专利名称：汽车前支柱的制作方法
技术领域：
本发明涉及具有缓冲性能的汽车前支柱的改进。
背景技术：
在图8中作为一例示出传统汽车前支柱的放大剖面。在图中，参考字符Fr和Rr分别表示汽车的前方和后方。
前支柱100由内框架110和外框架120构成，外框架与内框架110相接合而得一管状结构。
内框架110是弯折金属板使其具有盘状截面形成的并具有凹形底部111。底部111在其相对两端具有凸缘状连接部分112～113以与外框架120接合。
外框架120是弯折金属板使其具有大体上是U形的截面形成的并具有形成一U形凸出部分的前部121。外框架120在其相对两端具有凸缘状连接部分122、123以与内框架110的对接部分112、113接合。
前支柱100具有由内框架110连接部分112与外框架120连接部分122以及内框架110连接部分113与外框架120连接部分123相接合而成的管状截面。前支柱100构成汽车侧体骨架的一部分。
在带有车门玻璃板130的门框131上设有车门防风条132，用以在门框131和前支柱100之间取得密封性。在前支柱100的外框架120上装有嵌条133。在外框架120和挡风玻璃134之间装有单独的密封防风条135和密封胶136。在前支柱100的前方用双点一划相间的线条示出障碍物140。
前支柱100具有高度刚性，因其形成汽车侧体的一部分如上所述。由于前支柱100具有高度刚性，障碍物140在碰撞外框架120的前部121时受到很大的冲击。这样，在优先考虑保护障碍物140的情况下就必须降低前支柱100的刚性。但，降低前支柱100的刚性会降低汽车车体的刚性，在车体翻倒时就会使车体容易变形。因此，要求汽车前支柱保持其原来要求的刚性但可充分缓冲对障碍物的碰撞冲击。
在题为“汽车前支柱”、公开申请号为HEI-9-39833的日本专利中公开了一例汽车前支柱，其中作出了一些安排以缓冲对障碍物的碰撞冲击。公开的汽车前支柱在构成柱体一部分的外框架前部设有缓冲壁。
但，这种前支柱只是对传统的前支柱加上缓冲壁取得的。因此，在障碍物通过缓冲壁碰撞柱体时所产生的冲击能量只是通过变形的缓冲壁受到缓冲使用。对碰撞柱体后所产生的冲击能量并没有采取吸收的手段。因此，在所公开的前支柱结构中并不能充分缓冲对障碍物的冲击。总之，所公开的前支柱结构的柱体具有原来所要求的刚性但在柱体内并未采取措施来缓冲对障碍物在其碰撞柱体后所产生的碰撞冲击。
发明的公开因此，本发明的一个目的是提供一种汽车前支柱，这种前支柱具有原来所要求的刚性并可充分地缓冲由障碍物碰撞前支柱所产生的对障碍物的冲击。
按本发明，提供了一种汽车前支柱，在其靠近汽车乘客舱的部分具有一薄弱的部分，比薄弱部分用以在冲击作用在前支柱远离乘客舱的部分时促使前支柱变形。在这种结构中，在障碍物碰撞前支柱远离乘客舱的部分时薄弱部分就由于所产生的碰撞冲击凹陷而使前支柱弯折。碰撞冲击部分地为弯折的前支柱所吸收。因此明显地减弱作用在障碍物上的冲击。最好用一罩体罩住薄弱部分而可使其从乘客舱看去并不显露出来。
前支柱远离乘客舱的部分在其前部最好具有一平面部分，此平面部分具有一防护件，防护件具有吸收冲击的性能。防护件在前支柱开始弯折前吸收碰撞冲击的最初部分，因此有效地减弱作用在障碍物上的冲击。此外，在前支柱内可设置缓冲件以吸收部分冲击，从而尽量减小对障碍物的冲击。
在一种理想的形式中，前支柱具有靠近乘客舱的内框架和与内框架接合并具有远离乘客舱的部分的外框架。可在内框架内设置薄弱部分。或者，也可在外框架靠近乘客舱的部分内设置薄弱部分。
内框架最好设有连接于其上的加强件而使前支柱可保持其原有的刚性。在一种优选的形式中，加强件包括一加强管和一固定在内框架上的加强板。
以下对本发明某些优选实施例仅作为示例参照附图进行具体的说明，其中
图1为透视图，示出采用本发明前支柱的汽车前部；图2为沿图1中线II-II所取剖面图，示出本发明第一实施例的前支柱；图3为透视图，示出图2前支柱；图4A、4B、5A、5B为简示图，示出碰撞的障碍物使第一实施例前支柱变形的情况；图6为横向取自本发明第二实施例前支柱的剖面图；图7为横向取自本发明第三实施例前支柱的剖面图；图8为剖面图，示出传统前支柱代表性示例的结构。
实施本发明的最佳模式图1示出采用本发明前支柱1的汽车10前部。汽车具有车门2、挡风玻璃5、车门玻璃9和乘客舱16。
图2示出本发明第一实施例前支柱1放大剖面，图3对此前支柱作透视图示。图2中箭头Fr和Rr依次表示汽车的前方和后方。
前支柱1具有内框架20和外框架30。使内外框架20、30接合在一起而构成具有管状截面的前支柱1。
在外框架30和挡风玻璃5之间设有密封防风条6和密封胶7。为在带车门玻璃9的门框8和外框架30之间取得密封性，在门框8上设有外侧防风条12和内侧防风条13。为在车门玻璃9和门框8之间取得密封性，在门框8上设有车窗防风条14。用合成树脂制成的罩15围住内框架20而使前支柱1无一部分从乘客舱16看去显露出来。罩15不仅用作改善乘客舱16外观的装饰件，而且也具有对前支柱1的防护作用。
挡风玻璃5包括叠层玻璃板，这是用树脂透明薄膜5c如聚乙烯醇缩丁醛使两个玻璃板5a、5b粘合在一起取得的。
内框架20包括加强管25和框架部分27。使焊在或粘接在加强管25上的加强板26固定在框架部分27上。加强管25用作内框架20的芯体。加强板26加大框架部分27的底部27a的刚性。这样用加强管25和加强板26加强的前支柱1在汽车翻倒时就不会沿其纵向变形。内框架20装在乘客舱16的内面。
框架部分27是弯折金属板使其具有大体上是U形的截面形成的，在其一端具有凸缘形连接部分28a以与外框架30接合，在另一端具有凸缘形连接部分28b以与外框架30接合。框架部分27在底部27a和连接部分28a之间还具有作为薄弱部分的弯折部分或角形部分27b，其形状使其径向伸进前支柱1内。在向外框架30作用一冲击或碰撞能量时，内框架20在角形部分27b处弯折而使角形部分27b涂入前支柱1的内部。这样，弯折部分或薄弱部分27b用以在对柱1加上碰撞能量时促使前支柱1弯折。
外框架30包括框架体31，通过夹子32装在框架体31上的防护件33(见图3)，装在防护件33前侧的装饰框架34和装在装饰框架34一端的嵌条36。
框架体31具有从与框架部分27连接部分28a接合的凸缘形连接部分39a向外延伸的平面部分31a，从平面部分31a向后延伸的外壁部分31b和与框架部分27连接部分28b接合的凸缘形连接部分39b。防护件33通过支承夹32装在平面部分31a上。
防护件33是用树脂如氯乙烯挤压成形的，通过来自前方的冲击可容易地使其变形而吸收冲击。
装饰件34改善前支柱1的外观，是用可由来自前方的冲击使其变形的材料构成的。
以下对按本发明第一实施例作这种安排的前支柱1的操作参照图4A、4B、5A、5B进行论述。
在一障碍物0如图4A中箭头①所示与前支柱1碰撞时防护件33由于通过装饰框架34作用其上的冲击凹陷下去如图4B中箭头②所示。防护件33这就吸收障碍物0最初的部分碰撞能量，因而有效地减轻对障碍物0的冲击。装饰框架34是用可由来自前方的冲击使其变形的材料制成的，因而并不对防护件33形成挡体。
接着，在障碍物0的冲击深入前支柱1如图5A由箭头③所示时，冲击通过外框架30传递到内框架20。结果，内框架20变形而使框架部分27的角形部分27b伸入或将其推进前支柱1如箭头④所示。由于内框架20与外框架30一起向后作这样的变形，碰撞能量就通过弯折被吸收，因而减轻了对障碍物0的冲击。
图5B示出障碍物0的冲击到达前支柱1的最后状态如箭头⑤所示。框架部分27的弯折部分27b完全凹陷下去以致由于在内框架20和外框架30凹陷和弯折中对冲击进行了吸收就充分地减轻了对障碍物0的冲击。
尽管将用以促使或便于前支柱1弯折的弯折部分27b设在前支柱靠近乘客舱16的一侧，这并不损害乘客舱内部的外观，因为弯折部分27b是用罩15罩住的(见图1)。
以下对作为本发明第二实施例的前支柱40参照图6进行论述。
前支柱40具有内框架42，外框架43和装在内外框架42、43之间用以吸收对一碰撞障碍物冲击的缓冲体44。
内框架42具有如第一实施例中用作框架芯体的加强管45和框架部分47。加强管45通过加强板46装在框架部分47的底部47a上。
框架部分47是弯折金属板使其具有大体上是U形的截面形成的，在其一端具有凸缘形连接部分48a以与外框架43接合，在其另一端具有凸缘形连接部分48b以与外框架43接合。框架部分47在底部47a和连接部分48a之间也具有用作薄弱部分或可凹陷部分的V形部分47b。
尽管将用以促使或便于内框架42弯折的V形部分47b装在前支柱40靠近乘客舱的一侧，这并不损害乘客舱内部的外观，因为V形部分47b是用罩15罩住的，从乘客舱看去是不会显露出来的。
外框架43在其一端包括用以与内框架42的框架部分47的连接部分48a接合的呈凸缘形式的连接部分49a，从连接部分49a向前凸出的凸起部分43a，从凸起部分43a向后延伸的外壁部分43b和设于外壁部分43b的末端并用以与框架部分47的连接部分48b接合的凸缘形连接部分49b。在凸起部分43a上装有嵌条43c。
在障碍物0的碰撞冲击(见图5A和5B)深入到前支柱40的高度刚性部分、即加强管45和加强板46时，缓冲件44尽量减小通过前支柱40高度刚性部分传递给障碍物0的冲击。
如图7所示，作为本发明第三实施例的前支柱50具有内框架52和外框架53。在挡风玻璃5和前支柱50之间装有柔性间隔件54，此间隔件具有吸收冲击的性能。间隔件54在障碍物的一端碰撞挡风玻璃5时变形而尽量减小由挡风玻璃5传递给障碍物的碰撞冲击。
内框架52具有框架部分57和用作框架部分57芯体的加强管55。加强管55通过加强板56固定在框架部分57上。加强管55和加强板56具有与按图2所述第一实施例内相应部分同样的功能。框架部分57是弯折金属板使其具有大体上是U形的截面形成的，具有位于其中央的底部57a，设置在其一端用以与外框架53接合的凸缘形连接部分58a和在与其相对一端用以与外框架53接合的凸缘形连接部分58b。
外框架53包括框架体61、通过支承夹32装在框架体61上的防护件33(见图3)、装在防护件33前侧的装饰框架34和装在装饰框架34一端的嵌条36。
框架体61包括用以与内框架52的框架部分57的连接部分58a接合的凸缘形连接部分59a，从连接部分59a经过用作薄弱部分的弯折部分或角形部分62向外延伸的平面部分61a，从平面部分61a向后延伸的外壁部分61b和设置在外壁部分61b末端用以与内框架52的框架部分57的连接部分58b接合的凸缘形连接部分59b。弯折部分62设于外框架61内，并不如第一和第二实施例中设于内框架内。弯折部分62位于外框架61靠近乘客舱16的部分内。
在将用作促使外框架61弯折的薄弱部分的弯折部分62装在外框架61靠近乘客舱16的部分时，弯折部分62在障碍物碰撞前支柱50时凹陷或弯折而使弯折部分62径向向内突起、也就是伸进前支柱50的内部空间，从而吸收碰撞冲击。弯折部分62是用罩15罩住的以致从乘客舱16看去不会显露出来。
如熟悉本专业的人所能容易地理解的，按第一、第二和第三实施例弯折部分或薄弱部分27b(图2)、62(图7)和V形部分47b(图6)可以是多孔的，这样可进一步促使前支柱弯折。
很明显，根据以上论述，本发明的各种局部性改变和修改是可能的。因此，可以理解，在所附权利要求书的范围内，对本发明可作不同于具体所述内容的实施。
权利要求
1.一种汽车前支柱，具有管状截面，其特征是所述前支柱在其靠近汽车乘客舱的部分具有一薄弱部分，薄弱部分用以在对所述前支柱背离乘客舱的部分作用一冲击时促使所述前支柱变形。
2.按权利要求1所述的前支柱，其中所述前支柱远离乘客舱的部分在其前部具有一平面部分，此平面部分具有一能吸收冲击的防护件。
3.按权利要求1所述汽车前支柱，还具有一设于所述前支柱内部用以吸收冲击的冲击缓冲件。
4.按权利要求1所述汽车前支柱，还具有一设于所述前支柱和一挡风玻璃之间用以吸收对挡风玻璃的冲击的柔性间隔件。
5.按权利要求1～4中任一项所述汽车前支柱，其中所述前支柱具有一靠近乘客舱的内框架和一与所述内框架接合的外框架，所述外框架部分地远离乘客舱设置，所述内框架和所述外框架一起限定了封闭截面的管状结构。
6.按权利要求5所述汽车前支柱，其中所述薄弱部分设于所述内框架上，具有一径向向内伸进所述内框架的角形部分。
7.按权利要求5所述汽车前支柱，其中所述薄弱部分设于所述外框架靠近乘客舱的部分内。
8.按权利要求5所述汽车前支柱，其中所述内框架具有一连接在其上的加强件。
全文摘要
一种汽车前支柱(1;40;50)在靠近汽车(10)乘客舱(16)的部分具有一薄弱部分(27b;47b;62),薄弱部分用以在对前支柱背离乘客舱的部分作用一冲击时促使前支柱弯折。在一障碍物碰撞前支柱背离乘客舱的部分时薄弱部分由于所产生的碰撞冲击凹陷而使前支柱弯折。通过使前支柱弯折部分地吸收碰撞冲击,因而使作用在障碍物上的冲击明显地得到缓冲。
文档编号B60R19/00GK1272822SQ9980090
公开日2000年11月8日 申请日期1999年5月31日 优先权日1998年6月4日
发明者吉田杰, 三枝裕幸, 毛利至宏 申请人:本田技研工业株式会社