CN112078664A - 侧部车身结构 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种具有立柱构件的侧部车身结构，该立柱构件包括上侧构件、刚性低于该上侧构件的下侧构件、以及设于上侧构件的加强构件，且该立柱构件能够减小侧面碰撞时向座舱内侧的入侵量并实现轻量化。在具有将车身的侧部开口部（2）分隔为前后的立柱构件（3）的侧部车身结构（1）中，立柱构件（3）对高张力钢制的上侧构件（7）和刚性低于该上侧构件（7）的高张力钢制的下侧构件（8）进行接合，在上侧构件（7）设有张力高于上侧构件（7）及下侧构件（8）的高张力钢制的加强构件（10），加强构件（10）的下半部的形状使得与向车宽方向内侧的弯曲相抗的抗弯刚度朝向下端变小。

Description

侧部车身结构

技术领域

本发明涉及侧部车身结构，涉及具有包括上侧构件和下侧构件和加强构件的立柱构件的侧部车身结构。

背景技术

为了在车辆侧面受到碰撞时确保乘车人的安全性，至今为止开发了种种抑制立柱构件向座舱内侧变形的技术方案。例如，在专利文献1所记载的车辆侧部车身结构中，用上侧构件构成中央立柱的立柱加强件的上部侧约2／3，用下侧构件构成下部侧约1／3，对上侧构件和下侧构件进行接合，让上侧构件和下侧构件的截面形状不同来让与向座舱内侧的弯曲相抗的抗弯刚度不同，作为侧面碰撞时的变形模式进行设定，使得下侧构件的弯曲变形角度大于上侧构件的弯曲变形角度，使得中央立柱向座舱内侧的最大位移量小。

具体而言，上述上侧构件和下侧构件分别具有沿车身侧面延伸的侧壁部，从这些侧壁部的前后两端向车宽方向内侧延伸的前后成对的纵壁部，下侧构件中成对的纵壁部设为倾斜状并使得成对的纵壁部的间隔越向车宽方向内侧去越大，且其倾斜角度设定为比上侧构件的纵壁部大。

但是，也需要在车身其他部位设置用于提高刚性和吸收冲击的结构，以备中央立柱不按照预想的方式动作的情况。

近年，由于冲压成型技术的提高、例如拼焊板等技术的提高，能够使得板厚或强度不同的板材一体化，也能够在为了实现部分刚性提高而让板材重合的状态下进行冲压成型。在中央立柱中采用这种技术的话能够提高侧面碰撞时中央立柱的下部和上部的变形精度。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利特开2010-173562号公报。

发明内容

发明要解决的技术问题

在所述专利文献1的侧部车身结构中，下侧构件的成对的纵壁部设为倾斜状以使得成对的纵壁部的间隔越向车宽方向内侧去越大，因此下侧构件的车身前后方向的宽度大，中央立柱会大型化，因此不优选。

但是，为了防止中央立柱的大型化并提高中央立柱在侧面碰撞时的变形精度，有时会对板厚不同的板材进行接合，或者部分让板材重合，或者接合高强度钢材那样的强度不同的板材，在这种情况下也需要适当设定会影响中央立柱的抗弯刚度的诸条件。

本发明目的在于提供一种侧部车身结构，该侧部车身结构具有立柱构件，该立柱构件包括上侧构件、刚性低于该上侧构件的下侧构件、以及设于上侧构件的加强构件，该立柱构件能够减小侧面碰撞时向座舱内侧的入侵量并能够实现轻量化。

解决技术问题的技术手段

关于本发明所涉及的侧部车身结构，在具有将车身的侧部开口部分隔为前后的立柱构件的侧部车身结构中，所述立柱构件对上侧构件和刚性低于该上侧构件的下侧构件接合，在所述上侧构件设有加强构件，所述加强构件的下半部的形状使得与向车宽方向内侧的弯曲相抗的抗弯刚度朝向下端变小。

根据上述技术方案，上侧构件的刚性设定为高于下侧构件的刚性，且在该上侧构件设置加强构件，因此上侧构件的刚性高于下侧构件。加强构件的下半部的形状使得与向车宽方向内侧的弯曲相抗的抗弯刚度朝向下端变小，因此会确保上侧构件的全长上的抗弯刚度的连续性并将下侧构件的抗弯刚度设定为小于上侧构件和加强构件。能够介由加强构件调整上侧构件的抗弯刚度，因此能够实现立柱构件的轻量化。

因此，在侧面碰撞时上侧构件会弯曲变形，下侧构件会被压溃，因此下侧构件向座舱内侧的弯曲变形角度会大于上侧构件的弯曲变形角度，上侧构件和下侧构件的边界附近的部位会变为向座舱内侧入侵到最大限度的状态。在此，通过将上侧构件的长度设定为长于下侧构件的长度，上侧构件和下侧构件的边界附近的部位会偏向下方，因此能够减小侧面碰撞时立柱构件向座舱内侧的入侵量。

这样，实现了侧面碰撞时上侧构件和下侧构件的功能分担，强度差不会过大，侧面碰撞时立柱构件的动作稳定。

本发明能够采取以下各种优选形态。

优选为：所述加强构件介由朝向车身前后方向的前后宽度设定与向车宽方向内侧的弯曲相抗的抗弯刚度。

根据该技术方案，能够通过调整加强构件的前后宽度来自由设定抗弯刚度。

优选为：所述上侧构件具有在车身上下方向延伸的前后成对的棱线部，所述加强构件具有跨所述前后成对的棱线部的广宽度部、以及向下方与该广宽度部相连且仅覆盖前后某一棱线部的窄宽度部。

根据该技术方案，能够确保加强构件的一体性并通过最小限度的加强构件来加强上侧构件。

优选为：所述立柱构件具有连结支撑车门的铰链的复数个铰链连结部，最上部的铰链连结部所对应的部位的所述加强构件由所述广宽度部的下端部分构成，所述窄宽度部从该广宽度部的下端部分向下方延伸。

根据该技术方案，能够抑制侧面碰撞时最上部的铰链连结部所对应的腰线附近的立柱构件向座舱内侧的入侵并实现本发明的所述效果。

发明效果

如上所述，通过本发明能够获得种种效果。

附图说明

图1为本发明的实施方式所涉及的安装有车门的状态的侧部车身结构的斜视图；

图2为侧部车身结构的斜视图；

图3为中央立柱及其周边结构的侧视图；

图4为设于中央立柱的加强构件的侧视图；

图5为设于车门的防撞杠和中央立柱的主要部分的侧视图；

图6为图3的VI－VI线截面图；

图7为图3的VII－VII线截面图；

图8为图3的VIII－VIII线截面图；

图9为包括图5的IX－IX线截面图在内的主要部分横截面图；

图10为上部车门铰链的部位的中央立柱的横截面图；

图11为下部车门铰链的部位的中央立柱的横截面图；

图12为说明车门的变形模式的说明图；

图13为说明比较例所涉及的车门的变形模式的说明图。

具体实施方式

以下基于附图对本发明所涉及的侧部车身结构的实施方式进行说明。

图1～图3图示了4车门轿车型汽车的侧部车身结构1，在该侧部车身结构1形成有侧部开口部2，该侧部开口部2被中央立柱（图示略）的立柱构件3在前后进行分隔，形成有前侧开口部2a和后侧开口部2b，前侧开口部2a和后侧开口部2b分别通过侧门4以能够开合的方式闭合。但是，图1中闭合前侧开口部2a的侧门的图示省略。图中的箭头F，L，U分别表示前方、左方、上方。

在以下说明中，以汽车右侧的侧部车身结构1为例进行说明。

在侧部车身结构1设有在前后方向延伸的上边梁5和侧梁6，通过这些构件形成侧部开口部2的上边部和下边部。上边梁5和侧梁6的前后方向的各中间部之间通过向上下方向延伸的立柱构件3结合。

中央立柱具有：图1、图2所示的立柱构件3、与该立柱构件3的车宽方向内侧的内侧面接合的内板（图示略）、以及覆盖立柱构件3的外侧面侧的外板（图示略），该中央立柱的车身前后方向的前后宽度越向下方越大。立柱构件3的上端部分与上边梁5接合，立柱构件3的下端部分与侧梁6接合。

立柱构件3是对上侧构件7和刚性低于该上侧构件7的下侧构件8进行接合，上侧构件7的下端和下侧构件8的上端在接合线9处焊接接合。上侧构件7的上下长度设定得比下侧构件8长，例如，上侧构件7的长度为立柱构件3全长的约3／4，下侧构件8的长度为立柱构件3全长的约1／4。但是，上述约3／4、约1／4的比率不被此限定。

上侧构件7和下侧构件8由高强度钢制的薄板材构成，上侧构件7由板厚大于下侧构件8的板材构成，上侧构件7的刚性设定得比下侧构件8的刚性高。

如图6～图8、图10所示，上侧构件7具有朝向车身前后方向的侧壁部7a、从该侧壁部7a的前后两端向车宽方向内侧延伸的前后成对的纵壁部7b，7c，侧壁部7a和成对的纵壁部7b，7c的接合部是在车身上下方向延伸的前后成对的棱线部7d，7e。同样地，如图3、图5、图11所示，下侧构件8具有朝向车身前后方向的侧壁部8a、从该侧壁部8a的前后两端向车宽方向内侧延伸的前后成对的纵壁部8b，8c，侧壁部8a和成对的纵壁部8b，8c的接合部为在车身上下方向延伸的前后成对的棱线部8d，8e。

如图3～图5所示，在上侧构件7，加强构件10通过焊接与其车宽方向外侧面接合。该加强构件10由张力高于上侧构件7和下侧构件8的高强度钢制的薄板材构成。在立柱构件3的制作阶段，在上侧构件7原料的表面焊接接合加强构件10的原料，在上侧构件7原料的下端焊接接合下侧构件8原料的上端，然后将这些原料通过拼焊板方式冲压成型，由此制作立柱构件3。

加强构件10的上端部分与上侧构件7的上端部分一起接合于上边梁5。加强构件10具有：跨上侧构件7的前后成对的棱线部7d，7e的广宽度部11、以及向下方与该广宽度部11相连且仅覆盖前后某一（本实施方式中为后侧）棱线部7e的窄宽度部12。广宽度部11的朝向前后方向的前后宽度设定为大于窄宽度部12的朝向前后方向的前后宽度。广宽度部11的上下长度例如为加强构件10全长的约3／4，窄宽度部12的上下长度例如为加强构件10全长的约1／4。

在广宽度部11的偏上端的部分形成有三角形的开口10a，在从该开口10a向下方延伸的部分，3个细长的开口10b隔着交叉接合部10c呈直列状。

介由上述开口10a，10b调整加强构件10的与向车宽方向内侧的弯曲相抗的抗弯刚度。

如图4所示，加强构件10介由朝向车身前后方向的前后宽度设定与向车宽方向内侧的弯曲相抗的抗弯刚度，因此加强构件10的下半部的形状使得与向车宽方向内侧的弯曲相抗的抗弯刚度朝向下端阶段性地变小。

上侧构件7的侧壁部7a的前后宽度会影响上侧构件7的抗弯刚度，但该侧壁部7a的前后宽度在铰链连结部13附近处最大，上侧构件7的侧壁部7a的前后宽度从该铰链连结部13附近向下方减少。

如图3、图10、图11所示，立柱构件3具有连结支撑侧门4的铰链的2个铰链连结部13，14，最上部的铰链连结部13所对应的部位的加强构件10由广宽度部11的下端部分构成，窄宽度部12从该广宽度部11的下端部分向下方延伸。在广宽度部11的下端部分形成有供最上部的铰链连结部13使用的2个螺栓孔10d。最下部的铰链连结部14形成于下侧构件8的上端附近部位。

如图5、图9所示，在与立柱构件3相邻配置的侧门4的内部设有用于确保侧门4腰线附近的刚性且将侧面碰撞荷载传递至立柱构件3的防撞杠15，在侧门4关闭的状态下，在车辆侧面视图中，防撞杠15的前端部分15a与上侧构件7和下侧构件8这两者重叠。

为了使得来自防撞杠15的侧面碰撞荷载能够切实地传递至上侧构件7和下侧构件8，在车辆侧面视图中，防撞杠15的前端部分15a与上侧构件7和下侧构件8的车身后方侧的纵壁部7c，8c重叠。

如图5所示，为了由上侧构件7和下侧构件8分担从防撞杠15作用于立柱构件3的侧面碰撞荷载，在车辆侧面视图中，防撞杠15的前端部分15a具有上侧构件7中有加强构件10的区域16a、没有加强构件10的区域16b、覆盖下侧构件8的区域16c。

如图3、图5所示，在立柱构件3形成有供电动车窗和喇叭的线束类贯通的线束贯通用开口部17，为了保护上述线束类，在车辆侧面视图中，防撞杠15的前端部分15a覆盖线束贯通用开口部17的至少一部分。上述开口部17形成于上侧构件7的下端附近部位、即接合线9的附近部位，介由该开口部17适当降低上侧构件7的抗弯刚度。

接下来对以上说明的侧部车身结构1的作用、效果进行说明。

上侧构件7的刚性设定为高于下侧构件8的刚性，且在该上侧构件7设置高强度钢制的加强构件10，因此上侧构件7和加强构件10的刚性高于下侧构件8。加强构件10的下半部的形状使得与向车宽方向内侧的弯曲相抗的抗弯刚度朝向下端变小，因此能够确保上侧构件7全长上的抗弯刚度的连续性并将下侧构件8的抗弯刚度设定为小于上侧构件7及加强构件10。能够介由加强构件10调整上侧构件7的抗弯刚度，因此能够实现立柱构件3的轻量化。

因此，在有侧面碰撞荷载作用时，上侧构件7会弯曲变形，而下侧构件8会被主要压溃，因此下侧构件8向座舱内侧的弯曲变形角度会大于上侧构件7的弯曲变形角度，上侧构件7和下侧构件8的边界附近的部位会变为向座舱内侧入侵到最大限度的状态。

通过将上侧构件7的长度设定为比下侧构件8的长度长，上侧构件7和下侧构件8的边界部会偏向下方，因此能够减小侧面碰撞时立柱构件3向座舱内侧的最大入侵量。这样，实现了侧面碰撞时上侧构件7和下侧构件8的功能分担，强度差不会过大，侧面碰撞时立柱构件3的动作稳定。

具体而言，如图12所示，侧面碰撞荷载从车宽方向外侧像箭头P那样作用于中央立柱3P时，上边梁5和侧梁6会向车宽方向内侧移动，且立柱构件3会经过虚线的状态向点划线的状态变形。

此时立柱构件3的变形模式为在上侧构件7和下侧构件8的边界部A稍微曲折的状态，上侧构件7向座舱内侧弯曲变形且下侧构件8向座舱内侧主要压溃性变形，下侧构件8的弯曲变形角度大于上侧构件7的弯曲变形角度。因此，边界部A处立柱构件3向座舱内侧的入侵量D最大。

图13图示了中央立柱3P'的立柱构件3’的中段部曲折的状态的比较例所涉及的变形模式。此时立柱构件3'向座舱内侧的入侵量D'远远大于图12的入侵量D。

加强构件10介由朝向车身前后方向的前后宽度设定与向车宽方向内侧的弯曲相抗的抗弯刚度，因此能够通过调整加强构件10的前后宽度来自由设定抗弯刚度。

加强构件10具有：跨前后成对的棱线部7d，7e的广宽度部11、以及向下方与该广宽度部11相连且仅覆盖前后某一棱线部7e（本实施方式中为后侧的棱线部7e）的窄宽度部12，因此能够确保加强构件10的一体性并通过最小限度的加强构件10加强上侧构件7。

最上部的铰链连结部13所对应的部位的加强构件10由广宽度部11的下端部分构成，窄宽度部12从该广宽度部11的下端部分向下方延伸，因此能够抑制侧面碰撞时最上部的铰链连结部13所对应的腰线附近的立柱构件3向座舱内侧的入侵并实现所述效果。

在侧门4关闭的状态下，在车辆侧面视图中，设于车门内部的防撞杠15的前端部分15a与上侧构件7和下侧构件8这两者重叠，因此在侧面碰撞时作用于防撞杠15的碰撞荷载不会集中作用于上侧构件7和下侧构件8中的一者，而是作用于上侧构件7和下侧构件8两者，因此侧面碰撞时立柱构件3的动作稳定，会以所期望的的变形模式变形。

在车辆侧面视图中，防撞杠15的前端部分15a覆盖上侧构件7中有加强构件10的区域16a、没有加强构件10的区域16b、以及下侧构件8的侧壁部8a，因此，让防撞杠15的前端部分15a与包括从有加强构件10的区域16a向没有加强构件10的区域16b转移的边界部、对上侧构件7和下侧构件8进行接合的边界部在内的结构上的不连续部相重叠，因此在侧面碰撞时能够使得来自防撞杠15的荷载向上侧构件7和下侧构件8分散，让立柱构件3以所期望的变形模式变形。

在立柱构件3形成有线束贯通用开口部17，在车辆侧面视图中，防撞杠15的前端部分15a覆盖所述开口部17的至少一部分，因此能够通过防撞杠15的前端部分15a保护贯通开口部17的线束。

在车辆侧面视图中，防撞杠15的前端部分15a与上侧构件7和下侧构件8的车身后方侧的纵壁部7c，8c重叠，因此在侧面碰撞时能够从防撞杠15的前端部分15a向上侧构件7和下侧构件8的车身后方侧的纵壁部7c，8c传递荷载，将侧面碰撞时的荷载切实传递至上侧构件7和下侧构件8。

接着，对部分变更所述实施方式的例子进行说明。

1）用高强度钢制的构件构成立柱构件的上侧构件和下侧构件和加强构件，但下侧构件也可以由普通钢制的构件构成。立柱构件的材质不特别被所述实施方式所限定。

2）例示了用1个构件构成加强构件，但加强构件也可以由复数个构件构成。

3）另外，本领域技术人员能够以对所述实施方式进行适当附加的方式实施本发明。

编号说明

1 侧部车身结构

2 侧部开口部

3 立柱构件

4 侧门

7 上侧构件

7a 侧壁部

7b，7c 纵壁部

7d，7e 棱线部

8 下侧构件

8a 侧壁部

8b，8c 纵壁部

8d，8e 棱线部

10 加强构件

11 广宽度部

12 窄宽度部

13，14 铰链连结部

15 防撞杠

15a 前端部分

16a 有加强构件的区域

16b 没有加强构件的区域

Claims (4)

1.一种侧部车身结构，其特征在于：

在具有将车身的侧部开口部分隔为前后两部分的立柱构件的侧部车身结构中，

所述立柱构件由上侧构件和刚性低于所述上侧构件的下侧构件接合而成，

在所述上侧构件设有加强构件，

所述加强构件的下半部的形状使得与向车宽方向内侧的弯曲相对抗的抗弯刚度朝向下端变小。

2.根据权利要求1所述的侧部车身结构，其特征在于：

所述加强构件的与向车宽方向内侧的弯曲相抗的抗弯刚度通过其在车身前后方向的前后宽度来设定。

3.根据权利要求1或2所述的侧部车身结构，其特征在于：

所述上侧构件具有在车身上下方向延伸的前后成对的棱线部，

所述加强构件具有跨所述前后成对的棱线部的广宽度部，以及向下方与所述广宽度部相连且仅覆盖前后某一棱线部的窄宽度部。

4.根据权利要求3所述的侧部车身结构，其特征在于：

所述立柱构件具有连结支撑车门的铰链的复数个铰链连结部，

最上部的铰链连结部所对应的部位的所述加强构件由所述广宽度部的下端部分构成，所述窄宽度部从该广宽度部的下端部分向下方延伸。

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