CN209600318U - 一种前排座椅横梁及车辆 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种前排座椅横梁及汽车，以解决现有技术中的前排座椅横梁重量大的问题。本实用新型的前排座椅横梁，包括：采用碳纤维复合材料制成的横梁本体，所述横梁本体在朝向车辆的地板方向上的端面上设有用于与车辆的地板之间形成空腔的开槽；固定在所述开槽底部的加强件，所述加强件的长度与所述开槽的长度相同或不同。

Description

一种前排座椅横梁及车辆

技术领域

本实用新型涉及汽车零部件领域，具体是一种前排座椅横梁及车辆。

背景技术

汽车前排座椅安装前横梁是汽车车身结构中的重要组成部分，一方面汽车前排座椅安装前横梁为座椅提供了安装点，另一方面汽车前排座椅安装前横梁会与左右门槛或中央通道连接，能起到提升整车刚度的作用，同时也是侧面碰撞最重要的传力路径，对侧面碰撞起着至关重要的作用。

传统车的前排座椅安装前横梁通常采用钢板材料制成，横梁本体以及加强件由钣金冲压制成，并焊接为横梁总成。由于前排座椅安装前横梁对于整车刚度和侧面碰撞起着至关重要的作用，通常的做法是增加横梁本体的料厚来增加横梁的刚度，但由于钢板自身密度较大，通过增加料厚来增加横梁的刚度导致横梁重量较重，不利于汽车轻量化。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种前排座椅横梁及车辆，以解决现有技术中的前排座椅横梁重量大的问题。

本实用新型的技术方案为：

本实用新型提供了一种前排座椅横梁，包括：

采用碳纤维复合材料制成的横梁本体，所述横梁本体在朝向车辆的地板方向上的端面上设有用于与车辆的地板之间形成空腔的开槽；

固定在所述开槽底部的加强件，所述加强件的长度与所述开槽的长度相同或不同。

优选地，所述加强件通过结构胶粘接在所述开槽底部，或，通过铆接或螺接的机械连接方式固定在所述开槽底部。

优选地，所述横梁本体由多层纤维织物铺层压紧制成，每一铺层为单向织物、平纹织物、斜纹织物、多轴向织物或三维编织物，每一铺层的铺层角度为0°、45°、-45°或90°。

优选地，所述横梁本体的侧边向外延伸出有用于与车辆的地板连接的第一法兰边，所述横梁本体的两端分别向外延伸出有用于与车辆的门槛或，车辆的门槛和中央通道连接的第二法兰边。

优选地，所述横梁本体上设有用于对所述横梁本体进行定位的定位孔，用于供车辆的座椅进行安装的座椅安装孔，用于对车辆的座椅进行定位的座椅定位孔，以及用于供车辆的地毯进行安装的地毯安装孔。

优选地，不同铺层的厚度相同或不同。

根据本实用新型的另一方面，本实用新型还提供了一种车辆，包括设置于车厢内的地板、中央通道和门槛，还包括上述的前排座椅横梁；

其中，所述横梁本体为两段，两段所述横梁本体分别设置在所述中央通道的两侧，且所述横梁本体向外延伸出的其中一个第二法兰边连接所述中央通道，另一个第二法兰边连接所述门槛；

或者，所述横梁本体为一段，所述横梁本体装置在所述地板上，且所述横梁本体的两端分别通过向外延伸出的第二法兰边连接所述门槛。

本实用新型的有益效果为：

本申请利用碳纤维复合材料的质量轻和强度高的特点，来实现车辆的轻量化；并且，由于形成碳纤维复合材料的碳纤维丝具有防止裂纹扩展的效果，可以有效提升车辆的侧碰性能；同时，碳纤维复合材料制成的横梁本体抗疲劳性能优异，延长横梁本体的使用时间；阻尼性能好，提升前排座椅的舒适性；耐腐蚀性好，不需要对横梁本体单独作表面处理。

附图说明

图1为本实用新型的前排座椅横梁的结构示意图之一；

图2为本实用新型的前排座椅横梁的结构示意图之二；

图3为图2的A-A剖面图；

图4为本实用新型中的加强件上设置凸焊螺母的结构示意图；

附图标记说明：1、横梁本体；2、加强件；11、开槽；12、第一法兰边；13、第一法兰边；14、定位孔；15、座椅安装孔；16、座椅定位孔；17、地毯安装孔；18、凸焊螺母。

具体实施方式

参照图1至图4，本实用新型提供了一种前排座椅横梁，包括：采用碳纤维复合材料制成的横梁本体1，所述横梁本体1在朝向车辆的地板方向上的端面上设有用于与车辆的地板之间形成空腔的开槽11；固定在所述开槽11底部的加强件2，所述加强件2的长度与所述开槽11的长度相同或不同。

具体来说，该开槽11设置在该横梁本体1的轴向方向上，该开槽11贯通该横梁本体1在轴向方向上的两个相对端面。该开槽11的设置使得该横梁本体1在径向方向上的截面大致呈倒U字形，如图3所示的剖面侧视图可以看出，该横梁大致具有倒U型截面，其在与地板连接后形成腔体。

由于碳纤维复合材料具有质轻、高强、优异的阻尼、碰撞和抗疲劳性能，由碳纤维复合材料取代现有技术中的钢材可将横梁本体1的重量减重约50%。本申请利用碳纤维复合材料的质量轻和强度高的特点，来实现车辆的轻量化；并且，由于形成碳纤维复合材料的碳纤维丝具有防止裂纹扩展的效果，可以有效提升车辆的侧碰性能；同时，碳纤维复合材料制成的横梁本体1抗疲劳性能优异，延长横梁本体1的使用时间；阻尼性能好，提升前排座椅的舒适性；耐腐蚀性好，不需要对横梁本体1单独作表面处理。

该加强件2采用金属制成，对于该加强件2来说，可以贯穿横梁本体1的轴向，也可以仅在横梁本体1上设置的座椅安装孔15位置处进行加强，为安装点提供强度以及连接标件以便于座椅的安装。 所述加强件2通过结构胶粘接在所述开槽11底部，或，通过铆接或螺接的机械连接方式固定在所述开槽11底部。

优选地，所述横梁本体1由多层纤维织物铺层压紧制成，具体来说，该横梁本体1由连续碳纤维复合材料制备，通过在模具中进行压紧制成。每一铺层为单向织物、平纹织物、斜纹织物、多轴向织物或三维编织物，当然，该铺层还可以为本申请中未提及到的其它织物。对于每一铺层来说，如图1所示，其对应的铺层角度可以为0°、45°、-45°或90°，通过不同铺层的铺层角度的组合来满足不同大小的受力要求。

优选地，所述横梁本体1的侧边向外延伸出有用于与车辆的地板连接的第一法兰边12，所述横梁本体1的两端分别向外延伸出有用于与车辆的门槛或，车辆的门槛和中央通道连接的第二法兰边13。

其中，第一法兰边12通过结构胶和车辆的地板粘接，第二法兰边13通过结构胶和门槛或中央通道粘接。

具体来说，根据横梁本体1的段数，该第二法兰边13和门槛以及中央通道的连接方式不同。在横梁本体1为一段时，横梁本体1的两端向外延伸出的第二法兰边13分别与车辆的一个门槛连接，此时，该横梁本体1不连接该中央通道，横梁本体1和中央通道相互独立设置，互不干涉，横梁本体1装置在地板上；在横梁本体1为两段时，2段横梁本体1的一端向外延伸出的第二法兰边13和车辆的一个门槛连接，另一端向外延伸出的第二法兰边13和中央通道连接。

优选地，所述横梁本体1上设有用于对所述横梁本体1进行定位的定位孔14，该定位孔14用于将横梁本体1进行预定位，以便于横梁本体1和车辆上的其它部件进行安装，通过在底板上设置于该定位孔14对于的定位件来实现预定位。在该横梁本体1上还设置有用于供车辆的座椅进行安装的座椅安装孔15和用于对车辆的座椅进行定位的座椅定位孔16，通过座椅定位孔16和座椅上设置的定位件进行定位，然后通过座椅安装孔15来实现座椅和横梁本体1之间的连接。在该横梁本体1上还设置有用于供车辆的地毯进行安装的地毯安装孔17。当然，在本申请中，在该横梁本体1上还可以设置用于供线束穿过的线束孔，以及连接汽车其余部件的安装孔以及定位孔。在图4中，具有和金属加强件2连接的凸焊螺母18，以便于座椅的安装。

优选地，不同铺层的厚度相同或不同。例如，采用均衡对称的铺层方式，铺层角度设计为90^o/45^o/-45^o/0^o/90^o/0^o/-45^o/45^o/90^o，最终制成的该横梁本体1的厚度为2.9mm。前排座椅横梁主要用于座椅安装以及侧碰传力，座椅在安装时主要在0^o和90^o方向受力弯曲。在前排座椅横梁受到侧面碰撞时，主要受到较强的轴向压缩力，同时由于座椅横梁与地板通过结构胶连接，侧碰时受到较强的剪切力作用，通过将铺层的铺层角度设计为45 ^o或-45°的铺设方式可以有效抵抗剪切变形，使得该横梁本体1重量相对于钣金件的重量减轻约60%。

本实用新型的上述前排座椅横梁，实现了车辆的轻量化，提高了前排座椅横梁的防撞强度，并提高了前排座椅的舒适性。

根据本实用新型的另一方面，本实用新型还提供了一种车辆，包括设置于车厢内的地板、中央通道和门槛，还包括上述的前排座椅横梁；其中，所述横梁本体1为两段，两段所述横梁本体1分别设置在所述中央通道的两侧，且所述横梁本体1向外延伸出的其中一个第二法兰边13连接所述中央通道，另一个第二法兰边13连接所述门槛；或者，所述横梁本体1为一段，所述横梁本体1装置在所述地板上，且所述横梁本体1的两端分别通过向外延伸出的第二法兰边13连接所述门槛。本实用新型的车辆，实现了车辆的轻量化。

Claims (7)

1.一种前排座椅横梁，其特征在于，包括：

采用碳纤维复合材料制成的横梁本体（1），所述横梁本体（1）在朝向车辆的地板方向上的端面上设有用于与车辆的地板之间形成空腔的开槽（11）；

固定在所述开槽（11）底部的加强件（2），所述加强件（2）的长度与所述开槽（11）的长度相同或不同。

2.根据权利要求1所述的前排座椅横梁，其特征在于，所述加强件（2）通过结构胶粘接在所述开槽（11）底部，或，通过铆接或螺接的机械连接方式固定在所述开槽（11）底部。

3.根据权利要求1所述的前排座椅横梁，其特征在于，所述横梁本体（1）由多层纤维织物铺层压紧制成，每一铺层为单向织物、平纹织物、斜纹织物、多轴向织物或三维编织物，每一铺层的铺层角度为0°、45°、-45°或90°。

4.根据权利要求1所述的前排座椅横梁，其特征在于，所述横梁本体（1）的侧边向外延伸出有用于与车辆的地板连接的第一法兰边（12），所述横梁本体（1）的两端分别向外延伸出有用于与车辆的门槛，或，车辆的门槛和中央通道连接的第二法兰边（13）。

5.根据权利要求1所述的前排座椅横梁，其特征在于，所述横梁本体（1）上设有用于对所述横梁本体（1）进行定位的定位孔（14），用于供车辆的座椅进行安装的座椅安装孔（15），用于对车辆的座椅进行定位的座椅定位孔（16），以及用于供车辆的地毯进行安装的地毯安装孔（17）。

6.根据权利要求3所述的前排座椅横梁，其特征在于，不同铺层的厚度相同或不同。

7.一种车辆，包括设置于车厢内的地板、中央通道和门槛，其特征在于，还包括权利要求1至6任一项所述的前排座椅横梁；

其中，所述横梁本体（1）为两段，两段所述横梁本体（1）分别设置在所述中央通道的两侧，且所述横梁本体（1）向外延伸出的其中一个第二法兰边（13）连接所述中央通道，另一个第二法兰边（13）连接所述门槛；

或者，所述横梁本体（1）为一段，所述横梁本体（1）装置在所述地板上，且所述横梁本体（1）的两端分别通过向外延伸出的第二法兰边（13）连接所述门槛。