CN111845971B - 备胎仓、备胎仓的制造方法及汽车 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种备胎仓、备胎仓的制造方法及汽车，该备胎仓包括：载板，所述载板包括传力骨架，所述传力骨架形成有容置凹腔；及复合面板，所述复合面板一体注塑成型于所述容置凹腔的侧壁上。当汽车实际运行过程中，因备胎及其辅装工具振动、外物撞击等原因导致对备胎仓造成冲击时，传力骨架能够将冲击力有效、均匀的分散传递至周围的支撑结构上，从而间接提升了备胎仓的结构刚度与强度，提升抗冲击能力，防止备胎仓发生冲击疲劳开裂等问题，使备胎仓的使用安全性与可靠性得到大幅提升。

Description

备胎仓、备胎仓的制造方法及汽车

技术领域

本发明涉及汽车技术领域，特别是涉及一种备胎仓、备胎仓的制造方法及汽车。

背景技术

轻量化设计是现代汽车发展的重要主题之一，为了降低能耗，各大汽车制造商越来越多的关注车身结构的优化，希望在性能不变的前提下，最大程度减轻重量。其中，备胎仓是构成汽车后地板的重要组成部分，其结构刚度与强度对整车安全性与稳定性具有极大影响。

现有技术中，为了保证结构强度与刚度，备胎仓常采用纯金属材料制造，结构复杂，重量较重，与轻量化设计的主流相背，不利于汽车节能降耗。而如若为了保证备胎仓具有更轻的质量，则往往需要牺牲一部分结构刚度与强度，导致局部刚度及屈服强度降低，汽车运行时容易出现低频共振，影响整车的NVH性能，甚至出现疲劳开裂，影响整车使用寿命。

发明内容

基于此，有必要提供一种备胎仓，具有优良的结构刚度、强度及抗冲击性能，且结构简单，重量轻便；还提供一种生产该备胎仓的制造方法，能够获得结构强度与刚度高，抗冲击性能优良且质量轻的备胎仓，且该方法步骤简单，易于实施；此外，汽车通过采用该备胎仓，整体结构强度与刚度好，使用可靠性与安全性佳，且整车采用轻量化设计而利于节能降耗。

其技术方案如下：

一方面，本申请提供一种备胎仓，其包括：

载板，所述载板包括传力骨架，所述传力骨架形成有容置凹腔；及

复合面板，所述复合面板一体注塑成型于所述容置凹腔的侧壁上。

上述的备胎仓中，由于对载板设计了传力骨架，并采用注塑工艺在传力骨架的容置凹腔的侧壁上一体成型了复合面板，通过该减材及采用轻质化材料制造方式，能够有效减轻备胎仓的重量，实现轻量化设计，且该注塑一体成型工艺增加了传力骨架与复合面板的结合强度。此外，容置凹腔形成于传力骨架中，用于存储备胎及其辅装工具，当汽车实际运行过程中，因备胎及其辅装工具振动、外物撞击等原因导致对备胎仓造成冲击时，传力骨架能够将冲击力有效、均匀的分散传递至周围的支撑结构上，从而间接提升了备胎仓的结构刚度与强度，提升抗冲击能力，防止备胎仓发生冲击疲劳开裂等问题，使备胎仓的使用安全性与可靠性得到答复提升。

下面对本申请的技术方案作进一步的说明：

在其中一个实施例中，所述传力骨架包括相互连接的传力臂和传力环板，所述传力臂的一端端点与所述传力环板的中心、以及所述容置凹腔的中心重合或处于同一直线上。

在其中一个实施例中，所述传力臂为至少两个，所述传力环板为至少两个，至少两个所述传力臂的其中同一端汇聚于所述容置凹腔的中心，至少两个所述传力臂的另外同一端沿周向分布并向外辐射延伸；至少两个所述传力环板沿径向间隔并相互嵌套设置，且所有所述传力环板均与所有所述传力臂连接。

在其中一个实施例中，所述传力臂或/和所述传力环板上开设有过流孔。

在其中一个实施例中，所述复合面板包括面板本体、及固设于所述面板本体上的第一凸体，所述第一凸体嵌固于所述过流孔内。

在其中一个实施例中，相邻两个所述传力臂与相邻两个所述传力环板之间围设形成有结构孔。

在其中一个实施例中，所述复合面板还包括固设于所述面板本体上的第二凸体，所述第二凸体嵌固于所述结构孔内。

在其中一个实施例中，所述载板还包括连接边条，所述连接边条围接于所述传力骨架的周缘处。

另一方面，本申请还提供一种汽车，其包括如上所述的备胎仓。通过采用该备胎仓，整体结构强度与刚度好，使用可靠性与安全性佳，且整车采用轻量化设计而利于节能降耗。

此外，本申请还提供一种用于生产如上所述的备胎仓的制造方法，其包括如下步骤：

对原料进行裁切和冲压加工，得到载板；

对所述载板进行冲压加工，得到传力骨架及容置凹腔；

以所述传力骨架为基体进行注塑加工，在所述容置凹腔的侧壁上形成复合面板。

通过该制造方法能够获得结构强度与刚度高，抗冲击性能优良且质量轻的备胎仓，且该方法步骤简单，易于实施。

附图说明

图1为本发明一实施例所述的备胎仓的结构示意图；

图2为图1所示备胎仓的A-A处的剖面图；

图3为本发明一实施例所述的传力骨架与连接边条的连接结构示意图；

图4为本发明一实施例所述的备胎仓的制造方法的步骤流程图。

附图标记说明：

10、载板，11、传力骨架，111、传力臂，112、传力环板，113、过流孔，12、容置凹腔，13、结构孔，14、连接边条，20、复合面板。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及具体实施方式，对本发明进行进一步的详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用以解释本发明，并不限定本发明的保护范围。

需要说明的是，当元件被称为“固设于”、“设置于”或“安设于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件；一个元件与另一个元件固定连接的具体方式可以通过现有技术实现，在此不再赘述，优选采用螺纹连接的固定方式。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

本发明中所述“第一”、“第二”不代表具体的数量及顺序，仅仅是用于名称的区分。

如图1至图3所示，为本申请一实施例展示的备胎仓，其构成汽车后地板的重要结构组成部分，用于储存备胎及用于安装备胎的相关辅装工具。

在本方案中，该备胎仓包括：载板10、复合面板20和连接边条14。为综合重量与结构强度，载板10可选采用不锈钢或铝合金材料制成；较优选地，载板10采用不锈钢板制成。生产时，将厚度为2cm-6cm的大块不锈钢板原料放置到冲压机床上，通过冲压工艺加工为所需尺寸的单块载板10。因而载板10的制造工艺简单，易于实施。

结构上，为满足备胎仓能够存放备胎及其辅装工具的既有功能，所形成的载板10应当为凹型板结构。请继续参阅图1，即一实施例中，所述载板10包括传力骨架11，所述传力骨架11形成有容置凹腔12；该容置凹腔12提供存放备胎及其辅装工具的空间。

当载板10加工完成后，将其放置于注塑模具中，之后向注塑模具中注入复合材料，使得在所述容置凹腔12的侧壁上能够一体注塑成型所述复合面板20。可选地，复合面板20所采用的复合材料可以是型号为PP-LGF30或PP-LGF20等长玻纤增强聚丙烯，该材料具有质量轻、韧性高、耐磨性好的优点，且该复合材料具有良好的热塑性能，在高温条件下具有良好的流动性，因而能够与传力骨架11均匀、牢固结合，使备胎仓的结构强度大大提升。当然了，在其它实施例中，复合面板20也可以采用现有技术中的其它材料。例如，改性聚丙烯、麻纤维等。

请继续参阅图2和图3，此外，所述传力骨架11的周缘处还围接有所述连接边条14。该连接边条14为具有一定宽度的扁平板体，其能够保证传力骨架11在注塑加工时与注塑模具匹配定位安装，并在整车制造时，使备胎仓能够与车身其它零部件相互焊接连接，并适用于电泳工艺。

请继续参阅图3，综上之外，在一可选实施例中，所述传力骨架11包括相互连接的传力臂111和传力环板112，所述传力臂111的一端端点与所述传力环板112的中心、以及所述容置凹腔12的中心重合或处于同一直线上。因而备胎及其辅装工具通常安装在容置凹腔12的中心区域，因而备胎及其辅装工具因振动产生的冲击力便能够以容置凹腔12为原点由传力臂111和传力环板112向四周迅速传导、扩散，防止备胎仓受力过大而出现损坏。在结构组成上，传力臂111可以是一端设置在传力环板112的中心，另一端交接传力环板112之后向外延伸出。或者，传力臂恰111好布设在传力环板112的直径上，且传力臂111的两端分别与传力环板112交接。

请继续参阅图3，进一步地，为提升备胎仓的结构强度与刚度，提升抗冲击能力，一实施例中，所述传力臂111为至少两个，所述传力环板112为至少两个，至少两个所述传力臂111的其中同一端汇聚于所述容置凹腔12的中心，至少两个所述传力臂111的另外同一端沿周向分布并向外辐射延伸；至少两个所述传力环板112沿径向间隔并相互嵌套设置，且所有所述传力环板112均与所有所述传力臂111连接。在本实施例中，为便于理解技术方案，可以理解上述各传力臂111与各传力环板112相互配合构成蛛网式结构。使得冲击力能够以传力臂111汇聚的一端为传递原点，通过各传力臂111和各传力环板112向外周迅速、均匀传导扩散，该蛛网式结构能够提供更多的力传递路径，保证了冲击力的传导及扩散效能，保证了备胎仓在瞬时冲击时及持续冲击时避免发生断裂。

此外，由于冲击力能够迅速、均匀传导扩散至备胎仓周围的支撑结构上，间接增加了备胎仓的模态刚度，可避免在汽车行驶过程中发生低频共振，影响汽车的NVH性能。

当然了，在其它实施例中，各传力臂111与各传力环板112相互配合还能够构成其它类型的传力结构。例如，目字型、弓字型等。

请继续参阅图3，在一可选实施例中，所述传力臂111或/和所述传力环板112上开设有过流孔113。较优选地，传力臂111和传力环板112上均开设有过流孔113。并且，过流孔113为通孔，在传力臂111的长度延伸方向，均匀间隔布设有多个过流孔113；在传力环板112的长度延伸方向上，亦均匀间隔布设有多个过流孔113。在对复合面板20进行注塑成型时，过流孔113能够保证复合材料具有更好的过流性及包裹性，保证了注塑工艺性能，以及复合面板20与传力骨架11的结合强度。

进一步地，所述复合面板20包括面板本体、及固设于所述面板本体上的第一凸体，所述第一凸体嵌固于所述过流孔113内。该面板本体能够覆盖整个传力骨架11和连接边条14，使备胎仓美观，且面板本体具有一定的柔性(塑性)，可避免备胎及其辅装工具直接挤压传力骨架11而造成损坏。第一凸体与过流孔113的数量适配、且一一对应，且通过第一凸体嵌固在过流孔113内，能够进一步提升复合面板20与传力骨架11的结合强度。

请继续参阅图3，此外，相邻两个所述传力臂111与相邻两个所述传力环板112之间围设形成有结构孔13。在满足传力骨架11结构刚度与传力性能的前提下，结构孔13的设置能够实现备胎仓的减材制造，利于减轻备胎仓的整体重量，使整车实现轻量化设计，进而达到节能降耗的目的。

进一步地，所述复合面板20还包括固设于所述面板本体上的第二凸体，所述第二凸体嵌固于所述结构孔13内。其中，第二凸体与结构孔13均为多个且数量适配、并一一对应，通过第二凸体嵌固在结构孔13内，能够进一步提升复合面板20与传力骨架11的结合强度，防止复合面板20从传力骨架11上脱落。

可以理解的，由于形成复合面板20的复合材料具有较佳的热流动性，因而第一凸体和第二凸体为注塑加工时，自流入过流孔113和结构孔13内而冷却成型的复合材料凸柱。

可以理解的，上述过流孔113与结构孔13的形状、尺寸与数量可根据特定的备胎仓进行灵活选择，在此不作具体限定。

综上所述，上述的备胎仓中，由于对载板10设计了传力骨架11，并采用注塑工艺在传力骨架11的容置凹腔12的侧壁上一体成型了复合面板20，通过该减材及采用轻质化材料制造方式，能够有效减轻备胎仓的重量，实现轻量化设计，且该注塑一体成型工艺增加了传力骨架11与复合面板20的结合强度。此外，容置凹腔12形成于传力骨架11中，用于存储备胎及其辅装工具，当汽车实际运行过程中，因备胎及其辅装工具振动、外物撞击等原因导致对备胎仓造成冲击时，传力骨架11能够将冲击力有效、均匀的分散传递至周围的支撑结构上，从而间接提升了备胎仓的结构刚度与强度，提升抗冲击能力，防止备胎仓发生冲击疲劳开裂等问题，使备胎仓的使用安全性与可靠性得到答复提升。

另一方面，本申请还提供一种汽车，其包括如上所述的备胎仓，备胎仓用于集成到汽车后地板中。通过采用该备胎仓，整体结构强度与刚度好，使用可靠性与安全性佳，且整车采用轻量化设计而利于节能降耗。

如图4所示，此外，本申请还提供一种用于生产如上所述的备胎仓的制造方法，其包括如下步骤：

S100：对原料进行裁切和冲压加工，得到载板10；

S200：对所述载板10进行冲压加工，得到传力骨架11及容置凹腔12；

S300：以所述传力骨架11为基体进行注塑加工，在所述容置凹腔12的侧壁上形成复合面板20。

通过该制造方法能够获得结构强度与刚度高，抗冲击性能优良且质量轻的备胎仓，且该方法步骤简单，易于实施。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (6)

1.一种备胎仓，其特征在于，包括：

载板，所述载板包括传力骨架，所述传力骨架形成有容置凹腔；及

复合面板，所述复合面板一体注塑成型于所述容置凹腔的侧壁上；

所述传力骨架包括相互连接的传力臂和传力环板，所述传力臂的一端端点与所述传力环板的中心、以及所述容置凹腔的中心重合或处于同一直线上；

所述传力臂为至少两个，所述传力环板为至少两个，至少两个所述传力臂的其中同一端汇聚于所述容置凹腔的中心，至少两个所述传力臂的另外同一端沿周向分布并向外辐射延伸；至少两个所述传力环板沿径向间隔并相互嵌套设置，且所有所述传力环板均与所有所述传力臂连接；

所述传力臂或/和所述传力环板上开设有过流孔；

所述复合面板包括面板本体、及固设于所述面板本体上的第一凸体，所述第一凸体嵌固于所述过流孔内。

2.根据权利要求1所述的备胎仓，其特征在于，相邻两个所述传力臂与相邻两个所述传力环板之间围设形成有结构孔。

3.根据权利要求2所述的备胎仓，其特征在于，所述复合面板还包括固设于所述面板本体上的第二凸体，所述第二凸体嵌固于所述结构孔内。

4.根据权利要求1至3任一项所述的备胎仓，其特征在于，所述载板还包括连接边条，所述连接边条围接于所述传力骨架的周缘处。

5.一种汽车，其特征在于，包括如上述权利要求1至4任一项所述的备胎仓。

6.一种用于生产如上述权利要求1至4任一项所述的备胎仓的制造方法，其特征在于，包括如下步骤：

对原料进行裁切和冲压加工，得到载板；

对所述载板进行冲压加工，得到传力骨架及容置凹腔；

以所述传力骨架为基体进行注塑加工，在所述容置凹腔的侧壁上形成复合面板。