CN102619448A - 一种优化偏置碰效果的车门加强结构 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种优化偏置碰效果的车门加强结构，属于汽车旋转式车门领域。所述结构包括：前门窗台横梁总成、A柱总成、B柱总成、前门内板分总成；所述前门窗台横梁总成位于A柱总成和B柱总成之间，所述A柱总成位于发动机舱和驾驶舱之间，所述B柱总成位于驾驶舱的前座和后座之间，所述前门内板分总成位于A柱总成的后下方和B柱总成的前下方，所述前门窗台横梁总成为方盒型结构。通过方盒型前门窗台横梁总成、U型A柱总成及U形B柱总成构成整体的承载结构，并减小A柱加强板到窗台加强板、窗台加强板到B柱加强板的间隙，优化载荷传递路径，提高了汽车前门乃至整车侧面的耐碰撞性能，从而提高驾乘人员的安全存活空间；应用于各种车型的车门防撞梁。

Description

一种优化偏置碰效果的车门加强结构

技术领域

本发明涉及汽车旋转式车门领域，特别涉及一种优化偏置碰效果的车门加强结构。

背景技术

随着我国汽车工业的发展以及汽车保有量的增加，汽车在各种交通状况下发生的碰撞事故也呈上升趋势。其中侧面碰撞是发生频率最高的交通事故之一，也是造成人员伤亡最多的交通事故形态之一。汽车侧面是车门，强度较为薄弱。因此对车门内部的防撞梁进行优化设计，提高车门刚度，进而提高汽车侧面碰撞安全性，对提高乘员的安全防护和改善道路交通安全有着非常重要的意义。

汽车的车架通常都包括三根竖梁，即从汽车玻璃下沿往上到上沿的支撑车顶的金属立柱，在行业上称为A柱、B柱、C柱。所述A柱是指车身两边侧面的前挡风玻璃和两个前门之间的两根柱子，左右各一个；B柱是指两侧前门和后门之间的两根柱子，左右各一个，从车顶延伸到车底部，从内侧看，安全带就在B柱上；所述C柱位于后坐头枕的两侧。A柱、B柱、C柱不仅仅是撑起驾驶舱车顶的金属立柱，而且对驾驶舱内的成员有重要的保护作用，在车辆发生翻滚或倾覆的时候，A柱、B柱、C柱能够有效避免驾驶舱被挤压变形，所以，A柱、B柱、C柱的强度对车内的生命来说有重要意义。另外，A柱、B柱、C柱也是一些装置的“必经之路”比如部分电器线路、安全带、照明音响装置，甚至安全气囊都可以安置在上面。

大多数车型碰撞载荷在车身中的传递路径一般不以门为媒介来传递到B柱，传统的车身防撞结构通常是在车身门槛处，通过加强门槛加强板、A柱加强板、A柱上部接头与A柱下部接头的结构来保障车内驾驶员及乘员的行车安全。一些高档车的A柱、B柱、C柱是和车身包括车架一体化的，安全性大大提高。

在实现本发明的过程中，发明人发现现有技术至少存在以下问题：

1、当车身正碰及偏置碰时，传统车身的载荷传递经A柱传递到门槛与上边梁，然后传递到B柱，需要对A柱上接头及下接头结构强度要求较高，而且对驾乘人员的安全空间的保证也比较难做到。

2、主要的载荷传递以门槛来吸收，A柱加强板与门槛加强板形成L型结构，对接头强度要求很高，不易保证。

发明内容

为了解决现有技术的问题，本发明实施例提供了一种优化偏置碰效果的车门加强结构。所述技术方案如下：

所述结构包括：前门窗台横梁总成、A柱总成、B柱总成、前门内板分总成；所述前门窗台横梁总成位于A柱总成和B柱总成之间，所述A柱总成位于发动机舱和驾驶舱之间，所述B柱总成位于驾驶舱的前座和后座之间，所述前门内板分总成位于A柱总成的后下方和B柱总成的前下方，所述前门窗台横梁总成为方盒型结构。

所述前门窗台横梁总成，包括：窗台侧围外板、一层内加强板、二层内加强板、窗台侧围内加强板；所述窗台侧围外板与窗台侧围内加强板之间增设有一层内加强板、二层内加强板。

所述一层内加强板、二层内加强板横截面为连续的双U形状，其两端分别与窗台侧围外板和窗台侧围内加强板固联在一起，中部相互固联在一起，使一层内加强板和二层内加强板之间未固联处形成两个空腔。

所述A柱总成为U型结构，包括：A柱内板总成、A柱加强板总成、A柱侧围外板；所述A柱内板总成和A柱侧围外板之间增设有A柱加强板总成。

所述A柱内板总成，包括：A柱前内板、A柱后内板；所述A柱前内板一端与A柱后内板固联在一起，另一端与A柱侧围外板固联在一起；所述A柱后内板一端与A柱前内板和A柱侧围外板固联在一起，另一端与A柱加强板总成的后下部加强板固联在一起。

所述A柱加强板总成，包括：前部加强板、后部加强板、后下部加强板；所述前部加强板横截面为U型结构，一侧面与A柱侧围外板内侧固联在一起，另一侧面与后下部加强板外侧固联在一起；所述后部加强板横截面为U型结构，一侧面与后下部加强板的内侧固联在一起，另一侧面为曲面，位于后下部加强板另一侧内，且留有间隙；所述后下部加强板横截面为U型结构，一侧面与前部加强板和后部加强板固联在一起，上部与A柱内板总成的A柱后内板固联在一起，另一侧面为曲面，位于A柱侧围外板另一侧内，与A柱侧围外板之间距a留有2-3mm的间隙，且上部与A柱内板总成的A柱后内板和后下部加强板及A柱侧围外板固联在一起。

所述B柱总成为U形结构，包括：B柱加强板总成、B柱侧围外板；所述B柱侧围外板之内增设有B柱加强板总成。

所述B柱加强板总成，包括：外层加强板、内层加强板；所述外层加强板横截面为U型结构，设置在B柱侧围外板内，除上部两侧翻边分别与U型B柱侧围外板的两侧翻边固联外，其余部分与U型B柱侧围外板留有间隙，其中外层加强板的前侧边与B柱侧围外板之间距c留有2-3mm的间隙，B柱侧围外板与前门内板分总成的外侧板之间距d留有5-7mm的间隙；U型外层加强板内设置有U型内层加强板，其上部与U型外层加强板固联，其余部分与U型外层加强板留有间隙。

所述前门内板分总成，包括：内层加强板、外层加强板、外侧板、内侧板；所述内层加强板上平面与前门窗台横梁总成的一层内加强板和外层加强板固联在一起，内层加强板的侧面位于一层内加强板和外层加强板之间，且留有间隙；所述外层加强板上平面与外侧板和内层加强板固联在一起，外侧板的侧面与A柱总成的A柱侧围外板的外侧面之间距b留有3-5mm的间隙。

所述前门内板分总成的内侧板设置在前门窗台横梁总成的一层内加强板与外侧板之间，底部与外侧板固联在一起。

本发明实施例提供的技术方案带来的有益效果是：

1、通过方盒型前门窗台总成做横梁，由于增设了一、二层内加强板，提高了窗台横梁总成的整体强度，将正碰及偏置碰的力量由A柱加强板直接传递到B柱加强板，增加了正碰及偏置碰时侧面传力路径，提高了汽车前门乃至整车侧面的耐碰撞性能，从而提高驾乘人员的安全存活空间；

2、由于车前经A柱的载荷来源与窗台加强板位于同一高度，对A柱下部接头结构强度要求可以适当降低，结构简单且易于实现；

3、正碰及偏置碰的时候，载荷传递中，压溃总量达到这些间隙总和时，方盒型前门窗台横梁总成、U型A柱总成及U形B柱总成将成为整体的承载结构，整体强度大为提高，将限制碰撞的进一步压溃，从而提高了安全性能。

4、在保证防撞梁总质量恒定的情况下，通过改变其截面形状来提高防撞梁的耐碰撞性能，设计有方形、U形、双U形、多U形等最优截面形状，而且具有通用性，可广泛应用于各种车型的车门防撞梁，主要适用于旋转式车门结构。

附图说明

为了更清楚地说明本发明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发明的一些实施例，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。

图1是本发明实施例提供的一种优化偏置碰效果的车门加强结构的前门内板总成结构示意图；

图2是图1中A-A剖视图；

图3是图1中B-B剖视图；

图4是图1中C-C剖视图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。

参见图1，一种优化偏置碰效果的车门加强结构，主要包括现有汽车前门的窗台横梁总成1、A柱总成2、B柱总成3、前门外板4、前门内板分总成5等；图中为拆掉前门外板4，可见前门内板总成结构，所述前门窗台横梁总成1位于A柱总成2和B柱总成3之间，所述A柱总成2位于发动机舱和驾驶舱之间，所述B柱总成3位于驾驶舱的前座和后座之间，前门内板分总成5位于A柱总成2的后下方和B柱总成3的前下方(见图3、图4)。

同时参见图2，所述前门窗台横梁总成1制作成方盒型结构，包括：窗台侧围外板1-1、一层内加强板1-2、二层内加强板1-3、窗台侧围内加强板1-4等；所述窗台侧围外板1-1和窗台侧围内加强板1-4为现有前门窗台横梁1结构，本发明的改进之处是在现有窗台侧围外板1-1与窗台侧围内加强板1-4之间增设了一层内加强板1-2、二层内加强板1-3；所述一层内加强板1-2、二层内加强板1-3横截面为连续的双U形状，其两端分别与窗台侧围外板1-1和窗台侧围内加强板1-4焊接在一起，中部相互焊接在一起，使一层内加强板1-2和二层内加强板1-3之间未焊接处形成两个空腔。这种方盒型前门窗台横梁总成1结构由于增设了一、二层内加强板，因而减小了窗台侧围外板1-1与窗台侧围内加强板1-4之间的间隙，同时减小了前门外板4与窗台侧围外板1-1之间的间距，提高了窗台横梁总成1的整体强度。

参见图3，由于板壁很薄，为使视图清楚，故图中省略剖面线。所述A柱总成2为多U型结构，包括：A柱内板总成21、A柱加强板总成22、A柱侧围外板23等；所述A柱内板总成21、A柱侧围外板23为现有A柱总成2结构，本发明的改进之处是在现有A柱内板总成21和A柱侧围外板23之间增设了A柱加强板总成22，并减小了A柱侧围外板23与现有前门内板分总成5之间的间隙。

所述A柱内板总成21主要包括：A柱前内板21-1、A柱后内板21-2等；所述A柱前内板21-1一端与A柱后内板21-2焊接在一起，另一端与A柱侧围外板23焊接在一起；所述A柱后内板21-2一端与A柱前内板21-1和A柱侧围外板23焊接在一起，且位于两板之间，另一端与A柱加强板总成22的后下部加强板22-3焊接在一起。

所述A柱加强板总成22主要包括：前部加强板22-1、后部加强板22-2、后下部加强板22-3等；所述前部加强板22-1横截面为U型结构，一侧面与A柱侧围外板23内侧焊接在一起，另一侧面与后下部加强板22-3外侧焊接在一起；所述后部加强板22-2横截面为U型结构，一侧面与后下部加强板22-3的内侧焊接在一起，另一侧面为曲面，位于后下部加强板22-3另一侧内，且留有间隙；所述后下部加强板22-3横截面为U型结构，一侧面与前部加强板22-1和后部加强板22-2焊接在一起，且位于两板之间，上部与A柱内板总成21的A柱后内板21-2焊接在一起，另一侧面为曲面，位于A柱侧围外板23另一侧内，与A柱侧围外板23之间距a留有2-3mm的间隙，且上部与A柱内板总成21的A柱后内板21-2和后下部加强板22-3及A柱侧围外板23焊接在一起，且位于两板之间。

参见图4，由于板壁很薄，为使视图清楚，故图中省略剖面线。所述B柱总成3为U形结构，包括：B柱加强板总成31、B柱侧围外板32等；所述B柱侧围外板32为现有B柱总成3结构，本发明的改进之处是在现有B柱侧围外板32之内增设了B柱加强板总成31，并减小了B柱侧围外板32与现有前门内板分总成5之间的间隙。

所述B柱加强板总成31主要包括：外层加强板31-1、内层加强板31-2等；所述外层加强板31-1横截面为U型结构，设置在B柱侧围外板32内，除上部两侧翻边分别与U型B柱侧围外板32的两侧翻边焊接外，其余部分与U型B柱侧围外板32留有间隙，其中外层加强板31-1的前侧边与B柱侧围外板32之间距c留有2-3mm的间隙，而且B柱侧围外板32与前门内板分总成5的外侧板5-3之间距d留有5-7mm的间隙；U型外层加强板31-1内设置有U型内层加强板31-2，其上部与U型外层加强板31-1焊接，其余部分与U型外层加强板31-1留有间隙。

所述前门内板分总成5主要包括：内层加强板5-1、外层加强板5-2、外侧板5-3、内侧板5-4等；所述内层加强板5-1横截面为直角型结构，上平面与前门窗台横梁总成1的一层内加强板1-2和外层加强板5-2焊接在一起，且位于两板之间，内层加强板5-1的侧面位于一层内加强板1-2和外层加强板5-2之间，且留有间隙；所述外层加强板5-2横截面为直角型结构，上平面与外侧板5-3和内层加强板5-1焊接在一起，且位于两板之间；外侧板5-3的侧面与A柱总成2的A柱侧围外板23的外侧面之间距b留有3-5mm的间隙。所述前门内板分总成5的内侧板5-4设置在前门窗台横梁总成1的一层内加强板1-2与外侧板5-3之间，底部与外侧板5-3焊接在一起。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种优化偏置碰效果的车门加强结构，主要包括：前门窗台横梁总成、A柱总成、B柱总成、前门内板分总成；所述前门窗台横梁总成位于A柱总成和B柱总成之间，所述A柱总成位于发动机舱和驾驶舱之间，所述B柱总成位于驾驶舱的前座和后座之间，所述前门内板分总成位于A柱总成的后下方和B柱总成的前下方，其特征在于，所述前门窗台横梁总成(1)为方盒型结构。

2.根据权利要求1所述的优化偏置碰效果的车门加强结构，其特征在于，所述前门窗台横梁总成(1)，包括：窗台侧围外板(1-1)、一层内加强板(1-2)、二层内加强板(1-3)、窗台侧围内加强板(1-4)；所述窗台侧围外板(1-1)与窗台侧围内加强板(1-4)之间增设有一层内加强板(1-2)、二层内加强板(1-3)。

3.根据权利要求2所述的优化偏置碰效果的车门加强结构，其特征在于，所述一层内加强板(1-2)、二层内加强板(1-3)横截面为连续的双U形状，其两端分别与窗台侧围外板(1-1)和窗台侧围内加强板(1-4)固联在一起，中部相互固联在一起，使一层内加强板(1-2)和二层内加强板(1-3)之间未固联处形成两个空腔。

4.根据权利要求1所述的优化偏置碰效果的车门加强结构，其特征在于，所述A柱总成(2)为U型结构，包括：A柱内板总成(21)、A柱加强板总成(22)、A柱侧围外板(23)；所述A柱内板总成(21)和A柱侧围外板(23)之间增设有A柱加强板总成(22)。

5.根据权利要求4所述的优化偏置碰效果的车门加强结构，其特征在于，所述A柱内板总成(21)，包括：A柱前内板(21-1)、A柱后内板(21-2)；所述A柱前内板(21-1)一端与A柱后内板(21-2)固联在一起，另一端与A柱侧围外板(23)固联在一起；所述A柱后内板(21-2)一端与A柱前内板(21-1)和A柱侧围外板(23)固联在一起，另一端与A柱加强板总成(22)的后下部加强板(22-3)固联在一起。

6.根据权利要求4所述的优化偏置碰效果的车门加强结构，其特征在于，所述A柱加强板总成(22)，包括：前部加强板(22-1)、后部加强板(22-2)、后下部加强板(22-3)；所述前部加强板(22-1)横截面为U型结构，一侧面与A柱侧围外板(23)内侧固联在一起，另一侧面与后下部加强板(22-3)外侧固联在一起；所述后部加强板(22-2)横截面为U型结构，一侧面与后下部加强板(22-3)的内侧固联在一起，另一侧面为曲面，位于后下部加强板(22-3)另一侧内，且留有间隙；所述后下部加强板(22-3)横截面为U型结构，一侧面与前部加强板(22-1)和后部加强板(22-2)固联在一起，上部与A柱内板总成(21)的A柱后内板(21-2)固联在一起，另一侧面为曲面，位于A柱侧围外板(23)另一侧内，与A柱侧围外板(23)之间距a留有2-3mm的间隙，且上部与A柱内板总成(21)的A柱后内板(21-2)和后下部加强板(22-3)及A柱侧围外板(23)固联在一起。

7.根据权利要求1所述的优化偏置碰效果的车门加强结构，其特征在于，所述B柱总成(3)为U形结构，包括：B柱加强板总成(31)、B柱侧围外板(32)；所述B柱侧围外板(32)之内增设了B柱加强板总成(31)。

8.根据权利要求7所述的优化偏置碰效果的车门加强结构，其特征在于，所述B柱加强板总成(31)，包括：外层加强板(31-1)、内层加强板(31-2)；所述外层加强板(31-1)横截面为U型结构，设置在B柱侧围外板(32)内，除上部两侧翻边分别与U型B柱侧围外板(32)的两侧翻边固联外，其余部分与U型B柱侧围外板(32)留有间隙，其中外层加强板(31-1)的前侧边与B柱侧围外板(32)之间距c留有2-3mm的间隙，B柱侧围外板(32)与前门内板分总成(5)的外侧板(5-3)之间距d留有5-7mm的间隙；U型外层加强板(31-1)内设置有U型内层加强板(31-2)，其上部与U型外层加强板(31-1)固联，其余部分与U型外层加强板(31-1)留有间隙。

9.根据权利要求1所述的优化偏置碰效果的车门加强结构，其特征在于，所述前门内板分总成(5)，包括：内层加强板(5-1)、外层加强板(5-2)、外侧板(5-3)、内侧板(5-4)；所述内层加强板(5-1)上平面与前门窗台横梁总成(1)的一层内加强板(1-2)和外层加强板(5-2)固联在一起，内层加强板(5-1)的侧面位于一层内加强板(1-2)和外层加强板(5-2)之间，且留有间隙；所述外层加强板(5-2)上平面与外侧板(5-3)和内层加强板(5-1)固联在一起，外侧板(5-3)的侧面与A柱总成(2)的A柱侧围外板(23)的外侧面之间距b留有3-5mm的间隙。

10.根据权利要求9所述的优化偏置碰效果的车门加强结构，其特征在于，所述前门内板分总成(5)的内侧板(5-4)设置在前门窗台横梁总成(1)的一层内加强板(1-2)与外侧板(5-3)之间，底部与外侧板(5-3)固联在一起。

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