专利名称：车辆上部结构的制作方法
技术领域：
本发明涉及 一 种在车顶中使用的改进的上部结构。
背景技术：
一般来说，车顶包括由薄板形成并且被固定到框架上的顶部盖
板。JP2005-153649A中公开了 一种车顶结构的示例，这里在
图13中示意性地示出。
在图13中，顶部结构201具有用于插入电极以将顶部中央梁203点焊至顶部侧梁202的孔204、以及用于插入电极以将顶部盖板205点焊至顶部侧梁202的孔206。通过将具有闭合的截面形状的顶部中央梁203点焊至顶部侧梁202,顶部结构201能够增加车身对抗侧向碰撞的机械强度。但是，由于提供了电极插入孔204和206,所公开的该顶部结构201不能达到需要的加强的机械强度。
发明内容
因此，本发明的一个目的是要提供车辆的一种改进的上部结构，其能够实现加强的机械强度、稳固的焊接以及减少焊接位置的变动。
为了实现上述目标，本发明提供了一种改进的车辆上部结构，其包括位于车厢顶部的相反侧的左和右顶部侧梁、以及在它们的相反端部分处分别与顶部侧梁接合的顶部盖板和顶部弓形构件。每个顶部侧梁均包括外侧构件；内侧构件，其沿着外侧构件延伸并且具有第一竖直壁部分和与第一竖直壁部分一体地形成的焊接边缘部分，顶部弓形构件的相反端部分中的 一个通过焊接与焊接边缘部分接合；以及第二竖直壁部分，其具有支承构件的形式，并在其一个端部分处与焊接边缘部分接合，且支撑顶部盖板接合部分，顶部盖板的相反部分中的 一 个通过焊接与顶部盖板接合部分接合。
每个顶部侧梁均具有第一竖直壁部分和与第一竖直壁部分一体 地形成的焊接边缘部分。因此，当顶部弓形构件将在其每个相反端 部分处通过使用一个电极压靠顶部弓形构件与顶部侧梁的互相重叠 部分(即顶部弓形构件的端部分与顶部侧梁的焊接边缘部分，而不 是用一对电极夹住的互相重叠部分)点焊来与一个顶部侧梁接合时， 焊接边缘部分被基本直接位于所述一个电极下方的第一竖直壁部分 支撑，使得能够防止弓形构件的端部分与顶部侧梁的焊接边缘部分 的变形。因此，能够增加发明的车辆上部结构的强度。
每个顶部侧梁还具有支承构件形式的第二竖直壁部分，第二竖
直壁部分在其一个端部分处与前述焊接边缘部分接合，并且支撑与 顶部盖板接合的顶部盖板接合部分。因此，当顶部盖板将在其各焊 接边缘部分处通过使用一个电级压靠顶部盖板与顶部侧梁的互相重 叠部分(即顶部弓形构件的焊接边缘部分与顶部侧梁的焊接边缘部 分，而不是用一对电极夹住的互相重叠部分)点焊来与一个顶部侧 梁接合时，焊接边缘部分被基本直接位于所述一个电极下方的第二 竖直壁部分支撑，使得能够防止顶部盖板的焊接边缘部分和顶部侧 梁的焊接边缘部分的变形。因此，能够增加发明的车辆上部结构的 强度。
此外，因为发明的车辆上部结构能够如上所述地通过第一和第 二竖直壁部分防止变形，因此允许在电极和边缘部分(包括端部分) 保持互相可靠的紧密接触的条件下的焊接，从而有利地实现焊接的 稳定性并减小焊接位置处的不希望的变动。
第 一 竖直壁承受顶部盖板被接合到顶部侧梁时造成的负载，而 第二竖直壁承受顶部侧盖板被接合到顶部侧梁时造成的负载。
在一种实施方式中，车辆上部结构还包括位于顶部的相反侧的 每一个上的相交部分，在相交部分处前柱、顶部侧梁和顶部弓形构 件彼此相交。图1为使用本发明的车辆上部结构的第一实施方式的车辆的顶
部的透^L图2为使用车辆上部结构的车辆顶部的分解透视图； 图3为沿图1中3-3线截取的剖面图4为示出车辆上部结构的第一和第二竖直壁部分的透视图5为示出车辆上部结构中顶部侧梁与顶部弓形构件(顶部前 梁)之间的关系的剖面图6为示出车辆上部结构中顶部侧梁与顶部弓形构件(顶部前 梁)之间的关系的透视图7为示出车辆上部结构中顶部侧梁与顶部盖板之间的关系的 剖面图8为解释车辆上部结构中顶部侧梁与顶部盖板之间的关系的 透视图9为沿图1中9-9线截取的剖面图，示出了本发明的车辆上部 结构的第二实施方式；
图10为车辆上部结构的第二实施方式的分解图11为示出车辆上部结构的第二实施方式中顶部侧梁与另一种 顶部弓形构件(顶部弯梁)之间的关系的剖面图12为示出车辆上部结构的第二实施方式中顶部侧梁与顶部盖 板之间的关系的剖面图13为示出已知传统技术的视图。
具体实施例方式
现参照图1和图2，其中图1示出了车辆12的顶部13的透視图， 该车辆12在其前部区域使用了本发明的车辆上部结构的第一实施方 式，而图2示出了该车辆的顶部的分解透视图。
车辆上部结构11包括左、右顶部侧梁14和15以及顶部前梁21， 其中，左、右顶部侧梁14和15设置在车厢23的顶部13的左、右侧处，顶部前梁21是多个顶部弓形构件中的一个，顶部弓形构件在
他们的相反端部分处固定到左、右顶部侧梁14和15。顶部弓形构件 为顶部前梁21、顶部弯梁37以及顶部后梁38。
车辆12包括车厢23和车身24。车身24包括构成车厢23的左、 右侧壁的左、右侧车身26和27,以及构成车厢23的上壁的顶部13。 车辆12关于纵向中线C对称，纵向中线C即与车辆12的宽度(X 轴线)成十字延伸的中线。因为车辆12的右半边在结构上与左半边 基本相同，下文主要描述车辆12的左半边。
左侧车身26包括前柱31、中柱32以及左顶部侧梁14的外侧部 分33。
顶部13包括顶部盖板36、左顶部侧梁14、右顶部侧梁15、以 及属于顶部弓形构件的顶部前梁21、顶部弯梁37和顶部后梁38。
顶部前梁21具有与左顶部侧梁14接合的左端部分41、以及与 右顶部侧梁15接合的右端部分42。顶部弯梁37具有与左顶部侧梁 14接合的左端部分43、以及与右顶部侧梁15接合的右端部分44。 此外，顶部后梁38具有与左顶部侧梁14接合的左端部分45、以及 与右顶部侧梁15纟妾合的右端部分46。
顶部前梁21包括第一内通道形构件51、以及与第一内通道形构 件51接合的第一外通道形构件52。顶部弯梁37包括第二内通道形 构件53、以及与第二内通道形构件53接合的第二外通道形构件54。 顶部后梁38包括第三内通道形构件55、以及与第三内通道构件55 接合的第三外通道形构件56。
图3为沿着图1中的3-3线截取的剖面图，特别具体示出了顶部 前梁21与左顶部侧梁14是如何互相接合的。图4为示出车辆上部 结构的第一和第二竖直壁部分的透视图。
第一内通道形构件51的第一内焊接边缘部分61以及第一外通 道形构件52的第一外焊接边缘部分62设置在顶部前梁21的左端部 分41上。
左顶部侧梁14包括外侧部分33、外侧构件64、设置在外侧构
6件65、外侧部分33与外侧构件64重叠处的双层顶部盖板接合部分 66、外侧构件64与内侧构件65重叠处的上双层边缘部分67、以及 以支承构件的形式被夹持在上双层边缘部分67的向下凹陷的部分内 的第二竖直壁部分71。
左顶部侧梁14的内侧构件65包括具有基本为I形的截面形状并 且在车辆12的前后方向(即Y轴方向)上沿着车顶13延伸的主体 板72、形成于主体板72的下边缘上的门侧焊接边缘部分73、形成 于主体板72的上边缘上的顶侧焊接边缘部分74、以及形成于主体板 72的前部75上的第一竖直壁部分76，其中顶部前梁21与顶侧焊接 边缘部分74在前部75处接合。
第一竖直壁部分76是由主体板72朝向顶部前梁21凸出而形成 的。第一竖直壁部分76在顶部前梁21的第一内焊接边缘部分61和 第一外焊接边缘部分62之间延伸并且与第一内焊接边缘部分61和 第一外焊接边缘部分62基本正交，且第一竖直壁部分76具有顶侧 焊接边缘部分74,顶侧焊接边缘部分74与第一竖直壁部分76 —体 地形成并且与顶侧焊接边缘部分74基本成直角地向内延伸。第 一 竖 直壁部分76的高度为H。
如图4可见，支承构件71构成第二竖直壁部分或者设置为第二 竖直壁部分，并且被设置在左顶部侧梁14的外侧构件64和内侧构 件65之间。支承构件71在其一端处与顶侧焊接边缘部分74接合， 并且包括上接合部分77，其被夹持在外侧构件64与内侧构件65 重叠处的上双层边缘部分67的向下凹陷的部分中；顶部支撑部分 81,其与上接合部分77 —体地形成以紧靠在外侧构件64的内表面 上；竖直支承主体部分82，其与顶部支撑部分81—体地形成；以及 下接合部分83，其与竖直支承主体部分82 —体地形成并且被夹持在 外侧构件64与内侧构件65重叠处的下双层边缘部分84的向下且向 内凹陷的部分中。
车辆上部结构11在其顶部13的相反侧的每一个上还包括相交
7部分，前柱、顶部侧梁14和顶部弓形构件21在相交部分处彼此相 又。
接下来将描述本发明的车辆上部结构11的第一实施方式的性
能。首先，顶部前梁21被点焊至左顶部侧梁14,如图2所示。在本 实施方式中，点焊由一个通电的电极以预定的压力压靠薄板的互相
重叠部分来进行；也就是说，这里并不是将薄板的互相重叠部分夹 在一对电极之间受压。
图5为说明车辆上部结构的第一实施方式中的顶部侧梁与其中 一个顶部弓形构件(这里为顶部前梁)之间的关系的剖面图。同时 参照图2和图5描述这一关系。
第一外通道形构件52的第一外焊接边缘部分62与左顶部侧梁 14的上双层边缘部分67重叠，将一个焊接电极86以预定的压力Fw 压靠第一外焊接边缘部分62并将另一个电极(即接地极，未示出) 连接到车身。这里使用的接地极并没有与焊接电极86共同夹住将要 被点焊到一起的互相重叠部分(即待焊接部分)。
图6为说明车辆上部结构的第一实施方式中的顶部侧梁与顶部 弓形构件(顶部前梁)之间关系的透视图。同时参照图5和图6描 述这一关系。
施加到焊接电极86的压力Fw (即焊接电极86受到的压力)大 致如箭头al和a2所示地被传递到基本直接设置在焊接电极86下方 的第一竖直壁部分76，以能够防止左顶部侧梁14的上双层边缘部分 67和顶部前梁21的第一外焊接边缘部分62的向下变形(即在图5 中箭头bl方向上的变形)；因此能够增加车辆上部结构11的强度。
图7为说明车辆上部结构的第一实施方式中的顶部侧梁与顶部 盖板之间的关系的剖面图。
顶部盖板36被点焊至左顶部侧梁14。也就是，将顶部盖板36 的焊接边缘部分87与双层顶部盖板接合部分66重叠，其中双层顶 部盖板接合部分66为外侧部分33与左顶部侧梁14的外侧构件64 的重叠处，然后将焊接电极86以预定的压力Fw压靠边缘部分87，并将接地极(未示出)连接到车身。
图8为说明车辆上部结构的第一实施方式中的顶部侧梁与顶部
盖板之间的关系的透视图。将同时参照图7和图8描述这一关系。
施加到焊接电极86的压力Fw (即焊接电极86受到的压力)大 致如箭头a3和a4所示地被传递至基本直接设置在焊接电极86下方 的第二竖直壁部分71,以能够防止双层顶部盖板接合部分66和顶部 盖板36的焊接边缘部分87的向下变形(即箭头bl方向上的变形)； 因此能够增加车辆上部结构11的强度。
第一竖直壁76承受顶部盖板36被接合到顶部侧梁14时造成的 负载，而第二竖直壁71承受外侧部分(顶部侧盖板)33被接合到顶 部侧梁时造成的负载。
由于能够如上所述地通过第一竖直壁部分76和第二竖直壁部分 71防止左顶部侧梁14的上双层边缘部分67和顶部前梁21的第一外 焊接边缘部分62的向下变形、以及双层顶部盖板接合部分66和顶 部盖板36的焊接边缘部分87的向下变形，上部结构的第一实施方 式允许在焊接电极和边缘部分保持互相可靠的紧密接触的条件下的 焊接，从而实现焊接的稳定性并减小焊接位置处的不希望的变动。
此外，车辆上部结构11的第一实施方式能够通过第一竖直壁部 分76和第二竖直壁部分71有效地分散不仅是焊接电极86所施加的 力，从而增加车身的强度。注意来自焊接电极86的电流如箭头el 和e2所指示地流动。
下述段落描述本发明的车辆上部结构的第二实施方式。图9为 沿着图1的线9-9截取的剖面图，示出了车辆上部结构11B的第二 实施方式。图10为车辆上部结构11B的第二实施方式的分解图。
车辆上部结构11B的第二实施方式具有接合到左顶部侧梁14的 顶部弯梁37，该车辆上部结构11B包括形成于与顶部弯梁37接合 的中央接合部分91上的第一竖直壁部分76B和第二竖直壁部分(或 支承构件)71B。
第二内通道形构件53的第二内焊接边缘部分92与第二外通道形构件54的第二外焊接边缘部分93形成于顶部弯梁37的左端部分 43上。
中柱32包括与内侧构件65的中央接合部分91接合的内中柱构 件94、以及与顶部侧梁14的外侧构件64接合的第一外中柱构件95 和第二外中柱构件96。
第一竖直壁部分76B是由内侧构件65的主体板72部分朝向顶 部弯梁37凸出而形成的。第一竖直壁部分76B朝向第二外焊接边缘 部分93延伸并且与第二外焊接边缘部分93基本正交，且第一竖直 壁部分76B具有顶侧焊接边缘部分74，顶侧焊接边缘部分74与第 一竖直壁部分76B—体地形成并且与顶侧焊接边缘部分74基本成直 角地向内延伸。
第二竖直壁部分(支承构件)71B被设置在左顶部侧梁14的外 侧构件64和内侧构件65之间。第二竖直壁部分(支承构件)71B 包括上接合部分77B,其被夹持在外侧构件64与内侧构件65重 叠处的上双层边缘部分67的向下凹陷的部分中；顶部支撑部分81B, 其与上接合部分77B —体地形成以紧靠在外侧构件64的内表面上； 竖直支承主体部分82B，其与顶部支撑部分81B —体地形成；以及 下接合部分83B,其与竖直支承主体部分82B —体地形成并且与外 侧构件64接合。竖直支承主体部分82B上形成有中央接合腿部分 97以紧靠在外侧构件64的内表面上。
接下来将描述本发明的车辆上部结构11B的第二实施方式的性 能。图11为示出在车辆上部结构11B的第二实施方式中的顶部侧梁 和顶部弓形构件(这里为顶部弯梁37)之间的关系的剖面图，且将 同时参照图2和图11描述这一关系。
顶部弯梁37被点焊至左顶部侧梁14,如图2所示。也就是，顶 部弯梁37的第二外焊接边缘部分93与左顶部侧梁14的上双层边缘 部分67重叠，然后将焊接电极86以预定的压力Fw压靠第二外焊接 边缘部分93，并将接地极(未示出)连接到车身上。
施加到焊接电极86的压力Fw (即焊接电极86受到的压力)大致如箭头a6所示地被基本直接传递到基本直接设置在焊接电极86 下方的第一竖直壁部分76B，以能够防止左顶部侧梁14的上双层边 缘部分67和顶部弯梁37的第二外焊接边缘部分93的向下变形(即 在箭头b3方向上的变形)；因此能够增加车辆上部结构11的强度。 图12为示出车辆上部结构11B的第二实施方式中的顶部侧梁和 顶部盖板之间的关系的剖面图，将同时参照图2和图12描述这一关 系。
顶部盖才反36 ^^皮点焊至左顶部侧梁14，如图2所示。顶部盖板 36的焊接边缘部分87与双层顶部盖板接合部分66重叠，其中双层 顶部盖板接合部分66为外侧部分33与左顶部侧梁14的外侧构件64 的重叠处，然后将焊接电极86以预定的压力Fw压靠边缘部分87， 并将接地极(未示出)连接到车身。
施加到焊接电极86的压力Fw (即焊接电极86受到的压力)大 致如箭头a7所示地被基本直接传递至基本直接设置在焊接电极86 下方的第二竖直壁部分71B，以能够防止左顶部侧梁14的双层顶部 盖板接合部分66和顶部盖板36的焊接边缘部分87的向下变形(即 箭头bl方向上的变形)；因此能够增加车辆上部结构11B的强度。
第一竖直壁76B承受顶部盖板36被接合到顶部侧梁14时造成 的负载，而第二竖直壁71承受外侧部分(顶部侧盖板)33被接合到 顶部侧梁时造成的负载。
由于能够如上所述地通过第一竖直壁部分76B和第二竖直壁部 分71B防止向下变形，上部结构11B的第二实施方式允许在焊接电 极和边缘部分保持互相可靠的紧密接触的条件下的焊接，从而实现 焊接的稳定性并减小焊接位置处的不希望的变动。
此外，当图10和图11所示出的第二竖直壁部分(支承构件) 71B如箭头cl所指示地被临时地设置就位时，中央接合腿部分97 如箭头c2所指示地紧靠在外侧构件64的内表面上，且从而使第二 竖直壁部分(支承构件)71B能够自动地定位并且有效地防止其在 图10的箭头c3方向上的转动。此外，中央接合腿部分97与外侧构件64的内表面固定地接合， 能够增加第二竖直壁部分(支承构件)71B的机械强度。
本发明可以仅采用车辆上部结构的第一或第二实施方式，或者 如图1和图2所示地采用车辆上部结构的第一和第二实施方式的组合。
工业实用性
本发明的车辆上部结构特别适用于车辆的顶部侧梁。
权利要求
1.一种车辆上部结构，包括顶部侧梁，其设置在车厢的顶部的相反侧上；以及顶部盖板和顶部弓形构件，它们在各自的相反端部分处均与所述顶部侧梁接合，每个所述顶部侧梁均包括外侧构件；内侧构件，其沿着所述外侧构件延伸，所述内侧构件具有第一竖直壁部分和与所述第一竖直壁部分一体形成的焊接边缘部分，所述顶部弓形构件的相反端部分中的一个通过焊接与所述焊接边缘部分接合；以及第二竖直壁部分，其具有支承构件的形式，并具有与所述内侧构件的所述焊接边缘部分接合的一个端部分，且支撑顶部盖板接合部分，所述顶部盖板的相反端部分中的一个通过焊接与所述顶部盖板接合部分接合。
2. 如权利要求1所述的车辆上部结构，其中，所述第一竖直壁承受当所述顶部盖板被接合到所述顶部侧梁时所产生的负载。
3. 如权利要求1所述的车辆上部结构，其中，所述第二竖直壁承受当顶部侧盖板被接合到所述顶部侧梁时所产生的负载。
4. 如权利要求1所述的车辆上部结构，还包括在顶部的相反侧的每一侧上的相交部分，前柱、顶部侧梁和顶部弓形构件在该相交部分处〗皮此相交。
全文摘要
车辆上部结构(11；11B)包括位于车厢(23)的顶部(13)的相反侧的左和右顶部侧梁(14，15)、以及在它们各自的相反端部分处与顶部侧梁接合的顶部盖板(36)和顶部弓形构件(21；37)。每个顶部侧梁(14，15)均包括外侧构件(64)；内侧构件(65)，其沿着外侧构件延伸并且具有第一竖直壁部分(76；76B)和与第一竖直壁部分一体地形成的焊接边缘部分(74)，顶部弓形构件的相反端部分(41；43)中的一个通过焊接与焊接边缘部分接合；以及第二竖直壁部分(71；71B)，其由支承构件形成，并在其一个端部分处与焊接边缘部分接合，且支撑通过焊接与顶部盖板接合的顶部盖板接合部分(66)。
文档编号B62D25/00GK101678863SQ20088001932
公开日2010年3月24日 申请日期2008年7月15日 优先权日2007年8月6日
发明者保坂宣夫, 前岛一骑 申请人:本田技研工业株式会社