构件的接合构造体的制作方法

构件的接合构造体的制作方法
【专利摘要】进一步提高具有将构件彼此接合而成的接合部的接合构造体的机械特性、尤其是扭转刚度和轴向压溃时的吸能特性。一种构件的接合构造体，其具有第1构件和第2构件，所述第2构件的端部抵靠于所述第1构件的面，该构件的接合构造体具备将所述第1构件和所述第2构件接合的接合部，其中，所述接合部具备：端部凸缘，其沿着所述第2构件的端部连续地形成，至少一部分与所述第1构件的面重叠；以及单位接合部，其将所述端部凸缘和所述第1构件接合，所述端部凸缘借助立起曲面部而与所述第2构件的端部的至少一部分连续地形成，所述立起曲面部包括板厚形成得比所述第2构件的板厚厚的增厚部，所述单位接合部的至少一部分设置于距所述端部凸缘和所述增厚部之间的分界3mm以下的范围内。
【专利说明】
构件的接合构造体
技术领域
[0001 ]本发明涉及将构件彼此接合而成的接合构造体。
【背景技术】
[0002] 汽车的车身具有将第2构件的端部抵靠于第1构件的面并进行接合而成的接合部。 作为该接合部，例如可列举出侧边梁与地板横梁之间的接合部、通道与地板横梁之间的接 合部、车顶纵梁与车顶横梁之间的接合部、轮罩（日文：本Y-少八夕只）与后地板横梁之间 的接合部以及前纵梁与前围板横梁（日文：夕二夕口レパ一）之间的接合部。在例示 于此的接合部中，在第2构件的端部设有凸缘，利用该凸缘，第2构件与第1构件接合。
[0003] 在汽车的车身中，对具有这样的接合部的构造体也要求较高的机械特性。例如，在 该接合构造体中，重要的是使扭转刚度、轴向压溃时的吸能特性提高。相对于此，在专利文 献1中公开了如下构造:在第2构件侧设有没有缺口的连续的凸缘，在该凸缘形成点焊部而 与第1构件接合。根据该专利文献1所记载的接合构造，能够谋求车宽构件的变形的抑制和 扭转刚度的提高。
[0004] 现有技术文献
[0005] 专利文献
[0006] 专利文献1:国际公开第2013/154114号

【发明内容】

[0007] 发明要解决的问题
[0008] 根据专利文献1所记载的接合构造，车宽构件的变形受到抑制，另外，扭转刚度提 高，但期望进一步的性能提高。另外，这样的性能提高不只限于车身，对于具有同样的接合 构造的构造体，也同样地期望。
[0009] 因此，本发明是鉴于上述问题而做成的，本发明的目的在于，提供一种能够进一步 提高具备构件彼此接合而成的接合部的接合构造体的机械特性、尤其是扭转刚度和轴向压 溃时的吸能特性的、新的且被改良的接合构造体。
[ ο]用于解决问题的方案
[0011] 为了解决上述课题，根据本发明的某一观点，提供一种构件的接合构造体，其具有 第1构件和第2构件，所述第2构件的端部抵靠于所述第1构件的面，该构件的接合构造体具 备将所述第1构件和所述第2构件接合的接合部，所述接合部具备:端部凸缘，其沿着所述第 2构件的端部连续地形成，至少一部分与所述第1构件的面重叠；以及单位接合部，其将所述 端部凸缘和所述第1构件接合，所述端部凸缘借助立起曲面部而与所述第2构件的端部的至 少一部分连续地形成，所述立起曲面部包括板厚形成得比所述第2构件的板厚厚的增厚部， 所述单位接合部的至少一部分设于距所述端部凸缘和所述增厚部之间的分界3_以下的范 围内。
[0012] 也可以是，所述第2构件具有大致帽形或槽形的截面形状，腹板片与壁片形成所述 大致帽形或槽形，所述端部凸缘包括在所述腹板片与所述壁片之间的棱线部的端部形成的 棱线部凸缘，所述增厚部形成于所述立起曲面部的位于所述棱线部与所述棱线部凸缘之间 的部分。
[0013] 也可以是，所述单位接合部在跨所述棱线部的端部以及与该棱线部连续的所述腹 板片和所述壁片这两者的至少一部分的端部的范围内连续地形成。
[0014] 也可以是，所述单位接合部在所述端部凸缘的与所述第1构件的面接触的部位的 全长上连续地形成。
[0015] 也可以是，所述单位接合部在所述端部凸缘断续地形成，所述单位接合部的长度 是所述端部凸缘与所述第1构件接触的区域的全长的50%以上的长度。
[0016] 也可以是，在所述接合部还具有点焊部。
[0017] 也可以是，所述第1构件是汽车的地板通道或侧边梁，所述第2构件是地板横梁。
[0018] 发明的效果
[0019] 如以上说明的那样，根据本发明的构件的接合构造体，能够进一步提高机械特性、 尤其是扭转刚度和轴向压溃时的吸能特性。
【附图说明】
[0020] 图1是表示本发明的一实施方式的接合构造体的立体图。
[0021] 图2是对该实施方式的接合部进行放大表示的说明图。
[0022]图3是地板横梁的剖视图。
[0023]图4是表示接合部的说明图。
[0024]图5是表示包括增厚部的接合部的说明图。
[0025] 图6是表示压制成形装置的一个例子的说明图。
[0026] 图7是表示压制成形的情形的说明图。
[0027]图8是表示棱线部凸缘和立起曲面部的板厚分布的说明图。
[0028] 图9是表不立起曲面部的板厚分布的说明图。
[0029] 图10是表示第1变形例的接合部的说明图。
[0030] 图11是表示第2变形例的接合部的说明图。
[0031 ]图12是表示第3变形例的接合部的说明图。
[0032]图13是表示第4变形例的接合部的说明图。
[0033] 图14是表示第5变形例的接合部的说明图。
[0034] 图15是表示第6变形例的接合部的说明图。
[0035] 图16是表示接合构造体的另一例子的立体图。
[0036] 图17是表示接合构造体的另一例子的立体图。
[0037]图18是表示实施例1的接合部的说明图。
[0038]图19是表示实施例4的接合部的说明图。
[0039]图20是表示比较例1的接合部的说明图。
[0040] 图21是表示比较例2的接合部的说明图。
[0041] 图22是表示比较例4的接合部的说明图。
[0042] 图23是为了对评价方法进行说明而表示的图。
[0043]图24是对评价1中的扭转刚度的结果进行说明的图表。
[0044]图25是对评价1中的轴向压溃特性的结果进行说明的图表。
[0045]图26是对评价2中的轴向压溃特性的结果进行说明的图表。
[0046]图27是对评价2中的轴向压溃特性的结果进行说明的图表。
[0047]图28是对评价2中的扭转刚度的结果进行说明的图表。
[0048]图29是对评价2中的扭转刚度的结果进行说明的图表。
【具体实施方式】
[0049] 以下参照附图详细地说明本发明的优选的实施方式。此外，在本说明书和附图中， 对于实质上具有同一功能构成的构成要素，通过标注同一附图标记，省略重复说明。
[0050] <1.接合构造体的整体构成>
[0051] 图1是本发明的实施方式的接合构造体1的说明图，是表示作为接合构造体1的汽 车的车身的地板部2的一部分的立体图。本实施方式的接合构造体1以通道构件3(地板通 道)为第1构件，以地板横梁10为第2构件，具有将地板横梁10的端部抵靠于通道构件3的侧 面而呈T字状接合而成的接合部15。
[0052] 在通道构件3和地板横梁10中，除了接合部15以外的材料、形状能够设为公知的构 成。另外，在本实施方式中，采用具有通道构件3与地板横梁10之间的接合部15的接合构造 体1为例进行说明，但接合构造体1并不限于该例子。也能够将本实施方式应用于例如侧边 梁（相当于第1构件）与地板横梁（相当于第2构件）的接合构造体、车顶纵梁（相当于第1构 件)与车顶横梁(相当于第2构件)的接合构造体、轮罩(相当于第1构件)与后地板横梁(相当 于第2构件）的接合构造体以及前纵梁(相当于第1构件)与前围板横梁(相当于第2构件）的 接合构造体。
[0053] <2.接合部 >
[0054] 图2表示图1所示的接合构造体1中的接合部15的放大图。图3表示沿着图2中用 III一III表示的线进行了剖切的地板横梁10的剖视图。图3是朝向接合部15侧观察与地板 横梁1 〇的长度方向（地板横梁1 〇所延伸的方向）正交的截面（以下，也称为"横截面"。）的截 面的图，能够在正面观察到接合部15。图4表示沿着图3中用IV - IV表示的线剖切了的接合 部15的剖视图。图5表示沿着图3中用V-V表示的线剖切了的接合部15的剖视图。
[0055] 在本实施方式中，地板横梁10具有:形成上表面的腹板片11;以从腹板片11的端部 垂下的方式延伸的壁片12;以及从壁片12中的与腹板片11所在侧相反的那一侧的端部延伸 的长度方向凸缘13。壁片12与腹板片11的两端部连续地形成。在腹板片11与壁片12之间形 成有棱线部19。地板横梁10是由腹板片11、与腹板片11的两端部连续的棱线部19以及从棱 线部19进一步连续的两个壁片12形成大致帽形的横截面的构件。地板横梁10例如使用高强 度钢板并利用压制成形而形成。
[0056] 此外，在地板横梁10的长度方向上，如图2所示，在长度方向凸缘13形成有点焊部 13a，利用点焊与地板构件4接合。长度方向凸缘13与地板构件4的接合既可以利用同时使用 点焊和粘接剂的胶接点焊进行，也可以利用激光焊接进行。
[0057] 另一方面，在包括地板横梁10的接合构造体1中，在该地板横梁10的长度方向端部 形成有与通道构件3接合的接合部15。接合部15具有在地板横梁10的长度方向端部形成的 端部凸缘16和借助端部凸缘16将地板横梁10和通道构件3接合的单位接合部17。单位接合 部17是实际上将端部凸缘16和通道构件3接合起来的部位。
[0058]本实施方式中，端部凸缘16是在腹板片11、棱线部19以及壁片12的长度方向端部 形成的凸缘，沿着腹板片11、棱线部19以及壁片12连续地设置。该端部凸缘16包括在棱线部 19的端部形成的棱线部凸缘14。另外，端部凸缘16借助立起曲面部18而与腹板片11、棱线部 19和壁片12连续地形成。
[0059] 本实施方式中，由焊接形成的单位接合部17在端部凸缘16中的与通道构件3接触 的部位的全长上设置。即，在图3所示的端部凸缘16的、没有形成单位接合部17的部位处，端 部凸缘16与通道构件3分开(参照图2)。该单位接合部17设置于与端部凸缘16和立起曲面部 18之间的分界部分S相邻的位置。
[0060] 焊接的方法并没有特别限定，但优选是激光焊接、激光电弧复合焊接、激光钎焊、 电弧焊接等能够在使接合构造体1相对移动的同时连续地进行焊接的焊接方法。较佳的是， 能够采用对间隙的裕度较高、能够进行高速焊接的激光电弧复合焊接。
[0061] 在此，地板横梁10是通过对坯料实施例如弯曲加工、拉深加工等压制加工而成形 的。此时，棱线部19是通过在将坯料的要成为端部凸缘16的端部弯折之后、或者一边弯折一 边将与端部凸缘16的弯曲方向相反的一侧的面作为内侧而将坯料弯曲形成的。为了提高地 板横梁10与通道构件3的接合构造体1的机械特性，单位接合部17在靠近立起曲面部18的位 置形成，即以包括立起曲面部18与端部凸缘16之间的分界部分S的方式形成或者以与该分 界部分S相邻的方式形成为佳。因此，期望的是缩小端部凸缘16的根部部分的立起曲面部18 的曲率半径Rf。
[0062]不过，将立起曲面部18的曲率半径Rf设计得越小，在沿着棱线部19将坯料弯曲时， 越容易在棱线部凸缘14的与立起曲面部18所在侧相反的那一侧的端部产生裂纹、或在棱线 部凸缘14的根部的立起曲面部18产生大的褶皱。坯料的板厚越厚、或者坯料的张力越大，越 容易产生该裂纹、大的褶皱。因此，在地板横梁10的端部形成包括棱线部凸缘14的端部凸缘 16的情况下，难以将立起曲面部18的曲率半径Rf缩小到极限。
[0063] 图4中示出了在腹板片11的端部处端部凸缘16借助立起曲面部18而与腹板片11连 续地形成的情形。在接合部15的位于腹板片11的端部的部分，端部凸缘16的一个面与通道 构件3的接合对象面重叠地配置，其至少一部分与通道构件3接触。在图4所示的例子中，端 部凸缘16的一个面的除了立起曲面部18之外的部分全部与通道构件3接触。并且，与立起曲 面部18和端部凸缘16之间的分界部分S相邻地设有单位接合部17。
[0064] 在对坯料仅进行弯曲加工而形成端部凸缘16之际，在要成形为立起曲面部18的部 分产生坯料的延伸，板厚容易变得比坯料的板厚薄。即，在腹板片11的端部、壁片12的端部 形成的立起曲面部18的板厚呈现相对于坯料的板厚减少的倾向。虽未图示，但在壁片12的 端部，也如图4所示那样，与立起曲面部18和端部凸缘16之间的分界部分S相邻地设有单位 接合部17。
[0065] 在图5示出了在棱线部19的端部处棱线部凸缘14借助立起曲面部18而与棱线部19 连续地形成的情形。在接合部15的位于棱线部19的端部的部分也是，棱线部凸缘14的一个 面与通道构件3的接合对象面重叠地配置，其至少一部分与通道构件3接触。在图5所示的例 子中，棱线部凸缘14的一个面的除了立起曲面部18之外的部分全部与通道构件3接触。此 时，在棱线部19的端部形成的立起曲面部18形成为其板厚比用于形成地板横梁10的坯料的 板厚厚的增厚部20。
[0066]在形成于棱线部凸缘14的根部的立起曲面部18中，坯料的材料流入、或者产生褶 皱，从而板厚变得比坯料的板厚厚。在图5中示出了板厚相对于原来的坯料的板厚(虚线)增 加了的情形。表示增厚部20的厚度相对于坯料的板厚的比例的增厚率越大，增厚部20处的 曲率半径Rf越小。如上所述，为了防止棱线部凸缘14的端部的裂纹、根部部分的大的褶皱， 缩小端部凸缘16的根部的立起曲面部18的曲率半径Rf存在极限，但在棱线部凸缘14的根部 部分形成增厚部20。因此，增厚部20的曲率半径Rf小于其他部分的曲率半径。
[0067]因而，以包括该增厚部20和棱线部凸缘14之间的分界部分S的方式设置单位接合 部17、或者以与分界部分S相邻的方式设置单位接合部17,从而在更靠近立起曲面部18的弯 曲的中心位置P的位置配置单位接合部17。由此，地板横梁10与通道构件3的接合构造体1的 机械特性提高。尤其是，位于腹板片11与壁片12之间的弯折部分即棱线部19是在碰撞载荷 沿着轴向输入之际承受载荷的部分。因而，通过与立起曲面部18中的、棱线部19的端部的增 厚部20相邻地设置单位接合部17,碰撞载荷向棱线部19高效地传递，能够进一步提高吸能 效率。
[0068] 图6和图7是用于对成形具有跨腹板片11、棱线部19和壁片12连续地形成的端部凸 缘16的地板横梁10的压制成形的一个例子进行说明的图。图6是表示压制成形装置的冲头 211、冲模212和棱线压块213的立体图，图7是表示利用棱线压块213将坯料B压靠于冲头211 的情形的立体图。
[0069] 该例子中，如图7所示，利用棱线压块213将坯料B压靠于冲头211，要成形为腹板片 11的部分和要成形为棱线部19的部分的端部被约束，在该状态下，利用冲模212对坯料B进 行弯曲加工。由此，缩小立起曲面部18的曲率半径Rf且抑制棱线部凸缘14的与立起曲面部 18所在侧相反的那一侧的端部的裂纹，而形成包括棱线部凸缘14在内的端部凸缘16。
[0070] 此时，在立起曲面部18的位于棱线部19的端部的部分，虽然显著的褶皱的产生受 到抑制，但由于坯料B的材料的流入、褶皱的产生而板厚变大，形成增厚部20。与没有增厚的 部分相比，在该增厚部20中，立起曲面部18的曲率半径Rf变小。由此，立起曲面部18和棱线 部凸缘14之间的分界部分S更加靠近弯曲的中心位置P。
[0071] 图8是表示包括棱线部凸缘14在内的端部凸缘16与立起曲面部18的板厚分布的等 值线图。如图8所示，棱线部凸缘14的与立起曲面部18所在侧相反的那一侧的端部的板厚减 少，而棱线部凸缘14的根部部分的立起曲面部18的板厚增加。
[0072]图9是沿着从腹板片11到棱线部19和壁片12的路程的距离表示腹板片11、棱线部 19和壁片12的端部的板厚减少率（％ )的图表。腹板片11、棱线部19和壁片12的端部相当于 立起曲面部18的立起开始位置。在板厚减少率（％)以负值表示的情况下，意味着板厚增加。 如图9所示那样，可知:在腹板片11和壁片12的端部，板厚减少率（％)基本成为正值，板厚减 少了，而在棱线部19的端部，板厚减少率（％)成为负值，板厚增加了。
[0073] 即，在本实施方式的接合构造体1中，单位接合部17的至少一部分与立起曲面部18 的增厚部20和棱线部凸缘14之间的分界部分S相邻地形成。如上所述，与其他部分相比，在 增厚部20处，立起曲面部18的曲率半径Rf变小，棱线部凸缘14在靠近立起曲面部18的弯曲 的中心位置P的位置与通道构件3接触。因而，通过与棱线部凸缘14和增厚部20之间的分界 部分S相邻地设置单位接合部17,在更靠近棱线部19的端部的位置，棱线部凸缘14和通道构 件3被接合。
[0074]将包括棱线部凸缘14在内的端部凸缘16和通道构件3接合的单位接合部17被设置 成包括距端部凸缘16和立起曲面部18之间的分界部分S的距离为3mm以下的范围。即，在构 成为端部凸缘16与通道构件3面接触的情况下，单位接合部17形成为，其至少一部分包含于 距端部凸缘16在立起曲面部18侧与通道构件3最初接触的部位3mm以下的范围内。在图4和 图5的例子中，从端部凸缘16和立起曲面部18之间的分界部分S或者棱线部凸缘14和立起曲 面部18之间的分界部分S到单位接合部17的距离L为0_。
[0075 ]由此，能够使接合构造体1的扭转刚度和轴向压溃时的吸能特性可靠地提高。此 外，随后例示，单位接合部17也可以比立起曲面部18和端部凸缘16或者立起曲面部18和棱 线部凸缘14之间的分界部分S靠近腹板片11、棱线部19和壁片12的一侧地配置。通过单位接 合部17配置于该位置，能够使扭转刚度和轴向压溃时的吸能特性稳定地提高。尤其是，通过 与立起曲面部18中的、棱线部19的端部的增厚部20相邻地设置单位接合部17,碰撞载荷向 棱线部19尚效地传递，能够进一步提尚吸能效率。
[0076]在利用焊接将地板横梁10和通道构件3接合的情况下，既可以从端部凸缘16侧进 行焊接，也可以从通道构件3侧进行焊接。作为该情况的焊接方法，期望的是激光电弧复合 焊接。
[0077]如以上说明的那样，本实施方式的接合构造体1设有单位接合部17,使得单位接合 部17包括距端部凸缘16或者棱线部凸缘14和立起曲面部18之间的分界部分S至少3mm以内 的范围。因而，在端部凸缘16和棱线部凸缘14在立起曲面部18侧最初与通道构件3接触的位 置的附近，地板横梁10和通道构件3被接合，能够使接合构造体1的扭转刚度和轴向压溃时 的吸能特性提尚。
[0078]另外，在本实施方式的接合构造体1中，单位接合部17以包括距立起曲面部18中 的、在棱线部19的端部形成的增厚部20和棱线部凸缘14之间的分界部分S的距离为3mm以内 的范围的方式设置。因而，载荷向沿着轴向承受碰撞载荷的棱线部19高效地传递，轴向压溃 时的吸能特性进一步提尚。
[0079] <3.变形例 >
[0080] 以上，对一实施方式的接合构造体1进行了说明，但接合部15的结构并不限于上述 实施方式的例子。以下，对接合部的几个变形例进行说明。其中，对于除了接合部以外的部 分的结构，能够设为与上述的实施方式同样的结构，在此仅对接合部进行说明。
[0081] (3 - 1.第1变形例）
[0082] 图10是表示第1变形例的接合部25的图，表示接合部25的剖视图。图10是与图5相 对应的图，表示棱线部凸缘14和通道构件3之间的接合部分的剖视图。
[0083]第1变形例的接合部25是单位接合部27在与增厚部20和棱线部凸缘14之间的分界 部分S相邻的增厚部20形成的例子。虽未图示，但也可以是，在腹板片11和壁片12的端部中， 也在与立起曲面部18和端部凸缘16之间的分界部分S相邻的立起曲面部18形成单位接合部 27〇
[0084]在该接合部25中，也在距曲率半径Rf变小的增厚部20和棱线部凸缘14之间的分界 部分S的距离L是3mm以下的范围内设置单位接合部27。由此，接合构造体1的扭转刚度和轴 向压溃的吸能特性提高。尤其是，利用在用于承受碰撞载荷的棱线部19的端部形成的增厚 部20来形成单位接合部27,因此，碰撞载荷高效地向棱线部19传递，能够使轴向压溃的吸能 特性提尚。
[0085] 另外，在第1变形例的接合部25中，在立起曲面部18的位置形成有单位接合部27， 因此，在腹板片11、棱线部19、壁片12的延长线上，地板横梁10和通道构件3被接合。而且，在 接合部25中，在棱线部19的延长线上，地板横梁10和通道构件3被接合，因此，碰撞载荷向棱 线部19高效地传递。因而，接合构造体1的扭转刚度和轴向压溃的吸能特性进一步提高。
[0086] (3 - 2.第2变形例）
[0087] 图11是表示第2变形例的接合部35的图，表示接合部35的剖视图。图11是与图5相 对应的图，表示棱线部凸缘14和通道构件3之间的接合部分的剖视图。
[0088]第2变形例的接合部35是单位接合部37跨增厚部20和棱线部凸缘14之间的分界部 分S而设于由地板横梁10和通道构件3夹着的内侧部分的例子。虽未图示，但也可以是，在腹 板片11和壁片12的端部，也以跨立起曲面部18和端部凸缘16之间的分界部分S的方式在由 地板横梁10和通道构件3夹着的内侧部分形成有单位接合部37。
[0089]在该接合部35中，以包括曲率半径Rf变小的增厚部20和棱线部凸缘14之间的分界 部分S的方式设置单位接合部37。即，从增厚部20和棱线部凸缘14之间的分界部分S到单位 接合部37的距离L是Omm。由此，接合构造体1的扭转刚度和轴向压溃的吸能特性提高。尤其 是，利用在用于承受碰撞载荷的棱线部19的端部形成的增厚部20来形成单位接合部37,因 此，碰撞载荷高效地向棱线部19传递，轴向压溃的吸能特性提高。
[0090] 另外，在第2变形例的接合部35中，在立起曲面部18的位置形成有单位接合部37， 因此，在腹板片11、棱线部19、壁片12的延长线上，地板横梁10和通道构件3被接合。而且，在 接合部35中，在棱线部19的延长线上，地板横梁10和通道构件3被接合，因此，碰撞载荷向棱 线部19高效地传递。因而，接合构造体1的扭转刚度和轴向压溃的吸能特性进一步提高。
[0091] (3 - 3.第3变形例）
[0092]图12是表示第3变形例的接合部45的图，表示接合部45的剖视图。图12是与图5相 对应的图，表示棱线部凸缘14和通道构件3之间的接合部分的剖视图。
[0093]第3变形例的接合部45是利用钎焊形成单位接合部47的例子。该利用钎焊形成的 单位接合部47形成于由立起曲面部18和通道构件3夹着的内侧部分，单位接合部47与立起 曲面部18和棱线部凸缘14之间的分界部分S相邻地设置。虽未图示，但也可以是，在腹板片 11和壁片12的端部中，利用钎焊形成的单位接合部47也形成于由立起曲面部18和通道构件 3夹着的内侧部分。
[0094]在该接合部45中，单位接合部47设于距曲率半径Rf变小的增厚部20和棱线部凸缘 14之间的分界部分S的距离L是3mm以下的范围内。在图12中，距离L为Omm。由此，接合构造体 1的扭转刚度和轴向压溃的吸能特性提高。尤其是，利用在用于承受碰撞载荷的棱线部19的 端部形成的增厚部20来形成单位接合部47,因此，碰撞载荷高效地向棱线部19传递，轴向压 溃的吸能特性提尚。
[0095]另外，在第3变形例的接合部45中，在立起曲面部18的位置形成有单位接合部27， 因此，在腹板片11、棱线部19、壁片12的延长线上，地板横梁10和通道构件3被接合。而且，在 接合部45中，在棱线部19的延长线上，地板横梁10和通道构件3被接合，因此，碰撞载荷向棱 线部19高效地传递。因而，接合构造体1的扭转刚度和轴向压溃的吸能特性进一步提高。
[0096] (3 - 4.第 4 变形例）
[0097]图13是表示第4变形例的接合部55的图，表示接合部55的剖视图。图13是与图5相 对应的图，表示棱线部凸缘14和通道构件3之间的接合部分的剖视图。
[0098]第4变形例的接合部5 5是利用由粘接剂进行的粘接来形成单位接合部5 7的例子。 该利用粘接剂形成的单位接合部57在立起曲面部18和棱线部凸缘14这两者与通道构件3相 对的整个区域内形成，单位接合部57包括立起曲面部18和棱线部凸缘14之间的分界部分S 在内地设置。即，从增厚部20和棱线部凸缘14之间的分界部分S到单位接合部57的距离L是 0_。虽未图示，但也可以是，在腹板片11和壁片12的端部中，也在立起曲面部18和端部凸缘 16这两者与通道构件3相对的区域内形成利用粘接剂形成的单位接合部57。
[0099]在该接合部55中，以包括曲率半径Rf变小的增厚部20和棱线部凸缘14之间的分界 部分S的方式设置有单位接合部57。由此，接合构造体1的扭转刚度和轴向压溃的吸能特性 提高。尤其是，利用在用于承受碰撞载荷的棱线部19的端部形成的增厚部20来形成单位接 合部57，因此，碰撞载荷高效地向棱线部19传递，轴向压溃的吸能特性提高。
[0100] 另外，在第4变形例的接合部55中，在立起曲面部18的位置形成有单位接合部27， 因此，在腹板片11、棱线部19、壁片12的延长线上，地板横梁10和通道构件3被接合。而且，在 接合部55中，在棱线部19的延长线上，地板横梁10和通道构件3被接合，因此，碰撞载荷向棱 线部19高效地传递。因而，接合构造体1的扭转刚度和轴向压溃的吸能特性进一步提高。
[0101] (3 - 5.第5变形例）
[0102]图14是表示第5变形例的接合部65的图，是表示俯视接合部65的图。图14是与图3 相对应的图，是朝向接合部65侧观察地板横梁10的横截面的图。
[0103] 在第5变形例的接合部65中，单位接合部67断续地形成。单位接合部67以包括距棱 线部19的端部的增厚部20和棱线部凸缘14之间的分界部分S的距离L是3mm以下的范围的方 式形成。这样，单位接合部67无需在包括棱线部凸缘14在内的端部凸缘16中的与通道构件3 接触的部位的全长上连续地形成，断续地形成即可。优选的是，单位接合部67以其合计长度 为端部凸缘16中的与通道构件3接触的部分的全长的50 %以上的方式形成。单位接合部67 的具体的结构能够适当选择上述的各实施方式以及变形例的单位接合部的结构。
[0104] (3 -6.第6变形例）
[0105]图15是表示第6变形例的接合部75的图。图15是与图2相对应的图，表示接合部75 的立体图。
[0106] 第6变形例的接合部75是针对上述实施方式的接合构造体1的接合部15进一步设 置了点焊部76而成的接合部。在第6变形例的接合部75中，首先，端部凸缘16和通道构件3利 用点焊部76进行固定，因此，形状稳定。由此，能够容易与立起曲面部18和端部凸缘16之间 的分界部分S相邻地设置单位接合部77,并且，能够将对接合部75施加了弯曲载荷的情况下 的变形抑制得较小。在该情况下，通过在棱线部凸缘14设置点焊部76,能够将碰撞载荷进一 步高效地向棱线部传递，能够使轴向压溃的吸能特性提高。单位接合部7 7的结构能够适当 选择上述的各实施方式以及变形例的单位接合部的结构。
[0107] 根据具有以上说明的各变形例的接合部的接合构造体，也能够使扭转刚度和轴向 压溃时的吸能特性提尚。
[0108] 以上，参照附图详细地说明了本发明的优选的实施方式，但本发明并不限定于该 例子。可理解为，只要是具有本发明所属的技术领域的通常的知识的人，就能够在权利要求 书所记载的技术思想的范畴内想到各种变更例或修正例，这是不言而喻的，这些也当然属 于本发明的保护范围。
[0109] 例如，在上述实施方式中，选取横截面是帽形的第2构件为例进行了说明，但本发 明并不限于该例子，第2构件能够以适当的横截面构成。例如，即使是具有未设置长度方向 凸缘13的槽形截面的第2构件，本发明也能够适用。
[0110] 另外，在上述实施方式中，在立起曲面部18中的、棱线部19的端部形成有增厚部 20,但本发明并不限于该例子。例如在立起曲面部18中的、腹板片11、壁片12的端部设置有 增厚部的情况下，也可以是，以包括距该增厚部和端部凸缘16之间的分界部分S的距离L是 3mm以下的范围的方式设置有单位接合部。即使是如此设置了单位接合部的情况下，在腹板 片11或者壁片12的端部，也能够利用立起曲面部18的曲率半径Rf变小、立起曲面部18和端 部凸缘16之间的分界部分S靠近弯曲的中心位置P的区域来将第1构件和第2构件接合。
[0111] 另外，在上述实施方式中，选取将作为第2构件的地板横梁10的端部凸缘16接合于 作为第1构件的通道构件3的预定的面的情况为例进行了说明，但本发明并不限于该例子。 例如，也可以是图16和图17所示那样的接合构造体IA、IB。
[0112] 在图16所示的接合构造体IA中，使在第2构件IOA的壁片12的端部形成的端部凸缘 16Aa与第i构件 3A的腹板片7抵接，将延长第2构件IOA的腹板片11而形成的端部凸缘16Ab搭 于第1构件3A的壁片8,在该状态下，第2构件IOA与第1构件3A接合。在该接合构造体IA中，与 第2构件IOA的立起曲面部18A和端部凸缘16Aa之间的分界部分相邻地设有单位接合部 17Aa。该单位接合部17Aa将第2构件IOA接合于第1构件3A的腹板片7。
[0113] 另外，在接合构造体IA中，与第1构件3A的棱线部9和壁片8之间的分界部分相邻地 设有单位接合部17Ab。该单位接合部17Ab将第2构件IOA接合于第1构件3A的壁片8。在该接 合构造体IA中，第2构件IOA在暂且如图2所示那样形成了端部凸缘16之后，使在腹板片11的 端部形成的端部凸缘16弯曲来制造。因而，立起曲面部18A包括增厚部20A。通过与该增厚部 20A和端部凸缘16Aa之间的分界部分相邻地设置单位接合部17Aa，能够使接合构造体IA的 扭转刚度和轴向压溃时的吸能特性提高。
[0114] 在图17所示的接合构造体IB中，使在第2构件IOB的腹板片11和壁片12的端部形成 的端部凸缘16B与第1构件3B的腹板片7抵接，在该状态下，第2构件IOB与第1构件3B被接合。 在第2构件IOB的腹板片11的端部形成的端部凸缘16B与第1构件3B的棱线部9的形状相对应 地弯折。在该接合构造体IB中也是，与第2构件IOB的立起曲面部18B和端部凸缘16B之间的 分界部分相邻地设有单位接合部17B。
[0115] 单位接合部17B将第2构件IOB接合于第1构件3B的腹板片7。单位接合部17B也设于 与第1构件3B的棱线部9相邻的位置。在该接合构造体IB中也是，构成为立起曲面部18B包括 增厚部20B，与该增厚部20B和端部凸缘16B之间的分界部分相邻地设置单位接合部17B，从 而能够使接合构造体IB的扭转刚度和轴向压溃时的吸能特性提高。
[0116]实施例
[0117] 以下，说明本发明的实施例。
[0118] < 评价 1>
[ΟΙ19]首先，在评价1中，将具有80mm X 80mm的矩形空心截面的横截面形状、长度500mm的 构件假定为第2构件，通过数值计算评价了在其形成各种接合部的接合构造体的特性。将相 当于棱线部的矩形空心截面的角部的曲率半径Rp设为l〇mm。另外，作为第2构件的物理参 数，使用了板厚1.4mm、抗拉强度590MPa级的高强度钢板的机械特性的值。
[0120] (实施例1)
[0121] 在实施例1的接合构造体的接合部85中，如图18所示，在构件81的端部的外周的全 长上设有端部凸缘86，形成有在该端部凸缘86的全长上连续的单位接合部87。在此，端部凸 缘86的宽度W是20mm，立起曲面部的位于构件81与端部凸缘86之间的部分的曲率半径Rf是 5mm，立起曲面部的位于构件81与棱线部凸缘84之间的部分的曲率半径Rf是4mm。并且，单位 接合部87是图4或者图5所示的结构，从立起曲面部和端部凸缘86之间的分界部分S到单位 接合部87的距离L是3mm。
[0122] 此外，图18是朝向端部凸缘86侧观察构件81的图。
[0123] (实施例2)
[0124] 在实施例2中，除了将上述距离L设为1mm这点以外，设为与实施例1同样的结构。
[0125] (实施例3)
[0126] 在实施例3中，除了将单位接合部设为图10所示的结构、且将上述距离L设为2mm这 点以外，设为与实施例1同样的结构。
[0127] (实施例4)
[0128] 实施例4的接合构造体的接合部105为与实施例2的结构类似的结构，但如图19所 示，四个单位接合部107以与棱线部凸缘84的位置相对应的方式断续地设置。四个单位接合 部107在端部凸缘86中的四个角部分别以长度40_配置。即，在实施例4中，端部凸缘86的全 长的50%的长度的范围被焊接。
[0129] (比较例1)
[0130] 比较例1的接合构造体的接合部9 5为与实施例2的结构类似的结构，但如图2 0所 示，四个单位接合部97沿着端部凸缘86断续地设置，在与棱线部凸缘84相对应的位置未设 置单位接合部。四个单位接合部97在端部凸缘86中的直线的四边分别以长度40mm配置。即， 在比较例1中，端部凸缘86的全长的50 %的长度的范围被焊接。
[0131] (比较例2)
[0132] 比较例2的接合构造体的接合部115为与实施例1的结构类似的结构，但如图21所 示，端部凸缘116的角部被切除，不存在棱线部凸缘。在端部凸缘116的全长上设有单位接合 部117。从立起曲面部和端部凸缘116之间的分界部分S到单位接合部117的距离L是3mm。
[0133] (比较例3)
[0134] 比较例3的接合构造体的接合部除了上述距离L为1mm这点以外，设为与比较例2同 样的结构。
[0135] (比较例4)
[0136] 如图22所示，比较例4的接合构造体的接合部125在整周上设有端部凸缘126,在该 端部凸缘126设有八处点焊部127。从立起曲面部和端部凸缘126之间的分界部分S到点焊部 127的距离L是7.5mm。
[0137] (比较例5)
[0138] 比较例5的接合构造体的接合部为与比较例4的结构类似的结构，但八处点焊部 127中的设于棱线部凸缘124的四处点焊部127的上述距离L是4.0mm。
[0139] (评价方法）
[0140] 图23是表示实施例和比较例的接合构造体的特性的评价方法的说明图。在此，在 将构件的两端分别利用在上述实施例和比较例进行了说明的接合部接合于刚性板的状态 下，对如图23中以箭头N所示那样使一个刚性板旋转时的扭转刚度进行了评价。另外，在同 样地将构件的两端接合于刚性板的状态下，对如图23中箭头A所示那样将一个刚性板以沿 着轴线方向压缩的方式按压时的轴向压溃特性进行了评价。
[0141] (评价1的结果）
[0142] 表1表示评价结果。扭转刚度以每1度扭转角度的扭矩(N · m/deg)表示，轴向压溃 特性以压溃行程量到5mm为止的吸收能量(kj)表示。另外，图24和图25是表示基于表1的扭 转刚度和轴向压溃特性的图表。图24表示各实施例和比较例中的扭转刚度，图25表示各实 施例和比较例中的轴向压溃特性。
[0143] [表 1]
LUMbj 如从表1、图24和图25 N知那样，与比较例的接合构造体相比，在具有实施例的接 合部的接合构造体中，扭转刚度和轴向压溃特性均具有较高的性能。
[0146] 此外，为了容易计算，在各实施例和各比较例中，第2构件设为具有矩形空心截面 的构件，但第2构件是帽形或槽形的截面也呈现同样的倾向。
[0147] < 评价 2>
[0148] 接着，在评价2中，使用与上述实施例2的接合构造体的结构类似的结构的接合构 造体，使端部凸缘的立起曲面部的曲率半径Rf不同，利用数值计算对各接合构造体的特性 的差异进行了评价。假定的第2构件的形态、物理参数、或者、扭转刚度和轴向压溃特性的评 价方法设为与评价1相同的条件。
[0149] 其中，将在构件的端部的外周的全长上形成的立起曲面部的曲率半径Rf设定成 1mm、3mm、5mm、8mm、12mm这五种。另外，将从各个立起曲面部和端部凸缘之间的分界部分S向 端部凸缘方向延伸Imm的范围内设为单位接合部。
[0150] (评价2的结果）
[0151] 图26和图27表示轴向压溃特性。图26针对每个曲率半径Rf示出了压溃行程量(mm) 与吸收能量(kj)之间的关系，图27针对每个曲率半径Rf示出了压溃行程量到5mm为止的吸 收能量(kj)。另外，图28和图29表示扭转刚度。图28针对每个曲率半径Rf示出了扭转角度 (deg)与扭矩(N · m)之间的关系，图29针对每个曲率半径Rf示出了每1度扭转角度的扭矩 (N · m/deg)〇
[0152] 如从图26和图27可知那样，通过在缩小立起曲面部的曲率半径Rf的同时、与立起 曲面部和端部凸缘之间的分界部分S相邻地形成单位接合部，轴向压溃特性提高。另一方 面，如从图28和图29可知那样，扭转刚度在立起曲面部的曲率半径Rf是5mm时呈现极小值， 通过缩小或增大曲率半径Rf，扭转刚度提高。因而，可知：为了使轴向压溃特性和扭转刚度 均提高，在缩小立起曲面部的曲率半径Rf的同时、与立起曲面部和端部凸缘之间的分界部 分S相邻地形成单位接合部为佳。
[0153] 附图标记的说明
[0154] 1、车身(接合构造体）；2、地板部;3、通道构件(第1构件）；4、地板构件；10、地板横 梁(第2构件）；11、腹板片；12、壁片；13、长度方向凸缘；14、棱线部凸缘;15、接合部；16、端部 凸缘;17、单位接合部；18、立起曲面部；19、棱线部;20、增厚部;Rf、立起曲面部的曲率半径； S、立起曲面部和端部凸缘(棱线部凸缘)之间的分界部分。
【主权项】
1. 一种构件的接合构造体，其具有第1构件和第2构件，所述第2构件的端部抵靠于所述 第1构件的面，该构件的接合构造体具备将所述第1构件和所述第2构件接合的接合部，其 中， 所述接合部具备:端部凸缘，其沿着所述第2构件的端部连续地形成，至少一部分与所 述第1构件的面重叠；以及单位接合部，其将所述端部凸缘和所述第1构件接合， 所述端部凸缘借助立起曲面部而与所述第2构件的端部的至少一部分连续地形成，所 述立起曲面部包括板厚形成得比所述第2构件的板厚厚的增厚部， 所述单位接合部的至少一部分设于距所述端部凸缘和所述增厚部之间的分界3mm以下 的范围内。2. 根据权利要求1所述的构件的接合构造体，其中， 所述第2构件具有大致帽形或槽形的截面形状， 腹板片与壁片形成所述大致帽形或槽形，所述端部凸缘包括在所述腹板片与所述壁片 之间的棱线部的端部形成的棱线部凸缘， 所述立起曲面部的位于所述棱线部与所述棱线部凸缘之间的部分形成为所述增厚部。3. 根据权利要求2所述的构件的接合构造体，其中， 所述单位接合部在跨所述棱线部的端部以及与该棱线部连续的所述腹板片和所述壁 片这两者的至少一部分的端部的范围内连续地形成。4. 根据权利要求1~3中任一项所述的构件的接合构造体，其中， 所述单位接合部在所述端部凸缘的与所述第1构件的面接触的部位的全长上连续地形 成。5. 根据权利要求1~3中任一项所述的构件的接合构造体，其中， 所述单位接合部在所述端部凸缘断续地形成，所述单位接合部的长度是所述端部凸缘 与所述第1构件接触的区域的全长的50%以上的长度。6. 根据权利要求1~5中任一项所述的构件的接合构造体，其中， 在所述接合部还具有点焊部。7. 根据权利要求1~6中任一项所述的构件的接合构造体，其中， 所述第1构件是汽车的地板通道或侧边梁，所述第2构件是地板横梁。
【文档编号】B62D25/20GK106061824SQ201580011164
【公开日】2016年10月26日
【申请日】2015年3月4日 公开号201580011164.7, CN 106061824 A, CN 106061824A, CN 201580011164, CN-A-106061824, CN106061824 A, CN106061824A, CN201580011164, CN201580011164.7, PCT/2015/56389, PCT/JP/15/056389, PCT/JP/15/56389, PCT/JP/2015/056389, PCT/JP/2015/56389, PCT/JP15/056389, PCT/JP15/56389, PCT/JP15056389, PCT/JP1556389, PCT/JP2015/056389, PCT/JP2015/56389, PCT/JP2015056389, PCT/JP201556389
【发明人】大塚研一郎, 富士本博纪, 中泽嘉明, 泰山正则
【申请人】新日铁住金株式会社