CN102341294B - 车身上部构造 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及车身上部构造，能够确保刚性，并且减少零件个数和组装作业工时。车身上部构造(15)包含端部彼此被接合的车顶横梁(26)及中柱(27)。车顶横梁(26)由上部件(31)及下部件(32)形成为闭截面。上部件的上接合端部(45)相对于下部件的下接合端部(46)朝向车身外侧突出。中柱(27)由内部件(51)及外部件(52)形成为闭截面。外部件的外接合端部(66)延伸到上接合端部(45)，并且，内部件的内接合端部(73)延伸到下接合端部(46)。上接合端部(45)被接合在外接合端部(66)，下接合端部(46)被接合在内接合端部(73)，在各接合端部的接合部(28)，各闭截面是连续的。

Description

车身上部构造
技术领域
本发明涉及接合车辆的车顶横梁及支柱而形成内骨架的车身上部构造。
背景技术
专利文献1公开的车身上部构造形成为如下构造，将形成为闭截面的车顶横梁的一端部压溃，同样地将形成为闭截面的中柱的上端部(与车顶横梁的一端部平行)压溃，使所述车顶横梁的被压溃的一端部重合在中柱的被压溃的上端部上从而将两者接合。在接合的部位形成有截面U字状的槽部。
车顶横梁及中柱，在将车顶横梁的一端部接合到中柱的上端部上的部位(即，形成有截面U字状的槽部的部位)处成为非连续状态，从而难以确保刚性。
因此，以跨过截面U字状的槽部的方式将车顶角撑板(加强部件)架设在车顶横梁及中柱上，通过螺栓将车顶角撑板固定在车顶横梁及中柱上，由此，来加强截面U字状的槽部(非连续状态的部位)并确保非连续状态的部位的刚性。
专利文献1：日本专利第3796777号说明书
但是，在专利文献1的车身上部构造中，为确保非连续状态的部位的刚性，需要通过螺栓固定车顶角撑板。这样，由于通过螺栓固定车顶角撑板，所以零件个数增加，并且组装作业工时增加。
发明内容
本发明的课题是提供一种车身上部构造，能够确保刚性，并且，能够减少零件个数和组装作业工时。
根据本发明的特征提供一种车身上部构造，是车身骨架构造，具有：接合车顶横梁及柱而形成的内骨架；朝向相对于所述内骨架交叉的方向延伸的上边梁；接合在所述内骨架上的顶板；接合在所述内骨架上的外板，所述车顶横梁由上部件和下部件构成，该上部件及下部件被接合而形成为闭截面，所述上部件的接合端部相对于所述下部件的接合端部向车身外侧突出，所述柱由内部件和外部件构成，该内部件和该外部件被接合而形成为闭截面，所述外部件的接合端部延伸到所述上部件的接合端部，并且所述内部件的接合端部延伸到所述下部件的接合端部，所述上部件及所述外部件的各接合端部被接合，并且所述下部件及所述内部件的各接合端部被接合，由此形成所述内骨架，并且在所述各接合端部的接合部，所述各闭截面是连续的。
优选地，所述顶板具有阶梯部，所述外板具有阶梯部，通过接合所述顶板的所述阶梯部及所述外板的所述阶梯部，在各阶梯部形成截面U字状的槽部，所述柱的所述内部件在所述槽部的下方部分具有：沿上下方向延伸的纵加强筋；沿车身前后方向延伸的横加强筋。
优选地，所述纵加强筋将侧碰撞负载传递到所述车顶横梁的下部件。
优选地，所述横加强筋将前碰撞或后碰撞负载传递到所述上边梁。
优选地，所述纵加强筋在沿车身的前后方向隔开的状态下设置一对，所述横加强筋位于所述一对纵加强筋之间。
优选地，所述车顶横梁的所述接合端部从上方重合地接合在所述柱的上端的接合端部上。
发明的效果
这样，在本发明中，将车顶横梁的上部件及柱的外部件的各接合端部接合，并且将车顶横梁的下部件及柱的内部件的各接合端部接合。因此，各接合端部被接合而成的接合部能够形成为闭截面。由此，在接合部，能够使车顶横梁的闭截面及柱的闭截面连续。这样，在各接合端部的接合部中，通过使车顶横梁的闭截面及柱的闭截面连续，能够确保各接合端部的接合部的刚性。
而且，通过确保各接合端部的接合部的刚性，不需要通过加强部件加强各接合端部的接合部。由此，由于不需要加强部件，所以能够减少零件个数和组装作业工时。
沿上下方向延伸的纵加强筋被设置在柱的内部件中的槽部的下方。由此，在车宽方向的负载(侧碰撞负载)作用于柱的情况下，能够将所作用的负载经由纵加强筋有效地传递到车顶横梁。
沿车身前后方向延伸的横加强筋被设置在柱的内部件中的槽部的下方。由此，在作用有车身前后方向的负载(前碰撞/后碰撞负载)的情况下，能够将所作用的负载经由横加强筋有效地沿车身前后方向传递。
这样，通过在槽部的下方设置纵加强筋和横加强筋，不用在槽部的下方设置加强部件，也能够有效地传递车宽方向的负载(侧碰撞负载)和车身前后方向的负载(前碰撞/后碰撞负载)。
附图说明
图1是具有本发明的车身上部构造的车辆的侧视图。
图2是本发明的车身上部构造的立体图。
图3是图2的3区域的放大图。
图4是沿图2的4-4线的剖视图。
图5是沿图4的5-5线的剖视图。
图6是沿图4的6-6线的剖视图。
图7是表示将外板接合在图4所示的中柱上的状态的图。
图8是表示对构成图4所示的车顶横梁的上部件和下部件进行接合的状态的图。
图9是表示将车顶横梁接合在中柱上的状态的图。
图10是表示通过车身上部构造的纵加强筋和横加强筋传递负载的例子的图。
具体实施方式
以下，基于附图对本发明的优选实施例进行说明。
如图1所示，车辆10具有：下纵梁11；设置在下纵梁11的上方的侧车门12；设置在侧车门12的后方的后挡泥板13；设置在后挡泥板13及侧车门12的上方的车身上部构造15。
如图2、图3所示，车身上部构造15具有：设置在侧车门12(图1)的后侧的倒U字形的内骨架21；沿相对于内骨架21交叉的方向延伸的上边梁22；覆盖上边梁22及内骨架21的上部的顶板23；覆盖内骨架21的外侧部的外板24(图4)。
内骨架21具有：沿车宽方向延伸的车顶横梁26；上端部27a连结在车顶横梁26的端部26a上的中柱(柱)27。
车顶横梁26具有：沿车宽方向延伸的上部件31；设置在上部件31的下侧的下部件32。
上部件31具有：朝向上方鼓出的上鼓出部34；沿上鼓出部34的前边设置的前凸缘35；沿上鼓出部34的后边设置的后凸缘36。下部件32具有：朝向下方鼓出的下鼓出部41；沿下鼓出部41的前边设置的前凸缘42；沿下鼓出部41的后边设置的后凸缘43。
上部件31的前凸缘35及下部件32的前凸缘42被接合(点焊)，并且上部件31的后凸缘36及下部件32的后凸缘43被接合(点焊)。由此，车顶横梁26接合上部件31和下部件32，而形成闭截面。在该状态下，上部件31的上鼓出部34和下部件32的下鼓出部41隔开间隔S1。
如图4所示，车顶横梁26的上部件31的上接合端部(接合端部)45相对于下部件32的下接合端部(接合端部)46向车身外侧仅突出距离L1。
如图4、图5所示，中柱27具有：沿上下方向以倾斜状延伸的内部件51；从内部件51向车身外侧隔开地设置的外部件52。
内部件51具有：向车室53方向鼓出的内鼓出部54；沿内鼓出部54的前边设置的前凸缘55；沿内鼓出部54的后边设置的后凸缘56。
外部件52具有：向车身外侧方向鼓出的外鼓出部61；沿外鼓出部61的前边设置的前凸缘62；沿外鼓出部61的后边设置的后凸缘63。
内部件51的前凸缘55及外部件52的前凸缘62被接合(点焊)，并且，内部件51的后凸缘56及外部件52的后凸缘63被接合(点焊)。
由此，中柱27接合内部件51及外部件52，从而与长度方向正交的方向的截面形成为闭截面。在该状态下，内部件51的内鼓出部54及外部件52的外鼓出部61被设定为隔开间隔S2。
外部件52具有朝向车宽中心方向弯折的上外弯折部65。外部件52的外接合端部(接合端部)66与上外弯折部65连续并延伸到车顶横梁26的上部件31的上接合端部45。内部件51具有朝向车宽中心方向以弯曲状弯曲的上弯曲部71。从上弯曲部71接续的上内弯折部72朝向车宽中心方向弯折，并且内部件51的内接合端部(接合端部)73延伸到下部件32的下接合端部46。
外接合端部66延伸到上接合端部45，并且内接合端部73延伸到下接合端部46，由此，内接合端部73相对于外接合端部66向车宽中心方向仅突出距离L2。
上接合端部45及外接合端部66被接合，并且下接合端部46及内接合端部73被接合，由此，车顶横梁26及中柱27在接合部28被接合。通过在接合部28接合车顶横梁26及中柱27，从而，由车顶横梁26及中柱27形成内骨架21。
如图6所示，接合部28与车顶横梁26或中柱27同样地形成为闭截面。通过将接合部28形成为闭截面，如图4所示，车顶横梁26的闭截面及中柱27的闭截面在接合部28中以闭截面状态连续。这样，在接合部28中，通过使车顶横梁26的闭截面及中柱27的闭截面连续，能够确保接合部28的刚性。
而且，通过确保接合部28的刚性，不需要通过加强部件加强接合部28。由此，由于不需要加强部件，所以能够减少零件个数，并且能够减少组装作业工时。
顶板23覆盖内骨架21及上边梁22的上部。顶板23在靠近车身外侧的外边形成有车顶阶梯部(阶梯部)76。外板24覆盖内骨架21的外侧部。外板24在其上边上形成有外阶梯部(阶梯部)77。
外阶梯部77重叠在中柱27的外部件52的上外弯折部65上、且车顶阶梯部76重叠在外阶梯部77上，在该状态下，上外弯折部65、车顶阶梯部76及外阶梯部77被接合(点焊)。外阶梯部77及车顶阶梯部76被接合，由此，在外阶梯部77及车顶阶梯部76处形成截面U字状的槽部78。
在截面U字状的槽部78的下方设置有内部件51的上弯曲部71。在上弯曲部71具有：沿上下方向以弯曲状延伸的多个纵加强筋81(图3)；沿车身前后方向以直线状延伸的多个横加强筋83。由于上弯曲部71上具有纵加强筋81及横加强筋83，所以，纵加强筋81及横加强筋83被设置在截面U字状的槽部78的下方。
这里，上弯曲部71被设置在内骨架21中的交叉有上边梁22的部位。即，纵加强筋81及横加强筋83被设置在交叉有上边梁22的部位。
多个纵加强筋81是在上弯曲部71中的车身前后方向的两侧部、向车室53侧鼓出的部位、且是沿上下方向(内骨架21的延长方向)以弯曲状延伸的一对加强用部位。一对纵加强筋81隔开规定间隔地设置，在一对纵加强筋81之间设置有横加强筋83。
多个横加强筋83是在一对纵加强筋81之间向车室53侧鼓出的部位(还参照图4)，且为沿车身前后方向(上边梁22的延长方向)以直线状延伸的多个加强用部位。在上弯曲部71中的车身前后方向的两侧部设置一对纵加强筋81，在一对纵加强筋81之间设置多个横加强筋83，由此，能够将纵加强筋81及横加强筋83紧凑地且以集中的状态设置在上弯曲部71上。
这样，由于在上弯曲部71上具有沿上下方向延伸的纵加强筋81，所以，当车宽方向的负载(侧碰撞负载)作用在中柱27上的情况下，能够将所作用的负载经由纵加强筋81有效地传递到车顶横梁26。
而且，由于在上弯曲部71具有沿车身前后方向延伸的多个横加强筋83，因此，当作用有车身前后方向的负载(前碰撞/后碰撞负载)的情况下，能够使所作用的负载经由横加强筋83有效地传递到上边梁22(车身前后方向)。
这样，由于在槽部78的下方具有纵加强筋81和横加强筋83，由此，即使不在槽部78的下方设置加强部件，也能够有效地传递车宽方向的负载(侧碰撞负载)和车身前后方向的负载(前碰撞/后碰撞负载)。
以下，基于图5、图7～图9说明对车身上部构造15的车顶横梁26及中柱27进行接合的工序。
如图5所示，接合(点焊)内部件51的前凸缘55及外部件52的前凸缘62，并且接合(点焊)内部件51的后凸缘56及外部件52的后凸缘63。由此，内部件51及外部件52被接合而形成中柱27。
如图7(a)所示，将外板24的外阶梯部77如箭头A所示地重叠在中柱27(具体的是外部件52)的上外弯折部65上。
如图7(b)所示，将外阶梯部77接合(点焊)在上外弯折部65上。
如图8(a)、(b)所示，使上部件31朝向下部件32如箭头B所示地移动。使上部件31的前凸缘35及下部件32的前凸缘42重合，并且使上部件31的后凸缘36及下部件32的后凸缘43重合。
如图8(c)、(d)所示，接合(点焊)上部件31的前凸缘35及下部件32的前凸缘42，并且接合(点焊)上部件31的后凸缘36及下部件32的后凸缘43。由此，上部件31及下部件32被接合而形成车顶横梁26。
如图9所示，使上接合端部45如箭头D所示地重合在外接合端部66上，并且使下接合端部46如箭头D所示地重合在内接合端部73上。接合上接合端部45及外接合端部66，并且接合下接合端部46及内接合端部73。由此，车顶横梁26及中柱27在接合部28被接合而形成内骨架21。
以下，使顶板23的车顶阶梯部76如箭头E所示地重合在外板24的外阶梯部77上。在使车顶阶梯部76重合在外阶梯部77上的状态下，接合(点焊)外阶梯部77及车顶阶梯部76。由此，由外阶梯部77及车顶阶梯部76形成截面U字状的槽部78(图4)。
以下，基于图10说明由车身上部构造15的纵加强筋81和横加强筋83传递负载的例子。如图10所示，在车宽方向的负载(侧碰撞负载)F1作用在中柱27上的情况下，负载F1的分力作为负载F2作用于中柱27的长度方向。
负载F2在上弯曲部71的纵加强筋81上作为负载F3被传递，从纵加强筋81到车顶横梁26作为负载F4被传递。这样，通过在上弯曲部71(图4)上设置纵加强筋81，能够使作用于中柱27的负载F2经由纵加强筋81作为负载F4有效地传递到车顶横梁26。
在车身后方的负载(后碰撞负载)F5作用于上边梁22的后部的情况下，负载F5作为负载F6被传递到上弯曲部71(图4)的横加强筋83，并作为负载F7从横加强筋83向上边梁22的车身前部方向传递。
这样，通过在上弯曲部71设置横加强筋83，能够将作用于上边梁22的后部的负载F5作为负载F7经由横加强筋83向上边梁22的车身前部方向有效地传递。
通过在上弯曲部71(图4)设置横加强筋83，还能够将作用于上边梁22的前部的负载经由横加强筋83向上边梁22的车身后部方向有效地传递。
本发明的车身上部构造15不限于前述实施例，能够进行适当变更、改良等。例如，在所述实施例中，作为柱例示了中柱27，但不限于此，例如，还能够适用于前柱或后柱等其他的柱。
在所述实施例中，例示了多个纵加强筋81及多个横加强筋83，但不限于此，例如，也可以设置单个的纵加强筋81及单个的横加强筋83。
而且，在所述实施例中，以设置了纵加强筋81及横加强筋83双方为例进行了说明，但不限于此，也可以设置纵加强筋81及横加强筋83中的某一方。
而且，所述实施例所示的内骨架21、顶板23、外板24、车顶横梁26、中柱27、接合部28、上部件31、下部件32、上接合端部45、下接合端部46、内部件51、外部件52、外接合端部66、内接合端部73、车顶阶梯部76、外阶梯部77、槽部78、纵加强筋81及横加强筋83等的形状不限于例示的形状，能够适当变更。
工业实用性
本发明优选用于具有接合车顶横梁及柱而形成内骨架的车身上部构造的汽车。
附图标记的说明
15...车身上部构造，21...内骨架，23...顶板，24...外板，26...车顶横梁，27...中柱(柱)，28...接合部，31...上部件，32...下部件，45...上接合端部(接合端部)，46...下接合端部(接合端部)，51...内部件，52...外部件，66...外接合端部(接合端部)，73...内接合端部(接合端部)，76...车顶阶梯部(阶梯部)，77...外阶梯部(阶梯部)，78...槽部，81...纵加强筋，83...横加强筋。

Claims (4)

1.一种车身上部构造，是车身骨架构造，其特征在于，
具有：接合车顶横梁及柱而形成的内骨架；
朝向相对于所述内骨架交叉的方向延伸的上边梁；
接合在所述内骨架上的顶板；
接合在所述内骨架上的外板，
所述车顶横梁由上部件和下部件构成，该上部件及下部件被接合而形成为闭截面，
所述上部件的接合端部相对于所述下部件的接合端部向车身外侧突出，
所述柱由内部件和外部件构成，该内部件和该外部件被接合而形成为闭截面，
所述外部件的接合端部延伸到所述上部件的接合端部，并且所述内部件的接合端部延伸到所述下部件的接合端部，
所述上部件及所述外部件的各接合端部被接合，并且所述下部件及所述内部件的各接合端部被接合，由此形成所述内骨架，并且在所述各接合端部的接合部，所述各闭截面是连续的，
所述顶板具有阶梯部，所述外板具有阶梯部，
通过接合所述顶板的所述阶梯部及所述外板的所述阶梯部，在各阶梯部形成截面U字状的槽部，
所述柱的所述内部件在所述槽部的下方部分具有：沿上下方向延伸的纵加强筋；沿车身前后方向延伸的横加强筋，
所述纵加强筋在沿车身的前后方向隔开的状态下设置一对，成沿前后方向隔开的距离随着趋向车身上方侧而扩开的末端扩开状，
所述横加强筋在所述一对纵加强筋之间配置多个，并且，车身上方侧的横加强筋的车身前后方向的长度比下方侧的横加强筋形成得长。
2.如权利要求1所述的车身上部构造，其特征在于，所述纵加强筋将侧碰撞负载传递到所述车顶横梁的下部件。
3.如权利要求1所述的车身上部构造，其特征在于，所述横加强筋将前碰撞或后碰撞负载传递到所述上边梁。
4.如权利要求1所述的车身上部构造，其特征在于，所述车顶横梁的所述接合端部从上方重合地接合在所述柱的上端的接合端部上。
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