CN218489757U - 一种集成发泡隔板的复合材料补强门槛结构及车辆 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及汽车门槛技术领域，具体涉及一种集成发泡隔板的复合材料补强门槛结构及车辆；集成发泡隔板的复合材料补强门槛结构，包括：门槛内板，与门槛外板共同组成筒状结构，且所述筒状结构内设有空腔；补强层，设于所述门槛外板的内壁上，且沿所述筒状结构的延伸方向上设有多个第一加强筋；隔板，设于相邻的两个所述第一加强筋之间，且所述隔板上设有第二加强筋；发泡层，设于所述隔板的外壁上，且与所述门槛内板的内壁抵接。该集成发泡隔板的复合材料补强门槛结构在补强层、第一加强筋、第二加强筋、隔板和发泡层多结构协同作用下，可以极大地提高侧碰以及柱碰工况下的性能。

Description

一种集成发泡隔板的复合材料补强门槛结构及车辆

技术领域

本实用新型涉及汽车门槛技术领域，具体涉及一种集成发泡隔板的复合材料补强门槛结构及车辆。

背景技术

汽车轻量化是汽车节能减排的重要途径之一，这对轻质材料的应用产生了更大的需求。同时随着碰撞法规的日益严苛，对于汽车碰撞安全的要求也在日益提升。汽车门槛在侧碰及柱碰工况中能够有效的抵抗变形，减少车内乘员伤害。

传统的汽车门槛多为金属材料，在固定的吸能下，侵入量较大，同时轻量化效果不佳。将金属材料和复合材料同时应用于门槛，可以实现碰撞性能和轻量化效果的双重提升，相应的技术方案已出现在部分专利中。

例如：中国专利文献CN107985421A汽车门槛总成，门槛外板和加强版均采用碳纤维复合材料，整体异种材料之间采用粘接处理。但是该技术方案，需要提供额外的方案来实现连接，且该汽车门槛总成的结构自由度低，空腔内难以设置其他结构来提升刚度，抵抗压溃变形。

实用新型内容

因此，本实用新型要解决的技术问题在于克服现有技术中的汽车门槛总成的结构自由度低，空腔内难以设置其他结构来提升刚度，抵抗压溃变形的问题，从而提供一种集成发泡隔板的复合材料补强门槛结构及车辆。

为了解决上述技术问题，本实用新型提供了一种集成发泡隔板的复合材料补强门槛结构，包括：门槛内板，与门槛外板共同组成筒状结构，且所述筒状结构内设有空腔；补强层，设于所述门槛外板的内壁上，且沿所述筒状结构的延伸方向上设有多个第一加强筋；隔板，设于相邻的两个所述第一加强筋之间，且所述隔板上设有第二加强筋；发泡层，设于所述隔板的外壁上，且与所述门槛内板的内壁抵接。

进一步地，多个所述第一加强筋间隔设置。

进一步地，所述第一加强筋和第二加强筋包括至少两个板体，且两个所述板体倾斜设置。

进一步地，所述第一加强筋与所述补强层的接触处设有第一加宽台，所述第一加宽台的横截面大于所述第一加强筋的横截面。

进一步地，所述隔板与所述补强层的接触处设有第二加宽台，所述第二加宽台的横截面大于所述隔板的横截面。

进一步地，所述隔板位于所述门槛外板部分的长度大于所述隔板位于所述门槛内板部分的长度。

进一步地，所述门槛内板和门槛外板采用金属材质制作而成，并通过焊接连接成筒状结构。

进一步地，所述补强层采用连续纤维增强热塑性复合材料制作而成。

进一步地，所述发泡层为软质发泡层。

本实用新型还提供了一种车辆，包括所述的集成发泡隔板的复合材料补强门槛结构。

本实用新型技术方案，具有如下优点：

1.本实用新型提供的集成发泡隔板的复合材料补强门槛结构，包括：门槛内板，与门槛外板共同组成筒状结构，且所述筒状结构内设有空腔；补强层，设于所述门槛外板的内壁上，且沿所述筒状结构的延伸方向上设有多个第一加强筋；隔板，设于相邻的两个所述第一加强筋之间，且所述隔板上设有第二加强筋；发泡层，设于所述隔板的外壁上，且与所述门槛内板的内壁抵接。

通过门槛内板和门槛外板组成的筒状结构，并且在门槛外板的内壁上设置补强层，从而增加了门槛外板的强度。同时，在补强层上设置多个第一加强筋，第一加强筋的设置，可以有效的增加该门槛结构的强度，避免筒状结构发生形变；在相邻的两个第一加强筋之间可以设置隔板，隔板可以有效该筒状结构，并且在隔板上设置第二加强筋，进一步的增加了门槛结构的强度。其中，第一加强筋的设置位置为门槛外板内，第二加强筋的设置位置为整个门槛内板和门槛外板共同组成的筒状结构，因此，第二加强筋的设置，可以更好的增加门槛结构的整体强度和刚度，从而有效的抵抗压溃变形。最后利用发泡层与门槛内板完全贴合并形成粘接，在碰撞时对门槛空腔形成的筒状结构，以抵抗压溃、且发泡层发挥吸能作用，同时发泡层使门槛形成封闭空腔，具有良好的隔音降噪功能。

该集成发泡隔板的复合材料补强门槛结构在补强层、第一加强筋、第二加强筋、隔板和发泡层多结构协同作用下，可以极大地提高侧碰以及柱碰工况下的性能。

2.本实用新型提供的集成发泡隔板的复合材料补强门槛结构，多个所述第一加强筋间隔且均匀设置。从而保证了该门槛内板和门槛外板共同组成的筒状结构在受到碰撞或踩踏时，可以有效的抵抗压溃变形。

3.本实用新型提供的集成发泡隔板的复合材料补强门槛结构，所述第一加强筋与所述补强层的接触处设有第一加宽台，所述第一加宽台的横截面大于所述第一加强筋的横截面。第一加宽台的设置，可以增加第一加宽台与补强层之间界面面积、进而增加第一加宽台与补强层的结合力。

4.本实用新型提供的集成发泡隔板的复合材料补强门槛结构，所述门槛内板和门槛外板采用金属材质制作而成，并通过焊接连接成筒状结构，从而保证了门槛结构的强度和刚度。

5.本实用新型提供的集成发泡隔板的复合材料补强门槛结构，所述补强层采用连续纤维增强热塑性复合材料制作而成，提供了门槛极高的强度，减少碰撞变形。

提供发明内容部分是为了以简化的形式来介绍对概念的选择，它们在下文的具体实施方式中将被进一步描述。发明内容部分无意标识本公开的重要特征或必要特征，也无意限制本公开的范围。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，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为本实用新型提供的集成发泡隔板的复合材料补强门槛结构的结构示意图；

图2为本实用新型提供的集成发泡隔板的复合材料补强门槛结构的内部结构示意图；

图3为本实用新型提供的集成发泡隔板的复合材料补强门槛结构的第一加宽台的结构示意图。

附图标记说明：

1、门槛内板；2、门槛外板；3、补强层；4、第一加强筋；5、第二加强筋；6、隔板；7、发泡层；8、第一加宽台；9、第二加宽台；10、空腔。

具体实施方式

在下文中，仅简单地描述了某些示例性实施例。正如本领域技术人员可认识到的那样，在不脱离本公开的精神或范围的情况下，可通过各种不同方式修改所描述的实施例。因此，附图和描述被认为本质上是示例性的而非限制性的。

在本公开的描述中，需要理解的是，术语"中心"、"纵向"、"横向"、"长度"、"宽度"、"厚度"、"上"、"下"、"前"、"后"、"左"、"右"、"坚直"、"水平"、"顶"、"底"、"内"、"外"、"顺时针"、"逆时针"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公开和简化描述，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公开的限制。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地包括一个或者更多个所述特征。在本公开的描述中，"多个"的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本公开的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语"安装"、"相连"、"连接"应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接:可以是机械连接，也可以是电连接或可以相互通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本公开中的具体含义。

在本公开中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之"上"或之"下"可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征"之上"、"上方"和"上面"包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征"之下"、"下方"和"下面"包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

下文的公开提供了许多不同的实施方式或例子用来实现本公开的不同结构。为了简化本公开的公开，下文中对特定例子的部件和设置进行描述。当然，它们仅仅为示例，并且目的不在于限制本公开。此外，本公开可以在不同例子中重复参考数字和/或参考字母，这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施方式和/或设置之间的关系。此外，本公开提供了的各种特定的工艺和材料的例子，但是本领域普通技术人员可以意识到其他工艺的应用和/或其他材料的使用。

以下结合附图对本公开的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本公开，并不用于限定本公开。

请参阅图1至图3所示，本实用新型提供了一种集成发泡隔板的复合材料补强门槛结构，包括：门槛内板1，与门槛外板2共同组成筒状结构，且所述筒状结构内设有空腔10；补强层3，设于所述门槛外板2的内壁上，且沿所述筒状结构的延伸方向上设有多个第一加强筋4；隔板6，设于相邻的两个所述第一加强筋4之间，且所述隔板6上设有第二加强筋5；发泡层7，设于所述隔板6的外壁上，且与所述门槛内板1的内壁抵接。

通过门槛内板1和门槛外板2组成的筒状结构，并且在门槛外板2的内壁上设置补强层3，从而增加了门槛外板2的强度。同时，在补强层3上设置多个第一加强筋4，第一加强筋4的设置，可以有效的增加该门槛结构的强度，避免筒状结构发生形变；在相邻的两个第一加强筋4之间可以设置隔板6，隔板6可以有效该筒状结构，并且在隔板6上设置第二加强筋5，进一步的增加了门槛结构的强度。其中，第一加强筋4的设置位置为门槛外板2内，第二加强筋5的设置位置为整个门槛内板1和门槛外板2共同组成的筒状结构，因此，第二加强筋5的设置，可以更好的增加门槛结构的整体强度和刚度，从而有效的抵抗压溃变形。最后利用发泡层7与门槛内板1完全贴合并形成粘接，在碰撞时对门槛空腔10形成的筒状结构，以抵抗压溃、且发泡层7发挥吸能作用，同时发泡层7使门槛形成封闭空腔10，具有良好的隔音降噪功能。

该集成发泡隔板的复合材料补强门槛结构在补强层3、第一加强筋4、第二加强筋5、隔板6和发泡层7多结构协同作用下，可以极大地提高侧碰以及柱碰工况下的性能。

其中，补强层3、第一加强筋4、第二加强筋5、隔板6和发泡层7，可通过一体模压和注塑相结合方式，在门槛外板2的内表面上一步成型，生产效率快捷。

在一些可选的实施例中，多个所述第一加强筋4间隔设置。从而保证了该门槛内板1和门槛外板2共同组成的筒状结构在受到碰撞或踩踏时，可以有效的抵抗压溃变形。

具体地，多个第一加强筋4可以间隔且均匀设置，具体设置方式，可以根据实际情况自行设定。

在本实施例中，所述第一加强筋4包括两个板体，且两个所述板体倾斜设置。两个板体的交叉处形成交点。

第二加强筋5包括四个板体，每两个平行设置，四个板体倾斜设置，并在交叉处形成交点。通过第二加强筋5的设置，可以更好的增加门槛结构的整体强度和刚度，从而有效的抵抗压溃变形。

第一加强筋4和第二加强筋5、以及隔板6均采用非连续纤维粒料注塑，结构自由度高，能够以定制化的结构提供强度和刚度，进一步有效抵抗空腔10被压溃，而引起的失效。

具体地，增强纤维可用碳纤维、玻璃纤维和玄武岩纤维，优选碳纤维；热塑性树脂基体可用PA、PEEK、PPS等，补强层3、第一加强筋4和第二加强筋5、和隔板6所用的树脂基体一致。

在一些可选的实施例中，所述第一加强筋4与所述补强层3的接触处设有第一加宽台8，所述第一加宽台8的横截面大于所述第一加强筋4的横截面。第一加宽台8的设置，可以增加第一加宽台8与补强层3之间界面面积、进而增加第一加宽台8与补强层3的结合力。

在一些可选的实施例中，所述隔板6与所述补强层3的接触处设有第二加宽台9，所述第二加宽台9的横截面大于所述隔板6的横截面。第二加宽台9的设置，可以增加第二加宽台9与补强层3之间界面面积、进而增加第二加宽台9与补强层3的结合力。

在一些可选的实施例中，所述隔板6位于所述门槛外板2部分的长度大于所述隔板6位于所述门槛内板1部分的长度。即设置位于门槛外板2部分的隔板6高度大于位于门槛内板1部分的隔板6高度，左侧的隔板6高度大于右侧的隔板6高度。左侧隔板6和右侧隔板6形成的高度差处设置发泡层7，从而实现了第二加强筋5与门槛内板1的内壁完全贴合，并形成粘结，发泡层7使门槛形成封闭空腔10，具有良好的隔音降噪功能。

在一些可选的实施例中，所述门槛内板1和门槛外板2采用金属材质制作而成，并通过焊接连接成筒状结构；从而保证了门槛结构的强度和刚度。

在一些可选的实施例中，所述补强层3采用连续纤维增强热塑性复合材料制作而成，提供了门槛极高的强度，减少碰撞变形。

在一些可选的实施例中，所述发泡层7为软质发泡层7。具体地，发泡层7在随白车身整体电泳烘烤后、自动发泡膨胀形成的软质发泡层7，与门槛内板1完全贴合并形成粘接，在碰撞时对空腔10形成支撑，以抵抗压溃、且软质发泡层7发挥吸能作用，同时软质发泡层7使门槛形成封闭空腔10，具有良好的隔音降噪功能。

具体的操作方法为：将门槛外板2的内表面进行清洁处理，然后放置于模具之中；将连续纤维增强热塑性复合材料进行裁剪和预热后，放置于门槛外板2的内表面；在专用注塑设备上，合模压制形成补强层3，同时注塑第一加强筋4和第二加强筋5、以及隔板6，并在隔板6上二次注塑发泡层7。门槛结构随白车身整体电泳烘烤后，发泡层7将自动发泡膨胀形成软质发泡层7。

本实用新型还提供了一种车辆，包括所述的集成发泡隔板的复合材料补强门槛结构。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本实用新型创造的保护范围之中。

Claims (10)

1.一种集成发泡隔板的复合材料补强门槛结构，其特征在于，包括：

门槛内板(1)，与门槛外板(2)共同组成筒状结构，且所述筒状结构内设有空腔(10)；

补强层(3)，设于所述门槛外板(2)的内壁上，且沿所述筒状结构的延伸方向上设有多个第一加强筋(4)；

隔板(6)，设于相邻的两个所述第一加强筋(4)之间，且所述隔板(6)上设有第二加强筋(5)；

发泡层(7)，设于所述隔板(6)的外壁上，且与所述门槛内板(1)的内壁抵接。

2.根据权利要求1所述的集成发泡隔板的复合材料补强门槛结构，其特征在于，多个所述第一加强筋(4)间隔设置。

3.根据权利要求2所述的集成发泡隔板的复合材料补强门槛结构，其特征在于，所述第一加强筋(4)和第二加强筋(5)包括至少两个板体，且两个所述板体倾斜设置。

4.根据权利要求1-3中任一项所述的集成发泡隔板的复合材料补强门槛结构，其特征在于，所述第一加强筋(4)与所述补强层(3)的接触处设有第一加宽台(8)，所述第一加宽台(8)的横截面大于所述第一加强筋(4)的横截面。

5.根据权利要求4所述的集成发泡隔板的复合材料补强门槛结构，其特征在于，所述隔板(6)与所述补强层(3)的接触处设有第二加宽台(9)，所述第二加宽台(9)的横截面大于所述隔板(6)的横截面。

6.根据权利要求5所述的集成发泡隔板的复合材料补强门槛结构，其特征在于，所述隔板(6)位于所述门槛外板(2)部分的长度大于所述隔板(6)位于所述门槛内板(1)部分的长度。

7.根据权利要求5或6所述的集成发泡隔板的复合材料补强门槛结构，其特征在于，所述门槛内板(1)和门槛外板(2)采用金属材质制作而成，并通过焊接连接成筒状结构。

8.根据权利要求7所述的集成发泡隔板的复合材料补强门槛结构，其特征在于，所述补强层(3)采用连续纤维增强热塑性复合材料制作而成。

9.根据权利要求1所述的集成发泡隔板的复合材料补强门槛结构，其特征在于，所述发泡层(7)为软质发泡层(7)。

10.一种车辆，其特征在于，包括权利要求1-9中任一项所述的集成发泡隔板的复合材料补强门槛结构。

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