CN115027562A - 一种降低车辆乘员舱碰撞侵入量的门槛结构及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于汽车车身耐撞性技术领域的降低车辆乘员舱碰撞侵入量的门槛结构，本发明还涉及一种降低车辆乘员舱碰撞侵入量的方法。所述的降低车辆乘员舱碰撞侵入量的门槛结构，其特征在于：包括门槛本体(1)，门槛本体(1)在向车头方向延伸的端部设置延长部(2)，延长部(2)呈碗状结构，延长部(2)上设置加强筋(3)，下A柱内板(4)上有支撑不足区域，支撑不足区域设置加强凸台。本发明的降低车辆乘员舱碰撞侵入量的门槛结构，降低车辆乘员舱碰撞侵入量，保护乘客安全，在满足强度的前提下实现减重，对总体固投及单车焊接工时均能够起到减少降低作用，对焊接抓手及焊接器具改动影响较小，仅适应性调整匹配即满足车间生产要求。
Description
技术领域
本发明属于汽车车身耐撞性技术领域，更具体地说，是涉及一种降低车辆乘员舱碰撞侵入量的门槛结构，本发明还涉及一种降低车辆乘员舱碰撞侵入量的方法。
背景技术
近年来，随着汽车工业技术的不断革新以及人们的物质生活不断丰富；因此在汽车总有量及人均比不断的提升的环境下，人们对汽车的安全性及车辆的耐撞性重视程度及需求也在不断提高。与此同时，面对道路上各种碰撞千奇百怪的发生，为保证车辆驾驶及乘客以及路上行人安全，各国研究机构通过对本国的汽车发生事故进行统计，已制定和形成多种多样的测试测评规程体系，例如中国的国标法规，中国新车评价规程，中国保险安全指数，亦或者欧盟强制法规或者欧盟的新车评价规程等等。在针对驾乘人员的人身安全考虑时，无论是在何种正面工况下发生碰撞亦或者经受不同重量或大小的车辆的侧面撞击，均针对车辆乘员舱提出尽肯能的完整或者车身结构件侵入量尽可能没有，以此用于保证驾乘者拥有足够的生存空间，避免因车辆侵入挤压造成人员逃离困难或者自身身体受到伤害。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：针对现有技术的不足，提供一种结构简单，成本低，能够有效替代门槛连接板对汽车车身扭转性能进行提升，降低车辆乘员舱碰撞侵入量，保护乘客安全，在满足强度的前提下实现减重，对总体固投及单车焊接工时均能够起到减少降低作用，对焊接抓手及焊接器具改动影响较小，仅需要进行适应性调整匹配即可满足车间生产要求的降低车辆乘员舱碰撞侵入量的门槛结构。
要解决以上所述的技术问题，本发明采取的技术方案为：
本发明为一种降低车辆乘员舱碰撞侵入量的门槛结构，包括门槛本体，门槛本体在向车头方向延伸的端部设置延长部，延长部呈碗状结构，延长部上设置加强筋，下A柱内板上有支撑不足区域，支撑不足区域设置加强凸台。
所述的门槛本体上设置加强凹部，门槛本体与下A柱内板连接，加强凸台位于加强凹部内。
所述的门槛本体上设置本体凹部，门槛本体与下A柱内板连接，延长部延伸到本体凹部内。
所述的门槛本体向车头方向延伸一端连接下A柱内板，门槛本体向车尾方向延伸一端连接下B柱内板。
所述的降低车辆乘员舱碰撞侵入量的门槛结构取消A柱加强板贴板、门槛连接板及门槛本体贴板。
所述的门槛结构在正面碰撞过程中，轮胎挤压下A柱时，下A柱内板在X方向轻微变形，同时下A柱内板4和门槛本体1直接传力载荷，保证正面碰撞过程中，A柱及门槛变形较小，以及前围挡板、前地板、下A柱内板之间不出现大于一个以上的焊点开裂和碰撞后前门传力路径基本完整且能够正常顺利打开。
所述的门槛结构的门槛本体在X方向的变形量由A柱加强板、A柱加强板贴板、下A柱内板和下A柱内板连接板共同保证转变成由A柱加强板、门槛本体、下A柱内板和A柱内板连接板保证门槛本体在X方向轻微变形。
所述的门槛结构在侧面碰撞过程中，门槛本体不发生明显翻转由座椅前横梁总成和A柱加强板及A柱加强板贴板保证转改变为由门槛本体及下A柱内板、座椅前横梁总成保证不发生明显翻转。
所述的下A柱内板轻微变形的变形量＜30mm。
本发明还涉及一种步骤简单，成本低，能够有效替代门槛连接板对汽车车身扭转性能进行提升，降低车辆乘员舱碰撞侵入量，保护乘客安全，在满足强度的前提下实现减重，对总体固投及单车焊接工时均能够起到减少降低作用，对焊接抓手及焊接器具改动影响较小，仅需要进行适应性调整匹配即可满足车间生产要求的降低车辆乘员舱碰撞侵入量的方法。
所述的降低车辆乘员舱碰撞侵入量的方法的步骤为：
S1.门槛结构在正面碰撞过程中，轮胎挤压下A柱时，下A柱内板4在X方向轻微变形，同时下A柱内板4和门槛本体直接传力载荷，保证正面碰撞过程中，A柱及门槛变形较小，以及前围挡板、前地板、下A柱内板4之间不出现大于一个以上的焊点开裂和碰撞后前门传力路径基本完整且能够正常顺利打开；
S2.所述的门槛结构的门槛本体在X方向的变形量由A柱加强板、A柱加强板贴板、下A柱内板和A柱内板连接板共同保证转变成由A柱加强板、门槛本体、下A柱内板和A柱内板连接板保证门槛本体在X方向轻微变形；
S3.所述的门槛结构在侧面碰撞过程中，门槛本体不发生明显翻转由座椅前横梁总成和A柱加强板及A柱加强板贴板保证转改变为由门槛本体及下A柱内板、座椅前横梁总成保证不发生明显翻转。
采用本发明的技术方案，工作原理及有益效果如下所述：
本发明所述的降低车辆乘员舱碰撞侵入量的门槛结构，在门槛结构设计时，取消A柱加强板贴板、门槛连接板及门槛本体贴板三种零部件；而是对门槛本体进行改进，门槛本体的料厚及材料均不进行更改，仅对门槛本体长度及结构进行重新设计，即沿车身的X方向(车头方向)进行延长，形成延长部，可以延长300mm-330mm之间，并将延长部的端头设计为碗状结构，与此同时，在A柱内板支撑不足区域，设计加强凸台，加强凸台长度大于170mm，高度大于40mm的。为进一步保证薄弱区域支撑效果，再额外增加两个加强筋。通过门槛进行延长形成延长部的设计，以及进行碗状和局部加强凸台及加强筋的设计，实现改进目的。目的1：在正面碰撞过程中，轮胎挤压下A柱时，保证下A柱内板尽快能轻微变形(目标要求是下A柱内板在X方向变形＜30mm)，同时保证下A柱内板4和门槛本体直接能够有效的传力载荷，保证汽车在正面碰撞过程中，A柱及门槛本体变形较小，以及前围挡板(图1)、前地板(图1)、下A柱内板(图1)之间不出现大于一个以上的焊点开裂和碰撞后，前门传力路径基本完整且能够正常顺利打开。将由量产时的A柱加强板及其贴板、下A柱内板和A柱内板连接板(图2)共同保证的策略转变成由A柱加强板、门槛本体、下A柱内板和A柱内板连接板来保证。目的2：在侧面碰撞过程中，保证门槛不发生明显翻转，避免造成B柱内板、加强板以及前门侵入过大，使得由原先由座椅前横梁总成(图1)和A柱加强板及其贴板(图3)承担保证翻转转变成由门槛本体自身及下A柱内板、座椅前横梁总成来保证门槛本体部发生翻转。若仅对门槛本体进行延长及在下A柱位置进行碗状特征设计，而不进行局部凸台加强设计，将会因下A柱内板上存在的S型工艺成型筋和避让型面，导致在侧碰过程中，出现局部支撑不足的折弯压溃区域，从而使得针对门槛的翻转改善效果有限。而对门槛本体进行优化后，车身耐撞性在正碰碰撞和侧碰碰撞工况下的各项性能指标，基本无明显变化，保证性能。本发明所述的降低车辆乘员舱碰撞侵入量的门槛结构，结构简单，成本低，能够有效替代门槛连接板对汽车车身扭转性能进行提升，降低车辆乘员舱碰撞侵入量，保护乘客安全，在满足强度的前提下实现减重，对总体固投及单车焊接工时均能够起到减少降低作用，对焊接抓手及焊接器具改动影响较小，仅需要进行适应性调整匹配即可满足车间生产要求。
附图说明
下面对本说明书各附图所表达的内容及图中的标记作出简要的说明：
图1为本发明所述的车辆的车体的局部等轴结构示意图；
图2为本发明所述的车辆的车体的局部等轴结构示意图；
图3为现有技术中的车辆的门槛结构的结构示意图；
图4为现有技术中的车辆的门槛结构的爆炸结构示意图；
图5为本发明所述的车辆的门槛结构的结构示意图；
图6为本发明所述的车辆的门槛结构的门槛本体的结构示意图；
图7中的标为正面50％重叠移动渐进变形壁障碰撞试验车身耐撞性指标对比表；
图8中的表为可变形移动壁障侧面碰撞试验车身耐撞性指标对比表；
附图中标记分别为：1、门槛本体；2、延长部；3、加强筋；4、下A柱内板；6、加强凹部；8、下B柱内板；9、A柱加强板贴板；10、门槛连接板；11、门槛本体贴板；12、A柱加强板；13、前围挡板；14、前地板；15、下A柱内板连接板；16、座椅前横梁总成；17、支撑不足区域；18、门槛加强板；19、B柱加强板；20、碗状结构。
具体实施方式
下面对照附图，通过对实施例的描述，对本发明的具体实施方式如所涉及的各构件的形状、构造、各部分之间的相互位置及连接关系、各部分的作用及工作原理等作进一步的详细说明：
如附图5、附图6所示，本发明为一种降低车辆乘员舱碰撞侵入量的门槛结构，包括门槛本体1，门槛本体1在向车头方向延伸的端部设置延长部2，延长部2呈碗状结构20，延长部2上设置加强筋3，下A柱内板4上有支撑不足区域，支撑不足区域设置加强凸台。上述结构，针对现有技术中的不足，提出改进的技术方案。在门槛结构设计时，取消A柱加强板贴板、门槛连接板及门槛本体贴板三种零部件；而是对门槛本体进行改进，门槛本体的料厚及材料均不进行更改，仅对门槛本体长度及结构进行重新设计，即沿车身的X方向(车头方向)进行延长，形成延长部，可以延长300mm-330mm之间，并将延长部的端头设计为碗状结构，与此同时，在A柱内板支撑不足区域，设计加强凸台，加强凸台长度大于170mm，高度大于40mm的。为进一步保证薄弱区域支撑效果，再额外增加两个加强筋。通过门槛进行延长形成延长部的设计，以及进行碗状和局部加强凸台及加强筋的设计，实现改进目的。目的1：在正面碰撞过程中，轮胎挤压下A柱时，保证下A柱内板尽快能轻微变形(目标要求是下A柱内板在X方向变形＜30mm)，同时保证下A柱内板4和门槛本体1直接能够有效的传力载荷，保证汽车在正面碰撞过程中，A柱及门槛本体变形较小，以及前围挡板(图1)、前地板(图1)、下A柱内板(图1)之间不出现大于一个以上的焊点开裂和碰撞后，前门传力路径基本完整且能够正常顺利打开。将由量产时的A柱加强板及其贴板、下A柱内板和A柱内板连接板(图2)共同保证的策略转变成由A柱加强板、门槛本体、下A柱内板和A柱内板连接板来保证。目的2：在侧面碰撞过程中，保证门槛不发生明显翻转，避免造成B柱内板、加强板以及前门侵入过大，使得由原先由座椅前横梁总成(图1)和A柱加强板及其贴板(图3)承担保证翻转转变成由门槛本体自身及下A柱内板、座椅前横梁总成来保证门槛本体部发生翻转。若仅对门槛本体进行延长及在下A柱位置进行碗状特征设计，而不进行局部凸台加强设计，将会因下A柱内板上存在的S型工艺成型筋和避让型面，导致在侧碰过程中，出现局部支撑不足的折弯压溃区域，从而使得针对门槛的翻转改善效果有限。而对门槛本体进行优化后，车身耐撞性在正碰碰撞和侧碰碰撞工况下的各项性能指标，基本无明显变化，保证性能。本发明所述的降低车辆乘员舱碰撞侵入量的门槛结构，结构简单，成本低，能够有效替代门槛连接板对汽车车身扭转性能进行提升，降低车辆乘员舱碰撞侵入量，保护乘客安全，在满足强度的前提下实现减重，对总体固投及单车焊接工时均能够起到减少降低作用，对焊接抓手及焊接器具改动影响较小，仅需要进行适应性调整匹配即可满足车间生产要求。
所述的门槛本体1上设置加强凹部6，门槛本体1与下A柱内板4连接，加强凸台位于加强凹部6内。所述的门槛本体1上设置本体凹部，门槛本体1与下A柱内板4连接，延长部2延伸到本体凹部内。所述的门槛本体1向车头方向延伸一端连接下A柱内板4，门槛本体1向车尾方向延伸一端连接下B柱内板8。所述的降低车辆乘员舱碰撞侵入量的门槛结构取消A柱加强板贴板9、门槛连接板10及门槛本体贴板11。上述结构，对门槛本体的结构进行改进，以及将门槛结构与下A柱内板4的连接结构进行改进，从而提升门槛结构的性能。这样，所述的门槛结构在正面碰撞过程中，轮胎挤压下A柱时，下A柱内板4在X方向轻微变形，同时下A柱内板4和门槛本体1直接传力载荷，保证正面碰撞过程中，A柱及门槛变形较小，以及前围挡板13(图1)、前地板14(图1)、下A柱内板4之间不出现大于一个以上的焊点开裂和碰撞后前门传力路径基本完整且能够正常顺利打开。所述的门槛结构的门槛本体1在X方向的变形量由A柱加强板12、A柱加强板贴板9、下A柱内板和下A柱内板连接板15(图2)共同保证转变成由A柱加强板12、门槛本体1、下A柱内板4和A柱内板连接板保证门槛本体1在X方向轻微变形。所述的门槛结构在侧面碰撞过程中，门槛本体1不发生明显翻转由座椅前横梁总成16(图1)和A柱加强板及A柱加强板贴板9(图3)保证转改变为由门槛本体1及下A柱内板4、座椅前横梁总成16保证不发生明显翻转。
所述的下A柱内板4轻微变形的变形量＜30mm。
本发明还涉及一种步骤简单，成本低，能够有效替代门槛连接板对汽车车身扭转性能进行提升，降低车辆乘员舱碰撞侵入量，保护乘客安全，在满足强度的前提下实现减重，对总体固投及单车焊接工时均能够起到减少降低作用，对焊接抓手及焊接器具改动影响较小，仅需要进行适应性调整匹配即可满足车间生产要求的降低车辆乘员舱碰撞侵入量的方法。
所述的降低车辆乘员舱碰撞侵入量的方法的步骤为：
S1.门槛结构在正面碰撞过程中，轮胎挤压下A柱时，下A柱内板4在X方向轻微变形，同时下A柱内板4和门槛本体1直接传力载荷，保证正面碰撞过程中，A柱及门槛变形较小，以及前围挡板13(图1)、前地板14(图1)、下A柱内板4之间不出现大于一个以上的焊点开裂和碰撞后前门传力路径基本完整且能够正常顺利打开；S2.所述的门槛结构的门槛本体1在X方向的变形量由A柱加强板12、A柱加强板贴板9、下A柱内板和A柱内板连接板15(图2)共同保证转变成由A柱加强板12、门槛本体1、下A柱内板4和A柱内板连接板保证门槛本体1在X方向轻微变形；S3.所述的门槛结构在侧面碰撞过程中，门槛本体1不发生明显翻转由座椅前横梁总成图1和A柱加强板及A柱加强板贴板图3保证转改变为由门槛本体1及下A柱内板4、座椅前横梁总成16保证不发生明显翻转，提升门槛结构性能。
以中国新车评价规程(2021版)中MPDB试验工况(正面50％重叠移动渐进变形壁障碰撞试验)&可变形移动壁障侧面碰撞试验车身耐撞性分析指标对比现有技术中的门槛结构和本申请的门槛结构，性能参数对比如图7所示。因此，本发明的门槛结构有效提升性能。
本发明所述的降低车辆乘员舱碰撞侵入量的门槛结构，在门槛结构设计时，取消A柱加强板贴板、门槛连接板及门槛本体贴板三种零部件；而是对门槛本体进行改进，门槛本体的料厚及材料均不进行更改，仅对门槛本体长度及结构进行重新设计，即沿车身的X方向(车头方向)进行延长，形成延长部，可以延长300mm-330mm之间，并将延长部的端头设计为碗状结构，与此同时，在A柱内板支撑不足区域，设计加强凸台，加强凸台长度大于170mm，高度大于40mm的。为进一步保证薄弱区域支撑效果，再额外增加两个加强筋。通过门槛进行延长形成延长部的设计，以及进行碗状和局部加强凸台及加强筋的设计，实现改进目的。目的1：在正面碰撞过程中，轮胎挤压下A柱时，保证下A柱内板尽快能轻微变形(目标要求是下A柱内板在X方向变形＜30mm)，同时保证下A柱内板4和门槛本体直接能够有效的传力载荷，保证汽车在正面碰撞过程中，A柱及门槛本体变形较小，以及前围挡板(图1)、前地板(图1)、下A柱内板(图1)之间不出现大于一个以上的焊点开裂和碰撞后，前门传力路径基本完整且能够正常顺利打开。将由量产时的A柱加强板及其贴板、下A柱内板和A柱内板连接板(图2)共同保证的策略转变成由A柱加强板、门槛本体、下A柱内板和A柱内板连接板来保证。目的2：在侧面碰撞过程中，保证门槛不发生明显翻转，避免造成B柱内板、加强板以及前门侵入过大，使得由原先由座椅前横梁总成(图1)和A柱加强板及其贴板(图3)承担保证翻转转变成由门槛本体自身及下A柱内板、座椅前横梁总成来保证门槛本体部发生翻转。若仅对门槛本体进行延长及在下A柱位置进行碗状特征设计，而不进行局部凸台加强设计，将会因下A柱内板上存在的S型工艺成型筋和避让型面，导致在侧碰过程中，出现局部支撑不足的折弯压溃区域，从而使得针对门槛的翻转改善效果有限。而对门槛本体进行优化后，车身耐撞性在正碰碰撞和侧碰碰撞工况下的各项性能指标，基本无明显变化，保证性能。本发明所述的降低车辆乘员舱碰撞侵入量的门槛结构，结构简单，成本低，能够有效替代门槛连接板对汽车车身扭转性能进行提升，降低车辆乘员舱碰撞侵入量，保护乘客安全，在满足强度的前提下实现减重，对总体固投及单车焊接工时均能够起到减少降低作用，对焊接抓手及焊接器具改动影响较小，仅需要进行适应性调整匹配即可满足车间生产要求。
上面结合附图对本发明进行了示例性的描述，显然本发明具体的实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种改进，或未经改进将本发明的构思和技术方案直接应用于其他场合的，均在本发明的保护范围内。
Claims (10)
1.一种降低车辆乘员舱碰撞侵入量的门槛结构，其特征在于：包括门槛本体(1)，门槛本体(1)在向车头方向延伸的端部设置延长部(2)，延长部(2)呈碗状结构，延长部(2)上设置加强筋(3)，下A柱内板(4)上有支撑不足区域，支撑不足区域设置加强凸台。
2.根据权利要求1所述的降低车辆乘员舱碰撞侵入量的门槛结构，其特征在于：所述的门槛本体(1)上设置加强凹部(6)，门槛本体(1)与下A柱内板(4)连接，加强凸台位于加强凹部(6)内。
3.根据权利要求1或2所述的降低车辆乘员舱碰撞侵入量的门槛结构，其特征在于：所述的门槛本体(1)上设置本体凹部，门槛本体(1)与下A柱内板(4)连接，延长部(2)延伸到本体凹部内。
4.根据权利要求1或2所述的降低车辆乘员舱碰撞侵入量的门槛结构，其特征在于：所述的门槛本体(1)向车头方向延伸一端连接下A柱内板(4)，门槛本体(1)向车尾方向延伸一端连接下B柱内板(8)。
5.根据权利要求1或2所述的降低车辆乘员舱碰撞侵入量的门槛结构，其特征在于：所述的降低车辆乘员舱碰撞侵入量的门槛结构取消A柱加强板贴板(9)、门槛连接板(10)及门槛本体贴板(11)。
6.根据权利要求1或2所述的降低车辆乘员舱碰撞侵入量的门槛结构，其特征在于：所述的门槛结构在正面碰撞过程中，轮胎挤压下A柱时，下A柱内板(4)在X方向轻微变形，同时下A柱内板(4)和门槛本体(1)直接传力载荷，保证正面碰撞过程中，A柱及门槛变形较小，以及前围挡板(13)、前地板(14)、下A柱内板(4)之间不出现大于一个以上的焊点开裂和碰撞后前门传力路径完整且前门能够正常顺利打开。
7.根据权利要求6所述的降低车辆乘员舱碰撞侵入量的门槛结构，其特征在于：所述的门槛结构的门槛本体(1)在X方向的变形量由A柱加强板(12)、A柱加强板贴板(9)、下A柱内板和下A柱内板连接板(15)共同保证转变成由A柱加强板(12)、门槛本体(1)、下A柱内板(4)和A柱内板连接板保证门槛本体(1)在X方向轻微变形。
8.根据权利要求7所述的降低车辆乘员舱碰撞侵入量的门槛结构，其特征在于：所述的门槛结构在侧面碰撞过程中，门槛本体(1)不发生明显翻转由座椅前横梁总成(16)和A柱加强板及A柱加强板贴板(9)保证转改变为由门槛本体(1)及下A柱内板(4)、座椅前横梁总成(16)保证不发生明显翻转。
9.根据权利要求1或2所述的降低车辆乘员舱碰撞侵入量的门槛结构，其特征在于：所述的下A柱内板(4)轻微变形的变形量＜30mm。
10.一种降低车辆乘员舱碰撞侵入量的方法，其特征在于：所述的
S1.门槛结构在正面碰撞过程中，轮胎挤压下A柱时，下A柱内板(4)在X方向轻微变形，同时下A柱内板(4)和门槛本体(1)直接传力载荷，保证正面碰撞过程中，A柱及门槛变形较小，以及前围挡板(13)、前地板(14)、下A柱内板(4)之间不出现大于一个以上的焊点开裂和碰撞后前门传力路径基本完整且能够正常顺利打开；
S2.所述的门槛结构的门槛本体(1)在X方向的变形量由A柱加强板(12)、A柱加强板贴板(9)、下A柱内板和A柱内板连接板(15)共同保证转变成由A柱加强板(12)、门槛本体(1)、下A柱内板(4)和A柱内板连接板保证门槛本体(1)在X方向轻微变形；
S3.所述的门槛结构在侧面碰撞过程中，门槛本体(1)不发生明显翻转由座椅前横梁总成(16)和A柱加强板及A柱加强板贴板(9)保证转改变为由门槛本体(1)及下A柱内板(4)、座椅前横梁总成(16)保证不发生明显翻转。
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| CN202210812952.8A CN115027562A (zh) | 2022-07-11 | 2022-07-11 | 一种降低车辆乘员舱碰撞侵入量的门槛结构及方法 |
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2022
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Patent Citations (4)
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