[發明專利]汽車的前支柱與側梁的結合部構造

有效

• 申請號: 201180017593.7
• 申請日: 2011-03-16
• 公開（公告）號: CN102858622A
• 公開（公告）日: 2013-01-02
• 發明（設計）人: 志田正人;薩川勛;千葉晃司;橋本周;楠木健雄;小西健太;絲賀正紀;有賀高;鈴木規之;丹羽俊之
• 申請（專利權）人: 優尼沖壓株式會社;新日本制鐵株式會社
• 主分類號: B62D25/04
• 分類號: B62D25/04
• 代理公司: 北京林達劉知識產權代理事務所(普通合伙) 11277
• 代理人: 劉新宇;張會華

技術領域

本發明涉及將在汽車的上下方向延伸設置的前支柱的下端部和在汽車前后方向延伸設置的側梁的前端部結合而構成的汽車的前支柱和側梁的結合部構造。

背景技術

以前，汽車的前支柱和側梁的結合部構造，通過將前支柱的下端部和側梁的前端部互相結合而構成，該前支柱通過將在汽車的上下方向延伸設置的前支柱外板以及前支柱內板互相重合而形成閉斷面形狀，該側梁在汽車前后方向延伸設置，也被形成閉斷面形狀。

但是，近年來，為了實現汽車的更加輕量化，特別是上述前支柱外板使用材料強度高的素材的鋼板來構成。

然而，前支柱下端部為了與側梁結合，設計成了從車身上下方向朝車身后方畫很大的曲線，向車身后方側大幅彎曲的折彎構造。

因此，由于前支柱外板采用了材料強度高的素材的鋼板，而造成通過一次沖壓成形將該前支柱外板加工成規定的形狀的事變得困難，使生產率惡化。

因此，在現有技術中，前支柱為了能夠提高生產率，將其構成盡可能簡單的結構，為此，要對從汽車上方向按順序將前支柱分割成上（upper）部、在該上部下端接合的中心部、在中心部下側接合的底（ロア）部的三部分結構，并將終端彼此互相結合的結構進行簡化，并且底部的下部終端構造應該盡可能制成短的形狀而形成(參照專利文獻1及專利文獻2)。

【在先技術文獻】

【專利文獻】

【專利文獻1】日本專利公開2008-222039號公報

【專利文獻2】日本專利公開2009-61991號公報

發明內容

發明要解決的問題

結果，因為要將前支柱分割為上部、中心部及底部三部分結構會造成成形模具件數的增加和各部位彼此的點焊熔接等的結合部的增加，致使車身的生產率降低，加上底部的下部終端構造是短形狀，在與側梁結合的結合部中，存在車身的抗扭剛性惡化的可能。

在這里，所謂的車身的扭轉現象，是以車輛前后方向軸作為中心，車身在前后方向上相對地旋轉的現象，為了減小該車身的扭轉現象，需要提高車身的抗扭剛性。

如果在前支柱和側梁（サイドシル：（Side?sill）門檻，下邊梁）的結合部中產生了這樣的車身的扭轉現象，則由于像上述現有技術一樣對前支柱作三分割，并且以短的形狀構成了前支柱的底部的下部終端構造，因此該底部和側梁之間的車身的抗扭剛性會降低。

在這樣的車身的抗扭剛性降低的時候，比如，打方向盤想讓汽車盤旋時，汽車不按照駕駛者的意圖盤旋，引起反應滯后、左右搖擺等而使操縱方向不確定，變得缺乏操縱穩定性。越是高性能車，對這樣的汽車的操縱穩定性要求越高。

為了確保這樣的汽車的操縱穩定性，提高前支柱自體及前支柱和側梁的結合部的抗扭剛性變得必不可少，不過，作為這樣的抗扭剛性，需要通過考慮車身左右方向軸(X軸)、車身前后方向軸(Y軸)及上下方向軸(Z軸)的3軸方向周圍的剛性，來評價汽車的操縱穩定性。

首先，已知對于X軸周圍及Z軸周圍的剛性，前支柱的與側梁結合的結合部的折彎部分特別是側梁內板和側梁外板的X軸面結合凸緣中的變形現象關系很大，（另外，所謂“X軸面”，是指面向作為車身左右方向軸的X軸方向的面)。

根據上述情況，在以上現有技術中，能考慮采用通過使前支柱的底部下端部延長而提高前支柱與側梁的結合力的這樣的對策。

可是，采用這樣對策的結果反而提高了前支柱特別是前支柱外板的成形性的難度。

因此，想將構成前支柱的底部的下端剪切得盡可能短，不過，采用這樣的結構的結果，會降低該X軸周圍及Z軸周圍的剛性。

根據本發明者的實驗等，經實驗證實了在像上述現有技術一樣地將底部下端剪切得很短地構成時，與不剪切得很短的情況比較，X軸及Z軸周圍的剛性降低了2～5％。

同時，如果看Y軸周圍的剛性的話，該剛性與以前支柱和側梁的結合部分為邊界產生的扭矩有關，不過，為了提高應對這樣的扭矩的該結合部分的剛性，在以前，采用圖8及圖9所表示的結構。

即，采用了首先通過將形成為斷面帽子形的前支柱外板b和平板狀部分多的前支柱內板c重合，而將在汽車的上下方向延伸設置的前支柱a形成閉斷面形狀，并向汽車后方向折彎該前支柱a的下端部，將該下端部結合于以在汽車前后方向延伸設置的狀態使側梁外板d和側梁內板e重合而形成為閉斷面形狀的側梁f的前端部這樣的結構。