A柱连接结构和车辆的制作方法

a柱连接结构和车辆
技术领域
1.本实用新型涉及汽车技术领域，尤其是涉及一种a柱连接结构和车辆。


背景技术：

2.现有仪表板加强梁设计一般与车身两侧a柱、地板中通道前部、前围板进行加强连接，仪表板加强梁为管梁结构，重量大，与车身两侧a柱连接面积小，连接强度差，导致仪表板加强梁整体刚度较弱，振动衰减不足。动力总成、冷却系统、行驶系激励传递到车身，导致方向盘振动较大，仪表板加强梁与a柱连接加强结构较弱，不能很好的对该位置进行加强，从而不能满足豪华品牌对nvh高舒适性的要求。


技术实现要素：

3.本实用新型旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本实用新型在于提出一种a柱连接结构,该a柱连接结构为仪表板加强梁与a柱连接的加强结构，可以降低动力总成、冷却系统、行驶系激励传递到转向系统的振动能量，从而可以降低车辆方向盘的振动水平。
4.本实用新型进一步地提出了一种车辆。
5.根据本实用新型第一方面实施例的a柱连接机构，所述a柱连接机构包括：底板，所述底板用于连接仪表板加强梁；第一侧板，所述第一侧板设置于所述底板上；以及第二侧板，所述第二侧板设置于所述底板上，所述第二侧板与所述第一侧板在前后方向上相对设置；至少两个加强支架，至少两个所述加强支架上下间隔地连接在所述第一侧板和所述第二侧板之间，且所有的所述加强支架的左右尺寸各不相同。
6.由此，加强支架的尺寸差异实现两安装点局部强度差异，从而可以实现避频设计，降低振动响应灵敏度。
7.在本实用新型的一些示例中，至少两个所述加强支架在左右方向上的尺寸差值为d，d满足关系式：10mm≤d≤20mm。
8.在本实用新型的一些示例中，所述第一侧板上设置有第一加强部，所述第二侧板上设置有第二加强部，所述第二加强部和所述第一加强部的位置和/或形状不同。
9.在本实用新型的一些示例中，所述第一加强部设置于所述第一侧板在上下方向上的中部，多个所述第二加强部包括：在上下方向上顺次排布的第一弧形条、第一直线条和第二弧形条，所述第一直线条竖向设置。
10.在本实用新型的一些示例中，所述第一侧板背离所述底板的一侧边缘为曲线形；和/或所述第二侧板背离所述底板的一侧边缘为曲线形；和/或所述第一侧板在上下方向上的长度和所述第二侧板在上下方向上的长度不同；和/或所述第一侧板在左右方向上的宽度和所述第二侧板在左右方向上的宽度不同。
11.在本实用新型的一些示例中，所述底板和所述第一侧板为一体成型的板状结构件，所述底板和所述第一侧板的弯折处设置有呈三角形的第三加强部；和/或所述第二侧板
垂直焊接于所述底板上。
12.在本实用新型的一些示例中，所述底板包括：主板部和延伸部，所述第一侧板和所述第二侧板均设置于所述主板部上，所述延伸部在所述主板部上下方向的中部向远离所述第一侧板的方向延伸，所述延伸部和所述主板部之间的过渡处边缘设置为拱形过渡边。
13.在本实用新型的一些示例中，所述主板部和所述延伸部的过渡处设置有与拱形过渡边相对应的至少两个第四加强部，所述第四加强部为弧形且所有的所述第四加强部的弧长各不相同；和/或所述延伸部背离所述主板部的一侧边缘为曲线形。
14.在本实用新型的一些示例中，所述加强支架上设置有前后贯通的安装孔洞，所述第一侧板和所述第二侧板上均开设有与所述安装孔洞连通的安装通孔，所述安装通孔与所述安装孔洞共同形成能供螺栓穿过的安装通道；和/或所述加强支架呈u形且开口朝向所述底板。
15.根据本实用新型第二方面实施例的车辆，包括：仪表板加强梁；a柱；所述的a柱连接结构，所述底板与所述仪表板加强梁固定连接，所述第一侧板和所述第二侧板均与所述a柱固定连接。
16.本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。
附图说明
17.本实用新型的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
18.图1是根据本实用新型实施例的a柱连接结构与仪表板加强梁连接的结构示意图；
19.图2是根据本实用新型实施例的a柱连接结构的结构示意图；
20.图3是根据本实用新型实施例的a柱连接结构的底板与第一侧板连接的结构示意图；
21.图4是加强支架、底板和第一侧板的示意图。
22.附图标记：
23.100、a柱连接结构；
24.10、底板；101、主板部；102、延伸部；
25.20、第一侧板；21、第一安装通孔；22、第一加强部；23、曲线形；
26.30、第二侧板；31、第二安装通孔；32、第二加强部；321、第一弧形条；322、第一直线条；323、第二弧形条；33、第三加强部；34、拱形过渡边；35、第四加强部；
27.40、加强支架；41、安装孔洞；50、仪表板加强梁。
具体实施方式
28.下面详细描述本实用新型的实施例，参考附图描述的实施例是示例性的，下面详细描述本实用新型的实施例。
29.下面参考图1-图4描述根据本实用新型实施例的a柱连接结构100，该a柱连接结构100用于将仪表板加强梁50与a柱进行加强连接。
30.如图1所示，根据本实用新型实施例的a柱连接结构100，包括：底板10、第一侧板20
和第二侧板30，底板10用于连接仪表板加强梁50。第一侧板20设置于底板10上，第一侧板20上设置有第一安装通孔21和第一加强部22，第一安装通孔21和第一加强部22在第一侧板20上间隔设置，第二侧板30设置于底板10上，第二侧板30与第一侧板20在前后方向上相对设置，第二侧板30上设置有第二安装通孔31和第二加强部32，第二安装通孔31和第二加强部32在第二侧板30上间隔设置，第二安装通孔31与第一安装通孔21相对设置，可以共同安装a柱，第二加强部32和第一加强部22的位置和/或形状不同。
31.具体地，如图1所示，a柱连接结构100中的底板10作为连接仪表板加强梁50的连接件，也可以给a柱安装部提供安装的空间，用于将仪表板加强梁50与a柱进行连接。底板10上设置有第一侧板20，第一侧板20上设置有第一安装通孔21和第一加强部22，第一安装通孔21的设置便于与a柱进行固定连接。第一安装通孔21和第一加强部22在第一侧板20上间隔设置，第一加强部22的设置用于提升第一侧板20的强度。
32.还有，第二侧板30设置在底板10上，第二侧板30与第一侧板20在前后方向上相对设置，可以便于第一侧板20和第二侧板30与a柱进行连接，第二侧板30上设置有第二安装通孔31和第二加强部32，第二安装通孔31和第二加强部32在第二侧板30上间隔设置，第二安装通孔31与第一安装通孔21相对设置，可以共同安装a柱。
33.第一加强部22和第二加强部32的形状和/或位置的不同，也就是说，第一加强部22和第二加强部32可以形状不同，也可以位置不同，还可以形状和位置均不同。如此设置，第二侧板30上的第二加强部32的模态频率与第一侧板20上的第一加强部22的模态频率的差值在实现避频的条件范围内时，可以进一步地避免a柱连接结构100产生共振，从而可以降低a柱连接结构100的频率响应。
34.由此，a柱连接结构100中底板10上第一侧板20和第二侧板30的设置，可以增加a柱连接结构100的强度。第一侧板20上设置的第一安装通孔21和第一加强部22，以及第二侧板30上设置的第二安装通孔31和第二加强部32，可以使a柱连接结构100中安装部和加强部的局部产生强度差异，可以实现避频设计，从而可以降低振动响应的灵敏度，可以降低动力总成、冷却系统、行驶系激励传递到转向系统的振动能量，从而可以降低车辆方向盘的振动水平。
35.其中，如图1、图2和图4所示，a柱连接结构100还包括：加强支架40，加强支架40至少为两个，至少两个加强支架40在上下方向上间隔设置，而且至少两个加强支架40均连接在第一侧板20和第二侧板30之间，所有的加强支架40的左右尺寸各不相同。也就是说，在左右方向上，所有的加强支架40的尺寸均不相同，这样所有的加强支架40可以在第一侧板和第二侧板30之间起到加强作用，而且还可以利用尺寸均不相同的形式形成安装点处的强度差异，从而可以实现避频设计，降低振动响应灵敏度，可以提升车辆的nvh性能。
36.由此，通过设置至少两个尺寸均不相同的加强支架40，可以在第一侧板和第二侧板30之间形成强度差异，从而可以实现避频设计，降低振动响应灵敏度，可以提升车辆的nvh性能。
37.可选地，如图4所示，至少两个加强支架40在左右方向上的尺寸差值为d，d满足关系式：10mm≤d≤20mm。下面以加强支架40为两个为例进行说明，两个加强支架40的一个长度可以设置为d1，d1可以为43mm，另外一个长度设置为d2，d2可以为27mm，两者尺寸差值d＝d1-d2，d可以在10mm以上，可以实现第一安装通孔21和第二安装通孔31的局部强度差异，进
而实现避频设计，从而可以降低振动响应的灵敏度。
38.可选地，加强支架40上设置有前后贯通的安装孔洞41，第一侧板20和第二侧板30上均开设有与安装孔洞41连通的安装通孔，即第一安装通孔21和第二安装通孔31，第一安装通孔21、第二安装通孔31与安装孔洞41共同形成能供螺栓穿过的安装通道。其中，螺栓用于连接a柱，如此设置的安装支架40通过安装孔洞41的设置可以围绕在螺栓外周，从而可以有效加强螺栓外周的结构强度，可以提高a柱连接结构100与a柱的连接可靠性。
39.其中，如图4所示，加强支架40呈u形，而且，加强支架40开口朝向底板10，加强支架40围绕第一安装通孔21和第二安装通孔31。其中，u形加强支架40在上下方向上间隔设置，加强支架40设置的u形口可以作为仪表板加强梁50与a柱的连接点，可以便于仪表板加强梁50与a柱进行连接。u形加强支架40与第一侧板20和第二侧板30进一步组成闭合盒子状加强结构，可以提升安装点位置在x/y/z方向的强度，从而可以降低振动传递的灵敏度。
40.根据本实用新型的一些实施例，如图1所示，第一侧板20和第二侧板30均为条状，而且，第一侧板20和第二侧板30在上下方向上延伸，第一加强部22为呈板状的加强凸板，第二加强部32为呈条状的加强凸条。其中，第一侧板20和第二侧板30均为长的板条状，而且第一侧板20和第二侧板30在上下方向上延伸设置，可以便于给a柱提供安装空间，也可以增加a柱与a柱连接结构100的连接强度。第一侧板20上的第一加强部22设置为呈板状的加强凸板，加强凸板的设置可以提升第一侧板20的强度和刚度。第二侧板30上第二加强部32为呈条状的加强凸条，加强凸条的设置可以使第二侧板30的局部产生强度差异，可以有效地避免第二侧板30产生共振，从而可以降低第二侧板30的振动响应频率。
41.根据本实用新型的具体实施例，如图1和图2所示，第一加强部22设置于第一侧板20在上下方向上的中部，多个第二加强部32包括：在上下方向上顺次排布的第一弧形条321、第一直线条322和第二弧形条323，第一直线条322竖向设置，第一弧形条321和第二弧形条323的凸出方向和/或长度不同。具体地，在上下方向上，第一加强部22设置在第一侧板20的中部，第一加强部22设置为加强凸板，加强凸板的尺寸可以根据第一侧板20来确定，例如，第一侧板20由厚度2mm的板件冲压成型，第一侧板20的长度设置为157mm,宽度设置为50mm,为了增加第一侧板20中间位置的强度，在其中间位置设置宽度为36mm,长度为49mm的加强凸板，如此，可以提升第一侧板20的强度，可以使第一侧板20中间位置的局部模态频率达到76hz。
42.还有，多个第二加强部32设置在第二侧板30上，多个第二加强部32在上下方向上顺次排布为第一弧形条321、第一直线条322和第二弧形条323，其中，第一直线条322的长度在上下方向上延伸，第一弧形条321的长度在第二侧板30的左右方向上延伸，第二弧形条323的长度在第二侧板30的左右方向上延伸。第一弧形条321和第二弧形条323的凸出方向和/或长度不同，第一弧形条321和第二弧形条323设置的凸出方向可以不同，可以向上凸出设置，也可以向下凸出设置，而且，第一弧形条321和第二弧形条323设置的长度不同。例如，第二侧板30的长度设置为154mm，第二侧的宽度设置为39mm，为增加第二侧板30的强度，在第二侧板30上设计了第一弧形条321、第一直线条322和第二弧形条323的加强结构，第一弧形条321、第一直线条322和第二弧形条323设置的深度为6mm，可以使第二侧板30的局部模态频率达到84hz，第一侧板20中间位置的局部模态频率为76hz，两者之间的结构模态频率差值在3hz以上，如此，可以有效地避免第一侧板20和第二侧板30之间产生共振，从而可以
降低振动响应的频率。
43.根据本实用新型的一些实施例，如图1所示，第一侧板20背离底板10的一侧边缘为曲线形23，和/或第二侧板30背离底板10的一侧边缘为曲线形23。其中，第一侧板20背离底板10的一侧边缘或第二侧板30背离底板10的一侧边缘可以设置为曲线形23，也可以第一侧板20背离底板10的一侧边缘和第二侧板30背离底板10的一侧边缘均设置为曲线形23，曲线形23可以主要由直线和多个曲线组成，曲线形23的设置，可以利用曲线形23结构强度大的特点来提升边缘强度。
44.根据本实用新型的一些实施例，如图3所示，底板10和第一侧板20为一体成型的板状结构件，底板10和第一侧板20的弯折处设置有呈三角形的第三加强部33，第二侧板30垂直焊接于底板10上。其中，底板10和第一侧板20为一体成型的板状结构件，底板10和第一侧板20的弯折由一体成型极易形成，可以减少车辆焊接的成本，从而可以提高工作效率。底板10和第一侧板20的弯折处设置有呈三角形的第三加强部33，三角形的第三加强部33可以增加底板10和第一侧板20的连接强度，第三加强部33设计在弯折的中间部位，可以进一步地增加弯折处中间薄弱位置的强度。第二侧板30垂直焊接在底板10上，可以增加第二侧板30与底板10的连接强度。
45.根据本实用新型的具体实施例，如图1所示，第一侧板20在上下方向上的长度和第二侧板30在上下方向上的长度不同。和/或第一侧板20在左右方向上的宽度和第二侧板30在左右方向上的宽度不同。具体地，第一侧板20在上下方向上的长度可以设置为150mm，第一侧板20在左右方向上的宽度可以设置为50mm，第二侧板30在上下方向上的长度可以设置为155mm，第二侧板30在左右方向上的宽度可以设置为50mm。如此，可以造成第一侧板20和第二侧板30的强度差异，也可以使第一侧板20和第二侧板30的振动频率不同，从而可以实现避频设计。
46.根据本实用新型的一些实施例，如图1所示，底板10包括：主板部101和延伸部102，第一侧板20和第二侧板30均设置于主板部101上，延伸部102在主板部101上下方向的中部向远离第一侧板20的方向延伸，延伸部102和主板部101之间的过渡处边缘设置为拱形过渡边34。其中，底板10主要由主板部101和延伸部102组成，底板10整体呈t型结构，延伸部102和主板部101之间的过渡处边缘设置为拱形过渡边34，拱形过渡边34位于t型上下两侧处，可以避免应力集中造成的疲劳破坏。第一侧板20和第二侧板30均设置在主板部101上，主板部101给仪表板加强梁50连接和a柱的连接提供了承载力和安装空间。延伸部102在主板部101上下方向的中部向远离第一侧板20的方向延伸，可以便于与其它零部件进行连接配合。
47.根据本实用新型的具体实施例，如图1和图2所示，主板部101和延伸部102的过渡处设置有与拱形过渡边34相对应的至少两个第四加强部35，第四加强部35为弧形，而且，所有的第四加强部35的弧长各不相同。延伸部102背离主板部101的一侧边缘为曲线形23。具体地，第四加强部35可以为弧形加强筋，位于主板部101和延伸部102的连接处，在上下方向上间隔分布设置，弧形条加强筋可以为凸筋和/或凹筋，可以进一步地增加主板部101和延伸部102处的连接强度，为实现避频设计，第四加强部35设置不同的长度，第四加强部35长度可以分别为55mm和40mm，其长度差值设置在10mm以上，可以实现强度差异及避频设计。延伸部102背离主板部101的一侧边缘为曲线形23，曲线形23也是主要由直线和多个曲线组成，边缘设计为曲线形23结构，可以利用曲线形23结构强度大的特点来提升边缘强度。
48.如图1所示，根据本实用新型第二方面实施例的车辆，车辆包括：仪表板加强梁50、a柱和上述实施例的a柱连接结构100，底板10与仪表板加强梁50固定连接，a柱通过第一安装通孔21与第一侧板20固定连接，以及通过第二安装通孔31与第二侧板30固定连接。其中，底板10与仪表板加强梁50可以通过焊接固定连接，a柱通过第一安装通孔21与第一侧板20固定连接，以及通过第二安装通孔31与第二侧板30固定连接，如此，可以将仪表板加强梁50通过a柱连接结构100与a柱进行加强固定连接，从而可以降低车辆方向盘的振动水平。
49.在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗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。
50.在本实用新型的描述中，“第一特征”、“第二特征”可以包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上。在本实用新型的描述中，第一特征在第二特征“之上”或“之下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。在本实用新型的描述中，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。
51.在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。
52.尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本实用新型的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由权利要求及其等同物限定。