CN112441130A - 一种汽车门槛梁、车身及汽车 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种汽车门槛梁、车身及汽车，该汽车门槛梁包括门槛梁本体和加强件；所述门槛梁本体的一端与车辆的A柱下方相连，所述门槛梁本体的内部为中空结构；所述加强件设于所述门槛梁本体与所述A柱下方对应位置处的中空结构内；所述加强件包括骨架和结构胶，所述结构胶设于所述骨架与所述门槛梁本体的内壁之间，所述结构胶能够膨胀以支撑所述门槛梁本体。本发明相对于现有技术，可以有效减少门槛梁的变形量，保证整车碰撞性能，提高了车辆的安全性能；另外，采用塑料骨架和结构胶能够大幅降低门槛梁的重量，有利于车辆的轻量化设计，并且可以节约制造成本。

Description

一种汽车门槛梁、车身及汽车

技术领域

本发明涉及汽车白车身技术领域，尤其涉及一种汽车门槛梁、车身及汽车。

背景技术

随着汽车行业的发展，人们对汽车驾驶的安全性要求也日益提高。汽车的整车安全性能是反映汽车设计水平的重要指标之一，也是影响消费者心理的关键因素。车辆(尤其是乘用车)在交通碰撞事故中最大程度地减少乘员的死亡率和受伤程度是整车研发和制造的核心设计技术。在交通事故中，汽车受到侧面撞击的概率非常高，因此，如何在汽车受到侧面撞击时保证乘员的安全尤为重要。

汽车车身有三类立柱，从前往后依次为A柱、B柱、C柱。对于轿车而言，立柱除了支撑作用，也起到门框的作用。其中，A柱是左前方和右前方连接车顶和前舱的连接柱。在车辆碰撞过程中，A柱的结构强度在正面和偏置碰撞撞中起着非常重要的作用，且A柱的结构强度直接影响乘员舱的结构完整性和乘员的生存空间。机动车车体通常具有沿车体纵向延伸以界定前后车门开口底部的汽车门槛梁结构，在车辆的侧面碰撞中，由于集中的应力，使得车身的门槛会严重变形。随着门槛变形程度增加，并且进入到车辆的中心填料的量会增加，使得乘员可能会受到更严重的伤害。因此，汽车门槛梁是车身的关键零部件，对于整车的结构强度、刚度及碰撞性能有着重要的作用，汽车门槛梁结构是保障汽车侧面碰撞安全性能的重要结构。

汽车门槛梁通常被焊接至A柱、B柱和C柱的对应位置，A柱下部与门槛搭接的区域，由于焊接工艺的影响及设计要求，此处的结构较弱，搭接区域刚性与强度不足，吸能空间有限。整车在发生25偏置碰撞时，易出现A柱下部区域的门槛梁变形严重，导致侵入量过大问题，进而影响车辆的安全性能。现有技术中一般采用更改门槛截面或增加门槛壁厚的方式对门槛进行加强，这两种方式相对地都增加了门槛梁的重量，不利于车辆的轻量化设计，且工艺较为复杂，制造成本较高。

因此，有必要提出一种改进的汽车门槛梁，以解决上述技术问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种汽车门槛梁，用以克服现有技术中的汽车门槛梁在发生侧碰时，易出现A柱下部区域门槛梁变形严重，从而导致侵入量过大的技术问题。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种汽车门槛梁，包括门槛梁本体和加强件；所述门槛梁本体的一端与车辆的A柱下方相连，所述门槛梁本体的内部为中空结构；所述加强件设于所述门槛梁本体与所述A柱下方对应位置处的中空结构内；所述加强件包括骨架和结构胶，所述结构胶设于所述骨架与所述门槛梁本体的内壁之间，所述结构胶能够膨胀以支撑所述门槛梁本体。

进一步地，所述门槛梁本体的内部还设有用于将所述中空结构细分为若干个空腔的传力梁，所述门槛梁本体与所述A柱下方对应位置处具有第一空腔，所述加强件设于所述第一空腔内。

进一步地，所述骨架的形状与所述第一空腔相适配，所述骨架沿长度方向的两端设有卡爪，所述骨架通过所述卡爪卡接于所述第一空腔的腔壁。

进一步地，所述加强件的两端分别位于所述门槛梁本体与所述A柱贴合平面处的前后两侧，所述加强件的端部距所述贴合平面处的距离为60～100mm。

进一步地，所述骨架的内部沿所述加强件的长度方向设置有若干加强筋，所述加强筋呈“X”形。

进一步地，所述骨架的材质为工程塑料；所述门槛梁本体的材质为铝型材。

进一步地，所述骨架的材质为PA66+GF30。

进一步地，所述骨架与所述第一空腔的腔壁之间的间隙为1.5～3mm。

相应地，本发明提供一种车身，该车身包括上述的汽车门槛梁。

相应地，本发明提供一种汽车，该汽车包括上述的车身。

实施本发明，具有如下有益效果：

(1)本发明的汽车门槛梁、车身及汽车，通过加强件对A柱下部易变形区域进行加固支撑，加强件采用塑料骨架和结构胶，结构胶膨胀后能够较好的支撑铝型材门槛本体的型腔，使门槛梁受力均匀，可以有效减少门槛梁的变形量，保证整车碰撞性能，提高了车辆的安全性能。

(2)本发明的汽车门槛梁、车身及汽车，采用加强件进行局部支撑保证汽车门槛梁的防撞性能，无需全部更改门槛梁的整个型腔，也不需要增加门槛梁的壁厚，相对于现有技术中采用更改截面或增加壁厚对门槛进行加强的方式，便于制造，而且采用塑料骨架和结构胶能够大幅降低门槛梁的重量，有利于车辆的轻量化设计，并且可以节约制造成本。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案和优点，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，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它附图。

图1是本发明实施例中的汽车门槛梁的截面示意图；

图2是本发明实施例中的汽车门槛梁的结构示意图；

图3是本发明实施例中的加强件的结构示意图；

其中，图中附图标记对应为：1-门槛梁本体、11-第一传力梁、12-第二传力梁、111-第一空腔、2-加强件、21-加强筋、22-卡爪。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合实施例对本发明作进一步地详细描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“第一”、“第二”、“第三”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；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相连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发明中的具体含义。

实施例

本实施例中，参阅图1-3，提供了一种汽车门槛梁，包括门槛梁本体1和加强件2；门槛梁本体1的一端与车辆的A柱下方相连，门槛梁本体1的内部为中空结构；加强件2的位置与A柱下方相对应，加强件2设于门槛梁本体1与A柱下方对应位置处的的中空结构内；加强件2包括骨架和结构胶，结构胶设于骨架与门槛梁本体1的内壁之间，结构胶能够膨胀以支撑门槛梁本体1。本实施例的汽车门槛梁，通过加强件对A柱下部的门槛梁本体1易变形区域进行加固支撑，安装完成待涂装加热后，结构胶膨胀能够较好的支撑门槛梁本体1，使门槛梁受力均匀，可以有效地减少门槛梁本体1的变形量，有利于提高整车的碰撞性能。本实施例的汽车门槛梁，一方面，在不改变门槛梁本体结构的基础上，解决了偏置碰撞时A柱下部区域门槛梁变形严重，导致侵入量过大的问题，降低了可能对乘员造成的伤害，从而提高车辆发生侧碰时的安全系数。另一方面，采用骨架结合结构胶的加强件2，大大地减轻了车辆门槛梁的重量，有利于车辆的轻量化设计。

本实施例中，门槛梁本体1的材质为铝型材，采用该材质的门槛梁本体1，重量小，结构强度大，有利于汽车轻量化设计。门槛梁本体1内部还设有用于将中空结构细分为若干个空腔的传力梁，门槛梁本体1与A柱下方对应位置处具有第一空腔111，加强件2设于第一空腔111内。传力梁包括至少一个第一传力梁11和至少一个第二传力梁12，第一传力梁11沿竖直方向设置，第二传力梁12沿水平方向设置，第一传力梁11和第二传力梁12均沿车身长度方向延伸，使得门槛梁本体1形成利于吸能的网格式盒状结构，可以满足在车辆发生正面碰撞和侧面碰撞时对刚度和强度的需求，有利于降低了零件的重量和成本。而且，传力梁的设置还增加了门槛梁本体1的强度，该门槛梁本体1形成的具有格栅式空腔的框架结构，使得车辆的防撞性能更加突出、优异。

需要说明的是，门槛梁本体1内部传力梁的设置不限于本实施例中所述，在其他的实施例中，也可以将传力梁设置为其他的形状和布局，以满足汽车门槛梁的设计需要。

在一个具体的实施方式中，骨架的形状与第一空腔111相适配，骨架沿长度方向的两端设有卡爪22，骨架通过卡爪22卡接于第一空腔111的腔壁，以使骨架与门槛梁本体1稳定可靠地连接。

在其他的一些实施方式中，可根据需要设置多个卡爪22，以增加骨架与第一空腔111的腔壁连接的稳固性，进而增强门槛的结构稳定性。

需要说明的是，骨架与门槛梁本体1的连接方式不限于上述的卡接，也可以采用其他的固定方式，只要能够实现上述相同的功能即可。

本实施例中，根据偏置碰撞时的传力通道，仅对受力区域进行加强，加强件2的两端分别位于门槛梁本体1与所述A柱贴合平面处的前后两侧，加强件2的端部距贴合平面处的距离为60～100mm。超出此区域范围后加强件2的贡献度会快速下降，即增加较强的结构但对碰撞性能贡献较小。

本实施例中，参阅图3，骨架的内部沿加强件2的长度方向设置有若干加强筋21，加强筋21对门槛梁的受力方向进行加强，以增加门槛的结构强度，并使得在发生侧碰时能够及时地、有效地引导侧碰力的传递和分散，在提高门槛梁的整体碰撞强度的同时，减轻了门槛梁的重量，满足了车辆的轻量化要求。

在一个具体的实施方式中，加强筋21呈“X”形，“X”形加强筋21有利于提升门槛的整体强度，使得门槛梁上各部位受力均匀，提高了门槛梁的防撞性能。

当然，在其他的实施例中，骨架内部的加强筋21也可以是其他的形状，也可以是其他的方向，只要能够实现上述相同的功能即可。

作为一种优选的实施方式，骨架的材质为工程塑料，一方面，工程塑料的机械强度高，可对门槛梁本体1起到较好的支撑和加固作用，另一方面，重量轻，有利于减轻门槛的重量，便于车辆的轻量化设计。

进一步优选地，骨架的材质为PA66+GF30，PA66+GF30的材质具有高强度的特性，适用于汽车零部件，骨架采用该材质，能够保证门槛梁本体1在车辆发生碰撞时不易变形，对门槛梁本体1起到更好的支撑作用，有利于提高车辆的碰撞性能。

需要说明的是，加强件2的骨架材质不限于上述的PA66+GF30，在其他的实施例中，骨架也可以采用其他种类的工程塑料，只要能够实现上述相同的功能即可。

在一个具体的实施方式中，为便于加强件2的安装，并且考虑为结构胶的膨胀预留空间，骨架与第一空腔111的内腔壁之间的间隙为1.5～3mm。

在一个优选的实施方式中，骨架与第一空腔111的内腔壁之间的间隙为2mm，以使结构胶膨胀后能够有效地支撑门槛梁本体1。

本实施例中的汽车门槛梁，加强件2与门槛梁本体1的连接方式为卡接，骨架材质为硬塑料，辅助材质为结构胶，结构加强原理为结构胶膨胀后，填充所在第一空腔111，对填充位置的整体区域进行加强，铝型材门槛梁本体1在该填充位置几乎无形变，有利于保证整车碰撞性能，极大地提高了车辆的安全性能。而且采用塑料骨架和结构胶能够大幅降低门槛梁的重量，满足了车辆的轻量化设计要求，并且可以节约制造成本。

相应地，本发明提供一种车身，该车身包括如上实施例中的汽车门槛梁。车身采用该汽车门槛梁，可以有效地减少门槛梁的变形量，有利于提高整车的碰撞性能，进而提高车辆的安全性；有利于车辆的轻量化设计；工艺较为简单，制造成本较低。

相应地，本发明提供一种汽车，该汽车包括如上实施例中的车身，汽车采用该车身，有利于提高碰撞安全性能，同时满足了车辆的轻量化设计要求。

本发明的上述实施例，具有如下有益效果：

(1)本发明的汽车门槛梁、车身及汽车，通过加强件对A柱下部易变形区域进行加固支撑，加强件采用塑料骨架和结构胶，结构胶膨胀后能够较好的支撑铝型材门槛本体的型腔，使门槛梁受力均匀，可以有效减少门槛梁的变形量，保证整车碰撞性能，提高了车辆的安全性能。

(2)本发明的汽车门槛梁、车身及汽车，采用加强件进行局部支撑保证汽车门槛梁的防撞性能，无需全部更改门槛梁的整个型腔，也不需要增加门槛梁的壁厚，相对于现有技术中采用更改截面或增加壁厚对门槛进行加强的方式，便于制造，而且采用塑料骨架和结构胶能够大幅降低门槛梁的重量，有利于车辆的轻量化设计，并且可以节约制造成本。

以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种汽车门槛梁，其特征在于，包括门槛梁本体(1)和加强件(2)；

所述门槛梁本体(1)的一端与车辆的A柱下方相连，所述门槛梁本体(1)的内部为中空结构；

所述加强件(2)设于所述门槛梁本体(1)与所述A柱下方对应位置处的中空结构内；

所述加强件(2)包括骨架和结构胶，所述结构胶设于所述骨架与所述门槛梁本体(1)的内壁之间，所述结构胶能够膨胀以支撑所述门槛梁本体(1)。

2.根据权利要求1所述的汽车门槛梁，其特征在于，所述门槛梁本体(1)的内部还设有用于将所述中空结构细分为若干个空腔的传力梁，所述门槛梁本体(1)与所述A柱下方对应位置处具有第一空腔(111)，所述加强件(2)设于所述第一空腔(111)内。

3.根据权利要求2所述的汽车门槛梁，其特征在于，所述骨架的形状与所述第一空腔(111)相适配，所述骨架沿长度方向的两端设有卡爪(22)，所述骨架通过所述卡爪(22)卡接于所述第一空腔(111)的腔壁。

4.根据权利要求1所述的汽车门槛梁，其特征在于，所述加强件(2)的两端分别位于所述门槛梁本体(1)与所述A柱贴合平面处的前后两侧，所述加强件(2)的端部距所述贴合平面处的距离为60～100mm。

5.根据权利要求1所述的汽车门槛梁，其特征在于，所述骨架的内部沿所述加强件(2)的长度方向设置有若干加强筋(21)，所述加强筋(21)呈“X”形。

6.根据权利要求1所述的汽车门槛梁，其特征在于，所述骨架的材质为工程塑料；所述门槛梁本体(1)的材质为铝型材。

7.根据权利要求6所述的汽车门槛梁，其特征在于，所述骨架的材质为PA66+GF30。

8.根据权利要求2所述的汽车门槛梁，其特征在于，所述骨架与所述第一空腔(111)的腔壁之间的间隙为1.5～3mm。

9.一种车身，其特征在于，包括权利要求1-8中任一项所述的汽车门槛梁。

10.一种汽车，其特征在于，包括权利要求9所述的车身。

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