本公開涉及用于車輛的門檻組件，該門檻組件包括具有多個(gè)連接的管狀構(gòu)件的插入件，其減小了朝向電池組侵入的程度并且減小了在側(cè)桿撞擊中電池組的加速度。

背景技術(shù)：

門檻組件設(shè)置在前輪艙和后輪艙之間并且位于車輛車門下方以在側(cè)面碰撞中提供侵入乘客艙的阻力。門檻組件可包括接合到側(cè)梁上的外門檻板。已經(jīng)提議各種內(nèi)部加強(qiáng)件來加強(qiáng)門檻組件。

電動(dòng)車輛可提供有為電動(dòng)牽引馬達(dá)供電的安裝在地板底盤上的電池。用于混合電動(dòng)車輛的電池可附接在中央通道和車輛的兩側(cè)上的門檻組件之間。圍繞車身底部電池組提供有空間以減少電池組塑料變形的可能性。若門檻組件太柔軟，其提供的保護(hù)可能不足以保護(hù)在側(cè)面碰撞中的侵入。

用于混合電動(dòng)車輛的電池可受撞擊的損害。如果該撞擊造成加速度峰值，特別是如果加速度峰值持續(xù)較長時(shí)間，則電池組會(huì)在碰撞中受損。若門檻組件剛性過大，由側(cè)面撞擊造成的電池組的加速度可產(chǎn)生相當(dāng)長時(shí)間的峰值并會(huì)對(duì)內(nèi)部電池連接件造成損害。

本公開旨在解決以上及以下總結(jié)的其他問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，本實(shí)用新型的目的在于提供一種用于車輛的門檻組件，該門檻組件包括具有多個(gè)連接的管狀構(gòu)件的插入件，其減小了朝向電池組侵入的程度并且減小了在側(cè)桿撞擊中電池組的加速度。

根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)方面，提供一種用于車輛的門檻組件，包括：外面板；側(cè)梁，側(cè)梁與外面板限定腔；以及設(shè)置在腔中的插入件，插入件包括通過粘合劑彼此連接、連接至外面板和側(cè)梁的多個(gè)縱向延伸管，其中，多個(gè)縱向延伸管中的一個(gè)的壁厚度不同于多個(gè)縱向延伸管中的另一個(gè)的壁厚度。

根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例，多個(gè)縱向延伸管為圓柱形。

根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例，多個(gè)縱向延伸管進(jìn)一步包括以三角形陣列連接的三個(gè)管，其中三個(gè)管中的兩個(gè)管連接至側(cè)梁并且三個(gè)管中的一個(gè)管連接至外面板。

根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例，連接至側(cè)梁的兩個(gè)管的壁厚度的總和大于連接至外面板的一個(gè)管的壁厚度。

根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例，連接至側(cè)梁的兩個(gè)管中的每個(gè)管的壁厚度小于連接至外面板的一個(gè)管的壁厚度。

根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例，連接至外面板的一個(gè)管相對(duì)于連接至側(cè)梁的兩個(gè)管優(yōu)先塌陷。

根據(jù)本實(shí)用新型的另一方面，提供一種用于車輛的門檻組件，包括：外面板；側(cè)梁，側(cè)梁與外面板限定腔；在腔內(nèi)黏附地連接至外面板的第一管狀構(gòu)件；以及黏附地連接至側(cè)梁和第一管狀構(gòu)件的第二管狀構(gòu)件和第三管狀構(gòu)件，其中，第一管狀構(gòu)件、第二管狀構(gòu)件以及第三管狀構(gòu)件被設(shè)置成沿縱向車輛方向延伸。

根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例，第一管狀構(gòu)件、第二管狀構(gòu)件以及第三管狀構(gòu)件為圓柱形。

根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例，第一管狀構(gòu)件、第二管狀構(gòu)件以及第三管狀構(gòu)件以三角形陣列連接。

根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例，第二管狀構(gòu)件和第三管狀構(gòu)件均具有壁厚度，并且其中，第二管狀構(gòu)件和第三管狀構(gòu)件的壁厚度的總和大于第一管狀構(gòu)件的壁厚度。

根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例，連接至側(cè)梁的第二管狀構(gòu)件和第三管狀構(gòu)件的每一個(gè)的壁厚度小于連接至外面板的第一管狀構(gòu)件的壁厚度。

根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例，連接至外面板的第一管狀構(gòu)件相對(duì)于連接至側(cè)梁的第二管狀構(gòu)件和第三管狀構(gòu)件優(yōu)先塌陷。

根據(jù)本實(shí)用新型的另一方面，提供一種縱長梁，包括：第一面板；第二面板，第二面板附接至第一面板以限定腔；以及設(shè)置在腔中的加強(qiáng)件，加強(qiáng)件包括：在腔內(nèi)黏附地連接至第一面板的第一管狀構(gòu)件；以及黏附地連接至第二面板、彼此連接并且連接至第一管狀構(gòu)件的一對(duì)管狀構(gòu)件，其中，所有第一管狀構(gòu)件和一對(duì)管狀構(gòu)件沿縱長梁的長度延伸。

根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例，所有第一管狀構(gòu)件和一對(duì)管狀構(gòu)件為圓柱形。

根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例，第一管狀構(gòu)件和一對(duì)管狀構(gòu)件以三角形陣列連接。

根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例，連接至第二面板的一對(duì)管狀構(gòu)件的壁厚度的總和大于連接至第一面板的第一管狀構(gòu)件的壁厚度。

根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例，連接至第二面板的一對(duì)管狀構(gòu)件的每一個(gè)的壁厚度小于連接至第一面板的第一管狀構(gòu)件的壁厚度。

根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例，連接至第一面板的第一管狀構(gòu)件相對(duì)于連接至第二面板的一對(duì)管狀構(gòu)件優(yōu)先塌陷。

根據(jù)本公開的一個(gè)方面，提供一種用于車輛的門檻組件，該門檻組件包括外面板、與外面板限定腔的側(cè)梁、以及設(shè)置在腔中的插入件。插入件包括通過粘合劑彼此連接、連接至外面板以及連接至側(cè)梁的多個(gè)縱向延伸管。所述多個(gè)管中的一個(gè)的壁厚度不同于所述多個(gè)管中的另一個(gè)的壁厚度。

根據(jù)本公開的另一方面，提供一種用于車輛的門檻組件，該門檻組件包括外面板、與外面板限定腔的側(cè)梁、以及多個(gè)管狀構(gòu)件。第一管狀構(gòu)件在腔內(nèi)黏附地連接至外面板。第二管狀構(gòu)件和第三管狀構(gòu)件在縱向車輛方向上延伸并且黏附地連接至側(cè)梁和第一管狀構(gòu)件。

根據(jù)本公開的另一方面，提供一種縱長梁，該縱長梁包括第一面板、附接到第一面板以限定腔的第二面板、以及設(shè)置在腔中的加強(qiáng)件。加強(qiáng)件包括在腔內(nèi)黏附地連接至第一面板的第一管狀構(gòu)件、黏附地連接至第二面板、彼此黏附地連接、以及黏附地連接至第一管狀構(gòu)件的一對(duì)管狀構(gòu)件。管狀構(gòu)件布置在腔內(nèi)以沿縱長梁的長度延伸。

上述門檻組件或梁可具有圓柱形的管或管狀構(gòu)件。管或管狀構(gòu)件可以三角形陣列連接，其中兩個(gè)管或管狀構(gòu)件連接至側(cè)梁，并且管或管狀構(gòu)件中的一個(gè)連接至外面板。

以上門檻組件或縱長梁可被構(gòu)造成使得連接至側(cè)梁的兩個(gè)管的壁厚度的總和大于連接至外面板的一個(gè)管的壁厚度。連接至側(cè)梁的兩個(gè)管中的每一個(gè)的壁厚度可小于連接至外面板的一個(gè)管的壁厚度。管或管狀構(gòu)件的相對(duì)厚度被選擇為在上述一對(duì)管塌陷之前優(yōu)先第一管塌陷。

本實(shí)用新型的有益效果在于：本實(shí)用新型的用于車輛的門檻組件包括具有多個(gè)連接的管狀構(gòu)件的插入件，其減小了朝向電池組侵入的程度并且減小了在側(cè)桿撞擊中電池組的加速度。

下面將參考附圖說明本公開的上述方面和其他方面。

附圖說明

圖1是現(xiàn)有技術(shù)車輛的仰視示意圖，該車輛包括在門檻組件之間并且在乘客艙的地板下方附接至車輛的電池組。

圖2是具有常規(guī)門檻組件的現(xiàn)有技術(shù)車輛的沿圖1中的線2-2截取的局部橫截面視圖。

圖3是具有帶插入件的門檻組件的車輛的局部橫截面視圖，其中插入件包括以三角形陣列互連的多個(gè)管或管狀構(gòu)件并且設(shè)置在門檻組件中。

圖4A至圖4C例示了在撞擊之前(0ms)、在撞擊事件期間的中間點(diǎn)(30ms)、以及在撞擊事件期間的最大侵入(50ms)時(shí)的側(cè)面撞擊的計(jì)算機(jī)模擬。

圖5是比較用于施加至無插入件的門檻組件和有插入件的門檻組件的模擬撞擊的隨時(shí)間(ms)的侵入程度(mm)的圖表。

圖6是比較用于施加至無插入件的門檻組件和有插入件的門檻組件的模擬撞擊的隨時(shí)間(ms)的加速度(g)的圖表。

具體實(shí)施方式

參考附圖公開所示實(shí)施例。然而，應(yīng)了解，所公開的實(shí)施例僅是本實(shí)用新型的可以各種替代形式實(shí)施的示例。附圖不一定按照比例繪制，一些特性可能被夸大或最小化以示出具體部件的細(xì)節(jié)。本文公開的特定結(jié)構(gòu)和功能性細(xì)節(jié)不應(yīng)理解為限制，而僅作為用于教導(dǎo)本領(lǐng)域技術(shù)人員如何以不同方式實(shí)施本實(shí)用新型概念的代表性基礎(chǔ)。

參考圖1，例示了車輛10的車身底部。門檻組件12，也稱為縱長梁，設(shè)置在車輛10的右側(cè)和左側(cè)。中央通道14在門檻組件12之間縱向延伸且形成車輛10的地板底盤16的部分。地板底盤16位于車輛10的乘客艙下面，并且所示為具有車身底部電池18，車身底部電池18通過車身底部結(jié)構(gòu)(未示出)的支架附接在地板底盤16下方。保護(hù)區(qū)域框20由字母“A”標(biāo)出，并且撞擊吸收區(qū)域框22由字母“B”標(biāo)出。車輛10具有一對(duì)前輪26和一對(duì)后輪28。門檻組件12在前輪26和后輪28的輪艙之間延伸。圖1被標(biāo)識(shí)為現(xiàn)有技術(shù)，但應(yīng)了解，圖1所描繪的車輛可包括由連接的管狀構(gòu)件形成的門檻插入件，管狀構(gòu)件不可見，因?yàn)樗鼈冊(cè)O(shè)置在門檻組件12內(nèi)。

參考圖2，現(xiàn)有技術(shù)車輛結(jié)構(gòu)示出包括在地板底盤16和中央通道14一側(cè)的門檻組件12。門檻組件12包括被組裝在一起以限定腔34的門檻外部30和側(cè)梁32。車身底部電池18示出固定在雪橇形梁36和門檻組件12內(nèi)側(cè)的底板16下方。

參考圖3，門檻組件12示出固定至雪橇形梁36和橫向構(gòu)件38，橫向構(gòu)件38從門檻組件12內(nèi)部朝向中央通道14(在圖1和圖2中示出)延伸。門檻組件12通過設(shè)置在由門檻外部30和側(cè)梁32限定的腔34中的插入件加強(qiáng)。插入件包括外加強(qiáng)管40(或管狀構(gòu)件)、內(nèi)/下加強(qiáng)管42和內(nèi)/上加強(qiáng)管44。加強(qiáng)管40、42和44由結(jié)構(gòu)粘合劑46固定在一起，并且組合包括插入件。結(jié)構(gòu)粘合劑46還用于將外加強(qiáng)管40固定至門檻外部30。內(nèi)/下加強(qiáng)管42和內(nèi)/上加強(qiáng)管44由結(jié)構(gòu)粘合劑46固定至側(cè)梁32。

參考圖4A至圖4C，側(cè)面撞擊的計(jì)算機(jī)模擬在側(cè)面撞擊碰撞的過程中在0ms、30ms和50ms漸進(jìn)示出。

參考圖4A，在0mm處，門檻組件12被示出具有通過結(jié)構(gòu)粘合劑46連接在一起并且在門檻組件12內(nèi)的三個(gè)加強(qiáng)管40、42和44。三個(gè)加強(qiáng)管以三角形陣列連接在一起，并且如先前所述還連接至門檻外部30和側(cè)梁32。門檻組件示出為連接至雪橇形梁36和橫向構(gòu)件38。橫向構(gòu)件38設(shè)置在延伸至中央通道14的地板底盤16上方。應(yīng)了解，車身底部電池18(在圖1和圖2中示出)附接在地板底盤16下方并且位于雪橇形梁36和中央通道14之間。

參考圖4B，示出了在發(fā)生側(cè)面碰撞事件30ms時(shí)的結(jié)構(gòu)。在這一點(diǎn)，外門檻版變形并且管開始?jí)嚎s以從碰撞中吸收能量。在30mm點(diǎn)處，外單一管完全變形并且第二層內(nèi)管開始變形。

參考圖4C，示出了在50mm處的側(cè)面撞擊事件。在這一點(diǎn)，內(nèi)門檻板和雪橇形件部分變形，但沒有橫向構(gòu)件彎曲。在50mm處，外單一管完全變形并且管之間的間隙減小。同樣在50mm點(diǎn)，內(nèi)管42和44部分變形。外管40首先變形，且第二層內(nèi)管42和44部分變形，以便于門檻組件插入件的漸進(jìn)變形。

參考圖5，由與圖2示出的基線結(jié)構(gòu)的側(cè)面撞擊碰撞引起的侵入被示出經(jīng)歷約30mm的最大侵入，而在包括管插入件侵入(如由線52所示)的門檻組件的公開實(shí)施例中，指示最大侵入減少到大約22mm。由基線侵入線50指示的最大侵入發(fā)生在大約70ms時(shí)。如由線52所示的公開實(shí)施例的最大侵入發(fā)生在大約55ms時(shí)。

參考圖6，示出了與包括由線56示出的管插入件電池加速度的門檻組件的公開實(shí)施例進(jìn)行比較的基線電池加速度線54。電池加速度限制線58對(duì)應(yīng)于加速度的限制，如果超過該加速度限制，則可導(dǎo)致對(duì)電池連接件的內(nèi)部損壞。電池加速度對(duì)于保護(hù)電池組內(nèi)的內(nèi)部電池連接件很重要。具有過長持續(xù)時(shí)間和高峰值的加速度可對(duì)電池內(nèi)部連接件不利。參考基線電池加速度線54，示出最大加速度峰值約為69g。如線56所示的公開實(shí)施例的最大電池加速度約為56g。對(duì)于公開實(shí)施例的電池加速度線56，最大峰值的持續(xù)時(shí)間小于10mm。雖然所公開的實(shí)施例的電池加速度線56超過電池加速度限制線58，但是相比于具有高于公開實(shí)施例18％并且在此持續(xù)期間接近10mm的峰值的基線電池加速度而言，電池加速度線56超過限制的程度和峰值的短持續(xù)時(shí)間表現(xiàn)出顯著的改進(jìn)。使用管插入件，所得峰值加速度降低18％。還應(yīng)注意，在所公開的實(shí)施例的情況下，加速度峰值在圖6的曲線圖的早期階段。

加強(qiáng)管40、24和44設(shè)置有不同的壁厚度，以提供受控程度的撞擊吸收，并且還減小由于撞擊門檻組件12的側(cè)面撞擊碰撞導(dǎo)致的電池加速度。例如，外加強(qiáng)管40可具有7mm的壁厚度，內(nèi)/下加強(qiáng)管42可具有4mm的壁厚度，并且內(nèi)/上加強(qiáng)管44可具有5mm的壁厚度。加強(qiáng)管40、42和44以三角形陣列連接，其中兩個(gè)管連接到側(cè)梁并且其中一個(gè)管連接到外面板。在至少一個(gè)實(shí)施例中，連接到側(cè)梁的兩個(gè)內(nèi)加強(qiáng)管的壁厚度的總和大于連接到外面板的加強(qiáng)管的壁厚度的總和。雖然內(nèi)管的壁厚度的總和大于連接到外面板的管的壁厚度，但是連接到側(cè)梁的兩個(gè)管中的每一個(gè)的壁厚度可小于連接到外面板的管的壁厚度。連接到外面板的外加強(qiáng)管意圖相對(duì)于連接到側(cè)梁的兩個(gè)管優(yōu)先塌陷。

管狀構(gòu)件優(yōu)選地為圓柱形管狀構(gòu)件，并且可為具有期望壁厚度的鋁管?；蛘撸苫趶澢鷱?qiáng)度而不是壁厚度來選擇管狀構(gòu)件。如果這樣，外加強(qiáng)管的彎曲強(qiáng)度將被選擇為小于兩個(gè)內(nèi)管42和44的組合強(qiáng)度。管的彎曲強(qiáng)度可與壁厚度相關(guān)或可與管的材料或熱處理相關(guān)。

上述實(shí)施例為具體實(shí)例，其不描述本實(shí)用新型的所有可能形式。所示的實(shí)施例的特性可加以組合以形成本實(shí)用新型概念的進(jìn)一步的實(shí)施例。說明書中使用的詞語為描述性而非限定性詞語。下面權(quán)利要求的范圍比具體公開的實(shí)施例要廣且包括所示實(shí)施例的修改。