CN116534131A - 一种a立柱结构及车辆 - Google Patents

Abstract

本发明涉及汽车零部件技术领域，公开了一种A立柱结构及车辆，A立柱结构包括A立柱加强件总成、A立柱上内板总成和A立柱下内板总成，所述A立柱上内板总成和A立柱下内板总成均固定连接在A立柱加强件总成的同一侧；所述A立柱加强件总成包括A立柱加强件、A立柱上管梁分总成、A立柱下管梁分总成，所述A立柱上管梁分总成固定安装在A立柱加强件的上部，且所述A立柱上管梁分总成位于A立柱加强件和A立柱上内板总成之间，所述A立柱下管梁分总成固定安装在A立柱加强件的下部，且所述A立柱下管梁分总成位于A立柱加强件和A立柱下内板总成之间。本发明在提高A立柱总成碰撞性能的同时，减少整体结构的零部件，满足整车轻量化的要求。

Description

一种A立柱结构及车辆

技术领域

本发明涉及汽车零部件技术领域，尤其涉一种A立柱结构及车辆。

背景技术

随着消费者对汽车安全性要求的日益提高和碰撞法规的逐步加严，传统技术已不能满足日益严苛的碰撞测试性能要求，尤其是新能源汽车普及以后，机舱一体铸铝的大面积采用，由于铸铝材料较脆的特性，使得A立柱区域需要做得更加的牢固，进而起到保护一体铸铝的作用。对于现有技术，若要大幅提高A立柱结构的强度，可供选择的方案往往就是在有限的A立柱腔体结构内增加加强件数量、提升零件的材料牌号、提高零件的材料厚度，这些方案无疑将大幅增加A立柱总成的整体重量和零部件成本，与整车轻量化的趋势背道而驰。

在现有技术中，比如授权公告号为CN216886917U的专利公开了一种A立柱加强结构，包括A立柱加强件和从上到下依次安装在A立柱加强件上的上铰链加强件、中部加强件和下铰链加强件，位于中部加强件和下铰链加强件之间的加强嵌件；加强嵌件包括中空的尼龙骨架，尼龙骨架为近方形结构；尼龙骨架的侧面上设有粘接层和肋板，尼龙骨架的上表面设有卡扣，粘贴层用于与A立柱加强件粘结固定，卡扣用于与中部加强件卡接固定。

上述技术方案虽然通过在A立柱加强件上设置上铰链加强件、中部加强件、下铰链加强件、加强嵌件等其结构加强作用的零部件，使得整车碰撞安全性能得以提升，但是这样的结构设计，不仅使得整个A立柱总成的结构变得复杂，增加了零部件的成本，也不利于A立柱总成的整体减重来满足整车轻量化的要求。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的是提供一种A立柱结构及车辆，在提高A立柱总成碰撞性能的同时，减少整体结构的零部件，满足整车轻量化的要求。

本发明通过以下技术手段解决上述技术问题：

第一方面，本发明公开了一种A立柱结构，包括A立柱加强件总成、A立柱上内板总成和A立柱下内板总成，所述A立柱上内板总成和A立柱下内板总成均固定连接在A立柱加强件总成的同一侧；所述A立柱加强件总成包括A立柱加强件、A立柱上管梁分总成、A立柱下管梁分总成，所述A立柱上管梁分总成固定安装在A立柱加强件的上部，且所述A立柱上管梁分总成位于A立柱加强件和A立柱上内板总成之间，所述A立柱下管梁分总成固定安装在A立柱加强件的下部，且所述A立柱下管梁分总成位于A立柱加强件和A立柱下内板总成之间。

本技术方案在A立柱加强件的上部和下部分别设置A立柱上管梁分总成和A立柱下管梁分总成，当发生正碰时，A立柱上管梁分总成可以起到一个传递和吸收碰撞能量的作用，吸能后能够保护A立柱上部不会发生较大形变；当发生小偏执碰撞时，A立柱下管梁分总成可以进行吸能，进而对驾驶室起到更好的保护作用；本技术方案的整个结构简单，可以满足整车轻量化的要求。

进一步，所述A立柱上管梁分总成包括上管梁，所述上管梁横向的贯穿设置在A立柱加强件的上部；所述上管梁的两端分别固定连接有上管梁后连接板和上管梁前连接板，所述上管梁后连接板和上管梁前连接板均与A立柱加强件固定连接。本技术方案将上管梁横向贯穿的设置在A立柱加强件的上部，当发生正碰时，上管梁可以起到一个传递和吸收碰撞能量的作用，吸能后能够保护A立柱上部不会发生较大形变。

进一步，所述A立柱下管梁分总成包括下管梁，所述下管梁横向的贯穿设置在A立柱加强件的下部；所述下管梁的两端分别固定连接有下管梁后连接板和下管梁前连接板，所述下管梁后连接板和下管梁前连接板均与A立柱加强件固定连接。本技术方案将下管梁横向的贯穿设置在A立柱加强件的下部，当发生小偏执碰撞时，下管梁可以进行吸能，进而对驾驶室起到更好的保护作用。

进一步，所述上管梁和下管梁均为中空的管状结构。本技术方案管状结构的上管梁和下管梁可以减轻整个结构的重量。

进一步，所述上管梁和下管梁均为直径为25-35mm的圆形管状结构，所述上管梁和下管梁的壁厚均为1.3-1.7mm。本技术方案将上管梁和下管梁均设计为圆形的管状结构，其抗弯模量更大，可以进一步提高防撞管梁抵抗碰撞变形的能力；将上管梁和下管梁的直径均设计为25-35mm，壁厚均设计为1.3-1.7mm，其在具有较高抗碰撞变形能力的前提下，还可以满足轻量化的设计要求。

进一步，所述A立柱上内板总成包括A立柱上内板，所述A立柱下内板总成包括A立柱下内板，所述A立柱上内板和A立柱下内板的横截面均为第一几字形结构，所述A立柱加强件上设置有与第一几字形结构匹配的第二几字形结构，所述A立柱上内板总成和A立柱下内板总成设置在第一几字形结构和第二几字形结构之间。本技术方案，通过第一几字形结构和第二几字形结构的设置，使得A立柱上内板、A立柱下内板与A立柱加强件之间形成有空腔，空腔可以用于安装A立柱上内板总成和A立柱下内板总成，并且空腔的设置，在发生碰撞时，其也可以对碰撞的能量进行部分吸能，进而减小碰撞伤害。

进一步，所述A立柱上内板的下端面与所述A立柱下内板的上端面焊接，所述A立柱上内板和A立柱下内板的边缘均设置有焊接止口，所述A立柱上内板和A立柱下内板通过焊接止口与所述A立柱加强件焊接。本技术方案如此，可以使得整个结构的连接方式更加的简单，不会过大的增加整个结构的重量。

进一步，所述上管梁后连接板、上管梁前连接板、下管梁后连接板和下管梁前连接板均为冷冲件，且厚度均为1.3-1.7mm。如此的连接板在既能满足碰撞性能的同时，减轻整个结构的重量。

第二方面，本发明还公开了一种车辆，所述车辆包括车辆本体和上述的A立柱结构。

本发明的一种A立柱结构及车辆，具有如下优点：

1、本发明在腔体尺寸有限的A立柱总成内部设置截面抗弯模量大、结构自封闭的上管梁和下管梁，借以替代A立柱总成腔体内部的若干片状加强件，在对A立柱总成腔体内部零部件间的搭接匹配结构进行简化、重量平衡优化的同时，可大幅提升了A立柱总成的碰撞性能。

2、本发明相比在现有技术基础上增加A立柱总成的截面尺寸、增加A立柱总成腔体内部加强件数量、提升A立柱总成各组成零件的材料牌号或材料厚度的方案而言，本发明具有结构简洁、性能提升幅度高、重量和成本整体优势明显等优点。

附图说明

图1是本发明一种A立柱结构的整体结构示意图；

图2是图1的爆炸示意图；

图3是图2中A柱上管梁分总成的结构示意图；

图4是图2中A柱下管梁分总成的结构示意图；

图5是图3中上管梁的端面图；

图6是图1中A-A方向的剖视图；

图7是图1中B-B方向的剖视图。

图中：A立柱加强件1、A立柱上内板总成2、A立柱下内板总成3、A立柱上管梁分总成11、A立柱下管梁分总成12、上管梁111、上管梁后连接板112、上管梁前连接板113、A立柱下管梁分总成12、下管梁121、下管梁后连接板122、下管梁前连接板123。

具体实施方式

以下将参照附图和优选实施例来说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书中所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。应当理解，优选实施例仅为了说明本发明，而不是为了限制本发明的保护范围。

需要说明的是，以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构想，遂图式中仅显示与本发明中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。

实施例1、

本实施例为一种A立柱结构，如图1-图2所示，包括A立柱加强件总成、A立柱上内板总成2和A立柱下内板总成3；A立柱加强件总成包括A立柱加强件1、A立柱上管梁分总成11、A立柱下管梁分总成12，A立柱上内板总成2和A立柱下内板总成3均通过保护焊固定连接在A立柱加强件1的内侧，A立柱上管梁分总成11固定安装在A立柱加强件1的上部，且A立柱上管梁分总成11位于A立柱加强件1和A立柱上内板总成2之间，A立柱下管梁分总成12固定安装在A立柱加强件1的下部，且A立柱下管梁分总成12位于A立柱加强件1和A立柱下内板总成3之间。

如图3和图6所示，A立柱上管梁分总成11包括上管梁111，上管梁111横向的贯穿设置在A立柱加强件1的上部；上管梁111的两端分别通过保护焊焊接有上管梁后连接板112和上管梁前连接板113，上管梁后连接板112和上管梁前连接板113均与A立柱加强件1通过保护焊焊接。

如图4和图7所示，A立柱下管梁分总成12包括下管梁121，下管梁121横向的贯穿设置在A立柱加强件1的下部；下管梁121的两端分别通过保护焊焊接有下管梁后连接板122和下管梁前连接板123，下管梁后连接板122和下管梁前连接板123均与A立柱加强件1通过保护焊焊接。

如图5所示，上管梁111和下管梁121均为直径为25-35mm的圆形管状结构，本实施例中优选为30mm，上管梁111和下管梁121的壁厚均为1.3-1.7mm，本实施例优选为1.5mm。其中，上管梁后连接板112、上管梁前连接板113、下管梁后连接板122和下管梁前连接板123均为冷冲件，且厚度均为1.3-1.7mm，本实施例优选为1.5mm。

A立柱上内板总成2包括A立柱上内板，A立柱下内板总成3包括A立柱下内板，A立柱上内板和A立柱下内板的横截面均为第一几字形结构，A立柱加强件1上设置有与第一几字形结构匹配的第二几字形结构，A立柱上内板总成2和A立柱下内板总成3设置在第一几字形结构和第二几字形结构之间。A立柱上内板的下端面与A立柱下内板的上端面焊接，A立柱上内板和A立柱下内板的边缘均设置有焊接止口，述A立柱上内板和A立柱下内板通过焊接止口与A立柱加强件1焊接。

本实施例的A立柱结构的结构相对简单，中空圆形管状的上管梁111和下管梁121分别布置于A立柱加强件1与A立柱上内板总成2和A立柱下内板总成3之间的腔体内部，不仅为A立柱结构腔体尺寸优化减小创造了条件，从结构上取代了现有技术方案中A立柱结构的腔体内部若干加强件，优化了A立柱结构腔体内部的零部件搭接关系。

本实施例的A立柱结构当发生正碰时，上管梁111可以起到一个传递和吸收碰撞能量的作用，吸能后能够保护A立柱上部不会发生较大形变；当发生小偏执碰撞时，下管梁121可以进行吸能，进而对驾驶室起到更好的保护作用；并且因为A立柱上内板总成2、A立柱下内板总成3与A立柱加强件1之间形成有空腔，空腔也可以在发生碰撞时，进行部分碰撞能量的吸能，进而进一步减小碰撞伤害。

本实施例的A立柱结构可以满足最新版本的中国新车评价规程(C-NCAP)对正面碰撞和小偏执碰撞性能的要求和消费者对汽车正面碰撞和小偏执碰撞安全性能的期待。相较于现有技术方案采用提升材料牌号、提高材料厚度和增加A立柱总成腔体内部加强件数量的方案而言，本发明具有显著的重量和成本优势。

实施例2、

本实施例为一种车辆，所述车辆包括车辆本体和上述实施例1中的A立柱结构。

以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。本发明未详细描述的技术、形状、构造部分均为公知技术。

Claims (9)

1.一种A立柱结构，包括A立柱加强件总成，其特征在于：还包括A立柱上内板总成和A立柱下内板总成，所述A立柱上内板总成和A立柱下内板总成均固定连接在A立柱加强件总成的同一侧；所述A立柱加强件总成包括A立柱加强件、A立柱上管梁分总成、A立柱下管梁分总成，所述A立柱上管梁分总成固定安装在A立柱加强件的上部，且所述A立柱上管梁分总成位于A立柱加强件和A立柱上内板总成之间；所述A立柱下管梁分总成固定安装在A立柱加强件的下部，且所述A立柱下管梁分总成位于A立柱加强件和A立柱下内板总成之间。

2.根据权利要求1所述的一种A立柱结构，其特征在于：所述A立柱上管梁分总成包括上管梁，所述上管梁横向的贯穿设置在A立柱加强件的上部；所述上管梁的两端分别固定连接有上管梁后连接板和上管梁前连接板，所述上管梁后连接板和上管梁前连接板均与A立柱加强件固定连接。

3.根据权利要求2所述的一种A立柱结构，其特征在于：所述A立柱下管梁分总成包括下管梁，所述下管梁横向的贯穿设置在A立柱加强件的下部；所述下管梁的两端分别固定连接有下管梁后连接板和下管梁前连接板，所述下管梁后连接板和下管梁前连接板均与A立柱加强件固定连接。

4.根据权利要求3所述的一种A立柱结构，其特征在于：所述上管梁和下管梁均为中空的管状结构。

5.根据权利要求4所述的一种A立柱结构，其特征在于：所述上管梁和下管梁均为直径为25-35mm的圆形管状结构，所述上管梁和下管梁的壁厚均为1.3-1.7mm。

6.根据权利要求1所述的一种A立柱结构，其特征在于：所述A立柱上内板总成包括A立柱上内板，所述A立柱下内板总成包括A立柱下内板，所述A立柱上内板和A立柱下内板的横截面均为第一几字形结构，所述A立柱加强件上设置有与第一几字形结构匹配的第二几字形结构，所述A立柱上内板总成和A立柱下内板总成设置在第一几字形结构和第二几字形结构之间。

7.根据权利要求6所述的一种A立柱结构，其特征在于：所述A立柱上内板的下端面与所述A立柱下内板的上端面焊接，所述A立柱上内板和A立柱下内板的边缘均设置有焊接止口，所述A立柱上内板和A立柱下内板通过焊接止口与所述A立柱加强件焊接。

8.根据权利要求3所述的一种A立柱结构，其特征在于：所述上管梁后连接板、上管梁前连接板、下管梁后连接板和下管梁前连接板均为冷冲件，且厚度均为1.3-1.7mm。

9.一种车辆，其特征在于：所述车辆包括车辆本体和权利要求1-8任一所述的A立柱结构。