CN114056435A - 车辆的侧部车身结构 - Google Patents

Abstract

提供一种能够在小重叠碰撞时避免车身重量的增加并抑制前柱位置的位移的车辆的侧部车身结构。车辆(V)的侧部车身结构具备：铰链柱(2)；经由弯曲部(A)与该铰链柱(2)的上端部连结并向后侧上方延伸，经由连接部(B)与车顶侧梁(4)的前端部连结的前柱(30)；及从铰链柱(2)中的比弯曲部(A)靠下侧的位置向前方延伸的裙板加强件(5)，弯曲部(A)具备在朝向后方的碰撞能量作用于裙板加强件(5)时沿前柱(30)的长度正交方向产生面外变形而吸收碰撞能量的能量吸收部(E)，能量吸收部(E)由设置于外部件(31)和下侧内部件(32)的外加强筋部(31b)及内加强筋部(32b)构成。

Description

车辆的侧部车身结构

技术领域

本发明涉及一种车辆的侧部车身结构，该车辆的侧部车身结构具备从铰链柱经由弯曲部向车身后侧上方延伸的前柱和从铰链柱的比弯曲部靠下侧的位置向前方延伸的裙板加强件。

背景技术

以往，已知在以SORB(Small Overlap Rigid Barrier：小重叠刚性壁障)试验为代表的、障碍物与比前纵框架靠车宽方向外侧的部分(重叠区域为25％以下)碰撞时、即所谓的小重叠碰撞时，碰撞负荷集中在裙板加强件的安装部(基端部)，铰链柱局部地向后方压曲。另外，在铰链柱局部地压曲的情况下，由于以维持铰链柱与前柱的交叉角的状态旋转位移，因此前柱与车顶侧梁的连接部向上方隆起，最终，可能在连接部产生弯曲变形、断裂，从而车室形状变形。

例如，专利文献1的车辆的前柱加强结构具有由外板和内板形成封闭截面的前柱和在封闭截面内配置的、加强前柱的加强件，加强件具备沿着外板的下壁部的底壁部，在该底壁部的两端部形成有沿前柱的轴线方向延伸的多个棱线。作用有压缩应力的前柱下部通过棱线结构来抑制由压缩引起的压曲，作用有拉伸应力的前柱上部通过有意地省略棱线结构来避免弯曲变形。

近年来，除了保护乘员免受来自前方的冲击负荷的气囊装置之外，车辆还搭载有保护乘员免受来自侧方的冲击负荷的帘式气囊装置。

一般，帘式气囊装置具备能够从乘员的侧方膨胀展开的气囊、向该气囊供给膨胀气体的充气机、固定气囊和充气机的紧固器以及将膨胀展开前的气囊覆盖的气囊罩，紧固器固定在前柱内件的车宽方向内侧面，并且装置整体的表面由前柱装饰件覆盖。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2019-172087号公报

发明要解决的技术问题

在小重叠碰撞时，在前柱与车顶侧梁的连接部产生向上方隆起的弯曲变形的情况下，由于前柱位置随着车室的变形而位移，因此帘式气囊的展开位置可能从目标位置发生变化。

如专利文献1的车辆的前柱加强结构那样，通过在前柱的封闭截面内追加形成有多个棱线的加强件，从而整体地增加前柱的刚性，也能够抑制前柱位置的位移。

然而，产生车身重量的增加以及随之产生的燃料效率恶化这样的新问题。

即，在小重叠碰撞时，难以在避免车身重量增加的同时抑制前柱位置的位移。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种能够在小重叠碰撞时避免车身重量的增加并抑制前柱位置的位移的车辆的侧部车身结构等。

用于解决技术问题的技术手段

本发明的车辆的侧部车身结构具备：铰链柱，该铰链柱沿上下方向延伸；前柱，该前柱经由弯曲部与该铰链柱的上端部连结，并且向车身后侧上方延伸，经由连接部与车顶侧梁的前端部连结；以及裙板加强件，该裙板加强件从所述铰链柱中的比所述弯曲部靠下侧的位置向前方延伸，其中，所述弯曲部具备能量吸收部，在朝向后方的碰撞能量作用于所述裙板加强件时，该能量吸收部沿所述前柱的长度正交方向产生面外变形而吸收所述碰撞能量。

在该车辆的侧部车身结构中，所述弯曲部具备能量吸收部，该能量吸收部在朝向后方的碰撞能量作用在所述裙板加强件时沿所述前柱的长度正交方向产生面外变形而吸收所述碰撞能量，因此，通过由能量吸收部吸收碰撞负荷，从而能够降低向比弯曲部靠后方的部分传递的碰撞负荷，通过避免在前柱与车顶侧梁的连接部产生弯曲变形，从而能够抑制前柱位置的位移。

在本发明中，优选的是，所述前柱由外部件和内部件构成，该内部件与该外部件配合而形成越靠后侧越向上方转移的封闭截面，所述能量吸收部由在所述外部件和/或内部件设置的加强筋部构成。根据该结构，能够不用准备新设部件，使用作为能量吸收部的加强筋部而沿前柱的长度正交方向产生面外变形，能够容易地降低向比弯曲部靠后方的部分传递的碰撞负荷。

在本发明中，优选的是，所述外部件和内部件分别在外缘部分具有凸缘部，所述凸缘部在所述加强筋部的附近位置形成有切口部。根据该结构，能够容易地诱导由前柱的加强筋部产生的截面变形。

在本发明中，优选的是，所述外部件和内部件的所述凸缘部在多个接合部接合，接近所述加强筋部的所述接合部之间的间隔比远离所述加强筋部的所述接合部之间的间隔大。

根据该结构，能够促进由前柱的加强筋部产生的截面变形。

在本发明中，优选的是，所述能量吸收部具有设置于所述外部件的外加强筋部和设置于所述内部件的内加强筋部，所述外加强筋部与内加强筋部从侧面观察时在前后方向上处于大致相同的位置。根据该结构，利用外加强筋部与内加强筋部的相乘效果，能够有效地避免在前柱与车顶侧梁的连接部产生弯曲变形。

在本发明中，优选的是，所述外加强筋部相对于所述封闭截面形成为凸状，所述内加强筋部相对于所述封闭截面形成为凹状。根据该结构，能够使由外加强筋部和内加强筋部产生的截面变形分别具有指向性，能够更有效地诱导前柱的截面变形。

在本发明中，优选的是，具有帘式气囊装置，该帘式气囊装置具备根据在规定条件成立时被供给的气体压而膨胀展开的帘状的气囊，所述帘式气囊装置安装在所述内部件的车宽方向内侧部分。根据该结构，在小重叠碰撞时，能够抑制前柱位置的位移，能够使气囊在目标位置展开。

发明效果

根据本发明的车辆的侧部车身结构，通过在位于铰链柱与前柱之间的弯曲部设置能够产生面外变形而吸收能量的能量吸收部，由此能够在小重叠碰撞时避免车身重量的增加并抑制前柱位置的位移。

附图说明

图1是从车宽方向外侧观察实施例1的车辆的侧视图。

图2是从车宽方向内侧观察实施例1的车辆的侧视图。

图3是图1的主要部分放大图。

图4是图2的主要部分放大图。

图5是从车宽方向外侧观察弯曲部的图。

图6是从车宽方向内侧观察弯曲部的图。

图7是图3的VII-VII线剖视图。

图8是图4的VIII-VIII线剖视图。

图9是验证结果的说明图。

图10是图9的区域X的放大图。

图11是图10的区域Y的放大立体图。

图12是从车宽方向内侧观察图10的区域Z的图。

图13是表示外部件的变形情况的图。

图14是表示内部件的变形情况的图。

符号说明

2 铰链柱

4 车顶侧梁

5 裙板加强件

13 帘式气囊装置

30 前柱

31 外部件

31b 外加强筋部

31c 上侧凸缘部

31d 下侧凸缘部

32 下侧内部件

32b 内加强筋部

32c 上侧凸缘部

32d 下侧凸缘部

32n 切口部

33 上侧内部件

S1～S4、S11～S14 接合部

A 弯曲部

B 连接部

E 能量吸收部

V 车辆

具体实施方式

以下，基于附图详细说明本发明的实施方式。

以下的说明例示了将本发明应用于车辆的侧部车身结构的例子，并不限制本发明、其应用物或者其用途。

(实施例1)

以下，基于图1～图14对本发明的实施例1进行说明。

如图1、图2所示，车辆V具备：向前后延伸的左右一对下边梁1、从一对下边梁1的前端部分分别向铅直上方延伸的左右一对铰链柱2、从一对下边梁1的中间部分分别向铅直上方延伸的左右一对中央柱3、在车顶板(省略图示)的车宽方向两端部向前后延伸的左右一对车顶侧梁4、经由弯曲部A与铰链柱2的上端部连结且向后侧上方延伸并且经由连接部B与车顶侧梁4的前端部连结的前柱30、以及从比铰链柱2的弯曲部A靠下侧的位置向前方延伸的裙板加强件5等。

在该车辆V设有能量吸收部E，在SORB(Small Overlap Rigid Barrier：小重叠刚性壁障)试验所代表的障碍物与比前纵框架6靠车宽方向外侧部分(重叠区域为25％以下)碰撞的、所谓小重叠碰撞时，该能量吸收部E在朝向后方的碰撞能量作用于裙板加强件5时能够沿前柱30的长度正交方向(即，与长度方向正交的方向)产生面外变形(即，朝向面的外侧的变形)而吸收碰撞能量。在本实施方式中，能量吸收部E由后述的外加强筋部31b和内加强筋部32b构成。

另外，沿前柱30的长度正交方向产生的面外变形并不意味着作为骨骼框架的整体压曲，而是被定义为构成部件截面的一部分(例如，凸缘部等的特定部位)的局部压曲或部分位移。

首先，对车辆V的概略结构进行说明。

如图1、图2所示，在车辆V的左右两侧部分别设置有开口部C，该开口部C由前门(省略图示)开闭，并能够供前座乘员上下车。

大致梯形形状的开口部C由下边梁1的前半部分、铰链柱2、中央柱3、车顶侧梁4的前部、前柱30等形成。

另外，由于车辆V构成为左右对称的结构，因此以下主要对右侧部分进行说明。另外，在图中，将箭头F方向作为车身前后方向的前方，将箭头OUT方向作为车宽方向的外方，将箭头U方向作为车身上下方向的上方。

图1所示，从前围板(省略图示)向前方延伸的左右一对前纵框架6配置在一对下边梁1之间。在前纵框架6与裙板加强件5之间形成有悬架塔7，该悬架塔7支承前轮用悬架(省略图示)的减震器。

悬架塔7一体地具备收容前轮和前轮用悬挂的车轮罩8。车轮罩8形成在前围板的前侧且裙板加强件5的下侧区域。

接着，对铰链柱2进行说明。

如图1～图5所示，铰链柱2具有截面大致帽状的外部件21和板状的内部件22，该内部件22与该外部件21配合而形成向上方延伸的大致矩形状的封闭截面。外部件21和内部件22由高强度钢或超高强度钢构成。

外部件21由截面大致コ字状的主体部以及从该主体部的前端部和后端部向前方和后方分别延伸的前后一对凸缘部构成。在主体部的上层部和下层部分别形成有向车宽方向外侧隆起的上下一对铰链安装部，以安装前门的门铰链。在铰链柱2与前柱30的连结部分形成有弯曲部A，前柱30经由该弯曲部A朝向后侧上方延伸设置。

如图3所示，前围侧加强件11和前柱加强件12与作为弯曲部A的下侧附近位置的外部件21的上端部分接合。

弯曲部A设置在相当于前柱30的下端部的区域。

前围侧加强件11以与上侧的铰链安装部的右端部部分重叠的方式通过点焊接而接合于外部件21。

裙板加强件5的外面部经由前围侧加强件11与外部件21连结。前柱加强件12分别与前围侧加强件11的上端后方部分、外部件21的后部上端部分以及前柱30的外部件31的下端部接合。裙板加强件5的内面部与内部件22连结。

如图2、图4、图6所示，前柱30的下侧内部件32与弯曲部A的下侧附近位置且内部件22的上端部分接合。

接着，对前柱30进行说明。

如图1、图2所示，前柱30被设置成横跨在铰链柱2的上部形成的弯曲部A和在车顶侧梁4的前部形成的连接部B的大致直线状。该前柱30形成为越靠后侧越向上方转移。

如图1～图8所示，前柱30具备外部件31和与该外部件31配合而形成截面大致椭圆状的封闭截面的内部件，具体而言，前柱30具备下侧内部件32的一部分(上部)和上侧内部件33等。

如图3、图5、图7所示，外部件31具备截面大致U字状的主体部31a、单一的外加强筋部31b、从主体部31a的上端部向车宽方向内侧延伸的上侧凸缘部31c以及从主体部31a的下端部向下方延伸的下侧凸缘部31d。主体部31a形成为向车宽方向外侧上方隆起。

作为能量吸收部E的外加强筋部31b在从主体部31a的下半部到下侧凸缘部31d的上半部的区域中形成为正视观察时呈大致菱形状。该外加强筋部31b具备上下延伸的棱线，并相对于椭圆状封闭截面形成为凸状。

如图4、图6、图8所示，将板部件冲压成形而形成下侧内部件32。该下侧内部件32具备与内部件22的上端部接合的铅直部分和与上侧内部件33的下端部接合的后方倾斜部分。

下侧内部件32的铅直部分构成铰链柱2的内部件22的一部分，后方倾斜部分构成前柱30的内部件的一部分。

下侧内部件32的后方倾斜部分具备截面大致U字状的主体部32a、单一的内加强筋部32b、从主体部32a的上端部向车宽方向内侧延伸的上侧凸缘部32c、从主体部32a的下端部向下方延伸的下侧凸缘部32d以及多个切口部32n等。主体部32a形成为向车宽方向内侧下方隆起。作为能量吸收部E的内加强筋部32b相对于主体部32a形成为正视观察时呈直线状且越靠后侧越向下方转移的倾斜状。该内加强筋部32b在从主体部32a的下端部到上端部附近位置的范围相对于椭圆状封闭截面形成为凹状。

如图5所示，内加强筋部32b相对于外加强筋部31b配设为从侧面观察时处于大致相同的高度位置且大致相同的前后方向位置。具体而言，内加强筋部32b配置在外加强筋部31b的前侧附近位置。

上侧凸缘部32c和后述的上侧凸缘部33c例如在多个接合部S1～S4等使用点焊接与上侧凸缘部31c接合。

下侧凸缘部32d和后述的下侧凸缘部33d例如在多个接合部S11～S14等使用点焊接与下侧凸缘部31d接合。

在外加强筋部31b和内加强筋部32b的上侧且前柱30的长度方向上，将外加强筋部31b和内加强筋部32b夹在中间的接合部S2、S3的间距间隔被设定为比其他焊接部位、例如接合部S1、S2的间距间隔、接合部S3、S4的间距间隔等大。

在外加强筋部31b和内加强筋部32b的下侧且前柱30的长度方向上，将外加强筋部31b和内加强筋部32b夹在中间的接合部S12、S13的间距间隔被设定为比其他焊接部位、例如，接合部S11、S12的间距间隔、接合部S13、S14的间距间隔等大。

如图6所示，多个切口部32n形成在下侧内部件32的后方倾斜部分。具体而言，在上侧凸缘部32c设有大致梯形形状的切口部32n。多个切口部32n中的规定(例如从前往后数第二个)的切口部32n在与内加强筋部32b的朝向前方的延长线对应的位置形成。

如图6所示，上侧内部件33具备截面大致U字状的主体部33a、从该主体部33a的上端部向车宽方向内侧延伸的上侧凸缘部33c、从主体部33a的下端部向下方延伸的下侧凸缘部33d以及多个切口部33n等。

该上侧内部件33形成为与下侧内部件32的后方倾斜部分的截面形状相连。多个切口部33n形成为与切口部32n相同的大致梯形形状，并设置于上侧凸缘部33c。

如图2所示，在上侧内部件33的车宽方向内侧面安装有保护乘员免受来自侧方的冲击负荷的帘式气囊装置13。

帘式气囊装置13具备能够在乘员的侧方膨胀展开的帘状的气囊、当规定条件成立时向气囊供给膨胀气体的充气机、固定气囊和充气机的紧固器以及将膨胀展开前的气囊覆盖的气囊罩，帘式气囊装置13的表面由前柱装饰件覆盖(均省略图示)。

由于帘式气囊装置13的结构是公知技术，因此省略详细的说明。

接着，对本发明的实施方式的车辆V的侧部车身结构的作用效果进行说明。

在说明作用效果之前，对使用了车辆V的SORB试验的验证结果进行说明。

另外，图9是表示车辆V与障碍物刚发生小重叠碰撞之后的整体变形情况的侧视图、图10表示区域X的放大图，图11表示区域Y的放大立体图，图12表示从车宽方向内侧观察区域Z的图。

如图10、图11所示，刚发生小重叠碰撞后，碰撞负荷集中在外部件31的外加强筋部31b的形状线部分。

如图13所示，由于接合部S12、S13的间距间隔比其他部位的间距间隔宽且外加强筋部31b形成为凸状，因此集中的碰撞负荷使下侧凸缘部31d开口而变形，外加强筋部31b不是整体压曲而是沿前柱30的长度正交方向产生面外变形。

如图10、图12所示，刚发生小重叠碰撞后，碰撞负荷集中在下侧内部件32的内加强筋部32b的形状线部分。

如图14所示，由于接合部S2、S3的间距间隔比其他部位的间距间隔宽且内加强筋部32b形成为凹状，因此集中的碰撞负荷使下侧凸缘部32d开口而变形。另外，如图12所示，由于在与内加强筋部32b的朝向前方的延长线对应的位置形成有切口部32n，因此使上侧凸缘部32c开口而变形，内加强筋部32b不是整体压曲而是沿前柱30的长度正交方向产生面外变形。

根据该结构，弯曲部A具备能量吸收部E(外加强筋部31b、内加强筋部32b)，该能量吸收部E在朝向后方的碰撞能量作用在裙板加强件5时沿前柱30的长度正交方向产生面外变形而吸收碰撞能量，因此，通过由能量吸收部E吸收碰撞负荷，从而能够降低向比弯曲部A靠后方的部分传递的碰撞负荷，通过避免在前柱30与车顶侧梁4的连接部B产生弯曲变形，从而能够抑制前柱30的位置的位移。

前柱30由外部件31、下侧内部件32以及上侧内部件33构成，该下侧内部件32和上侧内部件33与该外部件31配合而形成越靠后侧越向上方转移的封闭截面，能量吸收部E由在外部件31和下侧内部件32设置的外加强筋部31b和内加强筋部32b构成。由此，能够不准备新设部件而使用作为能量吸收部E的外加强筋部31b和内加强筋部32b，沿前柱30的长度正交方向产生面外变形。

外部件31和下侧内部件32在外缘部分分别具有凸缘部31c、31d和32c、32d，上侧凸缘部32c在内加强筋部32b的附近位置形成有切口部32n。由此，能够容易地诱导由前柱30的内加强筋部32b引起的截面变形。

外部件31和下侧内部件32形成为，凸缘部31c、31d以及32c、32d在多个接合部S1～S4、S11～S14接合，与外加强筋部31b和内加强筋部32b接近的接合部S2、S3以及接合部S12、S13之间的间隔比远离外加强筋部31b和内加强筋部32b的其他接合部之间的间隔大。由此，能够促进由前柱30的外加强筋部31b和内加强筋部32b引起的截面变形。

能量吸收部E具有设置于外部件31的外加强筋部31b和设置于下侧内部件32的内加强筋部32b，外加强筋部31b和内加强筋部32b从侧面观察时在前后方向上位于大致相同的位置，因此利用外加强筋部31b与内加强筋部32b的相乘效果，能够有效地避免在前柱30与车顶侧梁4的连接部B产生弯曲变形。

外加强筋部31b相对于封闭截面形成为凸状，内加强筋部32b相对于封闭截面形成为凹状，因此能够使由外加强筋部31b和内加强筋部32b引起的截面变形分别具有指向性，能够更有效地诱导前柱30的截面变形。

由于具有帘式气囊装置13，该帘式气囊装置13具备根据在规定条件的成立时被供给的气体压而膨胀展开的帘状的气囊，帘式气囊装置13被安装在上侧内部件33的车宽方向内侧部分，因此在小重叠碰撞时，能够抑制前柱30的位置的位移，能够使气囊在目标位置展开。

接着，对部分地变更了所述实施方式的变形例进行说明。

1)在所述实施方式中，对由在外部件31设置的单一的外加强筋部31b与在下侧内部件32设置的单一的内加强筋部32b构成能量吸收部E的例子进行了说明，但只要至少能够在弯曲部A沿前柱30的长度正交方向产生面外变形即可，也可以仅由外加强筋部31b与内加强筋部32b中的任意一方构成。另外，任意的加强筋部也可以设置多个。

2)在所述实施方式中，对由外加强筋部31b与内加强筋部32b构成能量吸收部E的例子进行了说明，但只要至少能够在弯曲部A沿前柱30的长度正交方向产生面外变形即可，也可以代替加强筋部而由通过蚀刻处理或薄壁化产生的脆弱部构成能量吸收部E。

3)在所述实施方式中，对由下侧内部件32和上侧内部件33构成前柱30的内部件的例子进行了说明，但也可以由单一的内部件构成。另外，也可以将内部件以分割成三份以上的方式构成。

4)在所述实施方式中，对切口部仅形成于下侧内部件32的例子进行了说明，但也可以与外加强筋部31b对应地形成于外部件31。

5)此外，本领域技术人员能够在不脱离本发明的主旨的情况下，以在所述实施方式中附加了各种变更的方式或组合各实施方式的方式来实施，本发明也包含这样的变更方式。

Claims (9)

1.一种车辆的侧部车身结构，具备：铰链柱，该铰链柱沿上下方向延伸；前柱，该前柱经由弯曲部与该铰链柱的上端部连结，并且向车身后侧上方延伸，经由连接部与车顶侧梁的前端部连结；以及裙板加强件，该裙板加强件从所述铰链柱中的比所述弯曲部靠下侧的位置向前方延伸，

所述车辆的侧部车身结构的特征在于，

所述弯曲部具备能量吸收部，在朝向后方的碰撞能量作用于所述裙板加强件时，该能量吸收部沿所述前柱的长度正交方向产生面外变形而吸收所述碰撞能量。

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，

所述前柱由外部件和内部件构成，该内部件与该外部件配合而形成越靠后侧越向上方转移的封闭截面，

所述能量吸收部由在所述外部件和/或内部件设置的加强筋部构成。

3.根据权利要求2所述的车辆的侧部车身结构，其特征在于，

所述外部件和内部件分别在外缘部分具有凸缘部，

所述凸缘部在所述加强筋部的附近位置形成有切口部。

4.根据权利要求3所述的车辆的侧部车身结构，其特征在于，

所述外部件和内部件的所述凸缘部在多个接合部接合，

接近所述加强筋部的所述接合部之间的间隔比远离所述加强筋部的所述接合部之间的间隔大。

5.根据权利要求2～4中任意一项所述的车辆的侧部车身结构，其特征在于，

所述能量吸收部具有设置于所述外部件的外加强筋部和设置于所述内部件的内加强筋部，

所述外加强筋部与内加强筋部从侧面观察时在前后方向上处于大致相同的位置。

6.根据权利要求5所述的车辆的侧部车身结构，其特征在于，

所述外加强筋部相对于所述封闭截面形成为凸状，所述内加强筋部相对于所述封闭截面形成为凹状。

7.根据权利要求2～4中任意一项所述的车辆的侧部车身结构，其特征在于，

具有帘式气囊装置，该帘式气囊装置具备根据在规定条件成立时被供给的气体压而膨胀展开的帘状的气囊，

所述帘式气囊装置安装在所述内部件的车宽方向内侧部分。

8.根据权利要求5所述的车辆的侧部车身结构，其特征在于，

具有帘式气囊装置，该帘式气囊装置具备根据在规定条件成立时被供给的气体压而膨胀展开的帘状的气囊，

所述帘式气囊装置安装在所述内部件的车宽方向内侧部分。

9.根据权利要求6所述的车辆的侧部车身结构，其特征在于，

具有帘式气囊装置，该帘式气囊装置具备根据在规定条件成立时被供给的气体压而膨胀展开的帘状的气囊，

所述帘式气囊装置安装在所述内部件的车宽方向内侧部分。

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