CN117698847A - 侧加强车身 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种侧加强车身，其包括门槛内部件、门槛外部件以及侧加强件，所述门槛内部件沿舱室部分的纵向方向形成，所述门槛外部件围住门槛内部件，所述侧加强件包括锯齿图案截面并且布置在门槛内部件和门槛外部件之间。

Description

侧加强车身
相关申请的交叉引用
本申请要求2022年9月15日提交的韩国专利申请No.10-2022-0116575的优先权，该申请的全部内容结合于此用于通过该引用的所有目的。
技术领域
本发明涉及一种侧加强车身。更具体地，本发明涉及一种在侧部使用具有锯齿图案的侧加强件加强的车身。
背景技术
已经使用了方法来应对乘员乘坐的车辆的舱室部分的侧面碰撞，例如，使用增加门槛的截面尺寸的方法、通过将铝和CFRP结构额外嵌入钢制车身中来防止外部物体进入舱室的方法等。
也就是说，在常规车身中，闭合截面结构已经应用于门槛，从而为侧面碰撞进行应对。
将由门槛内板和侧外加强板组成的闭合截面应用于典型的钢制车身，并且可以将隔板插入到闭合截面中。
近年来，排放气体造成的环境污染已经成为一个问题，因此正在加强对于内燃机车辆的法规，并且正在进行对于混合动力车辆、电池电动车辆以及氢电动车辆的研究和开发。
高功率电池安装于现有的环境友好型车辆，并且该高功率电池主要安装于车身地板。当高功率电池安装于车身地板时，通过应用钢材料的闭合截面形状以及应用铝挤压构件作为加强构件能够防止对乘员和电池造成损害。
碳纤维增强塑料(CFRP)是以碳纤维作为增强材料并以热固性树脂或热塑性树脂作为基体的复合材料。由于CFRP相对较轻且具有高强度，因此CFRP在车身制造中的使用越来越多。
然而，当将CFRP材料的结构与铝或钢材料的结构结合时，必须考虑由于非均质粘结造成的内部结构腐蚀(internal structural corrosion)。
本发明的背景部分中所包括的信息仅仅旨在加深对本发明的一般背景技术的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域技术人员所公知的现有技术。
发明内容
本发明的各个方面旨在提供一种在侧部使用具有锯齿图案的侧加强件加强的车身。
根据本发明的各种示例性实施方案的侧加强车身可以包括门槛内部件、门槛外部件以及侧加强件，所述门槛内部件沿舱室部分的纵向方向形成；所述门槛外部件围住门槛内部件；所述侧加强件包括锯齿图案截面并且布置在门槛内部件和门槛外部件之间。
所述侧加强件可以由碳纤维增强塑料材料一体地形成。
所述侧加强件可以包括多个上加强件表面、多个下加强件表面以及连接上加强件表面和下加强件表面的多个侧加强件表面。
所述侧加强件可以进一步包括与所述门槛内部件接触的内连接表面。
所述侧加强件可以进一步包括与所述门槛外部件接触的外连接表面。
所述舱室部分可以包括舱室下地板和横向构件内部件，所述横向构件内部件沿着车身的宽度方向安装至舱室下地板。
所述舱室下地板可以包括下地板本体和安装突出部，所述横向构件内部件安装于所述安装突出部。
所述横向构件内部件可以由泡沫芯材料形成。
所述下地板本体和所述下加强件表面可以形成下碰撞负载路径，所述安装突出部和所述上加强件表面可以形成上碰撞负载路径。
所述舱室部分可以由碳纤维增强塑料材料形成，并且所述内连接表面和门槛内部件粘结在一起。
所述舱室部分可以由金属材料形成，并且所述内连接表面和门槛内部件可以螺栓连接在一起。
所述门槛外部件可以由碳纤维增强塑料材料形成，并且所述外连接表面和门槛外部件可以粘结在一起。
所述门槛外部件可以由金属材料形成，并且所述外连接表面和门槛外部件可以螺栓连接在一起。
所述舱室部分可以包括朝其中部突出的内通道部，并且所述横向构件内部件可以与所述内通道部接触。
根据本发明的各种示例性实施方案的侧加强车身，车身的侧部可以使用包括锯齿图案的侧加强件来加强。
此外，通过本发明的各种示例性实施方案获得或预测的效果可以直接或隐含地包括在本发明的各种示例性实施方案的详细描述中。也就是说，根据本发明的各种示例性实施方案预测的各种效果将包括在如下描述的详细描述中。
本发明的方法和装置具有其它的特征和优点，这些特征和优点从并入本文中的附图和随后的实施方案中将是显而易见的，或者将在并入本文中的附图和随后的实施方案中进行详细陈述，这些附图和实施方案共同用于解释本发明的特定原理。
附图说明
图1为根据本发明的各种示例性实施方案的侧加强车身的立体图。
图2为根据本发明的各种示例性实施方案的侧加强车身的局部分解立体图。
图3为可以应用于根据本发明的各种示例性实施方案的侧加强车身的侧加强件部分的立体图。
图4为沿着图3中的线IV-IV的截面立体图。
图5为沿着图2中的线V-V的截面立体图。
图6为沿着图1中的线VI-VI的截面立体图。
图7为沿着图1中的线VII-VII的截面立体图。
图8为沿着图1中的线VI-VI从车身的后侧观察的截面图。
可以理解，所附附图并非按比例地绘制，而仅仅是为了说明本发明的基本原理的各种特征的适当简化的表示。本文所包括的本发明的具体设计特征(包括例如，具体尺寸、方向、位置和外形)将部分地由具体所要应用和使用的环境来确定。
在附图中，贯穿附图的多幅附图，相同的附图标记指代本发明的相同或等同的部分。
具体实施方式
现在详细参照本发明的各种实施方案，这些实施方案的示例被显示在附图中并且描述如下。尽管本发明将与本发明的示例性实施方案相结合进行描述，但是应当理解，本说明书并非旨在将本发明限制为本发明的那些示例性实施方案。相反，本发明旨在不但覆盖本发明的示例性实施方案，而且覆盖可以包括在由所附权利要求所限定的本发明的精神和范围之内的各种替选方案、修改方案、等同方案以及其它实施方案。
下文将参考附图对本发明的示例性实施方案进行更为全面的描述，在这些附图中示出了本发明的示例性实施方案。
如本领域技术人员将意识到的，可以对所描述的示例性实施方案进行各种不同方式的修改，所有这些修改将不脱离本发明的精神或范围。
为了清楚地描述本发明，省略了与说明无关的部件，并且在整个说明书中相同的附图标记指代相同或相似的组件。
由于附图中所示的每个组件的尺寸和厚度是为了便于描述而任意示出的，因此本发明不一定限于附图所示的实施方式，并且厚度被放大以清楚地表示各个部件和区域。
此外，在如下详细描述中，组件的名称被分类为第一、第二等，以将它们分类为组件相同，并且顺序不一定限于以下描述。
在整个说明书中，当一个部件包括某些组件时，这意味着该部件可以进一步包括其它组件而不排除其它组件，除非另有明确说明。
此外，说明书中描述的术语例如单元、装置意指执行至少一种功能或操作的构造的综合单元。
当一个部件(例如层、膜、区域、板等)被称为“在另一个部件上”时，这不仅包括一个部件直接地在另一个部件上的情况，还包括其间存在另外的部件的情况。
相反，当一个元件被称为“直接在另一个元件上”时，不存在中间元件。
下文将参考附图对本发明的各种示例性实施方案进行详细描述。
图1为根据本发明的各种示例性实施方案的侧加强车身的立体图，图2为根据本发明的各种示例性实施方案的侧加强车身的局部分解立体图。
图3为可以应用于根据本发明的各种示例性实施方案的侧加强车身的侧加强件部分的立体图，图4为沿着图3中的线IV-IV的截面立体图。
参考图1、图2、图3和图4，根据本发明的各种示例性实施方案的侧加强车身可以包括门槛内部件30、门槛外部件40以及侧加强件50，门槛内部件30沿舱室部分20的纵向方向形成；门槛外部件40围住门槛内部件30；侧加强件50包括锯齿图案截面并且布置在门槛内部件30和门槛外部件40之间。
侧加强件50可以由CFRP材料一体地形成，并且可以沿车身10的纵向方向安装于车身10的侧面方向。
CFRP(碳纤维增强塑料)是以碳纤维作为增强材料并以热固性树脂或热塑性树脂作为基体的复合材料，所述CFRP相对较轻且具有高强度。
CFRP材料比钢轻且具有高强度，并且在降低模具成本方面是一种优异的结构。
侧加强件50包括锯齿图案的截面，并且可以包括类似于多个肋部相对于侧面冲击负载方向布置的效果。
也就是说，侧加强件50可以包括多个上加强件表面52、多个下加强件表面54以及连接上加强件表面52和下加强件表面54的侧加强件表面56。
也就是说，通过顺序地连接侧加强件表面56、上加强件表面52、侧加强件表面56以及下加强件表面54而形成侧加强件50。因此，侧加强件50可以形成锯齿图案，从而在车辆发生侧面碰撞的情况下吸收冲击以保护乘客并防止损坏电池。
所述锯齿图案包括彼此交替形成的梯形形状和倒梯形形状。
侧加强件50可以进一步包括与门槛内部件30接触的内连接表面60。
内连接表面60连接侧加强件表面56、上加强件表面52以及下加强件表面54，以增加侧加强件50的强度，并在侧面碰撞的情况下将冲击分配至门槛内部件30。
侧加强件50可以进一步包括与门槛外部件40接触的外连接表面62。
外连接表面62连接侧加强件表面56、上加强件表面52以及下加强件表面54，以增加侧加强件50的强度，并在侧面碰撞的情况下可以分配从门槛外部件40传递的冲击。
也就是说，当传递门槛外部件40的局部冲击时，冲击可以分配至侧加强件50的整个部分，并且冲击可以通过门槛内部件30分散。
图5为沿着图2中的线V-V的截面立体图，图6为沿着图1中的线VI-VI的截面立体图。
参考图1、图2、图5和图6，舱室部分20可以包括舱室下地板22和横向构件内部件24，所述横向构件内部件24沿着车身的宽度方向安装至舱室下地板22。
舱室部分20包括形成为朝其中部突出的内通道部70，并且横向构件内部件24可以与内通道部70接触。
内通道部70沿车身10的纵向方向突出，并且电气组件可以安装在内通道部70中。
此外，当车身10在前后方向发生碰撞时，内通道部70可以沿车身10的前后方向分配冲击负载。
在侧面碰撞时，横向构件内部件24可以吸收从门槛外部件40和侧加强件50传递的冲击负载，并且将冲击分配至内通道部70。
舱室下地板22可以包括下地板本体26和安装突出部28，横向构件内部件24安装于安装突出部28。
通过加强舱室下地板22，安装突出部28的突出形状可以吸收从门槛外部件40和侧加强件50传递的冲击负载，并且将冲击分配至内通道部70。
横向构件内部件24可以由泡沫芯材料形成。
泡沫芯材料质轻且易于加工，并且在侧面碰撞的情况下当从门槛外部件40和侧加强件50传递冲击负载时，泡沫芯材料可以部分地变形以吸收冲击负载并将冲击负载的一部分分配至内通道部70。
此外，将横向构件内部件24填充到安装突出部28的内部，以吸收侧面碰撞时的冲击并且减少安装突出部28的变形。
尽管未示出，高功率电池可以安装在舱室下地板22的下部或上部。
参考图6，下地板本体26可以和下加强件表面54一起形成下碰撞负载路径LCP。
下地板本体26和下加强件表面54可以沿着车身10的宽度方向布置在接近的高度处，以形成下碰撞负载路径LCP。
也就是说，当发生车身10的侧面碰撞时，冲击负载通过由门槛外部件40、侧加强件50的下加强件表面54以及下地板本体26形成的下碰撞负载路径LCP分配至内通道部70，从而减少乘员伤害并防止在碰撞时损坏高功率电池。
图7为沿着图1中的线VII-VII的截面立体图。
参考图7，安装突出部28可以和上加强件表面52一起形成上碰撞负载路径UCP。
安装突出部28(例如，安装突出部28的上表面)和上加强件表面52可以沿着车身10的宽度方向布置在接近的高度处，以形成上碰撞负载路径UCP。
也就是说，当发生车身10的侧面碰撞时，冲击负载通过由门槛外部件40、侧加强件50的上加强件表面52以及安装突出部28形成的上碰撞负载路径UCP分配至内通道部70，从而减少乘员伤害并防止在碰撞时损坏高功率电池。
可以应用于根据本发明的各种示例性实施方案的侧加强车身的舱室部分20由CFRP材料形成，并且内连接表面60和门槛内部件30可以粘结(bonded)。
也就是说，舱室部分20由高强度且质轻的CFRP材料形成，并且可以通过粘结与CFRP材料的侧加强件50连接。
可以应用于根据本发明的各种示例性实施方案的侧加强车身的门槛外部件40由CFRP材料形成，并且外连接表面62和门槛外部件40可以粘结。
也就是说，门槛外部件40由高强度且质轻的CFRP材料形成，并且可以通过粘结与CFRP材料的侧加强件50连接。
通过这种配置，可以加强门槛内部的结构强度，在车辆碰撞的情况下可以保护乘员，并且可以防止电池被损坏。
图8为沿着图1中的线VI-VI从车身的后侧观察的截面图。
可以应用于根据本发明的各种示例性实施方案的侧加强车身的舱室部分20可以替代地由金属材料形成。
如果舱室部分20由金属材料形成，则内连接表面60和门槛内部件30可以通过螺栓80栓接在一起。
当舱室部分20由金属材料制成并且侧加强件50由CFRP材料制成时，可以通过螺栓连接来防止内部腐蚀(internal corrosion)。
可以应用于根据本发明的各种示例性实施方案的侧加强车身的门槛外部件40可以替代地由金属材料形成。
当门槛外部件40由金属材料形成时，外连接表面62和门槛外部件40可以通过螺栓82栓接在一起。
当门槛外部件40由金属材料形成并且侧加强件50是作为非均质材料的CFRP材料时，可以通过螺栓连接来防止内部腐蚀。
如上所述，根据本发明的各种示例性实施方案的侧加强车身可以使用包括锯齿图案的侧加强件来加强。
应用于根据本发明的各种示例性实施方案的侧加强车身的侧加强件的锯齿图案可以包括类似于多个肋部相对于侧面冲击负载方向布置的效果。
由于应用于根据本发明的各种示例性实施方案的侧加强车身的侧加强件的结构简单，因此可以减少部件的数量并且可以减少车身的重量。
由于本发明不需要例如用于联接侧加强件(其应用于根据本发明的各种示例性实施方案的侧加强车身)的凸缘构造的复杂设计，因此可以简化组装过程。
应用于根据本发明的各种示例性实施方案的侧加强车身的横向构件内部件可以在侧面碰撞时吸收冲击负载，并且将冲击负载分配至内通道部。
应用于根据本发明的各种示例性实施方案的侧加强车身的门槛外部件、侧加强件的上加强件表面以及安装突出部形成上碰撞负载路径，以分散碰撞负载。
应用于根据本发明的各种示例性实施方案的侧加强车身的门槛外部件、侧加强件的下加强件表面以及下地板本体形成下碰撞负载路径，以分散碰撞负载。
在根据本发明的各种示例性实施方案的侧加强车身中，形成了双路碰撞负载，因此能够保护乘员免受侧面负载并防止损坏电池。
为了方便解释和准确限定所附权利要求，术语“上”、“下”、“内”、“外”、“上面”、“下面”、“向上”、“向下”、“前”、“后”、“后部”、“内侧”、“外侧”、“向内”、“向外”、“内部的”、“外部的”、“内侧的”、“外侧的”、“向前”和“向后”用于参考附图中所显示的这些特征的位置来描述示例性实施方案的特征。将进一步理解的是，术语“连接”或其派生词指代直接连接和间接连接。
术语“和/或”可以包括多个相关列举项目的组合或多个相关列举项目的任一者。例如，“A和/或B”包括三种情况，例如“A”、“B”以及“A和B”。
前面对本发明具体示例性实施方案所呈现的描述是出于说明和描述的目的。前面的描述并非旨在详尽的或将本发明限制为所公开的精确形式，并且显然，根据上述揭示的内容可以进行许多修改和变化。选择示例性实施方案并进行描述是为了解释本发明的特定原理及其实际应用，从而使得本领域的其它技术人员能够实现并利用本发明的各种示例性实施方案及其不同选择形式和修改形式。本发明的范围旨在由所附权利要求及其等同形式所限定。

Claims (19)

1.一种侧加强车身，其包括：
门槛内部件，其沿舱室部分的纵向方向形成；
门槛外部件，其围住门槛内部件；以及
侧加强件，其包括锯齿图案截面并且布置在门槛内部件和门槛外部件之间。
2.根据权利要求1所述的侧加强车身，其中，所述侧加强件由碳纤维增强塑料材料一体地形成。
3.根据权利要求1所述的侧加强车身，其中，所述侧加强件包括：
多个上加强件表面；
多个下加强件表面；以及
连接上加强件表面和下加强件表面的多个侧加强件表面。
4.根据权利要求3所述的侧加强车身，其中，所述侧加强件进一步包括与所述门槛内部件接触的内连接表面。
5.根据权利要求3所述的侧加强车身，其中，所述侧加强件进一步包括与所述门槛外部件接触的外连接表面。
6.根据权利要求5所述的侧加强车身，其中，所述外连接表面连接侧加强件表面的第一部分、上加强件表面以及下加强件表面，以增加所述侧加强件的强度。
7.根据权利要求4所述的侧加强车身，其中，所述内连接表面连接侧加强件表面的第二部分、上加强件表面以及下加强件表面，以增加所述侧加强件的强度。
8.根据权利要求4所述的侧加强车身，其中，所述舱室部分包括：
舱室下地板；和
横向构件内部件，其沿着侧加强车身的宽度方向安装至舱室下地板。
9.根据权利要求8所述的侧加强车身，其中，所述舱室下地板包括：
下地板本体；和
安装突出部，所述横向构件内部件安装于所述安装突出部。
10.根据权利要求8所述的侧加强车身，其中，所述横向构件内部件由泡沫芯材料形成。
11.根据权利要求9所述的侧加强车身，其中，
所述下地板本体和所述下加强件表面形成下碰撞负载路径。
12.根据权利要求11所述的侧加强车身，其中，所述下地板本体和所述下加强件表面沿着车身的宽度方向布置在相同的水平处，以形成下碰撞负载路径。
13.根据权利要求9所述的侧加强车身，其中，
所述安装突出部和所述上加强件表面形成上碰撞负载路径。
14.根据权利要求4所述的侧加强车身，其中，
所述舱室部分由碳纤维增强塑料材料形成；
所述内连接表面和门槛内部件粘结在一起。
15.根据权利要求4所述的侧加强车身，其中，
所述舱室部分由金属材料形成；
所述内连接表面和门槛内部件螺栓连接在一起。
16.根据权利要求5所述的侧加强车身，其中，所述门槛外部件由碳纤维增强塑料材料形成，并且所述外连接表面和门槛外部件粘结在一起。
17.根据权利要求5所述的侧加强车身，其中，
所述门槛外部件由金属材料形成；
所述外连接表面和门槛外部件螺栓连接在一起。
18.根据权利要求8所述的侧加强车身，其中，
所述舱室部分包括内通道部，所述内通道部朝舱室部分的中部突出；
所述横向构件内部件与所述内通道部接触。
19.根据权利要求1所述的侧加强车身，其中，所述锯齿图案截面包括彼此交替形成的梯形形状和倒梯形形状。
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