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)對整車剛度、強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柱下加強板、前門限位器加強板、鉸鏈加強板和前側(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柱下加強板103、前門限位器加強板104、前門鉸鏈下加強板105、前側(cè)板106、前門鉸鏈上加強板107，該結(jié)構(gòu)在強度和安全性方向存在以下缺點：

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

2)、A柱中部前門限位器加強板僅對安裝點局部起到了加強作用，與腔體內(nèi)壁其它面沒有連接，造成A柱腔體較弱，在發(fā)生碰撞時難以抵御和分散縱梁傳導的沖擊力，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柱加強板與門檻外板搭接接頭在此中斷不僅降低了接頭強度，同時使傳力路徑中斷（如圖6所示）；

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

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

由于傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)存在的以上問題增加了A柱區(qū)域在偏置碰撞時侵入超標所產(chǎn)生的安全風險。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

為了解決現(xiàn)有技術(shù)中的問題，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)，包括上鉸鏈加強板、前門限位器加強板、下鉸鏈加強板、A柱下加強板、門檻外板、門檻外板前加強板、側(cè)圍外板和前側(cè)板焊合件，其中，所述A柱下加強板設置在所述側(cè)圍外板上，所述門檻外板與所述側(cè)圍外板的底部連接，所述上鉸鏈加強板、前門限位器加強板、下鉸鏈加強板、門檻外板前加強板分別設置在所述A柱下加強板上，所述前側(cè)板焊合件分別門檻外板、A柱下加強板連接，所述上鉸鏈加強板、前門限位器加強板、下鉸鏈加強板、門檻外板前加強板分別位于所述A柱下加強板、前側(cè)板焊合件之間。

作為本發(fā)明的進一步改進，所述上鉸鏈加強板通過螺栓與所述前側(cè)板焊合件連接，所述上鉸鏈加強板與所述前側(cè)板焊合件圍合成形一個閉合腔體。

作為本發(fā)明的進一步改進，所述A柱下加強板上設有A柱腔體，所述上鉸鏈加強板位于所述A柱腔體內(nèi)，所述A柱下加強板、上鉸鏈加強板、前側(cè)板焊合件為三層板焊接，所述A柱下加強板、上鉸鏈加強板為兩層板焊接。

作為本發(fā)明的進一步改進，所述前門限位器加強板連接到所述A柱下加強板的A柱腔體的中段，所述前門限位器加強板、A柱下加強板為兩層板焊接。

作為本發(fā)明的進一步改進，所述門檻外板前加強板的前端部分分別與所述側(cè)圍外板、A柱下加強板通過點焊連接，所述門檻外板前加強板的中間部分與所述A柱下加強板的下端、門檻外板通過點焊連接。

作為本發(fā)明的進一步改進，所述下鉸鏈加強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、門檻外板前加強板通過點焊連接。

作為本發(fā)明的進一步改進，所述A柱結(jié)構(gòu)包括A柱門洞，所述A柱下加強板的下端延長到A柱門洞的拐角才截止。

作為本發(fā)明的進一步改進，所述A柱下加強板的下端分別與所述門檻外板、前側(cè)板焊合件通過點焊連接。

作為本發(fā)明的進一步改進，所述A柱結(jié)構(gòu)包括前艙上邊梁，所述上鉸鏈加強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，提高了連接強度。

附圖說明

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。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖說明及具體實施方式對本發(fā)明進一步說明。

圖8至圖20中的附圖標號為：上鉸鏈加強板1；前門限位器加強板2；下鉸鏈加強板3；A柱下加強板4；門檻外板5；門檻外板前加強板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），包括上鉸鏈加強板1、前門限位器加強板2、下鉸鏈加強板3、A柱下加強板4、門檻外板5、門檻外板前加強板6、側(cè)圍外板7和前側(cè)板焊合件8，其中，所述A柱下加強板4設置在所述側(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，所述上鉸鏈加強板1、前門限位器加強板2、下鉸鏈加強板3、門檻外板前加強板6分別設置在所述A柱下加強板4上，所述前側(cè)板焊合件8分別門檻外板5、A柱下加強板4連接，所述上鉸鏈加強板1、前門限位器加強板2、下鉸鏈加強板3、門檻外板前加強板6分別位于所述A柱下加強板4、前側(cè)板焊合件8之間。

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

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

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

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

如圖8至圖20所示，所述下鉸鏈加強板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、門檻外板前加強板6通過點焊連接。

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柱下加強板4的下端延長到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通過點焊連接。

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：

1）、優(yōu)化了上鉸鏈加強板1與前側(cè)板焊合件8的連接結(jié)構(gòu)，在上鉸鏈加強板1上設計兩個焊接螺母的翻邊，當側(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)的上鉸鏈加強板1與前側(cè)板焊合件8形成一個四面都連接的閉合腔體，有效提高了A柱上部的結(jié)構(gòu)強度和穩(wěn)定性（如圖9-11所示）。

2)、通過優(yōu)化前門限位器加強板2，將前門限位器加強板2延長并通過點焊連接到A柱空腔的另外兩個面，從而支撐起A柱中段空腔，提高其強度降低碰撞后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：門檻外板前加強板6前端與側(cè)圍外板5、A柱下加強板4通過點焊連接（如圖15），門檻外板前加強板6中間部分通過點焊與A柱下加強板4下端、門檻外板5相連(如圖16)，使A柱下加強板4中斷處（圖6 c-d處）得以加強，整個門檻外板前加強板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板3的翻邊，并通過工藝將翻邊疊合使端頭閉合(圖18)，再用點焊將下鉸鏈加強板3與門檻外板5、門檻外板前加強板6焊接（圖19），提高了A柱下端的強度，在偏置碰時能減小輪胎撞擊后的車身變形。

5）、為加強A柱門洞下拐角的強度，通過將A柱下加強板4下端延長到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題，提高了碰撞安全系數(shù)。

6）、上鉸鏈加強板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致A柱壓潰的問題(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)化了上鉸鏈加強板1與前側(cè)板焊合件8的連接結(jié)構(gòu)，通過增加螺栓連接點使側(cè)圍總成與前車體總成的結(jié)構(gòu)強度和穩(wěn)定性增強。

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

3）、增加門檻外板前加強板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)通過延長下鉸鏈加強板3的翻邊與門檻外板5、門檻外板前加強板6焊點連接，提高A柱下端的強度，在偏置碰時減小輪胎撞擊后的車身變形。

5）A柱下加強板4設計在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題，提高了碰撞安全系數(shù)。

6）上鉸鏈加強板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致壓潰的問題。

7）提高了A柱的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性和強度使偏置碰撞時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)選實施方式對本發(fā)明所作的進一步詳細說明，不能認定本發(fā)明的具體實施只局限于這些說明。對于本發(fā)明所屬技術(shù)領域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干簡單推演或替換，都應當視為屬于本發(fā)明的保護范圍。