下，该结构能吸收更多的碰撞能量，同时该结构易于安装，轻量化效果显著。

可选地，本发明实施例的用于车辆的后地板100还可以包括：后地板100前加强板7，后地板前加强板7设置在后地板本体1的正面，后地板前加强板7沿前后方向延伸，且后地板前加强板7的前端与刚性区Ⅲ相连，后地板前加强板7的后端与后地板前横梁2相连，这样，将后地板前加强板7连接在变形过渡区Ⅱ和刚性区Ⅲ之间，可保证后地板100的承载强度，满足座椅等内饰零部件的安装要求。

同时，如图1所示，刚性区Ⅲ上还可以形成有油箱安装槽16，油箱安装槽16为两个，两个油箱安装槽16分别位于后地板前加强板7的两侧并关于后地板前加强板7对称设置，由此利用油箱安装槽16实现对油箱(图中未示出)的定位及安装，同时，使得后地板100的布局更紧凑，有利于节省空间。

综上所述，根据本发明实施例的用于车辆的后地板100，设计开发出一种全新的后地板100优化加强结构，利用高拉延的后围板将后地板100分成三个区域，即溃缩吸能区Ⅰ、变形过渡区Ⅱ和刚性区Ⅲ，不仅提高了自身刚度还为两侧加强结构提供了空间；封闭的双“口”字形吸能腔(即第一吸能腔8和第二吸能腔9)结构，有效地吸收了碰撞能量，极大地减少了乘员舱的侵入量；兼具轻量化和强度的后地板纵梁6为碰撞力提供了合理的传力通道，不仅极大降低了乘员的伤害风险，同时也减少了后部油箱、座椅等零部件的损坏。

本发明还提供了一种车辆，该车辆包括上述的用于车辆的后地板100，从而具有碰撞吸能效果好、轻量化水平高等优点。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (15)

1.一种用于车辆的后地板(100)，其特征在于，包括：

后地板本体(1)，所述后地板本体(1)包括：溃缩吸能区(Ⅰ)、变形过渡区(Ⅱ)和刚性区，所述溃缩吸能区(Ⅰ)、所述变形过渡区(Ⅱ)和所述刚性区(Ⅲ)由车辆后端向前端依次相连形成阶梯形后地板结构；

后地板前横梁(2)，所述后地板前横梁(2)与所述变形过渡区(Ⅱ)相连并与所述变形过渡区(Ⅱ)之间形成第一吸能腔(8)；

后地板后横梁(3)，所述后地板后横梁(3)与所述溃缩吸能区(Ⅰ)相连并与所述溃缩吸能区(Ⅰ)之间形成第二吸能腔(9)。

2.根据权利要求1所述的用于车辆的后地板(100)，其特征在于，所述溃缩吸能区(Ⅰ)、所述变形过渡区(Ⅱ)与所述刚性区(Ⅲ)形成的断面大体为”Z”形。

3.根据权利要求2所述的用于车辆的后地板(100)，其特征在于，所述溃缩吸能区(Ⅰ)相对地面的高度大于所述变形过渡区(Ⅱ)相对地面的高度，且所述溃缩吸能区(Ⅰ)与所述变形过渡区(Ⅱ)之间设置有过渡连接面(13)。

4.根据权利要求2所述的用于车辆的后地板(100)，其特征在于，所述后地板前横梁(2)和所述后地板后横梁(3)分别位于所述后地板本体(1)的正面和背面，且所述后地板前横梁(2)和所述后地板后横梁(3)在前后方向上由所述过渡连接面(13)隔开。

5.根据权利要求2所述的用于车辆的后地板(100)，其特征在于，所述后地板前横梁(2)与所述变形过渡区(Ⅱ)和所述过渡连接面(13)之间形成“口”字形的所述第一吸能腔(8)，所述后地板后横梁(3)与所述溃缩吸能区(Ⅰ)之间形成“口”字形的所述第二吸能腔(9)。

6.根据权利要求1所述的用于车辆的后地板(100)，其特征在于，还包括：安装加强板(5)，所述安装加强板(5)设置在所述后地板前横梁(2)与所述变形过渡区(Ⅱ)之间，所述安装加强板(5)与所述后地板前横梁(2)贴合，所述安装加强板(5)沿左右方向延伸且两端具有与所述变形过渡区(Ⅱ)的侧壁(15)贴合固定的搭接翻边(51)。

7.根据权利要求2所述的用于车辆的后地板(100)，其特征在于，所述变形过渡区(Ⅱ)与所述过渡连接面(13)之间采用圆弧面(14)过渡，所述圆弧面(14)的曲率半径为35-45mm。

8.根据权利要求7所述的用于车辆的后地板(100)，其特征在于，所述圆弧面(14)的曲率半径为40mm。

9.根据权利要求7所述的用于车辆的后地板(100)，其特征在于，所述圆弧面(14)的背面设置有两个连接板(4)，两个所述连接板(4)靠近所述后地板本体(1)的左侧边缘和右侧边缘设置。

10.根据权利要求1所述的用于车辆的后地板(100)，其特征在于，还包括：至少一个后地板纵梁(6)，所述后地板纵梁(6)设置在所述后地板本体(1)的背面，所述后地板纵梁(6)沿前后方向延伸，且所述后地板纵梁(6)的前端与所述变形过渡区(Ⅱ)相连，所述后地板纵梁(6)的后端与所述后地板后横梁(3)相连。

11.根据权利要求1所述的用于车辆的后地板(100)，其特征在于，还包括：后地板前加强板(7)，所述后地板前加强板(7)设置在所述后地板本体(1)的正面，所述后地板前加强板(7)沿前后方向延伸，且所述后地板前加强板(7)的前端与所述刚性区(Ⅲ)相连，所述后地板前加强板(7)的后端与所述后地板前横梁(2)相连。

12.根据权利要求1所述的用于车辆的后地板(100)，其特征在于，所述溃缩吸能区(Ⅰ)与所述刚性区(Ⅲ)的高度差为160mm-180mm。

13.根据权利要求12所述的用于车辆的后地板(100)，其特征在于，所述溃缩吸能区(Ⅰ)与所述刚性区(Ⅲ)的高度差为170mm。

14.根据权利要求1所述的用于车辆的后地板(100)，其特征在于，所述后地板前横梁(2)和所述后地板后横梁(3)采用高强钢。

15.一种车辆，其特征在于，包括根据权利要求1-14中任一项所述的用于车辆的后地板(100)。

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