一种分节式汽车B柱结构制造技术

本发明专利技术公开了一种分节式汽车B柱结构，包括多个双层柱状管和连接在所述多个双层柱状管之间的柱状管接头；所述双层柱状管包括：八边形的内层管；八边形的外层管，其套设在所述八边形的内层管外，并且和所述内层管的八边形平行；加强筋，其设置在沿着汽车横向方向的所述内层管和所述外层管的相邻顶点之间；填充物，其填充在所述内层管和所述外层管之间；所述柱状管接头包括：连接板，其具有呈一定倾斜角度的上表面和下表面；上连接部，其设置在所述上表面，用于匹配容纳位于上部的所述双层柱状管；下连接部，其设置在所述下表面，用于匹配容纳位于下部的所述双层柱状管。本发明专利技术提供的分节式汽车B柱结构既有较强的刚度，又有良好的吸能特性。

A segmented B column structure for automobile

The invention discloses a sectional type automobile B column structure, including a plurality of columnar double-layer cylindrical tube and connected to the plurality of double cylindrical tube between the pipe joint; including the bilayer columnar shaped inner tube: eight edge shaped outer tube; eight side tube, the sleeve is arranged on the inner layer the eight edge shaped tube, and eight sides of the inner tube is formed in parallel; reinforcing rib provided between the inner tube along the transverse direction of the vehicle and the outer tube of the adjacent vertices; filling, the filling between the inner tube and the outer tube joint; including the column tube connecting plate, which has showed: the upper surface and the lower surface of a tilt angle; on the connecting part arranged at the surface, for receiving the double column, located in the upper part of the tube; under the connecting part arranged at the lower surface, used to match the volume A double-layer columnar tube located at the lower part. The segmented automobile B column provided by the invention has both strong stiffness and good energy absorption characteristics.

【技术实现步骤摘要】
一种分节式汽车B柱结构
本专利技术属于汽车零部件及安全
，特别涉及一种分节式汽车B柱结构。
技术介绍
随着汽车的普及，人们对汽车性能要求越来越高，在提高动力性、经济性、舒适性的同时，对安全性的要求也越发的苛刻。汽车安全性能提高，能够有效的避免事故的发生或减少伤亡的程度。汽车B柱位于四门汽车的前座和后座之间,安装在门槛梁上撑起驾驶舱车顶的金属柱状结构,在发生侧面碰撞或者翻滚时对驾驶舱内的成员有重要的保护作用,由于在侧碰过程中，汽车B柱距离乘员的距离较小，这就需要B柱有足够的刚度抵抗碰撞变形,为乘员提供较大的生存空间，同时还需要具有较好的吸能特性，将侧面碰撞的能量迅速吸收掉以避免碰撞过程中加速度过大对乘员产生严重伤害，以及拥有较好的传力路径，尽快的将吸收后剩下的碰撞能量传递到车身主要承载部件，使得汽车变形合，减少对乘员的伤害。目前的汽车B柱结构复杂，一般是由高强钢冲压成型的B柱外板、B柱内板以及多块加强板构成，每种车型的B柱形状都有差异，通用性较差，每个钣金件都要制作费用高昂的模具，高强钢的冲压成型制造工艺繁琐，加工成本高。并且B柱在满足高刚度的同时，很难保证较好的吸能特性，都需要侧方安全气囊的辅助保护。竹子在自然环境中承受风载带来巨大载荷，为了适应这种环境，竹子底端承受最大的拉压应力而不发生破坏，从而形成了其特有的微观与宏观组织结构。竹子是天然长纤维复合材料，可以近似的看成是由薄壁细胞构成的基本组织和以维管束为主的厚壁细胞组成的增强纤维复合而成。Z.P.Shao等(2010)计算得到毛竹薄壁基本组织的弹性模量和拉伸强度分别为0.22GPa和19.42MPa，同时应用机械剥离法制备了竹维管束拉伸试样，测得其拉伸弹性模量和强度分别为33.9GPa和482.2MPa。竹壁在受载荷过程中，其基本组织起到吸收能量的作用，维管束起着承受载荷和传递载荷的作用。同时，竹子的竹节连接板是竹筒结构当中的加强筋，实验表明，竹节连接板使得竹筒的横向承载能力提高三倍。由这样的
技术介绍
出发，本专利技术针对现有汽车B柱当中存在的不足，设计思路来源于竹子的宏观与微观的结构与功能，设计了一种仿竹子结构的高性能分节式汽车B柱结构。
技术实现思路
为了克服现有汽车B柱结构难以同时具有高刚度及良好吸能特性的缺陷，本专利技术提供了一种由多根双层柱状管和接头拼装构成的分节式汽车B柱结构，其既有较强的刚度，又有良好的吸能特性，安全性更好。本专利技术提供的技术方案为：一种分节式汽车B柱结构，包括：多个双层柱状管和连接在所述多个双层柱状管之间的柱状管接头；所述双层柱状管包括：八边形的内层管；八边形的外层管，其套设在所述八边形的内层管外，并且和所述内层管的八边形平行；加强筋，其设置在沿着汽车横向方向的所述内层管和所述外层管的相邻顶点之间；填充物，其填充在所述内层管和所述外层管之间；所述柱状管接头包括：连接板，其具有呈一定倾斜角度的上表面和下表面；上连接部，其设置在所述上表面并具有八边形的环形容纳空间，用于匹配容纳位于上部的所述双层柱状管；下连接部，其设置在所述下表面并具有八边形的环形容纳空间，用于匹配容纳位于下部的所述双层柱状管。优选的是，所述内层管与所述外层管均为由下到上横截面外形尺寸逐渐减小的空腔结构。优选的是，所述内层管与所述外层管横截面均为轴对称八边形，所述八边形沿汽身横向方向的一组对边的距离大于所述八边形沿汽车纵向方向的一组对边的距离。优选的是，所述柱状管接头为一体式结构。优选的是，所述连接板的上表面和下表面的形状及面积相同。优选的是，所述内层管与所述外层管之间的填充物为泡沫铝。优选的是，所述分节式汽车B柱结构还包括上接头，其连接在所述双层柱状管与汽车门上梁之间。优选的是，所述上接头的下部具有八边形的环形容纳空间，用于匹配容纳位于下部的所述双层柱状管。优选的是，所述分节式汽车B柱结构还包括下接头，其连接在所述双层柱状管与汽车门槛梁之间。优选的是，所述下接头的上部具有八边形的环形容纳空间，用于匹配容纳位于上部的所述双层柱状管。本专利技术的有益效果是：本专利技术提供的分节式汽车B柱结构，由多根双层柱状管和接头拼装构成，既有较强的刚度，又有良好的吸能特性，安全性更好，克服了现有汽车B柱结构难以同时具有高刚度及良好吸能特性的缺陷。附图说明图1为本专利技术所述的分节式汽车B柱结构总体结构示意图。图2为本专利技术所述的双层柱状管结构示意图。图3为本专利技术所述的柱状管接头结构示意图。图4为本专利技术所述的柱状管接头沿汽车纵向剖面示意图。图5为本专利技术所述的柱状管接头沿汽车横向剖面示意图。图6为本专利技术所述的上接头结构示意图。图7为本专利技术所述的下接头结构示意图。具体实施方式下面结合附图对本专利技术做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。如图1-7所示，本专利技术提供了一种分节式汽车B柱结构。所述分节式汽车B柱结构包括多根双层柱状管100，其包括八边形的内层管110；八边形的外层管120，其套设在八边形的内层管110外，并且和内层管110的八边形平行；以及填充在内层管110与外层管120之间的填充物130。内层管110与外层管120均为由下到上横截面外形尺寸逐渐减小的空腔结构，内层管110与外层管120横截面均为轴对称八边形，所述八边形沿汽身横向方向的一组对边的距离大于所述八边形沿汽车纵向方向的一组对边的距离，这样的结构可以使得在汽车整体宽度一定的情况下汽车乘员舱的空间更大。填充物130采用泡沫铝材质，泡沫铝仿竹壁中具有吸能作用的基本组织，泡沫铝具有密度低，吸能特性好的优点，能够在增重很小的情况下，吸收更多的碰撞能量，极大的提高吸B柱的能特性，提高汽车的安全性。加强筋140仿竹壁中承受载荷、传递力的维管束结构，能够提高汽车B柱的刚度。加强筋140设置在内层管110与外层管120之间，将内层管110与外层管120连接在一起。加强筋140为4条，其分别设置在沿着汽车横向方向的内层管110和外层管120的相邻顶点之间，这样分布的加强筋140在汽车发生侧碰过程中可以明显的增强双层柱状管的抗弯性能，并且没有加强筋的部位可以顺利压溃吸能，从而使得汽车B柱整体发生沿汽车横向的自身压溃，而减小对乘员舱的侵入变形。多个柱状管接头200，其连接在双层柱状管100之间。柱状管接头200为一体式结构，包括上连接部210，下连接部220，以及位于上连接部210与下连接部220之间的连接板230。连接板230为实体结构，连接板230仿竹节的横隔板，具有一定的厚度，用于增加B柱结构结构刚度。连接板230具有呈一定倾斜角度的上表面和下表面，以形成汽车B柱的弯度及斜度。由于汽车B柱结构并非竖直的结构，为了配合汽车整体结构，汽车B柱结构沿汽车纵向向后呈一定角度倾斜，在汽车横向带有一定的向内弯度，由下至上逐渐向内部收缩近似形成拱形。而双层柱状管100的轴线为直线，所以上述B柱结构的斜度及弯度需要柱状管接头200的调整来完成。柱状管接头200的上连接部210由内板211、外板212及连接板230组成具有八边形的环形容纳空间240；下连接部220结构与上连接部210结构相同。双层柱状管100的一端插入具有八边形的环形容纳空间240内，并抵靠在所述连接板230上。插入上连接部210的环形容纳腔240的双层柱状管1本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种分节式汽车B柱结构，其特征在于，包括：多个双层柱状管和连接在所述多个双层柱状管之间的柱状管接头；所述双层柱状管包括：八边形的内层管；八边形的外层管，其套设在所述八边形的内层管外，并且和所述内层管的八边形平行；加强筋，其设置在沿着汽车横向方向的所述内层管和所述外层管的相邻顶点之间；填充物，其填充在所述内层管和所述外层管之间；所述柱状管接头包括：连接板，其具有呈一定倾斜角度的上表面和下表面；上连接部，其设置在所述上表面并具有八边形的环形容纳空间，用于匹配容纳位于上部的所述双层柱状管；下连接部，其设置在所述下表面并具有八边形的环形容纳空间，用于匹配容纳位于下部的所述双层柱状管。

【技术特征摘要】
1.一种分节式汽车B柱结构，其特征在于，包括：多个双层柱状管和连接在所述多个双层柱状管之间的柱状管接头；所述双层柱状管包括：八边形的内层管；八边形的外层管，其套设在所述八边形的内层管外，并且和所述内层管的八边形平行；加强筋，其设置在沿着汽车横向方向的所述内层管和所述外层管的相邻顶点之间；填充物，其填充在所述内层管和所述外层管之间；所述柱状管接头包括：连接板，其具有呈一定倾斜角度的上表面和下表面；上连接部，其设置在所述上表面并具有八边形的环形容纳空间，用于匹配容纳位于上部的所述双层柱状管；下连接部，其设置在所述下表面并具有八边形的环形容纳空间，用于匹配容纳位于下部的所述双层柱状管。2.据权利要求1所述的分节式汽车B柱结构，其特征在于，所述内层管与所述外层管均为由下到上横截面外形尺寸逐渐减小的空腔结构。3.根据权利要求2所述的分节式汽车B柱结构，其特征在于，所述内层管与所述外层管横截面均为轴对称八边形，所述八边形沿汽身横向方向的...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈鑫，郑开铭，谢冲，李铭，冯晓，李延洋，李木一，王佳宁，
申请(专利权)人：吉林大学，
类型：发明
国别省市：吉林,22