专利名称：3门车辆的中立柱组件的制作方法
技术领域：
本发明涉及3门车辆的中立柱组件。更具体地，本发明涉及3门车辆的中立柱组件，其不仅降低生产成本，而且可以增加其强度。
背景技术：
通常，当车辆发生大范围碰撞时，用于中立柱的外部加强元件在防止车辆变形方面是最重要的加强元件。然而，在3门车辆情况中，其装备有后部玻璃代替后车门，这是其与5门车辆的不同之处。因此，用于中立柱的外部加强元件的上部形成“_Γ~”形状的横截面，以焊接到侧面外部板的后部玻璃凸缘上，其中未形成于“ _ru，形状的横截面。现在，参考图1和2详细说明3门车辆的中立柱组件。如图1和2所示，3门车辆的中立柱组件由侧面外部板110、用于中立柱的外部加强元件120和侧面内部板140组成，其中后部玻璃凸缘115形成在侧面外部板110中。这里，用于中立柱的外部加强元件120包括上部A’和下部B’，并且其焊接到侧面外部板110 的内部。另外，侧面内部板140焊接到用于中立柱的外部加强元件120的内部，这样其可以彼此相对。用于中立柱的外部加强元件120起加强车辆的侧面的作用，其中，它包括焊接到后部玻璃凸缘115的上部A’和沿着上部A’的底部延伸的下部B’。此时，用于中立柱的外部加强元件120的下部B’形成“_Π_，，形状的截面从而在车辆的大范围碰撞中受益，但是形成“_Π”形状截面的上部Α’在车辆的大范围碰撞中很容易变形。因此，由于“颈部”部分N的强度较弱，其中“颈部”部分N是用于中立柱的外部加强元件120的上部Α’和下部B’的两截面相对的部分，因此在用于中立柱的外部加强元件120 上焊接附加的加强元件130用于加强“颈部”部分N。另一方面，近来，虽然超过980MPa的超高强度钢通常作为用于中立柱的外部加强元件120的材料以实现材料轻质，然而当其使用超高强度钢时，其截面确定是几乎难以改变的。然而，根据现有技术用于中立柱的外部加强元件120的情况，其上部A’的截面和其下部B’的截面必须急速地从“J" ”形状变化为“_Π_”形状，因此，很难压模超高强度的钢。因此，作为用于中立柱的外部加强元件120的材料，其使用可模压的440MPa等级的材料。还有，尽管使用超高强度钢，用于中立柱的外部加强元件120也得使用具有较小成型限制的热压方法压模。如上所述，根据传统的3门车辆的中立柱组件，用于中立柱的外部加强元件120的上部A’的截面形成在碰撞性能中比较弱的“_!—”形状，因此，因为必须使用加强用于中立柱的外部加强元件120的附加加强元件130，因此存在生产成本增加的问题。
除此之外，在将超高强度钢作为用于中立柱的外部加强元件120的模制材料的情况下，必须使用有较小成型限制的热压方法，因此，存在生产成本增加的问题。另外，在模制可模压440MPa等级的材料的情况下，存在强度变弱的问题。公开于本发明背景部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域一般技术人员所公知的现有技术。
发明内容
本发明的各个方面用于提供在降低生产成本的同时增加其强度的3门车辆的中立柱组件。在本发明的一个方面当中，一种3门车辆的中立柱组件可以包括侧面外部板，其一端形成有后部玻璃凸缘；用来加强侧面外部板的用于中立柱的外部加强元件，该中立柱外部加强元件的上部和下部形成“_π_”形状的横截面；用于将所述外部加强元件的上部和所述后部玻璃凸缘相连接的角撑件；其中所述外部加强元件的一个横向的侧面部分与角撑件连接；和布置在侧面外部板的内部的侧面内部板，其横向的侧面部分与外部加强元件的一个横向的侧面部分和角撑件连接。所述角撑件可以包括沿着后部玻璃凸缘的长度方向形成的角撑件本体，该角撑件本体连接到用于中立柱的外部加强元件的侧面；以及从角撑件本体的一侧向外弯曲的第一角撑件凸缘，该第一角撑件凸缘连接到后部玻璃凸缘。所述角撑件本体和第一角撑件凸缘可以形成“厂”形状的横截面。所述角撑件还可以包括从所述角撑件本体的另一侧向外弯曲的第二角撑件凸缘， 并且该第二角撑件凸缘连接到外部加强元件的一个横向的侧面部分和侧面内部板的一个横向的侧面部分。所述角撑件的第一角撑件凸缘、角撑件本体和第二角撑件凸缘可以形成“[=”形状的横加面。角撑件可以制成比后部玻璃凸缘长。可以使用超过980MPa的钢通过冷压模制而形成外部加强元件。所述角撑件可以沿着外部加强元件的上部和后部玻璃凸缘之间的外部加强元件的长度方向布置，并且形成横截面为“ EZ ”形状。如上所述，根据本发明，用于中立柱的外部加强元件的上部和下部均形成“ _TL·， 形状的截面，因此，可以增加其强度从而在大范围碰撞中显著受益。并且因为不需要附加的加强元件加入传统的“颈部”部分而降低其生产成本。另外，根据本发明，因为用于中立柱的外部加强元件的上部和下部的截面几乎不改变，可以使用具有很强成型限制的超高强度钢板实现车辆的轻质。另外，因为可以使用冷压成型，相对于现有技术使用的热压方法可以降低生产成本。本发明的方法和装置具有其他的特性和优点，这些特性和优点从并入本文中的附图和随后的具体实施方式
中将是显而易见的，或者将在并入本文中的附图和随后的具体实施方式
中进行详细陈述，这些附图和具体实施方式
共同用于解释本发明的特定原理。
图1示出了根据现有技术在3门车辆的中立柱组件中去除侧面内部板状态的立体图。图2示出了根据现有技术的3门车辆的中立柱组件的截面视图。图3示出了根据本发明的3门车辆的示例性的中立柱组件的立体图。图4是沿着图3的X-X线切开的截面图。图5示出了用于中立柱的外部加强元件和附图4中的角撑件相互分开的状态的立体图。图6示出了用于中立柱的外部加强元件和附图5中的角撑件相互连接的状态的立体图。附图中的各元件的标记10 侧面外部板15 后部玻璃凸缘20 外部加强元件30 角撑件31 第一角撑件凸缘32 第二角撑件凸缘33:角撑件本体40:侧面内部板应当了解，附图并不必须是按比例绘制的，其示出了某种程度上经过简化了的本发明的基本原理的各个特征。在此所公开的本发明的特定的设计特征，包括例如特定的尺寸、定向、定位和外形，将部分地由特定目的的应用和使用环境所确定。在这些图形中，在贯穿附图的多幅图形中，附图标记引用本发明的相同或等效的部分。
具体实施例方式接下来将具体参考本发明的各个实施例，在附图中和以下的描述中示出了这些实施例的实例。虽然本发明与示例性实施例相结合进行描述，但是应当了解，本说明书并非旨在将本发明限制为那些示例性实施例。相反，本发明旨在不但覆盖这些示例性实施例，而且覆盖可以被包括在由所附权利要求所限定的本发明的精神和范围之内的各种替换、修改、 等效形式以及其它实施例。现在，参考下面的附图详细说明本发明的实施例。如图3至图6所示，根据本发明的示例性的实施例的3门车辆的中立柱组件包括在其中形成后部玻璃凸缘15的侧面外部板10 ；用于加强侧面外部板10的中立柱外部加强元件20，其中其上部A和其下部B形成“_rL”形状的横截面，用于将外部加强元件20的上部A和后部玻璃凸缘15相连接的角撑件30 ；和布置在侧面外部板10的内部的侧面内部板 40，该侧面内部板40与外部加强元件20和角撑件30相连接。后部玻璃凸缘15是后部玻璃装配和连接的部位，其形成在侧面外部板10上。用于中立柱的外部加强元件20沿着长度方向形成并且焊接到侧面外部板10上， 其中，它包括靠近后部玻璃凸缘15的上部A和沿着上部A的底部延伸的下部B。用于中立柱的外部加强元件20的上部A和下部B均形成“_|~1_”形状的截面。如上所述，现有技术的用于中立柱的外部加强元件20的上部A’形成“_n”形状的截面，然而根据本发明的示例性实施例的外部加强元件20的上部A和下部B均形成“_TL”形状的截面， 从而通过增加其强度而在大范围碰撞中显著受益。另一方面，相比于现有技术，根据本发明的示例性实施例的用于中立柱的外部加强元件20的上部A和下部B的截面几乎不改变，可以使用超过980MPa的超高强度钢板通过冷压成型模制用于中立柱的外部加强元件20。从而，可以实现轻质和降低生产成本。另外，因为用于中立柱的外部加强元件20的上部A形成“_TL”形状的截面，其优点是不再需要用于加强传统的“颈部”部分N的附加的加强元件130。此时，由于用于中立柱的外部加强元件20的上部A形成“J"”形状的截面，其不能连接到后部玻璃凸缘15，其中角撑件30可将用于中立柱的外部加强元件20的上部A结合到后部玻璃凸缘15中。角撑件30包括沿着后部玻璃凸缘15的长度方向形成的角撑件体33，其连接到用于中立柱的外部加强元件20的侧面，和从角撑件本体33的一侧弯曲的第一角撑件凸缘31， 其连接到后部玻璃凸缘15，从角撑件本体33的另一侧弯曲的第二角撑件凸缘32，其连接到外部加强元件20和侧面内部板40。此时，角撑件30可以形成“ d ”的形状，并且其长度大于后部玻璃凸缘15的长度，这样用于中立柱的外部加强元件20的上部A可以完全与后部玻璃凸缘15连接。这里， 角撑件30可以形成“厂”的形状，其中如果用于中立柱的外部加强元件20的上部A与后部玻璃凸缘15完全连接，其并不限于上面所述的形状。此时，如果角撑件30具有足够的强度连接用于中立柱的外部加强元件20和后部玻璃凸缘15，其可以通过具有相对较低价格的低碳钢制造。在本发明的示例性的实施例中，角撑件30在外部加强元件20的上部和后部玻璃凸缘15之间沿着外部加强元件20的长度方向布置并且形成横截面为“[Z”形状。根据本发明的具有上述结构的示例性实施例的用于3门车辆的中立柱组件的装配过程将简要介绍如下。首先，角撑件30的角撑件本体33与用于中立柱的外部加强元件20的侧面接触， 然后，角撑件30连接到用于中立柱的外部加强元件20并且通过焊接接触部分形成一体。然后，在侧面外部板10接触角撑件30的外部和外部加强元件20以后，对接触部分进行焊接，从而将后部玻璃凸缘15与角撑件30的第一角撑件凸缘31结合。最后，在侧面内部板40接触角撑件30的内部和中立柱的外部加强元件20以后， 焊接侧面内部板40，从而将侧面内部板40与外部加强元件20和角撑件30的第二角撑件凸缘32结合，并且因此完成装配过程。如上所述，根据本发明的示例性的实施例，用于中立柱的外部加强元件20的上部 A和下部B均形成“_TL”形状的截面，因此，可增加其强度从而在大范围碰撞中显著受益， 并且由于不再需要附加的加强元件添加到传统的“颈部”部分N从而可以降低生产成本。另外，由于用于中立柱的外部加强元件20的上部A和下部B的截面几乎不改变， 因此可以使用具有很多成型限制的超高强度钢板从而可以实现车辆的轻质。另外，因为可以实行冷压成型，相比于现有技术中必须使用的热压方法，可以降低生产成本。为了方便解释和精确限定所附权利要求，术语“上”、“下”、“内，，和“外”是用于参考图中显示的这些特征的位置来描述示例性实施方式的特征。前述对本发明的具体示例性实施方案的描述是为了说明和例证的目的。这些描述并非想穷尽本发明，或者将本发明限定为所公开的精确形式，并且很显然，根据上述教导，可以进行很多改变和变化。对示例性实施例进行选择和描述的目的在于解释本发明的特定原理及其实际应用，从而使得本领域的其它技术人员能够实现并利用本发明的各种不同的示例性实施方案以及各种不同的选择和改变。本发明的范围意在由所附的权利要求书及其等同形式所限定。
权利要求
1.一种3门车辆的中立柱组件，包括侧面外部板，其一端部形成有后部玻璃凸缘；用来加强侧面外部板的用于中立柱的外部加强元件，其上部和其下部形成“_厂匕”形状的横截面；用于将所述外部加强元件的上部和后部玻璃凸缘相连接的角撑件，其中所述外部加强元件的的一个横向的侧面部分连接到所述角撑件；和布置在所述侧面外部板的内部的侧面内部板，其横向的侧面部分连接至所述外部加强元件的一个横向的侧面部分和角撑件。
2.根据权利要求1所述的3门车辆的中立柱组件，其中所述角撑件包括沿着所述后部玻璃凸缘的长度方向形成的角撑件本体，该角撑件本体连接到所述用于中立柱的外部加强元件的一个横向侧面部分；和从所述角撑件本体的一侧向外弯曲的第一角撑件凸缘，该第一角撑件凸缘连接到所述后部玻璃凸缘。
3.根据权利要求2所述的3门车辆的中立柱组件，其中所述角撑件本体和第一角撑件凸缘形成“厂”形状的横截面。
4.根据权利要求2所述的3门车辆的中立柱组件，其中所述角撑件还包括从所述角撑件本体的另一侧向外弯曲的第二角撑件凸缘，该第二角撑件凸缘连接到所述外部加强元件的一个横向的侧面部分和所述侧面内部板的一个横向的侧面部分。
5.根据权利要求4所述的3门车辆的中立柱组件，其中所述角撑件的第一角撑件凸缘、 角撑件本体和第二角撑件凸缘形成“CZ"形状的横截面。
6.根据权利要求1所述的3门车辆的中立柱组件，其中所述角撑件制成的比所述后部玻璃凸缘的长度要长。
7.根据权利要求1所述的3门车辆的中立柱组件，其中使用超过980MI^的钢通过冷压模制来形成所述外部加强元件。
8.根据权利要求1所述的3门车辆的中立柱组件，其中所述角撑件在所述外部加强元件的上部和所述后部玻璃凸缘之间沿外部加强元件的长度方向布置，并且形成横截面为 “匚二”形状。
全文摘要
本发明公开了一种3门车辆的中立柱组件，可以包括侧面外部板，其一端部形成有后部玻璃凸缘；用来加强侧面外部板的用于中立柱的外部加强元件，其上部和其下部形成形状的横截面；用于将外部加强元件的上部和后部玻璃凸缘相连接的角撑件，其中外部加强元件的一个横向的侧面部分连接到角撑件；和布置在侧面外部板的内部的侧面内部板，其横向的侧面部分连接到外部加强元件的一个横向的侧面部分和角撑件。
文档编号B62D25/04GK102320332SQ201010510869
公开日2012年1月18日 申请日期2010年9月20日 优先权日2010年4月29日
发明者吴熙大, 许哲希 申请人:现代自动车株式会社, 起亚自动车株式会社