CN111762268B - 一种车辆的门槛梁总成及车辆 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种车辆的门槛梁总成及车辆，属于车辆领域。该门槛梁总成包括：门槛梁内板，与所述车辆的前排座椅前横梁和前排座椅后横梁相连；门槛梁外板，设置于所述门槛梁内板面向所述车辆侧面的一侧，且与所述门槛梁内板共同拼接成内部具有容腔的空心结构；和加强结构，沿所述车辆的纵向延伸，其内部设有腔体且包括沿第一方向顺次连接且强度依次增强的一级区域、二级区域和三级区域，所述加强结构设置于所述容腔内且所述三级区域与所述门槛梁内板连接，所述加强结构横跨于所述前排座椅前横梁和所述前排座椅后横梁之间的区域。本发明的门槛梁总成结构简单且能兼顾吸能和抗弯作用。
Description
技术领域
本发明涉及车辆领域，特别是涉及一种车辆的门槛梁总成及车辆。
背景技术
目前汽车碰撞安全性能受到广泛地关注，其中侧面碰撞及侧柱碰撞事故频频发生，并且死亡率很高。为了更好的保护消费者的安全，2021年C_NCAP侧碰工况将新增侧面柱碰工况。
各大汽车公司为了应对2021版C-NCAP法规，加大了汽车侧面安全性能开发力度，通过优化车身侧面及地板结构、增加传力通道以及安全辅助设备等方法来提升车辆安全性能，其中对门槛梁设置加强结构也是重要的举措之一。
但是现有的门槛梁加强结构通常结构复杂，无法很好地兼顾吸能和抗弯的作用。
发明内容
本发明的第一方面的一个目的是提供一种结构简单且能兼顾吸能和抗弯作用的门槛梁总成。
本发明的另一个目的是要减轻门槛梁总成的重量。
本发明的进一步的一个目的是降低模具成本。
本发明的第二方面的一个目的是提供一种能够在侧面柱碰时兼顾吸能和抗弯的车辆。
特别地，本发明提供了一种车辆的门槛梁总成，包括：
门槛梁内板，与所述车辆的前排座椅前横梁和前排座椅后横梁相连；
门槛梁外板，设置于所述门槛梁内板面向所述车辆侧面的一侧，且与所述门槛梁内板共同拼接成内部具有容腔的空心结构；和
加强结构，沿所述车辆的纵向延伸，其内部设有腔体且包括沿第一方向顺次连接且强度依次增强的一级区域、二级区域和三级区域，以使得所述一级区域和所述二级区域形成压溃区、所述三级区域形成抗弯区，所述第一方向为垂直于所述门槛梁内板的所述安装面且指向所述车辆的中部的方向，所述加强结构设置于所述容腔内且所述三级区域与所述门槛梁内板连接，所述加强结构横跨于所述前排座椅前横梁和所述前排座椅后横梁之间的区域。
可选地，所述加强结构由铝合金材料制成且通过紧固件与所述门槛梁内板相连。
可选地，所述加强结构的两端分别通过螺栓与所述门槛梁内板相连。
可选地，所述加强结构的长度大于所述前排座椅前横梁和所述前排座椅后横梁之间的跨度。
可选地，所述加强结构的横截面形状包括三角形和口字形。
可选地，所述一级区域和所述二级区域共同形成上下对称的梯形，所述三级区域呈矩形，所述一级区域和所述二级区域的中部以及所述三级区域的截面均为由三角形截面拼接而成的矩形。
可选地，所述加强结构的截面呈矩形，且所述一级区域、所述二级区域的截面均为由多个口字形截面拼接而成的矩形、所述三级区域的截面为由多个三角形截面拼成的矩形。
可选地，所述加强结构的截面呈T字形，所述一级区域的截面为口字形截面，所述二级区域的截面为由三角形截面拼成的矩形，所述三级区域为多个三角形截面拼成的矩形，所述三级区域的宽度大于所述一级区域和所述二级区域的宽度。
可选地，所述一级区域和所述二级区域的两端通过去除材料形成用于安装螺栓的缺口。
特别地，本发明还提供了一种车辆，包括前排座椅前横梁、前排座椅后横梁和上述任一项所述的车辆的门槛梁总成。
本发明在门槛梁内板和门槛梁外板之间设置具有腔体的加强结构，该加强结构包括由一级区域和二级区域组成的压溃区和由三级区域形成的抗弯区。并将加强结构的位置布置于横跨于前排座椅前横梁和前排座椅后横梁之间的区域，形成闭合的传力通道，将门槛梁总成受到的侧碰力通过前排座椅前横梁和前排座椅后横梁传递到车辆的中央通道，因此能够及时合理的引导力的传递，提供一定的支撑。因此，本发明的加强结构的结构较为简单，能够保证吸能要求的同时满足抗弯的需求。
进一步地，加强结构由铝合金材料制成，因此质量较轻，有利于实现结构的轻量化设计。
进一步地，加强结构与门槛梁内板采用螺栓连接，因此安装方便，能够避免传统加强板焊接及拼接次序繁琐的问题。
进一步地，加强结构的横截面形状包括三角形和口字形，可以是三角形和口字形的拼接。这种结构形式的铝合金制成的加强结构模具成本较低，因此有利于降低门槛梁总成的成本。
根据下文结合附图对本发明具体实施例的详细描述，本领域技术人员将会更加明了本发明的上述以及其他目的、优点和特征。
附图说明
后文将参照附图以示例性而非限制性的方式详细描述本发明的一些具体实施例。附图中相同的附图标记标示了相同或类似的部件或部分。本领域技术人员应该理解，这些附图未必是按比例绘制的。附图中：
图1是根据本发明一个实施例的车辆的门槛梁总成的结构示意图；
图2是根据本发明一个实施例的车辆的门槛梁总成(隐去门槛梁外板)的俯视示意图；
图3是根据本发明一个实施例的车辆的门槛梁总成(隐去门槛梁外板)的结构示意图；
图4是根据本发明一个实施例的车辆的门槛梁总成的加强结构的横截面示意图；
图5是根据本发明另一个实施例的车辆的门槛梁总成的加强结构的结构示意图；
图6是根据本发明另一个实施例的车辆的门槛梁总成的加强结构的横截面示意图；
图7是根据本发明再一个实施例的车辆的门槛梁总成的加强结构的结构示意图；
图8是根据本发明再一个实施例的车辆的门槛梁总成的加强结构的横截面示意图。
具体实施方式
图1是根据本发明一个实施例的车辆的门槛梁总成100的结构示意图。图2是根据本发明一个实施例的车辆的门槛梁总成100(隐去门槛梁外板20)的俯视示意图。如图1所示，一个实施例中，本发明的车辆的门槛梁总成100包括门槛梁内板10、门槛梁外板20和加强结构30(参见图2)。门槛梁内板10与车辆的前排座椅前横梁200和前排座椅后横梁300相连。门槛梁外板20设置于门槛梁内板10面向车辆侧面的一侧，且与门槛梁内板10共同拼接成内部具有容腔201的空心结构。加强结构30沿车辆的纵向延伸，其内部设有腔体且包括沿第一方向顺次连接且强度依次增强的一级区域31、二级区域32和三级区域33，以使得一级区域31和二级区域32形成压溃区、三级区域33形成抗弯区，第一方向为垂直于门槛梁内板10的安装面且指向车辆的中部的方向。加强结构30设置于容腔201内且三级区域33与门槛梁内板10连接，加强结构30横跨于前排座椅前横梁200和前排座椅后横梁300之间的区域，即在车辆的横向上，加强结构30的位置基本上与前排座椅前横梁200和前排座椅后横梁300的位置对齐。
本实施例在门槛梁内板10和门槛梁外板20之间设置具有腔体的加强结构30，该加强结构30包括由一级区域31和二级区域32组成的压溃区和由三级区域33形成的抗弯区。侧碰发生时，车外的物体挤压侧围将力传递到门槛梁总成100，加强结构30受力，当加强结构30受力达到一定值时，一级区域31产生压溃变形，当受力继续增大时，二级区域32压溃变形，通过一级区域31和二级区域32的变形吸收碰撞能量。三级区域33抗弯能力强，能够避免车内生存空间受到挤压，保证乘员舱驾驶员人身安全，提升车辆侧面碰撞安全性能。进一步地，将加强结构30的位置布置于横跨于前排座椅前横梁200和前排座椅后横梁300之间的区域，形成闭合的传力通道，将门槛梁总成100受到的侧碰力通过前排座椅前横梁200和前排座椅后横梁300传递到车辆的中央通道，因此能够及时合理的引导力的传递，提供一定的支撑。本实施例的加强结构30较为简单，能够保证吸能要求的同时满足抗弯的需求。
一个实施例中，加强结构30由铝合金材料制成，因此质量较轻，有利于实现结构的轻量化设计。
另一个实施例中，加强结构30通过紧固件与门槛梁内板10相连，可选地，如图2所示，加强结构30的两端分别通过螺栓40与门槛梁内板10相连。
加强结构30与门槛梁内板10采用螺栓40连接，安装方便，能够避免传统加强板焊接及拼接次序繁琐的问题。
进一步的一个实施例中，加强结构30的长度大于前排座椅前横梁200和前排座椅后横梁300之间的跨度。如此设置可以保证碰撞力的有效传导，当然也可以将加强结构30的长度设置的略小于前排座椅前横梁200和前排座椅后横梁300之间的跨度，但要保证加强结构30的两端与前排座椅前横梁200和前排座椅后横梁300在车辆的横向上的投影至少有部分重叠区域。
在本发明的一些实施例中，加强结构30的横截面形状包括三角形和口字形，可以是三角形和口字形的拼接。这种结构形式的铝合金制成的加强结构30模具成本较低，因此有利于降低门槛梁总成100的成本。
图3是根据本发明一个实施例的车辆的门槛梁总成(隐去门槛梁外板)的结构示意图。图4是根据本发明一个实施例的车辆的门槛梁总成的加强结构的横截面示意图，图4中的箭头方向为第一方向。如图4所示，一个实施例中，一级区域31和二级区域32共同形成上下对称的梯形，三级区域33呈矩形，一级区域31和二级区域32的中部以及三级区域33的截面均为由三角形截面拼接而成的矩形。通过整体外形的设计和内部截面形状的设计可以保证加强结构30的强度从一级区域31向三级区域33依次逐步增大。
图5是根据本发明另一个实施例的车辆的门槛梁总成的加强结构的结构示意图。图6是根据本发明另一个实施例的车辆的门槛梁总成的加强结构的横截面示意图，图6中的箭头方向为第一方向。如图6所示，另一个实施例中，加强结构30的截面呈矩形，且一级区域31、二级区域32的截面均为由多个口字形截面拼接而成的矩形、三级区域33的截面为由多个三角形截面拼成的矩形。本实施例中二级区域32的横截面积可以设置的比一级区域31的横截面积大，从而使得二级区域32的强度大于一级区域31的强度，即本实施例的加强结构30同样能够保证加强结构30的强度从一级区域31向三级区域33依次逐步增大。
图7是根据本发明再一个实施例的车辆的门槛梁总成的加强结构的结构示意图。图8是根据本发明再一个实施例的车辆的门槛梁总成的加强结构的横截面示意图，图8中的箭头方向为第一方向。如图8所示，另一个实施例中，加强结构30的截面呈T字形，一级区域31的截面为口字形截面，二级区域32的截面为由三角形截面拼成的矩形，三级区域33为多个三角形截面拼成的矩形，三级区域33的宽度大于一级区域31和二级区域32的宽度。本实施例的加强结构30同样能够保证加强结构30的强度从一级区域31向三级区域33依次逐步增大
图3至图8中的三种加强结构30均通过简单的模具就可以制成，因此都能有效降低成本。
参见图3或图5，一个实施例中，一级区域31和二级区域32的两端通过去除材料形成用于安装螺栓40的缺口301。也就是说，螺栓40穿过强度较大的三级区域33和门槛梁内板10来实现加强结构30的固定。通过在缺口301处的三级区域33处开设安装孔302来安装螺栓40。当然如图7所示，当一级区域31和二级区域32对三级区域33安装螺栓40无影响时，则不需要去除材料形成上述缺口301，直接在三级区域33开孔即可。
本发明的第二方面还提供了一种车辆，一个实施例中，该车辆包括前排座椅前横梁200、前排座椅后横梁300和上述任一项的车辆的门槛梁总成100。
侧碰发生时，车外的物体挤压侧围将力传递到门槛梁总成100，加强结构30受力，当加强结构30受力达到一定值时，一级区域31产生压溃变形，当受力继续增大时，二级区域32压溃变形，通过一级区域31和二级区域32的变形吸收碰撞能量。三级区域33抗弯能力强，能够避免车内生存空间受到挤压，保证乘员舱驾驶员人身安全，提升车辆侧面碰撞安全性能。进一步地，将加强结构30的位置布置于横跨于前排座椅前横梁200和前排座椅后横梁300之间的区域，形成闭合的传力通道，将门槛梁总成100受到的侧碰力通过前排座椅前横梁200和前排座椅后横梁300传递到车辆的中央通道，因此能够及时合理的引导力的传递，提供一定的支撑。本实施例的车辆上的加强结构30较为简单，能够保证吸能要求的同时满足抗弯的需求。
至此，本领域技术人员应认识到，虽然本文已详尽示出和描述了本发明的多个示例性实施例，但是，在不脱离本发明精神和范围的情况下，仍可根据本发明公开的内容直接确定或推导出符合本发明原理的许多其他变型或修改。因此，本发明的范围应被理解和认定为覆盖了所有这些其他变型或修改。
Claims (7)
1.一种车辆的门槛梁总成，其特征在于，包括：
门槛梁内板，具有与所述车辆的前排座椅前横梁和前排座椅后横梁相连的安装面；
门槛梁外板，设置于所述门槛梁内板面向所述车辆侧面的一侧，且与所述门槛梁内板共同拼接成内部具有容腔的空心结构；和
加强结构，沿所述车辆的纵向延伸，其内部设有腔体且包括沿第一方向顺次连接且强度依次增强的一级区域、二级区域和三级区域，以使得所述一级区域和所述二级区域形成压溃区、所述三级区域形成抗弯区，所述第一方向为垂直于所述门槛梁内板的所述安装面且指向所述车辆的中部的方向，所述加强结构设置于所述容腔内且所述三级区域与所述门槛梁内板连接，所述加强结构横跨于所述前排座椅前横梁和所述前排座椅后横梁之间的区域；
所述一级区域和所述二级区域共同形成上下对称的梯形，所述三级区域呈矩形，所述一级区域和所述二级区域的中部以及所述三级区域的截面均为由三角形截面拼接而成的矩形；或
所述加强结构的截面呈矩形，且所述一级区域、所述二级区域的截面均为由多个口字形截面拼接而成的矩形、所述三级区域的截面为由多个三角形截面拼成的矩形；或
所述加强结构的截面呈T字形，所述一级区域的截面为口字形截面，所述二级区域的截面为由三角形截面拼成的矩形，所述三级区域为多个三角形截面拼成的矩形，所述三级区域的宽度大于所述一级区域和所述二级区域的宽度。
2.根据权利要求1所述的车辆的门槛梁总成，其特征在于，
所述加强结构由铝合金材料制成且通过紧固件与所述门槛梁内板相连。
3.根据权利要求2所述的车辆的门槛梁总成，其特征在于，
所述加强结构的两端分别通过螺栓与所述门槛梁内板相连。
4.根据权利要求3所述的车辆的门槛梁总成，其特征在于，
所述加强结构的长度大于所述前排座椅前横梁和所述前排座椅后横梁之间的跨度。
5.根据权利要求1-4中任一项所述的车辆的门槛梁总成，其特征在于，
所述加强结构的横截面形状包括三角形和口字形。
6.根据权利要求1所述的车辆的门槛梁总成，其特征在于，
所述一级区域和所述二级区域的两端通过去除材料形成用于安装螺栓的缺口。
7.一种车辆，其特征在于，包括前排座椅前横梁、前排座椅后横梁和权利要求1-6中任一项所述的车辆的门槛梁总成。
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