CN220785918U - 门槛梁和车辆 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种门槛梁和车辆，门槛梁包括用于与A柱连接的前部、用于与B柱连接的中部和用于与C柱连接的后部，还包括：门槛内板；门槛外板，与所述门槛内板沿长度方向相扣合限定出容纳腔；加强梁，设于所述容纳腔内，且与所述门槛内板和/或所述门槛外板固定连接，所述加强梁具有沿长度方向延伸的溃缩腔和用于与前柱连接的前部；第一CBS接头，设于所述容纳腔内，所述第一CBS接头包括呈半包围结构的第一连接槽，所述第一连接槽具有第一开口，所述加强梁的前部通过所述第一开口嵌装于所述第一连接槽。本申请提供的门槛梁能够提升整车的碰撞性能。

Description

门槛梁和车辆

技术领域

本申请涉及车辆技术领域，具体而言，涉及一种门槛梁和车辆。

背景技术

在车辆碰撞安全事故中，主要有正面碰撞、侧面碰撞、追尾及翻滚等几种碰撞形式。相关数据表明，正面碰撞是所有事故中最常见的碰撞形式，在正面碰撞中，小偏置碰撞(25％重叠碰撞)在世界汽车安全领域正受到越来越多的关注。

在小偏置碰撞测试中，由于碰撞接触位置较小，车身结构遭受碰撞冲击的承载面在纵梁的外侧，大部分的碰撞力会沿传递至车身A柱和门槛梁，再向车身后端的结构传递。

因此，如果门槛梁与A柱连接的强度不足，会导致门槛梁无法有效的溃缩吸能，影响整车在碰撞事故时的安全性能。

发明内容

本申请提供一种门槛梁和车辆，能够提高门槛梁与A柱连接的强度。

门槛梁，包括用于与A柱连接的前部、用于与B柱连接的中部和用于与C柱连接的后部，还包括：

门槛内板；

门槛外板，与所述门槛内板沿长度方向相扣合限定出容纳腔；

加强梁，设于所述容纳腔内，且与所述门槛内板和/或所述门槛外板固定连接，所述加强梁具有沿长度方向延伸的溃缩腔；

第一CBS接头，设于所述容纳腔内，所述第一CBS接头包括呈半包围结构的第一连接槽，所述第一连接槽具有第一开口，所述加强梁的前部通过所述第一开口嵌装于所述第一连接槽。

在一个可选的实施例中，所述第一CBS接头包括后端和用于与A柱连接的前端，在所述后端指向所述前端的方向上，所述第一CBS接头的截面尺寸逐渐增大。

在一个可选的实施例中，所述第一CBS接头的顶面被设置呈倾斜曲面，所述倾斜曲面自所述后端向所述前端斜向上延伸。

在一个可选的实施例中，所述第一CBS接头包括骨架和发泡胶，所述发泡胶附着于所述骨架的外壁；在所述后端指向所述前端的方向上，所述骨架的截面尺寸处处相等。

在一个可选的实施例中，所述第一CBS接头包括骨架和发泡胶，所述发泡胶附着于所述骨架的外壁，所述第一CBS接头具有第一状态和第二状态；

在所述第一状态，所述发泡胶处于发泡开始阶段，所述第一CBS接头的外壁与所述容纳腔的内壁存在第一间隙；

在所述第二状态，所述发泡胶处于发泡完成阶段，所述第一CBS接头的至少部分外壁与所述容纳腔的内壁贴合。

在一个可选的实施例中，所述门槛内板和所述门槛外板均为钢制材料制成，所述加强梁为铝制材料制成，所述加强梁的横截面为目字形，所述溃缩腔包括三个子腔体。

在一个可选的实施例中，所述门槛梁还包括支架，所述支架包括相连的第一连接部和第二连接部，所述第一连接部与所述加强梁焊接，所述第二连接部与所述门槛外板焊接，所述加强梁通过所述支架固定连接于所述门槛外板。

在一个可选的实施例中，所述门槛梁还包括第二CBS接头，所述第二CBS接头设于所述容纳腔，且位于所述中部，所述第二CBS接头还与所述加强梁连接；和/或

所述门槛梁还包括第三CBS接头，所述第三CBS接头设于所述容纳腔，且位于所述后部，所述第三CBS接头还与所述加强梁连接。

在一个可选的实施例中，所述门槛梁还包括第二CBS接头，所述第二CBS接头设于所述容纳腔，且位于所述中部；

其中，所述第二CBS接头设置有两个，两个所述第二CBS接头均包括呈半包围结构的第二连接槽，所述第二连接槽具有第二开口，所述加强梁通过所述第二开口嵌装于所述第二连接槽；两个所述CBS接头被配置成位于B柱相对的两侧。

第二方面，本申请提供一种车辆，包括A柱、B柱和C柱，还包括：上述任一项所述的门槛梁总成。

本申请提供的一种门槛梁，包括第一CBS接头和加强梁，第一CBS接头与加强梁形成一个整体结构，能够有效加强门槛梁与A柱连接的一端的有效截面。当车辆发生小偏置碰撞或正面碰撞时，第一CBS接头和加强梁增大了门槛梁与A柱的力传递面积，提高了门槛梁与A柱的连接强度，使冲击力能够很好的从A柱传递到门槛梁，门槛梁的门槛内板、门槛外板、加强梁和第一CBS接头能够共同承载冲击力，从而能够降低小偏置碰撞和正面碰撞对车辆内部以及乘客的危害。当车辆发生侧碰时，由于加强梁嵌入在第一CBS接头的第一连接槽内，第一CBS接头可以对加强梁有第一定的约束力，防止加强梁因侧面冲击力而翻转导致的门槛梁无法充分吸能。

附图说明

图1是一示范性实施例示出的门槛外板总成的结构示意图；

图2是一示范性实施例示出的门槛梁的结构示意图；

图3是一示范性实施例示出的门槛内板的结构示意图；

图4是一示范性实施例示出的第一CBS接头的结构示意图；

图5是一示范性实施例示出的门槛梁的前部的横截面示意图；

图6是一示范性实施例示出的第二CBS接头的结构示意图；

图7是一示范性实施例示出的第三CBS接头的结构示意图；

图8是一示范性实施例示出的支架的结构示意图。

附图标记说明：11、门槛外板；111、外板翻边；12、门槛内板；121、内板翻边；122、避让部；13、加强梁；131、溃缩腔；14、前部；15、中部；16、后部；20、第一CBS接头；21、骨架；22、发泡胶；23、第一连接槽；30、第二CBS接头；31、第二连接槽；40、第三CBS接头；41、第三连接槽；50、支架；51、第一连接部；52、第二连接部；521、连接翻边。

具体实施方式

这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表本申请构思下的所有实施方式，相反，它们仅是呈现本申请构思的部分装置和方法的例子。

在本申请中使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本申请。除非另作定义，本申请使用的技术术语或者科学术语应当为本申请所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本申请中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。同样，“一个”或者“一”等类似词语也不表示数量限制，而是表示存在至少一个，若仅指代“一个”时会再单独说明。“多个”或者“若干”表示两个及两个以上。除非另行指出，“前部”、“后部”、“下部”和/或“上部”、“顶部”、“底部”等类似词语只是为了便于说明，而并非限于一个位置或者一种空间定向。“包括”或者“包含”等类似词语意指出现在“包括”或者“包含”前面的元件或者物件涵盖出现在“包括”或者“包含”后面列举的元件或者物件及其等同元件或者物件，并不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而且可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。

请参考图1至图8，本申请实施例提供一种门槛梁，其应用于车辆中，车辆包括但不限于轿车、SUV、越野车、皮卡车或其他由动力驱动的非轨道承载的车辆。车辆可以是新能源汽车，包括纯电动汽车、混合动力汽车、插电式混合动力汽车及其他以车载动力电池作为主要动力源或动力源之一的汽车，也可以是传统燃油车。

在一些实施例中，车辆包括与A柱、B柱和车身地板，门槛梁一般设置在车身地板的左右两侧(左右方向指车身的宽度方向)。换句话说，车身地板夹设在两个门槛梁之间。门槛梁包括用于与A柱连接的前部14、用于与B柱连接的中部15和用于与C柱连接的后部16。可以理解的是，前部14、中部15和后部16为一个泛指的区域，其中门槛梁的前部14位于门槛梁的最前端，门槛梁的后部16位于门槛梁的最后端，门槛梁的中部15介于前部14和后部16之间，且恰好与B柱所在的位置对应。另外，本申请实施例中，前、后指：在尾灯指向前灯的方向上，尾灯为后，前灯为前。

请参考图1至图5，门槛梁包括门槛外板11、门槛内板12、加强梁13和第一CBS接头20。门槛外板11和门槛内板12沿长度方向相扣合限定出容纳腔，其中，长度方向指门槛外板11和门槛内板12的长度方向，即车身的长度方向。

加强梁13设于容纳腔内，且与门槛内板12和/或门槛外板11固定连接，加强梁13具有沿长度方向延伸的溃缩腔131。加强梁13通过与门槛内板12和/或门槛外板11连接，可以显著提高车身的刚度和整体强度。并且，加强梁13具有用于吸收能量的溃缩腔131，在发生碰撞时，加强梁13通过溃缩腔131的溃缩吸能可以分散和吸收来自外界的冲击力，保护乘客的安全。

第一CBS(composite body solutions)接头由复合材料制成，具有强度高、重量轻的优点。第一CBS接头20设于容纳腔内，第一CBS接头20包括呈半包围结构的第一连接槽23，第一连接槽23具有第一开口，加强梁13的前部14通过第一开口嵌装于第一连接槽23。如此，第一CBS接头20与加强梁13形成一个整体结构，能够有效加强门槛梁与A柱连接的一端的有效截面。当车辆发生小偏置碰撞或正面碰撞时，第一CBS接头20和加强梁13增大了门槛梁与A柱的力传递面积，提高了门槛梁与A柱的连接强度，使冲击力能够很好的从A柱传递到门槛梁，门槛梁的门槛内板12、门槛外板11、加强梁13和第一CBS接头20能够共同承载冲击力，从而能够降低小偏置碰撞和正面碰撞对车辆内部以及乘客的危害。当车辆发生侧碰时，由于加强梁13嵌入在第一CBS接头20的第一连接槽23内，第一CBS接头20可以对加强梁13有第一定的约束力，防止加强梁13因侧面冲击力而翻转导致的门槛梁无法充分吸能。

在一个实施例中，第一CBS接头20具体包括骨架21和发泡胶22，发泡胶22附着于骨架21的外壁形成完整的第一CBS接头20。其中，骨架21可以为塑料骨架21或尼龙骨架21，以节省成本。因此，相比于较重的全金属，由上述材料形成的第一CBS接头20具有较轻的重量和较低的成本。在其它的一些实施例中，骨架21可以为碳钎维、铝等。

在一个实施例中，第一CBS接头20包括后端和前端。相比于后端，前端更靠近A柱，且用于与A柱连接。在后端指向前端的方向上，即车辆的后车轮指向前车轮的方向，第一CBS接头20的截面尺寸逐渐变大。可以理解的是，门槛梁越靠近A柱，需承受的冲击力也越大，因此将第一CBS接头20的截面尺寸自后端向前端逐渐增大，可以在节省材料的同时，最大化加强门槛梁的有效截面尺寸，以最大化抗衡偏置碰撞或正面碰撞的冲击力。

在进一步的实施例中，在后端指向前端的方向上，骨架21的截面尺寸处处相同。如此设置后，仅需将发泡胶22的用量自后端向前端逐渐增多，即可实现第一CBS接头20的截面尺寸在后端指向前端的方向上逐渐增大，有利于降低第一CBS接头20的制造难度、提高第一CBS接头20的制造速度，以便于第一CBS接头20的批量生产。

在一个实施例中，第一CBS接头20的顶面被设置成倾斜曲面，倾斜曲面自后端向前端斜向上延伸。也就是说，第一CBS接头20越靠近A柱，第一CBS接头20的顶面高度越高。由于A柱为立柱，沿车辆高度方向延伸，且A柱整体位于门槛梁的上部，因此，在第一CBS接头20的截面尺寸自后端向前端逐渐增大的前提下，将第一CBS接头20的顶面设置成斜向上延伸的倾斜曲面，可以增大第一CBS接头20与A柱的连接面积，从而更大化的吸收从A柱传递的冲击力。并且，相比于将第一CBS接头20的顶面设置为直线型或阶梯状，将第一CBS接头20的顶面设置为曲面，可以让冲击力沿第一CBS接头20的传递更加均匀，降低第一CBS接头20因冲击力传递不均匀而损坏的风险。可以理解的是，门槛外板11和门槛内板12扣合形成门槛梁的外壁，门槛梁外壁的顶面也可设置成自后向前斜向上延伸，以配合第一CBS接头20。

请参考图4，并结合图3，在一个实施例中，第一CBS接头20具有第一状态和第二状态，在第一状态下，发泡胶22处于发泡开始阶段，在此阶段下，发泡胶22未充分膨胀，第一CBS接头20的外壁和容纳腔的内壁之间存在第一间隙。在第二状态下，发泡胶22处于发泡完成状态，第一CBS接头20的至少部分外壁与容纳腔的内壁贴合。如此设置后，可以充分利用发泡胶22的特性，在发泡开始阶段，发泡胶22没有充分膨胀，第一CBS接头20的外壁和容纳腔的内壁之间存在间隙，工人可以很容易的将第一CBS接头20安装在容纳腔体内，待安装完成后，在特定条件下可以将发泡胶22充分发泡，使发泡胶22充分膨胀，以使第一CBS接头20的至少部分外壁与容纳腔的内壁贴合，使第一CBS接头20与容纳腔的外壁连接，从而增大门槛梁的有效截面尺寸，达到提高门槛梁的整体强度和刚度的效果。

具体而言，在对门槛内板12和门槛外板11涂装电泳后，可对发泡胶22进行烘烤，使发泡胶22充分固化和膨胀，以使发泡胶22完全发泡。

请参考图6，并结合图3，在一个实施例中，门槛梁还包括第二CBS接头30，第二CBS接头30设于容纳腔内，且第二CBS接头30位于门槛梁与B柱连接的中部15。通过将第二CBS接头30设置在中部15，在侧面柱碰时，能够加强门槛梁在B柱附近的结构强度，减轻侧面碰撞对车内乘员的冲击力。

进一步的，第二CBS接头30可设置有两个，两个第二CBS接头30均包括呈半包围结构的第二连接槽31，第二连接槽31具有第二开口，加强梁13通过第二开口嵌装于第二连接槽31。如此设置后，第二CBS接头30与加强梁13形成一个整体结构，能够有效加强门槛梁在B柱附近的结构强度。当车辆发生侧碰时，由于加强梁13的中间位置嵌入在两个第二CBS接头30的第二连接槽31内，即，第二CBS接头30包覆在加强梁13的外壁上，第二CBS接头30可以对加强梁13有第一定的约束力，能够有效避免加强梁13因侧面冲击力而翻转。

在一个实施例中，两个第二CBS接头30被配置成位于B柱相对的两侧，如此，可以更好的帮助门槛梁分散侧面碰撞时产生的冲击力，能够将碰撞能量从侧面碰撞点更好的传递到门槛梁腔体内，并分散到更大的区域，减轻对乘员室的影响，提供更好的保护。

请参考图7，并结合图3，在一个实施例中，门槛梁还包括第三CBS接头40，第三CBS接头40设于容纳腔内，且第三CBS接头40位于门槛梁与C柱连接的后部16。同理，通过将第三CBS接头40设置在后部16，在发生被追尾等后碰事故时，能够加强门槛梁在C柱附近的结构强度，减轻后侧碰撞对车内成员的冲击力。

进一步的，第三CBS接头40可包括呈半包围结构的第三连接槽41，第三连接槽41具有第三开口，加强梁13通过第三开口嵌装于第三连接槽41内。如此设置后，第三CBS接头40包覆在加强梁13的外壁，第三CBS接头40与加强梁13形成一个整体结构，能够有效加强门槛梁在后部16的结构强度。

需要说明的是，第二CBS接头30和第三CBS接头40的具体成分和具体状态均可参考第一CBS接头20，本申请对此不再赘述。

在一个实施例中，门槛内板12和门槛外板11均为钣金结构，均可采用热成型钢冲压形成，加强梁13为挤压铝型材。其中，门槛内板12可焊接于下车体总成，门槛内板12和门槛外板11的横截面均呈C字型结构，门槛内板12的上下两端延伸有内板翻边121，门槛外板11的上下两端也延伸有外板翻边111，门槛内板12有开口的一侧与门槛外板11有开口的一侧相扣合，并将内板翻边121和外板翻边111焊接，从而将门槛内板12和门槛外板11固定连接，并形成容纳腔。在一个实施例中，门槛内板12设有避让部122，避让部122向远离门槛外板11的方向凹陷，避让部122位于门槛梁的中部15，用于避让B柱。

当然，为了便于加强梁13、第一CBS接头20、第二CBS接头30和第三CBS接头40能够更加容易的安装到容纳腔内，可以先将加强梁13与第一CBS接头20、第二CBS接头30和第三CBS接头40连接，再将连接后的加强梁13第一CBS接头20、第二CBS接头30、第三CBS接头40与门槛外板11连接形成门槛外板11总成，即，门槛外板11总成包括第一CBS接头20、第二CBS接头30和第三CBS接头40、加强梁13和门槛外板11，最后再将门槛外板11总成与门槛内板12连接形成门槛梁。

在一个具体的实施例中，为了实现第一CBS接头20的快装，第一CBS接头20可通过卡扣连接在加强梁13上。加强梁13与门槛外板11可通过金属支架50与门槛外板11焊接。通过支架50连接挤出铝制加强梁13和门槛外板11，可以简化制造和安装过程。支架50可以作为一个中间连接件，提供方便的工作平台，使加强梁13和门槛外板11之间的连接更容易进行，并确保连接的准确性和稳定性。并且，由于加强梁13为铝制材料，门槛外板11为钢制材料，通过使用支架50，可以在这两种不同材料之间建立一个可靠的连接点，克服因材料差异引起的问题，确保连接的可靠性和持久性。在其它的一些实施例中，第一CBS接头20与加强梁13可以采用粘接、铆接等形式连接，加强梁13也可直接焊接于门槛外板11，或者，加强梁13通过螺栓、铆钉等形式与门槛外板11固定连接，但均不限于此。需要说明的是，第二CBS接头30和第三CBS接头40与加强梁13的连接形式可参考第一CBS接头20与加强梁13的连接形式，本申请对此不再赘述。

请参考图8，支架50包括第一连接部51和第二连接部52，第一连接部51呈平板状，与加强梁13的底面焊接，第二连接部52也呈平板状，并与第一连接部51互相垂直，第二连接部52向靠近门槛外板11的一侧延伸，与门槛外板11焊接。进一步的，为了提高第二连接部52与门槛外板11连接的可靠性，第二连接部52还沿门槛外板11的长度方向延伸有连接翻边521，连接翻边521同样与门槛外板11焊接固定。

在一个实施例中，加强梁13的横截面为目字形，即溃缩腔131包括三个子腔体，相比于其它多腔体的加强梁，本申请实施例采用小截面的目字形挤压铝加强梁13，并且在门槛梁的前部14、中部15和后部16均设置了第一CBS接头20、第二CBS接头30和第三CBS接头40来提升门槛梁的强度和刚度。如此，相比于全钢结构、全铝接头或钢铝混合结构的门槛梁，本申请实施例提供的采用钢、铝以及CBS复合材料制成的门槛梁的综合性能更优。其中，综合性能指，门槛梁的重量、成本、纵向截面力、横向截面力、抗扭能力、抗弯刚度等的结合。

在本申请说明书和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。还应当理解，本文中使用的术语“和/或”是指并包含一个或多个相关联的列出项目的任何或所有可能组合。

以上所述仅为本申请的较佳实施例而已，并不用以限制本申请，凡在本申请的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请保护的范围之内。

Claims (10)

1.一种门槛梁，包括用于与A柱连接的前部、用于与B柱连接的中部和用于与C柱连接的后部，其特征在于，还包括：

门槛内板；

门槛外板，与所述门槛内板沿长度方向相扣合限定出容纳腔；

加强梁，设于所述容纳腔内，且与所述门槛内板和/或所述门槛外板固定连接，所述加强梁具有沿长度方向延伸的溃缩腔；

第一CBS接头，设于所述容纳腔内，所述第一CBS接头包括呈半包围结构的第一连接槽，所述第一连接槽具有第一开口，所述加强梁的前部通过所述第一开口嵌装于所述第一连接槽。

2.根据权利要求1所述的门槛梁，其特征在于，所述第一CBS接头包括后端和用于与A柱连接的前端，在所述后端指向所述前端的方向上，所述第一CBS接头的截面尺寸逐渐增大。

3.根据权利要求2所述的门槛梁，其特征在于，所述第一CBS接头的顶面被设置呈倾斜曲面，所述倾斜曲面自所述后端向所述前端斜向上延伸。

4.根据权利要求2所述的门槛梁，其特征在于，所述第一CBS接头包括骨架和发泡胶，所述发泡胶附着于所述骨架的外壁；在所述后端指向所述前端的方向上，所述骨架的截面尺寸处处相等。

5.根据权利要求1至4任一项所述的门槛梁，其特征在于，所述第一CBS接头包括骨架和发泡胶，所述发泡胶附着于所述骨架的外壁，所述第一CBS接头具有第一状态和第二状态；

在所述第一状态，所述发泡胶处于发泡开始阶段，所述第一CBS接头的外壁与所述容纳腔的内壁存在第一间隙；

在所述第二状态，所述发泡胶处于发泡完成阶段，所述第一CBS接头的至少部分外壁与所述容纳腔的内壁贴合。

6.根据权利要求1所述的门槛梁，其特征在于，所述门槛内板和所述门槛外板均为钢制材料制成，所述加强梁为铝制材料制成，所述加强梁的横截面为目字形，所述溃缩腔包括三个子腔体。

7.根据权利要求1所述的门槛梁，其特征在于，所述门槛梁还包括支架，所述支架包括相连的第一连接部和第二连接部，所述第一连接部与所述加强梁焊接，所述第二连接部与所述门槛外板焊接，所述加强梁通过所述支架固定连接于所述门槛外板。

8.根据权利要求1所述的门槛梁，其特征在于，所述门槛梁还包括第二CBS接头，所述第二CBS接头设于所述容纳腔，且位于所述中部，所述第二CBS接头还与所述加强梁连接；和/或

所述门槛梁还包括第三CBS接头，所述第三CBS接头设于所述容纳腔，且位于所述后部，所述第三CBS接头还与所述加强梁连接。

9.根据权利要求8所述的门槛梁，其特征在于，所述门槛梁还包括第二CBS接头，所述第二CBS接头设于所述容纳腔，且位于所述中部；

其中，所述第二CBS接头设置有两个，两个所述第二CBS接头均包括呈半包围结构的第二连接槽，所述第二连接槽具有第二开口，所述加强梁通过所述第二开口嵌装于所述第二连接槽；两个所述CBS接头被配置成位于B柱相对的两侧。

10.一种车辆，包括A柱、B柱和C柱，其特征在于，还包括：

如权利要求1至9任一项所述的门槛梁。