一种车身侧碰加强结构的制作方法

专利2022-05-09  187


本发明涉及汽车技术领域,特别是涉及一种车身侧碰加强结构。



背景技术:

乘用车侧面碰撞耐碰性能较差一直是困扰汽车生产厂家的问题,因为当汽车发生侧面碰撞事故时,很容易对驾乘人员造成伤害甚至死亡。随着我国经济的发展,家庭轿车已经开始普及到普通家庭,同时,随着汽车工业及科技的迅速发展,对驾乘人员的全方位保护越来越受到重视。现代汽车结构设计的安全性能的理念是:在汽车发生碰撞事故时,要最大限度地保护车内驾乘人员的人身安全。汽车驾乘人员身体位于车门和b柱附近,车门和b柱在经受碰撞时容易变形导致侵入量过大,这样极易对驾乘人员造成伤害。因此,要求汽车结构设计要有良好的侧面碰撞效果。

但是,目前对汽车侧面碰撞性能的改进,仅是局部加强汽车车身某部位的强度,而没有整体上考虑碰撞时的载荷传力路径和吸能效果,很难有效地减小侧面碰撞区域的侵入量和改善门槛及b柱的变形,其保护驾乘人员的效果不够理想。



技术实现要素:

本发明的目的是:提供一种车身侧碰加强结构,该结构能够卸载及传递侧碰工况时较大的局部撞击能量,进而改善门槛及b柱的变形,更充分的保护侧碰时乘员的安全性。

为了实现上述目的,本发明提供了一种车身侧碰加强结构,其包括依次连接的b柱、门槛梁、座椅横梁和座椅安装支架;

所述b柱包括b柱外板和与所述b柱外板连接的b柱内板,所述门槛梁包括门槛外板和与所述门槛外板连接的门槛内板,所述门槛外板与所述门槛内板之间形成有门槛腔体;所述b柱外板的下端部与所述门槛外板连接,所述b柱内板的下端部位于所述门槛外板与所述门槛内板之间并置于所述门槛腔体内;所述座椅横梁与所述门槛内板连接,所述座椅安装支架位于所述座椅横梁上并与所述门槛内板连接;

所述门槛腔体内设有第一溃缩吸能件和第二溃缩吸能件,所述第一溃缩吸能件设于所述b柱内板的下端部与所述门槛外板之间,所述第二溃缩吸能件设于所述b柱内板的下端部与所述门槛内板之间。

进一步的,车身侧碰工况的碰撞力依次经过所述b柱外板、所述门槛外板、所述第一溃缩吸能件、所述b柱内板、所述第二溃缩吸能件、所述门槛内板后,再由所述门槛内板同时向所述座椅横梁和所述座椅安装支架进行传递。

进一步的,所述b柱内板的下端部由上至下贯穿所述门槛腔体并分别与所述门槛外板及所述门槛内板连接。

进一步的,所述第一溃缩吸能件的一端与所述门槛外板焊接,所述第一溃缩吸能件的另一端与所述b柱内板相抵接或与所述b柱内板之间具有间隙;所述第二溃缩吸能件的一端与所述b柱内板焊接,所述第二溃缩吸能件的另一端与所述门槛内板相抵接或与所述门槛内板具有间隙。

进一步的,所述第一溃缩吸能件和所述第二溃缩吸能件均为u形板件结构,所述u形板件结构包括底板和相对设于所述底板两侧的支腿;所述第一溃缩吸能件的所述支腿远离底板的一端与所述门槛外板焊接;所述第二溃缩吸能件的所述支腿远离底板的一端与所述b柱内板焊接。

进一步的,所述第二溃缩吸能件与所述门槛内板之间设有与所述门槛内板连接的局部加强板。

进一步的,所述座椅安装支架上设有斜撑支架,所述斜撑支架的一端与所述座椅横梁连接,所述斜撑支架的另一端与所述门槛内板连接。

上述技术方案所提供的一种车身侧碰加强结构,与现有技术相比,其有益效果在于:b柱外板、门槛外板和第一溃缩吸能件形成了第一级溃缩吸能结构,并将碰撞力传递给b柱内板;b柱内板和第二溃缩吸能件形成了第二级溃缩吸能结构,并将碰撞力传递给门槛内板;门槛内板、座椅横梁和座椅安装支架形成了第三级溃缩吸能结构;在发生侧碰时,各级溃缩吸能结构依次传递碰撞力,并且能够通过各零件的变形和溃缩来卸载抵消碰撞力,最终将碰撞力通过座椅横梁传递到中央通道,实现了对较大的局部碰撞力的能量逐级卸载及传递,进而改善b柱的变形、提升门槛梁的抗翻转能力,有效降低了对乘员的侵入伤害,应用于电动车辆中,还能够充分保护电池包的完整性。

附图说明

图1是本发明实施例的车身侧碰加强结构的结构示意图;

图2是图1转过另一角度的结构示意图;

图3是本发明实施例的第一级溃缩吸能结构的结构示意图;

图4是本发明实施例的第二级溃缩吸能结构的结构示意图;

图5是本发明实施例的第三级溃缩吸能结构的结构示意图;

图6是本发明实施例的局部加强板的结构示意图;

图7是本发明实施例的斜撑支架的结构示意图。

其中,1-座椅横梁,2-座椅安装支架,3-b柱外板,4-b柱内板,5-门槛外板,6-门槛内板,7-门槛腔体,8-第一溃缩吸能件,9-第二溃缩吸能件,10-局部加强板,11-斜撑支架。

具体实施方式

下面结合附图和实施例,对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明,但不用来限制本发明的范围。

在本发明的描述中,应当理解的是,本发明中采用术语“中心”、“纵向”、“横向”、“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发明和简化描述,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发明的限制。此外,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。

在本发明的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

如图1至图5所示,本发明实施例所提供的是一种车身侧碰加强结构,其包括依次连接的b柱、门槛梁、座椅横梁1和座椅安装支架2;其中,b柱包括b柱外板3和与b柱外板3连接的b柱内板4,门槛梁包括门槛外板5和与门槛外板5连接的门槛内板6,门槛外板5与门槛内板6之间形成有门槛腔体7;b柱外板3的下端部与门槛外板5连接,b柱内板4的下端部位于门槛外板5与门槛内板6之间并置于门槛腔体7内;座椅横梁1与门槛内板6连接,座椅安装支架2位于座椅横梁1上并与门槛内板6连接;门槛腔体7内设有第一溃缩吸能件8和第二溃缩吸能件9,第一溃缩吸能件8设于b柱内板4的下端部与门槛外板5之间,第二溃缩吸能件9设于b柱内板4的下端部与门槛内板6之间。

基于上述方案,请继续参阅图1至图5,b柱外板3、门槛外板5和第一溃缩吸能件8形成了第一级溃缩吸能结构,并将碰撞力传递给b柱内板4;b柱内板4和第二溃缩吸能件9形成了第二级溃缩吸能结构,并将碰撞力传递给门槛内板6;门槛内板6、座椅横梁1和座椅安装支架2形成了第三级溃缩吸能结构;在发生侧碰时,各级溃缩吸能结构依次传递碰撞力,并且能够通过各零件的变形和溃缩来卸载抵消碰撞力,最终将碰撞力通过座椅横梁1传递到中央通道,实现了对较大的局部碰撞力的能量逐级卸载及传递,进而改善b柱的变形、提升门槛梁的抗翻转能力,有效降低了对乘员的侵入伤害,本实施例应用于电动车辆中,还能够充分保护电池包的完整性。

具体的,如图1至图5所示,车身侧碰工况的碰撞力依次经过b柱外板3、门槛外板5、第一溃缩吸能件8、b柱内板4、第二溃缩吸能件9、门槛内板6后,再由门槛内板6同时向座椅横梁1和座椅安装支架2进行传递,最终由座椅横梁1传递给中央通道;通过上述的三个溃缩吸能结构将碰撞能量卸载掉,同时兼顾了车身的整体刚度性能,提高侧碰关键零件的稳定性,实现仿真分析与试验的一致性。

其中,如图1至图6所示,b柱内板4的下端部由上至下贯穿门槛腔体7并分别与门槛外板5及门槛内板6连接,以满足整车刚度要求。具体的,b柱内板4的下端部分别与门槛外板5及门槛内板6的上下边缘进行焊接。

在本实施例中,如图1至图6所示,第一溃缩吸能件8的一端与门槛外板5焊接,第一溃缩吸能件8的另一端与b柱内板4相抵接或与b柱内板4之间具有间隙,这样设置使得b柱外板3、门槛外板5和第一溃缩吸能件8之间形成3层焊连接,第一溃缩吸能件8在发生溃缩吸能的同时将力传递到b柱内板4上;第二溃缩吸能件9的一端与b柱内板4焊接,第二溃缩吸能件9的另一端与门槛内板6相抵接或与门槛内板6具有间隙,第二溃缩吸能件9在发生溃缩吸能时将力传递给门槛内板6。设置两个溃缩吸能件可以同时满足碰撞传力路径及刚度性能的要求。

其中,如图1至图6所示,第一溃缩吸能件8和第二溃缩吸能件9均为u形板件结构,u形板件结构包括底板和相对设于底板两侧的支腿;第一溃缩吸能件8的支腿远离底板的一端与门槛外板5焊接;第二溃缩吸能件9的支腿远离底板的一端与b柱内板4焊接。这种方式使第一溃缩吸能件8和第二溃缩吸能件9为同向布置而不是背靠背的形式。

另外,如图6所示,第二溃缩吸能件9与门槛内板6之间设有与门槛内板6连接的局部加强板10。门槛内板6撞击位置增加局部加强板10可以减低门槛的厚度,只在局部进行加强。采用将上述两个u形板件结构的溃缩吸能件同向布置,使得局部加强板10不与第二溃缩吸能件9焊接,局部加强板10、门槛内板6和座椅安装支架2为3层焊接,若将两个溃缩吸能件采用背对背形式布置,第二溃缩吸能件9需要与局部加强板10进行焊接,这就会产生4层焊接,不能够满足焊接要求。

此外,如图7所示,座椅安装支架2上设有斜撑支架11,斜撑支架11的一端与座椅横梁1连接,斜撑支架11的另一端与门槛内板6连接。斜撑支架11作为第三级溃缩吸能结构的元件,支撑门槛内板6的同时,传递撞击力到座椅横梁1上并可溃缩吸能。

综上,本发明实施例提供一种车身侧碰加强结构,通过各零件的结构及布置形成了三级溃缩吸能结构,卸载撞击能量的同时,将能量传递给座椅横梁1及中央通道等,能量实现了逐级卸载;在传递卸载能量的同时,门槛梁抗内翻、b柱底部变形合理,有效降低对乘员的侵入伤害,同时提高侧碰(包括侧柱碰和侧身碰)关键零件的稳定性,实现仿真分析与试验的一致性,更充分的保护了侧碰时乘员的安全性。

以上所述仅是本发明的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明技术原理的前提下,还可以做出若干改进和替换,这些改进和替换也应视为本发明的保护范围。


技术特征:

1.一种车身侧碰加强结构,其特征在于,包括依次连接的b柱、门槛梁、座椅横梁和座椅安装支架;

所述b柱包括b柱外板和与所述b柱外板连接的b柱内板,所述门槛梁包括门槛外板和与所述门槛外板连接的门槛内板,所述门槛外板与所述门槛内板之间形成有门槛腔体;所述b柱外板的下端部与所述门槛外板连接,所述b柱内板的下端部位于所述门槛外板与所述门槛内板之间并置于所述门槛腔体内;所述座椅横梁与所述门槛内板连接,所述座椅安装支架位于所述座椅横梁上并与所述门槛内板连接;

所述门槛腔体内设有第一溃缩吸能件和第二溃缩吸能件,所述第一溃缩吸能件设于所述b柱内板的下端部与所述门槛外板之间,所述第二溃缩吸能件设于所述b柱内板的下端部与所述门槛内板之间。

2.根据权利要求1所述的车身侧碰加强结构,其特征在于,车身侧碰工况的碰撞力依次经过所述b柱外板、所述门槛外板、所述第一溃缩吸能件、所述b柱内板、所述第二溃缩吸能件、所述门槛内板后,再由所述门槛内板同时向所述座椅横梁和所述座椅安装支架进行传递。

3.根据权利要求1所述的车身侧碰加强结构,其特征在于,所述b柱内板的下端部由上至下贯穿所述门槛腔体并分别与所述门槛外板及所述门槛内板连接。

4.根据权利要求1所述的车身侧碰加强结构,其特征在于,所述第一溃缩吸能件的一端与所述门槛外板焊接,所述第一溃缩吸能件的另一端与所述b柱内板相抵接或与所述b柱内板之间具有间隙;所述第二溃缩吸能件的一端与所述b柱内板焊接,所述第二溃缩吸能件的另一端与所述门槛内板相抵接或与所述门槛内板具有间隙。

5.根据权利要求4所述的车身侧碰加强结构,其特征在于,所述第一溃缩吸能件和所述第二溃缩吸能件均为u形板件结构,所述u形板件结构包括底板和相对设于所述底板两侧的支腿;所述第一溃缩吸能件的所述支腿远离底板的一端与所述门槛外板焊接;所述第二溃缩吸能件的所述支腿远离底板的一端与所述b柱内板焊接。

6.根据权利要求1所述的车身侧碰加强结构,其特征在于,所述第二溃缩吸能件与所述门槛内板之间设有与所述门槛内板连接的局部加强板。

7.根据权利要求1所述的车身侧碰加强结构,其特征在于,所述座椅安装支架上设有斜撑支架,所述斜撑支架的一端与所述座椅横梁连接,所述斜撑支架的另一端与所述门槛内板连接。

技术总结
本发明涉及汽车技术领域,公开了一种车身侧碰加强结构,其包括依次连接的B柱、门槛梁、座椅横梁和座椅安装支架;B柱包括B柱外板和与B柱外板连接的B柱内板,门槛梁包括门槛外板和与门槛外板连接的门槛内板;B柱外板的下端部与门槛外板连接,B柱内板的下端部位于门槛外板与门槛内板之间并置于门槛腔体内;座椅安装支架位于座椅横梁上并与门槛内板连接;门槛腔体内设有第一溃缩吸能件和第二溃缩吸能件,第一溃缩吸能件设于B柱内板的下端部与门槛外板之间,第二溃缩吸能件设于B柱内板的下端部与门槛内板之间。上述结构能够卸载及传递侧碰工况时较大的局部撞击能量,进而改善门槛及B柱的变形,更充分的保护侧碰时乘员的安全性。

技术研发人员:段珊珊;石登仁;丘明敏;覃振宗;欧阳晨晖;廖礼平;张霖;张健
受保护的技术使用者:东风柳州汽车有限公司
技术研发日:2021.05.24
技术公布日:2021.08.03

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