CN103391873B - 车辆上部结构 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种车辆上部结构，该车辆上部结构能够以简单的方式增大克服作用于顶部加强部上的弯曲力矩的截面模量(阻力)，从而该负荷能够被有效地分散到顶部加强部，该弯曲力矩通过在车辆侧撞时当输入到中心柱和顶部侧轨构件的侧撞负荷被从角板作用于顶部加强部时发生的角板的摆动现象而作用于顶部加强部上。该车辆上部结构包括顶部侧轨构件(4)、顶部加强部(15)和角板(30)，其中，在俯视时，角板(30)的紧固于顶部加强部15的一侧的端部具有相对于沿车辆前后方向的线(L1)倾斜的形状。

Description

车辆上部结构

技术领域

本发明涉及一种车辆上部结构，更具体地说，本发明涉及一种车辆上部结构，该车辆上部结构包括：左右的顶部侧轨构件(rightandleftroofsiderailmember)，分别在左右的中心柱的上方沿车辆的前后方向延伸；顶部加强部(roofreinforcement)，在车辆宽度方向上连接左右的顶部侧轨构件；和左右的角板(gusset)，分别将顶部加强部和左右的顶部侧轨构件连结，其中，左右的角板分别被螺栓紧固到顶部加强部和左右的顶部侧轨构件的顶部侧轨内板。

背景技术

在常规的车辆上部结构中，如图10所示，在上下方向上延伸的中心柱80具有连结到顶部侧轨构件84的上端部和连结到侧梁(sidesill)89的下端部，该顶部侧轨构件84包括顶部侧轨外板81和顶部侧轨内板82，并且具有在车辆前后方向上延伸的顶部侧闭合截面部83，该侧梁89包括侧梁外板85、侧梁加强部86和侧梁内板87，并且具有在车辆前后方向上延伸的侧梁闭合截面部88。

在图10所示的常规结构中，在车辆侧撞时，侧撞负荷被从图10中的箭头所示的方向输入到中心柱80，直接接收侧撞负荷的中心柱80向内弯曲或者变形，如图10中的双点划线α所示，从而利用变形来吸收侧撞负荷。

换句话说，常规结构被构造成通过允许中心柱80向内弯曲一定程度而吸收侧撞负荷。但是，这样会存在以下问题：中心柱毫无疑问将在车辆宽度向内方向上侵入特定量。

在图10所示的常规结构中，无大的负荷输入到顶部加强部，因为该结构可以利用中心柱80的向内弯曲而吸收侧撞负荷，其中该顶部加强部作为在车辆宽度方向上相互连接左右的顶部侧轨构件的加强构件。

目前已经发明了一种车辆上部结构，该车辆上部结构可以抑制中心柱向内弯曲，从而可以解决上述问题(见图11)。

图11说明从车辆的底部向上看时常规的车辆上部结构(仰视图)，其中：参考标号90表示具有闭合截面部结构并且在车辆前后方向上延伸的左(和右)顶部侧轨构件；91表示顶部加强部，该顶部加强部作为在车辆宽度方向上连接左右的顶部侧轨构件90、90的加强构件；92表示具有闭合的截面部结构并且在上下方向上延伸的左(和右)中心柱；93表示将顶部加强部91和左(和右)顶部侧轨构件90连结的左(和右)角板。通过利用一对前后紧固螺栓94、94，左(和右)角板93被紧固到左(和右)顶部侧轨构件90，即，左(和右)顶部侧轨内板，通过利用一对前后紧固螺栓95、95，左(和右)角板93被紧固到顶部加强部91的下表面。

关于抑制中心柱92向内弯曲，图11所示的常规结构被构造成增大中心柱92的硬度。

在这种结构中，在车辆侧撞时输入到中心柱92的侧撞负荷经由恰好位于中心柱92上方的角板93和螺栓95的紧固点作用于顶部加强部91。但是，如果作用于顶部加强部91的负荷大于图10所示的结构中的负荷一定程度，从而引起作用于顶部加强部91上的弯曲力矩增大，则会引起以下问题：顶部加强部91在其中间发生弯曲，因而整个中心柱92向内降落。

为了防止顶部加强部的这种中间弯曲，可以想到增大顶部加强部91的壁厚(即，板厚)，和/或增大顶部加强部91在车辆前后方向上的宽度W，从而增大顶部加强部91的硬度。但是，这种方法对于减小重量方面不利。

当侧撞负荷被从中心柱92输入时，该负荷还作用于固定于顶部加强部的一侧的角板93的端部93a。但是，端部93a在车辆前后方向上的宽度保持等于角板93在车辆前后方向上的宽度，而不产生变化，这样的问题在于：该结构不足以克服作用于顶部加强部91的弯曲力矩。

此外，以下专利文献(PTL1)公开一种车辆上部结构，在该车辆上部结构中，在车辆宽度方向上延伸的顶部加强部的下表面通过L形角板被螺栓紧固到顶部侧轨构件的顶部侧轨内板。

在PTL1中公开的常规结构中，固定于顶部加强部的一侧的角板的端部平行于或者基本平行于沿车辆前后方向的线。因而，这种结构与图11所示的常规结构基本相同，即，存在问题在于：不足以克服作用于顶部加强部的弯曲力矩。

引用列表

专利文献

PTL1：JP2008-247189A

发明内容

技术问题

因此，本发明的目的在于提供一种车辆上部结构，该车辆上部结构能够以简单的方式增大克服作用于顶部加强部上的弯曲力矩的阻力，从而该负荷能够被有效地分散到顶部加强部，该弯曲力矩通过在车辆侧撞时当输入到中心柱和顶部侧轨构件的侧撞负荷被从角板作用于顶部加强部时发生的角板的摆动现象而作用于顶部加强部上。

解决问题的方案

本发明提供一种车辆上部结构，该车辆上部结构包括：左右的顶部侧轨构件(4)，设置在中心柱(9)的上方；顶部加强部(15)，在车辆宽度方向上延伸；角板(30)，将所述顶部侧轨构件(4)和所述顶部加强部(15)连结；和紧固构件(33，31)，用于将所述角板(30)分别连结到所述顶部侧轨构件(4)的顶部侧轨内板(7)和所述顶部加强部(15)的下表面；其中，在俯视时，所述角板(30)的紧固于所述顶部加强部(15)的一侧的端部具有相对于沿车辆前后方向的线倾斜的形状。

在本发明的车辆上部结构中，角板的紧固于顶部加强部的一侧的端部被构造成相对于沿车辆前后方向的线倾斜，从而该车辆上部结构能够以简单的方式增大克服作用于作为加强构件的顶部加强部上的弯曲力矩的阻力，从而该负荷能够被有效地分散到顶部加强部，该弯曲力矩通过在车辆侧撞时当输入到中心柱和顶部侧轨构件的侧撞负荷被从角板作用于顶部加强部时发生的角板的摆动现象而作用于作为加强构件的顶部加强部上。

更具体地说，角板的倾斜端部导致截面模量(阻力)增大，从而导致克服集中负荷的截面刚度或者极限强度增大，从而能够承受侧撞。这样能够允许侧撞负荷有效地分散到顶部加强部，并且抑制顶部加强部的中间弯曲。

附图说明

图1是说明根据本发明的车辆上部结构的立体图；

图2是说明从与图1不同的角度看时车辆上部结构的立体图；

图3是说明车辆上部结构的截面图；

图4是说明车辆上部结构的俯视图，其中顶板被拆除；

图5是说明车辆上部结构的仰视图；

图6是说明顶部加强部和角板的被连结结构的立体图；

图7是说明从与图6不同的角度看时被连结结构的立体图；

图8是独立地说明顶部加强部的立体图；

图9是独立地说明角板的立体图；

图10是说明常规的中心柱支撑结构的前视图；

图11是说明常规的车辆上部结构的仰视图；

图12A和12B是示意性说明图，分别表示在侧撞时冲击负荷(轮廓箭头)被输入到中心柱，并且经由角板被传输到顶部加强部。

具体实施方式

根据附图，将具体说明本发明的一个实施方式。

附图表示车辆上部结构，其中图1、图2和图3分别是从车辆的底部朝向顶部向上看时的立体图，从与图1不同的角度看时的立体图，和车辆上部结构的后视图，该后视图以截面的形式表示顶部侧轨构件。

在图1和2中，前柱外板1和前柱内表面2被接合固定，以提供具有闭合截面的前柱3，该前柱3朝着车辆的后方倾斜地向上延伸。

作为顶部侧轨构件的顶部侧轨4被设置在前柱3的后端，以从前柱3朝向车辆的后方连续地延伸。

顶部侧轨4是在车身的上方和侧面区域(例如，顶部侧区域)中在车辆前后方向上延伸的刚性车身构件。顶部侧轨4包括顶部侧轨外板5、顶部侧轨加强部6和顶部侧轨内板7，其中顶部侧闭合截面部8被限定在顶部侧轨外板5和顶部侧轨内板7之间并且在车辆前后方向上延伸。

如以截面图形式的图3所示，上述顶部侧轨4具有两个接合凸缘4a、4b，该接合凸缘4a、4b分别被设置在顶部侧轨4的上、下侧。上接合凸缘4a通过连结顶部侧轨外板5、顶部侧轨加强部6和顶部侧轨内板7的相应上端部而形成，并且在车辆宽度方向上基本水平地向内延伸。

下接合凸缘4b通过连结顶部侧轨外板5、顶部侧轨加强部6和顶部侧轨内板7的相应下端部而形成，并且倾斜地向外下方延伸。

设置中心柱9，其在上下方向上连接车身的上部区域中的顶部侧轨4的纵向中间部分和在车身的下部区域中的未显示的对应侧梁。

中心柱9是刚性车身构件(车身增强构件)，其通过将中心柱外板10和中心柱内板11接合固定而形成，从而具有在车辆上下方向上延伸的中心柱闭合截面部。中心柱9具有增强的硬度，以防止中心柱9向内弯曲变形。

右(左)顶部侧轨4(在附图中，只显示车辆的右侧的结构)被连结和固定到右(左)中心柱9的上端部。如图1和2所示，用于前座使用者的前门开口12被形成在上下方向上延伸的中心柱9的前方，用于后座使用者的后门开口13被形成在中心柱9的后方。

如图4所示，图4是在拆除顶板之后的状态下的车辆上部结构的俯视图，左右的顶部侧轨4，4通过多个顶部加强部14、15、16、17连结，多个顶部加强部14、15、16、17分别用作在车辆宽度方向上延伸的加强构件。

多个顶部加强部14、15、16、17被设置成在车辆前后方向上互相平行并且相互间隔。在本实施方式中，各顶部加强部14、16、17被构造成其在车辆前后方向上的长度相对较小，对应于中心柱9的顶部加强部15被构造成其在车辆前后方向上的长度相对较大。

在顶部加强部14至17中，顶部加强部15被设置在对应于中心柱9的区域中，顶部加强部14被设置在对应中心柱9的区域的顶部加强部15和图1和2所示的前端板(frontheader)18之间。另外，顶部加强部16被设置在顶部加强部15的后方，两者之间具有预定距离，顶部加强部17被设置在顶部加强部16的后方并且在对应于后挡板19的区域中。

在顶部加强部14至17中，顶部加强部14(16，17)设置有条形部(bead)14a(16a，17a)和一对前后连结部14b、14b(16b、16b；17b、17b)，该条形部14a(16a，17a)在车辆宽度方向上在其整个宽度上延伸并且在从顶部侧朝向车辆内部向下突出，该一对前后连结部14b、14b(16b、16b；17b、17b)整体地形成，其各端部在车辆宽度方向上。

连结部14b，16b，17b分别从其上方被连结并固定到顶部侧轨4的上接合凸缘4a。在图4中，为了便于说明，黑色圈表示通过电焊接形成的各连结部14b，16b，17b的被连结点(被焊接点)。

在顶部加强部14至17中，对应于中心柱9的顶部加强部15如图4至8所示。

具体地说，在竖直截面侧视图中，顶部加强部15具有多个凹凸条形部15a、15b。如图8所示，多个凹凸条形部15a、15b分别沿着顶部加强部15在车辆宽度方向上的整个宽度延伸。这种构造使得顶部加强部15的重量更轻并且具有较高的硬度。

在本实施方式中，上述顶部加强部15具有多个顶板接触表面15b、15c、15d，该多个顶板接触表面15b、15c、15d能够与图1，2和3所示的顶板20的下表面接触。如图8所示，多个顶板接触表面15b、15c、15d分别沿着顶部加强部15在车辆宽度方向的整个宽度延伸。顶板接触表面15b、15c、15d分别和顶板通过未显示的粘合剂被连结。

各顶板接触表面15b、15c、15d在车辆宽度方向上的端部分别与多个连结部15e、15f、15g形成为一体。各连结部15e、15f、15g从其上方被连结和固定到顶部侧轨4的上接合凸缘4a。在图4中，为了便于说明，黑色圈表示通过电焊接的各连结部15e、15f、15g的被连结点(被焊接点)。

如图3所示，顶部加强部15在车辆宽度方向上的边缘被设置成与顶部侧轨4的上接合凸缘4a相对，并且形成有作为V形凹口状部分的V形凹部15h，用于在侧撞时在其中引导地接收接合凸缘4a。

如图3所示，V形凹部15h形成有侧对的V形，并且具有面向车辆的外侧的开口，并且形成对应于凹凸条形部15a、15b的数量的多个(在本实施方式中，数量为四个)V形凹部15h(见图7)。

根据形成V形凹部15h，当顶部侧轨4在侧撞时向内移动时，顶部侧轨4的上接合凸缘4a被V形凹部15h可靠地接收，从而可靠地传输侧撞负荷并且将该侧撞负荷分散到顶部加强部15。

在将顶部加强部14的连结部14b、14b，顶部加强部15的连结部15e、15f、15g，顶部加强部16的连结部16b、16b和顶部加强部17的连结部17b、17b连结和固定到以俯视图形式的图4所示的顶部侧轨4的上接合凸缘4a之后，顶板20的阶梯形凹陷部分20a(所谓的“正中凹槽形成部(mohicangroove-formingpiece)”)还被固定到接合凸缘4a上(见图1和3)。

图1和2所示的前端板18是刚性车身构件，其相互连接左右对前柱3在车辆宽度方向上的相应上端部。

如图1、2、3、5、6和7所示，角板30被设置在对应于中心柱9的区域中，以将顶部侧轨4和顶部加强部15连结。

具体地说，如图3所示，角板30利用螺栓31和螺母32被紧固到顶部侧轨4的顶部侧轨内板，并且进一步利用螺栓33和螺母34被紧固到顶部加强部15的下表面。换句话说，角板30分别被螺栓紧固到顶部侧轨4和顶部加强部15。

在本实施方式中，螺母32被初步焊接和固定到顶部侧轨内板7在闭合截面部8一侧的一个表面，如图3所示。类似地，螺母34被初步焊接到固定到顶部加强部15在顶板20一侧的一个表面，如图3所示。

如图9所示，角板30整体地具有基座部分30a和多条(例如，两条)条形部30b、30b，该多条条形部30b、30b被形成在基座部分30a的前、后侧以朝着顶部侧轨内板7和顶部加强部15突出。角板30被构造成根据这种多条形部结构提高其自身硬度。

角板30通过多个螺栓31、31；33、33被固定到在车辆前后方向上彼此分隔的各个位置上，并且两条条形部30b、30b的各个上表面与顶部侧轨内板7的下表面和顶部加强部15的下表面接触，如图3所示。

如以仰视图形式的图5和以立体图形式的图6所示，利用以简单的方式增大角板30的截面模量(阻力)，在俯视时，角板30的紧固于顶部加强部的一侧的端部的形状相对于沿车辆前后方向的线L1倾斜。在图5中，在端部的延伸部分上的双点划线L2表示角板30的固定于顶部加强部的一侧的端部的倾斜，其中，线L1和线L2之间的角度θ被设定在8至12度的范围内(在本实施方式中，10度)。

如上所述，在车辆前后方向上的多个位置上，将角板30紧固到顶部加强部15。在这种情况下，连接多个螺栓33、33(以下称为“紧固构件”)的各个紧固中心的线L3被设置成相对于沿车辆前后方向的线L1倾斜，如图5和6所示。在本发明中，紧固构件不限于螺栓33和螺母34的组合。例如，利用螺栓33和螺母34的紧固可以通过焊接而加强。另外，紧固构件可以只是被焊接部分，或者铆钉。

角板30被形成为角板30的紧固于顶部加强部的一侧的端部的倾斜与线L3的倾斜为相同的方向，线L3连接用于顶部加强部15的多个螺栓33、33的各个紧固中心。

在附图中，箭头线F表示车辆前方，箭头线R表示车辆后方。另外，箭头线IN表示车辆宽度向内方向，箭头线OUT表示车辆宽度向外方向。虽然根据车辆的右侧结构说明了上述实施方式，但是车辆的左侧结构与右侧结构对称或者基本对称。

所述实施方式如上构成。以下说明其操作。

如图5和6所示，在俯视时，角板30的紧固于顶部加强部15的一侧的端部被构造成相对于沿车辆前后方向的线L1倾斜。角板30的该倾斜端部导致截面模量(阻力)增大，从而导致克服集中负荷的截面刚度或者极限强度增强。

因此，能够以简单的方式增大克服作用于顶部加强部15的弯曲力矩的截面模量(阻力)，从而使得侧撞负荷被有效地分散到顶部加强部15，并且抑制顶部加强部15的中间弯曲，其中，该弯曲力矩是通过在车辆侧撞时，当输入到中心柱9和顶部侧轨4的侧撞负荷，被从角板30作用到顶部加强部15时发生的角板的摆动现象而作用于顶部加强部15。

如上所述，根据上述实施方式的车辆上部结构包括设置在中心柱9的上方的左右的顶部侧轨4，在车辆宽度方向上延伸的顶部加强部15，和将顶部侧轨4和顶部加强部15连结的角板30，其中，角板30分别被螺栓紧固到顶部侧轨4的顶部侧轨内板7和顶部加强部15的下表面，其中，在俯视时，角板30的紧固于顶部加强部的一侧的端部的形状相对于沿车辆前后方向的线L1倾斜(见图3和5)。

在根据上述实施方式的车辆上部结构中，在俯视时，角板30的紧固于顶部加强部的一侧的端部被构造成相对于沿车辆前后方向的线L1倾斜(见线L2)，从而能够以简单的方式增大克服作用于顶部加强部15的弯曲力矩的截面模量(阻力)，从而使得侧撞负荷被有效地分散到顶部加强部15，其中，该弯曲力矩通过在车辆侧撞时，当输入到中心柱9和顶部侧轨4的侧撞负荷，被从角板30作用到顶部加强部15时产生的角板的摆动现象而作用于顶部加强部15。

换句话说，角板30的倾斜端部(见线L2)导致截面模量(阻力)增大，这样导致克服集中负荷的截面刚度或者极限强度增强，从而能够承受侧撞。这样能够允许侧撞负荷有效地分散到顶部加强部15，并且抑制顶部加强部15的中间弯曲。

参考图12A和图12B，能够理解的是，当线段大致沿与角板的端部30a的倾斜基本相同的方向时，在侧撞时，克服作用于顶部加强部15上的弯曲力矩的阻力增大，其中该线段以端部30a相对于车辆的前后方向倾斜的姿势连接用于将角板30的端部30a紧固到顶部加强部15的两个螺栓(螺栓的数量不限于两个，而可以是三个以上)的相应头部(紧固中心)。图12A和12B是说明性示意图，分别说明了在侧撞时冲击负荷被输入到中心柱9并经由顶部侧轨4和角板30被传输到顶部加强部15的状态。如图12A和12B所示，角板30和顶部侧轨4之间的被连结部分(螺栓31的位置)相对于在角板30和顶部加强部15之间的被连结部分(螺栓33的位置)在车辆的宽度向外方向上向下倾斜地弯曲。因而，当冲击力(轮廓箭头)在侧撞时在车辆宽度向内方向上水平地作用于中心柱9时，作用于被连结部分(螺栓31的位置)的力F在车辆宽度向内方向上指向下方。力F分为水平分量F1和竖直分量F2。

图12A说明相对于本发明的对比实例，其中，角板30A被紧固到顶部加强部15A，以便角板30A的端部30a平行于车辆前后方向，连接两个螺栓33A1、33A2的各个紧固中心的线段平行于车辆前后方向，如常规的车辆上部结构所示。不同地，在说明本发明的示意性说明图的图12B中，角板30B的端部30b相对于车辆前后方向倾斜，并且连接两个螺栓33B1、33B2的各个紧固中心的线段也相对于车辆前后方向倾斜(即，基本平行于角板30B的端部30b的倾斜)。

假定在对比实例(图12A)和本发明(图12B)的结构中，由于侧撞而产生的冲击力(轮廓箭头)作用于中心柱9，其中，两者之间的诸如角板30A(30B)的厚度和材料以及螺栓的形状和材料的其他条件相互匹配。在对比实例和本发明中，根据在侧撞时作用于中心柱9的冲击力(轮廓箭头)，向下的力分量F2作用于在角板30的下端部(螺栓31的位置)的被紧固部分。向下的力分量F2是引起抵靠顶部加强部15A(15B)的弯曲力矩的一个因素。向下的力分量F2用于在螺栓33A(33B)紧固顶部加强部15A(15B)和角板30A(30B)的相应点的弯曲力矩M1、M2。

在对比实例中，螺栓33A1、33A2在车辆宽度方向上被紧固相同位置，从而弯曲力矩M1、M2作用于在车辆宽度方向上处于相同位置的顶部加强部15A。因而，对比实例被构造成当由于侧撞而产生的力F起作用时，使顶部加强部15A绕着在车辆前后方向上延伸的预定线段(未显示)加速弯曲。

不同地，在本发明中，螺栓33B1和螺栓33B2在车辆宽度方向上彼此分隔预定距离的各个位置上被紧固到顶部加强部15B，从而弯曲力矩M1、M2在车辆宽度方向上彼此分隔预定距离的螺栓33B1、33B2的各个紧固点处作用于顶部加强部15B。因而，本发明没有被构造成当由于侧撞而产生的力F起作用时，使顶部加强部15B绕着在车辆前后方向上延伸的预定线段(未显示)加速弯曲。因此，与对比实例相比，能够增大顶部加强部15B的克服弯曲力矩的阻力。

在侧视纵向截面时，顶部加强部15具有多个凹凸条形部15a、15b，其中凹凸条形部15a、15b分别在车辆宽度方向上延伸(见图6和8)。

根据该特征，多个凹凸条形部15a、15b被设置在顶部加强部15中。这样允许顶部加强部15具有较高硬度，并且便于减少重量。

在上述实施方式中，在俯视时，在车辆前后方向上的多个位置上紧固角板30和顶部加强部15，连接多个螺栓33、33的各个紧固中心的线L3相对于沿车辆前后方向的线L1倾斜(见图1、2和5)。

根据该特征，螺栓被配置成使得连接螺栓的各个紧固中心的线L3倾斜。因而，虽然在输入侧撞负荷期间，压力作用于角板30和顶部加强部15之间的各螺栓紧固点，但是能够以简单的方式增大角板30的截面模量(阻力)，从而提高克服该压力的极限强度。

具体地说，当侧撞负荷被从中心柱9输入时，负荷被作用于角板30的端部并且在螺栓紧固点之间，压力集中于连接多个螺栓33、33的倾斜的线L3。在这种情况下，端部的倾斜导致截面模量(阻力)增大，这样会有利地增大变形阻力。

在上述实施方式中，角板30的端部的倾斜(见线L2)和连接用于顶部加强部15的多个螺栓的紧固中心的线L3的倾斜具有相同的方向(见图5)。

根据该结构，角板30的端部的倾斜(见线L2)和连接螺栓的紧固中心的线L3的倾斜具有相同的方向。因而，能够形成这些倾斜，而不需要额外材料，从而能够使得该负荷分散到顶部加强部15，并且抑制角板30的重量增大。

在这种情况下，作为角板30的端部的倾斜的线L2，和连接螺栓的紧固中心的线L3可以彼此平行或者基本平行。

图5和6显示线L2和线L3在车辆向前方向上延伸并且以角度θ倾斜的布局。但是，本发明不限于上述这种倾斜布局。例如，与图5和6所示的布局不同地，线L2和线L3被设定成在车辆向后方向上延伸且以角度θ倾斜。

在上述实施方式中，顶部加强部15在车辆宽度方向上的边缘被设置成与顶部侧轨4的顶部侧轨内板7和顶部侧轨外板5的接合凸缘相对，并且形成有大致V形的凹口状部分(见大致V形凹部15h)，该凹口状部分用于在侧撞时在其中引导地接收接合凸缘(见图3)。

根据该特征，凹口状部分(大致V形凹部15h)被设置在顶部加强部15在车辆宽度方向上的边缘。因而，当顶部侧轨4在侧撞时向内移动时，顶部侧轨4的接合凸缘4a被凹口状部分(见大致V形凹部15h)可靠地接收，以可靠地传输侧撞负荷并且将该冲击负荷分散到顶部加强部15。

在图3中，在顶板20的阶梯形凹陷部分20a，顶部加强部15的连结部15e、15f、15g，顶部侧轨外板5，顶部侧轨加强部6和顶部侧轨内板7的连结区域中，切口或者开口被形成在上下方向重叠的任何上述构件中，以允许三层点焊(three-plyspotwelding)。

关于后附权利要求中的元件和上述实施方式中的元件或者组件之间的对应关系，在后附权利要求中的顶部侧轨构件和V形凹口状部分分别与上述实施方式中的顶部侧轨4和V形凹部15h等同。但是，后附权利要求中的元件不限于上述实施方式的元件或者组件。

例如，在上述实施方式中，角板30的紧固于顶部加强部15的一侧的端部的倾斜被构造成角板30的前侧在车辆宽度向外方向上相对地偏置，角板30的后侧在车辆宽度向内方向上相对地偏置。另外，该倾斜可以相反地被构造成角板30的前侧在车辆宽度向内方向上相对地偏置，角板30的后侧在车辆宽度向外方向上相对地偏置。另外，角板的端部的倾斜的方向与连接用于顶部加强部的多个螺栓的紧固中心的线的倾斜方向可以不同。

实施方式的概述

本发明提供一种车辆上部结构，该车辆上部结构包括：左右的顶部侧轨构件4，设置在中心柱9的上方；顶部加强部15，在车辆宽度方向上延伸；角板30，将所述顶部侧轨构件4和所述顶部加强部15连结；和紧固构件33、31，用于将所述角板30分别连结到所述顶部侧轨构件4的顶部侧轨内板7和所述顶部加强部15的下表面；其中，在俯视时，所述角板30的紧固于所述顶部加强部15的一侧的端部具有相对于沿车辆前后方向的线倾斜的形状。

在本发明的车辆上部结构中，角板的紧固于顶部加强部的一侧的端部被构造成相对于沿车辆前后方向的线倾斜，该车辆上部结构能够以简单的方式增大克服作用于作为加强构件的顶部加强部上的弯曲力矩的阻力，从而该负荷能够被有效地分散到顶部加强部，该弯曲力矩通过在车辆侧撞时，当输入到中心柱和顶部侧轨构件的侧撞负荷，被从角板作用于顶部加强部时发生的摆动现象而作用于作为加强构件的顶部加强部上。

更具体地说，角板的倾斜端部导致截面模量(阻力)增大，从而导致克服集中负荷的截面刚度或者极限强度增大，从而能够承受侧撞。这样能够允许侧撞负荷有效地分散到顶部加强部，并且抑制顶部加强部的中间弯曲。

为了便于参考，术语“截面模量”与几何惯性力矩同义，截面模量的增大指的是变形阻力的增大。

在本发明的车辆上部结构中，优选：在侧视纵向截面时，所述顶部加强部具有多个凹凸条形部，所述凹凸条形部分别在所述车辆宽度方向上延伸。

根据该特征，多个凹凸条形部被设置在顶部加强部中。这样允许顶部加强部具有较高的硬度，并且便于减小重量。

在本发明的车辆上部结构中，优选：所述紧固构件件33、31包括用于将所述角板30紧固到所述顶部加强部15的多个螺栓33，其中，所述多个螺栓33被紧固在所述车辆前后方向上的各自的位置，在俯视时，连接所述多个螺栓的紧固中心的线L3相对于沿所述车辆前后方向的线L1倾斜。

根据该特征，螺栓被设置成连接螺栓的各个紧固中心的线倾斜。因而，即使在输入侧撞负荷期间，压力作用于角板和顶部加强部之间的各螺栓紧固点，也能够以简单的方式增大角板的截面模量(阻力)，从而能够增大克服压力的极限强度。

具体地说，当侧撞负荷被从中心柱输入时，负荷作用于角板的端部并且在螺栓紧固点之间，压力集中于连接多个螺栓的倾斜的线上。在这种情况下，端部的倾斜导致截面模量(阻力)增大，从而有利地增大变形阻力。

在上述车辆上部结构中，更优选：所述角板的所述端部的所述倾斜和连接所述多个螺栓的所述紧固中心的线的所述倾斜的方向相同。

根据该特征，角板的端部的倾斜和连接螺栓的紧固中心的线的倾斜具有相同的方向。因而，能够形成这些倾斜，而不需要额外材料，从而能够允许负荷分散到顶部加强部，并且抑制角板的重量增大。

在这种情况下，角板的端部的倾斜和连接螺栓的紧固中心的线的倾斜的方向相同，即，角板的端部和连接螺栓的紧固中心的线可以在相似的方向上倾斜，即使这些倾斜角度互相不同。换句话说，术语“相同的方向”意思是“同一方向”或者“大致同一方向”。另外，角板的端部相对于车辆前后方向的倾斜角度可以被设定成等于连接多个螺栓的紧固中心的线相对于车辆前后方向的倾斜角度。

在上述车辆上部结构中，优选：所述顶部加强部在所述车辆宽度方向上的边缘被设置成与所述顶部侧轨构件的所述顶部侧轨内板和顶部侧轨外板的接合凸缘相对，并且形成有V形凹部，所述V形凹部用于在侧撞时在所述V形凹部中引导地接收所述接合凸缘。

根据该特征，凹口状部分(大致V形凹部)被设置在顶部加强部在车辆宽度方向上的边缘。因而，当顶部侧轨在侧撞时向内移动时，顶部侧轨的接合凸缘被凹口状部分可靠地接收，以可靠地传输侧撞负荷并且将该侧撞负荷分散到顶部加强部。

本申请基于2011年2月25日在日本专利厅提交的日本专利申请NO.2011-039237，其内容通过参考而结合在本文中。

虽然通过参考附图并结合实例充分地说明了本发明，但是应该理解，各种改变和修改对于所述领域的技术人员来说是显而易见的。因此，除非这种改变和修改背离了本发明所限定的范围内，否则其包含在本发明中。

Claims (9)

1.一种车辆上部结构，其特征在于包括：

左右的顶部侧轨构件，设置在中心柱的上方；

顶部加强部，在车辆宽度方向上延伸；

角板，将所述顶部侧轨构件和所述顶部加强部连结；和

紧固构件，用于将所述角板分别连结到所述顶部侧轨构件的顶部侧轨内板和所述顶部加强部的下表面；其中，

在俯视时，所述角板的紧固于所述顶部加强部的一侧的端部具有相对于沿车辆前后方向的线倾斜的形状。

2.如权利要求1所述的车辆上部结构，其特征在于，在侧视纵向截面时，所述顶部加强部具有多个凹凸条形部，所述凹凸条形部分别在所述车辆宽度方向上延伸。

3.如权利要求2所述的车辆上部结构，其特征在于，所述紧固构件包括用于将所述角板紧固到所述顶部加强部的多个螺栓，其中，所述多个螺栓被紧固在所述车辆前后方向上的各自的位置，在俯视时，连接所述多个螺栓的紧固中心的线相对于沿所述车辆前后方向的线倾斜。

4.如权利要求3所述的车辆上部结构，其特征在于，所述角板的所述端部的所述倾斜和连接所述多个螺栓的所述紧固中心的线的所述倾斜的方向相同。

5.如权利要求3所述的车辆上部结构，其特征在于，所述角板的所述端部相对于所述车辆前后方向的倾斜角度等于连接所述多个螺栓的所述紧固中心的线相对于所述车辆前后方向的倾斜角度。

6.如权利要求1所述的车辆上部结构，其特征在于，所述紧固构件包括用于将所述角板紧固到所述顶部加强部的多个螺栓，其中，所述多个螺栓被紧固在所述车辆前后方向上的各自的位置，在俯视时，连接所述多个螺栓的紧固中心的线相对于沿所述车辆前后方向的线倾斜。

7.如权利要求6所述的车辆上部结构，其特征在于，所述角板的所述端部的所述倾斜和连接所述多个螺栓的所述紧固中心的线的所述倾斜的方向相同。

8.如权利要求6所述的车辆上部结构，其特征在于，所述角板的所述端部相对于所述车辆前后方向的倾斜角度等于连接所述多个螺栓的所述紧固中心的线相对于所述车辆前后方向的倾斜角度。

9.如权利要求2至8中任一项所述的车辆上部结构，其特征在于，所述顶部加强部在所述车辆宽度方向上的边缘被设置成与所述顶部侧轨构件的所述顶部侧轨内板和顶部侧轨外板的接合凸缘相对，并且形成有V形凹部，所述V形凹部用于在侧撞时在所述V形凹部中引导地接收所述接合凸缘。