TWI466793B - 車體側部結構 - Google Patents

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TWI466793B TW101121247A TW101121247A TWI466793B TW I466793 B TWI466793 B TW I466793B TW 101121247 A TW101121247 A TW 101121247A TW 101121247 A TW101121247 A TW 101121247A TW I466793 B TWI466793 B TW I466793B
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Tsuyoshi Shiozaki
Takeshi Fujita
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Description

車體側部結構
本發明是有關於一種汽車中的包含側封(side seal)與中柱(center pillar)的車體側部的結構。
關於汽車的車體結構，對於包含側封與中柱的車體側部的結構，例如於專利文獻1中揭示有一種以能夠更充分地應對中柱附近的碰撞為目的之「汽車的下部車體結構」。
構成專利文獻1中揭示的車體側部結構的側封是藉由將側封內部(side seal inner)與側封外部(side seal outer)這兩個零件的凸緣部對準並接合而形成閉合剖面，所述側封內部包含具有凸緣(flange)部的開放剖面零件，所述側封外部同樣包含具有凸緣部的開放剖面零件。
而且，中柱包含為開放剖面零件的柱內部(pillar inner)與同樣為開放剖面零件的柱外部(pillar outer)，柱外部是與側封外部接合，柱內部是與柱外部接合並且以被側封內部與側封外部夾著的方式而接合，從而形成包含側封與中柱的車體側部結構。
[先前技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]日本專利特開2009-202620號公報
於如專利文獻1所揭示的先前的車體側部結構中，側 封外部與側封內部這兩者的凸緣部必然遍布側封的長邊方向而存在。
然而，對側封所要求的剛性或強度是由側封的閉合剖面部分所主導，凸緣部對於剛性或強度並無幫助。因此，就追求車體輕量化的觀點而言，凸緣部的存在成為不利因素。
本發明是有鑒於如上所述的情況而完成，其目的在於提供一種於將側封與中柱接合而成的車體側部結構中，既可確保剛性或強度，還可實現輕量化的車體側部結構。
(1)本發明的車體側部結構是將側封與中柱接合而成，此車體側部結構的特徵在於，上述中柱是以其下端側覆蓋上述側封的內部及外部這兩個外表面的方式接合於側封而成，上述側封包括：閉合剖面零件，藉由將一片空(blank)板成形為筒狀並將兩端部予以接合而構成閉合剖面，並且由上述兩端部構成的凸緣部被配置於車內側；以及補強零件，於該閉合剖面零件的內部，配置於至少上述中柱所接合的區域，且以連接上述閉合剖面零件的相對的縱壁的方式而安裝。
(2)而且，如上述(1)所述的車體側部結構，其中上述閉合剖面零件中的上述車內側的凸緣部與底面板(floor panel)相接合。
(3)而且，如上述(1)或上述(2)所述的車體側部結構，其中上述中柱相對於上述閉合剖面零件的接合位置 與上述補強零件相對於上述閉合剖面零件的接合位置重合。
於本發明中，採用下述結構，即，於將側封與中柱接合而成的車體側部結構中，上述中柱是以其下端側覆蓋上述側封的內部及外部這兩個外表面的方式接合於側封而成，上述側封包括：閉合剖面零件，藉由將一片空板成形為筒狀並將兩端部予以接合而構成閉合剖面，並且由上述兩端部構成的凸緣部被配置於車內側；以及補強零件，於該閉合剖面零件的內部，配置於至少上述中柱所接合的區域，且以連接上述閉合剖面零件的相對的縱壁的方式而安裝，藉此，既可確保剛性或強度，還可實現輕量化。
根據圖1、圖2來說明本實施形態的車體側部結構1。
本實施形態的車體側部結構1如圖1、圖2所示，是將側封3與中柱5接合而成。
本實施形態中的側封3具備：閉合剖面零件9，藉由將一片空板成形為筒狀並將兩端部予以接合而構成閉合剖面，並且由上述兩端部構成的凸緣部7被配置於車內側；以及補強零件13，於該閉合剖面零件9的內部，以連接閉合剖面零件9的相對的縱壁的方式而安裝。
並且，於閉合剖面零件9的車外側，以覆蓋閉合剖面零件9的表面的方式而熔接接合著中柱外部5a。而且，於閉合剖面零件9的車體側，以覆蓋閉合剖面零件9的表面 的方式而熔接接合著中柱內部5b。
而且，如圖2所示，上述閉合剖面零件9中的形成於車內側的凸緣部7與底面板15相接合。再者，於圖1中，省略了底面板15的圖示。
本實施形態中的補強零件13如圖2所示，配置於至少閉合剖面零件9與中柱外部5a及中柱內部5b相接合的區域內。
藉由如此般設置補強零件13，當對側封3施加外力時，補強零件13可防止閉合剖面零件9的剖面變形，從而可獲得高剛性與強度。
再者，側封3的設置補強零件13的軸向的區域如上所述，是至少閉合剖面零件9與中柱外部5a及中柱內部5b相接合的區域，亦可超過該區域而設。
而且，於本實施形態中，構成側封3的閉合剖面零件9與補強零件13的接合位置、與閉合剖面零件9與中柱外部5a及中柱內部5b的接合位置重合。若處於此種接合位置關係，則在其他車自車外側碰撞而來的側面碰撞時，自中柱5傳遞的力將被分散至構成側封3的閉合剖面零件9與補強零件13，因此可獲得更好的強度。
於以上述方式構成的本實施形態的車體側部結構1中，不存在如先前例般遍布側封的上下面的全長而存在的上下面位置的凸緣部，因此輕量化的效果高。
而且，藉由於構成側封3的閉合剖面構件的內部設有補強零件13，可防止閉合剖面零件9的剖面變形，從而具 有高剛性與強度。
即，於本實施形態的車體側部結構1中，去除了於先前例中存在的對於剛性或強度並不幫助的凸緣部，而由有助於剛性或強度的零件構成側封，因此既可維持所要求的剛性或強度，還可實現輕量化。
進而，本實施形態中，於閉合剖面零件9上形成的凸緣部7不同於不具有任何作用的先前例的凸緣部，而是作為與底面板15的接合部發揮作用。
再者，凸緣部7的高度方向的位置無須為閉合剖面零件9的下端，亦可位於高於下端的位置。
[實例]
進行如上所述的本實施形態的車體側部結構1的性能測試，並對其進行說明。
圖3、圖4是本實施形態的車體側部結構1的測試體(發明例測試體21)的說明圖，圖3是自車體側觀察發明例測試體21的立體圖，圖4是自車體側觀察將發明例測試體21的中柱內部5b與側封3的車體側的縱壁拆除的狀態的立體圖。於圖3、圖4中，表示發明例測試體21的各部分的符號是標註與圖1、圖2中所附相同的符號。
再者，發明例測試體21中的補強零件13如圖4所示，自閉合剖面零件9與中柱外部5a及中柱內部5b所接合的區域向側封3的軸向前後稍許超過而配置。
圖5、圖6是先前例的測試體(先前例測試體31)的說明圖，圖5是自車體側觀察的立體圖，圖6是自車體側 觀察將側封內部33b拆除的狀態的立體圖。由圖5、圖6可知的是，先前例測試體31中，側封33包含為開放剖面零件的側封內部33b與同樣為開放剖面零件的側封外部33a，將這兩個開放剖面零件的上下的凸緣部35對準並接合，從而形成閉合剖面的側封33。而且，中柱36包含為開放剖面零件的柱內部36b與同樣為開放剖面零件的柱外部36a，柱外部36a是與側封外部33a接合，柱內部36b是與柱外部36a接合，並且以被側封內部33b與側封外部33a夾著的方式而接合。
各測試體的尺寸如圖3、圖5所示。而且，對於所使用的材料，於先前例與本發明例中，所有零件均採用板厚1.2 mm的鋼板。
圖7是使用發明例測試體21來說明本實例中的剛性測試方法的說明圖。基於圖7來說明剛性測試方法。
將發明例測試體21中的側封3的前後兩端面予以固定，對中柱5的上方端部分別施加前方向的負載(Fx)、內方向的負載(Fy)、上方向的負載(Fz)。對於負載等級(level)，於前方向時設為10 kN，於內方向時設為1 kN，且於上方向時設為10 kN。
圖8(a)、圖8(b)、圖8(c)表示剛性測試的先前例測試體31與發明例測試體21的比較結果。
再者，各測試體的剛性是求出單位重量的剛性，並以先前例測試體31的單位重量的剛性為基準，而表示發明例測試體21的剛性比。
如圖8(a)所示，當施加前方向的負載時，發明例測試體21與先前例測試體31相比，為約1.2倍。而且，如圖8(b)所示，當施加內方向的負載時，發明例測試體21與先前例測試體31相比，為約7倍。而且，如圖8(c)所示，當施加上方向的負載時，發明例測試體21與先前例測試體31相比，為約4倍。
如此，可證實的是，發明例測試體21相對於任一負載方向均具備先前例測試體31以上的剛性。
繼而，進行設想側面碰撞的強度測試，並對其進行說明。
強度測試如圖9所示，自車外側朝向車體側以秒速10 m釋放前端半徑為100 mm的衝擊頭(punch)37，以衝擊側封3與中柱5的接合部。衝擊時的荷重藉由於側封3的兩端部與中柱5的上方端部的位置處設置的測力計(load cell)39來測定。並且，根據3個測力計39的輸出值的合計來評價測試體的性能。
圖10表示強度測試的先前例測試體31與發明例測試體21的比較結果。
發明例測試體21如圖10所示，與先前例測試體31相比，展現出約1.3倍的阻力荷重。
根據以上的測試結果，可證實的是，與先前例相比，本發明的車體側部結構適合於維持剛性、強度且實現輕量化。
1‧‧‧車體側部結構
3‧‧‧側封
5‧‧‧中柱
5a‧‧‧中柱外部
5b‧‧‧中柱內部
7‧‧‧凸緣部
9‧‧‧閉合剖面零件
13‧‧‧補強零件
15‧‧‧底面板
21‧‧‧發明例測試體
31‧‧‧先前例測試體
33‧‧‧側封
33a‧‧‧側封外部
33b‧‧‧側封內部
35‧‧‧凸緣部
36‧‧‧中柱
36a‧‧‧柱外部
36b‧‧‧柱內部
37‧‧‧衝擊頭(punch)
39‧‧‧測力計
Fx‧‧‧前方向的負載
Fy‧‧‧內方向的負載
Fz‧‧‧上方向的負載
圖1是本發明的一實施形態的車體側部結構的立體圖，表示在拆除外面板的狀態下從車體側觀察到的狀態。
圖2是圖1的箭頭A-A剖面圖。
圖3是用於確認本發明的車體側部結構的效果的測試體(本發明例)的說明圖。
圖4是圖3所示的測試體的內部結構的說明圖。
圖5是用於確認本發明的車體側部結構的效果的測試體(先前例)的說明圖。
圖6是圖5所示的測試體的內部結構的說明圖。
圖7是剛性測試方法的說明圖。
圖8(a)、圖8(b)、圖8(c)是表示剛性測試結果的圖表。
圖9是強度測試方法的說明圖。
圖10是表示強度測試結果的圖表。
1‧‧‧車體側部結構
3‧‧‧側封
5‧‧‧中柱
5a‧‧‧中柱外部(outer)
5b‧‧‧中柱內部(inner)
7‧‧‧凸緣部
9‧‧‧閉合剖面零件

Claims (1)

  1. 一種車體側部結構，是將側封與中柱接合而成，該車體側部結構的特徵在於：上述中柱是以其下端側覆蓋上述側封的內部及外部的兩個外表面的方式接合於所述側封而成，上述側封包括：閉合剖面零件，藉由將一片空板成形為筒狀並將兩端部予以接合而構成閉合剖面，並且由上述兩端部所構成的凸緣部被配置於車內側；以及補強零件，於該閉合剖面零件的內部，配置於至少上述中柱所接合的區域，且以僅連接上述閉合剖面零件的相對的縱壁的方式而安裝，其中設置了上述補強零件的上述側封的軸向的區域至少為上述側封與中柱外部及中柱內部相接合的區域。
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