CN109591892B

CN109591892B - 车辆的车身侧部的上部拱形构造

Info

Publication number: CN109591892B
Application number: CN201811113056.2A
Authority: CN
Inventors: 山岸亨
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2017-10-02
Filing date: 2018-09-25
Publication date: 2021-02-09
Anticipated expiration: 2038-09-25
Also published as: JP2019064493A; US10745058B2; JP6844487B2; CN109591892A; US20190100248A1

Abstract

本发明提供车辆的车身侧部的上部拱形构造。作为上部拱形构造的一部分的前柱(26)将外部件(36)与内部件(38)接合而形成为封闭截面构造。与沿内部件(38)的长度方向延伸的侧缘部(42、44)分别相邻地形成上侧诱导槽(46)及下侧诱导槽(48)。上侧诱导槽(46)具有“コ”字状的截面形状。截面二次矩由于“コ”字状截面而变大且前柱(26)的强度提高。另外，“コ”字状截面与山形截面相比棱线(50a、50b、50c)的个数增加，可抑制回弹。

Description

车辆的车身侧部的上部拱形构造

2017年10月2日提交的包括说明书、权利要求书、附图和摘要的日本申请2017-192996号的全部内容作为参照而并入本申请中。

技术领域

本发明涉及车辆的车身侧部的骨架构造，特别是涉及上部拱形构造。

背景技术

在车辆例如机动车的车身侧部，设有竖立设置于车身下部构造的多个支柱及以将支柱的上端连结的方式沿车辆的前后方向延伸的上边梁。在左右的上边梁之间设置车顶，支柱经由上边梁而支撑车顶。前柱沿风窗玻璃的倾斜而向后倾斜，后柱向前倾斜的情况较多。前柱、上边梁及后柱整体成为拱形形状。以后，将由前柱、上边梁及后柱构成的构造体记为上部拱形构造。

在下述专利文献1的第0011段中，介绍了近年来关于车身用强度部件，多使用高张力钢板的情况。另外，在该文献的第0246～0262段中，公开了在由支柱(63、67)和上边梁(65)构成的拱形构造的内部配置有通过高强度的钢材制作的封闭截面的加强部件(70、70-1)的车身的侧部构造。另外，上述的()内的附图标记是下述专利文献1中使用的附图标记，与本申请的实施方式中使用的附图标记没有关联。

在先技术文献

专利文献1：日本特开2012-188115号公报

发明内容

发明要解决的课题

车辆的车身侧部的上部拱形构造是在正面碰撞和及后方碰撞时承受负荷的强度部件，要求较高的强度。另一方面，为了确保搭乘者，特别是驾驶者的视野，希望较细。由此，上部拱形构造被要求细且高强度，在形状及强度的方面有改善的余地。

另外，在上部拱形构造使用了高张力钢板的情况下，高张力钢板存在加工时的回弹较大的问题。

本发明目的在于提高上部拱形构造的强度并且抑制上部拱形构造所使用的高张力钢板的回弹。

用于解决课题的方案

本发明的车辆的车身侧部的上部拱形构造包括：外部件，沿该上部拱形构造的长度方向延伸，并在车辆的宽度方向上位于外侧；及内部件，沿该上部拱形构造的长度方向延伸，并在车辆的宽度方向上位于内侧，且沿长度方向延伸的两侧的侧缘部接合于外部件而与外部件一起形成封闭截面构造。并且，在内部件上形成有诱导槽(bead)，上述诱导槽与内部件的沿长度方向延伸的至少一个侧缘部相邻，具有朝着外部件突出的“コ”字状的截面形状，并沿该侧缘部延伸。

在内部件上形成有“コ”字状的截面形状的诱导槽，由此与形成有山形的截面形状的诱导槽的情况或者未形成诱导槽的情况相比，截面二次矩变大且上部拱形构造的强度提高，另外能够通过诱导槽抑制回弹。

可以是，内部件在车辆的前后方向上为扭转形状。在将长条的板材成形为在该板材的长度方向上扭转的形状的情况下，以扭转复原的方式发生回弹，但是通过设置诱导槽，能够抑制回弹。

诱导槽在车辆的上下方向上能够形成于上侧的内部件的侧缘部附近。上部拱形构造在正面碰撞时在上侧产生较大的应力，通过将诱导槽设置在上侧的侧缘部，能够有效地提高上部拱形构造的强度。

此外，上部拱形构造能够包括加强部件，上述加强部件沿上部拱形构造的长度方向延伸且接合于外部件的内侧面。该加强部件具有从接合于外部件的部分延伸且端缘与内部件的诱导槽的车辆上下方向上的下侧的面相向的相向缘部。在上部拱形构造产生了变形时，加强部件的相向缘部与内部件的诱导槽抵接，抑制上部拱形构造的进一步的变形。

发明效果

在车身侧部的上部拱形构造中，能够通过在内部件上设有“コ”字状的截面形状的诱导槽来提高上部拱形部件的强度。另外，能够通过诱导槽抑制内部件的成形时的回弹。

附图说明

图1是表示车辆的车身侧部的图。

图2是图4的A-A线的前柱的剖视图。

图3是图4的B-B线的前柱的剖视图。

图4是表示图2、3的截面的位置的图。

图5是表示内部件的概略形状的图。

图6是另一前柱的剖视图。

图7是表示正面碰撞时的图6所示的前柱的变形的图。

具体实施方式

以下，按照附图来说明本发明的实施方式。图1是表示车辆，特别是轿车型乘用车的车身10的左侧的侧部的构造的图。在图1中，箭头FR所示的方向为车辆的前方，箭头UP所示的方向为车辆的上方，箭头LH表示车辆的侧方。在以后的说明中，只要没有特别说明，前后上下左右等的表示方向及朝向的语句指关于车辆的方向及朝向。另外，右侧的车身侧部与图1所示的车身侧部为左右对称。

车身侧部包括：摇臂部12，在底梁的侧方沿前后方向延伸；前部柱状部件14及中央柱状部件16，竖立设置于摇臂部12；后车轮罩部18，从摇臂部12向后方设置；后部柱状部件20，竖立设置于后车轮罩部18；及上边梁22，以将上述柱状部件14、16、20的上端连结的方式沿前后方向延伸。

前部柱状部件14包括：仪表板侧部24，竖立设置于摇臂部12的前端部；及前柱26，从仪表板侧部24的上端向上方且后方延伸，而到达上边梁22。前柱26位于风窗27与未图示的前门的窗的交界。中央柱状部件16是竖立设置于摇臂部12的前后方向上的中央部的中柱28。中柱28位于未图示的前门与后门之间。

后车轮罩部18连接于摇臂部12的后端部，形成收纳后车轮的空间，并且形成行李室的侧壁。后部柱状部件20是从后车轮罩部18的上缘的前端部向上方且前方延伸，而到达上边梁22的后柱30。上边梁22在车顶32的侧缘沿前后方向延伸。

前柱26、上边梁22及后柱30位于车身侧部的上部，在从侧方观察时整体呈向上凸出的拱形形状。以后，将前柱26、上边梁22及后柱30的整体记为上部拱形构造34。

车身10具有：具有强度的骨架构造及覆盖骨架构造的表面部件。在图1中，以省略了表面部件而能看见骨架构造的状态示出前柱26及上边梁22的一部分。上部拱形构造34的骨架构造将沿上部拱形构造34的长度方向延伸的多个长条的板状部件相连而形成。

图2及图3是前柱26的图4所示的A-A线剖视图(图2)及B-B线剖视图(图3)。在图2、3中，右方在车宽方向上为外侧，左方为内侧即车室侧。

前柱26包括：形成骨架构造的外部件36及内部件38、形成车身的外侧的表面的外表面部件40。外部件36和内部件38将长条的板状钢板加压成形为图示的截面形状，对外部件36和内部件38的沿长度方向延伸的两侧缘部彼此通过焊接等手法进行接合而形成封闭截面构造的车身骨架构造。外部件36位于车宽方向上的外侧，内部件38位于内侧。外部件36和内部件38分别可以遍及前柱26的全长地延伸，另外也可以配置在前柱26的长度方向上的一部分。在后者的情况下，将多个部件相连来构成前柱26。另外，也能够设为从前柱26延伸至上边梁22的部件。

外表面部件40配置在外部件36的进一步外侧，通过焊接等手法而接合于外部件36或者外部件36及内部件38。

图5是以单体表示内部件38的概略形状的图。内部件38在沿长度方向延伸的两侧缘部42、44处与外部件36接合。接合方法可以如上所述地设为焊接，特别是点焊。另外，也能够使用粘接剂进行接合。在内部件38上形成有与侧缘部42、44相邻并沿侧缘部42、44延伸的诱导槽(bead)46、48。将位于车辆上下方向上的上侧的诱导槽46记为上侧诱导槽46，将另一个诱导槽记为下侧诱导槽48。上侧诱导槽46具有大致“コ”字状的截面形状，遍及内部件38的全长而呈垄状地延伸。下侧诱导槽48具有山形的截面形状，遍及内部件38的全长而呈垄状地延伸。

内部件38具有在长度方向上扭转的形状。当对图2与图3进行比较时，内部件38相对于与车辆的左右方向正交的铅垂面H，与车辆的前方(图2)相比在后方(图3)的倾斜度较大(θ2>θ1)。这是由车辆的侧面越朝向上方则越向内侧倾斜引起的。在对平板材料通过加压成形等来进行成形而成形为扭转的形状的情况下，成形后的部件想要以扭转复原的方式变形。越是高强度的钢板，则该回弹越大地发挥作用。在成形时，预估回弹的量而赋予稍多的变形，但是从尺寸精度的观点出发而希望回弹的量较少。

在内部件38中，与两侧的侧缘部分别相邻地设置上侧诱导槽46及下侧诱导槽48，此外将上侧诱导槽46的截面形状设为“コ”字状，从而抑制回弹的量。诱导槽的“コ”字状的截面与山形的截面相比棱线增多，能够减小回弹的量。内部件38的上侧诱导槽46具有三个棱线50(50a、50b、50c)(参照图5)。与例如省去棱线50b地利用平面将棱线50a与棱线50c连结而将上侧诱导槽设为山形截面的情况相比，在采用了“コ”字状截面的情况下，棱线的个数增多。山形截面的下侧诱导槽48的棱线52为由附图标记52a、52b表示的两个，但是也可以为了抑制成形时的回弹而设为“コ”字状截面。

另外，通过将上侧诱导槽46设为“コ”字状截面，与山形截面相比前柱26的截面二次矩变大，前柱26的强度变高。在前柱26中，通常在上侧部分产生较高的应力，因此该实施方式的内部件38将上侧诱导槽46设为“コ”字状截面。但是，在下侧部分产生较高的应力的情况下，也可以将下侧诱导槽48设为“コ”字状截面。另外，也可以将上侧、下侧两方的诱导槽46、48设为“コ”字状截面。

图6是表示本发明的另一实施方式的上部拱形构造，特别是前柱60的图。与图2及图3相同地，图中的右侧在车宽方向上为外侧，左侧为内侧。关于与上述前柱26相同的构成要素，标注同一附图标记而省略说明。

前柱60在由外部件36和内部件38形成的封闭截面空间内具有加强部件62。加强部件62具有大致“コ”字状的截面形状，沿外部件36而延伸配置。加强部件62接合于外部件36的向外侧突出的部分的内侧面。作为接合的手法，能够采用焊接或基于粘接剂的粘接等。加强部件62具有从接合于外部件36的部分向内侧延伸，进而朝着上侧诱导槽46的下侧的侧面64而从下侧延伸的相向缘部66。相向缘部66的端缘66a与上侧诱导槽的侧面64空出间隔地相向。

图7是表示正面碰撞时的前柱60的变形的示意图。变形前的形状由实线表示，变形后的形状由单点划线表示。另外，对于变形前的各构成要素，标注与上述相同的附图标记，对于变形后的要素，标注在变形前的附图标记上附有“’”的附图标记。与上侧诱导槽46空出间隔地相向的加强部件62的相向缘部66伴随着前柱60的变形而与上侧诱导槽46的侧面64接近、抵接。当抵接时，加强部件62承受由变形产生的负荷，抵抗前柱60的进一步的变形。由此，抑制前柱60的截面形状的变形，提高前柱60的强度。

外部件36及内部件38能够使用例如抗拉强度为1200～1500MPa的高张力钢。另外，加强部件62能够使用例如抗拉强度为590MPa的钢材。

以上，对前柱的中央部的骨架构造进行了说明，但是不限于此，上部拱形构造中的其他部位也能够采用与上述构造相同的构造。另外，并不限于轿车型的乘用车，在两门车、小型货车、旅行车等中也能够采用。在小型货车或旅行车的情况下，除了处于客室与行李室之间的柱(对应于轿车的后柱)之外，在行李室的最后部也存在柱。该柱也能够采用上述构造。

附图标记说明

10车身，12摇臂部，14前部柱状部件，16中央柱状部件，18后车轮罩部，20后部柱状部件，22上边梁，24仪表板侧部，26前柱，27风窗，28中柱，30后柱，32车顶，34上部拱形构造，36外部件，38内部件，40外表面部件，42、44内部件的侧缘部，46上侧诱导槽，48下侧诱导槽，50上侧诱导槽的棱线，52下侧诱导槽的棱线，60前柱，62加强部件，64上侧诱导槽的下侧的侧面，66相向缘部。

Claims

1.一种车辆的车身侧部的上部拱形构造，包括：

外部件，沿该上部拱形构造的长度方向延伸，并在车辆的宽度方向上位于外侧；及

内部件，沿该上部拱形构造的长度方向延伸，并在车辆的宽度方向上位于内侧，且沿长度方向延伸的两侧的侧缘部接合于所述外部件而与所述外部件一起形成封闭截面构造，

在所述内部件上形成有诱导槽，所述诱导槽与该内部件的至少一个所述侧缘部相邻，具有朝着所述外部件突出的

字状的截面形状，并沿该侧缘部延伸，

所述诱导槽在车辆的上下方向上与上侧的所述侧缘部相邻地形成。

2.根据权利要求1所述的车辆的车身侧部的上部拱形构造，其中，

所述内部件在车辆的前后方向上成为扭转形状。

3.根据权利要求1所述的车辆的车身侧部的上部拱形构造，其中，

包括加强部件，所述加强部件是沿该上部拱形构造的长度方向延伸且接合于所述外部件的内侧面的加强部件，所述加强部件具有从接合于所述外部件的部分延伸且端缘与所述诱导槽的车辆上下方向上的下侧的面相向的相向缘部。