CN101801766A - 汽车的车顶构造 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种汽车的车顶构造，在用于防止在车辆的侧面碰撞时因作用于中柱的负荷而使架设于左右上边梁之间的车顶增强件折弯，并且防止中柱向车内侧移动，而通过托架(5)将车顶增强件(4)的端部(44)与上边梁(2)连结的汽车的车顶构造中，将托架(5)的基端固定于车顶增强件(4)的端部(44)，并在托架(5)上设置延伸到前端部(54)的竖立部(51、52、53)，使各竖立部的竖立端边缘(56)上端与上边梁(2)的车内侧的侧面(21)的上端抵接，并且在竖立端边缘(56)的下部与上述侧面(21)之间设置间隔，因此在因从中柱(3)作用的碰撞负荷而对上边梁(2)产生旋转力矩(M)时，能够使力矩(M)不传递到车顶增强件(4)。

Description

汽车的车顶构造
技术领域
本发明涉及汽车的车顶构造、特别涉及左右的上边梁和架设在它们之间的车顶增强件的结合部的构造。
背景技术
汽车的车顶构造沿着顶板的左右的两侧缘设置在前后方向延伸的左右的一对上边梁，在该上边梁之间沿着顶板的下表面架设有在车辆宽度方向延伸的车顶增强件。根据车顶设置的作业性等，通常车顶增强件被作成比左右的上边梁间的间隔短的短尺寸，端部通过托架与上边梁连结。
然而在车辆的侧面碰撞时，会对车体的中柱作用使其向车内侧弯曲变形成“ㄑ”状的负荷。因此在上边梁上在与中柱上端的结合部及其附近位置，下缘侧被押向车内方向，因此产生使上边梁扭转变形的旋转力矩。
然而在车顶增强件被上边梁和托架牢固地连结时，由于连结位置位于上边梁的上端部，因此对车顶增强件作用较大的弯曲力使车顶增强件被折弯，因而有可能对顶板整体产生较大的损伤。
因此一直以来，采取侧面碰撞时上边梁的上述旋转力矩不被传递到车顶增强件的对策(例如，参照专利文献1)。
图4、图5表示这种现有构造的一例。在上边梁2上在与中柱3的结合部设置由金属板构成的托架6。在托架6上设置向车内侧突出的舌片状的突出片61、61，将这些突出片61、61插入设在顶板1的下表面的截面凹凸状的车顶增强件4的末端内，使其与车顶增强件4卡合，并且将车外侧的外端62螺栓紧固于上边梁2的车内侧面21。
由此，如图6所示，在侧面碰撞时上边梁2扭转变形时，伴随与此托架6的突出片61、61向上变形从而相对于车顶增强件4相对移动，因此对车顶增强件4几乎不作用弯曲力。
专利文献1：日本特开平10-100936号公报
然而，在现有构造中，虽然防止了车顶增强件4的折弯但却使上边梁2失去来自车内侧的支承，因此使上边梁2和车顶增强件4的端部之间原来的间隔L(图5)变窄，该变窄的量使中柱3整体向驾驶室侧移动而压迫驾驶室。
发明内容
因此本发明的课题在于提供一种能够防止车辆的侧面碰撞时由作用于中柱的负荷引起的车顶增强件的折弯，并且抑制中柱侵入到驾驶室的汽车的车顶构造。
本发明提供一种汽车的车顶构造，其具备：沿着顶板的左右两侧缘在前后方向延伸并被车体侧面的中柱支承的左右的上边梁；和沿着顶板的下表面在车辆宽度方向延伸的车顶增强件，全长短于上述左右的上边梁间的距离的上述车顶增强件的两端，经由托架与上述上边梁连结，其特征在于，上述托架中，将上述车顶增强件的端部与上述上边梁连接的基板部的基端固定在上述车顶增强件的端部，在上述托架的基板部形成沿托架长边方向延伸的竖立部，并且在与上述上边梁相对置的前端边缘形成从该前端边缘以舌片状延伸的突出片，使从上述前端边缘竖立的上述竖立部的竖立端边缘的上端与上述上边梁的车内侧的侧面抵接，并且上述竖立端边缘的下部与上述侧面隔开间隔处于非抵接状态，在上述上边梁的车内侧的侧面，在上述竖立部的与竖立端边缘的抵接位置的下方位置形成狭缝，并使上述突出片插通于上述狭缝(技术方案1)。
在车辆的侧面碰撞时，在由作用于中柱的负荷对上边梁产生旋转力矩时，上边梁以与托架的竖立端边缘的抵接部为支点旋转，使突出片侵入狭缝的内部深处，因而上边梁的旋转力矩不传递到车顶增强件。并且上边梁在与托架的抵接部由车顶增强件从车内侧支承，因此防止中柱整体因碰撞负荷而向车内侧移动。
上述竖立部的竖立端边缘，其上端与上述上边梁的车内侧的侧面抵接，并且以在其下部与上述侧面之间形成大致三角形状的间隙的方式，相对于上述侧面以倾斜方向大致直线状地竖立(技术方案2)。
由此上边梁能够旋转而不使负荷作用于车体增强件。
上述突出片从上述托架的基板部的前端边缘向车外方向斜下方延伸，并使其前端部插入上述狭缝(技术方案3)。
由此在上边梁旋转时突出片顺利地向狭缝内部深处移动。
在上述基板部上形成多个上述竖立部，并将基板部作成凹凸截面形状(技术方案4)。
竖立部也对强化基板部的弯曲刚性强化作出贡献。
上述基板部的基端的截面形状形成为与上述车顶增强件的端部的截面形状相同，使上述基端与上述端部重合地固定(技术方案5)。
车顶增强件与托架的接合容易并且牢固地进行。
将上述车体增强件设置在与车体侧面的左右的中柱相对应的位置，并通过上述托架使其两端连结于上述上边梁的与中柱的结合部(技术方案6)。
本发明适用于通过托架将车体增强件连结到上边梁的与中柱的结合部的构造是特别有效的。
附图说明
图1是表示本发明的车顶构造的要部的立体图。
图2是沿着图1的II-II线的剖视图。
图3是与图2对应表示本发明的车顶构造的车辆的侧面碰撞时的状态的剖视图。
图4是与图1对应的现有的车顶构造的要部立体图。
图5是沿着图4的V-V线的剖视图。
图6是与图3对应表示现有的车顶构造的侧面碰撞时的状态的剖视图。
图中符号说明：
1...顶板；2...上边梁；21...侧面；22...狭缝；3...中柱；4...车顶增强件；44...端部；5...托架；50...基板部；51、52...侧缘竖立部；53...中央竖立部；54...基板部的前端边缘；55...突出片；56...竖立部的竖立端边缘
具体实施方式
基于图1、图2说明适用了本发明的汽车的车顶构造。另外，本车顶构造是左右对称的构造，在此以一侧为中心进行说明。
上述车顶构造沿着顶板1的侧缘设置有在前后方向延伸的上边梁2。上边梁2由内板2a和外板2b构成闭合截面构造，在内部内设有作为加强部件的增强件2c。
图2是表示在上边梁2的前后中间位置、在与立设于车体侧面的中柱相对应的位置的纵剖视图，因此上边梁2与中柱3的上端结合，构成为使上边梁2的闭合截面与中柱3的闭合截面连通。
在上边梁2上设置有上缘凸缘20，其使内板2a、外板2b以及增强件2c各自的上缘的结合凸缘彼此上下重合进行焊接结合，并向车内侧伸出。
与其对应地在顶板1的侧端设置有侧缘部10，其相对于构成大致平坦面的车顶一般面低一阶地形成。
顶板1和上边梁2，在上边梁2的上缘凸缘20上从上方使使顶板1的侧缘部10与其重合地焊接结合。
如图1、图2所示，在顶板1的下面、在与上述中柱3相对应的位置设置有在车辆宽度方向延伸的车顶增强件4。车顶增强件4由金属板构成，在构成底壁的基板部40的两侧缘形成凸缘状竖立的侧缘竖立部41、42，并且在基板部40的宽度方向的中央位置形成沿着基板部40的长边方向延伸并向上方呈截面梯形状竖立的中央竖立部43，从而使车顶增强件4形成为截面凹凸状。侧缘竖立部41、42高于中央竖立部43。
车顶增强件4其沿着车辆宽度方向的全长，形成为与顶板1的上述一般部的车辆宽度方向的长度尺寸一致，且短于左右的上边梁2间的距离。这是由于在安装顶板1和上边梁2时，预先在顶板1的下面设置了车顶增强件4的状态下进行的。
车顶增强件4使其侧缘竖立部41、42的上缘凸缘与顶板1的一般面的下表面重合，并用胶粘密封剂等粘接剂45进行粘接。
于是全长短于左右的上边梁2间的距离的车顶增强件4，在端部44上以使其向车外侧延伸的方式设置托架5，并通过托架5连结于上边梁2的与上述中柱3的结合部的车内侧的侧面21。
托架5是由金属板构成的冲压成形品，具备：与车顶增强件4的基板部40相对应的基板部50；与车顶增强件4的侧缘竖立部41、42相对应的侧缘竖立部51、52；与车顶增强件4的中央竖立部43相对应的中央竖立部53，托架5具有与车顶增强件4大致相同的截面形状。托架5的侧缘竖立部51、52的高度尺寸低于车顶增强件4的侧缘竖立部41、42，侧缘竖立部51、52与中央竖立部53设定为大致相同高度。
托架5的基板部50，车外侧的前端部为朝向其前端边缘54、朝向车外侧并且向下方缓缓地倾斜的倾斜姿势，在前端边缘54上形成有一对向车外方向并且向斜下方以直线状延伸的舌片状的突出片55、55。
托架5通过使基板部50的车内侧的基端与车顶增强件4的基板部40的车外侧的端部下表面重合，并用多个螺栓部件来连结固定。
而且在托架5的车外侧，在由上边梁2的内板2a形成的侧面21的上端位置，使侧缘竖立部51、52以及中央竖立部53的车外侧的各竖立端边缘56的上端与上缘凸缘20的根部弯曲部抵接，在使基板部50的前端边缘54离开上述侧面21的状态下，将一对突出片55、55插入到一对狭缝22、22中，该狭缝22形成于侧面21的上下中间位置或中间位置的下侧，由此连结车顶增强件4和上边梁2。
此时，托架5的侧缘竖立部51、52以及中央竖立部53的各竖立端边缘56大致形成为铅直姿势，相对于上述侧面21，除了与其抵接的竖立端边缘56的上端以外的下部，构成离开侧面21的倾斜姿势，该侧面21为向车外侧下方呈倾斜状，在竖立端边缘56和侧面21之间空出大致三角形状的间隙。
另外，在将托架5安装到车顶增强件4和上边梁2之间时，首先，在将突出片55、55插入到上边梁2的侧面21的狭缝22、22的状态下，使其与竖立端边缘56的上端与侧面21抵接，并将基板部50的基端向车顶增强件4侧连结。
在车辆的侧面碰撞时，由来自向车内侧大致呈“ㄑ”状变形的中柱3的作用力，对上边梁2产生使其下边缘侧向车内侧扭转变形的旋转力矩(图2的空心箭头M)。此时，托架5的基板部50的前端边缘54和上边梁2的侧面21的下部以非抵接状态分离，从前端边缘54突出的突出片55、55是插入到侧面21的狭缝22、22中的状态，因此如图3所示，借助上述旋转力矩M，上边梁2在其上缘凸缘20的弯曲根部附近，将与托架5的各竖立部51、52、53的竖立端边缘56上端的抵接部附近作为支点，下缘向车内侧旋转(图3的箭头M1方向)，从而使突出片55、55进入到狭缝22、22的内部深处。
这样由于本发明允许由上述旋转力矩M引起的上边梁2的下缘侧的旋转，因此由上边梁2的旋转力矩M引起的推顶负荷不传递到托架5和车顶增强件4，因而车顶增强件4不会被推顶折弯。
并且上边梁2通过上述旋转使侧面21与托架5的各竖立部51、52、53的车外侧的竖立端边缘56抵接，并通过托架5由车顶增强件4从车内侧支承，因而能够防止上边梁2向车内侧移动，因此上边梁2与车顶增强件5末端的距离L不会像现有构造那样缩短。因此，上边梁2几乎不向车内移动，从而防止中柱整体向车内侧移动。
另外在本实施方式中，将托架5的截面形状作成与车顶增强件4相同的形状并设置了多个竖立部51、52、53，然而托架5的截面形状不一定必须与车顶增强件4的截面一致，也可以作成不同的截面。例如托架5也可以是只由基板部和从其两侧缘立设了以凸缘状竖立的侧缘竖立部构成的截面大致U字状。
然而，如果预先使托架5的截面形状与车顶增强件4一致，则两者的结合能够容易地完成。
另外通过在托架5设置多个竖立部，由此能够强化托架长边方向(车辆宽度方向)的刚性，从而在侧面碰撞时，托架5在上边梁2和车顶增强件4之间不会被压坏。
另外本发明不限定于在与中柱3相对应的位置设置车顶增强件4，也能够适用于在中柱3及其他柱的附近设置的车顶增强件，从而能够抑制各柱向车内侧的变形。

Claims (6)

1.一种汽车的车顶构造，其具备：沿着顶板的左右两侧缘在前后方向延伸并被车体侧面的中柱支承的左右的上边梁；和沿着顶板的下表面在车辆宽度方向延伸的车顶增强件，全长短于上述左右的上边梁间的距离的上述车顶增强件的两端，经由托架与上述上边梁连结，其特征在于，
上述托架中，将上述车顶增强件的端部与上述上边梁连接的基板部的基端固定在上述车顶增强件的端部，
在上述托架的基板部形成沿托架长边方向延伸的竖立部，并且在与上述上边梁相对置的前端边缘形成从该前端边缘以舌片状延伸的突出片，
使从上述前端边缘竖立的上述竖立部的竖立端边缘的上端与上述上边梁的车内侧的侧面抵接，并且上述竖立端边缘的下部与上述侧面隔开间隔处于非抵接状态，
在上述上边梁的车内侧的侧面，在上述竖立部的与竖立端边缘的抵接位置的下方位置形成狭缝，并使上述突出片插通于上述狭缝。
2.根据权利要求1所述的汽车的车顶构造，其特征在于，
上述竖立部的竖立端边缘，其上端与上述上边梁的车内侧的侧面抵接，并且以在其下部与上述侧面之间形成大致三角形状的间隙的方式，相对于上述侧面以倾斜方向大致直线状地竖立。
3.根据权利要求1或2所述的汽车的车顶构造，其特征在于，
上述突出片从上述托架的基板部的前端边缘向车外方向斜下方延伸，并使其前端部插入上述狭缝。
4.根据权利要求1至3中任意一项所述的汽车的车预构造，其特征在于，在上述基板部上形成多个上述竖立部，并将基板部作成凹凸截面形状。
5.根据权利要求1至4中任意一项所述的汽车的车顶构造，其特征在于，
上述基板部的基端的截面形状形成为与上述车顶增强件的端部的截面形状相同，使上述基端与上述端部重合地固定。
6.根据权利要求1至5中任意一项所述的汽车的车顶构造，其特征在于，
将上述车体增强件设置在与车体侧面的左右的中柱相对应的位置，并通过上述托架使其两端连结于上述上边梁的与中柱的结合部。
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