CN117087759A - 一种门槛梁及车辆 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及车辆零部件技术领域,并提供了一种门槛梁及车辆,所述门槛梁包括梁本体和第一加强结构,所述第一加强结构采用连续纤维增强复合材料制作,所述梁本体沿其长度方向设有第一贯通腔,所述第一贯通腔内设有筋条结构,所述筋条结构沿所述梁本体的长度方向延伸并将所述第一贯通腔分隔为多个腔体,至少一个所述腔体内设有所述第一加强结构。这样,能够在提升门槛梁的25%小偏置碰撞性能的同时减少门槛梁的重量和成本,进而降低整车的重量和生产成本,便于轻量化设计。
Description
技术领域
本发明涉及车辆零部件技术领域,具体而言,涉及一种门槛梁及车辆。
背景技术
随着汽车行业的发展以及人们环保意识的增强,电动汽车逐渐被广泛应用。对于电动汽车而言,门槛梁是重要的安全承力件和传力件,一方面,它是重点考虑25%小偏置碰撞工况的重要承力件,同时,在发生侧碰时,要起到吸能、传力及承力的作用,从而保护电池包,避免电池包因碰撞发生起火。
现有技术中,采用在门槛梁中增设铝合金材质的加强件,不仅使得整车的轻量化设计受限,而且,对于25%小偏置碰撞工况,该结构仅能满足评价等级A的要求。若想要实现更高等级的小偏置碰撞要求,就需要将现有的加强件加长,并增加更多的腔体加强件。但这样不仅会导致整车重量增加,还会因加强件加长而导致门槛梁的侧面强度过强,从而不利于侧碰溃缩吸能。而且,现有的加强件通常采用焊接的方式与门槛梁连接,由于焊点较多、焊接定位困难,因此,在焊接时需要增加焊接工装来实现焊接工作,降低了焊接节拍,也增加了生产成本。
发明内容
本发明解决的问题是:如何在提升门槛梁的抗碰撞性能的同时减少整车的重量和成本。
为解决上述问题,本发明提供一种门槛梁,包括梁本体和第一加强结构,所述第一加强结构采用连续纤维增强复合材料制作,所述梁本体沿其长度方向设有第一贯通腔,所述第一贯通腔内设有筋条结构,所述筋条结构沿所述梁本体的长度方向延伸并将所述第一贯通腔分隔为多个腔体,至少一个所述腔体内设有所述第一加强结构。
可选地,所述连续纤维增强复合材料包括纤维材料,所述纤维材料的铺层角度为0°,且所述纤维材料与所述连续纤维增强复合材料的质量比大于或等于80%。
可选地,所述梁本体沿其长度方向的一端用于与车辆的A柱连接,所述第一加强结构从所述梁本体连接于所述A柱的一端沿所述梁本体的长度方向延伸至所述梁本体的标定部位,其中,所述标定部位为所述梁本体上用于与前排座椅的第一座椅横梁连接的部位和用于与所述前排座椅的第二座椅横梁连接的部位之间的部位。
可选地,所述筋条结构包括横向筋条和竖向筋条,所述横向筋条将所述第一贯通腔分隔为从上至下依次设置的多个空腔,所述竖向筋条设置在所述空腔内,并将所述空腔分隔为多个所述腔体,所述第一加强结构设于标定空腔的所述腔体内,且所述梁本体的所述标定空腔所在侧用于与车辆的A柱连接,其中,所述标定空腔为多个所述空腔中位于最上层的所述空腔。
可选地,所述横向筋条设有折弯部,所述横向筋条具有相对设置的第一端和第二端,所述横向筋条的第一端连接于所述第一加强结构朝向车外的一侧,所述横向筋条的第二端连接于所述第一加强结构朝向车内的一侧;在所述横向筋条的第一端至第二端的延伸方向上,所述折弯部到所述横向筋条的第一端的距离小于所述折弯部到所述横向筋条的第二端的距离。
可选地,与所述标定空腔相邻设置的所述横向筋条的所述折弯部位于相邻两个所述竖向筋条之间,并呈向上折弯设置。
可选地,所述门槛梁还包括设于所述梁本体连接于所述A柱的一端的第二加强结构,所述第二加强结构包括第三加强件和/或第四加强件,所述第三加强件连接于所述梁本体用于连接所述A柱的一侧,所述第四加强件连接于所述梁本体朝向车外的一侧。
可选地,所述第一加强结构包括第一加强件和第二加强件,所述标定空腔包括第一腔体和第二腔体,所述第二腔体位于所述第一腔体朝向车外的一侧,所述第一加强件设于所述第一腔体内,所述第二加强件设于所述第二腔体内,所述第二加强件沿其长度方向设有第二贯通腔,所述第二贯通腔内沿竖直方向设有第一加强筋,所述第一加强筋沿竖直方向的两端分别与所述第二贯通腔的腔壁连接。
可选地,所述第一加强结构上设有定位筋,所述定位筋沿所述第一加强结构的周向间隔设置,并用于与所述腔体的内壁定位连接。
为解决上述问题,本发明还提供一种车辆,包括如上所述的门槛梁。
与现有技术相比,本发明具有以下有益效果:
本发明可通过在门槛梁的梁本体的第一贯通腔内设置筋条结构,并利用筋条结构将第贯通腔分隔为多个腔体,使得梁本体的横截面呈蜂窝状结构,以提升梁本体乃至门槛梁的结构强度。而且,通过在至少一个腔体内设置采用连续纤维增强复合材料制作的第一加强结构,以进一步提高门槛梁的强度,特别是可有效提升门槛梁的25%小偏置碰撞性能。这与现有技术中在门槛梁内增设铝合金加强件相比,采用连续纤维增强复合材料制作的第一加强结构具有较高的比强度,使得在长度和结构尺寸相同的情况下,采用连续纤维增强复合材料制作的第一加强结构的强度比铝合金加强件的强度高,且重量比铝合金加强件的重量小,从而实现在提升门槛梁抗碰撞性能的同时减少门槛梁的重量和成本,进而降低整车的重量和生产成本,便于轻量化设计。另外,便于采用例如粘接的方式将第一加强结构固定在梁本体的腔体内,与现有技术中采用焊接的方式将加强件与门槛梁连接相比,可以提高生产效率,节约人力工时,并进一步降低生产成本。
附图说明
图1为本发明实施例中门槛梁的结构示意图;
图2为本发明实施例中门槛梁的横截面结构示意图;
图3为本发明实施例中第一加强件的横截面结构示意图;
图4为本发明实施例中第二加强件的横截面结构示意图;
图5为本发明实施例中第一加强件的结构示意图;
图6为本发明实施例中第二加强件的结构示意图。
附图标记说明:
1、梁本体;11、第一贯通腔;111、第一空腔;1111、第一腔体;1112、第二腔体;112、第二空腔;113、第三空腔;114、第四空腔;12、筋条结构;121、横向筋条;1211、第一横筋;1212、第二横筋;1213、第三横筋;122、竖向筋条;123、折弯部;2、第一加强结构;21、第一加强件;211、弧形避让结构;22、第二加强件;221、第一加强筋;222、第二贯通腔;231、第一结构胶;232、第二结构胶;241、第一连接孔;242、第二连接孔;251、第一定位筋;252、第二定位筋;3、第二加强结构;31、第三加强件;311、第二加强筋;32、第四加强件;321、第三加强筋。
具体实施方式
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂,下面结合附图对本发明的具体实施例做详细的说明。
附图中的Z轴表示竖直方向,也就是上下位置,且Z轴的正向(即Z轴的箭头指向)代表上方,Z轴的反向代表下方;附图中的X轴表示水平方向,并指定为前后位置,且X轴的正向代表前侧,X轴的反向代表后侧;附图中的Y轴表示为左右位置,且Y轴的正向代表左侧,Y轴的反向代表右侧;同时需要说明的是,前述Z轴、Y轴及X轴的表示含义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。
需要说明的是,本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“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。
结合图1和图2所示,本发明实施例提供一种门槛梁,包括梁本体1和第一加强结构2,第一加强结构2采用连续纤维增强复合材料制作,梁本体1沿其长度方向设有第一贯通腔11,第一贯通腔11内设有筋条结构12,筋条结构12沿梁本体1的长度方向延伸并将第一贯通腔11分隔为多个腔体,至少一个腔体内设有第一加强结构2。
需要说明的是,梁本体1通常为长条状结构,并沿车辆的前后方向设置,故梁本体1的长度方向也是图1中X轴方向,即前后方向,相应地,梁本体1的宽度方向为图1中Y轴方向,也是左右方向,梁本体1的高度方向为图1中Z轴方向,也是上下方向或竖直方向。
具体地,梁本体1呈具有第一贯通腔11的长条形中空结构,设置在第一贯通腔11内的筋条结构12将第一贯通腔11分隔为多个腔体,使得梁本体1的横截面(即梁本体1在垂直于其长度方向上的截面)呈蜂窝状结构,而至少一个腔体内设有第一加强结构2。示例性地,第一加强结构2采用的是以聚氨酯为载体的连续纤维增强复合材料,厚度通常不小于2mm,并通过注射浸渍拉挤工艺一体成型,该材料的比强度(即材料的强度与材料的比重之比)不仅比铝合金高,也比不连续的纤维增强复合材料高,在强度要求相同的情况下,采用连续纤维增强复合材料制作的第一加强结构2的重量比铝合金加强件的重量小,而在长度和结构尺寸相同的情况下,采用连续纤维增强复合材料制作的第一加强结构2的强度比铝合金加强件的强度高,且重量比铝合金加强件的重量小。
本实施例中,可通过在门槛梁的梁本体1的第一贯通腔11内设置筋条结构12,并利用筋条结构12将第一贯通腔11分隔为多个腔体,使得梁本体1的横截面呈蜂窝状结构,以提升梁本体1乃至门槛梁的结构强度。而且,通过在至少一个腔体内设置采用连续纤维增强复合材料制作的第一加强结构2,以进一步提高门槛梁的强度,特别是可有效提升门槛梁的25%小偏置碰撞性能。这与现有技术中在门槛梁内增设铝合金加强件相比,采用连续纤维增强复合材料制作的第一加强结构2具有较高的比强度,使得在长度和结构尺寸相同的情况下,采用连续纤维增强复合材料制作的第一加强结构2的强度比铝合金加强件的强度高,且重量比铝合金加强件的重量小,从而实现在提升门槛梁的抗碰撞性能的同时减少门槛梁的重量和成本,进而降低整车的重量和生产成本,便于轻量化设计。另外,便于采用例如粘接的方式将第一加强结构2固定在梁本体1的腔体内,与现有技术中采用焊接的方式将加强件与门槛梁连接相比,可以提高生产效率,节约人力工时,并进一步降低生产成本。
可选地,连续纤维增强复合材料包括纤维材料,纤维材料的铺层角度为0°,且纤维材料与连续纤维增强复合材料的质量比大于或等于80%。
本实施例中,连续纤维增强复合材料通常由纤维材料和树脂材料复合而成,其中,纤维材料作为增强材料,树脂材料作为基体,并且,纤维材料的质量占比越高,连续纤维增强复合材料的强度越高。连续纤维增强复合材料中的纤维材料通常选自玻璃纤维、碳纤维或者两者的混合物,连续纤维增强复合材料第一加强结构2通常采用注射浸渍法拉挤制作,其中,连续纤维增强复合材料中的纤维材料呈束状的形式不做缠绕和编织,即纤维材料的铺层角度为0°,纤维的方向仅沿第一加强结构2的长度方向铺设,而不增加其他角度的纤维铺设,不仅可以节省纤维材料,降低成本,还使得纤维材料沿第一加强结构2的长度方向上的强度最大化,从而提高第一加强结构2沿其长度方向的强度,进而提升门槛梁的25%小偏置碰撞性能。而且,经过实验分析可知,当纤维材料与连续纤维增强复合材料的质量比大于或等于80%时,即纤维材料的质量占比不低于80%时,第一加强结构2的轴向强度较高,且能够满足使用需求,这样,在将纤维材料沿第一加强结构2的长度方向铺设以降低成本的基础上,进一步保证纤维材料的质量占比不低于80%,可以使得第一加强结构2既具有较大的轴向强度,也具有一定的经济性。
进一步地,第一加强结构2的制作方法包括:确定第一加强结构2的例如长宽高等结构参数,将纤维增强材料从纱架引出后进入模具,被注入模具的树脂所浸渍,浸透树脂胶液后,进入预成型模,将多余树脂和气泡排出,最后进入加热室并固化,固化后的制品由牵引机连续不断地从模具拔出,由切断机定长切断,从而得到连续纤维增强复合材料的第一加强结构2。
可选地,结合图1所示,梁本体1沿其长度方向的一端用于与车辆的A柱连接,第一加强结构2从梁本体1连接于A柱的一端沿梁本体1的长度方向延伸至梁本体1的标定部位,其中,标定部位为梁本体1上用于与前排座椅的第一座椅横梁连接的部位和用于与前排座椅的第二座椅横梁连接的部位之间的部位。
本实施例中,梁本体1的前端用于A柱的下端连接,梁本体1的中间部位用于与B柱的下端连接,梁本体1的后端用于与C柱的下端连接。而第一加强结构2沿前后方向从梁本体1的前端延伸至梁本体1的标定部位,即延伸至梁本体1上用于与前排座椅的第一座椅横梁连接的部位和用于与前排座椅的第二座椅横梁连接的部位之间的部位,也就是说,第一加强结构2从梁本体1的前端延伸至前排座椅的第一座椅横梁和第二座椅横梁之间,并非贯穿整个梁本体1。这样,不仅可以在满足门槛梁的25%小偏置碰撞性能的情况下节省第一加强结构2的耗材,降低生产成本,而且可以避免影响门槛梁的侧碰吸能。
可选地,结合图2所示,筋条结构12包括横向筋条121和竖向筋条122,横向筋条121将第一贯通腔11分隔为从上至下依次设置的多个空腔,竖向筋条122设置在空腔内,并将空腔分隔为多个腔体,第一加强结构2设于标定空腔的腔体内,且梁本体1的标定空腔所在侧用于与车辆的A柱连接,其中,标定空腔为多个空腔中位于最上层的空腔。
具体地,横向筋条121大致呈水平设置,竖向筋条122呈竖直设置,且横向筋条121和竖向筋条122沿梁本体1的长度方向延伸设置。横向筋条121将第一贯通腔11分隔为从上至下依次设置的多个空腔,例如,将第一贯通腔11分隔为从上至下依次设置的第一空腔111、第二空腔112和第三空腔113,其中,第一空腔111为标定空腔,梁本体1的第一空腔111所在侧与车辆的A柱连接,同时,第一空腔111、第二空腔112和第三空腔113内分别设有竖向筋条122,且第一空腔111内的竖向筋条122将第一空腔111分隔为沿左右方向排列的两个腔体,第二空腔112内的竖向筋条122将第二空腔112分隔为沿左右方向排列的三个腔体,第三空腔113内的竖向筋条122将第三空腔113分隔为沿左右方向排列的三个腔体,而第一加强结构2设置在第一空腔111的两个腔体内。
本实施例中,采用横向筋条121和竖向筋条122作为筋条结构12以分隔梁本体1的第一贯通腔11,结构简单,加工方便;而且,通过将第一加强结构2设置在梁本体1用于与A柱连接的一侧的空腔内,以提高门槛梁与A柱连接处的强度,从而抵抗由A柱传递的冲击力。
进一步地,第一空腔111的长度与第一加强结构2的长度相适配。这样,可以在保证梁本体1的局部强度的情况下减少梁本体1的用材和重量,降低生产成本。
可选地,结合图2、图3和图4所示,第一加强结构2包括第一加强件21和第二加强件22,标定空腔包括第一腔体1111和第二腔体1112,第二腔体1112位于第一腔体1111朝向车外的一侧,第一加强件21设于第一腔体1111内,第二加强件22设于第二腔体1112内,第二加强件22沿其长度方向设有第二贯通腔222,第二贯通腔222内沿竖直方向设有第一加强筋221,第一加强筋221沿竖直方向的两端分别与第二贯通腔222的腔壁连接。
本实施例中,第一空腔111内的竖向筋条122将第一空腔111分隔为沿左右方向排列的第一腔体1111和第二腔体1112,其中,第一腔体1111靠近梁本体1朝向车内的一侧,第二腔体1112靠近梁本体1朝向车外的一侧,例如,以左侧门槛梁为例,梁本体1的左侧朝向车外,右侧朝向车内,而第一腔体1111位于第二腔体1112的右侧。第一加强件21和第二加强件22通常均为中空结构,对于靠近梁本体1朝向车外的一侧的第二加强件22而言,其第二贯通腔222内沿竖直方向设有第一加强筋221,如此,以提高第二加强件22的局部强度和支撑能力,进而更好地抵抗由A柱传递的冲击力。
进一步地,第二加强件22的形状与第二腔体1112的形状相适配。如此设置,以使梁本体1在第二腔体1112的周向上具有均匀且连续的结构强度。
进一步地,第一加强件21上设有弧形避让结构211,弧形避让结构211用于避让例如热熔自攻钉等紧固件。
本实施例中,门槛梁通常采用FDS工艺(即热融自攻丝)装配到车身上,FDS钉(即热融自攻钉)在第一加强件21处穿过梁本体1进入梁本体1的腔体内,第一加强件21上的弧形避让结构211对FDS钉进行避让,避免FDS钉切断第一加强件21的纤维,从而影响第一加强件21的强度;而且,弧形避让结构211也增加了沿第一加强件21长度方向的棱线结构,可进一步提升第一加强件21的强度。
可选地,结合图2、图3和图4所示,第一加强结构2沿上下方向的表面设有结构胶,第一加强结构2通过结构胶粘接于腔体内。
本实施例中,结构胶通常为例如环氧树脂胶等可通过加热膨胀实现粘接的胶体,厚度通常不低于3mm。结构胶包括设于第一加强件21上的第一结构胶231和设于第二加强件22上的第二结构胶232,第一加强件21和第二加强件22涂上结构胶后,胶表面与腔体内壁之间的间隙通常不低于3mm,保证氧树脂胶经涂装加热膨胀后的胶厚不低于6mm,进而保证第一加强结构2与梁本体1采用结构胶加热膨胀粘接时的牢固性,而且,采用胶粘的方式实现第一加强结构2与梁本体1之间的连接,可以减少连接点,降低生产成本和人力工时。而且,第一结构胶231设于第一加强件21的上下表面,第二结构胶232设于第二加强件22的上下表面,以使环氧树脂胶尽量在水平方向上涂敷,而避免在纵向涂敷,以方便将加强件插入腔体内,并进行左右调整,提高操作的便利性。
可选地,结合图5和图6所示,第一加强结构2上设有连接孔,第一加强结构2与梁本体1在连接孔处通过紧固件连接。
本实施例中,连接孔包括设于第一加强件21上的第一连接孔241和设于第二加强件22上的第二连接孔242,第一连接孔241设于第一加强件21背离第二加强件22的一侧,第二连接孔242设于第二加强件22背离第一加强件21的一侧。这样,在第一加强件21和第二加强件22上的结构胶未起连接作用之前,可先通过在第一连接孔241处采用例如铆钉连接的方式将第一加强件21与梁本体1进行预连接,在第二连接孔242处采用例如铆钉连接的方式将第二加强件22与梁本体1进行预连接,以防止第一加强结构2在腔体内发生相对移动。
可选地,结合图2、图3和图4所示,第一加强结构2上设有定位筋,定位筋沿第一加强结构2的周向间隔设置,并用于与腔体的内壁定位连接。
本实施例中,定位筋包括设于第一加强件21上的第一定位筋251和设于第二加强件22上的第二定位筋252,多个第一定位筋251沿第一加强件21的周向间隔设置,并用于与第一腔体1111的内壁定位连接,多个第二定位筋252沿第二加强件22的周向间隔设置,并用于与第二腔体1112的内壁定位连接。如此,在进行加强件与梁本体1之间的预连接时,可利用定位筋在梁本体1的腔体内进行定位,保证第一加强件21和第二加强件22上的连接孔与梁本体1上的连接孔相对应,从而提高铆接效率。
可选地,结合图2所示,横向筋条121设有折弯部123,横向筋条121具有相对设置的第一端和第二端,横向筋条121的第一端连接于第一加强结构2朝向车外的一侧,横向筋条121的第二端连接于第一加强结构2朝向车内的一侧;在横向筋条121的第一端至第二端的延伸方向上,折弯部123到横向筋条121的第一端的距离小于折弯部123到横向筋条121的第二端的距离。
具体地,横向筋条121的第一端和第二端通常为横向筋条121的左右两端,对于左侧门槛梁而言,梁本体1的左侧朝向车外、右侧朝向车内,而横向筋条121的左端与梁本体1的左侧连接,横向筋条121的右端与梁本体1的右侧连接,且折弯部123设置在横向筋条121的靠近左端的部位处。
本实施例中,通过在横向筋条121上设置折弯部123来作为诱导变形结构,并使折弯部123的设置位置靠近横向筋条121朝向车外的一端,这样,当门槛梁受到侧向力的冲击时,横向筋条121能够在折弯部123处按照预设方向进行折弯变形,以提高侧碰溃缩吸能效果,避免横向筋条121因堆积而影响侧碰吸能效果。
可选地,结合图2所示,与标定空腔相邻设置的横向筋条121的折弯部123位于相邻两个竖向筋条122之间,并呈向上折弯设置。
本实施例中,横向筋条121包括从上至下依次设置的第一横筋1211、第二横筋1212和第三横筋1213,其中,第一横筋1211与标定空腔相邻设置,也就是说,第一横筋1211与第一加强结构2所在的空腔相邻设置。具体而言,第一横筋1211位于第一空腔111和第二空腔112之间,第二横筋1212位于第二空腔112和第三空腔113之间,第三横筋1213位于第三空腔113和第四空腔114和之间,第一横筋1211上的折弯部123位于第二加强件22的下方,并呈向上折弯设置,也就是说,第一横筋1211折弯成开口朝下设置的钝角结构,同样地,第二横筋1212也折弯成开口朝下设置的钝角结构,第三横筋1213折弯成开口朝上设置的钝角结构。当门槛梁发生侧碰时,第一横筋1211和第二横筋1212在各自的折弯部123处通常向上折弯变形,第三横筋1213在其折弯部123处通常向下折弯变形。
与将折弯部123设置在横向筋条121和竖向筋条122的连接处相比,本实施例中将与标定空腔相邻设置的横向筋条121的折弯部123设置在相邻两个竖向筋条122之间,可以降低该横向筋条121的折弯部123处的强度,以便于诱导该横向筋条121实现溃缩变形,同时,将该横向筋条121的折弯部123呈向上折弯设置,以给该横向筋条121下方的其他横向筋条121提供溃缩变形空间,增大门槛梁的溃缩量。另外,通过在多个横向筋条121上分别设置折弯部123来作为诱导变形结构,以便于在门槛梁发生侧碰时,第一横筋1211、第二横筋1212和第三横筋1213能够在各自的折弯部123处发生溃缩变形,从而利用多处诱导变形结构来实现溃缩,进而增大门槛梁的溃缩量和吸能空间,提升门槛梁的溃缩吸能效果。
进一步地,结合图2所示,第一横筋1211的折弯部123与第二横筋1212的折弯部123在车辆的左右方向上错位设置。这样,可以避免第一横筋1211和第二横筋1212在各自的折弯部123处向上折弯变形时发生干涉,从而可以进一步增大门槛梁的溃缩量和吸能空间,进一步提升门槛梁的溃缩吸能效果。
进一步地,第三空腔113中的竖向筋条122的上下两端分别连接于第二横筋1212的折弯部123和第三横筋1213的折弯部123,使得该竖向筋条122、第二横筋1212、第三横筋1213和梁本体1的侧壁所共同围成的腔体呈梯形结构。这样,可以利用竖向筋条122对第二横筋1212和第三横筋1213的折弯部123处进行支撑,保证梁本体1在该梯形结构处既能够发生溃缩变形,又具有一定的强度;而且,由于竖向筋条122的支撑作用,使得第二横筋1212/第三横筋1213在其折弯部123处强度大于折弯部123左右两侧的强度,当门槛梁发生侧碰时,第二横筋1212可以在其折弯部123的左右两侧发生折弯变形,同样地,第三横筋1213也可以在其折弯部123的左右两侧发生折弯变形,从而能够进一步增大门槛梁的溃缩量和吸能空间,提升门槛梁的溃缩吸能效果。
可选地,结合图1和图2所示,门槛梁还包括设于梁本体1连接于A柱的一端的第二加强结构3,第二加强结构3包括第三加强件31和/或第四加强件32,第三加强件31连接于梁本体1用于连接A柱的一侧,第四加强件32连接于梁本体1朝向车外的一侧。
本实施例中,第三加强件31和/或第四加强件32通常为中空的铝合金加强件,而且,梁本体1、第一加强件21、第二加强件22、第三加强件31、第四加强件32的前端面通常平齐设置,其中,第三加强件31的厚度通常不小于4mm,并采用焊接的方式固定在梁本体1前端的上表面,第四加强件32的厚度通常不小于2.5mm,并采用焊接的方式固定在梁本体1前端的外侧面,而且,第三加强件31和第四加强件32通常焊接在梁本体1在第一空腔111所对应的部位上。这样,通过在梁本体1的外侧设置第三加强件31和/或第四加强件32,以使门槛梁的强度向上增强,以便于抵抗来例如自车轮撞击的外力,避免A柱的下半部分发生折弯。
进一步地,结合图2所示,第三加强件31呈中空结构,且第三加强件31内设其长度方向设有第二加强筋311,和/或,第四加强件32呈中空结构,且第四加强件32内沿其长度方向设有第三加强筋321。如此设置,以增加第三加强件31和/或第四加强件32的结构强度,提高门槛梁抵抗来例如自车轮撞击的外力的能力。
本发明另一实施例提供一种车辆,包括如上所述的门槛梁。
本实施例中的车辆相对于现有技术的有益效果与上述的门槛梁相同,此处不再赘述。
虽然本发明披露如上,但本发明的保护范围并非仅限于此。本领域技术人员在不脱离本发明的精神和范围的前提下,可进行各种变更与修改,这些变更与修改均将落入本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种门槛梁,其特征在于,包括梁本体(1)和第一加强结构(2),所述第一加强结构(2)采用连续纤维增强复合材料制作,所述梁本体(1)沿其长度方向设有第一贯通腔(11),所述第一贯通腔(11)内设有筋条结构(12),所述筋条结构(12)沿所述梁本体(1)的长度方向延伸并将所述第一贯通腔(11)分隔为多个腔体,至少一个所述腔体内设有所述第一加强结构(2)。
2.根据权利要求1所述的门槛梁,其特征在于,所述连续纤维增强复合材料包括纤维材料,所述纤维材料的铺层角度为0°,且所述纤维材料与所述连续纤维增强复合材料的质量比大于或等于80%。
3.根据权利要求1所述的门槛梁,其特征在于,所述梁本体(1)沿其长度方向的一端用于与车辆的A柱连接,所述第一加强结构(2)从所述梁本体(1)连接于所述A柱的一端沿所述梁本体(1)的长度方向延伸至所述梁本体(1)的标定部位,其中,所述标定部位为所述梁本体(1)上用于与前排座椅的第一座椅横梁连接的部位和用于与所述前排座椅的第二座椅横梁连接的部位之间的部位。
4.根据权利要求1所述的门槛梁,其特征在于,所述筋条结构(12)包括横向筋条(121)和竖向筋条(122),所述横向筋条(121)将所述第一贯通腔(11)分隔为从上至下依次设置的多个空腔,所述竖向筋条(122)设置在所述空腔内,并将所述空腔分隔为多个所述腔体,所述第一加强结构(2)设于标定空腔的所述腔体内,且所述梁本体(1)的所述标定空腔所在侧用于与车辆的A柱连接,其中,所述标定空腔为多个所述空腔中位于最上层的所述空腔。
5.根据权利要求4所述的门槛梁,其特征在于,所述横向筋条(121)设有折弯部(123),所述横向筋条(121)具有相对设置的第一端和第二端,所述横向筋条(121)的第一端连接于所述第一加强结构(2)朝向车外的一侧,所述横向筋条(121)的第二端连接于所述第一加强结构(2)朝向车内的一侧;在所述横向筋条(121)的第一端至第二端的延伸方向上,所述折弯部(123)到所述横向筋条(121)的第一端的距离小于所述折弯部(123)到所述横向筋条(121)的第二端的距离。
6.根据权利要求5所述的门槛梁,其特征在于,与所述标定空腔相邻设置的所述横向筋条(121)的所述折弯部(123)位于相邻两个所述竖向筋条(122)之间,并呈向上折弯设置。
7.根据权利要求1所述的门槛梁,其特征在于,还包括设于所述梁本体(1)连接于所述A柱的一端的第二加强结构(3),所述第二加强结构(3)包括第三加强件(31)和/或第四加强件(32),所述第三加强件(31)连接于所述梁本体(1)用于连接所述A柱的一侧,所述第四加强件(32)连接于所述梁本体(1)朝向车外的一侧。
8.根据权利要求4所述的门槛梁,其特征在于,所述第一加强结构(2)包括第一加强件(21)和第二加强件(22),所述标定空腔包括第一腔体(1111)和第二腔体(1112),所述第二腔体(1112)位于所述第一腔体(1111)朝向车外的一侧,所述第一加强件(21)设于所述第一腔体(1111)内,所述第二加强件(22)设于所述第二腔体(1112)内,所述第二加强件(22)沿其长度方向设有第二贯通腔(222),所述第二贯通腔(222)内沿竖直方向设有第一加强筋(221),所述第一加强筋(221)沿竖直方向的两端分别与所述第二贯通腔(222)的腔壁连接。
9.根据权利要求1所述的门槛梁,其特征在于,所述第一加强结构(2)上设有定位筋,所述定位筋沿所述第一加强结构(2)的周向间隔设置,并用于与所述腔体的内壁定位连接。
10.一种车辆,其特征在于,包括如权利要求1-9中任意一项所述的门槛梁。
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