CN106515864A - 一种a柱加强结构及汽车 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种A柱加强结构及汽车，该A柱加强结构包括前风窗外板、前风窗内板和侧围外板，所述前风窗内板、所述前风窗外板和侧围外板的两侧依次相连组成中间设置空腔的A柱结构；所述侧围外板呈双阶梯弯折板，所述双阶梯弯折板的第一阶梯与第二阶梯之间的背面设置加强模块；加强模块为方管或方钢；本发明采用三个弯折板型的侧围外板、前风窗外板和前风窗内板组成的围壁结构作为A柱的基础，且采用的侧围外板为双台阶弯折板能够在第一台阶与第二台阶之间的背面设置方管，增强整体结构的同时也增强了其与侧围外板的连接牢固度，使得本发明具备质量轻便、视角优良、碰撞性能佳以及占据空间小的优点。

Description

一种A柱加强结构及汽车
技术领域
本发明涉及汽车部件技术领域，尤其是一种A柱加强结构及汽车。
背景技术
A柱是指挡风玻璃和左、右车门之间的柱。A柱是唯一在驾驶员前方视线中的柱子，也是最容易引起安全问题的柱子。A柱的设计直接影响该车型的行驶安全性。A柱在设计时存在一个矛盾：一般情况下，驾驶员通过A柱处的视线，双目重叠角为5至6°，如果按照驾驶员的舒适角度出发，这个重叠角越小越好，A柱越薄越好，这样A柱结构强度偏弱，在实际碰撞过程中容易导致A柱挤压变形影响乘员生存空间和单侧车门受挤压变形导致前门无法开启，影响乘员逃生时机，对乘员的生命安全产生影响；但从汽车的强度角度出发，设计A柱时必须保证A柱的高强度，合理的强度会避免A柱产生褶皱或者弯曲大变形，从而可以保护乘员空间和为乘员提供逃生机会。
为了应对碰撞速度提高所带来车身变形的风险，有的汽车厂家在设计A柱结构时，通过以下几种方式进行结构加强，包括：①增加材料厚度、②增加材料强度、③增加A柱腔体面积、④采用激光拼焊板等等几种方式；这几种方式在增强A柱强度的同时会增加车重、增加工艺难度、增大A柱宽度影响驾驶员视野和增加生产成本等，不利于低成本、高安全的轻量化车身开发；因此需要一种A柱加强结构，既能够保证车辆具有很好的视角，又能保证车辆具备很好的碰撞性能，且质量轻便。
发明内容
有鉴于此，本发明提供一种既质量轻便，又具备很好视角以及碰撞性能佳，且占据空间小的A柱加强结构及汽车。
为解决上述技术问题，本发明提供一种A柱加强结构，包括前风窗外板、前风窗内板和侧围外板，所述前风窗内板、所述前风窗外板和侧围外板的两侧依次相连组成中间设置空腔的A柱结构，所述侧围外板呈双阶梯弯折板，所述双阶梯弯折板的第一阶梯与第二阶梯之间的背面设置加强模块。
所述加强模块为方管或方钢。
所述前风窗内板包括倒V型板与L型板，所述倒V型板的右侧面板与所述L型板左侧的短面板上端连为一体，且所述前风窗内板尾部设置用于装卡前挡风玻璃的折弯面。
所述前风窗外板为中间设置凹槽，且所述凹槽的上面板的长度大于所述凹槽的下面板的长度。
所述加强模块通过气焊与所述双阶梯弯折板的第一阶梯和第二阶梯之间的背面相连接。
所述前风窗外板、侧围外板以及前风窗内板之间通过点焊相连接。
所述前风窗内板的侧边上设置两凹型固定槽，且所述前风窗内板面上设置若干圆孔。
所述方管的横截面为矩形，且所述方管的长边侧面上设置与所述圆孔相配合的孔洞。
一种汽车，包括所述的A柱加强结构。
本发明的上述技术方案的有益效果如下：本发明针对现有设计中受造型限制，使得车身设计空间很小，且需要保证车辆具有很好的视角以及不增加质量的前提下具备很好的碰撞性能；采用侧围外板、前风窗外板和前风窗内板之间通过点焊的方式进行连接，且采用的侧围外板为双阶梯弯折板的波浪型弯折板，不仅能够增强A柱的整体结构强度，而且能够为方管提供稳定的焊接面，确保连接结构的稳定性；且采用的连接方式为气焊，不仅能够保证连接的牢固性，而且能够保证侧围外板应力向加强模块转移，避免侧围外板由于单体结构造成发生碰撞时开裂的现象；而采用的加强模块为方管，也可采用实心的方钢或者能够紧贴A柱结构的其他加强结构；采用的前风窗外板中间设置凹槽，且在横截面上看凹槽的上面板的长度大于凹槽的下面板的长度，这种设计方式能够将原本平整的薄板设计成带有凹槽且两侧面板有足够接触面积的结构，不仅能够为方管提供安装空间，还能够增大前风窗外板的结构强度，且上部与下部分别与侧围外板以及前风窗内板形成较大接触面，确保形成围壁的结构强度；而采用的前风窗内板包括左侧的倒V型板与右侧的L型板，倒V型板的右侧面板与L型板左侧的短面板上端连为一体的结构，不仅能够使得左侧面与右侧面完美的与前风窗外板和侧围外板相结合，而且也能够进一步的提高结构强度。
另外，在前风窗内板在尾部设置折弯面，而在倒V型板的侧面上设置两凹型固定槽，其不仅能够对前挡风玻璃起到紧固的作用，而且设置的两凹型固定槽能够起到定位以及在其中设置线路的作用；在前风窗内板面上设置若干圆孔，并在方管的长边侧面上设置与所述圆孔相配合的孔洞，不仅能够对内饰进行固定而且也能够在其中设置加强件来进一步保证A柱的径向强度；由于内部设置的方管增加结构强度，使得本装置结构能够在不降低强度的情况下，设计出占据很小空间的A柱，具备良好的视角；本发明采用三个弯折板型的侧围外板、前风窗外板和前风窗内板组成的围壁结构作为A柱的基础，且采用的侧围外板为双台阶弯折板能够在第一台阶与第二台阶之间的背面夹角面上设置方管，增强整体结构的同时也增强了其与侧围外板的连接牢固度，而在方管和前风窗内板上的圆孔和孔洞能够实现前风窗内板的固定、定位、加固以及前风窗内板上装饰件的固定；使得本发明具备质量轻便、视角优良、碰撞性能佳以及占据空间小的优点。
附图说明
图1为本发明的A柱加强结构的整体结构示意图；
图2为本发明在A-A处横截面的剖面结构示意图；
图3为本发明的拆分结构示意图；
图4为本发明前风窗内板的另一种结构示意图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例的附图，对本发明实施例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发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本发明的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例一
如图1-2所示，一种A柱加强结构，包括前风窗外板1、前风窗内板4和侧围外板2，所述前风窗内板4、所述前风窗外板1和侧围外板2的两侧依次相连组成中间设置空腔的A柱结构，所述侧围外板2呈双阶梯弯折板，所述双阶梯弯折板的第一阶梯21与第二阶梯22之间的背面设置加强模块3；所述加强模块3为方管；所述前风窗内板4包括倒V型板42与L型板41，所述倒V型板42的右侧面板与所述L型板41左侧的短面板上端连为一体；所述前风窗内板4的尾部设置用于装卡前挡风玻璃的折弯面45，所述前风窗外板1中间设置凹槽11，且所述凹槽上面板111的长度大于所述凹槽下面板112的长度；所述加强模块3通过气焊与所述双阶梯弯折板的第一阶梯21和第二阶梯22之间的背面23相连接；所述前风窗外板1、侧围外板2以及前风窗内板4之间通过点焊相连接。
在上述实施方式中前风窗外板、侧围外板以及前风窗内板之间通过点焊相连接，也可沿接触缝进行焊接确保焊接的紧固性，其之间采用较大面板进行焊接使得结构稳定；而采用的侧围外板呈双阶梯弯折板不仅能够保证结构强度，而且在第一阶梯与第二阶梯之间的背面夹角内设置紧贴背面的方管，不仅能够对方管进行稳定的限位支撑，且采用气焊的方式使得方管与侧围外板连为一体；而采用的方管横截面为矩形面，且长边紧贴第一阶梯下部的背面使得与车辆纵梁方向一致并与第二阶梯上部背面焊接，在正面碰撞时能够大大增强A柱的结构强度；且由于方管紧贴第一阶梯下面的背面能够在发生侧面碰撞时也能提供稳定的结构强度，确保驾驶舱的安全；利于不降低甚至增加结构强度，且不增加质量的前提下，实现结构的小型化设计。
进一步的，如图3所示，所述前风窗内板4的侧边上设置两凹型固定槽43，且所述前风窗内板4面上设置若干圆孔44；所述方管的横截面为矩形，且所述方管的长边侧面上设置与所述圆孔44相配合的孔洞31。
其从整体的拆分结构来看，前风窗内板的尾部弯折形成折弯面，能够与前风窗玻璃紧密配合，同时在其侧面上设置两凹型固定槽，能够获得限位固定，以及作为导线的连接通道，并在其中传设线路；而在前风窗内板面上设置若干圆孔，不仅能够作为内饰的安装基础，而且能够将其与设置在方管长边侧面上的孔洞进行综合定位，为前风窗内板的安装提供基准点。
实施例二
如图2与4所示，其与实施例一的区别在于：所述前风窗内板上设置与所述方管相配合的凸台46。
该实施例中通过在前风窗内板上设置凸台，能够与侧围外板中的第一阶梯与第二阶梯之间的背面相结合，形成一个对方管的稳定支撑结构，进一步提高本结构的结构强度。
相应的由于本实用型实施例的A柱加强结构应用于汽车，因此，本发明实施例还提供了一种汽车，包括如上所述的A柱加强结构，其中，上述A柱加强结构的实施例均适用于该汽车的实施例中，也能达到相同的技术效果。
本发明的使用方法：首先方管设置将冲压好的侧围外板的第一阶梯与第二阶梯之间的背面夹角处，然后通过气焊进行焊接，焊接完毕后进行空冷；然后将前风窗内板、前风窗外板和侧围外板通过点焊即可组成完整的A柱加强结构。
以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明所述原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种A柱加强结构，其特征在于：包括前风窗外板(1)、前风窗内板(4)和侧围外板(2)，所述前风窗外板(1)、所述前风窗内板(4)和侧围外板(2)的两侧依次相连组成中间设置空腔的A柱结构；所述侧围外板(2)呈双阶梯弯折板，所述双阶梯弯折板的第一阶梯(21)与第二阶梯(22)之间的背面(23)设置加强模块(3)。
2.如权利要求1所述的A柱加强结构，其特征在于：所述加强模块(3)为方管或方钢。
3.如权利要求1所述的A柱加强结构，其特征在于：所述前风窗内板(4)包括倒V型板(42)与L型板(41)，所述倒V型板(42)的右侧面板与所述L型板(41)左侧的短面板上端连为一体，且所述前风窗内板(4)的尾部设置用于支撑前挡风玻璃的折弯面(45)。
4.如权利要求1所述的A柱加强结构，其特征在于：所述前风窗外板(1)中间设置凹槽(11)，且所述凹槽的上面板(111)的长度大于所述凹槽的下面板(112)的长度。
5.如权利要求1所述的A柱加强结构，其特征在于：所述加强模块(3)通过气焊与所述双阶梯弯折板的第一阶梯(21)和第二阶梯(22)之间的背面(23)相连接。
6.如权利要求1所述的A柱加强结构，其特征在于：所述前风窗外板(1)、侧围外板(2)以及前风窗内板(4)之间通过点焊相连接。
7.如权利要求2所述的A柱加强结构，其特征在于：所述前风窗内板(4)的侧边上设置两凹型固定槽(43)，且所述前风窗内板(4)面上设置若干圆孔(44)。
8.如权利要求7所述的A柱加强结构，其特征在于：所述方管的横截面为矩形，且所述方管的长边侧面上设置与所述圆孔(44)相配合的孔洞(31)。
9.一种汽车，其特征在于，包括如权利要求1-8任一项所述的A柱加强结构。
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