CN110962938A - 一种汽车侧围框架加强组件 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种汽车侧围框架加强组件，包括A柱加强组件、B柱加强组件、门槛加强组件、C柱加强组件、D柱加强组件、侧围上边梁加强组件和后侧围连接组件，A柱加强组件上部后端固定于侧围上边梁加强组件前端部，A柱加强组件下部后端固定于门槛加强组件前端部，所述B柱加强组件上端部固定于A柱加强组件上，B柱加强组件下端部固定于门槛加强组件上，门槛加强组件后端部固定于后侧围连接组件前端部，所述C柱加强组件上端部固定于侧围上边梁加强组件上，D柱加强组件上端部固定于侧围上边梁加强组件后端部。本发明汽车侧围框架加强组件，能够增加车身结构在侧面碰撞过程中的吸能量，减少侵入量和侵入速度，降低门槛翻转。

Description

一种汽车侧围框架加强组件

技术领域

本发明涉及汽车车架技术领域，特别是涉及一种汽车侧围框架加强组件。

背景技术

如图1-3所示，目前，常见的承载式车身一般是通过B柱及门槛将侧面碰撞受力进行吸收、传递和分散，通过在门槛中设置隔板对门槛进行加强，将力传递至横梁结构，同时弱化B柱下端引导变形吸能，达到保护乘客作用。

其中，门槛隔板的设计与布置各不相同，主要有“分体同向式”设计，以及“一体式”设计；大多数门槛隔板的位置布置在与前地板横梁对应的地方，部分车型会略有错位，在后车架横梁一处无隔板设计，通过门槛自身强度进行传力。

随着国内SUV车型市场占有量增长，侧面碰撞客观条件有所改变，因此2018版CNCAP对侧碰进行了相应调整：侧面碰撞壁障增重350KG，碰撞能量更高；同时，碰撞点后移250mm，上移50mm(碰撞区域高出门槛)，相对于旧版碰撞条件对车身结构要求更恶劣。面对更高的安全性能要求，传统的车身结构难以满足要求，主要存在以下问题：

1)、碰撞能量增大，碰撞结合点上移，B柱强弱设计不当导致变形不合理，侵入量大；

2)、门槛隔板2布置不合理，后地板横梁一外侧无隔板与之对应，导致侧面碰撞传力路径少、传力效率降低；

3)、B柱下方门槛腔体靠外侧存在门槛隔板2，导致该处变形少，吸能不足；

4)、“一体式”或“分体同向式”门槛隔板2对门槛加强不足，传力效率低，门槛翻转严重；

5)、B柱与门槛搭接接头弱，导致传力分散不足，B柱上端受力大变形大、侵入速度大；

6)、前地板横梁与门槛腔体重叠量少，搭接结构弱，支撑不足，导致碰撞时门槛翻转严重，侵入量大。

7)、车身侧面框架局部加强板打断，接头弱，强度不连续，极端碰撞工况下易撕裂失效，侵入量大。

发明内容

本发明是为了解决现有技术中的不足而完成的，本发明的目的是提供一种汽车侧围框架加强组件，其能够增加车身结构在侧面碰撞过程中的吸能量，减少侵入量和侵入速度，降低门槛翻转，提高车身顶部抗压强度、刚度和模态。

本发明的一种汽车侧围框架加强组件，包括A柱加强组件、B柱加强组件、门槛加强组件、C柱加强组件、D柱加强组件、侧围上边梁加强组件和后侧围连接组件，所述A柱加强组件中上部内侧面固定于前车体框架上端外侧面上，所述A柱加强组件中下部内侧面固定于地板侧面上，所述A柱加强组件上部后端固定于所述侧围上边梁加强组件前端部，所述A柱加强组件下部后端固定于所述门槛加强组件前端部，所述B柱加强组件上端部固定于所述A柱加强组件上，所述B柱加强组件下端部固定于所述门槛加强组件前端部上，所述门槛加强组件后端部固定于所述后侧围连接组件前端部，所述C柱加强组件上端部固定于所述侧围上边梁加强组件上，所述C柱加强组件下端部固定于下方的所述后侧围连接组件上，所述D柱加强组件上端部固定于所述侧围上边梁加强组件后端部，所述D柱加强组件下端部固定于所述后侧围连接组件后端部上。

本发明的一种汽车侧围框架加强组件还可以是：

所述A柱加强组件包括A柱上加强板和A柱下加强板，所述A柱上加强板前端部与所述A柱下加强板上端部固定连接，所述A柱上加强板后端部与所述侧围上边梁加强组件前端部固定连接，所述A柱下加强板下端部与所述门槛加强组件前端部固定连接。

所述门槛加强组件包括门槛外板加强板和门槛，所述门槛外板加强板前端部与所述A柱下加强板固定连接，所述门槛外板加强板后端部与所述门槛前端部固定连接，所述门槛后端部与所述后侧围连接组件前端部固定连接。

所述门槛加强组件内侧设有至少三个门槛隔板，所述门槛隔板间隔固定于所述门槛加强组件内侧面上，所述门槛隔板分别与第一前地板横梁、第二前地板横梁和第一后车架横梁位置对应设置。

所述门槛隔板包括第一隔板和第二隔板，所述第一隔板包括第一底板和固定于所述第一底板左右两侧的第一折弯，所述第二隔板包括第二底板和固定于所述第二底板左右两侧的第二折弯，所述第一底板底表面与所述第二底板上表面固定连接，所述第一折弯固定于门槛内板上，所述第二折弯固定于所述门槛加强组件内侧面上。

所述B柱加强组件上部高度为1120mm-1200mm，厚度为1.8mm，所述B柱加强组件下部高度为200mm-227mm，厚度为1.4mm。

所述D柱加强组件包括D柱上加强板和D柱上加强板延伸板，所述D柱上加强板上端部与所述侧围上边梁加强组件后端部固定连接，所述D柱上加强板下端部与所述D柱上加强板延伸板前端部固定连接，所述D柱上加强板延伸板后端部与后侧围连接组件固定连接。

所述后侧围连接组件包括后轮罩和后侧围连接板，所述C柱加强组件下端部固定于所述后轮罩上，所述后侧围连接板前端与所述后轮罩后端部固定连接，所述后侧围连接板后端与所述D柱上加强板延伸板下端部固定连接。

所述C柱加强组件与D柱加强组件中部之间设有连接件，所述连接件前端部与所述C柱加强组件固定连接，所述连接件后端部与所述D柱加强组件中部固定连接。

本发明的一种汽车侧围框架加强组件，包括A柱加强组件、B柱加强组件、门槛加强组件、C柱加强组件、D柱加强组件、侧围上边梁加强组件和后侧围连接组件，所述A柱加强组件中上部内侧面固定于前车体框架上端外侧面上，所述A柱加强组件中下部内侧面固定于地板侧面上，所述A柱加强组件上部后端固定于所述侧围上边梁加强组件前端部，所述A柱加强组件下部后端固定于所述门槛加强组件前端部，所述B柱加强组件上端部固定于所述A柱加强组件上，所述B柱加强组件下端部固定于所述门槛加强组件上，所述门槛加强组件后端部固定于所述后侧围连接组件前端部，所述C柱加强组件上端部固定于所述侧围上边梁加强组件上，所述C柱加强组件下端部固定于下方的所述后侧围连接组件上，所述D柱加强组件上端部固定于所述侧围上边梁加强组件后端部，所述D柱加强组件下端部固定于所述后侧围连接组件后端部上。这样，由A柱加强组件、B柱加强组件、门槛加强组件、C柱加强组件、D柱加强组件、侧围上边梁加强组件和后侧围连接组件组成本发明的侧围框架，而且A柱加强组件、B柱加强组件、门槛加强组件、C柱加强组件、D柱加强组件、侧围上边梁加强组件和后侧围连接组件形成封闭的环路设计，从而形成完整且强度连续的车身侧围框架，当汽车发生侧碰时，整个侧围框架能够增加车身结构在侧面碰撞过程中的吸能量，减少侵入量和侵入速度，从而提高碰撞安全性。本发明的一种汽车侧围框架加强组件，其能够增加车身结构在侧面碰撞过程中的吸能量，减少侵入量和侵入速度，降低门槛翻转，提高车身顶部抗压强度、刚度和模态。

附图说明

图1是现有技术侧碰白车身传力路径结构示意图。

图2是现有技术的分体同向式的门槛隔板的结构图。

图3是现有技术的一体式的门槛隔板的结构图。

图4是本发明一种汽车侧围框架加强组件的B柱加强组件结构图。

图5是本发明一种汽车侧围框架加强组件的门槛隔板布置结构图。

图6是采用本发明的一种汽车侧围框架加强组件的车架结构图。

图7是图6中F-F的结构示意图。

图8是B柱加强组件下方门槛隔板的布置结构图。

图9是本发明一种汽车侧围框架加强组件的门槛隔板的结构图。

图10是本发明一种汽车侧围框架加强组件的B柱加强板结构图。

图11是本发明一种汽车侧围框架加强组件的B柱加强板向下加强延伸的结构图。

图12是本发明一种汽车侧围框架加强组件形成环路结构示意图。

图13是本发明一种汽车侧围框架加强组件的受力示意图。

图14是本发明的一种汽车侧围框架加强组件的结构示意图。

图号说明

1…侧围框架 2…门槛隔板 3…第一隔板

4…第二隔板 5…A柱上加强板 6…A柱下加强板

7…门槛外板加强板 8…门槛 9…D柱上加强板

10…D柱上加强板延伸板 11…B柱加强组件 12…侧围上边梁加强组件

13…后轮罩 14…后侧围连接板 15…连接件

16…第一前地板横梁 17…第二前地板横梁 18…第一后车架横梁

19…侧围外板 20…门槛内板 21…C柱加强组件

具体实施方式

下面结合附图的图4至图14对本发明的一种汽车侧围框架加强组件作进一步详细说明。

本发明的一种汽车侧围框架加强组件，请参考图4-14，包括A柱加强组件、B柱加强组件11、门槛加强组件、C柱加强组件21、D柱加强组件、侧围上边梁加强组件12和后侧围连接组件，所述A柱加强组件中上部内侧面固定于前车体框架上端外侧面上，所述A柱加强组件中下部内侧面固定于地板侧面上，所述A柱加强组件上部后端固定于所述侧围上边梁加强组件前端部，所述A柱加强组件下部后端固定于所述门槛加强组件前端部，所述B柱加强组件上端部固定于所述A柱加强组件上，所述B柱加强组件下端部固定于所述门槛加强组件前端部上，所述门槛加强组件后端部固定于所述后侧围连接组件前端部，所述C柱加强组件21上端部固定于所述侧围上边梁加强组件12上，所述C柱加强组件21下端部固定于下方的所述后侧围连接组件上，所述D柱加强组件上端部固定于所述侧围上边梁加强组件12后端部，所述D柱加强组件下端部固定于所述后侧围连接组件后端部上。这样，由A柱加强组件、B柱加强组件、门槛加强组件、C柱加强组件21、D柱加强组件、侧围上边梁加强组件12和后侧围连接组件组成本发明的侧围框架1，而且A柱加强组件、B柱加强组件11、门槛加强组件、C柱加强组件21、D柱加强组件、侧围上边梁加强组件12和后侧围连接组件形成封闭的环路设计，从而形成完整且强度连续的车身侧围框架1，当汽车发生侧碰时，整个侧围框架1能够增加车身结构在侧面碰撞过程中的吸能量，减少侵入量和侵入速度，从而提高碰撞安全性。本发明的一种汽车侧围框架加强组件，其能够增加车身结构在侧面碰撞过程中的吸能量，减少侵入量和侵入速度，降低门槛翻转，提高车身顶部抗压强度、刚度和模态。

本发明的一种汽车侧围框架加强组件，请参考图4-14，在前面描述的技术方案的基础上还可以是：所述A柱加强组件包括A柱上加强板5和A柱下加强板6，所述A柱上加强板5前端部与所述A柱下加强板6上端部固定连接，所述A柱上加强板5后端部与所述侧围上边梁加强组件12前端部固定连接，所述A柱下加强板6下端部与所述门槛加强组件前端部固定连接。这样，A柱上加强板5和A柱下加强板6组成A柱加强组件，当汽车前部发生侧部碰撞时，力通过A柱下加强板将受到的力分散传递给A柱上加强板5，然后再将力过渡分散，使A柱下加强板6受力减弱，从而提高A柱加强组件的结构强度和刚度。

本发明的一种汽车侧围框架加强组件，请参考图4-14，在前面描述的技术方案的基础上还可以是：所述门槛加强组件包括门槛外板加强板7和门槛8，所述门槛外板加强板7前端部与所述A柱下加强板6固定连接，所述门槛外板加强板7后端部与所述门槛8前端部固定连接，所述门槛8后端部与所述后侧围连接组件前端部固定连接。还可以是：所述门槛加强组件内侧设有至少三个门槛隔板2，所述门槛隔板2间隔固定于所述门槛加强组件内侧面上，所述门槛隔板2分别与第一前地板横梁16、第二前地板横梁17和第一后车架横梁18位置对应设置。这样，合理布置门槛隔板2，分别与第一前地板横梁16、第二前地板横梁17和第一后车架横梁18对应设置，保证碰撞传力路径连续，有效传递和分散碰撞力；取消B柱加强组件11下方门槛腔体靠外处的门槛隔板(见图8虚线框)，降低此处局部强度，引导此处门槛变形吸能。进一步的优选方案是：所述门槛隔板2包括第一隔板3和第二隔板4，所述第一隔板3包括第一底板和固定于所述第一底板左右两侧的第一折弯，所述第二隔板4包括第二底板和固定于所述第二底板左右两侧的第二折弯，所述第一底板底表面与所述第二底板上表面固定连接，所述第一折弯固定于门槛内板20上，所述第二折弯固定于所述门槛加强组件内侧面上。这样，设计“背靠背”式门槛隔板2对门槛进行加强，通过提高两个第一隔板3和第二隔板间4的重叠量来提升碰撞时的传力效率，同时实现更好的变形模式，抑制碰撞时门槛翻转。更进一步优选的技术方案为:第二折弯固定在门槛外板加强板上，这样可通过第二折弯将受力进行有效的分散传递，减少门槛处的受力值。B柱加强组件11延伸至门槛内板20和门槛8下翻边处(见图11)，B柱加强组件11与门槛的连接进行加强，有效减轻壁障提高后门槛的翻转，减少乘客伤害值，同时也提高白车身刚度与模态。

本发明的一种汽车侧围框架加强组件，请参考图4-14，在前面描述的技术方案的基础上还可以是：所述B柱加强组件11上部高度为1120mm-1200mm，厚度为1.8mm，所述B柱加强组件11下部高度为200mm-227mm，厚度为1.4mm。这样，B柱加强组件11首次采用激光拼焊热成型工艺，上部采用厚度1.8mm，下部采用厚度1.4mm，侧面碰撞时使下端吸能变形，并根据仿真变形趋势优化拼焊点高度比例，整个B柱变形更合理，降低人员伤害值，同时实现零件减重。还可以是：所述D柱加强组件包括D柱上加强板9和D柱上加强板延伸板10，所述D柱上加强板9上端部与所述侧围上边梁加强组件12后端部固定连接，所述D柱上加强板9下端部与所述D柱上加强板延伸板10前端部固定连接，所述D柱上加强板延伸板10后端部与后侧围连接组件固定连接。这样，当汽车侧后部发生碰撞时，力通过D柱上加强板9将力分散传递给D柱上加强板延伸板10，并逐渐过渡分散，使D柱上加强板9受力减弱，从而提高整个车身框架的结构强度。进一步的优选方案是：所述后侧围连接组件包括后轮罩13和后侧围连接板14，所述C柱加强组件21下端部固定于所述后轮罩13上，所述后侧围连接板14前端与所述后轮罩13后端部固定连接，所述后侧围连接板14后端与所述D柱上加强板延伸板10下端部固定连接。这样，设计从A柱到D柱加强板连续的“贯通式”侧围上边梁加强组件，以及从侧围上边梁加强组件到后轮罩13的“一体式”C柱加强组件21，后门槛外板向上延伸，并新增后侧围连接板14连接C柱加强组件11与D柱加强组件，从而形成完整的强度连续的车身侧面框架(见图12)，避免激烈碰撞下(柱碰)结构撕裂失效，同时有利于提升车身顶部抗压性能，提高整车白车身刚度，降低后侧围结构振动传递函数，提升舒适性。

本发明的一种汽车侧围框架加强组件，请参考图4-14，在前面描述的技术方案的基础上还可以是：所述C柱加强组件21与D柱加强组件中部之间设有连接件15，所述连接件15前端部与所述C柱加强组件21固定连接，所述连接件15后端部与所述D柱加强组件中部固定连接。这样，通过在C柱加强组件21与D柱加强组件中部之间设有连接件15，通过连接件15进一步提高了侧围框架结构的刚度和强度。

上述仅对本发明中的几种具体实施例加以说明，但并不能作为本发明的保护范围，凡是依据本发明中的设计精神所作出的等效变化或修饰或等比例放大或缩小等，均应认为落入本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种汽车侧围框架加强组件，其特征在于：包括A柱加强组件、B柱加强组件、门槛加强组件、C柱加强组件、D柱加强组件、侧围上边梁加强组件和后侧围连接组件，所述A柱加强组件中上部内侧面固定于前车体框架上端外侧面上，所述A柱加强组件中下部内侧面固定于地板侧面上，所述A柱加强组件上部后端固定于所述侧围上边梁加强组件前端部，所述A柱加强组件下部后端固定于所述门槛加强组件前端部，所述B柱加强组件上端部固定于所述A柱加强组件上，所述B柱加强组件下端部固定于所述门槛加强组件前端部上，所述门槛加强组件后端部固定于所述后侧围连接组件前端部，所述C柱加强组件上端部固定于所述侧围上边梁加强组件上，所述C柱加强组件下端部固定于下方的所述后侧围连接组件上，所述D柱加强组件上端部固定于所述侧围上边梁加强组件后端部，所述D柱加强组件下端部固定于所述后侧围连接组件后端部上。

2.根据权利要求1所述的汽车侧围框架加强组件，其特征在于：所述A柱加强组件包括A柱上加强板和A柱下加强板，所述A柱上加强板前端部与所述A柱下加强板上端部固定连接，所述A柱上加强板后端部与所述侧围上边梁加强组件前端部固定连接，所述A柱下加强板下端部与所述门槛加强组件前端部固定连接。

3.根据权利要求2所述的汽车侧围框架加强组件，其特征在于：所述门槛加强组件包括门槛外板加强板和门槛，所述门槛外板加强板前端部与所述A柱下加强板固定连接，所述门槛外板加强板后端部与所述门槛前端部固定连接，所述门槛后端部与所述后侧围连接组件前端部固定连接。

4.根据权利要求1-3任意一项权利要求所述的汽车侧围框架加强组件，其特征在于：所述门槛加强组件内侧设有至少三个门槛隔板，所述门槛隔板间隔固定于所述门槛加强组件内侧面上，所述门槛隔板分别与第一前地板横梁、第二前地板横梁和第一后车架横梁位置对应设置。

5.根据权利要求4所述的汽车侧围框架加强组件，其特征在于：所述门槛隔板包括第一隔板和第二隔板，所述第一隔板包括第一底板和固定于所述第一底板左右两侧的第一折弯，所述第二隔板包括第二底板和固定于所述第二底板左右两侧的第二折弯，所述第一底板底表面与所述第二底板上表面固定连接，所述第一折弯固定于门槛内板上，所述第二折弯固定于所述门槛加强组件内侧面上。

6.根据权利要求1-3任意一项权利要求所述的汽车侧围框架加强组件，其特征在于：所述B柱加强组件上部高度为1120mm-1200mm，厚度为1.8mm，所述B柱加强组件下部高度为200mm-227mm，厚度为1.4mm。

7.根据权利要求1-3任意一项权利要求所述的汽车侧围框架加强组件，其特征在于：所述D柱加强组件包括D柱上加强板和D柱上加强板延伸板，所述D柱上加强板上端部与所述侧围上边梁加强组件后端部固定连接，所述D柱上加强板下端部与所述D柱上加强板延伸板前端部固定连接，所述D柱上加强板延伸板后端部与后侧围连接组件固定连接。

8.根据权利要求7所述的汽车侧围框架加强组件，其特征在于：所述后侧围连接组件包括后轮罩和后侧围连接板，所述C柱加强组件下端部固定于所述后轮罩上，所述后侧围连接板前端与所述后轮罩后端部固定连接，所述后侧围连接板后端与所述D柱上加强板延伸板下端部固定连接。

9.根据权利要求1-3任意一项权利要求所述的汽车侧围框架加强组件，其特征在于：所述C柱加强组件与D柱加强组件中部之间设有连接件，所述连接件前端部与所述C柱加强组件固定连接，所述连接件后端部与所述D柱加强组件中部固定连接。

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