CN218786027U - 一种提升车身扭转刚度优化结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于汽车结构技术领域，尤其涉及一种提升车身扭转刚度优化结构，包括车身D柱、顶棚后横梁、车身后围板及车身侧围，车身D柱包括三通件、下内板、支撑板及轮罩后补板，三通件包括上外板和上内板，上内板和下内板形成加强腔体，上外板连接车身侧围的外板、顶棚后横梁的外板及下内板，上内板连接车身侧围的内板、顶棚后横梁的内板及下内板，车身侧围外板与与下内板形成D柱腔体，支撑板和轮罩后补板均用于连接车身侧围外板和下内板；与现有技术相比，本实用新型增加较小重量，可实现车身整体扭转刚度性能大幅提升，有利于实现车身轻量化，可广泛应用于白车身的优化设计。

Description

一种提升车身扭转刚度优化结构

技术领域

本实用新型涉及汽车结构技术领域，更具体地说，它涉及一种提升车身扭转刚度优化结构。

背景技术

由于汽车技术的不断进步以及人们生活水平的逐渐提高，人们对于汽车的使用性能提出了更高的要求。汽车的NVH性能是汽车产品各主要性能中重要的性能指标之一，因此整车厂对于新开发车型的NVH性能非常重视。在开发设计过程中性能的提升需要经过多次的结构优化设计，从而使之达到或超过竞品车的NVH性能水平，以提高市场竞争力。

车身结构的整体刚度对于提升整车的NVH性能至关重要。白车身的扭转刚度是衡量车身设计的一个重要指标，车身结构的合理设计不仅仅能提高NVH性能，对于提高整车的其它各方面性能均具有非常重要的意义。在优化车身结构提高扭转刚度时，往往因为对于重点影响扭转刚度的局部结构定位不准或者因设计时存在的一些偏差，使得最终的车身设计结构得不到较好的扭转刚度结果，从而一定程度上影响整车的性能。

影响白车身扭转刚度的重点位置一般是前悬架车身安装局部结构以及车身后部的D环结构；车身的D环结构不仅仅对于扭转刚度影响较大，同时对于车身弯曲刚度以及尾门开口变形量都有直接关系；D环结构由于涉及到顶棚、侧围、D柱以及后围，因此对各组件间的搭接位置进行结构优化设计，可以明显提升车身扭转刚度。

实用新型内容

针对现有技术存在的不足，本实用新型的目的在于提供一种提升车身扭转刚度优化结构，即白车身D环优化结构，其通过将D柱的上半部分结构由对应的各分总成边界通过焊点对搭接边进行均匀连接，优化设计为一种三通件结构连接；将D柱的下半部分结构通过腔体内增加L型撑板及轮罩后补板，加强车身侧围与D柱连接关系，以及优化D柱结构特征，从而提升白车身扭转刚度。

为实现上述目的，本实用新型提供了如下技术方案：

一种提升车身扭转刚度优化结构，包括车身D柱、顶棚后横梁、车身后围板及车身侧围，车身D柱包括三通件、下内板、支撑板及轮罩后补板，三通件包括上外板和上内板，上内板和下内板形成加强腔体，上外板连接车身侧围的外板、顶棚后横梁的外板及下内板，上内板连接车身侧围的内板、顶棚后横梁的内板及下内板，车身侧围外板与与下内板形成D柱腔体，支撑板和轮罩后补板均用于连接车身侧围外板和下内板。

进一步的，上外板和车身侧围的外板、顶棚后横梁的外板及下内板的连接处分别与上内板和车身侧围的内板、顶棚后横梁的内板及下内板的连接处相互错开。

进一步的，上内板上开有减重孔。

进一步的，上外板与车身侧围的外板、顶棚后横梁的外板及下内板均通过焊点均匀连接；上内板与车身侧围的内板、顶棚后横梁的内板及下内板均通过焊点均匀连接。

进一步的，支撑板和轮罩后补板均置于车身D柱的下部。

进一步的，支撑板呈L状。

通过采用上述技术方案，本实用新型的有益效果为：

1、本实用新型由于是针对白车身的局部结构优化，所以除了提高车身扭转刚度，对于车身的弯曲刚度、背门开口变形量以及强度相关的背门撕裂等相关的性能指标项均有一定的正向优化作用；局部小板件优化设计，得到较大程度的性能提升，有利于车身轻量化目标的实现，降低成本；

2、三通件结构内外板之间可形成加强腔体，车身受力产生扭转时实现力的各向传导，分散局部应力，避免接头位置能量集中；

3、D柱下部通过支撑板和轮罩后补板加强与周边大板件的连接，避免受力时应力集中，从而提升车身整体扭转刚度；

4、本实用新型满足各种车型车身扭转刚度的优化设计方向需求，其结构优化简单，同时方便更新板件再计算刚度结果，时间短，效率高，通过少量板件更新可实现较大性能提升；更新板件较小，且均设计有减重孔特征，不会造成车身重量较大变化，便于实现车身轻量化。

附图说明

图1为本实用新型的车身后部结构分散图

图2为本实用新型的车身后部结构图

图3为本实用新型D柱上三通件外板局部结构图

图4为本实用新型D柱上三通件内板局部结构图

图5为本实用新型D柱下板件及周边板件结构图

图中：1、D柱上外板；2、上内板；3、上内板；4、支撑板；5、轮罩后补板；6、车身侧围的内板；7、顶棚后横梁的内板；8、后围板；9、弧形铰链加强板；10、顶棚后横梁的外板；11、车身侧围的外板。

实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，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做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。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“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实用新型和简化描述，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实用新型的限制。

如图1、2所示，车身扭转刚度的优化结构包括三通件、车身侧围的内板6、顶棚后横梁的内板7、后围板8、支撑板4、轮罩后补板5及弧形铰链加强板9，三通件由上内板1和上外板2构成。

如图3所示，D柱上三通件的上外板1通过焊点与顶棚后横梁的外板10、车身侧围的外板11、下内板3连接，通过弧形铰链加强板9与上内板1产生连接，同时实现尾门上铰链的安装。

如图4所示，D柱上三通件的上内板2通过焊点与车身侧围的内板6、顶棚后横梁的内板7、下内板3实现连接，同时上内板1与上外板2之间形成加强腔体结构，增加局部刚强度，有利于实现分散受力，避免应力在顶端观重位置集中，破坏局部结构；

如图5所示，下内板3通过焊点与车身后围板8、L型支撑板4、轮罩后补板5实现连接，从而使得加强D柱与侧围的连接对于尾门洞口扭转变形也能起到很大的抑制作用，从而提升整体性能，同时减重孔特征的设计，有助于性能提升的同时，兼顾到整车轻量化需求。

车身在受到施加在前悬架车身安装位置的加载力时，由于车身底部受到一定的约束作用，因此D环结构会产生相应的扭转变形，尾门洞口的四角位置是应力最集中的位置；

优化后的顶部位置三通件结构上内板1和上外板2由于形成了加强腔体结构，会将受到的集中应力分散传递到周边大板件，从而降低集中应力；下内板3通过L型支撑板5以及轮罩后补板4与侧围大板件增加了连接，增加了受力时的力的传递路径，将力分散传递到车身侧围以及车身后围板8，由于增加的L型撑板是拐角板，更好地实现了D柱与侧围的局部力的传递；通过对D环结构的优化设计，车身的整体刚度得到了加强。

本实用新型是在原有的基础结构上进行的局部优化，可操作性比较强，易于实现结构更新；D柱下部增加的支撑板4和轮罩后补板5均为较小结构，在不削减性能的同时均设计有减重孔，实现了车身轻量化的设计理念，节约材料和成本；

三通件以及增加板件的大小、位置和料厚均可根据实际车型体现的效果进行调整，以达到最优效果；本实用新型相较于现有技术，扭转刚度由11261N·m/deg提升到了12290N·m/deg，增加了约9%的刚度值，实现了扭转刚度的大幅提升，同时对于其它车身相关性能均有不同程度的优化作用。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，本领域的技术人员在本实用新型技术方案范围内进行通常的变化和替换都应包含在本实用新型的保护范围内。

Claims (6)

1.一种提升车身扭转刚度优化结构，包括车身D柱、顶棚后横梁、车身后围板及车身侧围，其特征在于，

所述车身D柱包括三通件、下内板、支撑板及轮罩后补板，三通件包括上外板和上内板，上内板和下内板形成加强腔体，

所述上外板连接车身侧围的外板、顶棚后横梁的外板及下内板，

所述上内板连接车身侧围的内板、顶棚后横梁的内板及下内板，

所述车身侧围外板与下内板形成D柱腔体，支撑板和轮罩后补板均用于连接车身侧围外板和下内板。

2.根据权利要求1所述的一种提升车身扭转刚度优化结构，其特征在于，所述上外板和车身侧围的外板、顶棚后横梁的外板及下内板的连接处分别与上内板和车身侧围的内板、顶棚后横梁的内板及下内板的连接处相互错开。

3.根据权利要求2所述的一种提升车身扭转刚度优化结构，其特征在于，所述上内板上开有减重孔。

4.根据权利要求2所述的一种提升车身扭转刚度优化结构，其特征在于，

所述上外板与车身侧围的外板、顶棚后横梁的外板及下内板均通过焊点均匀连接；

所述上内板与车身侧围的内板、顶棚后横梁的内板及下内板均通过焊点均匀连接。

5.根据权利要求1所述的一种提升车身扭转刚度优化结构，其特征在于，所述支撑板和轮罩后补板均置于车身D柱的下部。

6.根据权利要求5所述的一种提升车身扭转刚度优化结构，其特征在于，所述支撑板呈L状。

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