CN116353708A - 车身前舱的传力结构、a柱加强板和车辆 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种车身前舱的传力结构、A柱加强板和车辆，包括：A柱内板组件、A柱加强板和A柱外板组件，A柱内板组件两端和A柱外板组件两端对应连接围合出安装腔，A柱加强板设于安装腔内且一端与A柱外板组件连接，另一端与A柱内板组件连接，适于小偏置碰撞力通过A柱加强板传递至门槛梁结构；根据本发明实施例的A柱竖板的传力结构，能够实现A柱竖板下部区域的变形小，保证车内乘员的安全。

Description

车身前舱的传力结构、A柱加强板和车辆

技术领域

本发明涉及汽车技术领域，具体而言，涉及一种车身前舱的传力结构、A柱加强板和车辆。

背景技术

相关技术中，传统偏置碰撞工况主要以车身前纵梁作为碰撞过程中能量传递和吸收的主要路径，而25％小偏置碰撞试验过程中，由于车身前纵梁与碰撞壁障没有重叠，车身前纵梁无法作为能量传递和吸收的主要路径，乘员舱前部无有效的承力机构，车辆撞击刚性壁障时，碰撞壁障直接冲击轮胎，轮胎冲击A柱下部区域，内外A柱加强板总成在轮胎冲击作用下易被拉扯开，且碰撞力无法有效向后面门槛传递，在车身A柱下部区域有很大变形量，危害舱内乘员安全，因此，存在改进空间。

专利号为201020586955.7的专利公开了一种车身前舱装置，包括第一纵梁、第二纵梁，所述车身前舱装置还包括第一斜撑梁、第二斜撑梁、中间梁，其中：第一斜撑梁的一端与第一纵梁的前端连接，第一斜撑梁的另一端与第一纵梁的后端连接；第二斜撑梁的一端与第二纵梁的前端连接，第二斜撑梁的另一端与第二纵梁的后端连接；中间梁连接在第一斜撑梁、第二斜撑梁之间。该专利加强了纵梁与车辆的地板结构之间的过渡，使得碰撞能量能够更有效地向后传递，但不能有效吸收碰撞能量，降低车辆的减速度峰值，面对更苛刻的25％重叠偏置碰撞测试无法满足要求。

发明内容

为达到上述目的，本发明第一个目的提出一种车身前舱的传力结构，将小偏置碰撞力传递给门槛梁结构，使得A柱竖板变形小，保证车身前舱内驾驶员具有足够的安全空间。

本发明第二个目的提出一种A柱加强板，该A柱加强板为本发明A柱竖板的传力结构中的A柱加强板。

本发明第三个目的提出一种车辆，该车辆包括本发明提供的车身前舱的传力结构。

本发明第一方面提出一种车身前舱的传力结构，包括：A柱内板组件和A柱外板组件，所述A柱内板组件两端和所述A柱外板

组件两端对应连接围合出安装腔；A柱加强板，所述A柱加强板设于所述安装腔内且一端与所述A柱外板组件连接，另一端与所述A柱内板组件连接，适于小偏置碰撞力通过所述A柱加强板传递至门槛梁结构。

根据本发明一实施例，所述A柱加强板具有向内凹陷或向外凸起形成的腔体，所述腔体底部两侧边缘中的一侧向外弯曲形成第一翻边，另一侧向与所述第一翻边相反的方向弯曲形成第二翻边；其中，所述第一翻边设于所述A柱外板组件的外侧且朝着所述A柱外板组件拉伸的方向延伸，所述第二翻边设于所述A柱内板组件的外侧且朝着所述A柱内板组件拉伸的方向延伸。

在一些实施例中，所述A柱外板组件包括：A柱外板和第一加强板，所述第一加强板设于所述A柱外板的内侧且与所述A柱外板固定连接，所述第一翻边与所述A柱外板的外侧固定连接；所述A柱内板组件包括：A柱内板和第二加强板，所述第二加强板设于所述A柱内板的内侧且与所述A柱内板固定连接，所述第二翻边与所述A柱内板的外侧固定连接。

在一些实施例中，所述A柱竖板的传力结构还包括：多个固定螺栓，所述第一加强板和所述第二加强板上均具有向外凸出的凸焊螺母，多个所述固定螺栓中的一个与所述第一加强板和所述第二加强板中的一个配合，多个所述固定螺栓中的另一个与所述第一加强板和所述第二加强板中的另一个配合。

在一些实施例中，所述A柱加强板两端弯曲形成第一段翻边，所述第一段翻边与所述第一翻边贴合；所述A柱加强板两端弯曲形成第二段翻边，所述第二段翻边与所述第二翻边贴合。

在一些实施例中，所述第一段翻边朝着所述第一翻边的方向延伸至预定距离弯曲形成第三段翻边，所述第二段翻边朝着所述第二翻边的方向延伸至预定距离弯曲形成第四段翻边，所述第三段翻边和所述第四段翻边连接且伸入所述腔体内。

在一些实施例中，所述A柱加强板通过所述固定螺栓与所述凸焊螺母紧固连接。

在一些实施例中，所述固定螺栓与所述凸焊螺母同轴对应。

本发明第二个方面提出一种A柱加强板，该A柱加强板包括所述的车身前舱的传力结构中的A柱加强板。

本发明第三个方面提出一种车辆，该车辆包括所述的车身前舱的传力结构。

根据本发明实施例的车身前舱的传力结构，通过在A柱外板组件和A柱内板组件之间设置A柱加强板，一方面能够将A柱竖板区域的小偏置碰撞力传递给门槛梁结构，避免A柱竖板区域变形大，导致车身前舱内变形大，危害车内乘员的生命；另一方面通过固定螺栓将A柱加强板、A柱外板组件和A柱内板组件紧固，使得A柱竖板下部区域的变形小，从而起到保护车内乘员的作用。

本发明附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到，这里不再赘述。

附图说明

构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1为本发明实施例车身前舱的传力结构碰撞传力示意图；

图2为A柱外板组件和A柱内板组件的结构示意图；

图3为图2结构中A-A截面示意图；

图4为A柱加强板的结构示意图；

图5为A柱内板组件的结构示意图；

图6为图5结构中B-B截面示意图；

图7为为A柱外板组件的结构示意图；

图8为图7结构中C-C截面示意图。

附图标记：

车辆1000，

A柱竖板100，

A柱内板组件10，A柱内板101，第二段翻边1011，第四段翻边1012，第二加强板102，

A柱外板组件20，A柱外板201，第一段翻边2011，第三段翻边2012，第一加强板202，

A柱加强板30，腔体301，第一翻边302，第二翻边303，

固定螺栓40，凸焊螺母41，

小偏置碰撞力1，前车轮2，门槛梁结构3，车身前舱4。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

下面将参考图1-图8并结合实施例来详细说明本发明的车身前舱的传力结构、A柱加强板30和车辆1000。

如图1-图3所示，根据本发明实施例的车身前舱的传力结构，包括：A柱内板组件10、A柱外板组件20和A柱加强板30。A柱内板组件10两端和A柱外板组件20两端对应连接围合出安装腔，A柱加强板30设于安装腔内且一端与A柱外板组件20连接，另一端与A柱内板组件10连接，适于小偏置碰撞力通过A柱加强板30传递至门槛梁结构3。

可理解的是，车身前舱4包括A柱，A柱包括：A柱竖板100和A柱侧围，A柱竖板100、A柱侧围、门槛梁结构3和B柱围合形成车身前舱4，其中，A柱竖板100包括：A柱内板组件10和A柱外板组件20，A柱内板组件10和A柱外板组件20围合出安装腔，安装腔内安装有A柱加强板30，A柱加强板30一端与A柱内板组件10连接，另一端与A柱外板组件20连接，由此增强了A柱竖板100的抵抗变形的能力，A柱加强板30不仅可以抵抗变形，还可以传递小偏置碰撞力，避免应力集中，造成A柱竖板100下部区域变形量大的状况发生，也就是说，碰撞力大时，A柱加强板30可以将碰撞力传递给门槛梁结构，使得A柱竖板100下部区域的变形量减小，保证车内乘员在车身前舱4内有足够的安全空间，提高了车内乘员的安全性。

根据本发明实施例的车身前舱的传力结构，通过在A柱外板组件20和A柱内板组件10之间设置A柱加强板30，提高了A柱竖板100下部区域抵抗小偏置碰撞力1的变形能力，一方面实现了A柱竖板100区域连续、可控的变形模式，另一方面在小偏置碰撞力1大时，能有效的将较大的碰撞力通过A柱加强板30传递给门槛梁结构，使得A柱竖板100下部区域的变形量小，为驾驶员提供了足够的安全空间，保证了驾驶员的安全。

根据本发明一实施例，A柱加强板30具有向内凹陷或向外凸起形成的腔体301，腔体301底部两侧边缘中的一侧向外弯曲形成第一翻边302，另一侧向与第一翻边302相反的方向弯曲形成第二翻边303，其中，第一翻边302设置在A柱外板组件20的外侧且朝着A柱外板组件20拉伸的方向延伸，第二翻边303设置在A柱内板组件10的外侧且朝着A柱内板组件10拉伸的方向延伸。

如图2和图3所示，A柱加强板30具有内凹陷或者向外凸起形成的腔体301，腔体301长度方向的敞口两侧边缘向外弯曲形成第一翻边302和第二翻边303，第一翻边302和第二翻边303的延伸方向相反，以便于将第一翻边302和第二翻边303对应的固定在A柱外板组件20上和A柱内板组件10上，从而实现A柱加强板30的固定。

第一翻边302固定安装在A柱外板组件20上且朝着所述A柱外板组件20拉伸的方向延伸，以实现第一翻边302的固定连接。第二翻边303固定安装在A柱内板组件10上且朝着所述A柱内板组件10拉伸的方向延伸，以实现第二翻边303的固定连接。

如图2-图3所示，结合图7和图8所示，在一些实施例中，A柱外板组件20包括：A柱外板201和第一加强板202，第一加强板202设置在A柱外板201的内侧(如图3所示内外位置)且与A柱外板201固定连接，增强A柱外板201的强度，进一步提高A柱外板组件20抵抗变形的能力，第一翻边302与A柱外板201的外侧固定连接，实现连续、可控的变形模式。

如图2-图3所示，结合图5和图6所示，A柱内板组件10包括：A柱内板101和第二加强板102，第二加强板102设置在A柱内板101的内侧且与A柱内板101固定连接，增强A柱内板101的强度，进一步提高A柱内板组件10抵抗变形的能力。第二翻边303与A柱内板101的外侧(如图3所示内外位置)固定连接，实现连续、可控的变形模式。

在一些实施例中，车身前舱的传力结构还包括：多个固定螺栓40，第一加强板202和第二加强板102上均具有向外凸出的凸焊螺母41，多个固定螺栓40中的一个与第一加强板202和第二加强板102中的一个配合，多个固定螺栓40中的另一个与第一加强板202和第二加强板102中的另一个配合。

可理解的是，第一加强板202固定设置在A柱外板201上形成A柱外板组件20，第二加强板102固定设置在A柱内板101上形成A柱内板组件10，A柱内板组件10和A柱外板组件20通过A柱加强板30连接，通过多个固定螺栓40与凸焊螺母41配合实现固定，进一步实现A柱加强板30的安装和固定。

在一些实施例中，A柱外板201两端弯曲形成第一段翻边2011，第一段翻边2011与第一翻边302贴合。A柱内板101两端弯曲形成第二段翻边1011，第二段翻边1011与第二翻边303贴合。

可理解的是，第一翻边302设置在第一段翻边2011的外侧，第一翻边302和第一段翻边2011贴合在一起，通过固定螺栓40实现固定。同样，第二翻边303设置在第二段翻边1011的外侧，第二翻边303和第二段翻边1011贴合在一起，通过固定螺栓40实现固定。

在一些实施例中，第一段翻边2011朝着第一翻边302的方向延伸至预定距离弯曲形成第三段翻边2012，第二段翻边1011朝着第二翻边303的方向延伸至预定距离弯曲形成第四段翻边1012，第三段翻边2012和第四段翻边1012连接且伸入腔体301内。由此实现了A柱加强板30的装配和固定，提高了A柱竖板100的强度。

在一些实施例中，A柱加强板30通过固定螺栓40与凸焊螺母41紧固连接，从而将A柱加强板30固定在A柱竖板100内。

在一些实施例中，固定螺栓40与凸焊螺母41同轴对应，保证固定螺栓40与凸焊螺母41的同轴度，避免固定螺栓40错位或者倾斜。

本发明第二个方面提出一种A柱加强板30，包括车身前舱的传力结构中的A柱加强板30。

本发明第三个方面提出一种车辆1000，该车辆1000包括车身前舱的传力结构。

下面结合图1-图8，描述根据本发明的车辆1000的一个具体的实施例

如图1所示，小偏置碰撞力1从车头传递至前车轮2，前车轮2撞击A柱竖板100下部区域，受到X向冲击和Y向拉扯力后产生较大变形，危及舱内驾驶员的生存空间。因此，在A柱竖板100内设置有A柱加强板30，通过固定螺栓40将A柱外板组件20和A柱内板组件10紧固连接，从而在A柱外板组件20和A柱内板组件10Y向加强了连接强度，一方面增强了A柱竖板100强度，使得A柱竖板100下部区域的变形量小，使得驾驶员在车身前舱4内具有足够的安全空间；另一方面A柱加强板30在X方向上、A柱外板组件20和A柱内板组件10形成一个加强截面，对小偏置碰撞有更大的抗变形能力，小偏置碰撞力大时，可以通过A柱加强板30将碰撞力传递给门槛梁结构3，从而实现碰撞力的传递，避免A柱竖板100下部区域的变形过大。

如图4所示，A柱加强板30开设有多个过孔,对应的在A柱外板组件20和A柱内板组件10上单侧开设主副定位孔,从而保证A柱加强板30的固定。如图5和图6所示，A柱外板组件20第一加强板202和A柱外板201。第一加强板202对应固定螺栓40位置具有向外凸出形成的凸焊M10螺母，A柱外板201在对应凸焊M10螺母位置设有安装过孔，与第一加强板202焊接成A柱外板组件20。如图7和图8所示，A柱内板组件10包括：A柱内板101和第二加强板102。在第二加强板102对应固定螺栓40位置具有向外凸出形成的凸焊M10螺母，A柱内板101在对应凸焊M10螺母位置设有另一安装过孔，与第二加强板102焊接成A柱内板组件10。A柱外板组件20和A柱内板组件10拼接形成A柱竖板100。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种车身前舱的传力结构，其特征在于，包括：A柱内板组件和A柱外板组件，所述A柱内板组件两端和所述A柱外板组件两端对应连接围合出安装腔；

A柱加强板，所述A柱加强板设于所述安装腔内，且一端与所述A柱外板组件连接，另一端与所述A柱内板组件连接，适于小偏置碰撞力通过所述加强A柱竖板区域传递至门槛梁结构。

2.根据权利要求1所述的车身前舱的传力结构，其特征在于，所述A柱加强板具有向内凹陷或向外凸起形成的腔体，所述腔体底部两侧边缘中的一侧向外弯曲形成第一翻边，另一侧向与所述第一翻边相反的方向弯曲形成第二翻边；

其中，所述第一翻边设于所述A柱外板组件的外侧且朝着所述A柱外板组件拉伸的方向延伸，所述第二翻边设于所述A柱内板组件的外侧且朝着所述A柱内板组件拉伸的方向延伸。

3.根据权利要求2所述的车身前舱的传力结构，其特征在于，所述A柱外板组件包括：A柱外板和第一加强板，所述第一加强板设于所述A柱外板的内侧且与所述A柱外板固定连接，所述第一翻边与所述A柱外板的外侧固定连接；

所述A柱内板组件包括：A柱内板和第二加强板，所述第二加强板设于所述A柱内板的内侧且与所述A柱内板固定连接，所述第二翻边与所述A柱内板的外侧固定连接。

4.根据权利要求3所述的车身前舱的传力结构，其特征在于，所述车身前舱的传力结构还包括：多个固定螺栓，所述第一加强板和所述第二加强板上均具有向外凸出的凸焊螺母，多个所述固定螺栓中的一个与所述第一加强板和所述第二加强板中的一个配合，多个所述固定螺栓中的另一个与所述第一加强板和所述第二加强板中的另一个配合。

5.根据权利要求3所述的车身前舱的传力结构，其特征在于，所述A柱加强板两端弯曲形成第一段翻边，所述第一段翻边与所述第一翻边贴合；

所述A柱加强板两端弯曲形成第二段翻边，所述第二段翻边与所述第二翻边贴合。

6.根据权利要求5所述的车身前舱的传力结构，其特征在于，所述第一段翻边朝着所述第一翻边的方向延伸至预定距离弯曲形成第三段翻边，所述第二段翻边朝着所述第二翻边的方向延伸至预定距离弯曲形成第四段翻边，所述第三段翻边和所述第四段翻边连接且伸入所述腔体内。

7.根据权利要求6所述的车身前舱的传力结构，其特征在于，所述A柱加强板通过所述固定螺栓与所述凸焊螺母紧固连接。

8.根据权利要求4所述的车身前舱的传力结构，其特征在于，所述固定螺栓与所述凸焊螺母同轴对应。

9.一种A柱加强板，其特征在于，包括根据权利要求1-7任一项所述的A柱竖板的传力结构中的A柱加强板。

10.一种车辆，其特征在于，包括根据权利要求1-7任一项所述的车身前舱的传力结构。

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