一种后排座椅防下潜装置及具有其的车辆后地板、车辆的制作方法

本实用新型涉及车辆乘员安全设计技术领域，具体而言，涉及一种后排座椅防下潜装置及具有其的车辆后地板、车辆。

背景技术：

近些年来，随着乘用车保有量的逐渐增加，车辆的碰撞事故也随之上升，因此人们对车辆的安全性提出越来越高的要求，评价车辆安全性能的安全法规越来越严格。在正面碰撞试验中，后排座椅底部防下潜支架变形导致乘员下潜现象时有发生，下潜不仅会对人体的腹部造成严重伤害，更会因为车辆乘员运动形态的异常引起其他部位受到伤害。为了防止车辆乘员下潜的发生，一般在坐垫下面会安装一个防下潜支架。

现有技术中，在车辆后排座椅下安装的防下潜支架为支架结构或者实心的长条金属块，其中，支架结构虽然在减轻车辆总重方面做出很大贡献，但是支架结构的防下潜支架强度无法达到车辆强烈撞击情况下对车辆乘员的防下潜保护；实心长条金属块的防下潜支架虽强度可避免任何车辆撞击情况下对车辆后排成员的防下潜保护，但是实心长条金属块的对车辆总重设计造成影响。

现在亟需解决的技术问题是如何设计一种后排座椅防下潜装置，该装置既可以保障车辆碰撞过程中防下潜装置的强度，又可以降低对车辆总重设计的影响。

技术实现要素：

本实用新型的第一目的在于解决上述现有技术中的不足，提供一种结构简单合理、可既可以保障车辆碰撞过程中防下潜装置的强度，又可以降低对车辆总重设计的影响的后排座椅防下潜装置。

本实用新型的第一目的通过如下技术方案实现：一种后排座椅防下潜装置，包括支架本体，支架本体包括碰撞面、非碰撞面、顶面，碰撞面通过顶面来连接非碰撞面，碰撞面与非碰撞面上分别设置有减重孔，靠近减重孔设置有加强筋。采用面板组构成立体空间用于支撑车辆乘员腿部的支架本体，并在支架本体的碰撞面和非碰撞面上开设减重孔，降低了对车辆总重的影响，又可以保障车辆碰撞过程中防下潜装置对支架本体强度的需求。

上述方案中优选的是，在非碰撞面上且沿支架本体长度方向等间距设置有三个减重孔，在碰撞面的中间位置设置有一个减重孔。

上述任一方案中优选的是，在非碰撞面与碰撞面上沿支架本体长度方向分别等间距设置三个尺寸相同的减重孔。

上述任一方案中优选的是，在非碰撞面与碰撞面上沿支架本体长度方向分别等间距设置三个减重孔，其中，中间的减重孔的尺寸小于两端减重孔的尺寸。

上述任一方案中优选的是，在碰撞面、非碰撞面分别与车辆后地板的连接处设置有第一翻边。

上述任一方案中优选的是，第一翻边为连续的板材结构，碰撞面与非碰撞面通过第一翻边固定在车辆后地板上。

上述任一方案中优选的是，第一翻边为与碰撞面、非碰撞面连接的连接板，连接板沿支架本体的长度方向等间隔设置。

上述任一方案中优选的是，沿支架本体长度方向的两端冲压形成端面，端面设置有第二翻边，端面通过第二翻边与车辆后地板固定连接。

本实用新型提供的后排座椅防下潜装置的有益效果在于，结构简单、安装方便，既可以保障车辆后排座椅乘员在车辆碰撞的过程中防下潜装置强度设计需求，又可以降低车辆总重。

本实用新型的第二目的在于提供一种车辆后地板，该车辆后地板上装配有如上述任一技术方案中所述的后排座椅防下潜装置，上述后排座椅防下潜装置与车辆后地板一体成型或者通过紧固件将其固定在车辆后地板上。

具有上述后排座椅防下潜支架的车辆后地板

本实用新型的第三目的在于提供一种车辆，该车辆装配有如上述技术方案中所涉及的车辆后地板。

本实用新型提供的具有上述车辆后地板的车辆的有益效果在于，在不过于影响车辆总重的前提下将支架本体设计成由面板支撑成的结构，并在碰撞面和非碰撞面的面板上开设有减重孔，既可以保障支架本体的结构强度，避免车辆碰撞过程中车内乘员下潜现象的产生，又对车辆总重设计影响较小。

附图说明

图1为本实用新型的后排座椅防下潜装置优选实施例的安装结构示意图；

图2为本实用新型的后排座椅防下潜装置图1所示实施例的另一安装结构示意图；

图3为本实用新型的后排座椅防下潜装置实施例2的结构示意图；

图4为本实用新型的后排座椅防下潜装置实施例3的结构示意图；

图5为本实用新型的后排座椅防下潜装置实施例4的结构示意图。

附图标记：

1-支架本体； 11-碰撞面； 12-非碰撞面； 13-顶面； 14-减重孔；

15-第一翻边； 16-第二翻边； 2-车辆后地板； 3-车辆乘员；

4-后排座椅。

具体实施方式

为克服现有技术中的缺陷，本实用新型提供一种后排座椅防下潜装置及具有其的车辆。为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型的优选实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行更加详细的描述。在附图中，自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。下面结合附图对本实用新型的实施例进行详细说明。

在本实施例的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实施例和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实施例保护范围的限制。

以下各个实施例中所涉及的支架本体1可以是安装在车辆后底板上的单体防下潜支架，即在车辆后地板上安装的单人防下潜装置；也可以是整个后排座椅防下潜装置中的单人位置的部分支架本体。

实施例1

参照图1和图2，本实施例提供的后排座椅防下潜装置设置在车辆后地板 2上、后排座椅的坐垫4下方，用于抬高车辆后排座椅乘员3的腿部，防止后排座椅乘员3在车辆发生碰撞或者急停的过程中产生下潜现象，配合安全带的使用将后排座椅乘员固定在座椅上。其中，下潜现象是车辆在发生正面碰撞或者紧急制动的过程中，车辆乘员3由于惯性会向前冲，容易导致车辆乘员3滑出座椅，使腿部受到磕碰从而造成身体伤害。

本实施例提供的后排座椅防下潜装置包括支架本体1，支架本体1包括碰撞面11、非碰撞面12、顶面13，碰撞面11通过顶面12来连接非碰撞面13，碰撞面11与非碰撞面12上分别设置有减重孔14，在靠近减重孔14的位置处设置有加强筋。本实施例中所涉及的后排座椅防下潜装置为面板组合拼装形成，安装在车辆后地板2上，支架本体1与车辆后地板2之间性成空间，通过碰撞面11、非碰撞面12、顶面13的顺次拼装将车辆乘员3的腿部抬高，并在碰撞面11与非碰撞面12开设有减重孔14，减重孔14的周边位置处设置有加强筋，加强减重孔14的结构强度，减重孔14用于在保障支架本体1能够达到防下潜装置所需强度的前提下对车辆进行的减重设计，从而降低整车的重量，提高车辆的运动性能。

上述实施例中涉及的后排座椅防下潜装置中支架本体1分别通过碰撞面 11的边缘、非碰撞面12的边缘将支架本体固定在车辆后地板2上。其中，车辆后地板2与支架本体1可以是一体成型，也可以是通过连接件将支架本体1 固定在车辆后地板2上。其中，碰撞面11与非碰撞面12为与车辆后地板2 呈预设角度，该预设角度根据具体的车辆后排座椅而设定，碰撞面11与车辆后地板2所呈的角度中靠近车头的角度为锐角，非碰撞面12与车辆后地板2 所呈的焦杜仲靠近车头的角度为钝角，即碰撞面11与车辆后地板2连接边距离非碰撞面12与车辆后地板2连接边的宽度大于顶面13的宽度。碰撞面11 与车辆后地板2连接边为碰撞面11的连续的翻边结构，非碰撞面12与车辆后地板2连接边为非碰撞面12的连续翻边结构，即第一翻边15。采用上述结构将支架本体1固定在车辆后地板2上，结构件加工简单，容易成型，节省了加工成本。

替代上述方案中的另一优选方案为：第一翻边15为与碰撞面11、非碰撞面12连接的连接板，连接板沿支架本体1的长度方向等间隔设置，即将上述方案中的第一翻边15进行切割，沿支架本体1长度方向等间距进行切割，使第一翻边15设置形成碰撞面11、非碰撞面12弯折出的一定宽度的连接板，通过该连接板将支架本体1固定在车辆后地板2上。这样设计既可以保障支架本体1与车辆后地板2之间的连接，又可以降低支架本体1的重量，从而降低整车的重量，提高车辆的运动性能。

进一步地，沿支架本体1长度方向的两端冲压形成端面，端面设置有第二翻边16，端面通过第二翻边16与车辆后地板2固定连接。这样设计更加稳定了支架本体1在车辆后地板2上的安装，同时对支架本体1的沿车辆左右方向的运动进行约束，避免其产生左右晃动的可能。

通过在车辆后地板2上设置上述实施例中涉及的后排座椅防下潜装置，既可以避免如现有技术中框架结构的防下潜支架的结构强度小，又解决了现有技术中采用实心长条造成整车重量增加的问题。通过采用面板搭接或者一体成型的工艺使支架本体1形成立体空间，使车辆后排座椅的前部升高，从而抬高了车辆乘员3的腿部。本实施例中涉及的后排座椅防下潜装置与后排座椅上设置的安全带配合作用，将车辆乘员3固定在后排座椅上，进一步提高了车辆乘员 3乘坐车辆的安全性。

实施例2

参照实施例1、图3，本实施例提供的后排座椅防下潜装置在非碰撞面12 与碰撞面11上沿支架本体1长度方向分别等间距设置三个尺寸相同的减重孔 14。在进行某型号样车的EP1试验时，后排Hybird III05车辆乘员3根据 CNCAP2015的规则判定为下潜。CNCAP2015规定在车辆乘员相对车辆向前运动的过程中，如果髂骨力在1ms内变化超过1KN，将判定车辆乘员发生了下潜，这样在试验总得分中将减掉0.5分。在EP1试验中，后排座椅防下潜装置的变形较为严重，后排车辆乘员3在70ms至71ms之间，髂骨力变化 1.11KN，超过1KN限制，因此判定车辆乘员下潜，这样后排车辆乘员得分被减掉0.5，致使后排车辆乘员3性能保护未达目标。在开发过程中主要借助工程经验和仿真优化相结合的方法，具体为大的设计方案采用经验方法，方案确定后设计细节采用仿真优化方法，通过在仿真不断改变设计参数而达到优化设计的目的，优化的目标是后排座椅防下潜装置的变形参数。具体说来，采用目前较为先进的非线性优化设计方法，即Hypermesh+Optimus+LS-DYNA的非线性优化方法，具体为：在Hypermesh中将设计方案参数化，参数为加强筋的宽度和深度，宽度和深度需考虑冲压工艺的可行性；在Optimus中建立非线性优化流程，优化目标为结构变形，在优化流程中调用Hypermesh参数脚本生成待求解的模型，并调用LSDYNA求解这个模型。在现有的防下潜支架的基础上，将本实施例中的支架本体1的高度抬升5mm-15mm，宽度增加 5mm-15mm，高度抬升的距离与宽度增加的距离相等，增大碰撞面11的倾斜角度，在碰撞面11和非碰撞面各开3个长圆孔，即减重孔14，3个长圆孔中间加强筋初始宽度和初始深度将在优化流程中设为优化变量，初始值为54mm 和7mm，在Hypermesh中将该件网格划分过程脚本化。经过优化后，加强筋的深度变成8mm-10mm，筋的宽度变成35mm-45mm。根据最终仿真计算结果，发现最大应变发生在支架本体1与车辆后地板2的相接处，最大值为0.33。

实施例3

参照实施例2和图4，本实施例提供的后排座椅防下潜装置在非碰撞面11 与碰撞面12上沿支架本体1长度方向分别等间距设置三个减重孔14，其中，中间的减重孔14的尺寸小于两端减重孔14的尺寸。在实施例2提供的优选技术方案的基础上，保持支架本体1的宽度、高度和碰撞面11的斜度不变，只改变减重孔14的开孔方式，同时加强筋的宽度和深度借助与实施例1提供的技术方案一致不，两端圆孔直径设计为20mm-30mm之间，中间圆孔直径设计为15mm-18mm之间。实施例2提供的后排座椅防下潜装置的Green应变最大值为0.25，该最大值与实施例相比大约下降25％，下降幅度明显。

实施例4

参照实施例3和图5，本实施例提供的后排座椅防下潜装置在非碰撞面12 上且沿支架本体1长度方向等间距设置有三个减重孔14，在碰撞面11的中间位置设置有一个减重孔14。为了将支架本体1进一步减重，在实施例3的基础上产生本实施例的技术方案。在非碰撞面12开了3个长圆孔，在碰撞面11 中间开1个长圆孔，这样设计既可以充分发挥支架本体1的结构效能，又能充分降低支架本体1的重量。计算表明，本实施例提供的技术方案相比实施例3 提供的后排座椅防下潜装置重量下降6.9％，最大Green应变增加不到0.5％，满足性能要求。

实施例5

本实施例提供一种车辆后地板，该车辆后地板装配有如实施例1-实施例4 中任一优选技术方案的后排座椅防下潜装置。

本实施例涉及的车辆后地板安装后将车辆后排座椅的用于搭接车辆乘员3 的腿部，将车辆乘员3的腿部抬高，进一步避免了车辆乘员3在车辆发生正面碰撞或者紧急制动过程中产生下潜，提高了车辆乘员3的安全性。

实施例6

本实施例提供一种车辆，该车辆装配有如实施例5的技术方案的车辆后地板。

装配有上述车辆后地板的车辆在能够满足车辆在碰撞、紧急制动下支架本体1前度需求的前提条件下，在支架本体1上开设有减重孔14，并在减重孔 14处设置有加强筋，进一步降低了整车的重量，提高了车辆的运动性能和驾驶者的操作性能。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。