專利名稱：汽車的車頂構(gòu)造的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及汽車的車頂構(gòu)造、特別涉及左右的上邊梁和架設(shè)在它們之間的車頂增 強件的結(jié)合部的構(gòu)造。
背景技術(shù)：
汽車的車頂構(gòu)造沿著頂板的左右的兩側(cè)緣設(shè)置在前后方向延伸的左右的一對上 邊梁，在該上邊梁之間沿著頂板的下表面架設(shè)有在車輛寬度方向延伸的車頂增強件。根據(jù) 車頂設(shè)置的作業(yè)性等，通常車頂增強件被作成比左右的上邊梁間的間隔短的短尺寸，端部 通過托架與上邊梁連結(jié)。然而在車輛的側(cè)面碰撞時，會對車體的中柱作用使其向車內(nèi)側(cè)彎曲變形成“、”狀 的負(fù)荷。因此在上邊梁上在與中柱上端的結(jié)合部及其附近位置，下緣側(cè)被押向車內(nèi)方向，因 此產(chǎn)生使上邊梁扭轉(zhuǎn)變形的旋轉(zhuǎn)力矩。然而在車頂增強件被上邊梁和托架牢固地連結(jié)時，由于連結(jié)位置位于上邊梁的上 端部，因此對車頂增強件作用較大的彎曲力使車頂增強件被折彎，因而有可能對頂板整體 產(chǎn)生較大的損傷。因此一直以來，采取側(cè)面碰撞時上邊梁的上述旋轉(zhuǎn)力矩不被傳遞到車頂增強件的 對策(例如，參照專利文獻(xiàn)1)。圖4、圖5表示這種現(xiàn)有構(gòu)造的一例。在上邊梁2上在與中柱3的結(jié)合部設(shè)置由 金屬板構(gòu)成的托架6。在托架6上設(shè)置向車內(nèi)側(cè)突出的舌片狀的突出片61、61，將這些突出 片61、61插入設(shè)在頂板1的下表面的截面凹凸?fàn)畹能図斣鰪娂?的末端內(nèi)，使其與車頂增 強件4卡合，并且將車外側(cè)的外端62螺栓緊固于上邊梁2的車內(nèi)側(cè)面21。由此，如圖6所示，在側(cè)面碰撞時上邊梁2扭轉(zhuǎn)變形時，伴隨與此托架6的突出片 61、61向上變形從而相對于車頂增強件4相對移動，因此對車頂增強件4幾乎不作用彎曲 力。專利文獻(xiàn)1 日本特開平10-100936號公報然而，在現(xiàn)有構(gòu)造中，雖然防止了車頂增強件4的折彎但卻使上邊梁2失去來自車 內(nèi)側(cè)的支承，因此使上邊梁2和車頂增強件4的端部之間原來的間隔L(圖5)變窄，該變窄 的量使中柱3整體向駕駛室側(cè)移動而壓迫駕駛室。

發(fā)明內(nèi)容
因此本發(fā)明的課題在于提供一種能夠防止車輛的側(cè)面碰撞時由作用于中柱的負(fù) 荷引起的車頂增強件的折彎，并且抑制中柱侵入到駕駛室的汽車的車頂構(gòu)造。本發(fā)明提供一種汽車的車頂構(gòu)造，其具備沿著頂板的左右兩側(cè)緣在前后方向延 伸并被車體側(cè)面的中柱支承的左右的上邊梁；和沿著頂板的下表面在車輛寬度方向延伸的 車頂增強件，全長短于上述左右的上邊梁間的距離的上述車頂增強件的兩端，經(jīng)由托架與 上述上邊梁連結(jié)，其特征在于，上述托架中，將上述車頂增強件的端部與上述上邊梁連接的基板部的基端固定在上述車頂增強件的端部，在上述托架的基板部形成沿托架長邊方向延 伸的豎立部，并且在與上述上邊梁相對置的前端邊緣形成從該前端邊緣以舌片狀延伸的突 出片，使從上述前端邊緣豎立的上述豎立部的豎立端邊緣的上端與上述上邊梁的車內(nèi)側(cè)的 側(cè)面抵接，并且上述豎立端邊緣的下部與上述側(cè)面隔開間隔處于非抵接狀態(tài)，在上述上邊 梁的車內(nèi)側(cè)的側(cè)面，在上述豎立部的與豎立端邊緣的抵接位置的下方位置形成狹縫，并使 上述突出片插通于上述狹縫(技術(shù)方案1)。在車輛的側(cè)面碰撞時，在由作用于中柱的負(fù)荷對上邊梁產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)力矩時，上邊梁 以與托架的豎立端邊緣的抵接部為支點旋轉(zhuǎn)，使突出片侵入狹縫的內(nèi)部深處，因而上邊梁 的旋轉(zhuǎn)力矩不傳遞到車頂增強件。并且上邊梁在與托架的抵接部由車頂增強件從車內(nèi)側(cè)支 承，因此防止中柱整體因碰撞負(fù)荷而向車內(nèi)側(cè)移動。上述豎立部的豎立端邊緣，其上端與上述上邊梁的車內(nèi)側(cè)的側(cè)面抵接，并且以在 其下部與上述側(cè)面之間形成大致三角形狀的間隙的方式，相對于上述側(cè)面以傾斜方向大致 直線狀地豎立(技術(shù)方案2)。由此上邊梁能夠旋轉(zhuǎn)而不使負(fù)荷作用于車體增強件。上述突出片從上述托架的基板部的前端邊緣向車外方向斜下方延伸，并使其前端 部插入上述狹縫(技術(shù)方案3)。由此在上邊梁旋轉(zhuǎn)時突出片順利地向狹縫內(nèi)部深處移動。在上述基板部上形成多個上述豎立部，并將基板部作成凹凸截面形狀(技術(shù)方案 4)。豎立部也對強化基板部的彎曲剛性強化作出貢獻(xiàn)。上述基板部的基端的截面形狀形成為與上述車頂增強件的端部的截面形狀相同， 使上述基端與上述端部重合地固定(技術(shù)方案5)。車頂增強件與托架的接合容易并且牢固地進(jìn)行。將上述車體增強件設(shè)置在與車體側(cè)面的左右的中柱相對應(yīng)的位置，并通過上述托 架使其兩端連結(jié)于上述上邊梁的與中柱的結(jié)合部(技術(shù)方案6)。本發(fā)明適用于通過托架將車體增強件連結(jié)到上邊梁的與中柱的結(jié)合部的構(gòu)造是 特別有效的。


圖1是表示本發(fā)明的車頂構(gòu)造的要部的立體圖。圖2是沿著圖1的II-II線的剖視圖。圖3是與圖2對應(yīng)表示本發(fā)明的車頂構(gòu)造的車輛的側(cè)面碰撞時的狀態(tài)的剖視圖。圖4是與圖1對應(yīng)的現(xiàn)有的車頂構(gòu)造的要部立體圖。圖5是沿著圖4的V-V線的剖視圖。圖6是與圖3對應(yīng)表示現(xiàn)有的車頂構(gòu)造的側(cè)面碰撞時的狀態(tài)的剖視圖。圖中符號說明1...頂板；2...上邊梁；21...側(cè)面；22...狹縫；3...中柱；4...車頂增強件；
44...端部；5...托架；50...基板部；51、52...側(cè)緣豎立部；53...中央豎立部；54...基 板部的前端邊緣；55...突出片；56...豎立部的豎立端邊緣
具體實施例方式基于圖1、圖2說明適用了本發(fā)明的汽車的車頂構(gòu)造。另外，本車頂構(gòu)造是左右對 稱的構(gòu)造，在此以一側(cè)為中心進(jìn)行說明。上述車頂構(gòu)造沿著頂板1的側(cè)緣設(shè)置有在前后方向延伸的上邊梁2。上邊梁2由 內(nèi)板2a和外板2b構(gòu)成閉合截面構(gòu)造，在內(nèi)部內(nèi)設(shè)有作為加強部件的增強件2c。圖2是表示在上邊梁2的前后中間位置、在與立設(shè)于車體側(cè)面的中柱相對應(yīng)的位 置的縱剖視圖，因此上邊梁2與中柱3的上端結(jié)合，構(gòu)成為使上邊梁2的閉合截面與中柱3 的閉合截面連通。在上邊梁2上設(shè)置有上緣凸緣20，其使內(nèi)板2a、外板2b以及增強件2c各自的上 緣的結(jié)合凸緣彼此上下重合進(jìn)行焊接結(jié)合，并向車內(nèi)側(cè)伸出。與其對應(yīng)地在頂板1的側(cè)端設(shè)置有側(cè)緣部10，其相對于構(gòu)成大致平坦面的車頂一 般面低一階地形成。頂板1和上邊梁2，在上邊梁2的上緣凸緣20上從上方使使頂板1的側(cè)緣部10與
其重合地焊接結(jié)合。如圖1、圖2所示，在頂板1的下面、在與上述中柱3相對應(yīng)的位置設(shè)置有在車輛寬 度方向延伸的車頂增強件4。車頂增強件4由金屬板構(gòu)成，在構(gòu)成底壁的基板部40的兩側(cè) 緣形成凸緣狀豎立的側(cè)緣豎立部41、42，并且在基板部40的寬度方向的中央位置形成沿著 基板部40的長邊方向延伸并向上方呈截面梯形狀豎立的中央豎立部43，從而使車頂增強 件4形成為截面凹凸?fàn)?。?cè)緣豎立部41、42高于中央豎立部43。車頂增強件4其沿著車輛寬度方向的全長，形成為與頂板1的上述一般部的車輛 寬度方向的長度尺寸一致，且短于左右的上邊梁2間的距離。這是由于在安裝頂板1和上 邊梁2時，預(yù)先在頂板1的下面設(shè)置了車頂增強件4的狀態(tài)下進(jìn)行的。車頂增強件4使其側(cè)緣豎立部41、42的上緣凸緣與頂板1的一般面的下表面重 合，并用膠粘密封劑等粘接劑45進(jìn)行粘接。于是全長短于左右的上邊梁2間的距離的車頂增強件4，在端部44上以使其向車 外側(cè)延伸的方式設(shè)置托架5，并通過托架5連結(jié)于上邊梁2的與上述中柱3的結(jié)合部的車內(nèi) 側(cè)的側(cè)面21。托架5是由金屬板構(gòu)成的沖壓成形品，具備與車頂增強件4的基板部40相對應(yīng) 的基板部50 ；與車頂增強件4的側(cè)緣豎立部41、42相對應(yīng)的側(cè)緣豎立部51、52 ；與車頂增強 件4的中央豎立部43相對應(yīng)的中央豎立部53，托架5具有與車頂增強件4大致相同的截面 形狀。托架5的側(cè)緣豎立部51、52的高度尺寸低于車頂增強件4的側(cè)緣豎立部41、42，側(cè)緣 豎立部51、52與中央豎立部53設(shè)定為大致相同高度。托架5的基板部50，車外側(cè)的前端部為朝向其前端邊緣54、朝向車外側(cè)并且向下 方緩緩地傾斜的傾斜姿勢，在前端邊緣54上形成有一對向車外方向并且向斜下方以直線 狀延伸的舌片狀的突出片55、55。托架5通過使基板部50的車內(nèi)側(cè)的基端與車頂增強件4的基板部40的車外側(cè)的 端部下表面重合，并用多個螺栓部件來連結(jié)固定。而且在托架5的車外側(cè)，在由上邊梁2的內(nèi)板2a形成的側(cè)面21的上端位置，使側(cè)
5緣豎立部51、52以及中央豎立部53的車外側(cè)的各豎立端邊緣56的上端與上緣凸緣20的 根部彎曲部抵接，在使基板部50的前端邊緣54離開上述側(cè)面21的狀態(tài)下，將一對突出片 55、55插入到一對狹縫22、22中，該狹縫22形成于側(cè)面21的上下中間位置或中間位置的下 側(cè)，由此連結(jié)車頂增強件4和上邊梁2。此時，托架5的側(cè)緣豎立部51、52以及中央豎立部53的各豎立端邊緣56大致形 成為鉛直姿勢，相對于上述側(cè)面21，除了與其抵接的豎立端邊緣56的上端以外的下部，構(gòu) 成離開側(cè)面21的傾斜姿勢，該側(cè)面21為向車外側(cè)下方呈傾斜狀，在豎立端邊緣56和側(cè)面 21之間空出大致三角形狀的間隙。另外，在將托架5安裝到車頂增強件4和上邊梁2之間時，首先，在將突出片55、55 插入到上邊梁2的側(cè)面21的狹縫22、22的狀態(tài)下，使其與豎立端邊緣56的上端與側(cè)面21 抵接，并將基板部50的基端向車頂增強件4側(cè)連結(jié)。在車輛的側(cè)面碰撞時，由來自向車內(nèi)側(cè)大致呈“、”狀變形的中柱3的作用力，對 上邊梁2產(chǎn)生使其下邊緣側(cè)向車內(nèi)側(cè)扭轉(zhuǎn)變形的旋轉(zhuǎn)力矩(圖2的空心箭頭M)。此時，托 架5的基板部50的前端邊緣54和上邊梁2的側(cè)面21的下部以非抵接狀態(tài)分離，從前端邊 緣54突出的突出片55、55是插入到側(cè)面21的狹縫22、22中的狀態(tài)，因此如圖3所示，借助 上述旋轉(zhuǎn)力矩M，上邊梁2在其上緣凸緣20的彎曲根部附近，將與托架5的各豎立部51、 52,53的豎立端邊緣56上端的抵接部附近作為支點，下緣向車內(nèi)側(cè)旋轉(zhuǎn)(圖3的箭頭Ml方 向)，從而使突出片55、55進(jìn)入到狹縫22、22的內(nèi)部深處。這樣由于本發(fā)明允許由上述旋轉(zhuǎn)力矩M引起的上邊梁2的下緣側(cè)的旋轉(zhuǎn)，因此由 上邊梁2的旋轉(zhuǎn)力矩M引起的推頂負(fù)荷不傳遞到托架5和車頂增強件4，因而車頂增強件4 不會被推頂折彎。并且上邊梁2通過上述旋轉(zhuǎn)使側(cè)面21與托架5的各豎立部51、52、53的車外側(cè)的 豎立端邊緣56抵接，并通過托架5由車頂增強件4從車內(nèi)側(cè)支承，因而能夠防止上邊梁2 向車內(nèi)側(cè)移動，因此上邊梁2與車頂增強件5末端的距離L不會像現(xiàn)有構(gòu)造那樣縮短。因 此，上邊梁2幾乎不向車內(nèi)移動，從而防止中柱整體向車內(nèi)側(cè)移動。另外在本實施方式中，將托架5的截面形狀作成與車頂增強件4相同的形狀并設(shè) 置了多個豎立部51、52、53，然而托架5的截面形狀不一定必須與車頂增強件4的截面一致， 也可以作成不同的截面。例如托架5也可以是只由基板部和從其兩側(cè)緣立設(shè)了以凸緣狀豎 立的側(cè)緣豎立部構(gòu)成的截面大致U字狀。然而，如果預(yù)先使托架5的截面形狀與車頂增強件4 一致，則兩者的結(jié)合能夠容易 地完成。另外通過在托架5設(shè)置多個豎立部，由此能夠強化托架長邊方向(車輛寬度方向) 的剛性，從而在側(cè)面碰撞時，托架5在上邊梁2和車頂增強件4之間不會被壓壞。另外本發(fā)明不限定于在與中柱3相對應(yīng)的位置設(shè)置車頂增強件4，也能夠適用于 在中柱3及其他柱的附近設(shè)置的車頂增強件，從而能夠抑制各柱向車內(nèi)側(cè)的變形。
權(quán)利要求
一種汽車的車頂構(gòu)造，其具備沿著頂板的左右兩側(cè)緣在前后方向延伸并被車體側(cè)面的中柱支承的左右的上邊梁；和沿著頂板的下表面在車輛寬度方向延伸的車頂增強件，全長短于上述左右的上邊梁間的距離的上述車頂增強件的兩端，經(jīng)由托架與上述上邊梁連結(jié)，其特征在于，上述托架中，將上述車頂增強件的端部與上述上邊梁連接的基板部的基端固定在上述車頂增強件的端部，在上述托架的基板部形成沿托架長邊方向延伸的豎立部，并且在與上述上邊梁相對置的前端邊緣形成從該前端邊緣以舌片狀延伸的突出片，使從上述前端邊緣豎立的上述豎立部的豎立端邊緣的上端與上述上邊梁的車內(nèi)側(cè)的側(cè)面抵接，并且上述豎立端邊緣的下部與上述側(cè)面隔開間隔處于非抵接狀態(tài)，在上述上邊梁的車內(nèi)側(cè)的側(cè)面，在上述豎立部的與豎立端邊緣的抵接位置的下方位置形成狹縫，并使上述突出片插通于上述狹縫。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的汽車的車頂構(gòu)造，其特征在于，上述豎立部的豎立端邊緣，其上端與上述上邊梁的車內(nèi)側(cè)的側(cè)面抵接，并且以在其下 部與上述側(cè)面之間形成大致三角形狀的間隙的方式，相對于上述側(cè)面以傾斜方向大致直線 狀地豎立。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的汽車的車頂構(gòu)造，其特征在于，上述突出片從上述托架的基板部的前端邊緣向車外方向斜下方延伸，并使其前端部插 入上述狹縫。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任意一項所述的汽車的車預(yù)構(gòu)造，其特征在于，在上述基板部 上形成多個上述豎立部，并將基板部作成凹凸截面形狀。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任意一項所述的汽車的車頂構(gòu)造，其特征在于，上述基板部的基端的截面形狀形成為與上述車頂增強件的端部的截面形狀相同，使上 述基端與上述端部重合地固定。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至5中任意一項所述的汽車的車頂構(gòu)造，其特征在于，將上述車體增強件設(shè)置在與車體側(cè)面的左右的中柱相對應(yīng)的位置，并通過上述托架使 其兩端連結(jié)于上述上邊梁的與中柱的結(jié)合部。
全文摘要
本發(fā)明提供一種汽車的車頂構(gòu)造，在用于防止在車輛的側(cè)面碰撞時因作用于中柱的負(fù)荷而使架設(shè)于左右上邊梁之間的車頂增強件折彎，并且防止中柱向車內(nèi)側(cè)移動，而通過托架(5)將車頂增強件(4)的端部(44)與上邊梁(2)連結(jié)的汽車的車頂構(gòu)造中，將托架(5)的基端固定于車頂增強件(4)的端部(44)，并在托架(5)上設(shè)置延伸到前端部(54)的豎立部(51、52、53)，使各豎立部的豎立端邊緣(56)上端與上邊梁(2)的車內(nèi)側(cè)的側(cè)面(21)的上端抵接，并且在豎立端邊緣(56)的下部與上述側(cè)面(21)之間設(shè)置間隔，因此在因從中柱(3)作用的碰撞負(fù)荷而對上邊梁(2)產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)力矩(M)時，能夠使力矩(M)不傳遞到車頂增強件(4)。
文檔編號B62D25/04GK101801766SQ20088010187
公開日2010年8月11日 申請日期2008年10月30日 優(yōu)先權(quán)日2007年11月19日
發(fā)明者奧村浩志, 小林督矢, 酒井康也 申請人:豐田車體株式會社