CN100431900C - 车身结构 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种车身结构，其在受侧面碰撞时，能够以简单的结构确保乘客安全。其包括：中柱(5)，沿车身的上下方向延伸设置；及下边梁(4)，与所述中柱(5)的下端连接，同时在车身的前后方向上延伸设置，且其下边梁加强件(6)和下边梁内侧部件(7)进行凸缘连接，构成闭合截面，连接凸缘部(8)、凸缘部(10)，以使阶梯部(21)配置在与阶梯部(23)相比在车身上下方向的更下方侧，其中，在上述下边梁加强件(6)的上边缘凸缘部(8)的下端形成上述阶梯部(21)，在上述下边梁内侧部件(7)的上边缘凸缘部(10)的下端形成上述阶梯部(23)。

Description

车身结构
技术领域
本发明涉及一种车身结构。
背景技术
通常，在车身上包括在受侧面碰撞时用于保护乘客的碰撞吸收结构。在这种车身结构中，使设置于中柱下部的下边梁连接在作为骨架部件的纵梁或横梁等上，由于侧面碰撞中柱所受到的冲击通过下边粱传递给骨架部件，由此减少中柱等向车室侧的变形(移动)，从而实现对乘客的保护。
但是，在将下边梁车宽方向的截面重心配置成比骨架部件的车宽方向的截面重心还高的车身结构中，当受到侧面冲击时，由于只向下边梁的上方侧施加载荷，因而导致下边梁向车室侧压曲变形。即，由于下边梁的上方侧受到推压，而使下边梁车宽方向的截面向车室侧旋转，与此同时，有可能导致设置于下边梁上部的中柱也向车室侧大幅度变形。
为了解决这种技术缺陷，在现有技术的车身结构中，将支承在底板上表面的托架连接在中柱和下边梁的连接部附近，而在底板下面将支承在纵梁上的加强部件连接在下边梁的下部。
例如，上述现有技术的车身结构在日本专利文献1中已公开
日本专利文献1：日本特开2001-63620号公报
但是，在现有技术的车身结构中，由于零部件数量过多，使得结构变得复杂，同时，也存在着车身重量增加的技术缺陷。
发明内容
因此，本发明为解决上述技术缺陷，着眼于下边梁的变形方式，对车身结构进行了改进，其目的在于，提供一种车身结构，其在受侧面碰撞时，能够通过简单的结构确保乘客的安全。
为解决上述技术缺陷，根据本发明的车身结构，包括：
中柱，在车身的上下方向上延伸设置；及
下边梁，与中柱下端连接的同时，沿车身前后方向延伸设置，且其外侧部件和内侧部件进行凸缘连接，从而构成闭合截面，
中柱(5)由中柱外侧部件(12)、中柱内侧部件(14)、以及配置在中柱外侧部件(12)和中柱内侧部件(14)之间的中柱加强件(13)构成，
中柱加强件(13)的下端连接在下边梁外侧部件(6)的车宽方向外侧的侧面，
中柱内侧部件(14)的下端与下边梁外侧部件(6)的上边缘凸缘部(8)和下边梁内侧部件(7)的上边缘凸缘部(10)重叠连接，中柱外侧部件(12)的下端与下边梁外侧部件(6)的下边缘凸缘部(9)和下边梁内侧部件(7)的下边缘凸缘部(11)重叠连接，
连接上述下边梁外侧部件(6)的上边缘凸缘部(8)和上述下边梁内侧部件(7)的上边缘凸缘部(10)，以使在上述下边梁外侧部件(6)的上边缘凸缘部(8)的下端形成的第一阶梯部(21)配置于与在上述下边梁内侧部件(7)的上边缘凸缘部(10)的下端形成的第二阶梯部(23)相比在车身上下方向的更下方侧。
根据本发明，在受侧面碰撞时，能够以简单的结构确保乘客的安全。
为解决上述技术，在本发明的优选方式中，形成于上述外侧部件的上边缘凸缘部下端的第一阶梯部的车身前后方向的长度形成为比上述中柱和上述下边梁的连接部在车身前后方向的长度还长。
根据该优选方式，可以更有效地减少由于侧面碰撞时的冲击所造成的上述中柱和上述下边梁向车宽方向内侧的变形或移动。
为解决上述技术缺陷，在本发明的另一优选方式中，将由上述外侧部件和上述内侧部件形成的上述下边梁的车宽方向的截面重心位置配置成高于载荷传递部件在车宽方向的截面重心位置，其中，上述载荷传递部件向设置于上述下边梁的车宽方向内侧的骨架部件传递载荷。
根据该优选方式，可以进一步减少上述下边梁向车宽方向内侧的变形。
附图说明
图1是根据本发明一实施例的车身结构的整体立体图；
图2是图1的A-A向视截面图；
图3是图2的B-B向视截面图；
图4(a)是表示下边梁在变形初期时的状态示意图，(b)是表示下边梁在变形后期时的状态示意图；及
图5是表示前立柱变形时状态的示意图。
具体实施方式
下面，参照附图对本发明的实施例进行详细说明。图1是根据本发明一实施例的车身结构的整体立体图，图2是图1的A-A向视截面图，图3是图2的B-B向视截面图，图4(a)、(b)是表示下边梁变形时的状态示意图，图5是表示前立柱变形时的状态示意图。
如图1所示，在车身1的侧部设置有：装配在其上部的(车身)顶板2、在顶板2的车宽方向的两侧部沿车身前后方向延伸的侧车顶纵梁3、在其下方沿车身前后方向延伸的下边梁4、及上下端与侧车顶纵梁3和下边梁4连接、同时还在车身上下方向上延伸的中柱5。
如图2所示，下边梁4由构成外侧部件的下边梁加强件6和构成内侧部件的下边梁内侧部件7构成。下边梁加强件6在车宽方向的截面大致呈コ字形，且在其截面的上端形成有上边缘凸缘部8，在下端形成有下边缘凸缘部9。同样，下边梁内侧部件7在车宽方向的截面大致呈コ字形，且在其截面的上端形成有上边缘凸缘部10，在下端形成有下边缘凸缘部11。在连接该上边缘凸缘部8和上边缘凸缘部10的同时，连接下边缘凸缘部9和下边缘凸缘部11，因此，下边粱4在车宽方向形成闭合截面结构，该闭合截面的重心位置用Gs来表示。
中柱5是由中柱外侧部件12、中柱加强件13和中柱内侧部件14构成。中柱外侧部件12的上端与顶板2及侧车顶纵梁3重叠连接，而下端与下边缘凸缘部9、凸缘部11重叠连接。将中柱加强件13的上端连接于侧车顶纵梁3的车宽方向外侧的侧面，同时将下端连接于下边梁加强件6的车宽方向外侧的侧面。将中柱内侧部件14的上端连接于侧车顶纵梁3的车宽方向内侧的侧面，同时将下端重叠连接于上边缘凸缘部8、上边缘凸缘部10，并且在其下方开有作业孔15。
在下边梁内侧部件7的车宽方向内侧的侧面设置有沿车宽方向延伸的、作为载荷传递部件的角撑板16。在该角撑板16的车宽方向内侧设置有作为车身1的骨架部件、并沿车身前后方向延伸的纵粱17，而且，在纵梁17的车宽方向内侧还设置有作为车身1的骨架部件、并沿车宽方向延伸的横梁18。
在此，角撑板16的车宽方向的截面重心位置用G1表示，纵梁17的车宽方向的截面重心位置用G2表示，横梁18的车宽方向的截面重心位置用G3表示。将角撑板16、纵梁17及横梁18设置成使各自的重心位置G1～G3配置在与下边梁4的重心位置Gs相比位于车身上下方向的更下方侧。这样，由于设置角撑板16，当车身1受到来自侧面的碰撞时，自下边梁4及中柱5传递来的冲击便会通过角撑板16传递给具有高刚性的纵梁17和横粱18，从而吸收冲击。
而且，在角撑板16、纵梁17及横梁18的上部设置有底板19，其车宽方向的两侧部连接于下边梁内侧部件7的车宽方向内侧的侧面。在底板19的上方形成有车室20，乘客P位于该车室20内。
下面，对下边梁加强件6和下边梁内侧部件7的连接结构进行详细描述。
如图2和图3所示，下边梁加强件6包括：在上边缘凸缘部8的下端形成的阶梯部21，和在下边缘凸缘部9的上端形成的阶梯部22。同样，下边梁内侧部件7包括：在上边缘凸缘部10的下端形成的阶梯部23，和在下边缘凸缘部11的上端形成的阶梯部24。
与阶梯部23相比，阶梯部21配置在车身上下方向的更下方侧，而阶梯部22和阶梯部24则配置在同一高度。即，上边缘凸缘部8在车身上下方向的长度形成为比上边缘凸缘部10在车身上下方向的长度还要长出长度X的长度，而下边缘凸缘部9在车身上下方向的长度与下边缘凸缘部11在车身上下方向的长度形成为相同长度。而且，在上边缘凸缘部8和上边缘凸缘部10的连接部形成的长度X设置成贯穿下边梁加强件6和下边梁内侧部件7的车身前后方向的全长。
在此，长度X是根据下边梁加强件6及下边梁内侧部件7的材质或由下边梁加强件6和下边梁内侧部件7形成的下边梁4的车宽方向的截面屈服强度等而设定的。因此，如果根据材料或截面屈服强度设定时，长度X形成为10mm～15mm。
而且，虽然在本实施例中，上边缘凸缘部8的顶端和上边缘凸缘部10的顶端相对于车身上下方向配置成相同的高度，但是也可以将任意一方的顶端配置在与另一方的顶端相比在车身上下方向的更上方侧。而且，虽然使上边缘凸缘部8的车身上下方向的长度形成为比上边缘凸缘部10的车身上下方向的长度还长，但是，也可以将阶梯部21配置在与阶梯部23相比在车身上下方向的更下方侧，则上边缘凸缘部8的长度比上边缘凸缘部10的长度短。
同样，虽然使下边缘凸缘部9的顶端和下边缘凸缘部11的顶端相对于车身上下方向配置成同一高度，但是也可以将任意一方的顶端配置在与另一方的顶端相比在车身上下方向的更上方侧，而且，下边缘凸缘部9的车身上下方向的长度和下边缘凸缘部11的车身上下方向的长度也可以是不同的长度。此时，虽然阶梯部22和阶梯部24在车身上下方向的高度也可以不同，但是如果配置在同一高度时，则能在受到冲击时发挥出高的刚性。
并且，虽然长度X设置成贯穿下边梁加强件6和下边梁内侧部件7的车身前后方向的全长，但是只要其范围大于等于下边梁4和中柱5的连接部在车身前后方向的长度就可以，且优选方式是形成为该连接部的大致3倍的长度。当然，长度X也可以不是一定的。
因此，通过形成上述连接结构，一旦侧面碰撞引发的外力F(参照图1、图2)作用于车身1，则载荷便会传递给下边梁4和中柱5。此时，中柱5向车室20侧(车宽方向内侧)移动(变形)，而下边粱4的下边梁加强件6向车室20侧变形。
下面，如图4和图5所示，一旦载荷传递到下边梁加强件6，则在初期变形过程中，阶梯部21向车室20侧变形(参照图4(a))。当阶梯部21进行规定量的变形且变形成楔形时，则下边梁内侧部件7的车身上下方向上侧的侧面7a开始变形。在后期变形过程中，该上侧面7a向大致车身上下方向的上方弯曲的同时变形成凸起状(参照图4(b))。
此时，在下边梁4的车身上下方向的上方侧，上边缘凸缘部8、上边缘凸缘部10保持沿大致车身上下方向延伸设置的状态且向上方移动，因而中柱内侧部件14(中柱5)只会向车室20侧少量滑动。由此，可以充分地确保乘客P和中柱内侧部件14之间的空间S(参照图5)。
另一方面，与上方侧相比，在下边梁4的车身上下方向的下方侧，由于没有直接地受到外力F，所以，下边缘凸缘部9、下边缘凸缘部11和阶梯部22、阶梯部24基本不会发生变形，而是通过角撑板16将传递到下边梁4的载荷传递给纵梁17及横梁18。因此，能够吸收外力F造成的冲击。
即，将下边梁4的闭合截面重心位置Gs配置在与角撑板16、纵梁17及横梁18的闭合截面重心位置G1～G3相比车身上下方向的更上方侧，并使阶梯部21配置在与阶梯部23相比在车身上下方向的更下方侧，且相差长度X的长度，同时还使阶梯部22和阶梯部24配置成同一高度，因此，可以在下边梁4的上方侧具有容易变形的连接结构，在下方侧具有高刚性的连接结构。即，下边梁4的车宽方向的截面结构可以在车身上下方向的上下侧分别包括不同的变形方式。
因此，根据本发明所涉及的车身结构，通过将构成下边梁4的下边梁加强件6的阶梯部21配置在与下边梁内侧部件7的阶梯部23相比在车身上下方向的更下方侧，从而在变形初期，可以有意地使阶梯部21向车室20侧变形，抑制与中柱内侧部件14重叠连接的上边缘凸缘部8、上边缘凸缘部10向车室20侧的变形，由此，在受到侧面碰撞时，能够以简单的结构确保乘客的安全。其中，下边梁4连接在沿车身上下方向延伸设置的中柱5的下端，并沿车身前后方向延伸设置。
而且，通过形成作为从阶梯部21到阶梯部23的距离的长度X比中柱5和下边梁4的连接部在车身前后方向的长度长，从而可以减少受侧面碰撞时冲击所造成的下边梁4和中柱5向车宽方向内侧的变形，并可以充分地确保空间S。
并且，通过将下边梁4的重心位置Gs配置在与角撑板16的重心位置G1、纵梁17的重心位置G2及横梁18的重心位置G3相比在车身上下方向的更上方侧，从而在下边梁4的车宽方向的截面结构中，上边缘凸缘部8、上边缘凸缘部10的连接部和下边缘凸缘部9、下边缘凸缘部11的连接部可以分别具有不同的变形方式，因此能够可靠地减少下边梁4向车室20侧的变形。
产业上的利用可能性
本发明可以适用于在车辆的车身上所采用的侧面碰撞对策结构上。
符号说明
1车身                  2顶板
3上边梁                4下边粱
5中柱                  6下边梁加强件(外侧部件)
7下边梁内侧部件(内侧部件)
7a上侧面
8、10上边缘凸缘部      9、11下边缘凸缘部
12中柱外侧部件         13中柱加强件
14中柱内侧部件         15作业孔
16角撑板               17纵粱
18横梁                 19底板
20车室

Claims (5)

1.一种车身结构，其特征在于，包括：
中柱(5)，沿车身的上下方向延伸设置；以及
下边梁(4)，与所述中柱(5)的下端连接，同时，沿车身前后方向延伸设置，其下边梁外侧部件(6)和下边梁内侧部件(7)进行凸缘连接，构成闭合截面，
所述中柱(5)由中柱外侧部件(12)、中柱内侧部件(14)、以及配置在所述中柱外侧部件(12)和所述中柱内侧部件(14)之间的中柱加强件(13)构成，
所述中柱加强件(13)的下端连接在所述下边梁外侧部件(6)的车宽方向的侧面，
所述中柱内侧部件(14)的下端与所述下边梁外侧部件(6)的上边缘凸缘部(8)和所述下边梁内侧部件(7)的上边缘凸缘部(10)重叠连接，所述中柱外侧部件(12)的下端与所述下边梁外侧部件(6)的下边缘凸缘部(9)和所述下边梁内侧部件(7)的下边缘凸缘部(11)重叠连接，
将所述下边梁外侧部件(6)的上边缘凸缘部(8)和所述下边梁内侧部件(7)的上边缘凸缘部(10)连接，以使第一阶梯部(21)配置在与第二阶梯部(23)相比在车身上下方向的更下方侧，其中，在所述下边梁外侧部件(6)的上边缘凸缘部(8)的下端形成所述第一阶梯部(21)，在所述下边梁内侧部件(7)的上边缘凸缘部(10)的下端形成所述第二阶梯部(23)。
2.根据权利要求1所述的车身结构，其特征在于：所述第一阶梯部(21)在车身前后方向的长度形成为比所述中柱(5)和所述下边梁(4)的连接部的车身前后方向的长度还长。
3.根据权利要求1所述的车身结构，其特征在于：将所述下边梁(4)在车宽方向的截面重心位置(Gs)配置成高于载荷传递部件(16)的车宽方向的截面重心位置(G1)，其中，所述载荷传递部件(16)向设置于所述下边梁(4)的车宽方向内侧的骨架部件(17)传递载荷。
4.根据权利要求1所述的车身结构，其特征在于：所述下边梁外侧部件(6)的上边缘凸缘部(8)的上下方向的长度比所述下边梁内侧部件(7)的上边缘凸缘部(10)的上下方向的长度还长。
5.根据权利要求1所述的车身结构，其特征在于：
在所述下边梁外侧部件(6)的下边缘凸缘部(9)上端形成的第三阶梯部(22)和在所述下边梁内侧部件(7)的下边缘凸缘部(11)上端形成的第四阶梯部(24)在车体上下方向上配置成同一高度。
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