CN209888947U - 一种前地板总成结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种前地板总成结构，包括前地板框架和前地板本体，所述前地板框架包括沿纵向且分别设于汽车两侧和中部的门槛梁和中通道、通过所述中通道横设于所述门槛梁之间的横梁、设于所述中通道和所述前地板本体的下表面的前纵梁、以及设于所述前纵梁与所述门槛梁之间的支梁，所述前地板本体设于所述中通道与所述门槛梁之间。本实用新型通过中通道、左/右纵梁及与之相连的左/右支梁、左/右门槛梁连接一体，形成多个正面载荷传递通道，增加正面碰撞能量的分散和传递，抗冲击能力强，同时中央通道通过前、后横梁与门槛梁连接，以增加侧面碰撞传递路径并提高乘员舱刚性。

Description

一种前地板总成结构

技术领域

本实用新型涉及汽车车身技术领域，尤其涉及一种前地板总成结构。

背景技术

前地板总成作为汽车乘员保护区的重要组成部分，需要有足够的刚度和合理的载荷分散路径，实现对乘员安全的可靠防护。尤其在正面或侧面的高速碰撞时，通过前地板总成上的载荷分散路径充分分散碰撞载荷，阻止受力过大变形，为乘员提供足够的生存空间，因此，前地板结构设计非常重要。

传统的前地板结构，主要通过多个横梁、纵梁孤立地堆砌来提升车身本身的刚度和正碰、侧碰方向的抗撞性能，并没有依据碰撞能量通过载荷传递路径对结构合理布置，难以实现前地板结构软硬有道的高性能、轻量化设计。

目前，传统的前地板结构的框架布置不够合理，其主要通过多个横梁、纵梁来孤立地提升车身刚度和正碰、侧碰方向的抗撞性能，材料利用率不高，且在满足目标性能的前提下结构较笨重，不够轻量化。

实用新型内容

有鉴于此，有必要提供一种对载荷传递路径合理设计以提高碰撞能量分散和车辆轻量化性能的前地板总成结构。

本实用新型提供了一种前地板总成结构，包括前地板框架和前地板本体，所述前地板框架包括沿汽车纵向且分别设于汽车两侧和中部的门槛梁和中通道、通过所述中通道横设于所述门槛梁之间的横梁、设于所述中通道和所述前地板本体的下表面的前纵梁、以及设于所述前纵梁与所述门槛梁之间的支梁，所述前地板本体设于所述中通道与所述门槛梁之间。

一优选实施例中，所述前纵梁包括沿纵向布设的前段和后段、以及斜设于所述前段与所述后段之间的中段，所述后段设于所述中通道的两侧末端向外延伸形成的翻边上，所述支梁的一端设于所述前段上且靠近所述中段弯折处，另一端设于所述门槛梁的内侧，且其底部连接所述前地板本体形成封闭型截面结构。

一优选实施例中，所述前段分别与所述中段和所述支梁形成倒树杈式传力分支路径结构。

一优选实施例中，所述前地板本体的上表面设有沿纵向延伸的盖板，所述盖板的前端凸伸出所述前地板本体的前端端部边缘，与所述前段配合固接汽车前围板。

一优选实施例中，所述门槛梁为与汽车侧围连接形成封闭截面的纵梁结构，或者所述门槛梁可为冲压钣金件或截面为闭合形的铝挤压型结构。

一优选实施例中，所述门槛梁包括左门槛梁和右门槛梁，所述横梁包括设于所述左门槛梁内侧与所述前地板本体上表面的左段、设于所述右门槛梁内侧与所述前地板本体上表面的右段以及设于所述左段与所述右段之间的中间段，所述中间段可设于所述中通道与靠近所述中通道的所述前地板本体的上表面或下表面。

一优选实施例中，所述横梁包括前横梁和后横梁，所述后横梁并排布设于所述前横梁的后方，所述中间段包括位于所述前横梁上的第一中间段和位于所述后横梁上的第二中间段，所述第一中间段和/或所述第二中间段设于所述中通道与靠近所述中通道的所述前地板本体的上表面或下表面。

一优选实施例中，所述第一中间段穿过位于所述前地板本体上方的所述中通道、并位于所述中通道顶端的下表面，所述第二中间段设于所述中通道与前地板本体的上表面。

一优选实施例中，汽车机舱总成上的机舱纵梁的后端与所述门槛梁的前端之间还设有第一连接梁，汽车后地板总成上的后纵梁的前端与所述门槛梁的后端之间还设有第二连接梁，在所述机舱纵梁与所述第一连接梁的连接处和对侧的门槛梁与所述第一连接梁的连接处之间设有交叉的第一连接斜梁。

综上所述，本实用新型通过中通道、左/右纵梁及与之相连的左/右支梁、左/右门槛梁连接一体，形成多个正面载荷传递通道，增加正面碰撞能量的分散和传递，抗冲击能力强，同时中央通道通过前、后横梁与门槛梁连接，以增加侧面碰撞传递路径并提高乘员舱刚性。

上述说明仅是本实用新型技术方案的概述，为了能够更清楚了解本实用新型的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本实用新型的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举较佳实施例，并配合附图，详细说明如下。

附图说明

图1为本实用新型前地板总成结构一具体实施例的俯视结构示意图；

图2为图1的仰视结构示意图；

图3为图1中前地板框架的结构示意图；

图4为图1中前地板本体的结构示意图；

图5为图2中左门槛梁与中通道之间的左地板底面上的前纵梁和斜梁的结构示意图；

图6为图1中前横梁的结构示意图；

图7为途1中的后横梁的构示意图；

图8为沿图1中A－A方向的截面示意图；

图9为沿图1中B－B方向的截面示意图；

图10为与汽车机舱总成和汽车后地板总成之间的前地板框架之间的第一连接梁、第二连接梁、第一斜梁和第二斜梁的结构在受到正面碰撞时的力传递的结构示意图；

图11为与汽车机舱总成和汽车后地板总成之间的前地板框架之间的第一连接梁、第二连接梁、第一斜梁和第二斜梁的结构在受到侧面碰撞时的力传递的结构示意图；

图12为本实用新型提供的前地板总成结构受到正面碰撞时力传递的结构示意图；

图13为本实用新型提供的前地板总成结构受到侧面碰撞时力传递的结构示意图。

具体实施方式

为更进一步阐述本实用新型为达成预定实用新型目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对本实用新型详细说明如下。

如图1￣图13所示，本实用新型提供了一种前地板总成结构，包括连接在汽车机舱总成与汽车后地板总成之间的前地板框架10和前地板本体20。

本实用新型中，如图1￣图5所示，前地板框架10包括分别沿纵向设于汽车两侧和中部的门槛梁11和中通道12、通过中通道12横设于门槛梁11之间的横梁13、设于中通道12和前地板本体20的下表面的前纵梁14、以及斜设于前纵梁14与门槛梁11之间的支梁15，且前地板本体20设于中通道12与门槛梁11之间，前地板框架10的前后端分别与汽车机舱总成和汽车后地板总成固定连接于一体，同时前地板本体20和前纵梁14的前端固接于汽车机舱总成，支梁15两端分别连接门槛梁11与前纵梁14，且其底部与前地板本体20连接形成封闭型截面结构，以共同形成倒树杈式传力分支路径(重点参考图5)，有利于正面、侧面碰撞载荷的分散和传递，提高车辆的正碰、侧碰的碰撞性能。

具体地，如图1和图2所示，门槛梁11包括左门槛梁11a和右门槛梁11b，前地板本体20包括设于左门槛梁11a与中通道12之间的左地板21和设于右门槛梁11b与中通道12之间的右地板22，横梁13包括前横梁13a和后横梁13b，后横梁13b并排布设于前横梁13a的后方，使前横梁13a、后横梁13b与左门槛梁11a、右门槛梁11b、中通道12、前纵梁14、支梁15交叉连接，形成纵、横及斜交叉的稳固框架结构，提高了乘员舱保护区的刚度，且该前地板本体20结构由于正面结合，对正面、侧面碰撞载荷传递路径进行针对性的框架布置，使得传力路径合理，碰撞性能好；同时该前地板本体20框架的车身结构在满足目标刚度的前提下易实现轻量化，且还可作为平台架构，进行不同类型的平台车型扩展应用，适应性广。

如图4所示，本实用新型提供的一具体实施例中，左地板21和右地板22为冲压而成的具有一定厚度的薄壁面板结构，其还可根据性能需要设置加强筋、工艺孔等特征，以进一步提高前地板本体20的结构强度和连接装配性能。

如图1、图2、图3和图5所示，本实用新型中，门槛梁11为与汽车侧围连接形成封闭截面的纵梁结构，以提高门槛梁11与汽车侧围连接形成的整体的结构刚度。一具体实施例中，门槛梁11包括但不限于冲压钣金件或截面为闭合形的铝挤压型结构。

本实用新型中，中通道12的中轴线为根据布置、人机、工艺等约束而匹配得到的带有一定弧度的曲线或直线。

本实用新型中，横梁13包括设于左门槛梁11a内侧与前地板本体20上表面的左段、设于右门槛梁11b内侧与前地板本体20上表面的右段以及设于左段与右段之间的中间段，中间段可选择设于中通道12与靠近中通道12的前地板本体20的上表面或下表面两种情况。

具体地，一并参考图6、图7、图8和图9，由于横梁13包括能与前地板本体20连接形成封闭截面的前横梁13a和后横梁13b，对应地，左段包括位于前横梁13a上的第一左段131和位于后横梁13b上的第二左段132，右段包括位于前横梁13a上的第一右段133和位于后横梁13b上的第二右段134，中间段包括位于前横梁13a上的第一中间段135和位于后横梁13b上的第二中间段136，第一中间段135位于第一左段131和第二左段132之间，第二中间段136位于第二左段133和第二右段134之间，第一中间段135和/或第二中间段136设于中通道12与靠近中通道12的前地板本体20的上表面或下表面。一优选实施例中，第一中间段135穿过位于前地板本体20上方的中通道12、并位于中通道12顶端的下表面，第二中间段136设于中通道12与前地板本体20的上表面。

再次参考图8和图9，本实用新型中，前纵梁14为能够传递和分散碰撞能量的具有一定截面形状和尺寸的三段式结构，其与地板本体20和中通道12的法兰面连接形成封闭截面。具体地，前纵梁14包括沿纵向布设的前段14a和后段14b、以及斜设于前段14a与后段14b之间的中段14c，后段14b设于中通道12的两侧末端向外延伸形成的翻边上，中段14c以一定角度倾斜过渡，实现载荷平顺传递。优选实施例中，前段14a、后段14b以及中段14c的的三段可为一体成型、或分别相互连接形成的分体式结构，或前段14a与中段一体成型而后段14b与中段14c固接、或后段14b和中段14c一体成型而前段14a与中段14c固接等4种情况。

本实用新型中，支梁15的一端设于前段14a上朝中段14c的弯折处附近，另一端设于门槛梁11的内侧，前段14a分别与中段14c和支梁15形成倒树杈式传力分支路径结构(重点参考图5)，以能够很好地传递和分散碰撞能量。

如图10和图11所示，本实用新型中，汽车机舱总成上的机舱纵梁101的后端与所述门槛梁11的前端之间还设有第一连接梁102，汽车后地板总成上的后纵梁106的前端与所述门槛梁11的后端之间还设有第二连接梁103，在所述机舱纵梁101与所述第一连接梁102的连接处和对侧的门槛梁11与所述第一连接梁102的连接处之间设有交叉的第一连接斜梁104，与此同时，在靠近门槛梁11的第一连接斜梁104与中通道12的前端部之间设有第二连接斜梁105，增加正面、侧面载荷分散和传递的路径，进一步提高正面、侧面(主要侧面)防撞能力。

进一步本实用新型中的中通道、左/右纵梁及与之相连的左/右支梁、左/右门槛梁连接一体，形成多个正面载荷传递通道，增加正面碰撞能量的分散和传递，抗冲击能力强，同时中央通道通过前、后横梁与门槛梁连接，以增加侧面碰撞传递路径并提高乘员舱刚性。

本实用新型中，位于前横梁13a的前方的前地板本体20的上表面设有沿纵向延伸的盖板16，盖板16的前端(端部)凸伸出前地板本体20的前端端部边缘，盖板16与前纵梁14的前段14a重叠，并与前纵梁14的前段14a配合固接汽车前围板，进而增强前地板本体20与前围板连接的稳固性，改善正碰传力路径，提高乘员舱的抗撞性。

如图12和图13所示，汽车机舱总成区域是溃缩吸能区，乘员舱区域是需要高刚性加固的乘员保护区，以在发生正面碰撞时，部分能量利用汽车机舱总成上的吸能盒、前纵梁等结构上的变形来消耗、吸收一部分能量，而另一部分未被汽车机舱总成吸收的能量通过盖板16和前纵梁14传入乘员舱区域，并主要通过前地板框架10中的中通道、左/右纵梁及与之相连的左/右支梁、左/右门槛梁固定连接一体形成的多通道进行能量分散传递，降低传递到乘员舱的变形量；同时由于纵、横、斜交叉的稳固框架结构对于乘员舱区域的加固作用，有效保障了碰撞时车内乘员的生命安全。

如图所示，在汽车发生侧面碰撞时，左/右门槛梁、前/后横梁、左/右支梁等连接形成多个传递通道，实现冲击载荷的分散和传递，降低传递到乘员舱的碰撞能量，同时中通道12、左/右纵梁固接形成纵、横、斜交叉的多通道框架结构，增加了侧面碰撞载荷传递路径并提高乘员舱刚性。

综上，本实用新型通过中通道、左/右纵梁及与之相连的左/右支梁、左/右门槛梁连接一体，形成多个正面载荷传递通道，增加正面碰撞能量的分散和传递，抗冲击能力强，同时中央通道通过前、后横梁与门槛梁连接，以增加侧面碰撞传递路径并提高乘员舱刚性。

以上，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型作任何形式上的限制，虽然本实用新型已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本实用新型，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本实用新型技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本实用新型技术方案内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本实用新型技术方案的范围内。

Claims (9)

1.一种前地板总成结构，包括前地板框架(10)和前地板本体(20)，其特征在于，所述前地板框架(10)包括沿汽车纵向且分别设于汽车两侧和中部的门槛梁(11)和中通道(12)、通过所述中通道(12)横设于所述门槛梁(11)之间的横梁(13)、设于所述中通道(12)和所述前地板本体(20)的下表面的前纵梁(14)、以及设于所述前纵梁(14)与所述门槛梁(11)之间的支梁(15)，所述前地板本体(20)设于所述中通道(12)与所述门槛梁(11)之间。

2.根据权利要求1所述的前地板总成结构，其特征在于，所述前纵梁(14)包括沿纵向布设的前段(14a)和后段(14b)、以及斜设于所述前段(14a)与所述后段(14b)之间的中段(14c)，所述后段(14b)设于所述中通道(12)的两侧末端向外延伸形成的翻边上，所述支梁(15)的一端设于所述前段(14a)上且靠近所述中段(14c)弯折处，另一端设于所述门槛梁(11)的内侧，且其底部连接所述前地板本体(20)形成封闭型截面结构。

3.根据权利要求2所述的前地板总成结构，其特征在于，所述前段(14a)分别与所述中段(14c)和所述支梁(15)形成倒树杈式传力分支路径结构。

4.根据权利要求2所述的前地板总成结构，其特征在于，所述前地板本体(20)的上表面设有沿纵向延伸的盖板(16)，所述盖板(16)的前端凸伸出所述前地板本体(20)的前端端部边缘，与所述前段(14a)配合固接汽车前围板。

5.根据权利要求1所述的前地板总成结构，其特征在于，所述门槛梁(11)为与汽车侧围连接形成封闭截面的纵梁结构，或者所述门槛梁(11)可为冲压钣金件或截面为闭合形的铝挤压型结构。

6.根据权利要求1所述的前地板总成结构，其特征在于，所述门槛梁(11)包括左门槛梁(11a)和右门槛梁(11b)，所述横梁(13)包括设于所述左门槛梁(11a)内侧与所述前地板本体(20)上表面的左段、设于所述右门槛梁(11b)内侧与所述前地板本体(20)上表面的右段以及设于所述左段与所述右段之间的中间段，所述中间段可设于所述中通道(12)与靠近所述中通道(12)的所述前地板本体(20)的上表面或下表面。

7.根据权利要求6所述的前地板总成结构，其特征在于，所述横梁包括前横梁(13a)和后横梁(13b)，所述后横梁(13b)并排布设于所述前横梁(13a)的后方，所述中间段包括位于所述前横梁(13a)上的第一中间段(135)和位于所述后横梁(13b)上的第二中间段(136)，所述第一中间段(135)和/或所述第二中间段(136)设于所述中通道(12)与靠近所述中通道(12)的所述前地板本体(20)的上表面或下表面。

8.根据权利要求7所述的前地板总成结构，其特征在于，所述第一中间段(135)穿过位于所述前地板本体(20)上方的所述中通道(12)、并位于所述中通道(12)顶端的下表面，所述第二中间段(136)设于所述中通道(12)与前地板本体(20)的上表面。

9.根据权利要求1所述的前地板总成结构，其特征在于，汽车机舱总成上的机舱纵梁(101)的后端与所述门槛梁(11)的前端之间还设有第一连接梁(102)，汽车后地板总成上的后纵梁(106)的前端与所述门槛梁(11)的后端之间还设有第二连接梁(103)，在所述机舱纵梁(101)与所述第一连接梁(102)的连接处和对侧的门槛梁(11)与所述第一连接梁(102)的连接处之间设有交叉的第一连接斜梁(104)。

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