CN217804923U - 门槛梁及汽车 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种门槛梁及汽车，包括两个侧板、两个堵板，以及多个芯管单元；其中，两个侧板沿车身Y向间隔分布；两个堵板沿车身Z向间隔分布，并与两个侧板共同围成沿车身X向延伸的空腔；多个芯管单元间隔分布于空腔内，各个芯管单元均沿车身Y向延伸，且各个芯管单元的两端分别与两个侧板焊接固定。本实用新型提供的门槛梁结构强度高、重量轻，有利于降低整车成本和能耗，能够提升汽车正碰和侧碰性能，且相较于常规的冲压钢板或铝制型材件具有更高的装配精度。

Description

门槛梁及汽车

技术领域

本实用新型属于汽车车身结构技术领域，具体涉及一种门槛梁及汽车。

背景技术

门槛梁作为车身结构的关键部位，是承接侧围和地板之间的连接纽带，起到支撑上车身的作用，在安全性能中，门槛梁也是侧碰和正碰过程中主要的传力通道和吸能件。

现有车型的门槛梁通常为冲压钢板或铝制型材件，存在刚度强度差、安全碰撞不易满足的情况，为弥补性能差异，门槛梁通常会采用增加补强结构和特征件的方式，这不仅会导致整车重量的增加和材料成本的增高，而且还会因构件的增加而增大累计公差，从而影响整车装配精度和质量。

实用新型内容

本实用新型实施例提供一种门槛梁及汽车，旨在提高门槛梁的结构强度和装配精度，并降低门槛梁的重量和成本。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：第一方面，提供一种门槛梁，包括：

两个侧板，沿车身Y向间隔分布；

两个堵板，沿车身Z向间隔分布，并与两个侧板共同围成沿车身X向延伸的空腔；

多个芯管单元，间隔分布于空腔内，各个芯管单元均沿车身Y向延伸，且各个芯管单元的两端分别与两个侧板焊接固定。

结合第一方面，在一种可能的实现方式中，芯管单元的两端均设有扳边结构，两个扳边结构分别与两个侧板热风铜钎焊连接。

一些实施例中，门槛梁还包括两个端板，两个端板分别封堵于空腔的两端，端板的周向边沿与两个侧板和两个堵板的端壁一并焊接固定。

示例性的，多个芯管单元沿车身Z向成多排分布，且相邻排芯管单元之间设有隔板，隔板沿车身X向延伸且两端分别与两个端板固定连接。

举例说明，隔板为玻纤板。

一些实施例中，两个端板朝向空腔内部的板面上均上下间隔分布有多个嵌件，各个嵌件分别与各个隔板的端部一一对应连接。

在一种可能的实现方式中，嵌件与端板粘接固定，嵌件上设有适于隔板的端部嵌入的卡槽。

示例性的，其中一个侧板为平板，另一个侧板为与车身构件形状匹配的Z型折弯板。

举例说明，空腔内于Z型折弯板的中间弯折部的两侧均分布有芯管单元。

本实用新型提供的门槛梁的有益效果在于：与现有技术相比，本实用新型门槛梁，两个侧板通过沿车身Y向延伸的多个芯管单元连接为一体，同时利用两个堵板与两个侧板围成空腔以容纳芯管单元，整体结构简洁规整，能够减小装配累计公差，从而提高与车身构件之间的装配精度；利用多个芯管单元与两个侧板组合形成夹芯板结构，相较于常规的冲压钢板或铝制型材件而言，具备更高的结构强度和抗弯曲性能，从而能够提升整车扭转刚度和模态；在车辆发生侧碰时，芯管单元能够沿Y向进行溃缩吸能，从而提升侧碰安全保护效果，同时利用两个堵板能够提高上述夹芯板结构的X向强度，保证正向碰撞力的有效传递和吸收，提升正碰效果；另外，采用本结构的门槛梁，侧板、堵板、芯管单元可采用更薄的材料达到更高的强度要求，从而有利于整车轻量化目标的实现和降低成本。

第二方面，本实用新型实施例还提供了一种汽车，包括上述门槛梁，由于采用了上述门槛梁，能够提升车辆碰撞保护性能，同时有利于促进整车的轻量化目标实现，并降低成本。

附图说明

图1为本实用新型实施例提供的门槛梁(去除端板)的立体结构示意图；

图2为图1中A处的局部放大结构示意图；

图3为本实用新型实施例提供的门槛梁的剖视结构示意图；

图4为图3中B处的局部放大结构示意图；

图5为本实用新型实施例所采用的芯管单元与侧板的连接结构示意图。

图中：10、侧板；20、堵板；201、空腔；30、芯管单元；301、扳边结构；40、端板；50、隔板；60、嵌件；601、卡槽。

具体实施方式

为了使本实用新型所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

需要说明的是，当元件被称为“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者间接在另一个元件上。需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“顶”、“底”、“内”、“外”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。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地包括一个或者若干个该特征。在本发明的描述中，“多个”、“若干个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

另外，具体在以下实施例中，“车身X向”是指车辆的前后长度方向；“车身Y向”是指车辆的左右宽度方向，“车身Z向”是指车辆的高度方向。

请一并参阅图1至图5，现对本实用新型提供的门槛梁进行说明。所述门槛梁，包括两个侧板10、两个堵板20，以及多个芯管单元30；其中，两个侧板10沿车身Y向间隔分布；两个堵板20沿车身Z向间隔分布，并与两个侧板10共同围成沿车身X向延伸的空腔201；多个芯管单元30间隔分布于空腔201内，各个芯管单元30均沿车身Y向延伸，且各个芯管单元30的两端分别与两个侧板10焊接固定。

需要理解的是，本实施例中实际上两个侧板10通过多个芯管单元30连接为一体而形成为夹芯板结构，而两个堵板20在于封堵夹芯板的侧边间隙，同时提升增强效果；多个芯管单元30宜采用均匀间隔分布的方式，可优选采用纵横排布的阵列分布形式，以保证门槛梁各个位置上的强度一致性，另外，相邻芯管单元30之间的间距、芯管单元30的壁厚、长度，以及侧板10和堵板20的厚度可根据不同车型对于车身性能要求的参数进行适应性调整，当然，应当说明的是，经过验证，在同样的车身性能要求参数条件下，采用本实施例的门槛梁相较于常规的冲压钢板或铝制型材件，具有更小的重量，所采用的侧板10、堵板20的厚度及芯管单元30的壁厚最小可选择0.2mm，而常规冲压钢板的厚度要达到1mm或1.2mm甚至更大，因此，无论从材料成本上、还是轻量化目标上，本实施例提供的门槛梁均相较于现有结构具有明显的优势。

另外，在结构强度和力学性能上，由于两侧板10之间通过多个芯管单元30连接为一体，连接位置多，利用各个芯管单元30之间的传力和均力作用，能够使结构本身具备较高的结构强度和抗弯曲性能；在侧向碰撞导致车身Y向受力时，利用沿Y向延伸的各个芯管单元30能够进行有效吸能，从而保证良好的侧碰安全保护效果；在正碰或偏置碰撞导致车身X向受力时，利用两个侧板10结合芯管单元30的X向支撑强度以及两个堵板20对于X向受力的增强作用，从而实现碰撞力的有效传递和吸收，以提升正碰及偏置碰撞防护效果。

本实施例提供的门槛梁，与现有技术相比，两个侧板10通过沿车身Y向延伸的多个芯管单元30连接为一体，同时利用两个堵板20与两个侧板10围成空腔201以容纳芯管单元30，整体结构简洁规整，能够减小装配累计公差，从而提高与车身构件之间的装配精度；利用多个芯管单元30与两个侧板10组合形成夹芯板结构，相较于常规的冲压钢板或铝制型材件而言，具备更高的结构强度和抗弯曲性能，从而能够提升整车扭转刚度和模态；在车辆发生侧碰时，芯管单元30能够沿Y向进行溃缩吸能，从而提升侧碰安全保护效果，同时利用两个堵板20能够提高上述夹芯板结构的X向强度，保证正向碰撞力的有效传递和吸收，提升正碰效果；另外，采用本结构的门槛梁，侧板10、堵板20、芯管单元30可采用更薄的材料达到更高的强度要求，从而有利于整车轻量化目标的实现和降低成本。

在本实施例中，参见图5，芯管单元30的两端均设有扳边结构301，两个扳边结构301分别与两个侧板10热风铜钎焊连接。侧板10、堵板20及芯管单元30均可优选采用不锈钢材料，铜钎焊是用于可靠焊接不锈钢材料的焊接工艺，在此选择热风铜钎焊在于方便对处于空腔201内部的芯管单元30进行焊接作业，采用热风铜钎焊工艺焊接后的扳边结构301与侧板10的板面连接为一体，连接强度高且无焊接变形。

在一些实施例中，参见图3，门槛梁还包括两个端板40，两个端板40分别封堵于空腔201的两端，端板40的周向边沿与两个侧板10和两个堵板20的端壁一并焊接固定。通过设置两个端板40能够对空腔201的两端口部提供充足的Y向支撑强度，同时还能够将两个侧板10和两个堵板20的端部连为一体，提升整体结构强度。

作为上述芯管单元30的一种具体布设方式，请参阅图1至图3，多个芯管单元30沿车身Z向成多排分布，且相邻排芯管单元30之间设有隔板50，隔板50沿车身X向延伸且两端分别与两个端板40固定连接。通过设置隔板50不仅能够提高X向抗冲击性能，从而提升车辆的正碰、偏置碰防护效果，还能够与芯管单元30一并对两个侧板10提供Y向支撑力，从而提升车辆的侧碰防护效果。

举例说明，隔板50为玻纤板。玻纤板即玻璃纤维板，具有吸音、隔声、隔热、环保、阻燃等特点，还具有较高的机械性能，且相较于金属板材质量轻，在促进X向碰撞吸能的基础上，还能够避免增大整车重量。

一些可能的实现方式中，请参阅图3及图4，两个端板40朝向空腔201内部的板面上均上下间隔分布有多个嵌件60，各个嵌件60分别与各个隔板50的端部一一对应连接。在制件过程两个侧板10通过芯管单元30连接完成后，可先将各个隔板50依次穿入相邻排芯管单元30之间的间隔内，然后再将隔板50的端部对应连接在相应的嵌件60上，最后将两个端板40与两个侧板10和两个堵板20的端壁进行焊接固定即可，加工制作方式简单高效。

具体地，本实施例中嵌件60与端板40粘接固定，嵌件60上设有适于隔板50的端部嵌入的卡槽601。嵌件60可采用PA塑料制备，嵌件60与端板40的板面之间可采用双组分丙烯酸结构胶进行粘接固定，同时在隔板50嵌入卡槽601时为提高连接稳定性也可在隔板50的端部涂覆结构胶，连接完成后隔板50在车身X向上具备一定的缓冲性，能够有效吸收正碰冲击力。

需要理解的是，在本实施例中，参见图1及图2，其中一个侧板10为平板，另一个侧板10为与车身构件形状匹配的Z型折弯板。平板作为朝向车身外侧的壁面，而Z型折弯板朝向车身，可与车身构件包括侧围、地板直接连接固定，整体外观齐整度高，有利于提高装配精度，当然，不同的车型在车身构件上存在差异，Z型折弯板根据相应的车身结构加工成型即可，在此不在细节结构上具体限定。

需要说明的是，本实施例的空腔201内于Z型折弯板的中间弯折部的两侧均分布有芯管单元30。Z型折弯板的中间弯折部即位于两个折弯线之间的部位，该部位属于容易发生形变的部位，尤其是两个折弯线即折角处，因此确保在该部位的两侧均布设芯管单元30，从而提高其结构强度。

基于同一发明构思，结合图1至图5理解，本申请实施例还提供一种汽车，包括上述门槛梁。

本实施例提供的汽车采用了上述门槛梁，两个侧板10通过沿车身Y向延伸的多个芯管单元30连接为一体，同时利用两个堵板20与两个侧板10围成空腔201以容纳芯管单元30，整体结构简洁规整，能够减小装配累计公差，从而提高与车身构件之间的装配精度；利用多个芯管单元30与两个侧板10组合形成夹芯板结构，相较于常规的冲压钢板或铝制型材件而言，具备更高的结构强度和抗弯曲性能，从而能够提升整车扭转刚度和模态；在车辆发生侧碰时，芯管单元30能够沿Y向进行溃缩吸能，从而提升侧碰安全保护效果，同时利用两个堵板20能够提高上述夹芯板结构的X向强度，保证正向碰撞力的有效传递和吸收，提升正碰效果；另外，采用本结构的门槛梁，侧板10、堵板20、芯管单元30可采用更薄的材料达到更高的强度要求，从而有利于整车轻量化目标的实现和降低成本。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.门槛梁，其特征在于，包括：

两个侧板(10)，沿车身Y向间隔分布；

两个堵板(20)，沿车身Z向间隔分布，并与两个所述侧板(10)共同围成沿车身X向延伸的空腔(201)；

多个芯管单元(30)，间隔分布于所述空腔(201)内，各个所述芯管单元(30)均沿车身Y向延伸，且各个所述芯管单元(30)的两端分别与两个所述侧板(10)焊接固定。

2.如权利要求1所述的门槛梁，其特征在于，所述芯管单元(30)的两端均设有扳边结构(301)，两个所述扳边结构(301)分别与两个所述侧板(10)热风铜钎焊连接。

3.如权利要求1所述的门槛梁，其特征在于，所述门槛梁还包括两个端板(40)，两个所述端板(40)分别封堵于所述空腔(201)的两端，所述端板(40)的周向边沿与两个所述侧板(10)和两个所述堵板(20)的端壁一并焊接固定。

4.如权利要求3所述的门槛梁，其特征在于，多个所述芯管单元(30)沿车身Z向成多排分布，且相邻排所述芯管单元(30)之间设有隔板(50)，所述隔板(50)沿车身X向延伸且两端分别与两个所述端板(40)固定连接。

5.如权利要求4所述的门槛梁，其特征在于，所述隔板(50)为玻纤板。

6.如权利要求4所述的门槛梁，其特征在于，两个所述端板(40)朝向所述空腔(201)内部的板面上均上下间隔分布有多个嵌件(60)，各个所述嵌件(60)分别与各个所述隔板(50)的端部一一对应连接。

7.如权利要求6所述的门槛梁，其特征在于，所述嵌件(60)与所述端板(40)粘接固定，所述嵌件(60)上设有适于所述隔板(50)的端部嵌入的卡槽(601)。

8.如权利要求1-7任一项所述的门槛梁，其特征在于，其中一个所述侧板(10)为平板，另一个所述侧板(10)为与车身构件形状匹配的Z型折弯板。

9.如权利要求8所述的门槛梁，其特征在于，所述空腔(201)内于所述Z型折弯板的中间弯折部的两侧均分布有所述芯管单元(30)。

10.汽车，其特征在于，包括如权利要求1-9任一项所述的门槛梁。

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