CN110386194B - 车辆用顶梁的构造 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种车辆用顶梁的构造，其利用高张力钢板来成形顶梁且保持粘接强度。由超高张力钢板形成的中间梁具有：前侧上表面部，其位于底面部的上方且配置于底面部的前方侧；前侧中面部，其配置于前侧上表面部与底面部之间；第1前侧棱线部，其连接前侧上表面部与前侧中面部；第2前侧棱线部，其连接前侧中面部与底面部；以及第3前侧棱线部，其在宽度方向上相对于第1前侧棱线部偏移，且连接前侧上表面部与底面部。第1前侧棱线部和第2前侧棱线部与第3前侧棱线部连续。

Description

车辆用顶梁的构造

技术领域

本发明涉及一种车辆用顶梁(日文：ルーフメンバ)的构造。

背景技术

在车辆用顶板的下方，例如如专利文献1所公开那样，设有架设于侧顶导轨的车顶弯梁(日文：ルーフボウ)。车顶弯梁在车辆前后方向上隔开间隔地配置有多个，从而加强了顶板。

专利文献1所公开的车顶弯梁以与车宽方向上的中央部相同的宽度(车辆前后方向上的宽度)沿车宽方向延伸。车顶弯梁具有向下方凸起的帽形状的横截面，在至少一个凸缘部设有用于涂敷粘接剂的凹部。该凹部是沿着长边方向延伸的细长的形状。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开平10－45032号公报

发明内容

发明要解决的问题

不过，根据车辆种类，有时在凸缘部设置用于安装线束用夹具等部件的安装孔。因此，需要增大凸缘部的短边方向(车辆前后方向)上的宽度。其结果，车顶弯梁的重量增加。

另一方面，为了保持车顶弯梁的拉伸刚性(日文：張り剛性)，帽形状的底部需要具有一定的宽度。因此，当未改变车顶弯梁的短边方向上的宽度而使凸缘部的短边方向上的宽度较宽时，必然使凹部的宽度变窄。当随之使粘接剂的涂敷量较少时，顶板与车顶弯梁的粘接强度降低，有可能无法得到所要求的粘接强度。

即使使粘接剂的涂敷量与未使凹部的宽度变窄的情况下的涂敷量相同，由于凹部的宽度较短，因此粘接材料会向侧面部垂落，涂敷了的粘接剂的一部分未贡献于粘接。其结果，顶板与车顶弯梁的粘接强度降低。

另外，近年来，作为构成车身的构件，逐渐使用拉伸强度为980MPa以上的所谓的超高张力钢板。超高张力钢板的屈服应力高于软钢板的屈服应力，因此能够使板厚较薄而抑制重量增加，同时能够提高碰撞安全性。

但是，另一方面，超高张力钢板的压制成形性较差，因此例如存在难以形成专利文献1所公开的细长的凹部那样的形状的情况。另外，当形成许多较细小的凹陷时，在超高张力钢板中还有可能引发外力所导致的折断。

本发明是为了解决上述课题而做出的，其目的在于，提供一种顶梁的构造，该顶梁配置于车辆用顶板的下表面侧，该顶梁能够利用高张力钢板容易地成形且能够保持粘接强度。

用于解决问题的方案

为了实现上述目的的本发明的车辆用顶梁的构造配置于车辆用顶板的下表面侧，且沿车宽方向延伸。在该车辆用顶梁的构造中，所述顶梁由高张力钢板形成，该车辆用顶梁的构造具有：底面部，其沿车宽方向延伸，且面向车辆上方；上表面部，其配置于所述底面部的车辆上方，且配置于所述底面部的车辆前后方向上的前方侧和后方侧中的至少一侧，该上表面部沿车宽方向延伸且面向车辆上方；中面部，其配置于车辆上下方向上的所述上表面部和所述底面部的之间，该中面部沿车宽方向延伸且面向车辆上方；第1棱线部，其连接所述上表面部与所述中面部；第2棱线部，其连接所述中面部与所述底面部；以及第3棱线部，其配置在车宽方向上相对于所述第1棱线部偏移的位置，且连接所述上表面部与所述底面部，所述第1棱线部的车宽方向侧部和所述第2棱线部的车宽方向侧部与所述第3棱线部连续。

发明的效果

采用本发明，配置于车辆用顶板的下表面侧的顶梁能够利用高张力钢板容易地进行成形且能够保持粘接强度。

附图说明

图1是表示具有本发明的车辆用顶梁的构造的车辆上部的概略立体图。

图2是以单体表示图1的中间梁的立体图。

图3是将图2的A部放大表示的立体图。

图4是图2的B－B剖视图。

图5是图2的C－C剖视图。

图6是从车宽方向的一侧观察图2的中间梁得到的立体图。

图7是表示图2的中间梁的变形例的立体图。

附图标记说明

1、顶板；2、顶部轨道部；10、中间梁；10a、顶梁；11A、前侧上表面部；11B、后侧上表面部；13A、前侧中面部；13B、后侧中面部；15、底面部；15a、凸部；15b、凹部；17A、前侧纵壁；17B、后侧纵壁；21A、第1前侧棱线部；21B、第1后侧棱线部；22A、第2前侧棱线部；22B、第2后侧棱线部；23A、第3前侧棱线部；23B、第3后侧棱线部；29A、连接部；29B、连接部；31、长孔；33、安装孔；35、安装孔。

具体实施方式

以下，参照附图(图1～图7)来说明本发明的车辆用顶梁的构造的实施方式。此外，在图中，箭头Fr方向表示车身前后方向上的前方。另外，实施方式的说明中的“前部(前端)和后部(后端)”与车辆前后方向上的前部和后部相对应。

如图1所示，本实施方式的车辆用顶梁的构造具有配置于顶板1的下表面侧的多个顶梁10a，该顶板1配置于车身的上部。多个顶梁10a在车辆前后方向上隔开间隔地配置，各顶梁10a是沿车宽方向延伸的构件。

另外，在车身上部的顶部设有顶部轨道部2。顶部轨道部2配置于顶部的车宽方向两侧，且沿车辆前后方向延伸。多个顶梁10a分别架设于车宽方向两侧的顶部轨道部2。在本实施方式中，说明多个顶梁10a中的配置于车辆前后方向上的中间部的中间梁10。

顶板1是配置在车宽方向两侧的顶部轨道部2之间的板状的构件。包含中间梁10的多个顶梁10a接合于顶板1的下表面并支承顶板1，且保持顶板的面刚度。

以下，说明中间梁10。中间梁10由超高张力钢板形成。高张力钢板是与通常构造用钢材相比提高了拉伸强度的钢材，具有例如490MPa以上的拉伸强度。该例子的中间梁10由具有例如980MPa以上的拉伸强度的超高张力钢板形成。

如图2所示，中间梁10具有底面部15、前侧上表面部11A、前侧中面部13A、后侧上表面部11B以及后侧中面部13B。另外，中间梁10具有将各面部连接起来的多个棱线部。多个棱线部具有第1前侧棱线部21A、第2前侧棱线部22A、第3前侧棱线部23A、第1后侧棱线部21B、第2后侧棱线部22B以及第3后侧棱线部23B。

底面部15是沿车宽方向延伸的板状，且面向车辆上方。前侧上表面部11A沿车宽方向延伸，且面向车辆上方。该前侧上表面部11A配置于底面部15的车辆上方，并且配置于底面部15的车辆前后方向上的前方侧。前侧中面部13A沿车宽方向延伸，且面向车辆上方。该前侧中面部13A配置于前侧上表面部11A与底面部15这两者的车辆上下方向之间。另外，在前侧上表面部11A的前端设有用于在碰撞时保护乘客的前侧纵壁17A。该前侧纵壁17A自前侧上表面部11A的前端向车辆下方伸出，且沿车宽方向延伸。

如图2～图4所示，第1前侧棱线部21A连接前侧上表面部11A与前侧中面部13A，且自前侧中面部13A的前端向上方延伸并连接于前侧上表面部11A的后端。第1前侧棱线部21A随着朝向车辆前方延伸而向上方倾斜。

第2前侧棱线部22A连接前侧中面部13A与底面部15，且自底面部15的前端向上方延伸并连接于前侧中面部13A的后端。第2前侧棱线部22A随着朝向车辆前方延伸而向上方倾斜。

如图3和图5所示，第3前侧棱线部23A配置在车宽方向上相对于第1前侧棱线部21A偏移的位置，并连接前侧上表面部11A与底面部15。第3前侧棱线部23A自底面部15的前端向上方延伸，并连接于前侧上表面部11A的后端。该第3前侧棱线部23A随着朝向车辆前方延伸而向上方倾斜。

后侧上表面部11B沿车宽方向延伸，且面向车辆上方。该后侧上表面部11B配置于底面部15的车辆上方，且配置于底面部15的车辆后方侧。在后侧上表面部11B的后端设有向车辆下方伸出且沿车宽方向延伸的后侧纵壁17B。后侧中面部13B沿车宽方向延伸，且面向车辆上方。该后侧中面部13B配置于后侧上表面部11B和底面部15这两者的车辆上下方向之间。

第1后侧棱线部21B连接后侧上表面部11B与后侧中面部13B，且自后侧中面部13B的后端向上方延伸并连接于后侧上表面部11B的前端。第1后侧棱线部21B随着朝向车辆后方延伸而向上方倾斜。

第2后侧棱线部22B连接后侧中面部13B与底面部15，且自底面部15的后端向上方延伸并连接于后侧中面部13B的前端。第2后侧棱线部22B随着朝向车辆后方延伸而向上方倾斜。

第3后侧棱线部23B配置在车宽方向上相对于第1后侧棱线部21B偏移的位置，且连接后侧上表面部11B与底面部15。第3后侧棱线部23B自底面部15的后端向上方延伸并连接于后侧上表面部11B的前端。该第3后侧棱线部23B随着朝向车辆后方延伸而向上方倾斜。

如图2和图3所示，底面部15是沿车宽方向延伸的大致长方形状，并具有凸部15a和比该凸部15a向下方凹陷的凹部15b，凹部15b和凸部15a在车宽方向上交替地配置。凸部15a是沿车宽方向延伸的大致长方形状，在该凸部15a形成有沿车宽方向延伸的长孔31。该长孔31是例如以轻量化为目的的孔或用于在电沉积涂装时排出涂装液的孔。在凹部15b设有例如用于安装内顶板(未图示)等树脂构件的安装孔33。

在图3所示的部分中，在底面部15的凸部15a的前端配置有第3前侧棱线部23A，在凸部15a的后端配置有第3后侧棱线部23B。另外，在底面部15的凹部15b的前端配置有第2前侧棱线部22A，在凹部15b的后端配置有第2后侧棱线部22B。

第2前侧棱线部22A和第3前侧棱线部23A成为自底面部15的前端向上方倾斜地延伸的前壁。同样地，第2后侧棱线部22B和第3后侧棱线部23B成为自底面部15的后端向上方倾斜地延伸的后壁。

接着，说明前侧上表面部11A的形状。如图3和图6所示，前侧上表面部11A具有向车辆后方突出而成为宽幅的多个宽部11A1。该宽部11A1在车宽方向上隔开间隔地配置。即，在宽部11A1的车宽方向两侧设有车辆前后方向上的宽度比宽部11A1的车辆前后方向上的宽度小的窄部11A2。窄部11A2配置于在车宽方向上相邻的宽部11A1之间，且在车宽方向上呈直线延伸。窄部11A2和宽部11A1以平滑的弯曲形状连接起来。

另外，在前侧上表面部11A的宽部11A1形成有用于使线束用夹具插入的安装孔35。如图2所示，该例子的安装孔35在从未图示的车厢内观察前方时配置于右侧的两个宽部11A1分别形成有1个。此外，在图6中，省略安装孔35的图示。

如图3所示，在前侧上表面部11A的宽部11A1的后端配置有第3前侧棱线部23A。在该例子中，前侧上表面部11A的宽部11A1的后端经由第3前侧棱线部23A连接于底面部15的凸部15a的前端。

前侧上表面部11A的窄部11A2的后端经由第1前侧棱线部21A连接于前侧中面部13A的前端。同样地，前侧上表面部11A的将窄部11A2和宽部11A1连接起来的部分的后端也经由第1前侧棱线部21A连接于前侧中面部13A的前端。前侧中面部13A的车宽方向侧部具有与将前侧上表面部11A的宽部11A1和窄部11A2连接起来的弯曲形状相对应的形状。另外，第1前侧棱线部21A的车宽方向侧部也以与该弯曲形状相对应的方式形成，且与第3前侧棱线部23A连续。

前侧中面部13A的前端与前侧上表面部11A的窄部11A2的后端的形状相对应，且在车宽方向上呈直线延伸。前侧中面部13A的后端在车宽方向上呈直线延伸，且经由第2前侧棱线部22A连接于底面部15的前端。

第2前侧棱线部22A沿着车宽方向呈直线延伸且与第3前侧棱线部23A连续。即，第1前侧棱线部21A的车宽方向侧部和第2前侧棱线部22A的车宽方向侧部与第3前侧棱线部23A连续。在该例子中，第1前侧棱线部21A和第3前侧棱线部23A构成连续的1个斜壁面，第2前侧棱线部22A也连续地连接于该斜壁面。

第1后侧棱线部21B与第1前侧棱线部21A同样地构成，且与第1前侧棱线部21A相面对。另外，第2后侧棱线部22B与第2前侧棱线部22A同样地构成，且与第2前侧棱线部22A相面对。并且，第3后侧棱线部23B与第3前侧棱线部23A同样地构成，且与第3前侧棱线部23A相面对。

并且，第3后侧棱线部23B与第3前侧棱线部23A同样地配置在车宽方向上相对于第1后侧棱线部21B偏移的位置，且连接后侧上表面部11B与底面部15。第1后侧棱线部21B的车宽方向侧部和第2后侧棱线部22B的车宽方向侧部与第3后侧棱线部23B连续。与前侧同样地，第1后侧棱线部21B和第3后侧棱线部23B构成连续的1个斜壁面，第2后侧棱线部22B也连续地连接于该斜壁面。

前侧上表面部11A的宽部11A1在车辆前后方向上具有预定的宽度，因此能够在前侧上表面部11A设置用于安装部件的安装孔35。在本实施方式中，在前侧上表面部11A的宽部11A1设置了安装孔35，但也能够在后侧上表面部11B的宽部设置安装孔35。

另外，前侧中面部13A和后侧中面部13B在车辆前后方向上具有预定的宽度，因此在利用粘接剂将顶板1的下表面与前侧上表面部11A和后侧上表面部11B粘接起来时，能够将粘接剂稳定地涂敷于前侧中面部13A和后侧中面部13B，其结果，提高了粘接强度。

并且，由于不具有细长凹部那样的难以进行压制成形的形状，因此即使是高张力钢板乃至超高张力钢板，也能够容易地进行压制成形，且能够抑制外力所导致的折断，并提高了对碰撞时的变形进行抑制的效果。

另外，如图7所示，也可以在前侧中面部13A设置车辆前后方向上的宽度较宽的部分和车辆前后方向上的宽度较窄的部分。在中间梁10中，第1前侧棱线部21A的车宽方向侧部和第2前侧棱线部22A的车宽方向侧部具有与第3前侧棱线部23A的车宽方向侧部相连接的连接部29A。同样地，第1后侧棱线部21B的车宽方向侧部和第2后侧棱线部22B的车宽方向侧部具有与第3后侧棱线部23B的车宽方向侧部相连接的连接部29B。

在图7所示的例子中，后侧中面部13B中的接近连接部29B的区域的车辆前后方向上的宽度X1比远离连接部29B的区域的车辆前后方向上的宽度X2宽。省略关于前侧中面部13A的说明，但前侧中面部13A与后侧中面部13B同样地构成。

与宽度较窄的部分(宽度X2的部分)相比，成为宽幅的部分(宽度X1的部分)自第1前侧棱线部21A朝向第2前侧棱线部22A鼓出。宽度X1所处的第2前侧棱线部22A具有向车辆前方凸起的弯曲形状。宽度X2所处的第2前侧棱线部22A呈直线延伸。此外，在图7的例子中，宽度X1的部分配置于宽度X2的部分的车宽方向两侧。即，在1个中面部设有两处宽度较宽的部分。另外，在本实施方式中，说明了后侧中面部13B的形状，而前侧中面部13A也同样地构成。

通过设置后侧中面部13B的车辆前后方向上的宽度较窄的部分(宽度X2所处的部分)，能够在不使中间梁10整体的车辆前后方向上的宽度较宽的情况下使底面部15的与该较窄部分相对应的车辆前后方向上的宽度较宽。其结果，即使在无法使顶梁10a的车辆前后方向上的宽度大于预定值的情况下，也能够例如在底面部15设置凹部15b，在该凹部15b设置安装孔33，并将内顶板等部件安装于底面部15的背侧(下表面侧)。并且，在该例子中，底面部15的凹部15b的布局变得容易。

对于向宽度较窄的部分(宽度X2所处的部分)配置粘接剂的操作，由于可能产生粘接剂的垂落，因此在生产上不现实。在本实施方式中，将粘接剂涂敷在后侧中面部13B的前后方向上的宽度较宽的部分(宽度X1所处的部分)。由此，在顶板1朝向中间梁10压下之际，由于存在成为侧壁(日文：堅壁)的第1后侧棱线部21B，因此能够防止粘接剂被沿朝向第1后侧棱线部21B延伸的方向压扁。因而，即使在外力的作用下粘接剂被压扁，也能够抑制粘接剂被完全压扁。

其结果，能够抑制粘接剂自中间梁10剥离，能够更有效地发挥中间梁10安装于顶板1的状态下的粘接强度。并且，将粘接剂涂敷于如上述那样能够有效地发挥粘接强度的位置这样的定位变得容易。

另外，在图7所示的例子中，第1后侧棱线部21B具有自后侧中面部13B朝向后侧上表面部11B(朝向车辆后方)凸起的第1弯曲形状部R1，第2后侧棱线部22B具有自后侧中面部13B朝向底面部15(朝向车辆前方)凸起的第2弯曲形状部R2。在该例子中，第1弯曲形状部R1和第2弯曲形状部R2是相同的形状。例如，第1弯曲形状部R1和第2弯曲形状部R2具有相同的曲率半径。通过如此构成，能够抑制在中间梁10的制造工序中的压制成形时发生扭转。在使用超高张力钢板的情况下，第1弯曲形状部R1和第2弯曲形状部R2的曲率半径优选大致为30mm以上。若为高张力钢板，则该曲率半径为大致20mm以上即可。

另外，在本实施方式中，前侧上表面部11A和后侧上表面部11B相对于通过顶梁10a的车辆前后方向上的中心的车宽方向线(未图示)呈线对称配置。在图2的例子和图7的例子中，该车宽方向线是通过底面部15的车辆前后方向上的中心的线。在本实施方式中，前侧中面部13A和后侧中面部13B也相对于该车宽方向线呈线对称。另外，第1前侧棱线部21A～第3前侧棱线部23A和第1后侧棱线部21B～第3后侧棱线部23B也呈线对称配置。

例如，在使用超高张力钢板或高张力钢板的情况下，当在底面部15的前方侧或后方侧设置例如具有线束用夹具的安装孔35的上表面部11A、11B时，有可能在成形时由于回弹而导致扭转。与此相对，通过以相对于通过中间梁10的车辆前后方向上的中心的车宽方向线(轴线)成为前后对称的方式设置前侧上表面部11A和后侧上表面部11B，能够抑制因回弹导致的扭转。此外，安装孔35也可以用于安装内顶板、天线等。

另外，在本实施方式中，利用超高张力钢板来形成中间梁10。由此，能够使中间梁10的车辆前后方向上的宽度为大致80mm左右。在高张力钢板的情况下，只要使中间梁10的车辆前后方向上的宽度为250mm左右即可。

如以上的说明可知，根据本实施方式的车身后部构造，对于在顶板1的下表面侧配置的包含中间梁10的顶梁10a，能够利用超高张力钢板容易地进行成形且能够保持粘接强度。

本实施方式的说明是用于说明本发明的例示，并不限定权利要求书所记载的发明。另外，本发明的各部分结构并不限于上述实施方式，而能够在权利要求书所记载的技术范围内进行各种变形。

在本实施方式中，说明了中间梁10，但并不限于此。也可以将本实施方式的中间梁10的构造应用于在比中间梁10靠车辆前方的位置配置的顶梁10a、在比中间梁10靠车辆后方的位置配置的顶梁10a。另外，在本实施方式中，在底面部15的前后侧设置了上表面部11A、11B和中面部13A、13B，但并不限于此。例如在不需要安装孔35等的情况下，也可以在前侧或后侧设置上表面部和中面部。

Claims (5)

1.一种车辆用顶梁的构造，该车辆用顶梁配置于车辆用顶板的下表面侧，且沿车宽方向延伸，该车辆用顶梁的构造的特征在于，

所述顶梁由高张力钢板形成，

该车辆用顶梁的构造具有：

底面部，其沿车宽方向延伸，且面向车辆上方；

上表面部，其配置于所述底面部的车辆上方，且配置于所述底面部的车辆前后方向上的前方侧和后方侧中的至少一侧，该上表面部沿车宽方向延伸且面向车辆上方；

中面部，其配置于车辆上下方向上的所述上表面部和所述底面部的之间，该中面部沿车宽方向延伸且面向车辆上方；

第1棱线部，其连接所述上表面部与所述中面部；

第2棱线部，其连接所述中面部与所述底面部；以及

第3棱线部，其配置在车宽方向上相对于所述第1棱线部偏移的位置，且连接所述上表面部与所述底面部，

在所述底面部具有向车辆上方突出的凸部，在该凸部的前端或后端配置有所述第3棱线部，在所述凸部形成有通孔，

所述第1棱线部的车宽方向侧部和所述第2棱线部的车宽方向侧部与所述第3棱线部连续。

2.根据权利要求1所述的车辆用顶梁的构造，其特征在于，

所述第2棱线部的车宽方向侧部具有连接所述第3棱线部的车宽方向侧部的连接部，

所述中面部中的接近所述连接部的区域的车辆前后方向上的宽度大于远离所述连接部的区域的车辆前后方向上的宽度。

3.根据权利要求1或2所述的车辆用顶梁的构造，其特征在于，

所述第1棱线部具有自所述中面部朝向所述上表面部凸起的第1弯曲形状部，所述第2棱线部具有自所述中面部朝向所述底面部凸起的第2弯曲形状部，

所述第1弯曲形状部和所述第2弯曲形状部的形状相同。

4.根据权利要求1或2所述的车辆用顶梁的构造，其特征在于，

所述上表面部设置于所述底面部的车辆前后方向上的前方侧和后方侧，

前侧上表面部和后侧上表面部分别配置在相对于车宽方向线对称的位置，上述车宽方向线通过所述顶梁的车辆前后方向上中心。

5.根据权利要求3所述的车辆用顶梁的构造，其特征在于，

所述上表面部设置于所述底面部的车辆前后方向上的前方侧和后方侧，

前侧上表面部和后侧上表面部分别配置在相对于车宽方向线对称的位置，上述车宽方向线通过所述顶梁的车辆前后方向上中心。

Images