一种新能源汽车加强门槛

文档序号:1946664 发布日期:2021-12-10 浏览:7次 >En<

阅读说明:本技术 一种新能源汽车加强门槛 (New energy automobile strengthens threshold ) 是由 项生田 王昌胜 吴鑫 王茹 于 2021-09-24 设计创作,主要内容包括:本发明公开了一种新能源汽车加强门槛,旨在解决现在的汽车门槛在受到侧面撞击时会形变侵入到电池区域,存在挤压动力电池模组风险的不足。该发明包括门槛外板、门槛内板和门槛加强结构,门槛内板从上到下依次连接有座椅横梁及加强板和动力电池模组,门槛外板和门槛内板形成空心腔体,门槛加强结构设置在所述空心腔体中,门槛加强结构固定连接门槛外板的上部和下部,门槛加强结构远离门槛外板的一端设置在对应座椅横梁及加强板位置,门槛加强结构与空心腔体形成溃缩腔。在对应动力电池模组位置设置空心的三角形,设置“八”字形的支撑支架,减少空心腔体下部部件体积,从而减少其刚度,增大其溃缩空间,避免侵入电池区域。(The invention discloses a new energy automobile reinforcing doorsill, and aims to overcome the defect that the conventional automobile doorsill deforms and invades a battery area when being impacted by a side face, so that a power battery module is extruded. The energy-saving and energy-saving type power battery door sill comprises a door sill outer plate, a door sill inner plate and a door sill reinforcing structure, wherein the door sill inner plate is sequentially connected with a seat cross beam, a reinforcing plate and a power battery module from top to bottom, the door sill outer plate and the door sill inner plate form a hollow cavity, the door sill reinforcing structure is arranged in the hollow cavity, the door sill reinforcing structure is fixedly connected with the upper portion and the lower portion of the door sill outer plate, one end, far away from the door sill outer plate, of the door sill reinforcing structure is arranged at the position corresponding to the seat cross beam and the reinforcing plate, and the door sill reinforcing structure and the hollow cavity form a collapsing cavity. A hollow triangle is arranged at the position corresponding to the power battery module, and a splayed support is arranged, so that the volume of a part at the lower part of the hollow cavity is reduced, the rigidity is reduced, the collapsing space is enlarged, and the battery area is prevented from being invaded.)

一种新能源汽车加强门槛

技术领域

本发明涉及汽车车身生产领域,更具体地说,它涉及一种新能源汽车加强门槛。

背景技术

新能源汽车对于相同级别的传统汽车,通常要重200kg~300kg或更多,这导致在车辆侧面柱碰工况的碰撞能量大大增加,从而增加碰撞安全风险。同时,新能源汽车为了增加续航里程,电池尺寸往往覆盖整个地板,导致电池模组到门槛梁的安全空间较小。这会导致,车辆侧面碰撞,尤其是侧面柱碰中,门槛侵入过大,挤压动力电池模组问题,存在较大的电安全风险。传统汽车门槛梁加强结构一般采用钢制加强盒子结构,或者角钢结构等。在侧面柱碰过程中,车辆门槛变形严重,存在挤压动力电池模组风险,难以满足新能源汽车电安全要求。

因此需要在门槛梁中增加加强结构来传递和分散碰撞载荷,减小侵入量,保障车内乘员安全及电安全。本申请旨在实现一种减少在汽车侧面受到撞击时门槛形变对电池侵入量更少的一种新能源汽车加强门槛。

发明内容

本发明克服了现在的汽车门槛在受到侧面撞击时会形变侵入到电池区域,存在挤压动力电池模组风险的不足,提供了一种新能源汽车加强门槛,它能通过结构创新,在提高整体强度的前提下减少对电池区域的侵入,避免电池破损,满足新能源汽车电安全要求。

为了解决上述技术问题,本发明采用以下技术方案:

一种新能源汽车加强门槛,包括门槛外板、门槛内板和门槛加强结构,门槛内板从上到下依次连接有座椅横梁及加强板和动力电池模组,门槛外板和门槛内板形成空心腔体,门槛加强结构设置在所述空心腔体中,门槛加强结构固定连接门槛外板的上部和下部,门槛加强结构远离门槛外板的一端设置在对应座椅横梁及加强板位置,门槛加强结构与空心腔体形成溃缩腔。

汽车的门槛内板和门槛外板相互贴合的边焊接连接在一起,其翻折的部分一外一内鼓出,形成了所谓的空心腔体,座椅横梁及加强板的一端搭接、焊接在门槛内板对应空心腔体的上部位置。在座椅横梁及加强板的下方即是动力电池模组区域,由于近期各电动汽车厂家在续航方面的“军备竞赛”,在电池能量密度进步缓慢的情况下,电池的体积越来越大,其边缘也越来越靠近门槛内板,这也导致当门槛受到冲击产生的形变也容易侵入电池区域。为此,本申请在空心腔体之间加入了门槛加强结构,门槛加强结构与门槛外板的连接方式使得门槛加强结构与门槛外板形成了一个汽车X轴方向的三角形,这个三角形的另一个角点对应座椅横梁及加强板位置。当受到撞击,空心腔体产生形变,门槛加强结构抵接门槛内板,进而抵接座椅横梁及加强板,从而将碰撞载荷沿门槛传递至车身的非撞击侧,消解载荷,减少侵入量。由于空心腔体在汽车X轴方向的横截面呈方形,由于上文中的三角形,由门槛加强结构与空心腔体形成了另一个空心的三角形,刚度较小,所述三角形对应动力电池模组。汽车的侧面受到冲击时,所述空心的三角形具有较大的溃缩空间,减少门槛下部挤压动力电池模组的风险,最大程度的保障新能源车电安全。

作为优选,门槛加强结构包括加强型材和若干支撑支架,加强型材为沿车身长度方向的空心管,支撑支架包括固定连接加强型材的支撑面和连接侧面,连接侧面远离支撑面一端外翻形成焊接翻边,连接侧面上设有支架加强筋,支撑支架沿加强型材的长度方向等间距设置。

加强型材沿车身X轴方向布置,加强型材通过支撑支架上的焊接翻边连接在门槛外板上,支撑面支撑在加强型材上。设置多个支撑支架可以保证加强型材在侧面碰撞时不发生翻转并起到传力作用。连接侧面起到了在相邻的支撑支架之间传递力的作用,利用门槛外板对抗塑性形变的力来避免加强型材翻转,于是设置支架加强筋可以强化支撑面和焊接翻边之间的连接。

作为优选,加强型材的横截面呈“目”字形,加强型材包括上表面、下表面、外侧面、内侧面以及连接上表面和下表面的若干型材加强筋,上表面和下表面上设有若干漏孔。通过设置若干型材加强筋提高了型材的强度。型材加强筋的数量根据车型进行适当增减,一般优选数量为2条,相邻加强筋等间距设置。

作为优选,支撑面的左右两端对称连接有连接侧面,支撑面的顶部设有安装孔。支撑面贴合下表面,并通过紧固件连接。支撑面左右两端的连接侧面向外侧张开,呈“八”字形,支撑支架的安装孔、焊接翻边呈三角形状,所述结构减少了对空心腔体下部空间的占用,减小了空心腔体下部的刚度,减少侵入电池空间。

作为优选,加强型材和支撑支架通过紧固件固定连接。具体的,加强型材通过抽芯铆钉固定在支撑支架上,为确保连接强度,每个支撑支架上设置了两个铆钉。抽芯铆钉适用于只能从单侧对工件进行铆接的情况,适用于具有封闭腔体结构的铝合金型材和支撑支架的连接。

作为优选,加强型材通过紧固件固定连接门槛外板。加强型材外侧面在长度方向设置了10个安装孔,用于加强型材和门槛外板的连接。加强型材通过铆螺母及螺栓连接门槛外板。铆螺母适用于从单侧对工件进行紧固的情况,铆接的同时提供内螺纹,不需要焊接螺母和攻螺纹,连接简单有效。

作为优选,加强型材的外侧面表面积较内侧面表面积更小。所述结构可以更好的将载荷传递至座椅横梁及加强板。

作为优选,加强型材为铝合金材质。所述材质强度大、密度轻。加强型材的尺寸、厚度、材料强度等级等,可以按照碰撞能量大小进行适当调整。

与现有技术相比,本发明的有益效果是:(1)通过将加强型材设置到正对座椅横梁及加强板位置,将碰撞载荷传递到车身的非撞击侧,消解载荷;(2)在对应动力电池模组位置设置空心的三角形,设置“八”字形的支撑支架,减少空心腔体下部部件体积,从而减少其刚度,增大其溃缩空间,避免侵入电池区域;(3)从车身的X方向来看,门槛加强结构形成了外大内小的楔形结构,外力作用在门槛上时,可以引导载荷通过门槛的形变传递给座椅横梁及加强板,达到车身的非撞击侧,保护电池,保护车上人身安全。

附图说明

图1是本发明的门槛加强结构的主视图;

图2是本发明的门槛加强结构的右视图;

图3是本发明的加强型材的立体图;

图4是本发明的支撑支架的立体图;

图5是本发明的门槛的示意图;

图中:

门槛外板1、门槛内板2、门槛加强结构3、座椅横梁及加强板4、动力电池模组5、空心腔体6、溃缩腔7、加强型材8、支撑支架9、支撑面10、焊接翻边11、支架加强筋12、上表面13、下表面14、外侧面15、内侧面16、型材加强筋17、漏孔18、连接侧面19、安装孔20、抽芯铆钉21。

具体实施方式

下面结合附图与实施例对本公开作进一步说明。

应该指出,以下详细说明都是例示性的,旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明,本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。

需要注意的是,这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式,而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的,除非上下文另外明确指出,否则单数形式也意图包括复数形式,此外,还应当理解的是,当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时,其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

在本公开中,术语如“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“竖直”、“水平”、“侧”、“底”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,只是为了便于叙述本公开各部件或元件结构关系而确定的关系词,并非特指本公开中任一部件或元件,不能理解为对本公开的限制。

本公开中,术语如“固接”、“相连”、“连接”等应做广义理解,表示可以是固定连接,也可以是一体地连接或可拆卸连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的相关科研或技术人员,可以根据具体情况确定上述术语在本公开中的具体含义,不能理解为对本公开的限制。

在汽车工业中,X方向一般指的是车头到车位的方向,Y方向是车身的左右方向,Z方向是车顶至底盘方向。

实施例:

一种新能源汽车加强门槛,如图5所示,包括门槛外板1、门槛内板2和门槛加强结构3,门槛内板2从上到下依次连接有座椅横梁及加强板4和动力电池模组5,门槛外板1和门槛内板2形成空心腔体6。汽车的门槛内板2和门槛外板1相互贴合的边焊接连接在一起,其翻折的部分一外一内鼓出,形成了所谓的空心腔体6,座椅横梁及加强板4的一端搭接、焊接在门槛内板2对应空心腔体6的上部位置。

门槛加强结构3设置在所述空心腔体6中,门槛加强结构3固定连接门槛外板1的上部和下部,门槛加强结构3远离门槛外板1的一端设置在对应座椅横梁及加强板4位置,门槛加强结构3与空心腔体6还形成有溃缩腔7。门槛加强结构3与门槛外板1的连接方式使得门槛加强结构3与门槛外板1形成了一个汽车X轴方向的三角形,这个三角形的另一个角点对应座椅横梁及加强板4位置。当受到撞击,空心腔体6产生形变,门槛加强结构3抵接门槛内板2,进而抵接座椅横梁及加强板4,从而将碰撞载荷沿门槛传递至车身的非撞击侧,消解载荷,减少侵入量。由于空心腔体6在汽车X轴方向的横截面呈方形,由于上文中的三角形,由门槛加强结构3与空心腔体6形成了另一个空心的三角形,刚度较小,所述三角形对应动力电池模组5。汽车的侧面受到冲击时,所述空心的三角形具有较大的溃缩空间,减少门槛下部挤压动力电池模组5的风险,最大程度的保障新能源车电安全。

具体的,门槛加强结构3包括加强型材8和若干支撑支架9。

如图3所示,加强型材8为沿方向的铝合金空心管。加强型材8的横截面呈“目”字形,加强型材8包括上表面13、下表面14、外侧面15、内侧面16以及连接上表面13和下表面14的若干型材加强筋17,上表面13和下表面14上设有若干漏孔18。通过设置若干型材加强筋17提高了型材的强度。型材加强筋17的数量根据车型进行适当增减,一般优选数量为2条,相邻加强筋等间距设置。加强型材8的外侧面15表面积较内侧面16表面积更小。所述结构可以更好的将载荷传递至座椅横梁及加强板4。所述材质强度大、密度轻。加强型材8的尺寸、厚度、材料强度等级等,可以按照碰撞能量大小进行适当调整。

如图4所述,支撑支架9包括固定连接加强型材8的支撑面10和对称连接在加强型材8两端的连接侧面19,支撑面10的顶部设有安装孔20。支撑面10贴合下表面14,并通过安装孔20和紧固件连接。连接侧面19远离支撑面10一端外翻形成焊接翻边11,焊接翻边11与门槛外板1贴合并焊接。连接侧面19上设有支架加强筋12,支撑支架9沿加强型材8的长度方向等间距设置。支撑面10左右两端的连接侧面19向外侧张开,呈“八”字形。支撑支架9的安装孔20、焊接翻边11构成了三角形的三个角点,形成了一个等腰三角形。所述结构减少了对空心腔体6下部空间的占用,减小了空心腔体6下部的刚度,减少侵入电池空间。

如图1所示,加强型材8和支撑支架9通过紧固件固定连接。加强型材8外侧面15在长度方向设置了10个安装孔20,用于加强型材8和门槛外板1的连接。加强型材8通过铆螺母及螺栓和门槛外板1。铆螺母适用于从单侧对工件进行紧固的情况,铆接的同时提供内螺纹,不需要焊接螺母和攻螺纹,连接简单有效。支撑支架9对加强型材8起到了牵拉作用,当门槛受到侧面撞击时,门槛上部会首先凹陷,此时焊接翻边11会牵拉加强型材8,避免其产生向上翻转,始终正对座椅座椅横梁及加强板4,保持良好的传力位置。

在受到撞击后,空心腔体6会产生形变,使得内侧面16贴合门槛内板2,撞击位置和撞击位置两侧的支撑支架9也会形成一个三角形,所述特征会使得撞击在门槛下部的载荷会通过所述三角形的三个支点传递,使得以较小接触面积造成的“点”状冲击会“均匀”的沿门槛外板1展开,扩大形变的面积,减少冲击最大位置的侵入量。

如图2所示,加强型材8通过紧固件固定连接门槛外板1。具体的,加强型材8通过抽芯铆钉21固定在支撑支架9上,为确保连接强度,每个支撑支架9上设置了两个沿Y方向设置的铆钉。抽芯铆钉21适用于只能从单侧对工件进行铆接的情况,适用于具有封闭腔体结构的铝合金型材和支撑支架9的连接。支撑支架9上的焊接翻边11连接在门槛外板1上。设置多个支撑支架9可以保证加强型材8在侧面碰撞时不发生翻转并起到传力作用。连接侧面19起到了在相邻的支撑支架9之间传递力的作用,利用门槛外板1对抗塑性形变的力来避免加强型材8翻转,于是设置支架加强筋12可以强化支撑面10和焊接翻边11之间的连接。

以上所述的实施例只是本发明的较佳的方案,并非对本发明作任何形式上的限制,在不超出权利要求所记载的技术方案的前提下还有其它的变体及改型。

以上所述的实施例只是本发明的较佳的方案,并非对本发明作任何形式上的限制,在不超出权利要求所记载的技术方案的前提下还有其它的变体及改型。

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