CN210047540U - 中立柱抗压组件、车顶抗压结构、汽车车身总成及车辆 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种中立柱抗压组件，从内向外依次包括中立柱内板、中立柱外板和侧围外板，中立柱内板、中立柱外板和侧围外板的前后侧边连接，还包括内板加强件，内板加强件与中立柱内板的内壁连接，内板加强板上端至少向上延伸至中立柱处对应的车身上边梁下侧位置，内板加强件的下端沿高度方向向下至少延伸至中立柱处对应的水切条的上边位置。本实用新型还公开了车顶抗压结构、汽车车身总成以及车辆。本实用新型由于在中立柱内板上安装有内板加强件，内板加强件用于增加中立柱内板的强度，使得中立柱内板的厚度能够降低，降低了成本。另外，由于内板加强件的下端沿高度方向向下超过水切条，能够对水切条处起到加强作用。

Description

中立柱抗压组件、车顶抗压结构、汽车车身总成及车辆

技术领域

本实用新型涉及汽车技术领域，尤其涉及一种中立柱抗压组件、车顶抗压结构、汽车车身总成及车辆。

背景技术

车顶抗压强度测试时，中立柱是主要的承力路径，对抗压性能起到至关重要的作用。现有的用于提高车顶抗压强度通常是提高中立柱外板或者内板的厚度，或者是设置中立柱外板加强板，但是这种做法成本较高，并且增加了整车的重量。当提升相同的车顶抗压强度时，增厚中立柱外板或者中立柱外板加强件时，整车重量预计增加5kg，当增厚中立柱内板时，整车重量预计增加2.5kg，增重都较多。因此，有必要设计一种能够降低成本，实现轻量化的中立柱抗压组件、车顶抗压结构、汽车车身总成及车辆。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种能够降低成本并实现轻量化的中立柱抗压组件、车顶抗压结构、汽车车身总成及车辆，相比传统结构，该结构仅增重1kg，实现了车辆轻量化。

本实用新型提供一种中立柱抗压组件，从内向外依次包括中立柱内板、中立柱外板和侧围外板，所述中立柱内板、所述中立柱外板和所述侧围外板的前后侧边连接，还包括内板加强件，所述内板加强件与所述中立柱内板的内壁连接，所述内板加强板上端至少向上延伸至中立柱处对应的车身上边梁的下侧位置，所述内板加强件的下端沿高度方向向下至少延伸至中立柱处的对应水切条的上边位置。

进一步地，所述下端点沿高度方向与所述水切条之间的距离为0-100mm。

进一步地，所述中立柱内板的中部形成沿高度方向延伸的凹条，所述内板加强件上对应所述凹条形成内凹区域，至少部分所述内凹区域与所述凹条的内壁接触。

进一步地，所述内板加强件沿车身的前后方向还包括前侧区域和后侧区域，所述前侧区域位于所述内凹区域的前方，所述后侧区域位于所述内凹区域的后方，所述前侧区域、所述内凹区域和所述后侧区域三者中的任意一个区域，或任意组合与所述中立柱内板连接。

进一步地，所述中立柱内板的中部形成多个沿高度方向延伸的凹条，每个所述凹条两侧为凸条，至少其中一个所述凹条处和/其中一个所述凸条处设置有所述内板加强件，且所述内板加强件对应所述凹条形成内凹区域，所述内板加强件对应所述凸条形成外凸区域。

进一步地，所述内板加强件与所述中立柱内板的内壁直接连接，所述内板加强件的内壁还直接连接有补强件，且所述补强件位于所述前侧区域和/或所述后侧区域。

进一步地，所述内板加强件与所述中立柱内板内壁直接连接，至少其中一个所述内凹区域和/或至少一其中一个所述外凸区域设置有补强件，且所述补强件直接与所述内板加强件的内壁连接。

进一步地，所述补强件的上端和下端位置与所述内板加强件的上端和下端位置对应。

进一步地，所述内板加强件沿车身前后方向的两侧边中的至少一个侧边设置有翻边。

进一步地，所述内板加强件至少部分地覆盖所述内板。

进一步地，所述中立柱内板与所述内板加强件通过焊接连接，或者螺栓螺母连接，或者胶粘连接，或者铆接。

本实用新型还提供一种车顶抗压结构，包括顶盖中横梁和上述任一项所述的中立柱抗压组件，两个中立柱抗压组件分别连接在所述顶盖中横梁的左右侧。

进一步地，所述车顶抗压结构还包括两个连接件，所述连接件的上端与所述顶盖中横梁的端部连接，所述连接件的下端与所述中立柱内板的上端连接，所述中立柱内板、所述连接件和所述顶盖中横梁组成U型闭环。

另一方面，本实用新型还提供一种汽车车身总成，所述汽车车身总成包具有更具实施例所述的所述的车顶抗压结构。

另一方面，本实用新型还提供了一种车辆，所述车辆具有根据实施例所述的车身总成。

采用上述技术方案后，具有如下有益效果：

本实用新型由于在中立柱内板上安装有内板加强件，内板加强件用于增加中立柱内板的强度，使得中立柱内板的厚度能够降低，降低了成本。另外，由于内板加强件的下端点沿高度方向向下超过汽车的水切条，能够对水切条处起到加强作用。

附图说明

参见附图，本实用新型的公开内容将变得更易理解。应当理解：这些附图仅仅用于说明的目的，而并非意在对本实用新型的保护范围构成限制。图中：

图1是本实用新型的中立柱抗压组件实施例一的横向截面图；

图2a是本实用新型中带有凹条的中立柱内板和内板加强件的一变形实施例的横向截面图；

图2b是本实用新型中带有凹条的中立柱内板和内板加强件的另一变形实施例的横向截面图；

图2c是本实用新型中带有凹条的中立柱内板和内板加强件的又一变形实施例的横向截面图；

图3是本实用新型的中立柱抗压组件实施例一的纵向截面图；

图4是本实用新型一实施例中汽车车身总成图；

图5是汽车在车顶抗压实验时的受力示意图；

图6是本实用新型的中立柱抗压组件实施例二的横向截面图；

图7是本实用新型的中立柱抗压组件实施例三的横向截面图；

图8是本实用新型的中立柱抗压组件实施例四的横向截面图；

图9是本实用新型的中立柱抗压组件实施例五的横向截面图；

图10是本实用新型的中立柱抗压组件实施例六的横向截面图；

图11是本实用新型的中立柱抗压组件实施例七的横向截面图；

图12是本实用新型的中立柱抗压组件实施例八的横向截面图；

图13是本实用新型的中立柱抗压组件实施例九的横向截面图；

图14是本实用新型的中立柱抗压组件实施例十的横向截面图；

图15是本实用新型的中立柱抗压组件实施例十一的横向截面图；

图16是本实用新型的中立柱抗压组件实施例十二的横向截面图；

图17是本实用新型的中立柱抗压组件实施例十三的横向截面图；

图18是本实用新型的车顶抗压结构的立体图；

图19是本实用新型的车顶抗压结构的局部放大图；

图20是本实用新型的车顶抗压结构的另一局部放大图。

附图标记对照表：

中立柱内板1 中立柱外板2 侧围外板3

内板加强件4 顶盖中横梁5 连接件6

凹条11 凸条12 内凹区域41

前侧区域42 后侧区域43 翻边44

外凸区域45 螺栓61 补强件4〞

水切条A 下端点B 上端点C

焊点D 螺栓螺母连接点E 胶粘连连接点F

铆接点G H车身上边梁下侧 中轴线Z

具体实施方式

下面结合附图来进一步说明本实用新型的具体实施方式。

容易理解，根据本实用新型的技术方案，在不变更本实用新型实质精神下，本领域的一般技术人员可相互替换的多种结构方式以及实现方式。因此，以下具体实施方式以及附图仅是对本实用新型的技术方案的示例性说明，而不应当视为本实用新型的全部或视为对实用新型技术方案的限定或限制。

在本说明书中提到或者可能提到的上、下、左、右、前、后、正面、背面、顶部、底部等方位用语是相对于各附图中所示的构造进行定义的，它们是相对的概念，因此有可能会根据其所处不同位置、不同使用状态而进行相应地变化。所以，也不应当将这些或者其他的方位用语解释为限制性用语。

如图1和图3-5所示，本实用新型的实施例一中，中立柱抗压组件从内向外依次包括中立柱内板1、中立柱外板2和侧围外板3，中立柱内板1、中立柱外板2和侧围外板3的前后侧边连接，还包括内板加强件4，内板加强件4与中立柱内板1的内壁连接，内板加强件4的下端点B沿高度方向向下超过汽车的水切条A。

需要说明的是，中立柱内板1、中立柱外板2和内板加强件4的“内”、“外”、“前”、“后”和高度方向是以整车的方位为基准的。

其中，内板加强件4与中立柱内板1连接，用于加强中立柱内板1的抗压强度。内板加强件4沿车身的高度方向延伸，下端点B沿高度方向向下超过水切条A，上端点C至少延伸至车身上边梁下侧H(参见图4)，车辆的左右侧的下端点B的高度对称设置。

本实施例中由于在中立柱内板1上安装有内板加强件4，内板加强件4用于增加中立柱总成整体的强度，使得中立柱内板1的厚度能够减薄，并降低了成本，相比增厚其他部件，本实用新型提供的中立柱抗压组件仅增重1kg。另外，由于内板加强件4的下端点B沿高度方向向下超过水切条A，能够对水切条A处起到加强作用。

其中，水切条A是指汽车侧窗玻璃的边界，从图4的视角来看水切处为一条边界线。

如图5所示，对于车顶抗压实验工况，由于实验装置和水平Y轴承25°夹角，因此在实验过程中，侧窗玻璃的水切条A附近容易因应力集中而失稳，因此内板加强件4延伸到水切条A以下0～100mm，能够防止应力集中。

进一步地，如图1所示，中立柱内板1的中部形成沿高度方向延伸的凹条11，内板加强件4上对应凹条11形成内凹区域41，至少部分内凹区域41与凹条11的内壁接触，内凹区域41还有一部分与凹条11的内壁之间存在间隙。

需要特别说明的是，凹条11和内凹区域41并不是朝向车身的内部凹陷，而是朝向中立柱内板1与中立柱外板2之间的空腔凹陷。

凹条11能够增加中立柱内板1的结构强度，为了配合凹条11的形状，内板加强件4的对应位置形成了内凹区域41，内凹区域41也起到了加强内板加强件4的结构强度的作用，因此能够更好加强中立柱内板1的抗压强度。

进一步地，如图1所示，当所述中立主内板1上只具有一个内凹区41时，内板加强件4沿车身的前后方向还包括前侧区域42和后侧区域43，前侧区域42位于内凹区域41的前方，后侧区域43位于内凹区域41的后方，前侧区域42、内凹区域41和后侧区域43三者中的任意一个区域，或任意组合与中立柱内板1连接。

具体为，前侧区域42和后侧区域43相对于内凹区域41朝向车身内部凸起，中立柱内板1的前部和后部相对于凹条11朝向车身内部凸起。前侧区域42对应的是中立柱内板1的前部，后侧区域43对应的是中立柱内板1的后部。

进一步地，如图1所示，内板加强件4沿车身前后方向的两侧边均设有翻边44，翻边44能够增加抗压强度。

进一步地，如图2a-2c所示，当中立柱内板1上具有多个凹条11时，所述每个凹条两侧为凸条12，至少其中一个凹条11处和/其中一个凸条12处设置有内板加强件4，且内板加强件对应凹条11形成内凹区域41，内板加强件4对应凸条12形成外凸区域45。

在中立柱内板1上具有多个凹条11时，至少一个内凹区域41和/或至少其中一个外凸区域45处的内板加强板4与中立柱内板1连接板连接。连接方式可以为焊接连接、或者螺栓螺母连接，或者胶粘连接，或者铆接。焊接连接可以为：电阻焊、激光焊、弧焊等，具体焊缝形式可以是点焊式、连续式，优选电阻点焊。

如图2a-2c所示，在中立柱内板1上具有多个凹条11时，内板加强板4可以是整体式，也可以是分割式。

如图6所示，本实用新型的实施例二中，当中立柱内板1没有凹带11时，内板加强件4的主体为平板。内板加强件4沿车身前后方向的两侧边均设有翻边44。

如图7所示，本实用新型的实施例三中，内板加强件4的主体为平板，并且位于中立柱内板1的前部，内板加强件4沿车身前后方向的前侧设有翻边44。

如图8所示，本实用新型的实施例四中，内板加强件4的主体为平板，并且位于中立柱内板1的后部，内板加强件4沿车身前后方向的后侧设有翻边44。

如图9所示，本实用新型的实施例五中，内板加强件4的主体为平板，并且位于中立柱内板1的中部，内板加强件4沿车身前后方向的前后侧均没有翻边。

进一步地，如图10所示，本实用新型的实施例六中，内板加强件4与中立柱内板1的内壁直接连接，补强件4〞与内板加强件4的内壁直接连接。补强件4〞可以设置于所述中立柱内板1的前部、中部、后部任一位置或任一组合位置。

补强件4〞优选设置于中立柱内板1的前部，即中立柱内板1靠前前门洞的一侧，此侧为车顶抗压，中立柱受力较大一侧。

由于中立柱内板1的前部的抗压强度需要特别加强，因此在对应中立柱内板1的前部的位置，增加了一层补强件4〞。

当中立柱内板1上具有多个凹条11时，内板加强件4上至少其中一个内凹区域41和/或至少一其中一个外凸区域45设置于补强件4〞，且补强件4〞直接与内板加强件4的内壁连接；

中立柱抗压组件，补强件4〞的上端和下端位置与内板加强件4的上端和下端位置对应。

实施例六中，中立柱内板1、内板加强件4和补强件4〞之间通过电阻点焊，焊点D位于中立柱内板1的前部和中部，对应内板加强件4的前侧区域42和内凹区域41。

如图11所示，本实用新型的实施例七中，中立柱内板1和内板加强件4之间通过焊接连接如：电阻焊、激光焊、弧焊等，具体焊缝形式可以是点焊式、连续式，优选电阻点焊。焊点D位于中立柱内板1的前部和中部，对应内板加强件4的前侧区域42和内凹区域41。

由于中立柱内板1的宽度和布置安全带的空间限制，规定在断面的中轴线Z的附近(中轴线±15mm范围内)和中轴线前侧位置(即中立柱内板1的前部)设置中立柱内板和内板加强件的连接点。

所谓中轴线前侧位置，是指处于0.2*L±15mm的位置，L是断面的车长方向尺寸。

如图12所示，本实用新型的实施例八中，当布置空间充裕时，中立柱内板1和内板加强版4之间通过电阻点焊连接，焊点D位于中立柱内板1的前部、中部和后部，对应内板加强件4的前侧区域42、内凹区域41和后侧区域43。并且，中立柱内板1、中立柱外板2与侧围外板3之间也通过焊点D连接。

如图13所示，本实用新型的实施例九中，当布置空间有限时，焊点D仅位于中立柱内板1的中部，对应内板加强件4的内凹区域41。

如图14所示，本实用新型的实施例十中，焊点D还可以位于中立柱内板1的前部和后部，对应内板加强件4的前侧区域42和后侧区域43。

如图15所示，本实用新型的实施例十一中，中立柱内板1和内板加强版4之间通过螺栓螺母连接，螺栓螺母连接点E位于中立柱内板1的前部和中部，对应内板加强件4的前侧区域42和内凹区域41。

如图16所示，本实用新型的实施例十二中，中立柱内板1和内板加强版4之间通过胶粘连接，胶粘连连接点F位于中立柱内板1的前部和中部，对应内板加强件4的前侧区域42和内凹区域41。

如图17所示，本实用新型的实施例十三中，中立柱内板1和内板加强版4之间通过铆接，铆接点G位于中立柱内板1的前部和中部，对应内板加强件4的前侧区域42和内凹区域41。

如图18所示，车顶抗压结构包括顶盖中横梁5和中立柱抗压组件，两个中立柱抗压组件分别连接在顶盖中横梁5的左右侧。

如图19所示，沿高度方向上，内板加强板和内板之间的加强件具有多个连接点如焊点、铆接点，相邻两个连接点之间的间距d在25mm至60mm。

进一步地，车顶抗压结构还包括两个连接件6，连接件6的上端与顶盖中横梁5的端部连接，连接件6的下端与中立柱内板1的上端连接，中立柱内板1、连接件5和顶盖中横梁6组成U型闭环。U型闭环为一个连续的抗压结构，能够进一步增强抗压性能。

如图20所示，连接件6的上端通过螺栓61(或电阻焊/铆接/胶粘)连接顶盖中横梁5，下端通过电阻焊(或螺栓/铆接/胶粘)连接中立柱内板1。

本实用新型还提供一种汽车车身总成和车辆，汽车车身总成和车辆具有根据实施例的中立柱抗压组件。

以上所述的仅是本实用新型的原理和较佳的实施例。应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在本实用新型原理的基础上，还可以做出若干其它变型，也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (15)

1.一种中立柱抗压组件，从内向外依次包括中立柱内板、中立柱外板和侧围外板，所述中立柱内板、所述中立柱外板和所述侧围外板的前后侧边连接，其特征在于，还包括内板加强件，所述内板加强件与所述中立柱内板的内壁连接，所述内板加强板上端至少向上延伸至中立柱处对应的车身上边梁的下侧位置，所述内板加强件的下端点沿高度方向向下至少延伸至中立柱处的对应水切条的上边位置。

2.根据权利要求1所述的中立柱抗压组件，其特征在于，所述下端点沿高度方向与所述水切条之间的距离为0-100mm。

3.根据权利要求1所述的中立柱抗压组件，其特征在于，所述中立柱内板的中部形成沿高度方向延伸的凹条，所述内板加强件上对应所述凹条形成内凹区域，至少部分所述内凹区域与所述凹条的内壁接触。

4.根据权利要求3所述的中立柱抗压组件，其特征在于，所述内板加强件沿车身的前后方向还包括前侧区域和后侧区域，所述前侧区域位于所述内凹区域的前方，所述后侧区域位于所述内凹区域的后方，所述前侧区域、所述内凹区域和所述后侧区域三者中的任意一个区域，或任意组合与所述中立柱内板连接。

5.根据权利要求1所述的中立柱抗压组件，其特征在于，所述中立柱内板的中部形成多个沿高度方向延伸的凹条，每个所述凹条两侧为凸条，至少其中一个所述凹条处和/其中一个所述凸条处设置有所述内板加强件，且所述内板加强件对应所述凹条形成内凹区域，所述内板加强件对应所述凸条形成外凸区域。

6.根据权利要求4所述的中立柱抗压组件，其特征在于，所述内板加强件与所述中立柱内板的内壁直接连接，所述内板加强件的内壁还直接连接有补强件，且所述补强件位于所述前侧区域和/或所述后侧区域。

7.根据权利要求5所述的中立柱抗压组件，其特征在于，所述内板加强件与所述中立柱内板内壁直接连接，至少其中一个所述内凹区域和/或至少一其中一个所述外凸区域设置有补强件，且所述补强件直接与所述内板加强件的内壁连接。

8.根据权利要求6或7所述的中立柱抗压组件，其特征在于，所述补强件的上端和下端位置与所述内板加强件的上端和下端位置对应。

9.根据权利要求1-3任一项所述的中立柱抗压组件，其特征在于，所述内板加强件沿车身前后方向的两侧边中的至少一个侧边设置有翻边。

10.根据权利要求1所述的中立柱抗压组件，其特征在于，所述内板加强件至少部分地覆盖所述内板。

11.根据权利要求1-3任一项所述的中立柱抗压组件，其特征在于，所述中立柱内板与所述内板加强件通过焊接连接，或者螺栓螺母连接，或者胶粘连接，或者铆接。

12.一种车顶抗压结构，其特征在于，包括顶盖中横梁和权利要求1-11任一项所述的中立柱抗压组件，两个中立柱抗压组件分别连接在所述顶盖中横梁的左右侧。

13.根据权利要求12所述的车顶抗压结构，其特征在于，所述车顶抗压结构还包括两个连接件，所述连接件的上端与所述顶盖中横梁的端部连接，所述连接件的下端与所述中立柱内板的上端连接，所述中立柱内板、所述连接件和所述顶盖中横梁组成U型闭环。

14.一种汽车车身总成，其特征在于所述汽车车身总成包括权利要求12或13所述的车顶抗压结构。

15.一种车辆，其特征在于所述车辆包括如权利要求14所述的车身总成。

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