CN102198843A - 车身侧部构造 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种车身侧部构造,能够防止中柱部上发生龟裂等,维持品质的稳定性。车身侧部构造(10)具有从外侧将车身(11)的侧部覆盖的侧板外构件(14),通过高张力钢板分体地形成侧板外构件(14)的中柱部(35),将该中柱部(35)向侧板外构件框部(96)接合而得到在前后具有车门开口(44A、44B)的侧板外构件(14),侧板外构件框部(96)的车顶纵梁部(37)为普通钢板,沿该车顶纵梁部(37)在内侧设置高强力钢板的加强部件(38),将中柱部(35)的上端(35a)接合在加强部件(38)的外表面(38c)上,中柱部(35)的下端(35b)向下纵梁部(33)接合。

Description

车身侧部构造
技术领域
本发明涉及具有从外方将车身的侧部覆盖的侧板外构件的车身侧部构造。另外,本发明涉及车辆的侧壁的侧板外构件由拉伸强度大的钢板塑性加工而成的车身侧部构造。
车身侧部构造中,车顶纵梁部、前柱倾斜部、前柱下部、下纵梁部及中柱部由冷轧钢板等的板材形成,多个板材顺次接合而构成侧板外构件。
首先,将车顶纵梁部、前柱倾斜部、前柱下部及下纵梁部接合,在完成接合的车顶纵梁部、前柱倾斜部、前柱下部及下纵梁部上接合中柱部。
根据该车身侧部构造,余下一件板材而将其他的板材接合,然后再接合余下的板材,由此,不必过分地提高各板材的尺寸精度,能够容易且迅速地进行接合作业(例如,参照专利文献1)。
另外,在车身侧部构造中,有的通过使5张板材连续而形成板框体,该板框体构成设在车辆上的前车门开口的框。
前框(前柱的外板(外构件))是使2张板材对接而成的。
使上框(车顶纵梁的外构件)及下框(下纵梁的外构件)对接在该前框上。
然后,将中央框(中柱的外构件)的上部重叠接合在上框上,并将该中央框的下部重叠接合在下框上。
其结果是,不必过分地提高各板材的尺寸精度,接合变得容易(例如,参照专利文献1)。
专利文献1:日本特开平8-243770号公报
在此,关于专利文献1的车身侧部构造,例如,在制造侧板外构件时,将多个坯件顺次激光焊接而形成框状的构造体,然后对相当于中柱部的坯件进行点焊并进行冲压加工,完成制品。
近年来,期望支承侧面碰撞载荷的强度提高和轻量化,因此对中柱加强件使用高张力钢板。若对专利文献1的侧板外构件的车顶纵梁部使用高张力钢板,则以冲压成形无法得到小的曲率。因此,无法缩小车顶纵梁部与车门之间的间隙从而无法提高外观。由于即使对中柱部使用高张力钢板,也只是重叠在车顶纵梁部上,所以无法高效地分散侧面碰撞载荷。
另外,作为中柱部,由于需要支承侧面碰撞载荷的强度,因此希望使用高张力钢板。但是,由于中柱部是需要深拉深的形状,因此,存在着若拉伸强度为590MPa以上,冲压成形时会在中柱部上发生龟裂的担心。
另外,关于现有技术(专利文献1),若对中央框(中柱的外构件)使用拉伸强度大的钢板,则存在着塑性加工后在中央框(中柱的外构件)的角上发生龟裂的担心。
另外,若从中央框(中柱的外构件)的轻量化和强度的角度出发,选择拉伸强度更大、例如拉伸强度为1000MPa的钢板作为中央框(中柱的外构件),则塑性加工所需的冲压力变大,需要使冲压机大型化。
因此期望这样一种构造:中柱外部的塑性加工不需要大的冲压力,能够确保中柱外部的强度,另一方面,即使缩小中柱外部的角的曲率半径也不会发生龟裂。
发明内容
本发明的课题在于提供一种这样的车身侧部构造,即:将高张力钢板使用于侧板外构件,能够削减内部的加强件并谋求轻量化,减少与车门之间的间隙而改善外观,并且,对侧面碰撞载荷强力支承,并能够高效地分散侧面碰撞载荷。另外,本发明的课题还在于提供一种这样的车身侧部构造,即:冲压加工时不需要大的成形载荷,并且,能够防止在中柱部上发生龟裂等,能够维持品质的稳定性。
另外,本发明的另一课题在于提供一种这样的车身侧部构造,即:能够以强度高的钢板形成侧板外构件的中柱部,并且,能够提供轻量且刚性及强度高的车身侧部构造。
另外,本发明的又一课题在于提供一种这样的车身侧部构造,即:能够确保中柱外部的强度,能够缩小中柱外部的曲率半径。
技术方案1的发明是一种车身侧部构造,具有从外侧将车身的侧部覆盖的侧板外构件,其特征在于,通过高张力钢板分体地形成所述侧板外构件的中柱部,将该中柱部向侧板外构件框部接合而得到在前后具有车门开口的侧板外构件,所述侧板外构件框部的车顶纵梁部为普通钢板,沿该车顶纵梁部在内侧设置加强部件,将所述中柱部的上端接合在所述加强部件的外表面上,将所述中柱部的下端向下纵梁部接合。
技术方案2的发明中,其特征在于,在所述侧板外构件中,通过车顶纵梁部及后板部形成普通钢板的上部框部,通过前柱下部及下纵梁部形成高张力钢板的下部框部,将各框部的两端结合而形成所述侧板外构件框部。
技术方案3的发明中,其特征在于,所述加强部件是高张力钢板,所述加强部件的前部接合在高张力钢板的所述前柱下部的上端,所述加强部件的后部与所述高张力钢板的中柱部的上端接合。
技术方案4的发明中,其特征在于,所述加强部件与被所述车顶纵梁部覆盖的车顶纵梁内构件形成闭合截面。
技术方案5的发明中,其特征在于,隔着所述闭合截面将横向配置的拱顶与中柱部结合。
技术方案6的发明中,其特征在于,在所述闭合截面上前后地接合多个拱顶。
技术方案7的发明是一种车身侧部构造,具有从外侧将车身的侧部覆盖的侧板外构件,其特征在于,通过高张力钢板分体地形成所述侧板外构件的中柱部,将该中柱部向侧板外构件框部接合而构成在前后具有车门开口的侧板外构件,使所述中柱部的棱线向下纵梁部的棱线连续。
技术方案8的发明中,其特征在于,所述中柱部是热压箔成形而得到的。
技术方案9的发明中,其特征在于,所述中柱部的车门铰链面与下纵梁部的车宽外表面连续。
技术方案10的发明中,其特征在于,所述中柱部与中柱内构件一同形成不内置中柱加劲杆的闭合截面。
技术方案11的发明中,其特征在于,车顶纵梁部及后板部为普通钢板的上部框部,前柱下部及下纵梁部为高张力钢板的下部框部,将各框部的两端结合而形成侧板外构件框部,将所述中柱部配置在上部框部与下部框部之间。
技术方案12的发明中,其特征在于,在所述侧板外构件框部的车顶纵梁部内设置高张力钢板的加强部件,所述加强部件的前部与前柱下部的上端结合,将所述中柱部的上端向所述加强部件的后部外表面结合,将所述中柱部的下端向下纵梁部外表面结合。
技术方案13的发明是一种车身侧部构造,至少由前车门开口的前框的前柱外构件、所述前车门开口的后框的中柱外部、所述前车门开口的上框的向车辆后方延伸的车顶纵梁外部、所述前车门开口的下框的下纵梁外部形成成为车室的侧壁的侧车身的侧板外构件,其特征在于,利用高张力钢板成形所述前柱外构件的前柱外构件下部,利用高张力钢板成形所述前柱外部,从车辆侧面看时,配置在设于所述前车门开口中的前车门的内部的车门加强筋重叠在所述中柱外部及所述前柱外构件下部。
技术方案14的发明中,其特征在于,通过热压箔成形来成形所述中柱外部,所述车门加强筋以使前端与所述前柱外构件下部的上部扩宽部相对、使后端与所述中柱外部的下部扩宽部相对的角度倾斜地配置。
技术方案15的发明中,其特征在于,所述中柱外部为槽状,使形成底部的角的棱线部与所述前车门开口的下框的下纵梁外部的棱线部连续。
技术方案16的发明中,所述中柱外部的上端接合在所述车顶纵梁外部的内部的加强部件上。
技术方案17的发明中,其特征在于,在所述侧板外构件中,通过将所述中柱外部接合在侧板外构件框部上而形成所述前车门开口、后车门开口,所述侧板外构件框部包括上部框部和下部框部,在所述上部框部,从所述前柱外构件中前部的倾斜的前柱外构件上部到上端的所述车顶纵梁外部、后部的后板部,一体地利用普通钢板成形,在所述下部框部,从接合在所述前柱外构件上部的前柱外构件下部到所述前车门开口的下框的下纵梁外部,一体地利用高张力钢板成形,在所述车顶纵梁外部的内部设置有一体地延伸到达所述前柱外构件下部的上端的高强度的加强部件,所述中柱外部利用分体的高张力钢板,通过塑性加工而成形,将所述中柱外部的上端接合在所述加强部件的后部,将所述中柱外部的下端接合在所述下纵梁外部。
(发明的效果)
本发明能够获得以下效果。
在技术方案1的发明中,车身侧部构造具有从外侧将车身的侧部覆盖的侧板外构件。
通过高张力钢板分体地形成侧板外构件的中柱部,将中柱部向侧板外构件框部接合而形成在前后具有车门开口的侧板外构件。
侧板外构件框部的车顶纵梁部为普通钢板,沿车顶纵梁部在内侧设置加强部件,将中柱部的上端接合在加强部件的外表面上,将中柱部的下端向下纵梁部接合。
即,由于使侧板外构件框部的车顶纵梁部为易于冲压成形的普通钢板因而能够缩小角R,因此,能够减少与车门之间的间隙而改善外观。由于侧板外构件的中柱部为高强度钢板,因此,对于侧面碰撞载荷能够强力地支承,能够将侧面碰撞载荷经由上部的加强部件分散至横向配置的拱顶。
在技术方案2的发明中,在侧板外构件中,通过车顶纵梁部及后板部形成普通钢板的上部框部,通过前柱下部及下纵梁部形成高张力钢板的下部框部,将各框部的两端结合而形成侧板外构件框部。
即,对于向中柱施加的侧面碰撞载荷,通过下部框部的高张力钢板和上部框部的加强部件所成的高强度框体即侧板外构件框部进行支承,因此,能够实现高强度及高刚性的车身侧部构造。
在技术方案3的发明中,由于加强部件是高张力钢板并且前部接合在高张力钢板的前柱下部的上端,后部与高张力钢板的中柱部的上端接合,因此,能够将前侧车门周围制成高强度框体。其结果是,能够保护乘员免受侧面碰撞。
在技术方案4的发明中,由于加强部件与被车顶纵梁部覆盖的车顶纵梁内构件形成闭合截面,因此能够使车顶纵梁部的强度增大,进一步增强高强度框体。
在技术方案5的发明中,由于隔着闭合截面将横向配置的拱顶与中柱部结合,因此,能够使作用在中柱部上的侧面碰撞载荷经由闭合截面向拱顶分散。
在技术方案6的发明中,由于在闭合截面上前后地接合多个拱顶,因此,能够使侧面碰撞载荷经由闭合截面向多个拱顶分散。
在技术方案7的发明中,车身侧部构造具有从外侧将车身的侧部覆盖的侧板外构件。
通过高张力钢板分体地形成侧板外构件的中柱部,将该中柱部向侧板外构件框部接合而构成在前后具有车门开口的侧板外构件,使中柱部的棱线向下纵梁部的棱线连续。即,由于以高张力钢板形成中柱部,并使中柱部的棱线与下纵梁部的棱线连续化,因此,能够使以中柱部的车门铰链面承受的侧面碰撞载荷向高张力钢板的下纵梁部分散。由此,不再需要现有的中柱加劲杆,不必开设中柱加劲杆那样的排出电泳涂料的多个孔。
在技术方案8的发明中,由于中柱部是热压箔成形而得到的,因此,能够较小地形成棱线的曲率半径(角R),能够提高刚性、强度以及载荷传递特性。
在技术方案9的发明中,由于中柱部的车门铰链面与下纵梁部的车宽外表面连续,因此能够抑制中柱部的变形而提高车身刚性。
在技术方案10的发明中,由于中柱部中,侧板外构件的中柱部为高张力钢板,并与中柱内构件一同形成不内置中柱加劲杆的闭合截面,因此,例如,不再需要以往需要的中柱加劲杆。其结果是,不再需要在以往的高张力钢板的中柱加劲杆上设置的、电泳涂装时考虑到涂料的附着性而开设在中柱部上的多个孔。因此,随着多个孔的取消,能够期待车身刚性的提高。而且,能够期待侧面碰撞性能的提高以及多个孔的取消所带来的成本降低的效果。
在技术方案11的发明中,车顶纵梁部及后板部为普通钢板的上部框部,前柱下部及下纵梁部为高张力钢板的下部框部,将各框部的两端结合而形成侧板外构件框部,将中柱部配置在上部框部与下部框部之间。即,以高张力钢板形成需要强度的部位,例如,能够取消内部的加强部件。其结果是,能够得到廉价、轻量且刚性及强度高的车身。
在技术方案12的发明中,在侧板外构件框部的车顶纵梁部内设置高张力钢板的加强部件,该加强部件的前部与前柱下部的上端结合,将中柱部的上端向加强部件的后部外表面结合,将中柱部的下端向下纵梁部外表面结合,因此,从中柱部的上端也能够分散侧面碰撞载荷。
在技术方案13的发明中,利用高张力钢板成形前柱外构件的前柱外构件下部,利用高张力钢板成形前柱外部,在从车辆侧面看时,配置在设于前车门开口中的前车门的内部的车门加强筋重叠在中柱外部及前柱外构件下部,因此,能够缩小中柱外部的形成底部的角的棱线部的曲率半径,能够使前车门及车门加强筋接近中柱外部。其结果是,发生了侧面碰撞时,中柱外部能够尽早承受撞击(载荷)。
也就是说,具有能够缩短从车门加强筋将撞击(载荷)传递至中柱外部的时间的优点。
在技术方案14的发明中,由于通过热压箔成形来成形中柱外部,所以,若通过热压箔成形将中柱外部形成为槽状,则能够缩小形成底部的角的棱线部的曲率半径。其结果是,能够增大与车门加强筋之间的重叠量,能够在发生了侧面碰撞时增大传递至中柱的撞击(载荷)。也就是说,具有在发生了侧面碰撞时中柱能够充分地承受撞击(载荷)的优点。
另外,由于车门加强筋以使前端与前柱外构件下部的上部扩宽部相对、使后端与中柱外部的下部扩宽部相对的角度倾斜地配置,因此,能够进一步增大前柱外构件下部及中柱外部之间的重叠量,并使车门加强筋的中央部配置在被对方车辆碰撞的部位,进一步分散侧面碰撞时的撞击(载荷)。
在技术方案15的发明中,中柱外部为槽状,使形成底部的角的棱线部与前车门开口的下框的下纵梁外部的棱线部连续,因此,能够使侧面碰撞时的撞击(载荷)从中柱外部连续地分散至下框(下纵梁)。
在技术方案16的发明中,由于中柱外部的上端接合在车顶纵梁外部的内部的加强部件上,因此,能够使侧面碰撞时的撞击(载荷)从中柱外部连续地分散至车顶纵梁。
在技术方案17的发明中,在侧板外构件框部的上部框部,从前柱外构件中前部的倾斜的前柱外构件上部到上端的车顶纵梁外部、后部的后板部,一体地利用普通钢板成形,在下部框部,从接合在前柱外构件上部上的前柱外构件下部到前车门开口的下框的下纵梁外部,一体地利用高张力钢板成形,在车顶纵梁外部的内部设置有一体地延伸到达前柱外构件下部的上端的高强度的加强部件,中柱外部利用分体的高张力钢板,通过塑性加工而成形,将中柱外部的上端接合在加强部件的后部,将中柱外部的下端接合在下纵梁外部,因此,能够形成使前车门开口的框部(车顶纵梁内的高强度的加强部件、980MPa的前柱外构件下部和下纵梁外部、从590MPa到1180MPa的范围的中柱)为高强度框体的侧板外构件。
其结果是,能够取消在以往必需的设在中柱、下纵梁、前柱瓦构件下部的内部的加强部件,从而能够谋求轻量化,而且能够提高车身的强度。
另外,由于对车顶纵梁外部使用拉伸强度至少为270MPa的钢板,因此,能够减小由冲压机塑性加工而得到的车顶纵梁外部的角的曲率半径。其结果是,具有能够缩小与前车门之间的间隙,从而能够提高外观的美观性的优点。
附图说明
图1是表示本发明的车身侧部构造的分解立体图。
图2是图1所示车身侧部构造的侧板外构件的立体图。
图3是图1所示车身侧部构造的中柱的立体图。
图4是图1所示车身侧部构造的正面剖视图。
图5是表示图1所示车身侧部构造的接合部位的说明图。
图6是图1所示车身侧部构造的组装的作用说明图。
图7是表示图1所示车身侧部构造的接合部位的重合的说明图。
图8是表示图1所示车身侧部构造的载荷的传递路径的作用说明图。
图9是本发明的车身侧部构造的中柱结构的比较研究图。
图10是图9所示车身侧部构造的中柱的下端的接合状态的比较研究图。
图11是采用了本发明的实施例3的车身侧部构造的车身的概要说明图。
图12是实施例3的车身侧部构造的侧板外构件的立体图。
图13是实施例3的侧板外构件的分解图。
图14是图12的4部详细图。
图15是图12的5部详细图。
图16是实施例3的车身侧部构造的中柱的分解图。
图17是图11的7-7线剖视图。
图18是图11的8-8线剖视图。
图19是图11的9-9线剖视图。
图20是图11的10-10线剖视图。
图21是表示实施例3的车身侧部构造的前车门的侧视图,其中(a)为概要图,(b)为详细图。
图22是表示实施例3的中柱和前车门的关系的立体图。
图23是图22的13-13线剖视图。
图24是图21(a)的14-14线剖视图。
(附图标记的说明)
10...车身侧部构造、11...车身、14...侧板外构件、21...侧板内构件、25...中柱内构件、27...前柱内构件、28...倾斜部、29...车顶纵梁内构件、31...前柱下部、31a...上端、33...下纵梁部、34...后板部、35...中柱部、35a...上端、35b...下端、35c、35d...棱线、37...车顶纵梁部、38...加强部件(加劲杆)、38c...外表面、41...下部框部、42...上部框部、44A,44B...前后的车门开口、48...车门铰链面、49...闭合截面(梁侧闭合截面)、73...车宽外表面、78...棱线、84...拱顶、96...侧板外构件框部、114...侧板外构件、116...下框(下纵梁)、118...前框(前柱)、131...侧车身、132...车室、136...上框(车顶纵梁)、137...后框(中柱)、143...前柱外构件、145...中柱外构件、153...高强度的加强部件、163...前车门开口、164...后车门开口、165...侧板外构件框部、167...上部框部、168...下部框部、171...前柱外构件上部、172...车顶纵梁外构件、173...后板部、175...前柱外构件下部、176...下纵梁外构件、178...前柱外构件下部的上端、181...高强度的加强部件的后部、182...中柱外部的上端、183...中柱外部的下端、231...前车门、232...前车门的车门加强筋、234...车门加强筋的前端、235...前柱外构件下部的上部扩宽部、236...车门加强筋的后端、237...中柱外部的下部扩宽部、241...底部、242...棱线部、244...下纵梁外部的棱线部
具体实施方式
下面,根据附图对本发明的实施方式进行说明。其中,按照附图标记的方向来观察附图。
(实施例1)
如图1~图4所示,车身侧部构造10具有将车身11的侧面覆盖的侧板外构件14和从外方将该侧板外构件14的下纵梁部33覆盖的下纵梁装饰件15。
侧板外构件14与侧板内构件19以形成闭合截面的方式接合。侧板内构件19具有下纵梁内构件21、前柱内构件27(包括前柱下部内构件22)、中柱内构件25、后柱内构件26。
侧板外构件14包括:从车身外侧覆盖下纵梁内构件21的下纵梁部33;从车身外侧覆盖前柱下部内构件22的前柱下部31;从车身外侧覆盖中柱内构件25的中柱部35;从车身外侧覆盖后柱内构件26的后柱部36;形成在后柱部36的后方且将车身后部覆盖的后翼板39;从车身外侧将前柱内构件27的倾斜部28及车顶纵梁内构件29覆盖的车顶纵梁部37;从内侧对车顶纵梁部37进行加强的加劲杆(车顶纵梁加劲杆)38。
由后柱部36和后翼板39构成后板部34。加劲杆(车顶纵梁加劲杆)38是加强部件。
下纵梁部33在车身前后方向上直线延伸。前柱下部31从下纵梁部33的前端大致垂直地立起。
下纵梁部33以及前柱下部31经由折曲部32一体地形成。即,前柱下部31、折曲部32及下纵梁部33由同一材料一体形成,构成下部框部(L字部件)41。
中柱部35是从下纵梁部33的中间大致垂直地以I字状延伸的部件。车顶纵梁部37以及后板部34(由后柱部36和后翼板39构成)由同一材料一体形成,构成上部框部(复合部件)42。加劲杆(车顶纵梁加劲杆)38沿车顶纵梁部37而形成。
即,在分体形成的下部框部41及上部框部42上接合中柱部35而形成侧板外构件14。此外,由下部框部41和上部框部42形成侧板外构件框部96。
下纵梁16包括:侧板外构件14的下纵梁部33;与该下纵梁部33对合而形成闭合截面的下纵梁内构件21。在下纵梁16上,设有覆盖下纵梁部33的下纵梁装饰件15。
前柱18包括:从下纵梁16立起的前柱下构件17;从该前柱下构件17倾斜着向车身后部延伸的前柱倾斜部18a。
前柱倾斜部18a包括前柱内构件27的倾斜部28和车顶纵梁部37的前半部37a。前柱下构件17包括:侧板外构件14的前柱下部31;与该前柱下部31对合而形成闭合截面的前柱下部内构件22。
如图4所示,车顶纵梁45由车顶纵梁内构件29、车顶纵梁部37、加劲杆38构成。车顶纵梁部37在其内部设有加劲杆38,并且,由加劲杆38和车顶纵梁内构件29形成闭合截面(梁侧闭合截面)49。在车顶纵梁内构件29的内侧接合有中柱内构件25的上部。
如图3及图6所示,加劲杆38的前部38a接合在前柱下部31的上端31a上,后部(后方中间部)38b接合在中柱部35的上端35a上。
中柱47包括中柱内构件25和侧板外构件14的中柱部35。
如图3所示,中柱部35的上端35a接合在车顶纵梁部37内的加劲杆38的外表面38c(参照图8(a))上,下端35b向下纵梁部33接合,由中柱部35、车顶纵梁部37、前柱下部31、下纵梁部33以及后柱部36构成前后的车门开口44A、44B(参照图6)。形成在中柱部35的侧面(车宽表面)35e上的车门铰链面48与下纵梁部33的车宽外表面(侧壁)73(参照图5(a))平坦地连续。
在中柱部(中柱外构件)35的上端35a上,使车顶纵梁部37的向着中柱部35侧的延长部37c覆盖在中柱部35的上端35a的下方表面侧,并通过车门(未图示)隐藏延长部37c的下端。换言之,使中柱部35潜入车顶纵梁部37的延长部37c,另外,使中柱部35的上端35a向加劲杆(车顶纵梁加劲杆)38的外表面38c接合。在与车顶纵梁部37的延长部37c对合的部分上涂敷有密封剂(未图示)。
在中柱部35的下端35b,使中柱部35覆在截面为帽状的下纵梁部33上。使截面为帽状的中柱部35的棱线35c、35d与下纵梁部33的棱线78连续。
中柱部35隔着闭合截面49连结在从中柱内构件25的上部向车宽方向延伸的拱顶84上。拱顶84的上方被顶板85覆盖。
此外,在闭合截面49的高度上,也可以是沿车身前后方向配置多个拱顶。
以下,对用于车身侧部构造10的坯件进行说明。
一体形成下纵梁部33和中柱下部31的L字部件41,由SPC980等高张力钢板的冷轧钢板形成。
SPC指的是冷轧钢板,SPC980指的是拉伸强度超过980MPa的冷轧钢板。另外,SPC590指的是拉伸强度在590MPa以上的冷轧钢板,SPC270指的是拉伸强度在270MPa以上的冷轧钢板。
将拉伸强度在590MPa以上的冷轧钢板称为高张力钢板,将拉伸强度在270MPa以上的冷轧钢板相对于高张力钢板称为普通钢板。
不过,高张力钢板如上述那样,材料的拉伸强度高。即,通过使用高张力钢板,能够提高制品的强度。通过将其使用于侧板外构件,能够节省以往使用的加劲杆并减薄材料的板厚,由此,能够谋求制品的轻量化和成本的降低。在侧板外构件内部设有加强件(加劲杆)的情况下,会导致车身重量的增加。
另一方面,高张力钢板在材料的延展性方面不如普通钢板。因此,人能够看到的侧板外构件的车顶纵梁部的外观部由于具有出于外观设计的考虑以及与车门的边界部位等曲率R设定得较小的部位,所以不能使用高张力钢板。主要将高张力钢板使用在侧板外构件内部的加强件上。
如图3所示,中柱部35由拉伸强度为590~1180MPa的冷轧钢板(热压箔材料)热压箔成形。在此,热压箔成形(热压箔加工方法)指的是这样的加工方法:将钢板加热至高温以使其容易变形,并在以模具使钢板成型的同时急冷,由此能够获得比成形前高的强度。
即,使将热压箔材料加热至高温而得到的钢板急速冷却,由此,能够将拉伸强度提高至1500MPa左右。
拉伸强度为590~1180MPa的冷轧钢板也可以使用由不同材质(板厚不同的钢板或拉伸强度不同的钢板)预先接合而成的拼焊坯件。由此,能够仅对需要的部分使用拉伸强度高的材质。
另外,中柱部35还可以通过对拉伸强度不同的拉伸强度为590~1180MPa的冷轧钢板部分地冲压成形然后连接而成。
再有,还可以是,中柱内构件25也由高张力钢板的冷轧钢板热压箔成形,由中柱部35及中柱内构件25形成中柱47。
中柱部35由于通过拉伸强度为590~1180MPa的冷轧钢板热压箔成形,所以在冲压加工时不需要大的成形载荷,并且能够防止在中柱部35上发生龟裂等,能够维持品质的稳定性。
由于在中柱部35上采用部分地使用拉伸强度为590~1180MPa的冷轧钢板并将不同材质预先接合而成的拼焊坯件,所以能够仅对需要的部分使用拉伸强度高的材质。
中柱部35与中柱内构件25一同形成不内置中柱加劲杆的闭合截面99。
加劲杆38由拉伸强度超过980MPa的冷轧钢板形成。详细地说,使用镀锌钢板(JAC980YL)。JAC980YL是高张力钢板的镀锌钢板,拉伸强度为980MPa以上。
车顶纵梁部37及后板部34(由后柱部36和后翼板39构成)由易于冲压成形的拉伸强度超过270MPa的冷轧钢板一体形成。详细地说,使用镀锌钢板(JAC270E)。JAC270E材料是普通钢板的镀锌钢板,拉伸强度为270MPa以上,是屈服点设定得较低的加工性良好的材料。
如图5~图7所示,使侧板外构件14的车顶纵梁部37、后柱部36及后翼板39为JAC270E材料,使前柱下部31及下纵梁部33为JAC980YL材料的高张力钢板(高张力材料),中柱部35由1000MPa以上的高张力钢板(热压箔材料)成形,将中柱部35的上端35a接合在高张力钢板(高张力材料)的加劲杆38的外表面38c(参照图8(a))上,将中柱部35的下端35b接合在高张力钢板(高张力材料)的下纵梁部33上,从而构成车身侧部构造10(侧板外构件14)。
即,车顶纵梁部37使用成形性良好的JAC270E材料。由此,如图8(b)所示,抑制了车顶纵梁部37的角部86、87的曲率半径(角R)小的部分的冲压成形龟裂。
通过JAC980YL材料的高张力钢板(高张力材料)一体形成前柱下部31及下纵梁部33。由此,提高车身刚性,并提高侧面碰撞强度。
出于轻量化的目的,通过1180MPa以上的热压箔材料来成形中柱部35。由此,成形容易,且使中柱部35具有高强度。中柱部35的上端35a接合在高张力钢板(高张力材料)的加劲杆38的外表面38c上,下端35b接合在高张力钢板(高张力材料)的下纵梁部33上。由此,使形成有前部的车门开口44A的框部97成为高强度框体,从而能够提高车身刚性和侧面碰撞载荷支承强度。
如图5(a)所示,在车身侧部构造10,侧板外构件14中,在与分体形成的下部框部41接合的上部框部42上,接合形成有中柱部35。
在将中柱部35焊接到车顶纵梁部37及下纵梁部33上时,中柱部35的上端35a向上部框部42的延长部37c内侧设置并焊接,下端35b向下部框部41的外表面72设置并焊接。
图5(b)是图5(a)的a部放大图,在中柱部35(参照图4)的上端35a,使普通钢板的车顶纵梁部37的延长部37c覆盖在高强度部件的中柱部35的上端35a的表面侧(参照图6),因此,能够将高强度部件与位于车顶纵梁部37的内侧的强度部件的加劲杆38结合(参照图8)。
图5(c)是图5(a)的b部放大图,在中柱部35的下端35b,使高强度部件的中柱部35覆盖在高强度部件的下纵梁部33上,因此,下纵梁部33不需要将外表面72开口,能够消除下纵梁部33的折弯的缺口,从而能够针对正面碰撞和侧面碰撞有效地发挥作用。
如图6所示,通过普通钢板的冲压成形一体形成车顶纵梁部37、后柱部36及后翼板39而得到上部框部42,通过高张力材料(980材料)的冲压成形一体形成前柱下部31、下纵梁部33而得到下部框部41,在将该上部框部42和下部框部41通过焊接(或敛缝)结合而成的侧板外构件框部(侧部框体)96上,结合另行热压箔成形的中柱部35,从而得到侧板外构件14。而且,在车顶纵梁部37的内侧,结合高张力材料的加劲杆38,从而在前部的车门开口44A周围形成高强度的框部97。
将中柱部35的上端35a如箭头a1那样接合(结合)在车顶纵梁部37内的由高张力钢板形成的加劲杆38上,并且将下端35b如箭头a2那样接合(结合)在由高张力钢板形成的下纵梁部33上。将由高张力钢板形成的加劲杆38和由高张力钢板形成的前柱下部31如箭头a3那样接合。由此,能够使形成前部的车门开口44A的框部97(由加劲杆38、前柱下部17、下纵梁16以及中柱47构成)为高强度框体。其结果是,能够提高车身刚性和侧面碰撞载荷的支承强度。
如图7(a)、图7(b)所示,在将由拉伸强度超过270MPa的冷轧钢板(270材料)一体形成的车顶纵梁部37及后板部34(如图5所示,由后柱部36和后翼板39构成)与由拉伸强度超过980MPa的冷轧钢板(980材料)一体形成的下纵梁部33及前柱下部31接合时,如箭头c1、c2那样将980材料置入270材料的里侧。由此,无论270材料的分割位置如何,都能够将980材料一体地通过到希望的部分。
如图8(a)所示,侧面碰撞载荷如箭头d1那样作用在中柱部(中柱外构件)35上。由于在车身侧部构造10中将中柱部35的上端35a直接接合在车顶纵梁部37的加劲杆38上,因此,能够使侧面碰撞时输入到中柱部(中柱外构件)35上的载荷如箭头d2那样输入到加劲杆38上。
如图8(b)所示,向加劲杆(车顶纵梁加劲杆)38输入的载荷能够经由车顶纵梁内构件29及中柱内构件25如箭头d3那样分散到拱顶84上。
此外,由于车顶纵梁部37为普通钢板(270材料),因此,能够缩小基于冲压成形的角部86及角部87的曲率半径(角R)。由此,能够缩短与前侧车门98A或后侧车门98B(参照图4)之间的间隙,能够改善车辆的外观。
如图1~图7所示,车身侧部构造10具有从外侧将车身11的侧部覆盖的侧板外构件14。
侧板外构件14具有:至少将车身11的车顶纵梁内构件29及前柱内构件27的倾斜部28覆盖的车顶纵梁部37;将车身11的前柱下部内构件22覆盖的前柱下部31;将车身11的下纵梁内构件21覆盖的下纵梁部33;将车身11的中柱内构件25覆盖的中柱部35。
中柱部35由拉伸强度为590~1180MPa的冷轧钢板热压箔成形,车顶纵梁部37在内部设有由拉伸强度超过980MPa的冷轧钢板形成的加劲杆38,因此,例如,能够对侧板外构件14的车顶纵梁部37使用易于冲压成形的拉伸强度为270MPa左右的冷轧钢板(270材料)。由此,能够缩小车顶纵梁部37的曲率半径(R),例如,能够减少前侧车门98A或后侧车门98B与车顶纵梁部37之间的间隙。其结果是,能够谋求车辆的外观改善。
中柱部35由拉伸强度为590~1180MPa的冷轧钢板热压箔成形,车顶纵梁部37在内部设有由拉伸强度超过980MPa的冷轧钢板形成的加劲杆38。这样,由于通过拉伸强度为590~1180MPa的冷轧钢板热压箔成形得到中柱部35,因此,冲压加工时不需要大的成形载荷,且能够避免在中柱部35上发生龟裂等,能够维持品质的稳定性。
另外,由于车顶纵梁部37在内部设有由拉伸强度超过980MPa的冷轧钢板形成的加劲杆38,因此,例如,能够对侧板外构件14的车顶纵梁部37使用易于冲压成形的拉伸强度为270MPa左右的冷轧钢板(270材料)。由此,能够缩小车顶纵梁部37的角R,能够减少车门98A、98B与车顶纵梁部37之间的间隙,其结果是,能够谋求车辆的外观改善。
由于用拉伸强度为590~1180MPa的冷轧钢板热压箔成形得到的中柱部35的上端35a接合在用拉伸强度超过980MPa的冷轧钢板形成的加劲杆38的外表面38c上,并将中柱部35的下端35b向下纵梁部33接合,由中柱部35、车顶纵梁部37、前柱下部31及下纵梁部33构成前部的车门开口44A,因此,车身侧部构造10能够强力支承侧面碰撞载荷,能够将侧面碰撞载荷经由上部的加劲杆38向拱顶84分散。
换言之,车身侧部构造10具有从外侧将车身11的侧部覆盖的侧板外构件14,并通过高张力钢板分体地形成侧板外构件14的中柱部35,将中柱部35向侧板外构件框部96接合而得到前后具有车门开口44A、44B的侧板外构件14。侧板外构件框部96的车顶纵梁部37是普通钢板,沿车顶纵梁部37在内侧设置加强部件(加劲杆)38,将中柱部35的上端35a接合在加强部件38的外表面38c上,并将下端35b向下纵梁部33接合。
即,对侧板外构件框部96的车顶纵梁部37使用易于冲压成形的普通钢板,从而能够缩小角R,因此,能够减少与车门98A、98B之间的间隙而改善外观。侧板外构件14的中柱部35为高强度钢板,因此能够强力支承侧面碰撞载荷,能够将侧面碰撞载荷经由上部的加强部件(加劲杆)38向横向配置的拱顶84分散。
在侧板外构件14中,通过车顶纵梁部37以及后板部34形成普通钢板的上部框部42,通过前柱下部31以及下纵梁部33形成高张力钢板的下部框部41,将框部41、42的两端分别接合而形成侧板外构件框部96。
即,通过由下部框部41的高张力钢板和上部框部42的加强部件38构成为高强度框体的侧板外构件框部96来支承向中柱47的侧面碰撞载荷,因此,能够实现高强度以及高刚性的车身侧部构造10。
加强部件(加劲杆)38是高张力钢板,将前部38a接合在高张力钢板的前柱下部31的上端31a上,将后部38b接合在高张力钢板的中柱部35的上端35a上,因此,能够使前侧的车门98A(前部的车门开口44A)的周围成为高强度框体。其结果是,能够保护乘员免受侧面碰撞。
加强部件(加劲杆)38与由车顶纵梁部37覆盖的车顶纵梁内构件29形成闭合截面49,因此,能够使车顶纵梁部37的强度增大,进一步增强高强度框体(侧板外构件框部)96。
在车身侧部构造10中,隔着闭合截面49将横向配置的拱顶84和中柱部35结合,因此,能够使作用在中柱部35上的侧面碰撞载荷经由闭合截面49向拱顶84分散。
此外,关于本发明的车身侧部构造,如图3所示,中柱部35由拉伸强度为590~1180MPa的冷轧钢板热压箔成形,但并不限于此,也可以对其他的部分用拉伸强度为590~1180MPa的冷轧钢板热压箔成形。
关于本发明的车身侧部构造,如图1所示,对车顶纵梁部37的加劲杆38的内部使用拉伸强度超过980MPa的冷轧钢板,但并不限于此,也可以对其他的部分使用拉伸强度超过980MPa的冷轧钢板。
关于本发明的车身侧部构造,如图4所示,中柱部35隔着闭合截面49与从中柱内构件25的上部向车宽方向延伸的拱顶84连结,但拱顶也可以设置多个。
在车身侧部构造10中,由于多个拱顶前后接合在闭合截面49上,因此,能够经由闭合截面使侧面碰撞载荷向多个拱顶分散。
另外,加强部件除与车顶纵梁内构件形成闭合截面以外,还可以是管等的中空材料。
(实施例2)
如图1~图4所示,车身侧部构造10具有将车身11的侧板内构件19的侧面覆盖的侧板外构件14和从外侧将该侧板外构件14的下纵梁部33覆盖的下纵梁装饰件15。
侧板外构件14与侧板内构件19以形成闭合截面的方式接合。侧板内构件19具有下纵梁内构件21、前柱内构件27(包括前柱下部内构件22)、中柱内构件25、后柱内构件26。
侧板外构件14包括:从车身外侧覆盖下纵梁内构件21的下纵梁部33;从车身外侧覆盖前柱下部内构件22的前柱下部31;从车身外侧覆盖中柱内构件25的中柱部35;从车身外侧覆盖后柱内构件26的后柱部36;形成在后柱部36的后方且将车身后部覆盖的后翼板39;从车身外侧将前柱内构件27的倾斜部28及车顶纵梁内构件29覆盖的车顶纵梁部37;从内侧对车顶纵梁部37进行加强的加劲杆(车顶纵梁加劲杆)38。
由后柱部36和后翼板39构成后板部34。加劲杆(车顶纵梁加劲杆)38是加强部件。
下纵梁部33在车身前后方向上直线延伸。前柱下部31从下纵梁部33的前端大致垂直地立起。
下纵梁部33以及前柱下部31经由折曲部32一体地形成。即,前柱下部31、折曲部32及下纵梁部33由同一材料一体形成,构成下部框部(L字部件)41。
中柱部35是从下纵梁部33的中间大致垂直地以I字状延伸的部件。车顶纵梁部37以及后板部34(由后柱部36和后翼板39构成)由同一材料一体形成,构成上部框部(复合部件)42。加劲杆(车顶纵梁加劲杆)38沿车顶纵梁部37而形成。
即,在分体形成的下部框部41及上部框部42上接合中柱部35而形成侧板外构件14。此外,由下部框部41和上部框部42形成侧板外构件框部96。
下纵梁16包括:侧板外构件14的下纵梁部33;与该下纵梁部33对合而形成闭合截面的下纵梁内构件21。在下纵梁16上,设有覆盖下纵梁部33的下纵梁装饰件15。
前柱18包括:从下纵梁16立起的前柱下构件17;从该前柱下构件17倾斜着向车身后部延伸的前柱倾斜部18a。
前柱倾斜部18a包括前柱内构件27的倾斜部28和车顶纵梁部37的前半部37a。前柱下构件17包括:侧板外构件14的前柱下部31;与该前柱下部31对合而形成闭合截面的前柱下部内构件22。
如图4所示,车顶纵梁45由车顶纵梁内构件29、车顶纵梁部37、加劲杆38构成。车顶纵梁部37在其内部设有加劲杆38,并且,由加劲杆38和车顶纵梁内构件29形成闭合截面(梁侧闭合截面)49。在车顶纵梁内构件29的内侧接合有中柱内构件25的上部。
如图3及图6所示,加劲杆38的前部38a接合在前柱下部31的上端31a上,后部(后方中间部)38b接合在中柱部35的上端35a上。
中柱47包括中柱内构件25和侧板外构件14的中柱部35。
中柱部35的上端35a接合在车顶纵梁部37内的加劲杆38的外表面38c上,下端35b向下纵梁部33接合,由中柱部35、车顶纵梁部37、前柱下部31、下纵梁部33以及后柱部36构成前后的车门开口44A、44B。形成在中柱部35的侧面(车宽表面)35e上的车门铰链面48与下纵梁部33的车宽外表面(侧壁)73(参照图5(a))平坦地连续。
在中柱部(中柱外构件)35的上端35a上,使车顶纵梁部37的延长部37c覆盖在中柱部35的上端35a的表面侧。换言之,使中柱部35潜入车顶纵梁部37的延长部37c,另外,使中柱部35的上端35a向加劲杆(车顶纵梁加劲杆)38的外表面38c接合。在与车顶纵梁部37的延长部37c对合的部分上涂敷有密封剂(未图示)。此外,中柱部35被车门(未图示)隐藏因而不存在外观方面的问题。
在中柱部35的下端35b,使中柱部35覆在截面为帽状的下纵梁部33上。使截面为帽状的中柱部35的棱线35c、35d与下纵梁部33的棱线78连续。
中柱部35隔着闭合截面49连结在从中柱内构件25的上部向车宽方向延伸的拱顶84上。拱顶84的上方被顶板85覆盖。
此外,在闭合截面49的高度上,也可以是沿车身前后方向配置多个拱顶。
以下,对用于车身侧部构造10的坯件进行说明。
一体形成下纵梁部33和中柱下部31的L字部件41,由SPC980等高张力钢板的冷轧钢板形成。
SPC指的是冷轧钢板,SPC980指的是拉伸强度超过980MPa的冷轧钢板。另外,SPC590指的是拉伸强度在590MPa以上的冷轧钢板,SPC270指的是拉伸强度在270MPa以上的冷轧钢板。
将拉伸强度在590MPa以上的冷轧钢板称为高张力钢板,将拉伸强度在270MPa以上的冷轧钢板相对于高张力钢板称为普通钢板。
不过,高张力钢板如上述那样,材料的拉伸强度高。即,通过使用高张力钢板,能够提高制品的强度。由此,能够节省以往使用的加劲杆并减薄材料的板厚,由此,能够谋求制品的轻量化和成本的降低。在侧板外构件内部设有加强件(加劲杆)的情况下,会导致车身重量的增加。
另一方面,高张力钢板在材料的延展性方面不如普通钢板。因此,人能够看到的侧板外构件的车顶纵梁部出于外观设计的考虑具有曲率R设定得较小的部位,所以不能使用高张力钢板。以往,主要将高张力钢板使用在侧板外构件内部的加强件上。
如图3所示,中柱部35由拉伸强度为590~1180MPa的冷轧钢板(热压箔材料)热压箔成形。在此,热压箔成形(热压箔加工方法)指的是这样的加工方法:将钢板加热至高温以使其容易变形,并在以模具使钢板成型的同时急冷,由此能够获得比成形前高的强度。
即,使将热压箔材料加热至高温而得到的钢板急速冷却,由此,能够将拉伸强度提高至1500MPa左右。
拉伸强度为590~1180MPa的冷轧钢板也可以使用由不同材质(板厚不同的钢板或拉伸强度不同的钢板)预先接合而成的拼焊坯件。由此,能够仅对需要的部分使用拉伸强度高的材质。
另外,中柱部35还可以通过对拉伸强度为590MPa和拉伸强度为1180MPa的冷轧钢板部分地冲压成形然后连接而成。
再有,还可以是,中柱内构件25也由高张力钢板的冷轧钢板热压箔成形,由中柱部35及中柱内构件25形成中柱47。
中柱部35由于通过拉伸强度为590~1180MPa的冷轧钢板热压箔成形,所以在冲压加工时不需要大的成形载荷,并且能够防止在中柱部35上发生龟裂等,能够维持品质的稳定性。
由于在中柱部35上采用部分地使用拉伸强度为590~1180MPa的冷轧钢板并将不同材质预先接合而成的拼焊坯件,所以能够仅对需要的部分使用拉伸强度高的材质。
中柱部35与中柱内构件25一同形成不内置中柱加劲杆的闭合截面99。
加劲杆38由拉伸强度超过980MPa的冷轧钢板形成。详细地说,使用镀锌钢板(JAC980YL)。JAC980YL是高张力钢板的镀锌钢板,拉伸强度为980MPa以上。
车顶纵梁部37及后板部34(由后柱部36和后翼板39构成)由易于冲压成形的拉伸强度超过270MPa的冷轧钢板一体形成。详细地说,使用镀锌钢板(JAC270E)。JAC270E材料是普通钢板的镀锌钢板,拉伸强度为270MPa以上,是屈服点设定得较低的加工性良好的材料。
如图5~图7所示,使侧板外构件14的车顶纵梁部37、后柱部36及后翼板39为JAC270E材料,使前柱下部31及下纵梁部33为JAC980YL材料的高张力钢板(高张力材料),中柱部35由1000MPa以上的高张力钢板(热压箔材料)成形,将中柱部35的上端35a接合在高张力钢板(高张力材料)的加劲杆38的外表面38c上,将中柱部35的下端35b接合在高张力钢板(高张力材料)的下纵梁部33上,从而构成车身侧部构造10(侧板外构件14)。
即,车顶纵梁部37使用成形性良好的JAC270E材料。由此,抑制了车顶纵梁部37的角部86、87(参照图4、图8)的曲率半径(角R)小的部分的冲压成形龟裂。
通过JAC980YL材料的高张力钢板(高张力材料)一体形成前柱下部31及下纵梁部33。由此,提高车身刚性,并提高侧面碰撞强度。
通过1000MPa以上的热压箔材料来成形中柱部35。由此,成形容易,且使中柱部35具有高强度。中柱部35的上端35a接合在高张力钢板(高张力材料)的加劲杆38的外表面38c上,下端35b与高张力钢板(高张力材料)的下纵梁部33接合。由此,使形成有前部的车门开口44A的框部97成为高强度框体,能够提高车身刚性和侧面碰撞载荷支承强度。
如图5(a)所示,车身侧部构造10中,侧板外构件14中,在与分体形成的下部框部41及加劲杆38接合的上部框部42上,接合形成有中柱部35。
将中柱部35焊接到车顶纵梁部37及下纵梁部33上时,中柱部35的上端35a向上部框部42的延长部37c内侧设置并焊接,下端35b向下部框部41的外表面72设置并焊接。
图5(b)是图5(a)的a部放大图,在中柱部35(参照图4)的上端35a,使普通钢板的车顶纵梁部37的延长部37c覆盖在高强度部件的中柱部35的上端35a的表面侧(参照图6),因此,能够将高强度部件与位于车顶纵梁部37的内侧的强度部件的加劲杆38结合(参照图8)。
图5(c)是图5(a)的b部放大图,在中柱部35的下端35b,使高强度部件的中柱部35覆盖在高强度部件的下纵梁部33上,因此,下纵梁部33不需要将外表面72开口,能够消除下纵梁部33的折弯的缺口,从而能够针对正面碰撞和侧面碰撞有效地发挥作用。
如图6所示,通过普通钢板的冲压成形一体形成车顶纵梁部37、后柱部36及后翼板39而得到上部框部42,通过高张力材料(980材料)的冲压成形从前柱下部30从前柱下部31一体形成下纵梁部33而得到下部框部41,在将该上部框部42和下部框部41通过焊接(或敛缝)结合而成的侧板外构件框部(侧部框体)96上,结合另行热压箔成形的中柱部35,从而得到侧板外构件14。而且,在车顶纵梁部37的内侧,结合高张力材料的加劲杆38,从而在前部的车门开口44A周围形成高强度的框部97。
将中柱部35的上端35a如箭头a1那样接合(结合)在车顶纵梁部37内的由高张力钢板形成的加劲杆38上,并且将下端35b如箭头a2那样接合(结合)在由高张力钢板形成的下纵梁部33上。将由高张力钢板形成的加劲杆38和由高张力钢板形成的前柱下部31如箭头a3那样接合。由此,能够使形成前部的车门开口44A的框部97(由加劲杆38、前柱下部17、下纵梁16以及中柱47构成)为高强度框体。其结果是,能够提高车身刚性和侧面碰撞载荷的支承强度。
如图7(a)、图7(b)所示,在将由拉伸强度超过270MPa的冷轧钢板(270材料)一体形成的车顶纵梁部37及后板部34(如图5所示,由后柱部36和后翼板39构成)与由拉伸强度超过980MPa的冷轧钢板(980材料)一体形成的下纵梁部33及前柱下部31接合时,如箭头c1、c2那样将980材料置入270材料的里侧。由此,无论270材料的分割位置如何,都能够将980材料一体地通过到希望的部分。
如图8(a)所示,侧面碰撞载荷如箭头d1那样作用在中柱部(中柱外构件)35上。由于在车身侧部构造10中将中柱部35的上端35a直接接合在车顶纵梁部37的加劲杆38上,因此,能够使侧面碰撞时输入到中柱部(中柱外构件)35上的载荷如箭头d2那样输入到加劲杆38上。
如图8(b)所示,向加劲杆(车顶纵梁加劲杆)38输入的载荷能够经由车顶纵梁内构件29及中柱内构件25如箭头d3那样分散到拱顶84上。
此外,由于车顶纵梁部37为普通钢板(270材料),因此,能够缩小基于冲压成形的角部86及角部87的曲率半径(角R)。由此,能够缩短与前侧车门98A或后侧车门98B(参照图4)之间的间隙,能够改善车辆的外观。
如图9(a)所示,在比较例的车身侧部构造230中,中柱231由以下部分构成:设在车身内部的中柱内构件232;将中柱内构件232覆盖的侧板外构件233侧的中柱部234;夹设在上述中柱内构件232及中柱部234之间的中柱加劲杆235;中柱内构件232的下端所接合的下纵梁内构件236。因此,关于中柱加劲杆235,考虑到电泳涂装(ED涂装)的涂料的附着,设置有容许涂料的流动的多个孔239。
如图9(b)所示,在实施例2的车身侧部构造中,中柱47由设在车身11(参照图1)内部的中柱内构件25和覆盖该中柱内构件25的侧板外构件14侧的以高强度形成的中柱部35构成。由于中柱部35兼作为加劲杆,因此,电泳涂装(ED涂装)不会成为大的技术问题。因此,不必在中柱部35上开设考虑到电泳涂装的涂料的流动的多个孔(ED孔)。因此,随着ED孔的取消,能够期待车身刚性的提高、侧面碰撞性能的提高等的车身性能的提高。另外,随着ED孔加工的取消,能够期待成本降低的效果。
如图10(a)所示,在比较例的车身侧部构造230中,由于中柱部234(参照图9(a))不是高强度部件,因此,由设在内侧的中柱加劲杆(加强部件)235和下纵梁内构件236形成作为强度部件的棱线237、238。
如图10(b)所示,在实施例的车身侧部构造10中,由于通过高强度部件形成中柱部(中柱外构件)35,因此,能够使强度部件彼此(中柱部35以及下纵梁部33)的棱线35c、35d、78如箭头e1、e2那样连续化。其结果是,在距碰撞物近的一侧使强度及刚性提高,能够提高侧面碰撞性能。
由于热压箔成形中柱部35,因此,能够将中柱部35的棱线35c、35d成形得较小。因此,能够使棱线35c、35d(参照图10(b))附近的供车门密封件88抵接的面偏向车门密封件88(参照图4)侧。
另外,由于使中柱部35的车门铰链面48与下纵梁部33的车宽外表面(侧壁)73(参照图5)连续地形成,因此,能够抑制车宽方向左右的相互的变形,能够期待车身刚性的提高。
车身侧部构造10,具有从外侧将车身11的侧板内构件19的侧部覆盖而形成闭合截面的侧板外构件14。侧板外构件14具有:至少将车身11的车顶纵梁内构件29及前柱内构件27的倾斜部28覆盖的车顶纵梁部37;将车身11的前柱下部内构件22覆盖的前柱下部31;将车身11的下纵梁内构件21覆盖的下纵梁部33;将车身11的中柱内构件25覆盖的中柱部35。
由中柱部35、车顶纵梁部37、前柱下部31及下纵梁部33构成前部的车门开口44A,中柱部35由拉伸强度为590~1180MPa的冷轧钢板热压箔成形,使中柱部35的向末端扩开的棱线35c、35d向下纵梁部33的前后方向的棱线78平滑地连续,因此,能够使由形成在中柱部35上的车门铰链面48承受的侧面碰撞载荷向由下纵梁内构件21和下纵梁部33构成的高强度及高刚性的下纵梁16分散。
另外,由于中柱部35由拉伸强度为590~1180MPa的冷轧钢板热压箔成形,因此,例如,不必像以往的中柱加劲杆235(参照图9(a))那样考虑到涂装时的涂料的附着性而开设多个孔239。其结果是,能够取消多个孔由此能够谋求加工成本的降低。
车身侧部构造10具有从外侧将车身11的侧部覆盖的侧板外构件14,并通过高张力钢板分体地形成侧板外构件14的中柱部35,将中柱部35向侧板外构件框部96接合而构成前后具有车门开口44A、44B的侧板外构件14,使中柱部35的棱线35c、35d向下纵梁部33的棱线78连续。
即,由于以高张力钢板形成中柱部35,并使中柱部35的棱线35c、35d与下纵梁部33的棱线78连续化,因此,能够使以中柱部35的车门铰链面48承受的侧面碰撞载荷向高张力钢板的下纵梁部33分散。由此,不再需要现有的中柱加劲杆235(参照图9(a)),也不必开设中柱加劲杆235那样的排出电泳涂料的多个孔。
中柱部35被热压箔成形,因此,能够较小地形成棱线35c、35d的曲率半径(角R),能够提高刚性、强度以及载荷传递特性。
中柱部35的车门铰链面48与下纵梁部33的车宽外表面(侧壁)73上平坦地连续,因此,能够抑制车门铰链面48的车宽方向(左右)的变形从而谋求车身刚性的提高。
关于中柱部35,由于侧板外构件14的中柱部35为高张力钢板,并与中柱内构件25一同形成不内置中柱加劲杆的闭合截面99,因此,例如,不再需要以往需要的中柱加劲杆。其结果是,不再需要在以往的高张力钢板的中柱加劲杆上设置的、考虑到电泳涂装时涂料的附着性而开设在中柱部35上的多个孔。因此,随着多个孔的取消,能够期待车身刚性的提高。而且,能够期待侧面碰撞性能的提高以及多个孔的取消所带来的成本降低的效果。
通过车顶纵梁部37以及后板部34形成普通钢板的上部框部42,通过前柱下部31以及下纵梁部33形成高张力钢板的下部框部41,将框部41、42的两端分别结合而形成侧板外构件框部96,在上部框部42与下部框部41之间配置中柱部35。即,能够以高张力钢板形成需要强度的部位,从而能够例如取消内部的加强部件。其结果是,能够得到廉价、轻量且刚性及强度高的车身。
在车身侧部构造10中,在侧板外构件框部96的车顶纵梁部37内,设置前部38a与前柱下部31的上端31a结合的高张力钢板的加强部件(加劲杆)38,将中柱部35的上端35a向加强部件38的后部38b的外表面38c结合,将中柱部35的下端35b向下纵梁部33的外表面72结合,因此,从中柱部35的上端也能够分散侧面碰撞载荷。
此外,本发明的车身侧部构造,如图3所示,中柱部35由拉伸强度为590~1180MPa的冷轧钢板热压箔成形,但并不限于此,也可以对其他的部分以拉伸强度为590~1180MPa的冷轧钢板热压箔成形。
本发明的车身侧部构造,如图1所示,对车顶纵梁部37的加劲杆38在内部使用拉伸强度超过980MPa的冷轧钢板,但并不限于此,也可以对其他的部分使用拉伸强度超过980MPa的冷轧钢板。
(实施例3)
如图11~图13所示,在车身111中采用实施例3的车身侧部构造。
车身侧部构造主要形成侧板外构件114,并将部件接合在该侧板外构件114上。
首先,先简单说明侧板外构件114,然后再返回说明车身侧部构造。
侧板外构件114具有将下部罩住的下纵梁装饰件115(图13)。
而且,侧板外构件114包括安装下纵梁装饰件115并前后延伸的下纵梁116、从该下纵梁116立设的前柱下构件117的外构件。
而且,侧板外构件114具有包括前柱下构件117而立设的前柱118的外构件。
在侧板外构件114的内侧设置有侧板内构件119(图12)。
构成该侧板内构件119的下部的下纵梁内构件121设在下纵梁116的内侧。
在图12所示的侧板内构件119中,122是前柱下构件117的前柱下部内构件,125是中柱内构件,126是后柱内构件,127是前柱内构件。
在此,返回对车身进行说明。
车身111具有形成侧壁的侧车身131、车室132的底板(下车身133)和车顶134。
在车身侧部构造中,在侧车身131上安装下车身133和车顶134。
侧车身131具有下部的下纵梁116、前部的前柱118、上部的车顶纵梁136、中央的中柱137、后部的后柱138、后部的轮罩141。
如图12、图20所示,前柱118具有前柱外构件143和前柱内构件127。
如图16所示,中柱137具有中柱外部145和中柱内构件125。
如图17所示,车顶134具有中央拱顶147、车顶板148。
如图17、18所示,车顶纵梁136具有车顶纵梁外构件151、车顶纵梁内构件152、高强度的加强部件153。
在车顶纵梁外构件151的中央形成延长部154。
如图19所示,下纵梁116具有下纵梁外构件156和下纵梁内构件121。在下纵梁外构件156上安装有下纵梁装饰件115。
下面,以图11~图24说明车身侧部构造。
在车身侧部构造中,将成为车室132的顶部的车顶134接合在成为车室132的侧壁的侧车身131上,并将成为车室132的底板的下车身133接合在侧车身131上。
在侧车身131的侧板外构件114(图12)中,通过将中柱外部145接合在侧板外构件框部165(图13)上而形成前车门开口163和后车门开口164。
侧板外构件框部165包括图13所示的上部框部167和下部框部168。
如图13所示,在上部框部167中,从前部的倾斜的前柱外构件上部171到上端的车顶纵梁外部172、后部的后板部173,一体地利用普通钢板(冷轧钢板中的拉伸强度至少为270MPa的钢板)而成形。
如图13所示,在下部框部168中,从接合在前柱外构件上部171上的前柱外构件下部175到下纵梁外部176,一体地利用高张力钢板(冷轧钢板中的拉伸强度至少为980MPa的钢板)而成形。
在车顶纵梁外部172的内部,设置一体地延伸到达前柱外构件下部175的上端178(也参照图15)的高强度的加强部件(拉伸强度至少为980MPa)153。
中柱外部145利用分体的高张力钢板(钢板中拉伸强度至少从590MPa到1180MPa的范围的钢板),通过塑性加工而成形,将上端182接合在高强度的加强部件153的后部181上(图17),将下端183接合在下部的下纵梁外部176上。
另外,将内侧的下纵梁内构件121(图19、图23)接合在下纵梁外部176上,由此,形成前后延伸的闭合截面形状。
在此基础上,在侧车身131中,如图13、图14所示,将侧板外构件114的后板部173上设置的下纵梁接合部205重叠在下纵梁外部176上。
下面,说明中柱外部145。
中柱外部145利用拉伸强度至少为1180MPa的钢板以热压箔成形通过塑性加工而成形。
中柱外部145预先热压箔成形而被塑性加工。
使用从一张钢板切出的冲压坯件。
热压箔成形是,通过将加热至高温的钢板急速冷却而使拉伸强度达到1500MPa左右。
另外,也可以对中柱外部145采用拼焊的钢板。
中柱外部145利用拉伸强度至少从590MPa到1180MPa的范围的拼焊的钢板通过塑性加工而成形。
使用从两种钢板对接接合而成的拼焊钢板切出的拼焊的冲压坯件。例如,将拉伸强度至少为580MPa的钢板和拉伸强度至少为1180MPa的钢板接合。
在采用拼焊的钢板的情况下,希望从中柱外部145的中央到上端182采用拉伸强度至少为1180MPa的钢板。
下面,利用图13~图17简单地说明侧板外构件14的组装要领。
首先,将下部框部168的框前端(前柱外构件下部175)重叠在上部框部167的框前端(前柱外构件上部171)上(图15)。
基本上同时地,将下部框部168的框后端(下纵梁外部176)重叠在上部框部167的框后端(后板部173)上(图14)。
接着,通过实施点焊将重叠的各前、后端接合。
此外,也可以在点焊的基础上以铆接接合,还可以不进行点焊而仅以铆接接合。
如图13、图15所示,在前柱外构件上部171上形成上接合部207。
上接合部207的截面形状为コ字形,从车辆侧面看为三角形,在中央开设有三角开口部208。而且,底边部211在车辆前后方向上长。
将与底边部211相连的接合主体部212重叠并接合在前柱外构件下部175上。
将图14的后板部173的下纵梁接合部205接合在下纵梁外部176上。
此外,若对上部框部167(使前柱外构件上部171、车顶纵梁外部172、后板部173一体)使用拉伸强度至少为270MPa的钢板,则能够较低地设定屈服点,提高塑性加工的加工性。
下面,利用图13、图17、图18简单地说明将高强度的加强部件153组装在车顶纵梁136上的要领。
如图18所示,将加强部件153安装在车顶纵梁136的内部。
具体地,车顶纵梁外构件151(的车顶纵梁外部172)和车顶纵梁内构件152分别夹着加强部件153的内凸缘214、外凸缘215,由此,重叠在内凸缘214、外凸缘215上。在重叠部位上通过实施点焊而接合。
进而,将高强度的加强部件153的前端217接合在前柱外构件下部175上(图15)。
此外,若将高强度的加强部件153的拉伸强度设定为至少980MPa,则能够具有与下部框部168相等的强度、刚性。
下面,利用图13~图17简单地说明将中柱外部145组装到侧板外构件框部165上的要领。
首先,将中柱外部145的上端182如图13、图17所示箭头a1那样插入图13的侧板外构件框部165的车顶纵梁外部172中。将该上端182重叠在车顶纵梁外部172的延长部154上。
另一方面,将中柱外部145的下端183如图13、图16所示箭头a2那样重叠在下纵梁外部176上。对重叠的上、下端182、183实施点焊而将其接合。
其结果是,中柱外部145的组装作业变得容易。
如箭头a3那样将中柱内构件125(图16)安装在中柱外部145上(图17)。
下面,利用图11~图24说明车身侧部构造的主要结构。图24仅表示车身侧部构造的主要结构。此外,出于易于理解的目的对已经说明过的部件也进行说明。
在车身侧部构造中,至少由前车门开口163的前框(前柱118)的前柱外构件143、前车门开口163的后框(中柱137)的中柱外部145、前车门开口163的上框(车顶纵梁136)的向车辆后方延伸的车顶纵梁外部172、前车门开口163的下框(下纵梁116)的下纵梁外部176形成成为车室132的侧壁的侧车身131的侧板外构件114。
利用高张力钢板成形前柱外构件143的前柱外构件下部175。
利用高张力钢板成形中柱外部145。
在车辆侧视图(图21(a)的视角)中,将配置在设于前车门开口163中的前车门231的内部的车门加强筋232重叠在中柱外部145及前柱外构件下部175上。
车门加强筋232以使前端234与前柱外构件下部175的上端扩宽部235(图12、图13)相对、并使后端236与中柱外部145的下部扩宽部237(图21)相对的角度倾斜地配置。
中柱外部145为具有帽状截面的槽状,并且使形成底部241的角的棱线部242(也参照图16)与前车门开口163的下框(下纵梁116)的下纵梁外部176的前后延伸的棱线部244连续。
中柱外部145的上端182接合在车顶纵梁外部172的内部的加强部件153上(图17)。
之前已经说明过,如图12、图13所示,在侧板外构件114中,在侧板外构件框部165上接合中柱外部145,由此形成前车门开口163、后车门开口164。
侧板外构件框部165包括上部框部167和下部框部168(图13)。
在上部框部167中,从前柱外构件143中的前部的倾斜的前柱外构件上部171到上端的车顶纵梁外部172、后部的后板部173,一体地利用普通钢板成形。
在下部框部168中,从接合在前柱外构件上部171上的前柱外构件下部175到前车门开口163的下框(下纵梁116)的下纵梁外部176,一体地利用高张力钢板(冷轧钢板中的拉伸强度至少为980MPa的钢板)成形。
在车顶纵梁外部172的内部设置有一体地延伸到达前柱外构件下部175的上端178的高强度的加强部件(拉伸强度至少为980MPa)153。
中柱外部145利用分体的高张力钢板(钢板中拉伸强度至少从590MPa到1180MPa的范围的钢板),通过塑性加工而成形,将上端182接合在高强度的加强部件153的后部181上,将下端183接合在下纵梁外部176上。
如图23、图24所示,前车门231具有车门外板247、车门内板248、车门加强筋232。
在车门加强筋232的前端234安装第一托架251,将该第一托架251安装在车门内板248的前端的附近。在车门加强筋232的后端236安装第二托架252,将该第二托架252安装在车门内板248的后端的附近。
而且,在车辆侧视图(图21(a)的视角)中,将第一托架251重叠在前柱外构件下部175的上部扩宽部235上(图24),将第二托架252重叠在中柱外部145的下部扩宽部237上(图23)。
下面,说明车身侧部构造的作用。
在车身侧部构造中,当因侧面碰撞等载荷输入到前车门231上的接触而有载荷输入到前车门231上时,车门加强筋232向车室132内被推入,抵接在前柱外构件下部175的上部扩宽部235及中柱外部145的下部扩宽部237上而传递载荷。
由于中柱外部145与现有的角(图23的双点划线)的曲率半径相比,角(棱线部242)的曲率半径r小,因此,前车门部231接近中柱外部145且重叠在车门加强筋232上的量多,发生了侧面碰撞时,中柱137(中柱外部145)能够充分承受撞击(载荷)。
如图16所示,当由于侧面碰撞等的碰撞而载荷如箭头a6那样输入到中柱外部145上时,则载荷如箭头a7那样从棱线部242连续地传递至前车门开口63的下框(下纵梁116)的下纵梁外部176的棱线部244。因此,能够使侧面碰撞时的撞击(载荷)连续地分散至下纵梁116。
如图16所示,当中柱外部145的上端182因侧面碰撞等的碰撞而有载荷如箭头a6那样输入时,则载荷如箭头a8那样传递至图17所示的车顶纵梁外部172的内部的加强部件153。因此,能够如箭头a8那样使侧面碰撞时的撞击(载荷)分散至车顶纵梁136。
工业实用性
本发明的车身侧部构造适用于车辆,具体地,适用于具备了具有从外侧覆盖车身侧部的侧板外构件的车身侧部构造的乘用车。

Claims (17)

1.一种车身侧部构造,具有从外侧将车身的侧部覆盖的侧板外构件,其特征在于,
通过高张力钢板分体地形成所述侧板外构件的中柱部,将该中柱部向侧板外构件框部接合而得到在前后具有车门开口的侧板外构件,所述侧板外构件框部的车顶纵梁部为普通钢板,沿该车顶纵梁部在内侧设置加强部件,将所述中柱部的上端接合在所述加强部件的外表面上,将所述中柱部的下端向下纵梁部接合。
2.如权利要求1所述的车身侧部构造,其特征在于,
在所述侧板外构件中,通过车顶纵梁部及后板部形成普通钢板的上部框部,通过前柱下部及下纵梁部形成高张力钢板的下部框部,将各框部的两端结合而形成所述侧板外构件框部。
3.如权利要求2所述的车身侧部构造,其特征在于,
所述加强部件是高张力钢板,所述加强部件的前部接合在高张力钢板的所述前柱下部的上端,所述加强部件的后部与所述高张力钢板的中柱部的上端接合。
4.如权利要求1、2或3所述的车身侧部构造,其特征在于,
所述加强部件与被所述车顶纵梁部覆盖的车顶纵梁内构件形成闭合截面。
5.如权利要求4所述的车身侧部构造,其特征在于,
隔着所述闭合截面将横向配置的拱顶与中柱部结合。
6.如权利要求5所述的车身侧部构造,其特征在于,
在所述闭合截面上前后地接合多个拱顶。
7.一种车身侧部构造,具有从外侧将车身的侧部覆盖的侧板外构件,其特征在于,
通过高张力钢板分体地形成所述侧板外构件的中柱部,将该中柱部向侧板外构件框部接合而构成在前后具有车门开口的侧板外构件,使所述中柱部的棱线向下纵梁部的棱线连续。
8.如权利要求7所述的车身侧部构造,其特征在于,
所述中柱部是热压箔成形而得到的。
9.如权利要求7所述的车身侧部构造,其特征在于,
所述中柱部的车门铰链面与下纵梁部的车宽外表面连续。
10.如权利要求7所述的车身侧部构造,其特征在于,
所述中柱部与中柱内构件一同形成不内置中柱加劲杆的闭合截面。
11.如权利要求7、8或9所述的车身侧部构造,其特征在于,
车顶纵梁部及后板部为普通钢板的上部框部,前柱下部及下纵梁部为高张力钢板的下部框部,将各框部的两端结合而形成侧板外构件框部,将所述中柱部配置在上部框部与下部框部之间。
12.如权利要求11所述的车身侧部构造,其特征在于,
在所述侧板外构件框部的车顶纵梁部内设置高张力钢板的加强部件,所述加强部件的前部与前柱下部的上端结合,将所述中柱部的上端向所述加强部件的后部外表面结合,将所述中柱部的下端向下纵梁部外表面结合。
13.一种车身侧部构造,至少由前车门开口的前框的前柱外构件、所述前车门开口的后框的中柱外部、所述前车门开口的上框的向车辆后方延伸的车顶纵梁外部、所述前车门开口的下框的下纵梁外部形成成为车室的侧壁的侧车身的侧板外构件,其特征在于,
利用高张力钢板成形所述前柱外构件的前柱外构件下部,
利用高张力钢板成形所述前柱外部,
从车辆侧面看时,配置在设于所述前车门开口中的前车门的内部的车门加强筋重叠在所述中柱外部及所述前柱外构件下部。
14.如权利要求13所述的车身侧部构造,其特征在于,
通过热压箔成形来成形所述中柱外部,所述车门加强筋以使前端与所述前柱外构件下部的上部扩宽部相对、使后端与所述中柱外部的下部扩宽部相对的角度倾斜地配置。
15.如权利要求14所述的车身侧部构造,其特征在于,
所述中柱外部为槽状,使形成底部的角的棱线部与所述前车门开口的下框的下纵梁外部的棱线部连续。
16.如权利要求13~15中任一项所述的车身侧部构造,其特征在于,
所述中柱外部的上端接合在所述车顶纵梁外部的内部的加强部件上。
17.如权利要求13所述的车身侧部构造,其特征在于,
在所述侧板外构件中,通过将所述中柱外部接合在侧板外构件框部上而形成所述前车门开口、后车门开口,
所述侧板外构件框部包括上部框部和下部框部,
在所述上部框部,从所述前柱外构件中前部的倾斜的前柱外构件上部到上端的所述车顶纵梁外部、后部的后板部,一体地利用普通钢板成形,
在所述下部框部,从接合在所述前柱外构件上部的前柱外构件下部到所述前车门开口的下框的下纵梁外部,一体地利用高张力钢板成形,
在所述车顶纵梁外部的内部设置有一体地延伸到达所述前柱外构件下部的上端的高强度的加强部件,
所述中柱外部利用分体的高张力钢板,通过塑性加工而成形,将所述中柱外部的上端接合在所述加强部件的后部,将所述中柱外部的下端接合在所述下纵梁外部。
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