CN107074297B - 车辆的侧部车身结构 - Google Patents

Abstract

本发明的目的为提供一种能抑制生产成本的同时防止前围上构件紧固螺栓松动的车辆的侧部车身结构。根据本发明一形态的车辆的侧部车身结构具备：以向车辆（V）的发动机室（E）内鼓出的形式形成且支持前悬架的缓冲装置的左右一对悬挂塔架（2）、和从隔开发动机室（E）和车室的前围板（1）的上端部向前方延伸的前围上构件（31）；前围上构件（31）的左右端部分分别通过由螺栓（b1～b4）紧固于一对悬挂塔架（2）的顶部的左右一对紧固部（F）连接，紧固部（F）具有：配置于比所述左右一对悬挂塔架（2）的顶部（22）中心（C）靠近车宽方向内侧且于连接左右一对悬挂塔架（2）的顶部（22）中心（C）的连结线（L1）至少部分重叠的第一螺栓紧固部（f1）、和配设于比第一螺栓紧固部（f1）靠近前侧的第二螺栓紧固部（f2）。

Description

车辆的侧部车身结构

技术领域

本发明涉及通过螺栓将前围上构件（cowl member）的左右端部分紧固于左右一对悬挂塔架（suspension tower）的顶部的车辆的侧部车身结构。

背景技术

以往，公知有如下车辆的侧部车身结构：设置有隔开发动机室及其后方的车室的前围板（dash panel）、和从该前围板的上端部向前方延伸的前围上构件，并通过点焊将该前围上构件的前侧法兰部的左右两端部接合于前方的悬挂塔架的顶部。根据该车身结构，可改善车身刚性的同时提高悬挂塔架针对行驶中来自路面的上推荷载（pushing-up load ）的支持刚性。

另一方面，从车辆性能上的观点，增加了使悬挂塔架的顶部或前围下板（dashlower panel）等的宽度变宽的倾向，随之安装于前围板的构件的上部被前围上构件覆盖，因此安装于前围板的构件的服务性，尤其是制动助力装置的交换操作中操作性的方面会出现问题；

当采用通过螺栓紧固将前围上构件安装于悬挂塔架的顶部的结构时，前围上构件能形成相对于悬挂塔架可装卸的结构，但另一方面存在因螺栓紧固部发生变形（塑性形变）前围上构件的紧固螺栓松动的担忧。

专利文献1的车辆的侧部车身结构具有车宽方向两侧前端部能分别螺栓紧固于左右一对悬挂塔架的顶部的前围上构件，该前围上构件由车宽方向上延伸的底部、从该底部前端部向上方竖立的前侧纵壁部、和从该前侧纵壁部的上端部向前方水平状延伸且形成有螺栓孔的前侧法兰部形成，在比前侧法兰部的螺栓孔靠近车宽方向内侧位置处设置有向前方突出的凸部，该凸部上形成有与前侧法兰部的后端连接成钝角状的倾斜纵壁部；

由此，作用于前围上构件的螺栓孔（螺栓紧固部）的前后及左右方向的荷载被引导至凸部，从而可避免螺栓孔的荷载集中。

现有技术文献：

专利文献：

专利文献1：日本特开2014-19165号公报。

发明内容

发明要解决的问题：

专利文献1的车辆的侧部车身结构上不必形成荷载会集中的屈曲部，而可在前围上构件上形成凸部，从螺栓孔周边引导而来的荷载可分散至下游侧部分（车宽方向中央部分），从而可谋求紧固螺栓的松动预防；

然而，专利文献1的车辆的侧部车身结构中，进行前围上构件上形成具备倾斜纵壁部的凸部这样的前围上构件的结构上的变更，可能会导致生产成本的增加。

本发明的目的在于提供一种不必进行前围上构件的结构变更就可防止前围上构件的紧固螺栓松动的车辆的侧部车身结构。

解决问题的手段：

根据第一发明的车辆的侧部车身结构，是具备：以向车辆的发动机室内鼓出的形式形成且支持支持前悬架的缓冲装置的左右一对悬挂塔架、和从隔开所述发动机室和车室的前围板的上端部向车身前方延伸的前围上构件的车辆的侧部车身结构，其特征在于，所述前围上构件的左右端部分分别通过由螺栓紧固于所述一对悬挂塔架的顶部的左右一对紧固部连接，所述紧固部具有：配置于比所述左右一对悬挂塔架的顶部中心靠近车宽方向内侧、且与连接所述左右一对悬挂塔架的顶部中心的连接线至少部分重叠的第一螺栓紧固部；和配设于比所述第一螺栓紧固部靠近前侧的第二螺栓紧固部。

该车辆的侧部车身结构中，前围上构件的左右端部分分别通过由螺栓紧固于所述一对悬挂塔架的顶部的左右一对紧固部连接，因此可确保安装于前围板的构件的服务性；

紧固部具有：配置于比左右一对悬挂塔架的顶部中心靠近车宽方向内侧、且与连接左右一对悬挂塔架的顶部中心的连接线至少部分重叠的第一螺栓紧固部；和配设于比第一螺栓紧固部靠近前侧的第二螺栓紧固部，因此可通过第二螺栓紧固部降低作用于第一螺栓紧固部的前围上构件的左右端部分产生的扭转力矩；

由此，不必进行前围上构件的结构变更，就可将集中于第一螺栓紧固部的前后及左右方向的荷载积极地分散至第二螺栓紧固部，可使作用于各螺栓紧固部的荷载均等化。

第二发明以第一发明为基础，其特征在于，所述紧固部具有：配置于比所述第一螺栓紧固部靠近后侧且靠近车宽方向外侧的第三螺栓紧固部；和与所述第三螺栓紧固部的车宽方向外侧邻接的第四螺栓紧固部；

根据该结构，可在较广范围内将前围上构件约束于悬挂塔架的顶部，可进一步降低前围上构件的左右端部分产生的扭转力矩。

第三发明以第二发明为基础，其特征在于，将包含连接所述第一、第二螺栓紧固部的线的延长线、与包含连接所述第三、第四螺栓紧固部的线的延长线所形成的交差角度中，前侧且车宽方向外侧的交差角度设定为大致直角或锐角；

根据该结构，可将比第一螺栓紧固部靠近车宽方向外侧的前围上构件的左右端部分约束于悬挂塔架的顶部，可进一步降低作用于第一螺栓紧固部的扭转力矩。

第四发明以第一发明乃至第三发明中任一个为基础，其特征在于，所述前围上构件在比所述第一螺栓紧固部靠近后侧邻近部分处具有平面部；

根据该结构，可抑制前围上构件的左右端部分中荷载集中部分的产生。

第五发明以第一发明乃至第四发明中任一个为基础，其特征在于，所述第一、第二螺栓紧固部通过支架连接于所述悬挂塔架的顶部；

根据该结构，不必变更悬挂塔架的顶部的结构，就可将前围上构件的左右端部分连接于悬挂塔架的顶部。

发明效果：

根据本发明的车辆的侧部车身结构，可抑制生产成本的同时防止前围上构件的紧固螺栓的松动。

附图说明

图1是根据本发明实施例1的车辆的侧部车身结构的立体图；

图2是俯视图；

图3是从右侧观察的侧视图；

图4是图1的关键部位放大图；

图5是图4的V－V线剖面图；

图6是从图4拆卸下前围上构件的关键部位放大图；

图7是从图6拆卸下前围上构件前部的图；

图8是图7的关键部位放大图；

图9是解析模型的说明；（a）是相当于实施例1的模型的前围上构件安装部分周边的俯视图；（b）是相当于比较例的模型的前围上构件安装部分周边的俯视图；

图10是示出解析结果的图表。

具体实施方式

以下基于实施例说明用于实施本发明的形态；

以下的说明例示了将本发明适用于车辆的侧部车身结构，不限制本发明、其适用物、或其用途。

【实施例1】

以下基于图1～图10说明本发明的实施例1；

首先，说明车辆V的前提结构；

如图1～图5所示，车辆V具备：隔开发动机室E和车室的前围板1、以向发动机室E内鼓出的形式设置的左右一对前悬挂塔架（以下简称为悬挂塔架）2、和配置于前围板1的上侧并左右延伸的前围上板3等；

另，本实施例中，以箭头F方向为前方，箭头L方向为左方，箭头U方向为上方来说明。

前围板1具备：在车室的前端部上下延伸的纵壁部、从该纵壁部的下端缘朝向后方以前高后低的倾斜状延伸的倾斜部、和在纵壁部的后面侧与纵壁部相配合地构成左右延伸的闭截面的围板横梁构件（Dash cross member）4；

纵壁部的下端侧部分前表面通过左右一对结合部分别与左右一对前侧框架5的后端部结合。

如图1～图4所示，发动机室E的左右两端部分上，分别配设有前后延伸的左右一对车轮裙板加强件（以下简称为裙板加固件）6，从而形成发动机室E的左右两侧壁。这一对裙板加固件6通过连接框架7分别连接于在下方配设的左右一对前侧框架5的途中部。前侧框架5和裙板加固件6和连接框架7各自配合，将悬挂塔架2支持于车身。

左右一对前侧框架5上分别配设有用于将发动机（图示省略）支持于车身的左右一对发动机架8；

各发动机架8具备三个脚部8a、8b，其中，一对脚部8a在车宽方向内侧前后邻接，单独的脚部8b在车宽方向外侧；

一对脚部8a通过螺栓支持于前侧框架5的上部，脚部8b通过螺栓支持于连接框架7的下端侧部分。

如图3、图5所示，配设有从悬挂塔架2的车宽方向外侧下部附近的前侧框架5的上侧部分跨过前围板1向上方过渡至大致车宽方向外侧的左右一对强化构件9。这一对强化构件9形成为截面大致帽状，在悬挂塔架2的车宽方向外侧分别与悬挂塔架2相配合地构成闭截面。

接着，说明左右一对悬挂塔架2；

另，左右一对悬挂塔架2为左右对称结构，以下主要说明右侧的悬挂塔架2的结构；

如图1～图8所示，悬挂塔架2以从车轮裙板向发动机室E内鼓出的形式形成。该悬挂塔架2具备侧壁部21和顶部22等。

侧壁部21是通过冲压成形抗拉强度为490MPa以上的高张力钢板而形成的。该侧壁部21与以下构件一体地形成，即：以具有向上方过渡至大致后侧的轴心的形式弯曲的局部筒状的筒状部21a、从筒状部21a的前端部向前方伸出且向上方过渡至大致右侧的前侧法兰部21b、和从筒状部21a的后端部向后方伸出的后侧法兰部21c。

前侧法兰部21b接合于连接框架7的后端侧部分；

发动机架8的脚部8b的支持位置根据连接框架7配置于前侧法兰部21b的邻近位置。后侧法兰部21c的上半部接合于车轮裙板的侧壁部，后侧法兰部21c的下半部接合于轮罩（图示省略）的上部。

悬挂塔架2的顶部22形成为堵塞筒状部21a的上端部的碗状；

顶部22的中心部分形成开口，顶部22的中心C形成于筒状部21a的轴心和顶部22的交点大致相同位置；

顶部22的开口周围形成有俯视时大致三角形状且向上方突出凸状部22a。

如图7、图8所示，顶部22上固定有第一、第二支架11、12；

第一支架11配置于顶部22的开口的左侧，前后一对脚部与顶部22的左侧外周部分接合，右侧脚部与顶部22的凸状部22a接合。该第一支架11上形成有前后一对螺栓孔；

第二支架12配置于顶部22的开口的后侧，左右一对脚部与顶部22的后侧外周部分接合，前侧脚部与顶部22的凸状部22a接合。该第二支架12上形成有左右一对螺栓孔。

悬挂塔架2的内部容纳有前悬架机构（图示省略）的缓冲装置（阻尼器、弹簧等）等的上部。而且，与缓冲装置的上端部分结合的弹簧座，通过减震橡胶（Mounting rubber）由紧固构件紧固固定于顶部22。本实施例的前悬架机构是除上下方向（轴心方向）的荷载以外还对悬挂塔架2输入前后方向及左右方向的荷载的方式，例如支撑式悬架。另，该支撑式悬架是具备下臂、缓冲装置、螺旋弹簧等的公知结构，故省略详细说明。

接着，说明前围上板3；

前围上板3形成为可支持前挡风玻璃（图示省略）；

如图1～图7所示，该前围上板3具备从该前围上板3的前端部分向前方延伸的前围上构件31、和前围前部32，该前围上构件31在车宽方向中央侧部分，与车宽方向正交的铅直面上出现的纵截面形成为大致S字状。通过该前围上板3和前围上构件31和前围上前部32，侧视时形成为具有上方开口截面结构的开放式前围结构。

前围上构件31与前围上板3相配合地构成了左右延伸的下方凹状的桶形状。该前围上构件31构成桶形状的底壁部31a和前壁部31b，形成为车宽方向中央侧部分的前后宽度大于左右两端侧部分的前后宽度。形成有从前壁部31b的前端部向前方水平状延伸的法兰部31c。法兰部31c的左右两端侧部分分别形成有用于通过螺栓b1～b4将前围上构件31紧固固定于第一、第二支架11、12的紧固部F。另，左右的紧固部F为左右对称结构，故以下主要说明右侧的紧固部F。

如图1、图2、图4、图5所示，紧固部F俯视时形成为大致L字状。紧固部F具备配置于比顶部22的中心C靠近左侧的第一螺栓紧固部f1及第二螺栓紧固部f2、和配置于比顶部22的中心C靠近后侧的第三螺栓紧固部f3及第四螺栓紧固部f4；

第一～第四螺栓紧固部f1～f4形成为包含可分别被螺栓b1～b4插通的螺栓孔的结构。

第一螺栓紧固部f1以螺栓b1的轴心与连接左右两顶部22的中心C间的连接线L1重叠的形式形成，第二螺栓紧固部f2形成于比第一螺栓紧固部f1靠近前侧位置处。第一、第二螺栓紧固部f1、f2通过螺栓b1、b2分别紧固固定于第一支架11；

第三螺栓紧固部f3形成于比第一螺栓紧固部f1靠近后侧且右侧位置处，第四螺栓紧固部f4形成于比第三螺栓紧固部f3靠近右侧且顶部22的中心C的后侧位置处。第三、第四螺栓紧固部f3、f4通过螺栓b3、b4分别紧固固定于第二支架12；

由此，前围上构件31被较广范围地约束于顶部22。

如图2所示，包含连接第一螺栓紧固部f1和第二螺栓紧固部f2的线的延长线L2、与包含连接第三螺栓紧固部f3和第四螺栓紧固部f4的线的延长线L3设定为大致正交。由此，可将比第一螺栓紧固部f1靠近右侧部分约束（按压）于顶部22，降低来自路面的上推荷载引起的作用于第一螺栓紧固部f1的扭转力矩。

如图2、图4所示，紧固部F上在比第一螺栓紧固部f1靠近后侧邻近部分形成有平面部。由此，可降低前围上构件31的左右的紧固部F处集中的荷载，抑制扭转力矩和因其而起的变形等。

接着，说明本实施例的车辆V的前部车身结构中的作用、效果；

说明本实施例的作用、效果时，准备了作为本实施例的车辆V的模型MA和作为比较对象车辆的模型MB，通过CAE（Computer Aided Engineering；计算机辅助工程）来解析由规定的振动对左右的前限位器（front stop）部进行加振时的各自螺栓紧固部上作用的荷载。

首先，说明CAE的解析条件；

如图9（a）所示，模型MA与实施例1结构相同，由于前围上构件31的左右两端部分紧固固定于顶部22，因此设定有与第一螺栓紧固部f1对应的螺栓紧固部x1（x3）、与第二螺栓紧固部f2对应的螺栓紧固部x2（x4）、及第三、第四螺栓紧固部f3、f4；

如图9（b）所示，模型MB中，由于前围上构件31的左右两端部分紧固固定于顶部22，因此设定有与第一螺栓紧固部f1对应的螺栓紧固部y1（y3）、配设于比螺栓紧固部y1（y3）靠近后侧的螺栓紧固部y2（y4）、及第三、第四螺栓紧固部f3、f4。另，各图中，与实施例1相同部位及构件上附有相同符号。

图10示出了CAE的解析结果；

如图10所示，模型MB中，可知作用于连接线L1上的螺栓紧固部y1（y3）的荷载远大于作用于比螺栓紧固部y1（y3）靠近后侧的螺栓紧固部y2（y4）的荷载。即，可知从螺栓紧固部y1（y3）向后侧的螺栓紧固部y2（y4）的荷载分散较困难；

另一方面，模型MA中，可知作用于连接线L1上的螺栓紧固部x1（x3）的荷载大致等于作用于比螺栓紧固部x1（x3）靠近前侧的螺栓紧固部x2（x4）的荷载。即，可知从螺栓紧固部x1（x3）向前侧的螺栓紧固部x2（x4）的荷载分散较容易。

根据本实施例，前围上构件31的左右端部分分别通过由螺栓b1～b4紧固于所述一对悬挂塔架2的顶部22的左右一对紧固部F连接，因此可确保安装于前围板1的构件的服务性；

紧固部F具有：配置于比左右一对悬挂塔架2的顶部22的中心C靠近车宽方向内侧且与连接左右一对悬挂塔架2的顶部22的中心C的连接线L1至少部分重叠的第一螺栓紧固部f1；和配设于比第一螺栓紧固部f1靠近前侧的第二螺栓紧固部f2，因此可通过第二螺栓紧固部f2降低作用于第一螺栓紧固部f1的前围上构件31的左右端部分产生的扭转力矩。由此，不必进行前围上构件31的结构变更，就可将集中于第一螺栓紧固部f1的前后及左右方向的荷载积极分散至第二螺栓紧固部f2，可使作用于各螺栓紧固部的荷载均等化。

紧固部F具有配设于比第一螺栓紧固部f1靠近后侧且车宽方向外侧的第三螺栓紧固部f3、和与第三螺栓紧固部f3的车宽方向外侧邻接的第四螺栓紧固部f4，因此可使前围上构件31相对于悬挂塔架2的顶部22在较广范围内被约束，可进一步降低前围上构件31的左右端部分产生的扭转力矩。

包含连接第一、第二螺栓紧固部f1、f2的线的延长线L2与包含连接第三、第四螺栓紧固部f3、f4的线的延长线L3形成的交差角度中，前侧且车宽方向外侧的交差角度设定为大致直角，因此可将比第一螺栓紧固部f1靠近车宽方向外侧的前围上构件31的左右端部分约束于悬挂塔架2的顶部22，可进一步降低作用于第一螺栓紧固部f1的扭转力矩。

前围上构件31在比第一螺栓紧固部f1靠近后侧邻近部分具有平面部，因此可抑制前围上构件31的紧固部F中荷载集中部分的产生。

第一、第二螺栓紧固部f1、f2通过第一支架11连接于悬挂塔架2的顶部22，因此不必变更悬挂塔架2的顶部22的结构，就可将前围上构件31的左右端部分连接于悬挂塔架2的顶部22。

接着，说明部分变更所述实施例的变形例；

1〕所述实施例中，说明了第一螺栓紧固部的螺栓的轴心与连接左右两顶部的中心间的连接线重叠的例子，但无需必须将螺栓的轴心配置于连接线上，螺栓的一部分可以在连接线上部分重叠，例如，即使螺栓头部在连接线上重叠，依然能发挥本发明的效果。

2〕所述实施例中，说明了包含连接第一螺栓紧固部和第二螺栓紧固部的线的延长线、与包含连接第三螺栓紧固部和第四螺栓紧固部的线的延长线的交差角度形成为大致直角的例子，但只要至少前侧且车宽方向外侧的交差角度为90度以下，就能发挥扭转力矩降低功能。

3〕所述实施例中，说明了支撑式悬架的例子，但不特别限定为悬架型式，可对向悬挂塔架输入前后方向及左右方向的荷载的悬架发挥较大效果。

4〕其他，作为本领域技术人员不必超出本发明的主旨即能够实施对所述实施例附加各种变更的形态，本发明也包含这样的变更形态。

符号说明：

1 前围板；

2 悬挂塔架（suspension tower）；

11 第一支架；

31 前围上构件；

V 车辆；

E 发动机室；

F 紧固部；

f1～f4 第一～第四螺栓紧固部；

L1 连接线；

L2、L3 延长线；

b1～b4 螺栓。

Claims (3)

1.一种车辆的侧部车身结构，是具备：以向车辆的发动机室内鼓出的形式形成且支持前悬架的缓冲装置的左右一对悬挂塔架、和从隔开所述发动机室和车室的前围板的上端部向车身前方延伸的前围上构件的车辆的侧部车身结构，其特征在于，

所述前围上构件的左右端部分分别通过由螺栓紧固于所述一对悬挂塔架的顶部的左右一对紧固部连接，

所述紧固部具有：配置于比所述左右一对悬挂塔架的顶部中心靠近车宽方向内侧、且与连接所述左右一对悬挂塔架的顶部中心的连接线至少部分重叠的第一螺栓紧固部；配置于比所述第一螺栓紧固部靠近前侧的第二螺栓紧固部；配置于比所述第一螺栓紧固部靠近后侧且靠近车宽方向外侧的第三螺栓紧固部；和与所述第三螺栓紧固部的车宽方向外侧邻接的第四螺栓紧固部，

将包含连接所述第一、第二螺栓紧固部的线的延长线、与包含连接所述第三、第四螺栓紧固部的线的延长线所形成的交差角度中，前侧且车宽方向外侧的交差角度设定为大致直角或锐角，

所述紧固部在比连接所述左右一对悬挂塔架的顶部中心的连接线靠近后侧的区域且包含连接所述第一、第二螺栓紧固部的线的延长线上不具有连接所述前围上构件与所述悬挂塔架的部分。

2.根据权利要求1所述的车辆的侧部车身结构，其特征在于，

所述前围上构件在比所述第一螺栓紧固部靠近后侧邻近部分处具有平面部。

3.根据权利要求1或2所述的车辆的侧部车身结构，其特征在于，

所述第一、第二螺栓紧固部通过支架连接于所述悬挂塔架的顶部。