CN211032751U - 汽车a柱结构以及汽车 - Google Patents

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肖晶
张卫康
王晓亮
孙凤翔
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Abstract

本实用新型公开了一种汽车A柱结构以及汽车,其中,汽车A柱结构的前端具有在前后方向上与前轮相对的对应区域,A柱内板具有内端壁,A柱外板具有外端壁,内端壁的前端和外端壁的前端在对应区域通过连接件搭接固定。在不减小A柱腔体的前提下,A柱内板的前端和A柱外板的前端在与前轮相对的对应区域是通过连接件连接,由于该对应区域取消了现有的A柱前止口翻边结构,轮胎与A柱之间的安全间隙增大,在保证安全间隙前提下,可增大A柱腔体截面积,提升A柱强度,同时在汽车发生正碰时,可避免前轮轮胎被前止口翻边割破的风险。

Description

汽车A柱结构以及汽车
技术领域
本实用新型涉及车辆领域,特别是涉及汽车A柱结构以及汽车。
背景技术
如图1,目前的汽车A柱结构在汽车A柱前止口位置会有20mm左右(视各主机厂焊接工艺而定)的焊接翻边。当汽车发生正面碰撞时,前轮会往车后移动,由于A柱在汽车前止口位置有焊接翻边,在接触时有可能会导致前轮轮胎破裂。故各主机厂在设计时,需要保证A柱前止口与前轮的一定安全距离,通常会压缩A柱腔体来保证A柱前止口到前轮的安全距离。该设计方案虽然保证了安全距离,但是弱化了A柱的强度。
实用新型内容
本实用新型提供一种汽车A柱结构以及汽车,旨在不减小A柱腔体的前提下,避免前轮轮胎被前止口翻边割破的风险。
第一方面,本实用新型提供了一种汽车A柱结构,具有在所述汽车A柱结构安装于汽车时靠近所述汽车的汽车成员舱的内端、以及靠近所述汽车的前轮的前端,所述前端具有在前后方向上与所述前轮相对的对应区域;所述汽车A柱结构包括从内至外依次设置的A柱内板和A柱外板,所述A柱内板的前后端和所述A柱外板的前后端对应连接,以限定出A柱腔体,所述A柱内板具有内端壁,所述A柱外板具有外端壁,所述内端壁和所述外端壁在内外方向上相对,所述内端壁的前端和所述外端壁的前端在所述对应区域通过连接件搭接固定。
在一个实施例中,在不减小A柱腔体的前提下,A柱内板的前端和A柱外板的前端在与前轮相对的对应区域是通过连接件连接,由于该对应区域取消了现有的A柱前止口翻边结构,在汽车发生正碰时,可避免前轮轮胎被前止口翻边割破的风险。若在A柱和前轮的安全距离不变的情况下,因为A柱的对应区域取消了前止口翻边结构,故A柱腔体可向前增加,以显著提升A柱的抗冲击性能;若在A柱腔体不显著增加的情况下,因为A柱的对应区域取消了前止口翻边结构,故A柱和前轮的安全距离会显著增加。
在一个实施例中,所述内端壁的前端朝向所述外端壁弯折延伸而形成有延伸部,所述延伸部位于所述外端壁的内侧,所述外端壁位于所述延伸部的后侧,所述连接件包括相连的第一搭接部和第二搭接部,所述第一搭接部和所述延伸部搭接固定,所述第二搭接部和所述外端壁搭接固定。即外端壁朝前不超出延伸部,延伸部朝外不超出外端壁,这样延伸部和外端壁不易于其他部件之间产生干涉,并且,在内端壁设置延伸部是便于A柱的整体安装的。
在一个实施例中,所述第二搭接部和所述外端壁靠近所述A柱腔体的一侧面搭接固定,所述第二搭接部靠近所述A柱腔体的一侧面固设有螺母,所述第二搭接部和所述外端壁的搭接处设有螺接件,所述螺接件依次穿过所述外端壁和所述第二搭接部,而与所述螺母形成螺接配合。相对于其他的固定方式,通过螺接件来固定外端壁和第二搭接部,这样固定强度较高,并且,因为本申请采用了螺接件的固定方式,使得A柱外板在前后方向上和内外方向上具有一定的调节空间,故可降低装配公差的设置。
在一个实施例中,所述汽车A柱结构还包括连接于所述A柱外板的外侧的侧围外板,所述侧围外板的前后端和所述A柱外板的前后端对应连接,所述侧围外板的前端开设有供所述螺接件穿过的通孔,以通过所述螺接件将所述侧围外板的前端、所述侧围外板的前端和所述第二搭接部三者固定。通过螺接件将侧围外板的前端、侧围外板的前端和第二搭接部三者固定,简化了侧围外板的安装,也保留了侧围外板在前后方向上和内外方向上可调。
在一个实施例中,所述螺接件和所述螺母沿所述连接件的延伸方向对应设有多组。当螺接件和螺母设有多组时,外端壁和第二搭接部之间的固定会较为牢固。
在一个实施例中,所述连接件和所述内端壁靠近所述A柱腔体的一侧面搭接固定。若连接件连接于延伸部远离A柱腔体的一侧面,这样是不利于A柱腔体的密封设置的,故将连接件和延伸部靠近A柱腔体的一侧面搭接固定。
在一个实施例中,所述连接件和所述内端壁焊接固定。这样连接件和内端壁之间的连接方式较为简单。
在一个实施例中,所述汽车A柱结构的前端还具有错开区域,所述错开区域和所述对应区域在所述汽车A柱结构的延伸方向上连接,所述内端壁的前端和所述外端壁的前端在所述错开区域均先朝后再朝前弯折形成有前端翻边,所述A柱内板的前端翻边和所述A柱外板的前端翻边在内外方向上相对贴合,并通过焊接连接。汽车A柱结构的错开区域在前后方向上不与前轮相对,故在该错开区域可以采用现有的前止口翻边结构,这样可以简化汽车A柱结构的整体安装。
在一个实施例中,所述内端壁的后端和所述外端壁的后端均先朝前再朝后弯折形成有后端翻边,所述A柱内板的后端翻边和所述A柱外板的后端翻边在内外方向上相对贴合,且通过焊接连接。汽车A柱结构的后端不存在与轮胎干涉的问题,故在汽车A柱结构的后端可以采用现有的后止口翻边结构,这样可以简化汽车A柱结构的整体安装。
在一个实施例中,所述第一搭接部和所述第二搭接部均呈板状设置,所述连接件还包括相连所述第一搭接部和所述第二搭接部的弧形转角部。如此设置,连接件结构较为简单,将第一搭接部和第二搭接部均设为板状,这样A柱内板和连接件之间、以及A柱外板和连接件之间均为面贴合,有利于增加A柱内板、A柱外板和连接件之间密封面积,从而保证A柱腔体的密封性能。
在一个实施例中,所述汽车A柱结构具有用以安装车门下铰链的下铰链区域,所述对应区域为所述下铰链区域。取消A柱的下铰链区域的前止口翻边结构,在汽车发生正碰时,避免前轮轮胎被割破的风险。
第二方面,本实用新型还提供一种汽车,包括第一方面各种实施例中任一项所述的汽车A柱结构、汽车成员舱和前轮,所述汽车A柱结构具有靠近所述汽车成员舱的内端、以及靠近所述前轮的前端,所述前端具有在前后方向上与所述前轮相对的对应区域。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案,下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是现有的汽车A柱结构的结构示意图;
图2是本实用新型的一种实施例中汽车A柱结构的结构示意图;
图3是图2的分解结构示意图;
图4是图2中的汽车A柱结构在对应区域的一剖面结构示意图;
图5是图4的分解结构示意图;
图6是图4中I处的局部放大示意图;
图7为图4中的汽车A柱结构和图1中的现有的汽车A柱结构对比效果图。
具体实施方式
下面将结合本实用新型的具体实施例中的附图,对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本实用新型保护的范围。
如图1,目前的汽车A柱结构在汽车A柱前止口位置会有20mm左右(视各主机厂焊接工艺而定)的焊接翻边。当汽车发生正面碰撞时,前轮会往车后移动,由于A柱在汽车前止口位置有焊接翻边,在接触时有可能会导致前轮轮胎破裂。故各主机厂在设计时,需要保证A柱前止口与前轮的一定安全距离,通常会压缩A柱腔体来保证A柱前止口到前轮的安全距离。该设计方案虽然保证了安全距离,但是弱化了A柱的强度。
针对上述问题,如图2、图4和图6所示,本申请提供了一种汽车A柱结构100,在汽车A柱结构100安装于汽车时,以汽车的前后方向为汽车A柱结构100的前后方向,以汽车的上下方向为汽车A柱结构100的上下方向,汽车A柱结构100具有靠近汽车的汽车成员舱的内端,汽车A柱结构100具有靠近汽车的前轮1的前端,且汽车A柱结构100的前端具有在前后方向上与前轮1相对的对应区域200。其中,对应区域200可为如图2中方框所示的区域,具体的,在汽车发生正碰时,汽车A柱结构100具有可能与前轮1接触的接触区域,对应区域200至少覆盖该接触区域。例如,汽车A柱结构100具有用以安装汽车车门下铰链的下铰链区域,下铰链区域覆盖该接触区域,故对应区域200可以为下铰链区域。
如图3至图5所示,汽车A柱结构100包括从内至外依次设置的A柱内板2和A柱外板4,A柱内板2的前后端和A柱外板4的前后端对应连接,以限定出A柱腔体300,A柱内板2具有内端壁21,A柱外板4具有外端壁41,内端壁21和外端壁41在内外方向上相对,内端壁21的前端和外端壁41的前端在对应区域200通过连接件3搭接固定。
在一个实施例中,在不减小A柱腔体300的前提下,A柱内板2的前端和A柱外板4的前端在与前轮1相对的对应区域200是通过连接件3连接,由于该对应区域200取消了现有的A柱前止口翻边结构,在汽车发生正碰时,可避免前轮1轮胎被前止口翻边割破的风险。若在A柱和前轮1的安全距离不变的情况下,因为A柱的对应区域200取消了前止口翻边结构,故A柱腔体300可向前增加,以显著提升A柱的抗冲击性能;如图7所示,对比本申请的汽车A柱结构100和现有的汽车A柱结构100a,若在A柱腔体300不显著增加的情况下,因为A柱的对应区域200取消了前止口翻边结构,故A柱和前轮1的安全距离会显著增加。
内端壁21的前端和外端壁41的前端在对应区域200通过连接件3搭接固定,连接件3的设置是跟A柱内板2和A柱外板4在对应区域200的形状相关的,如图4和图6所示,在一个具体的实施例中,内端壁21的前端朝向外端壁41弯折延伸而形成有延伸部22,延伸部22位于外端壁41的内侧,外端壁41位于延伸部22的后侧,连接件3包括相连的第一搭接部31和第二搭接部32,第一搭接部31和延伸部22搭接固定,第二搭接部32和外端壁41搭接固定。请对比图1和图4(或者如图7所示),现有的A柱内板和A柱外板的均凹槽状设置,且两者的槽口在内外方向上相对。现有的A柱内板和A柱外板均具有前后槽侧壁和槽底壁,现有的A柱内板和A柱外板的前槽侧壁均朝前弯折形成有前端翻边,现有的A柱内板和A柱外板的后槽侧壁均朝后弯折形成有后端翻边,现有的A柱内板的前端翻边和A柱外板的前端翻边贴合连接,现有的A柱内板的后端翻边和A柱外板的后端翻边贴合连接,从而限定出A柱腔体。在现有的A柱内板的基础上,取消现有的A柱内板在对应区域200的前端翻边,并朝外延伸现有的A柱内板的前槽侧壁,但朝外不超出现有的A柱外板的槽底壁,即可得到本实施例中的A柱内板2,前槽侧壁中进行过延伸的部分为延伸部22。同时,在现有的A柱外板的基础上,取消现有的A柱外板在对应区域200的前端翻边和前槽侧壁,并朝前延伸现有的A柱外板的槽底壁,但朝前不超出延伸之后的现有的A柱外板的前槽侧壁,即可得到本实施例中的A柱外板4,延伸过的槽底壁为A柱外板4的外端壁41,且外端壁41和延伸部22通过连接件3搭接固定,以围合A柱腔体300,这样取消现有的汽车A柱结构在对应区域200处的前止口翻边结构。因为,外端壁41朝前不超出延伸部22,延伸部22朝外不超出外端壁41,这样延伸部22和外端壁41不易于其他部件之间产生干涉,并且,将延伸部22设于内端壁21是便于A柱的整体安装。因为A柱内板2、连接件3和A柱外板4均为超高强材料及以上材料,A柱内板2和A柱外板4有负角情况无法成型,无法在A柱内板2或者A柱外板4一体成型连接件3,故需要单独设置连接件3。
连接件3连接于A柱内板2和A柱外板4之间,由于上件顺序的原因,通常是先将连接件3和A柱内板2进行固定,如图6所示,在一个具体的实施例中,连接件3和内端壁21焊接固定,即为第一搭接部31和延伸部22焊接固定。第一搭接部31和延伸部22之间采用焊点连接(图6中II处即为一处焊点),这样第一搭接部31和延伸部22之间的固定方式较为简单。
并且,第一搭接部31和延伸部22搭接,第一搭接部31可以位于延伸部22的前侧或者后侧,如图6所示,在一个具体的实施例中,连接件3和内端壁21靠近A柱腔体300的一侧面搭接固定,即为第一搭接部31和延伸部22靠近A柱腔体300的一侧面搭接固定。若第一搭接部31连接于延伸部22远离A柱腔体300的一侧面,连接件3会有其他部件产生干涉,不利于A柱腔体300在对应区域200与其他区域连接处的密封设置,故将第一搭接部31和延伸部22靠近A柱腔体300的一侧面搭接固定。
再将连接件3和A柱内板2固定之后,再安装A柱外板4,如图2、图3和图5所示,在一个具体的实施例中,第二搭接部32和外端壁41靠近A柱腔体300的一侧面搭接固定,第二搭接部32靠近A柱腔体300的一侧面固设有螺母7,第二搭接部32和外端壁41的搭接处设有螺接件6,螺接件6依次穿过外端壁41和第二搭接部32,而与螺母7形成螺接配合。相对于其他的固定方式,通过螺接件6来固定外端壁41和第二搭接部32,这样固定强度较高,并且,因为本申请采用了螺接件6的固定方式,A柱外板4会开设有供螺接件6穿过的通孔,通过和螺接件6(例如,螺接件6为M8螺栓)之间为间隙配合,使得A柱外板4在前后方向上和内外方向上具有一定的调节空间,故可降低装配公差的设置。可以理解的是,当螺接件6和螺母7沿连接件3的延伸方向对应设有多组时,外端壁41和第二搭接部32之间的固定会较为牢固。
连接件3连接A柱内板2和A柱外板4,连接件3的设置需要满足焊点和螺接件6连接所需的平面即可,如图6所示,在一个具体的实施例中,第一搭接部31和第二搭接部32均呈板状设置,连接件3还包括相连第一搭接部31和第二搭接部32的弧形转角部33。将连接件3设置为L型,这样连接件3结构较为简单,将第一搭接部31和第二搭接部32均设为板状,这样A柱内板2和连接件3之间、以及A柱外板4和连接件3之间均为整个平面贴合,有利于增加A柱内板2、A柱外板4和连接件3之间密封面积,从而保证A柱腔体300的密封性能。并且,连接件3设有弧形转角部33,这样连接件3不具有外露的尖凸部,不易导致轮胎破裂。
在对应区域200内,A柱内板2和A柱外板4通过连接件3,而对于非对应区域200内,A柱内板2和A柱外板4的连接方式仍可以采用现有的止口翻边结构。例如,汽车A柱结构100的前端还具有错开区域,错开区域和对应区域200在汽车A柱结构100的延伸方向上连接,内端壁21的前端和外端壁41的前端在错开区域均先朝后再朝前弯折形成有前端翻边,A柱内板2的前端翻边和A柱外板4的前端翻边在内外方向上相对贴合,并通过焊接连接。汽车A柱结构100的错开区域在前后方向上不与前轮1相对,故在该错开区域可以采用现有的前止口翻边结构,这样可以简化汽车A柱结构100的整体安装。再如,内端壁21的后端和外端壁41的后端均先朝前再朝后弯折形成有后端翻边,A柱内板2的后端翻边和A柱外板4的后端翻边在内外方向上相对贴合,且通过焊接连接。汽车A柱结构100的后端不存在与轮胎干涉的问题,故在汽车A柱结构100的后端可以采用现有的后止口翻边结构,这样可以简化汽车A柱结构100的整体安装。
如图4至图6所示,在一个具体的实施例中,汽车A柱结构100还包括连接于A柱外板4的外侧的侧围外板5,侧围外板5的前后端和A柱外板4的前后端对应连接,侧围外板5的前端开设有供螺接件6穿过的通孔,以通过螺接件6将侧围外板5的前端、侧围外板5的前端和第二搭接部32三者固定。通过螺接件6将侧围外板5的前端、侧围外板5的前端和第二搭接部32三者固定,简化了侧围外板5的安装,也保留了侧围外板5在前后方向上和内外方向上可调。同样的,侧围外板5的后端也可以设置后端翻边,然后将A柱内板2的后端翻边、A柱外板4的后端翻边和侧围外板5的后端翻边三者相对贴合,并通过焊接连接。
以下简单介绍本实施例中的汽车A柱结构100的组装工艺:连接件3先与A柱内板2采用焊点连接,A柱内板2再与前舱连接,A柱内板2然后再与A柱外板4连接,最后侧围外板5装配时用螺接件6将侧围外板5、A柱外板4和连接件3连接。
本申请提供了一种应用上述汽车A柱结构100的汽车,该汽车包括汽车A柱结构100、汽车成员舱和前轮,汽车A柱结构100具有靠近所述汽车成员舱的内端、以及靠近前轮的前端,前端具有在前后方向上与前轮相对的对应区域。该汽车取消了现有的A柱前止口翻边结构,轮胎与A柱之间的安全间隙增大,在保证安全间隙前提下,可增大A柱腔体截面积,提升A柱强度,同时在不减小A柱腔体的前提下,可避免前轮轮胎被前止口翻边割破的风险。
以上对本申请实施例进行了详细介绍,本文中应用了具体个例对本申请的原理及实施方式进行了阐述,以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请的方法及其核心思想;同时,对于本领域的一般技术人员,依据本申请的思想,在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处,综上所述,本说明书内容不应理解为对本申请的限制。

Claims (10)

1.一种汽车A柱结构,其特征在于,具有在所述汽车A柱结构安装于汽车时靠近所述汽车的汽车成员舱的内端、以及靠近所述汽车的前轮的前端,所述前端具有在前后方向上与所述前轮相对的对应区域;
所述汽车A柱结构包括从内至外依次设置的A柱内板和A柱外板,所述A柱内板的前后端和所述A柱外板的前后端对应连接,以限定出A柱腔体,所述A柱内板具有内端壁,所述A柱外板具有外端壁,所述内端壁和所述外端壁在内外方向上相对,所述内端壁的前端和所述外端壁的前端在所述对应区域通过连接件搭接固定。
2.如权利要求1所述的汽车A柱结构,其特征在于,所述内端壁的前端朝向所述外端壁弯折延伸而形成有延伸部,所述延伸部位于所述外端壁的内侧,所述外端壁位于所述延伸部的后侧,所述连接件包括相连的第一搭接部和第二搭接部,所述第一搭接部和所述延伸部搭接固定,所述第二搭接部和所述外端壁搭接固定。
3.如权利要求2所述的汽车A柱结构,其特征在于,所述第二搭接部和所述外端壁靠近所述A柱腔体的一侧面搭接固定,所述第二搭接部靠近所述A柱腔体的一侧面固设有螺母,所述第二搭接部和所述外端壁的搭接处设有螺接件,所述螺接件依次穿过所述外端壁和所述第二搭接部,而与所述螺母形成螺接配合。
4.如权利要求3所述的汽车A柱结构,其特征在于,所述汽车A柱结构还包括连接于所述A柱外板的外侧的侧围外板,所述侧围外板的前后端和所述A柱外板的前后端对应连接,所述侧围外板的前端开设有供所述螺接件穿过的通孔,以通过所述螺接件将所述侧围外板的前端、所述侧围外板的前端和所述第二搭接部三者固定。
5.如权利要求3或4任一项所述的汽车A柱结构,其特征在于,所述螺接件和所述螺母沿所述连接件的延伸方向对应设有多组。
6.如权利要求1至4任一项所述的汽车A柱结构,其特征在于,所述连接件和所述内端壁靠近所述A柱腔体的一侧面搭接固定。
7.如权利要求1至4任一项所述的汽车A柱结构,其特征在于,所述连接件和所述内端壁焊接固定。
8.如权利要求1至4任一项所述的汽车A柱结构,其特征在于,所述汽车A柱结构的前端还具有错开区域,所述错开区域和所述对应区域在所述汽车A柱结构的延伸方向上连接,所述内端壁的前端和所述外端壁的前端在所述错开区域均先朝后再朝前弯折形成有前端翻边,所述A柱内板的前端翻边和所述A柱外板的前端翻边在内外方向上相对贴合,并通过焊接连接。
9.如权利要求1至4任一项所述的汽车A柱结构,其特征在于,所述内端壁的后端和所述外端壁的后端均先朝前再朝后弯折形成有后端翻边,所述A柱内板的后端翻边和所述A柱外板的后端翻边在内外方向上相对贴合,且通过焊接连接。
10.一种汽车,其特征在于,包括如权利要求1-9任一项所述的汽车A柱结构、汽车成员舱和前轮,所述汽车A柱结构具有靠近所述汽车成员舱的内端、以及靠近所述前轮的前端,所述前端具有在前后方向上与所述前轮相对的对应区域。
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