CN101879915A - 车顶支柱组件 - Google Patents

Abstract

一种车顶支柱组件，其可包括第一支柱和第二支柱。第一支柱可具有带有第一侧面的第一中空体。第二支柱可具有带有第二侧面的第二中空体，第二支柱在装配与使用时可邻近于第一中空体定位。第一和第二侧面沿其竖直范围的至少一部分可彼此接触。

Description

车顶支柱组件

共同待审的引用

本申请要求2009年2月2日提交的序列号No.61/149,262的美国临时申请的利益，并且通过引用将其全文合并在此。

技术领域

本发明大体上涉及车身，并且更具体地涉及车架结构。

背景技术

车架结构可以支撑如车身板和车顶等车辆部件。例如，车顶支柱或者支杆支持或者支承汽车的顶部。车顶支柱通常由字母A、B、C、D标识，并且如果需要的话，根据汽车的设计和构造以及柱的位置不同采用其它的字母标识。B-柱一般纵向地位于前门和后门之间并且在车门槛板和车顶纵梁之间竖直延伸。B-柱在侧面碰撞和翻车事故中保护汽车乘坐者。通常制造的B-柱包括焊接在一起的多层冲压的金属板，或者由挤压金属成形工艺制成。

发明内容

在至少一个实施方式中，车顶支柱组件可包括第一支柱和第二支柱。第一支柱可具有带有第一侧面的第一中空体。第二支柱可具有带有第二侧面的第二中空体，第二支柱可邻近于第一中空体定位。第一和第二侧面沿它们竖直范围的至少一部分可彼此接触。

在至少一个实施中，辅助车顶支柱组件可包括第一辅助支柱和第二辅助支柱。第一辅助支柱可具有第一中空体，所述第一中空体可构造为沿主车顶支柱的一部分或者更多竖直延伸，并且可构造为附接到主车顶支柱。第二辅助支柱可具有第二中空体，所述第二中空体可构造为沿主车顶支柱的一部分或者更多竖直延伸，并且可邻近于第一中空体定位。第二辅助支柱可构造为附接到主车顶支柱从而使得第一和第二辅助支柱加强主车顶支柱。

在至少一个实施中，车顶支柱组件可包括主车顶支柱和辅助车顶支柱组件。辅助车顶支柱组件可包括第一辅助支柱和第二辅助支柱。第一辅助支柱可具有第一中空体，所述第一中空体可沿主车顶支柱的一部分或者更多竖直延伸。第二辅助支柱可具有第二中空体，所述第二中空体可沿主车顶支柱的一部分或者更多竖直延伸，并且可邻近于第一中空体定位。共同地，第一和第二辅助支柱可加强主车顶支柱。

附图说明

下面将参考附图阐述优选实施方式和最优方式的详细说明，其中：

图1是装配在示例性汽车车身框架中的车顶支柱组件的第一示例性实施方式的透视图；

图2是图1的车顶支柱组件的主透视图；

图3是图1的车顶支柱组件的后透视图；

图4是图1的车顶支柱组件的侧视图；

图5是图1的车顶支柱组件的第一支柱的示例性实施方式的透视图；

图6是图1的车顶支柱组件的第二支柱的示例性实施方式的透视图；

图7是图1的车顶支柱组件的下部的放大的主视图；

图8是图7的下部的放大的后视图；

图9是图1的车顶支柱组件的上部的放大的主视图；

图10是图9的上部的放大的后视图；

图11是图9的上部的放大图；

图12是沿图1中的箭头12-12剖开的剖视图；

图13是沿图1中的箭头13-13剖开的剖视图；

图14是沿图1中的箭头14-14剖开的剖视图；

图15是包括车顶支柱组件的第二示例性实施方式的示例性汽车车身框架的部分的分解图；

图16是图15的车顶支柱组件的透视图；

图17是可以与图15的车顶支柱组件一起使用的第一支架的示例性实施方式的透视图；

图18是可以与图15的车顶支柱组件一起使用的第二支架的示例性实施方式的透视图；

图19是处于装配状态并且安装在图15的汽车车身框架内的图15的车顶支柱组件的剖视图，该剖视图取自车顶支柱组件的上部；

图20是图15的车顶支柱组件的第一和第二支柱的示例性实施方式的主透视图；

图21是图20的第一和第二支柱的后透视图；

图22是取自于图20的第一和第二支柱的上部的透视图；和

图23是取自于图20的第一和第二支柱的下部的透视图。

具体实施方式

更具体地参考附图，车顶支柱组件的示例性实施方式，例如用于汽车车身框架的B-柱，可具有一对支柱，每个柱通过液压成形工艺或者其它的金属加工工艺成形。汽车车身框架可是乘用车、卡车、运动型多功能车，跨界车或者类似车辆的车身框架。支柱允许车顶支柱组件的设计的最优化，从而使得强度最大化，满足装箱要求并且减少其重量和成本。虽然已经通过B-柱进行了描述，但是车顶支柱组件可构造和变更成用于其它的柱中，例如A-柱或C-柱，或者用于车辆的其它相关的结构部件中。

图1至图14示出了车顶支柱组件10的第一示例性实施方式。车顶支柱组件10支撑汽车乘客室上方的车顶(未示出)，支持前门和/或后门(未示出)的各种部件，并且在侧面碰撞和翻车事故中保护汽车乘坐者。参考图1，车顶支柱组件10或者示例性的B-柱，可纵向地位于前门与窗户及后门与窗户(与车身侧内部面板一起示出)之间。车顶支柱组件10可连接车门槛板12和车顶纵梁14并且在其间沿着竖直或者纵长方向延伸。车门槛板12可通过冲压工艺制造并且车顶纵梁14可通过液压成形工艺制造。在示出的实施方式中，车顶支柱组件10可为多件式组件并且可包括车门槛板附件16、车顶纵梁附件18、第一支柱20、第二支柱22和各种部件托架和支架。车顶支柱组件10并不一定包括所有示出和描述的部件，并且可以包括未示出和描述的其它部件。这里使用的方向坐标是相对于汽车车身框架而言的，其中“横跨车辆”是指从驾驶员侧的门到乘客侧的门横过框架的方向，反之亦然；“纵向”是指从前保险杠(前)到后保险杠(后)横过框架的方向，反之亦然；并且“竖直“是指从地面到车顶的方向，反之亦然。

车门槛板附件16是将车门槛板12连接到第一和第二支柱20、22的中间件。参考图1、图2、图3、图7和图8，车门槛板附件16可是冲压或者其它方式形成的金属件，并且可包括直立部24、第一臂26和第二臂28。直立部24可沿着第一和第二支柱20、22的一部分竖直延伸，并且可沿该部分支撑柱。直立部24可在其中具有开口30以便进入第一和第二支柱20、22的下方部分。第一和第二臂26、28可相对于直立部24反向纵向延伸。第一和第二臂26、28的每一个可通过支架、机械互联、焊接或者其它合适的连接件在不同的位置连接至车门槛板12。可以使用多个金属焊丝惰性气体保护焊件32将第一和第二支柱20、22连接至车门槛板附件16。当然也可使用其它方式将柱连接到附件，这包括但并不限于支架、机械互联，诸如栓接或者铆接、其它类型的焊接，或者其它合适的连接件。

车顶纵梁附件18是将车顶纵梁14连接到第一和第二支柱20、22的中间件。参考图1至图4和图9至图11，车顶纵梁附件18可是冲压的或者其他方式形成的金属件，并且可包括凹槽34、第一凸缘36和第二凸缘38。凹槽34可符合第一和第二支柱20、22，并且可在其中接收支柱。第一凸缘36可连接到第一和第二支柱20、22，并且第一凸缘38可连接到车顶纵梁14。

根据安装第一和第二支柱20、22的特定汽车的结构，设计和构造第一和第二支柱20、22。第一和第二支柱20、22也可设计并构造成支撑由车顶产生的静力和与汽车车身框架相关的其它力。也就是说，在此实施方式中，第一和第二支柱20、22可提供车门槛板12和车顶纵梁14之间需要的主要的支撑；也就是说在一些情况中，除了车门槛板附件16和车顶纵梁附件18外可不需要或使用其它支撑结构部件，但也可以使用它们。第一和第二支柱20、22可阻止沿着柱的长度的断裂和极端翘曲、弯曲和变形。

第一支柱20可位于相对于第二支柱22最靠近前门的前或者前方位置。第一支柱20可以是与第二支柱22分开且不同的部件。第一支柱20具有可通过液压成形工艺或者其它的金属加工工艺形成的第一中空体40。在示例性的液压成形工艺-所谓的压力-顺序(pressure-sequence)液压成形工艺中，-可首先将管状坯切割为期望的尺寸并且将其放置于第一和第二半模之间的液压成形机器中。可密封管状坯的端部，并且可施加内部液压(例如，1,000p.s.i)于管状坯的内部。可将第一和第二半模逐步闭合并且可接着使管状坯逐步变形。然后可将第一和第二半模完全闭合并且可施加相对增加的内部液压(例如，10,000p.s.i)于管状坯的内部。然后管状坯可具有闭合的半模的形状，可打开半模，并且可移出现已形成的第一中空体40。在此示例性的液压成形工艺中，可不将管状坯的截面扩大；也就是说，管状坯的壁厚可能不会以任何可想到的方式变薄，并且相反，在加工期间仅仅改变截面的形状，而截面壁的周长不变。当然，在其它示例性的液压成形工艺中，可以将管状坯扩大。

在其它的示例中，液压成形工艺可以有所不同。例如，描述的步骤和详细说明可以不同，不一定执行所有描述的步骤，诸如施加逐步增加的第一内部液压，而是一旦内部压力作用以形成该部分时半模完全闭合，仅施加单个的相对较高的内部液压，并且可以执行附加的步骤，诸如金属加工工艺。除了其它因素以外，精确的液压成形工艺或者金属加工工艺还取决于第一支柱20的期望的最终形状。在示例性的金属加工工艺中，可通过冲压工艺形成第一中空体40的第一半部，并且可通过冲压工艺还形成第一中空体的分开的第二半部，然后可将第一和第二半部焊接在一起以形成第一中空体。

一旦形成，第一中空体40可具有细长的并且大体为矩形的形状，并且在竖直方向可大体为弓形(在图4中最佳地示出)。在沿着其长度(即竖直方向)的不同位置，第一中空体40可具有不同的截面轮廓，并且可具有在纵向宽度方向从第一下部42到第一上部44大体变窄的主体，这样可方便相关的门和窗之间的接收。例如，第一下部42可具有比第一中部46宽的纵向宽度。并且在第一上部44附近，第一中空体40的主体具有比对应于图14的截面处的上部更靠上的宽度宽的对应于图13的截面处的纵向截面宽度。第一中空体40可具有与示出的和描述的不同的形状；例如，第一下部42可沿纵向向前弯曲和弯折。

在示例性的实施方式中，第一中空体40可具有第一下自由端48和第一上自由端50。如图5中最佳示出的那样，第一下自由端48可在深度上逐渐变细至最终的闭合端，以便除了别的原因以外，将第一中空体40连接到车门槛板附件16。另一方面，第一上自由端50可保持开放以更好地承受此处发出的力。第一中空体40可具有在第一下自由端48和第一上自由端50之间竖直延伸的第一侧面52。第一侧面52可沿着第一侧面的整个长度面对第二支柱22，意味着第一侧面直接或者间接地面向第二支柱或者沿着第二支柱与其直接接触。第一中空体40还可具有相对的侧面54，可具有朝向乘客室的内侧面56，并且可具有外侧面58。像第一侧面52一样，这些表面从第一下自由端48竖直延伸到第一上自由端50。

参考图9、图10、图13和图14，第一支柱20可包括第一凸缘60和凸出部62，其均位于第一上部44处。在液压成形工艺的情况下，第一凸缘60和凸出部62可由管状坯的过量材料形成，但不是必须的。换句话说，为了使得第一上部44的主体比第一下部42窄，主体不需要的材料可以用于形成第一凸缘60和凸出部62。第一凸缘60可从第一中空体40向前延伸。第一凸缘60可形成为中空，并且在某些情况下可用于将第一支柱20连接至车顶纵梁14，或者连接汽车的其它车身框架结构。在其它的实施方式中，第一凸缘60可从第一上部44竖直延伸至第一中部46，和/或至第一下部42。凸出部62可沿横跨车辆的方向(内侧)延伸并且可有助于在第一上部44处承受力。

第二支柱22可在相对于第一支柱的最靠近后门的后或者后方位置处邻近第一支柱20。第一和第二支柱20、22构成两件式并排的结构。第一和第二支柱20、22可具有相似的形状并且沿竖直长度共同延伸，但是在所示的实施方式中其相互间并不是精确的镜像，但可以是这样。第二支柱22具有第二中空体64，所述第二中空体可通过与上面描述的用于第一支柱20类似的液压成形工艺形成。

一旦形成，第二中空体64可具有细长的并且大体为矩形的形状，并且可沿竖直方向大体为弓形。与第一中空体40相似，在沿着其长度的不同位置，第二中空体64可具有不同的截面轮廓，并且可具有沿纵向宽度方向从第二下部66到第二上部68大体变窄的主体，这可方便相关的门和窗之间的接收。例如，第二下部66可具有比第二中部70宽的纵向宽度。

在示例性的实施方式中，第二中空体64可具有第二下自由端72和第二上自由端74。如图5中最佳示出的那样，第二下自由端72可在深度上逐渐变细至最终的闭合端，以便除了别的原因以外，将第二中空体64联接至车门槛板附件16。另一方面，第二上自由端74可保持开放以更好地承受此处发出的力。第二中空体64可具有在第二下自由端72和第二上自由端74之间竖直延伸的第二侧面76。第二侧面76可沿着两个侧面的整个范围面对第一侧面52。第二中空体64还可具有相对的侧面78、内侧表面80以及外侧表面82。

参考图9、图10、图13和图14，第二支柱22可包括第二凸缘84和凸出部86，其均位于第二上部68处。在液压成形工艺的情况下，第二凸缘84和凸出部86由管状坯的过量材料形成，但是这不是必须的。第二凸缘84可从第二中空体64向后延伸。第二凸缘84可形成为中空，并且在某些情况下可用于将第二支柱22连接至车顶纵梁14，或者连接至汽车的其它车身框架结构。在其它的实施方式中，第二凸缘84可从第二上部68竖直延伸至第二中部70，和/或延伸至第二下部66。凸出部86可沿横跨车辆方向(内侧)延伸并且可有助于在第二上部68处承受力。

当并排装配时，第一和第二支柱20、22可在第一和第二下部42、66处具有比在第一和第二上部44、68处大体上宽的纵向宽度。也就是说，第一和第二支柱20、22可具有从其下部到其上部逐渐变细的主体。在某些情况下，第一和第二下部42、66由于需要承受更大的力诸如车顶的重量，因此可具有更宽的纵向宽度。另一方面，在某些情况下，第一和第二上部44、68可具有更窄的宽度以方便容纳于其它的车辆部件中。

在至少一个示例性实施方式中，在车顶支柱组件10中具有一对(管)支柱——与单个(管)支柱相比——可使得从下部42、66到上部44、68的锥度更明显，因为一对管的每一个所需要的材料伸长和/或成形量可小于单个管产生同样的锥度效果所需的量。在某些情况下，一对液压成形的支柱也可使得能够使用比单个液压成形的支柱强度高的材料。与较低强度的材料相比，较高强度的材料通常更脆并且易于破裂。这限制了在液压成形工艺中材料伸长和/或成形量。因为在使用一对液压成形的支柱时需要的材料伸长和/或成形量越小，可以使用的材料的强度越高。并且因为在某些情况中下需要较小的扩大和/或成形，所以可以使用更薄规格的材料，这可降低整体成本和重量。在一个示例中，具有单个管的车顶支柱可要求由DP600钢制成圆柱管状坯，其直径为4.0-4.5英寸且壁厚为2.3mm；当液压成形时，单个管可伸长19％。在此示例中，具有一对管的车顶支柱可具有由DP780钢制成圆柱管状坯，其直径为2.0英寸且壁厚为2.0mm；当液压成形时，一对管中的每一个均可伸长12％。当然，也存在其它的示例。

另外，在车顶支柱组件10中具有一对(管)支柱——与单个(管)支柱相比——可使得支柱的每一个沿着竖直长度具有更明显并且更急的弯曲。在由更高强度的材料诸如DP789钢或者其它材料构成的管状坯的示例中，管状坯可通过金属弯曲工艺适当地弯曲以具有大约为管状坯的外径的3倍(3x)的弯曲半径。在一对管的每一个均具有1.5英寸外径和单个管具有3.0英寸外径的示例比较中，一对管中的每一个可弯曲大约4.5英寸(3x1.5)的弯曲半径，而单个管仅弯曲大约9英寸(3x3)的弯曲半径。在某些情况下，除其它优势以外，更急的弯曲还改善封装。当然也存在其它的示例。

进而，在并排装配时，第一和第二支柱20、22的所示实施方式可生成第一凹处88、非接触区域90、接触区域92和第二凹处94。第一凹处88可用于接收安全带收缩器。参考图8，第一凹处88可部分地位于在第一和第二下部42、66处的第一和第二支柱20、22之间。第一凹处88可形成在车顶支柱组件10的横跨车辆内侧并且可部分地由第一和第二凹部96、98形成。一旦接收在开口30和第一凹处88中，安全带收缩器就可通过一个或多个焊接固定到车门槛板附件16的合适位置，或者通过其它适当的方式。

非接触区域90可部分地提供车顶支柱组件10的锥形的外观并且可为在第一和第二支柱20、22之间布置线路或者其它元件提供空隙。参考图2、图3、图9和图12，非接触区域90可由彼此隔开且不直接接触的第一和第二侧面52、76形成。产生的间隙形成非接触区域90。非接触区域90可从第一和第二下部42、66延伸至第一和第二中部46、70。在其整个范围内，非接触区域90可具有变化的纵向宽度。然后，第一和第二侧面52、76可在第一和第二上部44、68附近汇聚并且直接接触以形成接触区域92。接触区域92可对第一和第二上部44、68提供增加的硬度和强度。参考图2、图9、图13和图14，接触区域92可穿过第一和第二上部44、68延伸至第一和第二上自由端50、74。在整个接触区域92，第一和第二侧面52、76可在界面100处保持直接接触，界面100由完全接触的第一和第二侧面形成，这如图13和图14中的截面示出。第一和第二侧面52、76可在接触区域92的竖直范围的大部分中保持完全接触，或者可在接触区域的竖直范围的小于大部分的仅仅一部分上保持完全接触。

第二凹处94可用于接收一个或者多个部件托架、支架或者两者。参考图10，第二凹处94可位于第一和第二上部44、68处的第一和第二支柱20、22之间。第二凹处94可形成在车顶支柱组件10的内侧横跨车辆侧，并且可由第一和第二凹部102、104形成。

如上所述，车顶支柱组件10的设计和结构可至少部分地由组件安装于其中的特定的汽车车身决定。在某些情况下，这可意味着存在有比示出和描述的更多、更少和/或者不同的部件和构造。例如，可设置一个或多个附加的凹处或者接触区域，或者不需要设置车门槛板附件，不需要设置非接触区域由此接触区域会在车顶支柱组件的整个竖直范围内延伸并且然后通道会提供用于线路的空隙。

在所示的实施方式中，各种部件的托架和支架可包括第一门支架106、车门锁扣板托架108、第二门支架110、把手托架112和D-环机构托架114。第一支架106可将第一和第二支柱20、22保持在一起，可加固支柱，并且可用来支撑下部门铰链。参考图7，第一支架106可位于第一凹处88附近的第一和第二下部42、66处并且位于车顶支柱组件10的横跨车辆外侧。第一支架106可在第一和第二支柱20、22之间延伸并且可通过一个或多个焊接或者另一合其他适当的方法式固定于其上此。车门锁扣板支托架108可支撑车门锁扣板。在其它的实施方式中，车门锁扣板支托架108可由车门锁扣板自身替代。车门锁扣板托架108可位于侧面78上和第二支柱22的外侧表面82上，并且可通过一个或多个焊接、诸如螺栓或者铆钉的机械互联、或者其他适当的方式固定于其上。

第二支架110可将第一和第二支柱20、22保持在一起，可加固支柱，并且可用来支撑上部的门铰链。参考图9，第二支架110可位于车顶支柱组件10的横跨车辆外侧的第一和第二中部46、70处。第二支架110可在第一和第二支柱20、22之间延伸并且可通过一个或多个焊接或者其他适当的方式固定于其上。把手托架112可支撑乘客可使用的把手。在其它的实施方式中，把手托架112可由把手本身代替。参考图11，把手托架112可位于第二支柱22的侧面78和内侧表面80上的第一上部44处，并且可通过一个或多个焊接、诸如螺栓或者铆钉的机械互联、或者其他适当的方式固定于其上。D-环机构托架114可支撑安装件、轨道或者可调节的D-环安全带机构的其它部件。参考图10，D-环机构托架114可包括第一托架116和第二托架118。每一个托架116、118可在第一和第二支柱20、22之间延伸并且可通过一个或多个焊接或者其它适当的方式固定于其上。

车顶支柱组件207的第二示例性实施方式在图15至图23中示出，并且可包括辅助车顶支柱组件(下面称为“辅助柱组件”)210和主车顶支柱213(下面称为“主柱”)。辅助柱组件210可形成或安装在主柱213中以便增大主柱强度和加强主柱。参考图15，主柱213被称为所谓的“主”是因为其可为相关车辆已经存在的车顶支柱或者先前构造的车顶支柱，并且可提供汽车车身框架215中的车顶支柱所需要的主要支撑。当安装后，主柱213可纵向位于其前门和前窗之间以及其后门和后窗之间，并且可连接车门槛板212和车顶纵梁214并在它们之间沿竖直或者纵向方向延伸。

主柱213的设计和构造可至少部分地由特定的主柱为其中一部分的汽车车身框架的结构决定。这意味着主柱可具有与示出的和描述的不同的设计和构造，并且可具有比示出和描述的更多、更少和/或不同于示出的和描述的部件；例如，主柱213可由比示出和描述的多的附接在一起的部件构成。在所示的实施方式中，主柱213可通过挤压工艺或者另一金属加工工艺由冲压金属板制成。仍参考图15，主柱213可包括内柱面板217和外柱面板219，它们装配在一起形成主柱，并且可包括安全带结构221。内柱217可比外柱219物理地更加接近乘客室，并且安全带结构221可支撑作为汽车一部分的可调节的安全带组件，但是并不需要设置在主柱213中。

在至少一个实施方式中，辅助柱组件210可在主柱213中改装并且可为主柱增加强度、支撑和结构整体性。辅助柱组件210被称为所谓的“辅助”是因为其可以为已经由主柱213提供的强度、支撑和结构整体性提供附加的或者辅助的强度、支撑和结构整体性并且可加强主柱。辅助柱组件210的设计和构造可至少部分地由该辅助柱组件将安装于其中的特定的主柱的结构决定。在所示的实施方式中，辅助柱组件210可安装在从而位于主柱213的上部223处；在其它的实施方式中，例如，辅助柱组件可安装在从而位于主柱的中部或者下部处，或者可安装在从而位于上部和中部两者处。参考图15至图23，辅助柱组件210可包括第一支柱或者第一辅助支柱220(下面称为“第一柱”)、第二支柱或者第二辅助支柱222(下面称为“第二柱”)、第一支架225和第二支架227。

第一柱220可位于相对于第二柱222最靠近前门的前或者前方位置。第一柱220可以是与第二柱222分开且不同的部件。第一柱220可具有第一中空体240，所述第一中空体由液压成形工艺诸如以上第一实施方式中描述的示例性的液压成形工艺形成，或者可由另一金属加工工艺形成。一旦形成，与非中空体相比，第一中空体240可沿其竖直长度更好地抵抗断裂、极端翘曲、弯曲和变形。第一中空体240可具有细长的形状并且可沿其竖直长度在不同的位置具有不同的截面轮廓。第一中空体240可大体上沿纵向横向宽度从第一下部242到第一上部244逐渐变宽。在第一下部242，第一中空体240可具有矩形的截面轮廓(图23)，并且在第一上部244，第一中空体可过渡为从而可具有S形截面轮廓(图22)。

在所示的实施方式中，第一中空体240可具有第一下自由端248和第一上自由端250。第一下自由端和上自由端248、250可形成开口端以承受发出到其上的力，虽然其一或者两者可沿横跨车辆深度逐渐变细至最终的封闭端。第一中空体240还可具有从第一下自由端248竖直延伸至第一上自由端的第一侧面252。第一侧面252可沿着第一侧面的整个范围面对第二柱222，这意味着第一侧面直接和/或间接地面向第二柱和/或沿第二柱与其直接接触。第一中空体240还可具有相对的侧表面254、朝向汽车的乘客室的内侧表面256和外侧表面258。如同第一侧面252，表面254、256、258可从第一下自由端248竖直延伸到第一上自由端。

参考图19至图23，第一中空体240的所示实施方式可包括第一通道259，其限制在主体内并且从第一下自由端248竖直延伸到第一上自由端250，并且可包括位于第一上部244的第一凸缘260。在此示例中，第一凸缘260可形成入第一中空体240中以使得第一中空体与主柱213相符合。第一中空体240还可包括用于附接到另一部件的安装孔261，并且可包括结构263。

再次参考图15至图23，第二柱222可在相对于第一柱最靠近后门的后或者后方位置邻近第一柱220。第一和第二柱220、222构成两件式并排结构，并且可沿竖直长度相对于彼此共同延伸，并且可互为实质上的镜像。第二柱222可具有第二中空体264，所述第二中空体由如上所述的用于第一中空体240的类似的液压成形工艺成形或者通过另一金属加工工艺成形，并且可具有与第一中空体类似的结构。

一旦形成，与非中空体相比，第二中空体264可沿其竖直长度更好地抵抗断裂、极端翘曲、弯曲和变形。第二中空体264可具有细长的形状并且可沿其长度在不同的竖直位置具有不同的截面轮廓。第二中空体264可大体上沿纵向宽度从第二下部266到第二上部268逐渐变宽。在第二下部266，第二中空体264可具有矩形的截面轮廓(图23)，并且在第二上部268，第二中空体可过渡成从而可具有S形截面轮廓(图22)。

在所示的实施方式中，第二中空体264可具有第二下自由端272和第二上自由端274。第二下自由端和上自由端272、274可形成开口端以承受发出到其上的力，虽然其一或者两者可沿横跨车辆深度逐渐变细至最终的封闭端。第二中空体264还可具有从第二下自由端272竖直延伸至第二上自由端274的第二侧面276。第二侧面276可沿着两个侧面的整个范围面对第一侧面252。第二中空体264还可具有相对的侧表面278、朝向汽车的乘客室的内侧表面280和外侧表面282。如同第二侧面276，表面278、280、282可从第二下自由端272竖直延伸到第二上自由端274。

参考图19至图23，第二中空体264的所示实施方式可包括第二通道283，其限制在主体内并且从第二下自由端272竖直延伸到第二上自由端274，并且可包括位于第二上部268的第二凸缘284。在此示例中，第二凸缘284可形成入第二中空体264中以使得第二中空体与主柱213相符合。

在至少一个示例性实施方式中，与单个的辅助支柱(管)相比，具有一对辅助支柱(管)以构成辅助支柱组件210可使得辅助柱组件具有更明显和巨大的整体形状变化，这是因为在液压成形工艺中一对管中的每一个所需的材料伸长和/或成形量可少于单个管产生同样的整体形状变化所需的量。在某些情况下，一对液压成形的辅助支柱也可使得能够使用比单个液压成形的辅助支柱更高强度的材料。与低强度的材料相比，高强度的材料通常更脆并且易破裂，并且在某些情况下这可能限制了在液压成形工艺中材料伸长和/或成形的量。因为在使用一对液压成形的辅助支柱的情况下需要的材料伸长和/或成形量越小，可以使用材料的强度越高。因为可需要更小的伸长和/或成形，所以可以使用更薄规格的材料，这可减少整体成本和重量。另外，与单个的辅助支柱(管)相比，具有一对辅助支柱(管)以构成辅助柱组件210可使得能够沿辅助支柱的每一个的竖直范围有更明显并且更急的弯曲。上面所述的用于第一示例性实施方式的示例比较(即，3x弯曲半径)也可用于本实施方式的某些情况。

参考图15、图18和图19至图23，在并排装配时，第一和第二柱220、222的所示实施方式可产生非接触区域290、接触区域292和凹处294。非接触区域290可由彼此隔开且不直接接触的第一和第二侧面252、276形成，其间产生的间隙可形成非接触区域。在其整个范围内，非接触区域290可具有变化的纵向宽度；并且在不同的实施方式中，非接触区域可具有不同的竖直长度。在所示的实施方式中，第一和第二侧面252、276可然后在第一和第二柱的上部汇聚，从而且可直接接触以形成接触区域292。接触区域292可向辅助柱组件210提供增加的硬度和强度。在整个接触区域292，第一和第二侧面252、276可保持彼此直接接触。在不同的实施方式中，接触区域292可具有不同的竖直长度。凹处294可用于接收一个或者多个部件托架、支架或者两者。凹处294可位于在第一和第二上部244、268处的第一和第二柱220、222之间。凹处294可形成在辅助柱组件210的横跨车辆内侧上，并且可由柱中的一对凹部形成。另外，当并排装配时，辅助柱组件210可在下部242、266比在上部244、268处在纵向上大体更宽；这可容纳主柱213，并且在其它的实施方式中不需要这样。

参考图16和图17，第一支架或上支架225可将第一和第二中空体240、264保持在一起和/或可将第一和第二中空体附接至主柱213。第一支架225可通过一个或多个焊接、诸如螺栓或者铆钉的机械互联、或者通过其它适当的方式单独附接至中空体240、264和主柱213。例如，第一支架225可在焊点293处被焊接到车顶纵梁214，并且不需要附接至第一和第二中空体240、264，因此，中空体可以简单地抵靠于第一支架。第一支架225可在第一和第二中空体240、264和主柱213之间传递力。在所示的实施方式中，第一支架225可由金属制成并且被冲压或者金属加工以在各自的上部244、268处补充第一和第二中空体240、264的形状和/或车顶纵梁214的形状。

参考图18，第二支架或下支架227可将第一和第二中空体240、264保持在一起和/或可将第一和第二中空体附接至主柱213。第二支架227可通过一个或多个焊接、诸如螺栓或者铆钉的机械互联、或者通过其它适当的方式单独附接至中空体240、264和主柱213。例如，第二支架227可焊接至第一和第二中空体240、264中的每一个，并且可通过螺栓或者其它紧固件附接至外柱219。第二支架227可在第一和第二中空体240、264和主柱213之间传递力。在所示的实施方式中，第二支架227可由金属制成并且可被冲压或者金属加工以在各自的下部242、266处补充第一和第二中空体240、264的形状和/或在那里补充主柱213的形状。在一个实施方式中，第二支架227可以是主柱213的已有部件，诸如门铰链支架，其未对通常结构做出改变或者其改变成容纳辅助柱组件210的附接。

在另一实施方式中，不需要设置第一和第二支架225、227。替代地，第一和第二中空体240、264可通过一个或多个焊接、诸如螺栓或者铆钉的机械互联、或者其它适当的方式相互直接附接和/或直接附接至主柱213。示例性的焊接是点焊或者是金属焊丝惰性气体保护焊，但是其它的焊接也是可以的。

如前所述，辅助柱组件210的设计和结构造可至少部分地由该辅助柱组件安装在其中的特定的主柱结构决定。在某些情况下，这可意味着有比示出的和描述的更多、更少和/或不同的设计、构造和部件。例如，可设置一个或多个附加的支架，不需要设置非接触区域，此时，接触区域会沿着第一和第二柱的整个竖直范围延伸，和/或第一和第二中空体可不同地成形，包括不同的长度和截面轮廓。

虽然这里公开的本发明的形式构成当前优选的实施例，但还可能有其它的形式。这里并不意图提及本发明的所有可能的等同的形式或者分支。应该理解的是本文使用的术语仅仅是描述性的，而非限制性的，并且在不偏离本发明的精神或范围的情况下可以做出各种改变。

Claims (11)

1.一种车顶支柱组件，包括：

第一支柱，其具有带有第一侧面的第一中空体；和

第二支柱，其具有带有第二侧面并且邻近于所述第一中空体定位的第二中空体，所述第一侧面和所述第二侧面沿它们竖直范围的至少一部分彼此接触。

2.根据权利要求1所述的车顶支柱组件，进一步包括：至少一个将所述第一中空体和所述第二中空体联接在一起的支架。

3.根据权利要求1所述的车顶支柱组件，其中，所述第一侧面和所述第二侧面在所述第一中空体和所述第二中空体的各自的第一上部和第二上部处朝向彼此汇聚，以使得所述第一侧面和所述第二侧面在所述第一中空体和所述第二中空体的各自的第一下部和第二下部处彼此隔开并且彼此不接触，并且使得所述第一侧面和所述第二侧面在各自的所述第一上部和所述第二上部处彼此接触。

4.根据权利要求1所述的车顶支柱组件，其中，所述第一支柱包括从所述第一中空体沿纵向向前延伸并且位于所述第一中空体的第一上部处的第一凸缘，并且其中所述第二支柱包括从所述第二中空体沿纵向向后延伸并且位于所述第二中空体的第二上部处的第二凸缘。

5.根据权利要求1所述的车顶支柱组件，进一步包括：联接至所述第一支柱和所述第二支柱的第一下部和第二下部的车门槛板附件，并包括联接至所述第一支柱和所述第二支柱的第一上部和第二上部的车顶纵梁附件。

6.根据权利要求1所述的车顶支柱组件，进一步包括：在所述第一中空体和所述第二中空体的各自的第一下部和第二下部处部分位于所述第一支柱和所述第二支柱之间的凹处，所述凹处做成接收安全带收缩器的尺寸。

7.根据权利要求1所述的车顶支柱组件，进一步包括非接触区域，该非接触区域位于所述第一中空体和所述第二中空体的第一下部和第二下部处，并且部分地由彼此隔开的所述第一侧面和所述第二侧面形成。

8.根据权利要求1所述的车顶支柱组件，其中，所述第一支柱具有第一下自由端，所述第一下自由端逐渐变细至闭合并且在纵向方向上比所述第一支柱的第一中部宽，并且其中所述第二支柱具有第二下自由端，所述第二下自由端逐渐变细至闭合并且在纵向方向上比所述第二支柱的第二中部宽。

9.根据权利要求1所述的车顶支柱组件，其中，所述第一支柱具有开放的第一上自由端，并且其中所述第二支柱具有开放的第二上自由端。

10.根据权利要求1所述的车顶支柱组件，其中，所述第一中空体通过液压成形工艺形成并且所述第二中空体通过液压成形工艺形成。

11.一种车顶支柱组件，包括：

主车顶支柱；和

辅助车顶支柱组件，其包括第一辅助支柱和第二辅助支柱，所述第一辅助支柱具有沿所述主车顶支柱的至少一部分竖直延伸的第一中空体，所述第二辅助支柱具有第二中空体，该第二中空体沿所述主车顶支柱的所述至少一部分竖直延伸并且邻近于所述第一中空体，所述第一辅助支柱和所述第二辅助支柱加强所述主车顶支柱。

Images