CN114906224A - A柱及包括其的a柱总成 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种A柱及包括其的A柱总成，其中，所述A柱包括依次设置的第一管段、第一过渡段、第二管段、第二过渡段和第三管段，所述第一管段、所述第二管段和所述第三管段中至少两个呈变截面管体结构且材料厚度不同，所述第一过渡段的材料厚度从所述第一管段到所述第二管段呈逐渐增加；所述第二过渡段的材料厚度从所述第二管段到所述第三管段呈逐渐减少。本发明公开了一种A柱及包括其的A柱总成，来解决现有的A柱提供的使用效果不理想的问题。

Description

A柱及包括其的A柱总成

技术领域

本发明涉及车辆配件技术领域，更具体地，涉及一种A柱及包括其的A柱总成。

背景技术

近年来，随着汽车技术的不断创新和迅猛发展，在达到性能的前提下，低成本、高质量、轻量化、体积小等特点是汽车技术发展的方向和目标。以A柱为例，A柱是指车体前方连接车顶和前舱的连接柱，在发动机舱和驾驶舱之间，位于左、右后视镜的上方。传统的A柱包括A柱前外板、A柱前内板、A柱后外板、A柱后内板、加强件和后加强件，零件数量多、重量重，结构复杂，成形工艺较难。为了成形，在材料选择方面，要考虑延展率较高的材料。在工艺选择方面，需要用到热成型工艺，所需模具与工装数量多，后期模具与工装维护频繁。为达到性能要求，需要比较大的截面腔体来保证，造成结构整体相对较重。

因此，需要一种A柱及包括其的A柱总成，来解决上述问题。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提出一种A柱及包括其的A柱总成，来解决现有的A柱提供的使用效果不理想的问题。

基于上述目的本发明提供的一种A柱，所述A柱包括依次设置的第一管段、第一过渡段、第二管段、第二过渡段和第三管段，所述第一管段、所述第二管段和所述第三管段中至少两个呈变截面管体结构且材料厚度不同，所述第一过渡段的材料厚度从所述第一管段到所述第二管段呈逐渐增加；所述第二过渡段的材料厚度从所述第二管段到所述第三管段呈逐渐减少。

可选地，所述第一管段、所述第二管段和所述第三管段的截面周长变化比满足以下公式：

其中，△L代表截面周长变化比；

L1代表最大截面周长，单位mm；

L2代表最小截面周长，单位mm。

可选地，所述第一管段、所述第二管段和所述第三管段的材料厚度变化比满足以下公式：

其中，△T代表材料厚度变化比；

T1代表最大材料厚度，单位mm；

T2代表最小材料厚度，单位mm。

可选地，所述第一管段的材料厚度范围是1.0-1.4mm，所述第二管段的材料厚度范围是1.2-1.6mm，所述第三管段的材料厚度范围是0.8-1.2mm。

可选地，所述A柱为一体成型管体结构。

可选地，所述A柱采用等截面管体结构通过液压胀形工艺制作形成变截面管体结构。

可选地，所述第一管段、所述第二管段和所述第三管段具有相同的截面形状，截面周长自小到大依次为所述第二管段、所述第三管段和所述第一管段。

可选地，所述第一管段、所述第二管段和所述第三管段具有不同的截面形状，截面周长自小到大依次为所述第二管段、所述第三管段和所述第一管段。

本发明还提出一种A柱总成，包括：如上述的A柱以及连接支架，所述连接支架连接在所述A柱的第三管段上，且向远离所述A柱一侧延伸。

可选地，所述连接支架包括第一连接面板以及分别设置在所述第一连接面板相对两侧且向相反方向延伸的第二连接面板和第三连接面板，所述第三管段连接在所述第一连接面板上，所述第二连接面板与所述第三管段的管端抵接。

从上面所述可以看出，本发明提供的A柱及包括其的A柱总成，与现有技术相比，具有以下优点：A柱采用变截面变料厚管梁形式，大大降低A柱总成的零件数量和制造工艺链长，满足性能要求的前提下，使得A柱重量相对变轻，且容易控制零件质量，使用该A柱的驾驶舱，在视野障碍角截面区域需要布置空间较小，有效的提高驾驶视野范围，提高了驾驶的安全性，提升客户感知质量，具有非常高的经济实用性。

附图说明

通过下面结合附图对其实施例进行描述，本发明的上述特征和技术优点将会变得更加清楚和容易理解。

图1为本发明具体实施例中采用的A柱的示意图。

图2为图1所示的A柱的A-A处剖面图。

图3为图1所示的A柱的B-B处剖面图。

图4为图1所示的A柱的C-C处剖面图。

图5为本发明具体实施例中采用的A柱总成的示意图。

其中附图标记：

10、A柱；11、第一管段；12、第一过渡段；13、第二管段；14、第二过渡段；15、第三管段；20、连接支架。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本发明进一步详细说明。其中相同的零部件用相同的附图标记表示。需要说明的是，下面描述中使用的词语“前”、“后”、“左”、“右”、“上”和“下”指的是附图中的方向。使用的词语“内”和“外”分别指的是朝向或远离特定部件几何中心的方向。

图1为本发明具体实施例中采用的A柱的示意图。图2为图1所示的A柱的A-A处剖面图。图3为图1所示的A柱的B-B处剖面图。图4为图1所示的A柱的C-C处剖面图。如图1至图4所示，A柱10包括依次设置的第一管段11、第一过渡段12、第二管段13、第二过渡段14和第三管段15。

A柱10包括依次设置的第一管段11、第一过渡段12、第二管段13、第二过渡段14和第三管段15，第一管段11、第二管段13和第三管段15中至少两个呈变截面管体结构且材料厚度不同，第一过渡段12的材料厚度从第一管段11到第二管段13呈逐渐增加；第二过渡段14的材料厚度从第二管段13到第三管段15呈逐渐减少。

采用上述A柱，A柱10采用变截面变料厚管梁形式，大大降低A柱总成的零件数量和制造工艺链长，满足性能要求的前提下，使得A柱10重量相对变轻，且容易控制零件质量，具有低制作成本、高质量、轻量化、体积小等特点。同时，使用该A柱10的驾驶舱，在视野障碍角截面区域需要布置空间较小，有效的提高驾驶视野范围，提高了驾驶的安全性，提升客户感知质量，具有非常高的经济实用性。A柱10具有经济实用、较轻、易生产、易管理、可以提高驾驶视野范围等优点，既经济、工艺简单又轻量化、保证驾驶安全性的结构，这些特性对提高汽车领域的发展非常有利。

A柱还可以包括除第一管段11、第二管段13和第三管段15之外的多个管段及相应的多个过渡段，在以上及以下实施例中，仅以A柱包括三个管段进行介绍本发明实施例的技术方案，这并不构成本发明实施例的不当限定。

根据不同车型的需求，可通过多种方式设置第一管段11、第二管段13和第三管段15形状，以产生不同的截面周长。可选地，第一管段11、第二管段13和第三管段15的截面周长变化比满足以下公式：

其中，△L代表截面周长变化比；

L1代表最大截面周长，单位mm；

L2代表最小截面周长，单位mm。

基于上述公式，可使得A柱10的整体结构为变截面结构，通过合理设置截面周长参数L1及L2，即可合理控制截面周长变化比△L，就能够有效合理的按结构需求，在A柱10的轴线上布置截面大小，同时满足性能要求。

根据不同车型的需求，通过多种方式设置第一管段11、第二管段13和第三管段15的材料厚度。可选地，第一管段11、第二管段13和第三管段15的材料厚度变化比满足以下公式：

其中，△T代表材料厚度变化比；

T1代表最大材料厚度，单位mm；

T2代表最小材料厚度，单位mm。

基于上述公式，可使得A柱10的结构为变料厚结构，通过合理设置材料厚度参数T1及T2，即可合理控制材料厚度变化比△T，就能够有效合理的按结构需求，在A柱10的轴线上布置材料厚度和惯性矩，同时满足性能要求。

可选地，第一管段11的材料厚度范围是1.0-1.4mm，第二管段13的材料厚度范围是1.2-1.6mm，第三管段15的材料厚度范围是0.8-1.2mm。通过合理设置上述两个公式的各个参数，即可使得A柱10的结构为变截面、变料厚结构，其关键参数T及L，能够有效合理的按结构需求在管梁轴线上布置截面大小和惯性矩，同时满足性能要求。

可选地，A柱10为一体成型管体结构。A柱10的材料可以选用超高强钢的管材，管材包括但不限于为等截面、厚度范围(0.8—2.0)mm变料厚管,从而可确保制成的A柱10的质量能够满足性能要求。A柱10为一体成型管体结构，可有效的降低集成零件规模与零件形状复杂度，从而达到更好的视野障碍角设计，获得良好的驾驶视野范围。

A柱10可通过多种制作工艺制成，可选地，A柱10采用等截面管体结构通过液压胀形工艺制作形成变截面管体结构。采用液压胀形工艺，可使得制作过程工序相对变少，零件质量能够得到很好保证，并且可有效避免料厚减薄，同时没有拉延切边废料，从而达到轻量化的效果。A柱10结构简单，零件数量少，可有效缩短尺寸链、降低零件的制造偏差，大大降低了系统重量，总工序数大大减少，同时模具和工装大大减少，能够有效的保证系统零件的质量、成本及管理便易性。

可选地，第一管段11、第二管段13和第三管段15具有相同的截面形状，截面周长自小到大依次为第二管段13、第三管段15和第一管段11。三个管段的截面形状相同，可有效降低制作的复杂程度，减少制作工序，降低零件的制造偏差，能够有效的保证A柱10的质量。位于中间位置的第二管段13具有较小的截面周长，可使得其料厚相应设置为较厚，从而增强A柱10的结构强度。

可选地，第一管段11、第二管段13和第三管段15具有不同的截面形状，截面周长自小到大依次为第二管段13、第三管段15和第一管段11。三个管段的截面形状不同，可根据不同的需求，设置不同管段的截面周长，通过合理设置不同管段的截面周长，从而合理的按结构需求，在A柱10的轴线上布置截面大小，同时满足性能要求。位于中间位置的第二管段13具有较小的截面周长，可使得其料厚相应设置为较厚，从而增强A柱10的结构强度。

图5为本发明具体实施例中采用的A柱总成的示意图。本发明提出一种A柱总成包括：A柱10以及连接支架20。

A柱总成包括：如上述的A柱10以及连接支架20，连接支架20连接在A柱10的第三管段15上，且向远离A柱10一侧延伸。A柱10的实现方式可参考上述实施例中A柱10的实现方式，此次不再一一赘述。

在本发明的一种实施例中，连接支架20包括但不限于为成型钣金件结构，材料和料厚可根据不同的需求进行选择，在制作时更加灵活，使得连接支架20能够灵活实现A柱10与其他部件的连接，例如，可实现A柱10与侧围内板及C柱或D柱的连接。

连接支架20可根据不同的连接需求，通过多种方式实现，可选地，连接支架20包括第一连接面板以及分别设置在第一连接面板相对两侧且向相反方向延伸的第二连接面板和第三连接面板，第三管段15连接在第一连接面板上，第二连接面板与第三管段15的管端抵接。第一连接面板可通过焊接的方式与第三管段15连接，第二连接面板及第三连接面板用于与其他部件进行连接，如，可实现与侧围内板及C柱或D柱的连接，连接方式包括但不限于为焊接。通过合理设置第二连接面板及第三连接面板的结构，可更好地使得连接支架20具有良好的匹配性，更便于与其他部件实现连接，进而使得A柱10与车辆的H柱、B柱、C柱或D柱形成双闭环设计结构,有效的提高了上车体正碰、侧碰与顶压性能，能够有效的节省了A柱10障碍角的布置空间，大大扩展了驾驶视野范围，提高了驾驶的安全性。

从上面的描述和实践可知，本发明提供的A柱10及包括其的A柱总成，与现有技术相比，具有以下优点：A柱采用变截面变料厚管梁形式，大大降低A柱总成的零件数量和制造工艺链长，满足性能要求的前提下，使得A柱重量相对变轻，且容易控制零件质量，使用该A柱的驾驶舱，在视野障碍角截面区域需要布置空间较小，有效的提高驾驶视野范围，提高了驾驶的安全性，提升客户感知质量，具有非常高的经济实用性。

所属领域的普通技术人员应当理解：以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的主旨之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种A柱，其特征在于，所述A柱包括依次设置的第一管段、第一过渡段、第二管段、第二过渡段和第三管段，所述第一管段、所述第二管段和所述第三管段中至少两个呈变截面管体结构且材料厚度不同，所述第一过渡段的材料厚度从所述第一管段到所述第二管段呈逐渐增加；所述第二过渡段的材料厚度从所述第二管段到所述第三管段呈逐渐减少。

2.根据权利要求1所述的A柱，其特征在于：所述第一管段、所述第二管段和所述第三管段的截面周长变化比满足以下公式：

其中，△L代表截面周长变化比；

L1代表最大截面周长，单位mm；

L2代表最小截面周长，单位mm。

3.根据权利要求1所述的A柱，其特征在于：所述第一管段、所述第二管段和所述第三管段的材料厚度变化比满足以下公式：

其中，△T代表材料厚度变化比；

T1代表最大材料厚度，单位mm；

T2代表最小材料厚度，单位mm。

4.根据权利要求1至3任一项所述的A柱，其特征在于：

所述第一管段的材料厚度范围是1.0-1.4mm，所述第二管段的材料厚度范围是1.2-1.6mm，所述第三管段的材料厚度范围是0.8-1.2mm。

5.根据权利要求1至3任一项所述的A柱，其特征在于：

所述A柱为一体成型管体结构。

6.根据权利要求5所述的A柱，其特征在于：

所述A柱采用等截面管体结构通过液压胀形工艺制作形成变截面管体结构。

7.根据权利要求6所述的A柱，其特征在于：

所述第一管段、所述第二管段和所述第三管段具有相同的截面形状，截面周长自小到大依次为所述第二管段、所述第三管段和所述第一管段。

8.根据权利要求6所述的A柱，其特征在于：

所述第一管段、所述第二管段和所述第三管段具有不同的截面形状，截面周长自小到大依次为所述第二管段、所述第三管段和所述第一管段。

9.一种A柱总成，其特征在于，包括：如权利要求1至8任一项所述的A柱以及连接支架，所述连接支架连接在所述A柱的第三管段上，且向远离所述A柱一侧延伸。

10.根据权利要求9所述的A柱总成，其特征在于：

所述连接支架包括第一连接面板以及分别设置在所述第一连接面板相对两侧且向相反方向延伸的第二连接面板和第三连接面板，所述第三管段连接在所述第一连接面板上，所述第二连接面板与所述第三管段的管端抵接。

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