带加强结构的汽车车身中柱 【技术领域】
本发明涉及汽车的车身结构，具体地说，涉及一种带有加强结构的汽车车身中柱。
背景技术
一般轿车的车身有三个立柱，从前往后依次为前柱(A柱)、中柱(B柱)、后柱(C柱)，立柱除了起支撑作用，也起到门框的作用，中柱不但支撑车顶盖，还要承受前、后车门的支承力，因而中柱要具有一定的强度和刚度，同时在中柱上还要加装一些附加零件，比如前排安全带。现有的中柱一般包括依次焊接成一体的侧围外板、中柱加强板和中柱内板，在中柱加强板靠近中柱内板的一侧板面上焊接有安全带螺母板。安全带螺母板3上焊接有螺母3a，形成安全带安装螺孔，安全带螺母板3的长度和宽度尺寸相接近，用于安装安全带。当汽车的侧面遭受强烈碰撞时，由于侧面受力面较小缓冲区域小，现有结构的中柱容易变形，从而冲击、压撞到车内乘员，特别是易于伤害到前排乘员的头部和肩部。
【发明内容】
本发明所要解决的技术问题是：提供一种带加强结构的汽车车身中柱，其具有足够高的强度和刚度，使得侧面碰撞时中柱的中上部不易变形，能有效保护前排乘员的头部和肩部。
本发明的技术方案如下：一种带加强结构的汽车车身中柱，包括依次焊接的侧围外板、中柱加强板和中柱内板，所述侧围外板和中柱内板合围成型腔，所述中柱加强板位于该型腔内，在该中柱加强板上设有向侧围外板方向凹陷的纵向凹槽，其关键在于，在所述中柱加强板上还依次焊接有安全带固定加强板和安全带螺母板，所述安全带固定加强板和安全带螺母板通过两侧的翻边搭接相焊后，形成有型腔段；所述安全带固定加强板焊接在所述中柱加强板上半部位的凹槽中，所述安全带螺母板焊接覆盖在安全带固定加强板的中部至上部，在该安全带螺母板上设有安全带安装螺孔。
本发明在中柱加强板的中上部加焊一块安全带固定加强板，使中柱的中上部得以加强，在安全带固定加强板的中上部又通过加长的安全带螺母板得以加固，两块加强件焊接后还包括有型腔段，当汽车侧面受到遭受强烈碰撞时，由于中柱的中上部通过两块加强板及其形成的型腔段得到加强，中柱的上半部位不易变形，同时将撞击力传递到车身上的其它吸能部件，使撞击力得到分散、减小，而中柱的下半部位也可通过变形吸收、衰减冲击能量，从而有效保护前排乘员的头部和肩部。
为了强化两块加强板，所述安全带固定加强板和安全带螺母板的板厚为2.5～3.5mm。板材过薄强度不够，板材过厚则不易成型且残余应力大。
为进一步优化结构，形成强度、刚度较好的加强板，也为适应中柱加强板的形状，所述安全带固定加强板的横截面呈凹形结构，包括底面和底面两侧的侧面，两侧面由上至下逐渐扩宽，在两侧面中部至上部边缘设有翻边，两翻边与所述中柱加强板的凹槽槽口两侧的板面搭接。
为便于焊接，使安全带固定加强板与中柱加强板能够焊接牢固，在上述方案中，所述底面的上部和中部分别设有向所述中柱加强板突出的上焊接凸台和中焊接凸台，在两所述侧面的下部设有向所述凹槽突出的下焊接凸台。各个所压制的焊接凸台也能够使安全带固定加强板得到进一步强化。
进一步地，在所述安全带固定加强板的底面下部压制有槽形加强筋。
为便于与安全带固定加强板形状相适并搭接，所述安全带螺母板的两侧设有翻边，该翻边与安全带固定加强板的两侧翻边相适配贴合。
为了能够安装安全带，同时也使安全带螺母板通过冲压变形得到强化，所述安全带螺母板的中部设有带孔的矩形凸台，在该凸台的下表面焊接有与所述孔同轴的螺母。
作为进一步的强化设计，所述安全带螺母板的上部和下部分别压制有条形凹槽。
本发明的有益效果是：大大加强了汽车车身中柱上半部位的强度和刚度，侧面碰撞时中柱的中上部不易变形，能将撞击力传递到车身上的其它吸能部件，使撞击力得到分散、减小，从而有效保护前排乘员的头部和肩部。
【附图说明】
图1为本发明的结构示意图(侧围外板和中柱内板未画出)。
图2为图1中安全带螺母板焊接在安全带固定加强板上的结构示意图。
图3为图1中安全带固定加强板的结构示意图。
图4为图3的左视图。
图5为图3的俯视图
图6为图1中安全带螺母板地结构示意图。
图7为图6的俯视图。
图8为图1的A-A剖视图(加上侧围外板和中柱内板)。
图9为本发明改进前安全带螺母板的结构示意图。
【具体实施方式】
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明：
如图1、图2和图8所示，本发明是一种带加强结构的汽车车身中柱，主要由中柱加强板1、安全带固定加强板2、安全带螺母板3、侧围外板4和中柱内板5构成。其中的侧围外板4、中柱加强板1和中柱内板5依次焊接成一体，侧围外板4和中柱内板5的横截面呈外凸内凹的槽形结构，侧围外板4和中柱内板5槽口相对合围成型腔，在侧围外板4和中柱内板5之间焊接有中柱加强板1，中柱加强板1位于该型腔内，中柱加强板1上设有向侧围外板4方向凹陷的纵向凹槽。在中柱加强板1上还依次焊接有板厚为3mm的安全带固定加强板2和安全带螺母板3，安全带固定加强板2和安全带螺母板3通过两侧的翻边搭接相焊后，形成有型腔段；安全带固定加强板2焊接在中柱加强板1上半部位的凹槽中，安全带螺母板3焊接覆盖在安全带固定加强板2的中部至上部，在该安全带螺母板3上设有安全带安装螺孔33。在中柱加强板1的上半部位加焊两块由较厚板材成型的加强件且在两加强件之间形成有型腔段，从而使中柱的中部至上部得到强化。
如图3至图5所示，安全带固定加强板2的横截面呈凹形结构，包括底面21和底面21两侧的侧面22，两侧面22由上至下逐渐扩宽，在两侧面22中部至上部边缘设有翻边23，两翻边23用于与中柱加强板1的凹槽槽口两侧的板面搭接。在底面21的上部和中部分别设有两个向中柱加强板1突出的上焊接凸台24和中焊接凸台25，四个焊接凸台均为圆凸台，在两侧面22的下部也分别设有两个向中柱加强板1的凹槽突出的下焊接凸台26。布置的各个焊接凸台既便于焊接，也能够使安全带固定加强板得到进一步强化。从图3和图5可看到，在安全带固定加强板2的底面21下部还压制有强化用的槽形加强筋27。
如图6、图7所示，为便于与安全带固定加强板2搭接，安全带螺母板3的两侧设有翻边31，该翻边31与安全带固定加强板2的两侧翻边相适配贴合，在安全带螺母板3的中部设有带孔的矩形凸台32，相应地在该凸台32的背面就形成凹坑，正好在凸台32的下表面焊接有与孔同轴的螺母33a，形成安全带安装螺孔33，安全带安装螺孔33用于安装安全带。安全带螺母板3上凸台32的背面所形成凹坑与安全带固定加强板2在此处形成前述的形腔段，也可增加中柱的缓冲、吸能能力；在安全带螺母板3的上部和下部分别压制有条形凹槽34。矩形凸台32和条形凹槽34使安全带螺母板3的截面形状发生多次变化，材料局部变形、硬化使安全带螺母板3得到强化。