车身侧面碰撞的传力结构和车身及车辆的制作方法

1.本实用新型涉及汽车零部件技术领域，特别涉及一种车身侧面碰撞的传力结构。同时，本实用新型还涉及一种具有该车身侧面碰撞的传力结构的车身。另外，本实用新型还涉及一种采用该车身的车辆。


背景技术：

2.汽车安全性是指汽车在行驶中避免事故，保障行人和乘员安全的性能。碰撞安全性是汽车安全的重要性能指标。碰撞安全性一般通过提升车辆耐碰撞性、增加乘员约束系统(例如采用安全带)，以及降低人员与驾驶舱内部部件接触刚度(例如采用安全气囊、软内饰)的途径来实现。其中，车辆耐碰撞性是最外侧防护屏障的体现，对乘驾人员的生命安全起到至关重要的作用。
3.侧面碰撞是碰撞安全的重要检验项，发生侧面碰撞时，碰撞力作用于b柱下部，通过下门槛承传力结构分解后传递至车身另一侧。其中，下门槛与前地板中横梁交汇区域为侧面碰撞的辅助传力通道。
4.目前，下门槛与前地板中横梁交汇区域设计结构由侧围外板、侧围门槛梁、地板门槛梁、前地板中横梁和前地板组成。其中，侧围门槛梁与地板门槛梁组成门槛腔体。侧面碰撞时，碰撞力由门槛腔体传递至地板中横梁腔体，并将碰撞力传递至车身另一侧。而侧面碰撞的碰撞力沿辅助传力通道传递过程中，会通过前地板的薄板区域释放能量，从而导致前地板的薄板区域变形溃缩，严重损伤车身，并影响车辆的安全性能。


技术实现要素：

5.有鉴于此，本实用新型旨在提出一种车身侧面碰撞的传力结构，以能够提高车身侧面碰撞时的安全性。
6.为达到上述目的，本实用新型的技术方案是这样实现的：
7.一种车身侧面碰撞的传力结构，该传力结构处于车身门洞底部区域，且所述传力结构具有相连设置的多个腔体结构，以及一吸能空间，其中，多个所述腔体结构由外至内堆叠布置；所述吸能空间形成于最外侧的所述腔体结构的上方，并位于次外侧的所述腔体结构的外侧；沿由外至内的方向，所述传力结构的底部以逐渐升高的趋势设置。
8.进一步的，所述传力结构包括相连设置的侧围门槛梁、地板门槛梁、前踏板梁、前地板纵梁、前地板，以及用于连接所述地板门槛梁与所述前地板纵梁的连接板；
9.多个所述腔体结构包括：所述侧围门槛梁和所述地板门槛梁之间围构形成的第一腔体结构；所述地板门槛梁、所述连接板、所述前地板纵梁、所述前地板和所述前踏板梁之间围构形成的第二腔体结构；
10.所述吸能空间形成于所述第一腔体结构的上方，并位于所述第二腔体结构外侧。
11.进一步的，所述传力结构还包括前地板中横梁；多个所述腔体结构还包括：所述前地板纵梁和所述前地板之间围构形成的第三腔体结构；所述前地板、所述前地板纵梁和所
述前地板中横梁之间围构形成的第四腔体结构。
12.进一步的，所述侧围门槛梁的外侧设有侧围外板；所述侧围门槛梁的内侧设有侧围门槛梁加强板。
13.进一步的，所述地板门槛梁的一侧设有地板门槛梁加强板。
14.进一步的，所述前地板纵梁位于所述前地板的下方；所述前地板的上方设有与所述前地板纵梁对应布置的前地板上纵梁；多个所述腔体结构还包括所述前地板上纵梁和所述前地板之间围构形成的第五腔体结构。
15.进一步的，所述前地板纵梁和/或所述前地板上纵梁呈几字形。
16.进一步的，所述车身门洞为车身中的前门洞。
17.相对于现有技术，本实用新型具有以下优势：
18.本实用新型所述的车身侧面碰撞的传力结构，通过吸能空间处的溃缩变形对碰撞能量进行吸收，利于弱化碰撞力，并通过由外至内堆叠布置的多个腔体结构，以及传力结构的底部以逐渐升高的趋势，有利于提高传力结构的强度和吸能效果，从而能够提高车身侧面碰撞时的安全性。
19.此外，本实用新型通过第五腔体结构的设置，有利于进一步提高对碰撞能量的吸收效果。前地板纵梁和/或前地板上纵梁呈几字形，能够保证前地板纵梁与前地板上纵梁的结构强度。而在车身前门洞设置传动结构，可特别匹配于mpv车型，以提升其侧碰性能。
20.此外，本实用新型的另一目的在于提出一种车身，该车身具有如上所述的车身侧面碰撞的传力结构。
21.同时，本实用新型的另一目的在于提出一种汽车，该汽车采用有如上所述的车身。
22.本实用新型所述的车身和车辆，与如上所述的车身侧面碰撞的传力结构相对于现有技术具有相同的有益效果，在此不再赘述。
附图说明
23.构成本实用新型的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：
24.图1为本实用新型实施例所述的车身的左侧视图；
25.图2为图1中的a-a方向剖视图；
26.图3为碰撞力在图2中所述传力结构上的传力方向示意图；
27.图4为本实用新型实施例所述的传力结构在第一视角下的结构示意图；
28.图5为本实用新型实施例所述的传力结构在第二视角下的结构示意图；
29.图6为本实用新型实施例所述的传力结构在第三视角下的结构示意图；
30.图7为本实用新型实施例所述的门槛梁的结构示意图；
31.图8为本实用新型实施例所述的侧围门槛梁和侧围外板的结构示意图；
32.图9为本实用新型实施例所述的侧围门槛梁和b柱加强板的结构示意图；
33.图10为本实用新型实施例所述的地板门槛梁与地板门槛梁加强板的结构示意图；
34.图11为本实用新型实施例所述的前踏板梁与连接板在其一视角下的结构示意图；
35.图12为本实用新型实施例所述的前踏板梁与连接板在另一视角下的结构示意图；
36.附图标记说明：
37.100、前门洞；200、后门洞；300、第一腔体结构；400、第二腔体结构；500、第三腔体结构；600、第四腔体结构；700、第五腔体结构；800、吸能空间；
38.1、侧围外板；2、前地板；3、b柱内板；4、门槛梁；5、连接板；
39.201、前地板上纵梁；202、前地板纵梁；203、前踏板梁；204、前地板中横梁；
40.301、b柱加强板；
41.401、侧围门槛梁；402、地板门槛梁；403、侧围门槛梁加强板；404、地板门槛梁加强板；405、支架。
具体实施方式
42.需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
43.在本实用新型的描述中，需要说明的是，若出现“上”、“下”、“内”、“外”、“前”、“后”等指示方位或位置关系的术语，其为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，若出现“第一”至“第五”等术语，其也仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
44.下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。
45.实施例一
46.本实施例涉及一种车身侧面碰撞的传力结构，该传力结构处于车身门洞底部区域，且在整体构成上，该传力结构具有相连设置的多个腔体结构，以及一吸能空间800。
47.其中，多个腔体结构由外至内堆叠布置，吸能空间800形成于最外侧的腔体结构的上方，并位于次外侧的腔体结构的外侧，同时，沿由外至内的方向，传力结构的底部以逐渐升高的趋势设置。
48.基于如上整体结构描述，本实施例中所述的车身的结构可采用现有技术中成熟的车身结构，该车身的一种示例性结构如图1中所示。此时，该车身为mpv(multi-purpose vehicle，多用途汽车的简称)车型，在车身的左右两侧分别设有用于安装前车门的前门洞100，以及用于安装后车门的后门洞200，前门洞100和后门洞200由b柱隔开。
49.本实施例中的传力结构则具体设置在前门洞100的底部区域，以提高侧面碰撞的辅助传力通道的强度及吸能效果。而且如图2至图6中所示的，具体示出了本实施例的传力结构的一种示例性结构，其中，该传力结构包括相连设置的侧围门槛梁401、地板门槛梁402、前踏板梁203、连接板5、前地板纵梁202和前地板2。
50.上述的多个腔体结构包括侧围门槛梁401和地板门槛梁402之间围构形成的第一腔体结构300，以及地板门槛梁402、连接板5、前地板纵梁202、前地板2和前踏板梁203之间围构形成的第二腔体结构400。此外，上述的吸能空间800即形成于第一腔体结构300的上方，并位于第二腔体结构400外侧。
51.而作为进一步的优选实施形式，本实施例的传力结构则还包括前地板中横梁204，且此时，多个腔体结构也还包括前地板纵梁202和前地板2之间围构形成的第三腔体结构500，以及前地板2、前地板纵梁202和前地板中横梁204之间围构形成的第四腔体结构600。
52.本实施例中，考虑到车身左右两侧的结构是对称布置的，同时，为凸显传力结构的具体位置和结构，附图中仅示出了车身左侧前门洞100的相关结构。以下先对前地板2、前地板纵梁202和前地板中横梁204的结构进行说明。
53.结合图4至图6中所示，本实施例中的前地板2为设置在车身前部的板状结构。前地板纵梁202分设在前地板2底部的左右两侧，并沿车身的长度方向延伸设置。前地板中横梁204对应于前门洞100底部区域，沿车身宽度方向连接设于两个前地板纵梁202之间。
54.作为优选的一种实施方式，前地板纵梁202和前地板中横梁204均呈几字形。如此设置，不仅便于在前地板2和前地板纵梁202的布置实施，而且还利于前地板2和前地板纵梁202之间围构形成上述的第三腔体结构500，以及前地板2、前地板纵梁202和前地板中横梁204之间围构形成的第四腔体结构600。另外，此处采用几字形的结构，还使得第三腔体结构500和第四腔体结构600的截面积由上至下渐小，从而提高腔体结构的强度，并具有较好的吸能效果。
55.可以理解的是，本实施例中的前地板纵梁202和前地板中横梁204两者采用其他形状，或者，两者中仅其一呈几字形。只要能够保证前地板纵梁202和前地板中横梁204能够固定在前地板2上，并能够围构形成对应的腔体结构即可。
56.本实施例在具体实施时，需要特别注意的是，如图2和图6中所示，前地板中横梁204的底部高于前地板纵梁202的底部，也即两者的底部之间形成有高度差。如此设置，利于使得形成的传力结构的底部具有逐渐升高的趋势。
57.具体实施时，前地板纵梁202和前地板中横梁204可采用一体成型的加工方式，也可采用多段的分体结构再经过拼接固连的加工方式，根据具体的使用需求进行选择即可。
58.另外，为进一步提高传力结构的结构强度和吸能效果，如图2和图5中所示，在前地板2的上方设有与前地板纵梁202对应布置的前地板上纵梁201。本实施例中的多个腔体结构还包括前地板上纵梁201和前地板2之间围构形成的第五腔体结构700。此处，通过在车身高度方向上设置上下布置的第五腔体结构700和第三腔体结构500，利于提高传力结构在该处的强度，并利于对碰撞力进行吸收和弱化。
59.由图2中可以看出，前地板上纵梁201也呈几字形，以具有较好的使用效果，不过，与前地板纵梁202一样，此处的前地板上纵梁201还可采用其他形状，只要能够与前地板2围构形成第五腔体结构700即可。
60.在此，值得注意的是，本实施例中，第三腔体结构500的高度大于第五腔体结构700的高度，以实现传力结构的底部具有逐渐升高趋势的目的，从而提高传力结构的承受碰撞的能力。
61.可以理解的是，第五腔体结构700的高度越高，截面积越大，其吸能和弱化衰减能量的使用效果越好。但本实施例中第五腔体结构700受到布置空间的限制，所以第五腔体结构700的高度较低。而在具体对前地板上纵梁201进行布置时，可根据实际的安装空间，尽量的增大第五腔体结构700。
62.本实施例中的门槛梁4设置在前地板2的左右两侧，且在车身的高度方向上，门槛梁4位于前地板2的下方。如图7中所示，该门槛梁4包括位于外侧的侧围门槛梁401，以及位于内侧的地板门槛梁402，两者的开口相对设置，并通过扣合固连而围构形成上述的第一腔体结构300。以下先结合图8和图9对侧围门槛梁401的结构进行说明。
63.如图中所示，在侧围门槛梁401的外侧设有侧围外板1，在侧围门槛梁401的内侧设有侧围门槛梁加强板403。其中，侧围外板1可采用现有技术中成熟的结构。对应于b柱，该侧围外板1连接在b柱加强板301的外侧，b柱内板3连接在b柱加强板301的内侧。
64.作为优选的，本实施例中的侧围门槛梁加强板403与侧围门槛梁401内侧面的形状相适配，并由前门洞100的前端延伸至后端，以针对性提高前门洞100底部区域对应门槛梁4的结构强度，并提高对碰撞力的吸收效果。
65.本实施例中地板门槛梁402的结构如图10中所示，在地板门槛梁402的一侧设有地板门槛梁加强板404。该地板门槛梁加强板404具体设置在地板门槛梁402的面向第一腔体结构300的一侧，并与地板门槛梁402的形状相适配。当然，将地板门槛梁加强板404设置在地板门槛梁402另一侧的方案也是可行的，不过将地板门槛梁加强板404设置在第一腔体结构300内的方式，在综合使用效果上更好。
66.继续参照图10中所示，对应于地板门槛梁加强板404的一端，在b柱底部的地板门槛梁402内设有支架405，该支架405也呈几字形，其顶端和底端分别连接在地板门槛梁402上，并与地板门槛梁402围构形成吸能腔。此处，支架405的结构简单，便于在地板门槛梁402上布置，同时，还能够通过自身溃缩吸能的方式缓解门槛梁4承受的碰撞能量。
67.上述的前踏板梁203布置在前地板2和地板门槛梁402之间，以实现门槛梁4与前地板2之间的衔接。其中，前踏板梁203的结构参照图11和图12中所示，前踏板梁203呈l形，其高度与前地板2与地板门槛梁402之间的高度差相适配。
68.结合图2和图3中所示，因前踏板梁203的设置，使得在地板门槛梁402的上方，以及前踏板梁203的外侧位置形成上述的吸能空间800。该吸能空间800的形状如图中的虚线所示，其整体呈矩形。吸能空间800为其右下角处的结构的溃缩提供了空间，利于通过溃缩的方式对碰撞能量进行吸收，从而弱化传递至第二腔体结构400的碰撞力。
69.本实施例中的连接板5与前地板中横梁204之间的位置关系参照图6中所示，两者相对连接在前地板纵梁202的左右两侧，以使碰撞力经由第二腔体结构400传递至第三腔体结构500。另外，连接板5的左端连接在设有地板门槛梁加强板404的地板门槛梁402上，以利于将传递至前门洞100底部区域门槛梁4上的碰撞力进行传递和弱化。
70.作为优选的一种实施方式，如图11和图12中所示，该连接板5呈几字形，连接板5的左端连接在前地板纵梁202的底部和地板门槛梁402的底部之间，连接板5的顶端连接在前地板2的底部，连接板5的右端连接在前地板纵梁202的左侧和底部。
71.需注意的是，本实施例中，连接板5的底部，也即底面倾斜布置，并使第二腔体结构400的底部具有逐渐升高的趋势。本实施例中，连接板5的结构简单，便于安装，同时，还利于形成第二腔体结构400。而连接板5的底部倾斜布置能与第三腔体结构500和第四腔体结构600配合，利于整个传力结构的底部具有逐渐升高的趋势。
72.而由于前地板纵梁202的底部低于前地板中横梁204的底部，从而使得第一腔体结构300、第二腔体结构400、第三腔体结构500、以及部分第四腔体结构600形成的形状如图3中的虚线框所示，其与矩形的吸能空间800组成接近直角梯形的结构。如此设置，使得传力结构的承力截面沿着由外向内的方向渐小过渡，而利于提高传力结构的结构强度，并利于提高传力结构对碰撞力的弱化效果。
73.详细来讲，如图3中所示，整个虚线框最左侧的竖直虚线在侧围门槛梁401和地板
门槛梁402结合面所在的平面上，其构成直角梯形的下底。整个虚线框最右侧的竖直虚线在第四腔体结构600的左端部，其构成直角梯形的上底整个虚线框顶部，并沿水平方向设置的虚线与前地板2共面，同时作为直角梯形的直角腰。而整个虚线框底部，并沿由外向内倾斜向上布置的虚线，作为直角梯形的斜腰。
74.本实施例中，由外至内堆叠的多个腔体结构，利于提高传力结构的强度，并具有较好的吸能效果。而吸能空间800作为整个传力结构中的弱化区，与多个腔体结构配合形成强弱互补的效果，从而利于提高传力结构的吸能效果，而可提高车身侧面碰撞的安全性能。
75.详细来讲，在车身侧面承受碰撞力时，碰撞力经门槛梁4在车身长度方向上分解后，进入前门洞100底部区域的传力结构。碰撞力在传力结构上的传力方向如图3中所示，碰撞力首先侵入第一腔体结构300，此时，吸能空间800处的门槛梁4和前踏板梁203发生溃缩变形，并对部分碰撞能量进行吸收和弱化。
76.而弱化后的碰撞力传递至第二腔体结构400，经过第二腔体结构400倾斜向上传递至第三腔体结构500，再通过第三腔体结构500向右传递至第四腔体结构600以及车身的另一侧。同时，第三腔体结构500还向上将碰撞力传递至第五腔体结构700。整个传力过程中，各腔体结构均能够吸收碰撞能量，从而提升车身侧面碰撞的安全性能。
77.本实施例所述的车身侧面碰撞的传力结构，通过吸能空间800处的溃缩变形对碰撞能量进行吸收，利于弱化碰撞力，并通过由外至内堆叠布置的多个腔体结构，以及传力结构的底部以逐渐升高的趋势，则利于提高传力结构的强度和吸能效果，而可降低因侧面碰撞而导致的车身损伤，从而提高车身侧面碰撞的安全性能。
78.此外，需要说明的是，本实施例中的车辆除了为mpv车型，其也可为对侧碰强度要求较高的suv(sport utility vehicle，运动型多用途汽车的简称)车型，并且在为suv车型时，该传力结构不仅可设置于前门洞区域，也可设置在后门洞区域，以提高车辆的侧碰安全性。
79.实施例二
80.本实施例还涉及一种车身，该车身即具有如上所述的车身侧面碰撞的传力结构。此外，本实施例也涉及一种车辆，该汽车则采用有如上所述的车身。
81.本实施例的车身和车辆，通过设置实施例一中的传力结构，能够提升侧面碰撞时的安全性，而有着很好的实用性。
82.以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。