[发明专利]汽车车体

说明书

技术领域

本发明涉及汽车车体，该汽车车体具备朝向汽车车体的前后方向配置的前后部件和朝向汽车车体的车宽方向配置的车宽部件。

背景技术

由单元构造车身(单壳体车身)构成的汽车车体以长形的前后部件和长形的车宽部件作为主要的骨架而构成，该前后部件朝向汽车车体的前后方向配置，包括侧梁、顶梁、具有底板通道部的前底板、以及侧面部件，朝向汽车车体的前后方向配置；车宽部件包括底板横梁及车顶横梁，朝向汽车车体的车宽方向配置。前后部件和车宽部件通常经由在车宽部件的长度方向(轴向)的端部形成的凸缘而彼此接合，担负着车体的刚性或载荷负担。

在车宽部件中，由于前后部件的截面形状的变形而沿车宽部件的轴向作用载荷，并且由于前后部件的位移而作用扭矩。因此，在车宽部件中，要求抑制由于沿轴向作用的载荷而产生的变形，并且要求影响车辆的操纵稳定性的扭转刚性较高。

为了将车宽部件的变形量抑制为最小限度，需要使轴向载荷高效地作用于车宽部件的截面，需要使车宽部件的截面形状和接合条件最优化。

另外，为了提高车宽部件的扭转刚性，也与上述相同，需要使车宽部件的截面形状和接合条件最优化。

为了抑制轴向载荷导致的车宽部件的变形，优选较大地确保车宽部件的截面积，在尽可能接近车宽部件的截面形状的位置的凸缘处与前后部件接合。另一方面，为了提高车宽部件的扭转刚性，同样优选较大地确保车宽部件的截面积，但是与上述变形的抑制的条件相反，优选在尽可能与车宽部件的截面形状远离的位置的凸缘处与前后部件接合。即，希望在较大地确保车宽部件的截面积的基础上，考虑车宽部件的变形的抑制和扭转刚性的提高而使车宽部件的凸缘形状和凸缘的接合位置最优化。

在此，成为车宽部件与前后部件的连接部的、在车宽部件的长度方向的端部形成的凸缘，在冲压成形时伸展，通过凸缘变形而成形。因此，如果沿着车宽部件的棱线部形成凸缘，则不可避免地，伸展变形局部地集中于该凸缘的端部。结果，如果较长地确保凸缘宽度，则在冲压成形时，有时在该凸缘的端部产生断裂。

于是，迄今为止，使车宽部件的棱线部的附近成为不设置凸缘的切口。或者，即使在沿着车宽部件的棱线部形成凸缘的情况下，也使与棱线部的周长方向的中央对应的部分的凸缘宽度成为最小宽度。结果，在车宽部件的凸缘之中与棱线部对应的部位，不存在点焊等的接合点，成为阻碍车宽部件的变形的抑制和扭转刚性的提高的一个原因。

以下，以前后部件为侧梁和前底板面板的通道部、并且车宽部件为底板横梁的情况为例具体地说明。汽车车体的底板(以下简称为“底板”)不仅最主要地在车辆行驶时担负车体的扭转刚性和弯曲刚性，还在碰撞时担负撞击载荷的传递，并且，由于也较大地影响汽车车体的重量，因而要求兼具高刚性且轻质的相互矛盾的特性。在底板中，一般而言采用具备前底板面板和底板横梁的构造，底板横梁接合至该前底板面板的上表面(室内侧的面)，连结向前底板面板的宽度方向的大致中心突出而形成的通道部、以及在前底板面板的宽度方向的两侧部点焊的侧梁内板。通过将底板横梁点焊至前底板面板、通道部以及侧梁内板，从而实现底板构造的刚性的提高、以及撞击载荷负荷时的载荷传递特性的提高。

在通过点焊将底板横梁分别接合至前底板面板的上表面、侧梁内板的外表面、以及前底板面板的通道部的纵壁面时，以往，在底板横梁的长度方向的两端部，使用作为焊接带形成的向外的凸缘。

底板横梁是担负汽车车体的刚性提高和吸收侧面碰撞(侧撞)时的碰撞载荷的任务的构造部件。近年来，出于轻质化和碰撞安全性的提高的观点，使用更薄且强度更高的高张力钢板例如拉伸强度为390MPa以上的高张力钢板(高强度钢板或高强度钢)作为底板横梁的原材料。

可是，由于高张力钢板的成形性并不好，因而底板横梁的设计自由度低成为问题。

即，在底板横梁由390MPa以上的高张力钢板构成的情况下，由于底板横梁的成形性并不好，因而在底板横梁的端部形成的、作为与侧梁内部或通道部连接的连接部的凸缘的曲线部分的端部在成形时出现严重的伸展凸缘变形，在冲压成形中断裂。因此，即使忍受扭转刚性和载荷传递特性的下降，也必须底板横梁的棱线部的附近设为例如不设置凸缘的切口，补充成形性的不足。该切口成为使以沿底板横梁的轴向压坏的碰撞特性、扭转刚性为首的各种性能的下降的主要原因。

关于这种技术，在专利文献1中公开了以下底板构造：在底板横梁的端部设置槽口等撞击变形强度下降机构，在碰撞时抑制车辆内部的变形。

在专利文献2中公开了以下底板构造：通过将底板横梁连接至侧梁的侧梁加强件，从而连接底板横梁和侧梁。