CN113353159A - 一种电动汽车门槛结构 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种电动汽车门槛结构，包括内门槛和外门槛，内门槛与外门槛连接，内门槛与车内地板以及安装于车内地板上的座椅横梁连接，内门槛和座椅横梁所围区域的车内地板上安装有电池包，本电动汽车门槛结构还包括中间吸能结构，中间吸能结构设于内门槛和外门槛之间，且中间吸能结构两端分别与内门槛、外门槛连接。当发生侧碰或者柱碰时，外门槛首先受力变形，紧接着中间吸能结构受力变形，吸收外力产生的能量，并传导余力给内门槛，然后内门槛受力变形传力到座椅横梁。经中间吸能结构吸能缓冲后，冲击力度大减，内门槛的变形得到一定程度的迟滞、弱化，而最终传达到电池包上的冲击力更弱，因而可更好地保护电池包。

Description

一种电动汽车门槛结构
技术领域
本发明涉及一种车体结构，更具体地说，它涉及一种电动汽车门槛结构。
背景技术
电动汽车以其更好的环保作用成为今后汽车发展的趋势。目前作为电动汽车动力源的电池包体积较大，电池包能量较高且装在整车底部，电池包的保护直接影响到人员安全、维修等重大问题，因此如何围绕电池包进行合理的车体结构布局以对电池包进行更好的保护成为一个重要的研究方向，特别是针对侧碰、柱碰等高强度外力冲击的情况。如图1所示，现有电动汽车在门槛设计时主要是针对如何提高整体抗变形能力，以及优化传力路径等进行考量，当发生侧碰、柱碰时，开始是外门槛受力变形，然后推动内、外门槛撑板受力变形，然后推动内门槛受力变形，内门槛推动座椅横梁、电池包受力变形，且门槛总成上下段变形趋势及变形模式基本一致，不利于电池包的保护。公开号为CN206012744U的实用新型专利于2017年3月15日公开了一种电动汽车门槛梁，包括门槛梁本体，所述门槛梁本体为中空的铝型材结构，门槛梁本体内部设有用于固定电池的电池固定结构，所述电池固定结构包括螺母板安装条和设在螺母板安装条上的电池安装螺母板，螺母板安装条固定在门槛梁本体的底板上，底板上设有与电池安装螺母板上的螺孔相对应的通孔。该电动汽车门槛梁为中空的铝型材结构，重量小，有利于电动汽车轻量化，可有效延长电动汽车续航里程；并且门槛梁中电池固定结构设计合理，门槛梁受力均匀，电池固定可靠，安装方便。但是该实用新型并未就如何对电池包进行更好的保护进行合理的车体结构布局。
发明内容
现有的电动汽车门槛结构发生侧碰、柱碰时，外门槛、内门槛依次受力变形，进而推动座椅横梁、电池包受力变形，不利于电池包的保护，为克服这一缺陷，本发明提供了一种电动汽车门槛结构，可在发生侧碰、柱碰时更好地吸能，防止内门槛快速变形，分散电池包受力，从而更好地保护电池包。
本发明的技术方案是：一种电动汽车门槛结构，包括内门槛和外门槛，内门槛与外门槛连接，内门槛与车内地板以及安装于车内地板上的座椅横梁连接，内门槛和座椅横梁所围区域的车内地板上安装有电池包，本电动汽车门槛结构还包括中间吸能结构，中间吸能结构设于内门槛和外门槛之间，且中间吸能结构两端分别与内门槛、外门槛连接。当发生侧碰或者柱碰时，外门槛首先受力变形，紧接着中间吸能结构受力变形，吸收外力产生的能量，并传导余力给内门槛，然后内门槛受力变形传力到座椅横梁。经中间吸能结构吸能缓冲后，冲击力度大减，内门槛的变形得到一定程度的迟滞、弱化，而最终传达到电池包上的冲击力更弱，因而可更好地保护电池包。
作为优选，所述中间吸能结构包括吸能梁和吸能梁调节支架，吸能梁调节支架横断面呈C形并半包覆在吸能梁内侧，吸能梁调节支架与吸能梁可拆卸地连接，吸能梁外侧与外门槛连接，吸能梁调节支架内侧与内门槛连接。外门槛通常都是随上车体总成，内门槛通常都是随下车体总成，不论中间吸能结构先跟外门槛先连接还是和内门槛先连接，在上下车体总拼时，都会形成内、外门槛上止口、下止口、中间吸能结构与门槛侧边的多点同时匹配，易发生匹配不良的情况，特别是上止口匹配不良会引发较大问题，因为上止口用来卡接密封条，匹配不良会造成密封条卡接困难，对车门关门力及密封性带来很不利的影响。吸能梁调节支架与吸能梁间相对位置可调节，使中间吸能结构的总体形状及尺寸更好地适应周边的空间结构，解决总拼时多点匹配精度不佳的问题。
作为优选，座椅横梁、吸能梁和吸能梁调节支架排列成直线。吸能梁调节支架、座椅横梁排列成直线，当外门槛受力时，力能第一时间传递到座椅横梁，座椅横梁能形成对内门槛很好的支撑，这样就能形成外门槛及吸能梁、吸能梁调节支架尽量溃缩吸能，座椅横梁第一时间参与受力，防止内门槛快速变形，缓和电池包的受力。
作为优选，吸能梁为中空结构。中空结构的吸能梁不仅更轻便，利于汽车总体轻量化，而且具有更大变形空间，更利于吸能缓冲。
作为优选，吸能梁具有多个并列的腔室，腔室沿吸能梁宽度方向分布，每个腔室均贯通吸能梁两端。多腔室结构为中空结构的一种表现形式，具有梯次防护效果，更利于吸能缓冲。
作为优选，吸能梁调节支架上设有长圆孔，吸能梁上则设有与长圆孔一一对应的圆螺纹孔，吸能梁调节支架通过穿入长圆孔并与对应的圆螺纹孔旋合的螺栓与吸能梁连接。采用本技术方案可实现吸能梁与吸能梁调节支架间调节功能，进行上下车体匹配时，可先保证内外门槛上下止口匹配精度，然后通过调整吸能梁调节支架与吸能梁的相对位置，来达到吸能梁调节支架与内门槛的匹配精度。
作为优选，吸能梁与外门槛通过螺栓连接。用螺栓实现吸能梁与外门槛的连接，结构简单，操作便利。
作为优选，吸能梁用铝制成。铝制吸能梁更易发生大幅度溃缩变形，充分吸能缓冲。
作为优选，内门槛和外门槛的横断面均呈几字形，内门槛和外门槛的凹腔相对，这样内门槛和外门槛连接形成周面封闭的内腔，所述中间吸能结构位于该内腔中。本技术方案采用吸能梁与腔体的复合布局结构，可形成多种吸能手段的叠加效应，产生更好的吸能缓冲效果。
本发明的有益效果是：
加强吸能效果，更好地保护电池包。在发生侧碰、柱碰的过程中，当外门槛受力时，力能第一时间传递到座椅横梁，座椅横梁能形成对内门槛支撑，这样就能形成外门槛及吸能梁、吸能梁调节支架尽量溃缩吸能，座椅横梁第一时间参与受力，防止内门槛快速变形，缓和电池板的受力。
匹配精度高。本发明的有中间吸能结构可调，总拼时可较方便地解决总拼时内、外门槛上止口匹配、下止口匹配，吸能梁与外门槛，吸能梁连接支架与内门槛等多点同时匹配易造成匹配不良的问题。
附图说明
图1为现有电动汽车门槛结构的结构示意图；
图2为本发明的一种结构示意图；
图3为本发明的横断面结构示意图；
图4为本发明中中间吸能结构的结构示意图；
图5为本发明中座椅横梁的结构示意图；
图6为本发明中车内地板的结构示意图；
图7为本发明中内门槛的结构示意图；
图8为本发明中外门槛的结构示意图。
图中，1-内门槛，2-外门槛，3-车内地板，4-座椅横梁，5-吸能梁，6-吸能梁调节支架，7-电池包，8-长圆孔，9-腔室，10-内腔。
具体实施方式
下面结合附图具体实施例对本发明作进一步说明。
实施例1：
如图2至图8所示，一种电动汽车门槛结构，包括内门槛1、外门槛2和中间吸能结构，内门槛1和外门槛2均为冲压成型且具有凹腔，凹腔的敞口处设有翻边，因此内门槛1和外门槛2的横断面均呈几字形，内门槛1和外门槛2的凹腔相对且翻边对应贴合后焊接，这样内门槛1和外门槛2连接形成周面封闭的内腔10，内门槛1与车内地板3以及安装于车内地板3上的座椅横梁4焊接，内门槛1和座椅横梁4所围区域的车内地板3上安装有电池包7，所述中间吸能结构设于内门槛1和外门槛2之间的内腔10中，且中间吸能结构两端分别与内门槛1、外门槛2连接。所述中间吸能结构包括吸能梁5和吸能梁调节支架6，吸能梁调节支架6横断面呈C形并半包覆在吸能梁5内侧，吸能梁调节支架6与吸能梁5可拆卸地连接，吸能梁5外侧与外门槛2通过螺栓连接，吸能梁调节支架6内侧与内门槛1连接。座椅横梁4、吸能梁5和吸能梁调节支架6排列成直线。吸能梁5用铝制成且为中空结构，吸能梁5具有三个并列的腔室，腔室沿吸能梁5宽度方向分布，每个腔室均贯通吸能梁5两端。吸能梁调节支架6上设有长圆孔8，吸能梁5上则设有与长圆孔8一一对应的圆螺纹孔，吸能梁调节支架6通过穿入长圆孔8并与对应的圆螺纹孔旋合的螺栓与吸能梁5连接。
当发生侧碰或者柱碰时，外门槛2首先受力变形，紧接着吸能梁5受力变形，因吸能梁5是铝制，会大幅度溃缩变形，吸收外力产生的能量，并传导余力给内门槛1，然后内门槛1受力变形传力到座椅横梁4。由于吸能梁5、吸能梁调节支架6、座椅横梁4处在一条直线上，当外门槛2受力时，力能第一时间传递到座椅横梁4，座椅横梁4能形成对内门槛1很好的支撑，这样就能形成外门槛2及吸能梁5、吸能梁调节支架6尽量溃缩吸能，座椅横梁4第一时间参与受力，防止内门槛1快速变形，缓和电池包7的受力。
实施例2：
吸能梁5具有四个并列的腔室。其余同实施例1。

Claims (9)

1.一种电动汽车门槛结构，包括内门槛（1）和外门槛（2），内门槛（1）与外门槛（2）连接，内门槛（1）与车内地板（3）以及安装于车内地板（3）上的座椅横梁（4）连接，内门槛（1）和座椅横梁（4）所围区域的车内地板（3）上安装有电池包（7），其特征是还包括中间吸能结构，中间吸能结构设于内门槛（1）和外门槛（2）之间，且中间吸能结构两端分别与内门槛（1）、外门槛（2）连接。
2.根据权利要求1所述的电动汽车门槛结构，其特征是所述中间吸能结构包括吸能梁（5）和吸能梁调节支架（6），吸能梁调节支架（6）横断面呈C形并半包覆在吸能梁（5）内侧，吸能梁调节支架（6）与吸能梁（5）可拆卸地连接，吸能梁（5）外侧与外门槛（2）连接，吸能梁调节支架（6）内侧与内门槛（1）连接。
3.根据权利要求2所述的电动汽车门槛结构，其特征是座椅横梁（4）、吸能梁（5）和吸能梁调节支架（6）排列成直线。
4.根据权利要求2所述的电动汽车门槛结构，其特征是吸能梁（5）为中空结构。
5.根据权利要求3所述的电动汽车门槛结构，其特征是吸能梁（5）具有多个并列的腔室，腔室沿吸能梁（5）宽度方向分布，每个腔室均贯通吸能梁（5）两端。
6.根据权利要求2所述的电动汽车门槛结构，其特征是吸能梁调节支架（6）上设有长圆孔（8），吸能梁调节支架（6）通过穿入长圆孔（8）的螺栓与吸能梁（5）连接。
7.根据权利要求2所述的电动汽车门槛结构，其特征是吸能梁（5）与外门槛（2）通过螺栓连接。
8.根据权利要求1所述的电动汽车门槛结构，其特征是吸能梁（5）用铝制成。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的电动汽车门槛结构，其特征是内门槛（1）和外门槛（2）的横断面均呈几字形，内门槛（1）和外门槛（2）的凹腔相对，这样内门槛（1）和外门槛（2）连接形成周面封闭的内腔，所述中间吸能结构位于该内腔中。
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