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CN101547828A - 车辆上部车身结构 - Google Patents

车辆上部车身结构 Download PDF

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CN101547828A
CN101547828A CNA2008800007573A CN200880000757A CN101547828A CN 101547828 A CN101547828 A CN 101547828A CN A2008800007573 A CNA2008800007573 A CN A2008800007573A CN 200880000757 A CN200880000757 A CN 200880000757A CN 101547828 A CN101547828 A CN 101547828A
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cant rail
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Honda Motor Co Ltd
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Abstract

一种车辆上部车身结构，包括组装到一起以形成在接头(48)处连接到一起的车顶侧梁(14)、柱(34)和车顶横梁(38)的内部构件(300)和外部构件(400)。所述接头包括：具有连接到所述内部构件的两个腿部(125、126)和在所述腿部之间延伸的中间腹板(127)的倒U形加强托架(118)；和设置在所述内部构件和外部构件之间并保持在所述加强托架的中间腹板的上表面上的加强板(115)。所述外部构件连接到所述加强板的上表面上。

Description

车辆上部车身结构
技术领域
本发明涉及一种适合在包括车顶的车身的上部使用的车辆上部车身结构。
背景技术
车辆的车顶通常包括骨架和由金属板形成并与所述骨架连接的车顶板。日本公开专利(JP-A)No.2005-153649中示出了已知的车辆车顶结构的一个例子。
如这里的图13所示，所公开的车辆车顶结构包括通过点焊连接起来的车顶侧梁202、车顶中梁203和车顶板205。车顶侧梁202和车顶中梁203具有封闭的横截面结构以提高车身抗侧向或者横向冲击的刚度。封闭横截面结构的车顶中梁203具有第一进入孔204，以在将车顶中梁203和车顶侧梁202焊接到一起时，允许焊接电极(未示出)到达焊点。同样，封闭横截面结构的车顶侧梁202具有第二进入孔206，以在将车顶板205、车顶中梁203和车顶侧梁202焊接到一起时，允许另一焊接电极(未示出)到达焊点。
前述构造的车辆车顶结构201并不完全令人满意，因为进入孔204、206降低了车辆车顶结构201的强度。
发明内容
因此，本发明的目的是提供一种车辆上部车身结构，其具有相对高的刚度和强度，能够确保稳定的单面点焊操作，同时焊接位置变化较少。
根据本发明提供了一种车辆上部车身结构，该车辆上部车身结构包括：组装到一起以形成在接头处连接到一起的车顶侧梁、柱和车顶横梁的内部构件和外部构件，其中，该接头包括具有两个腿部和在所述腿部之间延伸的中间腹板的倒U形加强托架，所述腿部连接到所述内部构件；并且所述接头还包括设置在所述内部构件和外部构件之间并保持在所述加强托架的中间腹板的上表面上的加强板，所述外部构件连接到所述加强板的上表面上。
所述倒U形加强托架增强了接头的刚度和强度，并且还能够承受在单面电阻点焊操作过程中由单面焊枪向焊点施加的载荷或压力。因此，加强板和外部构件能够被稳定地保持在加强托架的中间腹板上，而不会在单面电阻点焊操作过程中引起向下弯曲或者变形。这将确保在准确焊点处形成高品质的熔核，从而提高车身的质量。并且，由于车顶侧梁、柱和车顶横梁在接头48处连接起来，不需要在其中形成进入孔，因此，不会降低车辆上部车身结构的刚度和强度。
在本发明的一种优选实施方式中，所述倒U形加强托架具有沿着车身纵向的轴线。外部构件和加强板具有点焊连接部分，且两个腿部的任一个具有邻近所述点焊连接部分设置的基部。这种设置能够使加强托架在单面电阻点焊操作过程中有效地承受或保持向焊点施加的压力。
所述车辆上部车身结构还包括在所述内部构件和外部构件之间并与该内部构件和外部构件组装的加强件，其中，所述加强板作为所述加强件的整体部分而形成并连接到加强托架的中间腹板的上表面上。通过将加强托架的中间腹板和加强件如此连接起来，增强了接头的强度。
在本发明的另一种优选实施方式中，倒U形加强托架具有沿着车身的宽度方向的轴线。优选地，所述加强托架还具有一对分别沿着两个腿部的远端延伸的加强支撑件，所述加强板和外部构件具有点焊连接部分。所述加强支撑件的任一个具有与所述点焊连接部分邻近设置的端部。如此设置的加强支撑件确保了倒U形加强托架能够承受在单面电阻点焊操作过程中由单面焊枪或电极向焊点施加的载荷或者压力。
在本发明的一种优选形式中，车顶侧梁包括车顶侧梁内侧部分和与车顶侧梁内侧部分组装的车顶侧梁外侧部分，柱包括柱内侧部分和与柱内侧部分组装的柱外侧部分，车顶横梁包括车顶横梁内侧部分和与车顶横梁内侧部分组装的车顶横梁外侧部分。车顶侧梁内侧部分、柱内侧部分和车顶横梁内侧部分形成内部构件的不同部分。车顶侧梁外侧部分、柱外侧部分和车顶横梁外侧部分形成外部构件的不同部分。加强托架的腿部连接到柱的柱内侧部分，加强板设置在柱内侧部分和车顶横梁外侧部分之间，而且设置在柱内侧部分和车顶侧梁外侧部分之间，车顶横梁外侧部分和车顶侧梁外侧部分连接到加强板的上表面上。
优选地，车顶侧梁还包括设置在车顶侧梁内侧部分和车顶侧梁外侧部分之间并与车顶侧梁内侧部分和车顶侧梁外侧部分组装的侧梁加强件，且加强板形成为所述侧梁加强件的整体部分。加强板优选连接到加强托架的中间腹板的上表面上。
优选地，加强板和车顶横梁外侧部分具有第一点焊连接部分，加强托架的一个腿部具有邻近第一点焊连接部分设置的基部，加强板和车顶侧梁外侧部分具有第二点焊连接部分，且加强托架的另一个腿部具有邻近第二点焊连接部分设置的基部。
在本发明的另一种优选形式中，加强托架的一个腿部与车顶侧梁内侧部分连接，加强托架的另一个腿部与柱内侧部分连接。加强板设置在车顶侧梁内侧部分和车顶横梁外侧部分之间，而且设置在柱内侧部分和车顶横梁外侧部分之间，且车顶横梁外侧部分、车顶侧梁外侧部分和柱外侧部分连接到加强板的上表面上。
优选地，车顶侧梁还包括侧梁加强件，该侧梁加强件设置在车顶侧梁内侧部分和车顶侧梁外侧部分之间并与车顶侧梁内侧部分和车顶侧梁外侧部分组装，侧梁加强件具有形成所述加强板的一部分的整体部分。柱还包括设置在柱内侧部分和柱外侧部分之间并与柱内侧部分和柱外侧部分组装的柱加强件，柱加强件具有形成所述加强板的另一部分的整体部分。加强板优选连接到加强托架的中间腹板的上表面上。
优选地，加强托架还具有一对分别沿着两个腿部的远端延伸的加强支撑件，加强板和车顶侧梁外侧部分具有第一点焊连接部分，加强板和柱外侧部分具有第二点焊连接部分。一个加强支撑件具有与第一点焊连接部分邻近设置的端部，另一个加强支撑件具有与第二点焊连接部分邻近设置的端部。
附图说明
图1是包括根据本发明的第一种实施方式的上部车身结构的白车身(未上漆)的透视图；
图2是与图1类似的视图，但为了清楚起见，显示出移开了车顶板的车身；
图3是沿着图1的线3-3剖切的横向剖视图，显示了上部车身结构；
图4是示出了当车顶横梁通过点焊连接时对上部车身结构的操作的示意图；
图5是示出了当车顶板通过点焊连接时对上部车身结构的操作的示意图；
图6是包括根据本发明的第二种实施方式的上部车身结构的白车身的透视图；
图7是与图6类似的视图，但为了清楚起见，显示出移开了车顶且部分被剖切的车身；
图8是图7中的圆圈所指部分的透视图；
图9是沿图6的线9-9剖切的横向剖视图；
图10是沿图6的线10-10剖切的横向剖视图；
图11示出了当车顶板通过点焊连接时对上部车身结构进行操作的示意图；
图12是与图8类似的透视图，显示出对上部车身结构的操作；
图13是示出了常规的车辆车顶结构的一般构造的示意图。
具体实施方式
下面将参考附图更详细地描述本发明的一些优选实施方式。
图1和图2显示了包括根据本发明的第一种实施方式的上部车身结构的白车身(BIW)的透视图。如图1所示，车身24具有乘客舱23、形成乘客舱23的左壁的左侧车身结构26、形成乘客舱23的右壁的右侧车身结构27和形成乘客舱23的顶壁的车顶13。左侧车身结构26和右侧车身结构27关于车身24的纵向中轴线C(Y轴)彼此对称，因此，主要对左侧车身结构26进行描述。
如图2所示，左侧车身结构26包括前柱31、中柱32和后柱34，它们的上端通过形成车顶13的一部分的车顶左侧梁14连接起来。后柱34包括后柱外侧部分112和与后柱外侧部分112组装的后柱内侧部分121(图3)。尽管没有用附图标记标明，但是前柱31和中柱32也由组装在一起的柱外侧部分和柱内侧部分组成。
车顶13包括车顶左侧梁14、车顶右侧梁15、车顶前横梁21、车顶中横梁37、车顶后横梁38和车顶板36。车顶左侧梁14和车顶右侧梁15在车身24的纵向(图1所示的Y轴方向)上延伸，且车顶前横梁21、车顶中横梁37及车顶后横梁38在车顶左侧梁14和车顶右侧梁15之间横跨地延伸。这三根车顶横梁21、37和38的延伸方向为车身24的宽度方向，该方向对应于图1中所示的X轴方向。
车顶左侧梁14和车顶右侧梁15的每个具有车顶侧梁外侧部分41(图2中仅显示了左侧的车顶侧梁外侧部分)和与左侧车顶侧梁外侧部分41组装的车顶侧梁内侧部分42(图2中仅显示了右侧的车顶侧梁内侧部分)。
车顶前横梁21包括车顶前横梁内侧部分51和与车顶前横梁内侧部分51组装的车顶前横梁外侧部分52。车顶前横梁21在其相对端部处分别与车顶左侧梁14和车顶右侧梁15连接。类似的，车顶中横梁37包括车顶中横梁内侧部分53和与车顶中横梁内侧部分53组装的车顶中横梁外侧部分54。车顶中横梁37在其相对端部处分别与车顶左侧梁14和车顶右侧梁15连接。车顶后横梁38包括车顶后横梁内侧部分56和与车顶后横梁内侧部分56组装的车顶后横梁外侧部分55。车顶后横梁38在其相对端部处分别与车顶左侧梁14和车顶右侧梁15连接。
车顶左侧梁14、后柱34和车顶后横梁38在接头48处连接在一起，形成根据本发明的车辆上部车身结构的重要部分。
如图3所示，位于车顶左侧梁14、后柱34和车顶后横梁38之间的接头48包括大体呈倒U形的加强托架118和设置在内部构件300和外部构件400之间的加强板115，所述内部构件300和外部构件400组装到一起形成在接头48处连接在一起的车顶左侧梁14、后柱34和车顶后横梁38。
更具体地，倒U形加强托架118具有两个腿部125、126和在腿部125、126之间延伸的中间腹板127。倒U形加强托架118具有沿着车身24的纵向(Y轴方向)的轴线，该轴线与X轴方向垂直。腿部125、126与后柱38的后柱内侧部分121的外表面123连接。第一腿部125具有与其远端一体形成并通过点焊连接到后柱内侧部分121上的焊接凸缘128。类似的，第二腿部126具有与其远端一体形成并通过点焊连接到后柱内侧部分121上的焊接凸缘131。中间腹板127具有朝上的上表面。
加强板115平放在倒U形加强托架118的中间腹板127的上表面上。在所示的实施方式中，加强板115形成为侧梁加强件64的整体部分，侧梁加强件64设置在车顶侧梁外侧部分41和车顶侧梁内侧部分42之间并与车顶侧梁外侧部分41和车顶侧梁内侧部分42组装(图2)以加强车顶侧梁214。
如图3所示，车顶后横梁38的车顶后横梁外侧部分55具有平置在加强板115的上表面上的焊接凸缘114。车顶后横梁外侧部分55的焊接凸缘114、加强板115和加强托架118的中间腹板127通过点焊连接在一起。焊接可以如下方式进行，即仅连接车顶后横梁外侧部分55的焊接凸缘114和加强板115，在该情况下，加强板115保持在加强托架118的中间腹板127的上表面上。车顶侧梁外侧部分41具有平放在加强板115的上表面上的焊接凸缘138，且车顶板36具有平放在车顶侧梁外侧部分41的焊接凸缘138的上表面上的焊接凸缘137。车顶板36的焊接凸缘137、车顶侧梁外侧部分41的焊接凸缘138、加强板115和加强托架118的中间腹板127通过点焊连接到一起。焊接可以如下方式进行，即仅连接车顶板36的焊接凸缘137和车顶侧梁外侧部分41的焊接凸缘138。
车顶后横梁38的车顶后横梁外侧部分55形成根据本发明的车辆上部车身结构的外部构件400的一部分，且车顶左侧梁14的车顶侧梁外侧部分41形成外部构件400的另一部分。后柱内侧部分121形成根据本发明的车辆上部车身结构的内部构件300的一部分。在接头48处，车顶左侧梁14和后柱34组装到一起形成搭接接头(lapjoint)，车顶侧梁外侧部分41与后柱内侧部分121在该搭接接头处重叠。车顶左侧梁14和后柱34可以被设置成形成对接接头(buttjoint)，在该情形中，加强托架118的腿部125、126延伸横过位于车顶左侧梁14的车顶侧梁外侧部分41(图2)和后柱34的后柱内侧部分121之间的对接接头。
在图3中，通过点焊形成的熔核用实心的黑椭圆表示。如该图所示，第一腿部125具有基部，该基部与位于加强托架118的中间腹板127、加强板115和车顶后横梁外侧部分55之间的熔核(或者点焊连接部分)邻近设置。类似地，第二腿部126的基部邻近位于车顶板36、车顶侧梁外侧部分41、加强板115和加强托架118的中间腹板127之间的熔核(或者点焊连接部分)设置。
下面结合点焊操作描述根据本发明的第一种实施方式对包括接头48的车辆上部车身结构的操作。点焊操作是通过能够使用具有较低电极力的单面接触来焊接的单面电阻点焊(RSW)系统来实现的。如本领域通常已知的，单面RSW系统具有：可运动的单面焊枪(电极)以仅从工件(车身24)的一侧接近焊点；和与车身连接的接地板或者接地靴。
如图4所示，在加强板115(形成为侧梁加强件64的整体部分)被放置或保持在倒U形加强托架118的中间腹板127的上表面上时，车顶后横梁38的车顶后横梁外侧部分55的焊接凸缘114被放置在加强板115上。然后，在接地板(未示出)被连接到车身24上的同时(图2)，抵靠着车顶后横梁外侧部分55的焊接凸缘114以预定的力或者压力Fw推动单面焊枪(电极)135。在此情况下，由于倒U形加强托架118的第一腿部125的基部邻近焊点设置，由单面焊枪135施加的压力Fw通过第一腿部125有效地传递给后柱34的后柱内侧部分121，如箭头a1所示。因此，加强托架118能够将加强板115和车顶后横梁外侧部分55的焊接凸缘114稳定地保持就位，防止在点焊操作过程中的偏移和向下变形(沿箭头b1所示的方向)。
在上面描述的点焊操作的第一阶段，车顶后横梁外侧部分55的焊接凸缘114、加强板115和加强托架118的中间腹板127被焊接到一起。如前面所述，可以如下方式进行焊接操作，即仅将焊接凸缘114和加强板115连接，在该情况下，加强板115被保持在加强托架118的中间腹板127的上表面上而未与中间腹板127连接。
接下来，如图5所示，车顶左侧梁14的车顶侧梁外侧部分41的焊接凸缘138被放置在加强板115的上表面上，车顶板36的焊接凸缘137被放置在车顶侧梁外侧部分41的焊接凸缘138的上表面上。之后，在接地板(未示出)被连接到车身24上的同时(图2)，抵靠着车顶板36的焊接凸缘137的上表面以预定的力或者压力Fw推动单面焊枪(电极)135。在此情况下，由于倒U形加强托架118的第二腿部126的基部邻近焊点设置，且由于第二腿部126沿着与压力Fw的方向基本平行的方向延伸，因此，由单面焊枪135施加的压力Fw基本上直接传递给第二腿部126，然后如箭头“a2”所示的，压力Fw通过第二腿部126分配到后柱34的后柱内侧部分121上。因此，加强托架118能够将加强板115和车顶侧梁外侧部分41的焊接凸缘114和车顶板36的焊接凸缘137稳定地保持就位，防止在点焊操作过程中的偏移和向下变形(沿着箭头“b1”的方向)。
在上述的点焊操作的第二阶段，车顶板36的焊接凸缘137、车顶侧梁外侧部分41的焊接凸缘138、加强板115和加强托架118的中间腹板127被焊到一起。如上面描述的，可以如下方式执行点焊操作，即仅将车顶板36的焊接凸缘137和车顶侧梁外侧部分41的焊接凸缘138连接起来，在此情形中，焊接凸缘137、138仅被保持在加强板115上但未与加强板115连接。
应当理解，由于倒U形加强托架118在其腿部125、126处与后柱内侧部分121(内部构件300)连接，因此该倒U形加强托架118具有封闭的横截面。设置在接头48处的具有封闭截面的加强托架118能够承受自单面焊枪135向焊点施加的载荷或者压力，车顶左侧梁14、后柱34和车顶后横梁38在接头48处通过单面点焊技术连接到一起。因此，加强板115和车顶后横梁外侧部分55(外部构件400)的焊接凸缘114能够稳定地保持在加强托架118的中间腹板127上，而不会在点焊操作过程中引起向下弯曲或者变形。类似的，车顶板36的焊接凸缘137、车顶侧梁外侧部分41(外部构件400)的焊接凸缘138和加强板115能够被稳定地保持在加强托架118的中间腹板127上，而不会引起向下弯曲或者变形。这将确保在准确焊点处形成品质良好的熔核，从而提高车身24的质量。并且，由于车顶左侧梁14、后柱34和车顶后横梁38在接头48处连接在一起，而不需要在其中形成电极进入孔，因此不会降低车身24的刚度和强度。
图6到图8总体示出了根据本发明的第二种实施方式的包括接头48A的车辆上部车身结构。该车辆上部车身结构与第一种实施方式的区别在于，接头48A包括倒U形的加强托架118A(图8)，该加强托架118A的轴线沿着车身24的宽度方向(X轴方向)，并且车顶左侧梁14和后柱34组装到一起形成对接接头。由于结构类似，这些与第一种实施方式中相同或相应的部件用相同的附图标记来标明，并省略对其的进一步描述。
如图8所示，倒U形加强托架118A具有通过焊接连接到车顶左侧梁14的车顶侧梁内侧部分42a的上表面上的第一腿部125A和通过焊接连接到后柱34的后柱内侧部分121A的上表面123上的第二腿部126A。车顶后横梁38具有在对应于位于车顶左侧梁14和后柱34之间的对接接头的位置处连接到车顶侧梁内侧部分42A和后柱内侧部分121A的车顶后横梁内侧部分56。车顶侧梁内侧部分42A、后柱内侧部分121A和车顶后横梁内侧部分56形成车辆上部车身结构的内部构件300的不同部分。
在加强托架118A的第一腿部125A和第二腿部126A之间延伸的中间腹板127具有扩大的端部以形成一体焊接凸缘145，该焊接凸缘145平放在车顶侧梁内侧部分42A和后柱内侧部分121A的焊接凸缘144、143上。倒U形加强托架118A还具有分别沿着第一腿部125A和第二腿部126A的远端延伸的一对加强支撑件141、142。加强支撑件141、142分别在中间腹板127A的焊接凸缘145以及第一和第二腿部125A、126A的焊接凸缘128A、131A之间倾斜地延伸，这些焊接凸缘被形成为加强支撑件141、142的整体部分。
图9是沿着图6的线9-9剖切的横向剖视图，显示了从车身24(图6)的前端看沿着紧挨地位于加强托架118A的第一腿部125A的前方的竖直平面剖切的接头48A。图10是沿图6的线10-10剖切的横向剖视图，显示了从车身24(图6)的前端看沿着位于倒U形加强托架118A的轴线稍后的竖直平面剖切的接头48A。
如图9所示，加强托架118A的第一腿部125A具有通过点焊连接到车顶左侧梁14的车顶侧梁内侧部分42A(内部构件300)的上表面122(图8)上的焊接凸缘128A。加强托架118A的中间腹板127A的焊接凸缘145平放在车顶侧梁内侧部分42A的焊接凸缘144的上表面上。车顶左侧梁14还包括侧梁加强件64，该侧梁加强件64设置在车顶侧梁外侧部分41A(外部构件400)和车顶侧梁内侧部分42A之间并与车顶侧梁外侧部分41A(外部构件400)和车顶侧梁内侧部分42A组装以加强车顶左侧梁14。侧梁加强件64具有形成加强板115的一部分的整体部分。加强板115的由此形成的部分平放在加强托架118A的焊接凸缘145的上表面上，且车顶后横梁38的车顶后横梁外侧部分55(外部构件400)的焊接凸缘114平放在加强板115的上表面上。车顶后横梁外侧部分55的焊接凸缘114、加强板115、加强托架118A的焊接凸缘145和车顶侧梁内侧部分42A的焊接凸缘144通过点焊连接到一起以形成四层的点焊连接部分147。
侧梁加强件64被保持在加强托架118A的中间腹板127A的上表面上。尽管在图9中没有示出，但出于稍后所述的目的，侧梁加强件64通过点焊连接到加强托架118A的中间腹板127A上。
另外，车顶侧梁外侧部分41A的焊接凸缘138平放在加强板115的上表面上，且车顶板36的焊接凸缘137平放在车顶侧梁外侧部分41A的焊接凸缘138的上表面上。车顶板36的焊接凸缘137、车顶侧梁外侧部分41A的焊接凸缘138、加强板115和加强托架118A的中间腹板127A的焊接凸缘145通过点焊连接到一起。在该情形中，点焊可以如下方式进行，即仅将车顶板36的焊接凸缘137和车顶侧梁外侧部分41A的焊接凸缘138连接起来。加强支撑件141具有上端部分，该上端部分邻近位于车顶板36、车顶侧梁外侧部分41A、加强板115和加强托架118A的中间腹板127A之间的熔核(或者点焊连接部分)设置。
如图10所示，加强托架118A的第二腿部126A具有通过点焊连接到后柱34的后柱内侧部分121A(内部构件300)的上表面123(图8)上的焊接凸缘131A。加强托架118A的中间腹板127A的焊接凸缘145平放在后柱内侧部分121A的焊接凸缘143的上表面上。后柱34还包括柱加强件164，该柱加强件164设置在柱外侧部分112A(外部构件400)和柱内侧部分121A之间并与柱外侧部分112A和柱内侧部分121A组装用于加强后柱34。柱加强件164具有形成加强板115的另一部分的整体部分。加强板115的由此形成的部分平放在加强托架118A的焊接凸缘145的上表面上，且车顶后横梁38的车顶后横梁外侧部分55(外部构件400)的焊接凸缘114平放在加强板115的上表面上。车顶后横梁外侧部分55的焊接凸缘114、加强板115、加强托架118A的焊接凸缘145和柱内侧部分121A的焊接凸缘143通过点焊连接到一起以形成四层的点焊连接部分147。
柱加强件164被保持在加强托架118A的中间腹板127A的上表面上。侧梁加强件64和加强托架118A的中间腹板127A在图10中的Ws处通过点焊连接起来。
另外，柱外侧部分112A的焊接凸缘146平放在加强板115的上表面上，且车顶板36的焊接凸缘137平放在柱外侧部分112A的焊接凸缘146的上表面上。车顶板36的焊接凸缘137、柱外侧部分112A的焊接凸缘146、加强板115和加强托架118A的中间腹板127A的焊接凸缘145通过点焊连接到一起。在该情形中，可以如下方式进行点焊，即仅仅将车顶板36的焊接凸缘137和柱外侧部分112A的焊接凸缘146连接起来。加强支撑件142具有上端部分，该上端部分邻近位于车顶板36、柱外侧部分112A、加强板115和加强托架118A的中间腹板127A之间的熔核(或者点焊连接部分)设置。
下面将结合单面电阻点焊(RSW)操作描述根据本发明的第二种实施方式对包括接头48A的车辆上部车身结构进行的操作。
如图9和图10所示，在单面RSW操作中，首先将加强托架118A的焊接凸缘128A、131A(图8)焊接到车顶侧梁内侧部分42A和柱内侧部分121A的上表面122、123上。然后，将柱加强件164(图10)在Ws处焊接到加强托架118A的中间腹板127A的上表面上(图10)，将侧梁加强件64(图9)以与柱加强件164同样的方式也焊接到加强托架118A的中间腹板127A的上表面上。在此期间，反作用力沿图10中的箭头“c1”和“c2”所示的方向作用在中间腹板127A上，从而使中间腹板127A的上表面和加强件64、164的下表面彼此紧密接触。通过如此连接加强件64、164和加强托架118A的中间腹板127A，可以使加强托架118A稳定地保持就位，而不会发生旋转(图10中的箭头“c3”所示)，而当加强托架118A的中间腹板127A的焊接凸缘148是随后被焊接到车顶侧梁内侧部分42A和柱内侧部分121A的焊接凸缘114、113上时会发生这种旋转。形成在加强件64、164的每个和加强托架118A的中间腹板127A之间的点焊连接部分增强了车辆上部车身结构的接头48A处的刚度。
然后，在车顶后横梁外侧部分55的焊接凸缘114、加强板115、加强托架118A的焊接凸缘145和车顶侧梁内侧部分42A的焊接凸缘144之间形成四层的点焊连接部分147，如图9所示；还在车顶后横梁外侧部分55的焊接凸缘114、加强板115、加强托架118A的焊接凸缘145和柱内侧部分121A的焊接凸缘143之间形成四层的点焊连接部分147，如图10所示。主要通过车顶侧梁内侧部分42A和柱内侧部分121A的刚度承受在点焊操作过程中作用在上述的四层部分上的向下的力或压力。
接着，如图11所示，车顶侧梁外侧部分41A的焊接凸缘138平放在加强板115的上表面上，且车顶板36的焊接凸缘137平放在车顶侧梁外侧部分41A的焊接凸缘138的上表面上。然后，在接地板或者接地靴(未显示)与车身24(图7)连接的同时，以预定力或压力Fw抵靠着车顶板36的焊接凸缘137的上表面推动单面焊枪(电极)135。在该情形中，由于加强支撑件141、142的各个上端部分分别与相应的一个焊点邻近设置，由单面焊枪135施加的压力Fw主要通过加强支撑件141、142保持并通过加强支撑件141传递到车顶侧梁内侧部分42A，如图11和12中的箭头“a3”和“a4”所示。施加的压力Fw的剩余部分通过加强托架118A的中间腹板127A和腿部125A、126A保持并通过它们传递给车顶侧梁内侧部分42A和柱内侧部分121A，如图12中的箭头“a5”和“a6”所示。
设有加强支撑件141、142的加强托架118A由此能够将加强板115和车顶侧梁外侧部分41A的焊接凸缘138(图9)、柱内侧部分121A的焊接凸缘146和车顶板36的焊接凸缘137稳定地保持就位，防止在点焊操作过程中的偏移和向下弯曲或变形(沿着图11中所示的箭头b1方向)。
应当理解，设有加强支撑件141、142的倒U形加强托架118A能够承受由单面焊枪135向焊点施加的载荷或者压力。因此，加强板115、车顶侧梁外侧部分41A(外部构件400)的焊接凸缘138(图9)、柱外侧部分112A(外部构件400)的焊接凸缘146(图10)和车顶板36的焊接凸缘137能够稳定地保持在焊点处，而不会在点焊操作过程中引起向下弯曲或变形。这将确保在准确焊点处形成高品质的熔核，从而提高车身24的质量。并且，由于车顶左侧梁14、后柱34和车顶后横梁38在接头48A处连接到一起，而不需要在其中形成电极进入孔，因此不会降低车身24的刚度和强度。另外，由于加强托架118A的中间腹板127A与加强件64、164连接，因此加强托架118A能够稳固地保持就位而不会偏移。这种连接结构还增强了车辆上部车身结构的接头48A的刚度。
工业实用性
由于具有上面描述的设置，本发明能够有利地用作通过单面电阻点焊技术组装的车辆上部车身结构。

Claims (19)

1.一种车辆上部车身结构，包括：
组装到一起以形成在接头处连接到一起的车顶侧梁、柱和车顶横梁的内部构件和外部构件，其中，所述接头包括：
具有两个腿部和在所述腿部之间延伸的中间腹板的倒U形的加强托架，所述腿部连接到所述内部构件；和
设置在所述内部构件和外部构件之间并保持在所述加强托架的中间腹板的上表面上的加强板，所述外部构件连接到所述加强板的上表面上。
2.根据权利要求1所述的车辆上部车身结构，其中，所述倒U形的加强托架具有沿着车身的纵向的轴线。
3.根据权利要求2所述的车辆上部车身结构，其中，所述外部构件和所述加强板具有点焊连接部分，且所述两个腿部的任一个都具有邻近所述点焊连接部分设置的基部。
4.根据权利要求3所述的车辆上部车身结构，还包括设置在所述内部构件和所述外部构件之间并与所述内部构件和所述外部构件组装的加强件，其中，所述加强板形成为所述加强件的整体部分并连接到所述加强托架的中间腹板的上表面上。
5.根据权利要求1所述的车辆上部车身结构，其中，所述倒U形的加强托架具有沿着车身的宽度方向的轴线。
6.根据权利要求5所述的车辆上部车身结构，其中，所述加强托架还具有一对分别沿着两个所述腿部的远端延伸的加强支撑件，所述加强板和所述外部构件具有点焊连接部分，且所述加强支撑件的任一个都具有与所述点焊连接部分邻近设置的端部。
7.根据权利要求6所述的车辆上部车身结构，还包括设置在所述内部构件和所述外部构件之间并与所述内部构件和所述外部构件组装的加强件，其中，所述加强板形成为所述加强件的整体部分并连接到所述加强托架的中间腹板的上表面上。
8.根据权利要求1所述的车辆上部车身结构，其中，所述外部构件和所述加强板具有点焊连接部分，且所述两个腿部的任一个都具有邻近所述点焊连接部分设置的基部。
9.根据权利要求1所述的车辆上部车身结构，还包括设置在所述内部构件和所述外部构件之间并与所述内部构件和所述外部构件组装的加强件，其中，所述加强板形成为所述加强件的整体部分并连接到所述加强托架的中间腹板的上表面上。
10.根据权利要求1所述的车辆上部车身结构，其中，所述车顶侧梁包括车顶侧梁内侧部分和与该车顶侧梁内侧部分组装的车顶侧梁外侧部分，所述柱包括柱内侧部分和与该柱内侧部分组装的柱外侧部分，所述车顶横梁包括车顶横梁内侧部分和与该车顶横梁内侧部分组装的车顶横梁外侧部分，所述车顶侧梁内侧部分、所述柱内侧部分和所述车顶横梁内侧部分形成所述内部构件的不同部分，所述车顶侧梁外侧部分、所述柱外侧部分和所述车顶横梁外侧部分形成所述外部构件的不同部分，并且，所述加强托架的腿部连接到所述柱的柱内侧部分，所述加强板设置在所述柱内侧部分和车顶横梁外侧部分之间，并且还设置在所述柱内侧部分和所述车顶侧梁外侧部分之间，所述车顶横梁外侧部分和所述车顶侧梁外侧部分连接到所述加强板的上表面上。
11.根据权利要求10所述的车辆上部车身结构，其中，所述车顶侧梁还包括设置在所述车顶侧梁内侧部分和所述车顶侧梁外侧部分之间并与所述车顶侧梁内侧部分和所述车顶侧梁外侧部分组装的侧梁加强件，且所述加强板形成为所述侧梁加强件的整体部分。
12.根据权利要求11所述的车辆上部车身结构，其中，所述加强板连接到所述加强托架的中间腹板的上表面上。
13.根据权利要求10所述的车辆上部车身结构，其中，所述加强板和所述车顶横梁外侧部分具有第一点焊连接部分，所述加强托架的一个腿部具有邻近所述第一点焊连接部分设置的基部，所述加强板和所述车顶侧梁外侧部分具有第二点焊连接部分，且所述加强托架的另一个腿部具有邻近所述第二点焊连接部分设置的基部。
14.根据权利要求13所述的车辆上部车身结构，其中，所述车顶侧梁还包括设置在所述车顶侧梁内侧部分和所述车顶侧梁外侧部分之间并与所述车顶侧梁内侧部分和所述车顶侧梁外侧部分组装的侧梁加强件，且所述加强板形成为所述侧梁加强件的整体部分。
15.根据权利要求14所述的车辆上部车身结构，其中，所述加强板连接到所述加强托架的中间腹板的上表面上。
16.根据权利要求1所述的车辆上部车身结构，其中，所述车顶侧梁包括车顶侧梁内侧部分和与该车顶侧梁内侧部分组装的车顶侧梁外侧部分，所述柱包括柱内侧部分和与该柱内侧部分组装的柱外侧部分，所述车顶横梁包括车顶横梁内侧部分和与该车顶横梁内侧部分组装的车顶横梁外侧部分，所述车顶侧梁内侧部分、所述柱内侧部分和所述车顶横梁内侧部分形成所述内部构件的不同部分，所述车顶侧梁外侧部分、所述柱外侧部分和车顶横梁外侧部分形成所述外部构件的不同部分，并且，所述加强托架的一个腿部与所述车顶侧梁内侧部分连接，所述加强托架的另一个腿部与所述柱内侧部分连接，所述加强板设置在所述车顶侧梁内侧部分和所述车顶横梁外侧部分之间，并且还设置在所述柱内侧部分和车顶横梁外侧部分之间，且所述车顶横梁外侧部分、所述车顶侧梁外侧部分和所述柱外侧部分连接到所述加强板的上表面上。
17.根据权利要求16所述的车辆上部车身结构，其中，所述车顶侧梁还包括设置在所述车顶侧梁内侧部分和所述车顶侧梁外侧部分之间并与所述车顶侧梁内侧部分和所述车顶侧梁外侧部分组装的侧梁加强件，所述侧梁加强件具有形成所述加强板的一部分的整体部分，且所述柱还包括设置在所述柱内侧部分和所述柱外侧部分之间并与所述柱内侧部分和所述柱外侧部分组装的柱加强件，所述柱加强件具有形成所述加强板的另一部分的整体部分。
18.根据权利要求17所述的车辆上部车身结构，其中，所述加强板连接到所述加强托架的中间腹板的上表面上。
19.根据权利要求16所述的车辆上部车身结构，其中，所述加强托架还具有一对分别沿着两个所述腿部的远端延伸的加强支撑件，所述加强板和所述车顶侧梁外侧部分具有第一点焊连接部分，所述加强板和所述柱外侧部分具有第二点焊连接部分，一个加强支撑件具有与所述第一点焊连接部分邻近设置的端部，另一个加强支撑件具有与所述第二点焊连接部分邻近设置的端部。
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