CN207345939U - 中通道下加强板及汽车中央通道的加强结构 - Google Patents

Abstract

本公开涉及一种中通道下加强板及汽车中央通道的加强结构，该中通道下加强板包括纤维增强复合材料主体，该主体形成为横截面为几字型的凹槽，该几字型的凹槽包括横截面呈n字型的加强部和一体成型于所述加强部宽度方向两侧的第一搭接板(1)和第二搭接板(2)，以分别用于与汽车的左前地板和右前地板连接；所述加强部包括依次连接以围成所述n字型的第一侧板(3)、顶板(4)和第二侧板(5)，所述顶板与所述第一侧板和第二侧板的夹角分别为钝角且通过弧形过渡连接，所述第一搭接板一体成型于所述第一侧板，所述第二搭接板一体成型于所述第二侧板。该加强板和汽车中央通道加强结构强度高、重量轻，能够满足纤维增强复合材料特性和成型要求。

Description

中通道下加强板及汽车中央通道的加强结构

技术领域

本公开涉及汽车结构领域，具体地，涉及一种中通道下加强板及汽车中央通道的加强结构。

背景技术

现有的汽车前地板中央通道结构强度较差，碰撞时容易造成对车厢内成员的挤压，安全性能较差。因此，很多车型都在车身地板中央通道处设计两个或多个相互独立的加强板用以固定和加强中央通道，并起到传递横向能量的作用。因为需要对地板中央通道进行加强，在设计时对加强板的强度有很高的要求，独立式的加强板在使用的时候应力较为集中，易被撕裂，强度较差。同时多个独立的加强板在实际生产装配的时候存在定位不便，夹具多，操作成本高的问题。因此需要开发一体式中通道加强板。

实用新型内容

本公开的第一个目的是提供一种中通道下加强板，该中通道下便于加工，并且强度高。

本公开的第二个目的是提供一种汽车中央通道的加强结构，该加强结构强度高、安全性好，并且能够满足汽车轻量化要求。

为了实现上述目的，本公开的第一方面提供一种中通道下加强板，包括纤维增强复合材料主体，该主体形成为横截面为几字型的凹槽，该几字型的凹槽包括横截面呈n字型的加强部和一体成型于所述加强部宽度方向两侧的第一搭接板和第二搭接板，以分别用于与汽车的左前地板和右前地板连接；所述加强部包括依次连接以围成所述n字型的第一侧板、顶板和第二侧板，所述顶板与所述第一侧板和第二侧板的夹角分别为钝角且通过弧形过渡连接，所述第一搭接板一体成型于所述第一侧板，所述第二搭接板一体成型于所述第二侧板。

可选地，所述顶板沿所述主体的长度方向具有若干高度不同的阶梯状表面，相邻的所述阶梯状表面之间通过斜面过渡连接。

可选地，所述阶梯状表面与所述斜面分别通过弧形过渡连接。

可选地，所述第一侧板和第二侧板分别形成为平滑表面。

可选地，所述第一搭接板和第二搭接板的板面形状分别与汽车的左前地板和右前地板的表面形状相匹配，以分别贴合于所述汽车的左前地板和右前地板的表面。

可选地，所述第一搭接板与所述第一侧板，以及所述第二搭接板与所述第二侧板分别通过弧形过渡连接。

可选地，所述顶板形成有定位孔。

可选地，所述第一搭接板和第二搭接板分别形成有定位孔。

可选地，所述纤维增强复合材料包括相互结合的树脂基体和增强纤维。

本公开的第二方面提供一种汽车中央通道的加强结构，包括中央通道和本公开第一方面提供的中通道下加强板；所述中央通道形成为开口向下的凹槽，所述加强部开口向下套接于所述中央通道的凹槽内，所述第一搭接板和所述第二搭接板分别与所述中央通道左右两侧的左前地板和右前地板相连。

通过上述技术方案，本公开的中通道下加强板具有纤维增强复合材料的几字型凹槽主体结构，结构强度高且重量轻，该加强板结构多采用大曲率的弧形转角和斜面过渡，简化了加强槽、加强凸起和突变台阶等结构特征，能够满足纤维增强复合材料的材料特性和成型技术要求。本公开的汽车中央通道的加强结构将上述中通道下加强板的加强部套接于汽车中央通道的凹槽中，能够在加强部的表面与中央通道的内壁之间形成加强腔，以固定和加强中央通道，提高中央通道的强度和抗撕裂能力，同时满足汽车轻量化需求。

本公开的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

附图是用来提供对本公开的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本公开，但并不构成对本公开的限制。在附图中：

图1是本公开提供的中通道下加强板的一种具体实施方式的俯视示意图。

图2是本公开提供的中通道下加强板的一种具体实施方式的结构示意图。

附图标记说明

1 第一搭接板 2 第二搭接板

3 第一侧板 4 顶板

5 第二侧板

具体实施方式

以下结合附图对本公开的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本公开，并不用于限制本公开。

在本公开中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“上、下”通常是指中通道下加强板在正常安装使用状态下的上和下，即加强板的几字型凹槽开口方向为下，顶板方向为上；“左、右”是指车辆的左右方向，即以车头朝向为基准的左和右；“前、后”是指车辆的前后方向，即以车头朝向为前，车尾朝向为后；“长度方向”为加强板凹槽延伸的方向，对应车辆的前后方向，“宽度方向”垂直于该长度方向，对应车辆的左右方向。

如图1和图2所示，本公开的第一方面提供一种中通道下加强板，该加强板包括纤维增强复合材料主体，该主体形成为横截面为几字型的凹槽，该几字型的凹槽包括横截面呈n字型的加强部和一体成型于加强部宽度方向两侧的第一搭接板1和第二搭接板2，以分别用于与汽车的左前地板和右前地板连接；加强部包括依次连接以围成n字型的第一侧板3、顶板4和第二侧板5，顶板4与第一侧板3和第二侧板5的夹角分别为钝角且通过弧形过渡连接，第一搭接板1一体成型于第一侧板3，第二搭接板2一体成型于第二侧板5。

根据本申请发明人的研究发现，在当今节能减排、开发清洁能源汽车的背景下，车用材料轻量化是目前全球汽车工业技术研发的主要目标之一，碳纤维增强复合材料(CFRP)以其轻质高强、减振降噪等优异的材料特性逐渐成为汽车轻量化材料的新宠，能显著减轻产品的重量，被称为提高能源利用效率的理想材料之一，在汽车轻量化方面发挥着日益重要的作用。不过，目前国内碳纤维复合材料在汽车上的应用仍处于探索积累阶段，还没有到批量化生产规模，并且大多碳纤维复合材料的汽车构件是从金属方案等刚度设计而来，对复合材料零部件的性能评价大多也仍沿用金属产品的法规。

尤其是，由于复合材料的固有特性与金属材料存在较大差异，基于复合材料的汽车零部件设计技术不能直接套用传统金属产品的设计技术，需要综合考虑复合材料特性、性能要求、成型技术、重量和成本等多方面因素进行全新的设计。

因此，本公开中提供一种基于纤维增强复合材料的材料特性和成型技术专门设计的一体式中通道加强板结构，该中通道下加强板具有纤维增强复合材料的几字型凹槽主体结构，结构强度高且重量轻，该加强板结构多采用大曲率的弧形转角和斜面过渡，简化了加强槽、加强凸起和突变台阶等结构特征，能够满足纤维增强复合材料的材料特性和成型技术要求，有效解决了现有的金属加强板的弊端。

根据本公开，加强部的形状可以与汽车中央通道的形状相匹配，优选地加强部的形状可以使得加强部套接于中央通道的凹槽内时，加强部顶板与中央通道凹槽内壁之间形成向下弯曲的月牙状加强腔，以进一步提高中央通道的强度和刚度。在本公开优选的一种具体实施方式中，为了进一步与中央通道形状匹配，顶板4沿主体的长度方向可以具有若干高度不同的阶梯状表面，相邻的阶梯状表面之间可以通过斜面过渡连接，以减少顶板4中突变台阶结构，利于纤维增强复合材料材质的加强板进行成型加工。

进一步地，为了减少端部应力集中，同时也便于复合材料加强板拔模成型，阶梯状表面与斜面可以分别通过弧形过渡连接，以形成整体较平滑过渡的顶板形状。

根据本公开，为了进一步简化模具制备、提高复合材料加强板的成型质量，在本公开优选的一种具体实施方式中，第一侧板3和第二侧板5可以分别形成为平滑表面。在这一实施方式中，第一侧板3和第二侧板5中去除了金属材质的加强板中常见的加强筋、加强槽等结构特征，便于设计加强板的成型模具，能够有效避免成型过程中因上述结构的转角处树脂填充不充分造成的成型件质量缺陷和强度下降问题。

根据本公开，为了进一步减少加强板制件的端部应力集中、提高制件强度，第一搭接板1与第一侧板3，以及第二搭接板2与第二侧板5可以分别通过弧形过渡连接。进一步地，在本公开优选的一种具体实施方式中，几字型凹槽所有的面连接处均采用弧形过渡连接，以提高加强板自身强度，且便于成型加工。

根据本公开，第一搭接板1和第二搭接板2可以分别用于搭接在汽车的左前地板和右前地板的表面，以对加强板进行固定，在本公开的一种具体实施方式中，为了扩大实际搭接面积、进一步避免应力集中，第一搭接板1和第二搭接板2的板面形状可以分别与汽车的左前地板和右前地板的表面形状相匹配，以分别贴合于汽车的左前地板和右前地板的表面。

根据本公开，顶板4上可以形成有定位孔，通过定位孔可以对加强板进一步固定，或通过定位孔在加强板上设置换挡装置等。

根据本公开，第一搭接板1和第二搭接板2也可以分别形成有定位孔，以便通过定位孔与汽车的左前地板和右前地板定位固定。

根据本公开，纤维增强复合材料包括相互结合的树脂基体和增强纤维，增强纤维可以选自碳纤维、芳纶纤维和超高分子量聚乙烯纤维中的一种，优选为碳纤维，以形成轻质高强、减振降噪的碳纤维增强复合材料。

本公开的第二方面提供一种汽车中央通道的加强结构，包括中央通道和本公开的第一方面提供的中通道下加强板；中央通道形成为开口向下的凹槽，加强部开口向下套接于中央通道的凹槽内，第一搭接板1和第二搭接板2分别与中央通道左右两侧的左前地板和右前地板相连。

本公开的汽车中央通道的加强结构将上述中通道下加强板的加强部套接于汽车中央通道的凹槽中，能够在加强部的上表面与中央通道的内壁之间形成月牙状间隙的加强腔，以固定和加强中央通道，提高中央通道的强度和抗撕裂能力，同时满足汽车轻量化需求。

以上结合附图详细描述了本公开的优选实施方式，但是，本公开并不限于上述实施方式中的具体细节，在本公开的技术构思范围内，可以对本公开的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本公开的保护范围。

另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复，本公开对各种可能的组合方式不再另行说明。

此外，本公开的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本公开的思想，其同样应当视为本公开所公开的内容。

Claims (9)

1.一种中通道下加强板，其特征在于，包括纤维增强复合材料主体，该主体形成为横截面为几字型的凹槽，该几字型的凹槽包括横截面呈n字型的加强部和一体成型于所述加强部宽度方向两侧的第一搭接板(1)和第二搭接板(2)，以分别用于与汽车的左前地板和右前地板连接；

所述加强部包括依次连接以围成所述n字型的第一侧板(3)、顶板(4)和第二侧板(5)，所述顶板(4)与所述第一侧板(3)和第二侧板(5)的夹角分别为钝角且通过弧形过渡连接，所述第一搭接板(1)一体成型于所述第一侧板(3)，所述第二搭接板(2)一体成型于所述第二侧板(5)；

所述顶板(4)沿所述主体的长度方向具有若干高度不同的阶梯状表面，相邻的所述阶梯状表面之间通过斜面过渡连接。

2.根据权利要求1所述的中通道下加强板，其特征在于，所述阶梯状表面与所述斜面分别通过弧形过渡连接。

3.根据权利要求1所述的中通道下加强板，其特征在于，所述第一侧板(3)和第二侧板(5)分别形成为平滑表面。

4.根据权利要求1所述的中通道下加强板，其特征在于，所述第一搭接板(1)和第二搭接板(2)的板面形状分别与汽车的左前地板和右前地板的表面形状相匹配，以分别贴合于所述汽车的左前地板和右前地板的表面。

5.根据权利要求1所述的中通道下加强板，其特征在于，所述第一搭接板(1)与所述第一侧板(3)，以及所述第二搭接板(2)与所述第二侧板(5)分别通过弧形过渡连接。

6.根据权利要求1所述的中通道下加强板，其特征在于，所述顶板(4)形成有定位孔。

7.根据权利要求1所述的中通道下加强板，其特征在于，所述第一搭接板(1)和第二搭接板(2)分别形成有定位孔。

8.根据权利要求1～7中任意一项所述的中通道下加强板，其特征在于，所述纤维增强复合材料包括相互结合的树脂基体和增强纤维。

9.一种汽车中央通道的加强结构，其特征在于，包括中央通道和权利要求1～8中任意一项所述的中通道下加强板；所述中央通道形成为开口向下的凹槽，所述加强部开口向下套接于所述中央通道的凹槽内，所述第一搭接板(1)和所述第二搭接板(2)分别与所述中央通道左右两侧的左前地板和右前地板相连。