CN113002375A - 一种电动汽车座椅横梁结构 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种电动汽车座椅横梁结构，属于汽车设计与制造的技术领域。本发明的电动汽车座椅横梁结构包括贯通所述地板左右两侧的座椅前横梁和座椅后横梁，座椅前横梁的两侧设置有前横梁连接板，座椅后横梁的两侧设置有后横梁连接板，座椅前横梁和座椅后横梁分别通过前横梁连接板和后横梁连接板与两侧的门槛梁连接；在座椅前横梁和两侧的前横梁连接板之间形成吸能区和非吸能区，在座椅后横梁和两侧的后横梁连接板之间形成吸能区和非吸能区。本发明的电动汽车座椅横梁结构应用于纯电动汽车上，能够有效提高侧碰性能，满足侧碰性能的检测要求。
Description
技术领域
本发明涉及汽车设计与制造的技术领域，更具体地说，本发明涉及一种电动汽车座椅横梁结构。
背景技术
图1-2示出了现有技术中，电动汽车的座椅横梁结构，在电动汽车中由于地板下面布置了动力电池，所以前地板一般为纯平地板，由于没有了中央通道，座椅横梁也可以设计成左右贯通的梁架结构，其包括前横梁1和后横梁2，前横梁1的内部设置有座椅安装板3，但上述结构存在以下问题：
1)现有的技术结构为左右贯通的整体式座椅横梁，横梁的整体强度较大，不能有效的利用吸能空间吸收侧面碰撞时的能量。
2)整体式横梁，结构复杂，制造工艺困难，材料利用率低，单件的成本高。
3)整体式横梁，横梁两端座椅安装位置，还要同时增加座椅安装板，零件的数量并没有减少，制造成本高。
发明内容
为解决现有技术中存在的上述技术问题，本发明的目的在于提供一种电动汽车座椅横梁结构。
本发明的电动汽车座椅横梁结构，包括贯通所述地板左右两侧的座椅前横梁和座椅后横梁，所述座椅前横梁的两侧设置有前横梁连接板，所述座椅后横梁的两侧设置有后横梁连接板，所述座椅前横梁和座椅后横梁与两侧的门槛梁之间具有间隔，而且所述座椅前横梁和座椅后横梁分别通过所述前横梁连接板和所述后横梁连接板与两侧的门槛梁连接；且在座椅前横梁和两侧的前横梁连接板之间形成吸能区和非吸能区，所述吸能区与所述门槛梁邻接并且位于所述非吸能区的两侧；在座椅后横梁和两侧的后横梁连接板之间形成吸能区和非吸能区，所述吸能区与所述门槛梁邻接并且位于所述非吸能区的两侧。
其中，所述座椅前横梁为等截面的几字型结构，所述前横梁连接板包括几字型等截面的前连接本体，所述前连接本体与所述门槛梁邻接的一侧的顶面和两个侧面向外延伸形成有焊接面；所述后横梁连接板包括几字型等截面的后连接本体，所述后连接本体与所述门槛梁邻接的一侧的顶面和两个侧面向外延伸形成有焊接面。
其中，所述座椅前横梁的端部搭接在所述前连接本体上并且与所述前连接本体之间的搭接重叠区域焊接；所述后连接本体搭接在所述座椅后横梁上并且与所述座椅后横梁之间的搭接重叠区域焊接。
其中，所述前连接本体的焊接面与所述门槛梁接触并焊接固定；所述后连接本体的焊接面与所述门槛梁接触并焊接固定。
其中，在搭接重叠区域所述座椅前横梁的端部和所述前连接本体与所述地板之间形成三层焊接结构。
其中，在搭接重叠区域，所述后连接本体和所述座椅后横梁与所述地板之间形成三层焊接结构。
其中，所述座椅前横梁和前连接本体的重叠区域提供座椅的安装点。
其中，所述座椅前横梁和座椅后横梁采用超强钢加工而成，所述超强钢板的抗拉强度为1300MPa以上。
其中，所述前横梁连接板和后横梁连接板采用中强钢，所述中强钢的抗拉强度为410MPa以上。
其中，所述中强钢的屈强比小于超强钢的屈强比。
其中，所述中强钢的屈强比优选为0.68～0.85，而所述超强钢的屈强比优选为0.65～0.82。
其中，所述座椅前横梁的中段内部设置有座椅安装板。
与现有技术相比，本发明的电动汽车座椅横梁结构具有以下有益效果：
(1)在保证座椅安装强度的前提下，增加了碰撞吸能空间，为侧面碰撞吸能提供了有利的条件；
(2)降低了整个座椅横梁的制造难度和成本，前横梁为等截面滚压制造工艺，提高了材料利用率，降低了单件成本，后横梁为冲压工艺；
(3)横梁连接板和座椅前横梁焊接位置为双层钢板，直接在连接板上焊接座椅的安装螺母，省略了单独的座椅安装板，直接为座椅提供安装结构，并可以保证有效的强度和刚度。
附图说明
图1为电动汽车座椅横梁结构在地板中的位置示意图。
图2为现有技术中的电动汽车座椅横梁结构的结构示意图。
图3为本发明的电动汽车座椅横梁结构的结构示意图。
图4为本发明的电动汽车座椅横梁结构的爆炸结构图。
图5为电动汽车座椅横梁结构中座椅前横梁总成局部视图(仰视图)。
图6为图5沿着A-A方向的截面结构示意图
图7为电动汽车座椅横梁结构中座椅后横梁总成局部视图(俯视图)。
具体实施方式
以下将结合具体实施例对本发明的电动汽车座椅横梁结构做进一步的阐述，以帮助本领域的技术人员对本发明的技术方案有更完整、准确和深入的理解。
针对没有中央通道的平地板结构，为了提高电动汽车的侧碰性能，使侧面碰撞时能够有更大的吸能空间，本发明的设计构思是在能够保证座椅安装强度的结构设计下，还能使得电动汽车座椅横梁结构能够充分利用动力电池距离门槛之间的区域，即在采用座椅横梁支撑Y方向变形的情形下同时还能够利用座椅横梁结构充分的变形吸收能量，改进侧碰性能，从而既能保证侧碰的性能要求，同时又能够保证电池包和乘客的人身安全。
实施例1
如图3-4所示，本实施例的电动汽车座椅横梁结构包括贯通所述地板70左右两侧的座椅前横梁10和座椅后横梁40，所述座椅前横梁10的两侧设置有前横梁连接板20，所述座椅前横梁10的中段内部设置有座椅安装板30，所述座椅后横梁40的两侧设置有后横梁连接板50，所述座椅前横梁10和座椅后横梁40与两侧的门槛梁60之间具有间隔，而且所述座椅前横梁10和座椅后横梁40分别通过所述前横梁连接板20和所述后横梁连接板50与两侧的门槛梁60连接。在座椅前横梁10和两侧的前横梁连接板20之间形成吸能区和非吸能区，所述吸能区与所述门槛梁60邻接并且位于所述非吸能区的两侧(参见图5)，在座椅后横梁40和两侧的后横梁连接板50之间形成吸能区和非吸能区，所述吸能区与所述门槛梁60邻接并且位于所述非吸能区的两侧(参见图7)。如图5-6所示，所述座椅前横梁10为等截面的几字型结构，所述前横梁连接板20包括几字型等截面的前连接本体21，所述前连接本体21与所述门槛梁60邻接的一侧的顶面和两个侧面向外延伸形成有焊接面22，如图6所示，所述座椅前横梁10的端部搭接在所述前连接本体21上并且与所述前连接本体21之间的搭接重叠区域焊接(图6中标出的交叉区域)，在所述搭接重叠区域，所述座椅前横梁10的端部和所述前连接本体21与所述地板70之间形成三层焊接结构，而且所述前连接本体21与所述座椅前横梁10的端部的侧面之间还通过结构胶80连接。所述前连接本体21的焊接面22与所述门槛梁60接触并焊接固定。所述座椅前横梁10和前连接本体21的重叠区域还提供座椅的安装点23并提供支撑，重叠区域构成结构强化区域，不仅可以省略座椅安装板，而且可以提高座椅安装点的刚度。如图7所示，所述后横梁连接板50包括几字型等截面的后连接本体51，所述后连接本体51与所述门槛梁60邻接的一侧的顶面和两个侧面向外延伸形成有焊接面52，所述后连接本体51搭接在所述座椅后横梁40上并且与所述座椅后横梁40之间的搭接重叠区域焊接。在搭接重叠区域，所述后连接本体51和所述座椅后横梁40与所述地板70之间形成三层焊接结构。所述后连接本体51的焊接面52与所述门槛梁60接触并焊接固定。在所述重叠区域形成结构强化区域。在本实施例中，所述座椅前横梁10和座椅后横梁40采用超强钢加工而成，所述超强钢板的抗拉强度为1300MPa以上，优选为1300～1600MPa，满足上述力学性能要求的钢板例如可以选择热成型钢板或马氏体钢。所述前横梁连接板20和后横梁连接板50采用中强钢，所述中强钢的抗拉强度为410MPa以上，优选为410～600MPa，所述中强钢的屈强比小于超强钢的屈强比，在抗拉强度满足上述要求的前提下，选择上述屈强比既能保证所述前横梁连接板20和后横梁连接板50在与所述座椅前横梁10和座椅后横梁40匹配时具有良好的吸能效果，而且在发生侧碰时能够有效传递侧碰应力，防止前横梁连接板20和后横梁连接板50发生溃缩，所述中强钢的屈强比优选为0.68～0.85，而所述超强钢的屈强比优选为0.65～0.82。
本发明的电动汽车座椅横梁结构将座椅横梁的两端头位置断开，拆分成3个零件，创造出了位于动力电池与门槛之间的吸能区和吸能区之间的非吸能区，不仅为碰撞吸能提供了有利条件，还降低了整个座椅横梁的制造难度，使座椅横梁的冲压成形性更加简单，同时提高了材料利用率。同时在座椅横梁连接板与座椅横梁的连接区域还可为座椅提供安装和支撑，可减少座椅安装板的数量，降低制造难度和成本，模拟侧碰实验表明本发明的电动汽车座椅横梁结构应用于纯电动汽车上，能够有效提高侧碰性能，满足侧碰性能的检测要求。
对于本领域的普通技术人员而言，具体实施例只是对本发明进行了示例性描述，显然本发明具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的技术方案进行的各种非实质性的改进，均在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种电动汽车座椅横梁结构，包括贯通所述地板左右两侧的座椅前横梁和座椅后横梁，其特征在于：所述座椅前横梁的两侧设置有前横梁连接板，所述座椅后横梁的两侧设置有后横梁连接板，所述座椅前横梁和座椅后横梁与两侧的门槛梁之间具有间隔，而且所述座椅前横梁和座椅后横梁分别通过所述前横梁连接板和所述后横梁连接板与两侧的门槛梁连接；且在座椅前横梁和两侧的前横梁连接板之间形成吸能区和非吸能区，所述吸能区与所述门槛梁邻接并且位于所述非吸能区的两侧；在座椅后横梁和两侧的后横梁连接板之间形成吸能区和非吸能区，所述吸能区与所述门槛梁邻接并且位于所述非吸能区的两侧。
2.根据权利要求1所述的电动汽车座椅横梁结构，其特征在于：所述座椅前横梁为等截面的几字型结构，所述前横梁连接板包括几字型等截面的前连接本体，所述前连接本体与所述门槛梁邻接的一侧的顶面和两个侧面向外延伸形成有焊接面；所述后横梁连接板包括几字型等截面的后连接本体，所述后连接本体与所述门槛梁邻接的一侧的顶面和两个侧面向外延伸形成有焊接面。
3.根据权利要求2所述的电动汽车座椅横梁结构，其特征在于：所述座椅前横梁的端部搭接在所述前连接本体上并且与所述前连接本体之间的搭接重叠区域焊接；所述后连接本体搭接在所述座椅后横梁上并且与所述座椅后横梁之间的搭接重叠区域焊接。
4.根据权利要求2所述的电动汽车座椅横梁结构，其特征在于：所述前连接本体的焊接面与所述门槛梁接触并焊接固定；所述后连接本体的焊接面与所述门槛梁接触并焊接固定。
5.根据权利要求2所述的电动汽车座椅横梁结构，其特征在于：在搭接重叠区域所述座椅前横梁的端部和所述前连接本体与所述地板之间形成三层焊接结构；所述后连接本体和所述座椅后横梁与所述地板之间形成三层焊接结构。
6.根据权利要求1所述的电动汽车座椅横梁结构，其特征在于：所述座椅前横梁和前连接本体的重叠区域提供座椅的安装点。
7.根据权利要求1所述的电动汽车座椅横梁结构，其特征在于：所述座椅前横梁和座椅后横梁采用超强钢加工而成，所述超强钢板的抗拉强度为1300MPa以上。
8.根据权利要求7所述的电动汽车座椅横梁结构，其特征在于：所述前横梁连接板和后横梁连接板采用中强钢，所述中强钢的抗拉强度为410MPa以上。
9.根据权利要求8所述的电动汽车座椅横梁结构，其特征在于：所述中强钢的屈强比小于超强钢的屈强比。
10.根据权利要求9所述的电动汽车座椅横梁结构，其特征在于：所述中强钢的屈强比优选为0.68～0.85，而所述超强钢的屈强比优选为0.65～0.82。
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