用于车辆的门槛结构及其获得方法与流程

1.本发明涉及用于车辆的白车身的领域。更具体地讲，本发明涉及门槛结构，该门槛结构允许使用无加强件的门槛更好地吸收冲击能量，或者具有相对于具有铝加强件的门槛相似的吸收能量的水平，同时降低了制造成本。本发明还涉及用于获得该门槛结构的方法。


背景技术：

2.门槛结构是车辆的重要部件。这些结构由于刚性和硬度的结合以及通过这些结构提供的塑性变形所形成的能量吸收能力而提高了车辆和车内乘客的安全性。
3.为了提供这种安全功能，必须对门槛结构进行机械设计以便在车辆冲击或碰撞时能够吸收大量的能量，以此方式，车辆的内部不会显著地塌陷并且/或者车辆的结构的其它部件不会断裂或者变形，因为这些事件中的任何事件都可能危及人的生命。
4.门槛结构在电动汽车——例如，电动车辆(即，ev)、插电式混合动力电动车辆(即，phev)等——中的重要性甚至更大。这是因为除了车上人员的上述安全性(没有部件或元件撞击车辆的车厢中的人)之外，门槛结构必须避免对汽车的电池单元的任何损坏，这些电池单元主要布置在车辆的最底部部件中。因此，如果门槛结构不能承受冲击的能量，车辆的结构的部件可能会与电池单元碰撞，从而损害电池单元，这会造成容纳在电池单元中的材料的泄露、还可能处于高温的气体的释放、或者甚至造成电池单元的爆炸，从而进一步危及车上人员的生命。
5.尽管门槛结构从安全角度来看是重要的，但是汽车工业总是致力于不仅降低机动车辆的生产成本而且降低运转机动车辆的成本，运转机动车辆的成本为用于维护以及驾驶车辆必需的燃料的成本。因此，如果可能的话，车辆的每个及每一部件的重量和制造成本都要降低。
6.在现有技术中已经尝试对门槛结构进行改进。一些现有技术门槛结构通过铝挤压的方式制造，与传统工艺(远程点焊、远程激光焊)相比，铝挤压导致多材料组件，该多材料组件的连接更加复杂和昂贵。
7.专利文献us
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9045175
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b2描述了一种门槛结构，该门槛结构通过连接两个成形板构件而形成以使得减轻门槛结构的重量。这两个成形板构件连接成形成h形结构以用于在发生冲击或碰撞的情况下吸收能量。
8.专利文献de
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10003878
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b4描述了一种车辆结构，该车辆结构提供有用于加强所述车辆结构的附加元件。特别地，该车辆结构包括形成有腔的外部型材以及腔内部的附加元件，该附加元件是h形的内部型材。该附加元件粘合至外部型材，用于在发生冲撞或碰撞的情况下吸收能量。
9.专利文献ep
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1122152
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a2公开了一种包括梁形的加强中空结构构件的结构。
10.专利文献ep
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2976250
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b1描述了一种用于车辆的结构，该结构具有位于该结构的腔内部的呈型材的形式的加强构件。
11.有兴趣提供适用于包括电动车辆的车辆的门槛结构，该门槛结构能够吸收大量的
能量，该门槛结构具有与带有铝加强件的门槛相似的重量，并且该门槛结构的生产具有成本效益。


技术实现要素：

12.本发明的第一方面涉及一种用于车辆的门槛结构，在车辆中限定有纵向方向、横向方向和竖向方向，使得这三个方向相互正交，该门槛结构包括第一钢型材和第二钢型材，使得当该门槛结构安装在车辆上时型材具有纵向方向，在第一型材和第二型材中的每一者中限定有凹部、上部连接凸缘和下部连接凸缘，型材之间通过型材的上部连接凸缘和下部连接凸缘连接，使得在这两个型材之间限定有通道，第一型材包括基本上具有竖向方向的中间部段，第二型材包括基本上具有竖向方向的中间部段，门槛结构进一步包括布置在通道中的第一冲击吸收元件，第一冲击吸收元件是封闭的钢型材，在第一冲击吸收元件中限定有通过中间连接部段连接的上部叶部和下部叶部，上部叶部定位得更靠近上部连接凸缘，下部叶部定位得更靠近下部连接凸缘。
13.根据本公开的门槛结构具有能量吸收能力，该能量吸收能力通常适用于机动车辆，并且也尤其适用于电动车辆和/或插电式混合动力电动车辆，这两种车辆通常包括位于车辆最底部部件处的电池单元。
14.制造根据本公开的门槛结构相对于用于制造现有技术门槛结构的工艺被简化，这至少是因为第一冲击吸收元件通过形成管状钢结构(例如通过滚压成形)来制造；这种工艺相比于例如挤压具有更好的成本效益。此外，因为第一型材和第二型材由钢制成，因此其结合也被简化，这也简化了制造工艺。
15.优选地，上部叶部具有与第一钢型材的中间部段相邻的部分，并且下部叶部具有与第一钢型材的中间部段相邻的部分和与第二钢型材的中间部段相邻的部分。
16.在一些实施方式中，上部叶部的部分与第二钢型材的中间部段相邻。在这些实施方式中的一些实施方式中，上部叶部的与第二钢型材的中间部段相邻的部分具有与第二型材互补的部件，上部叶部的所述部分连接至第二钢型材。
17.在一些实施方式中，下部叶部的与第二钢型材的中间部段相邻的部分具有与第二型材互补的部件，下部叶部的所述部分连接至第二钢型材。
18.叶部的与第二钢型材相邻的部分的布置、在所述部分中提供与第二钢型材互补的部段以及所述部分与第二钢型材的连接都能够改善第一冲击吸收元件与第二钢型材之间的连接，因此提高了门槛结构的能量吸收能力。
19.在一些实施方式中，第一型材和第二型材中的每一者都具有ω形(即，大写的欧米加形)的截面。
20.在一些实施方式中，中间连接部段是笔直的并且平行于第一型材和第二型材的中间部段。
21.中间连接部段的这种布置使得在所述部段处连接在中间连接部段本身上变得容易，因此进一步简化了门槛结构的生产。将中间连接部段的两个边缘连接在一起加强了叶部，并且因此加强了整个门槛结构。
22.在一些实施方式中，上部叶部和下部叶部的将中间连接部段连接至与第一钢型材和第二钢型材的中间部段相邻的部分的部段是笔直的。
23.这些部段使得在冲击期间以及门槛结构发生变形时在横向方向和竖向方向两者上传递力成为可能。因此，这些部段使得分散由冲击造成的力成为可能。换言之，能够根据横向方向将力分解为具有竖向分量的力，从而将变形分布在更多维度上。
24.除了上述之外，这种笔直的部段使得在变形期间在第一冲击吸收元件与第一钢型材和第二钢型材之间具有更可靠的接触表面成为可能。因此，加强件将具有期望的运动学，以便减少或者甚至避免部件滑动并且也达到良好的吸收能量水平。
25.在一些实施方式中，上部叶部和下部叶部相对于中间连接部段是不对称的，使得上部叶部的上部侧部和下部叶部的下部侧部朝向第一钢型材发散。
26.上部叶部和下部叶部的这种布置使得第一冲击吸收元件适合门槛结构的通道和型材成为可能。此外，叶部朝向第一钢型材的发散使得将横向取向的力转换为具有竖向分量的力成为可能，从而避免了在横向方向上的侵入并通过在竖向方向上的变形增加了吸收能量。
27.在一些实施方式中，上部叶部的上部侧部和下部叶部的下部侧部由在同一直线上布置成由弯曲的中间部分分开的平行的两个线性部分制成。
28.叶部的这些侧部的形状增加了其部段的强度。门槛结构能够吸收的能量因此得以增加。
29.在一些实施方式中，门槛结构进一步包括放置在中间连接部段与第一钢型材之间与/或放置在中间连接部段与第二钢型材之间的第二冲击吸收元件。
30.两个冲击吸收元件的提供允许不同厚度的重新分区，并且还允许门槛结构更好地满足不同碰撞要求。
31.第二冲击吸收元件可以在冲击开始时吸收能量的大部分，即使能量的一部分也在第一冲击吸收元件处接收。当门槛结构发生变形时，第二冲击吸收元件吸收在门槛结构的中间的能量的大部分；一旦门槛结构完全变形或断裂，则剩余的能量由第一冲击吸收元件吸收。总的来说，这两个冲击吸收元件可以提高门槛结构能够吸收的能量的量。
32.在一些实施方式中，第二冲击吸收元件具有矩形或正方形的截面。
33.第二冲击吸收元件的这种几何形状能够进一步提高其能量吸收能力。
34.在一些实施方式中，第二冲击吸收元件是ms1200、ms1500或ms1700马氏体汽车用钢。
35.在一些实施方式中，第一冲击吸收元件是ms1200、ms1500或ms1700马氏体汽车用钢。
36.在一些实施方式中，第一型材和/或第二型材由ht1150制成。
37.在一些实施方式中，当门槛结构安装在车辆上时，门槛结构适于具有从车辆面向外的第一钢型材。在这些实施方式中，当门槛结构安装在车辆上时，第二钢型材面向内，即，朝向车辆的车厢。
38.在一些其它的实施方式中，当门槛结构安装在车辆上时，门槛结构适于具有从车辆面向外的第二钢型材。在这些实施方式中，当门槛结构安装在车辆上时，第一钢型材面向内，即，朝向车辆的车厢。
39.门槛结构可以以这两种构型的任一种构型安装在车辆上。门槛结构从冲击中吸收能量取决于第一冲击吸收元件在通道中如何布置，并且在门槛结构包括第二冲击吸收元件
的这些实施方式中，能量吸收能力也取决于第二冲击吸收元件在通道中的布置。
40.在一些实施方式中，门槛结构进一步包括：
41.–
包括上部部分和下部部分的第一板，其中，上部部分在第一型材的上部连接凸缘与第二型材的上部连接凸缘之间，并且其中，第一板的下部部分固定至上部叶部的上部侧部的线性部分，以及
42.–
包括上部部分和下部部分的第二板，其中，下部部分在第一型材的下部连接凸缘与第二型材的下部连接凸缘之间，并且其中，第二板的上部部分固定至下部叶部的下部侧部的线性部分。
43.以此方式，第一板和第二板可以用于将第一冲击吸收元件固定至第一钢型材和第二钢型材。相对于将第一冲击吸收元件焊接至第一钢型材和第二钢型材中的一者，这种固定方式展现出了以下优点：降低了焊接成本、增加了接下来的组装阶段的灵活性并且它在第一冲击吸收元件与第一型材和第二型材之间提供了接合部。
44.在门槛结构具有相对长的长度的情况下，保持板的数量能够与长度成比例地增加。
45.本发明的第二方面涉及一种用于获得车辆的门槛结构的方法，在该车辆中限定有纵向方向、横向方向和竖向方向，使得这三个方向相互正交，该方法包括以下步骤：
46.a)提供第一钢型材，使得在第一钢型材中限定有凹部、上部连接凸缘和下部连接凸缘；
47.b)将毛坯成形为管状型材(滚压成形工艺)，使得获得第一冲击吸收元件，在第一冲击吸收元件中限定有通过中间连接部段连接的上部叶部和下部叶部；
48.c)将第一冲击吸收元件在第一钢型材的凹部侧连接至第一钢型材；
49.d)提供第二钢型材，使得在第二钢型材中限定有凹部、上部连接凸缘和下部连接凸缘；以及
50.e)将第一钢型材和第二钢型材连接，第一钢型材和第二钢型材之间通过第一钢型材和第二钢型材的上部连接凸缘和下部连接凸缘连接，使得在这两个型材之间限定有通道(ch)，其中，第一冲击吸收元件布置成使得上部叶部定位得更靠近上部连接凸缘并且下部叶部定位得更靠近下部连接凸缘。
51.使用本方法，能够制造具有减轻重量的门槛结构，并且该门槛结构具有通常适用于机动车辆、并且还尤其适用于ev和phev的能量吸收能力。
52.例如，管状型材使用滚压成形工艺获得。由于管状型材具有封闭的型材，因而所产生的第一冲击吸收元件也具有封闭的型材，因此第一冲击吸收元件不需要将两个端部焊接在一起以封闭合其周缘；这对于缩短第一冲击吸收元件的生产时间和提高第一冲击吸收元件的机械性能两者都是有利的。当端部连接在一起以封闭型材时，受影响的部分可能机械性能较弱，因此在冲击事件中，受影响的部分的能量吸收到负面的影响。
53.在所述方法的一些实施方式中，上部叶部具有与第一钢型材的中间部段相邻的部分，并且下部叶部具有与第一钢型材的中间部段相邻的部分和与第二钢型材的中间部段相邻的部分。
54.在一些实施方式中，在步骤b)和c)之间，所述方法进一步包括将第二冲击吸收元件连接至第一钢型材。
55.在一些实施方式中，所述方法进一步包括将第一冲击吸收元件的形成中间连接部段的两个部分连接在一起，所述两个部分通过焊接的方式连接在一起。在这些实施方式中的一些实施方式中，焊接包括远程激光焊接、远程点焊或者使用滚轮的焊接中的一者。
56.在一些实施方式中，第一冲击吸收元件通过焊接的方式在第一钢型材的凹部侧连接至第一钢型材。在这些实施方式中的一些实施方式中，焊接包括远程激光焊接或远程点焊。
57.在一些实施方式中，连接第一钢型材和第二钢型材，使得上部叶部的一部分与第二钢型材的中间部段相邻。在这些实施方式中的一些实施方式中，上部叶部的与第二钢型材的中间部段相邻的部分具有与第二钢型材互补的部件，上部叶部的所述部分连接至第二钢型材。
58.在一些实施方式中，下部叶部的与第二钢型材的中间部段相邻的部分具有与第二型材互补的部件，下部叶部的所述部分连接至第二钢型材。
59.在一些实施方式中，第一钢型材和第二钢型材中的每一者都具有ω形(即，大写的欧米加形)的截面。
60.在一些实施方式中，中间连接部段是笔直的并且平行于第一型材和第二型材的中间部段。
61.在一些实施方式中，上部叶部和下部叶部的将中间连接部段连接至与第一钢型材和第二钢型材的中间部段相邻的部分的部段是笔直的。
62.在一些实施方式中，上部叶部和下部叶部相对于中间连接部段是不对称的，使得上部叶部的上部侧部和下部叶部的下部侧部朝向第一钢型材发散。
63.在一些实施方式中，上部叶部的上部侧部和下部叶部的下部侧部由在同一直线上布置成由弯曲的中间部分分开的平行的两个线性部分制成。
64.在一些实施方式中，所述方法进一步包括在中间连接部段与第一钢型材之间和/或在中间连接部段与第二钢型材之间提供第二冲击吸收元件。在这些实施方式中的一些实施方式中，所述方法进一步包括将第二冲击吸收元件通过焊接的方式连接至第一钢型材或第二钢型材。在这些实施方式的一些中，焊接包括远程激光焊接或远程点焊。
65.在一些实施方式中，第二冲击吸收元件具有矩形的或正方形的截面。
66.在一些实施方式中，第二冲击吸收元件是ms1200、ms1500或者ms1700马氏体汽车用钢。
67.在一些实施方式中，第一冲击吸收元件是ms1500或者ms1700马氏体汽车用钢。
68.在一些实施方式中，第一型材和第二型材由ht1150制成。
69.在一些实施方式中，当门槛结构安装在车辆上时，门槛结构适于具有从车辆面向外的第一钢型材。在这些实施方式中，当门槛结构安装在车辆上时，第二钢型材面向内，即，朝向车辆的车厢。
70.在一些其它的实施方式中，当门槛结构安装在车辆上时，门槛结构适于具有从车辆面向外的第二钢型材。在这些实施方式中，当门槛结构安装在车辆上时，第一钢型材面向内，即，朝向车辆的车厢。
71.在一些实施方式中，所述方法进一步包括将门槛结构安装在车辆上，使得第一钢型材从车辆面向外并且第二钢型材向内面朝车辆的车厢。在一些其它的实施方式中，所述
方法进一步包括将门槛结构安装在车辆上，使得第二钢型材从车辆面向外并且第一钢型材向内面朝车辆的车厢。
72.与那些针对本发明的第一方面描述的优点相似的优点也适用于本发明的这个方面。
73.本发明的第三方面涉及包括位于车辆的第一侧向侧部处的第一个根据本发明第一方面的门槛结构、以及位于车辆的第二侧向侧部处的第二个根据本发明第一方面的门槛结构的车辆。
74.在一些实施方式中，车辆是电动车辆(即，ev)或插电式混合动力电动车辆(即，phev)。
附图说明
75.为了使描述完整并且为了更好地理解本发明，提供了一组附图。所述附图构成本说明书的不可或缺的部分并且图示了本发明的实施方式，这些实施方式不应当理解为限制本发明的范围，而是仅仅作为本发明可以如何实施的示例。附图包括以下图：
76.图1示意性地示出了现有技术门槛结构的横截面。
77.图2以立体视角示出了图1的现有技术门槛结构。
78.图3至图5示意性地示出了根据实施方式的门槛结构的横截面。
79.图6a至图6e和图7a至图7e示出了根据实施方式的两个门槛结构的模拟变形过程。
80.图8示意性地示出了根据实施方式的门槛结构的组装。
81.图9示出了本发明的实际实施方式，作为用于电池侧冲击保护的框架的侧部部件。
82.图10示出了电池在图9所示框架中的最佳布置，其中示出了在电池与创新的门槛梁之间的空间，以便门槛梁能够向内变形而不会损坏电池。
83.图11a示意性地示出了根据实施方式的门槛结构的横截面。
84.图11b示意性地示出了根据实施方式的门槛结构的立体视图。
85.图12a、图12b和图12c示意性地示出了根据实施方式的门槛结构的不同的立体图。在图12a和图12b中，为了更好地查看门槛结构的内部，未示出第一钢型材1。
具体实施方式
86.图1示意性地示出用于车辆的现有技术门槛结构50的横截面。
87.门槛结构50包括通过两个板51、52连接在一起而形成以提供腔或通道的外部部件或结构、以及作为在冲击中吸收最多能量的部件或结构的内部部件或结构53。
88.参考轴如图1所示：l代表纵轴，t代表横轴，以及v代表竖轴。此外，出于说明的目的，在图1中示出了指示负载路径的箭头以及能量如何被门槛结构50吸收。
89.当发生碰撞时，例如当汽车沿着最上面的箭头的方向冲击或碰撞门槛结构50、特别是外部部件或结构的外板51(即，当门槛结构50安装在车辆上时，面向外部的板)时，碰撞的能量由外板51部分地吸收，但是能量的大部分在内部的部件或结构53处接收。如箭头所示，能量被传输至内部部件或结构53的肋并被肋吸收。当肋与内部部件或结构53的壁一起形成粗糙边缘——也就是说，肋与内部部件或结构53的壁没有形成平滑的过渡——时，这种边缘不连续性负面地影响了内部部件或结构53的能量吸收能力，并且因此负面地影响了
门槛结构50的能量吸收能力。这样是因为当内部部件或结构53由于冲击而变形时，内部部件或结构53机械地承受了较低强度的力(尽管需要吸收冲击的剩余能量)并且内部部件或结构53的形状针对吸收能量变得不那么有效。
90.一旦内部部件或结构53断裂，则门槛结构50不能够吸收更多的能量，因此剩余能量被传递至车辆的其它部件，在车辆是ev或phev的情况下被传递至例如电池单元。
91.图2以立体视角示出了图1的现有技术门槛结构50。
92.如可以理解的，门槛结构50在l轴上延伸一长度；当安装在车辆上时，门槛结构50的长度覆盖车辆的侧部的一部分。
93.除了参考图1所描述的前述限制之外，通过挤压的方式生产内部部件或结构53导致用于制造门槛结构50的工艺不具备成本效益。此外，显而易见的是，由于由金属制成的内部部件或结构53的复杂形状，门槛结构50具有显著的重量，从而增加了车辆的总重量。
94.图3示意性地示出了根据实施方式的门槛结构r1的横截面。
95.门槛结构r1包括第一钢型材1和第二钢型材2，第一钢型材1和第二钢型材2二者都沿着l轴延伸，门槛结构r1从而具有纵向尺寸；当安装在车辆上时，门槛结构r1的纵向尺寸覆盖车辆的侧部的一部分。第一钢型材1和第二钢型材2可以是例如由ht1150制成的钢板或钢板形元件。
96.第一钢型材1和第二钢型材2布置成使得第一钢型材1和第二钢型材2的凹部提供了门槛结构r1中的通道ch。为此，第一钢型材1的第一或上部连接凸缘11连接至第二钢型材2的第一或上部连接凸缘12，并且第一钢型材1的第二或下部连接凸缘21连接至第二钢型材2的第二或下部连接凸缘22。在第一钢型材1的第一或上部连接凸缘11与第一钢型材1的第二或下部连接凸缘21之间，存在有优选地但非必须地与所述凸缘11、12基本平行(形成
‑
15
°
与15
°
之间的角度，端点包括在该范围内)的中间部件13，并且在第二钢型材2的第一或上部连接凸缘12与第二钢型材2的第二或下部连接凸缘22之间，存在有优选地但非必须地与所述凸缘21、22基本平行(形成
‑
15
°
与15
°
之间的角度，端点包括在该范围内)的中间部件23；此外，中间部段13、23优选地基本上沿着v轴延伸(形成
‑
15
°
与15
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之间的角度，端点包括在该范围内)。当门槛结构r1安装在车辆上时，v轴基本上对应于车辆的竖向维度。因此，凸缘11、12、21、22和中间部段13、23设置成使得在第一钢型材1和第二钢型材2中的每一者中限定有凹部。在本实施方式中，第一钢型材和第二钢型材设置成使得每个型材具有ω形状。
97.门槛结构r1在通道ch的内部进一步包括第一冲击吸收元件3，该第一冲击吸收元件3是也沿着l轴延伸的封闭的钢型材。第一冲击吸收元件3优选地通过将毛坯变形为呈具有第一或上部叶部31、第二或下部叶部32以及中间连接部段33的形状的管状本体或型材来提供。例如，该管状本体或型材的变形可以通过压力机实现。由于该管状本体或型材是连续的并且封闭的本体，因此随之产生的第一冲击吸收元件3是封闭的钢型材。
98.相比于第一钢型材1的第二或下部连接凸缘21和第二钢型材2的第二或下部连接凸缘22，第一或上部叶部31更靠近第一钢型材1的第一或上部连接凸缘11和第二钢型材2的第一或上部连接凸缘12，然而相比于第一钢型材1的第一或上部连接凸缘11和第二钢型材2的第一或上部连接凸缘12，第二或下部叶部32更靠近第一钢型材1的第二或下部连接凸缘21和第二钢型材2的第二或下部连接凸缘22。第一或上部叶部31和第二或下部叶部32优选地但非必须地具有相等的或相似的尺寸(即，一个叶部的横截面的面积等于另一个叶部的
横截面的面积或者在另一个叶部的横截面的面积的80％与120％之间)，以便提升门槛结构r1的能量吸收。
99.第一或上部连接凸缘31的第一部分311邻近于第一钢型材1的中间部段13，并且第二或下部连接凸缘32的第一部分321也邻近于中间部段13。在本实施方式中，第一或上部连接凸缘31的第二部分312邻近于第二钢型材2的中间部段23，并且第二或下部连接凸缘32的第二部分322也邻近于第二钢型材2的中间部段23。第一或上部叶部31的第一或上部侧部313与第二或下部叶部32的第一或下部侧部323中的每一者都具有在同一直线上布置成由弯曲的中间部分314、324分开的两个线性平行部分。
100.在图3中能够理解的是，第一或上部叶部31和第二或下部叶部32相对于中间连接部段33是不对称的，使得第一或上部叶部31的第一或上部侧部313与第二或下部叶部32的第一或下部侧部323朝向第一钢型材1发散。
101.在本实施方式中，第一或上部叶部31与第二或下部叶部32中的每一者的第二部分312、322具有与第二钢型材2互补的部段。这种部段的提供通过加强第一冲击吸收元件3与第二钢型材2之间的结合而进一步提升了门槛结构r1的能量吸收能力。此外，在本实施方式中，所述第二部分312、322连接至第二钢型材2，例如通过焊接的方式连接至第二钢型材2，这也加强了所述结合。
102.在本实施方式中，第一钢型材1在门槛结构r1安装在车辆上时面向外部，因此第二钢型材2在门槛结构r1安装在车辆上时面向车辆内部。第一钢型材1可以是车辆的门槛面板的一部分，或者第一钢型材1可以用门槛面板覆盖。
103.图4示意性地示出了根据实施方式的门槛结构r2的横截面。
104.门槛结构r2类似于图3中的门槛结构r1，但是相比于门槛结构r1，门槛结构r2进一步包括布置在第一钢型材1与第一冲击吸收元件3之间的第二冲击吸收元件4；此外，第二冲击吸收元件4连接至第一钢型材1，例如通过焊接的方式连接至第一钢型材1。
105.第二冲击吸收元件4是横截面具有例如但不限于方形或矩形形状的封闭的钢型材。当受到来自第一钢型材1的冲击时，第二冲击吸收元件4吸收了能量的一部分，并且一旦所述冲击吸收元件4由于能量吸收而断裂或者变形，则剩余能量将由第一冲击吸收元件3吸收。
106.第一冲击吸收元件3和第二冲击吸收元件4的应用使得能够进一步或更加灵活地构造门槛结构r2以适应不同的碰撞要求。
107.图5示意性地示出了根据实施方式的门槛结构r3的横截面。
108.门槛结构r3类似于图4的门槛结构r2，但是相比于门槛结构r2，第一冲击吸收元件3和第二冲击吸收元件4两者相对于t轴翻转地布置。因此，第二冲击吸收元件4布置在第一冲击吸收元件3与第二钢型材2之间，并且被连接至第二钢型材2而不是第一钢型材1；并且第一冲击吸收元件3布置成使得尤其是第一或上部叶部31的第一或上部侧部313与第二或下部叶部32的第一或下部侧部323朝向第二钢型材2而不是第一钢型材1发散。
109.门槛结构r3的第一冲击吸收元件3具有连接至第一钢型材1而不是第二钢型材2的第一或上部叶部的一部分和/或第二或下部叶部的一部分。
110.与现有技术门槛结构比如图1至图2的现有技术门槛结构相比，由于第一冲击吸收元件3和第二冲击吸收元件4(在门槛结构r2至r3中)的设计以及门槛结构r1至r3的不同部
件的布置，图3至图5的门槛结构r1至r3的通道填充有较少的材料，而门槛结构r1至r3的能量吸收并没有减弱，如接下来在图6a至图6e和图7a至图7e中示出的。
111.图6a至图6e示出了图4的门槛结构r2的模拟变形过程，该变形过程采用有限元分析进行模拟。特别地，图6a示出了在发生冲击或碰撞事件之前的门槛结构r2，图6b至图6d示出了门槛结构r2如何随着其变形而吸收能量，并且图6e示出了在发生冲击或碰撞事件之后的门槛结构r2。
112.碰撞从门槛结构r2的左侧大部分、即第一钢型材1所在的位置发生。在图6b至图6d中能够理解的是，由于第一冲击吸收元件3和第二冲击吸收元件4两者都提供有光滑的圆形边缘，并且因此第一冲击吸收元件3和第二冲击吸收元件4经受的塑性变形实现了显著的能量吸收。
113.在图6b中能够看出，第一冲击吸收元件3从第一或上部叶部31与第二或下部叶部32两者的一些部分开始吸收能量，因为第一或上部叶部31与第二或下部叶部32两者的这些部分在冲击或碰撞期间接触第一钢型材1；此外，第二冲击吸收元件4在门槛结构r2的中央部分处开始吸收能量，因此冲击能量分布在冲击吸收元件3、4两者上。如图6c中所示，在该中央部分处，随着第二冲击吸收元件4在由第一冲击吸收元件3的中间连接部段支撑——这导致能量在中间连接部段处传递至第一冲击吸收元件3以吸收能量——的同时发生变形，能量的大部分首先被第二冲击吸收元件4吸收。同时，第一冲击吸收元件3的第一或上部叶部31与第二或下部叶部32发生变形，使得第一冲击吸收元件3的第一或上部叶部31与第二或下部叶部32的邻近于第二钢型材2的部分变得更大，从而成形为进一步吸收能量。
114.如图6c中使用圆圈示出的，第二或下部叶部32的一部分断裂，并且因此所述部分塌陷，但是如图6d和图6e中所示，第二或下部叶部32的剩余部分没有完全塌陷，从而至少在剩余部分断裂之前吸收了剩余能量的部分能量，如图6d中使用圆圈所示。如在图6d至图6e中所看到的，第一冲击吸收元件3的第一或上部叶部31发生变形但是没有断裂，如使用椭圆表示的。
115.图7a至图图7e示出了图3的门槛结构r1的模拟变形过程，该变形过程使用有限元分析进行模拟。特别地，图7a示出了在发生冲击或碰撞事件之前的门槛结构r1，图7b至图7d示出了门槛结构r1如何随着其变形而吸收能量，并且图7e示出了在发生冲击或碰撞事件之后的门槛结构r1。
116.碰撞从门槛结构r1的左侧大部分、即第一钢型材1所在的位置发生。在图7b至图7d中能够理解的是，由于第一冲击吸收元件4提供有光滑的圆形边缘，并且因此第一冲击吸收元件4经受的塑性变形实现了显著的能量吸收。
117.在图7b中能够看出，第一冲击吸收元件3从第一或上部叶部31与第二或下部叶部32两者的一些部分开始吸收能量，因为第一或上部叶部31与第二或下部叶部32两者的这些部分在冲击或碰撞期间接触第一钢型材1；中间连接部段有助于使第一或上部叶部31与第二或下部叶部32的邻近于第二钢型材2的部分扩大。
118.如图7c中使用圆圈示出的，第二或下部叶部32的一部分能够承受能量吸收而不会断裂。如图7d中所示，随着能量吸收的推进，中间连接部段接触第一钢型材1从而进一步吸收能量，而第一或上部叶部32变形(用椭圆表示)但也吸收能量。
119.图8示意性地示出了根据实施方式的门槛结构的组装。
120.门槛结构提供有第一钢型材1和第二钢型材2，第一钢型材1和第二钢型材2连接在一起以便提供通道。门槛结构进一步提供有第一冲击吸收元件3和呈关于图4和图5的实施方式所描述的第二冲击吸收元件4形式的第二冲击吸收元件；这些冲击吸收元件3、4的每个冲击吸收元件都位于通道内。特别地，附加的冲击吸收元件4布置在第一冲击吸收元件3与第一钢型材1之间。
121.图9示出了本发明作为电动汽车的电池的保护框架的侧部部件r的应用。在中央有结构电池b，结构电池b被加强以承受力并避免电池损坏。该框架通过在所有碰撞情况中提供最大的能量吸收和最小的电池侵害而为电池提供了额外的保护。
122.图10示出了电池b相对于框架的布置。特别地，能够看到三个区域，与门槛梁的位置相对应的区域(门槛吸收区域)、用于加强电池的空间(电池刚性区域)以及布置在两者之间的区域(电池吸收区域)，该区域用于在门槛梁r由于由力输入箭头所指示的侧向冲击而变形时由门槛梁r占据。
123.图11a和图11b公开了门槛结构r4的同一实施方式的不同视图，其中，第一板41和第二板42支撑第一冲击吸收元件3。
124.第一板41包括弯曲部分，该弯曲部分将在竖向方向v上延伸的上部部分与在横向方向上延伸的下部部分连接。第一板41的上部部分固定在第二型材2的上部连接凸缘12与第一型材1的上部连接凸缘11之间。这种固定能够例如通过将第一板41的上部部分焊接至上部连接凸缘12和上部连接凸缘11的方式来实现。第一板41的下部部分固定至上部叶部31的上部侧部313的线性部分。这种固定能够例如通过将第一板41的下部部分焊接至上部叶部31的上部侧部313的线性部分来实现。
125.第二板42包括弯曲部分，该弯曲部分将在竖向方向上延伸的下部部分与在横向方向上延伸的上部部分连接。第二板42的下部部分固定在第二型材2的下部连接凸缘22与第一型材1的下部连接凸缘21之间。这种固定能够例如通过将第二板42的下部部分焊接至下部连接凸缘22和下部连接凸缘21的方式来实现。第二板42的上部部分固定至下部叶部32的下部侧部323的线性部分。这种固定能够例如通过将第二板42的上部部分焊接至下部叶部32的下部侧部323的线性部分来实现。
126.上部叶部31的弯曲的中间部分314将上部叶部31的上部侧部313的线性部分分开，以使得线性部分与更靠近第二型材2的另一个线性部分相比更靠近第一型材1。下部叶部32的弯曲的中间部分324将下部叶部32的下部侧部323的线性部分分开，使得线性部分与更靠近第二型材2的另一个线性部分相比更靠近第一型材1。第一板41的下部部分可以固定至上部叶部31的更靠近第一型材1的线性部分。第二板42的上部部分可以固定至下部叶部32的更靠近第二型材2的线性部分。
127.在要连接的部分由与钢不同的材料制成的情况下，板也能够用螺钉、螺栓或等效的分立元件连接。
128.图12a、图12b和图12c示出了包括多个第一板41和多个第二板42的门槛结构r5的实施方式的不同的示意图。第一板41的下部部分可以固定至上部叶部31的与靠近第二型材2相比更靠近第一型材1(未示出)的线性部分。第二板42的上部部分可以固定至下部叶部32的与靠近第一钢型材1(未示出)相比更靠近第二钢型材2的线性部分。
129.门槛结构r5包括三个第一板41：放置在门槛结构r5的前部部分中的一个第一板，
放置在门槛结构r5的后部部分中的另一个第一板，以及放置在它们之间的另一个第一板。门槛结构r5包括两个第二板42：放置在门槛结构r5的前部部分中的一个第二板，以及放置在门槛结构r5的后部部分中的另一个第二板。门槛结构r5的前部部分的第一板41和第二板42可以放置在同一竖向方向上。门槛结构r5的后部部分的第一板41和第二板42可以放置在同一竖向方向上。
130.在本文中，术语“包括”和其衍生词(例如“包括有”等)不应理解为排除的意思，也就是说，这些术语不应被解释为排除所描述和定义的内容可以包括额外的元件、步骤等的可能性。
131.另一方面，本发明明显不限于本文中描述的具体实施方式，而是还包括本领域技术人员能够考虑到的任何变型(例如，关于材料、尺寸、部件、构型等的选择)，这些变型在本发明的如权利要求所限定的一般范围内。