CN101722991B - 车身侧部构造 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种使用铝合金制成的挤压材料并能够提高刚性的车身侧部构造。钢板(下纵梁内部件(21)、下纵梁外部件(22))的外侧由铝合金铸造制成的加强托架(12)覆盖，并且，加强托架(12)安装在钢板上，在该加强托架(12)上设有向内侧突出的上部凸部(26j)、下部凸部(27d)、上部凸部(28d)、下部凸部(28g)，在钢板上开设有上部孔部(21d)、下部孔部(21g)、上部孔部(22d)、下部孔部(22g)，上部凸部(26j)、下部凸部(27d)、上部凸部(28d)、下部凸部(28g)，通过这些上部孔部(21d)、下部孔部(21g)、上部孔部(22d)、下部孔部(22g)固定在下纵梁加固件(13)的各角部(55a、55b、55c、55d)上，由此，下纵梁加固件(13)被加强托架(12)限制。

Description

车身侧部构造

技术领域

本发明涉及车身侧部构造，尤其涉及在底板面板的两侧前后延伸的下纵梁。

背景技术

在汽车的车室的底板面板的两侧配置有前后延伸的下纵梁，在该下纵梁上安装有中间支柱等支柱的下端部。

近年，在下纵梁中，为了谋求其轻量化和刚性提高开发出了以下的构造，即，在由钢板构成的闭截面内作为加强部件设置由铝合金挤压材料制成的下纵梁加固件(side sill reinforce)。通过下面的图7对该技术进行说明。

图7的(a)、(b)是表示现有的车身侧部构造的说明图。

在图7(a)中，下纵梁101具有：设在车室侧的钢板制成的下纵梁内部件102；配置在该下纵梁内部件102的车外侧的钢板制成的下纵梁外部件103；配置在这些下纵梁内部件102及下纵梁外部件103的内侧的铝合金挤压材料制成的下纵梁加固件104，分别设在这些下纵梁内部件102、下纵梁外部件103、下纵梁加固件104上的凸缘102a、103a、104a彼此之间、凸缘102b、103b、14b彼此之间分别结合。

中间支柱106由设在车室侧的中间支柱内部件107和设在该中间支柱内部件107的车外侧的中间支柱外部件108构成，中间支柱内部件107的下端部安装在凸缘102a上，中间支柱外部件108的下端部安装在下纵梁外部件103的侧面上。此外，附图标记109表示安装在下纵梁内部件102的侧面上的底板面板。

在图7(b)中，例如，在外力从侧面作用在中间支柱106上的情况下，中间支柱106如箭头所示那样变形并倾斜，与此相伴，外力(扭转力)传递至下纵梁内部件102及下纵梁外部件103，下纵梁内部件102及下纵梁外部件103以向车室侧倾斜的方式变形。

由于下纵梁内部件102及下纵梁外部件103和下纵梁加固件104以凸缘102a、103a和凸缘104a结合，另外还以凸缘102b、103b与凸缘104b结合，所以，下纵梁加固件104基本上不会追随下纵梁内部件102及下纵梁外部件103的变形。即，在向下纵梁101输入外力的过程中，下纵梁101的截面形状无法保持。

因此，不能充分发挥下纵梁101中的下纵梁加固件104的加强效果。换言之，下纵梁101的扭转刚性降低。

另外，除上述技术外，还公知在下纵梁的内部设有铝合金挤压材料的专利文献1。

专利文献1：法国专利申请公开第2890361号说明书(FR2890361A1)

通过下面的图8对专利文献1的图3进行说明。此外，已重新赋予了附图标记。

图8是表示现有的车身侧部构造的剖视图，在由内面板111和安装在该内面板111的外侧的外面板112构成的下纵梁113的内部，安装有加强部件117，该加强部件117由铝合金制成的挤压材料构成，并通过紧固部件114、116以倒S字形截面安装在内面板111上。

在上述内面板111及外面板112上安装有中间支柱的下端部。例如，在针对中间支柱存在来自侧面的冲击物的情况下，虽然由于中间支柱向车室侧的变形而在下纵梁113上施加有扭转力，但对倒S字形状的加强部件117来说，由于倒S字的各端部侧容易变形，因而相对于该扭转力不具有大的扭转刚性，难以产生充分的反力。此外，对于从侧面作用在下纵梁113上的弯曲力，同样由于不具有大的弯曲刚性，因而难以确保充分的反力。

发明内容

本发明的目的在于提供一种使用铝合金制成的挤压材料并能够提高刚性的车身侧部构造。

本发明技术方案一的车身侧部构造，具有下纵梁，该下纵梁在钢板的内侧设有铝合金挤压材料制成的下纵梁加固件，其特征在于，钢板的外侧被铝合金铸造制成的托架覆盖，并且托架安装在钢板上，在该托架上设有向内方突出的凸部，在钢板上开设有孔部，凸部通过该孔部固定在下纵梁加固件的角部上，由此，下纵梁加固件被托架限制。

由于下纵梁加固件被托架限制，所以例如从安装在下纵梁上的中间支柱向托架上作用有扭转力、弯曲力时，该扭转力、弯曲力从托架直接传递至下纵梁加固件，下纵梁加固件和托架一体地变形。即，在保持下纵梁的截面形状的同时以整个下纵梁承受扭转力、弯曲力。

本发明技术方案二的特征在于，凸部沿托架的长度方向形成，或以在长度方向上多个并列的方式形成。

凸部相对于下纵梁加固件的结合面积变大，结合强度及刚性增强。

本发明技术方案三的特征在于，托架在外面上具有加强肋。

通过加强肋，增加了托架的强度·刚性，作为其结果，增加了下纵梁的强度及刚性。

本发明技术方案四的特征在于，钢板是构成下纵梁的下纵梁外部件及下纵梁内部件，凸部设置在托架的至少下纵梁外部件侧和下纵梁内部件侧。

通过托架的下纵梁外部件侧和下纵梁内部件侧限制下纵梁加固件，扭转力、弯曲力容易从托架的下纵梁外部件侧和下纵梁内部件侧向下纵梁加固件传递。

(发明的效果)

在本发明技术方案一中，钢板的外侧通过铝合金铸造制成的托架覆盖，并且托架安装在钢板上，在该托架上设有向内方突出的凸部，在钢板上开设有孔部，凸部通过该孔部固定在下纵梁加固件的角部上，由此，下纵梁加固件被托架限制，例如，在扭转力、弯曲力经由中间支柱或直接作用在下纵梁上时，能够使该扭转力、弯曲力从托架直接传递至下纵梁加固件，能够通过整个下纵梁承受扭转力、弯曲力，因此，能够提高使用了铝合金制成的挤压材料的下纵梁，即车身侧部构造的扭转刚性、弯曲刚性。

在本发明技术方案二中，由于凸部沿托架的长度方向形成，或以在长度方向上多个并列的方式形成，所以，能够增大托架与下纵梁加固件的结合面积，能够提高托架和下纵梁加固件的结合强度及刚性，能够使来自中间支柱的扭转力以及弯曲力有效地向下纵梁输入。

在本发明技术方案三中，托架在其外面上具有加强肋，因此，通过加强肋，能够进一步提高托架以及下纵梁的强度及刚性。

在本发明技术方案四中，钢板是构成下纵梁的下纵梁外部件及下纵梁内部件，凸部设置在托架的至少下纵梁外部件侧和下纵梁内部件侧，所以，能够通过至少设置在下纵梁外部件侧及下纵梁内部件侧的托架限制下纵梁加固件，能够通过下纵梁有效地承受来自中间支柱的扭转力以及弯曲力。

附图说明

图1是表示本发明的车身侧部构造(第一实施方式)的主要部位的立体图。

图2是图1的2-2线剖视图(第一实施方式)。

图3是表示本发明的加强托架的主要部位立体图。

图4是表示本发明的车身侧部构造(第二实施方式)的剖视图。

图5是表示本发明的车身侧部构造(第二实施方式)的作用的作用示意图。

图6是表示本发明的车身侧部构造(第三实施方式)的剖视图。

图7是表示现有的车身侧部构造的说明图。

图8是表示现有的车身侧部构造的剖视图。

(附图标记说明)

10、60、90...下纵梁，12、91...托架(加强托架)，

13、63...下纵梁加固件，21、22...钢板(下纵梁内部件、下纵梁外部件)，21d、22d...孔部(上部孔部)，21g、22g...孔部(下部孔部)，26c、26j、28d...凸部(上部凸部)，27d、28g...凸部(下部凸部)，55a、55b、55c、55d...角部，96～99...加强肋。

具体实施方式

下面根据附图对用于实施本发明的最佳方式进行说明。此外，根据附图标记的朝向来看附图。

图1是表示本发明的车身侧部构造(第一实施方式)的主要部位的立体图，是对下纵梁10从车室内侧进行观察的图。

下纵梁10包括：下纵梁主体11；覆盖在该下纵梁主体11上由此对下纵梁主体11进行加强的加强托架12；配置在下纵梁主体11的内部由此对下纵梁主体11进行加强的下纵梁加固件(未图示)，在加强托架12的外侧面上设有纵向延伸的中间支柱外部件15。

在中间支柱外部件15的内侧安装有中间支柱内部件(未图示)，由这些中间支柱外部件15和中间支柱内部件构成中间支柱。在下文中详述中间支柱内部件及中间支柱。

图2是图1的2-2线剖视图(第一实施方式)，下纵梁10具有：由两张钢板构成的下纵梁主体11；由三个部件构成的加强托架12，其覆盖在该下纵梁主体11上并安装在下纵梁主体11上、且其一部分在内侧贯通下纵梁主体11；配置在下纵梁主体11的内部且一部分安装在加强托架12上的下纵梁加固件13。

下纵梁主体11由配置在车室侧的钢板制成的下纵梁内部件21和配置在该下纵梁内部件21的车外侧的钢板制成的下纵梁外部件22构成。

下纵梁内部件21中，上壁21a、内壁21b及下壁21c一体成形，在上壁21a上一体形成有向上方折弯的上部凸缘21f，在下壁21c上一体形成有向下方折弯的下部凸缘21h。

在上壁21a上，开设有在前后(图的表里方向)方向上延伸的上部孔部21d；在内壁21b上，安装有底板面板24的侧端部；在下壁21c上，开设有在前后方向上延伸的下部孔部21g。

下纵梁外部件22中，上壁22a、外壁22b及下壁22c一体成形，在上壁22a上一体形成有向上方折弯的上部凸缘22f，在下壁22c上一体形成有向下方折弯的下部凸缘22h。

在上壁22a上，开设有在前后方向上延伸的上部孔部22d，在下壁22c上，开设有在前后方向上延伸的下部孔部22g。

加强托架12具有：覆盖在下纵梁内部件21的上部及底板面板24的上面侧端部上的上部内托架26；覆盖在下纵梁内部件21的下部及底板面板24的下面侧端部上的下部内托架27；覆盖在下纵梁外部件22上的外托架28，上述上部内托架26、下部内托架27及外托架28都由铝合金铸造制成。

作为上部内托架26，其上壁26a及内壁26b一体形成，在上壁26a上一体形成有向上方折弯的上部凸缘26d，在内壁26b上一体形成有向内侧折弯且安装在底板面板24上的中间部凸缘26e。

另外，在上壁26a上形成有上部凸部26c，该上部凸部26c在前后方向上延伸且贯通下纵梁内部件21的上部孔部21d并向下纵梁加固件13侧突出。

作为下部内托架27，其内壁27a及下壁27b一体形成，在内壁27a上一体形成有向内侧折弯且安装在底板面板24上的中间部凸缘27c，在下壁27b上一体形成有向下方折弯的下部凸缘27e。

另外，在下壁27b上形成有下部凸部27d，该下部凸部27d在前后方向上延伸且贯通下纵梁内部件21的下部孔部21g并向下纵梁加固件13侧突出。

作为外托架28，其上壁28a、外壁28b及下壁28c一体形成，在上壁28a上一体形成有向上方折弯的上部凸缘28e，在下壁28c上一体形成有向下方折弯的下部凸缘28f。

另外，在上壁28a上形成有上部凸部28d，该上部凸部28d在前后方向上延伸且贯通下纵梁外部件22的上部孔部22d并向下纵梁加固件13侧突出；在下壁28c上形成有下部凸部28g，该下部凸部28g在前后方向上延伸且贯通下纵梁外部件22的下部孔部22g并向下纵梁加固件13侧突出。

下纵梁加固件13是铝合金制成的部件，通过挤压成形而一体成形有：形成为截面梯形的第一梯形部31；连结在该第一梯形部31的车外侧且形成为截面梯形并与第一梯形部31共同拥有作为肋的下底33的截面梯形的第二梯形部32；与第一梯形部31的除下底33以外的三条边(上底34、该上底34的两侧的斜边36、37)内切的截面圆弧状的第一圆弧部41；与第二梯形部32的除下底33以外的三条边(上底44、该上底44的两侧的斜边46、47)内切的截面圆弧状的第二圆弧部42；从下底33的上端部向上方延伸的上部凸缘51；从下底33的下端部向下方延伸的下部凸缘52。

上部凸缘51安装在下纵梁内部件21及下纵梁外部件22的上部凸缘21f、22f上，下部凸缘52安装在下纵梁内部件21及下纵梁外部件22的下部凸缘21h、22h上。

在下纵梁内部件21的上部凸缘21f上，安装有中间支柱内部件14的下端部14a，在该下端部14a上安装有上部内托架26的上部凸缘26d。

在下纵梁外部件22的上部凸缘22f上，安装有外托架28的上部凸缘28e。

在下纵梁内部件21的下部凸缘21h上，安装有下部内托架27的下部凸缘27e。

在下纵梁外部件22的下部凸缘22h上，安装有外托架28的下部凸缘28f。

另外，在外托架28的外壁28b上，安装有中间支柱外部件15。

以上的中间支柱内部件14及中间支柱外部件15构成中间支柱17。

另外，下纵梁加固件13中，在由第一梯形部31及第二梯形部32的外形形成的截面为多边形的多边形部即六边形部55中，内切有以第一圆弧部41、与该第一圆弧部41相连的斜边36的一部分、与第一圆弧部41相连的斜边37的一部分、第二圆弧部42、与该第二圆弧部42相连的斜边46的一部分、与该第二圆弧部42相连的斜边47的一部分连接成环状的圆形部56，或者说，对圆形部56外切六边形部55而形成该下纵梁加固件13。

斜边36上，在上底34侧的端部上安装有上部内托架26的上部凸部26c的顶端；斜边37上，在上底34侧的端部上安装有下部内托架27的下部凸部27d的顶端；斜边46上，在上底44侧的端部上安装有外托架28的上部凸部28d的顶端；斜边47上，在上底44侧的端部上安装有外托架28的下部凸部28g的顶端。

或者也可以，将上部凸部26c的顶端安装在上底34与斜边36的角部55a上，将下部凸部27d的顶端安装在上底34与斜边37的角部55b上，将上部凸部28d的顶端安装在上底44与斜边46的角部55c，将下部凸部28g的顶端安装在上底44与斜边47的角部55d上。

上部凸部26c及下部凸部27d以向上底34的延伸方向突出的方式安装，上部凸部28d及下部凸部28g以向上底44的延伸方向突出的方式安装。

斜边36、37、46、47和上部凸部26c、下部凸部27d、上部凸部28d、下部凸部28g的相互之间的结合方法例如可以通过如下方式进行：在上部凸部26c、下部凸部27d、上部凸部28d、下部凸部28g的顶端分别开设贯通孔26g、27g、28j、28k，并对各贯通孔26g、27g、28j、28k的周缘与各斜边36、37、46、47(或角部55a、55b、55c、55d)进行MIG焊接。

图3的(a)、(b)是表示本发明的加强托架的主要部位立体图。图3(a)表示加强托架12，更详细地说表示上部内托架26的上部凸部26c。

上部凸部26c是从上壁26a向下纵梁加固件13(参照图2)侧突出的部分，沿上部内托架26的长度方向形成。

图3(b)表示上部内托架26的上部凸部的其他实施方式。

上部凸部26j是从上壁26a向下纵梁加固件13(参照图2)侧突出的部分，多个上部凸部26j以沿上部内托架26的长度方向并列的方式形成。

如以上图3的(a)、(b)那样，通过形成上部凸部26c、26j，能够增大上部凸部26c、26j与下纵梁加固件13的结合面积，能够提高上部内托架26与下纵梁加固件13的结合强度及刚性。

图4是表示本发明的车身侧部构造(第二实施方式)的剖视图，对与图2所示的实施方式相同的结构标注相同的附图标记，并省略详细说明。在此，只要基本构造相同，即使细部的形状不同也视为相同结构。

下纵梁60具有：下纵梁主体11；加强托架12；配置在下纵梁主体11的内部、且一部分安装在加强托架12上的下纵梁加固件63。

下纵梁加固件63是铝合金制成的部件，通过挤压成形而一体成形有：形成为多边形即五边形截面的五边形部65；形成在该五边形部65内的多个肋66～69；从五边形部65及肋66的连结部向上方延伸的上部凸缘71；从五边形部65及肋68的连结部向下方延伸的下部凸缘72。

五边形部65是将上壁75、内壁76、下壁77、倾斜壁78及外壁79平滑地连接成圆弧的部分，上壁75与肋66相连结、内壁76与肋67相连结、下壁77与肋68相连结、外壁79与肋69相连结。

上壁75由与上部凸缘71相比设在车室侧的内侧上壁81和与上部凸缘71相比设在车外侧的外侧上壁82构成。

肋66～69各自的一端部在一处被连结。

上部凸缘71安装在下纵梁内部件21及下纵梁外部件22的上部凸缘21f、22f上，下部凸缘72安装在下纵梁内部件21及下纵梁外部件22的下部凸缘21h、22h上。

在内侧上壁81上，安装有上部内托架26的上部凸部26c的顶端；在下壁77上，安装有下部内托架27的下部凸部27d的顶端；在倾斜壁78上，安装有外托架28的下部凸部28g的顶端；在外侧上壁82上，安装有外托架28的上部凸部28d的顶端。

内侧上壁81、下壁77、倾斜壁78及外侧上壁82与各上部凸部26c、下部凸部27d、下部凸部28g、上部凸部28d的结合方法例如可以通过如下方式进行：在上部凸部26c、下部凸部27d、下部凸部28g、上部凸部28d的顶端分别开设贯通孔26g、27g、28k、28j，对各贯通孔26g、27g、28k、28j的周缘和内侧上壁81、下壁77、倾斜壁78及外侧上壁82进行MIG焊接。

下面对具有上述下纵梁60的车身侧部构造的作用进行说明。

图5的(a)、(b)是表示本发明的车身侧部构造(第二实施方式)的作用的作用示意图。

图5(a)表示外力作用在安装在下纵梁60上的中间支柱17的侧面上之前的状态。

在图5(b)中，例如在外力从侧方作用在中间支柱17上的情况下，中间支柱17如箭头A所示地变形并倾斜，与此相伴，外力(扭转力)传递至下纵梁内部件60，下纵梁60的下纵梁主体11及加强托架12如箭头B所示地共同以向车室侧倾斜的方式变形。

作为下纵梁加固件63，由于在四处与加强托架12结合，因此，由于加强托架12倾斜，下纵梁加固件63也一体地倾斜，承受作用在下纵梁60上的扭转力。

因此，下纵梁60的扭转刚性变高，能够获得较大的反力。

另外，即使在外力(弯曲力)直接从侧方作用在下纵梁60的侧面上的情况下，由于该外力从加强托架12直接传递至下纵梁加固件63，因此，能够以下纵梁60的整体来承受外力，能够提高弯曲刚性，获得较大的反力。

图6是表示本发明的车身侧部构造(第三实施方式)的剖视图，对于与上述第一、第二实施方式相同的结构标注相同的附图标记，并省略详细说明。

下纵梁90具有：下纵梁主体11；由三个部件构成的加强托架91，其覆盖在该下纵梁主体11上且安装在下纵梁主体11上、且其一部分在内侧贯通下纵梁主体11；配置在下纵梁主体11的内部，且一部分安装在加强托架91上的下纵梁加固件63。

加强托架91由上部内托架93、下部内托架94及外托架95构成，通过分别在图4所示的上部内托架26、下部内托架27及外托架28上、以与下纵梁90的长度方向正交的方式分别追加加强肋96～99而得到上部内托架93、下部内托架94及外托架95。

上述的上部内托架93、下部内托架94及外托架95都是铝合金铸造制成的。

这样，通过在上部内托架93、下部内托架94及外托架95上设置加强肋96～99，能够进一步提高上部内托架93、下部内托架94及外托架95各自的弯曲刚性及扭转刚性，进而能够进一步提高下纵梁90的弯曲刚性及扭转刚性。

如以上的图2所示，在具有在钢板(下纵梁内部件21、下纵梁外部件22)的内侧设有铝合金挤压材料制成的下纵梁加固件13的下纵梁10的车身侧部构造中，钢板的外侧被以铝合金铸造制成的托架即加强托架12覆盖，并且，加强托架12安装在钢板上，在该加强托架12上设有向内方突出的凸部即上部凸部26j、下部凸部27d、上部凸部28d、下部凸部28g，在钢板上开设有孔部即上部孔部21d、下部孔部21g、上部孔部22d、下部孔部22g，上部凸部26j、下部凸部27d、上部凸部28d、下部凸部28g通过这些上部孔部21d、下部孔部21g、上部孔部22d、下部孔部22g固定在下纵梁加固件13的各角部55a、55b、55c、55d上，由此，下纵梁加固件13被加强托架12限制，因此，例如在扭转力或弯曲力经由中间支柱17或直接作用在下纵梁10上时，能够使该扭转力、弯曲力从加强托架12直接传递至下纵梁加固件13，能够以下纵梁10的整体承受扭转力、弯曲力，因此，能够提高使用了铝合金制成的挤压材料的下纵梁10即车身侧部构造的扭转刚性、弯曲刚性。

如以上的图2和图3的(a)、(b)所示，由于上部凸部26j、下部凸部27d、上部凸部28d、下部凸部28g沿加强托架12的长度方向形成、或以在长度方向上多个并列的方式形成，因此，能够增大加强托架12与下纵梁加固件13的结合面积，能够提高加强托架12与下纵梁加固件13的结合强度，能够将来自中间支柱17的扭转力、弯曲力有效地向下纵梁10输入。

如以上的图6所示，由于加强托架12在外面上具有加强肋96～99，因此，通过加强肋96～99能够进一步提高加强托架12以及下纵梁10的强度及刚性。

如以上的图2所示，构成下纵梁10的下纵梁外部件22及下纵梁内部件21是钢板，由于上部凸部26j下部凸部27d、上部凸部28d、下部凸部28g设置在加强托架12的至少下纵梁外部件22侧和下纵梁内部件21侧两侧，因此，能够以至少下纵梁外部件22侧及下纵梁内部件21侧的加强托架12来限制下纵梁加固件13，能够以下纵梁10有效地承受来自中间支柱17的扭转力、弯曲力。

此外，在本实施方式中，如图2所示，使外托架28为一个部件，但并不限于此，也可以使其是被分割为上部凸部28d侧和下部凸部28g侧两部分的部件。

(工业实用性)

本发明的车身侧部构造适用于四轮汽车。

Claims (7)

1.一种车身侧部构造，具有下纵梁，该下纵梁在由上壁、内壁、外壁、下壁构成的钢板制的下纵梁主体的内侧设有铝合金挤压材料制成的下纵梁加固件，其特征在于：

所述下纵梁主体的外侧由铝合金铸造制成的托架覆盖，并且，所述托架安装在所述下纵梁主体上，

在该托架上设有向内方突出的上部凸部及下部凸部，

在所述上壁上开设有供所述上部凸部贯通的上部孔部，

在所述下壁上开设有供所述下部凸部贯通的下部孔部，

贯通所述上部孔部的所述上部凸部固定在所述下纵梁加固件上，并且，贯通所述下部孔部的所述下部凸部固定在所述下纵梁加固件上，由此，所述下纵梁加固件被所述托架限制。

2.如权利要求1所述的车身侧部构造，其特征在于：所述上部凸部及下部凸部沿所述托架的长度方向形成。

3.如权利要求1所述的车身侧部构造，其特征在于：所述上部凸部及下部凸部以在长度方向上多个并列的方式形成。

4.如权利要求1所述的车身侧部构造，其特征在于：所述托架在外面上以与下纵梁的长度方向正交的方式具有加强肋。

5.如权利要求1～4的任一项所述的车身侧部构造，其特征在于：所述下纵梁主体包括下纵梁外部件及下纵梁内部件，所述上部凸部及下部凸部设置在所述托架的至少所述下纵梁外部件侧和所述下纵梁内部件侧上。

6.如权利要求1所述的车身侧部构造，其特征在于：所述下纵梁加固件具有截面为梯形的部分。

7.如权利要求1所述的车身侧部构造，其特征在于：所述下纵梁加固件具有向上下突出的凸缘。

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