CN103895711B - 车辆的上部车体构造 - Google Patents
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Abstract
提供一种车辆的上部车体构造,其维持车顶纵梁的截面形状且经由角撑将侧面撞击载荷沿车顶加固件的大致轴向传递,从而能够抑制车顶侧部附近的车顶加固件的压弯。其特征在于,具备左右一对车顶纵梁(4)、配设在车顶纵梁(4、4)之间的车顶面板(5)、在车顶面板(5)下侧沿车宽方向延伸的车顶加固件(14)、中柱(6)、以及结合至车顶加固件(14)的车宽方向端部的角撑(30),在与上述车顶加固件(14)沿前后方向和上下方向重叠的位置的上述车顶纵梁(4)内,配设有节点部件(42)。
Description
技术领域
本发明涉及车辆的上部车体构造,详细而言,涉及具备以下部件的车辆的上部车体构造:左右一对车顶纵梁(roof rail),在车顶部的左右两端部沿车辆的前后方向延伸;车顶面板(roof panel),配设在左右一对车顶纵梁之间;车顶加固件(roofreinforcement),在车顶面板的下部沿车宽方向延伸;中柱,在车体侧部沿上下方向延伸。
背景技术
以往,作为上述示例的车辆的上部车体构造,已知如下构造。
即,是具备以下部件的车辆的上部车体构造:左右一对车顶纵梁,分别设置成在车体的车顶部的左右两端部沿车辆前后方向延伸,在车宽方向内侧端部,形成有多个面板彼此沿上下方向重叠并接合而成的截面凹状的面板接合部(所谓的莫希干部);车顶面板,配设在上述左右一对两个车顶纵梁之间;车顶加固件,在该车顶面板的下侧沿车宽方向延伸;中柱,其上部在与该车顶加固件沿车辆前后方向重叠的位置与车顶纵梁结合一体化,并且向下方延伸;以及角撑,结合至上述车顶加固件的车宽方向端部。
在该现有构造中,在车辆的侧面撞击时,对中柱输入侧撞载荷,因而扭转载荷从该中柱传递至车顶纵梁,由于上述面板接合部(莫希干部)不是闭合截面构造,因而该面板接合部的点焊断裂而车顶纵梁截面变形,通过该力矩而车顶加固件的车顶侧部附近压弯。由此,中柱侵入量有增加的可能。
为了抑制上述中柱侵入量的增加,考虑增加板厚或者设置增强部件,但是在此情况下,存在上部车体重量变大的问题。
为了解决这样的问题,已经发明了专利文献1所公开的车辆的上部车体构造。
该专利文献1所公开的构造设置有:车顶纵梁,在车顶部的端部由车顶纵梁外部和车顶纵梁内部形成闭合截面并沿车辆的前后方向延伸;车顶加固件,在车顶面板的下侧沿车宽方向延伸;以及角撑,将该车顶加固件的车宽方向端部与车顶纵梁内部连结;在该角撑的车宽方向中间部形成阶梯部,在车辆的侧面撞击时使应力集中于该阶梯部,以阶梯部为起点使该角撑弯折变形,由此降低传递至车顶加固件的弯矩,但这尚不够充分,仍存在改善的余地。
专利文献1:日本特开2009-67328号公报
发明内容
在此,本发明的目的在于,提供一种车辆的上部车体构造,其维持车顶纵梁的截面形状且将侧面撞击载荷经由角撑沿车顶加固件的大致轴向传递,从而能够抑制车顶侧部附近的车顶加固件的压弯。
根据本发明的车辆的上部车体构造具备:左右一对车顶纵梁,分别设置成在车体的车顶部的左右两端部沿车辆前后方向延伸,在车宽方向内侧端部,形成有多个面板彼此沿上下方向重叠并接合而成的截面凹状的面板接合部;车顶面板,配设在两个所述左右一对车顶纵梁之间;车顶加固件,在所述车顶面板的下侧沿车宽方向延伸;中柱,上部在与所述车顶加固件沿车辆前后方向重叠的位置结合至车顶纵梁,并且向下方延伸;以及角撑,结合至所述车顶加固件的车宽方向端部,在与所述车顶加固件沿前后方向和上下方向重叠的位置的所述车顶纵梁内,配设有节点部件,所述节点部件设置在所述中柱和所述车顶纵梁所结合的前后方向位置的所述车顶纵梁内。
上述截面凹状的面板接合部意指所谓的莫希干部。
依照上述构成,在与车顶加固件沿前后方向、上下方向重叠的位置的车顶纵梁内部配设节点部件,且构成为通过该节点部件维持车顶纵梁的截面形状而在侧撞时车顶纵梁截面不压坏,因而能够将侧面撞击载荷在弯曲分量少的状态下经由角撑沿车顶加固件的大致轴向传递,由此,能够抑制车顶侧部附近的车顶加固件的压弯。
顺便提及,在侧撞载荷输入向车顶加固件下方错开的位置的情况下,有可能弯曲力作用而车顶加固件大大地变形,为了防止这种情况,用于强度提高的部件的追加成为必要,重量增加。为了不增加重量而消除这种情况,将侧面撞击载荷沿车顶加固件的大致轴向传递。
在本发明的一个实施方式中,上述车顶纵梁具有车顶纵梁外部和车顶纵梁内部,上述车顶纵梁内部的角撑对置面相对于上述车顶加固件的轴向大致垂直地形成而形成载荷传递面,车顶纵梁的截面中心位于与该载荷传递面沿上下方向重叠的位置。
依照上述构成,上述载荷传递面与车顶加固件的端部大致平行,且车顶纵梁的截面中心(即重心)位于与载荷传递面沿上下方向重叠的位置,因而在侧面撞击时,能够在车顶纵梁截面不压坏的状态下沿车顶加固件的大致轴向传递侧撞载荷,所以能够抑制车顶侧部附近的车顶加固件的压弯。
在本发明的一个实施方式中,通过使上述车顶纵梁上部比上述面板接合部更向上方突出,上述车顶纵梁的截面中心形成于与上述载荷传递面沿上下方向重叠的位置。
上述的向上方突出的车顶纵梁上部也可设定于包括节点部件的上部和车顶纵梁外加固件的上部的车顶纵梁上部。
依照上述构成,能够以相对简单的构成使车顶纵梁的截面中心(重心)位于与载荷传递面沿上下方向重叠的位置。
所以,能够为简单的构成同时在侧撞时沿车顶加固件的大致轴向传递侧撞载荷,能够抑制车顶侧部附近的车顶加固件的压弯。
在本发明的一个实施方式中,上述车顶加固件和角撑不接合至上述面板接合部,形成上述车顶纵梁与角撑隔离的隔离部,或者在车顶纵梁与角撑的连结部附近形成脆弱的脆弱部。
依照上述构成,通过形成上述隔离部或脆弱部,在侧面撞击初期,中柱上部和与其对应的车顶纵梁在隔离部的范围内自由地变形,或者通过中柱上部和与其对应的车顶纵梁而使脆弱部破裂,因而在该撞击初期,侧撞载荷不向车顶加固件输入,能够通过车顶纵梁的扭转变形和弯曲变形来吸收载荷。
此后,对车顶加固件传递降低的载荷,因而能够抑制车顶侧部附近的车顶加固件的压弯。
另外,车顶加固件和角撑不接合至面板接合部(所谓莫希干部)而成为非接合构造,因而能够防止面板接合部的焊接剥离(所谓的点断裂)。
顺便提及,在车顶加固件和角撑接合至面板接合部的情况下,有可能在变形时面板接合部被角撑拉拽而焊接部剥离,为了防止这种情况,用于强度提高的部件的追加或焊接部的追加等成为必要,重量增加且生产性降低,因而存在改善的余地。
在本发明的一个实施方式中,上述隔离部或上述脆弱部位于面板接合部的下方。
依照上述构成,由于将隔离部或脆弱部设定在面板接合部的下方,即可及的车外侧,因而能够缩短载荷输入点(参照车顶纵梁闭合截面的截面中心)与作用点之间的距离,由此,能够减小向车顶加固件的弯矩而将弯矩小的载荷传递至车顶加固件。
所以,能够抑制车顶侧部附近的车顶加固件的压弯。
在本发明的一个实施方式中,配设成在所述隔离部处所述载荷传递面与角撑端部的对置面彼此大致平行。
依照上述构成,由于车顶纵梁内的载荷传递面与角撑端部的对置面大致平行,因而在侧撞载荷的输入时,输入相对于车顶加固件沿大致轴向传递,并且,在车顶纵梁内的载荷传递面与角撑端部的对置面碰撞时,由面板接合部、车顶纵梁内的载荷传递面以及角撑形成强度高的大致コ形,通过从角撑传递至车顶纵梁的反作用力,能够抑制面板接合部的接合剥离。
在本发明的一个实施方式中,与上述载荷传递面大致平行的对置部形成于上述脆弱部的车宽方向内侧端部的位置。
上述对置部可为对置面,而且也可为纵壁边等对置边。
依照上述构成,由于车顶纵梁内的载荷传递面与角撑侧的对置部大致平行地形成,因而在侧撞载荷的输入时,输入相对于车顶加固件沿大致轴向传递,并且将上述角撑安装在车顶纵梁内成为可能,能够谋求针对车体的组装性的提高。
发明的效果
依照本发明,由于在与车顶加固件沿前后方向和上下方向重叠的位置的车顶纵梁内配设节点部件,因而存在以下效果:由于通过该节点部件维持车顶纵梁的截面形状,在侧撞时车顶纵梁截面不压坏,因而能够将侧面撞击载荷在弯曲分量少的状态下经由角撑沿车顶加固件的大致轴向传递,所以能够抑制车顶侧部附近的车顶加固件的压弯。
附图说明
图1是具备本发明的车辆的上部车体构造的车体的立体图;
图2是图1的主要部分放大侧面图;
图3是图1的A-A线向视截面图;
图4是角撑的立体图;
图5是在从车室内观察上部车体构造的状态下示出的立体图;
图6是表示节点部件与车顶加固件的关系的立体图;
图7是表示节点部件与车顶加固件及角撑的关系的侧面图;
图8是侧面撞击引起的变形时的截面图;
图9是表示车辆的上部车体构造的另一实施例的截面图;
图10是角撑的立体图;
图11是在从车室内观察上部车体构造的状态下示出的立体图;
图12是表示节点部件与车顶加固件及角撑的关系的立体图;
图13是表示节点部件与车顶加固件及角撑的关系的侧面图。
符号说明
4…车顶纵梁;5…车顶面板;6…中柱;14…车顶加固件;16…车顶部;20…面板接合部;27…车顶纵梁外部(车顶纵梁外);28…车顶纵梁内;28A…角撑对置面;28B…载荷传递面;30…角撑;30A…对置面;30B…对置面(对置部);31…隔离部;32…脆弱部;41、42、43…节点部件;X…截面中心
具体实施方式
一种车辆的上部车体构造,具备:左右一对车顶纵梁,分别设置成在车体的车顶部的左右两端部沿车辆前后方向延伸,在车宽方向内侧端部,形成有多个面板彼此沿上下方向重叠并接合而成的截面凹状的面板接合部;车顶面板,配设在上述左右一对两个车顶纵梁之间;车顶加固件,在上述车顶面板的下侧沿车宽方向延伸;中柱,上部在与上述车顶加固件沿车辆前后方向重叠的位置结合至车顶纵梁,并且向下方延伸;以及角撑,结合至上述车顶加固件的车宽方向端部,在与上述车顶加固件沿前后方向和上下方向重叠的位置的上述车顶纵梁内,配设有节点部件。通过该构成,实现了以下目的:维持车顶纵梁的截面形状且将侧面撞击载荷经由角撑沿车顶加固件的大致轴向传递,由此抑制车顶侧部附近的车顶加固件的压弯。
[实施例1]
以下基于附图详细描述本发明的一个实施例。
附图表示车辆的上部车体构造,图1是具备该上部车体构造的车体的立体图,图2是图1的主要部分放大侧面图,图3是图1的A-A线向视截面图。
此外,在以下的实施例中说明车辆左侧的上部车体构造,但是车辆右侧的上部车体构造与左侧的构造左右大致对称地构成。
如图1所示,在该实施例的车体1中,设有支撑前窗(未图示)的左右两侧部的闭合截面构造的左右的前柱2、2,这些前柱2的下部连结至沿上下方向延伸的铰链柱3。该铰链柱3是车体刚性部件,将铰链柱外部与铰链柱内部接合固定而具备沿上下方向延伸的铰链柱闭合截面。
在上述左右前柱2、2的后端,连续形成有沿车辆的前后方向延伸的左右一对车顶纵梁4、4,这些左右一对车顶纵梁4、4之间的区域由钢板制的车顶面板5覆盖,该车顶面板5在车体上部配设成沿车辆前后方向和车宽方向延展。
另外,如图1所示,在沿车辆前后方向延伸的车顶纵梁4的前后方向中间部(该实施例中,前后方向的中央部),连续形成有沿上下方向延伸的闭合截面构造的中柱6,在车顶纵梁4的后端部,连续形成有沿上下方向延伸的闭合截面构造的后柱7。
另外,如图1所示,在车体下部,配设有从铰链柱3的下部向着车辆后方延伸的闭合截面构造的侧梁8,如图1、图2所示,侧梁8的车辆前后方向中央部和车顶纵梁4的车辆前后方向中央部由上述中柱6沿上下方向连结。而且,在车体1中,形成有四边由铰链柱3、前柱2、车顶纵梁4、中柱6、侧梁8围绕的前侧门开口9;以及四边由中柱6、车顶纵梁4、后柱7、侧梁8围绕的后侧门开口10。
另外,如图1所示,在车顶面板5的前部、后部,分别接合有大致闭合截面构造的前横梁11、后横梁12。该前横梁11、后横梁12是在车顶面板5的前部、后部沿车宽方向延伸的车体刚性部件。
再者,在车顶面板5的下方侧(车室面侧),在上述的前横梁11、后横梁12之间,设有沿着车宽方向延伸的多个车顶加固件13、14、15,由上述的车顶面板5、前横梁11、后横梁12、以及多个车顶加固件13、14、15构成车顶部16。
在此,车顶加固件13、14、15之中的与中柱6对应的位置的车顶加固件14形成为:车辆前后方向的宽度比其它车顶加固件13、15宽。
上述车顶纵梁4如图3中以截面图所示,设置成在车顶部16的左右两端部(车宽方向两端部)沿车辆的前后方向延伸,在该车顶纵梁4的车宽方向内侧端部,形成有截面凹状的面板接合部20(所谓的莫希干部),该面板接合部20是将多个面板(即后述的车顶纵梁外部27的车宽方向内侧端部的阶梯状的弯折部27a、车顶纵梁外加固件29的车宽方向内侧端部29a、以及车顶纵梁内部28的上部且车宽方向内侧端部28a)彼此沿上下方向重叠并接合成而成。
上述车顶面板5配设在左右一对两个车顶纵梁4、4之间,在该车顶面板5的车宽方向端部,一体形成有大致L形的弯折部5a,该大致L形的弯折部5a的车外侧下部构成为与上述面板接合部20上表面接合。
在与上述中柱6对应的位置,在车顶面板5的下面侧沿车宽方向延伸的车顶加固件14如图3所示,使用粘接剂21粘接固定至车顶面板5的下表面。
此外,其它车顶加固件13、15也使用未图示的粘接剂粘接固定至车顶面板5的下表面。
上述车顶加固件14如图7中以侧面图所示,在侧面视图中以大致W形一体形成以下部件:前侧的凸缘部14a;前片部14b,从该凸缘部14a的后端向下方延伸;底片部14c,从前片部14b的下端向后方延伸;中间纵壁部14d,从底片部14c的后端向上方立起;上片部14e,从中间纵壁部14d的上端向后方延伸;中间纵壁部14f,从上片部14e的后端向下方延伸;底片部14g,从中间纵壁部14f的下端向后方延伸;后片部14h,从底片部14g的后端向上方立起;以及后侧的凸缘部14i,从后片部14h的上端向后方延伸。
上述中柱6在与车顶加固件14沿车辆前后方向重叠的位置,其上部与上述车顶纵梁4结合一体化,并且向下方延伸,其下部结合至前述侧梁8。
如图3所示,该中柱6是车体强度部件,具有中柱内部22、中柱外部23以及中柱外加固件24,具备沿上下方向延伸的中柱闭合截面25。
在此,上述中柱外部23由构成车体外侧面的外侧面板26(车体外板)的一部分形成,外侧面板26的其它部分构成车顶纵梁外部27。
另外,上述车顶纵梁4如图3所示,由位于车外侧的车顶纵梁外部27、位于车内侧的车顶纵梁内部28、以及位于车顶纵梁外部27和车顶纵梁内部28的中间的车顶纵梁外加固件29构成。
上述截面凹状的面板接合部20(所谓的莫希干部)是将车顶纵梁外部27的车宽方向内侧端部的阶梯状的弯折部27a、车顶纵梁外加固件29的车宽方向内侧端部29a、以及车顶纵梁内部28的上部且车宽方向内侧端部28a彼此沿上下方向重叠并通过点焊等焊接方法接合的部分。
如图3所示,中柱内部22的上端部22a接合固定至车顶纵梁内部28的下端部28b,另外,中柱外加固件24的上端部24a接合固定至车顶纵梁外加固件29的车外侧的上下方向中间部。
图4是角撑的立体图,图5是在从车室内观察上部车体构造的状态下示出的立体图,图6是表示节点部件与车顶加固件的关系的立体图,图7是同样地表示节点部件与车顶加固件的关系的侧面图。但是,在图6中,省略了车顶纵梁外加固件29和外侧面板26(包括车顶纵梁外部27)的图示,在图7中,省略了车顶纵梁内部28、车顶纵梁外加固件29、中柱外加固件24、包括车顶纵梁外部27的外侧面板26的图示。
如图3、图5、图6、图7所示,在车顶加固件14的车宽方向端部,结合了图4所示形状的角撑(详细而言,车顶加固件角撑)30。
如图4所示,上述角撑30与车顶加固件14的车宽方向端部的形状对应地构成。即,该角撑30在侧面视图中以大致W形一体形成,将以下部件构成为与车顶加固件14的车宽方向端部的大致W形对应的形状:前侧的凸缘部30a;前片部30b,从该凸缘部30a的后端向下方延伸;底片部30c,从前片部30b的下端向后方延伸;中间纵壁部30d,从底片部30c的后端向上方立起;上片部30e,从中间纵壁部30d的上端向后方延伸;中间纵壁部30f,从上片部30e的后端向下方延伸;底片部30g,从中间纵壁部30f的下端向后方延伸;后片部30h,从底片部30g的后端向上方立起;以及后侧的凸缘部30i,从后片部30h的上端向后方延伸。
如图3所示,上述角撑30构成为:从车顶加固件14的车宽方向端部起,位于车外侧的部分形成设定为该角撑30的全高以下的高度(该实施例中,全高的约1/2以下的高度)的伸出部30j,该伸出部30j与面板接合部20分离而位于其下方。
另外,如图7所示,上述角撑30的各凸缘部30a、30i通过点焊等接合方法接合固定至车顶加固件14的各凸缘部14a、14i的下部,如图7、图3所示,除去伸出部30j之外的角撑30与车顶加固件14的车宽方向端部形成为双重构造,实现强度提高。
而且,如图3所示,车顶加固件14和角撑30两者不接合至上述面板接合部20,这两者14、30相对于面板接合部20以非接合构造形成,且形成了车顶纵梁4的车顶纵梁内部28与角撑30的伸出部30j车外侧端部隔离的隔离部31,构成为在侧面撞击初期不向车顶加固件14输入侧撞载荷。
另外,如图3所示,上述隔离部31构成为位于面板接合部20下方。即,车顶纵梁4的截面中心(重心)X成为侧撞时的载荷输入点Y,通过侧撞,中柱6和车顶纵梁4从图3所示的正常状态起如图8所示那样变形,车顶纵梁内部28与角撑30的车外侧端部抵接的时刻的车顶纵梁4的旋转中心(即,作用点)Z成为该抵接点。
于是,通过将上述隔离部31的位置设定在面板接合部20的下方(即可及的车外侧),从而形成为:将旋转中心(作用点)Z作为车外侧的位置,弯矩变小。
弯矩能够用下式表示:
弯矩=力×(载荷输入点Y与作用点Z之间的距离)。
如上所述,通过将隔离部31设定在面板接合部20的下方,从而缩短载荷输入点Y(即截面中心X的位置)与作用点Z(参照图8)之间的距离,由此减小向车顶加固件14的弯矩,将弯矩变小的载荷传递至车顶加固件14。
再者,如图3所示,车顶纵梁4具有外侧面板26的车顶纵梁外部27、车顶纵梁外加固件29、以及车顶纵梁内部28,该车顶纵梁内部28与角撑30对置的角撑对置面28A大致垂直地形成。另外,该角撑对置面28A相对于车顶加固件14的轴向(长度方向)也大致垂直地形成而构成载荷传递面28B。
而且,在上述隔离部31中,车顶纵梁内部28的载荷传递面28B与角撑30的车宽方向外端部的对置面30A配设成彼此大致平行,构成为在侧撞载荷输入时输入相对于车顶加固件14沿大致轴向(参照图8的箭头α方向)传递,并且构成为以便在载荷传递面28B与角撑30侧的对置面30A碰撞时(参照图8),由面板接合部20、载荷传递面28B以及角撑30的伸出部30j形成强度高的大致形,通过从角撑30传递至车顶纵梁4的反作用力而抑制面板接合部20的接合剥离。
另外,如图3、图6、图7所示,在车顶加固件14与角撑30沿前后方向和上下方向重叠的位置的车顶纵梁4内,即,在车顶纵梁内部28与车顶纵梁外加固件29之间,配设多个节点部件41、42、43,通过节点部件41、42、43,构成为以便维持车顶纵梁4的截面形状,特别是车顶纵梁内部28与车顶纵梁外加固件29之间的闭合截面形状。
如图6、图7所示,这些各节点部件41、42、43一体形成节点主体41a、42a、43a和凸缘部41b、42b、43b,凸缘部41b、42b、43b从该节点主体41a、42a、43a沿前后方向弯折形成(在该实施例中,向前方弯折形成)而接合固定至车顶纵梁内部28或车顶纵梁外加固件29。
在该实施例中,作为多个节点部件41、42、43,使用合计三个节点部件,如图7所示,前侧的节点部件41与车顶加固件14的前片部14b和角撑30的前片部14b沿前后方向、上下方向重叠,中间的节点部件42与角撑30的上片部30e沿前后方向、上下方向重叠,后侧的节点部件43与车顶加固件14的后片部14h和角撑30的后片部30h沿前后方向、上下方向重叠,在侧撞时(除了撞击初期)将该输入载荷传递至角撑30、车顶加固件14。
这样,在车顶纵梁4内配设节点部件41、42、43,以在侧撞时车顶纵梁4的闭合截面不压坏的方式构成,通过节点部件41、42、43维持车顶纵梁4的截面形状,由此,在弯曲分量少的状态下,经由角撑30而沿车顶加固件14的大致轴向传递侧撞载荷。
另外,如图3所示,形成为车顶纵梁4的截面中心(即重心)X位于与上述载荷传递面28B沿上下方向重叠的位置,在侧撞时沿车顶加固件14的大致轴向传递侧撞载荷。
在该实施例中,如图3所示,通过使车顶纵梁4上部特别是节点部件41、42、43的上部和车顶纵梁外加固件29的上部比面板接合部20更向上方突出(即,通过形成为向上凸的形状),该车顶纵梁4的截面中心X形成于与载荷传递面28B沿上下方向重叠的位置,以相对简单的构成确保载荷传递面28B与截面中心X的上下方向重叠构造。
此外,在图中,箭头F表示车辆的前方,箭头R表示车辆的后方,箭头IN表示车宽方向的内侧,箭头OUT表示车宽方向的外侧。
这样,图1~图8所示的实施例1的车辆的上部车体构造是具备以下部件的车辆的上部车体构造:左右一对车顶纵梁4,分别设置成在车体的车顶部16的左右两端部沿车辆前后方向延伸,在车宽方向内侧端部,形成有多个面板(参照各元件27a、29a、28a)彼此沿上下方向重叠而接合的截面凹状的面板接合部20(所谓的莫希干部);车顶面板5,配设在上述左右一对两个车顶纵梁4、4之间;车顶加固件14,在上述车顶面板5的下侧沿车宽方向延伸;中柱6,上部在与上述车顶加固件14沿车辆前后方向重叠的位置与车顶纵梁4结合一体化,并且向下方延伸;以及角撑30,结合至上述车顶加固件14的车宽方向端部,其中,在与上述车顶加固件14沿前后方向和上下方向重叠的位置的上述车顶纵梁4内(详细而言,各元件28、29内),配设有节点部件41、42、43(参照图3、图6、图7)。
依照该构成,由于构成为:在与车顶加固件14沿前后方向、上下方向重叠的位置的车顶纵梁4内部配设节点部件41、42、43,通过该节点部件41、42、43维持车顶纵梁4的截面形状,在侧撞时车顶纵梁4的截面不压坏,因而能够将侧面撞击载荷在弯曲分量少的状态下经由角撑30沿车顶加固件14的大致轴向传递,由此能够抑制车顶侧部附近的车顶加固件14的压弯。
另外,上述车顶纵梁4具有车顶纵梁外部(参照车顶纵梁外部27)和车顶纵梁内部28,上述车顶纵梁内部28的角撑对置面28A相对于上述车顶加固件14的轴向大致垂直地形成而形成载荷传递面28B,车顶纵梁4的截面中心X位于与该载荷传递面28B沿上下方向重叠的位置(参照图3)。
依照该构成,由于上述载荷传递面28B与车顶加固件14的端部大致平行,且车顶纵梁4的截面中心(即重心)X位于与载荷传递面28B沿上下方向重叠的位置,因而在侧面撞击时,能够在车顶纵梁4的截面不压坏的状态下沿车顶加固件14的大致轴向传递侧撞载荷,所以能够抑制车顶侧部附近的车顶加固件14的压弯。
再者,通过使上述车顶纵梁4上部比上述面板接合部20更向上方突出,上述车顶纵梁4的截面中心X形成于与上述载荷传递面28B沿上下方向重叠的位置(参照图3)。
依照该构成,能够以相对简单的构成使车顶纵梁4的截面中心(重心)X位于与载荷传递面28B沿上下方向重叠的位置。
所以,能够为简单的构成同时在侧撞时沿车顶加固件14的大致轴向传递侧撞载荷,能够抑制车顶侧部附近的车顶加固件14的压弯。
再者,上述车顶加固件14和角撑30不接合至上述面板接合部20,形成上述车顶纵梁4与角撑30隔离的隔离部31(参照图3)。
依照该构成,通过形成上述隔离部31,在侧面撞击初期,中柱6上部和与其对应的车顶纵梁4在隔离部31的范围内自由地变形,因而在该撞击初期,侧撞载荷不向车顶加固件14输入,能够通过车顶纵梁4的扭转变形和弯曲变形来吸收载荷。
此后,对车顶加固件14传递降低的载荷,因而能够抑制车顶侧部附近的车顶加固件14的压弯。
另外,车顶加固件14和角撑30不接合至面板接合部20(所谓莫希干部)而成为非接合构造,因而能够防止面板接合部20的焊接剥离(所谓的点断裂)。
顺便提及,在车顶加固件和角撑不接合至面板接合部的情况下,在变形时,面板接合部被角撑拉拽而焊接部剥离,因而不是优选的。
此外,上述隔离部31位于面板接合部20的下方(参照图3)。
依照该构成,由于将隔离部31设定于面板接合部20的下方,即可及的车外侧,因而能够缩短载荷输入点Y(参照车顶纵梁4闭合截面的截面中心X)与作用点Z(参照图8)之间的距离,由此,能够减小向车顶加固件14的弯矩而将弯矩小的载荷传递至车顶加固件14。
所以,能够抑制车顶侧部附近的车顶加固件14的压弯。
再者,配设成:在上述隔离部31中,上述载荷传递面28B与角撑30端部的对置面30A彼此大致平行(参照图3)。
依照该构成,由于车顶纵梁内部28的载荷传递面28B与角撑30端部的对置面30A大致平行,因而在侧撞载荷的输入时,输入相对于车顶加固件14沿大致轴向传递,并且在车顶纵梁内部28的载荷传递面28B与角撑30端部的对置面30A碰撞时,由面板接合部20、车顶纵梁内部28的载荷传递面28B以及角撑30形成强度高的大致形,通过从角撑30传递至车顶纵梁4的反作用力,能够抑制面板接合部20的接合剥离。
[实施例2]
图9~图13表示车辆的上部车体构造的另一实施例,图9是图1的A-A线向视截面图(与图3对应的背面图),图10是角撑的立体图(与图4对应的图),图11是在从车室内观察上部车体构造的状态下示出的立体图(与图5对应的图),图12是表示节点部件与车顶加固件和角撑的关系的立体图(与图6对应的图),图13是同样地表示节点部件与车顶加固件和角撑的关系的侧面图(与图7对应的图)。
此外,在该实施例2中也说明了车辆左侧的上部车体构造,但是车辆右侧的上部车体构造与左侧的构造左右大致对称地构成。
图1~图8所示的前一实施例1中形成了隔离部31,但在图9~图13所示的该实施例2中,代替隔离部31,在车顶纵梁4与角撑30的连结部附近形成脆弱的脆弱部32,构成为在侧撞初期不向车顶加固件14输入侧撞载荷。
即,如图9、图10所示,在角撑30的伸出部30j中的底片部30c、30g和上片部30e形成开口部30k…,由这些各开口部30k形成上述脆弱部32。
另外,在该实施例2中,上述伸出部30j伸出直至到达车顶纵梁内部28的位置,在该伸出端部中的前片部30b、底片部30c、30g、上片部30e和后片部30h,连结至车顶纵梁内部28的安装片30m…分别一体地弯折形成。
再者,如图9所示,上述脆弱部32形成为与面板接合部20分离而位于其下方,构成为:缩短载荷输入点Y与作用点之间的距离,向车顶加固件14的弯矩变小。
而且,如图9、图10所示,在脆弱部32的车宽方向内侧端部的位置,即开口部30k的车宽方向内侧端部的位置,一体形成作为与上述车顶纵梁内部28的载荷传递面28B大致平行的对置部的对置面30B,构成为在侧撞载荷的输入时输入相对于车顶加固件14沿大致轴向传递,并且构成为:经由上述各安装片30m,将角撑30安装在车顶纵梁内部28成为可能,由此谋求针对车体的组装性的提高。
在该实施例2中,上述对置面30B从角撑30的前片部30b和后片部30h沿车辆前后方向一体地弯折形成。
这样,在图9~图13所示的实施例2中,上述车顶加固件14和角撑30不接合至上述面板接合部20,在车顶纵梁4与角撑30的连结部附近形成脆弱的脆弱部32(参照图9、图10)。
依照该构成,通过形成上述脆弱部32,在侧面撞击初期,通过中柱6上部和与其对应的车顶纵梁4而使脆弱部32破裂,因而在该撞击初期,侧撞载荷不向车顶加固件14输入,能够通过车顶纵梁4的扭转变形和弯曲变形来吸收载荷。
此后,对车顶加固件14传递降低的载荷,因而能够抑制车顶侧部附近的车顶加固件14的压弯。
另外,车顶加固件14和角撑30不接合至面板接合部20(所谓莫希干部)而成为非接合构造,因而能够防止面板接合部20的焊接剥离(所谓的点断裂)。
顺便提及,在车顶加固件和角撑接合至面板接合部的情况下,在变形时,面板接合部被角撑拉拽而焊接部剥离,因而不是优选的。
再者,上述脆弱部32位于面板接合部20的下方(参照图9)。
依照该构成,由于将脆弱部32设定在面板接合部20的下方,即可及的车外侧,因而能够缩短载荷输入点Y(参照车顶纵梁4闭合截面的截面中心X)与作用点之间的距离,由此,能够减小向车顶加固件14的弯矩而将弯矩小的载荷传递至车顶加固件14。
所以,能够抑制车顶侧部附近的车顶加固件14的压弯。
再者,在上述脆弱部32的车宽方向内侧端部的位置,形成有与上述载荷传递面28B大致平行的对置部(参照对置面30B)(参照图9)。
依照该构成,由于车顶纵梁内部28的载荷传递面28B与角撑30侧的对置部(参照对置面30B)大致平行地形成,因而在侧撞载荷的输入时,输入相对于车顶加固件14沿大致轴向传递,并且将上述角撑30安装在车顶纵梁内部28成为可能,能够谋求针对车体的组装性的提高。
在图9~图13所示的该实施例2中,关于其它构成、作用、效果,也与参照图1~图8说明的前一实施例1同样,因而在图9~图13中,对与前图相同的部分附上相同符号而省略其详细说明。
在本发明的构成与上述实施例的对应中,本发明的车顶纵梁外部对应于由实施例的外侧面板26形成的车顶纵梁外部27,以下同样,在脆弱部中与载荷传递面大致平行的对置部也对应于对置面30B,本发明并非仅由上述实施例的构成限定。
例如,在上述实施例中,将角撑30的前后各凸缘部30a、30i接合固定至车顶加固件14,但除此之外,也可构成为以便将角撑30的上片部30e接合固定至车顶加固件14,另外,在上述实施例中,节点部件41、42、43沿前后方向分离而设有合计三个,但也可构成为:在与角撑30的前片部30b、中间纵壁部30d、30f、后片部30h对置的位置,设置多个节点部件。
工业实用性
如以上说明的,本发明关于具备以下部件的车辆的上部车体构造是有用的:左右一对车顶纵梁,在车顶部的左右两端部中沿车辆的前后方向延伸;车顶加固件,在配设于左右一对车顶纵梁之间的车顶面板的下部沿车宽方向延伸;中柱,在车体侧部沿上下方向延伸;以及角撑,结合至车顶加固件的车宽方向端部。
Claims (8)
1.一种车辆的上部车体构造,具备:
左右一对车顶纵梁,分别设置成在车体的车顶部的左右两端部沿车辆前后方向延伸,在车宽方向内侧端部,形成有多个面板彼此沿上下方向重叠并接合而成的截面凹状的面板接合部;
车顶面板,配设在两个所述左右一对车顶纵梁之间;
车顶加固件,在所述车顶面板的下侧沿车宽方向延伸;
中柱,上部在与所述车顶加固件沿车辆前后方向重叠的位置结合至车顶纵梁,并且向下方延伸;以及
角撑,结合至所述车顶加固件的车宽方向端部,
在与所述车顶加固件沿前后方向和上下方向重叠的位置的所述车顶纵梁内,配设有节点部件,
所述节点部件设置在所述中柱和所述车顶纵梁所结合的前后方向位置的所述车顶纵梁内,
所述车顶纵梁具有车顶纵梁外部和车顶纵梁内部,
所述车顶纵梁内部的角撑对置面相对于所述车顶加固件的轴向大致垂直地形成而形成载荷传递面,
车顶纵梁的截面中心位于与该载荷传递面沿上下方向重叠的位置。
2.根据权利要求1所述的车辆的上部车体构造,
通过使所述车顶纵梁上部比所述面板接合部更向上方突出,所述车顶纵梁的截面中心形成于与所述载荷传递面沿上下方向重叠的位置。
3.根据权利要求1或2所述的车辆的上部车体构造,
所述车顶加固件和角撑不接合至所述面板接合部,而是形成使所述车顶纵梁与角撑隔离的隔离部,或者在车顶纵梁与角撑的连结部附近形成脆弱的脆弱部。
4.根据权利要求3所述的车辆的上部车体构造,
配设成在所述隔离部处所述载荷传递面与角撑端部的对置面彼此大致平行。
5.根据权利要求3所述的车辆的上部车体构造,
在所述脆弱部的车宽方向内侧端部的位置,形成有与所述载荷传递面大致平行的对置部。
6.根据权利要求3所述的车辆的上部车体构造,
所述隔离部或所述脆弱部位于面板接合部的下方。
7.根据权利要求6所述的车辆的上部车体构造,
配设成在所述隔离部处所述载荷传递面与角撑端部的对置面彼此大致平行。
8.根据权利要求6所述的车辆的上部车体构造,
在所述脆弱部的车宽方向内侧端部的位置,形成有与所述载荷传递面大致平行的对置部。
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