CN220130215U - 车辆门槛结构及车辆 - Google Patents
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Abstract
本公开涉及车辆技术领域，具体涉及一种车辆门槛结构及车辆。本公开提供的车辆门槛结构包括门槛外板、门槛内板和门槛加强梁，所述门槛外板和所述门槛内板围合成容纳腔；所述门槛加强梁设置于所述容纳腔内，所述门槛加强梁的两侧面分别与所述门槛外板和所述门槛内板连接；所述门槛加强梁的内部中空形成有腔体，所述腔体填充有泡沫铝填充物。门槛加强梁设置于门槛内板、门槛外板形成的空腔中，长度方向贯通整个门槛，门槛加强梁的内部中空形成有腔体，腔体内设有泡沫铝填充物，通过缜密的泡沫铝，利用泡沫铝的吸能特性实现对碰撞能量的有效吸收，从而提高车身的稳定性。
Description
技术领域
本公开涉及车辆技术领域，具体涉及一种车辆门槛结构及车辆。
背景技术
电动车、增程车动力电池对于电量的需求日渐增加，导致电池的尺寸逐步增大。更大的电池包不仅对车身门槛的空间有所限制，同时对于C-NCAP(China-New CarAssessment Program)柱碰的结果得分更为严苛，门槛较小的变形量就可能对动力电池包造成挤压，也对其它几项评价指标带来负向影响。
传统的门槛总成结构内部采用传统钢制加强板，在车身发生碰撞时，碰撞能量的吸收有限。
实用新型内容
为了解决上述技术问题，本公开提供了一种车辆门槛结构及车辆。
本公开第一方面提供了一种车辆门槛结构，包括：门槛外板、门槛内板和门槛加强梁，所述门槛外板和所述门槛内板围合成容纳腔；
所述门槛加强梁设置于所述容纳腔内，所述门槛加强梁的两侧面分别与所述门槛外板和所述门槛内板连接；
所述门槛加强梁的内部中空形成有腔体，所述腔体填充有泡沫铝填充物。
进一步的，所述门槛外板包括外底板、外侧板及外面板，所述外底板和所述外侧板设于所述外面板沿其高度方向的两侧，所述外底板和所述外侧板从所述外面板相对所述门槛内板的一侧朝向所述门槛内板的方向延伸；
所述门槛内板包括内底板、内侧板及内面板，所述内底板和所述内侧板设于所述内侧板沿其高度方向的两侧，所述内底板和所述内侧板从所述内面板相对所述门槛外板的一侧朝向所述门槛外板的方向延伸；
所述外底板、所述外面板、所述外侧板、所述内侧板、所述内面板及所述内底板围合成所述容纳腔，且所述门槛加强梁的两侧面分别与所述外面板及所述内面板连接。
进一步的，沿所述门槛加强梁的高度方向，所述门槛加强梁的上部与所述内侧板及所述外侧板之间均具有间隙，形成第一子腔体；所述门槛加强梁的下部与所述内底板及所述外底板之间均具有间隙，形成第二子腔体。
进一步的，还包括支架，所述支架包括支撑板和与所述支撑板分别连接的第一连接板和第二连接板，所述第一连接板和所述第二连接板间隔设置；
所述支架设于所述第一子腔体，所述支撑板与所述门槛加强梁的上部抵接，并通过紧固件连接；所述第一连接板远离所述支撑板的一端设有第一延伸板，所述第一延伸板与所述外侧板连接；所述第二连接板远离所述支撑板的一端设有第二延伸板，所述第二延伸板与所述外侧板连接；
和/或，
所述支架设于所述第二子腔体，所述支撑板与所述门槛加强梁的下部抵接，并通过紧固件连接；所述第一连接板远离所述支撑板的一端设有第一延伸板，所述第一延伸板与所述外底板连接；所述第二连接板远离所述支撑板的一端设有第二延伸板，所述第二延伸板与所述外底板连接。
进一步的，所述支撑板和所述第一连接板及所述第二连接板通过第一折弯部连接，所述第一折弯部设有第一加强筋，第一加强筋朝向远离所述外侧板的方向隆起；
所述第一连接板和所述第一延伸板之间及所述第二连接板和所述第二延伸板之间均通过第二折弯部连接，所述第二折弯部设有第二加强筋，所述第二加强筋朝向靠近所述外侧板的方向隆起。
进一步的，所述门槛内板设有朝向所述门槛加强梁凸出的凸起部，所述门槛加强梁的一侧与所述凸起部连接，所述门槛加强梁的另一侧与所述门槛外板通过紧固件连接。
进一步的，所述门槛加强梁沿所述门槛外板的长度方向延伸，所述门槛加强梁的长度与所述容纳腔的长度相同。
进一步的，沿垂直于所述门槛加强梁长度方向，所述门槛加强梁的截面呈矩形，所述泡沫铝与所述门槛加强梁通过结构胶粘接。
进一步的，所述第一连接板的中间区域设有第一减重孔；
和/或，所述第二连接板的中间区域设有第二减重孔。
本公开第二方面提供了一种车辆，包括第一方面所述的车辆门槛结构。
进一步的，所述门槛内板分别与A柱下部、前座椅前横梁、前座椅后横梁和后地板前横梁连接。
本公开实施例提供的技术方案与现有技术相比具有如下优点：
本公开实施例提供的车辆门槛结构包括：门槛外板、门槛内板和门槛加强梁，门槛外板和门槛内板围合成容纳腔；门槛加强梁设置于容纳腔内，门槛加强梁的两侧面分别与门槛外板和门槛内板连接；门槛加强梁设置于门槛内板、门槛外板形成的空腔中。门槛加强梁的内部中空形成有腔体，腔体内设有泡沫铝填充物，本公开通过缜密的泡沫铝，利用泡沫铝的吸能特性实现对碰撞能量的有效吸收，从而提高车身的稳定性。
附图说明
图1为本公开实施例所述车辆门槛结构的结构示意图；
图2为图1的A-A向剖视图；
图3为本公开实施例所述车辆门槛结构中门槛加强梁的结构示意图；
图4为本公开实施例所述车辆门槛结构中门槛加强梁的另一种结构示意图；
图5为本公开实施例所述车辆门槛结构中门槛加强梁的截面图；
图6为本公开实施例所述车辆门槛结构中支架的结构示意图；
图7为本公开实施例所述车辆的结构示意图；
图8为泡沫铝的结构示意图；
图9为泡沫铝的另一种结构示意图；
图10为应用本公开实施例所述车辆门槛结构前，碰撞过程开裂产生的失稳风险点的结构示意图；
图11为本公开实施例所述车辆门槛结构应用后，碰撞过程开裂产生的失稳风险点的结构示意图。
附图标记：1、门槛外板；11、外底板；12、外侧板；13、外面板；2、门槛内板；21、内底板；22、内侧板；23、内面板；3、容纳腔；31、第一子腔体；32、第二子腔体；4、门槛加强梁；41、腔体；5、泡沫铝；6、支架；61、支撑板；62、第一连接板；621、第一减重孔；63、第二连接板；631、第二减重孔；64、第一延伸板；65、第二延伸板；71、A柱下部；72、前座椅前横梁；73、前座椅后横梁；74、后地板前横梁；8、紧固件；91、第一加强筋；92、第二加强筋。
具体实施方式
为了能够更清楚地理解本公开的上述目的、特征和优点，下面将对本公开的方案进行进一步描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本公开的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本公开，但本公开还可以采用其他不同于在此描述的方式来实施；显然，说明书中的实施例只是本公开的一部分实施例，而不是全部的实施例。
结合图1、图2、图3、图4、图5和图6所示，本公开实施例提供的车辆门槛结构包括：门槛外板1、门槛内板2和门槛加强梁，门槛外板1和门槛内板2围合成容纳腔3；门槛加强梁设置于容纳腔3内，门槛加强梁的两侧面分别与门槛外板1和门槛内板2连接；门槛加强梁的内部中空形成有腔体41，腔体41填充有泡沫铝5填充物，通过缜密的泡沫铝5，利用泡沫铝5的吸能特性实现对碰撞能量的有效吸收，从而提高车身的稳定性。
门槛加强梁的长度与容纳腔3的长度一致，门槛加强梁设置于门槛内板2、门槛外板1形成的空腔中，长度方向贯通整个门槛，从而实现碰撞力的多向分散，提高对于碰撞能量的吸收，从而提高车身的稳定性。
本公开实施例提供的车辆门槛梁结构可以解决车身在C-NCAP柱碰试验中，因变形导致对动力电池包侵入量大，电芯受损问题；以及改善试验中驾驶员座椅位移量偏大、车门/B柱相对于座椅中线的位移偏大问题。
可选的，门槛加强梁底部通过电阻点焊与门槛外板1进行连接，外侧面通过螺栓与门槛外板1、侧围进行螺接，内侧面通过结构胶与门槛内板2进行粘接。通过优化门槛加强梁的连接，使其在碰撞过程中不易脱落，有效进行碰撞力的传递。
在一些具体的实施方式中，门槛加强梁沿门槛外板1的长度方向延伸，门槛加强梁的长度与容纳腔3的长度相同，门槛加强梁设置于门槛内板2、门槛外板1形成的空腔中，长度方向贯通整个门槛，从而实现柱碰撞力的多向分散，提高对于碰撞能量的吸收，从而提高车身的稳定性。
泡沫铝金相示意图如图8和图9所示，图8为闭孔，图9为通孔，本实施例优选闭孔结构。
本公开实施例提供的车辆门槛结构采用铝型材为主结构，将碰撞力向上传递至A柱下部71、前座椅前横梁72、前座椅后横梁73、后地板前横梁74，实现碰撞力的多向传递。
可选的，门槛加强梁4采用铝挤出工艺，结构规则稳定，生产工艺简单。长度基本覆盖整个门槛，沿门槛加强梁4长度方向的垂直方向，门槛加强梁4的截面的宽度方向Y的距离大于高度方向Z的距离，即截型设计为矩形结构，方便泡沫铝5填充的同时，宽度方向Y的距离较宽的设计可抵抗碰撞过程造成的门槛的过度变形，有利于碰撞力向A柱下部71、前座椅前横梁72、前座椅后横梁73、后地板前横梁74等位置的传递。
在一些实施例中，泡沫铝5填充物选用密度约0.3g/cm3的发泡工艺，整体重量较小，大幅改善门槛加强梁对于能量的吸收性能的同时，对于整车重量的影响也极为微弱，保障了整车续航里程的达成。泡沫铝5填充物通过结构胶与门槛加强梁4粘接，使其在碰撞过程中不易脱落，有效进行碰撞力的传递。
泡沫铝5填充物的制造工艺较为简单，通过催化物增加铝液黏度，加入发泡剂搅拌发泡。整个过程温度控制、搅拌方式等条件需严格进行控制。泡沫铝5填充物兼有连续金属相和分散空气相的特点，其吸能特性最高可达到25J/cm3，密度仅0.3g/cm3。通常泡沫铝5填充物分为闭孔、通孔两种形式，本实施例考虑结构胶的应用优选闭孔结构。
如图2所示，门槛外板包括外底板11、外侧板12及外面板13，外底板11和外侧板12设于外面板13沿其高度方向Z的两侧。外底板11和外侧板12从外面板13相对门槛内板2的一侧朝向门槛内板2的方向延伸；门槛内板2包括内底板21、内侧板22及内面板23，内底板21和内侧板22设于内侧板22沿其高度方向Z的两侧，内底板21和内侧板22从内面板23相对门槛外板1的一侧朝向门槛外板1的方向延伸；外底板11、外面板13、外侧板12、内侧板22、内面板23及内底板21围合成容纳腔3，且门槛加强梁的两侧面分别与外面板13及内面板23连接，从而实现碰撞力的多向分散，提高对于碰撞能量的吸收，从而提高车身的稳定性。高度方向Z可以与车辆的高度方向一致，也可以大致与车辆的高度方向一致。
在一些具体的实施方式中，沿门槛加强梁的高度方向Z，高度方向Z可以与车辆的高度方向一致，也可以大致与车辆的高度方向一致。门槛加强梁的上部与内侧板22及外侧板12之间均具有间隙，形成第一子腔体31；门槛加强梁的下部与内底板21及外底板11之间均具有间隙，形成第二子腔体32。当发生碰撞时，第一子腔体31和第二子腔体32一方面可以形成门槛加强梁的溃散空间，另一方面可以起到缓冲吸能的作用，可以提高对于碰撞能量的吸收，从而提高车身的稳定性。在一些具体的实施方式中，沿垂直于门槛加强梁4长度方向，门槛加强梁4的截面呈矩形，泡沫铝5与门槛加强梁4通过结构胶粘接，方便泡沫铝5填充的同时，横向较宽的设计可抵抗碰撞过程造成的门槛的过度变形，有利于碰撞力向A柱下部71、前座椅前横梁72、前座椅后横梁73、后地板前横梁74等位置的传递。
在门槛加强梁4上设计有拉铆螺母，通过螺接的方式实现门槛加强梁4与支架6的连接。
在一些具体的实施方式中，还包括支架6，支架6包括支撑板61和与支撑板61分别连接的第一连接板62和第二连接板63，第一连接板62和第二连接板63间隔设置，可以使支架6呈“几”字型结构，重量轻刚度好，可以达成对门槛加强梁及填充物的支撑。
在一些具体的实施方式中，支架6设于第一子腔体31，支撑板61与门槛加强梁4的上部抵接，并通过紧固件连接；第一连接板62远离支撑板61的一端设有第一延伸板64，第一延伸板64与外侧板12连接；第二连接板63远离支撑板61的一端设有第二延伸板65，第二延伸板65与外侧板12连接，一方面可以达成对门槛加强梁及填充物的支撑，使其在碰撞过程中不易脱落，另一方便利于碰撞发生时，实现碰撞力的多向分散，提高对于碰撞能量的吸收，从而提高车身的稳定性。可选的，第一延伸板64和第二延伸板65分别与外侧板12通过焊接连接。
在一些具体的实施方式中，支架6设于第二子腔体32，支撑板61与门槛加强梁4的下部抵接，并通过紧固件连接；第一连接板62远离支撑板61的一端设有第一延伸板64，第一延伸板64与外底板11连接；第二连接板63远离支撑板61的一端设有第二延伸板65，第二延伸板65与外底板11连接。一方面可以达成对门槛加强梁及填充物的支撑，使其在碰撞过程中不易脱落，另一方便利于碰撞发生时，实现碰撞力的多向分散，提高对于碰撞能量的吸收，从而提高车身的稳定性。可选的，第一延伸板64和第二延伸板65分别与外底板11通过焊接连接。
支架6的数量可以为两个，也可以为三个或多个，当支架6为两个时，两个支架6沿门槛加强梁的延伸方向间隔设置。当支架6为多个时，多个支架6沿门槛加强梁的延伸方向间隔设置。
门槛加强梁4由支架6进行Z向支撑，缩少了门槛加强梁的截面积，减轻了门槛加强梁的自身重量，有利于车身轻量化设计，同时降低了生产成本。
在一些具体的实施方式中，第一连接板62设有第一减重孔621；和/或，第二连接板63设有第二减重孔631。进一步降低重量的同时改善车辆门槛结构内部的电泳效果。
在一些具体的实施方式中，第一连接板62和第二连接板63均设有加强筋。可以提高支架6的强度。
在一些具体的实施方式中，支撑板61和第一连接板62及第二连接板63通过第一折弯部连接，第一折弯部设有第一加强筋91，第一加强筋91朝向远离外侧板12的方向隆起，可以提高支撑板61和第一连接板62之间以及支撑板61和第二连接板63之间的稳定性，提高支架6的强度。可选的，隆起形成的第一加强筋91可以由冲压形成。
第一连接板62和第一延伸板64之间及第二连接板63和第二延伸板65之间均通过第二折弯部连接，第二折弯部设有第二加强筋92，第二加强筋92朝向靠近外侧板12的方向隆起，可以提高第一连接板62和第一延伸板64之间及第二连接板63和第二延伸板65之间的稳定性，提高支架6的强度。可选的，隆起形成的第二加强筋92可以由冲压形成。
在一些具体的实施方式中，门槛内板2设有朝向门槛加强梁4凸出的凸起部，门槛加强梁4的一侧与凸起部连接，可选的，门槛加强梁4的一侧与门槛内板2通过结构胶连接。门槛加强梁4的另一侧与门槛外板1通过紧固件8连接，使其在碰撞过程中不易脱落，有效进行碰撞力的传递。
如图7所示，本公开实施例提供的车辆包括本公开实施例提供的车辆门槛结构。本公开实施例提供的车辆与本公开实施例提供的车辆门槛结构具有相同的优势。
在一些具体的实施方式中，门槛内板2分别与A柱下部71、前座椅前横梁72、前座椅后横梁73和后地板前横梁74连接。本实施例可以有效抵抗柱碰试验中刚性柱子对于门槛的冲击，将力多向分散至A柱下部71、前座椅前横梁72、前座椅后横梁73、后地板前横梁74；同时其中门槛加强梁4填充的泡沫铝5材质可有效吸收碰撞过程产生的能量，实现碰撞能量的有效分解。泡沫铝5填充的门槛加强梁采用铝型材为主的门槛加强梁4结构，将碰撞力向上传递至A柱下部71、前座椅前横梁72、前座椅后横梁73、后地板前横梁74，实现碰撞力的多向传递。
如表1所示，经过本发明的应用，有效改善在C-NCAP柱碰试验中各项评价指标。
表1应用前后试验仿真指标对比
结合图10和图11所示，本公开实施例的方案对于碰撞过程开裂产生的失稳风险点有明显改善效果。
需要说明的是，在本文中，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
Claims (11)
1.一种车辆门槛结构，其特征在于，包括：门槛外板、门槛内板和门槛加强梁，所述门槛外板和所述门槛内板围合成容纳腔；
所述门槛加强梁设置于所述容纳腔内，所述门槛加强梁的两侧面分别与所述门槛外板和所述门槛内板连接；
所述门槛加强梁的内部中空形成有腔体，所述腔体填充有泡沫铝填充物。
2.根据权利要求1所述的车辆门槛结构，其特征在于，所述门槛外板包括外底板、外侧板及外面板，所述外底板和所述外侧板设于所述外面板沿其高度方向的两侧，所述外底板和所述外侧板从所述外面板相对所述门槛内板的一侧朝向所述门槛内板的方向延伸；
所述门槛内板包括内底板、内侧板及内面板，所述内底板和所述内侧板设于所述内侧板沿其高度方向的两侧，所述内底板和所述内侧板从所述内面板相对所述门槛外板的一侧朝向所述门槛外板的方向延伸；
所述外底板、所述外面板、所述外侧板、所述内侧板、所述内面板及所述内底板围合成所述容纳腔，且所述门槛加强梁的两侧面分别与所述外面板及所述内面板连接。
3.根据权利要求2所述的车辆门槛结构，其特征在于，沿所述门槛加强梁的高度方向，所述门槛加强梁的上部与所述内侧板及所述外侧板之间均具有间隙，形成第一子腔体；所述门槛加强梁的下部与所述内底板及所述外底板之间均具有间隙，形成第二子腔体。
4.根据权利要求3所述的车辆门槛结构，其特征在于，还包括支架，所述支架包括支撑板和与所述支撑板分别连接的第一连接板和第二连接板，所述第一连接板和所述第二连接板间隔设置；
所述支架设于所述第一子腔体，所述支撑板与所述门槛加强梁的上部抵接，并通过紧固件连接；所述第一连接板远离所述支撑板的一端设有第一延伸板，所述第一延伸板与所述外侧板连接；所述第二连接板远离所述支撑板的一端设有第二延伸板，所述第二延伸板与所述外侧板连接；
和/或，
所述支架设于所述第二子腔体，所述支撑板与所述门槛加强梁的下部抵接，并通过紧固件连接；所述第一连接板远离所述支撑板的一端设有第一延伸板，所述第一延伸板与所述外底板连接；所述第二连接板远离所述支撑板的一端设有第二延伸板，所述第二延伸板与所述外底板连接。
5.根据权利要求4所述的车辆门槛结构，其特征在于，所述支撑板和所述第一连接板及所述第二连接板通过第一折弯部连接，所述第一折弯部设有第一加强筋，第一加强筋朝向远离所述外侧板的方向隆起；
所述第一连接板和所述第一延伸板之间及所述第二连接板和所述第二延伸板之间均通过第二折弯部连接，所述第二折弯部设有第二加强筋，所述第二加强筋朝向靠近所述外侧板的方向隆起。
6.根据权利要求1所述的车辆门槛结构，其特征在于，所述门槛内板设有朝向所述门槛加强梁凸出的凸起部，所述门槛加强梁的一侧与所述凸起部连接，所述门槛加强梁的另一侧与所述门槛外板通过紧固件连接。
7.根据权利要求1所述的车辆门槛结构，其特征在于，所述门槛加强梁沿所述门槛外板的长度方向延伸，所述门槛加强梁的长度与所述容纳腔的长度相同。
8.根据权利要求1所述的车辆门槛结构，其特征在于，沿垂直于所述门槛加强梁长度方向，所述门槛加强梁的截面呈矩形，所述泡沫铝与所述门槛加强梁通过结构胶粘接。
9.根据权利要求5所述的车辆门槛结构，其特征在于，所述第一连接板的中间区域设有第一减重孔；
和/或，所述第二连接板的中间区域设有第二减重孔。
10.一种车辆，其特征在于，包括权利要求1至9任一项所述的车辆门槛结构。
11.根据权利要求10所述的车辆，其特征在于，所述门槛内板分别与A柱下部、前座椅前横梁、前座椅后横梁和后地板前横梁连接。
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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| CN202321589705.2U Active CN220130215U (zh) | 2023-06-20 | 2023-06-20 | 车辆门槛结构及车辆 |
Country Status (1)
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| CN (1) | CN220130215U (zh) |
-
2023
- 2023-06-20 CN CN202321589705.2U patent/CN220130215U/zh active Active
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|---|---|---|---|
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |