CN100436229C - 车身结构 - Google Patents

Abstract

在车身结构中，左、右前纵梁的后部逐渐向下弯曲，它们的后端部分连接到前地板纵梁。前围板用来将车辆的发动机舱和客厢分隔开。具有闭合的截面形状的横梁隔板固定到前围板的前表面。横梁隔板的相对侧部分向车辆的后部弯曲形成弯曲部分。纵向支撑元件放置在前纵梁和横梁隔板的弯曲部分之间，并将它们连接起来。

Description

车身结构

2002年4月9日申请的N0.2002-106004的日本专利申请公开的全部内容，包括说明书、权利要求书、附图和摘要在此被全文引用。

技术领域

本发明涉及了一种车身结构，其骨架形成一个发动机舱和一个客厢。

背景技术

图5是车底架的平面图，它显示了传统的车身结构。

在传统的车身结构中，如图5所示，左、右前纵梁001沿纵向分别布置在车身的左右侧部。左、右前纵梁001都有闭合的截面形状，其前端部分由前保险杠加强件002连接在一起。各前纵梁001的后端部分向外弯曲，连接到左右前侧梁003的前端部分。各前侧梁003的后端部分连接到一个后座横梁004上。左、右前地板纵梁005布置在前侧梁003的内侧，其前端部分连接到前纵梁001的后端部分，其后端部分连接到后座横梁004上等。进一步地，将发动机舱和客厢分隔开的前围板006布置在左、右前纵梁001之间。一个闭合截面形状的横梁隔板007固定到前围板006上，横梁隔板007的左、右端部连接到前纵梁001。

这样，当发生前方碰撞时，将在前保险杠加强件002上输入一个碰撞负荷，该输入的负荷通过前纵梁001传递到前侧梁003、前地板纵梁005和横梁隔板007，并在那里被吸收，从而能够避免客厢产生变形。

根据上述传统的车身结构，前纵梁001的后端部分连接到前侧梁003和前地板纵梁005，横梁隔板007沿着前围板006布置，而前围板006布置在左、右前纵梁001之间。由于这些特征，碰撞时的输入负荷将分布到各元件上并被它们吸收，各元件有闭合的截面形状，适合于充分调节负荷。但是，横梁隔板007虽然有闭合的截面形状，但其左、右端部分连接到前纵梁001。这样，在响应输入负荷时，其强度不足以可靠地避免客厢产生变形。

特别是在重叠碰撞时，车身一侧会受到很大的负荷。这样，所采取的传统的措施是增加前纵梁001板的厚度，增加保险杠加强件。这些措施导致了成本的上升，增加了车身的重量。

例如，NO.1992-9378的日本未审查的实用新型公开了这样的一种传统的车身结构。该申请公开的装置的名称为“一种车身前部结构”，它包括一个沿着车辆宽度方向形成并向后弯曲的横梁，其有后部连接到横梁突出部的前纵梁和在那里连接了横梁后部的前柱。在该“车身前部结构”中，横梁形成为弯曲的形状，它和前面提到的传统的车身结构一样，在响应输入负荷时，只能通过横梁本身的刚度来防止变形。具有该特征的“车身前部结构”的强度不足以避免客厢产生变形。

发明内容

在尝试解决现有技术存在的问题时实现了本发明。其目的是通过设计提供一种车身结构，它给车厢的骨架部分予以足够的强度，在不增加成本和车身重量的情况下，提高安全性能。

根据本发明的设计而达到上述目的的车身结构，包括：一个提供来将车辆的发动机舱和客厢分隔开的前围板元件，所述前围板元件的中部几乎为平面形状，从所述中部的相对侧部分沿车辆的宽度方向向所述车辆的后部弯曲和延伸；前柱沿车辆的纵向延伸，并在车辆左和右侧连接到设置在所述前围板上部的车辕顶端；一个在车身宽度方向上沿着所述前围板元件延伸的横梁，它连接在所述前围板元件上形成闭合的截面形状；所述横梁固定到所述前围板元件的前表面，其构成包括位于中部区域的直线部分，在所述直线部分两侧的弯曲部分，和从所述弯曲部分向后直线延伸的倾斜部分；布置在所述发动机舱侧部的纵梁，它们在所述车辆的地板面板下方延伸，从所述车辆的前侧向所述横梁的弯曲部分延伸并连接到所述弯曲部分；在所述纵梁和所述横梁的所述弯曲部分之间可放置并连接有支撑元件。

这样，当车辆在纵向上发生碰撞时输入到纵梁的负荷将被输入到横梁的弯曲部分，并从该弯曲部分传递分布到横梁的纵向上。这样，该输入的负荷由横梁吸收和支撑，从而能够可靠地避免客厢产生变形。

在车身结构中，横梁可固定到前围板元件的前表面，其构成包括位于中部区域的直线部分，弯曲部分和从弯曲部分向后直线延伸的倾斜部分。这样，输入到纵梁的弯曲部分的负荷将从弯曲部分被传递分布到直线部分和弯曲部分上。从而，该输入的负荷可被有效地吸收。

在车身结构中，在纵梁和横梁的弯曲部分之间可放置并连接有支撑元件。这样，由于支撑元件的使用，消除了制造复杂形状的纵梁的需要，从而能够降低加工成本。另外，支撑元件可具有各种不同的尺寸和形状，从而能够展示出各种不同的碰撞参数，适合各种类型的车辆的需要。

在车身结构中，纵梁可有一个逐渐向下弯曲并向后延伸的后部，纵梁和支撑元件可以共同构成几乎为直线的形状，而支撑元件可连接到横梁的弯曲部分。这样，碰撞负荷可通过支撑元件从纵梁完全传递到横梁。从而，该输入负荷能被有效地吸收。

在车身结构中，地板纵梁可布置在侧梁的内侧，而侧梁布置在客厢的侧部，纵梁可有逐渐向下弯曲的后部和连接到地板纵梁的后端部分。这样，碰撞负荷从纵梁传递到横梁，并传递到侧梁和地板纵梁上。从而，该输入负荷能被有效地吸收。

在车身结构中，横梁的相对侧部分可在车辆前柱的纵向上延伸。这样，输入到横梁的负荷在前柱的延伸方向上传递，从而，该输入负荷可由前柱来有效地吸收。

在车身结构中，横梁可有从弯曲部分向后直线延伸的倾斜部分，从而能够向上倾斜，倾斜部分的后端部分可连接到前柱。这样，横梁的倾斜部分能够容易地与前柱毗连，从而输入到横梁的碰撞负荷能够被有效地吸收。

附图说明

结合下面的详细描述和附图将更充分地理解本发明，这些附图仅用来说明本发明，而不是限制本发明的，其中，

图1是车底架的平面图，它显示了根据本发明的实施方式的车身结构；

图2是侧视图，它显示了用来将前纵梁连接到横梁隔板的结构；

图3是沿图2中的线III-III的剖视图；

图4是一个示意图，它显示了用来将前纵梁连接到横梁隔板的结构；

图5是车底架的平面图，它显示了传统的车身结构。

具体实施方式

下面结合附图详细说明本发明的最佳实施方式，这些附图绝不限制发明。

在根据本实施方式的车身结构中，如图1到4所示，一对左、右前纵梁(纵梁)11中的每一个都由两个元件焊接连接在一起，形成闭合的截面形状。前纵梁11沿纵向布置在车身的侧部，它具有的前端部分由前保险杠加强件12连接在一起。每一个前纵梁11都有一个逐渐向下弯曲的后部和一个连接到前地板纵梁16的后端部分。前侧梁14的后端部分连接到后座横梁15。左、右前地板纵梁16都有U形的截面形状，它们布置在前侧梁14的内侧，前地板纵梁16的前端部分连接到前纵梁11，而前地板纵梁16的后端部分连接到后座横梁15。

在左、右前纵梁11之间提供有一个前围板(前围板元件)17，它用来将车辆的发动机舱和客厢分隔开。前围板17的构成包括一个位于中部区域的平面部分17a，其形状几乎为平面；从平面部分17a的两侧部分向车辆后部弯曲的弯曲部分17b；从弯曲部分17b向后延伸的倾斜部分17c，它连接到前柱13。

一个横梁隔板(横梁)18固定到前围板17的前表面，横梁隔板18有闭合的截面形状，在车辆宽度方向上沿着前围板17延伸。横梁隔板18与前围板17类似，其构成包括一个位于中部区域的直线部分18a，它固定到平面部分17a；从直线部分18a的两侧部分向车辆后部弯曲的弯曲部分18b，它固定到弯曲部分17b；从弯曲部分18b向后延伸的倾斜部分18c。倾斜部分18c还在与前柱13平行的方向上向上倾斜，并沿着前柱13的纵向连接到前柱13。

前围板17的上端部分连接到车辕顶端19，前围板17的下端部分连接到地板面板20。

一个纵向支撑元件(支撑元件)21放置在前纵梁11和横梁隔板18的弯曲部分18b之间，并将它们连接起来。纵向支撑元件21有L形的截面和分叉的纵向截面。纵向支撑元件21的构成包括一个第一连接部分21a，它连接到前纵梁11的角部分；一个第二连接部分21b，它连接到前纵梁11的侧表面；一个第三连接部分21c，它连接到横梁隔板18的弯曲部分18b。前纵梁11和纵向支撑元件21连接在一起，从而能够被带到几乎笔直的线上，与横梁隔板18接触。

在上述本实施方式的车身结构中，左、右前纵梁11的后部逐渐向下弯曲，它们的后端部分连接到前地板纵梁16。前围板17用来将车辆的发动机舱和客厢分隔开。具有闭合的截面形状的横梁隔板18固定到前围板17的前表面。横梁隔板18的相对侧部分向车辆的后部弯曲(在弯曲部分18b处)。纵向支撑元件21放置在每一个前纵梁11和横梁隔板18的每一个弯曲部分18b之间，并将它们连接起来。

这样，当车辆发生前方碰撞时，将在前纵梁11上输入一个碰撞负荷，该负荷通过纵向支撑元件21从前纵梁11传递到横梁隔板18的弯曲部分18b，并传递分布到前侧梁14和前地板纵梁16。此时，传递到横梁隔板18的弯曲部分18b的负荷将从弯曲部分18b分布到直线部分18a和倾斜部分18c，并进一步在每一个直线部分18a和倾斜部分18c的纵向方向上传递。这样就能够可靠地吸收该输入负荷，避免客厢产生变形。

进一步地，纵向支撑元件21放置在前纵梁11和横梁隔板18的弯曲部分18b之间。前纵梁11和纵向支撑元件21布置在几乎笔直的线上，在这种状态下，纵向支撑元件21连接到横梁隔板18的弯曲部分18b。这样，碰撞负荷通过纵向支撑元件21从前纵梁11完全传递到横梁隔板18，负荷可被有效地调节。进一步地，不需要在前纵梁11上形成有一个部分用来连接到横梁隔板18，从而能够简化前纵梁11的结构，降低加工成本。另外，纵向支撑元件21的尺寸和形状可根据车辆模型变化，从而能够调节车身结构的强度，展示出各种不同的碰撞参数，适合各种类型的车辆的需要。

另外，横梁隔板18的倾斜部分18c从车辆前侧到车辆后侧向上倾斜，并连接到倾斜部分17c，从而在前柱13的纵向上延伸。因而，传递到横梁隔板18的弯曲部分18b的负荷能够在前柱13的纵向上并被有效地吸收。这消除了单独提供加强件的需要，从而降低了加工成本，避免了重量的增加。

另外，横梁隔板18只布置在前围板17的前表面上，其中，横梁隔板18和前围板17之间的防水密封可以省略不要，以降低成本。

虽然本发明结合了该实施方式来描述，但需要理解的是本发明并不受此实施方式的限制，还可能在许多方面变化和修改。这样的变化和修改不会被认为背离了发明的精神和范围，所有这些对本领域普通技术人员显而易见的变化和修改都将包含在所附权利要求的范围之内。

Claims (5)

1.一种车身结构，包括：

一个提供来将车辆的发动机舱和客厢分隔开的前围板元件(17)，所述前围板元件(17)的中部几乎为平面形状，从所述中部的相对侧部分沿车辆的宽度方向向所述车辆的后部弯曲和延伸；

前柱(13)沿车辆的纵向延伸，并在车辆左和右侧连接到设置在所述前围板(17)上部的车辕顶端(19)；

一个在车身宽度方向上沿着所述前围板元件延伸的横梁(18)，它连接在所述前围板元件(17)上形成闭合的截面形状；

所述横梁固定到所述前围板元件的前表面，其构成包括位于中部区域的直线部分，在所述直线部分两侧的弯曲部分，和从所述弯曲部分向后直线延伸的倾斜部分；

布置在所述发动机舱侧部的纵梁(11)，它们在所述车辆的地板面板下方延伸，从所述车辆的前侧向所述横梁(18)的弯曲部分延伸并连接到所述弯曲部分；

在所述纵梁(11)和所述横梁(18)的所述弯曲部分之间可放置并连接有支撑元件(21)。

2.如权利要求1的车身结构，其特征在于所述纵梁(11)有一个逐渐向下弯曲并向后延伸的后部，所述纵梁(11)和所述支撑元件(21)共同构成几乎为直线的形状，而所述支撑元件(21)连接到所述横梁(18)的所述弯曲部分。

3.如权利要求1的车身结构，其特征在于地板纵梁(16)布置在侧梁(14)的内侧，而侧梁(14)布置在所述客厢的侧部，所述纵梁(16)有逐渐向下弯曲的后部和连接到所述地板纵梁(16)的后端部分。

4.如权利要求1的车身结构，其特征在于所述横梁(18)的相对侧部分连接在所述倾斜部分，该倾斜部分从车辆前侧向车辆后侧向上倾斜，所述倾斜部分沿前柱(13)的纵向延伸。

5.如权利要求4的车身结构，其特征在于所述横梁(18)有从所述弯曲部分向后直线延伸的倾斜部分，从而能够向上倾斜，所述倾斜部分的后端部分连接到所述前柱(13)。

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