CN101734286B - 车身a柱加强组件及采用该加强组件的车身a柱加强结构 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种车身A柱加强组件，该车身A柱加强组件包括A柱加强板，该A柱加强板形成有用于包覆车身A柱的凹槽(9)，所述A柱加强组件还包括上部前撑板(3)和上部后撑板(2)，所述上部前撑板(3)和所述上部后撑板(2)固定在所述凹槽(9)的前侧壁(10)的对应两侧。此外，本发明还提供一种采用上述A柱加强组件的车身A柱加强结构，该车身A柱加强结构能够显著增强车身A柱的强度，同时不影响驾驶员的视野。

Description

车身A柱加强组件及采用该加强组件的车身A柱加强结构

技术领域

本发明涉及一种车身A柱加强组件。此外，本发明还涉及一种采用该加强组件的车身A柱加强结构。

背景技术

当今世界，汽车已成为最重要的交通工具，按世界总人口为基数，平均约9人就拥有1辆汽车，其中轿车最多。随着社会的发展，用户对汽车各种性能要求越来越高，包括舒适、美观、娱乐、安全等性能要求。在汽车车身设计中，A柱(即汽车车身前立柱)的性能比较难于兼顾。在碰撞中，车身A柱的强度非常重要：首先A柱能减少座舱变形，保护乘客与驾驶员；其次，A柱如果变形严重，经常导致前门不能开启，乘客逃生几率减少。因此，只有保证车身A柱的强度，才能从根本上保证乘客的安全。但是，为提高A柱的强度，并不能采用加粗A柱的方法，因为A柱过粗，会影响到汽车驾驶员的视野，尤其是汽车转向时，A柱过粗甚至会遮蔽驾驶员的视线，带来安全问题。因而，在A柱粗度只能保持一定的前提下，现有技术基本上采用A柱加强板对A柱进行加强，以保证A柱的强度。

中国发明专利申请公布说明书CN101264772A中公布了一种车身A柱加强板及其加强结构，其中A柱加强板为一块冲压成形的板件，该A柱加强板包覆A柱，在两端分别与侧围板直接连接。采用该种A柱加强板及其加强结构，由于A柱加强板与侧围板直接连接，当汽车发生碰撞时，来自于前方的冲击载荷会由侧围板直接传递至A柱加强板，从而使A柱加强板容易发生变形，并进而将载荷传递到A柱。如前所述，A柱本身的强度一般是偏低的，在此情况下，A柱很容易发生变形，从而导致座舱变形，威胁到驾驶员和乘客的安全，并且在A柱变形严重时，会导致前门不能开启，驾驶员逃生几率减少。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是要提供一种车身A柱加强组件，该A柱加强组件易于制造和焊接，并能用于形成一种显著增强车身A柱强度的加强结构。

此外，本发明还要提供一种车身A柱加强结构，该车身A柱加强结构能够对冲击载荷形成二次衰减，从而显著增强车身A柱的强度。

为解决上述问题，本发明提供的车身A柱加强组件包括A柱加强板，该A柱加强板形成有用于包覆车身A柱的凹槽，其中，所述A柱加强组件还包括上部前撑板和上部后撑板，所述上部前撑板和所述上部后撑板固定在所述凹槽的前侧壁的对应两侧。

作为优选方案，所述上部前撑板的外表面能够与车身侧围板贴合；所述上部前撑板和上部后撑板成形为盒状结构；所述A柱加强板可以分为A柱加强板上段和A柱加强板下段，该A柱加强板上、下段固定连接；所述A柱加强板还可以包括下部内撑板，其固定于所述A柱加强板的凹槽内部，位于所述上部后撑板的下方；所述上部前撑板、上部后撑板和下部内撑板通过焊接固定于所述A柱加强板；所述A柱加强板上、下段通过焊接固定连接；所述A柱加强板上可以预留有车门铰链安装孔。

根据本发明的车身A柱加强结构，采用上述车身A柱加强组件，其中，所述A柱加强板包覆车身A柱，所述上部前撑板固定于车身侧围板。

所述上部前撑板可以通过焊接固定于所述车身侧围板。

本发明的车身A柱加强组件，充分考虑了冲压与焊接工艺，并且在优选方式下所述A柱加强板可以分为上、下段，便于冲压成形，易于制造和焊接，并且采用的各个支撑板均为尺寸较小的零件，可以充分利用生产过程中的各种钢板边角料，因而减少了成本，节约了材料。同时，本发明提供的该种车身A柱加强组件，因其结构的特殊性，其更重要的优点在于能用于形成一种显著增强车身A柱强度的加强结构。

在本发明提供的车身A柱加强结构中，由于所述A柱加强板上部支撑板分为前后两段，即所述上部前撑板和上部后撑板，其中只有所述上部前撑板与侧围板连接，当汽车发生碰撞时，冲击载荷先由侧围板传递至所述上部前撑板和上部后撑板，在上部前撑板发生变形、连接失效时，再传递到所述A柱加强板上，从而可以完成冲击载荷的两次衰减，特别是当所述上部前撑板和所述上部后撑板形成为优选方式下的盒状结构时，由于盒状结构形成封闭环，因而能够有效衰减载荷，大大增强A柱的强度，保护前侧门铰链安装点，提高车身的整体安全性，同时又能有效减少A柱加强板的面积，节约材料，易于生产。在保证车身扭转刚度和模态响应的情况下，使汽车A柱成为高强度、轻质量的车架结构，保证乘客的安全。

附图说明

下面结合附图详细描述本发明的优选实施方式：

图1为本发明的车身A柱加强组件的示意图；

图2为沿图1中A—A线剖切的车身A柱加强组件的截面图；

图3为本发明的车身A柱加强结构的示意图；

图4为沿图3中B—B线剖切的车身A柱加强结构的截面图。

具体实施方式

图1所示为车身A柱加强组件的示意图，图2为沿图1中A—A线剖切的车身A柱加强组件的截面图。

如图1、图2所示，该车身A柱加强组件包括A柱加强板，A柱加强板为冲压成型的板件，其两侧形成有翻边，并折弯形成用于包覆车身A柱8的凹槽9。为保证冲压工艺的顺利进行，所述A柱加强板分为上、下段，即A柱加强板上段1和A柱加强板下段4，A柱加强板上段1和A柱加强板下段4通过焊接固定连接在一起。在A柱加强板上段1的凹槽9内，焊接有上部后撑板2，同时在A柱加强板上段1的凹槽9的前侧壁10的对应外侧面上焊接有上部前撑板3，即将上部后撑板2和上部前撑板3固定在凹槽9的前侧壁10的对应两侧上。上部后撑板2和上部前撑板3具有盒状结构，其中上部前撑板3的外表面能够与车身侧围板7贴合。在A柱加强板下段4的凹槽9内焊接有下部内撑板5，该下部内撑板5用于进一步加强A柱加强板的强度，提高A柱加强板抗变形的能力。此外，在A柱加强板的相应位置预留有用于安装车门的车门铰链安装孔6。

图3为本发明的车身A柱加强结构的示意图，图4为沿图3中B—B线剖切的车身A柱加强结构的截面图。

在图3和图4中，本发明的车身A柱加强结构采用上述的车身A柱加强组件，其中，车身A柱加强组件中的A柱加强板包覆车身A柱8，同时车身侧围板7贴合并焊接于上部前撑板3。

下面结合图3和图4说明本发明的车身A柱加强结构的作用过程。

在汽车发生碰撞时，一般汽车由于加强板直接与侧围外板7连接，A柱加强板承受载荷较大，导致A柱加强板容易变形，进而导致车身A柱8严重变形，而且车门铰链也得不到很好的保护。

在本发明的设计方案中，由于所述A柱加强板上部支撑板分为前后两段，即所述上部前撑板3和上部后撑板2，其中只有所述上部前撑板3与侧围板7连接，当汽车发生碰撞时，冲击载荷F由侧围板7传递至所述上部前撑板3上，并且因为所述上部前撑板3和所述上部后撑板2焊接在凹槽9的前侧壁10的对应两侧，因而所述上部前撑板3能够受到所述上部后撑板2的支撑，特别是当所述上部前撑板3和所述上部后撑板2形成为优选方式下的盒状结构时，由于盒状结构形成封闭环，具有很好的吸能效果，当受到撞击力F时，A柱加强板的上段前撑板3是主要的变形区，能够有效衰减载荷，从而通过所述上部前撑板3和所述上部后撑板2完成冲击载荷F的一次衰减。

当冲击载荷F超过所述上部前撑板3的屈服强度极限时，所述上部前撑板3会发生变形并导致连接正常失效，变形的侧围板7会直接挤压所述A柱加强板，所述A柱加强板通过自身的强度对冲击载荷F进行第二次衰减。

当经过两次衰减的载荷F传递到所述A柱8时，如果初始冲击载荷F不大，则已不足以对所述A柱8形成严重损坏，如果初始冲击载荷F较大，则可以显著减小A柱8的变形，从而大大提高A柱8的强度，提高车身的整体安全性，即使冲击载荷F较大时车身A柱8发生变形，也能相对有效地保护前侧门铰链安装点，增加乘客逃生的几率。

同时，正因为采用了本发明的车身A柱加强结构，可以有效减少A柱加强板上段1的面积，节约材料，易于生产。在保证车身扭转刚度和模态响应的情况下，使车身A柱8成为高强度、轻质量的车架结构，充分保证乘客的安全。

Claims (9)

1.一种车身A柱加强组件，该车身A柱加强组件包括A柱加强板，该A柱加强板形成有用于包覆车身A柱的凹槽(9)，其特征在于，所述A柱加强组件还包括上部前撑板(3)和上部后撑板(2)，所述上部前撑板(3)和所述上部后撑板(2)固定在所述凹槽(9)的前侧壁(10)的对应两侧，所述上部前撑板(3)和上部后撑板(2)分别成形为盒状结构。

2.根据权利要求1所述的车身A柱加强组件，其特征在于，所述上部前撑板(3)的外表面能够与车身侧围板(7)贴合。

3.根据权利要求1所述的车身A柱加强组件，其特征在于，所述A柱加强板包括A柱加强板上段(1)和A柱加强板下段(4)，该A柱加强板上段(1)和A柱加强板下段(4)固定连接。

4.根据权利要求3所述的车身A柱加强组件，其特征在于，所述A柱加强板上段(1)和A柱加强板下段(4)通过焊接方法固定连接。

5.根据权利要求1所述的车身A柱加强组件，其特征在于，所述A柱加强板还包括下部内撑板(5)，该下部内撑板(5)固定于所述A柱加强板的凹槽(9)内，位于所述上部后撑板(2)的下方。

6.根据权利要求5所述的车身A柱加强组件，其特征在于，所述上部前撑板(3)、上部后撑板(2)和下部内撑板(5)通过焊接固定于所述A柱加强板。

7.根据权利要求1至6中任意一项所述的车身A柱加强组件，其特征在于，所述A柱加强板上预留有车门铰链安装孔(6)。

8.一种车身A柱加强结构，其特征在于，该车身A柱加强结构采用权利要求1至7中任一项所述的车身A柱加强组件，其中，所述A柱加强板包覆车身A柱(8)，所述上部前撑板(3)固定于车身侧围板(7)。

9.根据权利要求8所述的车身A柱加强结构，其特征在于，所述上部前撑板(3)通过焊接固定于所述车身侧围板(7)。

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