车身的制作方法

1.本发明涉及一种车身，包括：柱内部(pillar inner)，位于前门及后门的边界，且形成从车顶连接至侧梁(side sill)的中柱(center pillar)；以及柱加强件(pillar stiffiener)，与柱内部的外表面重叠地接合于柱内部，增强中柱的弯曲强度。


背景技术：

2.在专利文献1中公开了一种中柱，位于前门及后门的边界，且从车顶连接至侧梁。中柱包括柱内部、以及与柱内部的外表面重叠地接合于柱内部的柱加强件。柱加强件具有：侧壁，与柱内部的外表面相向；前壁，从侧壁的前端弯折成形并在与侧壁之间形成第一棱线；以及后壁，从侧壁的后端弯折成形并在与侧壁之间形成第二棱线。柱内部、前壁、侧壁及后壁形成闭合剖面的中空结构。柱加强件增强中柱的弯曲强度。第一棱线及第二棱线逐渐相互远离地与侧梁连接。
3.[现有技术文献]
[0004]
[专利文献]
[0005]
[专利文献1]德国专利申请公开第102012015463号公报


技术实现要素：

[0006]
[发明所要解决的问题]
[0007]
在柱加强件中，形成有沿水平方向延伸并横穿第一棱线及第二棱线的槽。当发生侧面碰撞时，中柱在槽的作用下会弯曲，从而吸收冲击。然而，由于被槽分割的第一棱线及第二棱线的长度不同，因此侧壁的前侧及后侧的伸长量产生差异，有在柱加强件产生龟裂的担忧。
[0008]
本发明的目的在于提供一种当发生侧面碰撞时能够抑制在中柱产生龟裂的车身。
[0009]
[解决问题的技术手段]
[0010]
根据本发明的第一方面，车身包括：柱内部，形位于前门及后门的边界，且形成从车顶连接至侧梁的中柱；以及柱加强件，与所述柱内部的外表面重叠地接合于所述柱内部，增强所述中柱的弯曲强度，所述柱加强件中，由侧壁、前壁以及后壁形成闭合剖面的中空结构，所述侧壁与所述柱内部的外表面相向，所述前壁从所述侧壁的前端弯折成形而在与所述侧壁之间形成第一棱线，并与所述柱内部的外表面接合，所述后壁从所述侧壁的后端弯折成形而在与所述侧壁之间形成第二棱线，并与所述柱内部的外表面接合，所述车身中，在所述柱加强件中，形成有朝向所述柱内部凹陷且与所述第一棱线及所述第二棱线正交的加强筋。
[0011]
根据第二方面，在第一方面的结构的基础上，所述加强筋具有：第一槽，横穿所述第一棱线，并沿着所述侧壁呈线形延伸；以及第二槽，从所述第一槽连续，横穿所述第二棱线，并沿着所述侧壁呈线形延伸。
[0012]
根据第三方面，在第二方面的结构的基础上，所述加强筋以随着接近所述第一槽
的中心线而曲率变小的弯曲与所述前壁连接，且以随着接近所述第二槽的中心线而曲率变小的弯曲与所述后壁连接。
[0013]
根据第四方面，在第二方面的结构的基础上，所述加强筋具有：第一弯曲区域，延伸至比底壁的前端更靠前方的位置，且以第一连接线与所述前壁连接，所述第一连接线以比所述底壁的曲率小的曲率描绘；以及第二弯曲区域，延伸至比所述底壁的后端更靠后方的位置，且以第二连接线与所述后壁连接，所述第二连接线以比所述底壁的曲率小的曲率描绘。
[0014]
根据第五方面，在第二方面的结构的基础上，所述加强筋具有凹部，所述凹部从底壁朝向所述柱内部凹陷，且从比所述加强筋更靠上侧的所述侧壁向下方延伸。
[0015]
[发明的效果]
[0016]
根据第一方面，加强筋横穿柱加强件的第一棱线及第二棱线，因此当发生侧面碰撞时，中柱在加强筋的作用下会弯折，从而吸收冲击。此时，由于加强筋分别与第一棱线及第二棱线正交，因此通过加强筋而变形的第一棱线及第二棱线的伸长量可均等化。侧壁的前侧及后侧的伸长量均等化。能够抑制(避免)在柱加强件产生龟裂。
[0017]
根据第二方面，加强筋由线形的第一槽及线形的第二槽的组合形成，因此相对于非平行的第一棱线及第二棱线，能够比较容易地确保加强筋的正交性。能够容易地适用于车型的变更及部位的变更。能够确立高通用性。
[0018]
根据第三方面，虽然加强筋在柱加强件的前壁及后壁中开放，但加强筋以弯曲与前壁连接，能够避免在与前壁之间形成棱线。同样地，加强筋以弯曲与后壁连接，能够避免在与后壁之间形成棱线。其结果，当发生侧面碰撞时，加强筋可不阻碍折弯变形。
[0019]
根据第四方面，虽然加强筋在柱加强件的前壁及后壁中开放，但加强筋以第一弯曲区域与前壁连接，能够避免在与前壁之间形成棱线。同样地，加强筋以第二弯曲区域与后壁连接，能够避免在与后壁之间形成棱线。其结果，当发生侧面碰撞时，加强筋可不阻碍折弯变形。
[0020]
根据第五方面，凹部可形成从上侧的侧壁沿上下方向延伸的棱线。在棱线的作用下，能够在上下方向上提高底壁的弯曲强度。其结果，当发生侧面碰撞时，相对于第一槽的中心线及第二槽的中心线，上侧的底壁能够保持形状。如此，能够沿着第一槽的中心线及第二槽的中心线实现弯曲变形。在形成于底壁的凹部的作用下，能够控制弯曲变形的位置。
附图说明
[0021]
图1是表示本发明一实施方式的车辆的整体像的立体图。
[0022]
图2是在侧围外板被取下的状态下概略地表示车身的骨架的立体图。
[0023]
图3是中柱加强件的(a)侧视图及(b)正视图。
[0024]
图4是表示加强筋的形状的中柱加强件的(a)放大局部侧视图及(b)放大局部正视图。
[0025]
图5是概略地表示侧面碰撞时中柱加强件的变形的概念图。
[0026]
[附图标记说明]
[0027]
12：车身
[0028]
16：车顶
[0029]
19：前门(前侧门)
[0030]
21：后门(后侧门)
[0031]
23：侧梁
[0032]
25a：柱内部(中柱内部)
[0033]
29：中柱
[0034]
31：柱加强件(中柱加强件)
[0035]
32：侧壁
[0036]
33：第一棱线
[0037]
34：前壁
[0038]
35：第二棱线
[0039]
36：后壁
[0040]
45：加强筋
[0041]
45a：第一槽
[0042]
45b：第二槽
[0043]
46：底壁
[0044]
47：第一连接线
[0045]
48：第一弯曲区域
[0046]
49：第二连接线
[0047]
51：第二弯曲区域
[0048]
52：凹部
[0049]
cb：(底壁的)曲率
[0050]
cf：(第一连接线的)曲率
[0051]
cr：(第二连接线的)曲率
[0052]
fx：(第一槽的)中心线
[0053]
rx：(第二槽的)中心线
具体实施方式
[0054]
以下，参照附图来说明本发明的实施方式。此处，车身的上下前后左右是基于乘坐机动四轮车的乘员的视线来规定的。
[0055]
图1概略地表示本发明一实施方式的车辆的整体。车辆11包括车身12，所述车身12利用左右的前轮fw及左右的后轮rw而行驶自如地受到支撑。车身12具有：左右的侧围外板15，具有分隔出前玻璃13的侧缘的前柱14，且形成左右的外表面；以及车顶16，分隔出前玻璃13的上缘，并连接左右的侧围外板15的上端。侧围外板15具有车顶边梁18，所述车顶边梁18从前柱14的后端连续，向后方延伸并与后柱17连接。车顶16的左右缘部与车顶边梁18结合。
[0056]
在侧围外板15中，在车顶边梁18的下方形成有收容前侧门19及后侧门21的门开口22。门开口22的下端由侧梁23分隔。如图2所示，车身12还包括：侧围内板25，从外侧被侧围外板15覆盖，并分隔出门开口22；前柱上部加强件26，在前柱14的位置与侧围内板25接合，增强前柱14的弯曲强度；车顶侧部加强件27，在车顶边梁18的位置与侧围内板25接合，增强
车顶边梁18的弯曲强度；以及侧梁增强材28，在侧梁23的位置与侧围内板25接合，增强侧梁23的弯曲强度。侧围内板25包括中柱内部25a，所述中柱内部25a位于前侧门19及后侧门21的边界，且形成从车顶16连接至侧梁23的中柱29。在中柱内部25a的外表面重叠接合有中柱加强件31。中柱加强件31增强中柱29的弯曲强度。在中柱29连结有后侧门21，所述后侧门21绕沿上下方向延伸的轴线摆动自如。连结时，在中柱加强件31上固定用于支撑后侧门21的铰链。
[0057]
如图3所示，中柱加强件31具有：侧壁32，与中柱内部25a的外表面相向地在车顶边梁18与侧梁23之间沿上下方向延伸；前壁34，从侧壁32的前端朝内侧弯折成形而在与侧壁32之间形成第一棱线33，并与中柱内部25a的外表面接合；以及后壁36，从侧壁32的后端朝内侧弯折成形而在与侧壁32之间形成第二棱线35，并与中柱内部25a的外表面接合。在前壁34中，从内端朝前侧弯折成形而在与前壁34之间形成第三棱线37、且与中柱内部25a的外表面重叠的前重叠部分38连续。在后壁36中，从内端朝后侧弯曲成形而在与后壁36之间形成第四棱线39、且与中柱内部25a的外表面重叠的后重叠部分41连续。通过使前重叠部分38与中柱内部25a的外表面接合，前壁34与中柱内部25a的外表面接合。接合时例如可使用焊接。同样地，通过使后重叠部分41与中柱内部25a的外表面接合，后壁36与中柱内部25a的外表面接合。接合时例如可使用焊接。在侧壁32的上端，与车顶侧部加强件27的外表面重叠地接合于车顶侧部加强件27的外表面的上壁42连续。接合时例如可使用焊接。在侧壁32的下端，与侧梁增强材28的外表面重叠地接合于侧梁增强材28的外表面的下壁43连续。接合时例如可使用焊接。由中柱内部25a、前壁34、侧壁32及后壁36形成闭合剖面的中空结构。在第一棱线33、第二棱线35、第三棱线37及第四棱线39的作用下，能够在上下方向上提高中柱29的弯曲强度。中柱加强件31例如可由一张金属材(高强度钢板)通过热冲压成型。此处，中柱加强件31整体在热冲压时被迅速冷却而淬火。不实施基于常温冷却的局部软化处理。
[0058]
第一棱线33的上端朝前侧沿水平方向延伸，并与车顶侧部加强件27的棱线连续。第二棱线35的上端朝后侧沿水平方向延伸，并与车顶侧部加强件27的棱线连续。第一棱线33及第二棱线35相互远离地以非平行方式延伸，并到达侧梁增强材28。因此，在与侧梁23邻接的侧壁32，以第一棱线33及第二棱线35描绘向下扩展的轮廓线。
[0059]
如图4所示，在中柱加强件31中，形成有朝向中柱内部25a凹陷且与第一棱线33及第二棱线35正交的加强筋45。加强筋45具有：第一槽45a，横穿第一棱线33，并沿着侧壁32呈线形延伸；以及第二槽45b，从第一槽45a的后端连续，横穿第二棱线35，并沿着侧壁32呈线形延伸。第一槽45a沿着中心线fx以均匀宽度延伸。第一槽45a的前端在前壁34中开放。第二槽45b沿着中心线rx以均匀宽度延伸。第二槽45b的后端在后壁36中开放。
[0060]
加强筋45具有：第一弯曲区域48，延伸至比底壁46的前端更靠前方的位置，且以第一连接线47与前壁34连接，所述第一连接线47以比底壁46的曲率cb小的曲率cf描绘；以及第二弯曲区域51，延伸至比底壁46的后端更靠后方的位置，且以第二连接线49与后壁36连接，所述第二连接线49以比底壁46的曲率cb小的曲率cr描绘。此处，在第一弯曲区域48中，底壁46以随着接近第一槽45a的中心线fx而曲率变小的弯曲与前壁34连接。因此，第一弯曲区域48随着接近中心线fx而在前后方向上扩展。在第二弯曲区域51中，底壁46以随着接近第二槽45b的中心线rx而曲率变小的弯曲与后壁36连接。第二弯曲区域51随着接近中心线rx而在前后方向上扩展。
[0061]
在加强筋45中，形成有凹部52，所述凹部52从底壁46朝向中柱内部25a凹陷，且从比加强筋45更靠上侧的侧壁32向下方延伸。凹部52形成从上侧的侧壁32沿上下方向延伸的棱线52a。在棱线52a的作用下，在上下方向上提高底壁46的弯曲强度。
[0062]
如图5所示，当发生侧面碰撞时，在加强筋45的作用下，中柱加强件31被压扁而朝内侧弯折。与中柱加强件31的变形对应地，能够由中柱29吸收碰撞的冲击。此时，由于加强筋45分别与第一棱线33及第二棱线35正交，因此因加强筋45而变形的第一棱线33及第二棱线35的伸长量可均等化。侧壁32的前侧及后侧的伸长量均等化。能够抑制(避免)在中柱加强件31产生龟裂。
[0063]
此处，加强筋45具有：第一槽45a，横穿第一棱线33，并沿着侧壁32呈线形延伸；以及第二槽45b，从第一槽45a连续，横穿第二棱线35，并沿着侧壁32呈线形延伸。加强筋45由线形的第一槽45a及线形的第二槽45b的组合形成，因此相对于非平行的第一棱线33及第二棱线35，能够比较容易地确保加强筋的正交性。能够容易地适用于车型的变更及部位的变更。能够确立高通用性。
[0064]
本实施方式的加强筋45以随着接近第一槽45a的中心线fx而曲率变小的弯曲与前壁34连接，且以随着接近第二槽45b的中心线rx而曲率变小的弯曲与后壁36连接。虽然加强筋45在柱加强件31的前壁34及后壁36中开放，但加强筋45以弯曲与前壁34连接，能够避免在与前壁34之间形成棱线。同样地，加强筋45以弯曲与后壁36连接，能够避免在与后壁36之间形成棱线。其结果，当发生侧面碰撞时，加强筋45可不阻碍折弯变形。
[0065]
此处，加强筋45具有：第一弯曲区域48，延伸至比底壁46的前端更靠前方的位置，且以第一连接线47与前壁34连接，所述第一连接线47以比底壁46的曲率cb小的曲率cf描绘；以及第二弯曲区域51，延伸至比底壁46的后端更靠后方的位置，且以第二连接线49与后壁36连接，所述第二连接线49以比底壁46的曲率cb小的曲率cr描绘。虽然加强筋45在柱加强件31的前壁34及后壁36中开放，但加强筋45以第一弯曲区域48与前壁34连接，能够避免在与前壁34之间形成棱线。同样地，加强筋45以第二弯曲区域51与后壁36连接，能够避免在与后壁36之间形成棱线。其结果，当发生侧面碰撞时，加强筋45可不阻碍折弯变形。
[0066]
在本实施方式中，加强筋45具有凹部52，所述凹部52从底壁46朝向中柱内部25a凹陷，且从比加强筋45更靠上侧的侧壁32向下方延伸。凹部52形成从上侧的侧壁32沿上下方向延伸的棱线52a。在棱线52a的作用下，能够在上下方向上提高底壁46的弯曲强度。其结果，当发生侧面碰撞时，相对于第一槽45a的中心线fx及第二槽45b的中心线rx，上侧的底壁46能够保持形状。如此，能够沿着第一槽45a的中心线fx及第二槽45b的中心线rx实现弯曲变形。在形成于底壁46的凹部52的作用下，能够控制弯曲变形的位置。