CN111319683A - 一种车身门槛梁结构及氢能汽车 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种车身门槛梁结构及氢能汽车，车身门槛梁结构包括侧围外板、侧围内板、连接板以及金属型材；连接板底部与金属型材顶部相适配且通过结构胶固定连接，连接板与金属型材之间的结构胶的厚度不小于3mm，侧围外板呈弯折状设置，下端与连接板外端固定连接，侧围内板呈弯折状设置，下端与连接板内端固定连接，侧围外板上端与侧围内板上端固定连接，以使侧围外板、侧围内板与连接板在截面上形成密闭空腔，侧围外板、侧围内板和连接板的材质为碳纤维复合材料。本发明提出的技术方案的有益效果是：通过适当增大胶层厚度，可吸收碳纤维和铝合金之间热膨胀系数差异造成的相对微小变形，提高碳纤维和金属材质连接的稳定性。

Description

一种车身门槛梁结构及氢能汽车

技术领域

本发明涉及氢能汽车技术领域，尤其涉及一种车身门槛梁结构及氢能汽车。

背景技术

车身门槛与地板是非常重要的汽车防护部件，能够在汽车侧面碰撞中有效地抵挡外部侵入，保护乘员舱的完整性，减轻车内乘员伤害。受汽车宽度空间限制，车内驾驶员与乘员座椅固定在地板横梁上，距离侧围碰撞区非常近，这就要求车身门槛有足够的刚度和强度，能够抵抗侧面碰撞的冲击，同时地板与座椅横梁结构能对门槛提供足够的支撑，将驾驶舱尽快的推动远离碰撞区，降低侧围结构对乘员舱的侵入量及侵入速度。

碳纤维复合材料应用于汽车车身结构，可大幅度降低车身重量。但碳纤维件自身性能也存在一些特点，比如碳纤维层合板结构在承受面外冲击载荷时，吸能效果较差，因此应用在需要承受汽车碰撞载荷的下车体结构时，很难满足相关要求，将碳纤维应用于上车体来实现车身减重是一种有效途径。对于下车体采用金属材质，乘员舱上车体主要采用碳纤维的车身，上下车体在门槛梁位置连接配合方案是难点之一，需要考虑上下车体装配，碳纤维和金属材质之间的热膨胀系数差异，连接可靠性等。

发明内容

有鉴于此，本发明的实施例提供了一种车身门槛梁结构及氢能汽车，通过适当增大胶层厚度，可吸收碳纤维和金属材质之间热膨胀系数差异造成的相对微小变形，提高碳纤维和金属材质连接的稳定性。

本发明的实施例提供一种车身门槛梁结构，包括侧围外板、侧围内板、连接板以及金属型材；

所述连接板底部与所述金属型材顶部相适配且通过结构胶固定连接，所述连接板与所述金属型材之间的结构胶的厚度不小于3mm，所述侧围外板呈弯折状设置，下端与所述连接板外端固定连接，所述侧围内板呈弯折状设置，下端与所述连接板内端固定连接，所述侧围外板上端与所述侧围内板上端固定连接，以使所述侧围外板、所述侧围内板与所述连接板在截面上形成密闭空腔，所述侧围外板、所述侧围内板和所述连接板的材质为碳纤维复合材料。

进一步地，所述侧围外板上端向上翻折形成外翻边，所述侧围内板上端向上翻折形成内翻边，所述外翻边与所述内翻边通过结构胶固定连接。

进一步地，所述金属型材内侧上端设有朝外倾斜的倾斜面，以使所述连接板呈Z形设置。

进一步地，所述连接板外端向下弯折形成下弯折部，所述下弯折部与所述金属型材外侧通过结构胶固定连接，所述侧围外板下端与所述下弯折部通过结构胶固定连接。

进一步地，所述侧围内板下端向内弯折形成内弯折边，所述内弯折边上表面用于与地板连接，所述内弯折边下表面与所述连接板上表面通过结构胶固定连接。

进一步地，所述金属型材包括上型材和下型材，所述上型材上表面与所述连接板下表面相适配且固定连接，所述上型材下表面呈平直设置，所述下型材上表面呈平直设置，所述下型材上表面与所述上型材下表面相适配且通过结构胶固定连接。

进一步地，所述上型材底部向外和向内均延伸有上翻边，所述下型材顶部向外和向内均延伸有与所述上翻边相对的下翻边，所述上翻边贯穿设有定位孔，所述下翻边与所述穿孔相对应的位置贯穿设有配合孔，所述定位孔和所述配合孔用于与紧固件配合，以将所述上型材和所述下型材固定连接。

进一步地，所述连接板、所述侧围内板与所述定位孔相对应的位置均设有避让孔。

进一步地，所述金属型材为空腔结构，所述金属型材的空腔内设有多个加强筋，多个所述加强筋将所述金属型材的内腔分为多个小空腔。

本发明的实施例还提供一种一种氢能汽车，包括如上所述的车身门槛梁结构。

本发明的实施例提供的技术方案带来的有益效果是：乘员舱上车体主要采用碳纤维复合材料，下车体主要采用金属材质，利用连接板将侧围外板、侧围内板和金属型材连接起来，连接板与金属型材之间的结构胶的厚度不小于3mm，通过适当增大胶层厚度，可吸收碳纤维和金属之间热膨胀系数差异造成的相对微小变形，提高碳纤维和金属材质连接的稳定性。

附图说明

图1是本发明提供的车身门槛梁结构一实施例的结构示意图。

图中：侧围外板1、外翻边11、侧围内板2、内翻边21、内弯折边22、连接板3、下弯折部31、金属型材4、倾斜面41、上型材42、上翻边421、定位孔422、下型材43、下翻边431、配合孔432、加强筋44、结构胶5、密闭空腔6、地板7、避让孔8。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地描述。

本发明的实施例提供一种车身门槛梁结构及氢能汽车，凡是包括本发明提供的车身门槛梁结构及氢能汽车，均属于本发明保护的范围，本发明的创新点在于车身门槛梁结构，因此对车身门槛梁结构做具体描述。

请参见图1，本发明的实施例提供一种车身门槛梁结构，包括侧围外板1、侧围内板2、连接板3以及金属型材4。

所述连接板3底部与所述金属型材4顶部相适配且通过结构胶5固定连接，所述连接板3与所述金属型材4之间的结构胶5的厚度不小于3mm，所述侧围外板1呈弯折状设置，下端与所述连接板3外端固定连接，所述侧围内板2呈弯折状设置，下端与所述连接板3内端固定连接，所述侧围外板1上端与所述侧围内板2上端固定连接，以使所述侧围外板1、所述侧围内板2与所述连接板3在截面上形成密闭空腔6，所述侧围外板1、所述侧围内板2和所述连接板3的材质为碳纤维复合材料，本实施例中，金属型材4的材质为铝合金。

本发明提供的技术方案中，乘员舱上车体主要采用碳纤维复合材料，下车体主要采用铝合金材质，利用连接板3将侧围外板1、侧围内板2和金属型材4连接起来，连接板3与金属型材4之间的结构胶5的厚度不小于3mm，通过适当增大胶层厚度，可吸收碳纤维和铝合金之间热膨胀系数差异造成的相对微小变形，提高碳纤维和金属材质连接的稳定性。

为了提高侧围外板1和侧围内板2连接的稳定性，所述侧围外板1上端向上翻折形成外翻边11，所述侧围内板2上端向上翻折形成内翻边21，所述外翻边11与所述内翻边21通过结构胶5固定连接。

本实施例中，所述金属型材4内侧上端设有朝外倾斜的倾斜面41，以使所述连接板3呈Z形设置，所述连接板3外端向下弯折形成下弯折部31，所述下弯折部31与所述金属型材4外侧通过结构胶5固定连接，所述侧围外板1下端与所述下弯折部31通过结构胶5固定连接，可避免连接板3与金属型材4在横向的相对位移，从而提高连接板3与金属型材4之间连接的稳定性。

进一步地，为了提高侧围内板2与连接板3之间连接的稳定性，所述侧围内板2下端向内弯折形成内弯折边22，所述内弯折边22上表面用于与地板7连接，所述内弯折边22下表面与所述连接板3上表面通过结构胶5固定连接。

所述金属型材4包括上型材42和下型材43，所述上型材42上表面与所述连接板3下表面相适配且固定连接，所述上型材42下表面呈平直设置，所述下型材43上表面呈平直设置，所述下型材43上表面与所述上型材42下表面相适配且通过结构胶5固定连接。为了提高上型材42与下型材43之间连接的稳定性，所述上型材42底部向外和向内均延伸有上翻边421，所述下型材43顶部向外和向内均延伸有与所述上翻边421相对的下翻边431，所述上翻边421贯穿设有定位孔422，所述下翻边431与所述穿孔相对应的位置贯穿设有配合孔432，所述定位孔422和所述配合孔432用于与紧固件配合，以将所述上型材42和所述下型材43固定连接。

在进行装配时，先将碳纤维材质的侧围外板1、侧围内板2和连接板3之间通过结构胶5连接，再将上型材42与连接板3下表面通过结构胶5连接，可以调节结构胶5的厚度，再利用结构胶5将上型材42和下型材43连接，最后利用紧固件加强上型材42与下型材43的连接，便于装配，上下车体连接装配时仅通过紧固件连接，紧固件可以为铆钉或者螺栓，省去打胶环节，可节省装配时间。

为了便于安装紧固件，所述连接板3、所述侧围内板2与所述定位孔422相对应的位置均设有避让孔8。

本实施例中，所述金属型材4为空腔结构，所述金属型材4的空腔内设有多个加强筋44，多个所述加强筋44将所述金属型材4的内腔分为多个小空腔，形成利于吸能的网格式盒状结构，而且加强筋44的设置还增加了金属型材4的强度，使得金属型材4形成具有格栅式空腔的框架结构，防撞性能更加突出、优异。

在本文中，所涉及的前、后、上、下等方位词是以附图中零部件位于图中以及零部件相互之间的位置来定义的，只是为了表达技术方案的清楚及方便。应当理解，所述方位词的使用不应限制本申请请求保护的范围。

在不冲突的情况下，本文中上述实施例及实施例中的特征可以相互结合。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种车身门槛梁结构，其特征在于，包括侧围外板、侧围内板、连接板以及金属型材；

所述连接板底部与所述金属型材顶部相适配且通过结构胶固定连接，所述连接板与所述金属型材之间的结构胶的厚度不小于3mm，所述侧围外板呈弯折状设置，下端与所述连接板外端固定连接，所述侧围内板呈弯折状设置，下端与所述连接板内端固定连接，所述侧围外板上端与所述侧围内板上端固定连接，以使所述侧围外板、所述侧围内板与所述连接板在截面上形成密闭空腔，所述侧围外板、所述侧围内板和所述连接板的材质为碳纤维复合材料。

2.如权利要求1所述的车身门槛梁结构，其特征在于，所述侧围外板上端向上翻折形成外翻边，所述侧围内板上端向上翻折形成内翻边，所述外翻边与所述内翻边通过结构胶固定连接。

3.如权利要求1所述的车身门槛梁结构，其特征在于，所述金属型材内侧上端设有朝外倾斜的倾斜面，以使所述连接板呈Z形设置。

4.如权利要求3所述的车身门槛梁结构，其特征在于，所述连接板外端向下弯折形成下弯折部，所述下弯折部与所述金属型材外侧通过结构胶固定连接，所述侧围外板下端与所述下弯折部通过结构胶固定连接。

5.如权利要求3所述的车身门槛梁结构，其特征在于，所述侧围内板下端向内弯折形成内弯折边，所述内弯折边上表面用于与地板连接，所述内弯折边下表面与所述连接板上表面通过结构胶固定连接。

6.如权利要求3所述的车身门槛梁结构，其特征在于，所述金属型材包括上型材和下型材，所述上型材上表面与所述连接板下表面相适配且固定连接，所述上型材下表面呈平直设置，所述下型材上表面呈平直设置，所述下型材上表面与所述上型材下表面相适配且通过结构胶固定连接。

7.如权利要求6所述的车身门槛梁结构，其特征在于，所述上型材底部向外和向内均延伸有上翻边，所述下型材顶部向外和向内均延伸有与所述上翻边相对的下翻边，所述上翻边贯穿设有定位孔，所述下翻边与所述穿孔相对应的位置贯穿设有配合孔，所述定位孔和所述配合孔用于与紧固件配合，以将所述上型材和所述下型材固定连接。

8.如权利要求7所述的车身门槛梁结构，其特征在于，所述连接板、所述侧围内板与所述定位孔相对应的位置均设有避让孔。

9.如权利要求1所述的车身门槛梁结构，其特征在于，所述金属型材为空腔结构，所述金属型材的空腔内设有多个加强筋，多个所述加强筋将所述金属型材的内腔分为多个小空腔。

10.一种氢能汽车，其特征在于，包括如权利要求1-9任意一项所述的车身门槛梁结构。

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