CN215285001U - 一种汽车车身结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种汽车车身结构，包括：A柱加强板和门槛加强板，所述A柱加强板沿汽车车身的Z方向延伸，其下部连接于所述门槛加强板上；所述门槛加强板沿汽车车身的X方向延伸，其包括门槛加强板前段和门槛加强板后段，所述门槛加强板前段的后侧连接于所述门槛加强板后段的前侧，所述门槛加强板前段的强度小于所述门槛加强板后段的强度。这种汽车车身结构，其可以在小偏置碰撞中减小变形，提高车身的刚性。

Description

一种汽车车身结构

技术领域

本实用新型涉及汽车技术领域，尤其涉及一种汽车车身结构。

背景技术

在汽车碰撞测试中，小偏置碰撞很容易造成乘员舱变形，对驾乘人员的脚腿部造成严重伤害，但由于它与传统的100％正面碰撞和40％偏置碰撞比起来，重叠量变小，且一般为刚性壁障，这导致传统设计中用于溃缩吸能的前纵梁等很难残余发挥作用。在受到小偏置碰撞后，A柱下部与门槛连接处需要承受和抵御大部分的撞击能量，此位置被撞击时的能量传递模式直接影响乘员舱的变形量和乘员舱内乘员的受伤程度。

但是现有的这种结构中有些会采用一大块门槛加强板，但是这种大块的门槛加强板需要吸收全部的碰撞能量，导致结构需要极大的加强，成本和重量均会随之增加。且门槛加强板与A柱加强板大致垂直连接，在前门洞下拐角处形成薄弱的连接处，在受到撞击力时，连接处为直接受力点，因此容易发生变形脱离。此外，A柱在前门小铰链安装点位置缺乏汽车车身Y向上的支撑，导致A柱受撞击后容易发生Y向变形，进而引发整个车身框架变形，安全性低。

实用新型内容

为了克服现有技术的不足，本实用新型的目的在于提供一种汽车车身结构，其可以在小偏置碰撞中减小变形，提高车身的刚性。

本实用新型的目的采用如下技术方案实现：

一种汽车车身结构，包括：A柱加强板和门槛加强板，

所述A柱加强板沿汽车车身的Z方向延伸，其下部连接于所述门槛加强板上；

所述门槛加强板沿汽车车身的X方向延伸，其包括门槛加强板前段和门槛加强板后段，所述门槛加强板前段的后侧连接于所述门槛加强板后段的前侧，所述门槛加强板前段的强度小于所述门槛加强板后段的强度。

进一步地，还包括A柱下支撑板，所述A柱下支撑板的上侧覆盖连接于所述A柱加强板，下侧与所述门槛加强板前段相连。

进一步地，所述A柱下支撑板位于汽车车身结构的前门洞下拐角处。

进一步地，所述A柱下支撑板的下侧与所述门槛加强板前段的上侧的连接位置限定形成有Y向增强部，所述Y向增强部在汽车车身的Y方向上朝外凸起。

进一步地，所述Y向增强部包括第一Y向增强部和第二Y向增强部，所述第一Y向增强部由所述A柱下支撑板限定形成，所述第二Y向增强部由所述门槛加强板前段限定形成。

进一步地，所述第一Y向增强部的末端与所述第二Y向增强部的末端相接，从而共同限定成所述Y向增强部。

进一步地，所述第一Y向增强部的一端贴近所述A柱加强板，另一端沿着汽车车身的Y方向向外伸出，且末端向下弯折，整体呈倒置的“L”型；所述第二Y向增强部的一端贴近所述A柱加强板，另一端沿着汽车车身的Y方向伸出，且末端向上弯折，整体呈正置的“L”型；所述第一Y向增强部的末端与所述第二Y向增强部的末端相接形成封闭的Y向增强部。

进一步地，还包括前门下铰链安装板，所述前门下铰链安装板的上部被所述A柱下支撑板和所述A柱加强板夹持固定在内，中部位于所述Y向增强部和A柱加强板之间，下部被所述门槛加强板前段和A柱加强板夹持固定在内。

进一步地，所述A柱加强板的边沿还设有定位扣，所述定位扣将以下部件的其中之一或任意组合的边沿包覆固定在内：

前门下铰链、A柱下支撑板、门槛加强板前段和门槛加强板后段。

进一步地，所述A柱加强板的下部同时与所述门槛加强板前段整体的上部、以及一部分所述门槛加强板后段一部分的上部相连。

本实用新型中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：

门槛加强板分为两部分，其中在汽车车身X向上靠前的门槛加强板前段的强度小于与之连接的门槛加强板后段，在碰撞时，由于更早接受碰撞力的门槛加强板前段的强度更低，在受到碰撞时可以通过变形吸收大部分能量，只有小部分能量会传递到门槛加强板后段。

解决了现有技术中一体式地门槛加强板在吸收大量碰撞能量时，要么强度过低损坏严重，无法起到防护作用；要么采用加强结构，成本过高且重量过大，且碰撞力被大量传递到驾乘舱和A柱加强板上，驾乘舱中人员容易受伤的问题。

因此，本实用新型中具备前软后硬的两段式门槛加强板的汽车车身结构，能够使得大量减少通过门槛加强板传递到驾乘舱的碰撞力，增强了驾乘人员的安全性，也降低了门槛加强板的制造成本和整车的重量。

附图说明

图1为本实用新型的一种汽车车身结构的正视示意图；

图2为本实用新型的一种汽车车身结构的后视示意图；

图3为图1中A－A处的剖视示意图；

图4为本实用新型中的A柱加强板的示意图；

图5为本实用新型中的门槛加强板前段的示意图；

图6为本实用新型中的后门槛加强板的示意图；

图7为本实用新型中的A柱下支撑板的示意图；

图8为本实用新型中的前门下铰链安装板的示意图；

图9为本实用新型的一种汽车车身结构的正视时受到碰撞时传力示意图。

具体实施方式

下面，结合附图以及具体实施方式，对本实用新型做进一步描述，需要说明的是，在不相冲突的前提下，以下描述的各实施例之间或各技术特征之间可以任意组合形成新的实施例。

在本申请的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”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申请和简化描述，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申请的限制。其中汽车车身X，Y和Z方向参照一般的通用标准，其中，汽车车身的X方向为汽车的车长方向，汽车车身的Y方向为汽车的车宽方向，汽车车身的Z方向为汽车的车高方向。

术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，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。在本申请的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上，或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能存在居中元件。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术术语和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本实用新型。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

图1至9示出了本实用新型的一种汽车车身结构，包括：A柱加强板1和门槛加强板2，

所述A柱加强板1沿汽车车身的Z方向延伸，其下部连接于所述门槛加强板2上；

所述门槛加强板2沿汽车车身的X方向延伸，其包括门槛加强板前段21和门槛加强板后段22，所述门槛加强板前段21的后侧连接于所述门槛加强板后段22的前侧，所述门槛加强板前段21的强度小于所述门槛加强板2后段的强度。

其中，在强度数值上，优选门槛加强板前段21的屈服强度550Mpa至730Mpa，门槛加强板后段22的屈服强度820Mpa至1180Mpa。屈服现象是指当应力超过弹性极限后，变形增加较快，此时除了产生弹性变形外，还产生部分塑性变形。当应力达到B点后，塑性应变急剧增加，曲线出现一个波动的小平台的现象。因此门槛加强板前段21和门槛加强板后段22的这一数值范围可以保证产生足够的强度差，门槛加强板前段21在受到撞击时出现足够的弹性变形和塑性变形。在材质方面，门槛加强板前段21优选HC550/980DP钢材质，门槛加强板后段22优选HC820/1180DP钢材质。

本实施例中的门槛加强板2分为两部分，其中在汽车车身X向上靠前的门槛加强板前段21的强度小于与之连接的门槛加强板后段22，在碰撞时，由于更早接受碰撞力的门槛加强板前段21的强度更低，在受到碰撞时可以通过变形吸收大部分能量，只有小部分能量会传递到门槛加强板后段22。

解决了现有技术中一体式地门槛加强板2在吸收大量碰撞能量时，要么强度过低损坏严重，无法起到防护作用；要么采用加强结构，成本过高且重量过重，且碰撞力被大量传递到驾乘舱和A柱加强板1上，驾乘舱中人员容易受伤的问题。

因此，本实施例中具备前软后硬的两段式门槛加强板2的汽车车身结构，能够使得大量减少通过门槛加强板2传递到驾乘舱的碰撞力，增强了驾乘人员的安全性，也降低了门槛加强板2的制造成本和整车的重量。

由于A柱加强板1与门槛加强板2相连处正好位于车门门洞的下拐角处，拐角接近90度的形状在受到撞击时属于应力集中的区域，容易在受力时使得A柱加强板1和门槛加强板前段21撞击分离。因此本实施例优选还包括A柱下支撑板3，所述A柱下支撑板3的上侧覆盖连接于所述A柱加强板1，下侧与所述门槛加强板前段21相连，A柱下支撑板3起到加固A柱加强板1和门槛加强板前段21连接的作用，使得整个前门洞框架受到撞击后不容易发生X向的变形，驾乘舱内的人员的安全性得到了进一步增强。

如图3的剖视图所示(为了更好地表示出不同的部件，每个部件之间没有严格紧贴相连，实际连接关系参照文字说明)，除了加强整体框架外，现有技术中的车身框架对于在小偏置碰撞中，汽车车身Y向上的变形，并没有足够有效的结构来防止。本实施例中的所述A柱下支撑板3的下侧与所述门槛加强板前段21的上侧的连接位置限定形成有Y向增强部4，所述Y向增强部4在汽车车身的Y方向上朝外凸起。这种在Y向上往外凸起的结构可以承担大量来自外侧的碰撞力，还能起到加强A柱下支撑板3和门槛加强板2连接结构的作用。

优选地，所述Y向增强部4包括第一Y向增强部31和第二Y向增强部211，所述第一Y向增强部31由所述A柱下支撑板3限定形成，所述第二Y向增强部211由所述门槛加强板前段21限定形成。使得A柱下支撑板3和门槛加强板前段21不但可以防止X向变形的作用，还能防止Y向变形，因而能够更好地防止整个门洞框架变形。

在此基础上，为了加强多个部件之间的整体协作性，使得Y向抗变形能力更强，所述第一Y向增强部31的末端与所述第二Y向增强部211的末端相接，从而共同限定成在汽车车身的Y方向上向外凸起的Y向增强部4，从而使得A柱下支撑板3和门槛加强板前段21两个部件连接后，在Y向和X向上均能具备更强的抗变形能力，整体门洞框架更加稳定。

具体地，所述第一Y向增强部31的一端贴近所述A柱加强板1，另一端沿着汽车车身的Y方向向外伸出，且末端向下弯折，整体呈倒置的“L”型；所述第二Y向增强部211的一端贴近所述A柱加强板1，另一端沿着汽车车身的Y方向伸出，且末端向上弯折，整体呈正置的“L”型；所述第一Y向增强部31的末端与所述第二Y向增强部211的末端相接形成封闭的Y向增强部4。倒置和正置的“L”型便于两个Y向增强部相连形成封闭的Y向增强部4，这种封闭的形状在受到Y向的冲击力时首先会起具备更好的支撑作用，在无法承受时，也具备更多的变形余量和变形空间，从而便于吸收能量，减小向下一部件传递的能力大小。

除上述结构之外，本实施例还包括前门下铰链安装板5，前门下铰链安装板5主要用于安装汽车前门的下铰链，在安装位置会形成整个A柱上最薄弱的位置。

本实施例中前门下铰链安装板5的一个优选方案为：所述前门下铰链安装板5的上部被所述A柱下支撑板3和所述A柱加强板1夹持固定在内，下部被所述门槛加强板前段21和A柱加强板1夹持固定在内，在前门下铰链安装板5的上、下部均形成三层重叠夹持固定的结构，能起到非常强力的抗冲击加强结构，使得此处在受到撞击时能够抵抗更大的力。

前门下铰链的另一个优选方案为：还包括前门下铰链安装板5，所述前门下铰链安装板5的上部被所述A柱下支撑板3和所述A柱加强板1夹持固定在内，中部位于所述Y向增强部4和A柱加强板1之间，下部被所述门槛加强板前段21和A柱加强板1夹持固定在内。其中，除了上下两部的三层重叠夹持固定结构外，中部的两侧分别为Y向增强部4和A柱加强板1，使得最薄弱的中部具有Y向支撑，从而很好地抵抗Y向变形。

为了进一步保证整个门洞框架的稳定性，本实施例优选所述A柱加强板1的边沿还设有定位扣11，所述定位扣11将以下部件的其中之一或任意组合的边沿包覆固定在内，包覆位置优选在车门门洞的下拐角处，：

前门下铰链、A柱下支撑板3、门槛加强板前段21和门槛加强板后段22。

优选定位扣11将上述所有部件的边沿包裹固定在内。

A柱加强板1的这种边沿包裹结构使得被包裹在内的部件不容易发生脱离和错位现象，即使受到较大的冲击，每个部件之间的连接关系和位置关系不容易发生改变，而不是被冲击后相互脱离，可以保持长时间多个部件共同抵抗冲击力，抵御冲击的效果更好。

在A柱加强板1与门槛加强板2的连接方式上，本实施例优选所述A柱加强板1的下部同时与所述门槛加强板前段21整体的上部、以及所述门槛加强板后段22一部分的上部相连。由于本实施例中的门槛加强板2被分成了两部分，因此在连接稳定上有所减弱，通过A柱加强板1同时连接两部分可以加强二者之间的连接，不容易脱离。此外，门槛加强板前段21为主要受力部件，与整个门槛加强板前段21连接便于分担碰撞力；而门槛加强板后段22较长，不便于连接整体，连接一部分也能起到固定连接的作用。

下面对本实施例中的汽车车身结构在受到小偏置碰撞时，碰撞力的传递路径做进一步说明：

如图9所示，在小偏执碰撞时，力首先从车身前端沿着X方向到达门槛加强板前段21上，由于门槛加强板前段21强度较低，成为软区，先吸收掉大部分的碰撞能量，只有小部分能量传递到后侧的门槛加强板后段22上，减小后侧驾乘舱受到的能量。同时，碰撞形成的Y向能量被Y向增强部4抵御，并通过A柱下支撑板3向下传递到下车体，降低A柱接收到的能量，减小A柱的损坏程度。

上述实施方式仅为本实用新型的优选实施方式，不能以此来限定本实用新型保护的范围，本领域的技术人员在本实用新型的基础上所做的任何非实质性的变化及替换均属于本实用新型所要求保护的范围。

Claims (10)

1.一种汽车车身结构，其特征在于，包括：A柱加强板和门槛加强板，

所述A柱加强板沿汽车车身的Z方向延伸，其下部连接于所述门槛加强板的上部；

所述门槛加强板沿汽车车身的X方向延伸，其包括门槛加强板前段和门槛加强板后段，所述门槛加强板前段的后侧连接于所述门槛加强板后段的前侧，所述门槛加强板前段的强度小于所述门槛加强板后段的强度。

2.如权利要求1所述的汽车车身结构，其特征在于，还包括A柱下支撑板，所述A柱下支撑板的上侧覆盖连接于所述A柱加强板，下侧与所述门槛加强板前段相连。

3.如权利要求2所述的汽车车身结构，其特征在于，所述A柱下支撑板位于汽车车身结构的前门洞下拐角处。

4.如权利要求2所述的汽车车身结构，其特征在于，所述A柱下支撑板的下侧与所述门槛加强板前段的上侧的连接位置限定形成有Y向增强部，所述Y向增强部在汽车车身的Y方向上朝外凸起。

5.如权利要求4所述的汽车车身结构，其特征在于，所述Y向增强部包括第一Y向增强部和第二Y向增强部，所述第一Y向增强部由所述A柱下支撑板限定形成，所述第二Y向增强部由所述门槛加强板前段限定形成。

6.如权利要求5所述的汽车车身结构，其特征在于，所述第一Y向增强部的末端与所述第二Y向增强部的末端相接，从而共同限定成所述Y向增强部。

7.如权利要求5所述的汽车车身结构，其特征在于，所述第一Y向增强部的一端贴近所述A柱加强板，另一端沿着汽车车身的Y方向向外伸出，且末端向下弯折，整体呈倒置的“L”型；所述第二Y向增强部的一端贴近所述A柱加强板，另一端沿着汽车车身的Y方向伸出，且末端向上弯折，整体呈正置的“L”型；所述第一Y向增强部的末端与所述第二Y向增强部的末端相接形成封闭的总Y向增强部。

8.如权利要求4至7任一项所述的汽车车身结构，其特征在于，还包括前门下铰链安装板，所述前门下铰链安装板的上部被所述A柱下支撑板和所述A柱加强板夹持固定在内，中部位于所述Y向增强部和A柱加强板之间，下部被所述门槛加强板前段和A柱加强板夹持固定在内。

9.如权利要求8所述的汽车车身结构，其特征在于，所述A柱加强板的边沿还设有定位扣，所述定位扣将以下部件的其中之一或任意组合的边沿包覆固定在内：

前门下铰链、A柱下支撑板、门槛加强板前段和门槛加强板后段。

10.如权利要求1所述的汽车车身结构，其特征在于，所述A柱加强板的下部同时与所述门槛加强板前段整体的上部、以及所述门槛加强板后段一部分的上部相连。

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