CN105745138B - 车身上部构造 - Google Patents

Abstract

一种车身上部构造，其具有：车宽方向的左右端部支承在侧梁部件(12)上的车顶部件(14)、和从与侧梁部件(12)结合的下端(24a)向上方侧且向车宽方向的内侧延伸，且上端(24b)与车顶部件(14)接合的角撑板(24)，车顶部件(14)包括：车顶拱梁(40)；车顶加强件(44)，其配置于车顶拱梁(40)的下方，且在侧梁部件(12)的车宽方向内侧沿侧梁部件(12)以沿车辆前后方向延伸的方式配置，并且与车顶拱梁(40)的车宽方向外侧端部(42)接合而构成第一闭合截面(48)，角撑板(24)的上端(24b)与车顶加强件(44)结合，从而形成沿车宽方向与第一闭合截面(48)相邻的第二闭合截面(52)。

Description

车身上部构造

技术领域

本发明涉及例如汽车等车辆的车身上部构造。

背景技术

例如，在专利文献1中，公开有如下车顶构造：如图6所示那样，在将车身侧部的中支柱1与车身上部的车顶板2连接的车室内侧3的角部设置有连接托架4。

该连接托架4的一端(上端)相对于设置于车顶板2的加强筋部5的下表面焊接接合，另一端(下端)通过螺栓8a以及螺母8b相对于构成车顶侧部件6的闭合截面的内板7的板单体紧固。此外，加强筋部5将车顶板2分割成两个扩张面9a、9b，且成为朝向车室外侧形成凹槽的截面形状。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2001-233243号公报

发明内容

然而，在专利文献1所公开的车顶构造中，车顶板2为构成车辆的外观面的部件，通过设置从车室外侧视觉辨认时具有凹槽的加强筋部5，导致外观美观性降低。另外，由于连接托架4的一端(上端)相对于加强筋部5的下表面直接焊接，所以存在如下担忧：有可能从车室外侧视觉辨认到在车顶的外观面有焊接后的焊痕，并且通过进行焊接时的加热作用而在车顶板2上产生热变形。

而且，在考虑到外观性而形成为例如不具有加强筋部5而由具有单一扩张面的车顶板2构成的车顶设计的情况下，存在连接托架4的一端(上端)所接合的车顶板2单体的强度不足而导致车身上部的刚性/强度降低的问题。

而且，与连接托架4的一端同样地，连接托架4的另一端(下端)由于通过螺栓8a以及螺母8b相对于内板7的板单体螺栓紧固，所以也存在内板7单体的强度不足而导致车身上部的刚性/强度降低的问题。

本发明的目的在于，提供一种车身上部构造，能够不使外观性降低地、确保将车顶部件与支柱连接的车室内侧的角部的刚性/强度。

为了实现上述目的，本发明是一种车身上部构造，其具有：左右一对的侧梁部件，其沿车辆前后方向延伸；车顶部件，其车宽方向的左右端部支承在上述一对的侧梁部件上；和角撑板，其从与各上述侧梁部件结合的一端向上方侧且向车宽方向的内侧延伸，且另一端与上述车顶部件结合，上述车身上部构造的特征在于，上述车顶部件包含：车顶板，其构成外观面；车顶拱梁，其配置于上述车顶板的下方，且在上述一对的侧梁部件之间沿车宽方向延伸；以及车顶加强件，其配置于上述车顶拱梁的下方，且在各上述侧梁部件的车宽方向内侧沿各上述侧梁部件以沿车辆前后方向延伸的方式配置，并且与上述车顶拱梁的车宽方向外侧端部结合而构成第一闭合截面，上述角撑板的另一端与上述车顶加强件结合，从而形成与上述第一闭合截面相邻的第二闭合截面。

根据本发明，通过车顶拱梁、车顶加强件而形成第一闭合截面，并且通过侧梁部件、车顶加强件、以及角撑板而形成第二闭合截面。这些第一闭合截面以及第二闭合截面彼此相邻配置，侧梁部件与车顶部件之间的载荷沿车宽方向的传递经由相邻的两个闭合截面传递。其结果，在本发明中，能够提高载荷向车宽方向的传递效率，且能够提高车身上部的刚性/强度。

另外，根据本发明，由于不需要设置现有技术那样的具有凹槽的加强筋部，并且没有将角撑板相对于构成外观面的车顶板直接结合，所以能够不降低外观性地、确保将车顶部件与支柱连接的车室内侧的角部的刚性/强度。

另外，本发明的特征在于，上述车顶加强件具有帽状截面部，其由如下部件形成：下壁，其沿上下方向与上述车顶板对置；外侧壁以及内侧壁，其从上述下壁向上方立起且在车宽方向上对置；外凸缘，其从上述外侧壁的上端向车宽方向外侧延伸；以及内凸缘，其从上述内侧壁的上端向车宽方向内侧延伸，上述车顶加强件的上述外凸缘与上述车顶板的车宽方向外侧端部结合，上述车顶拱梁具有：拱梁主体部，其与上述车顶板的下表面结合；拱梁弯曲部，其使与上述车顶板的车宽方向外侧端部相比位于车宽方向内侧的部位从上述拱梁主体部向下方弯曲而形成；以及拱梁结合部，其从上述拱梁弯曲部的下端向车宽方向外侧延伸而与上述车顶加强件的上述外凸缘结合，通过上述车顶板、上述车顶拱梁的上述拱梁弯曲部、上述车顶拱梁的上述拱梁结合部、和上述车顶加强件的上述外凸缘，而形成在车辆上下方向上与上述第二闭合截面重叠的第三闭合截面。

根据本发明，通过形成在车辆上下方向上与第二闭合截面重叠的第三闭合截面，从而侧梁部件与车顶部件之间的沿车宽方向的载荷传递经由第一闭合截面、第二闭合截面、以及第三闭合截面进行。其结果，在本发明中，载荷向车宽方向的传递效率能够进一步提高，且车身上部的刚性/强度进一步提高。

而且，本发明的特征在于，上述第三闭合截面经由上述车顶拱梁而与上述第一闭合截面以在车辆上下方向上重叠的方式形成。

根据本发明，第一闭合截面与第二闭合截面成为相邻配置，且第三闭合截面成为分别与第一闭合截面以及第二闭合截面在车辆上下方向重叠的配置。这样的第一闭合截面、第二闭合截面、以及第三闭合截面分别成为相邻或者在上下方向上重叠的位置关系，从而能够在多个闭合截面相互间高效地传递载荷，能够使车身上部的刚性/强度更进一步提高。

而且另外，本发明的特征在于，上述侧梁部件具有：梁内部件，其供上述角撑板的一端结合；以及梁外部件，其与上述梁内部件的车宽方向外侧结合，通过上述梁内部件以及上述梁外部件而形成与上述第二闭合截面相邻的第四闭合截面。

根据本发明，通过形成与第二闭合截面相邻的第四闭合截面，侧梁部件与车顶部件之间的载荷沿车宽方向的传递经由相互相邻的第一闭合截面、第二闭合截面、以及第四闭合截面进行。其结果，在本发明中，能够使载荷向车宽方向的传递效率提高，能够使车身上部的刚性/强度更进一步提高。

而且另外，本发明的特征在于，还具有支柱，其沿车辆上下方向延伸，并且上端与上述侧梁部件结合，上述支柱在俯视观察车身的情况下，配置于与上述角撑板以及上述车顶拱梁在车宽方向上重叠的位置。

根据本发明，在俯视下，支柱、角撑板、车顶拱梁成为在车宽方向上重叠的位置，从而支柱与第一闭合截面～第四闭合截面在车宽方向上重叠。其结果，在本发明中，从支柱经由侧梁部件朝向车顶部件的载荷在车宽方向上的传递效率能够提高，且能够使车身侧部以及车身上部的刚性/强度更进一步提高。

另外，根据本发明，例如，由于能够使输入至支柱的侧面碰撞载荷高效地传递至车身上部，所以能够提高侧面碰撞性能。而且，由于能够高效地将输入至车顶部件的翻滚(rollover)载荷传递至车身侧部，所以能够使翻滚性能提高。而且另外，由于能够使在车辆转弯时对支柱以及车顶部件输入的变形载荷(变形模式)等分别分散至车身上部以及车身侧部，所以能够使变形模式性能提高。

此外，在本发明中，“结合”是指以例如包含基于焊接、粘合等的“接合”、以及基于螺栓及螺母、双头螺栓等的“紧固”的意义使用。

发明效果

在本发明中，能够得到以下车身上部构造：能够不使外观性降低地、确保将车顶与支柱连接的车室内侧的角部的刚性/强度。

附图说明

图1是从车室内侧观察本发明的实施方式的车身上部构造所适用的车辆的左侧部以及上部的立体图。

图2是图1所示的A部的部分放大立体图。

图3是包含沿图2的III-III线的纵截面的立体图。

图4是沿图2的III-III线的端面图。

图5是俯视观察支柱、角撑板、车顶拱梁的俯视图。

图6是表示现有技术的车顶构造的局部剖视分解立体图。

具体实施方式

接下来，关于本发明的实施方式，适当参照附图详细地进行说明。此外，在各图中通过箭头所示的“前后”以及“上下”表示车辆的前后方向以及上下方向(铅垂上下方向)，且“左右”分别表示车辆的左右方向(车宽方向)。另外，在本实施方式中，作为部件间的“结合”，例如，例示了基于焊接、粘合等的“接合”或基于螺栓以及螺母、双头螺栓等的“紧固”，但并不限定于此。

如图1所示那样，本发明的实施方式的车身上部构造所适用的车辆10构成为具有：左右一对的侧梁部件12，其沿车辆前后方向延伸；车顶部件14，其车宽方向的左右端部支承在一对的侧梁部件12上；左右一对的下纵梁16，其在一对侧梁部件12的下方沿车辆前后方向延伸；和侧部板部18，其设置在各侧梁部件12与各下纵梁16之间。此外，在本实施方式中，关于车辆10的左侧部进行详细说明，并省略与左侧部对称地配置的右侧部的说明。

如图2所示那样，车辆10还具有角撑板24，其经由螺栓20以及螺母22(参照图4)从紧固于各侧梁部件12的下端(一端)24a向上方侧且向车宽方向的内侧延伸，上端(另一端)紧固于车顶部件14。在角撑板24上设置有朝向车室内侧鼓出形成且沿车辆上下方向大致平行地延伸的一对加强肋25、和配置于四个角部的螺栓穿插孔27。

返回至图1，在车辆前方设置有架设在左侧梁部件12与左下纵梁16之间的前支柱26。另外，在前支柱26与侧部板部18之间，设置有沿车辆上下方向延伸的中支柱(支柱)28，该中支柱(支柱)28的上端与左侧梁部件12接合(结合)、下端与下纵梁16接合。

如图3以及图4所示那样，中支柱28由位于车室外侧的外支柱28a和位于车室内侧的内支柱28b构成。外支柱28a的上端与后述的梁外部件36接合(焊接)，内支柱28b通过螺栓20以及螺母22与角撑板24以及梁内部件34共同紧固而固定。通过该中支柱28而分割为左前门开口部30a和左后门开口部30b(参照图1)。

如图3以及图4所示那样，左侧梁部件12具有：侧外板32，其位于车室最外侧且向车室外侧露出；梁内部件34，其供角撑板24的沿着车辆上下方向的下端(一端)24a经由螺栓20以及螺母22紧固(结合)；和梁外部件36，其与梁内部件34的车宽方向外侧接合。

如图3以及图4所示那样，车顶部件12具有：车顶板38，其面对车室外侧而构成外观面；车顶拱梁40，其在车辆上下方向上配置于车顶板38的下方且在左侧梁部件12之间沿车宽方向延伸；车顶加强件44，其以在车辆上下方向配置于车顶拱梁40的下方，且在左侧梁部件12的车宽方向内侧沿左侧梁部件12在车辆前后方向上延伸的方式配置，并且与车顶拱梁40的车宽方向外侧端部42接合(焊接)；以及多个车顶横梁46a～46c(参照图1)，其沿车宽方向延伸且与一对侧梁部件12接合。

如图1所示那样，在车顶部件12的车辆前方形成有由大致矩形状构成的天窗开口部50。车顶拱梁40从车室内侧来看以围绕天窗开口部50的方式设置。

如图3以及图4所示那样，车顶加强件44具有帽状截面部45，其由如下部件形成：下壁44a，其沿车辆上下方向与车顶板38对置；外侧壁44b以及内侧壁44c，其从下壁44a向上方立起且沿车宽方向对置；外凸缘44d，其从外侧壁44b的上端向车宽方向外侧延伸；以及内凸缘44e，其从内侧壁44c的上端向车宽方向内侧延伸。车顶加强件44的外凸缘44d与车顶板38的车宽方向外侧端部38a接合(焊接)。此外，沿车辆上下方向的内侧壁44c的高度尺寸设定得比外侧壁44b的高度尺寸大。

在该接合部位中，按从上层朝向下层的层叠顺序，由如下部件构成的五个板端部彼此沿车辆上下方向层叠并一体地接合(焊接)：车顶板38的车宽方向外侧端部38a、车顶加强件44的外凸缘44d、侧板外部件32的车宽方向内侧端部32a、梁外部件36的车宽方向内侧端部36a、和梁内部件34的车宽方向内侧端部34a。

在沿着车辆上下方向的上侧的车顶拱梁40与下侧的车顶加强件44之间形成有第一闭合截面48。该第一闭合截面48由截面大致三角形状构成，以沿车辆前后方向延伸的方式设置。

车顶拱梁40具有：拱梁主体部40a，其具有与车顶板38的下表面结合的上凸缘41；拱梁弯曲部40b，其使与车顶板38的车宽方向外侧端部38a相比位于车宽方向内侧的部位从拱梁主体部40a向下方弯曲而形成；以及拱梁结合部40c，其从拱梁弯曲部40b的下端向车宽方向外侧延伸而与车顶加强件44的外凸缘44d接合(焊接)。此外，拱梁结合部40c以在车宽方向上不与车顶板38的车宽方向外侧端部38a重叠的方式设置。

角撑板24的上端(另一端)24b经由螺栓20以及螺母22紧固(结合)于车顶加强件44的下壁44a，从而沿车宽方向形成与第一闭合截面48相邻的第二闭合截面52。第二闭合截面52剖视而形成为大致直角三角形状。

通过车顶板38、车顶拱梁40的拱梁弯曲部40b以及拱梁结合部40c、和车顶加强件44的外凸缘44d，而形成在车辆上下方向上与第二闭合截面52重叠的第三闭合截面54。该第三闭合截面54经由车顶拱梁40而与第一闭合截面48以在车辆上下方向上重叠的方式形成。另外，通过梁内部件34以及梁外部件36而沿车宽方向形成与第二闭合截面52相邻的第四闭合截面56。

而且，如图5所示那样，在俯视车辆(车身)时，中支柱28的支柱内部件28b、角撑板24、车顶拱梁40配置在车宽方向上相互重叠的位置。此外，图5是在从车辆10拆下构成梁部件12的侧外板32、梁外部件36，以及梁内部件34、支柱外部件28a、车顶板38的状态下，俯视观察支柱内部件28b、角撑板24和车顶拱梁40的俯视图。

本实施方式涉及的车身上部构造所适用的车辆10基本上以以上方式构成，接下来关于其作用效果进行说明。

在本实施方式中，通过相互接合的车顶拱梁40和车顶加强件44而形成第一闭合截面48，并且通过侧梁部件12的梁内部件34、车顶加强件44的外侧壁44b、外凸缘44d、以及角撑板24而形成第二闭合截面52。

在本实施方式中，这些第一闭合截面48以及第二闭合截面52彼此沿车宽方向成为相邻配置关系，载荷在侧梁部件12与车顶部件14之间的沿车宽方向的传递经由相邻的两个闭合截面传递。其结果，在本实施方式中，载荷向车宽方向的传递效率得到提高，从而能够提高车身上部的刚性/强度。

即，其理由在于：由于通过第一闭合截面48以及第二闭合截面52构成的两个闭合截面彼此传递载荷，从而载荷的传递路径变多，并且能够使载荷传递面积增大。此外，基本上闭合截面的刚性/强度就高，而通过使两个闭合截面相邻，能够进一步提高刚性/强度。

另外，在本实施方式中，由于不需要设置现有技术那样的具有凹槽的加强筋部，并且没有将角撑板24直接与构成外观面的车顶板38接合，所以不用使外观性降低，就能够确保将车顶部件14与中支柱28连接的车室内侧的角部的刚性/强度。

而且，在本实施方式中，形成相对于第二闭合截面52沿车辆上下方向重叠的第三闭合截面54，从而载荷在侧梁部件12与车顶部件14之间的沿车宽方向的传递经由第一闭合截面48、第二闭合截面52、以及第三闭合截面54进行。其结果，在本实施方式中，能够更进一步提高载荷向车宽方向的传递效率，并能够更进一步提高车身上部的刚性/强度。

而且另外，在本实施方式中，第一闭合截面48与第二闭合截面52成为在车宽方向上相邻的配置关系，并且第三闭合截面54成为分别与第一闭合截面48以及第二闭合截面52在车辆上下方向上重叠的配置关系。这样的第一闭合截面48、第二闭合截面52、以及第三闭合截面54分别成为相邻或者在上下方向上重叠的位置关系，从而能够在多个闭合截面相互间高效地传递载荷，能够更进一步提高车身上部的刚性/强度。

而且另外，在本实施方式中，形成有与第二闭合截面52在车宽方向上相邻的第四闭合截面56，从而在侧梁部件12与车顶部件14之间的载荷向车宽方向的传递经由在车宽方向上相互相邻的第一闭合截面48、第二闭合截面52、以及第四闭合截面56而进行。其结果，在本实施方式中，能够使载荷向车宽方向的传递效率提高，并能够更进一步提高车身上部的刚性/强度。

而且另外，在本实施方式中，如图5那样，在俯视下，中支柱28、角撑板24、车顶拱梁40成为在车宽方向上重叠的位置关系，从而中支柱28与第一闭合截面～第四闭合截面48、52、54、56在车宽方向上重叠。其结果，在本实施方式中，从中支柱28经由侧梁部件12而向车顶部件14的在车宽方向上的载荷传递效率得到提高，能够更进一步提高车身侧部以及车身上部的刚性/强度。

而且另外，在本实施方式中，例如，由于输入至中支柱28的侧面碰撞载荷能够高效地传递至车身上部，所以能够使侧面碰撞性能提高。而且另外，例如，由于能够高效地将输入至车顶部件14的翻滚载荷传递至车身侧部，所以能够使翻滚性能提高。而且另外，例如，由于能够将在车辆转弯时对中支柱28以及车顶部件14输入的变形载荷(变形模式)等分别分散至车身上部以及车身侧部，因此能够使变形模式的性能提高。

如此，在本实施方式中，能够得到以下车身上部构造：不用降低外观性，通过使用了角撑板24的简单构造就能够确保将车顶部件14与中支柱28连接的车室内侧的角部的刚性/强度。

附图标记说明

10 车辆

12 侧梁部件

14 车顶部件

28 中支柱(支柱)

34 梁内部件

36 梁外部件

38 车顶板

38a (车顶板的)车宽方向外侧端部

40 车顶拱梁

40a 拱梁主体部

40b 拱梁弯曲部

40c 拱梁结合部

42 (车顶拱梁的)车宽方向外侧端部

44 车顶加强件

44a 下壁

44b 外侧壁

44c 内侧壁

44d 外凸缘

44e 内凸缘

45 帽状截面部

48 第一闭合截面

52 第二闭合截面

54 第三闭合截面

56 第四闭合截面

Claims (6)

1.一种车身上部构造，其具有：左右一对的侧梁部件，其沿车辆前后方向延伸；车顶部件，其车宽方向的左右端部支承在所述一对的侧梁部件上；和角撑板，其从与各所述侧梁部件结合的一端向上方侧且向车宽方向的内侧延伸，且另一端与所述车顶部件结合，

所述车身上部构造的特征在于，

所述车顶部件包含：

车顶板，其构成外观面；

车顶拱梁，其配置于所述车顶板的下方，且在所述一对的侧梁部件之间沿车宽方向延伸；以及

车顶加强件，其配置于所述车顶拱梁的下方，且在各所述侧梁部件的车宽方向内侧沿各所述侧梁部件以沿车辆前后方向延伸的方式配置，并且与所述车顶拱梁的车宽方向外侧端部结合而在该车顶加强件与所述车顶拱梁之间构成沿车辆前后方向延伸的第一闭合截面，

所述角撑板的另一端与所述车顶加强件结合，从而形成与所述第一闭合截面相邻的第二闭合截面。

2.根据权利要求1所述的车身上部构造，其特征在于，

所述车顶加强件具有帽状截面部，其由如下部件形成：

下壁，其沿上下方向与所述车顶板对置；

外侧壁以及内侧壁，其从所述下壁向上方立起且沿车宽方向对置；

外凸缘，其从所述外侧壁的上端向车宽方向外侧延伸；以及

内凸缘，其从所述内侧壁的上端向车宽方向内侧延伸，

所述车顶加强件的所述外凸缘与所述车顶板的车宽方向外侧端部结合，

所述车顶拱梁具有：

拱梁主体部，其与所述车顶板的下表面结合；

拱梁弯曲部，其使与所述车顶板的车宽方向外侧端部相比位于车宽方向内侧的部位从所述拱梁主体部向下方弯曲而形成；以及

拱梁结合部，其从所述拱梁弯曲部的下端向车宽方向外侧延伸而与所述车顶加强件的所述外凸缘结合，

通过所述车顶板、所述车顶拱梁的所述拱梁弯曲部、所述车顶拱梁的所述拱梁结合部、和所述车顶加强件的所述外凸缘，而形成在车辆上下方向上与所述第二闭合截面重叠的第三闭合截面。

3.根据权利要求2所述的车身上部构造，其特征在于，

所述第三闭合截面经由所述车顶拱梁而与所述第一闭合截面以在车辆上下方向上重叠的方式形成。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的车身上部构造，其特征在于，

所述侧梁部件具有：

梁内部件，其供所述角撑板的一端结合；以及

梁外部件，其与所述梁内部件的车宽方向外侧结合；

通过所述梁内部件以及所述梁外部件而形成与所述第二闭合截面相邻的第四闭合截面。

5.根据权利要求1至3中任一项所述的车身上部构造，其特征在于，

还具有支柱，其沿车辆上下方向延伸，并且上端与所述侧梁部件结合，

所述支柱在俯视观察车身的情况下，配置于与所述角撑板以及所述车顶拱梁在车宽方向上重叠的位置。

6.根据权利要求4所述的车身上部构造，其特征在于，

还具有支柱，其沿车辆上下方向延伸，并且上端与所述侧梁部件结合，

所述支柱在俯视观察车身的情况下，配置于与所述角撑板以及所述车顶拱梁在车宽方向上重叠的位置。