CN117382738A - 用于车辆的a柱结构、车身结构及车辆 - Google Patents

Abstract

本发明涉及车辆技术领域，具体提供一种用于车辆的A柱结构、车身结构及车辆，旨在解决在A柱前移的情况下A柱加强板与侧围外板之间密封性较差的技术问题。为此目的，本发明提供的A柱结构包括门槛梁、A柱本体、A柱加强板及侧围外板。A柱本体的底部连接于门槛梁；A柱加强板连接于A柱本体的前端，沿车辆长度方向，A柱加强板的前端超前门槛梁的前端设置；侧围外板设置于门槛梁、A柱本体及A柱加强板的外侧，且门槛梁、A柱本体及A柱加强板均与侧围外板相连，沿车辆长度方向，侧围外板的前端位于A柱加强板的前端与门槛梁的前端之间，侧围外板的顶部搭接于A柱加强板，以使侧围外板、A柱加强板与A柱本体形成稳定密封结构。

Description

用于车辆的A柱结构、车身结构及车辆

技术领域

本发明涉及车辆技术领域，具体提供一种用于车辆的A柱结构、车身结构及车辆。

背景技术

随着新能源车辆的崛起和竞争的加剧，车辆的外形设计变得更加重要，车辆外观的设计正逐渐成为消费者购车考虑的一个重要因素。车辆制造商注重外观设计，以吸引消费者并与竞争对手区分开来。

A柱是车辆前部的支撑柱，A柱的位置调整是车辆外形设计中的一个重要方面。为了使车身造型更加协调，一些车型选择将A柱前移。通过将A柱前移，可以改善车辆的空气动力学性能，同时，车辆的前部线条可以更加流畅，并且整体视觉效果更加协调，这对于车辆的外观吸引力和品牌形象都非常重要。

然而，在前移A柱的情况下，若A柱加强板不随之前移，A柱加强板与侧围外板之间形成的空腔无法做到完全有效的密封；若A柱加强板随之前移，车辆发生偏执碰撞时，A柱容易发生弯折变形，驾驶人员的人身安全无法得到有效保障。

相应地，本领域需要一种新的用于车辆的A柱结构、车身结构及车辆来解决上述问题。

发明内容

本发明旨在解决上述技术问题，即解决在A柱前移的情况下A柱加强板与侧围外板之间密封性较差的技术问题。为此目的，本发明提供了一种用于车辆的A柱结构。该用于车辆的A柱结构包括：

门槛梁，沿所述车辆的长度方向设置；

A柱本体，沿所述车辆的高度方向设置，且所述A柱本体的底部连接于所述门槛梁；

A柱加强板，连接于所述A柱本体的前端，沿所述车辆的长度方向，所述A柱加强板的前端超前于所述门槛梁的前端设置；

侧围外板，设置于所述门槛梁、所述A柱本体及所述A柱加强板的外侧，且所述门槛梁、所述A柱本体及所述A柱加强板均与所述侧围外板相连，沿所述车辆的长度方向，所述侧围外板的前端位于所述A柱加强板的前端与所述门槛梁的前端之间，所述侧围外板的顶部搭接于所述A柱加强板，以使得所述侧围外板、所述A柱加强板与所述A柱本体之间形成稳定密封结构。

在上述用于车辆的A柱结构的具体实施方式中，部分的所述A柱加强板的外侧面与所述侧围外板的内侧面相贴合，所述A柱本体的外侧面与所述侧围外板的内侧面相贴合。

在上述用于车辆的A柱结构的具体实施方式中，所述A柱结构还包括：

减震塔，所述A柱加强板连接于所述减震塔；

A柱内板，位于所述A柱本体及所述A柱加强板的内侧，且所述A柱本体与所述A柱加强板均与所述A柱内板相连。

在上述用于车辆的A柱结构的具体实施方式中，所述A柱本体与所述A柱加强板的内侧面与所述A柱内板的外侧面相贴合，且所述A柱加强板、所述侧围外板、所述A柱内板以及所述减震塔配合形成一体式的密封结构。

在上述用于车辆的A柱结构的具体实施方式中，沿所述车辆的长度方向，所述侧围外板的前端与所述门槛梁的前端之间的距离大于40mm。

在上述用于车辆的A柱结构的具体实施方式中，所述A柱加强板的强度小于所述A柱本体的强度。

在上述用于车辆的A柱结构的具体实施方式中，所述A柱加强板的厚度小于所述A柱本体的厚度。

在上述用于车辆的A柱结构的具体实施方式中，沿所述车辆的长度方向，所述A柱加强板与所述A柱本体的连接处位于所述门槛梁前端的后侧。

本发明还提供了一种车身结构。该车身结构包括：

如上述所述的用于车辆的A柱结构；

A柱上边梁，连接于所述A柱结构的所述A柱本体及所述侧围外板，所述A柱上边梁的外侧面与所述侧围外板的内侧面相贴合。

本发明还提供了一种车辆。该车辆包括如上述所述的车身结构。

在采用上述技术方案的情况下，本发明提供的用于车辆的A柱结构，其侧围外板的前端位于A柱加强板的前端与门槛梁的前端之间，即沿车辆的长度方向，A柱加强板的前端超前于侧围外板的前端设置，通过这种设置方式，可以使得侧围外板的顶部搭接于A柱加强板的外侧面，从而避免了侧围外板与A柱加强板之间形成空腔，使得侧围外板、A柱加强板与A柱本体之间形成稳定密封结构，进而有利于在后期涂装工序中涂装密封胶，以实现侧围外板、A柱加强板与A柱本体之间形成完全有效的稳定密封。

附图说明

下面结合附图来描述本发明的优选实施方式，附图中：

图1是本发明提供的用于车辆的A柱结构的局部结构示意图；

图2是本发明提供的用于车辆的A柱结构的不包含侧围外板的局部结构示意图；

图3是图1的用于车辆的A柱结构的另一视角的局部结构示意图；

图4是图2的用于车辆的A柱结构的不包含侧围外板的另一视角的局部结构示意图。

图中：

10、门槛梁；10a、门槛梁的前端；

20、A柱本体；

30、A柱加强板；30a、A柱加强板与A柱本体的连接处；30b、A柱加强板的前端；

40、侧围外板；40a、侧围外板的前端；

50、减震塔；

60、A柱内板；

D、侧围外板的前端与门槛梁的前端之间的距离；

200、A柱结构；

210、A柱上边梁；

300、车身结构。

具体实施方式

需要说明的是，在本发明的描述中，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”等指示方向或位置关系的术语是基于附图所示的方向或位置关系，这仅仅是为了便于描述，而不是指示或暗示相关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，序数词“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外，还需要说明的是，在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“连接”应作广义理解，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。对于本领域技术人员而言，可根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

此外，还需要说明的是，在本发明的描述中，下文中提到的“上”、“下”、“前”、“后”均指车辆的上、下、前、后方向。通常是相对于车辆正常行驶的状态而言的，具体地，在车辆正常行驶时，朝向顶棚的方向为“上”，朝向底盘的方向为“下”，朝向车头的方向为“前”，朝向车尾的方向为“后”。

在本发明中，车辆可以是内燃机汽车和新能源汽车，在本发明中不作限定。

在一些示例中，本发明的车辆可以是新能源汽车。

示例性地，本发明的车辆可以是电动汽车。

车辆的外观设计可以展现车辆的科技感以及审美形象。许多新能源车辆采用了独特的外观设计元素，以突显其先进的技术以及科技特性，这可以吸引消费者的注意并塑造品牌形象。其中，A柱前移可以使车辆具有流线型的外形，从而可以提升空气动力学性能、降低风阻，进而可以提高能源利用率和续航里程。

在车辆采用前移A柱的设计时，若A柱加强板不随之前移，将造成侧围外板的上部前端超前A柱加强板的前端，从而使得A柱加强板的前端与侧围外板的上部前端之间形成空腔。然而，采用填充材料(例如：发泡材料)对A柱加强板的前端与侧围外板的上部前端之间形成的空腔填充时，无法实现完全封堵空腔的密封效果，因此，将会造成车辆A柱区域出现密封失效的情况，降低车辆的密封性能，从而产生风噪增强以及雨水或湿气进入车内导致内饰材料腐蚀、发霉或变形的技术问题，甚至还会由于A柱密封失效导致雨水渗入车辆结构的内部空间，例如车辆的电气系统或底盘部件，而造成的安全隐患。

如图1所示，本发明提出了一种用于车辆的A柱结构200。该用于车辆的A柱结构200包括门槛梁10、A柱本体20、A柱加强板30以及侧围外板40。

门槛梁10沿车辆的长度方向设置；

A柱本体20沿车辆的高度方向设置，且A柱本体20的底部连接于门槛梁10；

A柱加强板30连接于A柱本体20的前端，沿车辆的长度方向，A柱加强板30的前端30b超前于门槛梁10的前端10a设置；

侧围外板40设置于门槛梁10、A柱本体20及A柱加强板30的外侧，且门槛梁10、A柱本体20及A柱加强板30均与侧围外板40相连，沿车辆的长度方向，侧围外板40的前端40a位于A柱加强板30的前端30b与门槛梁10的前端10a之间，侧围外板40的顶部搭接于A柱加强板30，以使得侧围外板40、A柱加强板30与A柱本体20之间形成稳定密封结构。

本实施例中，A柱结构200的侧围外板40的前端40a位于A柱加强板30的前端30b与门槛梁10的前端10a之间，即沿车辆的长度方向，A柱加强板30的前端30b超前于侧围外板40的前端40a设置，侧围外板40的顶部搭接于A柱加强板30，通过这种设置方式，可以使得侧围外板40的顶部搭接于A柱加强板30的外侧面，从而避免了侧围外板40与A柱加强板30之间形成空腔，使得侧围外板40、A柱加强板30与A柱本体20之间形成稳定密封结构，进而有利于在后期涂装工序中涂装密封胶，以实现侧围外板40、A柱加强板30与A柱本体20之间形成完全有效的稳定密封。在后续的涂装工序中，可以使用涂装密封胶使得侧围外板40、A柱加强板30与A柱本体20之间形成完全地密封，有效提升车辆A柱区域的密封性。

本实施例中，门槛梁10作为车辆的结构组件之一，可以增加车身的强度以及刚性。在车辆受到冲击或碰撞时，门槛梁10可以分散和吸收部分能量，有助于保护车辆驾乘人员以及减轻碰撞对车辆结构的影响。并且，门槛梁10还可以在车辆发生侧面碰撞时提供一定的保护，作为车辆侧部结构的一部分，以增加车身的刚性，从而可以减少侧面碰撞时车辆的变形程度，保护车内驾乘人员的安全。

在一种可能的实施方式中，门槛梁10采用铝合金材料通过挤压工艺成型。

本实施例中，A柱加强板30连接于A柱本体20的前端，用于增加车辆的刚度和强度，提供额外的保护和稳定性。并且，还可以吸收和分散碰撞能量，减轻碰撞对车内驾乘人员的安全影响，降低车辆驾乘人员受到的伤害。

进一步，如图1所示，部分的A柱加强板30的外侧面与侧围外板40的内侧面相贴合，A柱本体20的外侧面与侧围外板40的内侧面相贴合。

本实施例中，部分的A柱加强板30的外侧面与侧围外板40的内侧面相贴合，A柱本体20的外侧面与侧围外板40的内侧面相贴合，通过这种设置方式可以有效地连接和固定A柱加强板30与侧围外板40之间以及A柱本体20与侧围外板40之间的结构，从而可以增加整车的结构强度和刚度，提供更好的支撑和稳定性。并且，通过这种设置方式可以使得A柱加强板30的外侧面与侧围外板40的内侧面以及A柱本体20的外侧面与侧围外板40的内侧面无缝贴合，从而可以使A柱加强板30与侧围外板40之间的过渡更加平滑和自然，提升车辆的整体外观质感。

进一步，如图2至图4所示，A柱结构200还可以包括减震塔50以及A柱内板60。

A柱加强板30连接于减震塔50；

A柱内板60位于A柱本体20及A柱加强板30的内侧，且A柱本体20与A柱加强板30均与A柱内板60相连。

本实施例中，A柱加强板30连接于减震塔50的设置方式可以增加车辆前部的结构支撑，通过连接A柱加强板30和减震塔50，可以提供额外的支撑和稳定性，增加车辆整体的刚度和强度。并且，连接A柱加强板30和减震塔50可以有利于分散碰撞能量，减轻碰撞对车辆驾乘人员的影响，从而有助于提高车辆的安全性。

本实施例中，A柱加强板30直接连接于减震塔50的设置方式，使得取消了前上纵梁外板，从而可以增强车辆A柱区域的整体一致性。A柱内板60可以用于支撑和加固车辆A柱区域结构的作用，并且还可以用于减少路面噪音和引擎振动等外部因素对车内的影响，以提供更安静和舒适的驾乘环境。

在一种可能的实施方式中，A柱加强板30焊接于减震塔50。

在一种可能的实施方式中，A柱加强板30通过自动化螺钉装配连接技术(例如：FDS连接方式)连接于减震塔50。

进一步，如图3所示，A柱本体20与A柱加强板30的内侧面与A柱内板60的外侧面相贴合，且A柱加强板30、侧围外板40、A柱内板60以及减震塔50配合形成一体式的密封结构。

本实施例中，A柱加强板30向前延伸，且A柱本体20与A柱加强板30的内侧面与A柱内板60的外侧面相贴合，可以使得A柱加强板30与A柱结构200的侧围外板40、A柱内板60以及减震器形成一个密封的包围，有效地增强了车辆A柱区域的密封性，从而可以有效地阻止雨水、泥浆和灰尘等外部元素进入A柱区域和车辆内部，并且，形成的密封闭环结构还可以减少噪音的传递，提高车辆的隔音性能。

进一步，如图1所示，沿车辆的长度方向，侧围外板40的前端40a与门槛梁10的前端10a之间的距离D大于40mm。

本实施例中，侧围外板40的前端与门槛梁10的前端之间的距离D大于40mm，即可视为车辆采用了A柱前移的设计方案。

在一种可能的实施方式中，侧围外板40的前端40a与门槛梁10的前端10a之间的距离D为130mm。

进一步，如图2所示，A柱加强板30的强度小于A柱本体20的强度。

本实施例中，A柱加强板30的强度小于A柱本体20的强度，通过这种设置方式可以使得车辆在发生偏执碰撞时分散部分碰撞能量，减轻对A柱本体20的冲击。

进一步，如图2所示，A柱加强板30的厚度小于A柱本体20的厚度。

本实施例中，A柱加强板30的厚度小于A柱本体20的厚度，通过这种设置方式可以使得车辆在发生偏执碰撞时分散部分碰撞能量，减轻对A柱本体20的冲击。

当车辆发生偏执碰撞时，车辆前端将受到强大的冲击力，由于A柱加强板30设置于A柱本体20的前端，该冲击力先传递至A柱加强板30，继而传递至A柱本体20，由于A柱加强板30的强度小于A柱本体20的强度，和/或A柱加强板30的厚度小于A柱本体20的厚度，当冲击力先传递至A柱加强板30时，A柱加强板30会吸收大部分的冲击能量而溃缩，从而使得到达A柱本体20的冲击能量较小，有效地减轻了对A柱本体20的冲击，进而减少碰撞对A柱本体20的直接影响，降低A柱本体20变形和结构破坏的风险。

在一种可能的实施方式中，A柱加强板30以及A柱本体20的强度可以为抗拉强度。

在一些示例中，A柱加强板30的强度小于270MPa，A柱本体20的强度可以为500～800MPa。

在一种可能的实施方式中，A柱加强板30的厚度可以为0.7～0.9mm，A柱本体20的厚度可以为1.4mm。

在一些示例中，A柱加强板30的厚度为0.8mm，A柱本体20的厚度为1.4mm。

进一步，如图2和图4所示，沿车辆的长度方向，A柱加强板30与A柱本体20的连接处30a位于门槛梁10的前端10a的后侧。

本实施例中，A柱加强板30与A柱本体20的连接处30a位于门槛梁10的前端10a的后侧的设置方式，可以使得车辆在碰撞过程中受到的大部分冲击能量由门槛梁10承担，从而可以有效防止A柱变形，进而提升A柱区域的抗冲击能力。

在一种可能的实施方式中，在车辆发生偏执碰撞的情况下，碰撞产生的冲击力先传递至A柱加强板30，A柱加强板30吸收冲击能量而溃缩，由于A柱加强板30与A柱本体20的连接处30a位于门槛梁10的前端10a的后侧，因此，伴随着冲击力的传递，冲击能量会继续传递至门槛梁10，由于门槛梁10采用铝合金材质通过挤压工艺成型而具有足够的强度和刚性，在碰撞后期，部分冲击能量被A柱加强板30吸收之后，剩余的冲击能量的大部分均由门槛梁10承受，从而可以减轻对A柱本体20的冲击，降低A柱本体20变形和结构被破坏的风险，进而有效降低车辆发生偏执碰撞时车内驾乘人员受伤的风险。

在一种可能的实施方式中，A柱加强板30与A柱本体20的连接处30a可以为竖向的连接缝，且呈一字型。

在一些示例中，A柱加强板30与A柱本体20的连接缝位于门槛梁10的前端10a的后侧20mm处。

进一步，如图2和图4所示，A柱加强板30与A柱本体20通过激光拼焊连接。

本实施例中，激光拼焊连接技术可以把不同厚度、不同强度和/或不同材质的A柱加强板30与A柱本体20焊接在一起，从而可以在车辆A柱结构200中实现不同的厚度和/或强度，以及可以根据强度功能设计需要进行任意拼接，优化了A柱结构200和生产装配工艺。

在一种可能的实施方式中，A柱加强板30采用可与热成形钢激光拼焊的低强度钢板，A柱本体20可以为热成形钢。

在一些示例中，A柱加强板30可以为Ductidor450材质，A柱本体20可以为PHD950Y1300T材质。

示例性地，A柱加强板30可以为Ductidor450 t0.7的材质，A柱本体20可以为PHD950Y1300T t1.4的材质。

如图3和图4所示，本发明还提出了一种车身结构300。该车身结构300包括如上述实施例中的用于车辆的A柱结构200以及A柱上边梁210。

A柱上边梁210连接于A柱结构200的A柱本体20及侧围外板40，A柱上边梁210的外侧面与侧围外板40的内侧面相贴合。

本实施例中，A柱上边梁210连接于A柱结构200的A柱本体20及侧围外板40，通过这种设置方式可以增加车辆A柱区域整体结构的强度和刚性，以及可以承受前方碰撞时产生的冲击力，分散冲击力到A柱以及车辆的其他部位，从而有效保护车内驾乘人员的人身安全。

在一种可能的实施方式中，在车辆发生偏执碰撞的情况下，碰撞产生的冲击力先传递至A柱加强板30，具有良好变形能力的A柱加强板30吸收冲击能量而发生溃缩，由于A柱加强板30与A柱本体20的连接缝位于门槛梁10的前端10a的后侧，因此，伴随着冲击力的继续传递，冲击能量会继续传递至门槛梁10，由于门槛梁10采用铝合金材质通过挤压工艺成型而具有足够的强度和刚性，在碰撞后期，部分冲击能量被A柱加强板30吸收之后，剩余的冲击能量的大部分均由门槛梁10承受，从而可以最大程度地吸收冲击能量，进而可以减轻对A柱本体20的冲击，降低A柱本体20变形和结构被破坏的风险，并且，有效降低了传递至A柱上边梁210的冲击能量，从而使得在车辆发生偏执碰撞的情况下，A柱上边梁210不易发生变形，进而有效降低车辆发生偏执碰撞时车内驾乘人员受伤的风险。

在一种可能的实施方式中，A柱上边梁210与A柱本体20通过焊接或螺栓连接。

本发明还提出了一种车辆。该车辆包括如上述实施例中的车身结构300。

至此，已经结合附图所示的优选实施方式描述了本发明的技术方案，但是，本领域技术人员容易理解的是，本发明的保护范围显然不局限于这些具体实施方式。在不偏离本发明的原理的前提下，本领域技术人员可以对相关技术特征作出等同的更改或替换，这些更改或替换之后的技术方案都将落入本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种用于车辆的A柱结构，其特征在于，所述A柱结构包括：

门槛梁，沿所述车辆的长度方向设置；

A柱本体，沿所述车辆的高度方向设置，且所述A柱本体的底部连接于所述门槛梁；

A柱加强板，连接于所述A柱本体的前端，沿所述车辆的长度方向，所述A柱加强板的前端超前于所述门槛梁的前端设置；

侧围外板，设置于所述门槛梁、所述A柱本体及所述A柱加强板的外侧，且所述门槛梁、所述A柱本体及所述A柱加强板均与所述侧围外板相连，沿所述车辆的长度方向，所述侧围外板的前端位于所述A柱加强板的前端与所述门槛梁的前端之间，所述侧围外板的顶部搭接于所述A柱加强板，以使得所述侧围外板、所述A柱加强板与所述A柱本体之间形成稳定密封结构。

2.根据权利要求1所述的用于车辆的A柱结构，其特征在于，部分的所述A柱加强板的外侧面与所述侧围外板的内侧面相贴合，所述A柱本体的外侧面与所述侧围外板的内侧面相贴合。

3.根据权利要求2所述的用于车辆的A柱结构，其特征在于，所述A柱结构还包括：

减震塔，所述A柱加强板连接于所述减震塔；

A柱内板，位于所述A柱本体及所述A柱加强板的内侧，且所述A柱本体与所述A柱加强板均与所述A柱内板相连。

4.根据权利要求3所述的用于车辆的A柱结构，其特征在于，所述A柱本体与所述A柱加强板的内侧面与所述A柱内板的外侧面相贴合，且所述A柱加强板、所述侧围外板、所述A柱内板以及所述减震塔配合形成一体式的密封结构。

5.根据权利要求1至4任一项所述的用于车辆的A柱结构，其特征在于，沿所述车辆的长度方向，所述侧围外板的前端与所述门槛梁的前端之间的距离大于40mm。

6.根据权利要求1所述的用于车辆的A柱结构，其特征在于，所述A柱加强板的强度小于所述A柱本体的强度。

7.根据权利要求6所述的用于车辆的A柱结构，其特征在于，所述A柱加强板的厚度小于所述A柱本体的厚度。

8.根据权利要求1所述的用于车辆的A柱结构，其特征在于，沿所述车辆的长度方向，所述A柱加强板与所述A柱本体的连接处位于所述门槛梁前端的后侧。

9.一种车身结构，其特征在于，所述车身结构包括：

权利要求1至8中任一项所述的用于车辆的A柱结构；

A柱上边梁，连接于所述A柱结构的所述A柱本体及所述侧围外板，所述A柱上边梁的外侧面与所述侧围外板的内侧面相贴合。

10.一种车辆，其特征在于，所述车辆包括权利要求9所述的车身结构。