CN101274643A - 车辆的立柱结构 - Google Patents

Abstract

一种立柱的上部件具有大体U形形状的截面，并且包括至少在下部基本沿着车辆的横向延伸的第一侧壁。在保持U形形状截面的同时，该上部件包括在下端的连接板。该下部件在比其上端更靠下的下其部处包括与连接板相对的安装板，并且该下部件包括在沿着车辆纵向的该安装板两端部的第二侧壁，该第二侧壁基本沿着车辆的横向延伸。在该连接板和安装板彼此邻接的状态下，该连接板和安装板被彼此焊接在一起，并且该第一侧壁和第二侧壁，或者该第一、第二侧壁和附着于该第一和第二侧壁的壁部件彼此连接在一起，并且该上部件和下部件彼此刚性地固定。

Description

车辆的立柱结构

技术领域

本发明涉及用于车辆的立柱结构，其由压铸铝合金制造。

背景技术

在减少车辆的重量中，考虑到利用铝合金来形成构成车辆车身的部件。此外，当用铝合金制造车身时，考虑到使用压铸铝合金(diecastaluminum alloy)，其用于要求强度的诸如C形立柱(后立柱)的特定部件。

另一方面，以上部连接于车顶侧杆(side roof rail)，而下部延伸到和后悬架横梁或侧梁(side still)一样靠下的方式，该C形立柱位于车辆的后轮轴附近并且形成为竖直地长的和复杂的形状。由于此，在形成压铸铝合金的C形立柱中，考虑到该C形立柱在其基本竖直中心，例如，在对应于后轮室附近的位置处，被分成上部件和下部件，这样划分的上部件和下部件用压铸铝合金形成，随后，该上部件和下部件被彼此一体地连接在一起(例如，参照JP-A-2003-261072)。

但是，由于在这种结构中，C形立柱被分成上部件和下部件，并且仅仅通过沿着以上述方式分离该C形立柱的分开线焊接，将所述上部件和下部件连接在一起，因此仍然留下问题，即该连接部分变成直线的，并且不能得到足够的强度，特别是不能得到相对于车辆的横向的刚度或者相对于扭矩的刚度。此外，不容易对准该连接部分，并且当分别在上部件和下部件上形成的安装部分被彼此邻接而连接在一起时，出现问题，即在制造相关的部件时产生的形状的变化不能被吸收。

此外，在将C形立柱连接于车顶侧杆，并将该车顶侧杆连接于车顶弯梁时，同时为了将C形立柱和车顶弯梁固定在车顶侧杆，该C形立柱的端部和该车顶弯梁的端部形成为扁平的，在该扁平部分处，容易出现弯曲，并且为了确保所需要的刚度，需要增加板厚度，这导致劳动时间的增加。

发明内容

本发明的目的是提供一种车辆立柱，该立柱提供高刚度，而且，即使通过连接上部件和下部件形成该车辆立柱，在将它们连接在一起时，也便于该上部件与下部件对准。

为了实现该目的，根据本发明，提供一种用于车辆的立柱结构，包括：

立柱，该立柱为车辆的车身的一部分，该立柱包括由压铸铝合金制造的上部件和下部件，其中

该上部件具有大体U形形状的截面，并且包括至少在其下部基本沿着车辆的横向延伸的第一侧壁，并且在保持U形形状的截面的同时，该上部件还包括在其下端的连接板，

该下部件在比其上端更靠下的其下部处，包括与连接板相对的安装板，并且该下部件包括在沿着车辆的纵向的该安装板两端部处的第二侧壁，该第二侧壁基本沿着车辆的横向延伸，并且

在该连接板和安装板彼此邻接的状态下，该连接板和安装板被彼此焊接在一起，并且该第一侧壁和第二侧壁，或者该第一、第二侧壁和附着于该第一和第二侧壁的壁部件彼此连接在一起，并且该上部件和下部件彼此刚性地固定。

该立柱可以包括C形立柱，其中上部件的上端连接于车顶侧杆。该下部件的下部可以连接于侧梁。

该上端可以具有凹槽。具有带角度的环形截面的车顶弯梁的端部可以配合于该凹槽。该车顶弯梁的端部可以固定于该凹槽中。

附图说明

图1是示出根据本发明的车身的立柱结构的实施例的视图。

图2是示出C形立柱的分解透视图。

图3是示出C形立柱的分解透视图。

图4是示出C形立柱的透视图。

图5是示出C形立柱的透视图。

图6是示出C形立柱的剖视图。

图7是示出C形立柱的剖视图。

图8是示出C形立柱的竖直剖视图。

图9是示出C形立柱的剖视图。

图10是示出C形立柱的上部的透视图。

具体实施方式

通过将C形立柱作为例子，下面将参考附图描述根据本发明的车辆立柱结构的实施例。图1示出包括C形立柱的汽车(车辆)的车身骨架结构的一部分。应当指出，在下面的描述中，前部(前侧)、后部(后侧)和从左到右的宽度或横向是根据汽车的行驶方向来定义的，并且朝着汽车横向中心指向的方向被定义为向内方向(里面)，而从汽车的中心朝着横向延伸的方向被定义为向外方向(外面)。此外，重力作用的方向被定义为向下的方向(下侧)，而与重力作用的方向相反的方向被定义为向上的方向(上侧)。在附图中，箭头X、Y和Z表示三个相互成直角的方向，箭头X表示车身的前面，箭头Y表示沿着横向看时车身的左手侧，而箭头Z表示车身的向上方向。此外，在下面的描述中，将不全部描述横向对称结构，而只是描述多个构成部件或描述所需要的部件。

C形立柱10是设置在车辆后轮附近的结构件，并且在其上部连接于车顶侧杆14，而在其下部连接于后侧梁15和侧梁16。该C形立柱10成对地设置在车辆左手侧和右手侧，并且在该左和右C形立柱之间，车顶弯梁17安装在上部，同时后横梁19设置在下部。

如图2所示，该C形立柱10由上部件18和下部件20构成。该上部件18是从该C形立柱10的上端向下延伸到该C形立柱10的高度的大体中心附近的部件，而该下部件20是从该C形立柱10的高度的大体中心附近延伸到该C形立柱10的下端的部件。该上部件18和下部件20的任何一个均通过例如拉模铸造(die-cast)而形成。

该上部件18在上部具有T形形状的安装部分22，并且柱状支撑部分24从该安装部分22向下延伸，近侧安装部分26设置在该支撑部分24的下部。该安装部分22具有以钩在车顶侧杆14的上表面的这种方式而基本水平地延伸的上板25，并且配合该车顶弯梁17的截面的凹槽27形成在该上板25的中心。该支撑部分24大体形成为直线，并且具有U形形状截面的伸出部分28以沿着该支撑部分24的纵向延伸的这种方式横向中心地形成在该支撑部分24上。

所述近侧安装部分26被形成为从该支撑部分24连续向下扩展成三角形的形状，而且因而以向外伸出的这种方式(车辆的外面。这对于下面的描述是正确的)大大地弯曲。当从该图的F1所表示的位置观察沿着基本水平的平面所截取的，或确切地说，沿着垂直于该上部件18的纵向的平面所截取的截面时，该近端安装部分26基本上形成为具有左和右侧壁30的U形形状的截面，如图6所示。此外，从支撑部分24延续的肋32以沿着纵向延伸的这种方式中心地设置在该近端安装部分26中。图3示出具有上部件18的C形立柱，该上部件18被示为从其后侧观察或从与图2相反的方向观察，在图2中，该上部件被示作从其前面观察。

如图3所示，凸缘33以位于在侧壁30两侧上的方式，被进一步设置在近侧安装部分26上，而肋31以基本水平地延伸的方式，形成在该近侧安装部分26的内侧，连接板34形成在该近侧安装部分26的下端，以便连接于该下部件20。

该下部件20是基本上对应于车辆的后轮室的前半部分的部件，并且由以下部分构成：位于该下部件20的上部的顶板36、连接于该顶板36的内边缘的侧板38、从该顶板36的前端部分向下延伸的倾斜部件40，以及从该倾斜部件40的下端向后延伸的侧延伸部件42。

用于安装后悬架的近侧部件43设置在该顶板36的后面，并且如图2所示，平行于顶板36延伸的安装板44以从该侧板38延伸的方式设置在该顶板36的下面。而且，侧壁45以用通过该安装板44的端部向下延伸的方式，分别竖直地设置在顶板36的前端部分和后端部分。顶板36和安装板44的外边缘以基本上位于同一个平面上的方式形成。而且，安装板44的外边缘以与该连接板34的边缘邻接的方式形成。

凸缘41以沿着倾斜部件40延伸的方式形成在该倾斜部件40的外边缘上。该凸缘41以与安装板44位于在同一个平面内并且与该安装板44连续的方式形成，并且该近侧部件43的前边缘也以与安装板44位于在同一个平面内并且与该安装板44连续的方式形成。倾斜部件40的前端(leading end)连接于侧梁16的后端，并且后侧梁15的前端连接于该侧延伸件42的后面。

该C形立柱10通过用焊接将上部件18和下部件20连接在一起而构成。如图2和图3所示，将下部件20连接于上部件18是通过将该上部件18的下部对接在下部件20的上部，并且沿着由虚线和链双划线所示的线将它们焊接在一起而完成。被示作焊接线的虚线和链双划线分别示出在上部件18和下部件20上形成配合形状的外形。即，如虚线所示，上部件18上的焊接线在连接板34和与该连接板34连续的凸缘31的部分上延伸，而在下部件20上，如链双划线所示，焊接线在安装板44、与该安装板44连续的凸缘41和近侧部件43的一部分上延伸。

以这种方式，上部件18和下部件20分别形成为这样的形状，这种形状形成诸如U形形状截面或C形形状截面的基本封闭的截面，如图7所示。在图7中，该上部件18具有向内开口的形状，而下部件具有向外开口的形状。这些上部件18和下部件20以它们沿着竖直方向不对齐的方式彼此重叠在一起。当这种情况出现时，上部件18和下部件20被设置成沿着水平方向彼此重叠，而它们的开口部分彼此面对。此外，如图8所示，由于通过将上部件18的下端，即连接板34连接于安装板44而构成该C形立柱10，因此在该C形立柱10被沿着基本水平的平面笔直地切过的情况下，当在沿着它的任何位置沿着任何截面切割时，该C形立柱10在截面上总是呈现环形形状，该环形形状形成封闭的截面，或留有部分开口但仍然形成基本封闭的截面的U形形状或C形形状。图7示出当沿着通过由图4和图5中的F2表示的线的基本水平的平面切割时所得到的截面形状，并且图8示出当沿着通过由图5中的F3表示的线的竖直平面切割时得到的截面形状。

也就是，如图7所示，上部件18和下部件20彼此重叠，其中在该C形立柱10的顶板36和安装板44之间的它们的开口截面彼此面对，并且如图8所示，在上部件18和下部件20沿着竖直方向彼此偏离的状态中，凸缘33和凸缘41沿着在安装板44的两侧上竖直延伸的平面连接在一起。因此，该C形立柱10在该上部件18和下部件20连接在一起的部分处，也能够确保足够的刚性，因而，该C形立柱10在整体上能够具有很强和刚性的结构，并且沿着任何方向或扭矩具有足够的抗力强度(strength against force)。

此外，如图10所示，该C形立柱10的上端形成为T形形状，并且正如在前面所描述的，车顶侧杆14连接于该C形立柱10的上端。此外，正如在前面所描述的，凹槽27形成在该C形立柱10的上端，而在左和右车顶侧杆14之间延伸的车顶弯梁17配合在该凹槽27中，用于连接该C形立柱10。

车顶弯梁17是方形截面的环形部件，其例如用铝挤压成形，并且固定于C形立柱10的上部件18的凹槽27中，同时保持带角度的环形截面。该车顶弯梁17通过，例如焊接而固定在上部件18的凹槽27中。图9示出一个截面。通过在车辆上的这种结构，当它由一对左和右C形立柱10和车顶弯梁17以上面所述的方式构成时，能够用由其构成的基本封闭的截面的部件，连续地构造车辆的外壳部分，因而使得能够实现具有高刚性的车身结构。此外，在后横梁19被做成具有封闭截面的结构时，围绕通过该C形立柱10的车辆结构的外壳能够用封闭截面的部件构成。

而且，由于车顶弯梁17在该车顶弯梁17被接纳在凹槽27中的状态下，通过焊接而固定于该C形立柱10，方便了车顶弯梁17的纵向对齐，因此左和右车顶侧杆14之间的空间能够被精确地形成，而不被车顶弯梁17的尺寸精度所影响。

根据本发明的立柱具有下面的优点。

由于立柱由诸如上部件和下部件的两个竖直的部件构成，各个部件在尺寸上被做成比较小，并且通过拉模铸造能够容易地形成。当沿着水平平面切割时，由于在上部件和下部件连接在一起的部分被形成为大体圆形形状，因此能够增加刚性，以便应付来自任何方向的力。此外，由于上部件和下部件在该上部件和下部件连接在一起的部分彼此重叠(沿着水平方向重叠)，其中上部件和下部件沿着竖直方向彼此偏离，相对于该立柱的纵向或车辆的竖直方向用于对齐的容差变大，因而使得能够方便该上下部件的连接。

由于在车顶弯梁保持环形截面的状态下，该车顶弯梁固定于C形立柱的上部，由左和右C形立柱和车顶弯梁以及该后横梁连续地构成的围绕车辆外壳圆周的结构部件，由其形状是封闭环形截面的部件构成。因此，能够增加车辆的C形立柱的刚度。

Claims (3)

1.一种用于车辆的立柱结构，包括：

立柱，该立柱为车辆的车身的一部分，该立柱包括由压铸铝合金制造的上部件和下部件，其中

该上部件具有大体U形形状的截面，并且包括至少在其下部基本沿着车辆的横向延伸的第一侧壁，并且在保持U形形状的截面的同时，该上部件还包括在其下端的连接板，

该下部件在比其上端更靠下的其下部处，包括与连接板相对的安装板，并且该下部件包括在沿着车辆的纵向的该安装板两端部处的第二侧壁，该第二侧壁基本沿着车辆的横向延伸，并且

在该连接板和安装板彼此邻接的状态下，该连接板和安装板被彼此焊接在一起，并且该第一侧壁和第二侧壁，或者该第一、第二侧壁和附着于该第一和第二侧壁的壁部件彼此连接在一起，并且该上部件和下部件彼此刚性地固定。

2.根据权利要求1的立柱结构，其中

该立柱包括C形立柱，其中上部件的上端连接于车顶侧杆，而该下部件的下端连接于侧梁。

3.根据权利要求2的立柱结构，其中

该上端设有凹槽，具有带角度的环形截面的车顶弯梁的端部配合于该凹槽，并且该车顶弯梁的端部固定于该凹槽中。

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