CN105813925A - 用于改进侧面碰撞价值的具有加强b 形柱构件的两部分的车辆侧部结构 - Google Patents
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Abstract
提供了一种车辆侧部结构，其在车辆侧面碰撞时能够抑制或防止在构件之间的接合部处的分离。在柱外加强件(38)处，加强件上部(44)和加强件下部(46)通过点焊或类似方式在接合部(56)处接合。铰链加强件(40)在跨越该接合部(56)的状态下接合至加强件上部(44)和加强件下部(46)。因此，当拉伸力施加至柱外加强件(38)时，作用在接合部(56)上的剪力可以通过从铰链加强件(40)获得的反作用力减小。由此，在车辆侧面碰撞时，能够抑制或防止在接合部(56)处的分离。
Description
技术领域
本发明涉及一种车辆侧部结构。
背景技术
在日本专利申请特开(JP-A)第2010-173403号中公开的车辆侧部结构中，公开了一种将竖直地分割为两部分的柱加强件(外加强件)设置在构造为包括柱外面板和柱内面板的中央柱内的技术。此外，在JP-A第2009-101794号中公开的柱结构中，公开了一种将铰链加强件设置在外加强件的内侧处的技术。
发明内容
技术问题
顺便说一下，在将外加强件分割为两部分的情况下，连接部(接合部)通过点焊接合。在这种情况下，在车辆的侧面碰撞时(以下称为“在车辆侧面碰撞时”)，当大的负荷输入至中央柱时，剪力作用在该连接部上，因此有发生分离的可能性。
考虑到上述情况，本发明的目的是提供如下车辆侧部结构：在车辆侧面碰撞时，能够抑制或防止在构件之间的接合部处的分离。
解决问题的方案
与本发明的第一方案有关的车辆侧部结构构造为包括：柱外面板，其在沿车辆竖直方向延伸的柱处布置在车辆横向方向外侧处；柱外加强件，其布置在所述柱外面板的车辆横向方向内侧处，并且被沿所述车辆竖直方向分割，并且，接合部设置在所述柱外加强件处，分割的构件在所述接合部处接合以便彼此叠置；以及加强构件，其布置在所述柱外加强件的车辆横向方向内侧处，并且与所述柱外加强件接合以便跨越所述接合部。
在与本发明的第一方案有关的车辆侧部结构中，柱构造为包括柱外面板、柱外加强件、以及加强构件。柱外面板布置在车辆横向方向外侧处。柱外加强件布置在该柱外面板的车辆横向方向内侧处。所述柱外加强件被沿所述车辆竖直方向分割。如下的接合部设置在柱外加强件处：分割的构件在所述接合部处接合以便彼此叠置。
另外，加强构件布置在柱外加强件的车辆横向方向内侧处。在该加强构件的车辆竖直方向上的下缘部的位置被设定为在车门槛的车辆竖直方向上侧。通常，在车辆侧面碰撞时，当冲击负荷输入到柱时，冲击能量通过柱朝向车辆横向方向内侧弯曲而被吸收。因此，确保了柱的变形模式，使得柱的变形不被加强构件阻碍。
这里，在本发明中，加强构件接合至柱外加强件，以便跨越柱外加强件的接合部。例如，在多个面板构件接合(通过焊接接合或通过紧固或类似方式接合)的接合部处，当剪力施加至面板构件时，会出现例如分离等问题。因此，强度比柱外加强件由单个面板构件形成的情况低。然而，在本发明中，加强构件在跨越该接合部的状态下接合至柱外加强件。因此，当拉伸力施加至柱外加强件时，施加至接合部的剪力可以通过从加强构件获得的反作用力而减小。
在与本发明的第二方案有关的车辆侧部结构中，在与第一方案有关的车辆侧部结构中，在加强构件的车辆竖直方向上的下缘部的位置被设定为在车门槛的车辆竖直方向上侧，车门槛在车辆下部的车辆横向方向外侧处沿车辆纵向方向延伸。
在与本发明的第二方案有关的车辆侧部结构中，通过将在加强构件的车辆竖直方向上的下缘部的位置被设定在车门槛的车辆竖直方向上侧，可以使得：当在车辆侧面碰撞时柱朝向车辆横向方向内侧弯曲时，柱的变形不会被加强构件阻碍。
在与本发明的第三方案有关的车辆侧部结构中，在与第一或第二方案有关的车辆侧部结构中，接合部设置在上铰链安装部和下铰链安装部之间，所述上铰链安装部和所述下铰链安装部设置在所述柱外面板处并且用于支撑设置在车辆侧部处的侧门而使得所述侧门能够打开和关闭。
在与本发明的第三方案有关的车辆侧部结构中，通过将接合部设置在柱外面板的上铰链安装部和下铰链安装部之间，接合部通过在车辆横向方向内侧的加强构件加强；并且这种加强通过在车辆横向方向外侧处的侧门来实现。
在与第三方案有关的车辆侧部结构中，与本发明的第四方案有关的车辆侧部结构在柱外面板处具有弱部，所述弱部形成在所述下铰链安装部的下侧并且被设定为具有比所述柱外面板的其它部分低的刚性，其中所述加强构件的下缘部被设定成比所述弱部更靠车辆竖直方向上侧。
在与本发明的第四方案有关的车辆侧部结构中，设定为具有比所述柱外面板的其它部分低的刚性的所述弱部在柱外面板处形成在所述下铰链安装部的下侧。即，弱部被设定为使得在车辆侧面碰撞时冲击能量由于柱以该弱部为起点变形而被吸收。因此，通过将加强构件的下缘部设定为比该弱部更靠车辆竖直方向上侧，可以使得在车辆侧面碰撞时柱的变形不会被阻碍。
在与本发明的第五方案有关的车辆侧部结构中，在与第一至第四方案中的任何一个有关的车辆侧部结构中，切口或孔部形成在加强构件中，比面对接合部的位置更靠车辆竖直方向下侧。
在与本发明的第五方案有关的车辆侧部结构中，切口或孔部形成在加强构件中，比面对接合部的位置更靠车辆竖直方向下侧。因此，在形成该切口或孔部的部分处，强度和刚性比加强构件的其它部分处的强度和刚性低。因此，在加强构件处，面对所述接合部的位置承载用于加强接合部的强度和刚性，而在面对接合部的位置的车辆竖直方向下侧处的强度和刚性下降，并且在车辆侧面碰撞时加强构件不阻碍柱的变形。
发明的有益效果
与本发明的第一方案有关的车辆侧部结构具有如下良好效果：在车辆侧面碰撞时能够抑制或防止在构件之间的接合部处的分离。
与本发明的第二方案有关的车辆侧部结构具有能够确保柱的变形模式的良好效果。
与本发明的第三方案有关的车辆侧部结构具有如下良好效果：构件之间的接合部通过加强构件并通过包括上门铰链和下门铰链的侧门双重加强。
与本发明的第四方案有关的车辆侧部结构具有如下良好效果：在车辆侧面碰撞时，所述柱可在预定位置处变形。
与本发明的第五方案有关的车辆侧部结构具有能够通过加强构件获得在柱处的相反的性能的良好效果。
附图说明
图1是示出了应用了与本实施例有关的车辆侧部结构的中央柱的结构的分解立体图。
图2是从车厢内侧观看应用了与本实施例有关的车辆侧部结构的中央柱的示意性的正视图。
图3是沿图6的线3-3剖切的示意性的剖视图。
图4是沿图2的线4-4剖切的示意性的剖视图。
图5是沿图2的线5-5剖切的示意性的剖视图。
图6是示出应用了与本实施例有关的车辆侧部结构的车辆的示意性侧视图。
具体实施方式
通过使用附图说明与本发明的实施例有关的车辆侧部结构。注意，车辆纵向方向前侧由箭头“前”(FR)指示，车辆横向方向外侧由箭头“外”(OUT)指示，并且车辆竖直方向上侧由箭头“上”(UP)指示。此外，在以下的描述中，除非另有说明，当使用纵向方向和竖直方向时，其指的是车辆纵向方向的纵向和车辆竖直方向的竖直。
(车辆侧部结构的结构)
如图6所示，车门槛14在应用了与本实施例有关的车辆侧部结构10的车辆(车身)12的车辆侧部的下部处沿车辆纵向方向延伸。前柱16从该车门槛14的前端部向上延伸。另外，中央柱18从车门槛14的车辆纵向方向中央部向上延伸。而且，后柱20从车门槛14的后端向上延伸。沿车辆纵向方向延伸的车顶边纵梁22分别接合到前柱16的上端部、中央柱18的上端部、以及后柱20的上端部。
进一步地，在车辆侧视图中观看时基本呈矩形的前侧门开口部24由车门槛14、前柱16、车顶边纵梁22和中央柱18形成。另外，在车辆侧视图中观看时基本呈矩形的后侧门开口部26由车门槛14、中央柱18、车顶边纵梁22和后柱20形成。
如图4所示，由于前侧门开口部24和后侧门开口部26分别通过前侧门25和后侧门27关闭，车厢28和车辆外部30侧被分隔开以便能够打开和关闭。需要注意的是，沿图2的线4-4剖切的剖视图示出在图4中。
在这里，沿图6的线3-3剖切的剖视图示出在图3中。如图3所示，车门槛14构造成包括布置在车辆横向方向外侧的车门槛外面板32和布置在车辆横向方向内侧的车门槛内面板34。
车门槛外面板32由钢板形成，并且其沿车辆横向方向剖切的截面形状形成为朝向车辆横向方向内侧开口的帽状。在该车门槛外面板32处，上凸缘部32B从作为所谓一般部的底壁部32A的上端部向上延伸。另外，下凸缘部32C从底壁部32A的下端部向下延伸。
另外，车门槛内面板34由钢板形成，并且其沿车辆横向方向剖切的截面形状形成为朝向车辆横向方向外侧开口的帽状。在该车门槛内面板34处，上凸缘部34B从作为所谓一般部的底壁部34A的上端部向上延伸。另外，下凸缘部34C从底壁部34A的下端部向下延伸。
车门槛外面板32的上凸缘部32B和车门槛内面板34的上凸缘部34B可以接合在一起。另外，车门槛外面板32的下凸缘部32C和车门槛内面板34的下凸缘部34C可以接合在一起。此外，由于车门槛外面板32和车门槛内面板34接合，六边形的封闭截面部36形成在车门槛外面板32和车门槛内面板34之间。需要注意的是，除非另有说明，本实施例中的“接合”指的是通过点焊或激光焊或类似方式的焊接来接合。
另一方面，中央柱18的分解立体图示出在图1中。在中央柱18处，柱外面板36、柱外加强件38、用作加强构件的铰链加强件40以及柱内面板42(参见图3)从车辆横向方向外侧以该顺序布置。
柱外面板36由钢板形成，并且如图4所示，其沿大致水平方向剖切的截面形状形成为朝向车辆横向方向内侧开口的帽状。在该柱外面板36处，沿车辆竖直方向延伸并且是所谓一般部的底壁部36A构造成包括沿着车辆纵向方向布置的竖直壁部36A1、在竖直壁部36Al的前部处朝向车辆横向方向内侧弯曲的前壁部36A2、以及在竖直壁部36A1的后部处朝向车辆横向方向内侧弯曲的后壁部36A3。
此外，前凸缘部36B从前壁部36A2的车辆横向方向内侧的内端部(以下称为内端部)朝向前方延伸。后凸缘部36C从后壁部36A3的内端部朝向后方延伸。
需要注意的是，如图1所示，上铰链安装座37(上铰链安装部50)和下铰链安装座39(下铰链安装部52)设置在竖直壁部36A1处，其中，用于打开和关闭侧门27(参见图5)的上铰链(未示出)安装至上铰链安装座37，下铰链48(参见图5)安装至下铰链安装座39。需要注意的是，沿图2的线5-5剖切的剖视图示于图5。此外，如图3所示，柱外面板36的竖直壁部36A1的下端侧可以面对车门槛外面板32的底壁部32A。
柱外加强件38接合至柱外面板36的内侧。如图1所示，该柱外加强件38沿车辆竖直方向分割成两部分，并且构造为包括布置在上部侧的加强件上部44和布置在下部侧的加强件下部46。加强件上部44和加强件下部46分别由相同板厚的钢板形成。
在加强件上部44处，作为所谓一般部的底壁上部44A构造为包括沿着车辆纵向方向布置的竖直壁上部44A1、在竖直壁上部44A1的前部处朝向车辆横向方向内侧弯曲的前壁上部44A2、以及在竖直壁上部44A1的后部处朝向车辆横向方向内侧弯曲的后壁上部44A3。
此外，前凸缘上部44B从前壁上部44A2的内端部朝向前方延伸，并且后凸缘上部44C从后壁上部44A3的内端部朝向后方延伸。注意的是，安装上铰链(未示出)的上铰链安装座49设置在竖直壁上部44A1处，以面对设置在柱外面板36的竖直壁部36A1处的上铰链安装座37。
另一方面，在加强件下部46处，作为所谓一般部的底壁下部46A构造为包括沿着车辆纵向方向布置的竖直壁下部46A1、在竖直壁下部46A1的前部朝向车辆横向方向内侧弯曲的前壁下部46A2、以及在竖直壁下部46A1的后部处朝向车辆横向方向内侧弯曲的后壁下部46A3。
另外，前凸缘下部46B从前壁下部46A2的内端部朝向前方延伸，并且后凸缘下部46C从后壁下部46A3的内端部朝向后方延伸。注意的是，安装下铰链48(参见图5)的下铰链安装座51设置在竖直壁下部46A1处以面对设置在柱外面板36的竖直壁部36A1处的下铰链安装座39。此外，如图3所示，加强件下部46的竖直壁下部46A1的下端侧可以面对车门槛外面板32的底壁部32A，并且，与柱外面板36的竖直壁部36A1的下端侧一起接合至车门槛外面板32的底壁部32A。
这里，如图1所示，接合部56设置在加强件下部46的上端部，以便定位在下铰链安装座51的上方。加强件上部44的下端部可以接合至该接合部56。因为上铰链安装座49设置在加强件上部44处，该接合部56布置在上铰链安装部50和下铰链安装部52之间。
接合部56形成为比底壁下部46A的外部形状小，并且形成在如下位置：所述位置设定为比底壁下部46A的表面46A4更靠内侧且更靠内侧对应于底壁上部44A的板厚的量。因此，台阶部58设置在接合部56的表面56A和加强件下部46处的底壁下部46A的表面46A4之间。因此，在加强件上部44的下端部接合至加强件下部46的接合部56的状态下，加强件上部44的底壁上部44A的表面44A4和加强件下部46的底壁下部46A的表面46A4处于基本齐平状态。
如上所述，铰链加强件40布置在柱外加强件38的内侧，并且柱内面板42布置在铰链加强件40的内侧。因此，如果按照从布置在车辆外侧的构件的顺序描述构件，则接下来应描述铰链加强件40。然而，将在描述柱内面板42(参见图4)后描述铰链加强件40。
如图4所示，柱内面板42由冲压加工钢板材料而形成，并沿车辆竖直方向及车辆纵向方向延伸。加强件上部44的前凸缘上部44B(参见图1)和后凸缘上部44C分别接合到柱内面板42的上部侧的在车辆纵向方向上的前端部42A和后端部42B。此外，加强件下部46的前凸缘下部46B和后凸缘下部46C分别接合到柱内面板42的下部侧的在车辆纵向方向上的前端部42A和后端部42B。因此，封闭截面部60形成在中央柱18处。
需要注意的是，在柱外加强件38的接合部56处，加强件上部44的前凸缘上部44B(参见图1)和后凸缘上部44C，以及加强件下部46的前凸缘下部46B和后凸缘下部46C分别接合到柱内面板42的前端部42A和后端部42B。
顺便说一下，如图5所示，铰链加强件40由螺栓62接合到柱外加强件38的内侧。这些螺栓62是安装下铰链48时的螺栓62，并且铰链外面板36、加强件下部46和铰链加强件40通过这些螺栓62紧固在一起。
铰链加强件40由钢板形成，并且，如图4所示，其沿大致水平方向剖切的截面形状形成为朝向车辆横向方向内侧开口的大致U形。铰链加强件40构造为包括沿着车辆纵向方向布置的竖直壁部40A、在竖直壁部40A的前部朝向车辆横向方向内侧弯曲的前壁部40B、以及在竖直壁部40A的后部朝向车辆横向方向内侧弯曲的后壁部40C。
另外，如图2和图3所示，铰链加强件40跨越接合部56，加强件上部44和加强件下部46在接合部56处接合。铰链加强件40的上端部接合到加强件上部44，并且铰链加强件40的下端部接合到加强件下部46。
另外，如图3所示，铰链加强件40的下缘部40D设定成在车门槛14的上方。例如，铰链加强件40的下缘部40D设定成使得在至柱外面板36的下铰链安装座39的下缘部39B1的位置。另外，通过回切下侧形成的切口64从前壁部40B到竖直壁部40A的一部分(前部)形成在铰链加强件40的下端部中。
(车辆侧部结构的操作/效果)
如图1所示，在本实施例中，柱外加强件38构造为包括竖直地分割为两部分的加强件上部44和加强件下部46。
通过以这种方式将柱外加强件38分割为两部分，用于形成柱外加强件38的模具可制成小的，可以提高大量生产能力，从而可以降低伴随模具生产的成本。另外，与柱外加强件由单个构件形成的情况相比，通过由两个构件形成柱外加强件38，可以形成更复杂的形状，从而增加设计自由度。
另外，在本实施例中，在柱外加强件38处，加强件上部44和加强件下部46通过点焊或类似方式在接合部56处接合。另外，铰链加强件40在跨越该接合部56的状态下接合到加强件上部44和加强件下部46。
尽管未示出，通常，在多个面板构件接合(通过焊接接合或通过紧固或类似方式接合)的接合部处，当剪力施加至面板构件时，会出现例如分离等问题。因此，强度比柱外加强件由单个面板构件形成的情况下低。然而，在本实施例中，如图3所示，铰链加强件40在跨越柱外加强件38的接合部56的状态下接合到柱外加强件38。
因此，当拉伸力施加至柱外加强件38时，施加至接合部56的剪力可以通过从铰链加强件40获得的反作用力来减小。因此，在车辆的侧面碰撞时(以下称为“在车辆侧面碰撞时”)，能够抑制或防止在接合部56处的分离。
另外，在本实施例中，铰链加强件40布置在柱外加强件38的车辆横向方向内侧，并且该铰链加强件40的下缘部40D布置在车门槛14的车辆竖直方向上侧。
通常，在车辆12的侧面碰撞时，当碰撞负荷F输入到中央柱18时，冲击能量由于中央柱18朝向车辆横向方向内侧弯曲而被吸收。因此，确保中央柱18的变形模式使得中央柱18的变形不被铰链加强件40阻碍。
此外，关于铰链加强件40的下缘部40D的具体位置，该下缘部40D设定成在至柱外面板36的下铰链安装座39的下缘部39B1的位置。为了确保用于安装下铰链48(参见图5)的座面39A，下铰链安装座39制成从竖直壁部36A1的表面36A4突出的形状。
因此，倾斜壁39B设置在座面39A和竖直壁部36A1的表面36A4之间，并且下铰链安装座39处于加强状态。换句话说，下铰链安装座39的周边制成所谓的弱部66，并且其刚性和强度比下铰链安装座39的刚性和强度低。注意的是，设置在加强件下部46处的下铰链安装座51与下铰链安装座39基本类似。
弱部66设定为使得，在车辆侧面碰撞时，冲击能量由于中央柱18以该弱部66为起点弯曲而被吸收。因此，通过将铰链加强件40的下缘部40D设定至该倾斜壁39B的下缘部39B1的位置且将下缘部40D设定成比该弱部66更靠上侧，就可以使得在车辆侧面碰撞时下缘部40D不会妨碍中央柱18的变形。即，在本实施例中，在车辆侧面碰撞时，中央柱18可以在预定位置处变形。
另外，在本实施例中，接合部56布置在上铰链安装部50和下铰链安装部52之间，上铰链安装部50和下铰链安装部52用于支撑后侧门27以便能够打开和关闭。因此，如图4所示，该接合部56在车辆横向方向内侧通过铰链加强件40直接加强，并且，在车辆横向方向外侧由包括门铰链的后侧门27间接加强。上铰链(未示出)和下铰链48(参见图5)分别安装到上铰链安装部50和下铰链安装部52，从而门铰链周围的包括门铰链的区域被加强。
因此，接合部56由于接合部56布置在上铰链安装部50和下铰链安装部52之间而被加强。因此，由于接合部56布置在上铰链安装部50和下铰链安装部52之间，该接合部56通过铰链加强件40以及通过包括上门铰链和下门铰链的侧门27双重加强。
此外，在本实施例中，如图2所示，切口64形成在铰链加强件40的下端部中。因此，在铰链加强件40的下端部处，强度和刚性比在铰链加强件40的其它部分处的强度和刚性低。由此，使得铰链加强件40不会妨碍中央柱18的变形。即，通过按照加强件下部46的弱部66和铰链加强件40的下端部的顺序逐步地降低强度和刚性，在车辆侧面碰撞时，中央柱18在中央柱18的下部侧逐步地变形，从而冲击能量可被更有效地吸收。
即，在铰链加强件40处，面对接合部56的位置承载用于加强接合部56的强度和刚性，而在面对接合部56的该位置的车辆竖直方向下侧处的强度和刚性可以降低。因此，由于该铰链加强件40，可以在中央柱18处实现相反的性能。
(其它实施例)
在本实施例中，如图1所示，柱外加强件38竖直地分割为两部分，但柱外加强件38可以分割为三部分或更多。在这种情况下，设置多个接合部，并且铰链加强件40布置在柱外加强件38的内侧，以跨越这些接合部。以这种方式，在设置多个接合部的情况下，比接合部56更靠上的接合部不一定必须布置在上铰链安装部50和下铰链安装部52之间。
另外，在本实施例中，加强件上部44和加强件下部46分别由相同板厚的钢板形成，但本发明并不限制于此。例如，加强件上部44和加强件下部46可分别由不同的材料形成，和/或其板厚可以不同。
此外，在本实施例中，铰链加强件40的下缘部40D布置成使得在至柱外面板36的下铰链安装座39的下缘部39B1的位置。然而，对于铰链加强件40，不跨越预先设定在中央柱18处的弱部66是好的。因此，铰链加强件40的下缘部40D的位置按照中央柱18的形状和车辆的类型而不同。
更进一步地，在本实施例中，切口64形成在铰链加强件40的下端部中，但是孔部(未示出)可以代替切口64形成。
此外，虽然在本实施例中描述了中央柱18，但是，当然，本发明还可以应用至图6中所示的中央柱18和后柱20。
虽然本发明的实施例已经在上面进行了描述，但是本发明并不限制于上述的，而是当然可以在不脱离其要旨的范围内通过除上述以外的各种方式修改来实现。
2013年12月24日提交的日本专利申请第2013-265965号的公开整体通过引用合并于此。
本说明中提到的所有公开物、专利申请和技术标准均以与恰如这种单独的公开物、专利申请或技术标准具体地和单独地表明通过引用并入的相同的程度而通过引用并入本说明书。
Claims (5)
1.一种车辆侧部结构，包括：
柱外面板，其在沿车辆竖直方向延伸的柱处布置在车辆横向方向外侧处；
柱外加强件，其布置在所述柱外面板的车辆横向方向内侧处，并且被沿所述车辆竖直方向分割，并且，接合部设置在所述柱外加强件处，分割的构件在所述接合部处接合以便彼此叠置；以及
加强构件，其布置在所述柱外加强件的车辆横向方向内侧处，并且与所述柱外加强件接合以便跨越所述接合部。
2.根据权利要求1所述的车辆侧部结构，其中，在所述加强构件的所述车辆竖直方向上的下缘部的位置被设定为在车门槛的车辆竖直方向上侧处，所述车门槛在车辆下部的车辆横向方向外侧处沿车辆纵向方向延伸。
3.根据权利要求1或权利要求2所述的车辆侧部结构，其中，所述接合部设置在上铰链安装部和下铰链安装部之间，所述上铰链安装部和所述下铰链安装部设置在所述柱外面板处并且用于支撑设置在车辆侧部处的侧门而使得所述侧门能够打开和关闭。
4.根据权利要求3所述的车辆侧部结构，其中，所述柱外面板包括弱部，所述弱部形成在所述下铰链安装部的下侧并且被设定为具有比所述柱外面板的其它部分低的刚性，
其中所述加强构件的所述下缘部被设定成比所述弱部更靠车辆竖直方向上侧。
5.根据权利要求1至权利要求4中的任一项所述的车辆侧部结构，其中切口或孔部形成在所述加强构件中，比面对所述接合部的位置更靠车辆竖直方向下侧。
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