CN110155187B - 门槛结构 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及门槛结构,门槛结构包括:闭合横截面部,该闭合横截面部在车辆的地板面板的在车辆宽度方向上的外侧上沿着车辆前后方向延伸,该闭合横截面部包括分别位于闭合横截面部的在车辆宽度方向上的外侧和内侧上的外壁和内壁;和水平板,该水平板被沿着车辆宽度方向支撑在外壁和内壁之间,该水平板具有沿着车辆宽度方向交替地设置的在车辆高度方向上向上突出的脊部和在车辆高度方向上向下凹陷的谷部,脊部的突出量和谷部的凹陷量从外壁侧朝向内壁侧变化。
Description
技术领域
本发明涉及一种门槛结构。
背景技术
US 13/0088044 A公开了一种与门槛相关的技术,当沿着车辆宽度方向切割时,所述门槛示出闭合横截面部。该技术的特征在于设置在闭合横截面部的内部的具有X形横截面的板构件。根据该相关技术,在车辆侧碰撞的事件中,在板构件变得折叠(经历屈曲变形)时碰撞能可以被吸收。
发明内容
如上所述,在相关技术中,在X形板构件通过变得折叠而经历屈曲变形时,碰撞能可以被吸收。然而,允许板构件容易经历屈曲变形以使板构件的屈曲变形稳定化可能导致碰撞能的吸收量减少。然后可设想增大板构件的板厚度,但是这将引起门槛的重量增加。
本发明提供一种门槛结构,该门槛结构在避免重量增加的同时可以增大碰撞能的吸收量。
本发明的一个方面提供了一种门槛结构,该门槛结构包括:闭合横截面部,所述闭合横截面部在车辆的地板面板的在车辆宽度方向上的外侧上沿着车辆前后方向延伸,闭合横截面部包括外壁和内壁,所述外壁和所述内壁分别位于闭合横截面部的在车辆宽度方向上的外侧和内侧上;以及水平板,所述水平板被沿着车辆宽度方向支撑在外壁和内壁之间,水平板具有在车辆高度方向上向上突出的脊部和在车辆高度方向上向下凹陷的谷部,脊部和谷部被沿着车辆宽度方向交替地设置,脊部的突出量和谷部的凹陷量从外壁侧朝向内壁侧变化。
在根据该方面的门槛结构中,门槛设置有在车辆的地板面板的在车辆宽度方向上的外侧上沿着车辆前后方向延伸的闭合横截面部。在闭合横截面部的内侧,水平板被沿着车辆宽度方向支撑在分别位于门槛的在车辆宽度方向上的外侧和内侧上的外壁和内壁之间。
水平板具有沿着车辆宽度方向交替地形成的在车辆高度方向上向上突出的脊部和在车辆高度方向上向下凹陷的谷部。在该水平板中,脊部的突出量和谷部的凹陷量从外壁侧朝向门槛的内壁侧变化。
如上所述,在该方面中,支撑在门槛的外壁和内壁之间水平板被设置在门槛的闭合横截面部的内侧。因此,与不设置水平板时相比,门槛的刚性可以被增强并且门槛的变形可以被抑制。
在车辆的侧碰撞中,在门槛经历塑性变形(屈曲变形)时,碰撞能被吸收。在该方面中,水平板具有沿着车辆宽度方向交替地设置的在车辆高度方向上向上突出的脊部和在车辆高度方向上向下凹陷的谷部。
因此,在车辆的侧碰撞中,在那些脊部和谷部形成变形的开始点的情况下,水平板经历屈曲变形。作为结果,水平板沿着车辆宽度方向变得折叠并且因此变形模式被控制。这意味着水平板的屈曲变形被稳定化,并且碰撞能吸收效率可以被增大。
这里,例如,当脊部的突出量和谷部的凹陷量大时,水平板容易经历屈曲变形并且屈曲变形被稳定化,但是碰撞能的吸收量被减少。相反地,当脊部的突出量和谷部的凹陷量小时,水平板的刚性被增强并且屈曲板形变得不稳定,但是碰撞能的吸收量被增大。
因此,在这个方面中,水平板中的脊部的突出量和谷部的凹陷量被设定成从门槛的外壁侧朝向内壁侧变化。因此,能够使屈曲变形稳定化以及增大碰撞能的吸收量。
在这个方面中,通过使水平板设置有脊部和谷部并且使脊部的突出量和谷部的凹陷量变化,能够在不增加水平板的板厚度的情况下增加碰撞能的吸收量。换言之,在该方面中,水平板被允许在不增加其重量的情况下吸收增大量的碰撞能。
该方面中的“沿着车辆宽度方向交替地形成”的描述不仅意味着脊部和谷部沿着车辆宽度方向连续地并且交替地形成的形状,而且还意味着脊部和谷部不连续地但交替地形成的形状。脊部的突出量可以是水平板的在车辆高度方向上的中心到脊部的顶点之间在车辆高度方向上的距离,并且谷部的凹陷量可以是从水平板的在车辆高度方向上的中心到谷部的顶点的在车辆高度方向上的距离。
在以上方面中,脊部的突出量和谷部的凹陷量可以从外壁侧朝向内壁侧减小。
在根据该构造的门槛结构中,脊部的突出量和谷部的凹陷量被设定成从外壁侧朝向内壁侧减小。因此,脊部的突出量和谷部的凹陷量在门槛的外壁侧上较大,并且脊部的突出量和谷部的凹陷量在门槛的内壁侧上较小。在车辆的侧碰撞中,因此,屈曲变形在门槛的外壁侧上被稳定化,同时朝向门槛的内壁侧,刚性可以被增强,并且碰撞能的吸收量可以被增大。
因此,根据该构造,在车辆的侧碰撞中,屈曲变形在门槛的外壁侧上被稳定化,同时朝向门槛的内壁,碰撞能的吸收量可以被增大。
在以上方面中,门槛结构还可以包括竖直板,竖直板被设置在闭合横截面部的内侧,以便沿着车辆高度方向在水平板和位于闭合横截面部的在车辆高度方向上的下侧上的下壁之间延伸。
在根据该构造的门槛结构中,竖直板被设置在闭合横截面部的内侧,以便被沿着车辆高度方向支撑在水平板和位于闭合横截面部的在车辆高度方向上的下侧上的下壁之间。因此,水平板被增强并且该水平板的在车辆高度方向上的摆动被抑制。换言之,与未设置竖直板时相比,该构造能够增强门槛的刚性并且抑制门槛的变形。
因此,该构造能通过使门槛的屈曲变形稳定化来增大碰撞能吸收效率,以及能通过增大门槛的承载能力来增大门槛经历屈曲变形时的碰撞能的吸收量。
在以上方面中,竖直板可以被设置在水平板中的脊部中的一个脊部的顶点和谷部中的与所述一个脊部相邻的一个谷部的顶点之间。
当水平板经历屈曲变形时,水平板在脊部的顶点和谷部的顶点形成变形的开始点的情况下变形。因此,在根据以上构造的门槛结构中,竖直板被设置在水平板中的脊部的顶点和谷部的顶点之间。即,竖直板不被设置在脊部的顶点或谷部的顶点处,以便不与水平板的变形干涉。
在以上方面中,水平板可以使脊部中的第一脊部在比谷部中的最靠近外壁定位的第一谷部在更靠近外壁的一侧上;并且竖直板可以被设置在竖直板与第一脊部和第一谷部之间的拐点相交的位置处。
在该构造中,脊部被形成在水平板的外壁侧上。因此,当水平板在车辆的侧碰撞中经历屈曲变形时,水平板在该脊部形成水平板的外壁侧上的变形的开始点的情况下向上变形。
在该构造中,竖直板被设置在竖直板与在水平板的外壁侧上的谷部和脊部之间的拐点相交的位置处,使得当水平板的外壁侧部经历屈曲变形时,竖直板在拉伸方向上受到载荷。因此,能够抑制竖直板的屈曲变形,以及增强门槛的承载能力并增大门槛经历屈曲变形时的碰撞能的吸收量。
在以上方面中,水平板可以被布置在闭合横截面部的在车辆高度方向上的中部中。
例如,当水平板被设置在闭合横截面部的在车辆高度方向上的下侧上时,如果在经历屈曲变形的同时水平板撞击闭合横截面部的下壁(达到极限),水平板将部分地未挤压变形。在该情形中,碰撞能不能被有效吸收,并且被门槛吸收的碰撞能的量可能减小。
为此,在以上构造中,水平板被布置在闭合横截面部的在车辆高度方向上的中部中。因此,在水平板经历屈曲变形的同时水平板撞击闭合横截面部的上壁或下壁的可能性可以被减小。作为结果,可以减小水平板局部未被挤压变形的可能性。
在以上方面中,水平板可以具有其中脊部和谷部被交替地形成的波纹形状;并且脊部中的第一脊部可以被设置在水平板的一侧上,比谷部中的最靠近外壁的第一谷部更靠近外壁,并且第一脊部的顶点与在水平板和外壁之间的交点之间的高度差可以被设定成小于第一脊部的振幅。
例如,当脊部的顶点与在水平板和外壁之间的交点之间的高度差大,水平板容易经历屈曲变形。因此,在该情形中,碰撞能的吸收量被减小。
在以上构造中,因此,脊部中的第一脊部被设置在水平板的比谷部中的最靠近外壁的第一谷部更靠近外壁的一侧上,并且第一脊部的顶点与在水平板和外壁之间的交点之间的高度差被设定成小于第一脊部的振幅。因此,水平板不容易经历屈曲变形,并且与水平板的屈曲变形相关的初始载荷可以被增大。
附图说明
以下将参考附图描述本发明的示例性实施例的特征、优点和技术及工业意义,在附图中,相同的标记指示相同的元件,并且其中:
图1是根据实施例的门槛结构被应用到的门槛的透视图;
图2是沿着图1中的线II-II切割的门槛的截面视图;
图3是示出图2的部分的特写的放大局部截面视图;
图4是示出水平板的变形量与车辆的侧碰撞中的变形载荷之间的关系的图表;
图5A是根据实施例的门槛结构的主要部分的放大截面视图;
图5B是主要部分的放大截面视图,示出图5A中所示的门槛结构的变型示例;
图6A是主要部分的放大截面视图,示出根据实施例的门槛结构的变型示例;
图6B是主要部分的放大截面视图,示出图6A中所示的门槛结构的变型示例;
图7A是主要部分的放大截面视图,示出根据实施例的门槛结构的变型示例;并且
图7B是主要部分的放大截面视图,示出图7A中所示的门槛结构的变型示例。
具体实施方式
将基于附图描述根据本发明的实施例的门槛结构。在图中视需要示出的箭头FR、UP和OUT分别指示在根据本发明的实施例的门槛结构被应用到的门槛中朝向车辆前侧的方向、朝向车辆上侧的方向和朝向车辆宽度方向上的外侧的方向。除非另外指出,否则在说明书中简称为前后侧、上下侧和左右侧的方向分别指车辆前后方向上的前后侧、车辆高度方向上的上下侧和当在朝向车辆前侧的方向上观看时的左右侧。
门槛结构的构造
首先,将描述根据实施例的门槛结构的构造。图1是根据实施例的门槛结构被应用到的门槛10的透视图。
地板面板(该情形未示出)在车辆的下部处沿着车辆宽度方向和车辆前后方向延伸。在地板面板的下侧上,例如,由锂离子电池、镍金属氢电池等形成的电池组(可再充电电池)被安装作为将电供给到动力单元(诸如马达)的驱动力供给装置。替代电池组,可以安装氢罐(燃料电池)。
门槛10沿着车辆前后方向在地板面板的在车辆宽度方向上的每端处延伸。如在图2中所示,门槛10包括位于车辆宽度方向上的外侧上的外部12和位于车辆宽度方向上的内侧上的内部14。
例如,门槛10由金属诸如铝合金制成。外部12和内部14通过挤压、拉拔等被一体形成,并且闭合横截面部16由外部12和内部14形成。然而,不必需一体地形成外部12和内部14。例如,外部12和内部14可以通过焊接或紧固结合在一起以成一体。
在沿着车辆宽度方向切割的外部12的横截面形状中,外部12包括:外壁18,所述外壁18沿着高度方向形成;倾斜上壁20,所述倾斜上壁20被连接到外壁18的上端并且在朝向车辆宽度方向上的内侧延伸的同时向上倾斜;和下壁22的一部分,该下壁22的一部分被连接到外壁18的下端并且位于闭合横截面部16的下侧上。
在沿着车辆宽度方向切割的内部14的横截面形状中,内部14包括:上内壁24,所述上内壁24沿着高度方向被形成在内部14的上侧上;和下内壁(内壁)26,所述下内壁26沿着车辆高度方向被形成在内部14的下侧上。
下内壁26在车辆宽度方向上与上内壁24相比被更远地位于内侧上,并且沿着大体上水平方向形成的水平壁28被设置在下内壁26的上端和上内壁24的下端之间。水平壁28从上内壁24朝向闭合横截面部16的侧面延伸,并且被连接到外部12的外壁18,并且门槛10由此被分成上部10A和下部10B。
在朝向车辆宽度方向上的外侧延伸的同时渐渐向上倾斜的倾斜上壁30被连接到上内壁24的上端,并且倾斜上壁30被形成为连接到外部12的倾斜上壁20。位于闭合横截面部16的下侧上的下壁22的另一部分被连接到下内壁26的下端。
如上所述的内部14的上内壁24在车辆宽度方向上比下内壁26更远地位于外侧上,使得闭合横截面部的面积在门槛10的上部10A和下部10B中不同。具体地,设置在门槛10的下部10B的一侧上的下闭合横截面部32的面积大于设置在门槛10的上部10A的一侧上的上闭合横截面部34的面积,并且因此门槛10的刚性在下部10B一侧上比在上部10A一侧上高。
在该实施例中,水平板36被大体设置在下闭合横截面部32的在车辆高度方向上的中部中,以便被沿着车辆宽度方向支撑在外部12的外壁18和内部14的下内壁26之间。因此,下闭合横截面部32被水平板36还分成闭合横截面部32A和闭合横截面部32B。
这里,如在图3中所示,水平板36具有波纹形状。水平板36具有向上突出的脊部和向下凹陷的谷部,所述脊部和谷部被交替地并且连续地沿着车辆宽度方向形成,同时水平板36的板厚度保持大体上恒定。
更详细地,在该实施例中,水平板36具有从外壁18的一侧按该顺序连续形成的脊部38A、谷部40A、脊部38B、谷部40B和脊部38C,并且脊部38A、谷部40A、脊部38B、谷部40B和脊部38C的顶点分别被称为顶点P1、P2、P3、P4和P5。
脊部38和谷部40形成以大体上恒定频率波动的波纹,其中振幅被设定成从外壁18的一侧朝向下内壁26的一侧按A1、A2、A3和A4的顺序逐渐减小(A1>A2>A3>A4)。如在图3中所示,在该说明书中,术语振幅可以被认为是脊部的顶点和与在车辆宽度方向上与该脊部相邻并且在该脊部的内侧上的谷部的顶点之间在车辆高度方向上的位置差。
在该实施例中,在水平板36和外壁18之间的交点Q1是水平板36的波纹的开始位置,并且在水平板36和下内壁26之间的交点Q2是水平板36的波纹的结束位置。脊部38A的顶点和水平板中的波纹开始位置Q1之间的高度差y1被设定成比水平板36的波纹的振幅A1小。
如在图2和图3中所示,多个下竖直板(竖直板)42被支撑在水平板36和闭合横截面部32B的一侧上的下壁22之间,并且下竖直板42从外壁18的一侧按顺序被称为下竖直板42A、下竖直板42B、下竖直板42C和下竖直板42D。
下竖直板42A被设置在水平板36中的脊部38A的顶点P1与谷部40A的顶点P2之间的、下竖直板42A与在脊部38A和谷部40A之间的拐点R1相交的位置处。下竖直板42B被设置在水平板36中的谷部40A的顶点P2与脊部38B的顶点P3之间的、下竖直板42B与在脊部40A和脊部38B之间的拐点R2相交的位置处。
下竖直板42C被设置在水平板36中的脊部38B的顶点P3与谷部40B的顶点P4之间的、下竖直板42C与在脊部38B和谷部40B之间的拐点R3相交的位置处。下竖直板42D被设置在水平板36中的谷部40B的顶点P4与脊部38C的顶点P5之间的、下竖直板42D与在谷部40B和脊部38C之间的拐点R4相交的位置处。拐点R1、R2、R3、R4被设置在水平板36的中性轴线O上。
门槛结构的工作和效果
接下来,将描述根据实施例的门槛结构的工作和效果。
在该实施例中,如在图2和图3中所示,水平板36被设置在门槛10的下闭合横截面部32的内侧,以便被沿着车辆宽度方向支撑在外部12的外壁18和内部14的下内壁26之间。水平板36具有沿着车辆宽度方向连续地并且交替地形成的脊部38和谷部40。
当被支撑在门槛10的外壁18和下内壁26之间的水平板36由此被设置在门槛10的下闭合横截面部32的内侧时,与当未设置水平板36(该情形未被示出)时相比,门槛10的刚性可以被增强并且门槛10的变形可以被抑制。因此,在该实施例中,门槛10的承载能力可以被增强。
例如,电池组(未示出)被安装在这对门槛10的内侧上。在车辆的侧碰撞中,当侧碰撞的载荷被输入到门槛10中时,门槛10通过接收来自电池组的反作用力而经历塑性变形(屈曲变形)时,碰撞能被吸收。
在该情形中,在门槛10的下闭合横截面部32的内侧,水平板36在脊部38和谷部40形成变形的开始点的情况下经历屈曲变形。具体地,水平板36按脊部38A的顶点P1、谷部40A的顶点P2、脊部38B的顶点P3、谷部40B的顶点P4和脊部38C的顶点P5的顺序沿着车辆宽度方向折叠,并且因此变形模式被控制。这意味着水平板36的屈曲变形被稳定化并且碰撞能吸收效率可以被增大。
这里,例如,当脊部38的振幅和谷部40的振幅大时,水平板36容易经历屈曲变形并且屈曲变形被稳定化,但是碰撞能的吸收量被减少。相反地,当脊部38的振幅和谷部40的振幅小时,水平板36的刚性被增强并且不容易经历屈曲变形并且因此屈曲变形变得不稳定,但是碰撞能的吸收量被增加。
例如,图4是示出水平板的变形量与车辆侧碰撞中的变形载荷之间的关系的图表,其中线(1)至(3)代表不同形状的水平板。
更详细地,图4中所示的线(1)代表水平板中的脊部和谷部的振幅(A)从外壁18朝向图3中所示的门槛10的下内壁26保持相同的情形(该情形未被示出)。
图4中所示的线(2)代表如图5A中所示水平板36中的脊部38和谷部40的振幅被设定成从外壁18的一侧朝向门槛10的下内壁26的一侧按A1、A2、A3和A4的顺序逐渐减小的情形。
图4中所示的线(3)代表如图5B中所示水平板44中的脊部38和谷部40的振幅被设定成从外壁18的一侧朝向门槛45的下内壁26的一侧按A4、A3、A2和A1的顺序逐渐增大的情形。图4中所示的线(2)和(3)的情形中的最大振幅(A1)大体上等于图4中所示的线(1)的情形中的振幅(A)。
如从该图表可以看到的,当水平板中的脊部和谷部的振幅从外壁18的一侧朝向门槛10的下内壁26的一侧改变时,与当振幅从外壁18朝向门槛10的下内壁26保持相同时相比,变形载荷较大并且碰撞能的吸收量较大。
当图4中所示的线(2)和(3)的情形中的最大振幅(A1)大体上等于图4中所示的线(1)的情形中的振幅(A)时,可以使图4中所示的线(2)和(3)的情形中的水平板36、44(见图5A和图5B)的总体长度比图4中所示的线(1)的情形中的水平板的总体长度短。
可以看到,如在图5A和图5B中所示的水平板36、44中,使脊部38和谷部40的振幅从外壁18的一侧朝向门槛10的下内壁26的一侧变化因此可以使被水平板36、44吸收的碰撞能的量增加,同时避免其重量的增加。
当如在图4的线(2)的情形中和如在图5A中所示脊部38和谷部40的振幅被设定成从外壁18的一侧朝向门槛10的下内壁26的一侧逐渐减小时,与当如在图4的线(3)的情形中和如在图5B中所示脊部38和谷部40的振幅被设定成逐渐增大时相比,与水平板36的屈曲变形相关的初始载荷稍小,但是碰撞能的吸收量较大。
因此,在该实施例中,如在图5A中所示,水平板36中的脊部38和谷部40的振幅被设定成从外壁18的一侧朝向门槛10的下内壁26的一侧按A1、A2、A3和A4的顺序逐渐减小。因此,能够使屈曲变形稳定化以及增大碰撞能的吸收量。
因此,在门槛10的外壁18的一侧上的脊部38的振幅A1较大,并且在门槛10的下内壁26的一侧上的脊部38的振幅A4较小。因此,在车辆的侧碰撞中,水平板36的屈曲变形在门槛10的外壁18的一侧上被稳定化,同时碰撞能的吸收量可以朝向门槛10的下内壁26的一侧增加。
在该实施例中,通过将水平板36设置成具有脊部38和谷部40并且使脊部38和谷部40的振幅从外壁18的一侧朝向门槛10的下内壁26的一侧变化,能够在不增加水平板36的板厚度的情况下增加碰撞能的吸收量。因此,实施例的门槛结构可以在避免重量增加的同时增大碰撞能的吸收量。
此外,在该实施例中,如在图2中所示,下竖直板42被设置在下闭合横截面部32的内侧以便被沿着车辆高度方向支撑在水平板36和位于下闭合横截面部32的下侧上的下壁22之间。因此,水平板36被增强并且水平板36的在车辆高度方向上的摆动被抑制。
作为结果,在该实施例中,水平板36的板厚度可以被制成相对小,并且由此可以获得门槛10的重量减小。此外,在该实施例中,与当未设置竖直板42(该情形未被示出)时相比,门槛10的刚性可以被增强并且门槛10的变形可以被抑制。换言之,在该实施例中,门槛10的承载能力可以被增强。
因此,在该实施例中,能够通过使门槛10的屈曲变形稳定化来增大碰撞能吸收效率,以及能够通过增大门槛10的承载能力来增大门槛10经历屈曲变形时碰撞能的吸收量。
在该实施例中,如在图3中所示,下竖直板42A被设置在水平板36的更靠近外壁18的一侧上的脊部38A和谷部40A之间。因此,在水平板36的更靠近外壁18的一侧上,下竖直板42A受到在拉伸方向(箭头方向)上的载荷,同时水平板36在脊部38A的顶点P1形成变形的开始点的情况下经历屈曲变形。作为结果,下竖直板42A的屈曲变形被抑制,并且门槛10的承载能力可以被增大,使得门槛10经历屈曲变形时碰撞能的吸收量可以被增大。
在该实施例中,如在图2中所示,水平板36被大体上布置在下闭合横截面部32的在车辆高度方向上的中部中。例如,当水平板36被设置在闭合横截面部32在车辆高度方向上的下侧上时(该情形未被示出),如果在经历屈曲变形的同时水平板36撞击闭合横截面部32的下壁22(达到极限),则水平板36将部分未挤压变形。作为结果,碰撞能不能被有效吸收,并且被门槛10吸收的碰撞能的量可能减少。
为此,在该实施例中,水平板36被布置在下闭合横截面部32的中部中。这使得不太可能的是:通过在经历屈曲变形的同时,撞击下闭合横截面部32的水平壁28或下壁22,并且因此达到极限,水平板36部分地未挤压变形。如稍后将描述的,不必需将水平板36布置在下闭合横截面部32的中部中。
在该实施例中,如在图3中所示,水平板36具有交替地形成的脊部38和谷部40。脊部38被设置在水平板36的更靠近外壁18的一侧上,并且脊部38A的顶点P1与在水平板36和外壁18之间的交点Q1之间的高度差y1被设定成小于水平板36的脊部38A的振幅A1。
作为对比示例,例如,当脊部38A的顶点P1与在水平板36和外壁18之间的交点Q1之间的高度差大(该情形未被示出)时,水平板36容易经历屈曲变形。因此,在该情形中,碰撞能的吸收量被减小。
因此,在该实施例中,如上所述,脊部38A的顶点P1与在水平板36和外壁18之间的交点Q1之间的高度差y1被设定成比水平板36的振幅A1小。因此,水平板36不容易经历屈曲变形,并且与水平板36的屈曲变形相关的初始载荷增大。
在该实施例中,脊部38被形成在水平板36的更靠近门槛10中的外壁18的一侧上。因此,当水平板36在车辆的侧碰撞中经历屈曲变形时,在外壁18的一侧上的水平板36的一部分在水平板36的脊部38形成变形的开始点的情况下向上变形。
在该实施例中,下竖直板42A被设置在下竖直板42A与在脊部38A和谷部40A之间的拐点R相交的位置处,并且下竖直板42B被设置在下竖直板42B与在谷部40B和脊部38B之间的拐点R2相交的位置处。拐点R1、R2被设置在水平板36的中性轴线O上。拐点R1、R2位于水平板36的波纹的高度的中部中,并且拐点R1、R2形成水平板36的中性轴线O的交点。
没有力矩出现在水平板36的中性轴线O上。因此,通过将下竖直板42A、42B设置在中性轴线O上,能够使下竖直板42A、42B的板厚度最小化,并且由此实现减重,而不施加过量的载荷在下竖直板42A、42B上。尽管脊部38被形成在水平板36的更靠近外壁18的一侧上,谷部40可以替代地形成在所述一侧上。
实施例的补充
如在图2中所示,在该实施例中,水平板36被大体上设置在下闭合横截面部32的在车辆高度方向上的中部中。然而,本发明不限于该示例。如上所述,门槛10通过吸收来自电池组的反作用力并且经历屈曲变形,门槛10吸收碰撞能,并且因此期望的是,水平板36的位置被设置在水平板36可以有效接收该反作用力的高度处。
例如,当水平板36被设置在下闭合横截面部32的在车辆高度方向上的下侧上而不是在中部时(该情形未被示出),可以使被支撑在水平板36和门槛10的下壁22之间的多个下竖直板42的长度比图2中所示的下竖直板42的长度短。
当下竖直板42的长度因此被减小时,下竖直板42的重量可以相应地被减小。此外,当水平板36被设置在下闭合横截面部32的在车辆高度方向上的下侧上而不是中间并且然后设置下竖直板42时,与图2中所示的门槛10的重心相比,门槛10的重心可以被设定成更远地在下侧上。因此,可以提高行驶时车辆的稳定性。
这里,当下竖直板42的长度被减小时,水平板36和下壁22之间的分开距离被相应地减小。因此,为了减小水平板36在碰撞载荷的输入之后的初始状态达到极限的可能性,脊部38被形成在水平板36的更靠近外壁18的一侧上,使得水平板36经历朝向下闭合横截面部32的横截面面积较大的一侧的屈曲变形。
在该实施例中,多个下竖直板42被支撑在水平板36和在闭合横截面部32B的一侧上的下壁22之间。然而,作为下竖直板42的替代,多个竖直板可以被支撑在水平板36和在闭合横截面部32A的一侧上的水平壁28之间(该情形未被示出)。
如在图2和图3中所示,在实施例中,水平板36的振幅被设定成从外壁18的一侧朝向门槛10的下内壁26的一侧逐渐减小。然而,只要能够在避免重量增加的同时增加碰撞能的吸收量,则本发明中的水平板的振幅不限于该示例。
例如,如已经描述的那样,水平板44中的脊部38和谷部40的振幅可以被设定成从外壁18的一侧朝向门槛45的下内壁26的一侧按A4、A3、A2和A1的顺序逐渐增大,如在图5B中所示。
在该实施例中,水平板36具有如图5A中所示的波纹形状。然而,只要脊部和谷部被沿着车辆宽度方向交替地形成,则本发明中的水平板36的形状不限于该示例。
例如,如在图6A中所示,水平板46可以具有三角形脊部48和谷部50,以便形成锯齿状横截面形状,并且脊部48和谷部50可以沿着车辆宽度方向交替地形成。
尽管在该示例中脊部48和谷部50的振幅A被设定成从外壁18的一侧朝向门槛51的下内壁26的一侧逐渐减小,但是振幅A可以替代地被设定成从外壁18的一侧朝向门槛51的下内壁26的一侧逐渐增大,如上所述。这也适用于以下实施例。
除了图6A中所示的水平板46以外,可以采用图6B中所示的门槛52的水平板53。水平板53具有具有梯形横截面形状的脊部54和谷部56,并且脊部54和谷部56沿着车辆宽度方向交替地形成。
此外,尽管在该实施例中水平板36如图5A中所示具有沿着车辆宽度方向连续地并且交替地形成的脊部38和谷部40,但是不是必需连续地形成脊部38和谷部40。
例如,如在图7A中所示的门槛60中,沿着车辆宽度方向以笔直形状形成的水平板62可以具有脊部64和谷部66,脊部64和谷部66具有被不连续地且交替地形成的三角形横截面形状。可替选地,如在图7B中所示的门槛68中,沿着车辆宽度方向以笔直形状形成的水平板70可以具有脊部72和谷部74,脊部72和谷部74具有被不连续地且交替地形成的半圆形横截面形状。
尽管已经如上描述了本发明的实施例的示例,但是应理解的是,本发明的实施例不限于该示例,并且本发明可以在本发明的精神的范围内以各种形式实施,例如通过将实施例与各种变型示例适当结合来实施。
Claims (7)
1.一种门槛结构,其特征在于包括:
闭合横截面部,所述闭合横截面部在车辆的地板面板的在车辆宽度方向上的外侧上沿着车辆前后方向延伸,所述闭合横截面部包括外壁和内壁,所述外壁和所述内壁分别位于所述闭合横截面部的在所述车辆宽度方向上的外侧和内侧上;以及
水平板,所述水平板被沿着所述车辆宽度方向水平地支撑在所述外壁和所述内壁之间,所述水平板具有在车辆高度方向上向上突出的脊部和在所述车辆高度方向上向下凹陷的谷部,所述脊部和所述谷部被沿着所述车辆宽度方向交替地设置,所述脊部的突出量和所述谷部的凹陷量从外壁侧朝向内壁侧变化。
2.根据权利要求1所述的门槛结构,其特征在于:
所述脊部的突出量和所述谷部的凹陷量从所述外壁侧朝向所述内壁侧减小。
3.根据权利要求1或2所述的门槛结构,其特征在于还包括:
竖直板,所述竖直板被设置在所述闭合横截面部的内侧,以便沿着所述车辆高度方向在所述水平板和位于所述闭合横截面部的在所述车辆高度方向上的下侧上的下壁之间延伸。
4.根据权利要求3所述的门槛结构,其特征在于:
所述竖直板被设置在所述水平板中的所述脊部中的一个脊部的顶点和所述谷部中的与所述一个脊部相邻的一个谷部的顶点之间。
5.根据权利要求4所述的门槛结构,其特征在于:
所述水平板具有所述脊部中的第一脊部,所述第一脊部在与所述谷部中的最靠近所述外壁定位的第一谷部相比更靠近所述外壁的一侧上;并且
所述竖直板被设置在所述竖直板与在所述第一脊部和所述第一谷部之间的拐点相交的位置处。
6.根据权利要求1或2所述的门槛结构,其特征在于:
所述水平板被布置在所述闭合横截面部的在所述车辆高度方向上的中部中。
7.根据权利要求1或2所述的门槛结构,其特征在于:
所述水平板具有所述脊部和所述谷部被交替地形成的波纹形状;并且
所述脊部中的第一脊部被设置在所述水平板的与所述谷部中的最靠近所述外壁的第一谷部相比更靠近所述外壁的一侧上,并且所述第一脊部的顶点与在所述水平板和所述外壁之间的交点之间的高度差被设定成小于所述第一脊部的振幅。
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