一种车身连接结构和车辆下门槛总成的制作方法

1.本技术涉及车辆安全领域，特别涉及一种车身连接结构和车辆下门槛总成。


背景技术：

2.目前交通事故中侧面碰撞的事故发生率在30％以上，侧面事故中，乘员死亡案例有38％是由车辆与柱状物之间的侧面碰撞而引起的，这是因为只有车辆的b柱、门槛和车门可以抵挡侧碰能量，且不能产生较大的变形，b柱是位于车身中部的一根立柱，在高度方向保护范围很大，但受自身宽度影响，对侧面防护范围有限，如果侧碰偏移b柱，b柱对侧面的防护会显著下降；再加上车门只有在较高的车门防撞杆区域的侧面强度较高，而车门下部仅有外覆盖件车门外板、深拉延件车门立板构成，其材料强度、厚度都较低，对低矮的侧面碰撞防护能力有限。
3.另外，门槛是贯穿乘员舱前后的车身结构件，门槛对提高车辆侧碰面碰撞性能和车身扭转刚度就起到重要作用。
4.在一些相关技术中，为了便于后排乘客的上下车方便性，越来越多的多用途汽车mpv(multi
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purpose vehicles)的后排车门采用滑移门结构，为实现滑移门的前后滑动，需要在车身上装配导轨，根据车门大小，至少需要布置两根导轨，分别为装在顶盖区域的上导轨和装在门槛区域的下导轨，一些较大的mpv，还会在上下导轨之间再布置一道中滑轨，以提高车门运动的稳定性，同时提高车门的固定强度。上导轨的设置需要侵占侧围上边梁空腔大小，会弱化侧围上边梁的侧碰性能，下导轨会承担更多的车门重量，因此下导轨的截面宽度比上导轨的截面宽度大，以满足结构强度要求，但是存在以下问题：
5.(1)由于下导轨会承担更多的车门重量，因此后排车门下导轨的截面宽度比上导轨的截面宽度大，侵占后门下导轨下方门槛截面空腔尺寸也更大，导致后排车门门槛的截面宽度减小，降低了车辆侧碰面碰撞性能和车身扭转刚度，再者，为保证前门地板与后门地板一致，使后门下导轨的高度和后门槛高度之和与前门槛高度相等，即前门下方的门槛结构与后门下方的门槛结构存在较大差异，其连接部位常产生应力集中，同时b柱下端在与门槛连接部位搭接结构复杂，也容易导致前后门槛在应对侧碰性能时产生较大差异。同时，由于mpv的后排车门采用滑移门结构的原因，前车门门槛和后车门门槛由于结构、性能差异较大，在正面碰撞过程中，在前后门槛搭接区也容易形成应力集中，造成薄弱点的产生，影响正面碰撞能力传递。
6.在另一些相关技术中，新能源汽车是未来汽车的发展趋势，但新能源汽车的电池、电动单元重量较重，其整车重量往往超过同级别的燃油车，在侧面碰撞事故中的碰撞能量也更大，因此对其门槛轻度也有了更高的要求，一般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；铝门槛加强梁位于上部碰撞空间内，铝门槛加强梁的后端与门槛内板的第一竖直平面段之间设置有间隙。在侧面碰撞过程中可以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，也增加了动力电池的布置空间，但是存在以下问题：
7.(1)铝门槛加强梁只有一条，布置在上部碰撞空间内。门槛下部碰撞空间内通过下部支撑板和千斤顶加强板支撑，也保证了碰撞发生时，动力电池的安全要求。但单一截面的铝门槛粱截面高度只能以mpv后门槛的允许空间为准，相对截面高度更加富裕的前门槛截面空间来说，前门槛截面空间未能有效利用。
8.(2)下部支撑板与铝门槛的贴合面之间，会产生缓慢的电化学腐蚀，同时门槛区间常为湿区，产生电化学腐蚀的风险较高。


技术实现要素：

9.本技术实施例提供一种车身连接结构和车辆下门槛总成，以解决相关技术中前车门门槛和后车门门槛由于结构、性能差异较大，在正面碰撞过程中，在前后门槛搭接区也容易形成应力集中，造成薄弱点的产生，影响正面碰撞能力传递的问题。
10.第一方面，提供了一种车身连接结构，其包括：
11.中部门槛，其沿车身的长度方向设置，并用于设置在车前门和车后门的下方空间；
12.上部门槛，其设置在所述中部门槛的顶部，并且其一端与中部门槛位于车前门下方空间的一端对齐；所述上部门槛沿车身长度方向的长度小于所述中部门槛沿车身长度方向的长度；
13.至少三个下部门槛，其设置在所述中部门槛的底部，并且沿所述中部门槛的长度方向分布，在所有的所述下部门槛中，且位于中间的下部门槛中，其中一个所述下部门槛在中部门槛上所形成的投影，至少部分位于所述上部门槛在中部门槛上所形成的投影范围内。
14.一些实施例中，在所述中部门槛的顶部上，且沿车身长度方向设有第一吸能槽，在所述上部门槛的底部设有与所述第一吸能槽相对应的第二吸能槽，所述第一吸能槽和第二吸能槽合围形成吸能空间。
15.一些实施例中，所述中部门槛包括第一部分和第二部分，所述第一部分和第二部分的底部均设有第一连接孔；
16.其中一个所述下部门槛一端与所述第一部分的第一连接孔固定连接，该下部门槛另一端与所述第二部分的第一连接孔固定连接。
17.一些实施例中，所述上部门槛的截面中心点在车身高度方向的高度与车辆前地板在车身高度方向的高度相等。
18.第二方面提供了一种车辆下门槛总成，其包括：
19.侧围加强板；
20.纵梁本体，其与所述侧围加强板均沿车身长度方向设置，并且与所述侧围加强板包围形成一安装空间；以及
21.如权利要求
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任一所述的车身连接结构；所述车身连接结构安装在在所述安装空间内，并且其沿车身宽度方向的两侧分别与所述侧围加强板和纵梁本体连接。
22.一些实施例中，所述纵梁本体上设有容置槽，所述容置槽的容积与所述车身连接结构的体积相适配，并沿车身长度方向设置；
23.所述侧围加强板上设有第一连接部和第二连接部，所述第一连接部和第二连接部形成连接槽，当所述纵梁本体和侧围加强板连接时，所述连接槽和容置槽形成所述安装空
间。
24.一些实施例中，所述上部门槛的顶部与所述容置槽的槽顶壁之间设有第一空腔隔断，所述中部门槛位于后车门下方的顶部与所述容置槽的槽顶壁之间设有第二空腔隔断。
25.一些实施例中，沿车身的宽度方向，所述下部门槛均连接在所述中部门槛底部靠近所述第一连接部的一侧。
26.一些实施例中，所述中部门槛、上部门槛和下部门槛均为内部中空的板材。
27.一些实施例中，所述车辆下门槛与所述侧围加强板和纵梁本体的连接处均设有结构胶。
28.本技术提供的技术方案带来的有益效果包括：
29.本技术实施例提供了一种车身连接结构和车辆下门槛总成，由于将车身的门槛分为上中下三个部分，中部门槛贯穿前车们后车门的下方空间，上部门槛在中部门槛的顶部，并只位于前车门下方空间，并且长度小于中部门槛，上部门槛的一端与中部门槛位于车前门下方空间的一端对齐，至少三个下部门槛分布在中部门槛的底部，在所有的下部门槛中，且位于中间的下部门槛中，其中一个下部门槛在中部门槛上所形成的投影，至少部分位于上部门槛在中部门槛上所形成的投影范围内，首先下部门槛分散上部门槛作用在中部门槛上的力，另外，上部门槛的长度小于中部门槛，导致在车身长度方向上中部门槛上与上部门槛的另一端的连接处为应力集中点，设置在其下方的下部门槛加强其应力集中点的刚度，然后再通过其他的下部门槛分散应力。
附图说明
30.为了更清楚地说明本技术实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，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他的附图。
31.图1为本技术实施例提供的车辆下门槛总成爆炸示意图；
32.图2为本技术实施例提供的车身连接结构的示意图；
33.图3为本技术实施例提供的车身连接结构的另一种示意图；
34.图4为本技术实施例提供的车辆下门槛总成连接在整车上的示意图；
35.图5为图4中b处的在车身宽度方向上的截面图；
36.图6为图4中a处的在车身宽度方向上的截面图。
37.图中：1、中部门槛；100、第一部分；101、第二部分；102、第一定位孔；2、上部门槛；200、第二定位孔；3、下部门槛；300、第三定位孔；4、侧围加强板；400、第一连接部；401、第二连接部；5、纵梁本体；6、结构胶；7、第一空腔隔断；8、第二空腔隔断；9、车辆前地板；10、地板横梁；11、吸能空间；12、滑门下滑轨。
具体实施方式
38.为使本技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本技术的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人
员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
39.本技术实施例提供了一种车身连接结构和车辆下门槛总成，以解决相关技术中前车门门槛和后车门门槛由于结构、性能差异较大，在正面碰撞过程中，在前后门槛搭接区也容易形成应力集中，造成薄弱点的产生，影响正面碰撞能力传递的问题。
40.请参阅图1
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图3，一种车身连接结构，其包括：中部门槛1、上部门槛2和下部门槛3。
41.其中，中部门槛1沿车身的长度方向设置，并用于设置在车前门和车后门的下方空间；上部门槛2设置在中部门槛1的顶部，并且其一端与中部门槛1位于车前门下方空间的一端对齐；上部门槛2沿着车身长度方向的长度小于中部门槛1沿车身长度方向的长度。
42.下部门槛3的数量至少为三个，并且均设置在中部门槛1的底部，沿中部门槛1的长度方向分布；在所有的下部门槛3中，且位于中间的下部门槛3中，其中一个下部门槛3在中部门槛1上所形成的投影，至少部分位于上部门槛2在中部门槛1上所形成的投影范围内。
43.也就是说：下部门槛3其中的两个分别位于中部门槛1的两端，其余的下部门槛3分布在位于中部门槛1的两端的下部门槛3之间，这样设置利于将上部门槛2作用在中部门槛1上的力进行多点分散，并且如图2和图3所示的，为避免上部门槛2靠近后车门的一端作用在中部门槛1上形成的应力集中点，所产生的薄弱点，因此其中有一个下部门槛3的部分是要和上部门槛2靠近后车门的一端在投影关系上是要部分重合的。
44.故而下部门槛3可以设置成图3和图2的形式，也可以是靠近后车门的位置一点，通过这一设置，下部门槛3加强了该应力集中点的结构强度，并通过多个下部门槛3进行分散应力，从而解决了前车门门槛和后车门门槛由于结构、性能差异较大，在正面碰撞过程中，在前后门槛搭接区也容易形成应力集中，造成薄弱点的产生的问题。
45.在一些优选的实施例中，如图5所示，在中部门槛1的顶部上，且沿车身长度方向设有第一吸能槽，在上部门槛2的底部设有与第一吸能槽相对应的第二吸能槽，当中部门槛1和上部门槛2连接并贴合时，第一吸能槽和第二吸能槽合围形成吸能空间11，即，在中部门槛1和上部门槛2的贴合面区域，通过各自的半圆形凹槽，第一吸能槽和第二吸能槽均为半圆形凹槽，当侧喷时，吸能空间11作为一个吸能空间，吸收碰撞的能量，提高中部门槛1和上部门槛2的侧面冲击刚度。
46.在一些优选的实施例中，为减少零件品种，降低零件成本，可以将中部门槛1、上部门槛2和下部门槛3统一为一个品种的材料。
47.如图3和图2所示，上部门槛2的结构特征有上表面、前表面、后表面、下表面，并在上表面具有若干空腔隔断安装孔，在前表面上具有第一定位孔102。第一定位孔102部分推荐设置为圆孔，其余部分推荐设计为长圆孔，其长圆孔方向为x向，第一定位孔102孔心高度均相同，即沿着一条直线分布。
48.中部门槛1结构特征有上表面、前表面、后表面、下表面，在前表面上具有第二定位孔200。第二定位孔200部分推荐设置为圆孔，其余部分推荐设计为长圆孔，其长圆孔方向为x向，第二定位孔102孔心高度均相同，即沿着一条直线分布。
49.下部门槛3的结构特征有上表面、前表面、下表面，在前表面上具有第三定位孔300。本发明实施例中给出的下部门槛3在车身同一侧用量为3个。推荐地，为实现下门槛在左右两侧的通用，本实施例中，下门槛焊接过程中，部分第三定位孔300使用只定位z向的菱形定位销。
50.从图2和图3中可以看出中部门槛1、上部门槛2和下部门槛3的相对关系，本实施例给出的结构，应用在mpv车型上，中部门槛1总长度较长，由于这个零件需要采用钻孔工艺，利用钻孔和上部门槛2和下部门槛3连接，这个零件首尾的孔距离较远，受累积误差影响，零件末端孔的位置偏差较大。为避免出现上述问题，本实施例采用将中部门槛1分为两部分，中部门槛1包括第一部分100和第二部分101，第一部分100和第二部分101的底部均设有第一连接孔；
51.其中一个下部门槛3的一端与第一部分100的第一连接孔固定连接，该下部门槛3另一端与第二部分101的第一连接孔固定连接。
52.从而通过以上方式避免受累积误差影响，零件末端孔的位置偏差较大的问题。
53.但是如果在其他车型上中部门槛1总长度不长，中部门槛1上使用冲孔工艺，或者孔位精度要求不高，可以不将中部门槛1分成两部分。
54.车身连接结构的焊接顺序如下：
55.一、将第一部分100和第二部分101放置到焊接夹具上，使得第一部分100和第二部分101的后表面与夹具支撑面贴合，焊接夹具的定位销插入第一定位孔102，并夹紧第一部分100和第二部分101的前表面，从而实现第一部分100和第二部分101在z方向、x方向和y方向的定位；z方向、x方向和y方向均为汽车的坐标即车身高度，车身宽度和车身长度。
56.二、在第一部分100和第二部分101的上表面上涂覆结构胶6；
57.三、将上部门槛2自上而下放置到焊接夹具上，使得上部门槛2的后表面与夹具支撑面贴合，焊接夹具的定位销插入第二定位孔，从而实现上部门槛2的z方向、x方向和y方向的定位，此时上部门槛2的下表面与第一部分100和第二部分101的上表面之间夹着结构胶6；
58.四、在下部门槛3的上表面上涂覆结构胶6，然后将下部门槛3自下而上放置到焊接夹具上，下部门槛3的后表面与夹具支撑面贴合，焊接夹具的定位销插入第三定位孔300，并夹紧前表面，从而实现下部门槛3的z方向、x方向和y方向的定位，其他的下部门槛3的焊接方式均相同。
59.五、使用钎焊工艺，将中部门槛1、上部门槛2和下部门槛3焊接形成车身连接结构。
60.在一些优选的实施例中，上部门槛2的截面中心点在车身高度方向的高度与车辆前地板9在车身高度方向的高度相等，车辆前地板9纵梁本体5之间通过地板横梁10进行加强，侧碰力可以通过上部门槛2传递给地板横梁10和车辆前地板9，进而通过车辆前地板9上的其他部件将碰撞能量传递到车身另一侧，从而减少门槛和地板变形量，保障乘客和电池包的安全空间。
61.本技术还提出了一种车辆下门槛总成，该车辆下门槛总成是利用了以上的车身连接结构进行的进一步设置，在提升后车门下方的门槛区域的侧碰性能的同时，兼顾前后车门下方门槛的结构差异，避免车身侧面在侧面碰撞或正面碰撞中，在前后门槛搭接区产生明显的应力集中。
62.具体的设置如下，请参阅图1、图4
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图6：
63.其包括侧围加强板4、纵梁本体5和上述的车身连接结构，纵梁本体5与侧围加强板4均沿车身长度方向设置，并且与侧围加强板4包围形成一安装空间。车身连接结构安装在在安装空间内，并且其沿车身宽度方向的两侧分别与侧围加强板4和纵梁本体5连接。
64.通以上的结构设置形成的下门槛总成，由于侧围加强板4和纵梁本体5形成安装空间，车身连接结构相当于是位于该安装空间的内加强芯，并且由于车身连接结构的特殊的结构设置，并没有完全填充该安装空间，从而在保证侧碰性能的同时，减轻重量，符合轻量化的设计，另外也兼顾前后车门下方门槛的结构差异，避免车身侧面在侧面碰撞或正面碰撞中，在前后门槛搭接区产生明显的应力集中的问题。
65.其中中部门槛1、上部门槛2和下部门槛3均为内部中空的板材，板材的材料为铝制板材，从而给出了铝门槛、钢侧围、钢地板的钢铝混合实施方案，可在提升性能的同时，进一步的减轻整车重量，符合轻量化设计的理念。
66.在一些优选的实施中，车辆下门槛与侧围加强板4和纵梁本体5的连接处均设有结构胶6，结构胶6不仅加强连接，还具有起到防止电位腐蚀的作用。
67.在一些优选的实施例中，所述纵梁本体5上设有容置槽，容置槽的容积与车身连接结构的体积相适配，并沿车身长度方向设置；
68.侧围加强板4上设有第一连接部400和第二连接部401，第一连接部400和第二连接部401形成连接槽，当纵梁本体5和侧围加强板4连接时，连接槽和容置槽形成安装空间。连接槽和容置槽上也涂覆有结构胶6，即在车身的宽度方向上车身连接结构的两侧分别与纵梁本体5和侧围加强板4贴合连接，即加强侧碰的性能。
69.而在车身高度方向上，车身连接结构的上下两侧并没有连接，是留有间隙的，这一间隙的设置，是考虑到在侧碰是具有一定的缓冲吸能空间。但是考虑到整车的降噪问题，还进行了以下的设置：
70.本发明实施例中，上部门槛2的顶部与容置槽的槽顶壁之间设有第一空腔隔断7，中部门槛1为位于后车门下方的顶部与容置槽的槽顶壁之间设有第二空腔隔断8，第二空腔隔断8上具有两个卡扣结构，可方便连接拆卸；第一空腔隔断7上具有两个卡扣结构，可方便连接拆卸。使用第一空腔隔断7和第二空腔隔断8可以有效的封堵a柱下端和b柱下端与门槛的空腔，从而提升车身的降噪能力。
71.进一步的，在车身高度方向上，车身连接结构的上下两侧并没有连接，是留有间隙的这一设置的基础之上，加强侧碰性能对车身连接结构中的下部门槛进行了设置，如图5和图6所示，
72.沿车身的宽度方向，下部门槛3均连接在中部门槛1底部靠近侧围加强板4上第一连接部400的一侧，即下部门槛3和纵梁本体5不连接，之间设置间隙，这样在发生侧碰时，车身连接结构的整体抗侧碰性能的结构位于靠近侧围加强板4一侧，并且进一步的减少车身连接结构的体积，减少重量。
73.在一些优选的实施例中，侧围加强板4上具有若干预先冲孔，预先冲孔的原因是在本实施例中，侧围加强板4为热成型材料制成，其硬度较高。在每个预先冲孔上使用一颗fds流钻螺钉(flow drill screw)，通过fds设备对fds流钻螺钉形成的高速旋转，fds流钻螺钉的头部与铝门槛高速摩擦从而嵌入车身连接结构。特殊地，若侧围加强板4的硬度较低，似的fds流钻螺钉可实现侧围加强板4和车身连接结构的连接，无需预先在侧围加强板4上冲孔。
74.在一些优选的实施例中，参考图5，上部门槛2的中心线高度与车辆前地板9的高度相当，并在车辆前地板9与内纵梁本体5之间通过地板横梁10进行加强，侧碰力可以通过上
部门槛2传递给地板横梁10和车辆前地板9，进而通过车辆前地板9上的其他部件将碰撞能量传递到车身另一侧，从而减少门槛总成和车辆前地板9变形量，保障乘客和电池包的安全空间。
75.参阅图6，车身连接结构在后车门下方空间的部分与电池包的位置关系。由于滑门结构影响，后车门下方空间的部分具有中部门槛1，但采用纵梁本体5、和滑门下滑轨12对中部门槛1进行加强，同时在车辆前地板9与纵梁本体5之间通过地板横梁10进行加强，侧碰作用力可以通过中部门槛1传递给地板横梁10和车辆前地板9，再将碰撞能量传递到车身另一侧，从而减少门槛总成和车辆前地板9变形量，保障乘客和电池包的安全空间。
76.本技术的原理：
77.(1)下部门槛3的数量至少为三个，并且均设置在中部门槛1的底部，沿中部门槛1的长度方向分布；在所有的下部门槛3中，且位于中间的下部门槛3中，其中一个下部门槛3在中部门槛1上所形成的投影，至少部分位于上部门槛2在中部门槛1上所形成的投影范围内，通过多个下部门槛3进行分散应力，从而解决了前车门门槛和后车门门槛由于结构、性能差异较大，在正面碰撞过程中，在前后门槛搭接区也容易形成应力集中，造成薄弱点的产生的问题。
78.(2)中部门槛1包括第一部分100和第二部分101，第一部分100和第二部分101的底部均设有第一连接孔；其中一个下部门槛3的一端与第一部分100的第一连接孔固定连接，该下部门槛3另一端与第二部分101的第一连接孔固定连接。从而通过以上方式避免受累积误差影响，零件末端孔的位置偏差较大的问题。
79.(3)车辆下门槛总成包括侧围加强板4、纵梁本体5和车身连接结构，由于侧围加强板4和纵梁本体5形成安装空间，车身连接结构相当于是位于该安装空间的内加强芯，并且由于车身连接结构的特殊的结构设置，并没有完全填充该安装空间，从而在保证侧碰性能的同时，减轻重量，符合轻量化的设计，另外也兼顾前后车门下方门槛的结构差异，避免车身侧面在侧面碰撞或正面碰撞中，在前后门槛搭接区产生明显的应力集中的问题。
80.在本技术的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”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，仅是为了便于描述本技术和简化描述，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技术的限制。除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；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连通。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技术中的具体含义。
81.需要说明的是，在本技术中，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
82.以上所述仅是本技术的具体实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本申
请。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本技术的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本技术将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所申请的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。