中立柱結(jié)構(gòu)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及在車體側(cè)部的中央處沿上下方向延伸的中立柱結(jié)構(gòu)。
【背景技術(shù)】
[0002]設(shè)置在諸如汽車等的車輛中的中立柱包括暴露于車體側(cè)部的外表面的外板和在車室側(cè)與外板接合的內(nèi)板。某些情況下，這些板之間還插有增強件。
[0003]通常，中立柱具有如下形狀:當(dāng)從車輛前側(cè)觀察時，該形狀隨著中立柱從所謂的腰線的附近朝向上端部延伸而朝向車內(nèi)側(cè)彎曲或傾斜。因此，中立柱的曲率在腰線附近最大，并且當(dāng)從車輛上側(cè)或車輛側(cè)面向中立柱輸入載荷時，中立柱在腰線附近容易變形。
[0004]專利文獻(xiàn)1說明了一種中立柱結(jié)構(gòu)，該中立柱結(jié)構(gòu)除了包括布置成沿著外板延伸的外增強件以外，還包括供座椅安全帶固定器固定的安全帶固定器增強件。外板和內(nèi)板均包括越過車輛前后方向上的間隙布置且在上下方向上長度較長的前側(cè)凸緣和后側(cè)凸緣。安全帶固定器增強件使前側(cè)凸緣和后側(cè)凸緣在車輛前后方向上呈直線狀地連接。專利文獻(xiàn)1聲稱，通過向中立柱添加安全帶固定器增強件，能夠改善相對于輸入自車輛上側(cè)的載荷的彈性極限應(yīng)力(proof stress)。
[0005]專利文獻(xiàn)2說明了一種中立柱結(jié)構(gòu)，該中立柱結(jié)構(gòu)包括布置在外板和內(nèi)板之間且具有凸部和凹部的外增強件。在該外增強件中，凸部的高度或凹部的深度在腰線處最大，并且凸部的高度或凹部的深度隨著外增強件從腰線朝向車輛上側(cè)或車輛下側(cè)延伸而減小。專利文獻(xiàn)2聲稱，通過布置這種外增強件，中立柱在從車輛側(cè)面輸入載荷時難以變形。
[0006]現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
[0007]專利文獻(xiàn)
[0008][專利文獻(xiàn)1]日本特開2011-219014號公報
[0009][專利文獻(xiàn)2]日本特開2012-136190號公報

【發(fā)明內(nèi)容】

[0010]發(fā)明要解決的問題
[0011]然而，盡管專利文獻(xiàn)1中說明的中立柱結(jié)構(gòu)被認(rèn)為已經(jīng)改善了相對于輸入自車輛上側(cè)的載荷的彈性極限應(yīng)力，但是存在該中立柱結(jié)構(gòu)相對于輸入自車輛側(cè)面的載荷容易變形的可能性。而且，由于添加了安全帶固定器增強件，所以重量增大、成本增加。
[0012]盡管專利文獻(xiàn)2中說明的中立柱結(jié)構(gòu)的剛性通過逐漸改變外增強件的凸部和凹部的車輛上下方向上的形狀而得以改善，但是存在內(nèi)板在從車輛上側(cè)或車輛側(cè)面輸入載荷時發(fā)生變形的可能性。
[0013]鑒于前述問題，本發(fā)明的目的是提供一種中立柱結(jié)構(gòu)，利用該中立柱結(jié)構(gòu)，能夠確保內(nèi)板的剛性并且能夠在輸入載荷時抑制腰線附近的變形。
_4] 用于解決問題的方案
[0015]為了解決前述問題，根據(jù)本發(fā)明的具有典型結(jié)構(gòu)的中立柱結(jié)構(gòu)為一種車輛用中立柱結(jié)構(gòu)，其包括在車體側(cè)部的中央處沿上下方向延伸的中立柱，該中立柱至少在腰線上方朝向車內(nèi)側(cè)彎曲或傾斜，其中，所述中立柱包括:外板，當(dāng)從車輛前側(cè)觀察時，所述外板的曲率在所述腰線附近最大；以及內(nèi)板，所述內(nèi)板在車內(nèi)側(cè)與所述外板接合并且與所述外板一起形成閉合截面，所述車輛用中立柱結(jié)構(gòu)還包括上側(cè)門鉸鏈和下側(cè)門鉸鏈，所述上側(cè)門鉸鏈和所述下側(cè)門鉸鏈在所述腰線下方、在上下方向上彼此分開的位置處安裝于所述外板并且支撐車用門，使得所述車用門能夠打開和關(guān)閉，所述內(nèi)板包括:前側(cè)凸緣和后側(cè)凸緣，所述前側(cè)凸緣和所述后側(cè)凸緣布置為在車輛前后方向上彼此分開且與所述外板接合，并且在上下方向上的長度較長；前表面和后表面，所述前表面和所述后表面分別從所述前側(cè)凸緣的后端和所述后側(cè)凸緣的前端朝向車內(nèi)側(cè)延伸；以及基面，其與所述前表面和所述后表面連接，并且所述前表面和所述后表面的車輛寬度方向上的尺寸為，從所述上側(cè)門鉸鏈的下方的位置延伸至所述腰線且越向上方越大，并且從所述腰線延伸至所述中立柱的上端部且越向上方越小。
[0016]根據(jù)本發(fā)明，外板的曲率在腰線附近最大，即，外板在腰線附近急劇彎曲。另一方面，內(nèi)板的前表面和后表面在車輛寬度方向上的尺寸、即基面從前側(cè)凸緣和后側(cè)凸緣突出的突出長度在上側(cè)門鉸鏈的下方的位置處已經(jīng)開始增大，并且在腰線的高度處最大。此后，相反地，以上尺寸隨著內(nèi)板向上延伸至中立柱的上端部越向上方越小。
[0017]根據(jù)該構(gòu)造，與外板在腰線附近急劇彎曲或傾斜并且曲率增大的情況不同，內(nèi)板的基面在廣的范圍內(nèi)朝向車內(nèi)側(cè)緩慢彎曲，整個基面的曲率沿上下方向減小。因此，能夠避免折曲力在腰線附近集中，并且中立柱難以相對于在側(cè)面碰撞或橫向轉(zhuǎn)彎期間所施加的載荷變形。
[0018]此外，由于內(nèi)板從腰線的高度向下行進(progress)，所以以上尺寸最終在上側(cè)門鉸鏈下方處于最小。也就是說，由于以上尺寸在內(nèi)板的上側(cè)門鉸鏈所處的位置還不是最小，所以能夠改善用于支撐車用門的結(jié)構(gòu)。
[0019]另外，由于以上尺寸在腰線的高度處最大，所以增大了閉合截面在腰線處的寬度，因而能夠確保中立柱的剛性。應(yīng)當(dāng)注意，以上尺寸可以在除了腰線所處高度以外的高度、諸如中立柱的上端部或下端部等的位置處比現(xiàn)有的尺寸小，因此，不會使車室空間變窄。
[0020]優(yōu)選地，所述內(nèi)板的曲率為從所述中立柱的上端部至所述上側(cè)門鉸鏈的下方處是恒定的。由此，內(nèi)板的曲率是恒定的并且內(nèi)板整體是平滑的，所以能夠避免折曲力的集中，因而能夠改善抵抗載荷的耐性。
[0021]發(fā)明的效果
[0022]根據(jù)本發(fā)明，能夠提供一種中立柱結(jié)構(gòu)，利用該中立柱結(jié)構(gòu)，能夠確保內(nèi)板的剛性并且能夠在輸入載荷時抑制腰線附近的變形。
【附圖說明】
[0023]圖1示出示例性地示出根據(jù)一實施方式的中立柱結(jié)構(gòu)所適用的車輛的圖。
[0024]圖2是當(dāng)從車輛前側(cè)觀察時的圖1中的中立柱結(jié)構(gòu)的圖。
[0025]圖3示出圖2中的中立柱結(jié)構(gòu)的截面圖。
[0026]圖4是圖2中的中立柱結(jié)構(gòu)的示意圖。
[0027]圖5是比較例的中立柱結(jié)構(gòu)的截面圖。
[0028]圖6是示出變型例的立柱結(jié)構(gòu)的圖。
[0029]附圖標(biāo)iP,說曰月
[0030]100…中立柱結(jié)構(gòu);102…車輛;104…中立柱;106…腰線；108…外板;110a…上側(cè)鉸鏈；110b…下側(cè)鉸鏈；112…上端部；114…下端部；116、118…內(nèi)板；120…增強件；122a、124a…前側(cè)凸緣；122b、124b…后側(cè)凸緣；126a、126b…接合面；128a…前表面;128b…后表面;130…基面;132a…后端；132b…前端；134…前立柱
【具體實施方式】
[0031]以下，將參照附圖來詳細(xì)說明本發(fā)明的優(yōu)選實施方式。本實施方式中說明的尺寸、材料和其它具體數(shù)值僅為示例，以便于理解本發(fā)明，除非另有聲明，否則不被解釋成限制本發(fā)明。應(yīng)當(dāng)注意，在本說明書以及附圖中，用相同的附圖標(biāo)記表示功能和構(gòu)造實質(zhì)上相同的元件，并且已經(jīng)省略其重復(fù)說明。并且，已經(jīng)省略了與本發(fā)明不直接相關(guān)的要素的圖示。
[0032]圖1示出示例性地示出根據(jù)本實施方式的中立柱結(jié)構(gòu)100所適用的車輛102的圖。圖1的(a)是當(dāng)從車輛右后側(cè)的斜后方觀察時的車輛102的示意圖。圖1的(b)是示出當(dāng)從車輛右側(cè)觀察時的圖1的(a)中的車輛102的車體側(cè)部的中央附近區(qū)域的圖。圖2是當(dāng)從車輛前側(cè)觀察時的圖1中的中立柱結(jié)構(gòu)100的圖。以下，圖中示出的箭頭X、Y和Z分別表示車輛前側(cè)、車輛上側(cè)和車輛外側(cè)。
[0033]如圖1的(a)所示，中立柱結(jié)構(gòu)100包括中立柱104。中立柱104在車體側(cè)部的中央處沿上下方向延伸，并且通常具有在腰線106上方朝向車內(nèi)側(cè)彎曲或傾斜的形狀，以滿足外觀上的要求(參見圖2)。盡管在這種方式中，中立柱104在腰線106下方僅沿上下方向延伸，但是中立柱104在到達(dá)腰線106時便開始朝向車內(nèi)側(cè)彎曲或傾斜。因此，當(dāng)從車輛前側(cè)觀察時，中立柱104的外板108的曲率在腰線106附近最大。應(yīng)當(dāng)注意，腰線106為穿過車用門的窗框(未示出)的下端且沿車輛前后方向延伸的線。
[0034]如圖1的(b)所示，中立柱結(jié)構(gòu)100還包括上側(cè)門鉸鏈110a和下側(cè)門鉸鏈110b。上側(cè)門鉸鏈110a和下側(cè)門鉸鏈110b在腰線106下方、在上下方向上彼此分開的位置處安裝于外板108，并且支撐車用門(未示出)使得該車用門能夠打開和關(guān)閉。應(yīng)當(dāng)注意，圖1的(b)和圖2中示出的線A-A位于腰線106上方、中立柱104的上端部112的高度處。線B-B位于腰線106。線C-C位于上側(cè)鉸鏈110a下方、中立柱104的下端部114的高度處。
[0035]如圖2所示，在側(cè)面碰撞期間會從車輛側(cè)面向車輛102輸入載荷Fa，或者在橫向轉(zhuǎn)彎期間會從車輛上側(cè)向車輛102輸入載荷Fb。在常規(guī)中立柱中，當(dāng)輸入了這種載荷Fa或Fb時，彎矩易于集中在腰線106附近，因而該中立柱在腰線106附近容易變形。
[0036]因此，在本實施方式中，采用如下構(gòu)造:在該構(gòu)造中，通過不改變歸因于外觀上的要求而難以改變的外板108的形狀、而是改變圖2中示出的內(nèi)板116的形狀來抑制中立柱104的由輸入載荷Fa或Fb所引起的變形。
[0037]圖3示出圖2中的中立柱結(jié)構(gòu)100的截面圖。圖3的(a)是沿著線A_A或線C_C截取的截面圖，圖3的(b)是沿著線B-B截取的截面圖。圖4是圖2中的中立柱結(jié)構(gòu)100的示意圖。圖4中示出的區(qū)域D為腰線106附近的區(qū)域。此外，在各圖中，內(nèi)板118均作為比較例示出。
[0038]如圖2所示，中立柱結(jié)構(gòu)100的內(nèi)板116與外板108在車輛內(nèi)側(cè)接合。如圖3