CN109987143B - 一种井字形车体翻滚保护装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种井字形车体翻滚保护装置，包括A柱加强架、横梁加强架和B柱传力架，横梁加强架左右两端与A柱加强架固定，B柱传力架顶端与A柱加强架中后部固定，A柱加强架延伸设置于车身A柱内，车身A柱包括A柱立柱，A柱加强架前端固定在A柱立柱上端，A柱加强架尾端与B柱和C柱之间的侧边梁固定，B柱传力架固定在B柱上端内部，横梁加强架设置在车身顶盖横梁内，B柱传力架设置在车身B柱内。本发明一种井字形车体翻滚保护装置有效提高车辆A柱及顶盖横梁的强度，减小翻滚过程中A柱及车顶的压溃变形，有效的保证了生存空间，对改善车辆正碰和侧碰侵入量提供辅助作用，有效避免消费者生命财产损失以及交通事故死亡率。

Description

一种井字形车体翻滚保护装置

技术领域

本发明涉及一种井字形车体翻滚保护装置，特别是涉及一种用于车辆翻滚工况下的井字形车体翻滚保护装置。

背景技术

随着社会的进步与发展，世界汽车的保有量已经非常巨大，并且还在迅速增长，汽车已经成为人们生活中最重要的交通工具，在这种背景下，交通事故每年都会造成大量的人员伤亡，汽车安全性成为人们越来越关注的问题。而汽车翻滚事故是交通事故中比较特殊的一种类型，汽车翻滚事故有着很高的事故致死率，随着国内汽车工业不断发展和进步，国内车型的保有量迅速攀升，相关机构和企业开始重视汽车翻滚事故安全性的研究，在汽车典型的翻滚事故中，对于典型的发动机前置车型，A柱和顶盖横梁是抵抗翻滚变形的重要部件。传统的A柱和顶盖横梁具有如下问题：

1.A柱及车顶变形量过大会严重影响生存空间，威胁乘员安全；

2.A柱变形过大可能导致车门无法开启，降低乘员的逃生几率，汽车领域对A柱和顶盖横梁的设计往往不能满足翻滚工况下生存空间的要求。

发明内容

本发明是为了解决现有技术中的不足而完成的，本发明的目的是提供一种有效抵抗车辆翻滚造成A柱和车顶变形，保证足够生存空间的井字形车体翻滚保护结构。

本发明的一种井字形车体翻滚保护装置，包括A柱加强架、横梁加强架和B柱传力架，所述横梁加强架左右两端与所述A柱加强架固定，所述B柱传力架顶端与所述A柱加强架中后部固定，所述A柱加强架延伸设置于车身A柱内，所述车身A柱包括A柱立柱，所述A柱加强架前端固定在所述A柱立柱上端，所述A柱加强架尾端与B柱和C柱之间的侧边梁固定，所述B柱传力架固定在所述B柱上端内部，所述横梁加强架设置在车身顶盖横梁内。

本发明的一种井字形车体翻滚保护装置还可以是：

所述A柱加强架、所述横梁加强架和所述B柱传力架均为内部中空的延伸架体。

所述车身A柱还包括A柱内板、A柱加强板和A柱外板，所述A柱加强板内外两端分别与所述A柱内板和所述A柱外板固定，所述A柱加强板和所述A柱内板之间设有容留空腔，所述A柱加强架延伸设置在所述容留空腔内，所述A柱内板、A柱加强板和A柱外板前端均固定在所述A柱立柱上端。

所述A柱加强架前端通过末端固定架固定在A柱立柱上端内部，和/或所述A柱加强架尾端通过末端固定架固定在所述B柱与C柱之间的侧边梁内，和/或所述B柱传力架下端通过末端固定架固定在所述B柱上端内部。

所述末端固定架包括固定内板和固定外板，所述固定内板两外侧边与所述固定外板两外侧边固定连接，所述A柱加强架前端固定在所述固定内板和所述固定外板之间，所述固定内板和所述固定外板分别固定在所述A柱立柱上端，和/或所述A柱加强架尾端固定在所述固定内板和所述固定外板之间，所述固定内板和所述固定外板分别固定在所述B柱与C柱之间的侧边梁内，和/或所述B柱传力架下端固定在所述固定内板和所述固定外板之间，所述固定内板和所述固定外板分别固定在所述B柱上端内部。

所述固定内板和所述固定外板均设有凹槽，所述A柱加强架两端和所述B柱传力架下端分别固定在所述凹槽之间。

所述B柱包括B柱内板、B柱加强板和B柱外板，所述B柱加强板在所述B柱内板和所述外板之间，所述B柱传力架固定在所述B柱内板和所述B柱加强板之间，所述B柱传力架内外表面与所述B柱内板和所述B柱加强板贴合。

所述顶盖横梁包括顶盖内板和顶盖，所述横梁加强架设置在所述顶盖内板和所述顶盖之间。

所述横梁加强架左右两端设有第一焊接部，所述A柱加强架与所述横梁加强架左右两端通过所述第一焊接部焊接固定，和/或所述B柱传力架顶端设有第二焊接部，所述A柱加强架与所述B柱传力架上端通过所述第二焊接部焊接固定。

本发明的一种井字形车体翻滚保护装置，包括A柱加强架、横梁加强架和B柱传力架，所述横梁加强架左右两端与所述A柱加强架固定，所述B柱传力架顶端与所述A柱加强架中后部固定，所述A柱加强架延伸设置于车身A柱内，所述车身A柱包括A柱立柱，所述A柱加强架前端固定在所述A柱立柱上端，所述A柱加强架尾端与B柱和C柱之间的侧边梁固定，所述B柱传力架固定在所述B柱上端内部，所述横梁加强架设置在车身顶盖横梁内。这样，通过A柱加强架、横梁加强架和B柱传力架分别设置在车身A柱内、车身顶盖横梁内和车身B柱内，所述A柱加强架、B柱传力架和横梁加强架为高压成型加强结构，整体呈井字形，贯穿于车身比较薄弱的A柱、顶盖横梁上，极大地提高了车辆A柱和顶盖横梁的强度，保证了在每个薄弱的车身钣金连接处都有完整的高加强结构，提高可靠性，车辆在发生翻滚时容易发生变形形式分为两种，第一种是A柱和顶盖横梁沿Z轴向车辆下方的压溃变形，第二种是A柱沿Y轴向车辆内侧的压溃变形，对于第一种变形，当A柱受到来自Z轴方向下的冲击，一方面弯曲的A柱加强架吸收主要的冲击力，A柱加强架受到冲击之后，所受弯矩会延A柱加强架把一部分力分散传递到A柱立柱和A柱以及侧边梁上，以及通过B柱传力架把一部分力分散传递B柱上，再传递到车体下部的承力结构上，另外顶盖横梁加强架能把受力较大一侧的弯矩传递到受力较小的一侧。通过以上作用，有效减小A柱及顶盖横梁的变形量，保证生存空间；对于第二种变形，当A柱受到来自Y轴方向向内的冲击，一方面通过A柱加强架中部可以承受一部分弯矩，吸收冲击，另一方面设置在前端的横梁加强架沿轴向具有很强的硬度，可以吸收大部分的冲击力，有效抵抗A柱变形，保证生存空间，大幅度提高车身安全性。本发明的一种井字形车体翻滚保护装置，相对于现有技术而言具有的优点是：有效提高车辆A柱及顶盖横梁18的强度，减小翻滚过程中A柱及车顶的压溃变形，从而有效的保证了生存空间，减小了由于翻滚事故造成的乘员的伤害，对改善车辆的正碰和侧碰侵入量提供辅助作用，有效避免消费者生命财产损失以及交通事故死亡率。

附图说明

图1是本发明井字形车体翻滚保护装置示意图。

图2是本发明井字形车体翻滚保护装置A柱主体结构放大图。

图3是本发明井字形车体翻滚保护装置A柱剖视图。

图4是本发明井字形车体翻滚保护装置A柱末端固定架内板放大图

图5是本发明井字形车体翻滚保护装置A柱末端固定架外板放大图

图6是本发明井字形车体翻滚保护装置主体结构连接放大图。

图号说明

1…A柱加强架 2…横梁加强架 3…B柱传力架

4…末端固定架 5…A柱立柱 6…B柱

7…A柱 8…侧边梁 9…A柱外板

10…A柱加强板 11…A柱内板 12…第一焊接部

13…第二焊接部 14…固定内板 15…固定外板

16…凹槽 17…中空延伸架体 18…顶盖横梁

具体实施方式

下面结合附图的图1至图6对本发明的一种井字形车体翻滚保护装置进一步详细说明。

本发明的一种井字形车体翻滚保护装置，请参考图1至图6所示，包括A柱加强架1、横梁加强架2和B柱传力架3，所述横梁加强架2左右两端与所述A柱加强架1固定，所述B柱传力架3顶端与所述A柱加强架1中后部固定，所述A柱加强架1延伸设置于所述车身A柱7内，所述车身A柱7包括A柱立柱5，所述A柱加强架1前端固定在A柱立柱5上端，所述A柱加强架1尾端与B柱6和C柱之间的侧边梁8固定，所述B柱传力架3固定在所述B柱6上端内部，所述横梁加强架2设置在车身顶盖横梁18内。具体而言，A柱加强架1、横梁加强架2和B柱传力架3分别设置在车身A柱7内、车身顶盖横梁18内和车身B柱6内，所述A柱加强架1、B柱传力架3和横梁加强架2为高压成型加强结构，整体呈井字形，贯穿于车身比较薄弱的A柱7、顶盖横梁18，极大的提高了车辆A柱7、顶盖横梁18的强度，保证在每个薄弱的车身钣金连接处都有完整的高加强结构，提高可靠性，所述固定可以通过嵌套烧焊固定，车辆在发生翻滚时容易发生变形的形式分为两种，第一种是A柱7和顶盖横梁18沿Z轴向车辆下方的压溃变形，对于第一种变形，当A柱7受到来自Z轴方向下的冲击，一方面弯曲的A柱加强架1吸收主要的冲击力，A柱加强架1受到冲击之后，所受弯矩会延A柱加强架1把一部分负荷分散传递到到A柱立柱5和A柱7以及侧边梁8上，以及通过B柱传力架3把一部分负荷分散传递B柱6上，再传递到车体下部的承力结构上，另外横梁加强架2能把负荷较大一侧的弯矩传递到受力较小的一侧。通过以上作用，有效减小A柱7及顶盖横梁18的变形量，保证生存空间；对于第二种变形，当A柱7受到来自Y轴方向向内的冲击，一方面通过A柱加强架1中部可以承受一部分弯矩，吸收冲击，另一方面设置在前端的横梁加强架2沿轴向具有很强的硬度，吸收大部分的冲击力，有效抵抗A柱7变形，保证生存空间，大幅度提高车身安全性。本发明的一种井字形车体翻滚保护装置，相对于现有技术的优点是：有效提高车辆A柱7及顶盖横梁18的强度，减小翻滚过程中A柱7及车顶的压溃变形，从而有效的保证了生存空间，减小了由于翻滚事故造成的乘员的伤害，对改善车辆的正碰和侧碰侵入量提供辅助作用，有效避免消费者生命财产损失以及交通事故死亡率。

本发明的一种井字形车体翻滚保护装置，请参考图1至图6所示，在前面描述的技术方案的基础上还可以是：所述A柱加强架1、所述横梁加强架2和所述B柱传力架3均为内部中空的延伸架体17。这样，所述A柱加强架1、所述横梁加强架2和B柱传力架3内部设有中空延伸架体17，所述中空延伸架体17是内高压一体成型，实现与车身外板的有效贴合，充分利用中空延伸架体17的空间，使所述中空延伸架体17横截面实现最大化，保证较大的抗弯强度，有效分散集中的载荷，并传递一部分载荷到车身下端的承力结构上，从而大大减小了翻滚中A柱7和顶盖的变形量，保证足够的生存空间。

本发明的一种井字形车体翻滚保护装置，请参考图1至图6，在前面描述的技术方案的基础上还可以是：所述车身A柱7还包括A柱内板11、A柱加强板10和A柱外板9，所述A柱加强板10内外两端分别与所述A柱内板11和所述A柱外板9固定，所述A柱加强板10和A柱内板11之间设有容留中空延伸架体17，所述A柱加强架1延伸设置在所述容留中空延伸架体17内，所述A柱内板11、A柱加强板10和A柱外板9前端均固定在所述A柱立柱5上端。这样，通过所述A柱加强板10内外两端分别与所述A柱内板11和所述A柱外板9固定，且A柱加强架1外表面和A柱内板11、A柱加强板10的内表面形状保持一致，其中A柱加强架1外表面与A柱外板9和A柱加强板10之间留有1-2mm间隙，所述A柱加强架1前端贴合固定在所述A柱立柱5上端，所述A柱加强架1尾端贴合固定在所述B柱6和C柱之间的侧边梁8上，增加A柱加强板10的牢固性，当车辆发生翻滚时，A柱加强架1受到冲击之后，A柱加强架1吸收主要的冲击力，A柱加强架1把负荷分散传递到A柱加强板10上，避免负荷过于集中，进一步减小翻滚过程中A柱7的压溃变形，从而有效的保证了生存空间，大大减小由于翻滚事故造成的乘员的伤害。

本发明的一种井字形车体翻滚保护装置，请参考图1至图6，在前面描述的技术方案的基础上还可以是：所述A柱加强架1前端通过末端固定架4固定在A柱立柱5上端内部，和/或所述A柱加强架1尾端通过末端固定架4固定在所述B柱6与C柱之间的侧边梁8内，和/或所述B柱传力架3下端通过末端固定架4固定在所述B柱6上端内部。这样，所述A柱加强架1前端、A柱加强架1尾端和B柱传力架3上端分别与A柱立柱5上端内部、B柱6与C柱之间侧边梁8内以及B柱6上端固定时，可以是所述A柱加强架1前端、A柱加强架1尾端和B柱传力架3上端其中一个通过末端固定架4固定，其余两个通过其他固定方式固定，也可以其中两个通过末端固定架4固定，其余一个通过其他固定方式固定，也可以三个全部是通过末端固定架4固定，通过末端固定架4固定，可以是高强度的嵌套烧焊固定，加强固定的可靠性，当车辆发生翻滚时，A柱加强架1受到冲击之后，有效保证传力作用，大大减小由于翻滚事故造成的乘员的伤害。在前面技术方案的基础上进一步优选的技术方案为：所述末端固定架4包括固定内板14和固定外板15，所述固定内板14两外侧边与所述固定外板15两外侧边固定连接，所述A柱加强架1前端固定在所述固定内板14和所述固定外板15之间，所述固定内板14和所述固定外板15分别固定在所述A柱立柱5上端，和/或所述A柱加强架1尾端固定在所述固定内板14和所述固定外板15之间，所述固定内板14和所述固定外板15分别固定在所述B柱6与C柱之间的侧边梁8内，和/或所述B柱传力架3下端固定在所述固定内板14和所述固定外板15之间，所述固定内板14和所述固定外板15分别固定在所述B柱6上端内部。这样，所述末端固定架4包括固定内板14和固定外板15，固定内板14和固定外板15均通过冲压成型，所述固定内板14两外侧边与所述固定外板15两外侧边固定连接，所述固定内板14内表面与车身A柱立柱5和/或B柱6和/或C柱之间侧边梁8内以及B柱6上端内部内板贴合固定，可以通过烧焊固定，所述固定外板15外表面与车身A柱立柱5和/或B柱6和/或C柱之间侧边梁8内以及B柱6上端内部外板/加强板贴合固定，可以通过烧焊固定，可以是所述A柱加强架1前端、A柱加强架1尾端和B柱传力架3上端其中一个通过固定内板14和固定外板15固定，其余两个通过其他固定方式固定，也可以其中两个通过固定内板14和固定外板15固定，其余一个通过其他固定方式固定，也可以三个全部是通过固定内板14和固定外板15固定，通过固定内板14和固定外板15固定，有效保证负荷的分散传递，进一步减小由于翻滚事故造成的乘员的伤害。在前面技术方案的基础上进一步优选的技术方案为：所述固定内板14和所述固定外板15均设有凹槽16，所述A柱加强架1两端和所述B柱传力架3下端分别固定在所述凹槽16之间。这样，通过固定内板14和固定外板15均设有凹槽16，A柱加强架1两端和B柱传力架3下端固定在所述凹槽16内，可以是烧焊固定，进一步加强A柱加强架1前端与A柱立柱5上端、A柱加强架1尾端与B柱6和C柱之间侧边梁8内、B柱传力架3与B柱6上端内部固定的可靠性，有效保证传力作用，大大减小由于翻滚事故造成的乘员的伤害。

本发明的一种井字形车体翻滚保护装置，请参考图1至图6，在前面描述的技术方案的基础上还可以是：所述B柱6包括B柱6内板、B柱6加强板和B柱6外板，所述B柱6加强板在所述B柱6内板和所述外板之间，所述B柱传力架3固定在所述B柱6内板和所述B柱6加强板之间，所述B柱传力架3内外表面与所述B柱6内板和所述B柱6加强板贴合。这样，当车辆发生翻滚时，A柱加强架1受到冲击之后，A柱加强架1吸收主要的冲击力，A柱加强架1通过B柱传力架3有效分散负荷，通过B柱传力架3固定在所述B柱6内板和所述B柱6加强板之间，加强B柱传力架3可靠性，有效保证负荷的分散传递，并把一部分负荷传递到车体下端的承力结构上，从而有效的保证了生存空间，大大减小由于翻滚事故造成的乘员的伤害。

本发明的一种井字形车体翻滚保护装置，请参考图1至图6，在前面描述的技术方案的基础上还可以是：所述顶盖横梁18包括顶盖内板和顶盖，所述横梁加强架2设置在所述顶盖内板和所述顶盖之间。这样，所述横梁加强架2包括前横梁加强架2和B柱6上横梁加强架2，前横梁加强架2和B柱6上横梁加强架2均设置在顶盖内板和顶盖之间，前横梁加强架2和B柱6上横梁加强架2外表面均与顶盖横梁18内板和顶盖贴合，当车辆发生翻滚时，横梁加强架2受到冲击之后，横梁加强架2通过A柱加强架1吸收主要冲击力，A柱加强架1分散集中的负荷并传递一部分负荷到车体下端的承力结构上，从而有效的保证了生存空间，大大减小由于翻滚事故造成的乘员的伤害。

本发明的一种井字形车体翻滚保护装置，请参考图1至图6，在前面描述的技术方案的基础上还可以是：所述横梁加强架2左右两端设有第一焊接部12，所述A柱加强架1与所述横梁加强架2左右两端通过所述第一焊接部12焊接固定，和/或所述B柱传力架3顶端设有第二焊接部13，所述A柱加强架1与所述B柱传力架3上端通过所述第二焊接部13焊接固定。这样，横梁加强架2左右两端的第一焊接部12与A柱加强架1内侧面固定，可以是通过焊接固定，有效保证横梁加强架2与A柱加强架1连接可靠性，所述B柱传力架3顶端的第二焊接部13与A柱加强架1外侧面固定，可以通过焊接固定，有效保证B柱传力架3与A柱加强架1连接可靠性。

上述仅对本发明中的几种具体实施例加以说明，但并不能作为本发明的保护范围，凡是依据本发明中的设计精神所作出的等效变化或修饰或等比例放大或缩小等，均应认为落入本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种井字形车体翻滚保护装置，其特征在于：包括A柱加强架、横梁加强架和B柱传力架，所述横梁加强架左右两端与所述A柱加强架固定，所述B柱传力架顶端与所述A柱加强架中后部固定，形成井字形结构；所述A柱加强架延伸设置于车身A柱内，所述车身A柱包括A柱立柱，所述A柱加强架前端固定在所述A柱立柱上端，所述A柱加强架尾端与B柱和C 柱之间的侧边梁固定，所述B柱传力架固定在所述B柱上端内部，所述横梁加强架设置在车身顶盖横梁内；所述车身A柱还包括A柱内板、A柱加强板和A柱外板，所述A柱加强板内外两端分别与所述A柱内板和所述A柱外板固定，所述A柱加强板和所述A柱内板之间设有容留空腔，所述A柱加强架延伸设置在所述容留空腔内；所述A柱加强板和所述A柱内板（11）之间设有容留中空延伸架体，所述A柱加强架延伸设置在所述容留中空延伸架体内。

2.根据权利要求1所述的一种井字形车体翻滚保护装置，其特征在于：所述A柱加强架、所述横梁加强架和所述B柱传力架均为内部中空的延伸架体。

3.根据权利要求1所述的一种井字形车体翻滚保护装置，其特征在于：所述A柱内板、A柱加强板和A柱外板前端均固定在所述A柱立柱上端。

4.根据权利要求1所述的一种井字形车体翻滚保护装置，其特征在于：所述A柱加强架前端通过末端固定架固定在A柱立柱上端内部，和/或所述A柱加强架尾端通过末端固定架固定在所述B柱与C柱之间的侧边梁内，和/或所述B柱传力架下端通过末端固定架固定在所述B柱上端内部。

5.根据权利要求4所述的一种井字形车体翻滚保护装置，其特征在于：所述末端固定架包括固定内板和固定外板，所述固定内板两外侧边与所述固定外板两外侧边固定连接，所述A柱加强架前端固定在所述固定内板和所述固定外板之间，所述固定内板和所述固定外板分别固定在所述A柱立柱上端，和/或所述A柱加强架尾端固定在所述固定内板和所述固定外板之间，所述固定内板和所述固定外板分别固定在所述B柱与C柱之间的侧边梁内，和/或所述B柱传力架下端固定在所述固定内板和所述固定外板之间，所述固定内板和所述固定外板分别固定在所述B柱上端内部。

6.根据权利要求5所述的一种井字形车体翻滚保护装置，其特征在于：所述固定内板和所述固定外板均设有凹槽，所述A柱加强架两端和所述B柱传力架下端分别固定在所述凹槽之间。

7.根据权利要求1至6任意一项权利要求所述的一种井字形车体翻滚保护装置，其特征在于：所述B柱包括B柱内板、B柱加强板和B柱外板，所述B柱加强板在所述B柱内板和所述外板之间，所述B柱传力架固定在所述B柱内板和所述B柱加强板之间，所述B柱传力架内外表面与所述B柱内板和所述B柱加强板贴合。

8.根据权利要求1至6任意一项权利要求所述的一种井字形车体翻滚保护装置，其特征在于：所述顶盖横梁包括顶盖内板和顶盖，所述横梁加强架设置在所述顶盖内板和所述顶盖之间。

9.根据权利要求1至6任意一项权利要求所述的一种井字形车体翻滚保护装置，其特征在于：所述横梁加强架左右两端设有第一焊接部，所述A柱加强架与所述横梁加强架左右两端通过所述第一焊接部焊接固定，和/或所述B柱传力架顶端设有第二焊接部，所述A柱加强架与所述B柱传力架上端通过所述第二焊接部焊接固定。