[發明專利]單體式液壓成型頂板支承立柱

有效

• 申請號: 200610162160.1
• 申請日: 2006-12-05
• 公開（公告）號: CN101195390A
• 公開（公告）日: 2008-06-11
• 發明（設計）人: 陳曉明;奧馬爾·法魯克;蒂埃里·吉姆博托;埃弗雷特·郭;拉茲·梅塔;大衛·瓦格納;迪恩·杰里克;丹尼爾·沙萊伊
• 申請（專利權）人: 福特全球技術公司;瓦里－弗姆公司
• 主分類號: B62D25/06
• 分類號: B62D25/06
• 代理公司: 北京連和連知識產權代理有限公司
• 代理人: 王光輝

技術領域

本發明涉及用于車輛的單體式液壓成型頂板支承立柱。

背景技術

頂板支承立柱支承車輛頂板，位于車輛的車窗和車門之間。頂板支承立柱通常區分為A、B、C柱，在某些情況下依車型還有D柱。B柱總體上位于緊靠車輛前門的后方。B柱是決定頂板強度和側面碰撞程度的重要元件。

乘用車輛設計要進行頂板強度和側面碰撞強度的測試。傳統的B柱由總體上點焊到一起的復合沖壓金屬板件制成。通過用高等級材料，例如雙相和硼鋼制成金屬板件可能會提高傳統B柱的強度。B柱還可以通過使用規格較厚的金屬板組件而使得以強化。但是，高強度合金和較厚金屬板材的使用會增加車輛重量，并且還會增加生產B柱的成本。即使使用了較厚的合金組件，傳統設計的B柱也往往達不到頂板強度和側面撞擊性能的要求。

已有人提出利用液壓成型管件制造具有空間框架結構的車輛，例如專利號為6,282,790的美國專利。該專利提出將兩個B柱和頂弧整體成型為一個單獨的U形部件，其連接到兩個管狀車門檻的上表面上。這種設計產生了一個生產難題，其中部件的封閉盒體段對使用點焊安裝技術形成障礙。而且，車門之間液壓成型管件的縱向厚度從造型的角度看有反面作用。

其它對液壓成型B柱的設計已在公布號為US?2004/0239091?A1的美國專利申請和公布號為US?2005/0023865?A1的美國專利申請中公開。然而，這些設計需要用加固支架將B柱連接到頂梁上。此外，該B柱不能被頂梁和車門檻部件加固。在受到側面撞擊的情況下，B柱和頂梁及車門檻的連接必須依賴于結構完整的焊接。此外，B柱在車輛縱向上的寬度限制了造型，并對車輛外觀造成不利影響。

本發明用于解決以上問題、以及其它有關生產具有最小部件數和改善的頂板擠壓及側面撞擊性能的頂板支承立柱的問題。公知的頂板支承立柱液壓成型方法面臨有關液壓成型工藝、液壓成型組件連結方法以及包裝約束的技術障礙。具體地說，難以使具有均勻周長的液壓成型管適應車輛造型所需的區段變化。

公知的復合件B柱設計用于連接頂梁、車門檻以及車體外面板。這些元件之間的連接由于車體強度和噪音、振動及聲振粗糙度(NVH)結合起來的難度而要求嚴格。對B柱的包裝約束包括提供用于安全帶收緊器的空間以及足夠的用于門鎖和鉸鏈加強件的固定表面。

如下所述，本發明即用于解決上述問題和設計挑戰。

發明內容

根據本發明的一個方面，由部分中空的一體式支承立柱連接的頂梁和車門檻板部分地提供頂板支承總成。該支承立柱具有內壁、外壁、前壁和后壁。該支承立柱具有從車門檻板向上延伸的管狀下段，以及從下段向上延伸的上段。上段具有收斂管狀外形，其由在垂直方向上收斂的內壁、外壁、前壁和后壁形成。收斂管狀段具有從前壁和后壁縱向伸出的凸緣。收斂管狀段的上端在僅包括內壁和外壁的扁平頂梁凸緣處終結。扁平頂梁凸緣安裝到頂梁的外表面和上表面上。

根據本發明的另一方面，提供一種用于車輛的頂板支承立柱，其在乘客廂上方支承車頂。該立柱與提供車輛前排座位入口的車門后緣鄰接。車輛具有由頂板支承立柱連接起來的頂梁和車門檻板。頂板支承立柱包含上端具有封閉頂梁凸緣并且下端具有封閉車門檻板凸緣的部分管狀單體式構件。頂梁凸緣安裝到頂梁的一個表面上，該表面處于頂梁上與乘客廂相對的一側。車門檻凸緣安裝到車門檻板的一個表面上，該表面處于車門檻板上與乘客廂相對的一側。

根據本發明的另一方面，提供一種位于車輛前排座位和后排座位之間的頂板支承立柱。該頂板支承立柱包含上端具有頂梁凸緣并且下端具有車門檻凸緣的中空管狀體。在鄰接立柱下端的管狀部分形成安全帶收緊器腔。頂梁凸緣焊接到頂梁的外表面，車門檻凸緣焊接到車門檻的外表面。

根據本發明的另一方面，支承立柱可以具有管狀下段，其在僅包括內壁和外壁、并安裝到車門檻板外表面上的扁平車門檻凸緣處終結。車門檻凸緣可以向四周延伸到車門檻板的底部表面。車門檻凸緣可以具有位于車門檻板下方的點焊凸緣。支承立柱的管狀下部可以具有形成凹部的內壁，該凹部內可以安裝安全帶收緊器。

頂梁上形成對應于頂板外表面的缺口，支承立柱的頂梁凸緣接收到其上。頂梁凸緣最好具有至少兩層金屬，從某些部位去除其中的至少一層金屬，以便于將頂梁凸緣點焊到頂梁上。頂梁凸緣與橫向延伸的頂弧重疊并焊接。