CN221090986U - 车身立柱、车身及车辆 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种车身立柱、车身及车辆，包括内板、加强板、加强件以及连接胶；内板与加强板连接，并围合形成容纳腔；加强件设置在容纳腔内，加强件包括本体和加强筋；本体具有相背设置的第一表面和第二表面，第一表面和第二表面中的一个上设有容纳槽，加强筋设置在容纳槽内，并将容纳槽分割成多个子空间；连接胶包括第一胶块、第二胶块以及第三胶块，第一胶块粘接在内板和第一表面之间，第二胶块和第三胶块粘接在加强板和第二表面之间，第二胶块和第三胶块分别位于容纳槽的两侧。本实用新型的设置即可以提高车身立柱的强度，又可以降低车身立柱的重量，而且这样还无需焊接，从而可以减少焊点数量，提高生产效率。

Description

车身立柱、车身及车辆

技术领域

本实用新型属于车身结构技术领域，尤其涉及一种车身立柱、车身及车辆。

背景技术

随着社会的发展，对车辆的安全性能的要求也越来越严格，其中，车身B柱等车身立柱对车辆的安全性能影响较大。对于车身B柱等车身立柱而言，其在承受顶压、侧碰载荷时，易发生折弯变形，这会使乘员的安全空间受到压缩，容易导致车内人员受到伤害。如何提高B柱等车身立柱的强度一直是研发人员的一个研究方向。

实用新型内容

本实用新型提供一种车身立柱、车身及车辆，旨在提高车身立柱的强度。

为了解决上述问题，一方面，本实用新型实施例提供一种车身立柱，包括内板、加强板、加强件以及连接胶；所述内板与所述加强板连接，并围合形成容纳腔；所述加强件设置在所述容纳腔内，所述加强件包括本体和加强筋；所述本体具有相背设置的第一表面和第二表面，所述第一表面和所述第二表面中的一个上设有容纳槽，所述加强筋设置在所述容纳槽内，并将所述容纳槽分割成多个子空间；所述连接胶包括第一胶块、第二胶块以及第三胶块，所述第一胶块粘接在所述内板和所述第一表面之间，所述第二胶块和所述第三胶块粘接在所述加强板和所述第二表面之间，所述第二胶块和所述第三胶块分别位于所述容纳槽的两侧。

可选的，所述加强筋为网格状加强筋；所述网格状加强筋的网孔的轴线沿着所述内板至所述加强板的方向延伸。

可选的，所述网格状加强筋具有第一区域和第二区域，所述第一区域的网孔的横截面面积小于所述第二区域的网孔横截面的面积。

可选的，所述内板和所述加强板沿着左右方向排布；所述第一区域位于所述第二区域的下方；所述加强筋还包括多个连接板，所述连接板的一端与所述第一区域连接，所述连接板的另一端与所述第二区域连接，多个所述连接板沿着前后方向间隔设置；所述第一区域的网孔为正六边形孔，所述第二区域的网孔为矩形孔；所述第二区域包括多个横板以及多个竖板，所述横板和所述竖板围成所述第二区域的网孔；所述横板沿着上下方向依次间隔排布，多个所述横板中包括最靠近所述第二区域的第一横板以及依次远离所述第一横板的多个第二横板；多个所述竖板中包括第一竖板和多个第二竖板；所述第一竖板与各所述第二横板均连接；所述第二竖板的一端连接于所述第一横板，所述第二竖板的另一端连接于与所述第一横板相邻的第二横板；多个所述第二竖板沿着前后方向间隔设置，所述第一竖板与相邻两个第二竖板之间的间隙相对；所述第一区域与所述本体围合形成多个第一孔，所述第二区域与所述本体围合形成多个第二孔，所述第一孔和所述第二孔均沿着所述左右方向延伸；所述第一孔的横截面的面积小于所述第二孔的横截面的面积。

可选的，所述本体包括第一连接板、第二连接板、第三连接板、第一侧板以及第二侧板；所述第一侧板和所述第二侧板前后间隔设置在所述第一连接板上，以围合形成所述容纳槽；所述第二连接板设置在所述第一侧板背离所述第一连接板的一端，并位于所述第一侧板背离所述第二侧板的一侧；所述第三连接板设置在所述第二侧板背离所述第一连接板的一端，并位于所述第二侧板背离所述第一侧板的一侧；所述第一胶块连接在所述第一连接板背离所述第二连接板的表面上；所述第二胶块连接在所述第二连接板背离所述第一连接板的表面上；所述第三胶块连接在所述第三连接板背离所述第一连接板的表面上。

可选的，所述第一表面和所述第二表面中的一个上设有内凹结构，所述容纳槽的底面与所述内凹结构对应的区域形成凸起结构。

可选的，所述本体和所述加强筋为一体成型结构。

可选的，所述车身立柱还包括连接件，所述加强件通过所述连接件连接所述内板和所述加强板中的至少一个。

可选的，所述本体为连续纤维增强树脂预浸料铺层模压结构，所述加强筋为长纤维增强树脂注塑结构、短切纤维增强树脂注塑结构以及高性能塑料注塑结构中的一种。

为了解决上述问题，一方面，本实用新型实施例还提供一种车身，包括上述任意一项所述的车身立柱。

为了解决上述问题，一方面，本实用新型实施例还提供一种车辆，包括上述车身。

在本实用新型实施例提供的车身立柱、车身及车辆中，相当于是在现有车身立柱内额外设置了加强件，通过加强件可以提高车身立柱的强度以及弯曲刚度。另外，在本体上设置容纳槽，并通过加强筋将容纳槽分割成多个子空间，这样即可以保证加强件的强度，又可以降低加强件的重量，进而降低车身立柱的重量，有利于采用该车身立柱的车身的轻量化设计。此外，填充胶层分成三个部分，以在第一表面和第二表面这两侧实现加强件连接内部和加强板，这样可以提高加强件与车身立柱其他结构的连接强度，而且，第二胶块和第三胶块分别位于容纳槽的两侧，填充胶层无需填充在容纳槽内即可保证加强件与加强板之间的连接强度，进而可以降低整个车身立柱的重量。

而且，通过本实施例的设置不用改变车身现有的钣金结构、不改变现有产线、不增加产线成本。而且通过胶粘方式实现加强件与其他零件的连接，无需焊接，从而可以减少焊点数量，提高生产效率。

附图说明

图1是本实用新型一实施例提供的车身立柱的内板的结构示意图；

图2是本实用新型一实施例提供的车身立柱的加强板的结构示意图；

图3是本实用新型一实施例提供的车身立柱的加强件的结构示意图；

图4是本实用新型一实施例提供的车身立柱的连接胶的结构示意图；

图5是本实用新型一实施例提供的加强件的本体的结构示意图；

图6是本实用新型一实施例提供的加强件的本体的剖面示意图；

图7是本实用新型一实施例提供的加强件的加强筋的结构示意图。

说明书中的附图标记如下：

1、内板；

2、加强板；

3、加强件；31、本体；311、第一表面；312、第二表面；313、容纳槽；314、第一连接板；315、第二连接板；316、第三连接板；317、第一侧板；318、第二侧板；319、内凹结构；32、加强筋；321、网孔；322、第一区域；323、第二区域；324、横板；325、竖板；326、第一横板；327、第二横板；328、第一竖板；329、第二竖板；330、连接板；

4、连接胶；41、第一胶块；42、第二胶块；43、第三胶块。

具体实施方式

为了使本实用新型所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步的详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

如图1至图7所示，在一实施例中，车身立柱包括内板1、加强板2、加强件3以及连接胶4；其中，内板1与加强板2连接，并围合形成容纳腔；加强件3设置在容纳腔内，加强件3包括本体31和加强筋32；本体31具有相背设置的第一表面311和第二表面312，第一表面311上设有容纳槽313，加强筋32设置在容纳槽313内；连接胶4包括第一胶块41、第二胶块42以及第三胶块43，第一胶块41粘接在内板1和加强板2中的一个和第一表面311之间，第二胶块42和第三胶块43均粘接在内板1和加强板2中的另一个和第二表面312之间，且第二胶块42和第三胶块43分别位于容纳槽313的两侧。

其中，车身立柱可以是A柱、B柱或者C柱等。当车身立柱应用于车辆以后，加强板2位于内板1的内侧。

与现有的车身立柱相比，本实施例的车身立柱额外设置了加强件3，通过加强件3可以提高车身立柱的强度以及弯曲刚度。另外，在本体31上设置容纳槽313，并通过加强筋32将容纳槽313分割成多个子空间，这样即可以保证加强件3的强度，又可以降低加强件3的重量，进而降低车身立柱的重量，有利于采用该车身立柱的车身的轻量化设计。此外，填充胶层分成三个部分，以在第一表面311和第二表面312这两侧实现加强件3连接内部和加强板2，这样可以提高加强件3与车身立柱其他结构的连接强度，而且，第二胶块42和第三胶块43分别位于容纳槽313的两侧，填充胶层无需填充在容纳槽313内即可保证加强件3与加强板2之间的连接强度，进而可以降低整个车身立柱的重量。

而且，本实施例相当于是在现有车身立柱的空腔内添加了加强件3，这样可以不用改变车身现有的钣金结构、不改变现有产线、不增加产线成本。而且通过胶粘方式实现加强件3与其他零件(即内板1和加强板2)的连接，无需焊接，从而可以减少焊点数量，提高生产效率。

在一实施例中，车身立柱为B柱，且第一表面311朝向内板1，第二表面312朝向加强板2。此时，第一胶块41粘接在第一表面311和内板1之间，第二胶块42和第三胶块43均粘接在第二表面312和加强板2之间。当车身立柱应用于车辆以后，第一表面311和第二表面312沿着左右方向排布。当然，在其他实施例中，第一表面311也可以是朝向加强板2，第二表面312朝向内板1。

在一实施例中，本体31为连续纤维增强树脂预浸料铺层模压结构，加强筋32为长纤维增强树脂注塑结构、短切纤维增强树脂注塑结构以及高性能塑料注塑结构中的一种。与采用钣金结构相比，本实施例的设置在兼顾加强件3结构性能的同时还可以降低加强件3的重量。另外，本实施例的设置还可以降低材料的成本。

另外，本体31和加强筋32可以是一体成型结构，比如，当本体31为连续纤维增强树脂预浸料铺层模压结构，加强筋32为长纤维增强树脂注塑结构、短切纤维增强树脂注塑结构以及高性能塑料注塑结构中的一种时，本体31和加强筋32可以采用模压本体31和注塑加强筋32一体成型的方式。这样可以解决连续纤维复合材料成型效率低、不可成型复杂结构的问题。

如图6所示，在一实施例中，本体31包括第一连接板314、第二连接板315、第三连接板316、第一侧板317以及第二侧板318；第一侧板317和第二侧板318间隔设置在第一连接板314上，以围合形成容纳槽313；第二连接板315设置在第一侧板317背离第一连接板314的一端，并位于第一侧板317背离第二侧板318的一侧；第三连接板316设置在第二侧板318背离第一连接板314的一端，并位于第二侧板318背离第一侧板317的一侧；第一胶块41连接在第一连接板314背离第二连接板315的表面上；第二胶块42连接在第二连接板315背离第一连接板314的表面上；第三胶块43连接在第三连接板316背离第一连接板314的表面上。即本体31大致呈“几”字形，这样即可以保证本体31的强度，又可以降低本体31的重量。

其中，第一侧板317和第二侧板318前后间隔设置，容纳槽313沿着上下方向延伸，并贯穿本体31。

如图5和图6所示，在一实施例中，第二表面312上设有内凹结构319，容纳槽313的底面与内凹结构319对应的区域形成有凸起结构。这相当于是容纳槽的底壁在第一表面一侧受力向内凹陷，以在第一表面上像侧内凹结构319，并在容纳槽313的底面上形成凸起结构。这样可以在重量相同的情况下，提高本体31的强度。其中，第二表面312即为第一连接板314背离第二连接板315的表面。

如图7所示，在一实施例中，加强筋32为网格状加强筋，这样加强筋32便可以将容纳槽313分割成多个子空间。其中，加强筋32和本体31组装后，网格状加强筋的每一个网孔321对应的区域都相当于是一个子空间。

在一实施例中，网孔321的轴向沿着内板1至外部的方向延伸。在车身立柱应用于车辆以后，加强筋32的网孔321的轴向可以是平行于左右方向。当车身立柱为B柱时，在顶压工况中，连续纤维增强复合材料的本体可承载Z向(即上下方向)传递的力，网格状加强筋可传递Y向(即左右方向)载荷，从而提高B柱的抗弯强度和刚度，避免B柱过早折弯；在侧碰工况中，网格状加强筋承受Y向压缩载荷和弯曲载荷，提升B柱的抗弯强度和刚度，从而增大乘员的安全空间，有效避免因车辆碰撞而导致的车内人员受到伤害。

在一实施例中，网格状加强筋具有第一区域322和第二区域323，其中，第一区域322的网孔321的横截面面积小于第二区域323的网孔的横截面的面积。通常情况下，网孔321的孔壁的厚度都是相同的，在此情况下，相同范围内，网孔321的横截面面积越小，网孔321越密集，加强件3的强度就越大、重量也越大。在本实施例中，第一区域322可以对应设置在车身立柱的易变形区域(即强度较低的区域)，第二区域323可以对应设置在车身立柱强度较高的区域，这样即可以保证车身立柱的强度，又可以降低车身立柱的重量。另外，第一区域322可以是位于第二区域323的下方。

在一实施例中，第一区域322的各网孔321的形状和尺寸可以是相同的，比如，第一区域322的各网孔321的横截面形状可以是正六边形，即第一区域的网孔为正六边形孔。第二区域323的各网孔321的形状和尺寸可以是相同的，比如，第二区域323的各网孔321的横截面形状可以是矩形，即第二区域的网孔为矩形孔。当然，在其他实施例中，第一区域322和第二区域323内的各网孔321的形状、尺寸等也都可以根据实际需求进行设计。

如图7所示，第二区域323包括多个横板324以及多个竖板325，横板324和竖板325围成第二区域323的网孔；横板324沿着上下方向依次间隔排布，多个横板324中包括最靠近第二区域323的第一横板326以及依次远离第一横板326的多个第二横板327；多个竖板325中包括第一竖板328和多个第二竖板329；第一竖板328与各第二横板327均连接；第二竖板329的一端连接于第一横板326，第二竖板329的另一端连接于与第一横板326相邻的第二横板327；多个第二竖板329沿着前后方向间隔设置，第一竖板328与相邻两个第二竖板329之间的间隙相对；这样设置可以在保证传力性能的基础上提高加强筋的强度。其中，横板324的厚度方向平行于上下方向，竖板325的厚度方向平行于前后方向。

其中，第一竖板328的数量可以是一个也可以是多个，当第一竖板328的数量为多个时，各第一竖板328沿着前后方向间隔设置。

在一实施例中，第一区域322与本体围合形成多个第一孔，第二区域323与本体围合形成多个第二孔，第一孔和第二孔均沿着左右方向延伸；第一孔的横截面的面积小于第二孔的横截面的面积。

在实际场景中，第一区域322中位于边缘的网孔为不完整的网孔(定义该不完整的网孔为第一缺口)，第一缺口相当于是一网孔被一平行于其轴线的平面切除了一部分，加强件组装后，第一区域322的边缘与本体31连接，这样第一缺口处便被围成了第一孔。同样的，第二区域323中位于边缘的网孔为不完整的网孔(定义该不完整的网孔为第二缺口)，加强件组装后，第二区域323的边缘与本体31连接，这样第二缺口处便被围成了第二孔。

如图7所示，在一实施例中，内板1和所加强板2沿着左右方向排布；第一区域322位于第二区域323的下方；加强筋还包括多个连接板330，连接板330的一端与第一区域322连接，连接板330的另一端与第二区域323连接，多个连接板330沿着前后方向间隔设置；其中，连接板330的厚度方向平行于前后方向。这样可以将第一区域322和第二区域323拉开一定距离，方便加强筋的制备，而且通过多个连接板330的设置，也可以保证加强筋的强度，并利于力在第一区域322和第二区域323之间传递。

在一实施例中，车身立柱还包括连接件，加强件3通过连接件连接内板1和加强板2中的至少一个。组装时，先在本体31上设置相应的膨胀结构胶，然后通过连接件将加强件3连预固定在相应的位置。当内板1和加强板2组装完成以后，可以通过电泳烘烤的方式使膨胀结构胶发泡，进而实现将B柱内板1、加强件3、B柱加强板2胶接在一起。

另外，膨胀结构胶分别占据在第一表面311和第二表面312上，具体的，膨胀结构胶可以分为三部分，分别为第一部分结构胶、第二部分结构胶以及第三部分结构胶，其中，第一部分结构胶设置在第一连接板314背离第二连接板315的表面上、第二部分结构胶设置在第二连接板315背离第一连接板314的表面上、第三部分结构胶设置在第三连接板316背离第一连接板314的表面上。电泳烘烤后，第一部分结构胶发泡胶形成第一胶块41、第二部分结构胶发泡形成第二胶块42，第三部分结构胶发泡形成第三胶块43。

在电泳烘烤之前，膨胀结构胶与内板1间隔一定距离，比如3mm；其中，当第一连接板314位于第二连接板315背离加强板2的一侧时，膨胀结构胶与内板1间隔一定距离实际上是指第一部分结构胶与内板1之间的间隔一定距离。这样方便电泳流流通，后续第一部分结构胶发泡后可以填充该间距，使得形成的第一胶块41可以粘接第一连接板314和内板1。

在电泳烘烤之前，膨胀结构胶与加强板2也间隔一定距离，比如3mm。其中，当第一连接板314位于第二连接板背离加强板2的一侧时，膨胀结构胶与加强板2间隔一定距离实际上是指第二部分结构胶与加强板之间间隔一定距离，且第三部分结构胶与加强板之间也间隔一定距离。这样方便电泳流流通，后续膨胀结构胶发泡后可以填充该间距，使得形成的第二胶块42可以粘接第二连接板315和加强板2，并使得形成的第三胶块43可以粘接第三连接板316和加强板2。

其中，连接件可以是螺栓，此时加强件3上可以是设有连接通孔，内板1(和/或加强板2)上设有螺纹孔，连接件从连接通孔处穿过加强件3以后与螺纹孔螺纹配合，便可以实现将加强件3连接在内板1(和/或加强板2)上。此场景中，连接通孔、连接件以及螺纹孔的数量都可以是两个，其中一个螺纹孔设置在内板1上，另一个螺纹孔设置在加强板2上，两个连接件分别从两个连接通孔处穿过后在与相应的螺纹孔配合，便可以实现加强件3通过连接件连接内板1和加强板2。其中，一个连接通孔设置在加强筋32上，另一个连接通孔包括第一段通孔和第二段通孔，第一段通孔和第二段通孔相对连通，其中，第一段通孔位于加强筋32上，第二段通孔位于本体31上。

当然，连接件也可以采用其他设置，比如，连接件可以是加强件3上的卡扣结构，此时，内板1(和/或加强板2)上设有卡孔，卡扣结构伸入并卡在卡孔内，便可以实现加强件3在内板1(和/或加强板2)上的连接。

应当理解的是，上述相应设置也可以采用其他方式进行替换，比如：

在其他实施例中，容纳槽也可以是设置在第二表面上，此时，内凹结构设置在第一表面上，容纳槽的底面与内凹结构对应的区域也会形成凸起结构。

本实用新型实施例还提供一种车身，该车身包括上述任意一实施例所述的车身立柱。

本实用新型实施例还提供一种车辆，该车辆包括上述车身。这样可以提高立柱的抗弯曲能力，进而提高车辆的安全性能，同时，这样还可以减轻车辆重量，利于节能减排。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (11)

1.一种车身立柱，其特征在于，包括内板、加强板、加强件以及连接胶；

所述内板与所述加强板连接，并围合形成容纳腔；

所述加强件设置在所述容纳腔内，所述加强件包括本体和加强筋；

所述本体具有相背设置的第一表面和第二表面，所述第一表面和所述第二表面中的一个上设有容纳槽，所述加强筋设置在所述容纳槽内，并将所述容纳槽分割成多个子空间；

所述连接胶包括第一胶块、第二胶块以及第三胶块，所述第一胶块粘接在所述内板和所述第一表面之间，所述第二胶块和所述第三胶块粘接在所述加强板和所述第二表面之间，所述第二胶块和所述第三胶块分别位于所述容纳槽的两侧。

2.根据权利要求1所述的车身立柱，其特征在于，所述加强筋为网格状加强筋；

所述网格状加强筋的网孔的轴线沿着所述内板至所述加强板的方向延伸。

3.根据权利要求2所述的车身立柱，其特征在于，所述网格状加强筋具有第一区域和第二区域，所述第一区域的网孔的横截面面积小于所述第二区域的网孔的横截面的面积。

4.根据权利要求3所述的车身立柱，其特征在于，所述内板和所述加强板沿着左右方向排布；所述第一区域位于所述第二区域的下方；

所述加强筋还包括多个连接板，所述连接板的一端与所述第一区域连接，所述连接板的另一端与所述第二区域连接，多个所述连接板沿着前后方向间隔设置；

所述第一区域的网孔为正六边形孔，所述第二区域的网孔为矩形孔；

所述第二区域包括多个横板以及多个竖板，所述横板和所述竖板围成所述第二区域的网孔；

所述横板沿着上下方向依次间隔排布，多个所述横板中包括最靠近所述第二区域的第一横板以及依次远离所述第一横板的多个第二横板；

多个所述竖板中包括第一竖板和多个第二竖板；

所述第一竖板与各所述第二横板均连接；

所述第二竖板的一端连接于所述第一横板，所述第二竖板的另一端连接于与所述第一横板相邻的第二横板；

多个所述第二竖板沿着前后方向间隔设置，所述第一竖板与相邻两个第二竖板之间的间隙相对；

所述第一区域与所述本体围合形成多个第一孔，所述第二区域与所述本体围合形成多个第二孔，所述第一孔和所述第二孔均沿着所述左右方向延伸；所述第一孔的横截面的面积小于所述第二孔的横截面的面积。

5.根据权利要求1所述的车身立柱，其特征在于，所述本体包括第一连接板、第二连接板、第三连接板、第一侧板以及第二侧板；

所述第一侧板和所述第二侧板前后间隔设置在所述第一连接板上，以围合形成所述容纳槽；

所述第二连接板设置在所述第一侧板背离所述第一连接板的一端，并位于所述第一侧板背离所述第二侧板的一侧；

所述第三连接板设置在所述第二侧板背离所述第一连接板的一端，并位于所述第二侧板背离所述第一侧板的一侧；

所述第一胶块连接在所述第一连接板背离所述第二连接板的表面上；

所述第二胶块连接在所述第二连接板背离所述第一连接板的表面上；

所述第三胶块连接在所述第三连接板背离所述第一连接板的表面上。

6.根据权利要求1所述的车身立柱，其特征在于，所述第一表面和所述第二表面中的一个上设有内凹结构，所述容纳槽的底面与所述内凹结构对应的区域形成凸起结构。

7.根据权利要求1所述的车身立柱，其特征在于，所述本体和所述加强筋为一体成型结构。

8.根据权利要求1所述的车身立柱，其特征在于，所述车身立柱还包括连接件，所述加强件通过所述连接件连接所述内板和所述加强板中的至少一个。

9.根据权利要求1至8任一项所述的车身立柱，其特征在于，所述本体为连续纤维增强树脂预浸料铺层模压结构，所述加强筋为长纤维增强树脂注塑结构、短切纤维增强树脂注塑结构以及高性能塑料注塑结构中的一种。

10.一种车身，其特征在于，包括权利要求1-9任意一项所述的车身立柱。

11.一种车辆，其特征在于，包括权利要求10所述的车身。