CN114248845A - 用于车辆的加强车柱 - Google Patents

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R·加布里埃利
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Abstract

本公开提供了“用于车辆的加强车柱”。本公开涉及车架，所述车架包括第一车柱和第二车柱。所述第一车柱包括具有第一上部凸缘和第二上部凸缘的上部构件。所述第一车柱还包括从所述第二上部凸缘向外延伸的下部构件。所述下部凸缘包括倒角和过渡部分，使得所述倒角具有从所述第二上部凸缘延伸到所述过渡部分的弧形形状。此外，所述倒角包括第一部分、第二部分，使得所述第一部分和所述第二部分相对于水平轴线成角度地移位。

Description

用于车辆的加强车柱
技术领域
本公开总体上涉及车辆车柱。
背景技术
车辆车柱(诸如A柱、B柱、C柱和D柱)形成将车顶连接到下车身结构的上车身结构的一部分。
本公开涉及一种具有提高的制造和组装效率以及稳健且紧凑的形状因数的车架的车柱。
发明内容
在一个实施例中，本公开的车架包括第一车柱和第二车柱。所述第一车柱包括具有第一上部凸缘和第二上部凸缘的上部构件。所述第一车柱还包括从所述第二上部凸缘向外延伸的下部构件。所述下部凸缘包括倒角和过渡部分，使得所述倒角具有从所述第二上部凸缘延伸到所述过渡部分的弧形形状。
根据本公开的另一个实施例，具有上部构件的车辆车柱具有第一上部凸缘和第二上部凸缘。另外，所述车辆车柱包括从所述第二上部凸缘向外延伸的下部构件。所述下部构件包括倒角和过渡部分，使得所述倒角具有从所述第二上部凸缘延伸到所述过渡部分的弧形形状。
附图说明
图1示出了根据本公开的一个实施例的车架的局部侧视图。
图2示出了根据本公开的一个实施例的车架的一部分的等距视图，其描绘车辆车柱。
图3示出了根据本公开的一个实施例的第一车柱的前视图。
图4A示出了根据本公开的一个实施例的图2的第一车柱的一部分的前视图。
图4B示出了图4A的第一车柱的一部分的详细视图。
图5示出了根据本公开的一个实施例的用于制造图2的第一车柱的坯料。
图6示出了根据本公开的一个实施例的图2的第一车柱的后视图。
图7示出了根据本公开的一个实施例的图2的第一车柱的一部分的前视图。
图8示出了沿着图7中的线7-7截取的图2的第一车柱的截面视图。
图9示出了图8的第一车柱的截面视图，其中为了说明和描述的清楚起见，移除了某些部件。
具体实施方式
在以下描述中，阐述了某些具体的细节，以便提供对各种所公开的实施例的透彻理解。然而，相关领域技术人员将认识到，可以在没有这些具体细节中的一者或多者的情况下或者在其他方法、部件、材料等的情况下实践实施例。在其他实例中，尚未示出或详细描述与车辆相关联的众所周知的结构或方法以避免不必要地使对实施例的描述模糊不清。
图1和图2示出了根据本公开的一个实施例的车架100的不同视图。具体地，图1示出了车架100的侧视图，并且图2示出了车架100的一部分的等距视图，其描绘所述车架的不同车柱。
在一些实施例中，可以通过冲压金属板以形成车架100并且此后将多个车辆车柱102联接到车架100来制造车架100。车辆车柱102可以包括B柱(例如第一车柱102a)、A柱(例如第二车柱102b)、C柱(例如第三车柱102c)。在一些实施例中，车辆车柱102可以是车架100的车顶部分(为了说明和描述的清楚起见未示出)。车辆车柱102形成开口104a、104b以提供通向车辆的舱室的出口和岔道。例如，开口104a、104b可以被可枢转地联接的门覆盖，所述门提供通向车辆的舱室的出口和岔道。
参考图2，车辆车柱102可以通过焊接、紧固件或类似的联接结构联接在一起。在图1至图4B所示的一个示例性实施例中，车辆车柱102彼此焊接。具体地，第一车柱102a联接到第二车柱102b并且被布置成大致垂直于第二车柱102b。另外，第一车柱102a联接到第三车柱102c，使得第三车柱102c也大致垂直于第一车柱102a并且在与第二车柱102b从第一车柱102a延伸的方向相反的方向上从第一车柱102a延伸。如上所述，第一车柱102a、第二车柱102b和第三车柱102c通过焊接彼此联接。另外，第一车柱102a可以联接到车顶车柱，例如相对于第一车柱102a垂直地延伸的第四车柱102d，使得第四车柱102d和第一车柱102a形成L形结构。
图3至图9示出了第一车柱102a(及其部分)的各种视图。应当注意，关于第一车柱102a示出和描述的各种特征和部件可以结合在车辆的任何其他车柱中，包括第二车柱102b、第三车柱102c和第四车柱102d。具体地，图3示出了当从车架100的外部观察时车柱102a的前视图。图4A示出了第一车柱102a的一部分的前视图，并且图4B示出了第一车柱102a的上部构件106的一部分的详细视图。图5示出了用于制造第一车柱102a的坯料，图6示出了当从车辆的内部观察时第一车柱102a的后视图，并且图7示出了第一车柱102a的一部分。图8示出了第一车柱102a的截面视图，并且图9示出了图8的截面视图的详细内容，其中为了说明和描述的清楚起见，移除了某些部件。
参考图3至图9，根据本公开的一个实施例，第一车柱102a包括上部构件106和下部构件108。上部构件106和下部构件108形成第一车柱102a的主体。上部构件106包括第一上部凸缘110a和从第一上部凸缘110a垂直延伸的第二上部凸缘110b。在一些实施例中，第一上部凸缘110a和第二上部凸缘110b可以单独地或组合地联接到其他车辆结构，例如第二车柱102b、第三车柱102c和第四车柱102d。例如，第二车柱102b的一部分可以定位在第一上部凸缘110a下方或与其配合，并且第三车柱102c的一部分可以定位在第一上部凸缘110a下方或与其配合。在所示实施例中，第二车柱102b和第三车柱102c可以经由焊接、紧固或其他类似的联接结构联接到第一上部凸缘110a和第二上部凸缘110b。在一个示例性实施例中，第二车柱102b和第三车柱102c可以经由气体保护金属极电弧焊联接到第一上部凸缘110a和第二上部凸缘110b。可以选择气体保护金属极电弧焊以改善制造期间的可及性，因为与诸如例如点焊等可能需要移除面板和其他结构以提供对焊接区域的充分触及的其他焊接工艺相比，可以从一侧焊接车柱。
上部构件106包括第二上部凸缘110b中的多个槽112，如图4B所示，这有利于单侧焊接，例如，气体保护金属极电弧焊。第二上部凸缘110b上的槽112的尺寸和形状被设计成允许从车架100的外部触及第二上部凸缘110b与第二车柱102b或联接到第一车柱102a的任何其他车柱的重叠部分。
下部构件108从上部构件106延伸。在所示实施例中，下部构件108从第二上部凸缘110b向外延伸。下部构件108的尺寸、形状和布置可以被设计成允许联接车门以覆盖如上所述的开口104a、104b。下部构件108包括盖部分114、从盖部分114的侧面延伸的第一下部凸缘116a和第二下部凸缘116b。具体地，第一下部凸缘116a在第一方向D1上从盖部分114延伸，并且第二下部凸缘116b在与第一方向D1相反的第二方向D2上从盖部分114延伸。盖部分114以及第一下部凸缘116a和第二下部凸缘116b大致形成帽形结构以限定凹陷118，其在图6中更详细地示出。
下部构件108包括定位在第二上部凸缘110b与下部构件108之间的过渡区域中的倒角120。如图7中更详细地示出，倒角120具有长轴M1和短轴M2。在一个示例中，长轴M1平行于车架100的水平轴线A1(图1)，并且短轴M2平行于车架100的竖直轴线A2(图1)。
倒角120具有限定倒角120的上部部分的第一弯曲边120a和与第一弯曲边120a相对的限定倒角120的下部部分的第二弯曲边120b。第一弯曲边120a和第二弯曲边120b都具有沿着长轴A1的第一尺寸DM1。另外，倒角120具有沿着短轴M2的第二尺寸DM2，使得第一尺寸DM1大于第二尺寸DM2。例如，如图7所示，倒角具有大致弧形形状。
如图8和图9中更详细地示出，倒角120形成沿着盖部分114的长度在第三方向D3和第四方向D4上延伸的凹入部。倒角120包括形成V形截面的第一部分122a和第二部分122b。第一部分122a相对于水平轴线A3成角度地间隔开并且相对于水平轴线A3以第一角度α1延伸。类似地，第二部分122b也相对于水平轴线A3成角度地间隔开并且相对于水平轴线A3以第二角度α2延伸。在一个示例中，第一角度α1和第二角度α2是相同的。在另一个示例中，第一角度和第二角度α2是不相等的。
如上所述，倒角120定位在过渡区域中。具体地，下部构件108包括过渡部分124。过渡部分124具有第一端126a和第二端126b，并且大体上是锥形的并且定位成靠近盖部分114。如上所述，倒角120具有第一部分122a和第二部分122b以形成V形结构。倒角120在第二上部凸缘110b与过渡部分124之间延伸。在一个示例中，过渡部分124从倒角120的第二部分122b延伸，如图8和图9所示，使得过渡部分124相对于水平轴线A3成角度地间隔开。
倒角120单独地或与过渡部分124组合地被大体上设定大小和形状以提供结构支撑来抵抗车辆车柱(例如第一车柱102a)中的弯矩。例如，在V形倒角120的顶点区域131处，倒角的角位移抑制第一车柱102a的弯曲。
在一些实施例中，为了减轻或改善由制造缺陷(诸如例如扭结)引起的结构问题，第一车柱102a包括第一加强支架128，如图6中更详细地示出，所述第一加强支架定位在上部构件106中。另外，第一车柱102a包括定位在下部构件108中的第二加强支架130。在一些实施例中，第一加强支架128和第二加强支架130可以与第一车柱102a一体地形成。例如，如图5所示，第一加强支架128和第二加强支架130可以分别作为金属板132、134定位在坯料136上。此后，金属件132、134与坯料136一起被冲压以形成第一车柱102a。
如图6所示，在金属件132、134与坯料136一起冲压以形成第一车柱102a之后，第一加强支架128大体上具有L形结构，具有与第一上部凸缘110a配合的一个凸缘和与第二上部凸缘110b配合的另一个凸缘。第二加强支架130在冲压之后包括与第一下部凸缘116a配合的第一支架凸缘138a和与第二下部凸缘116b配合的第二支架凸缘138b，以及与盖部分114的腹板凸缘140配合的第三凸缘138c。
可以组合上述各种实施例以提供另外的实施例。此外，可以根据上述详细描述对实施例进行这些和其他改变。通常，在所附权利要求中，所使用的术语不应被解释为将权利要求限制于在说明书和权利要求中公开的特定实施例，而是应被解释为包括所有可能的实施例以及这类权利要求有权拥有的等效物的全部范围。因此，权利要求书不受本公开限制。
根据本发明，提供了一种车架，其具有：第一车柱，所述第一车柱包括：上部构件，所述上部构件具有第一上部凸缘和第二上部凸缘；下部构件，所述下部构件从所述第二上部凸缘向外延伸，所述下部构件包括倒角和过渡部分，所述倒角具有从所述第二上部凸缘延伸到所述过渡部分的弧形形状；和第二车柱，所述第二车柱联接到所述第一车柱。
根据一个实施例，所述上部构件包括一个或多个槽，所述一个或多个槽的尺寸和形状被设计为提供经由焊接将第一车柱联接到第二车柱的外部通路。
根据一个实施例，所述焊接包括气体保护金属极电弧焊。
根据一个实施例，所述倒角包括长轴和短轴，所述长轴平行于所述车架的水平轴线，并且所述短轴平行于所述车架的竖直轴线。
根据一个实施例，所述倒角包括相对于水平轴线成角度地移位的第一部分和相对于所述水平轴线成角度地移位的第二部分。
根据一个实施例，所述第一部分相对于所述水平轴线以第一角度成角度地移位，并且所述第二部分相对于所述水平轴线以第二角度成角度地移位。
根据一个实施例，所述第一角度和所述第二角度相同。
根据一个实施例，所述过渡部分相对于水平轴线成角度地移位。
根据一个实施例，所述下部构件包括：盖部分；从所述盖部分延伸的第一下部凸缘；和从所述盖部分延伸的第二下部凸缘。
根据一个实施例，所述第一下部凸缘在第一方向上从所述盖部分向外延伸，并且所述第二下部凸缘在第二方向上从所述盖部分向外延伸，所述第一方向与所述第二方向相反。
根据一个实施例，本发明的特征还在于：联接到所述第一车柱的第一加强支架。
根据一个实施例，所述盖部分包括凹陷，所述凹陷的尺寸和形状被设计为可联接地接收所述第一加强支架。
根据一个实施例，本发明的特征还在于：联接到所述第一车柱的第二加强支架。
根据一个实施例，所述第二加强支架包括与所述第一上部凸缘配合的第一支架凸缘和与所述第二上部凸缘配合的第二支架凸缘。
根据一个实施例，本发明的特征还在于：联接到所述第一车柱的第三车柱。
根据一个实施例，所述下部构件包括一个或多个槽，所述一个或多个槽的尺寸和形状被设计为提供经由焊接将第一车柱联接到第三车柱的外部通路。
根据一个实施例，所述焊接包括气体保护金属极电弧焊。
根据本发明，提供了一种车辆车柱，其具有：上部构件，所述上部构件具有第一上部凸缘和第二上部凸缘；和下部构件，所述下部构件从所述第二上部凸缘向外延伸，所述下部构件包括倒角和过渡部分，所述倒角具有从所述第二上部凸缘延伸到所述过渡部分的弧形形状。
根据一个实施例，所述倒角包括长轴和短轴，所述长轴平行于车架的水平轴线，并且所述短轴平行于所述车架的竖直轴线。
根据一个实施例，所述倒角包括相对于水平轴线成角度地移位的第一部分和相对于所述水平轴线成角度地移位的第二部分。

Claims (15)

1.一种车架，其包括：
第一车柱，所述第一车柱包括：
上部构件，所述上部构件具有第一上部凸缘和第二上部凸缘；
下部构件，所述下部构件从所述第二上部凸缘向外延伸，所述下部构件包括倒角和过渡部分，所述倒角具有从所述第二上部凸缘延伸到所述过渡部分的弧形形状；和
第二车柱，所述第二车柱联接到所述第一车柱。
2.如权利要求1所述的车架，其中所述上部构件包括一个或多个槽，所述一个或多个槽的尺寸和形状被设计为提供经由焊接将所述第一车柱联接到所述第二车柱的外部通路。
3.如权利要求2所述的车架，其中所述焊接包括气体保护金属极电弧焊。
4.如权利要求1所述的车架，其中所述倒角包括长轴和短轴，所述长轴平行于所述车架的水平轴线，并且所述短轴平行于所述车架的竖直轴线。
5.如权利要求1所述的车架，其中所述倒角包括相对于水平轴线成角度地移位的第一部分和相对于所述水平轴线成角度地移位的第二部分。
6.如权利要求5所述的车架，其中所述第一部分相对于所述水平轴线以第一角度成角度地移位，并且所述第二部分相对于所述水平轴线以第二角度成角度地移位。
7.如权利要求6所述的车架，其中所述第一角度和所述第二角度相同。
8.如权利要求1所述的车架，其中所述过渡部分相对于水平轴线成角度地移位。
9.如权利要求1所述的车架，其中所述下部构件包括：
盖部分；
从所述盖部分延伸的第一下部凸缘；和
从所述盖部分延伸的第二下部凸缘。
10.如权利要求9所述的车架，其中所述第一下部凸缘在第一方向上从所述盖部分向外延伸，并且所述第二下部凸缘在第二方向上从所述盖部分向外延伸，所述第一方向与所述第二方向相反。
11.如权利要求9所述的车架，其还包括：
第一加强支架，所述第一加强支架联接到所述第一车柱。
12.如权利要求11所述的车架，其中所述盖部分包括凹陷，所述凹陷的尺寸和形状被设计为可联接地接收所述第一加强支架。
13.如权利要求1所述的车架，其还包括：
第二加强支架，所述第二加强支架联接到所述第一车柱。
14.如权利要求13所述的车架，其中所述第二加强支架包括与所述第一上部凸缘配合的第一支架凸缘和与所述第二上部凸缘配合的第二支架凸缘。
15.如权利要求1所述的车架，其还包括：
第三车柱，所述第三车柱联接到所述第一车柱。
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