[发明专利]B柱总成及其设计方法和包括该B柱总成的汽车

说明书

本发明提供一种B柱总成及其设计方法，和包括该B柱总成的汽车。B柱总成包括在B柱总成的延伸方向上依次设置的上部、中部，其中，上部用于与汽车顶盖横梁连接；包括在厚度方向上依次设置的内板、外板，内板的上部设置有塑性铰诱导结构，以使位于B柱总成上方的车顶边缘受到向车身内部施加的外力时，B柱总成上部在车顶变形安全位移范围内形成塑性铰。本发明提供的B柱总成及设计方法，通过诱导B柱总成局部变形的方法来提高车身顶部的侧面的整体强度，实现在不明显增加车身重量以及成本的前提下提高汽车顶部抗压强度。

技术领域

本发明涉及汽车制造领域，特别涉及一种B柱总成及其设计方法，和包括该B柱总成的汽车。

背景技术

汽车顶部强度越高越对汽车在翻滚时内部的乘员有利。国标GB 26134-2010《汽车顶部抗压强度》中规定了载荷的大小为汽车整备质量的1.5倍，而在中国保险行业协会指导下，中国汽车工程研究院和中保研汽车技术研究院联合推出了“中国保险汽车安全指数”，其中车内乘员安全中有一项对汽车可能发生翻滚的情况下，需要汽车能提供足够的车顶强度来保护车内乘员的安全。但不同于国标的要求，“中国保险汽车安全指数”中规定了汽车顶部强度要满足4倍的汽车整备质量才能达到优秀的标准。

传统增加汽车顶部强度的方法为通过加强汽车侧面与顶部结构，包含增加冲压件厚度、增加额外的加强件以及提高材料强度等级等，但这样做后果就是车身重量和成本激增，同时由于汽车增重，汽车的油耗也会相应增加，电动车的续航里程也会降低。

发明内容

本发明的目的在于解决现有技术提高汽车顶部强度的方法产生车身重量和成本增加等不利影响的问题。提供一种B柱总成及设计方法，通过诱导B柱总成局部变形的方法来提高车身顶部的侧面的整体强度，实现在不明显增加车身重量以及成本的前提下提高汽车顶部抗压强度。

为解决上述技术问题，本发明提供一种B柱总成，包括在B柱总成的延伸方向上依次设置的上部、中部，其中，上部用于与汽车顶盖横梁连接；B柱总成包括在B柱总成的厚度方向上依次设置的内板、外板。内板的上部设置有塑性铰诱导结构，以使位于B柱总成上方的车顶边缘受到向车身内部施加的外力时，B柱总成上部在车顶变形安全位移范围内形成塑性铰。

采用上述方案，通过在B柱总成上设置塑性铰诱导结构，诱导B柱总成上部在车顶边缘受到向车身内部施加的外力时迅速变形来缩短B柱总成的长度，从而减小B柱总成结构欧拉屈曲发生的可能性。并且跳过B柱总成上部，利用B柱总成中部承载，从而增加车顶承受的载荷的能力，来增强顶部抗压强度。本发明实现通过诱导B柱总成局部变形的方法来提高车身顶部的侧面的整体强度，在不明显增加车身重量以及成本的前提下提高汽车顶部抗压强度。

根据本发明的另一具体实施方式，本发明的实施方式公开的B柱总成，塑性铰诱导结构为在内板的上部设置的横向缺口。

采用上述方案，塑性铰诱导结构简单易设置。

根据本发明的另一具体实施方式，本发明的实施方式公开的B柱总成，B柱总成还包括增强件，增强件设置于内板和外板之间，并且增强件设置于横向缺口位置、或横向缺口上方并靠近横向缺口位置，以提高塑性铰上方的弯曲刚度。

采用上述方案，依靠设置增强件提高塑性铰上方的弯曲刚度，以保证B柱总成中部尽快参与到承载的过程，并且增强B柱总成提供的承载力，以提高车顶抗压强度。

根据本发明的另一具体实施方式，本发明的实施方式公开的B柱总成，增强件为圆管，圆管与横向缺口对应的外板的上方并靠近横向缺口的位置固定连接，并且圆管的延伸方向垂直于外板的延伸方向。

根据本发明的另一具体实施方式，本发明的实施方式公开的B柱总成，增强件为U形支架，U形支架的两端分别与位于横向缺口两侧的内板固定连接。

根据本发明的另一具体实施方式，本发明的实施方式公开的B柱总成，固定连接的方式为焊接方式。