本發(fā)明涉及一種車輛下部結(jié)構(gòu),并尤其涉及一種前柱與車門檻之間的接合部的結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù):
在日本專利申請(qǐng)公開第2015-058749號(hào)(JP2015-058749A)中所描述的車輛側(cè)部結(jié)構(gòu)中,前柱外加強(qiáng)件的下端部和車門檻外加強(qiáng)件的前端部布置成在車輛側(cè)視圖中彼此重疊。作為現(xiàn)有技術(shù),例如,在日本專利申請(qǐng)公開第2006-205901號(hào)(JP2006-205901A)中有描述。
在上述的車輛側(cè)部結(jié)構(gòu)中,前柱外加強(qiáng)件的下端部例如通過(guò)點(diǎn)焊接合(連接)至車門檻外加強(qiáng)件的前端部的側(cè)表面。在這種構(gòu)造的情況下,在小的重疊碰撞等時(shí)從車輛前側(cè)輸入至前柱外加強(qiáng)件的碰撞荷載主要經(jīng)由點(diǎn)焊接點(diǎn)傳遞至車門檻外加強(qiáng)件。結(jié)果,存在由于點(diǎn)焊接點(diǎn)周圍的相應(yīng)的加強(qiáng)件的變形等而可能發(fā)生碰撞荷載的傳遞損失的可能性。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
考慮到上述事實(shí),本發(fā)明的目的是提供一種能夠?qū)能囕v前側(cè)輸入至前柱的碰撞荷載高效地傳遞至車門檻側(cè)的車輛下部結(jié)構(gòu)。
根據(jù)本發(fā)明的方案的車輛下部結(jié)構(gòu)包括:前柱加強(qiáng)件,其設(shè)置至前柱并具有下端部,所述下端部接合至形成車門檻的面板;以及車門檻加強(qiáng)件,其設(shè)置至所述車門檻、接合至所述面板且具有前端,所述前端布置成從車輛后側(cè)面向所述下端部的后端,其中當(dāng)碰撞荷載從車輛前側(cè)至少輸入至所述前柱時(shí),所述后端與所述前端接觸。
根據(jù)上述方案,當(dāng)碰撞荷載從車輛前側(cè)至少輸入至前柱時(shí),前柱加強(qiáng)件的下端部的后端與車門檻加強(qiáng)件的前端接觸。結(jié)果,在前柱加強(qiáng)件的下端部的后端與車門檻加強(qiáng)件的前端在車輛縱向上彼此對(duì)接的狀態(tài)下,碰撞荷載從前柱加強(qiáng)件傳遞至車門檻加強(qiáng)件。利用該構(gòu)造,相比于如現(xiàn)有技術(shù)部分中所描述的車輛側(cè)部結(jié)構(gòu)(現(xiàn)有技術(shù)結(jié)構(gòu))中碰撞荷載主要經(jīng)由點(diǎn)焊接點(diǎn)從前柱側(cè)傳遞至車門檻側(cè)的構(gòu)造,碰撞荷載能夠高效地傳遞至車門檻側(cè)。
在上述的方案中,所述前端和所述后端可以通常通過(guò)間隙彼此分隔開。
利用該構(gòu)造,前柱加強(qiáng)件的下端部的后端與車門檻加強(qiáng)件的前端通常通過(guò)間隙彼此分隔開。因此,相比于不設(shè)置間隙的構(gòu)造,能夠減小加強(qiáng)件的所要求的尺寸精度、所要求的加強(qiáng)件相對(duì)于車門檻的面板的附接精度等。
在上述方案中,在車輛縱向上延伸的后端脊線部可以形成在所述下端部的后端側(cè),所述車門檻加強(qiáng)件可以形成有在所述車輛縱向上延伸的前端脊線部,并且在所述后端處的所述后端脊線部側(cè)的至少一部分與在所述前端處的所述前端脊線部側(cè)的至少一部分可以通常在車輛正視圖中彼此重疊。
利用該構(gòu)造,當(dāng)碰撞荷載從車輛前側(cè)至少輸入至前柱時(shí),所述前柱加強(qiáng)件的下端部在所述后端處的所述后端脊線部側(cè)的至少一部分與所述車門檻加強(qiáng)件的在所述前端處的所述前端脊線部側(cè)的至少一部分能夠彼此接觸。因此,由于碰撞荷載從前柱加強(qiáng)件的后端脊線部側(cè)直接傳遞至車門檻加強(qiáng)件的前端脊線部側(cè),所以能夠提高碰撞荷載的傳遞效率。
在上述方案中,所述前端的一部分和所述后端的一部分可以通常在車輛正視圖中彼此交叉。
利用該構(gòu)造,相比于不具有上述交叉的構(gòu)造,便于進(jìn)行用于如上述的使前柱加強(qiáng)件的下端部的后端與車門檻加強(qiáng)件的前端彼此接觸的設(shè)定(各個(gè)構(gòu)件的設(shè)計(jì)和制造等)。
如上所述,在根據(jù)本發(fā)明的車輛下部結(jié)構(gòu)中,從車輛前側(cè)輸入至前柱的碰撞荷載能夠高效地傳遞至車門檻側(cè)。
附圖說(shuō)明
下面將參照附圖來(lái)描述本發(fā)明的示例性實(shí)施例的特征、優(yōu)點(diǎn)以及技術(shù)和工業(yè)意義,其中相同的標(biāo)號(hào)表示相同的元件,且其中:
圖1是示出了應(yīng)用有根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的車輛下部結(jié)構(gòu)的車輛的左側(cè)部的部分構(gòu)造的側(cè)視圖;
圖2是從車輛后方斜上側(cè)來(lái)觀看圖1所示的構(gòu)造的一部分的立體圖;
圖3是從車輛后方斜下側(cè)來(lái)觀看圖1所示的構(gòu)造的一部分的立體圖;
圖4是以放大的比例示出了沿圖1的線IV-IV剖切的截面的放大截面圖;
圖5是以放大的比例示出了沿圖1的線V-V剖切的截面的放大截面圖;
圖6是示出了車輛下部結(jié)構(gòu)中所設(shè)置的前柱加強(qiáng)件和車門檻外加強(qiáng)件的部分構(gòu)造的側(cè)視圖;
圖7是用于解釋當(dāng)碰撞荷載從車輛前側(cè)輸入至車輛下部結(jié)構(gòu)的前柱時(shí)的狀態(tài)的立體圖;
圖8是示出了基于針對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例所執(zhí)行的CAE分析的小的重疊碰撞過(guò)程中的狀態(tài)的側(cè)視圖;
圖9是示出了基于本發(fā)明的實(shí)施例中的CAE分析的前柱的位移與時(shí)間的關(guān)系的圖示;
圖10是示出了基于本發(fā)明的實(shí)施例中的CAE分析的施加到前柱加強(qiáng)件的下端部的荷載與時(shí)間的關(guān)系的圖示;
圖11是示出了基于本發(fā)明的實(shí)施例中的CAE分析的碰撞結(jié)束之后的狀態(tài)的側(cè)視圖。
圖12是示出了利用了應(yīng)用有與本發(fā)明的實(shí)施例相同的結(jié)構(gòu)的實(shí)際車輛的小的重疊碰撞測(cè)試的結(jié)果的立體圖;
圖13是示出了在利用應(yīng)用有與本發(fā)明的實(shí)施例相同的結(jié)構(gòu)的實(shí)際車輛的小的重疊碰撞測(cè)試中的前柱加強(qiáng)件的下端部的后端與車門檻外加強(qiáng)件的前端接觸的狀態(tài)的立體圖;
圖14是從與圖13的角度不同的角度看到圖13所示的構(gòu)造的立體圖;以及
圖15是示出了本發(fā)明的實(shí)施例的改進(jìn)例并對(duì)應(yīng)于圖4的一部分的截面圖。
具體實(shí)施方式
下文將參照?qǐng)D1至圖14來(lái)描述根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的車輛下部結(jié)構(gòu)10。適當(dāng)?shù)卦诟綀D中示出的箭頭“前”(FR)、箭頭“左”(LH)和箭頭“上”(UP)分別表示車輛前方向(行駛方向)、車輛左方向以及車輛上方向。在下文中,除非另有說(shuō)明,當(dāng)僅利用向前或向后的方向、向左或向右的方向、或向上或向下的方向來(lái)給出描述時(shí),其表示車輛縱向上的向前或向后、車輛橫向(車輛寬度方向)上的向左或向右、或車輛豎直方向上的向上或向下。
(總體構(gòu)造)將首先描述根據(jù)本實(shí)施例的車輛下部結(jié)構(gòu)10的總體構(gòu)造,并且隨后將描述本實(shí)施例的主要部分。如圖1所示,應(yīng)用有根據(jù)本實(shí)施例的車輛下部結(jié)構(gòu)10的車輛12(汽車)包括在車身側(cè)部的下部處沿車輛縱向上延伸的車門檻14以及從車門檻14的前端部朝車輛上側(cè)延伸的A柱(前柱)16。車門檻14和A柱16為構(gòu)成車身的骨架的閉合的截面構(gòu)件,且與車頂縱梁和中柱(未示出)共同形成用于乘客上下車的門開口部18。在車輛12中,車身的左側(cè)部和右側(cè)部的構(gòu)造除了兩側(cè)地對(duì)稱以外是相同的,并且因此,下文將僅描述左側(cè)部的構(gòu)造,同時(shí)將省略對(duì)右側(cè)部的構(gòu)造的描述。
如圖1至圖5所示,車門檻14包括車門檻外面板20。在本發(fā)明中車門檻外面板20相當(dāng)于“形成車門檻的面板”。車門檻外面板20為金屬板的形式,所述金屬板形成為沿車輛縱向延伸的細(xì)長(zhǎng)形,且具有在車輛正視圖中在車輛寬度方向上向內(nèi)開口的帽形的截面。具體地,如圖4和圖5所示,車門檻外面板20包括:側(cè)壁部20A,其布置成其厚度方向與車輛寬度方向平行;上壁部20B和下壁部20C,其分別從側(cè)壁部20A的車輛上端和車輛下端沿車輛寬度方向向內(nèi)延伸;凸緣20D,其從上壁部20B的車輛寬度方向上的內(nèi)端朝車輛上側(cè)延伸,以及凸緣20E,其從下壁部20C的車輛寬度方向上的內(nèi)端朝車輛下側(cè)延伸。車門檻外面板20的前端開口部由接合至車門檻外面板20的前端部的內(nèi)側(cè)的塊狀構(gòu)件22閉合。
如圖4和圖5所示,車門檻14包括布置在車門檻外面板20的車輛寬度方向上的內(nèi)側(cè)的車門檻內(nèi)面板24(圖3中未示出)。車門檻內(nèi)面板24為金屬板的形式,該金屬板形成為在車輛縱向上延伸的細(xì)長(zhǎng)形,且具有在車輛正視圖中在車輛寬度方向上向外開口的帽形的截面。具體地,車門檻內(nèi)面板24包括:側(cè)壁部24A,其布置成其厚度方向與車輛寬度方向平行;上壁部24B和下壁部24C,其分別從側(cè)壁部24A的車輛上端和車輛下端在車輛寬度方向上向外延伸;凸緣24D,其從上壁部24B的車輛寬度方向上的內(nèi)端朝車輛上側(cè)延伸;以及凸緣24E,其從下壁部24C的車輛寬度方向上的內(nèi)端朝車輛下側(cè)延伸。
車門檻外面板20的凸緣20D和凸緣20E以及車門檻內(nèi)面板24的凸緣24D和凸緣24E通過(guò)諸如點(diǎn)焊的方式接合(連接)在一起。因此,車門檻外面板20和車門檻內(nèi)面板24共同形成在車輛縱向上延伸的閉合的截面。形式為金屬板的分隔面板26介于車門檻外面板20和車門檻內(nèi)面板24之間。分隔板26形成為平板形,布置成其厚度方向與車輛寬度方向平行,并通過(guò)諸如點(diǎn)焊的方式接合(連接)至車門檻外面板20的凸緣20D和凸緣20E以及車門檻內(nèi)面板24的凸緣24D和凸緣24E。
形式為金屬板的內(nèi)加強(qiáng)件28布置在車門檻外面板20的內(nèi)側(cè)。內(nèi)加強(qiáng)件28形成為在車輛正視圖中在車輛寬度方向上向內(nèi)開口的大體U形的截面。具體地,內(nèi)加強(qiáng)件28包括:側(cè)壁部28A,其布置成其厚度方向與車輛寬度方向平行;以及上壁部28B和下壁部28C,其分別從側(cè)壁部28A的車輛上端和車輛下端在車輛寬度方向上向內(nèi)延伸。側(cè)壁部28A、上壁部28B和下壁部28C通過(guò)諸如點(diǎn)焊的方式分別接合至車門檻外面板20的側(cè)壁部20A、上壁部20B和下壁部20C。
此外,形式為金屬板的加強(qiáng)板30布置在內(nèi)加強(qiáng)件28的內(nèi)側(cè)的上角處。加強(qiáng)板30在車輛正視圖中形成為大體倒置的L形并通過(guò)諸如點(diǎn)焊的方式接合至內(nèi)加強(qiáng)件28的側(cè)壁部28A和上壁部28B。盡管省略了詳細(xì)描述,但是各自具有大體L形截面的加強(qiáng)板32和加強(qiáng)板34在車門檻內(nèi)面板24的內(nèi)側(cè)的上角處接合至車門檻內(nèi)面板24,同時(shí)下加強(qiáng)件36接合至車門檻內(nèi)面板24的下壁部24C的下表面。
此外,車門檻外加強(qiáng)件38(下文稱為“車門檻外RF 38”)布置在車門檻外面板20的車輛寬度方向上的外側(cè)。在本發(fā)明中,車門檻外RF 38相當(dāng)于“車門檻加強(qiáng)件”。車門檻外RF 38為在車門檻14的縱向上延伸并加強(qiáng)車門檻14的高強(qiáng)度金屬板構(gòu)件,并以重疊的方式在車門檻外面板20的車輛寬度方向上的外側(cè)接合至車門檻外面板20。
車門檻外RF 38形成為在車輛正視圖中在車輛寬度方向上向內(nèi)開口的大體U形的截面。具體地,如圖5所示,車門檻外RF 38包括:側(cè)壁部38A,其布置成其厚度方向與車輛寬度方向平行;以及上壁部38B和下壁部38C,其分別從側(cè)壁部38A的車輛上端和車輛下端在車輛寬度方向上向內(nèi)延伸。
側(cè)壁部38A與車門檻外面板20的側(cè)壁部20A在車門檻外面板20的車輛寬度方向上的外側(cè)重疊,并通過(guò)諸如點(diǎn)焊的方式接合至側(cè)壁部20A。上壁部38B與車門檻外面板20的上壁部20B在車門檻外面板20的車輛上側(cè)重疊,并通過(guò)諸如點(diǎn)焊的方式接合至上壁部20B。下壁部38C與車門檻外面板20的下壁部20C在車門檻外面板20的車輛下側(cè)重疊,并通過(guò)諸如點(diǎn)焊的方式接合至下壁部20C。車門檻外RF 38的前端(前邊緣)39由側(cè)壁部38A、上壁部38B和下壁部38C的前端形成,并與車門檻外面板20的前端相比位于車輛后側(cè)。
另一方面,A柱16包括形式為金屬板的側(cè)外面板40,該金屬板形成A柱16的車輛寬度方向上的外壁部。側(cè)外面板40形成為在平面圖中在車輛寬度方向上向內(nèi)開口的帽形的截面。形式為金屬板的A柱內(nèi)面板42在側(cè)外面板40的車輛寬度方向上的內(nèi)側(cè)接合至側(cè)外面板40。因此,A柱16具有閉合的截面。前車輪罩44形成在A柱16的車輛前側(cè),且前輪(未示出)布置在前車輪罩44中。在圖1、圖8、圖11和圖12中,標(biāo)記46表示前側(cè)構(gòu)件,且標(biāo)記48表示前翼子板擋板。
前柱加強(qiáng)件50(下文稱為“A柱RF 50”)布置在A柱16的閉合的截面中。A柱RF 50為在A柱16的縱向上延伸并加強(qiáng)A柱16的高強(qiáng)度金屬板。A柱RF 50具有下端部50U,所述下端部50U接合至車門檻外面板20的前端部并從車門檻外面板20的前端部朝車輛上側(cè)延伸。A柱RF 50形成為從車輛豎直方向觀看在車輛寬度方向上向內(nèi)開口的大體U形的截面。
具體地,A柱RF 50包括:側(cè)壁部50A,其布置成其厚度方向與車輛寬度方向平行;前壁部50B和后壁部50C,其分別從側(cè)壁部50A的車輛前端和車輛后端在車輛寬度方向上向內(nèi)延伸;以及下壁部50D,其從側(cè)壁部50A的下端在車輛寬度方向上向內(nèi)延伸。前壁部50B的下端部與塊狀構(gòu)件22的前表面重疊,并通過(guò)點(diǎn)焊在多個(gè)前表面焊接點(diǎn)W1(參見圖7)處接合至塊狀構(gòu)件22。
后壁部50C的下側(cè)隨著朝車輛下側(cè)伸展而朝車輛后側(cè)彎曲,同時(shí)側(cè)壁部50A的下側(cè)構(gòu)造成使得其車輛縱向上的尺寸隨著朝車輛下側(cè)伸展而朝車輛后側(cè)增大。后壁部50C的下端部(后端部)沿車門檻外面板20的上壁部20B的上表面朝車輛后側(cè)延伸。側(cè)壁部50A的下端部與車門檻外面板20的側(cè)壁部20A的前端部在車門檻外面板20的車輛寬度方向上的外側(cè)重疊,并通過(guò)點(diǎn)焊在多個(gè)側(cè)表面焊接點(diǎn)W2(參見圖1、圖2、圖6以及圖7)處接合至側(cè)壁部20A。
下壁部50D與車門檻外面板20的下壁部20C在車門檻外面板20的車輛下側(cè)重疊,且通過(guò)點(diǎn)焊在多個(gè)下表面焊接點(diǎn)W3(參見圖1)處接合至下壁部20C。A柱RF 50的下端部50U的后端(后邊緣)51由側(cè)壁部50A和后壁部50C的后端形成。在圖1、圖2、圖6、圖7等中,為了更好的理解附圖,除了前表面焊接點(diǎn)W1、側(cè)表面焊接點(diǎn)W2和下表面焊接點(diǎn)W3之外的焊接點(diǎn)未示出。在下面描述中,上述的焊接點(diǎn)還可以簡(jiǎn)稱為焊接點(diǎn)。
(本實(shí)施例的主要部分)接下來(lái),將描述本實(shí)施例的主要部分。在本實(shí)施例中,車門檻外RF 38的前端39布置成以便從車輛后側(cè)面向A柱RF 50的下端部50U的后端51(下文中也可以簡(jiǎn)稱為“A柱RF 50的后端51”)。術(shù)語(yǔ)“面向”與詞語(yǔ)“相對(duì)”同義。即,在車輛正視圖中,車門檻外RF 38的前端39的全部或部分通常與A柱RF 50的后端51重疊。車門檻外RF 38的前端39與A柱RF 50的后端51通常在車輛縱向上由間隙52彼此分隔開。間隙52被設(shè)定為(例如)在車輛縱向上大約5mm的尺寸。
在本實(shí)施例中,如圖1、圖2、圖4、圖6和圖7中所示,在車輛縱向上延伸的后端脊線部R1形成在A柱RF 50的后端51側(cè)的上角處。后端脊線部R1為側(cè)壁部50A和后壁部50C之間形成的L形截面的彎曲部。同樣,如圖1、圖2、圖5、圖6和圖7中所示,在車輛縱向上延伸的前端脊線部R2形成在車門檻外RF 38的前端39側(cè)的上角處。前端脊線部R2為側(cè)壁部38A與上壁部38B之間形成的L形截面的彎曲部,且不僅在車門檻外RF 38的前端39側(cè),而且沿著車門檻外RF 38的整個(gè)長(zhǎng)度而形成。在本實(shí)施例中,在車輛正視圖中,A柱RF 50的在后端51處的后端脊線部R1側(cè)的至少一部分與車門檻外RF 38的在前端39處的前端脊線部R2側(cè)的至少一部分通常彼此重疊。
在本文中,“A柱RF 50的在后端51處的后端脊線部R1側(cè)”為,例如,后端51的相對(duì)于車輛豎直方向上的中央位于上側(cè)并且相對(duì)于車輛寬度方向上的中央位于外側(cè)的部分。同樣,“車門檻外RF 38的在前端39處的前端脊線部R2側(cè)”為,例如,前端39的相對(duì)于車輛豎直方向上的中央位于上側(cè)并且相對(duì)于車輛寬度方向上的中央位于外側(cè)的部分。
此外,在本實(shí)施例中,在多個(gè)側(cè)表面焊接點(diǎn)W2中,位于車輛最后側(cè)的側(cè)表面焊接點(diǎn)W2(下文稱為“側(cè)表面焊接點(diǎn)W2R”)位于A柱RF 50的下端部50U的后端51側(cè)和下部側(cè)(文中為下端側(cè))。如圖6所示,假設(shè)后端脊線部R1的后端和側(cè)表面焊接點(diǎn)W2R之間的距離為L(zhǎng)1且前端脊線部R2的前端和側(cè)表面焊接點(diǎn)W2R之間的距離為L(zhǎng)2,則建立L1≤L2的關(guān)系。即,間隙52、側(cè)表面焊接點(diǎn)W2R、后端脊線部R1和前端脊線部R2的布置被設(shè)定為以便建立L1≤L2的關(guān)系。
在本文中,在本實(shí)施例中,當(dāng)車輛12開始發(fā)生正面碰撞(例如,小的重疊碰撞)時(shí),前輪(未示出)朝車輛后側(cè)移動(dòng)以與車門檻14的前端以及A柱16干涉(抵接)。在這種情況下,碰撞荷載F(參見圖7)經(jīng)由前輪從車輛前側(cè)主要輸入至A柱16的在車門檻14的稍上方的部分。結(jié)果,如從車輛左側(cè)所見的順時(shí)針力矩作用在A柱16上,以使A柱RF 50以A柱RF 50的下端側(cè)為中心繞車輛寬度方向上的軸線朝車輛后側(cè)旋轉(zhuǎn)地變形(參見圖7中的箭頭T)。在這種情形下,A柱RF 50的下端部50U的后端側(cè)繞位于后端51附近的側(cè)表面焊接點(diǎn)W2R旋轉(zhuǎn)地變形。這引起A柱RF 50的后端51的上部側(cè)與車門檻外RF 38的前端39的上部側(cè)接觸(抵接;干涉)。即,在本實(shí)施例中,構(gòu)造為:甚至僅通過(guò)A柱16在碰撞荷載從車輛前側(cè)輸入至A柱16時(shí)發(fā)生的微變形,A柱RF 50的后端51就與車門檻外RF 38的前端39接觸。
此外,在該情況下,構(gòu)造為:A柱RF 50的在后端51處的后端脊線部R1側(cè)的至少一部分與車門檻外RF 38的在前端39處的前端脊線部R2側(cè)的至少一部分彼此接觸(抵接;干涉)。通過(guò)A柱RF 50的后端51與車門檻外RF 38的前端39之間的接觸,后端51和前端39變成在車輛縱向上彼此對(duì)接的狀態(tài)。
(作用和效果)接下來(lái),將描述本實(shí)施例的作用和效果。
在本實(shí)施例中,當(dāng)由于車輛12的正面碰撞(例如,小的重疊碰撞)而使碰撞荷載F從車輛前側(cè)輸入至A柱16時(shí),A柱RF 50的后端51的上部側(cè)與車門檻外RF 38的前端39的上部側(cè)接觸。結(jié)果,碰撞荷載在后端51和前端39在車輛縱向上彼此對(duì)接的狀態(tài)下從A柱RF 50傳遞至車門檻外RF 38。因此,相比于如在現(xiàn)有技術(shù)部分中所描述的現(xiàn)有技術(shù)結(jié)構(gòu)中的碰撞荷載主要經(jīng)由點(diǎn)焊接點(diǎn)來(lái)傳遞的構(gòu)造,碰撞荷載能夠高效地傳遞至車門檻14側(cè)。結(jié)果,比現(xiàn)有技術(shù)的結(jié)構(gòu)更能抑制車身的變形。
此外,在本實(shí)施例中,在車輛縱向上延伸的后端脊線部R1形成在A柱RF 50的后端51側(cè),同時(shí)在車輛縱向上延伸的前端脊線部R2形成在車門檻外RF 38的前端39側(cè)。后端51處的后端脊線部R1側(cè)的至少一部分與前端39處的前端脊線部R2側(cè)的至少一部分通常在車輛正視圖中彼此重疊。當(dāng)碰撞荷載F從車輛前側(cè)輸入至A柱16時(shí),A柱RF 50的在后端51處的后端脊線部R1側(cè)的至少一部分與車門檻外RF 38的在前端39處的前端脊線部R2側(cè)的至少一部分變成彼此接觸。
因此,碰撞荷載從A柱RF 50的后端脊線部R1側(cè)直接傳遞至車門檻外RF 38的前端脊線部R2側(cè)。由于在后端脊線部R1側(cè)和前端脊線部R2側(cè),A柱RF 50和車門檻外RF 38在車輛縱向上的剛度增大,因此通過(guò)經(jīng)由后端脊線部R1側(cè)和前端脊線部R2側(cè)的碰撞荷載的傳遞,減小了碰撞荷載的傳遞損失。此外,由于A柱RF 50的在后端51處的后端脊線部R1側(cè)從車門檻外RF38的在前端39處的前端脊線部R2側(cè)接收了高反作用力,因此減小了A柱16的旋轉(zhuǎn)變形量。因此,能夠有效地減小車身的變形量。
由于,如上所述通過(guò)A柱RF 50的后端51與車門檻外RF 38的前端39之間的接觸來(lái)傳遞碰撞荷載,因此在加強(qiáng)件38和50之間減小了作用在諸如側(cè)表面焊接點(diǎn)W2的焊接點(diǎn)上的剪力。
此外,在本實(shí)施例中,由于不是如在現(xiàn)有技術(shù)的結(jié)構(gòu)中的在車輛側(cè)視圖中A柱RF 50的下端部與車門檻外RF 38的前端部彼此重疊的構(gòu)造,因此例如車門檻外RF 38的在車輛縱向上的尺寸能夠被設(shè)定成比現(xiàn)有技術(shù)的結(jié)構(gòu)短。因此,相比于現(xiàn)有技術(shù)的結(jié)構(gòu),車身在重量上能夠減小。
此外,在本實(shí)施例中,如圖1、圖2和圖6中所示,A柱RF 50的后端51和車門檻外RF 38的前端39通常由間隙52彼此分隔開。因此,相比于沒(méi)有設(shè)置間隙52的構(gòu)造,能夠減小加強(qiáng)件38和50的所要求的尺寸精度、相對(duì)于車門檻外面板20的加強(qiáng)件38和50的所要求的附接精度等。結(jié)果,能夠便于加強(qiáng)件38和50的制造以及將加強(qiáng)件38和50附接至車門檻外面板20的操作。
作為一種用于減小車身的變形量的措施,例如,可以考慮通過(guò)繞加強(qiáng)件38和50之間的接合部增加體積(加強(qiáng)構(gòu)件)或者通過(guò)增加加強(qiáng)件38和50之間的焊接點(diǎn)數(shù)目來(lái)提高加強(qiáng)件38和50之間的接合剛度。但是,如果增加了體積,則制造成本和車身的質(zhì)量會(huì)增大。另一方面,如果增加了焊接點(diǎn)的數(shù)目,則生產(chǎn)節(jié)拍時(shí)間和設(shè)備的使用會(huì)增加,導(dǎo)致制造成本的增加。
關(guān)于這方面,在本實(shí)施例中,通過(guò)A柱RF 50的在后端51處的后端脊線部R1側(cè)與車門檻外RF 38的在前端39處的前端脊線部R2側(cè)之間的接觸(干涉)而使碰撞荷載從A柱RF 50直接地傳遞至車門檻外RF 38。因此,減小了碰撞荷載的傳遞損失并減小了加強(qiáng)件38和50之間的焊接點(diǎn)的荷載,使得減小了車身的變形量。結(jié)果,無(wú)需上述的措施,因此有助于車身的制造成本和質(zhì)量的減小。
接下來(lái)將描述基于針對(duì)根據(jù)本實(shí)施例的車輛下部結(jié)構(gòu)10所執(zhí)行的CAE(計(jì)算機(jī)輔助工程)分析的小的重疊碰撞的分析結(jié)果。圖8是示出了基于針對(duì)車輛下部結(jié)構(gòu)10而執(zhí)行的CAE分析的小的重疊碰撞過(guò)程中的狀態(tài)的側(cè)視圖。圖9是示出了基于CAE分析的A柱16的位移與時(shí)間之間的關(guān)系的圖示,而圖10是基于CAE分析示出了施加至A柱RF 50的下端部的荷載與時(shí)間之間的關(guān)系的圖示。
如圖8所示,在車輛下部結(jié)構(gòu)10中,在基于CAE分析的小的重疊碰撞中,減小了A柱16的前端相對(duì)于車門檻14的前端的收縮量L3。此外,如圖9所示,在從發(fā)生碰撞之后過(guò)了預(yù)定時(shí)間(例如,15msec)所處的時(shí)刻T1之后,A柱16的前端的收縮量的增加減少。此外,如圖10所示,施加到A柱RF 50的下端部的荷載在T1時(shí)刻之后大幅地增大。這被認(rèn)為這是因?yàn)橥ㄟ^(guò)A柱RF 50的后端51與車門檻外RF 38的前端39之間的接觸,A柱RF 50已接收來(lái)自車門檻外RF 38的高反作用力(參見圖8中的雙點(diǎn)劃線所包圍的區(qū)域A)。基于以上,已確定在車輛下部結(jié)構(gòu)10中減小了諸如A柱RF 50的收縮量的車身的變形量。
接下來(lái)將描述基于CAE分析的碰撞結(jié)束之后的狀態(tài)和利用實(shí)際車輛的小的重疊碰撞測(cè)試的結(jié)果。圖11是示出了基于車輛下部結(jié)構(gòu)10中的CAE分析的碰撞結(jié)束之后的狀態(tài)的側(cè)視圖。圖12是示出了利用應(yīng)用有與車輛下部結(jié)構(gòu)10相同的結(jié)構(gòu)的實(shí)際車輛的小的重疊碰撞測(cè)試的結(jié)果的立體圖。圖13和圖14是示出了在利用應(yīng)用有與車輛下部結(jié)構(gòu)10相同的結(jié)構(gòu)的實(shí)際車輛的小的重疊碰撞測(cè)試中A柱RF 50的后端51與車門檻外RF 38的前端39干涉的狀態(tài)的立體圖。
在圖11所示的CAE示出的分析結(jié)果和圖12所示出的小的重疊碰撞測(cè)試結(jié)果之一中,在車輛下部結(jié)構(gòu)10中,A柱RF 50的收縮量減小,且車門檻14的前端部沒(méi)有向A柱RF 50的車輛前側(cè)突出。此外,確定了A柱RF 50和車門檻外RF 38之間的焊接點(diǎn)W未破損。
如圖13和圖14所示,在車輛下部結(jié)構(gòu)10中,A柱RF 50的在后端51處的后端脊線部R1側(cè)與車門檻外RF38的在前端39處的前端脊線部R2側(cè)彼此強(qiáng)烈地干涉。假設(shè)通過(guò)該強(qiáng)干涉,增大了A柱RF 50和車門檻外RF 38之間的接合部強(qiáng)度。如上所述,在CAE分析以及實(shí)際的小的重疊碰撞測(cè)試中獲得了相同的結(jié)果,使得確定了由車輛下部結(jié)構(gòu)10引起的車身變形量減小的效果。
<實(shí)施例的補(bǔ)充說(shuō)明>在上述實(shí)施例中,作為圖15所示出的改進(jìn)例70,A柱RF 50的后端51的一部分與車門檻外RF 38的前端39的一部分可以構(gòu)造成在車輛正視圖中彼此交叉。在改進(jìn)例70中,A柱RF 50的后壁部50C的后端側(cè)在車輛正視圖中側(cè)彎曲成曲柄狀,以便在后端側(cè)和后壁部50C的車輛寬度方向上的外側(cè)形成朝車輛上側(cè)突出的階梯部54。此外,車門檻外RF 38的側(cè)壁部38A的前端側(cè)在車輛正視圖中彎曲成曲柄狀,以便在前端側(cè)和側(cè)壁部38A的上端側(cè)形成在車輛寬度方向上向外突出的階梯部56。因此,在車輛正視圖中,A柱RF 50的在后端51處的后端脊線部R1側(cè)的一部分與車門檻外RF 38的在前端39處的前端脊線部R2側(cè)的一部分構(gòu)造成彼此交叉。在本改進(jìn)例中,與以上沒(méi)有交叉的構(gòu)造相比,便于進(jìn)行用于在碰撞荷載F(參見圖7)輸入至A柱16時(shí)在脊線部R1、R2側(cè)使A柱RF 50的后端51與車門檻外RF 38的前端39彼此接觸的設(shè)定(各個(gè)構(gòu)件的設(shè)計(jì)和制造等)。換句話說(shuō),不管碰撞荷載F的輸入方向偏移、加強(qiáng)件38和50的尺寸誤差、加強(qiáng)件38和50相對(duì)于車門檻外面板20的附接誤差等,能夠使后端51和前端39彼此可靠地接觸。此外,后端51和前端39彼此接觸的狀態(tài)不能夠容易地意外地解除。
在上述實(shí)施例中,構(gòu)造為:間隙52設(shè)置在A柱RF 50的后端51和車門檻外RF 38的前端39之間。但是,本發(fā)明不限于此。即,可以構(gòu)造為,A柱RF 50的后端51和車門檻外RF 38的前端39布置成以便通常彼此接觸。
在上述實(shí)施例中,已經(jīng)給出了在應(yīng)用有車輛下部結(jié)構(gòu)10的車輛12中車身的左側(cè)部和右側(cè)部的構(gòu)造除了雙側(cè)對(duì)稱以外都是相同的情況的描述。但是,本發(fā)明不限于此。即,可以構(gòu)造為,根據(jù)本發(fā)明的車輛下部結(jié)構(gòu)僅應(yīng)用至車身的左側(cè)部和右側(cè)部之一。
在上述實(shí)施例中,構(gòu)造為:A柱RF 50的下端部50U和車門檻外RF 38接合至車門檻外面板20。但是,本發(fā)明不限于此。即,對(duì)于本發(fā)明,如果前柱加強(qiáng)件的下端部和車門檻加強(qiáng)件接合至形成車門檻的共同的面板,則是符合要求的。
另外,本發(fā)明能夠在不偏離其主旨的范圍內(nèi)利用各種變形來(lái)執(zhí)行。當(dāng)然,本發(fā)明的權(quán)利的范圍不限于上述實(shí)施例。