一种电动汽车门槛结构的制作方法

[0001]
本发明涉及汽车设计与制造的技术领域，更具体地说，本发明涉及一种电动汽车门槛结构。


背景技术：

[0002]
如图1所示，在现有技术中，门槛外板1、门槛内板2组成的截面形状为比较规矩的矩形结构，门槛内板靠近动力电池的竖立面为一个完整的平面，此平面与动力电池5保持一个合理的安全间隙，上部与座椅横梁6接触，作为动力电池外部尺寸的一个限制面，其有效碰撞空间7从门槛外板1延伸至门槛内板2。此结构并没有充分利用好门槛截面的有效碰撞空间，而减小了动力电池的外部尺寸，没有使整车的电量达到最大化的状态。在所述结构中，为了应对柱碰安全性，门槛腔体内部设计门槛加强梁3，门槛加强梁3为滚压钢板结构，在门槛内前后贯通，受到碰撞的外部载荷时，依靠门槛加强梁3和很多个支撑板4(图中虚线所示)来承受外部载荷。本结构钢制零件的重量较大不利用轻量化，并且在吸能效果上没有铝合金的吸能效果好。门槛内部支撑板的数量较多，从成本和重量方面都是不利的。
[0003]
为了适应电动车轻量化的要求，在现有技术中，在保持传统钢门槛内外板不变的同时，将内部的加强件替换为铝结构，其通过挤压铝自身的工艺特点形成等截面结构，而且从门槛外板延伸至门槛内板，并且实现从门槛内板到门槛后板的完美贴合，该结构未考虑动力电池的布置空间，而且在侧碰时，载荷直接传递至门槛内板，座椅横梁和动力电池的安全存在隐患。


技术实现要素：

[0004]
为解决现有技术中存在的上述技术问题，本发明的目的在于提供一种电动汽车门槛结构。
[0005]
本发明的电动汽车门槛结构，包括门槛外板、门槛内板和铝门槛加强梁；所述门槛外板和门槛内板在上连接端和下连接端分别焊接形成有效碰撞空间，所述门槛内板包括与座椅横梁接触的第一竖直平面段和与动力电池对应的第二竖直平面段，所述第一竖直平面段和第二竖直平面段之间设置有避让段，所述避让段由上至下逐渐朝向所述门槛外板，并且在所述避让段以上的有效碰撞空间定义为上部碰撞空间，在所述避让段下方的有效碰撞空间定义为下部碰撞空间，所述铝门槛加强梁位于所述上部碰撞空间内，所述铝门槛加强梁的前端与所述门槛外板通过结构胶固定，而所述铝门槛加强梁的后端与所述门槛内板的第一竖直平面段之间设置有间隙，所述铝门槛加强梁的上端通过上部支撑板与所述门槛内板的连接端焊接，所述铝门槛加强梁的下端通过下部支撑板和千斤顶加强板与所述门槛内板的下连接端焊接。
[0006]
其中，所述铝门槛加强梁沿着其长度方向延伸且为等截面结构，且所述铝门槛加强梁长度方向平行于所述门槛外板和所述门槛内板。
[0007]
其中，所述铝门槛加强梁包括邻近于所述门槛外板的第一吸能结构和邻近于所述
门槛内板的第二吸能结构。
[0008]
其中，所述第一吸能结构由所述门槛外板至所述门槛内板的方向具有逐渐变大的截面。
[0009]
其中，所述第二吸能结构具有基本相等的截面，所述第二吸能结构内还可设置有加强筋。
[0010]
其中，所述上部支撑板通过fds连接铆钉固定在所述第二吸能结构的上部；所述下部支撑板通过fds连接铆钉固定在所述第二吸能结构的下部。
[0011]
其中，所述下部支撑板位于所述铝门槛加强梁的下端中部，而所述千斤顶加强板位于所述铝门槛加强梁的下端两侧。
[0012]
其中，所述门槛内板还包括上端面段和下端面段，所述上端面段与所述第一竖直平面段连接，所述下端面段与所述第二竖直平面段连接，所述上端面段上设置有上连接端，所述下端面段下设置有下连接端；所述门槛外板包括外板本体段、上过渡段、下过渡段、上连接端和下连接端，所述门槛外板的上连接端和门槛内板的上连接端焊接，所述门槛外板的下连接端和门槛内板的下连接端焊接。
[0013]
其中，所述动力电池的前端设置有连接部，所述连接部与所述门槛内板的下端面段通过螺栓固定。
[0014]
与现有技术相比，本发明的电动汽车门槛结构具有以下有益效果：
[0015]
针对电动汽车的性能要求，门槛加强梁选用铝合金的材料，布置位置正对座椅横梁，且在内板之间设置有间隙，并通过支撑板和千斤顶固定，这种结构能够充分利用铝的吸能效果，侧碰时可以更有效的将外载荷分散到梁架结构上和吸收碰撞能量，保证了门槛腔体有效碰撞性能，并且同时在门槛内部下部空间不设置加强梁的情形下，还增加了动力电池的布置空间，保证动力电池的空间最大化，增加电量，提高续航里程。
附图说明
[0016]
图1为现有技术中的汽车门槛结构的断面示意图。
[0017]
图2为本发明的电动汽车门槛结构在汽车中的位置示意图。
[0018]
图3为本发明的电动汽车门槛结构的断面示意图(图2的a-a断面图)。
[0019]
图4为本发明的门槛内板结构的轴测图。
[0020]
图5为本发明的门槛内板结构的爆炸图。
[0021]
图6为本发明的门槛内板结构的侧视图。
具体实施方式
[0022]
以下将结合具体实施例对本发明的电动汽车门槛结构做进一步的阐述，以帮助本领域的技术人员对本发明的技术方案有更完整、准确和深入的理解。
[0023]
实施例1
[0024]
如图2-3所示，本实施例的电动汽车门槛结构包括门槛外板10、门槛内板20、铝门槛加强梁30、上支撑板40和下支撑板50。结合图2-6所述门槛外板10和门槛内板20在上连接端和下连接端分别焊接形成有效碰撞空间90，所述门槛内板20包括与座椅横梁80接触的第一竖直平面段21和与动力电池70对应的第二竖直平面段22，所述第一竖直平面段21和第二
竖直平面段22之间设置有避让段23，所述避让段23由上至下逐渐朝向所述门槛外板10，并且在所述避让段23以上的有效碰撞空间90定义为上部碰撞空间，在所述避让段23下方的有效碰撞空间90定义为下部碰撞空间，所述铝门槛加强梁30位于所述上部碰撞空间内，且所述铝门槛加强梁30沿着其长度方向延伸且为等截面结构，所述铝门槛加强梁30长度方向平行于所述门槛外板10和门槛内板20，所述铝门槛加强梁30的前端与所述门槛外板10通过结构胶60固定，而所述铝门槛加强梁30的后端与所述门槛内板20的第一竖直平面段21之间设置有间隙，从而可以避免在碰撞发生时，碰撞力沿着铝门槛加强梁30直接传递给门槛内板，有利于发挥铝门槛加强梁30的吸能效果，并通过上支撑板40、下支撑板50等传递和分散碰撞梁，保证座椅横梁的碰撞性能。所述铝门槛加强梁30的上端通过上部支撑板40与所述门槛内板20的上端焊接，所述铝门槛加强梁30的下端通过下部支撑板50和千斤顶加强板63与所述门槛内板20的下端焊接。在本实施例中，所述避让段23和第二竖直平面段22与所述动力电池之间形成了避让电池结构100，即扩大了动力电池的仓储空间，同时由于铝门槛加强梁30仅位于上部碰撞空间内，而下部碰撞空间内通过下部支撑板50和千斤顶加强板63支撑，也保证了碰撞发生时，动力电池的安全要求。
[0025]
如图5所示，所述铝门槛加强梁30包括邻近于所述门槛外板10的第一吸能结构31和邻近于所述门槛内板20的第二吸能结构32，所述第一吸能结构31由所述门槛外板10至所述门槛内板20的方向具有逐渐变大的截面，而所述第二吸能结构32具有基本相等的截面，所述第二吸能结构32内还可设置有加强筋。这种渐变截面和等截面的组合，不仅有利于碰撞力的传递保证结构的稳定性，同样也更利于发挥铝结构的吸能效果。所述上部支撑板40通过fds连接铆钉61固定在所述第二吸能结构32的上部。所述下部支撑板50同样通过fds连接铆钉61固定在所述第二吸能结构32的下部，fds连接工艺在本领域中是熟知的，在此不再赘述。如图4所示，所述下部支撑板50位于所述铝门槛加强梁30的下端中部，而所述千斤顶加强板63位于所述铝门槛加强梁30的下端两侧，可提供所述铝门槛加强梁30的下部支撑，同时也保证了在碰撞发生时，电池结构100的安全。
[0026]
具体来说，如图5所示，所述门槛内板20还包括上端面段26和下端面段27，所述上端面段26与所述第一竖直平面段21连接，所述下端面段27与所述第二竖直平面段22连接，所述上端面段26上设置有上连接端24，所述下端面段27下设置有下连接端25。如图2所示，所述门槛外板10包括外板本体段11、上过渡段12、下过渡段13、上连接端14和下连接端15，所述门槛外板10的上连接端14和门槛内板20的上连接端24焊接，所述门槛外板10的下连接端15和门槛内板20的下连接端25焊接。所述动力电池的前端设置有连接部71，所述连接部71与所述门槛内板20的下端面段27通过螺栓62固定。
[0027]
所述门槛内板、门槛外板均由钢板一体加工成型，而所述铝门槛加强梁由铝或铝合金挤压成型。
[0028]
本实施例的电动汽车门槛结构创新了铝门槛加强梁的位置、形状和固定方式，既保证了座椅横梁和动力电池在碰撞发生后的安全性，同时也增加了动力电池的安装空间。采用铝制加强梁结构，也降低了车身的重量，减少了零件成本；本实施例的技术方案已经经过充分验证，应用于电动汽车(包括纯电动汽车)，在保证侧碰性能的前提下，有效的提高了动力电池的布置空间，降低了车身的重量，从而可以提高车辆的续航里程，并且也降低了零件的制造成本。
[0029]
对于本领域的普通技术人员而言，具体实施例只是对本发明进行了示例性描述，显然本发明具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的技术方案进行的各种非实质性的改进，均在本发明的保护范围之内。