CN102216146B

CN102216146B - 车辆的骨架结构

Info

Publication number: CN102216146B
Application number: CN200980145595.7A
Authority: CN
Inventors: 森健雄
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2009-03-02
Filing date: 2009-03-02
Publication date: 2012-12-05
Anticipated expiration: 2029-03-02
Also published as: JPWO2010100717A1; CN102216146A; US8235458B2; US20110304175A1; JP5051320B2; WO2010100717A1

Abstract

本发明提供一种车辆的侧部结构，在由于侧面碰撞等从中柱向下边梁传递负荷、下边梁压曲时，可以利用中柱有效地抑制下边梁的变形，可以减小下边梁的变形量。在车辆的侧部设置沿上下方向延伸设置的中柱(2)，在中柱(2)的下端连接有沿前后方向延伸设置的下边梁(1)。在中柱(2)中的与下边梁(1)的接合部，分别形成位于车辆的前后的前方棱线(24)及后方棱线(25)，越往下方，越趋向中柱(2)的宽度方向中央部，前方棱线(24)及后方棱线(25)相互接近地构成。

Description

车辆的骨架结构

技术领域

本发明涉及车辆的侧部结构，特别是，涉及车辆在中柱和下边梁的接合部的侧部结构。

背景技术

例如，在车辆的前后方向大致中央位置的侧部，中柱和下边梁被连接起来。作为这种车辆的侧部结构，例如，有图7所示的车辆的侧部结构。图7所示的车辆的侧部结构配备有在车辆的侧部沿上下方向延伸设置的中柱71。另外，沿前后方向延伸设置的下边梁72被连接到中柱71的下端。另外，在中柱71和下边梁72的连接部，在中柱71的下端部覆盖下边梁72的表面。

另外，在这样的车辆的侧部结构中采取措施，使得在车辆上发生侧面碰撞的情况下，由碰撞产生的能量经由前门和中柱被分散到整个车身上，减小车室内的变形量。因此，例如，作为中柱的加强构件，存在配备有支柱加强件的支柱加强结构，所述支柱加强件配备有中柱的长度方向上侧的厚板部和比该厚板部的厚度小的下侧的薄板部(例如，参照专利文献1)。在该支柱加强结构中，使厚板部和薄板部的接合部位于中柱的低处。另外，对于支柱加强件，跨越接合部配置沿上下方向延伸的内部构件，使内部构件的下端部位于接合部和下边梁部之间。

专利文献1：日本专利申请特开2002-347655号公报

发明内容

但是，在上述专利文献1中揭示的支柱加强结构中，中柱71的下端部朝向车辆的前后方向。因此，当在车辆上发生侧面碰撞、向中柱71输入负荷时，从中柱71传递给下边梁72的负荷会处于下边梁72中的设置中柱71的范围的外侧。因此，不能利用中柱71充分抑制下边梁72压曲时的变形，存在着下边梁的变形量变大的问题。

因此，本发明的课题是提供一种车辆的侧部结构，所述车辆的侧部结构，在由于侧面碰撞等而从中柱向下边梁传递负荷、下边梁压曲时，可以利用中柱有效地抑制下边梁的变形，借此缩小下边梁的变形量。

根据解决上述课题的本发明的车辆的侧部结构，配备有在车辆的侧部沿上下方向延伸设置的中柱，并且具有连接于中柱的下端且沿前后方向延伸设置的下边梁，其中，在中柱的与下边梁接合的接合部，形成分别位于车辆的前后的两条棱线，两条棱线越往下方，则越趋向中柱的宽度方向中央部，并且两条棱线越相互接近。

在根据本发明的车辆的侧部结构中，分别位于中柱的与下边梁接合的接合部处的车辆的前后的两条棱线，越往下方，则越趋向中柱的宽度方向中央部，并且两条棱线越相互接近。因此，在从中柱向下边梁传递负荷、下边梁压曲时，下边梁的压曲点处于设置了中柱的范围内。从而，在由于侧面碰撞等而从中柱向下边梁传递负荷、下边梁压曲时，可以由中柱有效地抑制下边梁的变形，借此，可以减小下边梁的变形量。

另外，根据解决上述课题的本发明的车辆的侧部结构，配备有在车辆的侧部沿上下方向延伸设置的中柱，并且具有连接于中柱的下端且沿前后方向延伸设置的下边梁，其中，在下边梁的连接了中柱的连接范围内，在车宽度方向外侧的下方位置，形成有成为下边梁压曲时的起点的脆弱部。

在根据本发明的车辆的侧部结构中，在下边梁的连接了中柱的连接范围内，在车宽度方向外侧的下方位置，形成有成为下边梁压曲时的起点的脆弱部。因此，在从中柱向下边梁传递负荷、下边梁压曲时，下边梁的压曲点成为脆弱部。由于该脆弱部形成在设置了中柱的范围内，所以，在由于侧面碰撞等从中柱向下边梁传递负荷、下边梁压曲时，可以由中柱有效地抑制下边梁的变形，借此，可以减小下边梁的变形量。

这里，脆弱部可以是形成于下边梁上的波纹状部的形式。

这样，由于脆弱部是形成于下边梁上的波纹状部，所以，能够容易地形成脆弱部。

另外，脆弱部可以是作为比下边梁中的其它部位的厚度薄的薄板而形成的形式。

这样，由于脆弱部是作为比下边梁的其它部位的厚度薄的薄板而形成的，所以，能够容易地形成脆弱部。

发明的效果

根据本发明的车辆的侧部结构，在由于侧面碰撞等从中柱向下边梁传递负荷、下边梁压曲时，可以借助中柱有效地抑制下边梁的变形，借此，可以减小下边梁的变形量。

附图说明

图1是根据第一种实施方式的车辆的侧部结构的透视图。

图2(a)是表示根据本实施方式的车辆的侧部结构中的负荷的流动的透视图，(b)是说明下边梁开始压曲的压曲点的透视图。

图3(a)是表示现有技术的车辆的侧部结构中的负荷的流动的透视图，(b)是说明下边梁开始压曲的压曲点的透视图。

图4(a)是表示根据本实施方式的车辆的侧部结构中的下边梁的压曲状态的平面图，(b)是表示现有技术的车辆的侧部结构中的下边梁的压曲状态的平面图。

图5是根据第二种实施方式的车辆的侧部结构的透视图。

图6是根据第三种实施方式的车辆的侧部结构的透视图。

图7是现有技术的车辆的侧部结构的透视图。

附图标记说明

1、3、5…下边梁，2、4、6…中柱，11…下边梁外部构件，12…下边梁内部构件，13…下边梁外部构件本体，14…外部上方凸缘，15…外部下方凸缘，16…下边梁内部构件本体，17…内部上方凸缘，18…内部下方凸缘，21…支柱外部构件，22…支柱内部构件，23…上下方向凸缘构件，24…前方棱线，25…后方棱线，26…下方凸缘，39…压曲波纹状部，53…下边梁外部构件本体，53A…上表面，53B…侧面，53C…下表面，53D…上部外表面，53E…下部外表面，F…碰撞能量，L…负荷，W…压曲点，Y、Y1～Y5…焊接点，YC…下端焊接点

具体实施方式

下面，参照附图，对于本发明的实施方式进行说明。另外，在附图的说明中，对于相同的部件赋予相同的附图标记，省略其重复的说明。另外，为了图示方便起见，附图的尺寸比例并不一定与所说明的相一致。

图1是根据第一种实施方式的车辆的侧部结构的透视图。如图1所示，根据本实施方式的车辆的侧部结构配备有沿着车辆的前后方向延伸设置的下边梁1。另外，车辆的侧部结构配备有沿车辆的上下方向延伸设置的中柱2。中柱2在车辆的侧部沿上下方向延伸设置。另外，下边梁1连接于中柱2的下端。

下边梁1配备有配置在车辆的外侧的下边梁外部构件11及配置在车辆的内侧的下边梁内部构件12。下边梁外部构件11配备有沿车辆的前后方向延伸设置的下边梁外部构件本体13，在下边梁外部构件本体13的上下，分别设置沿车辆的前后方向延伸设置的外部上方凸缘14及外部下方凸缘15。另外，下边梁内部构件12配备有沿车辆的前后方向延伸设置的下边梁内部构件本体16，在下边梁内部构件本体16的上下，分别设置沿车辆的前后方向延伸设置的内部上方凸缘17及内部下方凸缘18。

通过将该外部上方凸缘14和内部上方凸缘17、以及外部下方凸缘15和内部下方凸缘18焊接起来，下边梁外部构件11和下边梁内部构件12形成一体。另外，由下边梁1中的下边梁外部构件本体13和下边梁内部构件本体16构成的下边梁本体部分的截面形状呈大致六角形。

中柱2包括配置在车辆外侧的截面大致为コ字形的支柱外部构件21、配置在车辆的内侧的支柱内部构件22。这些支柱外部构件21和支柱内部构件22都沿着上下方向延伸设置。另外，在支柱外部构件21中的侧缘部设置上下方向凸缘构件23。该上下方向凸缘构件23也沿着上下方向延伸设置。

上下方向凸缘构件23与支柱外部构件21形成一体，通过将支柱内部构件22和上下方向凸缘构件23焊接起来，将支柱外部构件21和支柱内部构件22接合起来。另外，支柱内部构件22的下端部处的车辆内侧面被焊接接合到下边梁1中的外部上方凸缘14上。

进而，在支柱外部构件21中的下端部，设置有分别位于车辆的前后的两条棱线、即前方棱线24及后方棱线25。前方棱线24，其车辆的内侧一方位于车辆的前方，以随着向下方移动而向车辆的后方移动的状态配置。另外，后方棱线25，其车辆的内侧一方位于车辆的后方，以随着向下方移动而向车辆的前方移动的状态配置。这样，前方棱线24及后方棱线25都是越往下方，越趋向中柱的宽度方向中央部地形成，以相互接近的方式形成。

另外，在支柱外部构件21的下端设置有下方凸缘26。下方凸缘26沿着支柱外部构件21中的下端面的边缘部形成。下方凸缘26在下边梁1中的下边梁外部构件本体13的上表面和侧面之间，通过多个焊接点Y处的焊接而被接合起来。在本发明的中柱中的与下边梁连接的连接部，包含支柱外部构件21的下端面及下方凸缘26。

多个焊接点Y以中柱2的宽度方向中央位置为中心对称地配置。另外，在中柱2的宽度方向中央位置，前方棱线24和后方棱线25合流。在中柱2的宽度方向中央位置，在成为前方棱线24和后方棱线25的合流地点的位置的侧方也配置有焊接点Y。

下面，对于具有上述结构的根据本实施方式的车辆的侧部结构的作用进行说明。在根据本实施方式的车辆的侧部结构中，当在车辆上发生侧面碰撞时，碰撞能量E被输入给中柱2。输入给中柱2的碰撞能量E变成负荷L，传递给下边梁1，经由下边梁1分散到整个车身上。

这里，在从中柱2向下边梁1传递负荷时，如图2所示，负荷L沿着中柱2的棱线传递给下边梁1。在根据本实施方式的车辆的侧部结构中，中柱2中的前方棱线24及后方棱线25都是越往下方，越趋向中柱2的宽度方向中央部地形成，以相互接近的方式构成。进而，前方棱线24和后方棱线25在中柱2的宽度方向的大致中央位置合流。

因此，如图2(b)所示，在从中柱2向下边梁1传递负荷L、下边梁1压曲时，下边梁1的压曲点W处于中柱2的宽度方向的大致中央位置。与此相对，例如在图7所示的现有的中柱71中，如图3(a)所示，在从中柱71向下边梁72传递负荷L、下边梁72压曲时，如图3(b)所示，下边梁72的压曲点W处于设置了中柱71的范围之外的位置。

从而，在图7所示的现有的车辆的侧部结构中，如图4(b)所示，由于下边梁72的压曲点W处于设置了中柱71的范围的外侧，所以，中柱71产生的对下边梁72的抑制力变小。结果，下边梁72的变形量不会变大。与此相对，在根据本实施方式的车辆的侧部结构中，如图4(a)所示，由于下边梁1的压曲点W处于中柱2的宽度方向的大致中央位置，所以，可以利用中柱2很好地抑制下边梁1的压曲。

其次，对于本发明的第二种实施方式进行说明。图5是根据第二种实施方式的车辆的侧部结构的透视图。如图5所示，根据本实施方式的车辆的侧部结构具有在车辆的前后方向上延伸设置的下边梁3。另外，车辆的侧部结构具有在车辆的上下方向上延伸设置的中柱4。中柱4在车辆的侧部沿上下方向延伸设置。另外，下边梁3连接到中柱4的下端。

下边梁3和上述第一种实施方式一样，具有下边梁外部构件31及下边梁内部构件32，下边梁外部构件31配备有下边梁外部构件本体33。在下边梁外部构件本体33上，在上下分别设置外部上方凸缘34及外部下方凸缘35。另外，下边梁内部构件32具有下边梁内部构件本体36，在下边梁内部构件本体36的上下，分别设置内部上方凸缘37及内部下方凸缘38。

进而，在下边梁外部构件31的下边梁外部构件本体33中的设置了中柱4的范围内，在中柱4的宽度方向的大致中央位置，形成作为成为下边梁3压曲时的起点的脆弱部的压曲波纹状部39。通过使下边梁外部构件本体33中的车辆外侧下方棱线凹入，形成压曲波纹状部39。

另外，中柱4包括配置在车辆的外侧的截面大致为コ字形的支柱外部构件41和配置在车辆的内侧的支柱内部构件42。这些支柱外部构件41及支柱内部构件42均沿着上下方向延伸设置。另外，在支柱外部构件41中的侧缘部，设置有上下方向凸缘构件43。该上下方向凸缘构件43也沿着上下方向延伸设置。

上下方向凸缘43与支柱外部构件41形成一体，通过将支柱内部构件42和上下方向凸缘构件43焊接起来，将支柱外部构件41和支柱内部构件42接合起来。另外，支柱内部构件42的下端部处的车辆内侧面被焊接接合到下边梁3中的外部上方凸缘34上。

另外，在支柱外部构件41的下端设置下方凸缘46。下方凸缘46处的与下边梁外部构件本体33的外侧面接合的接合面的形状形成为上边比下边长的大致梯形。下方凸缘46在下边梁3中的下边梁外部构件本体33的上表面及侧面之间，通过在多个焊接点Y处的焊接而被接合起来。这里，在下方凸缘46处的与下边梁外部构件本体33的外侧面接合的接合面上，在上边附近的位置，沿着上边并列地设置多个焊接点Y。进而，在下边附近的位置，在中柱4的宽度方向的大致中央位置，设置有下端焊接点YC。设置在该中柱4的宽度方向的大致中央位置的下端焊接点YC和形成于下边梁外部构件本体33上的压曲波纹状部39以接近的状态形成。这样，下端焊接点YC配置在比下边梁外部构件本体33中的车辆外侧的棱线的任何一个的位置更靠近压曲波纹状部39的位置。

在根据具有上述结构的本实施方式的车辆的侧部结构中，当在车辆上发生侧面碰撞时，碰撞能量被输入给中柱4。被输入给中柱4的碰撞能量变成负荷被传递给下边梁3，经由下边梁3被分散到整个车身上。

这里，下边梁3与中柱4的下端焊接点YC和形成在下边梁3上的压曲波纹状部39以接近的状态配置。进而，下端焊接点YC配置在比下边梁外部构件本体33中的车辆外侧的棱线的任何一个的位置更靠近压曲波纹状部39的位置。

因此，与负荷从中柱4向下边梁3的下边梁外部构件本体33中的车辆外侧的棱线中的任何一个的位置传递相比，负荷先到达压曲波纹状部39。这样，由于与负荷向下边梁外部构件本体33中的车辆外侧的棱线中的任何一个的位置传递相比，负荷先到达压曲波纹状部39，下边梁3以压曲波纹状部39为中心压曲。这时，压曲波纹状部39处于设置了中柱4的位置的范围内，被配置在中柱4的宽度方向的大致中央位置。从而，能够借助中柱4很好地抑制下边梁3的压曲。

另外，在本实施方式中，作为脆弱部，在下边梁外部构件本体33中的中柱4的宽度方向大致中央位置形成压曲波纹状部39，但是，也可以代替压曲波纹状部39，采用形成穿孔部的形式。或者，为了形成脆弱部，也可以减薄其厚度，或者提高其它部位的强度。

接着，对于本发明的第三种实施方式进行说明。图6是根据第三种实施方式的车辆的侧部结构的透视图。如图6所示，根据本实施方式的车辆的侧部结构包括沿着车辆的前后方向延伸设置的下边梁5。另外，车辆的侧部结构包括沿车辆的上下方向延伸设置的中柱6。中柱6在车辆的侧部沿上下方向延伸设置。另外，下边梁5连接于中柱6的下端。

下边梁5和上述第一种实施方式一样，具有下边梁外部构件51及下边梁内部构件52，下边梁外部构件51包括下边梁外部构件本体53。在下边梁外部构件本体53上，在上下分别设置外部上方凸缘54及外部下方凸缘55。

另外，下边梁内部构件52包括下边梁内部构件本体56，在下边梁内部构件本体56的上下，分别设置内部上方凸缘57及内部下方凸缘58。下边梁5的下边梁外部构件51和下边梁内部构件52分别焊接固定并形成有上方凸缘54、57及下方凸缘55、58。

在下边梁5中的下边梁外部构件本体53的外侧面形成有五个面，在下边梁外部构件本体53上，除上表面53A、侧面53B、下表面53C之外，还具有成为倾斜面的上部外表面53D及下部外表面53E。上部外表面54D形成在上表面53A和侧面53B之间，下部外表面53E形成在侧面53B和下表面53C之间。

另外，中柱6包括配置在车辆的外侧的截面大致为コ字形的支柱外部构件61和配置在车辆的内侧的支柱内部构件62。这些支柱外部构件61及支柱内部构件62均沿着上下方向延伸设置。另外，在支柱外部构件61中的侧缘部，设置有上下方向凸缘构件63。该上下方向凸缘构件63沿着上下方向延伸设置。

上下方向凸缘构件63与支柱外部构件61形成一体，通过将支柱内部构件62和上下方向凸缘构件63焊接起来，支柱外部构件61和支柱内部构件62被接合起来。另外，支柱内部构件62的下端部处的车辆内侧面被焊接接合到下边梁5中的外部上方凸缘54上。

进而，在支柱外部构件61中的下端部，设置有作为分别位于车辆的前后的两条棱线的前方棱线64及后方棱线65。这些前方棱线24及后方棱线25，和上述第一种实施方式一样，都是越往下方越趋向中柱的宽度方向中央部地形成，以相互接近的方式构成。

另外，在支柱外部构件61的下端设置有下方凸缘66。下方凸缘66以覆盖下边梁外部构件53的上表面53A、上部外表面54D、以及侧面53B的一部分的方式配置。进而，下方凸缘66相对于下边梁外部构件本体53的上部外表面54D及侧面53B焊接固定有多个，在本实施方式中为五个焊接点Y1～Y5。

在下方凸缘66与下边梁外部构件53的焊接点Y1～Y5中，第一焊接点Y1及第五焊接点Y5配置于下边梁外部构件本体53的上部外表面53D。另外，第一焊接点Y1配置于中柱6上的支柱外部构件61的前方，第五焊接点Y5配置于中柱6上的支柱外部构件61的后方。

进而，第二焊接点Y2、第三焊接点Y3及第四焊接点Y4均配置在下边梁外部构件本体53的侧面53B。其中，第三焊接点Y3在中柱6的外侧，配置在中柱6的宽度方向的大致中央位置。另外，第二焊接点Y2配置在第一焊接点Y1和第三焊接点Y3之间，第四焊接点Y4配置在第三焊接点Y3和第五焊接点Y5之间。

在根据本实施方式的具有上述结构的车辆的侧部结构中，当在车辆上发生侧面碰撞时，碰撞能量被输入给中柱6，被输入给中柱6的碰撞能量变成负荷传递给下边梁5，经由下边梁5分散到整个车身上。

这里，和上述第一种实施方式一样，中柱6上的前方棱线64及后方棱线65均是越往下方越趋向中柱6的宽度方向中央部地形成，以相互接近的方式构成。因此，由于下边梁5压曲时的压曲点处于中柱6的宽度方向的大致中央位置，所以，能够利用中柱6很好地抑制下边梁5的压曲。

进而，在本实施方式中，中柱6的下方凸缘66也被焊接固定到下边梁5中的下边梁外部构件本体53的侧面53B之外的作为倾斜面的上部外表面53D上。因此，能够更可靠地将从中柱6传递到下边梁5上的负荷集中到中柱6的宽度方向中央部。

另一方面，在上述第二种实施方式中，作为脆弱部设置有波纹状部39，但是，也可以制成其它的形式。例如，可以制成将厚度比其它部分薄的薄板作为脆弱部的形式。或者，也可以通过形成切口而成为脆弱部。进而，也可以通过将除脆弱部以外的部分进行淬火等来提高刚性，从而形成脆弱部。

工业上的利用可能性

本发明涉及车辆的侧部结构，特别是，可以用于中柱和下边梁构件的接合部处的车辆的侧部结构。

Claims

1.一种车辆的侧部结构，所述车辆的侧部结构配备有在车辆的侧部沿上下方向延伸设置的中柱，并且所述车辆的侧部结构具有连接于所述中柱的下端且沿前后方向延伸设置的下边梁，其中，

在所述中柱的与所述下边梁接合的接合部，形成分别位于所述车辆的前后的两条棱线，

所述两条棱线越往下方，则越趋向所述中柱的宽度方向中央部，并且所述两条棱线越相互接近。

2.如权利要求1所述的车辆的侧部结构，其特征在于，

在所述下边梁的连接了所述中柱的连接范围内，在车宽度方向外侧的下方位置，形成有成为所述下边梁压曲时的起点的脆弱部。

3.如权利要求2所述的车辆的侧部结构，其特征在于，所述脆弱部是形成于所述下边梁上的波纹状部。

4.如权利要求2所述的车辆的侧部结构，其特征在于，所述脆弱部形成为比所述下边梁中的其它部位厚度薄的薄板。