CN112441131A - 一种带有支撑件的车辆门槛梁及其车辆 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种带有支撑件的车辆门槛梁，包括门槛梁本体和设于所述门槛梁本体内部的金属支撑件；所述门槛梁本体的一端与车辆的A柱下方相连接，所述门槛梁本体的内部具有空腔结构，所述金属支撑件固定于所述空腔结构中，所述金属支撑件位于所述A柱下方对应位置处。本发明还公开了具有该带有支撑件的车辆门槛梁的车辆。本发明相对于现有技术，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，提高了车辆的安全系数；有利于降低门槛梁的重量，便于车辆的轻量化设计；工艺简单，便于制造，可节约生产成本。

Description

一种带有支撑件的车辆门槛梁及其车辆

技术领域

本发明涉及汽车白车身技术领域，尤其涉及一种带有支撑件的车辆门槛梁及其具有该带有支撑件的车辆门槛梁的车辆。

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板结构，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，车辆门槛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，车辆门槛结构是保障汽车侧面碰撞安全性能的重要结构。

车辆门槛通常被焊接至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截面或增加壁厚的方式对门槛进行加强，相对地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车辆门槛梁，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带有支撑件的车辆门槛梁，用以克服现有技术中的车辆门槛梁在发生偏置碰撞时，易出现A柱下部区域门槛梁变形严重，进而影响车辆的安全性能的技术问题。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种带有支撑件的车辆门槛梁，包括门槛梁本体和设于所述门槛梁本体内部的金属支撑件；所述门槛梁本体的一端与车辆的A柱下方相连接，所述门槛梁本体的内部具有空腔结构，所述金属支撑件固定于所述空腔结构中，所述金属支撑件位于所述A柱下方对应位置处。

进一步地，所述金属支撑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，所述金属支撑件的端部距所述贴合平面处的距离为80～120mm。

进一步地，所述门槛梁本体内部设有用于将所述空腔结构细分为若干个型腔的加强筋，所述门槛梁本体与所述A柱下方对应位置处具有第一型腔，所述金属支撑件设于所述第一型腔内。

进一步地，所述金属支撑件的形状与所述第一型腔的形状相匹配，所述金属支撑件通过焊接方式与所述第一型腔的内腔壁连接。

进一步地，所述门槛梁本体的材质为铝型材，所述加强筋包括至少一个第一加强筋和至少一个第二加强筋，所述第一加强筋沿竖直方向设置，所述第二加强筋沿水平方向设置，所述第一加强筋和所述第二加强筋均沿车身长度方向延伸。

优选地，所述金属支撑件的材质为6082-T6高强度铝合金，所述金属支撑件的壁厚至少为2mm。

优选地，所述金属支撑件的内部为中空结构，在所述中空结构中设有第三加强筋，所述第三加强筋沿竖直方向设置，所述第三加强筋沿所述金属支撑件的长度方向延伸。

进一步地，所述金属支撑件包括底部、与所述底部相对设置的顶部以及连接所述底部和所述顶部的侧部，所述顶部和底部上开设有减重孔。

进一步地，所述金属支撑件与所述第一型腔的内腔壁之间的间隙为1.5～3mm。

相应地，本发明提供一种车辆，该车辆包括上述的带有支撑件的车辆门槛梁。

实施本发明，具有如下有益效果：

本发明的带有支撑件的车辆门槛梁及其车辆，通过高强度的铝合金支撑件对车辆A柱下部对应位置的门槛梁易变形区域进行加固和支撑，整体结构强度高，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，提高了车辆的安全系数。再者，采用局部支撑保证门槛梁的性能，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，可以大幅降低门槛梁的重量，有利于车辆的轻量化设计。另外，采用铝合金支撑件对门槛梁的局部进行加强，工艺简单，便于制造，可节约生产成本。

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带有支撑件的车辆门槛梁的结构示意图；

图2是本发明实施例中的带有支撑件的车辆门槛梁的截面示意图；

图3是本发明实施例中的支撑件的结构示意图；

其中，图中附图标记对应为：1-门槛梁本体、11-第一加强筋、12-第二加强筋、111-第一型腔、2-支撑件、21-第三加强筋、22-减重孔。

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。

在本发明中，在未作其他说明的情况下，使用的方位词如“上、下、左、右、前、后”是以车辆的上下方向、左右方向和前后方向为基准进行定义的。

实施例

本实施例中，参阅图1-3，提供了一种带有支撑件的车辆门槛梁，包括门槛梁本体1和设于门槛梁本体1内部的金属支撑件2；门槛梁本体1的一端与车辆的A柱下方相连接，门槛梁本体1的内部具有空腔结构，金属支撑件2固定于空腔结构中，金属支撑件2位于A柱下方对应位置处。本实施例的带有支撑件的车辆门槛梁，通过金属支撑件对A柱下部的门槛梁易变形区域进行加固和支撑，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。相对于现有技术，在不改变门槛梁本体结构或增加壁厚的情况下，解决了偏置碰撞时A柱下部区域门槛梁变形严重，进而导致的侵入量过大的问题，降低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。

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，金属支撑件2的两端分别位于门槛梁本体1与A柱贴合平面处的前后两侧，金属支撑件2的端部距贴合平面处的距离为80～120mm。超出此区域范围后，金属支撑件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，门槛梁本体1内部设有用于将空腔结构细分为若干个型腔的加强筋，门槛梁本体1与A柱下方对应位置处具有第一型腔111，金属支撑件2设于第一型腔111内。

作为一个优选的实施方式，金属支撑件2的形状与第一型腔111的形状相匹配，金属支撑件2通过焊接方式与第一型腔111的内腔壁连接，连接工艺简单易行，且提高了门槛的结构强度，稳定性好。

在一个具体的实施方式中，金属支撑件2通过工装放入第一型腔111内后，先采用定位销进行预固定，然后通过铝弧焊进行连接，以起到支撑加固的作用，连接方式简单，制造方便，可靠性高。

需要说明的是，在其他的实施例中，金属支撑件2也可以通过其他的方式与第一型腔111的内腔壁固定连接，只要能够实现相同的功能即可。

在一个具体的实施方式中，为便于生产安装，同时考虑到金属支撑件2对门槛梁本体1的支撑效果，金属支撑件2与第一型腔111的内腔壁之间的间隙为1.5～3mm。

作为一种优选的实施方式，金属支撑件2与门槛梁本体1之间的间隙为2mm，在便于安装的同时，保证对门槛梁本体1具有有效的支撑和加固作用。

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。加强筋包括至少一个第一加强筋11和至少一个第二加强筋12，第一加强筋11沿竖直方向设置，第二加强筋12沿水平方向设置，第一加强筋11和第二加强筋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。而且加强筋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内部加强筋的设置不限于本实施例中所述，在其他的实施例中，也可以将加强筋设置为其他的形状和布局，以满足车辆门槛梁的设计需要。

作为一种优选的实施方式，金属支撑件2的材质为6082-T6高强度铝合金，采用该材质，强度较高，且在受到撞击时不易发生变形，能够对门槛梁本体1起到较好的支撑作用，在减轻门槛梁重量的同时，满足了强度要求。

需要说明的是，金属支撑件2的材质也可以采用其他材料，只要能够实现上述相同的功能即可。

本实施例中，支撑件2的壁厚至少为2mm，以满足支撑强度要求。

本实施例中，参阅图3，考虑到车辆的轻量化设计要求，金属支撑件2的内部为中空结构，在中空结构中设有第三加强筋21，第三加强筋21沿竖直方向设置，第三加强筋21在中空结构中沿金属支撑件2的长度方向延伸。第三加强筋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。

本实施例中，金属支撑件2包括底部、与底部相对设置的顶部以及连接底部和顶部的侧部，由于顶部和底部不承重，在顶部和底部上开设有减重孔，有利于于车辆的轻量化设计要求。

本实施例中的带有支撑件的车辆门槛梁，金属支撑件2与门槛梁本体1的连接方式为焊接，连接工艺简单，金属支撑件2材质为6082-T6高强度铝合金，结构加强原理为发碰撞时通过金属支撑件2传力，铝合金支撑件对所在位置第一型腔111进行局部加强，允许第一型腔111有微量形变。该车辆门槛梁整体结构强度高，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，提高了车辆的安全系数；且工艺简单，便于制造，可节约生产成本。

本发明还提供一种车辆，该车辆包括如上实施例中的带有支撑件的车辆门槛梁。车辆采用该带有支撑件的车辆门槛梁，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；有利于车辆的轻量化设计；而且工艺较为简单，制造成本较低。

本发明的上述实施例，具有如下有益效果：本发明的带有支撑件的车辆门槛梁及其车辆，通过高强度的铝合金支撑件对车辆A柱下部对应位置的门槛梁易变形区域进行加固和支撑，整体结构强度高，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，提高了车辆的安全系数。再者，采用局部支撑保证门槛梁的性能，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，可以大幅降低门槛梁的重量，有利于车辆的轻量化设计。另外，采用铝合金支撑件对门槛梁的局部进行加强，工艺简单，便于制造，可节约生产成本。

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)

1.一种带有支撑件的车辆门槛梁，其特征在于，包括门槛梁本体(1)和设于所述门槛梁本体(1)内部的金属支撑件(2)；

所述门槛梁本体(1)的一端与车辆的A柱下方相连接，所述门槛梁本体(1)的内部具有空腔结构，所述金属支撑件(2)固定于所述空腔结构中，所述金属支撑件(2)位于所述A柱下方对应位置处。

2.根据权利要求1所述的带有支撑件的车辆门槛梁，其特征在于，所述金属支撑件(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，所述金属支撑件(2)的端部距所述贴合平面处的距离为80～120mm。

3.根据权利要求1所述的带有支撑件的车辆门槛梁，其特征在于，所述门槛梁本体(1)内部设有用于将所述空腔结构细分为若干个型腔的加强筋，所述门槛梁本体(1)与所述A柱下方对应位置处具有第一型腔(111)，所述金属支撑件(2)设于所述第一型腔(111)内。

4.根据权利要求3所述的带有支撑件的车辆门槛梁，其特征在于，所述金属支撑件(2)的形状与所述第一型腔(111)的形状相匹配，所述金属支撑件(2)通过焊接方式与所述第一型腔(111)的内腔壁连接。

5.根据权利要求3所述的带有支撑件的车辆门槛梁，其特征在于，所述门槛梁本体(1)的材质为铝型材，所述加强筋包括至少一个第一加强筋(11)和至少一个第二加强筋(12)，所述第一加强筋(11)沿竖直方向设置，所述第二加强筋(12)沿水平方向设置，所述第一加强筋(11)和所述第二加强筋(12)均沿车身长度方向延伸。

6.根据权利要求1所述的带有支撑件的车辆门槛梁，其特征在于，所述金属支撑件(2)的材质为6082-T6高强度铝合金，所述金属支撑件(2)的壁厚至少为2mm。

7.根据权利要求1所述的带有支撑件的车辆门槛梁，其特征在于，所述金属支撑件(2)的内部为中空结构，在所述中空结构中设有第三加强筋(21)，所述第三加强筋(21)沿竖直方向设置，所述第三加强筋(21)沿所述金属支撑件(2)的长度方向延伸。

8.根据权利要求1所述的带有支撑件的车辆门槛梁，其特征在于，所述金属支撑件(2)包括底部、与所述底部相对设置的顶部以及连接所述底部和所述顶部的侧部，所述顶部和底部上开设有减重孔(22)。

9.根据权利要求3所述的带有支撑件的车辆门槛梁，其特征在于，所述金属支撑件(2)与所述第一型腔(111)的内腔壁之间的间隙为1.5～3mm。

10.一种车辆，其特征在于，包括权利要求1-9中任一项所述的带有支撑件的车辆门槛梁。

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