CN104724178A - 中立柱外部件及其制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种中立柱外部件及其制造方法，可以包括：上板部件，所述上板部件形成所述中立柱外部件的上端部件；下板部件，所述下板部件形成所述中立柱外部件的下端部件。所述上板部件和所述下板部件使用不同的方法成型。所述上板部件的下端和所述下板部件的上端互相重叠，并且重叠部互相接合，例如，通过焊接。

Description

中立柱外部件及其制造方法

技术领域

本发明涉及一种中立柱外部件及其制造方法，其能够提高车辆的侧面碰撞性能。

背景技术

在车辆侧面碰撞测试中，当带有刚性体的阻挡物的突出部分与侧面车身的中立柱的下部发生碰撞时，基于阻挡物撞击部分(阻挡物的突出部分与中立柱直接撞击的中立柱的截面)，在中立柱中发生严重的断裂。

为克服这样严重的断裂，热冲压方法已经在板材组件(例如中立柱)的制造中普遍地使用。热冲压方法为一种生产高强度组件的方法，其通过以高温加热材料(例如铁板)、使用压力机成型被加热的材料并且迅速地冷却被压的材料而实现。与现有的在常温下通过压材料而生产板材组件的成型方法相比，热冲压方法能够生产刚性轻质组件。

图1为示意性地显示了传统的用于车辆的中立柱外部件施加于其上的侧面车身的结构的视图中立柱外部件。如图1所示，中立柱外部件10附接至车辆的侧外板210和侧内板220之间，铰链支架20附接至中立柱外部件10的内侧，该铰链支架20用于加强车门铰链和中立柱外部件10组装处的那部分的强度。

当使用整体类型的板材组件时(例如传统的中立柱外部件10)，通过应用热冲压法来局部地软化组件从而提高碰撞性能。因此，具有相同厚度的一个组件会具有局部不同的强度。

图2为显示了使用热冲压法制造的传统的中立柱外部件的示意图。图2中显示的中立柱外部件10使用热冲压法成型，以便与其上端部件的强度相比，其下端部件的强度相对变弱。按照惯例，中立柱外部件10使用在车辆侧面车身的中立柱中，以便在车辆的侧面碰撞中引导中立柱的变形，从而防止中立柱的断裂。

用于热冲压的模具被设计和使用以便制造板材组件，例如如上所述的通过被局部地软化而成型的中立柱外部件。在这种情况下，开发用于热冲压的模具需要花费很长时间，因此用于成型的模具投资费用(初始投资费用)极度地增长。由于模具的耐久性弱，另外需要多余的模具。

公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在加深对本发明的一般背景技术的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域技术人员所公知的现有技术。

发明内容

本发明提供一种中立柱外部件及其制造方法，其中组件被实施为每个部件具有预定的强度和刚度，以便在车辆的侧面碰撞中能够引导中立柱的变形，并且防止中立柱的断裂，从而优化车辆的侧面碰撞性能。

在各个方面，本申请提供一种中立柱外部件，包括：上板部件，所述上板部件配置为形成所述中立柱外部件的上端部件；以及下板部件，所述下板部件配置为形成所述中立柱外部件的下端部件，其中，所述上板部件和所述下板部件使用相互不同的方法成型，以及其中，所述上板部件和所述下板部件通过结合部整体地互相接合，在所述结合部所述上板部件的下端和所述下板部件的上端互相重叠。

在一方面，所述下板部件可以具有分别在其左右两侧的下侧部与下凸缘之间形成下倒角，并且每个下倒角结合至上板部件的上倒角。

在另一方面，上凸缘可以分别在所述上板部件的的左右两侧形成，下凸缘可以分别在所述下板部件的左右两侧形成。所述下凸缘可以形成为比上凸缘更窄，从而所述下凸缘不结合在侧外板的凸缘与侧内板的凸缘之间，而分别结合至上凸缘，并且其中，上凸缘插置并且结合在侧外板的凸缘与侧内板的凸缘之间。

在又一个方面，所述上板部件的内表面和所述下板部件的外表面在重叠部可以互相结合，在所述重叠部，所述上板部件的下端和所述下板部件的上端互相重叠。

在又一个方面，可以使用热冲压法成型所述上板部件。在又一个方面，可以使用模压成型法成型所述下板部件。

在各个其他方面，本发明提供一种制造中立柱外部件的方法，所述方法包括：第一工序，所述第一工序为通过成型上板部件而制造中立柱外部件的上端部件；第二工序，所述第二工序为通过使用与所述上板部件不同的方法成型下板部件而制造中立柱外部件的下端部件；以及第三工序，所述第三工序为通过互相接合所述上板部件和所述下板部件而制造中立柱外部件。

在一方面，在所述第一工序中，可以使用热冲压法成型所述中立柱外部件的上板部件。在另一方面，在所述第二工序中，可以使用模压成型法成型所述中立柱外部件的下板部件。在又一个方面，在所述第三工序中，所述上板部件的下端和所述下板部件的上端互相重叠，并且重叠部通过焊接互相接合。

如上所述，根据本发明的中立柱外部件具有如下的优点。第一，中立柱外部件的上端部件和下端部件能够分别地被实施为具有最佳的强度、灵活地处理对于组件的每个部分的物理需求。因此，可以防止在车辆的侧面碰撞中，通过应用到组件的每个部分的物理冲击引起的断裂。第二，与传统的中立柱外部件相比，可以降低在开发和制造模具中消耗的成本。第三，重叠结构形成在安装车门铰链的部分处，以便能够移除车门铰链支架。因此，可以降低重量和成本。

本发明的上述和其它特征在以下进行讨论。

通过纳入本文的附图以及随后与附图一起用于说明本发明的某些原理的具体描述，本发明的方法和装置所具有的其它特征和优点将更为具体地变得清楚或得以阐明。

附图说明

接下来将参照由所附附图显示的本发明的某些示例性实施方案来详细地描述本发明的以上及其它特征，这些附图在下文中仅以显示的方式给出，因而对本发明是非限定性的，在这些附图中：

图1为示意性地显示了传统的车辆的中立柱外部件附接于其上的侧面车身的结构的视图；

图2为显示了传统的使用热冲压法制造的中立柱外部件的示意图；

图3为显示了根据本发明的示例性中立柱外部件的示意图；以及

图4为示意性地显示了根据本发明的示例性的中立柱外部件附接于其上的侧面车身的结构的视图。

应当理解，附图不一定是按照比例，提供各种特征的略微简化的表示本发明的基本原理的说明。本发明所公开的本发明的具体设计特征(包括例如具体尺寸、方向、位置和形状)将部分地由具体所要应用和使用的环境来确定。

在这些图中，贯穿附图的多幅图，相同的附图标记涉及本发明的相同或等同的部分。

具体实施方式

下面将详细参考本发明的各个实施方案，这些实施方案的示例被显示在附图中并描述如下。尽管本发明将与示例性实施方案相结合进行描述，但是应当意识到，本说明书并非旨在将本发明限制为那些示例性实施方案。相反，本发明旨在不但覆盖这些示例性实施方案，而且覆盖可以被包括在由所附权利要求所限定的本发明的精神和范围之内的各种选择形式、修改形式、等价形式及其它实施方案。

本发明提供一种用于提高车辆的侧面碰撞性能的板材组件。在这种情况下，组件每个部分的强度被优化，以便能够在车辆的侧面碰撞中引导组件的变形，从而防止组件的断裂。

相应地，在本发明中，中立柱的外部板件(中立柱外部件)将会被描述。这里，中立柱外部件为两件式结合板材组件并且能够应用于车辆的侧面车身，其中组件每个部分的强度被优化。

图3为显示了根据本发明的各种实施方案从前侧观察的中立柱外部件的示意图。图4为显示了根据本发明的各种实施方案，从重叠部观察的装配有中立柱外部件的侧面车身的截面结构。

根据本发明的各种实施方案，在中立柱外部件100中，为了防止中立柱的断裂，其上端部件和下端部件的强度分别被优化。如图3和图4所示，中立柱外部件100包括形成其上端部件的上板部件110和形成其下端部件的下板部件120。

每个上板部件110和下板部件120为具有近于“”形截面结构的板材组件。上板部件110和下板部件120整体地互相接合(例如通过焊接)，上板部件110和下板部件120的部分互相竖直地重叠，从而形成重叠部130。上板部件110和下板部件120通过重叠部130的结合而整体地接合，从而形成中立柱外部件100。

特别地，中立柱外部件100通过结合重叠部130而整体地形成，其中上板部件110的下端和下板部件120的上端互相重叠。在重叠部130中，上板部件110的内表面和下板部件120的外表面互相结合。

在这种情况下，为了优化中立柱外部件100的上部和下部的强度，上板部件110和下板部件120的厚度可以单独地形成。即，为了单独地优化其强度，上板部件110和下板部件120可以具有不同的厚度。

如图4所示，上板部件110包括板状的上前部111、上侧部112和上凸缘113；该上侧部112分别从上前部111的左右两侧延伸；该上凸缘113分别从上侧部112的端部延伸。

曲线形的上圆部114整体地或者一体地在上前部111与上侧部112之间形成，板状的上倒角115整体地或者一体地在上侧部112与上凸缘113之间形成。

下板部件120包括板状的下前部121、下侧部122和下凸缘123；该下侧部122分别从下前部121的左右两侧延伸；该下凸缘123分别从下侧部122的端部延伸。

曲线形的下圆部124整体地或者一体地在下前部121与下侧部122之间形成，板状的下倒角125整体地或者一体地在下侧部122与下凸缘123之间形成。

在重叠部130中，其中上板部件110和下板部件120互相重叠，上前部111和下前部121互相结合，上侧部112和下侧部122互相结合，上凸缘113和下凸缘123互相结合。

通过分别焊接重叠部130中的侧部112和122与凸缘113和123之间的倒角115和125，上板部件110和下板部件120互相结合，以便能够提高重叠部130的刚度。因此，可以提高中立柱外部件100的碰撞性能和车门铰链安装性能。

如图4所示，上板部件110和下板部件120在前部111和112与侧部112和122之间的上圆部114和下圆部124处没有相互结合。

因为下凸缘123形成为比上凸缘113更窄，所以下凸缘123在侧外板210和侧内板220的凸缘211与221之间没有结合，下凸缘123只与上凸缘113结合。上凸缘113在侧外板210和侧内板220的凸缘211与221之间结合。

换句话说，当中立柱外部件100安装在侧外板210与侧内板220之间时，只有形成为相对较宽的上凸缘113插置并且结合在侧外板210和侧内板220的凸缘211与221之间。下凸缘123并不插置在侧外板210和侧内板220的凸缘211与221之间，而是只与上凸缘113结合。

因此，在侧面碰撞发生时，尽管在中立柱外部件100的下端部件发生断裂，但是可以防止断裂转移到在下板部件120的边缘(裁切线)的侧板(侧外板210和侧内板220)。此外，避免中立柱外部件100和侧板210和220的四层焊接，以便能够保证中立柱外部件100的接合部分(在该部分中立柱外部件接合至侧板)的焊接质量。

同时，中立柱外部件100的制造方法包括第一工序、第二工序和第三工序；该第一工序为通过成型上板部件110而制造中立柱外部件100的上端部件；该第二工序为通过成型下板部件120而制造中立柱外部件100的下端部件；该第三工序为通过互相接合上板部件110和下板部件120而制造中立柱外部件100。

上板部件110为在中立柱外部件100中具有高强度(例如大约150kgf)的上端部件。使用热冲压法铸造上板部件110。下板部件120为在中立柱外部件100中具有相对低强度(例如大约60kgf)的下端部件。使用模压成型法成型下板部件120。在上板部件110和下板部件120分别被成型之后，成型的上板部件110和下板部件120通过焊接整体地互相接合，从而制造中立柱外部件100。

在这种情况下，上板部件110的下端和下板部件120的上端互相重叠，从而形成重叠部130。在重叠部130中，上板部件110和下板部件120整体地互相结合。

热冲压法为通过模压成型和迅速地冷却已高温加热的材料而制造高强度钢板，从而提高材料强度。

在根据本发明的中立柱外部件100中，使用热冲压法成型完全具有高强度的上板部件110，使用模压成型法成型完全具有低强度的下板部件120。因此，与通过应用热冲压法局部地软化的传统的中立柱外部件相比，可以减少循环时间并且降低制造成本。此外，可以使用具有热冲压成型和模压成型的双重模具，从而降低铸造成本。

在根据本发明的中立柱外部件100中，重叠部(在该重叠部上板部件110和下板部件120互相重叠)取代现有的铰链支架(该铰链支架用于加强车门铰链与传统的中立柱外部件进行装配的那部分的强度)，以便能够移除传统的铰链支架。进一步地，使用热冲压法成型上板部件110，以便能够提高模制性能，从而增加设计的自由度。

为了方便解释和精确限定所附权利要求，术语“上”或“下”、“左”或“右”、“内”或“外”等被用于参考附图中所显示的这些特征的位置来描述示例性实施方式的特征。

前面对本发明具体示例性实施方案所呈现的描述是出于说明和描述的目的。前面的描述并不旨在成为穷举的，也并不旨在把本发明限制为所公开的精确形式，显然，显然根据上述教导很多改变和变化都是可能的。选择示例性实施方案并进行描述是为了解释本发明的特定原理及其实际应用，从而使得本领域的其它技术人员能够实现并利用本发明的各种示例性实施方案及其不同选择形式和修改形式。本发明的范围意在由所附权利要求书及其等价形式所限定。

Claims (11)

1.一种中立柱外部件，包括：

上板部件，所述上板部件配置为形成所述中立柱外部件的上端部件；以及

下板部件，所述下板部件配置为形成所述中立柱外部件的下端部件，

其中，所述上板部件和所述下板部件使用相互不同的方法成型，以及

其中，所述上板部件和所述下板部件通过结合部整体地互相接合，在所述结合部所述上板部件的下端和所述下板部件的上端互相重叠。

2.根据权利要求1所述的中立柱外部件，其中，所述下板部件具有分别在其左右两侧的下侧部与下凸缘之间形成下倒角，并且每个下倒角结合至上板部件的上倒角。

3.根据权利要求1所述的中立柱外部件，其中，上凸缘分别在所述上板部件的的左右两侧形成，下凸缘分别在所述下板部件的左右两侧形成，

其中，所述下凸缘形成为比上凸缘更窄，从而所述下凸缘不结合在侧外板的凸缘与侧内板的凸缘之间，而分别结合至上凸缘，并且

其中，上凸缘插置并且结合在侧外板的凸缘与侧内板的凸缘之间。

4.根据权利要求1所述的中立柱外部件，其中，所述上板部件的内表面和所述下板部件的外表面在重叠部互相结合，在所述重叠部，所述上板部件的下端和所述下板部件的上端互相重叠。

5.根据权利要求1所述的中立柱外部件，其中，使用热冲压法成型所述上板部件。

6.根据权利要求1所述的中立柱外部件，其中，使用模压成型法成型所述下板部件。

7.一种制造中立柱外部件的方法，所述方法包括：

第一工序，所述第一工序为通过成型上板部件而制造中立柱外部件的上端部件；

第二工序，所述第二工序为通过使用与所述上板部件不同的方法成型下板部件而制造中立柱外部件的下端部件；以及

第三工序，所述第三工序为通过互相接合所述上板部件和所述下板部件而制造中立柱外部件。

8.根据权利要求7所述的制造中立柱外部件的方法，其中，在所述第一工序中，使用热冲压法成型所述中立柱外部件的上板部件。

9.根据权利要求7所述的制造中立柱外部件的方法，其中，在所述第二工序中，使用模压成型法成型所述中立柱外部件的下板部件。

10.根据权利要求7所述的制造中立柱外部件的方法，其中，在所述第三工序中，所述上板部件的下端和所述下板部件的上端互相重叠，并且重叠部通过焊接互相接合。

11.根据权利要求2所述的中立柱外部件，其中，上凸缘分别在上板部件的左右两侧形成，下凸缘分别在下板部件的左右两侧形成，

其中，所述下凸缘形成为比上凸缘更窄，从而所述下凸缘不结合在侧外板的凸缘与侧内板的凸缘之间，而结合至各自的上凸缘，并且

其中，所述上凸缘插置并且结合在侧外板的凸缘与侧内板的凸缘之间。