专利名称：车辆立柱结构的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种包括屈曲部的车辆立柱结构。
背景技术：
在日本专利申请公开N0.2005-7949 (JP-A-2005-7949)中描述了一种该技术领域中的已知技术。日本专利申请公开N0.2005-7949 (JP-A-2005-7949)中所述的中央立柱设有金属制成的加强件，该加强件设有用作屈曲的起点的凹进的屈曲部。因此，当外力作用在该中央立柱上时，中央立柱开始在屈曲部屈曲，金属加强件经历伸展变形，因此可以吸收外力的能量。然而，在上述常规立柱结构中，虽然加强件设有屈曲部，以便控制立柱的屈曲变形，但是在加强件的屈曲部处发生的应变是大的，所以不能获得理想的立柱变形模式。另夕卜，由于在屈曲部处发生的应变是大的，所以诸如当加强件由具有低延展性的高抗拉钢形成时，难以控制立柱的变形模式。
发明内容
本发明提供一种车辆立柱结构，其降低屈曲导致的立柱应变，并且促进对立柱的变形模式的控制。本发明的第一方面涉及一种车辆立柱结构。该车辆立柱结构包括加强件，该加强件被设置在车辆立柱中，并且包括屈曲部和应变降低面部，其中，屈曲部用作屈曲的起点；应变降低面部在加强件的横向方向上与屈曲部相邻并且降低当屈曲时发生的应变。根据上述立柱结构，通过设置应变降低面部，能够降低立柱响应于外力屈曲时在屈曲部处开始发生的应变。因而，能够获得理想的立柱变形模式。另外，即使加强件由具有低延展性的高抗拉钢形成，也能够降低屈曲导致的应变。因此，能够促进对立柱的变形模式的控制。在上述车辆立柱结构中，应变降低面部可相对于加强件的第一面倾斜，屈曲部形成在该第一面中，并且可根据屈曲部的屈曲强度设定应变降低面部相对于第一面的倾斜角度。通常，随着屈曲部的屈曲强度变大，屈曲导致的应变增大。此外，通过改变应变降低面部相对于加强件的形成有屈曲部的面的倾斜角度，改变屈曲导致的应变的降低程度。因此，通过根据屈曲部的屈曲强度设定应变降低面部相对于该面的倾斜角度，能够更适当地降低屈曲导致的应变。在上述车辆立柱结构中，可通过降低加强件的第一面的宽度形成屈曲部，并且应变降低面部可相对于加强件的第一面倾斜。在该情况下，可根据加强件的在屈曲部中的第一面的宽度设定应 变降低面部相对于加强件的第一面的倾斜角度。如果屈曲部形成处的加强件的宽度是窄的，并且应变降低面部相对于加强件的形成有屈曲部的面的倾斜是平缓的，则屈曲部的屈曲强度是低的。另一方面，如果在屈曲部所形成处的加强件的宽度是宽的，并且应变降低面部相对于加强件的形成有屈曲部的面的倾斜是陡峭的，则屈曲部的屈曲强度是高的。因而，根据上述构造，在能够通过调整屈曲部中的加强件宽度和应变降低面部的倾斜角度获得期望屈曲强度的同时，能够适当降低屈曲导致的应变。在上述车辆立柱结构中，多个屈曲部可在加强件的竖直方向上并置，并且多个应变降低面部可与屈曲部相邻。在该情况下，每个屈曲部可具有不同的屈曲强度，并且每个应变降低面部可具有相对于加强件的形成有屈曲部的第一面的不同倾斜角度，并且应变降低面部可彼此相连。此外，多个应变降低面部可包括第一应变降低面部和第二应变降低面部，第一应变降低面部可在加强件的横向方向上设置在屈曲部中的一个屈曲部和第二应变降低面部之间。当立柱屈曲时，屈曲部以如下顺序连续屈曲，即从具有最低屈曲强度的屈曲部到具有最高屈曲强度的屈曲部连续屈曲，因此应变降低部用于通过下列顺序的连续屈曲降低应变，即从与具有最低屈曲强度的屈曲部相邻的应变降低面部到与具有最高屈曲强度的屈曲部相邻的应变降低面部连续屈曲。根据上述构造，由于将具有相对于加强件的面的不同倾斜角度的应变降低面部相互连接，所以抑制应变降低面部中产生的应变通过两个应变降低面部之间的界面传播至相邻的应变降低面部。因此,一个屈曲部可不受已屈曲的另一屈曲部应变影响地屈曲，使得能够获得更适当的变形模式。在上述车辆立柱结构中，多个屈曲部可在加强件的竖直方向上并置，并且多个屈曲部可由V形凹槽构成，所述V形凹槽的横截面形状基本相同。在该情况下，屈曲部可包括第一屈曲部和第二屈 曲部，并且第一屈曲部的底部可设有突起，而第二屈曲部的底部不设有该突起。根据上述构造，当具有突起的V形凹槽屈曲时，突起用于阻止凹槽的变形。也就是说，通过在凹槽的底部上设置突起，可提高凹槽的屈曲强度。因而，通过设置底部设有突起的凹槽和底部不设有突起的凹槽，上凹槽可具有和下凹槽不同的屈曲强度。因此，能够使立柱以期望变形模式变形。在上述车辆立柱结构中，屈曲部可由凹部构成，该凹部形成在加强件中并且包括底面部、上壁部和下壁部，上壁部可连接至底面部的上端，下壁部可连接至底面部的下端。在该情况下，上壁部和底面部之间的角度可不同于下壁部和底面部之间的角度。随着壁部和底面部之间的角度减小，壁部和底面部之间的界面的屈曲强度变低。根据上述构造，凹部的上侧部可具有与凹部的下侧部不同的屈曲强度。因此，能够使立柱以期望变形模式变形。在上述车辆立柱结构中，可在加强件的正面中形成屈曲部，可在加强件的正面和侧面之间设置应变降低面部。在该情况下，应变降低面部和侧面中的至少一个可在加强件的横向方向上向外弯曲。根据上述构造，当加强件的正面接收外力并且立柱屈曲时，应变降低面部和侧面中的至少一个变形成向外凸出，而不变形成向内下落。该形式的变形由应变降低面部和侧面中的至少一个的构造导致。因此，能够降低在应变降低面部和侧面中发生的应变，使得能够获得更适当的变形模式。在上述车辆立柱结构中，加强件可包括正面和侧面，屈曲部可形成在正面中，可在正面和侧面之间设置应变降低面部。应变降低面部和加强件的正面之间的角度可大于加强件的侧面和加强件的正面之间的角度。在上述车辆立柱结构中，屈曲部的上侧部的屈曲强度可不同于屈曲部的下侧部的屈曲强度。在上述车辆立柱结构中，屈曲部的下侧部的屈曲强度可低于屈曲部的上侧部的屈曲强度。在上述车辆立柱结构中，多个屈曲部可在加强件的竖直方向上并置，并且每个屈曲部可具有不同的屈曲强度。在上述车辆立柱结构中，下屈曲部的屈曲强度可低于上屈曲部的屈曲强度。在上述车辆立柱结构中，上应变降低面部可与上屈曲部相邻，下应变降低面部可与下屈曲部相邻。在该情况下，上应变降低面部相对于加强件的正面的倾斜角度可大于下应变降低面部相对于加强件的正面的倾斜角度。在上述车辆立柱结构中，应变降低面部的上侧部可与上屈曲部相邻，应变降低面部的下侧部可与下屈曲部相邻。在该情况下，应变降低面部的上侧部相对于加强件的正面的倾斜角度可大于应变降低面部的下侧部相对于加强件的正面的倾斜角度。根据上述构造，能够降低屈曲导致的立柱应变，因此促进对立柱的变形模式的控制。
参考附图，通过以下对示例性实施例的说明，本发明的上述和其他目的、特征和优点将变地显而易见，其中相同的附图标记用于表示相同的元件，其中:图1是示出应用于根据本发明的立柱结构的加强件的第一实施例的透视图；图2是沿图1的线I1-1I截取的截面图；图3是示出应用于根据本发明的立柱结构的加强件的第二实施例的透视图；图4A是沿图3中的线IVa-1Va截取的截面图，图4B是沿图3中的线IVb-1Vb截取的截面图；图5是示出应用于根据本发明的立柱结构的加强件的第三实施例的透视图；图6A是沿图5中的线VIa-VIa截取的截面图，图6B是沿图5中的线VIb-VIb截取的截面图；图7是示出应用于根据本发明的立柱结构的加强件的第四实施例的透视图；图8是示出应用于根据本发明的立柱结构的加强件的第五实施例的透视图；图9是示出应用于根据本发明的立柱结构的加强件的第六实施例的透视图；图10是示出应用于根据本发明的立柱结构的加强件的第七实施例的透视图；图1lA是沿图10中的线XIa-XIa截取的截面图，且图1lB是示出在侧面撞击中经历变形的第二实施例中的加强件的截面图。
具体实施例方式下文中，将参考附图详细描述根据本发明的车辆立柱结构的实施例。在第一实施例至第七实施例的说明中，相同的部件由相同附图标记指示，并且将避免冗余的说明。
第一实施例如图1和图2中所示，中央立柱(B立柱)的加强件I在图1和图2中所示的上边梁2和门槛梁3之间延伸。加强件I的上部设有上附接部lb，该上附接部Ib用于将加强件I焊接至上边梁2。加强件I的下部设有下附接部lc，该下附接部Ic用于将加强件I焊接至门槛梁3。此外，加强件I设有门的铰链所固定到的上铰链底座部8和下铰链底座部9。在中央立柱中，以侧外部面板(未示出)覆盖按上文所述构造的加强件I的外表面。前立柱(A柱)用于在正面撞击和偏置撞击的情况下支撑车舱。另一方面，中央立柱用于在侧面撞击的情况下支撑车舱。当发生侧面撞击时，考虑到对乘员头部的保护，可通过防止中央立柱的上半部，即在腰线L以上的部分向内倒塌来控制车顶损毁。因此，在加强件I的正面Ia中，在腰线L下设置槽口 10，该槽口形成在加强件I的横向方向上延伸的V形凹槽。当外力作用在加强件上时，槽口 10用作加强件I的屈曲的起点(初始屈曲点)。槽口为凹部，诸如在正面Ia上形成的凹槽，并且槽口用作屈曲部。应变降低面部20形成在位于加强件I的正面Ia两侧的两个脊部Ie上。应变降低面部20在加强件I的横向(水平)方向上与槽口 10相邻地定位。应变降低面部20形成为带斜面的脊部le。每个应变降低面部20在加强件I的竖直(纵向)方向上延伸。每个应变降低面部20可被构造成使得应变降低面部20和加强件I的正面Ia之间的角度大于加强件I的侧面Id和加强件1A、1B、1C、1D、1E、1F的正面Ia之间的角度。如图2中所示，每个应变降低面部20相对于加强件I的正面Ia倾斜，并且每个应变降低面部20相对于正面Ia的倾斜角度α是平缓角度(每个应变降低面部20和正面Ia之间的敞开角度α是大的)。通过压制高抗拉钢板，上述加强件I形成为具有大致U形的横截面。该高抗拉钢板具有高强度，例如IOOOMPa或更大的抗拉强度。以背板30覆盖加强件I的U截面形状的开口。如上所述，当发生侧面撞击时，加强件I从槽口 10开始屈曲。由于每个应变降低面部20相对于加强件I的正面Ia的倾斜角度是平缓角度，所以与现有技术的情况相比，可降低始于槽口 10的应变，在现有技术中，不设置应变降低面部。能够以该方式降低屈曲导致的应变，因而，能够获得立柱的理想变形模式。另外，即使由具有低延展性的高抗拉钢板形成加强件1，也能够降低屈曲导致的应变。因此，能够促进对立柱的变形模式的控制。也就是说，即使由高抗拉钢板形成整个加强件I以便确保加强件I的在腰线L之上的上部的强度，设置与槽口 10相邻的应变降低面部20也使得可能导致下列情况，即加强件I的低于腰线L的下部在屈曲位置处变形而不产生大的应变。例如，这消除了在加强件的上部和低于腰线L的下部之间使用不同钢板的需要，使得下部由高抗拉钢板形成以便使下部屈曲。因而，整个加强件I可由一种材料形成，因此能够促进生产加工和降低生产成本。第二实施例如图3以及图4Α和图4Β中所示，中央立柱的加强件IA的正面Ia具有槽口(屈曲部)IIA和11Β，该槽口 IIA和IlB从上方开始以上述顺序设置在上铰链底座部8和下铰链底座部9之间。上铰链底座部8和下铰链底座部9两者均位于腰线L以下。槽口 IlA和IlB每个均形成V 形凹槽，该V形凹槽在加强件IA的横向方向上延伸，并且槽口 IlB的凹槽具有比槽口 IlA的凹槽大的深度。对于这种槽口，凹槽越深，屈曲强度就越低。因此，槽口 IlB的屈曲强度低于槽口 IlA的屈曲强度。槽口 IlA和IlB用作当加强件IA响应于外力屈曲时的起点。槽口 40A、40B和40C在正面Ia的每侧上形成在侧面Id中。槽口 40A设置在槽口IlA之上的高度位置处。在槽口 IlA和IlB之间的高度位置处设置槽口 40B。在槽口 IlB之下的高度位置处设置槽口 40C。槽口 40A至40C中的每个槽口在侧面的宽度方向上贯穿对应的侧面Id延伸。因而，侧面Id被槽口 40A至40C分隔开。也就是说，每个侧面Id被分隔成槽口 40A之上的侧面50A、槽口 40A和槽口 40B之间的侧面50B、槽口 40B和槽口 40C之间的侧面50C以及槽口 40C之下的侧面50D。应变降低面部21形成在位于加强件IA的正面Ia两侧的两个脊部Ie上。应变降低面部21在加强件IA的横向方向上与槽口 IlA和IlB相邻地定位。应变降低面部21形成为带斜面的脊部le。每个应变降低面部21在加强件I的竖直(纵向)方向上延伸。每个应变降低面部21包括与槽口 IlA相邻设置的应变降低面部21a以及与槽口IlB相邻设置的应变降低面部21b。在每个应变降低面部21中，应变降低面部21a的一端靠近槽口 11A，其相对端靠近对应的侧面50B。同样地，应变降低面部21b的一端靠近槽口11B，其相对端靠近对应的侧面50C。此外，图4A中所示的应变降低面部21a相对于加强件IA的正面Ia的倾斜角度α I(即，应变降低面部21a和正面Ia之间的敞开角度)比图4B中所示的应变降低面部21b相对于加强件IA的正面Ia的倾斜角度β (即，应变降低面部21b和正面Ia之间的敞开角度)平缓(敞开角度更大)。通过增大侧面的宽度，如在与应变降低面部21a相邻的侧面50B的情况下，对应的应变降低面部21a相对于正面Ia的倾斜角度α I变得更缓。相反地，通过减小侧面的宽度，如在与应变降低面部21b相邻的侧面50C的情况下，对应的应变降低面部21b相对于正面Ia的倾斜角度β I变得更尖锐。
可通过压制高抗拉钢板形成上述加强件1Α。如上所述，当发生侧面撞击时，加强件I屈曲，槽口 IlA和IlB用作屈曲的起点。然后，槽口 IlA和IlB以屈曲强度较低的槽口 11Β、屈曲强度较高的槽口 IlA的顺序屈曲。此夕卜，当具有较高屈曲强度的槽口屈曲时，比具有较低屈曲强度的槽口屈曲时发生更大的应变。因此，由于以平缓角度α I将与槽口 IlA相邻的应变降低面部21a连接至正面la，所以与将应变降低面部21a以更尖锐角度连接至槽口 IlA的情况相比，能够更适当地降低始于较高屈曲强度槽口 IlA (起点)发生的应变。因而，通过根据槽口 IlA和IlB的屈曲强度，设定应变降低面部21a和21b相对于正面Ia的倾斜角度,能够更适当地降低屈曲导致的应变。由于能够降低屈曲导致的应变，所以能够获得理想的立柱变形模式。另外，即使加强件I由具有低延展性的高抗拉钢板形成，也能够降低屈曲导致的应变。因此，能够促进对立柱的变形模式的控制。也就是说，即使由高抗拉钢板形成整个加强件1A，以便确保加强件IA的在腰线L之上的上部的强度，加强件IA的在腰线L以下的下部也能够在屈曲位置处变形而不产生大的应变。因而，整个加强件IA可由一种材料形成，因此,能够促进生产加工和降低生产成本。另外，通过在侧面Id中形成槽口 40A至40C，当加强件IA的下部变形时，槽口 40A至40C拉紧，以便抑制加强件IA下部的完全损毁。因而，可抑制立柱的变形。另外，可通过根据应变降低面部21a和21b相对于正面Ia的倾斜角度改变槽口40A至40C的高度(即其在侧面Id的宽度方向上的长度)来控制加强件IA的损毁量。第三实施例如图5以及图6A和图6B中所示，中央立柱的加强件IB的正面Ia具有槽口(屈曲部)IIA和11B，该槽口 IIA和IlB以从上方开始的上述顺序设置在上铰链底座部8和下铰链底座部9之间。上铰链底座部8和下铰链底座部9两者均位于腰线L以下。槽口 IlB的凹槽具有比槽口 IlA的凹槽大的深度。因此，槽口 IlB的屈曲强度低于槽口 IlA的屈曲强度。槽口 IlA和IlB用作当加强件IB响应于外力屈曲时的起点。槽口 40A、40B和40C形成于在正面Ia的两侧上的侧面Id中。因此，每个侧面Id被分隔成侧面50A、50B、50C和50D。应变降低面部22形成在位于加强件IB的正面Ia的两侧处的两个脊部Ie上。应变降低面部22在加强件IB的横向方向上与槽口 IlA和IlB相邻地定位。应变降低面部22形成为带斜面的脊部le。每个应变降低面部22均在加强件IB的竖直(纵向)方向上延伸。每个应变降低面部22包括应变降低面部22a和22b。应变降低面部22b与槽口IIB相邻地设置，并且该应变降低面部22b从对应于上铰链底座部8的高度位置延伸至对应于靠近下铰链底座部9的高度位置的高度位置。应变降低面部22a在加强件IB的横向方向上、在应变降低面部22b和槽口 IlA至槽口 IlB之间被设置在对应于槽口 IlA的高度位置处。也就是说，每个应变降低面部22a的一个横向端与槽口 IlA相邻，并且其另一横向端与每个应变降低面部22b相邻。此外，图6A中所示的应变降低面部22a相对于加强件IB的正面Ia的倾斜角度α 2 (B卩，应变降低面部2·2a和正面Ia之间的敞开角度)比图6B中所示的应变降低面部22b相对于加强件IB的正面Ia的倾斜角度β2 (即，应变降低面部22b和正面Ia之间的敞开角度)平缓(敞开角度更大)。通过该构造，连接正面Ia的每侧上的具有相对于正面Ia的不同倾斜角度的应变降低面部22a和应变降低面部22b，使得脊线R形成在应变降低面部22a和应变降低面部22b之间的界面处。可通过压制高抗拉钢板形成上述加强件1B。如上所述，与第二实施例中相同，以平缓倾斜角度α 2将与槽口 IlA相邻、具有高屈曲强度的应变降低面部22a连接至正面la。因此，与以尖锐倾斜角度将应变降低面部连接至槽口的情况相比，能够更适当地降低始于高屈曲强度槽口 IlA发生的应变。因而，能够根据槽口 IlA和IlB的屈曲强度更适当地降低屈曲导致的应变。此外，由于连接了倾斜角度彼此不同的应变降低面部22a和22b，所以能够抑制槽口 IlB屈曲时在应变降低面部22b中发生的应变通过应变降低面部22a和应变降低面部22b之间的界面(脊线R的部分)传播至应变降低面部22a。由于该原因，另一槽口 IlA能够不受较早屈曲的槽口 IlB的应变影响地屈曲，使得能够获得更适当的变形模式。另外，即使加强件IB由具有低延展性的高抗拉钢板形成，也能够降低屈曲导致的应变。因此，能够促进对立柱的变形模式的控制。也就是说，即使整个加强件IB由高抗拉钢板形成，以便确保加强件IB的在腰线L之上的上部的强度，加强件IB的在腰线L之下的下部也能够在屈曲位置处变形而不产生大的应变。因而，整个加强件IB可由一种材料形成，因此能够促进生产加工和降低生产成本。此外，侧面Id中的槽口 40A至40C抑制加强件IB下部的完全损毁，因此抑制立柱的变形。另外，能够通过根据应变降低面部22a和22b相对于正面Ia的倾斜角度改变槽口40A至40C的高度来控制加强件IB的损毁量。第四实施例如图7中所示，中央立柱的加强件IC的正面Ia具有槽口(屈曲部)12A和12B，槽口 12A和12B以从上方开始的上述顺序布置在上铰链底座部8和下铰链底座部9之间。上铰链底座部8和下铰链底座部9两者均位于腰线L以下。槽口 12A和12B每个均形成V形凹槽，该V形凹槽在加强件IC的横向方向上延伸，并且槽口 12A的凹槽深度与槽口 12B的凹槽深度相同。槽口 12A的底部设有向外凸出的突起60。槽口 12A和12B用作当加强件IC响应于外力屈曲时的起点。槽口 40A、40B和40C形成于在正面Ia的每侧上的侧面Id中。在槽口 12A之上的高度位置处设置槽口 40A。在槽口 12A和12B之间的高度位置处设置槽口 40B。在槽口 IlB之下的高度位置处设置槽口 40C。应变降低面部23形成在位于加强件IC的正面Ia的两侧的两个脊部Ie上。应变降低面部23在加强件IC的横向方向上与槽口 12A和12B相邻地定位。应变降低面部23形成为带斜面的脊部le。每个应变降低面部23在加强件IC的竖直(纵向)方向上延伸。另夕卜，每个应变降低面部23相对于加强件IC的正面Ia倾斜。可通过压制高抗拉钢板形成上述加强件1C。如上所述，与第一实施例相同，应变降低面部23与槽口 12A和12B相邻。因此，可降低始于槽口 12A和12B发生的应 变，使得可获得立柱的理想变形模式。另外，在槽口 12A的底部上设置的突起60阻止槽口 12A的变形，以便当槽口 12A屈曲时使V形凹槽的宽度变窄。也就是说，在槽口 12A的底部上设置的突起60提高了槽口12A的屈曲强度。因而，通过仅在槽口 12A的底部上设置突起60，就能够使在加强件IC的竖直方向上并置的槽口 12A和12B的屈曲强度彼此不同。因此，立柱能够以期望变形模式变形。另外，通过设置应变降低面部23，即使加强件IC由具有低延展性的高抗拉钢板形成，也能够降低屈曲导致的应变。因此，能够促进对立柱的变形模式的控制。也即是说，即使整个加强件IC由高抗拉钢板形成，以便确保加强件IC在腰线L之上的上部的强度，加强件IC的在腰线L之下的下部也能够在屈曲位置处变形而不产生大的应变。因而，整个加强件IC可由一种材料形成，因此能够促进生产加工和降低生产成本。此外，侧面Id中的槽口 40A至40C抑制加强件IC的下部的完全损毁，因此抑制立柱的变形。另外，能够通过根据应变降低面部23相对于正面Ia的倾斜角度改变槽口 40A至40C的高度来控制加强件IC的损毁量。第五实施例如图8中所示，中央立柱的加强件ID的正面Ia包括凹部13，该凹部13设置在位于腰线L之下的上铰链底座部8和下铰链底座部9之间。凹部13用作屈曲部。形成为凹槽的凹部13在加强件ID的横向方向上延伸。凹部13由下列部分构造，即:底面部13b，其在加强件ID的竖直(纵向)方向延伸；上壁部13a，其连接至底面部13b的上端；以及下壁部13c，其连接至底面部13b的下端。上壁部13a和底面部13b之间的升角不同于下壁部13c和底面部13b之间的升角。具体地，下壁面部13c的升角比上壁面部13a的升角陡(小)。在凹部13中，当外力作用在加强件ID上时，上壁面部13a和底面部13b之间的上界面以及下壁面部13c和底面部13b之间的下界面用作屈曲的起点。与上壁面Ia相比，下界面从正面Ia的落差更大。在正面Ia的每侧上的侧面Id中形成槽口 40A、40B和40C。每个槽口 40A、40B和40C设置在上铰链底座部8和下铰链底座部9之间的高度位置处。应变降低面部24形成在位于加强件ID的正面Ia的两侧的两个脊部Ie上。应变降低面部24在加强件ID的横向方向上与凹部13相邻地定位。应变降低面部24形成为带斜面的脊部le。每个应变降低面部24在加强件ID的竖直方向上延伸。另外，每个应变降低面部24相对于加强件ID的正面Ia倾斜。可通过压制高抗拉钢板形成上述加强件1D。总的来说，如果设有凹部的加强件接收外力，随着壁面部和底面部之间的升角变得更陡，凹部的壁面部和底面部之间的界面的屈曲强度降低。因此，在该实施例中，上界面的屈曲强度高于下界面的屈曲强度。因而，由于上壁面部13a具有和下壁面部13c不同的升角，所以具有不同屈曲强度、在加强件ID的竖直方向上并置的屈曲部被设置成使得立柱能够以期望变形模式变形。当发生侧面撞击时，具有较低屈曲强度的下界面首先屈曲，然后具有较高屈曲强度的上界面屈曲。因而，加强件ID的屈曲在其下侧开始，使得能够获得更适当的变形模式。与第一实施例中 相同，应变降低面部24与凹部13相邻。因此，能够降低始于下界面和上界面发生的应变，使得能够获得理想的立柱变形模式。另外，通过设置应变降低面部24，即使加强件ID由具有低延展性的高抗拉钢板形成，也能够减低由屈曲导致的应变。因此，能够促进对立柱的变形模式的控制。也就是说，即使整个加强件ID由高抗拉钢板形成以便确保加强件ID的在腰线L之上的上部的强度，加强件ID的在腰线L之下的下部也能够在屈曲位置处变形而不产生大的应变。因而，整个加强件ID可由一种材料形成，因此能够促进生产加工和降低生产成本。此外，侧面Id中的槽口 40A至40C抑制加强件ID的下部的完全损毁，因此抑制立柱的变形。另外，能够通过根据应变降低面部24相对于正面Ia的倾斜角度改变槽口 40A至40C的高度来控制加强件ID的损毁量。第六实施例如图9中所示，中央立柱的加强件IE的正面Ia包括宽收缩部14a和窄收缩部14b，宽收缩部14a和窄收缩部14b以从上方开始的所述顺序布置在上铰链底座部8和下铰链底座部9之间。上铰链底座部8和下铰链底座部9两者均位于腰线L以下。通过减小加强件IE的正面Ia的宽度来形成宽收缩部14a和窄收缩部14b两者。宽收缩部14a的宽度(在加强件IE的横向方向上的长度)比窄收缩部14b大。在该实施例中，宽收缩部14a和窄收缩部14b用作屈曲部。应变降低面部25形成在位于加强件IE的正面Ia的两侧处的两个脊部Ie上。应变降低面部25从与上铰链底座部8对应的高度位置延伸至与下铰链底座部9的高度位置对应的高度对置。应变降低面部25形成为带斜面的脊部le。每个应变降低面部25在加强件IE的竖直(纵向)方向上延伸。每个应变降低面部25相对于正面Ia的倾斜角度在加强件IE的竖直方向上变化。具体地，应变降低面部25相对于部位25a (下文中称为“陡倾斜部位”)处的正面Ia的倾斜角度比应变降低面部25相对于部位25b (下文中称为“缓倾斜部位”)处的正面Ia的倾斜角度陡，其中部位25a与宽收缩部14a相邻，部位25b与窄收缩部14b相邻。因而，在加强件IE的在腰线L之下的下部中，正面Ia的宽度减小，以形成宽收缩部14a和窄收缩部14b，并且与宽收缩部14a和窄收缩部14b相邻地设置应变降低面部25。在加强件IE的在腰线L之下的下部中，通过减小正面Ia的宽度形成的宽收缩部14a和窄收缩部14b用作当外力作用在加强件IE上时屈曲的起点。可通过压制高抗拉钢板形成上述加强件1E。如上所述，由于与窄收缩部14b相邻地设置缓倾斜部位25b，所以窄收缩部14b的屈曲强度低于宽收缩部14a的屈曲强度，该宽收缩部14a与陡倾部位25a相邻。因而，通过以上述方式调整正面Ia的宽度和每个应变降低面部25的倾斜角度，能够设置在加强件IE的竖直方向上并置的并且屈 曲强度彼此不同的屈曲部。因此，立柱可以以期望变形模式变形。另外，当发生侧面撞击时，具有较低屈曲强度的窄收缩部14b首先屈曲，然后具有较高屈曲强度的宽收缩部14a屈曲。因而，加强件IE的屈曲始于其下侧，使得能够获得更适当的立柱变形模式。另外，通过设置应变降低面部25，即使加强件IE由具有低延展性的高抗拉钢板形成，也能够降低屈曲导致的应变。因此，能够促进对立柱的变形模式的控制。也就是说，即使整个加强件IE由高抗拉钢板形成以便确保加强件IE的在腰线L之上的上部的强度，力口强件IE的在腰线L之下的下部也能够在屈曲位置处变形而不产生大的应变。因而，整个加强件IE可由一种材料形成，因此能够促进生产加工和降低生产成本。第七实施例如图10和图1lA中所示，中央立柱的加强件IF的正面Ia具有窄部(屈曲部)15，该窄部15设置在上铰链底座部8和下铰链底座部9之间。上铰链底座部8和下铰链底座部9两者均位于腰线L以下。通过减小加强件IF的正面Ia的宽度来形成窄部15。应变降低面部26形成在位于加强件IF的正面Ia的两侧的两个脊部Ie上。应变降低面部26从与上铰链底座部8对应的高度位置延伸至与下铰链底座部9的高度位置对应的高度位置。应变降低面部26形成为带斜面的脊部le。每个应变降低面部26在加强件IF的竖直(纵向)方向上延伸。侧面Id的与应变降低面部26相邻的部分70 (下文中称为“侧面弯曲部70”)和应变降低面部26在加强件IF的横向方向上向外弯曲(具体参见图11A)。图1lA中的双点划线示出应变降低面部26和侧面Id的侧面弯曲部70未弯曲的状态。可通过压制高抗拉钢板形成上述加强件1F。通过上述构造，如图1lB中所述，当由于侧面撞击，加强件IF的正面Ia接收力，并且加强件IF屈曲时，应变降低面部26和侧面Id的侧面弯曲部70变形成向外凸出，而不变形成向内下落。该形式的变形由下列构造产生，即由向外弯曲的应变降低面部26和侧面Id的侧面弯曲部70的构造产生。因此,能够降低在应变降低面部26和侧面Id的侧面弯曲部70中发生的应变，使得能够获得更适当的变形模式。
另外，由于通过使正面Ia变窄形成该窄部15，并且在加强件IF低于腰线L的下部中，与窄部15相邻地设置应变降低面部26，所以每个应变降低面部26相对于窄部15的倾斜角度变缓。由于该构造，加强件IF的在腰线L以下、设有窄部15和应变降低面部26的下部的屈曲强度低于加强件IF的在腰线L以上的上部的屈曲强度。因此，当发生侧面撞击时，加强件IF的下部能够首先屈曲，使得能够获得更适当的变形模式。与第一实施例中相同，应变降低面部26与窄部15相邻。因此，能够降低始于窄部15发生的应变，使得能够获得理想的立柱变形模式。另外，通过设置应变降低面部26，即使加强件IF由具有低延展性的高抗拉钢板形成，也可降低屈曲导致的应变。因此，能够促进对立柱的变形模式的控制。也就是说，即使整个加强件IF由高抗拉钢板形成，以便确保加强件IF的在腰线L之上的上部的强度，加强件IF的在腰线L之下的下部也能够在屈曲位置处变形而不产生大的应变。因而，整个加强件IF可由一种材料形成，因此能够促进生产加工和降低生产成本。在第七实施例中，应变降低面部26和侧面Id的侧面弯曲部70向外弯曲。然而，只要至少应变降低面部26或至少侧面Id的侧面弯曲部70向外弯曲，就基本上能够获得上述相同效果。应理解， 本发明不限于上述实施例。此外，本发明也可应用于前立柱(A柱)以及后立柱(C柱)。
权利要求
1.一种车辆立柱结构,包括: 加强件，所述加强件被设置在车辆立柱中，并且所述加强件包括屈曲部和应变降低面部，其中: 所述屈曲部用作屈曲的起点；并且 所述应变降低面部在所述加强件的横向方向上与所述屈曲部相邻，并且所述应变降低面部降低当屈曲时发生的应变。
2.根据权利要求1所述的车辆立柱结构，其中: 所述应变降低面部相对于所述加强件的第一面倾斜，所述屈曲部形成在所述第一面中；并且 根据所述屈曲部的屈曲强度设定所述应变降低面部相对于所述第一面的倾斜角度。
3.根据权利要求1所述的车辆立柱结构，其中: 通过减小所述加强件的第一面的宽度来形成所述屈曲部； 所述应变降低面部相对于所述加强件的所述第一面倾斜；并且根据在所述屈曲部中的所述加强件的所述第一面的宽度来设定所述应变降低面部相对于所述加强件的所述第一面的倾斜角度。
4.根据权利要求1所述的车辆立柱结构，其中: 多个屈曲部在所述加 强件的竖直方向上并置，并且多个应变降低面部与所述屈曲部相邻; 每个屈曲部具有不同的屈曲强度；并且 每个应变降低面部具有相对于所述加强件的第一面的不同的倾斜角度，所述屈曲部形成在所述第一面中，并且所述应变降低面部彼此相连。
5.根据权利要求4所述的车辆立柱结构，其中: 所述屈曲部包括第一屈曲部和第二屈曲部；并且 所述第一屈曲部在所述加强件的所述横向方向上设置在所述屈曲部中的一个屈曲部和所述第二屈曲部之间。
6.根据权利要求1所述的车辆立柱结构，其中: 多个屈曲部在所述加强件的竖直方向上并置，并且多个屈曲部由横截面形状基本相同的V形凹槽构成； 所述屈曲部包括第一屈曲部和第二屈曲部；并且 所述第一屈曲部的底部设有突起，而所述第二屈曲部的底部不设有所述突起。
7.根据权利要求1所述的车辆立柱结构，其中: 所述屈曲部由凹部构成，所述凹部形成在所述加强件中，并且所述凹部包括底面部、上壁部和下壁部； 所述上壁部连接至所述底面部的上端，并且所述下壁部连接至所述底面部的下端；并且 所述上壁部和所述底面部之间的角度不同于所述下壁部和所述底面部之间的角度。
8.根据权利要求1所述的车辆立柱结构，其中: 所述屈曲部形成在所述加强件的正面中； 所述应变降低面部被设置在所述加强件的侧面和所述正面之间；并且所述应变降低面部和所述侧面中的至少一个在所述加强件的所述横向方向上向外弯曲。
9.根据权利要求1所述的车辆立柱结构，其中: 所述加强件包括正面和侧面； 并且所述屈曲部形成在所述正面中； 所述应变降低面部被设置在所述正面和所述侧面之间；并且 所述应变降低面部和所述加强件的所述正面之间的角度大于所述加强件的所述侧面和所述加强件的所述正面之间的角度。
10.根据权利要求9所述的车辆立柱结构，其中: 所述屈曲部的上侧部的屈曲强度不同于所述屈曲部的下侧部的屈曲强度。
11.根据权利要求10所述的车辆立柱结构，其中: 所述屈曲部的所述下侧部的屈曲强度低于所述屈曲部的所述上侧部的屈曲强度。
12.根据权利要 求9所述的车辆立柱结构，其中: 多个屈曲部在所述加强件的竖直方向上并置，并且每个屈曲部具有不同的屈曲强度。
13.根据权利要求12所述的车辆立柱结构，其中: 下屈曲部的屈曲强度低于上屈曲部的屈曲强度。
14.根据权利要求13所述的车辆立柱结构，其中: 上应变降低面部与所述上屈曲部相邻，并且下应变降低面部与所述下屈曲部相邻；并且 所述上应变降低面部相对于所述加强件的所述正面的倾斜角度大于所述下应变降低面部相对于所述加强件的所述正面的倾斜角度。
15.根据权利要求13所述的车辆立柱结构，其中: 所述应变降低面部的上侧部与所述上屈曲部相邻，并且所述应变降低面部的下侧部与所述下屈曲部相邻；并且 所述应变降低面部的所述上侧部相对于所述加强件的所述正面的倾斜角度大于所述应变降低面部的所述下侧部相对于所述加强件的所述正面的倾斜角度。
全文摘要
一种车辆立柱结构，包括加强件(1A)，所述加强件(1A)设置在车辆立柱中，并且所述加强件包括屈曲部(10)和应变降低面部(20)，其中，屈曲部(10)用作屈曲的起点；并且应变降低面部(20)在加强件(1A)的横向方向上与屈曲部(10)相邻，并且所述应变降低面部降低当屈曲时发生的应变。
文档编号B62D25/00GK103249634SQ201180058609
公开日2013年8月14日 申请日期2011年11月22日 优先权日2010年12月7日
发明者森健雄 申请人:丰田自动车株式会社