CN105102309B - 汽车的车身侧部结构 - Google Patents

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Abstract

本发明对微小重叠碰撞时的车厢的变形进行抑制。在车身侧部结构(10)中，外加强件下构件(36)被设为，在位于拐角部(54)的接合部(56)处被相互接合的加强件主体(40)与分割补丁(42)的分割结构。因此，在微小重叠碰撞时，在来自前轮(18)的载荷(F)被供给至前柱(14)时，能够使外加强件下构件(36)在其根部附近的接合部(56)处折弯。由此，由于能够降低向下边梁外侧加强件(26)传递的弯矩，因此能够抑制下边梁外侧加强件(26)的纵向弯曲变形，其结果为，能够抑制车厢(22)的变形。

Description

汽车的车身侧部结构
技术领域
本发明涉及一种汽车的车身侧部结构。
背景技术
在下述专利文献1所记载的汽车的车身侧部结构中，由内板和侧车身外板而构成了侧车身。在该侧车身的前柱部上，内部装饰有前柱加强用的第一加强件(前柱外侧加强件)。该前柱外侧加强件的下端部向车辆后方侧延长，并与被设置在门槛部(下边梁部)上的门槛加强件(下边梁外侧加强件)的前端部接合。
另外，作为与本申请发明相关的其他的在先技术文献，还有下述专利文献2。
在先技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2000-272538号公报
专利文献2：日本特开2009-61991号公报
发明内容
发明所要解决的课题
然而，在与汽车的前部的前侧梁相比靠车辆宽度方向外侧的部分和其他车辆等发生正面碰撞的情况下(所谓微小重叠碰撞时)，无法通过前侧梁的变形来吸收碰撞能量。在这种情况下，由于来自向前柱侧后退过来的前轮的过大载荷将被输入到前柱上，因此有时前柱会向车辆后方侧倾倒，并使前柱的下端部所结合的下边梁发生纵向弯曲变形。当这种下边梁的纵向弯曲变形变为主导时，下边梁上部的凸缘接合部将发生破裂，并且通过该破裂的发展而会增加下边梁的变形量。其结果为，增加了车厢的变形量。
本发明考虑到上述事实，其目的在于，提供一种能够对微小重叠碰撞时的车厢的变形进行抑制的汽车的车身侧部结构。
用于解决课题的方法
本发明的第一方式的汽车的车身侧部结构具备：下边梁外侧加强件，其被形成为以下边梁的长度方向为长度方向的长条状，并对所述下边梁进行加强；前柱外侧加强件，其具有被形成为以前柱的长度方向为长度方向的长条状并对所述前柱进行加强的加强件主体，被接合在该加强件主体的下端部上的分割补丁与所述下边梁外侧加强件的前端部接合，并且通过所述加强件主体的下端部与所述分割补丁而形成了向车辆后方侧延伸的后延部，该后延部的上部在侧面观察时被设为圆弧状的拐角部，所述加强件主体与所述分割补丁的接合部被设置在所述拐角部处。
在第一方式中，在来自因微小重叠碰撞而后退的前轮的载荷被输入至前柱时，能够使应力集中在前柱外侧加强件的加强件主体与分割补丁的接合部上。由于该接合部被设置在前柱外侧加强件的下端部上所设置的后延部的上部的拐角部处，因此通过使前柱外侧加强件在该接合部处发生变形，从而能够使前柱外侧加强件在根部附近折弯。由此，由于能够经由分割补丁而降低向下边梁外侧加强件传递的弯矩，因此能够防止或有效地抑制下边梁外侧加强件发生纵弯曲变形的情况。其结果为，能够抑制车厢的变形。
本发明的第二方式的汽车的车身侧部结构为，在第一方式中，在所述加强件主体与所述分割补丁的所述接合部处，所述加强件主体的下端部与所述分割补丁的车身外侧重叠。
在第二方式中，由于以上述方式构成，因此在前柱外侧加强件的加强件主体因来自前轮的载荷而向车辆后方侧倾倒时，能够使分割补丁不会从车身外侧意外地与加强件主体发生干涉。由此，能够有效地抑制来自加强件主体的载荷经由分割补丁向下边梁外侧加强件传递的情况。
本发明的第三方式的汽车的车身侧部结构为，在第一或第二方式中，所述分割补丁以跨越所述拐角部的后端的状态而设置。
在第三方式中，由于以上述方式构成，因此能够防止或有效地抑制分割补丁与下边梁外侧加强件的接合部意外破裂的情况。即，在来自车辆前方侧的载荷被输入至前柱外侧加强件时，使应力集中在被设置于上述拐角部的加强件主体与分割补丁的接合部处。通过以跨越远离该应力集中位置的拐角部的后端的方式设置分割补丁，从而能够降低被施加于分割补丁与下边梁外侧加强件的接合部处的载荷。由此，能够获得之前所述的效果。
在本发明的第四方式的汽车的车身侧部结构为，在第一至第三方式中的任意一个方式中，所述分割补丁具有：外壁部，其与所述加强件主体的侧壁部接合；上壁部，其从该外壁部的上端起向车辆宽度方向内侧延伸设置并与所述加强件主体的后壁部接合；内壁部，其从该上壁部的车辆宽度方向内侧端起向上方侧延伸设置并与所述加强件主体的后凸缘接合。
在第四方式中，由于分割补丁以上述方式构成，因此能够通过将板金材料弯曲加工为截面呈曲柄状，从而易容易地制作出分割补丁。
发明效果
如以上所说明的那样，在本发明所涉及的汽车的车身侧部结构中，能够抑制微小重叠碰撞时的车厢的变形。
附图说明
图1为应用了本发明的实施方式所涉及的汽车的车身侧部结构的车身侧部的侧视图。
图2为表示省略了侧外板并从车身外侧观察下边梁与前柱的结合部附近的结构的状态的立体图。
图3为放大表示沿着图2的F3-F3线的剖切面的放大剖视图。
图4为放大表示沿着图1的F4-F4线的剖切面的放大剖视图。
图5为外加强件下构件的分解立体图。
图6(A)为表示下边梁发生了纵向弯曲变形的状态的模式图，图6(B)为放大表示沿着图6(A)的B-B线的剖切面的模式图。
图7(A)为模式化地表示比较例所涉及的车身侧部结构的立体图，图7(B)为模式化地表示由于来自前轮的载荷被输入至该车身侧部结构的前柱从而使下边梁折弯了的状态的立体图。
图8(A)为模式化地表示本实施方式所涉及的车身侧部结构的立体图，图8(B)为模式化地表示由于来自前轮的载荷被输入至该车身侧部结构的前柱从而使前柱在根部附近处折弯了的状态的立体图。
图9为在本实施方式所涉及的车身侧部结构中，用于对通过抑制下边梁的纵向弯曲变形来防止下边梁的开放凸缘的破裂的状态进行说明的对应于图3的剖视图。
具体实施方式
＜第一实施方式＞
基于图1～图9来对本发明的第一实施方式所涉及的汽车的车身侧部结构10进行说明。另外，各附图中适当标记的箭头标记FR、箭头标记UP、箭头标记OUT分别表示车辆的前方(行驶方向)、上方、车辆宽度方向的外侧。以下设为，在仅使用前后、上下的方向而进行说明的情况下，只要没有特别预先说明，则表示车辆前后方向的前后、车辆上下方向的上下。
(结构)
如图1所示，车身侧部结构10具备在车身下部的两侧处于车辆前后方向上延伸的下边梁12和与下边梁12的前端部结合的前柱14。前柱14由从下边梁12的前端部起向车辆上方延伸的前柱下构件14A和从前柱下构件14A的上端部起向车辆后方斜上方延伸的前柱上构件14B构成。在前柱下构件14A的车辆前方处形成有车轮罩16，在该车轮罩16内设置有前轮18。
下边梁12以及前柱14为形成车身骨架的封闭截面状的部件，且与未图示的车顶纵梁以及中柱(B柱)一起形成乘员乘降用的车门开口部20。该车门开口部20被形成在车厢22的侧部处，并成为能够通过未图示的侧门而开闭的结构。
下边梁12以及前柱14的车辆宽度方向外端的外壁由被共同化的作为大型冲压部件的侧外板24构成。另外，虽然省略了图示，但下边梁12以及车顶纵梁延伸到后柱(C柱)为止。
在图2中，通过省略了侧外板24并从车身外侧观察时的立体图而图示了下边梁12与前柱14的结合部附近的结构。如图2所示，下边梁12具备下边梁外侧加强件26。下边梁外侧加强件26为，形成为以下边梁12的长度方向为长度方向的长条状并对下边梁12进行加强的高强度的板金制的部件，并且如图3所示，从车辆前后方向观察时呈向车辆宽度方向内侧开口的截面帽子形状。
具体而言，下边梁外侧加强件26以如下方式构成，即，从侧壁部26A的车辆上下端朝向车辆宽度方向内侧延伸设置有上壁部26B以及下壁部26C，并且从该上壁部26B以及下壁部26C的车辆宽度方向内端起伸出有上凸缘26D以及下凸缘26E。在该下边梁外侧加强件26的内侧接合有加强板28，所述加强件板在从车辆前后方向观察时呈朝向车辆宽度方向内侧开口的截面帽子形状。
在上述下边梁外侧加强件26的车辆宽度方向内侧设置有下边梁内板30。下边梁内板30为构成下边梁12的车辆宽度方向内侧部的板金制的部件，且从车辆前后方向观察时呈朝向车辆宽度方向外侧开口的截面帽子形状。具体而言，下边梁内板30以如下方式构成，即，从侧壁部30A的车辆上下端起朝向车辆宽度方向外侧延伸设置有上壁部30B以及下壁部30C，并且从该上壁部30B以及下壁部30C的车辆宽度方向内端起伸出有上凸缘30D以及下凸缘30E。在该下边梁内板30的内侧接合有加强板32，所述加强板32从车辆前后方向观察时呈朝向车辆宽度方向外侧开口的截面帽子形状。
上文所述的下边梁外侧加强件26与下边梁内板30的上凸缘26D、30D相互重叠并通过点焊等方法而被接合，并且下凸缘26E、30E也相互重叠并通过点焊等方法而被接合。由此，通过下边梁外侧加强件26与下边梁内板30而形成了封闭截面。另外，在图3中省略了侧外板24的图示。此外，在以下的说明中，将上凸缘26D与上凸缘30D之间的接合部称为“开放凸缘33”。
另一方面，如图2所示，前柱14具备前柱外侧加强件34。该前柱外侧加强件34为，被形成为以前柱14的长度方向为长度方向的长条状并对前柱14进行加强的高强度的板金制的部件。该前柱外侧加强件34由外加强件下构件36和外加强件上构件38构成。在外加强件下构件36的上端部与外加强件上构件38的下端部重叠在一起，并且两者通过点焊等方法而被接合。
(本实施方式的主要部分)
在此，在本实施方式中，如图2以及图5所示，上述的外加强件下构件36被设为，通过加强件主体40与分割补丁42接合而形成的分割结构。加强件主体40被形成为以前柱下构件14A的长度方向为长度方向的长条状，并且如图4所示，从车辆上下方向观察时呈朝向车辆宽度方向内侧开口的截面帽子形状。
具体而言，加强件主体40以如下方式构成，即，从侧壁部40A的车辆前后端起朝向车辆宽度方向内侧延伸设置有前壁部40B以及后壁部40C，并且从该前壁部40B以及后壁部40C的车辆宽度方向内端起伸出有前凸缘(省略图示)以及后凸缘40D。该加强件主体40的前凸缘以及后凸缘40D被夹在侧外板24与前柱内板41之间，并通过点焊等方法而被接合。另外，加强件主体40的前凸缘被设置为与图4不同的截面。
如图2以及图5所示，在上述的加强件主体40中，侧壁部40A的后端缘的下部以及后壁部40C的下部以随着趋向于下方侧而趋向于车辆后方侧的方式弯曲，并且车辆前后方向的尺寸在下部侧处被放大。如图4所示，在该加强件主体40的内侧接合有加强板46(铰链加强件)，所述加强板46从车辆上下方向观察时呈朝向车辆宽度方向内侧开口的截面帽子形状。另外，在图4中被标记了符号43的部件为，用于将侧门的铰链结合固定在前柱14上的螺母。
另一方面，分割补丁42为，通过与加强件主体40相同的板厚的板金材料而成形的高强度的部件。如图2以及图5所示，该分割补丁42通过被设置在下边梁外侧加强件26的侧壁部26A的车辆宽度方向外侧的外壁部42A、从外壁部42A的上端起向车辆宽度方向内侧延伸设置的上壁部42B、和从上壁部42B的车辆宽度方向内侧端起向上方侧延伸设置的内壁部42C而构成。
外壁部42A与下边梁外侧加强件26的侧壁部26A的车辆宽度方向外侧面重叠，并通过点焊等方法而与侧壁部26A接合。上壁部42B与下边梁外侧加强件26的上壁部26B的上表面重叠，并通过点焊等方法而与上壁部26B接合。内壁部42C与下边梁外侧加强件26的上凸缘26D的车辆宽度方向外侧面重叠，并在与该上凸缘26D以及下边梁内板30的上凸缘30D一起三张合为一体的状态下通过点焊等方法而接合。
上述的分割补丁42以相对于加强件主体40的下端部而一体连续的方式被设定了形状。具体而言，分割补丁42以外壁部42A的上端边缘的前部以及上壁部42B的前部随着趋向于车辆前方侧而趋向于上方侧的方式而弯曲，并且车辆上下方向的尺寸在前部侧被放大。如图2所示，加强件主体40的下端部的后部与该分割补丁42的前部的车身外侧(与下边梁12相反侧)重叠，通过加强件主体40的下端部的后部而从车身外侧覆盖了分割补丁42的前部。
分割补丁42的外壁部42A的前部与上壁部42B以及内壁部42C相比向车辆前方侧突出，并与加强件主体40的侧壁部40A的车辆宽度方向内侧面重叠。该外壁部42A的前部通过点焊等方法而与侧壁部40A接合。此外，上壁部42B的前部与加强件主体40的后壁部40C的下表面重叠，并通过点焊等方法而与后壁部40C接合。而且，内壁部42C的前部与加强件主体40的后凸缘40D的车辆宽度方向内侧面重叠，并通过点焊等方法而与后凸缘40D接合。由此，加强件主体40与分割补丁42接合，并经由该分割补丁42而使加强件主体40与下边梁外侧加强件26结合在一起。
此外，在加强件主体40的侧壁部40A的下端部处形成有向车辆宽度方向内侧突出的前后一对鼓出部48、50。前侧的鼓出部48与下边梁外侧加强件26的侧壁部26A的车辆宽度方向外侧面重叠，并通过点焊等方法而与侧壁部26A接合。后侧的鼓出部50被设置在与分割补丁42的外壁部42A的前部重叠的位置处。在该外壁部42A的前部上，于与鼓出部50对置的部位处形成有从下端被切口的切口部52。侧壁部26A经由该切口部52而向鼓出部50侧露出，鼓出部50则与该露出部分重叠，并通过点焊等方法而与侧壁部26A接合。在这些鼓出部48、50处，加强件主体40与下边梁外侧加强件26直接接合。
如图2所示，在上述结构的外加强件下构件36中，通过加强件主体40的下端部与分割补丁42而形成了向车辆后方侧延伸的后延部36A(延长部)。该后延部36A的上部被设为，在侧视观察时向车辆前方侧且车辆下方侧呈凸起的圆弧状的拐角部54。而且，在本实施方式中，加强件主体40与分割补丁42的接合部56(外加强件下构件36的分割线)被设置在上述拐角部54的弯曲方向中央部附近处。此外，在本实施方式中，分割补丁42以跨越拐角部54的后端的状态、即分割补丁42的后端部与拐角部54的后端相比向车辆后方侧突出的状态而被设置。另外，接合部56的位置并不限定于上述位置，能够在拐角部54的范围内适当变更。
(作用以及效果)
接下来，对本实施方式的作用以及效果进行说明。
在上述结构的汽车的车身侧部结构10中，在来自因微小重叠碰撞而后退的前轮18的载荷F(参照图2)被输入至前柱14时，能够使应力集中在前柱外侧加强件34的加强件主体40与分割补丁42的接合部56上。由于该接合部56被设置在前柱外侧加强件34的后延部36A的上部的拐角部54处，因此通过使前柱外侧加强件34在该接合部56处发生变形，从而能够使前柱外侧加强件34(即前柱14)在根部附近折弯。由此，由于能够经由分割补丁42而降低向下边梁外侧加强件26传递的弯矩，因此能够防止或有效地抑制下边梁12发生纵向弯曲变形的情况。其结果为，能够抑制车厢22的变形。
即，如图6A中模式化地图示的那样，当下边梁12发生纵向弯曲变形时，在作为该纵向弯曲变形的凹侧的下边梁12的上部侧，将作用有朝向下边梁12的最大挠曲位置一侧的压缩载荷FC。当因该压缩载荷FC而使下边梁12的截面以图6(B)所示的方式在上下方向上被压溃时，为了保持截面的连线长度(周长)，而使下边梁12的上部侧的宽度尺寸增加。其结果为，沿着车辆宽度方向的剥离载荷FD作用在下边梁12上部的开放凸缘33(参照图3：在图6A以及图6B中省略了图示)上。当通过该剥离载荷FD而使开放凸缘33的接合点破裂并且该破裂进一步发展时，下边梁12将在该破裂位置的附近处向下方侧折弯，从而使下边梁12的变形量增加(参照图7(A)以及图7(B)中图示的比较例)。其结果为，增加了车厢22的变形量。另外，在图7(A)以及图7(B)中被标记了符号58的部件为车顶纵梁，被标记了符号60的部件为中柱，被标记了符号62的部件为第一地板交叉构件(在图8(A)以及图8(B)中也相同)。
相对于此，在本实施方式中，通过加强件主体40与分割补丁42的分割结构而使前柱14的下端部被分接连接化(参照图8(A)以及图8(B)所图示的模式图)。由此，如前文所述，由于能够通过来自前轮18的载荷F而使前柱14在根部附近处折弯，因此能够降低向下边梁外侧加强件26传递的弯矩，从而能够防止或有效地抑制下边梁12的纵向弯曲变形(参照图8(B))。其结果为，如图9所示，能够防止或有效地抑制下边梁12的开放凸缘33破裂的情况，从而能够降低下边梁12的变形量。另外，在图9中，以双点划线来表示下边梁12的变形前的状态，以实线来表示变形后的状态。
此外，在本实施方式中，在加强件主体40与分割补丁42的接合部56处，加强件主体40的下端部与分割补丁42的车身外侧重叠。因此，能够在加强件主体40因来自前轮18的载荷F而向车辆后方侧倾倒时，不致使分割补丁42从车身外侧意外地与加强件主体40发生干涉。由此，能够有效地抑制来自加强件主体40的载荷经由分割补丁42而传递至下边梁外侧加强件26的情况。
而且，在本实施方式中，分割补丁42以跨越拐角部54的后端的状态而设置。因此，能够防止或有效地抑制分割补丁42与下边梁外侧加强件26的接合部意外地破裂的情况。即，在来自前轮18的载荷F被输入至前柱14时，使应力集中在被设置于拐角部54的接合部56处。通过跨越远离该应力集中位置的拐角部54的后端的方式设置分割补丁42，从而能够降低施加于分割补丁42与下边梁外侧加强件26的接合部的载荷。由此，能够获得之前所述的效果。
此外，在本实施方式中，分割补丁42由外壁部42A、从该外壁部42A的上端起向车辆宽度方向内侧延伸设置的上壁部42B、和从该上壁部42B的车辆宽度方向内侧端起向上方侧延伸设置的内壁部42C构成。因此，能够通过将板金材料弯曲加工为截面曲柄状，从而容易地制作出分割补丁42。
此外，在本实施方式中，由于在外加强件下构件36的拐角部54的弯曲方向中央部附近处，加强件主体40与分割补丁42被分割，因此能够提高加强件主体40与分割补丁42的成形性。即，在外加强件下构件36未像本实施方式这样被设为分割结构的情况下，在通过高强度的板金材料而对外加强件下构件36进行冲压成形时，存在难以提高拐角部54的成形精度的情况。在这一点上，根据本实施方式的分割结构，能够很容易地提高加强件主体40与分割补丁42的拐角部54的结构部分的成形精度。
以上，虽然根据实施方式而对本发明进行了说明，但本发明能够在不脱离其主旨的范围内进行各种改变而实施。此外，显然本发明的权利范围并不限定于上述实施方式。

Claims (5)

1.一种汽车的车身侧部结构，具备：
下边梁外侧加强件(26)，其被形成为以下边梁(12)的长度方向为长度方向的长条状，并对所述下边梁(12)进行加强；
前柱外侧加强件(34)，其具有被形成为以前柱(14)的长度方向为长度方向的长条状并对所述前柱(14)进行加强的加强件主体(40)，被接合在该加强件主体(40)的下端部上的分割补丁(42)与所述下边梁外侧加强件(26)的前端部接合，并且通过所述加强件主体(40)的下端部与所述分割补丁(42)而形成了向车辆后方侧延伸的后延部(36A)，该后延部(36A)的上部在侧面观察时被设为圆弧状的拐角部(54)，所述加强件主体(40)与所述分割补丁(42)的接合部被设置在所述拐角部(54)处。
2.如权利要求1所述的汽车的车身侧部结构，其中，
在所述加强件主体(40)与所述分割补丁(42)的所述接合部处，所述加强件主体(40)的下端部与所述分割补丁(42)的车身外侧重叠。
3.如权利要求1或权利要求2所述的汽车的车身侧部结构，其中，
所述分割补丁(42)以跨越所述拐角部(54)的后端的状态而设置。
4.如权利要求1或权利要求2所述的汽车的车身侧部结构，其中，
所述分割补丁(42)具有：
外壁部(42A)，其与所述加强件主体(40)的侧壁部(26A)接合；
上壁部(42B)，其从该外壁部(42A)的上端起向车辆宽度方向内侧延伸设置并与所述加强件主体(40)的后壁部接合；
内壁部(42C)，其从该上壁部(42B)的车辆宽度方向内侧端起向上方侧延伸设置并与所述加强件主体(40)的后凸缘接合。
5.如权利要求3所述的汽车的车身侧部结构，其中，
所述分割补丁(42)具有：
外壁部(42A)，其与所述加强件主体(40)的侧壁部(26A)接合；
上壁部(42B)，其从该外壁部(42A)的上端起向车辆宽度方向内侧延伸设置并与所述加强件主体(40)的后壁部接合；
内壁部(42C)，其从该上壁部(42B)的车辆宽度方向内侧端起向上方侧延伸设置并与所述加强件主体(40)的后凸缘接合。
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