汽车及其A柱总成和车身的制作方法

本实用新型涉及汽车车身结构技术领域，特别涉及一种汽车及其A柱总成和车身。

背景技术：

近年来，对汽车安全性的要求提高。国内外对汽车的碰撞安全研究比较多，各地区对汽车100％正碰、40％正碰制定各种法规，尤其北美市场IIHS对汽车25％偏置碰撞法规要求最为严格，这就对汽车前部结构设计提出了严峻的考验，需对前部碰撞结构做出优化设计。

机舱前部结构设计有着非常重要的作用，其结构的好坏直接影响整车的碰撞性能。而在碰撞过程中，机舱的前纵梁如何将碰撞力有效向后传递更为重要，只有在碰撞过程中保证前围板及A柱总成有较小的入侵量，才能保证乘客的安全。所以在现代汽车车身设计中，为了更好满足安全要求，如何使A柱总成更好吸收、传递碰撞力越来越受到重视。

另外，现有的机舱前部结构的设计为了满足A柱总成结构强度要求，部分车型考虑成本等因素限制，A柱总成往往采用大断面，较厚的钢板来提升A柱总成区域强度，这样会对加重车身重量，不符合当今轻量化车身设计要求。

技术实现要素：

有鉴于此，本实用新型旨在提出一种吸收、传递碰撞力效果更好的A柱总成、具有该A柱总成的车身以及具有所述车身的汽车。

为达到上述目的，本实用新型的技术方案是这样实现的：

一种汽车的A柱总成，所述A柱总成包括A柱竖向主体和从所述A柱竖向主体的上端朝向后上方延伸的A柱上边梁，所述A柱竖向主体具有竖向的主中空腔体，所述汽车包括连接于所述A柱竖向主体的下端并且沿水平方向延伸的前地板门槛梁和连接于所述A柱竖向主体上部前侧的机舱上边梁总成，所述A柱总成还包括连接于所述A柱竖向主体前侧的A柱加强部，所述A柱加强部具有竖向的副中空腔体，所述A柱加强部的顶部连接于所述机舱上边梁总成、底部连接于所述前地板门槛梁。

进一步的，所述A柱竖向主体包括靠近所述汽车内侧的A柱内板和靠近所述汽车外侧的A柱外板，所述A柱外板的后端连接于所述A柱内板的后部、前端连接于所述A柱内板的中部，并且所述A柱外板的中间部分朝向汽车外侧拱起，以使得在所述A柱外板和所述A柱内板之间形成所述主中空腔体；并且，所述A柱加强部包括A柱加强板，所述A柱加强板的前端连接于所述A柱内板的前部、后端连接于所述A柱外板朝向汽车外侧拱起的部分上，以使得在所述A柱外板、所述A柱内板和所述A柱加强板之间形成所述副中空腔体。

进一步的，所述A柱总成还包括覆盖于所述A柱外板外侧的侧围外板，所述侧围外板的后端连接于所述A柱外板的后端，并且所述侧围外板的前端连接于所述A柱外板朝向汽车外侧拱起的部分上并且位于所述A柱加强板后端的后方。

进一步的，所述A柱总成还包括设置于所述副中空腔体内以使得所述副中空腔体沿汽车横向具有不均等的刚度的副中空腔体辅助加强部。

进一步的，所述副中空腔体辅助加强部包括位于所述副中空腔体内并且沿所述汽车的纵向延伸的辅助加强板，所述辅助加强板位于所述副中空腔体的沿汽车横向的中部区域中。

进一步的，所述A柱加强部的前边缘在上部形成为朝向所述汽车的前上方倾斜延伸地连接至所述机舱上边梁总成。

进一步的，所述A柱加强部的刚度小于所述A柱竖向主体的刚度。

本实用新型的另一目的在于提出一种汽车的车身，包括根据本实用新型所述的汽车的A柱总成。

进一步的，所述车身还包括沿从上至下方向依次连接并且外侧分别于所述A柱总成的朝向所述汽车内的一侧表面上的前轮罩后连接板、前围下横梁和前纵梁后端连接板，所述前轮罩后连接板、所述前围下横梁和所述前纵梁后端连接板的前表面分别处于不同的表面上；并且所述车身还包括前纵梁，所述前纵梁的后部连接于所述前轮罩后连接板、所述前围下横梁和所述前纵梁后端连接板。

本实用新型的又一目的在于提出一种汽车，设置有根据本实用新型所述的汽车的车身。

在本实用新型的汽车的A柱总成中，通过将A柱总成的结构进行优化，使得A柱总成具有双腔体结构，具体地，A柱总成包括位于前侧的A柱加强部和位于后侧的A柱竖向主体，A柱加强部和A柱竖向主体分别包括副中空腔体和主中空腔体，当受到正面碰撞时，上部的正碰力的一部分先传递到A柱加强部，A柱加强部受到从机舱传递来的力而发生压溃变形，吸收能量，然后再将力继续传递至A柱竖向主体，由此，A柱加强部可以对A柱竖向主体起到保护作用，减小A柱竖向主体的变形量。

本实用新型的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

构成本实用新型的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施方式及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1为显示出根据本实用新型的车身的局部示意图，图1的左侧为汽车的前侧方向；

图2为沿图1中线A-A的剖切的剖视图，其中仅示出图1中所示出结构的一部分，以重点突出A柱总成部分的结构；

图3为显示出图1中的车身部分的力传递情况，其中箭头显示出力传递通道和分支；

图4为图1中示出的车身部分从斜前方观察的示意图。

附图标记说明：

11 A柱竖向主体 12 A柱上边梁

13 主中空腔体 14 副中空腔体

15 A柱内板 16 A柱外板

17 A柱加强板 18 辅助加强板

19 前边缘 110 侧围外板

111 前地板门槛梁 112 A柱加强部

2 机舱上边梁总成 3 前纵梁

4 前纵梁后端连接板 5 前围下横梁

6 前轮罩后连接板 7 前轮罩

8 前围板

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施方式及实施方式中的特征可以相互组合。

在本实用新型中，需要理解的是，术语“背离”、“朝向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系与实际使用的方位或位置关系相对应；“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内、外；仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

下面将参考附图并结合实施方式来详细说明本实用新型。

本实用新型提供了一种汽车的A柱总成，参见图1至图3，所述A柱总成包括A柱竖向主体11、从所述A柱竖向主体11的上端朝向后上方延伸的A柱上边梁12以及连接于所述A柱竖向主体11的下端并且沿水平方向延伸的前地板门槛梁111，所述A柱竖向主体11具有竖向的主中空腔体13，所述汽车包括连接于所述A柱竖向主体11上部前侧的机舱上边梁总成2，所述A柱总成还包括连接于所述A柱竖向主体11前侧的A柱加强部112，所述A柱加强部112具有竖向的副中空腔体14，所述A柱加强部112的顶部连接于所述机舱上边梁总成2、底部连接于所述前地板门槛梁111。

在本实用新型的汽车的A柱总成中，通过将A柱总成的结构进行优化，使得A柱总成具有双腔体结构，具体地，A柱总成包括位于前侧的A柱加强部112和位于后侧的A柱竖向主体11，A柱加强部112和A柱竖向主体11分别包括副中空腔体14和主中空腔体13，当受到正面碰撞时，上部的正碰力的一部分先传递到A柱加强部112，A柱加强部112受到从机舱传递来的力而发生压溃变形，吸收能量，然后再将力继续传递至A柱竖向主体11，由此，A柱加强部112可以对A柱竖向主体11起到保护作用，减小A柱竖向主体11的变形量。

并且，还可以差异化设计A柱加强部112和A柱竖向主体11的刚度，从而优化整个A柱总成的强度，例如，可以通过选择不同的材料或者将材料设置为具有不同的厚度，而使得所述A柱加强部112的刚度小于所述A柱竖向主体11的刚度，由此，提高A柱加强部112的压溃吸能能力，使其更好地对A柱竖向主体11提供保护，更有利于保证A柱竖向主体11的完整性。并且，A柱总成采用不等厚材质设计，还有利于重量更小，便于整车轻量化设计。

具体地，所述A柱竖向主体11包括靠近所述汽车内侧的A柱内板15和靠近所述汽车外侧的A柱外板16，所述A柱外板16的后端连接于所述A柱内板15的后部、前端连接于所述A柱内板15的中部，并且所述A柱外板16的中间部分朝向汽车外侧拱起，以使得在所述A柱外板16和所述A柱内板15之间形成所述主中空腔体13；并且，所述A柱加强部112包括A柱加强板17，所述A柱加强板17的前端连接于所述A柱内板15的前部、后端连接于所述A柱外板16朝向汽车外侧拱起的部分上，以使得在所述A柱外板16、所述A柱内板15和所述A柱加强板17之间形成所述副中空腔体14。其中，副中空腔体14和主中空腔体13均为封闭的腔体。

当然，本领域技术人员可以理解的是，A柱总成还可以是通过板件之间的其它连接方式而构造出具有副中空腔体14和主中空腔体13的双腔体形式，从而获得提升的压溃变形吸能能力以及优化的强度设计。

另外，作为对于主中空腔体13的强度加强，所述A柱总成还包括覆盖于所述A柱外板16外侧的侧围外板110，该侧围外板110的后端连接于所述A柱外板16的后端，并且该侧围外板110的前端连接于所述A柱外板16朝向汽车外侧拱起的部分上且位于所述A柱加强板17后端的后方，即侧围外板110所覆盖的所述A柱外板16的部分不与所述A柱加强板17重叠。

优选地，所述A柱总成还包括设置于所述副中空腔体14内以使得所述副中空腔体14沿汽车横向具有不均等的刚度的副中空腔体辅助加强部。由此，通过副中空腔体辅助加强部使得所述副中空腔体14沿汽车横向的局部位置的刚度加强，从而使副中空腔体14能够更好地吸收分解到A柱加强部112上的碰撞能量。

具体地，参见图2，本所述实施方式中，所述副中空腔体辅助加强部包括位于所述副中空腔体14内并且沿所述汽车的纵向延伸的辅助加强板18，该辅助加强板18位于所述副中空腔体14的沿汽车横向的中部区域中。该辅助加强板18的两端分别连接于所述A柱外板16朝向汽车外侧拱起的部分上和所述A柱加强板17朝向汽车外侧拱起的部分上。

进一步优选地，所述A柱加强部112的前边缘19在上部形成为朝向所述汽车的前上方倾斜延伸地连接至所述机舱上边梁总成2，由此获得了A柱加强部112与机舱上边梁总成2的平顺过渡连接。

参见图3，其中的箭头显示出了图1中所示出的汽车的前部结构在受到正面碰撞时的力传递形式。可以看出，当受到正面碰撞时，能量主要会通过分两个主路通过机舱上边梁总成2和前纵梁3向后传递。其中，作为主传力通道，碰撞力通过前纵梁3向后传递，对于该主传力通道，将在下文中做详细说明。而作为辅助传力通道，碰撞力通过机舱上边梁总成2向后传递，并且在机舱上边梁总成2与A柱总成交接的部位分解为三条传力分支，其中一条分支为平滑过渡到A柱上边梁12，另一条分支为继续向后传递到A柱竖向主体11，还有一条分支为通过A柱加强部112的前边缘19，从机舱上边梁总成2平滑过渡到A柱加强部112，由此，通过所述三条传力分支，合理分散碰撞力，传力效果更佳，有助于保护后面的驾驶舱。

根据本实用新型的另一方面，还提供了一种汽车的车身，包括根据本实用新型的汽车的A柱总成。

优选地，所述车身还包括沿从上至下方向依次连接并且外侧分别于所述A柱总成的朝向所述汽车内的一侧表面上的前轮罩后连接板6、前围下横梁5和前纵梁后端连接板4，所述前轮罩后连接板6、所述前围下横梁5和所述前纵梁后端连接板4的前表面分别处于不同的表面上；并且所述车身还包括前纵梁3，所述前纵梁3的后部连接于所述前轮罩后连接板6、所述前围下横梁5和所述前纵梁后端连接板4。当受到正面碰撞时，作为上文提及的主传力通道，碰撞力会通过前纵梁3向后传递，具体地为通过前纵梁3传递至连接于其后部的所述前轮罩后连接板6、所述前围下横梁5和所述前纵梁后端连接板4，然后再通过所述前轮罩后连接板6、所述前围下横梁5和所述前纵梁后端连接板4传递到A柱总成上。

参见图4，当前纵梁3受到碰撞能量后，吸收一部分能量，剩余的能量继续通过前纵梁3向后传递，传递至连接于前纵梁3后部，并分散至与前纵梁3后部连接的所述前轮罩后连接板6、所述前围下横梁5和所述前纵梁后端连接板4，在本实施方式中，由于所述前轮罩后连接板6、所述前围下横梁5和所述前纵梁后端连接板4的前表面分别处于不同的表面上，使得沿所述前轮罩后连接板6、所述前围下横梁5和所述前纵梁后端连接板4分别沿汽车横向传递的力彼此在不同的平面上传递，并最终再传递至A柱总成上后，也是彼此岔开的，从而合理的分散了传递至A柱总成上的力，优化了传力效果，减小对A柱总成和后面的驾驶舱所造成的损伤。

另外，所述汽车的车身还包括前轮罩7和前围板8，所述前围板8沿汽车的横向延伸并连接至所述A柱总成的后部。

根据本实用新型的又一方面，还提供了一种汽车，设置有本实用新型所述的汽车的车身。

以上结合附图详细描述了本实用新型的优选实施方式，但是，本实用新型并不限于此。在本实用新型的技术构思范围内，可以对本实用新型的技术方案进行多种简单变型。包括各个具体技术特征以任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复，本实用新型对各种可能的组合方式不再另行说明。但这些简单变型和组合同样应当视为本实用新型所公开的内容，均属于本实用新型的保护范围。