CN106627774B - 一种偏置碰高安全性的a柱结构 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种偏置碰高安全性的A柱结构，包括上铰链加强板、前门限位器加强板、下铰链加强板、A柱下加强板、门槛外板、门槛外板前加强板、侧围外板和前侧板焊合件，其中，所述A柱下加强板设置在所述侧围外板上，所述门槛外板与所述侧围外板的底部连接，所述上铰链加强板、前门限位器加强板、下铰链加强板、门槛外板前加强板分别设置在所述A柱下加强板上，所述前侧板焊合件分别门槛外板、A柱下加强板连接，所述上铰链加强板、前门限位器加强板、下铰链加强板、门槛外板前加强板分别位于所述A柱下加强板、前侧板焊合件之间。本发明的有益效果是：优化了侧围总成与前车体总成在A柱区域的连接，提高了连接强度。

Description

一种偏置碰高安全性的A柱结构

技术领域

本发明涉及汽车车身，尤其涉及汽车车身中的一种偏置碰高安全性的A柱结构。

背景技术

A柱是车身的重要骨架，它做为车身的主要连接件和结构件之一，既要提供前门、前门限位器、仪表板横梁、前轮罩加强件等安装支撑又要承载和传递车身的垂直力和纵向力，其结构对整车刚度、强度以及安全性有直接影响。通常A柱结构由侧围外板、门槛外板、A柱下加强板、前门限位器加强板、铰链加强板和前侧板组成，传统的A柱结构如图1所示，包括侧围外板101、门槛外板102、A柱下加强板103、前门限位器加强板104、前门铰链下加强板105、前侧板106、前门铰链上加强板107，该结构在强度和安全性方向存在以下缺点：

1)、侧围总成与前车体焊接后位于A柱腔体内部的铰链加强板由于点焊焊枪无法接近，难与前侧板连接形成有效支撑，结构的连接强度被削弱了（如图2、3所示）。

2)、A柱中部前门限位器加强板仅对安装点局部起到了加强作用，与腔体内壁其它面没有连接，造成A柱腔体较弱，在发生碰撞时难以抵御和分散纵梁传导的冲击力，加大了A柱变形量（如图4、5所示）；

3)、A柱下部门槛做为主要的纵向力传递路径，传统结构A柱加强板与门槛外板搭接接头在此中断不仅降低了接头强度，同时使传力路径中断（如图6所示）；

4）、传统的A柱结构铰链下加强板为开口设计下端没有与门槛外板发生连接，降低了接头强度，增大了碰撞后的变形量；

5）、A柱上铰链加强板与前舱上边梁存在一定落差，导致碰撞发生后传力路径不顺畅，使A柱上部应力集中易过早溃缩（如图7所示）。

由于传统结构存在的以上问题增加了A柱区域在偏置碰撞时侵入超标所产生的安全风险。

发明内容

为了解决现有技术中的问题，本发明提供了一种偏置碰高安全性的A柱结构。

本发明提供了一种偏置碰高安全性的A柱结构，包括上铰链加强板、前门限位器加强板、下铰链加强板、A柱下加强板、门槛外板、门槛外板前加强板、侧围外板和前侧板焊合件，其中，所述A柱下加强板设置在所述侧围外板上，所述门槛外板与所述侧围外板的底部连接，所述上铰链加强板、前门限位器加强板、下铰链加强板、门槛外板前加强板分别设置在所述A柱下加强板上，所述前侧板焊合件分别门槛外板、A柱下加强板连接，所述上铰链加强板、前门限位器加强板、下铰链加强板、门槛外板前加强板分别位于所述A柱下加强板、前侧板焊合件之间。

作为本发明的进一步改进，所述上铰链加强板通过螺栓与所述前侧板焊合件连接，所述上铰链加强板与所述前侧板焊合件围合成形一个闭合腔体。

作为本发明的进一步改进，所述A柱下加强板上设有A柱腔体，所述上铰链加强板位于所述A柱腔体内，所述A柱下加强板、上铰链加强板、前侧板焊合件为三层板焊接，所述A柱下加强板、上铰链加强板为两层板焊接。

作为本发明的进一步改进，所述前门限位器加强板连接到所述A柱下加强板的A柱腔体的中段，所述前门限位器加强板、A柱下加强板为两层板焊接。

作为本发明的进一步改进，所述门槛外板前加强板的前端部分分别与所述侧围外板、A柱下加强板通过点焊连接，所述门槛外板前加强板的中间部分与所述A柱下加强板的下端、门槛外板通过点焊连接。

作为本发明的进一步改进，所述下铰链加强板的四周折弯形成翻边，所述翻边为闭合框，所述翻边分别与所述门槛外板、门槛外板前加强板通过点焊连接。

作为本发明的进一步改进，所述A柱结构包括A柱门洞，所述A柱下加强板的下端延长到A柱门洞的拐角才截止。

作为本发明的进一步改进，所述A柱下加强板的下端分别与所述门槛外板、前侧板焊合件通过点焊连接。

作为本发明的进一步改进，所述A柱结构包括前舱上边梁，所述上铰链加强板与所述括前舱上边梁的高度相等。

本发明的有益效果是：通过上述方案，优化了侧围总成与前车体总成在A柱区域的连接，提高了连接强度。

附图说明

图1是传统A柱结构的示意图。

图2是传统A柱结构的前门上铰链加强板的示意图。

图3是图2的剖面图A-A。

图4是传统A柱结构的前门限位器加强板的示意图。

图5是图4的局部放大图Ⅰ。

图6是图２的剖面图B-B。

图7是传统A柱结构的力传递示意图。

图8是本发明一种偏置碰高安全性的A柱结构的示意图。

图9是本发明一种偏置碰高安全性的A柱结构的上铰链加强板在A柱腔体内的焊接示意图。

图10是本发明一种偏置碰高安全性的A柱结构的上铰链加强板的示意图。

图11是图10的剖面图C-C。

图12是本发明一种偏置碰高安全性的A柱结构的前门限位器加强板的示意图。

图13是图12的局部放大图Ⅱ。

图14是本发明一种偏置碰高安全性的A柱结构的A柱下加强板的示意图。

图15是图14的剖面图D-D。

图16是图14是剖面图E-E。

图17是本发明一种偏置碰高安全性的A柱结构的下铰链加强板的示意图。

图18是本发明一种偏置碰高安全性的A柱结构的下铰链加强板的翻边的示意图。

图19是图17的剖面图F-F。

图20是本发明一种偏置碰高安全性的A柱结构的力传递示意图。

具体实施方式

下面结合附图说明及具体实施方式对本发明进一步说明。

图8至图20中的附图标号为：上铰链加强板1；前门限位器加强板2；下铰链加强板3；A柱下加强板4；门槛外板5；门槛外板前加强板6；侧围外板7；前侧板焊合件8；螺栓9。

如图8至图20所示，一种偏置碰高安全性的A柱结构（偏置碰又称为偏置碰撞），包括上铰链加强板1、前门限位器加强板2、下铰链加强板3、A柱下加强板4、门槛外板5、门槛外板前加强板6、侧围外板7和前侧板焊合件8，其中，所述A柱下加强板4设置在所述侧围外板7上，所述门槛外板5与所述侧围外板7的底部连接，所述上铰链加强板1、前门限位器加强板2、下铰链加强板3、门槛外板前加强板6分别设置在所述A柱下加强板4上，所述前侧板焊合件8分别门槛外板5、A柱下加强板4连接，所述上铰链加强板1、前门限位器加强板2、下铰链加强板3、门槛外板前加强板6分别位于所述A柱下加强板4、前侧板焊合件8之间。

如图8至图20所示，所述上铰链加强板1通过螺栓9与所述前侧板焊合件8连接，所述上铰链加强板1与所述前侧板焊合件8围合成形一个闭合腔体。

如图8至图20所示，所述A柱下加强板4上设有A柱腔体，所述上铰链加强板1位于所述A柱腔体内，所述A柱下加强板4、上铰链加强板1、前侧板焊合件8为三层板焊接，所述A柱下加强板4、上铰链加强板1为两层板焊接。

如图8至图20所示，所述前门限位器加强板2连接到所述A柱下加强板4的A柱腔体的中段，所述前门限位器加强板2、A柱下加强板4为两层板焊接。

如图8至图20所示，所述门槛外板前加强板6的前端部分分别与所述侧围外板7、A柱下加强板4通过点焊连接，所述门槛外板前加强板6的中间部分与所述A柱下加强板4的下端、门槛外板7通过点焊连接。

如图8至图20所示，所述下铰链加强板3的四周折弯形成翻边，所述翻边为闭合框，所述翻边分别与所述门槛外板5、门槛外板前加强板6通过点焊连接。

如图8至图20所示，所述A柱结构包括A柱门洞，所述A柱下加强板4的下端延长到A柱门洞的拐角才截止。

如图8至图20所示，所述A柱下加强板4的下端分别与所述门槛外板5、前侧板焊合件8通过点焊连接。

如图8至图20所示，所述A柱结构包括前舱上边梁，所述上铰链加强板1与所述括前舱上边梁的高度相等。

本发明提供的一种偏置碰高安全性的A柱结构具有以下特点：

1）、优化了上铰链加强板1与前侧板焊合件8的连接结构，在上铰链加强板1上设计两个焊接螺母的翻边，当侧围总成与前车体总成拼焊后在前侧板焊合件8上通过螺栓9连接(如图9-11所示)，从而使A柱腔体内的上铰链加强板1与前侧板焊合件8形成一个四面都连接的闭合腔体，有效提高了A柱上部的结构强度和稳定性（如图9-11所示）。

2)、通过优化前门限位器加强板2，将前门限位器加强板2延长并通过点焊连接到A柱空腔的另外两个面，从而支撑起A柱中段空腔，提高其强度降低碰撞后A柱的变形量（如图12－13所示）。

3）、在门槛外板5前端增加一块门槛外板前加强板6，优化A柱下接头区域零件搭接，具体方案为：门槛外板前加强板6前端与侧围外板5、A柱下加强板4通过点焊连接（如图15），门槛外板前加强板6中间部分通过点焊与A柱下加强板4下端、门槛外板5相连(如图16)，使A柱下加强板4中断处得以加强，整个门槛外板前加强板6一直延伸至前门框拐角后约80mm距离处中断（图14 a-b处）。该方案使A柱下接头区域结构稳定性和强度得以大幅提升，使力的传递路径（如图15箭头所示）更加顺畅，从而大幅降低了偏置碰时A柱下端的侵入量和前门门框的变形量，提高了其安全性。

4)、向下延伸了下铰链加强板3的翻边，并通过工艺将翻边叠合使端头闭合(图18)，再用点焊将下铰链加强板3与门槛外板5、门槛外板前加强板6焊接（图19），提高了A柱下端的强度，在偏置碰时能减小轮胎撞击后的车身变形。

5）、为加强A柱门洞下拐角的强度，通过将A柱下加强板4下端延长到A柱门洞拐角后才截止，并与门槛、侧围外板前门框焊接，从而解决了拐角区域容易碰撞变形的问题，提高了碰撞安全系数。

6）、上铰链加强板1与前舱上边梁高度一致，从而能更好的把偏置碰的能量传递到后侧，解决了碰撞局部变形导致A柱压溃的问题(如图20箭头所示)。

本发明提供的一种偏置碰高安全性的A柱结构具有以下有益效果：

1）、优化了上铰链加强板1与前侧板焊合件8的连接结构，通过增加螺栓连接点使侧围总成与前车体总成的结构强度和稳定性增强。

2）、延长前门限位器加强板2，增加与A柱腔体的连接并形成支撑提高腔体强度，降低碰撞后A柱的变形量。

3）、增加门槛外板前加强板6，优化A柱下接头区域零件搭接，使传力路径更顺畅，从而大幅降低偏置碰时A柱下端的侵入量和前门门框的变形量，提高其安全性。

4)通过延长下铰链加强板3的翻边与门槛外板5、门槛外板前加强板6焊点连接，提高A柱下端的强度，在偏置碰时减小轮胎撞击后的车身变形。

5）A柱下加强板4设计在A柱门洞拐角后才截止，解决拐角区域容易碰撞变形的问题，提高了碰撞安全系数。

6）上铰链加强板1与前舱上边梁高度相同，能顺利把偏置碰的能量传递到后侧，解决了碰撞局部变形导致压溃的问题。

7）提高了A柱的结构稳定性和强度使偏置碰撞时A柱变形减小侵入量降低，驾驶员侧门框变形（前门锁扣处）由47.8mm大约降至25.7mm，下降约46%大大提高了乘员舱安全性。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。

Claims (5)

1.一种偏置碰高安全性的A柱结构，其特征在于：包括上铰链加强板、前门限位器加强板、下铰链加强板、A柱下加强板、门槛外板、门槛外板前加强板、侧围外板和前侧板焊合件，其中，所述A柱下加强板设置在所述侧围外板上，所述门槛外板与所述侧围外板的底部连接，所述上铰链加强板、前门限位器加强板、下铰链加强板、门槛外板前加强板分别设置在所述A柱下加强板上，所述前侧板焊合件分别与门槛外板、A柱下加强板连接，所述上铰链加强板、前门限位器加强板、下铰链加强板、门槛外板前加强板分别位于所述A柱下加强板、前侧板焊合件之间，所述上铰链加强板的上下两端通过螺栓与所述前侧板焊合件连接，所述上铰链加强板与所述前侧板焊合件围合成形一个闭合腔体，所述A柱下加强板上设有A柱腔体，所述上铰链加强板位于所述A柱腔体内，所述A柱下加强板、上铰链加强板、前侧板焊合件为三层板焊接，所述A柱下加强板、上铰链加强板为两层板焊接，所述前门限位器加强板连接到所述A柱下加强板的A柱腔体的中段，所述前门限位器加强板、A柱下加强板为两层板焊接，所述门槛外板前加强板的前端部分分别与所述侧围外板、A柱下加强板通过点焊连接，所述门槛外板前加强板的中间部分与所述A柱下加强板的下端、门槛外板通过点焊连接。

2.根据权利要求1所述的偏置碰高安全性的A柱结构，其特征在于：所述下铰链加强板的四周折弯形成翻边，所述翻边为闭合框，所述翻边分别与所述门槛外板、门槛外板前加强板通过点焊连接。

3.根据权利要求1所述的偏置碰高安全性的A柱结构，其特征在于：所述A柱结构包括A柱门洞，所述A柱下加强板的下端延长到A柱门洞的拐角才截止。

4.根据权利要求1所述的偏置碰高安全性的A柱结构，其特征在于：所述A柱下加强板的下端分别与所述门槛外板、前侧板焊合件通过点焊连接。

5.根据权利要求1所述的偏置碰高安全性的A柱结构，其特征在于：所述A柱结构包括前舱上边梁，所述上铰链加强板与所述前舱上边梁的高度相等。