车身立柱及汽车的利记博彩app
【专利摘要】本实用新型涉及车身立柱以及包括其的汽车，其中，所述车身立柱具有加强结构，所述加强结构包括：基体，所述基体固定至所述车身立柱的外板；以及填充在所述基体与所述车身立柱的内板之间的发泡增强材料料片，所述料片与所述内板之间预留有适于所述发泡增强材料料片发泡充满的间隙。本实用新型的车身立柱抗压强度和抗剪强度都有大幅提高，同时有效地控制了成本。
【专利说明】车身立柱及汽车
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及车身结构【技术领域】；更具体地说，本实用新型涉及加强的车身立柱。
[0002]进一步地，本实用新型还涉及一种包括上述车身立柱的汽车。
【背景技术】
[0003]目前，在汽车正面碰撞事故中，好的汽车结构安全设计应确保乘员舱不产生大的结构变形，从而保证驾乘人员的有效生存空间，减轻碰撞事故对驾乘人员造成的伤害。
[0004]图1是现有汽车影响乘员生存空间的相关结构示意图，图2是碰撞过程中A柱(车身左前方和右前方连接车顶和前舱的立柱)结构强度不足时乘员生存空间减小情况示意图，其中，附图标记I表示车身的前纵梁，2表示A柱结构,3表示前围板,4表示前排座椅,5表不驾乘人员的有效生存空间，6表不焊点，图2中的X表不撞击方向，虚线表不碰撞前的不意图、实线表不碰撞后的不意图。
[0005]如图1所示，某车型前纵梁后端焊接在A柱内板上，前围板焊接在前纵梁中部区域，前排座椅与前围板之间的空间即为驾乘人员有效生存空间。正面碰撞事故中，前纵梁前端压溃变形，产生X向压溃力，此时主要由与前纵梁后端相连的A柱结构为前纵梁提供支撑，承受前纵梁作用在上面的轴向载荷(Y向)与剪切载荷(X向)。如果A柱结构强度不足，结构变形过大，将导致前纵梁侵入超标，带动与前纵梁相连的前围板侵入超标，挤压驾乘人员有效生存空间，导致驾乘人员受伤几率增加，如图2所示。
[0006]现在结合图3和图4以车身A柱为例说明传统的车身立柱的方案。图3是传统A柱加强结构示意图，图4是传统A柱加强结构受力变形的示意图，其中，附图标记2a表示A柱外板，2b表示A柱内板，7表示A柱加强板。
[0007]如图3所示，传统的车身A柱是在A柱内板和外板之间添加一块起支撑作用的金属加强板。加强板先与A柱外板完成焊接，然后将A柱内板与外板拼接在一起，此时由于焊枪操作空间有限，无法伸入这一区域完成加强板与内板的焊接。由于加强板无法与A柱内板连接，传统加强结构受到纵梁施加的剪切载荷(X向)时，结构变形较大；同时由于加强板厚度不易过大，所以受到较大的轴向载荷(Y向)时，这种加强结构同样无法提供有效支撑，如图4，影响整车耐撞性能。
实用新型内容
[0008]本实用新型要解决的技术问题是提供一种能够解决目前加强结构性能和成本之间的矛盾和难题的车身立柱。
[0009]进一步地，本实用新型要解决的技术问题还在于提供一种包括前述车身立柱的汽车。
[0010]根据本实用新型的第一方面提供了一种车身立柱，其中，所述车身立柱具有加强结构，所述加强结构包括:[0011]基体，所述基体固定至所述车身立柱的外板；以及
[0012]填充在所述基体与所述车身立柱的内板之间的发泡增强材料料片，所述料片与所述内板之间预留有适于所述发泡增强材料料片发泡充满的间隙。
[0013]可选地，在如前所述的车身立柱中，所述基体呈中空的盒状，内部设置有沿所述外板至所述发泡增强材料料片方向支撑的支撑部件。
[0014]可选地，在如前所述的车身立柱中，所述支撑部件的数量为一个或更多。
[0015]可选地，在如前所述的车身立柱中，所述支撑部件的两端与所述基体连接。
[0016]可选地，在如前所述的车身立柱中，在所述基体上与所述车身立柱的内板和外板对应的位置处设置有功能性开孔。
[0017]可选地，在如前所述的车身立柱中，所述发泡增强材料料片通过卡扣固定在所述
基体上。
[0018]可选地，如前所述的车身立柱为汽车的A柱。
[0019]可选地，在如前所述的车身立柱中，所述料片发泡充满在所述基体与所述内板之间。
[0020]根据本实用新型的第二方面提供了一种汽车，所述汽车的车身立柱为前述第一方面中任一项所述的车身立柱。
[0021]可以了解，与传统的汽车立柱结构加强方案相比，采用本实用新型所述加强结构加强的立柱区域，抗压强度和抗剪强度都有大幅提高。同时，本实用新型所采用的加强结构仅需在与车身立柱的内板对应侧布置复合化学材料(发泡增强材料)料片，用料少、成本低。
【专利附图】
【附图说明】
[0022]参照附图，本实用新型的公开内容将更加显然。应当了解，本实用新型的附图仅是示意性的，未按比例绘制也并非意在限制本实用新型的范围。图中:
[0023]图1是现有技术的汽车影响乘员生存空间(以前排为例)的相关结构示意图；
[0024]图2是碰撞过程中车身立柱(以A柱为例)结构强度不足时乘员生存空间减小情况示意图；
[0025]图3是传统的车身立柱加强结构示意图；
[0026]图4是传统的车身立柱加强结构受力变形的示意图；
[0027]图5是根据本实用新型的一个实施方式的车身立柱的示意性截面图；
[0028]图6是根据本实用新型的前述实施方式的车身立柱中的加强结构的立体示意图，其中示出了基体、支撑部件和发泡增强材料料片；以及
[0029]图7是根据本实用新型的前述实施方式的车身立柱中的基体的立体示意图。【具体实施方式】
[0030]下面参照附图详细地说明本实用新型的【具体实施方式】。这些说明仅是描述性、示例性的，不应被解释为对本实用新型保护范围的限定。
[0031]图5是根据本实用新型的一个实施方式的车身立柱的示意性截面图。在图5中，附图标记10表示车身立柱，11表示基体，12表示立柱的外板,13表示立柱的内板,14表示发泡增强材料料片，15表示支撑管，16表示焊点，17表示电弧焊点。这种车身立柱本身具有增强的承载能力，而且还可以被进一步处理使得发泡增强材料料片发泡而成为更利于使用的车身立柱。
[0032]从图中可以看出，本实施方式的车身立柱10主要包括有外板12、内板13和位于外板12和内板13之间的加强结构三个部分。车身立柱10的加强结构包括固定在一起的基体11和发泡增强材料料片14，其在基体11的一侧上焊接到外板12。可以了解，基体11也可以以其它常规的方式固定至外板12，例如卡配等，不再一一举例。车身立柱10的外板12和内板13 二者可以是在边缘处固定在一起的，如图中所示为通过焊接，也可以采用本领域所使用的其它方式。
[0033]下面进一步详细地描述该加强结构。如图所示，该加强结构位于外板12和内板13之间，即设置在车身立柱10的内部。图5和图6中具体示出了其可以包括基体11和发泡增强材料料片14两部分，中空的基体11中还设置有支撑管15，其能够支撑住外板12和发泡增强材料料片14对基体11产生的压力。基体11邻近外板12的一侧焊接固定至外板12。可以了解，虽然如在图示实施方式中优选为将基体11焊接在外板12上，但是，在可选的实施方式中也可以选用其它常用的固定方式，包括但不限于卡接、螺钉固定等。更进一步地，也可以用本领域技术人员常用的其它形式的支撑部件来替代支撑管15这一形式，例如可以是撑杆、支架等，不再一一进行例举。支撑部件或支撑管15的数量可以是一个，也可以是两个、三个或更多，并且可以采取类似的连接方式。发泡增强材料料片14设置在基体11的一外侧上并且位于基体11和内板13之间，其设置也可以使用但不限于卡扣或螺钉等机械的方式进行连接。
[0034]图6和图6更具体地示出了根据本实用新型的加强结构，其中，图6是根据本实用新型的前述实施方式的车身立柱中的加强结构的立体示意图，图7是根据本实用新型的前述实施方式的车身立柱中的基体的立体示意图。在图7中，附图标记18表示支撑管的安装孔，19表示用于发泡增强材料料片的卡扣的安装孔。
[0035]从图6和图7中可以看出，基体11呈中空的盒状结构。所属领域的技术人员根据需要，可以选用金属或满足刚度要求的其它材料来制成这种盒状基体11。具有这种盒状结构的基体11具有质量轻和稳定性高的优点，能够满足车身立柱的承载要求。盒状基体11在与立柱内板12和外板23对应的位置处开有支撑管安装孔18和用于固定发泡增强材料料片的卡扣孔19。如图6和7中所示，在基体11的底部也可以开设有开线束通过孔等，不再赘述。这些安装孔18、卡扣孔19以及线束通过孔都属于为了实现装置所需的功能性开孔；为了具体生产、安装和使用等的需要，也可以设计有其它功能性开孔。可以了解，这种盒状结构的基体11可通过金属料片冲压折叠而成。例如，可以首先将金属料片冲压成特定形状，同时还要在设计位置冲孔，作为支撑管安装孔、线束过孔和卡扣孔等。将冲压好的金属料片沿折叠线折叠成盒状结构，搭接边采用点焊连接。
[0036]通过以上描述可以了解，本实施方式中的基体11是中空的。为了保证基体11的强度，图示的实施方式中在基体11内部设置有支撑管15，其在基体11内支撑住基体11的抵接外板12和发泡增强材料料片14的两个侧面。基体11内的支撑管15进一步提高了基体11的承载能力。可以了解，支撑管15可以选用为圆管，或者是截面形状多面形或其它形状的管，以期实现不能程度的承载效果。支撑管15的两端与盒状的基体11焊接，或者以其它方式固定。另外，为了进一步增强该区域的承载力，也可以根据需要调整支撑管的布置数量、每个支撑管的壁厚和截面形状等。至此，所属领域的技术人员可以了解，在按前面的描述完成金属盒装结构的冲压、折叠等一系列制作工序后，就需要将支撑管15安装在金属盒状基体11内部，此处支撑管可通过切割特定长度的制式金属管制作。将切割后的金属圆管两端放置在金属盒状基体安装孔处，然后使用电弧焊将盒状基体与支撑管端部焊接在一起，完成支撑管的固定。
[0037]发泡增强材料料片14的安装可通过塑料卡扣，将料片固定在基体11与立柱内板13相对应一侧的卡扣孔19上来实现，从而填充在基体11与车身立柱的内板之间。在发泡增强材料料片14和内板13之间可以预留有发泡膨胀间隙，预留的膨胀间隙适于料片14在发泡时被充满，从而在发泡增强材料发泡膨胀时不会影响立柱内板13与立柱外板12的焊接。可以了解，为了相同的原因，也应该将料片的厚度控制在一定的范围内。
[0038]在实际生产过程中，在车身上车体总成分拼线上，盒状基体11与立柱的外板12重合的区域通过点焊连接，将立柱加强结构(包括基体和发泡增强材料料片)固定在立柱外板12上，然后在车身车间完成立柱外板总成同立柱内板总成的焊接，构成与车身一体的车身立柱。当车身离开车身车间，进入油漆车间后，发泡增强材料(复合化学材料)受到高温烘烤，开始产生物理化学变化、膨胀变形，成为高强度泡沫，与立柱内板13紧密的粘合，使加强结构所处的立柱区域成为一个整体，达到了加强立柱结构的目的。当这种立柱应用为汽车A柱时，可以有效地提高车辆正面碰撞结构耐撞性能。
[0039]可以了解，发泡增强材料料片受到高温烘烤后，体积膨胀，与车身立柱的内板紧密的粘合，使加强结构所处的立柱区域成为一个整体，从而最终成为承力增强的车身立柱，可以了解，具有这种车身立柱的汽车的安全性能好得多。传统的立柱加强结构(见图3)由于工艺原因，加强板与A柱内板无法焊接，当受到纵梁作用的较大的剪切载荷时，内部加强结构易失稳，产生大的结构变形；而本实用新型的立柱加强结构因为与立柱内板和外板都有连接，形成了一个整体，从而具备了较强的抗剪能力。
[0040]如上所述，参照附图对本实用新型的示例性【具体实施方式】进行了详细的说明。应当了解，本申请并非意在使这些具体细节来构成对本实用新型保护范围的限制。在不背离根据本实用新型的精神和范围的情况下，可对示例性【具体实施方式】的结构和特征进行等同或类似的改变，这些改变将也落在本实用新型所附的权利要求书所确定的保护范围内。
【权利要求】
1.一种车身立柱，其特征在于，所述车身立柱具有加强结构，所述加强结构包括: 基体，所述基体固定至所述车身立柱的外板；以及 填充在所述基体与所述车身立柱的内板之间的发泡增强材料料片，所述料片与所述内板之间预留有适于所述发泡增强材料料片发泡充满的间隙。
2.如权利要求1所述的车身立柱，其中，所述基体呈中空的盒状，内部设置有沿所述外板至所述发泡增强材料料片方向支撑的支撑部件。
3.如权利要求2所述的车身立柱，其中，所述支撑部件的数量为一个或更多。
4.如权利要求2或3所述的车身立柱，其中，所述支撑部件的两端与所述基体连接。
5.如权利要求1或2所述的车身立柱，其中，在所述基体上与所述车身立柱的内板和外板对应的位置处设置有功能性开孔。
6.如权利要求1所述的车身立柱，其中，所述发泡增强材料料片通过卡扣固定在所述基体上。
7.如权利要求1至3和6中任一项所述的车身立柱，其中，所述车身立柱为汽车的A柱。
8.如权利要求1至3和6中任一项所述的车身立柱，其中，所述料片发泡充满在所述基体与所述内板之间。
9.一种汽车，其特征在于，所述汽车的车身立柱为如权利要求1至8中任一项所述的车身立柱。
【文档编号】B62D25/04GK203450217SQ201320226229
【公开日】2014年2月26日 申请日期:2013年4月28日 优先权日:2013年4月28日
【发明者】崔萌, 王大志, 杜汉斌, 杨志刚, 景少男, 王大勇, 曹广军, 李碧浩 申请人:上海汽车集团股份有限公司