本發(fā)明涉及汽車車身，尤其涉及汽車車身中的一種偏置碰高安全性的A柱結(jié)構(gòu)。

背景技術(shù)：

A柱是車身的重要骨架，它做為車身的主要連接件和結(jié)構(gòu)件之一，既要提供前門、前門限位器、儀表板橫梁、前輪罩加強(qiáng)件等安裝支撐又要承載和傳遞車身的垂直力和縱向力，其結(jié)構(gòu)對(duì)整車剛度、強(qiáng)度以及安全性有直接影響。通常A柱結(jié)構(gòu)由側(cè)圍外板、門檻外板、A柱下加強(qiáng)板、前門限位器加強(qiáng)板、鉸鏈加強(qiáng)板和前側(cè)板組成，傳統(tǒng)的A柱結(jié)構(gòu)如圖1所示，包括側(cè)圍外板101、門檻外板102、A柱下加強(qiáng)板103、前門限位器加強(qiáng)板104、前門鉸鏈下加強(qiáng)板105、前側(cè)板106、前門鉸鏈上加強(qiáng)板107，該結(jié)構(gòu)在強(qiáng)度和安全性方向存在以下缺點(diǎn)：

1)、側(cè)圍總成與前車體焊接后位于A柱腔體內(nèi)部的鉸鏈加強(qiáng)板由于點(diǎn)焊焊槍無(wú)法接近，難與前側(cè)板連接形成有效支撐，結(jié)構(gòu)的連接強(qiáng)度被削弱了（如圖2、3所示）。

2)、A柱中部前門限位器加強(qiáng)板僅對(duì)安裝點(diǎn)局部起到了加強(qiáng)作用，與腔體內(nèi)壁其它面沒(méi)有連接，造成A柱腔體較弱，在發(fā)生碰撞時(shí)難以抵御和分散縱梁傳導(dǎo)的沖擊力，加大了A柱變形量（如圖4、5所示）；

3)、A柱下部門檻做為主要的縱向力傳遞路徑，傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)A柱加強(qiáng)板與門檻外板搭接接頭在此中斷不僅降低了接頭強(qiáng)度，同時(shí)使傳力路徑中斷（如圖6所示）；

4）、傳統(tǒng)的A柱結(jié)構(gòu)鉸鏈下加強(qiáng)板為開口設(shè)計(jì)下端沒(méi)有與門檻外板發(fā)生連接，降低了接頭強(qiáng)度，增大了碰撞后的變形量；

5）、A柱上鉸鏈加強(qiáng)板與前艙上邊梁存在一定落差，導(dǎo)致碰撞發(fā)生后傳力路徑不順暢，使A柱上部應(yīng)力集中易過(guò)早潰縮（如圖7所示）。

由于傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)存在的以上問(wèn)題增加了A柱區(qū)域在偏置碰撞時(shí)侵入超標(biāo)所產(chǎn)生的安全風(fēng)險(xiǎn)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為了解決現(xiàn)有技術(shù)中的問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種偏置碰高安全性的A柱結(jié)構(gòu)。

本發(fā)明提供了一種偏置碰高安全性的A柱結(jié)構(gòu)，包括上鉸鏈加強(qiáng)板、前門限位器加強(qiáng)板、下鉸鏈加強(qiáng)板、A柱下加強(qiáng)板、門檻外板、門檻外板前加強(qiáng)板、側(cè)圍外板和前側(cè)板焊合件，其中，所述A柱下加強(qiáng)板設(shè)置在所述側(cè)圍外板上，所述門檻外板與所述側(cè)圍外板的底部連接，所述上鉸鏈加強(qiáng)板、前門限位器加強(qiáng)板、下鉸鏈加強(qiáng)板、門檻外板前加強(qiáng)板分別設(shè)置在所述A柱下加強(qiáng)板上，所述前側(cè)板焊合件分別門檻外板、A柱下加強(qiáng)板連接，所述上鉸鏈加強(qiáng)板、前門限位器加強(qiáng)板、下鉸鏈加強(qiáng)板、門檻外板前加強(qiáng)板分別位于所述A柱下加強(qiáng)板、前側(cè)板焊合件之間。

作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述上鉸鏈加強(qiáng)板通過(guò)螺栓與所述前側(cè)板焊合件連接，所述上鉸鏈加強(qiáng)板與所述前側(cè)板焊合件圍合成形一個(gè)閉合腔體。

作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述A柱下加強(qiáng)板上設(shè)有A柱腔體，所述上鉸鏈加強(qiáng)板位于所述A柱腔體內(nèi)，所述A柱下加強(qiáng)板、上鉸鏈加強(qiáng)板、前側(cè)板焊合件為三層板焊接，所述A柱下加強(qiáng)板、上鉸鏈加強(qiáng)板為兩層板焊接。

作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述前門限位器加強(qiáng)板連接到所述A柱下加強(qiáng)板的A柱腔體的中段，所述前門限位器加強(qiáng)板、A柱下加強(qiáng)板為兩層板焊接。

作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述門檻外板前加強(qiáng)板的前端部分分別與所述側(cè)圍外板、A柱下加強(qiáng)板通過(guò)點(diǎn)焊連接，所述門檻外板前加強(qiáng)板的中間部分與所述A柱下加強(qiáng)板的下端、門檻外板通過(guò)點(diǎn)焊連接。

作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述下鉸鏈加強(qiáng)板的四周折彎形成翻邊，所述翻邊為閉合框，所述翻邊分別與所述門檻外板、門檻外板前加強(qiáng)板通過(guò)點(diǎn)焊連接。

作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述A柱結(jié)構(gòu)包括A柱門洞，所述A柱下加強(qiáng)板的下端延長(zhǎng)到A柱門洞的拐角才截止。

作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述A柱下加強(qiáng)板的下端分別與所述門檻外板、前側(cè)板焊合件通過(guò)點(diǎn)焊連接。

作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述A柱結(jié)構(gòu)包括前艙上邊梁，所述上鉸鏈加強(qiáng)板與所述括前艙上邊梁的高度相等。

本發(fā)明的有益效果是：通過(guò)上述方案，優(yōu)化了側(cè)圍總成與前車體總成在A柱區(qū)域的連接，提高了連接強(qiáng)度。

附圖說(shuō)明

圖1是傳統(tǒng)A柱結(jié)構(gòu)的示意圖。

圖2是傳統(tǒng)A柱結(jié)構(gòu)的前門上鉸鏈加強(qiáng)板的示意圖。

圖3是圖2的剖面圖A-A。

圖4是傳統(tǒng)A柱結(jié)構(gòu)的前門限位器加強(qiáng)板的示意圖。

圖5是圖4的局部放大圖Ⅰ。

圖6是圖2的剖面圖B-B。

圖7是傳統(tǒng)A柱結(jié)構(gòu)的力傳遞示意圖。

圖8是本發(fā)明一種偏置碰高安全性的A柱結(jié)構(gòu)的示意圖。

圖9是本發(fā)明一種偏置碰高安全性的A柱結(jié)構(gòu)的上鉸鏈加強(qiáng)板在A柱腔體內(nèi)的焊接示意圖。

圖10是本發(fā)明一種偏置碰高安全性的A柱結(jié)構(gòu)的上鉸鏈加強(qiáng)板的示意圖。

圖11是圖10的剖面圖C-C。

圖12是本發(fā)明一種偏置碰高安全性的A柱結(jié)構(gòu)的前門限位器加強(qiáng)板的示意圖。

圖13是圖12的局部放大圖Ⅱ。

圖14是本發(fā)明一種偏置碰高安全性的A柱結(jié)構(gòu)的A柱下加強(qiáng)板的示意圖。

圖15是圖14的剖面圖D-D。

圖16是圖14是剖面圖E-E。

圖17是本發(fā)明一種偏置碰高安全性的A柱結(jié)構(gòu)的下鉸鏈加強(qiáng)板的示意圖。

圖18是本發(fā)明一種偏置碰高安全性的A柱結(jié)構(gòu)的下鉸鏈加強(qiáng)板的翻邊的示意圖。

圖19是圖17的剖面圖F-F。

圖20是本發(fā)明一種偏置碰高安全性的A柱結(jié)構(gòu)的力傳遞示意圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖說(shuō)明及具體實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步說(shuō)明。

圖8至圖20中的附圖標(biāo)號(hào)為：上鉸鏈加強(qiáng)板1；前門限位器加強(qiáng)板2；下鉸鏈加強(qiáng)板3；A柱下加強(qiáng)板4；門檻外板5；門檻外板前加強(qiáng)板6；側(cè)圍外板7；前側(cè)板焊合件8；螺栓9。

如圖8至圖20所示，一種偏置碰高安全性的A柱結(jié)構(gòu)（偏置碰又稱為偏置碰撞），包括上鉸鏈加強(qiáng)板1、前門限位器加強(qiáng)板2、下鉸鏈加強(qiáng)板3、A柱下加強(qiáng)板4、門檻外板5、門檻外板前加強(qiáng)板6、側(cè)圍外板7和前側(cè)板焊合件8，其中，所述A柱下加強(qiáng)板4設(shè)置在所述側(cè)圍外板7上，所述門檻外板5與所述側(cè)圍外板7的底部連接，所述上鉸鏈加強(qiáng)板1、前門限位器加強(qiáng)板2、下鉸鏈加強(qiáng)板3、門檻外板前加強(qiáng)板6分別設(shè)置在所述A柱下加強(qiáng)板4上，所述前側(cè)板焊合件8分別門檻外板5、A柱下加強(qiáng)板4連接，所述上鉸鏈加強(qiáng)板1、前門限位器加強(qiáng)板2、下鉸鏈加強(qiáng)板3、門檻外板前加強(qiáng)板6分別位于所述A柱下加強(qiáng)板4、前側(cè)板焊合件8之間。

如圖8至圖20所示，所述上鉸鏈加強(qiáng)板1通過(guò)螺栓9與所述前側(cè)板焊合件8連接，所述上鉸鏈加強(qiáng)板1與所述前側(cè)板焊合件8圍合成形一個(gè)閉合腔體。

如圖8至圖20所示，所述A柱下加強(qiáng)板4上設(shè)有A柱腔體，所述上鉸鏈加強(qiáng)板1位于所述A柱腔體內(nèi)，所述A柱下加強(qiáng)板4、上鉸鏈加強(qiáng)板1、前側(cè)板焊合件8為三層板焊接，所述A柱下加強(qiáng)板4、上鉸鏈加強(qiáng)板1為兩層板焊接。

如圖8至圖20所示，所述前門限位器加強(qiáng)板2連接到所述A柱下加強(qiáng)板4的A柱腔體的中段，所述前門限位器加強(qiáng)板2、A柱下加強(qiáng)板4為兩層板焊接。

如圖8至圖20所示，所述門檻外板前加強(qiáng)板6的前端部分分別與所述側(cè)圍外板7、A柱下加強(qiáng)板4通過(guò)點(diǎn)焊連接，所述門檻外板前加強(qiáng)板6的中間部分與所述A柱下加強(qiáng)板4的下端、門檻外板7通過(guò)點(diǎn)焊連接。

如圖8至圖20所示，所述下鉸鏈加強(qiáng)板3的四周折彎形成翻邊，所述翻邊為閉合框，所述翻邊分別與所述門檻外板5、門檻外板前加強(qiáng)板6通過(guò)點(diǎn)焊連接。

如圖8至圖20所示，所述A柱結(jié)構(gòu)包括A柱門洞，所述A柱下加強(qiáng)板4的下端延長(zhǎng)到A柱門洞的拐角才截止。

如圖8至圖20所示，所述A柱下加強(qiáng)板4的下端分別與所述門檻外板5、前側(cè)板焊合件8通過(guò)點(diǎn)焊連接。

如圖8至圖20所示，所述A柱結(jié)構(gòu)包括前艙上邊梁，所述上鉸鏈加強(qiáng)板1與所述括前艙上邊梁的高度相等。

本發(fā)明提供的一種偏置碰高安全性的A柱結(jié)構(gòu)具有以下特點(diǎn)：

1）、優(yōu)化了上鉸鏈加強(qiáng)板1與前側(cè)板焊合件8的連接結(jié)構(gòu)，在上鉸鏈加強(qiáng)板1上設(shè)計(jì)兩個(gè)焊接螺母的翻邊，當(dāng)側(cè)圍總成與前車體總成拼焊后在前側(cè)板焊合件8上通過(guò)螺栓9連接(如圖9-11所示)，從而使A柱腔體內(nèi)的上鉸鏈加強(qiáng)板1與前側(cè)板焊合件8形成一個(gè)四面都連接的閉合腔體，有效提高了A柱上部的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度和穩(wěn)定性（如圖9-11所示）。

2)、通過(guò)優(yōu)化前門限位器加強(qiáng)板2，將前門限位器加強(qiáng)板2延長(zhǎng)并通過(guò)點(diǎn)焊連接到A柱空腔的另外兩個(gè)面，從而支撐起A柱中段空腔，提高其強(qiáng)度降低碰撞后A柱的變形量（如圖12－13所示）。

3）、在門檻外板5前端增加一塊門檻外板前加強(qiáng)板6，優(yōu)化A柱下接頭區(qū)域零件搭接，具體方案為：門檻外板前加強(qiáng)板6前端與側(cè)圍外板5、A柱下加強(qiáng)板4通過(guò)點(diǎn)焊連接（如圖15），門檻外板前加強(qiáng)板6中間部分通過(guò)點(diǎn)焊與A柱下加強(qiáng)板4下端、門檻外板5相連(如圖16)，使A柱下加強(qiáng)板4中斷處（圖6 c-d處）得以加強(qiáng)，整個(gè)門檻外板前加強(qiáng)板6一直延伸至前門框拐角后約80mm距離處中斷（圖14 a-b處）。該方案使A柱下接頭區(qū)域結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性和強(qiáng)度得以大幅提升，使力的傳遞路徑（如圖15箭頭所示）更加順暢，從而大幅降低了偏置碰時(shí)A柱下端的侵入量和前門門框的變形量，提高了其安全性。

4)、向下延伸了下鉸鏈加強(qiáng)板3的翻邊，并通過(guò)工藝將翻邊疊合使端頭閉合(圖18)，再用點(diǎn)焊將下鉸鏈加強(qiáng)板3與門檻外板5、門檻外板前加強(qiáng)板6焊接（圖19），提高了A柱下端的強(qiáng)度，在偏置碰時(shí)能減小輪胎撞擊后的車身變形。

5）、為加強(qiáng)A柱門洞下拐角的強(qiáng)度，通過(guò)將A柱下加強(qiáng)板4下端延長(zhǎng)到A柱門洞拐角后才截止，并與門檻、側(cè)圍外板前門框焊接，從而解決了拐角區(qū)域容易碰撞變形的問(wèn)題，提高了碰撞安全系數(shù)。

6）、上鉸鏈加強(qiáng)板1與前艙上邊梁高度一致，從而能更好的把偏置碰的能量傳遞到后側(cè)，解決了碰撞局部變形導(dǎo)致A柱壓潰的問(wèn)題(如圖20箭頭所示)。

本發(fā)明提供的一種偏置碰高安全性的A柱結(jié)構(gòu)具有以下有益效果：

1）、優(yōu)化了上鉸鏈加強(qiáng)板1與前側(cè)板焊合件8的連接結(jié)構(gòu)，通過(guò)增加螺栓連接點(diǎn)使側(cè)圍總成與前車體總成的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度和穩(wěn)定性增強(qiáng)。

2）、延長(zhǎng)前門限位器加強(qiáng)板2，增加與A柱腔體的連接并形成支撐提高腔體強(qiáng)度，降低碰撞后A柱的變形量。

3）、增加門檻外板前加強(qiáng)板6，優(yōu)化A柱下接頭區(qū)域零件搭接，使傳力路徑更順暢，從而大幅降低偏置碰時(shí)A柱下端的侵入量和前門門框的變形量，提高其安全性。

4)通過(guò)延長(zhǎng)下鉸鏈加強(qiáng)板3的翻邊與門檻外板5、門檻外板前加強(qiáng)板6焊點(diǎn)連接，提高A柱下端的強(qiáng)度，在偏置碰時(shí)減小輪胎撞擊后的車身變形。

5）A柱下加強(qiáng)板4設(shè)計(jì)在A柱門洞拐角后才截止，解決拐角區(qū)域容易碰撞變形的問(wèn)題，提高了碰撞安全系數(shù)。

6）上鉸鏈加強(qiáng)板1與前艙上邊梁高度相同，能順利把偏置碰的能量傳遞到后側(cè)，解決了碰撞局部變形導(dǎo)致壓潰的問(wèn)題。

7）提高了A柱的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性和強(qiáng)度使偏置碰撞時(shí)A柱變形減小侵入量降低，駕駛員側(cè)門框變形（前門鎖扣處）由47.8mm大約降至25.7mm，下降約46%大大提高了乘員艙安全性。

以上內(nèi)容是結(jié)合具體的優(yōu)選實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明所作的進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明，不能認(rèn)定本發(fā)明的具體實(shí)施只局限于這些說(shuō)明。對(duì)于本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干簡(jiǎn)單推演或替換，都應(yīng)當(dāng)視為屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。