[发明专利]一种提高40%偏置碰安全性能的A柱结构

说明书

本发明公开了一种提高40%偏置碰安全性能的A柱结构，A柱上内板和A柱下内板的连接部与A柱上加强板之间的A柱腔前侧设有A柱加强支撑板，所述A柱加强支撑板的横截面为U形且其开口指向A柱腔的中心，A柱加强支撑板的外侧侧面与A柱上加强板焊接，A柱加强支撑板的内侧侧面分别与A柱上内板及A柱下内板焊接。本发明有效地解决了现有技术的A柱结构强度不足，在发生碰撞时乘员舱侵入量过大的问题，满足“40%偏置可变形固定壁障碰撞”的要求，确保乘员安全，具有很高的实用价值。

技术领域

本发明涉及汽车车身结构技术领域，具体涉及一种提高40%偏置碰安全性能的A柱结构。

背景技术

汽车A 柱是汽车的重要组成部分，其可在汽车发生碰撞的过程中有效保护乘员舱的生存空间，因此汽车A 柱是车身结构设计中的一处重难点设计部位。传统车型前端吸能空间较大，传力路径中A柱大多过度平缓，地板有中通道加强，传力路径简单，A柱上端受力较小，侵入量比较容易控制，传统A柱的横截面结构如图10所示，图中的箭头F所指的方向为A柱受力变形方向，从图中可以看出，这种结构中A柱的上、下内板结构比较平整且通过烧焊焊接，A柱空腔内缺少支撑，因此这种结构的A柱在其受力变形方向上的强度不足，尤其是在A柱上内板和A柱下内板的连接部，在进行“40%偏置可变形固定壁障碰撞”试验项目时，容易出现压溃（侵入）。而新能源电动车与传统车型相比，新能源车型其整车重量更重，前端吸能空间更小，传力路径更加复杂，对A柱结构强度要求更高，因此传统A柱结构无法满足汽车“40%偏置可变形固定壁障碰撞”要求。公开日为2014年10月22日、公开号为CN203888885U的中国专利文献公开了一种汽车A 柱结构，包括从外至内布置的侧围外板总成、A 柱加强板总成和A 柱内板总成，A 柱加强板总成包括从上至下连接在一起的A 柱上边梁内加强板、A柱加强板和门槛加强板，A 柱加强板总成通过A 柱上加强板将A柱上边梁内加强板与A 柱加强板连接在一起，且A柱上加强板与A 柱加强板相搭接，A 柱上加强板与A 柱加强板相搭接的搭接部分向下延伸至A 柱加强板上的前门上铰链安装点处。该A柱结构一方面可以增加汽车A 柱在前门上铰链安装点处的强度及刚度，另一方面可在保证碰撞能量顺利地通过汽车A 柱向汽车尾部传递的同时增加了A 柱上部的刚度，进而可以获得增加整车刚度的效果。但该A柱结构复杂，成本高。

发明内容

本发明的目的是为解决现有技术的A柱结构强度不足，在发生碰撞时乘员舱侵入量过大、无法保证乘员安全的问题，提供一种A柱结构，使汽车满足“40%偏置可变形固定壁障碰撞”项目要求，解决汽车发生碰撞时乘员舱侵入量过大的问题，确保乘员安全。

本发明为实现上述目的所采用的技术方案是，一种提高40%偏置碰安全性能的A柱结构，包括A柱上内板、A柱下内板、A柱上加强板及侧外围板，A柱上内板的下端与A柱下内板上端相互连接且与A柱上加强板之间构成A柱腔， A柱上内板和A柱下内板的连接部与A柱上加强板之间的A柱腔前侧设有A柱加强支撑板，所述A柱加强支撑板的横截面为U形且其开口指向A柱腔的中心，A柱加强支撑板的外侧侧面与A柱上加强板焊接，A柱加强支撑板的内侧侧面分别与A柱上内板及A柱下内板焊接。这里的“40%偏置碰”是指汽车碰撞安全试验中的“40%偏置可变形固定壁障碰撞”项目，其中A柱上内板与A柱下内板的连接部是现有技术的A柱在进行“40%偏置可变形固定壁障碰撞”试验项目时，A柱上容易出现压溃、侵入的部位。“40%偏置可变形固定壁障碰撞”A柱下端受力较大，传统方案需要对“A柱上加强板”和 “A柱上内板”提高材料强度，增加料厚。这样就提高材料强度增加成本，同时冲压工艺难度加大，不利生产；而增加料厚，车身重量增加，不利于减重。本发明在该部位的A柱腔前侧增设横截面为U形且其开口指向A柱腔的中心A柱加强支撑板，可以大大增加A柱上内板与A柱下内板结合处的结构强度，同时满足冲压工艺要求。经实测试验对比，本发明的A柱结构完全满足“40%偏置可变形固定壁障碰撞”项目的要求，在满足车身性能同时实现了车身轻量化要求，解决了现有技术的A柱结构强度不足，在发生碰撞时乘员舱侵入量过大、无法保证乘员安全的问题，可以确保乘员安全。