车身加固结构的制作方法

文档序号:10662620
车身加固结构的制作方法
【专利摘要】本发明提供一种车身加固结构,其在金属制的车身结构部件上输入有载荷的情况下,能够将输入载荷有效地向由纤维强化树脂材料形成的加固部件传递。由纤维强化树脂材料形成的第一加固加强件(18)连续地重合且粘接于外加强件(14)的前壁部(14B)的内壁面(14b)、外壁部(14C)的内壁面(14c)以及后壁部(14D)的内壁面(14d)。第二加固加强件(20)的一对重合部(20A、20B)隔着第一加固加强件(18)而重合于外加强件(14)的前壁部(14B)的内壁面(14b)以及后壁部(14D)的内壁面(14d)。第二加固加强件(20)与外加强件(14)的前壁部(14B)以及后壁部(14D)直接结合,并通过连结部(20E)而对一对重合部(20A、20B)进行连结。
【专利说明】
车身加固结构
技术领域
[0001 ]本发明涉及一种车身加固结构。
【背景技术】
[0002]在车辆中,有时为了实现车身的轻量化而使用由纤维强化树脂材料形成的板部件并且使该板部件与金属板粘接(例如,参照专利文献I)。
[0003]在先技术文献
[0004]专利文献
[0005]专利文献I:日本特开2009-35045公报
[0006]发明所要解决的课题
[0007]然而,存在由纤维强化树脂材料形成的板部件被粘接于构成车身的一部分的金属板上以用来加固的情况。但是,在这种结构中,当发生碰撞时等的输入载荷时,如果加固用的板部件不迎合金属板的变形,则无法将输入载荷有效地向加固用的板部件传递。
[0008]本发明考虑到上述事实,其目的在于,获得一种在向金属制的车身结构部件输入有载荷的情况下能够将输入载荷有效地向由纤维强化树脂材料形成的加固部件传递的车身加固结构。

【发明内容】

[0009]本发明的第一方式所涉及的车身加固结构,具有:车身结构部件,其为金属制,并且具备第一壁部与一对第二壁部,所述一对第二壁部从所述第一壁部的两端部起弯曲并向相互对置的一侧延伸;第一加固部件,其呈弯曲板状,并被配置在所述车身结构部件的内侦U,并由纤维强化树脂材料一体地形成,并且连续地重合于且粘接于所述车身结构部件中的连续的至少两个内壁面;第二加固部件,其被配置在所述车身结构部件的内侧,并且具备:一对重合部,其隔着所述第一加固部件而重合于所述连续的至少两个内壁面中的构成两端侧的端壁面;一对安装部,其以呈台阶状的方式与所述重合部连结,且与构成所述端壁面的壁部直接结合;连结部,其对一对所述重合部中的与所述安装部的一侧相反的一侧的端部彼此进行连结。
[0010]根据上述结构,在金属制的车身结构部件中,一对第二壁部从第一壁部的两端部起弯曲并向相互对置的一侧延伸,并且在车身结构部件的内侧配置有第一加固部件,所述第一加固部件呈弯曲板状,并由纤维强化树脂材料一体地形成。该第一加固部件连续地重合且粘接于车身结构部件中的连续的至少两个内壁面。因此,车身结构部件通过第一加固部件而被加固。
[0011 ]此外,在车身结构部件的内侧配置有第二加固部件,第二加固部件具备一对重合部、安装部以及连结部。一对重合部隔着第一加固部件而重合于连续的所述至少两个内壁面中的构成两端侧的端壁面。而且,一对安装部以呈台阶状的方式与重合部连结,且与构成端壁面的壁部直接结合,连结部对一对重合部中的与安装部的一侧相反的一侧的端部彼此进行连结。以此方式,由于第二加固部件的两端侧与车身结构部件的构成端壁面的壁部直接结合,并且与车身结构部件的所述壁部之间夹持有第一加固部件,因此,即使例如由于载荷输入而使车身结构部件的所述壁部发生变形,也能够使第一加固部件迎合车身结构部件的所述壁部的变形。
[0012]本发明的第二方式为,在第一方式所涉及的车身加固结构中,所述第二加固部件沿着如下的台阶部而被弯曲成曲柄状,所述台阶部为,被形成在所述第一加固部件重合于所述端壁面的部位与所述第一加固部件未重合于所述端壁面的部位之间的台阶部。
[0013]根据上述结构,由于第二加固部件沿着由车身结构部件的端壁面以及第一加固部件而形成的台阶部而被弯曲成曲柄状,因此第二加固部件的安装部在靠近第一加固部件的末端部的位置处被车身结构部件支承。由此,提高了第二加固部件对第一加固部件的末端部的保持力,并且在向车身结构部件输入有载荷时,能够使第一加固部件的末端部更加稳定地迎合车身结构部件的构成端壁面的壁部的变形。
[0014]本发明的第三方式为,在第一方式或第二方式所涉及的车身加固结构中,所述第一加固部件连续地重合于且粘接于所述车身结构部件中的连续的三个内壁面,所述连结部直线状地被架设在一对所述重合部中的与所述安装部的一侧相反的一侧的端部彼此之间,并与所述第一加固部件一起形成封闭截面。
[0015]根据上述结构,第一加固部件连续地重合且粘接于车身结构部件中的连续的三个内壁面,连结部直线状地被架设在一对重合部中的与安装部的一侧相反的一侧的端部彼此之间。因此,在向车身结构部件输入载荷时,在车身结构部件的一对第二壁部发生变形的情况下,第一加固部件即使通过第二加固部件的连结部的支撑也能被保持在车身结构部件的第二壁部与第二加固部件之间。由此,能够使第一加固部件更加稳定地迎合车身结构部件的第二壁部的变形。此外,由于连结部与第一加固部件一起形成封闭截面,因此有效地抑制了在向车身结构部件输入载荷时车身结构部件的截面变形。由此,由于也抑制了车身结构部件的一对第二壁部的变形量,因此使第一加固部件相对于第二壁部的变形的迎合变得容易O
[0016]本发明的第四方式为,在第一方式或第二方式所涉及的车身加固结构中,所述第一加固部件连续地重合于且粘接于所述车身结构部件中的连续的三个内壁面,所述连结部具备迎合部,所述迎合部隔着所述第一加固部件而重合于所述第一壁部的内壁面。
[0017]根据上述结构,第一加固部件连续地重合且粘接于车身结构部件中的连续的三个内壁面,第二加固部件的连结部的迎合部隔着第一加固部件而重合于第一壁部的内壁面。以此方式,由于第一加固部件被夹持在车身结构部件的第一壁部与第二加固部件的迎合部之间,因此在向车身结构部件输入载荷时,能够使第一加固部件更加稳定地迎合车身结构部件的第一壁部的变形。
[0018]发明效果
[0019]如以上所说明的那样,根据本发明的第一方式所涉及的车身加固结构,具有如下优秀效果,即,在向金属制的车身结构部件输入有载荷的情况下,能够将输入载荷有效地向由纤维强化树脂材料形成的第一加固部件传递。
[0020]根据本发明的第二方式所涉及的车身加固结构,具有如下优秀效果,S卩,通过提高第一加固部件的末端部相对于车身结构部件的变形的迎合性,从而能够进一步提高在车身结构部件上输入有载荷的情况下的向第一加固部件的载荷传递性能。
[0021]根据本发明的第三方式所涉及的车身加固结构,具有如下优秀效果,S卩,通过提高第一加固部件相对于车身结构部件的一对第二壁部的变形的迎合性,从而能够进一步提高在车身结构部件上输入有载荷的情况下的向第一加固部件的载荷传递性能。
[0022]根据本发明的第四方式所涉及的车身加固结构,具有如下优秀效果,S卩,通过提高第一加固部件相对于车身结构部件的第一壁部的变形的迎合性,从而能够进一步提高在车身结构部件上输入有载荷的情况下的向第一加固部件的载荷传递性能。
【附图说明】
[0023]图1为表示应用了本发明的第一实施方式所涉及的车身加固结构的中立柱的水平剖视图。
[0024]图2A为表示图1的中立柱的制造方法的一个工序(使外加强件的单件成形的工序)
的工序图。
[0025]图2B为表示图1的中立柱的制造方法的一个工序(使第一加固加强件成形并且粘接于外加强件上的工序)的工序图。
[0026]图2C为表示图1的中立柱的制造方法的一个工序(使第二加固加强件的重合部粘接于第一加固加强件上,并且使第二加固加强件的安装部被焊接于外加强件上的工序)的工序图。
[0027]图2D为表示图1的中立柱的制造方法的一个工序(使内板的凸缘部、外加强件的凸缘部以及侧外板的凸缘部以三张重叠的方式被焊接在一起的工序)的工序图。
[0028]图3A为表示图1的中立柱的其他的制造方法的一个工序(使第一加固加强件由单件成形的工序)的工序图。
[0029]图3B为表示图1的中立柱的其他的制造方法的一个工序(使第二加固加强件的重合部粘接于第一加固加强件上的工序)的工序图。
[0030]图3C为表示图1的中立柱的其他的制造方法的一个工序(使第一加固加强件粘接于外加强件上,并且使第二加固加强件的安装部被焊接在外加强件上的工序)的工序图。
[0031]图3D为表示图1的中立柱的其他的制造方法的一个工序(内板的凸缘部、外加强件的凸缘部以及侧外板的凸缘部以三张重叠的方式被焊接在一起的工序)的工序图。
[0032]图4为表示载荷输入时的行程与载荷之间的关系的曲线。
[0033]图5为表示应用了本发明的第二实施方式所涉及的车身加固结构的中立柱的水平剖视图。
[0034]图6为表示应用了本发明的第三实施方式所涉及的车身加固结构的中立柱的水平剖视图。
[0035]图7为表示应用了本发明的第四实施方式所涉及的车身加固结构的下边梁的纵剖视图。
【具体实施方式】
[0036][第一实施方式]
[0037]使用图1至图4,对本发明的第一实施方式所涉及的车身加固结构进行说明。另外,在图1中,箭头标记RE表示车辆后方侧,箭头标记OUT表示车辆宽度方向外侧。
[0038]图1中用水平剖视图而图示了应用了本实施方式所涉及的车身加固结构的中立柱
1。如该图所示,中立柱1具备构成其车辆宽度方向的内侧的部位的金属制(在本实施方式中为钢制)的内板12。内板12在水平剖视观察时被形成为向车辆宽度方向外侧开口的礼帽形状,并且具备在水平剖视观察时向车辆宽度方向外侧开口的大致U字状的主体部12H。形成有从该主体部12H的车辆前方侧的开口端起向车辆前方侧弯曲并延伸的前侧凸缘部12A,并且形成有从主体部12H的车辆后方侧的开口端起向车辆后方侧弯曲并延伸的后侧凸缘部12B。
[0039]此外,中立柱10具备作为与内板12—起形成封闭截面22的金属制(在本实施方式中为钢制)的车身结构部件的外加强件14。外加强件14在水平剖视观察时被形成为向车辆宽度方向内侧开口的礼帽形状,并且具备在水平剖视观察时向车辆宽度方向内侧开口的大致U字状的主体部14H。
[0040]主体部14H具备构成车辆宽度方向外侧的部位的作为第一壁部的外壁部14C。外壁部14C的面面向车辆宽度方向。形成有从外壁部14C的车辆前后方向的两端部起弯曲并向相互对置的一侧延伸的作为前后一对第二壁部的前壁部14B以及后壁部14D。前壁部14B趋向于车辆宽度方向内侧而向车辆前方侧稍微倾斜,后壁部14D趋向于车辆宽度方向内侧而向车辆后方侧稍微倾斜。
[0041]形成有从该主体部14H中的前壁部14B的车辆宽度方向内侧的端部起向车辆前方侧弯曲并延伸的前侧凸缘部14A。此外,形成有从主体部14H中的后壁部14D的车辆宽度方向内侧的端部起向车辆后方侧弯曲并延伸的后侧凸缘部14E。
[0042]此外,中立柱10具备被配置于外加强件14的车辆宽度方向外侧的金属制(在本实施方式中为钢制)的侧外板(也称为“侧梁外构件”)16。侧外板16具有从车辆宽度方向外侧对外加强件14的主体部14H进行覆盖的膨出部16H。膨出部16H在水平剖视观察时向车辆宽度方向外侧膨出,并向车辆宽度方向内侧开口。形成有从膨出部16H的车辆前方侧的开口端起向车辆前方侧弯曲并延伸的前侧凸缘部16A,并形成有从膨出部16H的车辆后方侧的开口端起向车辆后方侧弯曲并延伸的后侧凸缘部16B。
[0043]内板12的前侧凸缘部12A、外加强件14的前侧凸缘部14A、以及侧外板16的前侧凸缘部16A以三张重叠的状态被点焊接。此外,内板12的后侧凸缘部12B、外加强件14的后侧凸缘部14E以及侧外板16的后侧凸缘部16B也同样地以三张重叠的状态被点焊接。由此,内板
12、外加强件14以及侧外板16这三者被一体化。
[0044]在外加强件14的主体部14H的内侧配置有作为第一加固部件的第一加固加强件18。第一加固加强件18被设为呈弯曲板状的部件,并由纤维强化树脂材料一体地形成。另夕卜,纤维强化树脂材料为利用树脂而使纤维(作为一个示例的碳纤维)进行固化而形成的复合材料(FRP),轻量且比强度较高。第一加固加强件18连续地重合且粘接于外加强件14中的前壁部14B的内壁面14b(车辆后方侧的面)、外壁部14C的内壁面14c(车辆宽度方向内侧的面)以及后壁部14D的内壁面14d(车辆前方侧的面)。换言之,在本实施方式中,外加强件14的前壁部14B的内壁面14b以及后壁部14D的内壁面14d相当于在外加强件14中被第一加固加强件18重合的连续的三个内壁面14b、14c、14d中的构成两端侧的端壁面。
[0045]第一加固加强件18具备构成车辆宽度方向外侧的部位的外壁加固部18B。外壁加固部18B以面接触状态被粘接于外加强件14的外壁部14C的内壁面14c。
[0046]此外,第一加固加强件18具备从外壁加固部18B的车辆前方侧的端部起弯曲并向车辆宽度方向内侧斜前方侧延伸的前壁加固部18A。前壁加固部18A以面接触状态粘接于外加强件14的前壁部14B的内壁面14b,并在图1的剖视观察时重合于前壁部14B的内壁面14b中的除了车辆宽度方向内侧的端部之外的范围内。因此,在第一加固加强件18 (前壁加固部18A)重合于外加强件14的前壁部14B的内壁面14b上的部位与第一加固加强件18未重合于外加强件14的前壁部14B的内壁面14b上的部位之间形成有台阶部24A。
[0047]并且,第一加固加强件18具备从外壁加固部18B的车辆后方侧的端部起弯曲并向车辆宽度方向内侧斜后方侧延伸的后壁加固部18C。后壁加固部18C以面接触状态被粘接于外加强件14的后壁部14D的内壁面14d,并且在图1的剖视观察时后壁加固部18C重合于后壁部14D的内壁面14d中的除了车辆宽度方向内侧的端部之外的范围内。因此,在第一加固加强件18(后壁加固部18C)重合于外加强件14的后壁部14D的内壁面14d上的部位与第一加固加强件18未重合于外加强件14的后壁部14D的内壁面14d上的部位之间形成有台阶部24B。
[0048]另一方面,在外加强件14的主体部14H的内侧,除了第一加固加强件18之外还配置有作为第二加固部件的第二加固加强件20。第二加固加强件20被设为用于防止第一加固加强件18的脱落,并且具备隔着第一加固加强件18而重合于外加强件14的前后一对重合部20A、20B。
[0049]车辆前后方向的前侧的重合部20A隔着第一加固加强件18的前壁加固部18A而重合于外加强件14的前壁部14B的内壁面14b中的靠近车辆宽度方向内侧的部位。该重合部20A重合且粘接于前壁加固部18A的车辆宽度方向内侧的端部。此外,车辆前后方向的后侧的重合部20B隔着第一加固加强件18的后壁加固部18C而重合于外加强件14的后壁部14D的内壁面14d中的靠近车辆宽度方向内侧的部位。该重合部20B重合且粘接于后壁加固部18C的车辆宽度方向内侧的端部。
[0050]第二加固加强件20的车辆前后方向的前侧的部位沿着台阶部24A而弯曲成曲柄状,并具备以呈台阶状的方式与车辆前后方向的前侧的重合部20A连结的安装部20C。安装部20C直接重合于外加强件14的前壁部14B的内壁面14b,并通过点焊接而与外加强件14的前壁部14B结合。重合部20A的车辆宽度方向内侧的端部与安装部20C的车辆宽度方向外侧的端部通过趋向于车辆前方侧而向车辆宽度方向内侧稍微倾斜的倾斜壁部20F而被连结。
[0051]第二加固加强件20的车辆前后方向的后侧的部位也同样沿着台阶部24B而弯曲成曲柄状,并具备以呈台阶状的方式与车辆前后方向的后侧的重合部20B连结的安装部20D。安装部20D直接重合于外加强件14的后壁部14D的内壁面14d,并通过点焊接而与外加强件14的后壁部14D结合。重合部20B的车辆宽度方向内侧的端部与安装部20D的车辆宽度方向外侧的端部通过趋向于车辆后方侧而向车辆宽度方向内侧稍微倾斜的倾斜壁部20G而被连结。
[0052]此外,第二加固加强件20具备连结部20E,所述连结部20E对车辆前后方向的前侧的重合部20A中的车辆宽度方向外侧(即与安装部20C的一侧相反的一侧)的端部、与车辆前后方向的后侧的重合部20B中的车辆宽度方向外侧(S卩,与安装部20D的一侧相反的一侧)的端部进行连结。连结部20E在车辆前后方向上直线状地被架设在一对重合部20A、20B中的车辆宽度方向外侧(即,与安装部20C,20D的一侧相反的一侧)的端部彼此之间,并与第一加固加强件18—起形成封闭截面26。
[0053]该连结部20E以与外加强件14的外壁部14C以及第一加固加强件18的外壁加固部18B平行的方式被配置。连结部20E使沿着车辆前后方向的支撑力作用于第一加固加强件18的前壁加固部18A以及后壁加固部18C的各车辆宽度方向内侧的端部之间。即,在连结部20E与外加强件14的前壁部14B之间夹持有第一加固加强件18的前壁加固部18A的车辆宽度方向内侧的端部,并且在连结部20E与外加强件14的后壁部14D之间夹持有第一加固加强件18的后壁加固部18C的车辆宽度方向内侧的端部。
[0054]以上所说明的中立柱10通过以下的工序而被制造。首先,成形图2A所示的外加强件14的单件。接下来,如图2B所示,通过在第一加固加强件18的基材贴附于外加强件14的主体部14H的内壁面14b、14c、14d上的状态下进行加圧以及加热,从而使第一加固加强件18成形并且粘接于外加强件14。
[0055]接下来,如图2C所示,使第二加固加强件20的重合部20A粘接于第一加固加强件18的前壁加固部18A的内壁端部,并且使第二加固加强件20的重合部20B粘接于第一加固加强件18的后壁加固部18C的内壁端部。另外,使第二加固加强件20在图2C所示的工序之前以单件的方式成形。此外,使第二加固加强件20的安装部20C通过点焊接而与外加强件14的前壁部14B的内壁面14b结合,并且使第二加固加强件20的安装部20D通过点焊接而与外加强件14的后壁部14D的内壁面14d结合。而且,最后如图2D所示,使内板12的前侧凸缘部12A、外加强件14的前侧凸缘部14A以及侧外板16的前侧凸缘部16A以三张重叠的状态被点焊接,并且使内板12的后侧凸缘部12B、外加强件14的后侧凸缘部14E以及侧外板16的后侧凸缘部16B以三张重叠的状态被点焊接。由此,制造出中立柱10的组装件。
[0056]另外,中立柱10也可以通过以下的工序而被制造。首先,如图3A所示,使第一加固加强件18以单件的方式成形。接下来,如图3B所示,使第二加固加强件20的重合部20A粘接于第一加固加强件18的前壁加固部18A的内壁端部,并且使第二加固加强件20的重合部20B粘接于第一加固加强件18的后壁加固部18C的内壁端部。另外,第二加固加强件20在图3B的工序之前以单件的方式被成形。
[0057]接下来,如图3C所示,使第一加固加强件18粘接于外加强件14的内壁面14b、14c、14d。此外,使第二加固加强件20的安装部20C通过点焊接而与外加强件14的前壁部14B的内壁面14b结合,并且使第二加固加强件20的安装部20D通过点焊接而与外加强件14的后壁部14D的内壁面14d结合。而且,最后如图3D所示,使内板12的前侧凸缘部12A、外加强件14的前侧凸缘部14A以及侧外板16的前侧凸缘部16A以三张重叠的状态被点焊接,并且使内板12的后侧凸缘部12B、外加强件14的后侧凸缘部14E以及侧外板16的后侧凸缘部16B以三张重叠的状态被点焊接。由此,制造出中立柱10的组装件。
[0058](作用以及效果)
[0059]接下来,对上述实施方式的作用以及效果进行说明。
[0060]如图1所示,第一加固加强件18连续地重合且粘接于外加强件14的前壁部14B的内壁面14b、外壁部14C的内壁面14c以及后壁部14D的内壁面14d。因此,外加强件14中的前壁部14B、外壁部14C以及后壁部14D通过第一加固加强件18而被加固。
[0061]另一方面,存在如下的情况,S卩,由于侧面碰撞时的载荷输入,而使外加强件14的前壁部14B以及后壁部14D例如以在水平剖视观察时向相互对置的方向内侧弯曲的方式发生变形的情况。此时,在粘接界面上作用有将要使第一加固加强件18的车辆宽度方向内侧的端部从前壁部14B以及后壁部14D脱落的载荷。
[0062]对此,在第二加强件20中,前侧的重合部20A隔着第一加固加强件18而重合于外加强件14中的前壁部14B的内壁面14b,并且后侧的重合部20B隔着第一加固加强件18而重合于外加强件14中的后壁部14D的内壁面14d。而且,在第二加固加强件20中,前侧的安装部20C以呈台阶状的方式与重合部20A连结从而与外加强件14的前壁部14B直接结合,并且后侧的安装部20D以呈台阶状的方式与重合部20B连结从而与外加强件14的后壁部14D直接结合,而且连结部20E对一对重合部20A、20B中的车辆宽度方向外侧(与安装部20C、20D的一侧相反的一侧)的端部彼此进行连结。这样一来,第二加固加强件20的两端侧与外加强件14(前壁部14B以及后壁部14D)直接结合,并第二加固加强件20在与外加强件14的前壁部14B之间以及第二加固加强件20与后壁部14D之间夹持有第一加固加强件18。因此,即使外加强件14的前壁部14B以及后壁部14D在例如以向在水平剖视观察时相互对置的方向内侧弯曲的方式发生变形,也能够使第一加固加强件18在其弹性变形区域中迎合外加强件14的前壁部14B以及后壁部14D的各自的变形。由此,在外加强件14上输入有载荷的情况下,输入载荷将被有效地传递至第一加固加强件18,此外,能够防止或抑制外加强件14从第一加固加强件18上的脱落。
[0063]此外,在本实施方式中,第二加固加强件20中的车辆前方侧的部位沿着由外加强件14的前壁部14B的内壁面14b和第一加固加强件18的前壁加固部18A形成的台阶部24A而被弯曲成曲柄状。即,第二加固加强件20中的车辆前方侧的安装部20C在靠近于第一加固加强件18的前壁加固部18A的末端部的位置处被支承在外加强件14的前壁部14B上。因此,提高了第二加固加强件20对第一加固加强件18的前壁加固部18A的末端部处的保持力。而且,在向外加强件14输入载荷时,能够更稳定地使第一加固加强件18的前壁加固部18A的末端部迎合外加强件14的前壁部14B的变形。由此,能够进一步提高在向外加强件14输入有载荷的情况下的向第一加固加强件18的前壁加固部18A的载荷传递性能。此外,能够有效地防止或抑制第一加固加强件18的前壁加固部18A的末端部从外加强件14的前壁部14B的内壁面14b上的脱落。
[0064]同样地,第二加固加强件20中的车辆后方侧的部位沿着由外加强件14的后壁部14D的内壁面14d和第一加固加强件18的后壁加固部18C形成的台阶部24B而被弯曲成曲柄状。即,第二加固加强件20中的车辆后方侧的安装部20D在靠近第一加强件18的后壁加固部18C的末端部的位置处被支承于外加强件14的后壁部14D上。因此,提高了第二加固加强件20对第一加强件18的后壁加固部18C的末端部的保持力。而且,在向外加强件14输入载荷时,能够更加稳定地使第一加固加强件18的后壁加固部18C的末端部迎合外加强件14的后壁部14D的变形。由此,能够进一步提高在向外加强件14输入有载荷的情况下的向第一加强件18的后壁加固部18C的载荷传递性能。此外,能够有效地防止或抑制第一加固加强件18的后壁加固部18C的末端部从外加强件14的后壁部14D的内壁面14d上的脱落。
[0065]此外,在本实施方式中,第二加固加强件20的连结部20E直线状地被架设在一对重合部20A、20B中的车辆宽度方向外侧(与安装部20C、20D的一侧相反的一侧)的端部彼此之间。因此,在向外加强件14输入载荷时,在外加强件14的前壁部14B以及后壁部14D分别发生了变形的情况下,第一加固加强件18即使通过第二加固加强件20的连结部20E的支撑而也将被保持在外加强件14的前壁部14B以及后壁部14D的各自与第二加固加强件20之间。由此,能够更加稳定地使第一加固加强件18迎合外加强件14的前壁部14B以及后壁部14D的变形。此外,由于第二加固加强件20的连结部20E与第一加固加强件18—起形成封闭截面26,因此在向外加强件14输入载荷时能够有效地抑制外加强件14的截面变形(截面溃缩)。由此,由于外加强件14的前壁部14B以及后壁部14D的各个变形量均能够被抑制,因此第一加强件18相对于外加强件14的前壁部14B以及后壁部14D的各个变形的的迎合变得容易。
[0066]如以上所说明,根据本实施方式所涉及的车身加固结构,在外加强件14上输入有载荷的情况下,能够向第一加固加强件18有效地传递输入载荷。此外,在外加强件14上输入有载荷的情况下,能够防止或抑制第一加固加强件18从外加强件14脱落。其结果为,在通过第一加固加强件18而被加固了的部位处获得了所需的刚性,并抑制了由于第一加固加强件18的粘接脱落而引起的变形载荷的降低。也就是说,能够使加固部分处的变形载荷以原本的性能而产生。
[0067]图4中图示了F-S特性(载荷-行程特性)。实线表示本实施方式的情况下的特性,虚线表示未设置第二加固加强件20的结构的情况下(比较例)的特性。如该曲线图所示,当超过预定的行程时,本实施方式与比较例相比,载荷(反力)F变得更高。
[0068][第二实施方式]
[0069]接下来,使用图5而对本发明的第二实施方式所涉及的车身加固结构进行说明。图5中图示了应用了本实施方式所涉及的车身加固结构的中立柱30的水平剖视图(相当于第一实施方式的图1的图)。如该图所示,在中立柱30中,用于防止第一加固加强件18的脱落而被配置的作为第二加固部件的第二加强件32具有连结部34,以取代连结部20E(图1参照),这一点与第一实施方式所涉及的中立柱10(图1参照)不同。其它的结构为与第一实施方式相同的结构。由此,对于与第一实施方式相同的结构部标记相同的符号,并省略对其说明。
[0070]如图5所示,连结部34对车辆前后方向的前侧的重合部20A中的车辆宽度方向外侧(即与安装部20C的一侧相反的一侧)的端部与车辆前后方向的后侧的重合部20B中的车辆宽度方向外侧(即与安装部20D的一侧相反的一侧)的端部进行连结。连结部34具备作为迎合部的中间迎合部34B,且所述中间迎合部34B隔着第一加固加强件18的外壁加固部18B而重合于外加强件14的外壁部14C的内壁面14c中的车辆前后方向中间部。该中间迎合部34B粘接于外壁加固部18B中的车辆前后方向中间部。
[0071]连结部34具备架设部34A,且所述架设部34A对前侧的重合部20A上的车辆宽度方向外侧(即与安装部20C的一侧相反一侧)的端部与中间迎合部34B的车辆前方侧的端部进行连结并被架设在两者之间。架设部34A在水平剖视观察时趋向于车辆宽度方向外侧而向车辆后方侧倾斜,并且以支撑在第一加固加强件18的前壁加固部18A与外壁加固部18B之间的状态而被配置。此外,架设部34A与第一加强件18的前壁加固部18A以及外壁加固部18B—起形成封闭截面36。
[0072]此外,连结部34具备架设部34C,且所述架设部34C对后侧的重合部20B的车辆宽度方向外侧(即与安装部20D的一侧相反的一侧)的端部与中间迎合部34B的车辆后方侧的端部进行连结并被架设在两者之间。架设部34C在水平剖视观察时趋向于车辆宽度方向外侧而向车辆前方侧倾斜,并且以支撑在第一加固加强件18的后壁加固部18C与外壁加固部18B之间的状态而被配置。此外,架设部34C与第一加强件18的后壁加固部18C以及外壁加固部18B—起形成封闭截面38。
[0073]根据本实施方式所涉及的车身加固结构,也能在外加强件14上输入有载荷的情况下,向第一加固加强件18有效地传递输入载荷。此外,在外加强件14上输入有载荷的情况下,能够防止或抑制第一加固加强件18从外加强件14上脱落。其结果为,能够使加固部分处的变形载荷以原本的性能来发生。
[0074]此外,在本实施方式中,由于第一加固加强件18也被夹持在外加强件14的外壁部14C与第二加固加强件32的中间迎合部34B之间,因此在向外加强件14输入载荷时,能够使第一加固加强件18在其弹性变形区域内稳定地迎合外加强件14的外壁部14C的变形。由此,能够提尚在外加强件14上输入有载荷的情况下的向第一加强件18的载荷传递性能。
[0075]此外,在本实施方式中,通过由第二加固加强件32的架设部34A、34C进行支撑,从而在向外加强件14被输入载荷时,能够有效地抑制外加强件14的截面变形(截面溃缩)。此夕卜,通过由第二加固加强件32的架设部34A、34C与第一加固加强件18形成封闭截面36、38,从而也能够有效地抑制外加强件14的截面变形(截面溃缩)。由此,由于也抑制外加强件14的变形量,因此使第一加固加强件18对外加强件14的变形的迎合变得容易。
[0076][第三实施方式]
[0077]接下来,使用图6而对本发明的第三实施方式所涉及的车身加固结构进行说明。图6中用水平剖视图(相当于第一实施方式的图1的图)而图示了应用了本实施方式所涉及的车身加固结构的中立柱40。如该图所示,在中立柱40中,作为第二加固部件的第二加固加强件42中的车辆宽度方向外侧的部分的结构与第一实施方式的第二加固加强件20(图1参照)中的车辆宽度方向外侧的部分的结构不同。其它的结构为与第一实施方式相同的结构。由此,对于与第一实施方式相同的结构部标记相同的符号,并省略对其说明。
[0078]如图6所示,第二加固加强件42被设为用于防止第一加固加强件18的脱落,并且具备隔着第一加固加强件18而重合于外加强件14的前后一对重合部42A、42B。前后一对重合部42A、42B,与第一实施方式中的前后一对重合部20A、20B(图1参照)相比,在水平剖视观察时与第一加固加强件18的重叠范围被设定为较广。
[0079]车辆前后方向的前侧的重合部42A以在水平剖视观察时与第一加固加强件18的前壁加固部18A的内壁面的整体区域对应的方式被设置,并隔着第一加固加强件18的前壁加固部18A而重合于外加强件14的前壁部14B的内壁面14b。该重合部42A粘接于前壁加固部18A。重合部42A与安装部20C以呈台阶状的方式通过倾斜壁部20F而被连结。此外,车辆前后方向的后侧的重合部42B以在水平剖视观察时与第一加固加强件18的后壁加固部18C的内壁面的整体区域对应的方式被设置,并隔着第一加固加强件18的后壁加固部18C而重合于外加强件14的后壁部14D的内壁面14d。该重合部42B粘接于后壁加固部18C。重合部42B与安装部20D以呈台阶状的方式通过倾斜壁部20G而被连结。
[0080]此外,第二加固加强件42具备连结部42C,且所述连结部42C对车辆前后方向的前侧的重合部42A中的车辆宽度方向外侧(即与安装部20C的一侧相反的一侧)的端部与车辆前后方向的后侧的重合部42B中的车辆宽度方向外侧(即与安装部20D的一侧相反的一侧)的端部进行连结。作为迎合部的连结部42C以在水平剖视观察时与第一加固加强件18的外壁加固部18B的内壁面的整体区域对应的方式被设置,并隔着第一加固加强件18的外壁加固部18B而重合于外加强件14的外壁部14C的内壁面14c。该连结部42C粘接于外壁加固部18B0
[0081]根据本实施方式所涉及的车身加固结构,也能够在外加强件14上输入有载荷的情况下有效地向第一加固加强件18传递输入载荷。此外,在外加强件14上输入有载荷的情况下,能够防止或抑制第一加固加强件18从外加强件14上脱落。其结果为,能够使加固部分处的变形载荷以原本的性能而产生。
[0082]此外,在本实施方式中,与第二实施方式相同地,在向外加强件14输入载荷时,能够使第一加固加强件18在其弹性变形区域中稳定地迎合外加强件14的外壁部14C的变形。由此,能够提尚在外加强件14上输入有载荷的情况下的向第一加强件18的载荷传递性能。
[0083][第四实施方式]
[0084]接下来,使用图7而对本发明的第四实施方式所涉及的车身加固结构进行说明。图7中用车辆主视观察时的纵剖视图而图示了应用了本实施方式所涉及的车身加固结构的下边梁50 (也称为“门滥”)。另外,在图7中,箭头标记UP表示车辆上方侧,箭头标记OUT表示车辆宽度方向外侧。
[0085]如图7所示,下边梁50具备构成其车辆宽度方向内侧的部位的金属制(在本实施方式中为钢制)的内板52。内板52在车辆主视观察时被形成为向车辆宽度方向外侧开口的礼帽形状,并具备在车辆主视观察时向车辆宽度方向外侧开口的大致U字状的主体部52H。形成有从该主体部52H的开口上端部起向车辆上方侧弯曲并延伸的上侧凸缘部52A,形成有从主体部52H的开口下端部起向车辆下方侧弯曲并延伸的下侧凸缘部52B。
[0086]此外,下边梁50具备作为与内板52—起形成封闭截面62的金属制(在本实施方式中为钢制)的车身结构部件的外加强件54。外加强件54在车辆主视观察时被形成为向车辆宽度方向内侧开口的礼帽形状,并具备在车辆主视观察时向车辆宽度方向内侧开口的大致U字状的主体部54H。
[0087]主体部54H具备作为构成车辆宽度方向外侧的部位的第一壁部的侧壁部54C。侧壁部54C的面面向车辆宽度方向。形成有作为从侧壁部54C的车辆上下方向的两端部起弯曲并向相互对置的一侧延伸的一对第二壁部的上壁部54B以及下壁部54D。上壁部54B趋向于车辆宽度方向内侧而向车辆上方侧稍微倾斜,下壁部54D趋向于车辆宽度方向内侧而向车辆下方侧稍微倾斜。
[0088]形成有从该主体部54H中的上壁部54B的车辆宽度方向内侧的端部向车辆上方侧弯曲并延伸的上侧凸缘部54A。此外,形成有从主体部54H中的下壁部54D的车辆宽度方向内侧的端部向车辆下方侧弯曲并延伸的下侧凸缘部54E。
[0089]此外,在外加强件54的车辆宽度方向外侧,配置有金属制(在本实施方式中为钢制)的侧外板(也称为“侧梁外构件”)5 6的一部分。侧外板5 6具备:对外加强件5 4的上壁部54B进行覆盖的上壁部56B、从车辆宽度方向外侧对侧壁部54C的上部以及上下方向中间部进行覆盖的侧壁部56C。形成有从上壁部56B的车辆宽度方向内侧的端部起向车辆上方侧弯曲并延伸的上侧凸缘部56A。此外,形成有从侧壁部56C的下端部起向车辆宽度方向内侧斜下方侧弯曲并倾斜的下壁部56D,形成有从下壁部56D的车辆宽度方向内侧的端部起向车辆下方侧弯曲并延伸的下侧凸缘部56E。
[0090]内板52的上侧凸缘部52A、外加强件54的上侧凸缘部54A以及侧外板56的上侧凸缘部56A以三张重叠的状态而被点焊接。此外,内板52的下侧凸缘部52B以及外加强件54的下侧凸缘部54E以两张重叠的状态而被点焊接。并且,外加强件54的侧壁部54C以及侧外板56的下侧凸缘部56E以二张重叠的状态而被点焊接。由此,内板52、外加强件54以及侧外板56这三者被一体化。
[0091]在外加强件54的主体部54H的内侧,配置有作为第一加固部件的第一加固加强件58。第一加固加强件58被设为弯曲成V字状的呈弯曲板状的部件,并且通过利用树脂而对纤维强化树脂材料(纤维(作为一个示例的碳纤维)进行硬化而形成的复合材料(FRP))而被一体地形成。第一加固加强件58连续地重合且粘接于外加强件54中的上壁部54B的内壁面54b以及侧壁部54C的内壁面54c。换言之,在本实施方式中,外加强件54的上壁部54B的内壁面54b以及侧壁部54C的内壁面54c,相当于在外加强件54中被第一加固加强件58重合的连续的两个内壁面54b、54c中的构成两端侧(S卩,由于在本实施方式中,内壁面54b、54c为两个,因此为双方)的端壁面。
[0092]第一加固加强件58具备上壁加固部58A,且所述上壁加固部58A以面接触状态而粘接于外加强件54的上壁部54B中的内壁面54b。上壁加固部58A重合于上壁部54B的车辆宽度方向外侧的部位上。因此,在第一加固加强件58(上壁加固部58A)重合于外加强件54的上壁部54B的内壁面54b的部位与第一加固加强件58重合于在外加强件54的上壁部54B的内壁面54b的部位之间形成有台阶部64A。
[0093]此外,第一加固加强件58具备从上壁加固部58A的车辆宽度方向外侧的端部起向车辆下方侧弯曲并延伸的侧壁加固部58B。侧壁加固部58B以面接触状态而粘接于外加强件54的侧壁部54C的内壁面54c,并重合于侧壁部54C的内面上部。因此,在第一加固加强件58(侧壁加固部58B)重合于外加强件54的侧壁部54C的内壁面54c的部位与第一加固加强件58重合于外加强件54的侧壁部54C的内壁面54c的部位之间形成有台阶部64B。
[0094]此外,在外加强件54的主体部54H的内侧,除了第一加固加强件58之外,还配置有作为金属制(在本实施方式中为钢制)的第二加固部件的第二加固加强件60。第二加固加强件60被设为用于防止第一加固加强件58的脱落,并且具备隔着第一加固加强件58而重合于外加强件54的一对重合部60A、60B。
[0095]一方的重合部60A以在图7的剖视观察时与第一加固加强件58的上壁加固部58A的内壁面的整体区域对应的方式被设置,并且隔着第一加固加强件58的上壁加固部58A而重合于外加强件54的上壁部54B的内壁面54b中的车辆宽度方向外侧的部位。该重合部60A粘接于上壁加固部58A。
[0096]此外,另一方的重合部60B以在图7的剖视观察时与第一加固加强件58的侧壁加固部58B的内壁面的整体区域对应的方式而被设置,并且隔着第一加固加强件58的侧壁加固部58B而重合于外加强件54的侧壁部54C的内壁面54c中的车辆上方侧的部位。该重合部60B粘接于侧壁加固部58B。
[0097]第二加固加强件60的车辆上方侧且车辆宽度方向内侧的部位沿着台阶部64A而弯曲成曲柄状,并具备以呈台阶状的方式与重合部60A连结的安装部60C。安装部60C直接重合于外加强件54的上壁部54B的内壁面54b,并通过点焊接而与外加强件54的上壁部54B结合。重合部60A的车辆宽度方向内侧的端部与安装部60C的车辆宽度方向外侧的端部通过趋向于车辆上方侧而向车辆宽度方向内侧稍微倾斜的倾斜壁部60F而被连结。
[0098]第二加固加强件60的车辆下方侧的部位也沿着台阶部64B而弯曲成曲柄状,并具备以呈台阶状的方式与重合部60B连结的安装部60D。安装部60D直接重合于外加强件54的侧壁部54C的内壁面54c,并通过点焊接而与外加强件54的侧壁部54C结合。重合部60B的车辆下方侧的端部与安装部60D的车辆上方侧的端部通过趋向于车辆宽度方向外侧而向车辆下方侧稍微倾斜的倾斜壁部60G而被连结。
[0099]此外,第二加固加强件60具备连结部60E,且所述连结部60E对重合部60A的车辆宽度方向外侧(即与安装部60C的一侧相反的一侧)的端部与重合部60B的车辆上方侧(即与安装部60D的一侧相反的一侧)的端部进行连结。连结部60E在本实施方式中被设为弯曲点。
[0100](作用以及效果)
[0101]接下来,对上述实施方式的作用以及效果进行说明。
[0102]在本实施方式中,第一加固加强件58连续地重合且粘接于外加强件54中的上壁部54B的内壁面54b以及侧壁部54C的内壁面54c。因此,外加强件54中的上壁部54B以及侧壁部54C通过第一加固加强件58而被加固。
[0103]另一方面,由于发生侧面碰撞时的载荷输入,而有时会存在例如外加强件54的上壁部54B以及侧壁部54C发生变形的情况。此时,在粘接界面上作用有将要欲使第一加固加强件58的端部从上壁部54B以及侧壁部54C上脱落的载荷。
[0104]对此,在本实施方式中,第二加固加强件60的一方的重合部60A隔着第一加固加强件58而重合于外加强件54中的上壁部54B的内壁面54b,并且第二加固加强件60的另一方的重合部60B隔着第一加固加强件58而重合于外加强件54中的侧壁部54C的内壁面54c。而且,在第二加固加强件60中,一方的安装部60C以呈台阶状的方式与重合部60A连结并与外加强件54中的上壁部54B直接结合,并且另一方的安装部60D以呈台阶状的方式与重合部60B连结并且与外加强件54的侧壁部54C直接结合,并且,连结部60E对一对重合部60A、60B中的与安装部60C、60D的一侧相反的一侧的端部彼此进行连结。如上文所述,在第二加固加强件60中,其两端侧与外加强件54(上壁部54B以及侧壁部54C)直接结合,并且在第二加固加强件60与外加强件54的上壁部54B之间以及第二加固加强件60与侧壁部54C之间夹持有第一加固加强件58。因此,即使在例如由于载荷输入而使外加强件54的上壁部54B以及侧壁部54C分别发生变形的情况下,也能够使第一加固加强件58在其弹性变形区域中迎合外加强件54的上壁部54B以及侧壁部54C的各自的变形。
[0105]此外,在本实施方式中,第二加固加强件60的车辆上方侧且车辆宽度方向内侧的部位沿着由外加强件54的上壁部54B的内壁面54b与第一加固加强件58的上壁加固部58A而形成的台阶部64A而弯曲成曲柄状。即,第二加固加强件60中的辆上方侧的安装部60C在靠近第一加强件58的上壁加固部58A的末端部的位置处被外加强件54的上壁部54B支承。因此,提高了由第二加固加强件60对第一加强件58的上壁加固部58A的末端部的保持力。而且,在向外加强件54输入载荷时,能够使第一加固加强件58的上壁加固部58A的末端部更加稳定地迎合外加强件54的上壁部54B的变形。由此,能够进一步提高在向外加强件54输入有载荷的情况下的向第一加固加强件58的上壁加固部58A的载荷传递性能。此外,能够有效地防止或抑制第一加固加强件58的上壁加固部58A的末端部从外加强件54的上壁部54B的内壁面54b上的脱落。
[0106]同样地,第二加固加强件60中的车辆下方侧的部位沿着由外加强件54的侧壁部54C的内壁面54c与第一加固加强件58的侧壁加固部58B而形成的台阶部64B而弯曲成曲柄状。即,第二加固加强件60的车辆下方侧的安装部60D在靠近第一加强件58的侧壁加固部58B的末端部的位置处被外加强件54的侧壁部54C支承。因此,提高了由第二加强件60对第一加强件58的侧壁加固部58B的末端部的保持力。而且,能够在向外加强件54输入载荷时,使第一加固加强件58的侧壁加固部58B的末端部更加稳定地迎合外加强件54的侧壁部54C的变形。由此,能够进一步提高在向外加强件54输入有载荷的情况下的向第一加固加强件58的侧壁加固部58B的载荷传递性能。此外,能够有效地防止或抑制第一加固加强件58的侧壁加固部58B的末端部从外加强件54的侧壁部54C的内壁面54c上的脱落。
[0107]如以上所说明的那样,根据本实施方式所涉及的车身加固结构,在外加强件54上输入有载荷的情况下,能够有效地将输入载荷传递至第一加固加强件58。此外,在外加强件54上输入有载荷的情况下,能够防止或抑制第一加固加强件58从外加强件54上脱落。其结果为,能够在通过第一加固加强件58而进行了加固的部位处获得所需的刚性。
[0108][实施方式的补充说明]
[0109]另外,虽然在上述实施方式中,第二加固加强件20、32、42、60与车身结构部件(在第一至第三实施方式中为外加强件14,在第四实施方式中为外加强件54)被焊接在一起,但是这些部件也可以通过螺栓结合等的机械接合而被接合在一起。此外,虽然在上述实施方式中,第二加固加强件20、32、42、60被设为金属制,但是第二加固部件也可以设为树脂制的加固部件。
[0110]此外,虽然在上述实施方式中,第一加固加强件18、58与第二加固加强件20、32、42、60被粘接在一起,但也可以采用两者未被粘接在一起的结构。
[0111]此外,虽然在上述实施方式中,第二加固加强件20、32、42、60沿着台阶部24A、24B、64A、64B而弯曲成曲柄状,但是作为第二加固部件的第二加固加强件例如也可以采用如下的结构,即,在距第一加固加强件(18、58)的末端部某种程度远的位置处设定安装部(20C、20D、60C、60D)的结构。
[0112]另外,本发明的第二方式中所述的“沿着台阶部”的概念,除了以与台阶部之间无间隙的状态被配置的情况之外,还包括如上述实施方式那样,即使与台阶部24A、24B、64A、64B之间形成有若干间隙但作为整体而观察时沿着台阶部,并且能够获得同以与台阶部之间无间隙的状态被配置的情况大概相同的作用以及效果的情况。
[0113]另外,上述实施方式以及上述的多个变形例能够适当地被组合来实施。
[0114]以上,虽然对本发明的一个示例进行了说明,但本发明并不限定于上述内容,在上述内容之外,能够在不脱离其主旨的范围内实施各种变形是不言自明的。
[0115]另外,本说明书作为参照而引用了日本专利申请N0.2013-202606的公开的所有内容。
【主权项】
1.一种车身加固结构,具有: 车身结构部件,其为金属制,并且具备第一壁部与一对第二壁部,所述一对第二壁部从所述第一壁部的两端部起弯曲并向相互对置的一侧延伸; 第一加固部件,其呈弯曲板状,并被配置在所述车身结构部件的内侧,并由纤维强化树脂材料一体地形成,并且连续地重合于且粘接于所述车身结构部件中的连续的至少两个内壁面; 第二加固部件,其被配置在所述车身结构部件的内侧,并且具备:一对重合部,其隔着所述第一加固部件而重合于所述连续的至少两个内壁面中的构成两端侧的端壁面;一对安装部,其以呈台阶状的方式与所述重合部连结,且与构成所述端壁面的壁部直接结合;连结部,其对一对所述重合部中的与所述安装部的一侧相反的一侧的端部彼此进行连结。2.如权利要求1所述的车身加固结构,其中, 所述第二加固部件沿着如下的台阶部而被弯曲成曲柄状,所述台阶部为,被形成在所述第一加固部件重合于所述端壁面的部位与所述第一加固部件未重合于所述端壁面的部位之间的台阶部。3.如权利要求1或2所述的车身加固结构,其中, 所述第一加固部件连续地重合于且粘接于所述车身结构部件中的连续的三个内壁面, 所述连结部直线状地被架设在一对所述重合部中的与所述安装部的一侧相反的一侧的端部彼此之间,并与所述第一加固部件一起形成封闭截面。4.如权利要求1或2所述的车身加固结构,其中, 所述第一加固部件连续地重合于且粘接于所述车身结构部件中的连续的三个内壁面, 所述连结部具备迎合部,所述迎合部隔着所述第一加固部件而重合于所述第一壁部的内壁面。
【文档编号】B62D25/20GK106029479SQ201480043230
【公开日】2016年10月12日
【申请日】2014年8月11日
【发明人】稻本好辉
【申请人】丰田自动车株式会社
再多了解一些
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1