[发明专利]车辆立柱总成

说明书

技术领域

本发明总体上涉及车辆结构，具体而言，涉及车辆的车顶支承总成以及侧面碰撞结构。

背景技术

车辆立柱支承着车辆的车顶并且位于车窗和车门之间。车辆立柱通常分为A、B、C柱，根据车型，某些车型还有D柱。B柱通常安装在紧靠车辆前门的后面，而且在传统上用于安装后门铰链并与后门相连。B柱是决定车顶强度和侧面碰撞侵入程度的重要元件。

车辆的立柱可以运用管材液压成型工艺制造，管材液压成型工艺是运用流体将管状金属坯料向外扩展到与模具装配腔表面相匹配，从而形成独立的液压成型构件。液压成型工艺中，管状坯料的形状可制成沿其长度具有连续变化的截面。管材液压成型使制造商能够在减少部件质量和成本的同时，相较于非液压成型部件（例如冲压部件），能够增加部件刚度、尺寸精度、疲劳寿命以及耐撞性。

液压成型组件相对于其质量具有高强度（例如与冲压板材金属组件相比），部分是由于坯料壁在液压成型处理过程中发生的塑性形变。坯料的管状金属壁在液压成型过程中由坯料内的流体压力引起的向外扩展形成加工硬化效应，这种加工硬化效应使最终液压成型的构件的金属材料均匀地硬化。液压成型与冲压成型相比也更少的浪费金属材料。液压成型组件对于车辆生产商生产而言也相当地经济，因为与液压成型相关的加工成本相对其它制造方式而言典型地较低。

乘用车的设计要进行车顶强度和侧面碰撞强度的测试。常规B柱是由总体上点焊到一起的多个冲压金属板件制成。通过使用高品质原材料，如双相含硼钢，制成金属板件，可以增强常规B柱的强度。B柱还可以通过使用规格较厚的合金制得更强，较厚的金属板使用会增加车辆重量，并且还会增加生产B柱的成本。即使使用了较厚的合金组件，常规设计的B柱也未必能够始终满足对车顶强度和侧面碰撞性能的严格的测试要求。

已有利用液压成型管制造具有空间框架结构的车辆的尝试，例如6,282,790号美国专利。该专利中提出将两个B柱和车顶篷弓整体成型为一个单独的U形部件，该U形部件连接至两个管状车门槛的上表面。然而，该设计的缺陷在于，在整个管材长度上都需要保持相同的材料厚度。进一步说，该结构并没有通过所需的侧面碰撞性能，其中能量吸收被控制以降低车辆立柱的屈服点（buckle point）。

发明内容

根据本发明实施例提供一种车辆立柱总成。该车辆立柱总成包括顶梁、车门槛板、第一中空支承构件以及第二中空支承构件。第一中空支承构件和第二中空支承构件都包括第一壁、第二壁、第三壁以及可选的第四壁。第一中空支承构件和第二中空支承构件都包括由车门槛板向上延伸的管状下部区域。该管状下部区域包括至少一个形变触发器。第一中空支承构件和第二中空支承构件还都包括由顶梁向下延伸的上部。

附图说明

本发明将通过实例参照附图进行说明。

图1为本发明所述的车辆立柱结构的透视图。

图2A为本发明的一个实施例的透视图，其具有开孔形式的形变触发器。

图2B为本发明的一个实施例沿图2A中的线2B-2B的截面图。

图2C为一个实施例沿图2A中的线2C-2C的截面图。

图3A为本发明所公开的第一和第二液压成型构件的实施例的透视图，其中形变触发器为开孔。

图3B为沿图3A中线3B-3B的截面图。

图4A为本发明另一实施例的外部透视图，其具有加固件，其中第二液压成型构件上的形变触发器为槽缝。

图4B为图4A所示实施例的内透视图。

图4C为图4A中所示立柱结构的展开图。

图5A为本发明的一个实施例沿图4A中的线5-5的截面图。

图5B为本发明另一实施例的截面图。

图5C为本发明所公开的另一实施例的截面图。

图5D为本说明所公开的另一实施例的截面图。

图6为本发明所公开的另一实施例的截面图。

具体实施方式

现参照附图，其中相同的附图标记用来在诸图中标记相同的组件，图1表示第一中空支承构件14和第二中空支承构件16。第一中空支承构件14和第二中空支承构件16可以放置在车身内侧板（未在图1中显示）内，其中车身内侧板（未显示）可以由冲压金属板制成。第一中空支承构件14和第二中空支承构件16可以使用液压成型工艺制成想要的构造。在这个非限制性的示例中，第一中空支承构件14和第二中空支承构件16的末端在毗邻顶梁18以及毗邻车门槛20处终止。