車輛的上部車身結構的製作方法
2023-05-23 13:14:41
車輛的上部車身結構的製作方法
【專利摘要】本發明涉及車輛的上部車身結構，其中，在車頂角撐件(30)的一區域設有開口部(38)，在車頂角撐件的車寬方向外側端部上設有直接或經由其他的板部件(4a)而與中柱(14)接合的一對中柱側接合部(32a、32b)，在比開口部(38)更位於車輛前方側的車頂角撐件的前側部分和比開口部更位於車輛後方側的車頂角撐件的後側部分上分別設有第一高剛性部(40a、40b)，該第一高剛性部分別在與一對中柱側接合部(32a、32b)相同的車輛前後方向的位置沿車寬方向延伸，在車頂角撐件的車寬方向內側端部上設有沿車輛前後方向延伸的第二高剛性部(50)。由此能夠防止在車輛組裝工序中產生的車頂板變形等問題。
【專利說明】車輛的上部車身結構
【技術領域】
[0001]本發明涉及車輛的上部車身結構，其屬於車輛的車身結構的【技術領域】，所述車輛的上部車身結構中安裝有車頂角撐件，該車頂角撐件將中柱的上端部與車頂加強件的車寬方向外側端部互相連結。
【背景技術】
[0002]多數的汽車中，在沿車輛前後方向延伸的左右的車頂梁間，沿車寬方向延伸設置有多個車頂加強件，由此，提高車身上部的剛性。車頂板例如利用熱固化性粘合劑而被接合在所述車頂加強件的上表面。
[0003]此外，多數的汽車的車頂部中採用了沿著車頂梁設有槽狀的凹槽部的凹槽車頂結構。在該凹槽部處，車頂板的凸緣部與車頂梁的凸緣部通過點焊而被接合。
[0004]另外，還有例如如日本專利公開公報特開2010-221825號所公開的車身結構，該車身結構中安裝有車頂角撐件，車頂角撐件將在車輛前後方向上設置於與中柱相同位置的車頂加強件的車寬方向外側端部與中柱的上端部相互連結(橫跨於車頂加強件與中柱)。通過採用該車身結構，由於從車輛側面輸入到中柱的衝擊負荷經由車頂角撐件傳遞(分散)給車頂加強件，因此能夠抑制中柱向車室內的侵入。
[0005]在汽車的生產線中，以車身成形工序、塗裝工序、車輛組裝工序的順序進行生產。車身成形工序中包含將車頂梁與中柱、下邊梁等組合而形成車身側部的工序、組合車頂加強件與車頂板而形成車身上部的工序、以及組合上述車身側部與車身上部的工序等。因此，上述的車頂加強件上表面與車頂板下表面的粘合、凹槽部處的車頂板與車頂梁的點焊便在車身成形工序中進行。此外，在車頂加強件上表面與車頂板的粘合使用熱固化性粘合劑的情況下，該粘合劑隨著在塗裝工序中的加熱而固化，從而車頂板下表面與車頂加強件上表面被完全接合。
[0006]另一方面，在採用將車頂角撐件橫跨於車頂加強件與中柱地安裝的結構的情況下，該車頂角撐件的安裝，有時會在車身成形工序中進行，有時會在車輛組裝工序中進行。
[0007]在車輛組裝工序中進行車頂角撐件的安裝的情況下，車頂角撐件通過螺栓的連接而與車頂加強件和中柱分別被固定。但是，在該情況下，由於是在車頂加強件上表面與車頂板之間的熱固化性粘合劑在塗裝工序中被固化後，在車輛組裝工序中通過螺栓將車頂角撐件固定於車頂加強件，因此在進行連接而緊固螺栓時，有時會因尺寸誤差、或作業者的連接誤差等，導致車頂板被拉伸或被壓縮，或者車頂板產生變形。
[0008]另一方面，在車身成形工序中進行車頂角撐件的安裝的情況下，車頂角撐件的安裝會在上述的熱固化性粘合劑尚未固化的階段進行。在該情況下，為了提高生產效率，通過在車身側部與車身上部的組裝前預先將車頂角撐件的車寬方向外側端部利用焊接直接或經由車頂梁固定於中柱，從而使車頂角撐件與中柱側(車身側部側)一體化。並且，在凹槽部的焊接後，利用螺栓將該車頂角撐件的車寬方向內側端部固定於車頂加強件。
[0009]在如此地在車身成形工序中進行車頂角撐件的螺栓連接的情況下，若是規定範圍內的尺寸誤差和連接誤差，則由於此時的熱固化性粘合劑具有流動性而能夠抑制由車頂加強件引起的車頂板的拉伸和壓縮，防止車頂板的變形。另外，關於車頂角撐件的在中柱側的焊接部位，由於在利用夾具將車頂角撐件定位後進行焊接，因此不產生作業者的連接誤差。
[0010]然而，在車身成形工序中安裝車頂角撐件的情況下，若如上述那樣為了提高生產效率而預先使車頂角撐件與中柱側一體化，則之後在為了組裝車身側部與車身上部而進行凹槽部的點焊時，由於焊槍與車頂角撐件的幹涉，而會產生無法焊接被車頂角撐件從下側覆蓋的部分的問題。
[0011]另外，為了能夠避免與焊槍的幹涉而可以考慮變更車頂角撐件的形狀，但有如下的擔憂:因車頂角撐件的形狀而導致其剛性降低，車頂角撐件的從中柱向車頂加強件的負荷傳遞功能降低。
【發明內容】
[0012]本發明的目的在於提供一種車輛的上部車身結構，能夠切實地防止在利用螺栓將車頂角撐件固定於車頂加強件時車頂板上產生變形，且能夠使被車頂角撐件從下側覆蓋的凹槽部等的板接合部的焊接進行，並且能夠良好地發揮車頂角撐件的從中柱向車頂加強件的負荷傳遞功能。
[0013]本發明涉及的車輛的上部車身結構包括:一對車頂梁，在車輛的車頂部的左右兩端部，分別沿車輛前後方向延伸；中柱，與所述車頂梁接合，從該接合部向下方延伸；車頂加強件，設置在車輛前後方向上與所述中柱相同的位置，並以將所述一對車頂梁彼此連結的方式沿車寬方向延伸；車頂板，在所述車頂加強件的上側以覆蓋所述一對車頂梁間的方式設置；車頂角撐件，以將所述中柱的上端部與所述車頂加強件的車寬方向外側端部互相連結的方式設置；其中，包含所述車頂板的車寬方向外側緣部和所述車頂梁的車寬方向內側緣部的多個板材互相在上下方向上重疊地被焊接而形成沿車輛前後方向延伸的板接合部，在從下側覆蓋所述板接合部的局部的所述車頂角撐件的一區域上設有開口部，在所述車頂角撐件的車寬方向外側端部上設有在車輛前後方向上隔開間隔的一對中柱側接合部，該一對中柱側接合部直接或經由其他的板部件而與所述中柱接合，在比所述開口部更位於車輛前方側的所述車頂角撐件的前側部分和比所述開口部更位於車輛後方側的所述車頂角撐件的後側部分上分別設有第一高剛性部，該第一高剛性部分別在與所述一對中柱側接合部相同的車輛前後方向的位置沿車寬方向延伸，在所述車頂角撐件的車寬方向內側端部上設有沿車輛前後方向延伸的第二高剛性部。
[0014]在此，包含第一高剛性部和第二高剛性部的所謂「高剛性部」，是指與車頂角撐件中的該高剛性部以外的部分相比承受相同的輸入負荷時變形較小的部分。
[0015]此外，「在車輛前後方向上與中柱相同的位置」、「與中柱側接合部相同的車輛前後方向的位置」等情況下的位置關係，不僅包含車輛前後方向的位置完全一致的情形，還包含部分地一致的情形。例如，A部件和B部件是在車輛前後方向上具有一定程度的寬度的部件時，只要A部件的一部分和B部件的一部分各自的車輛前後方向的位置相同，即使其他部分的車輛前後方向的位置互不一致，也能夠說A、B各部件的車輛前後方向的位置是相同的。這適用於使用了同樣的表現的所有的情形。
[0016]根據本發明，由於將中柱的上端部與車頂加強件的車寬方向外側端部互相連結的車頂角撐件上設有開口部，因此即使在進行車頂梁與車頂板接合的凹槽部等板接合部的焊接前，在該板接合部的下方安裝有車頂角撐件的情況下，也能夠通過使焊槍從下側穿過所述開口部而順利地焊接所述板接合部。
[0017]此外，由於在車頂角撐件中的隔著所述開口部的前後兩側部分分別設有第一高剛性部，因此衝擊負荷從車輛側面輸入時的車頂角撐件的變形被有效地抑制。由此，能夠將從車輛側面輸入的所述衝擊負荷從車頂角撐件的前後一對中柱側接合部，通過隔著所述開口部的車頂角撐件的前後兩側部分，向車頂加強件側效率良好地傳遞。
[0018]並且，由於在車頂角撐件的車寬方向內側端部設有沿車輛前後方向延伸的第二高剛性部，因此承受車輛前後方向的壓縮力的車頂角撐件的剛性提高。由此，由於車頂角撐件的車寬方向內側端部的向下方或向上方隆起那樣的變形被有效地抑制，因此能夠良好地發揮車頂角撐件的從中柱向車頂加強件的負荷傳遞功能。
[0019]本發明中較為理想的是，所述第二高剛性部具有下方延長部，該下方延長部是所述車頂角撐件的車寬方向內側端部以遠離所述車頂加強件的方式向下方折彎的部分。
[0020]根據該結構，由於第二高剛性部上形成沿車輛前後方向延伸的稜線，因此承受車輛前後方向的壓縮力的剛性被有效地提高，能夠進一步提高上述的車頂角撐件的變形抑制效果。
[0021]所述結構中較為理想的是，所述第二高剛性部具有內側延長部，該內側延長部是從所述下方延長部的下端部以向車寬方向內側延伸的方式折彎的部分。
[0022]根據該結構，由於第二高剛性部上形成沿車輛前後方向延伸的一對稜線，因此承受車輛前後方向的壓縮力的剛性被進一步提高，能夠更有效地抑制車頂角撐件的變形。
[0023]所述結構中更為理想的是，所述第二高剛性部設置在車輛前後方向上與所述開口部相同的位置。
[0024]根據該結構，由於所述第二高剛性部設置在衝擊負荷從車輛側面輸入時特別容易變形的部分，因此能夠有效地抑制該部分的變形。
[0025]本發明中較為理想的是，所述車頂加強件具有向下方突出且沿車寬方向延伸的突條部，所述車頂角撐件的第一高剛性部延伸到與所述突條部的車寬方向外側端部相同的車寬方向位置。
[0026]根據該結構，由於以車頂角撐件與車頂加強件連接而構成的連接部的角度較小的方式來有效地抑制車頂角撐件的折彎變形，因此能夠更良好地發揮上述的負荷傳遞功能。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0027]圖1是表示本發明的一實施方式所涉及的車輛的上部車身結構的俯視圖。
[0028]圖2是從斜前方觀察圖1的A部的上部車身結構時的立體圖。
[0029]圖3是圖1的B-B線剖視圖。
[0030]圖4是從斜上方觀察車頂角撐件時的立體圖。
[0031]圖5是從車寬方向內側觀察車頂角撐件時的側視圖。
[0032]圖6是從車輛前方側觀察衝擊負荷從車輛側面輸入前和輸入後的中柱的形狀時的示意圖。
[0033]圖7是針對作為[分析I]中的對象的車身上部結構，從車室內側的斜下方觀察側面負荷的輸入前和輸入後的車輛左側的車頂角撐件及其周邊部時的立體圖。
[0034]圖8是針對作為[分析2]中的對象的車身上部結構，從車室內側的斜下方觀察側面負荷的輸入前和輸入後的車輛左側的車頂角撐件及其周邊部時的立體圖。
【具體實施方式】
[0035]首先，在說明本發明向具體的車身的應用結構之前，說明本申請發明人所進行的分析的結果。
[0036]如圖7(a)所示，本申請發明人設想通過在車頂角撐件230的中央部設置供焊槍穿過的焊接作業用的開口部238，避免車頂角撐件230與焊槍的幹涉，同時通過在隔著開口部238的車輛前後方向兩側分別設置凹槽240來抑制隨著開口部238的形成而引起的車頂角撐件230的剛性降低，並對如圖7(a)所示的車身上部結構進行了以下的[分析I]。
[0037][分析I]
[0038]在分析I中，在側面碰撞的條件下對圖7(a)所示的車身上部結構進行分析，並確認了車頂角撐件230的變形的狀態。
[0039]在圖7(a)所示的車身上部結構中，車頂梁204和車頂板206在沿車輛前後方向延伸的凹槽部218通過點焊接合。此外，在凹槽部218，車頂加強件210的車寬方向外側端部也與車頂梁204和車頂板206 —起被點焊。車頂角撐件230橫跨中柱214和車頂加強件210地設置，藉助車頂梁204通過點焊固定於中柱214，利用螺栓270、271固定於車頂加強件210。此外，在車頂角撐件230的、從下側覆蓋凹槽部218的局部的部分，設有焊接作業用的開口部238。
[0040]分析I的結果如圖7(b)所示可知，車頂角撐件230及其周邊部產生較大變形，特別是車頂角撐件230的上緣部在其車輛前後方向中央部向下方較大隆起地變形。作為該變形的主要原因，一般認為是，在側面碰撞時，不僅車寬方向的應力，而且在車輛前後方向欲壓縮的應力也集中於車頂角撐件230，以及車頂角撐件230的比開口部238靠上側的部分具有的承受車輛前後方向的壓縮力的剛性隨著開口部238的形成而降低。若車頂角撐件230如此地發生較大變形，則阻礙經由車頂角撐件230的從中柱214向車頂加強件210的負荷傳遞，並且產生車頂角撐件230與車頂梁204的焊接容易脫開的問題。
[0041]因此，本申請發明人如圖8(a)所示那樣構思在車頂角撐件330的車寬方向內側緣部設置L字狀的折彎部350。由此，形成沿車輛前後方向延伸的稜線，在車頂角撐件330的上緣部，提高承受車輛前後方向的壓縮力的剛性。並且，對圖8(a)所示的車身上部結構進行了以下的[分析2]。
[0042][分析2]
[0043]在分析2中，在與上述的分析I同樣的側面碰撞的條件下對圖8(a)所示的車身上部結構進行分析，並確認了車頂角撐件330的變形的狀態。
[0044]另外，圖8(a)所示的車身上部結構除了用具有上述的折彎部350的車頂角撐件330代替圖7(a)所示的車頂角撐件230這一點之外，與圖7 (a)所示的結構相同。
[0045]分析2的結構中，如圖8(b)所示，與分析I (參照圖7(a)和圖7(b))相比，確認到車頂角撐件330的變形被有效地抑制。特別是得知在車頂角撐件330的車寬方向內側緣部不產生在分析I中觀察到的向下方隆起的變形。一般認為，這是因為在車頂角撐件330的車寬方向內側緣部，提高了承受車輛前後方向的壓縮力的剛性的緣故。
[0046]根據上述的分析I和分析2的結果，本申請發明人發現了通過在車頂角撐件設置上述的凹槽240、折彎部350等高剛性部，隨著焊接作業用的開口部的形成而引起的剛性降低被抑制，而能夠有效地抑制輸入側面負荷時的車頂角撐件的變形，由此，能夠良好地發揮車頂角撐件的從中柱向車頂加強件的負荷傳遞功能。
[0047]本發明是著眼於這一點而獲得的，以下，具體地說明本發明的實施方式。
[0048][實施方式]
[0049]以下，參照附圖詳細地說明本發明的實施方式。另外，在以下的說明中，「前」、「後」、「左」、「右」等表示方向的術語除了有特別說明的情況以外，是指將車輛的行進方向設為「前」時的方向。
[0050]圖1是表示本實施方式所涉及的車輛I的上部車身結構的俯視圖。如圖1所示，在車輛I的車頂部的左右兩端部，分別設有沿車輛前後方向延伸的一對車頂梁4，在各車頂梁4的前後方向中央部，接合有從該車頂梁4向下方延伸的中柱14。
[0051]此外，在左右的車頂梁4之間，設有沿車寬方向延伸的多個車頂加強件8、10、12。具體而言，從車輛前方側依次設有第一車頂加強件8、第二車頂加強件10、第三車頂加強件
12。第二車頂加強件10在車輛前後方向上設置於與中柱14相同的位置。車頂板6在車頂加強件8、10、12的上側以覆蓋左右的車頂梁4間的方式設置。此外，在車輛I的車頂部，沿著各車頂梁4設有沿車輛前後方向延伸的槽狀的凹槽部18，在該凹槽部18，車頂板6與車頂梁4被接合。
[0052]參照圖2和圖3說明中柱14和第二車頂加強件10相對於車輛左側的車頂梁4的接合部及其周邊部的結構。在此，圖2是從斜前方觀察圖1所示的A部的立體圖，圖3是圖1的B-B線剖視圖。
[0053]另外，以下對圖示的車輛左側的上部車身結構進行說明，但是車輛右側的上部車身結構也與車輛左側相同。
[0054]如圖3所示，車頂板6具有其車寬方向外側端部向下折彎而成的下方延長部6a、和從該下方延長部6a的下端部向車寬方向外側延伸地折彎而成的外側延長部6b。車頂板6的下方延長部6a構成凹槽部18的車寬方向內側的側面，車頂板6的外側延長部6b構成凹槽部18的底部。
[0055]如圖2和圖3所示，第二車頂加強件10具有接合於車頂板6的下表面的上表面部10e、和從該上表面部IOe向下方突出且沿車寬方向延伸的前後一對突條部10a、10b。
[0056]第二車頂加強件10的各突條部10a、IOb具有朝上敞開的-子形的截面形狀，在各突條部10a、10b的底面10c、10d，固定後述的車頂角撐件30。這些突條部10a、10b沿位於車輛左側的凹槽部18與車輛右側的凹槽部18之間的車頂板6的大致整個寬度地設置。
[0057]第二車頂加強件10的上表面部IOe利用熱固化性粘合劑28被粘合於車頂板6的下表面。該上表面部IOe在其車寬方向外側的端部，具有以朝向外側逐漸降低的方式傾斜的部分。上表面部IOe的車寬方向遠端部IOf相對於突條部10a、10b的車寬方向遠端部向外側突出地設置，構成凹槽部18的底部的一部分。
[0058]車頂梁4由車頂梁內件4a、車頂梁外件4b和車頂梁加強件4c構成。車頂梁外件4b具有其上端部向下折彎而成的下方延長部4d、和從該下方延長部4d的下端部向車寬方向內側延伸地折彎而成的內側延長部4e。車頂梁外件4b的下方延長部4d構成凹槽部18的車寬方向外側的側面。車頂梁內件4a的上端部和車頂梁加強件4c的上端部朝向車寬方向內側沿大致水平方向延伸地設置，與車頂梁外件4b的內側延長部4e —起構成凹槽部18的底部。
[0059]由此，在凹槽部18的底部中的、車輛前後方向的位置與第二車頂加強件10相同的部分，從上起依次重疊車頂板6的外側延長部6b、第二車頂板加強件10的遠端部IOf、車頂梁外件4b的內側延長部4e、車頂梁加強件4c的上端部、車頂梁內件4a的上端部這五層，通過點焊互相接合。另外，在凹槽部18的底部中的、車輛前後方向的位置與車頂加強件8、10、12不同的部分，上述各板材中第二車頂板加強件10的遠端部IOf以外的四層板材6b、4e、4c,4a在上下方向上重疊地被焊接。如此，凹槽部18構成將多個板材在上下方向上互相重疊地焊接而成的板接合部。
[0060]此外，中柱14由柱內件14a、柱外件14b和柱加強件14c構成。柱內件14a相對於車頂梁內件4a的下端部，重疊地焊接於車寬方向外側。在柱內件14a與車頂梁內件4a的接合部，以向車室內側突出的方式設有彎曲的彎曲部20。柱外件14b以與車頂梁外件4b的下方相連的方式一體設置。但是，也可以由不同部件構成柱外件14b和車頂梁外件4b，並使它們互相接合。柱加強件14c相對於車頂梁加強件4c，重疊地焊接於車寬方向外側。
[0061]中柱14和第二車頂加強件10相對於車頂梁4的接合部如以上那樣地構成，在該接合部，以橫跨中柱14和第二車頂加強件10的方式設有車頂角撐件30。
[0062]在本實施方式中，車頂角撐件30藉助車頂梁內件4a通過點焊被固定於中柱14，並利用螺栓70、71被固定於第二車頂加強件10。但是，車頂角撐件30也可以直接接合於中柱14。
[0063]如此地連結中柱14和第二車頂加強件10的車頂角撐件30，具有將從車輛側面輸入到中柱14的衝擊負荷向第二車頂加強件10傳遞的功能。如此，通過車頂角撐件30適當地發揮負荷傳遞功能，能夠將輸入到中柱14的側面負荷向車頂側有效地分散，並能夠抑制中柱14向車室內的侵入。
[0064]除了圖2和圖3之外，一併參照圖4和圖5，具體地說明車頂角撐件30的結構。在此，圖4是從斜上方觀察車頂角撐件30的立體圖，圖5是從車寬方向內側觀察車頂角撐件30的側視圖。
[0065]如圖2至圖5所示，車頂角撐件30具有沿著大致水平方向設置的車頂加強件側接合部34。車頂加強件側接合部34例如是在車輛前後方向較長的大致矩形的板材。在車頂加強件側接合部34，在車輛前後方向上隔開間隔地設有一對螺栓穿過孔60、61，利用穿過這些螺栓穿過孔60、61的螺栓70、71，車頂加強件側接合部34被固定於第二車頂加強件10的底面IOcUOd0
[0066]此外，車頂角撐件30具有從車頂加強件側接合部34的車寬方向外側端部朝向車寬方向外側沿向下側傾斜的方向延伸的傾斜面部36。傾斜面部36在車輛前後方向上具有與車頂加強件側接合部34大致相同的長度。此外，傾斜面部36通過凹槽部18的下方地設置，從下側覆蓋凹槽部18的局部。在該傾斜面部36設有焊接作業用的開口部38。由此，SP使在進行凹槽部18的焊接前安裝有車頂角撐件30的情況下，通過使焊槍從下側穿過焊接作業用的開口部38，也能夠焊接位於車頂角撐件30的上側的部分的凹槽部18。[0067]通過在車頂角撐件30設置上述那樣的開口部38，能夠在車身成形工序中進行車頂角撐件30的安裝。若在車身成形工序中安裝車頂角撐件30，則在車身成形工序中，為了將車頂角撐件30固定到第二車頂加強件10而連接螺栓70、71時，即使由於尺寸誤差等第二車頂加強件10位移，通過夾設於第二車頂加強件10與車頂板6之間的熱固化性粘合劑28 (在該時刻具有流動性)吸收該位移，第二車頂加強件10產生的車頂板6的拉伸和壓縮也被抑制，能夠防止車頂板6的變形。
[0068]在車頂角撐件30的車寬方向外側端部，一對中柱側接合部32a、32b在車輛前後方向上隔開間隔地設置。
[0069]前側的中柱側接合部32a被設置成與傾斜面部36的下側且前側的彎角部相連續，後側的中柱側接合部32b被設置成與傾斜面部36的下側且後側的彎角部相連續。各中柱側接合部32a、32b是沿著車頂梁內件4a的內表面設置的板材，經由車頂梁內件4a (在將車頂梁內件4a夾在與中柱14之間的狀態下)通過點焊接合於中柱14。在各中柱側接合部32a、32b，與車頂梁內件4a和柱內件14a的接合部的所述彎曲部20對應地，形成有具有沿車輛前後方向延伸的稜線的彎曲部48a、48b。
[0070]在車頂角撐件30的前緣部和後緣部，分別設有第一高剛性部40a、40b。
[0071]車輛前方側的第一高剛性部40a沿著車頂加強件側接合部34的前緣部和傾斜面部36的前緣部，形成為沿車寬方向延伸的槽狀。該前方側的第一高剛性部40a以位於開口部38的前方側且與前方側的中柱側接合部32a的車輛前後方向的位置相同的方式設置。通過在如此的位置設置第一高剛性部40a而該部的剛性提高，在傾斜面部36的開口部38的前方側的部分亦即在從前方側的中柱側接合部32a向車頂加強件側接合部34傳遞負荷的部分，抑制負荷輸入時的變形。
[0072]車輛後方側的第一高剛性部40b沿著車頂加強件側接合部34的後緣部和傾斜面部36的後緣部，形成為沿車寬方向延伸的槽狀。該後方側的第一高剛性部40b以位於開口部38的後方側且與後方側的中柱側接合部32b的車輛前後方向的位置相同的方式設置。通過在如此的位置設置第一高剛性部40b而該部的剛性提高，在傾斜面部36的開口部38的後方側的部分亦即在從後方側的中柱側接合部32b向車頂加強件側接合部34傳遞負荷的部分，抑制負荷輸入時的變形。
[0073]如圖2、圖3所示，第一高剛性部40a、40b在車頂角撐件30的前後緣部，沿著從中柱側接合側32a、32b到車頂加強件側接合部34的車寬方向內側端部的車寬方向的大致全長範圍設置。並且，第一高剛性部40a、40b的與車頂加強件側接合部34對應的部分，位於設於第二車頂加強件10的各突條部10a、10b的下方。換言之，第一高剛性部40a、40b被設置成，延伸到與各突條部10a、10b的車寬方向外側端部相同的車寬方向位置。
[0074]如此，在本實施方式中，因為在車頂角撐件30的隔著焊接作業用的開口部38的前後兩側部分分別設有第一高剛性部40a、40b，所以從車輛側面輸入有衝擊負荷時的車頂角撐件30的變形被有效地抑制。由此，能夠將從車輛側面輸入的所述衝擊負荷從車頂角撐件30的前後一對中柱側接合部32a、32b，通過隔著焊接作業用的開口部38的車頂角撐件30的前後兩側部分，向車頂加強件側接合部34高效率地傳遞。
[0075]特別是在本實施方式中，因為車頂角撐件30的第一高剛性部40a、40b延伸到與設於第二車頂加強件10的突條部10a、IOb的車寬方向外側端部相同的車寬方向位置，所以有效地抑制車頂角撐件30和第二車頂加強件10的連接部的變形、即所述衝擊負荷輸入時車頂角撐件30以第二車頂加強件10的底面10c、10d與車頂角撐件30的傾斜面部36所成的角度變小的方式產生折彎變形。由此，能夠更良好地發揮上述的負荷傳遞功能。
[0076]另外，前方側的第一高剛性部40a的前壁部42a和後方側的第一高剛性部40b的後壁部42b比車頂加強件側接合部34和傾斜面部36高地立起形成，由此,第一高剛性部40a、40b的剛性進一步提高。
[0077]另一方面，在車頂角撐件30的車寬方向內側端部，設有沿車輛前後方向延伸的第二高剛性部50。
[0078]具體而言，第二高剛性部50具有下方延長部52和內側延長部54，下方延長部52以從車頂加強件側接合部34的車寬方向內側端部向下方延伸的方式折彎，從而遠離第二車頂加強件10地形成，內側延長部54以從下方延長部52的下端部向車寬方向內側延伸的方式折彎。如此，在第二高剛性部50中，由於在下方延長部52的上緣和下緣形成有沿車輛前後方向延伸的上下一對稜線部，因此承受車輛前後方向的壓縮力的車頂角撐件30的剛性進一步提高。因此，在輸入有來自中柱14的衝擊負荷時，能夠有效地抑制車頂加強件側接合部34向下方或上方隆起那樣的變形的產生。
[0079]第二高剛性部50在車輛前後方向上沿車頂加強件側接合部34的大致全長範圍形成。但是，第二高剛性部50的車輛前後方向的長度並沒有特別限定，也可以僅在車輛前後方向的位置與焊接作業用的開口部38的中央部相同的特定的範圍設置第二高剛性部50。即使在該情況下，因為負荷輸入時特別容易變形的部分的車頂加強件側接合部34的剛性被提高，所以也能夠有效地抑制該部分的變形。
[0080]如上所述，由於在車頂角撐件30設有第一高剛性部40a、40b和第二高剛性部50，所以負荷輸入時的車頂角撐件30的變形被有效地抑制。由此，能夠良好地發揮車頂角撐件30的從中柱14向第二車頂加強件10的負荷傳遞功能。
[0081]圖6(a)是關於本實施方式所涉及的車身上部結構，從車輛前方觀察中柱14的變形前的形狀的示意圖，圖6(b)是從車輛前方觀察由於碰撞物90從車輛側面碰撞而變形後的中柱14的形狀的示意圖。在此，圖6(a)和圖6(b)所示的實線表示本實施方式所涉及的各部件的形狀，圖6 (b)所示的點劃線表示在車頂角撐件30不設置第二高剛性部50的情況(符號130)下的各部件的形狀。
[0082]如圖6(b)所示，根據本實施方式，因為利用第一高剛性部40a、40b和第二高剛性部50的功能，車頂角撐件30的變形被有效地抑制，所以能夠良好地發揮車頂角撐件30的負荷傳遞功能。由此，由於輸入到中柱14的側面負荷被有效地分散到車頂側，因此與不設置第二高剛性部50相比，能夠有效地抑制中柱14向車室內的侵入。
[0083]以上，列舉上述實施方式說明了本發明，但本發明並不限定於上述的實施方式。
[0084]例如，在上述的實施方式中，對第一高剛性部40a、40b形成為槽狀，第二高剛性部50形成為具有兩根稜線的折彎形狀的情況進行了說明，但是只要第一高剛性部40a、40b和第二高剛性部50的結構是與這些高剛性部以外的部分相比承受相同的輸入負荷時的變形較小那樣的結構即可，並不被特別限定。因此，例如既可以將第一高剛性部40a、40b形成為具有一根或多根稜線的折彎形狀，也可以形成為向上方隆起的肋狀，或者還可以由壁厚大的厚板部構成。此外，既可以將第二高剛性部50形成為槽狀、或具有僅一根或三根以上稜線的折彎形狀，也可以形成為向上方隆起的肋狀，或者還可以由壁厚大的厚板部構成。
[0085]產業上的可利用性
[0086]如上所述，根據本發明，能夠切實地防止在利用螺栓將車頂角撐件固定於車頂加強件時產生的車頂板變形，且能夠使被車頂角撐件從下側覆蓋的凹槽部等的板接合部的焊接進行，並且能夠良好地發揮車頂角撐件的從中柱向車頂加強件的負荷傳遞功能。因此，本發明在設置有將中柱的上端部與車頂加強件的車寬方向外形端部相互連結的車頂角撐件的車身的製造產業領域中具有適宜地被利用的可能性。
【權利要求】
1.一種車輛的上部車身結構，其特徵在於包括: 一對車頂梁，在車輛的車頂部的左右兩端部，分別沿車輛前後方向延伸； 中柱，與所述車頂梁接合，從該接合部向下方延伸； 車頂加強件，設置在車輛前後方向上與所述中柱相同的位置，並以將所述一對車頂梁彼此連結的方式沿車寬方向延伸； 車頂板，在所述車頂加強件的上側以覆蓋所述一對車頂梁間的方式設置； 車頂角撐件，以將所述中柱的上端部與所述車頂加強件的車寬方向外側端部互相連結的方式設置；其中， 包含所述車頂板的車寬方向外側緣部和所述車頂梁的車寬方向內側緣部的多個板材互相在上下方向上重疊地被焊接而形成沿車輛前後方向延伸的板接合部， 在從下側覆蓋所述板接合部的局部的所述車頂角撐件的一區域上設有開口部， 在所述車頂角撐件的車寬方向外側端部上設有在車輛前後方向上隔開間隔的一對中柱側接合部，該一對中柱側接合部直接或經由其他的板部件而與所述中柱接合， 在比所述開口部更位於車輛前方側的所述車頂角撐件的前側部分和比所述開口部更位於車輛後方側的所述車頂角撐件的後側部分上分別設有第一高剛性部，該第一高剛性部分別在與所述一對中柱側接合部相同的車輛前後方向的位置沿車寬方向延伸， 在所述車頂角撐件的車寬方向內側端部上設有沿車輛前後方向延伸的第二高剛性部。
2.根據權利要求1所述的車輛的上部車身結構，其特徵在於: 所述第二高剛性部具有下方延長部，該下方延長部是所述車頂角撐件的車寬方向內側端部以遠離所述車頂加強件的方式向下方折彎的部分。
3.根據權利要求2所述的車輛的上部車身結構，其特徵在於: 所述第二高剛性部還具有內側延長部，該內側延長部是從所述下方延長部的下端部以向車寬方向內側延伸的方式折彎的部分。
4.根據權利要求1至3中任一項所述的車輛的上部車身結構，其特徵在於: 所述第二高剛性部設置在車輛前後方向上與所述開口部相同的位置。
5.根據權利要求1至3中任一項所述的車輛的上部車身結構，其特徵在於: 所述車頂加強件具有向下方突出且沿車寬方向延伸的突條部， 所述車頂角撐件的第一高剛性部延伸到與所述突條部的車寬方向外側端部相同的車寬方向位置。
6.根據權利要求4所述的車輛的上部車身結構，其特徵在於: 所述車頂加強件具有向下方突出且沿車寬方向延伸的突條部， 所述車頂角撐件的第一高剛性部延伸到與所述突條部的車寬方向外側端部相同的車寬方向位置。
【文檔編號】B62D25/06GK103569208SQ201310222012
【公開日】2014年2月12日 申請日期:2013年6月5日 優先權日:2012年7月30日
【發明者】西村佳和, 池田敬, 福谷和也, 金子直樹, 好井登 申請人:馬自達汽車株式會社