CN105189259B

CN105189259B - 车身结构

Info

Publication number: CN105189259B
Application number: CN201380075429.0A
Authority: CN
Inventors: 山本洋平; 畑甲为; 嶺井太; 嶺井太一
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2013-04-09
Filing date: 2013-09-27
Publication date: 2017-07-04
Anticipated expiration: 2033-09-27
Also published as: WO2014167742A1; US9815498B2; JP6156488B2; US20160046325A1; CN105189259A; JPWO2014167742A1

Abstract

本发明提供一种车身结构，所述车身结构能够抑制或防止从前柱的上部至车顶纵梁的前部的中空封闭截面结构的车身框架部在中途折弯的情况。在车顶纵梁(20)的前部(20A)的作为中空封闭截面部第四封闭截面部中，以填补内部空间的方式而设置有由高刚性发泡部件构成的后侧加强部件(56)。该后侧加强部件(56)的后端部在车辆侧面观察时在车顶纵梁(20)的前部(20A)处以包括与前车顶顶梁(30)连接的连接位置(Y)的方式而配置。另外，后侧加强部件(56)与被设置于从前柱(14)的上部(14A)的根部起包括该上部(14A)与前部(20A)的连接位置(X)在内的范围内的前侧加强部件(54)一体化。

Description

车身结构

技术领域

本发明涉及一种车身结构。

背景技术

在下述专利文献1中，通过与帘式安全气囊装置的关系而公开示出了一种车顶纵梁部的截面结构。如该引用文献1所示，一般情况下，车顶纵梁部通过车顶纵梁内板和车顶纵梁外板而被构成为封闭截面结构。而且，通过使被设为该封闭截面结构的车顶纵梁的前端部与前柱的后端部连接，从而形成了从前柱的上部跨及车顶纵梁的前部的部位的车身框架结构。

在先技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2002-220024号公报

发明内容

发明所要解决的课题

然而，在正面碰撞中也有各种各样的碰撞方式，还存在完全重叠碰撞与偏置碰撞、斜向碰撞等。而且，近年来，也希望能够应对在与前侧梁相比靠车辆宽度方向外侧处与对象车辆发生碰撞的微小重叠碰撞或与之类似的碰撞等的更激烈的碰撞方式。因此，也要求从前柱的上部至车顶纵梁的车身框架结构根据这一观点而进一步改良。

本发明考虑到上述事实，其目的在于，获得一种能够抑制或防止在正面碰撞时从前柱的上部至车顶纵梁的前部的中空封闭截面结构的车身框架部在中途折弯的情况的车身结构。

用于解决问题的方法

第一方式所涉及的车身结构具有：车顶纵梁，其沿着车辆前后方向而被配置于车顶的车辆宽度方向两侧处，并且通过车顶纵梁内板、车顶纵梁外板和侧外板而被构成为包括第三封闭截面部和第四封闭截面部在内的中空封闭截面结构的梁状车身框架部件；第一加强部件，其为树脂制，且以在车辆侧面观察时包括在所述车顶纵梁的前部处与沿着前窗玻璃的上端部而配置的前车顶顶梁连接的连接位置的方式而配置，并以填补该车顶纵梁的前部的中空封闭截面部的内部空间的至少一部分的方式而沿着该车顶纵梁的前部的长度方向而设置；前柱，其被配置于车厢的前部两侧处，并且通过前柱内板、前柱外板和侧外板而被构成为包括第一封闭截面部和第二封闭截面部在内的中空封闭截面结构的柱状车身框架部件；第二加强部件，其为树脂制，且以包括所述前柱的上部与所述车顶纵梁的前部连接的连接位置的方式而配置，并以填补所述前柱的上部以及所述车顶纵梁的前部的中空封闭截面部的内部空间的至少一部分的方式而设置，所述第一封闭截面部与所述第三封闭截面部相互连通，并且所述第二封闭截面部与所述第四封闭截面部相互连通，所述第一加强部件被设置于所述第四封闭截面部内，所述第四封闭截面部被形成于所述车顶纵梁外板与所述侧外板之间，所述第二加强部件被设置于所述第一封闭截面部内，所述第一封闭截面部被形成于所述前柱内板与所述前柱外板之间，通过所述第一加强部件和所述第二加强部件，从而在从所述前柱的上部的根部起、至所述车顶纵梁的前部处的与所述前车顶顶梁连接的连接位置为止的范围内，设定有连续的加强部件设置区域。

第三方式所涉及的车身结构具有：前柱外部加强件，其被配置于前柱的车辆宽度方向外侧处，并且沿着车辆前后方向而被配置于车顶纵梁的延长部分上；辅助柱部，其构成所述前柱的一部分，且沿着配置在所述前柱外部加强件的车辆下方侧处的固定窗的后端部而在车辆上下方向上延伸，并且形成有在车辆后方侧的端部处沿着侧车门的车门开口部的外周边缘部而配置的车门外露凸缘的前柱侧部分；第三加强部件，其为长条状，且以跨及所述车门外露凸缘的前柱侧部分的方式被配置于所述前柱外部加强件的车辆宽度方向内侧处。

第四方式所涉及的车身结构为，在第三方式中，所述前柱外部加强件具有多个棱线部，所述多个棱线部沿着该前柱外部加强件的长度方向而延伸，并且在车辆宽度方向上排列，所述第三加强部件相对于使所述多个棱线部在车辆上下方向上纵向折弯的纵向弯曲力矩而具有加强效果，且具备以相对于使所述多个棱线部在车辆宽度方向上横向折弯的横向弯曲力矩而成为折弯起点的方式而形成的一个或两个以上的刚性调整部。

第五方式所涉及的车身结构为，在第四方式中，所述刚性调整部为，以与所述多个棱线部正交的方式而形成的凹槽状的纵向压条。

第一方式的作用如下。

一般情况下，当正面碰撞时，在此时的碰撞载荷被输入至车身前部之后，将通过前柱的上部而被传递到车顶纵梁的前部上。此时，在所传递的压缩载荷非常大的情况下，如果在从前柱的上部至车顶纵梁的前部的车身框架部上存在容易产生应力集中的部位，则将易于产生折弯变形(压曲)。

在此，在本发明中，第一加强部件以在车辆侧面观察时包括在所述车顶纵梁的前部处与沿着前窗玻璃的上端部而配置的前车顶顶梁连接的连接位置的方式而配置。由于该第一加强部件被设为树脂制，且以填补该车顶纵梁的前部的包括第三封闭截面部和第四封闭截面部在内的中空封闭截面部的内部空间的至少一部分(被形成于车顶纵梁外板与侧外板之间的第四封闭截面部)的方式而沿着该车顶纵梁的前部的长度方向设置，因此提高了车顶纵梁的前部处的与前车顶顶梁连接的连接位置的刚性。因此，不仅能够将从前柱的上部被传递至车顶纵梁的前部的碰撞载荷(轴压缩载荷)传递至车顶纵梁的前部上，而且还能够将其传递至前车顶顶梁上。也就是说，能够使在正面碰撞时从车身前部向车厢的框架部传递而来的碰撞载荷从碰撞侧的前柱的上部向车顶纵梁的前部进行传递，而且能够从前车顶顶梁向与碰撞侧相反一侧的车顶纵梁分散传递。因此，能够减少向前柱的上部与车顶纵梁的前部的连接部位的这类部件彼此的接缝输入的输入载荷。

此外，以包括前柱的上部与车顶纵梁的前部连接的连接位置的方式，且以填补前柱的上部以及车顶纵梁的前部的包括第一封闭截面部和第二封闭截面部在内的中空封闭截面部的内部空间的至少一部分(被形成于前柱内板与前柱外板之间的第一封闭截面部)的方式而设置有树脂制的第二加强部件。由此，通过第一加强部件和第二加强部件，从而在从前柱的上部的根部起、至车顶纵梁的前部的与前车顶顶梁连接的连接位置为止的范围内，设定有连续的加强部件设置区域。也就是说，能够传递碰撞载荷的部件实际面积增加的区域在车辆前后方向上并未中断而是连续存在。而且，通过这种方式，从而在本发明中，在从前柱的上部至车顶纵梁的前部的部位处以跨越成为部件彼此的连接位置的前后二点(前柱的上部和车顶纵梁的前部的连接位置以及车顶纵梁的前部和前车顶顶梁的连接位置)的方式而连续配置有加强部件。

第三的方式的作用如下。

在该方式中，前柱具备固定窗和辅助柱部。更具体而言，在前柱的车辆宽度方向外侧处，配置有在车顶纵梁的延长部分上沿着车辆前后方向而配置的前柱外部加强件，固定窗被配置于该前柱外部加强件的车辆下方侧处。而且，辅助柱部沿着固定窗的后端部而在车辆上下方向上延伸。在该辅助柱部的车辆后方侧的端部上，形成有车门外露凸缘的前柱侧部分。

当具有这种前柱结构的车辆发生正面碰撞特别是发生微小重叠碰撞时，通过此时的碰撞载荷，前轮的车轮将向车辆后方侧按压前柱。由此，前柱的下部侧(在车辆前后方向上与车轮对置的部分)将发生折弯变形，未被完全吸收的碰撞载荷通过车门外露前柱的前柱侧部分而使从前柱的上部至车顶纵梁的部位向车辆上方侧上顶。其结果为，在前柱外部加强件上，于辅助柱部与车顶纵梁交叉的位置处将产生纵向弯曲力矩。可考虑到通过该纵向弯曲力矩而在从前柱的上部至车顶纵梁的部位处产生折弯变形的情况。

在此，在本方式中，由于在前柱外部加强件的车辆宽度方向内侧处以跨及车门外露凸缘的前柱侧部分的方式配置了长条状的第三加强部件，因此能够获得相对于上述的纵向弯曲力矩的抵抗力。因此，从前柱的上部至车顶纵梁的部位难以折弯。

根据第四方式，前柱外部加强件具有多个棱线部，所述多个棱线部沿着该前外部加强件的长度方向而延伸，并且在车辆宽度方向上排列。在此，第三加强部件相对于使多个棱线部在车辆上下方向上纵向折弯的纵向弯曲力矩而具有加强效果，且具备以相对于使多个棱线部在车辆宽度方向上横向折弯的横向弯曲力矩而成为折弯起点的方式而形成的一个或两个以上的刚性调整部。因此，前柱外部加强件充分克服了在微小重叠碰撞时等的碰撞时起作用的纵向弯曲力矩从而抑制了折弯变形，同时向车辆宽度方向外侧折弯变形而吸收了碰撞能量的一部分。由此，使前柱的后退量被抑制。

根据第五方式，由于刚性调整部为凹槽状的纵向压条，因此能够通过压条的宽度或深度等而很容易地对刚性进行变更。

发明效果

如以上所说明的那样，第一方式所涉及的车身结构具有如下的优异效果，即，能够抑制或防止在正面碰撞时从前柱的上部至车顶纵梁的前部的中空封闭截面结构的车身框架部在中途折弯的情况。

此外，第一方式所涉及的车身结构具有如下的优异效果，即，能够非常有效地抑制或防止在正面碰撞时从前柱的上部至车顶纵梁的前部的中空封闭截面结构的车身框架部在中途折弯的情况。

第三方式所涉及的车身结构具有如下的优异效果，即，能够抑制或防止在正面碰撞时从前柱的上部至车顶纵梁的前部的中空封闭截面结构的车身框架部在中途折弯的情况。

第四方式所涉及的车身结构具有如下的优异效果，即，能够有效地抑制因纵向弯曲力矩引起的折弯变形，并促进因横向弯曲力矩引起的折弯变形。

第五方式所涉及的车身结构具有如下的优异效果，即，能够很容易地对纵向折弯与横向折弯的平衡进行调整。

附图说明

图1为用于对第一实施方式所涉及的车身结构的主要部分进行说明的局部放大侧视图。

图2为应用了第一实施方式所涉及的车身结构的车辆的外观立体图。

图3为沿着图1的3-3线的纵剖视图。

图4为沿着图1的4-4线的纵剖视图。

图5为沿着图1的5-5线的纵剖视图。

图6为沿着图1的6-6线的纵剖视图。

图7A为表示对比例所涉及的车辆的碰撞状态的概要俯视图。

图7B为表示对比例所涉及的车辆的碰撞状态的概要侧视图。

图8为应用了第一实施方式所涉及的车身结构的车辆与应用了对比例所涉及的车身结构的车辆发生了正面碰撞时的F-S线图。

图9为表示其他实施方式所涉及的车身结构的主要部分，且为以前柱为中心而描绘出的车身的概要侧视图。

图10为表示具备图9所示的前柱的车辆的碰撞状态的概要封闭俯视图。

图11A为对图7A所示的弯曲变形模式进行了图式化的模式图。

图11B为对图10所示的弯曲变形模式进行了图式化的模式图。

图12为表示第二实施方式所涉及的车身结构的车身侧部的侧视图。

图13为以图12所示的车身结构的主要部分所涉及的加强部件为中心来表示的、接近侧视图的立体图。

图14为以图12所示的车身结构的要部所涉及的加强部件为中心来表示的侧视图。

图15为沿着图13的15-15线的纵剖视图。

图16为以单品来表示图13所示的加强部件的放大立体图。

图17A为模拟了对比例所涉及的车辆的俯视图。

图17B为表示图17A所示的车辆发生了微小重叠碰撞时的情况的俯视图。

图18A为模拟了具备图12所示的车身结构的车辆的俯视图。

图18B为表示图18A所示的车辆发生了微小重叠碰撞时的情况的俯视图。

具体实施方式

〔第一实施方式〕

以下，使用图1～图8对本发明所涉及的车身结构的第一实施方式进行说明。另外，在这些附图中适当表示的箭头标记FR表示车辆前方侧，箭头标记UP表示车辆上方侧，箭头标记IN表示车辆宽度方向内侧。

在图2中，通过立体图而图示了应用本发明所涉及的车身结构的车辆的外观。如该图所示，车辆被构成为，包含收纳有未图示的发动机等的车辆前部10、和被配置于该车辆前部10的车辆后方侧的车厢12。发动机舱和车厢12通过未图示的车厢前壁而被划分开。而且，在前围板的车辆宽度方向两侧处，直立设置有被构成为各个柱状车身框架部件的左右一对的前柱14。前柱14的上部14A朝向车辆后方侧缓缓倾斜，在这些前柱14的上部14A之间安装有前窗玻璃16。

此外，在车厢12的上部上，设置有作为车顶的车顶板18。在车顶板18的车辆宽度方向两侧处，设置有被构成为中空封闭截面结构的梁状车身框架部件的左右一对的车顶纵梁20。前文所述的前柱14的上部14A与车顶纵梁20的前部20A连续地连接。另外，在前柱14的车辆后方侧处，依次配置有中柱22(参照图1)以及后柱24，这些中柱22的上端部以及后柱24的上端部均与车顶纵梁20接合。此外，在前柱14与中柱22之间以能够开闭的方式设置有前侧车门26，在中柱22与后柱24之间以能够开闭的方式设置有后侧车门28。

而且，在上述的车顶板18的前端部的背面侧处，配置有以车辆宽度方向为长度方向的前车顶顶梁30(参照图1)。前车顶顶梁30通过截面形状分别被设为帽子形状的车顶顶梁上板32和车顶顶梁下板34而被构成为封闭截面结构。前车顶顶梁30的长度方向的两端部通过焊接而被接合在左右车顶纵梁20上。前文所述的前窗玻璃16的上端部16A被车顶顶梁上板32的前侧凸缘部32A所支承。另外，前车顶顶梁30的结构并不限定于上述结构，也可以采用其他结构。

接下来，使用图3～图6对上述的前柱14的上部14A的截面结构和车顶纵梁20的截面结构进行说明。

在图3以及图4中，图示了前柱14的上部14A的纵截面结构。如这些附图所示，前柱14由被配置于车厢外侧的前柱外板36、被配置于该前柱外板36的车辆宽度方向内侧的前柱内板38、和被配置于前柱外板36的车辆宽度方向外侧并构成车辆的外板的侧外板40构成。

如果更具体地进行说明，则前柱外板36具备朝向车辆下方侧延伸的下凸缘部36A、朝向车辆宽度方向内侧延伸的上凸缘部36B、和被配置在下凸缘部

36A与上凸缘部36B之间且向车辆宽度方向外侧突出的主体部36C，并且作为整体而被形成为向车辆宽度方向内侧开放的大致帽子状。另一方面，前柱内板38具备与前柱外板36的下凸缘部36A重叠的下凸缘部38A、与前柱外板36的上凸缘部36B重叠的上凸缘部38B、和被配置在下凸缘部38A和上凸缘部38B之间且将前柱外板36的主体部36C的开放部分堵塞了的主体部38C，并且作为整体而被形成为稍向车辆宽度方向内侧鼓起的底部较浅的大致帽子状。而且，侧外板40以仿照前柱外板36的截面形状的方式而具备下凸缘部40A、上凸缘部40B以及主体部40C，并且被形成为向车辆宽度方向内侧开放的大致帽子状。

上述的前柱外板36的下凸缘部36A、前柱内板38的下凸缘部38A以及侧外板40的下凸缘部40A这三者以重叠的状态通过点焊而被接合在一起。同样地，前柱外板36的上凸缘部36B、前柱内板38的上凸缘部38B以及侧外板40的上凸缘部40B这三者也以重叠的状态通过点焊而被接合在一起。由此，在前柱外板36的主体部36C和前柱内板38的主体部38C之间形成了第一封闭截面部42。此外，在前柱外板36的主体部36C和侧外板40的主体部40C之间形成了第二封闭截面部44。

在图5以及图6中，图示了车顶纵梁20的前部20A的纵截面结构。如这些附图所示，车顶纵梁20由被配置于车厢外侧的车顶纵梁外板46、被配置于该车顶纵梁外板46的车辆宽度方向内侧的车顶纵梁内板48、和被配置于车顶纵梁外板46的车辆宽度方向外侧且构成车辆的外板的侧外板40构成。另外，在图5以及图6中所图示的侧外板40和在图3以及图4中所图示的侧外板40为同一部件，因此省略侧外板40的说明。

车顶纵梁外板46具备朝向车辆下方侧延伸的下凸缘部46A、朝向车辆宽度方向内侧且朝向斜上方延伸的上凸缘部46B、和被配置在下凸缘部46A与上凸缘部46B之间且使两者以L字状连接的主体部46C，并且作为整体而被形成为向车辆宽度方向内侧开放的大致帽子状。另一方面，车顶纵梁内板48具备与车顶纵梁外板46的下凸缘部46A重叠的下凸缘部48A、与车顶纵梁外板46的上凸缘部46B重叠的上凸缘部48B、和被配置在下凸缘部48A与上凸缘部48B之间且将车顶纵梁外板46的主体部46C的开放部分堵塞了的主体部48C，并且作为整体而被形成为稍向车辆宽度方向内侧鼓起的底部较浅的大致帽子状。车顶纵梁外板46的下凸缘部46A、车顶纵梁内板48的下凸缘部46A以及侧外板40的下凸缘部40A这三者以重叠的状态通过点焊而被接合在一起。

此外，车顶纵梁外板46的上凸缘部46B、车顶纵梁内板48的上凸缘部46B以及侧外板40的上凸缘部40B这三者也以重叠的状态通过点焊而被接合在一起。由此，在车顶纵梁外板46的主体部46C与车顶纵梁内板48的主体部48C之间形成了第三封闭截面部50。此外，在车顶纵梁外板46的主体部46C与侧外板40的主体部40C之间形成了第四封闭截面部。第三封闭截面部50与第一封闭截面部42相互连通，而且第四封闭截面部52与第二封闭截面部44相互连通。

在此，在上述的前柱14的上部14A的第一封闭截面部42内，设置有作为第二加强部件的前侧加强部件54。此外，在车顶纵梁20的前部20A的第四封闭截面部52内，设置有作为第一加强部件的后侧加强部件56。以下，对这些前侧加强部件54以及后侧加强部件56进行详细说明。

前侧加强部件54以及后侧加强部件56均通过聚氨酯类的高刚性发泡部件而被构成。前侧加强部件54以及后侧加强部件56在发泡前的状态下呈图3～图6中由双点划线所示的在车辆前后方向上细长的块形状。

如图3以及图4所示，在前侧加强部件54的一个侧面(车辆宽度方向外侧的面)上，一体地形成有夹箍58以及定位销60。通过将定位销60插入至定位孔62中并将夹箍58从车厢内侧插进被形成在前柱外板36的主体部36C的底部上的安装孔64内，从而使前侧加强部件54被安装在前柱外板36的主体部36C上。当在该状态下实施涂装工序并经过干燥工序时，前侧加强部件54发泡从而被填充到第一封闭截面部42的内部空间的整体内，并且在该状态下固化。由此，前侧加强部件54被固定安装在构成第一封闭截面部42的各个壁面上，且成为第一封闭截面部42被中间实心部件化从而前柱14的上部14A的刚性被提高的结构。另外，后侧加强部件56的前端部与前侧加强部件54的后端部通过未图示的连接机构而被连结。因此，在固化后的状态下，后侧加强部件56与前侧加强部件54成为一体。

此外，前侧加强部件54相对于第一封闭截面部42的形心G1而被填充在成为被正面碰撞时的碰撞载荷压缩的部位的至少车辆宽度方向内侧且车辆下方侧的区域S1中。另外，虽然由于图3所图示的第一封闭截面部42和图4所图示的第一封闭截面部42的形状稍有不同，因此形心G1的位置也多少有些偏差，但仍旧标记了相同的符号G1。

另一方面，如图5以及图6所示，在后侧加强部件56的一个侧面(车辆宽度方向内侧的面)上，一体地形成有夹箍66以及未图示的定位销。通过将定位销插入到定位孔中并将夹箍66从车厢外侧插入到被形成在车顶纵梁外板46的主体部46C的底部上的安装孔68内，从而使后侧加强部件56被安装在车顶纵梁外板46的主体部46C上。当在该状态下实施涂装工序并经过干燥工序时，后侧加强部件56发泡从而被填充到第四封闭截面部52的内部空间的整体内，并在该状态下固化。由此，后侧加强部件56被固定安装在构成第四封闭截面部52的各个壁面上，且成为第四封闭截面部52被大致中间实心部件化从而车顶纵梁20的前部20A的刚性被提高的结构。

另外，车顶纵梁20侧与前柱14侧有所不同，虽然其在第三封闭截面部50侧并未设置后侧加强部件56，但这是因为，由于第三封闭截面部50的面积较小，因此无法确保设置成为夹箍的安装结构的后侧加强部件56的空间，并且即使假设通过后侧加强部件来填补第三封闭截面部50，也将由于第三封闭截面部50的面积较小，而因此有可能降低相对于后文所述的前柱14的上部14A与车顶纵梁20的前部20A的连接位置X的加强效果。

另外，后侧加强部件56相对于第四封闭截面部52的形心G2而被填充在成为被正面碰撞时的碰撞载荷压缩的部位的至少车辆宽度方向内侧且车辆下方侧的区域S2中。另外，虽然由于图5所图示的第四封闭截面部52和图6所图示的第四封闭截面部52的形状稍有不同，因此形心G1的位置也多少有些偏差，但仍旧标记了相同的符号G2。

而且，如图1所示，在车辆侧面观察时，上述的前侧加强部件54被设定在从前柱14的上部14A的根部起以包括该上部14A与车顶纵梁20的前部20A之间的连接位置X在内的A所表示的范围内。此外，后侧加强部件56被设定在从前柱14的上部14A与车顶纵梁20的前部20A之间的连接位置X向车辆后方侧越过的位置起以包括车顶纵梁20的前部20A与上文所述的前车顶顶梁30之间的连接位置Y在内的B所表示的范围内。另外，由于前侧加强部件54和后侧加强部件56是以发泡前的状态通过未图示的连接而被连结从而在发泡以及固化后成为一体的，因此将以B所示的范围与以A所示的范围部分重叠而图示。利用上述结构，通过后侧加强部件56和前侧加强部件54从而在从前柱14的上部14A与车顶纵梁20的前部20A的连接位置X起至车顶纵梁20的前部20A的与前车顶顶梁30连接的连接位置Y的范围内，设定有连续的加强部件设置区域Z(图1中标记了斜线的区域)。

(本实施方式的作用以及效果)

接下来，使用图7A、图7B对本实施方式的作用以及效果进行说明。

图7A概要性地图示了未应用有本实施方式所涉及的车身结构的对比例所涉及的车辆80与障碍物84发生了正面碰撞的状态。如该图所示，在像微小重叠碰撞或斜向碰撞等这样向车辆前部82输入的输入载荷(压缩载荷)非常大的情况下，前柱86的下部与障碍物84接触后，将向车辆宽度方向内侧扭转(参照图7A的箭头标记P)。因此，从前柱86至车顶纵梁88的部位以向车辆宽度方向外侧成为凸起的方式发生弯曲变形(参照图7A的箭头标记Q)。当从车辆侧面观察该情况时，从前柱86至车顶纵梁88的部位以向车辆上方侧成为凸起的方式发生弯曲变形(参照图7B的箭头标记R)。如此，在向车辆前部82输入的输入载荷非常大的情况下，如果在从前柱86至车顶纵梁88的车身框架部上存在易于产生应力集中的部位90时，则将容易引起折弯变形(压曲)。

在此，在本实施方式中，在车辆侧面观察时，在车顶纵梁20中以包括沿着前窗玻璃16的上端部16A而配置的与前车顶顶梁30连接的连接位置Y在内的方式配置有后侧加强部件56。由于该后侧加强部件56由聚氨酯类的高刚性发泡部件构成，并以填补了车顶纵梁20的前部20A的中空的第四封闭截面部52的内部空间的大致全部空间的方式而沿着车顶纵梁20的前部20A的长度方向设置，因此提高了车顶纵梁20的前部20A的与前车顶顶梁30连接的连接位置Y的刚性。因此，不仅能够将从前柱14传递至车顶纵梁20的碰撞载荷(轴压缩载荷)向车顶纵梁20进行传递，而且也能够向前车顶顶梁30进行传递。也就是说，在正面碰撞时，能够将从车辆前部10向车厢12的框架部传递而来的碰撞载荷从碰撞侧的前柱14向车顶纵梁20进行传递，而且还能够将其从前车顶顶梁30向与碰撞侧相反一侧的车顶纵梁20进行分散传递。因此，能够减少被输入到前柱14与车顶纵梁20之间的连接部位(用连接位置X表示的部位)的这类部件彼此间的接缝处的载荷。其结果为，通过设置后侧加强部件56，从而能够抑制或防止从前柱14的上部14A至车顶纵梁20的前部20A的部分在该上部14A与该前部20A的连接位置X附近处发生折弯变形的情况。

顺便说明一下，在图8中图示了对从前柱14的上部14A至车顶纵梁20的前部20A的车身框架部件进行静态压缩时的F-S线图。实线的曲线图为，不具备前侧加强部件54以及后侧加强部件56的对比例的情况下的F-S线图，虚线曲线图为，具备前侧加强部件54以及后侧加强部件56的本实施方式的情况下的F-S线图。由这两个曲线图的对比可知，在本实施方式的情况下，由于与对比例相比截面保持力被增强了，因此相对于初始行程的峰值载荷增加了两成左右。

根据上文，根据本实施方式所涉及的车身结构，能够抑制或防止在正面碰撞时从前柱14至车顶纵梁20的中空封闭截面结构的车身框架部在中途折弯的情况。

此外，在本实施方式中，在包括前柱14的上部14A与车顶纵梁20的前部20A连接的连接位置X上，以填补前柱14的上部以及车顶纵梁20的前部20A的中空封闭截面部的内部空间的至少一部分的方式，设置有由聚氨酯类的高刚性发泡部件构成的前侧加强部件54。由此，通过后侧加强部件56和前侧加强部件54从而在从前柱14与车顶纵梁20的连接位置X至车顶纵梁20的与前车顶顶梁30连接的连接位置Y的范围内，设定有连续的加强部件设置区域Z。也就是说，能够传递碰撞载荷的部件实际面积增加了的区域在车辆前后方向上并未中断而是连续存在。而且，通过这样的方式，从而在本实施方式中，在从前柱14至车顶纵梁20的部位处以跨越成为部件彼此的连接位置的前后二点(前柱14的上部14A和车顶纵梁20的前部20A的连接位置X以及车顶纵梁20的前部20A和前车顶顶梁30的连接位置Y)的方式连续设置有加强部件(前侧加强部件54以及后侧加强部件56)。其结果为，根据本实施方式，能够非常有效地抑制或防止在正面碰撞时从前柱14至车顶纵梁20的中空封闭截面结构的车身框架部在途中被折弯的情况。

另外，虽然在本实施方式中，前侧加强部件54被填充在第一封闭截面部42的内部空间的整个空间中，但是并不限定于此，只要在至少区域S1内填充有前侧加强部件54即可。该观点也同样适用于被填充在第四封闭截面部52的内部空间中的后侧加强部件56。此外，虽然后侧加强部件56并未被填充在第四封闭截面部52的内部空间的整个空间中，但是并不限定于此，也可以将后侧加强部件填充在第四封闭截面部52的内部空间的整个空间中。

以下，使用图9～图11A、11B对其他实施方式进行说明。另外，对于与前文所述的实施方式相同的结构部分，标记相同的符号并省略其说明。

如图9所示，在该车身结构中，在前柱100的上部上，设置有在侧面观察时被形成为大致三角形状的固定窗102。更正确而言，固定窗102以上底成为车辆前方侧且下底成为车辆后方侧的方式而配置，并且被设为以下底长于上底的方式而形成的梯形形状。对应于此，在前柱100的上部的固定窗102的后边缘侧处，沿着车辆上下方向设置有后侧支承部(A’柱)104。后侧支承部104的水平截面形状被设为大致矩形，且构成封闭截面结构的框架部。而且，该后侧支承部104的上端部被连接在车顶纵梁106上。由此，在前柱100与中柱108(参照图10)之间新形成有支点110。

在图10中，概要性地图示了具备上述前柱100的车辆112与障碍物84发生了正面碰撞的状态。如该图所示，在增加了支点110的车身结构中，当车辆112与障碍物84发生碰撞时，从前柱100的上部至车顶纵梁106的部分在俯视观察时将被弯曲为大致Z字状。也就是说，作为车辆前方侧的弯曲部位的第一弯曲部114与前文所述的实施方式相同，也以向车辆宽度方向外侧且车辆上方侧成为凸起的方式发生弯曲变形。另一方面，与第一弯曲部114相比位于靠车辆后方侧的第二弯曲部116则与第一弯曲部114相反，以向车辆宽度方向内侧且车辆上方侧成为凸起的方式发生弯曲变形。另外，在图11A中图示了模式化地描绘出前文所述的实施方式的弯曲变形模式的模式图，在图11B中图示了模式化地描绘出拥有具备固定窗102的前柱100的情况下的弯曲变形模式的模式图。

在通过以此方式使前柱100的上部的框架结构变化从而使从前柱100至车顶纵梁106的部分的弯曲变形模式被替换为车辆宽度方向的情况下，只要在车辆宽度方向上将前文所述的前侧加强部件54与后侧加强部件56的设置位置设为相反即可。也就是说，由于在图11B中的第一弯曲部114侧的弯曲变形区域S1中，与图11A的弯曲变形模式相同，因此对于该区域S1而言，为了在该部分的封闭截面部中使车辆宽度方向内侧成为与形心位置相比靠压缩侧，而至少要在车辆宽度方向内侧配置加强部件。另一方面，由于在第二弯曲部116侧的弯曲变形区域S2中，与图11A的弯曲变形模式反相，因此对于该区域S2而言，为了在该部分的封闭截面部中使车辆宽度方向外侧成为与形心位置相比靠压缩侧，因此至少要在车辆宽度方向外侧配置加强部件。

〔第二实施方式〕

以下，使用图12～图18A、18B对本发明所涉及的车身结构的第二实施方式进行说明。

在图12中，图示了具备与前文所述的图9所图示的前柱100相同结构的前柱150的车身侧部152。如该图所示，在车身侧部152的车辆前后方向的前侧处，在由中柱154、前柱150、下边梁156和车顶纵梁158包围而成的范围内，形成有用于乘员上下车的车门开口部160。

如果对车身结构进行补充说明，则下边梁156为在未图示的车身地板的车辆宽度方向两端部上沿着车辆前后方向而延伸的封闭截面结构的梁状车身框架部件。此外，车顶纵梁158为，在未图示的车顶板的车辆宽度方向两端部上沿着车辆前后方向而延伸的封闭截面结构的梁状车身框架部件。另一方面，中柱154为，从下边梁156的长边方向的中间部直立设置并与车顶纵梁158连接的柱状车身框架部件。此外，前柱150为，从下边梁156的前端部直立设置并与车顶纵梁158的前端部连接的柱状车身框架部件。而且，上述的车门开口部160通过侧车门26(图示于前文所述的第一实施方式的图2)而被开闭。此外，在车门开口部160的内周边缘部上，连续形成有由两块或三块凸缘结合构成的车门外露凸缘162。另外，将前柱150侧的车门外露凸缘称为(作为前柱侧部分的)“前侧外露凸缘162A”。在上述车门外露凸缘162上安装有被形成为长条状的未图示的橡胶制的外露密封条。

如上所述，在该前柱150上设置有固定窗164。因此，在下文中，将从下边梁156的前端部起至固定窗164的下端部为止的部分(A部166A)、沿着固定窗164的前端部而在车辆上下方向上延伸的部分(B部166B)、和沿着固定窗164的上端部(沿着车顶纵梁158的延长方向)而在车辆前后方向上延伸的部分(C部166C)合在一起称为“前柱主体部166”，并将沿着固定窗164的后端部而在车辆上下方向上延伸的部分称为“辅助柱部168”。在辅助柱部168的车辆后方侧的端部上，设置有前文所述的前侧外露凸缘162A。

而且，如图15等所示，在前柱150的C部166C上，于其车辆宽度方向外侧处设置有前柱外部加强件170。前柱外部加强件170的纵截面形状(将前柱外部加强件170在与其长边方向正交的方向上剖切时的截面形状)被设为大致帽子形状。前柱外部加强件170以开放侧成为车辆宽度方向内侧(车厢内侧)的方式而配置，并具备预定宽度的顶壁部170A和从该顶壁部170A的宽度方向的两端部起分别向车辆下方内侧或车辆宽度方向内侧弯曲成钝角的一对侧壁部170B、170C。

在此，如图12～图14所示，在上述的车身侧部152(前柱150的C部166C)上，以跨越车门外露凸缘162的作为前柱侧部分的前侧外露凸缘162A的上端部的方式而设置有作为第三加强部件的长条状的加强部件172。如图15所示，加强部件172以嵌合于前柱外部加强件170的车辆宽度方向内侧的方式而设置。另外，加强部件172作为一个示例而被设为冲压成形件。加强部件172被设为与前柱外部加强件170相同的截面形状，且被构成为包含顶壁部172A和一对侧壁部172B、172C。一对侧壁部172B、172C相对于顶壁部172A的延伸方向被设为，与一对侧壁部170B、170C相对于前柱外部加强件170的顶壁部170A的的延伸方向相同。

如图13、图14、图16所示，在上述的加强部件172的顶壁部172A上，于部件的长度方向上以预定的间隔一体地形成有作为刚性调整部的多个纵向压条174。纵向压条174通过将顶壁部172A冲压成向车辆宽度方向内侧(车厢内侧)凸起从而被形成为凹槽状。纵向压条174由底面和两个端面三面构成。此外，在纵向压条174与纵向压条174之间一体地形成有向车辆宽度方向外侧凸起的多个安装面(焊点面)176。安装面176为，通过形成向车辆宽度方向内侧凸起的纵向压条174从而相对形成的部分。利用这些安装面176，加强部件172通过点焊而与前柱外部加强件170的顶壁部170A接合。另外，在一对侧壁部172B、172C上也一体地形成有另外的安装面178，利用这些安装面178，侧壁部172B通过点焊而与侧壁部170B接合，并且侧壁部172C通过点焊而与侧壁部170C接合。

通过上述方式，在加强部件172被安装于前柱外部加强件170上的状态下，以与前柱外部加强件170的顶壁部170A所具有的两条棱线部180正交的方式而设置有纵向压条174。另外，在该实施方式中，纵向压条174的压条中心线与棱线部180所成的角度θ被设定为90度。但是，并非必须要θ＝90度，只要为能够获得由压条实现的加强效果的角度即可。因此，例如如果为θ＝85度～95度的范围，则在性能上不会有任何问题。技术方案4中所记载的“正交”这一用语也具有相同的主旨，如果能够获得本发明的效果，则设为不仅包括严格意义上的正交的情况，还包括90度以外的交叉的情况。此外，纵向压条174不必须为多个，也可以为一个。而且，虽然在该实施方式中，作为刚性调整部而使用了凹槽状的纵向压条174，但是并不限定于此，也可以通过板厚的变更或肋条的设定、开口的设定等来对刚性进行调整。

而且，如图13所示，上述的多个(在本实施方式中为四个)纵向压条174在从加强部件172的顶壁部172A侧观察时，被配置于车门外露凸缘162的前侧外露凸缘162A的延长部分上或与其相比靠车辆前方侧。

接下来，对本实施方式的作用以及效果进行说明。

首先，对拥有具备固定窗164但不具备加强部件172的前柱150的车辆发生正面碰撞，尤其是发生微小重叠碰撞时的力的传递进行概要说明。如图12所示，在该情况下，通过微小重叠碰撞时的碰撞载荷而使前轮182(参照第一实施方式的图2)的车轮与前柱主体部166的A部166A的下部(即，在车辆前后方向上与车轮对置的部分)184抵接，并将该下部184向车辆后方侧按压。用“F1”来表示此时的输入载荷。由此，前柱150的下部184侧发生折弯变形，未完全吸收的碰撞载荷F2通过车门外露凸缘162的前侧外露凸缘162A而使从前柱主体部166的C部166C至车顶纵梁158的部位向车辆上方侧上顶。其结果为，在前柱外部加强件170上，于辅助柱部168与车顶纵梁158交叉的位置处将产生纵向弯曲力距M1。假设在不具备本实施方式的加强部件172的情况下，则要考虑通过该纵向弯曲力距M1而在从前柱主体部166的C部166C至车顶纵梁158的部位处产生折弯变形。

在此，在本实施方式中，由于以在车辆侧面观察时跨越车门外露凸缘162的前侧外露凸缘162A的上端部的方式，在前柱外部加强件170的车辆宽度方向内侧配置了长条状的加强部件172，因此相对于上述的纵向弯曲力距M1而能够获得抵抗力(抵消M1的方向的弯曲力矩)。因此，从前柱150的前柱主体部166的C部166C(上部)至车顶纵梁158的部位将难以被折弯。其结果为，根据本实施方式，能够抑制或防止在正面碰撞时从前柱150的C部166C(上部)至车顶纵梁158的前部的中空封闭截面结构的车身框架部在中途折弯的情况。

此外，在本实施方式中，由于加强部件172具备以与前柱外部加强件170的多个(两条)的棱线部180正交的方式而形成的多个凹槽状的纵向压条174，因此能够提高沿着前柱外部加强件170的沿着长度方向的强度以及刚性。因此，从前柱150的前柱主体部166的C部166C(上部)至车顶纵梁158的部位将更加难以折弯。其结果为，根据本实施方式，能够有效地抑制或防止在正面碰撞时从前柱150的C部(上部)至车顶纵梁158的前部的中空封闭截面结构的车身框架部在中途折弯的情况。另外，该效果能够细述为，有效地抑制或防止了分隔形成动力单元室和车厢的未图示的前围板与前柱150的接合部裂开的情况。

而且，根据本实施方式，能够获得以下的作用以及效果。在图17A中，图示了不具备本实施方式的加强部件172的车辆190的俯视观察时的模式图。如该图所示，沿着前窗玻璃192的上端部(在该图中为后端部)且沿着车辆宽度方向而架设的部件为前顶梁板194，且在其车辆后方侧平行架设的部件为车顶中央加强件196。当上述车辆190发生微小重叠碰撞从而有碰撞载荷F被输入至A点时，最大的弯曲力矩将作用于接近固定端的B点(车顶板198、车顶中央加强件196和中柱200的结合点)。由此，如图17B所示，车顶中央加强件196将发生折弯变形，并使前柱202(A点)后退距离δ1。

相对于此，在本实施方式中，如上所述，加强部件172具备以与前柱外部加强件170的多个(两条)的棱线部180正交的方式而形成的多个纵向压条174。在图18A中，图示了具备本实施方式的加强部件172的车辆210的俯视观察时的模式图。另外，除了具备加强部件172这一点以外，其余均被描绘为与图17A所示的车辆190相同。即，在沿着前窗玻璃212的上端部(在该图中为后端部)的条件下，前顶梁板214沿着车辆宽度方向而架设，而且在其车辆后方侧平行地架设有车顶中央加强件216。通过在加强部件172上形成有上述纵向压条174，从而如前文所述，前柱外部加强件170相对于纵向弯曲力距M1而变强，但加强部件172的一对侧壁部172B、172C的面积则以与形成有被构成为凹压条的纵向压条174相对应的量而降低。因此，如图18B所示，在车辆210发生微小重叠碰撞从而被输入有欲使从前柱150的上部至车顶纵梁158的部位向车辆宽度方向外侧折弯的横向弯曲力矩M2时，这些纵向压条174将作为脆弱部而发挥功能，并成为折弯起点。其结果为，前柱150的上部(前柱主体部166的C部166C)在与车门外露凸缘162的前侧外露凸缘162A相比靠车辆前方侧处，向车辆宽度方向外侧发生折弯变形，从而使碰撞能量的一部分被吸收。其结果为，前柱150(A点)也仅以短于距离δ1的距离δ2而后退。由此，能够格外地降低向车顶中央加强件216输入的载荷输入量，从而能够有效地抑制或防止车顶中央加强件216的折弯变形，进而能够有效地抑制或防止车厢的变形。以此方式，根据本实施方式的加强部件172，能够有效地抑制由从前柱150的上部至车顶纵梁158的部位的纵向弯曲力距M1所引起的折弯变形，并能够促进由横向弯曲力矩M2而引起的折弯变形。

以此方式，在本实施方式中，加强部件172相对于使前柱外部加强件170的多个棱线部180在车辆上下方向上纵向折弯的纵向弯曲力距M1而具有加强效果，并且具备以相对于使多个棱线部180在车辆宽度方向上横向折弯的横弯距M2而成为折弯起点的方式所形成的、一个或两个以上的刚性调整部(纵向压条172)。因此，前柱外部加强件170充分克服了在微小重叠碰撞时等的碰撞时起作用的纵向弯曲力距M1从而抑制了折弯变形，同时向车辆宽度方向外侧折弯变形而吸收了碰撞能量的一部分。由此，使前柱的后退量被抑制。因此，根据本实施方式，能够有效地抑制纵向弯曲力距M1所引起的折弯变形，并能够促进横弯距M2所引起的折弯变形。

此外，由于是通过凹槽状的纵向压条174来构成上述的刚性调整部的，因此能够通过压条的宽度或深度等很容易地对刚性进行变更。其结果为，根据本实施方式，能够很容易地对纵向折弯和横向折弯的平衡进行调整。

Claims

1.一种车身结构，具有：

车顶纵梁，其沿着车辆前后方向而被配置于车顶的车辆宽度方向两侧处，并且通过车顶纵梁内板、车顶纵梁外板和侧外板而被构成为包括第三封闭截面部和第四封闭截面部在内的中空封闭截面结构的梁状车身框架部件；

第一加强部件，其为树脂制，且以在车辆侧面观察时包括在所述车顶纵梁的前部处与沿着前窗玻璃的上端部而配置的前车顶顶梁连接的连接位置的方式而配置，并以填补该车顶纵梁的前部处的中空封闭截面部的内部空间的至少一部分的方式而沿着该车顶纵梁的前部的长度方向设置；

前柱，其被配置于车厢的前部两侧处，并且通过前柱内板、前柱外板和侧外板而被构成为包括第一封闭截面部和第二封闭截面部在内的中空封闭截面结构的柱状车身框架部件；

第二加强部件，其为树脂制，且以包括所述前柱的上部与所述车顶纵梁的前部连接的连接位置的方式而配置，并以填补所述前柱的上部以及所述车顶纵梁的前部的中空封闭截面部的内部空间的至少一部分的方式而设置，

所述第一封闭截面部与所述第三封闭截面部相互连通，并且所述第二封闭截面部与所述第四封闭截面部相互连通，

所述第一加强部件被设置于所述第四封闭截面部内，所述第四封闭截面部被形成于所述车顶纵梁外板与所述侧外板之间，

所述第二加强部件被设置于所述第一封闭截面部内，所述第一封闭截面部被形成于所述前柱内板与所述前柱外板之间，

通过所述第一加强部件和所述第二加强部件，从而在从所述前柱的上部的根部起、至所述车顶纵梁的前部处的与所述前车顶顶梁连接的连接位置为止的范围内，设定有连续的加强部件设置区域。

2.一种车身结构，具有：

前柱外部加强件，其被配置于前柱的车辆宽度方向外侧处，并且沿着车辆前后方向而被配置于车顶纵梁的延长部分上；

辅助柱部，其构成所述前柱的一部分，且沿着配置在所述前柱外部加强件的车辆下方侧处的固定窗的后端部而在车辆上下方向上延伸，并且形成有在车辆后方侧的端部处沿着侧车门的车门开口部的外周边缘部而配置的车门外露凸缘的前柱侧部分；

第三加强部件，其为长条状，且以跨及所述车门外露凸缘的前柱侧部分的方式而被配置于所述前柱外部加强件的车辆宽度方向内侧处。

3.如权利要求2所述的车身结构，其中，

所述前柱外部加强件具有多个棱线部，所述多个棱线部沿着该前柱外部加强件的长度方向而延伸，并且在车辆宽度方向上排列，

所述第三加强部件相对于使所述多个棱线部在车辆上下方向上纵向折弯的纵向弯曲力矩而具有加强效果，且具备以相对于使所述多个棱线部在车辆宽度方向上横向折弯的横向弯曲力矩而成为折弯起点的方式而形成的一个或两个以上的刚性调整部。

4.如权利要求3所述的车身结构，其中，

所述刚性调整部为，以与所述多个棱线部正交的方式而形成的凹槽状的纵向压条。