CN113998003A - 一种门槛梁组件及汽车 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种门槛梁组件及汽车。包括门槛梁本体和加强结构，门槛梁本体为采用金属材料挤压成型的中空结构，门槛梁本体内设置有多个本体分隔面，本体分隔面用以沿门槛梁本体的径向将门槛梁本体分隔成第一腔体和多个第二腔体；加强结构为采用金属材料挤压成型的中空结构，加强结构填充在第一腔体内，加强结构的径向截面形状与第一腔体的径向截面形状匹配。本发明可以提高门槛梁的抵抗压溃变形的能力，提升汽车小偏置碰撞性能。
Description
技术领域
本发明涉及汽车零部件技术领域，具体涉及一种门槛梁组件及汽车。
背景技术
为解决全球气候和能源问题，很多车企逐渐由传统燃油车都开始向电动车化转型，并陆续上市若干款纯电动汽车。纯电动架构车型的电池通常布置在车身地板下部，电池箱体左右两侧与车身两侧门槛连接。如果车身侧面受外物撞击侵入过大，会使电池箱体受力变形超过安全边界，最终可能产生电池内部器件受挤压发生爆炸起火的潜在风险。所以电动车身结构不仅要实现乘员安全保护，同时更要起到电池安全的第一重保护，防止碰撞后电池起火进而伤害乘员。
为全面考虑侧碰的乘员安全，除了动力电池框架的抗撞性的进一步提升外，更需要强调车身防撞性，对车身材料的要求更高。而在碰撞工况中，小偏置工况是一个需要重点考虑的重要工况。
发明内容
本发明要解决的技术问题是现有技术中的门槛梁抵抗压溃变形的能力低以导致汽车车小偏置碰撞性能低的问题。
为解决上述技术问题，本发明公开了一种门槛梁组件及汽车。
根据本申请的一个方面，公开了一种门槛梁组件，包括：
门槛梁本体，所述门槛梁本体为采用金属材料挤压成型的中空结构，所述门槛梁本体内设置有多个本体分隔面，所述本体分隔面用以沿所述门槛梁本体的径向将所述门槛梁本体分隔成第一腔体和多个第二腔体；
加强结构，所述加强结构为采用金属材料挤压成型的中空结构，所述加强结构填充在所述第一腔体内，所述加强结构的径向截面形状与所述第一腔体的径向截面形状匹配。
在一种可能实现的方案中，所述门槛梁本体被构造为采用铝合金挤压成型的中空结构，所述加强结构被构造为采用铝合金挤压成型的中空结构。
在一种可能实现的方案中，所述加强结构的中空结构中设置有至少一个加强分隔面，所述加强分隔面用以沿所述加强结构的径向将所述加强结构分隔成多个空腔。
在一种可能实现的方案中，所述加强结构包括多个外侧面，所述加强结构的多个外侧面中至少有一个外侧面与所述第一腔体的内表面相贴合。
进一步的，所述门槛梁本体的一端具有用于与汽车A柱连接的连接部，所述加强结构被构造为长条状，所述长条状的长度与所述连接部的长度匹配，所述加强结构包括加强起始端面，所述加强起始端面与所述连接部上连接处的截面位置对应。
进一步的，所述第一腔体包括至少一个本体焊接板，所述本体焊接板上开设有本体焊接孔，以通过所述本体焊接孔实现所述门槛梁本体和所述加强结构之间的焊接。
进一步的，所述本体焊接板上还设置有本体定位孔，所述加强焊接板上还设置有加强定位孔，在所述加强结构填充至所述第一腔体内后，所述加强定位孔与所述本体定位孔相对并基于定位件定位，以防止所述加强结构在所述第一腔体内脱落。
进一步的，所述本体焊接板上还开设有本体安装孔，所述加强焊接板上还开设有加强安装孔，所述门槛梁组件通过所述本体安装孔和所述加强安装孔与汽车门槛内板和/或汽车A柱连接。
根据本申请的另一个方面，还公开了一种汽车，所述汽车包括上述所述的门槛梁组件。
本发明的门槛梁组件包括门槛梁本体和加强结构，所述门槛梁本体为采用金属材料挤压成型的中空结构，所述门槛梁本体内设置有多个本体分隔面，所述本体分隔面用以沿所述门槛梁本体的径向将所述门槛梁本体分隔成第一腔体和多个第二腔体；所述加强结构为采用金属材料挤压成型的中空结构，所述加强结构填充在所述第一腔体内，所述加强结构的径向截面形状与所述第一腔体的径向截面形状匹配。本发明可以提高门槛梁的抵抗压溃变形的能力，提升汽车小偏置碰撞性能。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明所述的门槛梁组件的结构示意图；
图2是本发明所述的门槛梁本体的结构示意图；
图3是本发明所述的加强结构的结构示意图；
图中，1-门槛梁本体，11-本体分隔面，12-第一腔体，13-第二腔体， 2-加强结构，21-加强分隔面，22-空腔，3-本体焊接板，3A-第一本体焊接板，3a-第一本体安装孔，3b-第二本体安装孔，3c-第三本体安装孔，3d-第一本体定位孔，3e-第二本体定位孔，3f-第一本体焊接孔，3h-第二本体焊接孔，3B-第二本体焊接板，3m-第三本体焊接孔，3n-第四本体焊接孔，4-加强焊接板，4A-第一加强焊接板，4a-第一加强安装孔，4b-第二加强安装孔， 4c-第三加强安装孔，4d-第一加强定位孔，4e-第二加强定位孔。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。
此处所称的“一个实施例”或“实施例”是指可包含于本发明至少一个实现方式中的特定特征、结构或特性。在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“顶”、“底”、等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含的包括一个或者更多个该特征。而且，术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。
为解决上述技术问题，本发明公开了一种门槛梁组件，具体的，如图1 至图3所示，所述门槛梁组件包括门槛梁本体1，所述门槛梁本体1为采用金属材料挤压成型的中空结构，所述门槛梁本体1内设置有多个本体分隔面11，所述本体分隔面11用以沿所述门槛梁本体1的径向将所述门槛梁本体1分隔成第一腔体12和多个第二腔体13。
进一步的，所述门槛梁组件还包括加强结构2，所述加强结构2为采用金属材料挤压成型的中空结构，所述加强结构2填充在所述第一腔体12内，所述加强结构2的径向截面形状与所述第一腔体12的径向截面形状匹配。
可以理解的是，本发明中的门槛梁组件加强结构2和门槛梁本体1均采用金属材料挤压成型成中空结构，相较于现有技术中的非金属材料门槛梁的相关结构，其强度较高，且耐腐蚀性能好，提高了门槛梁组件的长时间使用性能的稳定性。进一步的，现有技术中的非金属材料的门槛梁相关结构需要浸入电泳池，这使电泳液引入了第三方物质，需增加电泳液相容性验证环节，增加验证成本，而金属材料省略了多余的电泳液与非金属材料的相容性验证环节，降低验证成本。进一步的，现有技术中非金属材料的门槛梁的相关结构组成门槛梁组件时，相互之间需要结构胶进行胶粘，而结构胶需要通过电泳线的高温烘烤再发泡膨胀，增加了对能源的消耗，不利于能源节省，本发明中，组成门槛梁组件的门槛梁本体1和加强结构2 均为金属材料，不需要结构胶进行胶粘，节省了能源。进一步的，现有技术中的非金属材料的门槛梁的相关结构，在高温下易软化，强度变差，而本发明的门槛梁组件的门槛梁本体1和加强结构2均为金属材料，受高温影响较小。进一步的，中空结构可以减轻门槛梁总成的整体重量。
进一步的，设计加强结构2的径向截面形状与所述第一腔体12的径向截面形状匹配，一致的形状使得加强结构2能够方便插入第一腔体12内，其加强结构2的外表面与第一腔体12的内表面基本贴合，支撑起第一腔体 12，抵抗压溃变形，进而提升小偏置性能。
在一种可能实现的方案中，所述门槛梁本体1被构造为采用铝合金挤压成型的中空结构，所述加强结构2被构造为采用铝合金挤压成型的中空结构。可以理解的是，铝合金型材耐腐蚀性好，可以进一步提高门槛梁组件的长时间使用性能的稳定性。进一步的，门槛梁本体1和加强结构2均采用铝合金挤压成型，材料成本低，且采用相同的材料，可以减少开模成本。
可以理解的是，上述金属为铝合金仅是一种优选实施方案，在其它可实施的方案中还可以是铜等金属材料，具体可以根据需求选定，这里不进行具体限定。
在一种可能实现的方案中，继续参阅图1和图2所示，本体分隔面11 将门槛梁本体1分隔为一个第一腔体12和八个第二腔体13，共九个腔体，各腔体均为口字型结构。可以理解的是，通过将门槛梁本体1分隔为多个腔体，可以使得相邻腔体之间的本体分隔面11起到加强筋的作用，可以进一步提高门槛梁本体1的整体强度，以提高汽车的偏置碰撞性能。并且腔体可以起到很好的隔音效果，提升门槛梁组件的噪声、振动与声振粗糙度 (Noise、Vibration、Harshness，NVH)性能。可以理解的是，第一腔体12 和第二腔体13共为九个，仅是一种优选实施方案，在其它可实施的方案中，第一腔体12可以为一个，第二腔体13可以为三个、四个、六个等个数，具体个数可以根据实际需求设定，这里不进行具体限定。
进一步的，本体分隔面11的厚度可以为20mm～50mm之间，示例性的，可以为25mm，30mm等厚度，具体厚度可以根据需求设定，这里不进行具体限定。在具体设计本体分隔面11的厚度时，可以基于小偏置碰撞试验数据作为参考，在满足小偏置碰撞性能的情况下，确定出较优(较小)的厚度尺寸，以满足门槛梁组件的轻量化设计。
在一种可能实现的方案中，继续参阅图1和图3所示，所述加强结构2 的中空结构中设置有至少一个加强分隔面21，所述加强分隔面21用以沿所述加强结构2的径向将所述加强结构2分隔成多个空腔22。示例性的，加强分隔面21可以为一个，将加强结构2分隔为两个空腔22，通过设置加强分隔面21将加强结构2分隔为两个空腔22，可以将加强分隔面21作为加强筋，进一步提高加强结构2的强度，并且，空腔22可以起到很好的隔音效果，进一步提高门槛梁组件的NVH性能。
在一种可能实现的方案中，所述加强结构2包括多个外侧面，在所述加强结构2安装至所述第一腔体12内并相互固定后，所述加强结构2的多个外侧面中至少有一个外侧面与所述第一腔体12的内表面相贴合，其它外侧面与所述第一腔体12的内表面之间存在间隙。示例性的，加强结构2的外侧面与所述第一腔体12的内表面之间的间隙可以为2mm～4mm，即所述加强结构2的外表面与所述第一腔体12的内表面之间间隙设置，从而方便加强结构2插入第一腔体12内。
进一步的，所述门槛梁本体1的一端具有用于与汽车A柱连接的连接部，所述加强结构2被构造为长条状，所述长条状的长度与所述连接部的长度匹配，所述加强结构2包括加强起始端面，所述加强起始端面与所述连接部上连接处的截面位置对应。在一种可能实现的方案中，所述门槛梁本体1包括本体起始端面，所述加强起始端面距离所述本体起始端面 150mm～170mm。示例性的，可以为150mm或165mm或170mm等距离。进一步的，所述加强结构2的长条状的长度为280mm～300mm，示例性的，可以为280mm或290mm或300mm等长度。可以理解的是，通过将长条状的长度与连接部的长度匹配，并将加强起始端面与所述连接部上连接处的截面位置对应，可以保证很好的匹配压溃部位的，避免加强结构2材料的浪费。
需要说明的是，将加强结构2的位置设置为上述的加强起始端面与所述连接部上连接处的截面位置对应仅是一种优选实施方案，在其它可实施的方案中，也可以将加强起始端面与本体起始端面平齐，或者使得加强起始端面距离本体起始端面其它距离。同理，上述，加强结构2的长条状的长度也仅是一种优选实施方案，在其它可实施的方案中，也可以为其它长度，具体可以根据实际需求设定，这里不进行具体限定。
进一步的，所述第一腔体12包括至少一个本体焊接板3，所述本体焊接板3上开设有本体焊接孔，以通过所述本体焊接孔实现所述门槛梁本体1 与加强结构2之间的焊接。
进一步的，所述本体焊接板3上还设置有本体定位孔，所述加强焊接板4上还设置有加强定位孔，在所述加强结构2填充至所述第一腔体12内后，所述加强定位孔与所述本体定位孔相对并基于定位件定位，以防止所述加强结构2在所述第一腔体12内脱落。
进一步的，所述本体焊接板3上还开设有本体安装孔，所述加强焊接板4上还开设有加强安装孔，所述门槛梁组件通过所述本体安装孔和所述加强安装孔与汽车门槛内板和/或汽车A柱连接。
示例性的，继续参阅图2和图3所示，本体焊接板3为两个，如图2 中的第一本体焊接板3A和第二本体焊接板3B，其中第一本体焊接板1A上开设有第一本体安装孔3a、第二本体安装孔3b、第三本体安装孔3c，第一本体定位孔3d、第二本体定位孔3e、第一本体焊接孔3f以及第二本体焊接孔3h，第二本体焊接板上开设有第三本体焊接孔3m和第四本体焊接孔3n；加强焊接板4也为两个，如图3中的第一加强焊接板4A，其中第一加强焊接板4A上开设有第一加强安装孔4a、第二加强安装孔4b、第三加强安装孔4c，第一加强定位孔4d和第二加强定位孔4e，当加强结构被抵推至门槛梁本体中的主加强本体，且使得第一加强定位孔4d和第二加强定位孔4e 分别到达第一本体定位孔3d和第二本体定位孔3e对应位置处时，通过定位件将加强结构和门槛梁本体定位，具体通过第一定位件依次穿过第一本体定位孔3d和第一加强定位孔4d，通过第二定位件依次穿过第二本体定位孔3e和第二加强定位孔4e，以实现加强结构和门槛梁本体的定位，避免供货运输途中加强结构在门槛梁本体中脱落。
进一步的，定位完成后，可以基于第一本体焊接孔3f、第二本体焊接孔3h、第三本体焊接孔3m以及第四本体焊接孔四个位置处烧焊固定，以将加强结构和门槛梁本体合成一个整体，提高门槛梁组件的整体强度，进而提高门槛梁组件的小偏置碰撞性能。
进一步的，可以基于第一本体安装孔3a、第二本体安装孔3b、第三本体安装孔3c、第一加强安装孔42、第二加强安装孔4b、第三加强安装孔 4c实现汽车门槛梁内板和/或汽车A柱连接。进而将门槛梁组件与A柱和车身固定连接，提升整车的小偏置碰撞性能。
可与理解的是，上述示出的具体将门槛梁本体中的哪个侧板作为本体焊接板，以及本体焊接板的个数、本体焊接板上开设的本体定位孔、本体安装孔以及本体焊接孔的个数仅是一种优选实施方案，可以根据具体需求设定，这里不进行具体限定，同理，上述示出的具体将加强结构中的哪个侧板作为加强焊接板，以及加强焊接板的个数、加强焊接板上开设的加强定位孔、加强安装孔以及加强焊接孔的个数也仅是一种优选实施方案，具体可以根据需求设定，这里不进行具体限定。
根据本申请的另一个方面，还公开了一种汽车，所述汽车包括上述所述的门槛梁组件。
本发明的门槛梁组件包括门槛梁本体和加强结构，所述门槛梁本体为采用金属材料挤压成型的中空结构，所述门槛梁本体内设置有多个本体分隔面，所述本体分隔面用以沿所述门槛梁本体的径向将所述门槛梁本体分隔成第一腔体和多个第二腔体；所述加强结构为采用金属材料挤压成型的中空结构，所述加强结构填充在所述第一腔体内，所述加强结构的径向截面形状与所述第一腔体的径向截面形状匹配。本发明可以提高门槛梁的抵抗压溃变形的能力，提升汽车小偏置碰撞性能。
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 (9)
1.一种门槛梁组件，其特征在于，包括：
门槛梁本体(1)，所述门槛梁本体(1)为采用金属材料挤压成型的中空结构，所述门槛梁本体(1)内设置有多个本体分隔面(11)，所述多个本体分隔面(11)用以沿所述门槛梁本体(1)的径向将所述门槛梁本体(1)分隔成第一腔体(12)和多个第二腔体(13)；
加强结构(2)，所述加强结构(2)为采用金属材料挤压成型的中空结构，所述加强结构(2)填充在所述第一腔体(12)内，所述加强结构(2)的径向截面形状与所述第一腔体(12)的径向截面形状匹配。
2.根据权利要求1所述的门槛梁组件，其特征在于，所述门槛梁本体(1)被构造为采用铝合金挤压成型的中空结构，所述加强结构(2)被构造为采用铝合金挤压成型的中空结构。
3.根据权利要求1或2所述的门槛梁组件，其特征在于，所述加强结构(2)的中空结构中设置有至少一个加强分隔面(21)，所述加强分隔面(21)用以沿所述加强结构(2)的径向将所述加强结构(2)分隔成多个空腔(22)。
4.根据权利要求3所述的门槛梁组件，其特征在于，所述加强结构(2)包括多个外侧面，所述加强结构(2)的多个外侧面中至少有一个外侧面与所述第一腔体(12)的内表面相贴合。
5.根据权利要求4所述的门槛梁组件，其特征在于，所述门槛梁本体(1)的一端具有用于与汽车A柱连接的连接部，所述加强结构(2)被构造为长条状，所述长条状的长度与所述连接部的长度匹配，所述加强结构(2)包括加强起始端面，所述加强起始端面与所述连接部上连接处的截面位置对应。
6.根据权利要求1所述的门槛梁组件，其特征在于，所述第一腔体(12)包括至少一个本体焊接板(3)，所述本体焊接板(3)上开设有本体焊接孔，以通过所述本体焊接孔实现所述门槛梁本体(1)和所述加强结构(2)之间的焊接。
7.根据权利要求6所述的门槛梁组件，其特征在于，所述本体焊接板(3)上还设置有本体定位孔，所述加强焊接板(4)上还设置有加强定位孔，在所述加强结构(2)填充至所述第一腔体(12)内后，所述加强定位孔与所述本体定位孔相对并基于定位件定位，以防止所述加强结构(2)在所述第一腔体(12)内脱落。
8.根据权利要求6所述的门槛梁组件，其特征在于，所述本体焊接板(3)上还开设有本体安装孔，所述加强焊接板(4)上还开设有加强安装孔，所述门槛梁组件通过所述本体安装孔和所述加强安装孔与汽车门槛内板和/或汽车A柱连接。
9.一种汽车，其特征在于，所述汽车包括权利要求1-8任一项所述的门槛梁组件。
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2021
- 2021-11-29 CN CN202111436720.9A patent/CN113998003A/zh active Pending
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