CN101209719B - 机动车后部中的车身结构 - Google Patents

Abstract

一种机动车后部中的车身结构，包括：后车轮内罩，其在机动车的左右方向被设置在后车轮的内侧，并且限定了用于容纳一部分后车轮的空间；托架，其在机动车的上下方向延伸，并且在左右方向连接于后车轮内罩的内表面，以形成具有在左右方向上封闭的截面的第一部件；后窗台板，其在托架的上方在左右方向延伸；横向元件，沿着后窗台板在左右方向延伸，并连接于后窗台板的下表面，以形成具有在上下方向上封闭的截面的第二部件。横向元件的端部和托架的上端部相连接，以连接第一部件和第二部件。

Description

机动车后部中的车身结构

技术领域

本发明涉及具有后车轮罩和后窗台板(rear shelf)的机动车的后部中的车身结构。

背景技术

在诸如汽车的机动车的后部中，例如，在机动车室(行李间)内部提供有后车轮罩，并且采用各种类型的结构，用于防止后车轮罩的内板和外板变形并且用于确保后车轮罩的强度。

例如，在日本实用新型出版物No.5-78674U提出的结构中，将具有封闭截面(closed cross section)并且沿着滑柱罩(strut house)延伸的侧立柱(side stay)连接到车轮罩的侧面，由此防止了后车轮罩的内板和外板的变形，并且同时通过确保强度从而增强了刚度。在日本实用新型出版物No.5-78675U提出的结构中，利用具有封闭截面的角托架将后车轮罩的内板和后侧围板(rear quarterpanel)的内板相互连接到一起，由此大体上防止了后车轮罩上部的变形，并且同时通过确保强度从而增强了刚度。

另一方面，已经知道有这样一种类型的机动车，其中在后车轮罩的上部中提供在机动车的左右方向延伸的后窗台板，并且利用后窗台板确保了机动车车身的结构刚度。在滑柱罩与后车轮罩为一体的机动车中，通过将滑柱罩的顶部连接到后窗台板将来自滑柱罩的输入分散到后窗台板上，由此确保了整体刚度(例如，见日本实用新型出版物No.63-69679U)。

最近，由于生活方式的变化和个人价值观的多样化，对于能够满足各种使用目的机动车的要求增加了，并且对于机动车要求越来越多样化。然而对于驾驶感觉、内部舒适性和燃料节省的要求被认为是很重要的，对于驾驶性能的要求同样很重要，并且需要这种能够以高标准满足相互矛盾的要求的机动车。再考虑用于强化机动车车身的结构，要求确保刚度以在驾驶过程中以高标准稳定驾驶感觉，同时要抑制机动车车身重量的增加并且抑制由于用来提高驾驶感觉和内部舒适性的加固元件而造成的空间增加。

发明内容

因此本发明的目的是在机动车的后部中提供一种车身结构，此结构能够抑制机动车车身重量的增加，并且同时能够以高标准确保刚度。

根据本发明的一个方面，在机动车的后部中提供车身结构，包括：

后车轮内罩，其在机动车的左右方向被设置在后车轮的内侧，并且限定了用于容纳一部分后车轮的空间；

托架(brace)，其在机动车的上下方向延伸，并且在左右方向连接于后车轮内罩的内表面，以形成具有在左右方向上封闭的截面的第一部件；

后窗台板，其在托架的上方在左右方向延伸；

横向元件，沿着后窗台板在左右方向延伸，并连接于后窗台板的下表面，以形成具有在上下方向上封闭的截面的第二部件，其中：

横向元件的端部和托架的上端部相连接，以连接第一部件和第二部件。

具有了这种结构，通过连接封闭截面部就可能以高标准确保机动车车身的刚度。本发明对于确保刚度以防止机动车车身的变形尤其有效。

第一部件的面积(area)可以朝向托架的上端部增加。

在这种情况下，利用具有抑制了应力分布的最小尺寸的托架来确保托架相对于后窗台板的连接面积，由此能够充分地增强刚度。出于此原因，能够获得可以抑制机动车重量增加的车身结构，并且同时能够以高标准确保刚度。

托架的上端部可在左右方向上向内弯曲。

在这种情况下，托架的上端部平滑地连接于横向元件的端部。以这种方式，能够确保连接刚度，并因此能够充分加强封闭的截面部之间的连接刚度。

车身结构可进一步包括隔板(bulk head)，该隔板连接于托架的上端部。

在这种情况下，因为放入了隔板，就可能通过将第一部件连接于第二部件将托架连接于后窗台板，同时确保托架的封闭截面部的刚度。

车身结构可进一步包括支撑物，该支撑物设置在后车轮内罩的下方并支撑机动车的悬架装置。这里，托架的下部连接于支撑物。

在这种情况下，从悬架装置到机动车车身的输入能够被分散到后窗台板。

支架的下端部可连接于机动车的侧向元件，该侧向元件在机动车的前后方向延伸。

在这种情况下，来自后车轮罩内板的输入能够被分散到后窗台板和侧向元件。

车身结构可进一步包括加强物(reinforcement)，其加强支架的上端部以外的部分。

在这种情况下，能够通过加强物根据需要设置加强条件。

加强物可覆盖支架外表面的至少一部分。

在这种情况下，能够根据需要容易地设置加强条件。

加强物可在上下方向连接于托架。

在这种情况下，通过设置连接位置以具有所需的强度，能够根据需要可靠地设置加强条件。

附图说明

图1是根据本发明第一实施例的机动车后部中的车身结构的透视图；

图2是从图1中箭头II的方向观看第一实施例的车身结构的侧视图；

图3是显示了拆散状态的第一实施例的车身结构的透视图；

图4是沿图1中的线IV-IV截取的第一实施例的车身结构的截面图；

图5是显示了图4中被圈住的部分V的第一实施例的车身结构的放大视图；

图6是第一实施例的车身结构中的托架的透视图；

图7是从图6中箭头VII的方向观看第一实施例的车身结构的顶视图；

图8是从机动车的前部观看第一实施例的车身结构中的后窗台板的透视图；

图9是沿图8中线IX-IX截取的第一实施例的车身结构的截面图；

图10是沿图8中线X-X截取的第一实施例的车身结构的截面图；

图11是根据本发明第二实施例的机动车后部中的车身结构的透视图；

图12是显示了拆散状态的第二实施例的车身结构的透视图；

图13是从图11中箭头XIII的方向观看第二实施例的车身结构的侧视图；以及

图14是沿线XIII-XIII截取的第二实施例的车身结构的截面图。

具体实施方式

下面将参照附图对本发明的示例性实施例进行详细说明。

将参照图1到图10描述根据本发明第一实施例的机动车后部中的车身结构。

如图1到图5所示，该实施例中的车身结构包括侧向元件1，侧向元件1在机动车前后方向延伸并且包括具有帽形截面的下部侧向元件2和被提供以覆盖下部侧向元件2的上表面中的开口的底板3。在底板3的右端和左端提供有车轮罩4(后车轮罩)，每个车轮罩4包括车轮罩内板5(后车轮罩内板)和连接于车轮罩内板5外侧的后侧内围板6。后侧内围板6的下部形成车轮外罩4的外侧，而后侧内围板6的上部形成后立柱(rear pillar)7的内侧。车轮罩4的车轮罩内板5具有朝向机动车的机动车室(行李间)隆起的形状。特别地，车轮罩内板5的上部在机动车的左右方向向外弯曲。后车轮(未示出)在机动车室外部被容纳在车轮罩中。

车轮罩内板5具有凹形开口8，凹形开口8形成在车轮罩内板5壁面下部中的中心处。弹簧罩9(悬架支撑部件)连接于开口8的下部。弹簧罩9包括连接在一起的弹簧罩板10和弹簧罩支架11。悬架装置的上部(减震器，弹簧元件等)被弹簧罩支架11支撑，并且弹簧罩板10连接于车轮罩内板5的壁面。

适于与弹簧罩支架1接合的凹部12在机动车的外侧形成在底板3中。弹簧罩支架11在相应于凹部12的位置处与下部侧向元件2的垂直壁连接，由此弹簧罩9处于连接于侧向元件1的状态(主要见图4和图5)。

另一方面，在车轮罩4的开口8的位置提供具有帽形截面的加强物21，并且加强物21的侧边缘21a连接于车轮罩4的车轮罩内板5的壁面，使得加强物21的内表面与开口8相对。此外，加强物21的下边缘21b以被弹簧罩托架11的壁面夹紧的方式连接于下部侧向元件2的垂直壁面(见图5)。也就是说，加强物21的下部连接于侧向元件1和弹簧罩9。

具有帽形截面(其延续到加强物21的截面)的托架主体24的下部连接于加强物21的上边缘，并且托架主体24的水平截面朝向托架主体24上部中的开口扩大。托架主体24在机动车的前后方向被分为前托架25和后托架26这两部分。组成帽形截面的一部分的前托架25的端面25a和后托架26的端面26a在其厚度方向上彼此重叠并连接在一起。

前托架25侧部的垂直边缘和后托架26侧部的垂直边缘沿着车轮罩4的隆起形状弯曲。随后，延续到前托架25的垂直边缘的前托架25的侧边缘25a和延续到后托架26的垂直边缘的后托架26的侧边缘26b连接于车轮罩4的车轮罩内板5的壁面，由此托架主体24处于连接于车轮罩4的状态。

也就是说，托架包括加强物21和托架主体24。托架在机动车的左右方向被焊接到车轮罩内板5的内表面，并且在上下方向延伸。托架形成有具有与车轮罩内板5相配合的封闭水平截面的部分，并且连接于车轮罩4。托架的下端(加强物21的下部)连接于侧向元件1和弹簧罩9。

尽管在这个实施例中托架包括加强物21和托架主体24，但是托架可仅包括托架主体24。此外，托架主体24在这个实施例中由前托架25和后托架26组成，以使元件能够容易地加工。然而，如果能够进行适当的拉延工艺，则托架可具有截面为帽形的单个主体，主体的截面积朝向主体的上端增加。进一步，通过适当地设置加强物21和托架主体24在上下方向的重叠，能够根据需要在车轮罩4的位置处进行加强。

如图6和图7所示，托架主体24的水平截面积朝向其上端中的开口增加。特别地，同与车轮罩4的车轮罩内板5的壁面相对位置处(下部位置)的截面积S(在图中以虚线圈出)相比，托架主体24的水平截面积在机动车的前后方向和左右方向朝向其上端中的开口逐渐地增加。以这种方式，托架主体24的上部在机动车的左右方向向内弯曲。托架主体24(加强物21)具有被帽形截面、车轮罩内板5的壁面和弹簧罩托架11包围的封闭结构(见图3和图4)。

托架主体24的后托架26上部中的开口具有上端面26c，并且前托架25的上边缘和后托架26的上端面26c连接于后窗台板31。车轮罩4的强度由前托架25和后托架26保证。与此同时，前托架25和后托架26作为用于后座座椅靠背(未示出)的加强元件。

如图1到图4和图8到图10所示，在机动车的左右方向延伸的后窗台板31被提供在车轮罩4的上方。后窗台板31的相对端部在左和右车轮罩4的上方连接于机动车车身的壁面，由此确保机动车车身的变形刚度。后窗台板31的端部包括作为板形元件的后窗台板上托架32和作为横向元件的隔板托架33(隔板)。如图10所示，隔板托架33的前边缘33a连接于后窗台板上托架32的边缘32a的内侧，后窗台板上托架32在机动车的前侧在机动车的左右方向延伸。

此外，如图10所示，托架主体24的前托架25的上边缘与后窗台板上托架32的边缘32a和隔板托架33的边缘33a之间的连接部相连。进一步，托架主体24的后托架26的上端面26c在机动车的后侧与后窗台板上托架32的边缘相连，并且隔板托架33的边缘33b在后侧与后托架26的中途部位相连。

换而言之，托架主体24的上部开口与隔板托架33相连，因此托架主体24的上部与后窗台板31的下侧相连。此外，因为后托架26的上端面26c与后窗台板上托架32的边缘相连并且隔板托架33的边缘33b与后托架26的中途部位相连，所以后窗台板上托架32的位置通过后托架26的上部和隔板托架33形成在封闭截面中。也就是说，后窗台板31的封闭截面延续到托架主体24的上部开口处的连接部。

如图3和图9所示，在后窗台板31中在相对端(托架主体24的上部连接于此相对端)之间的位置处，作为横向元件(其在机动车的左右方向延伸)的后窗台板延伸物36的边缘连接于在机动车的左右方向延伸的后窗台板面板(rear shelf panel)35的下侧。以这种方式，窗台板面板35和后窗台板延伸物36在后窗台板31中形成了在机动车的上下方向具有封闭截面的部分。

如图9和图10所示，后窗台板面板35具有这样的形状：其在机动车的左右方向延续到后窗台板上托架32。而后窗台板延伸物36具有这样的形状：其延续到由后托架26的上部和隔板托架33形成的部分。以这种方式，后窗台板31的封闭截面部向上延伸到达它的相对侧端，并且托架主体24的上部连接于后窗台板31的封闭截面部，同时保持后窗台板31的封闭结构。

也就是说，后窗台板延伸物36的端部连接于托架主体24的上端部，由此托架的封闭截面部连接于后窗台板的封闭截面部。

采用上述结构，托架主体24和在机动车的上下方向延伸并与车轮罩4形成封闭截面的加强物21与车轮罩4的车轮罩内板5相连，而托架主体24的上部中的开口与在机动车的左右方向延伸的后窗台板31相连。因此，能够利用托架主体24、加强物21和后窗台板31对车轮罩4进行加强。

由于托架主体24的截面朝向它的上部开口增大，也就是说，托架主体24的上部在机动车的左右方向向内弯曲，在托架主体24和后窗台板31之间确保了较大的连接面积，由此能够加强机动车车身的变形刚度。此外，托架主体24的上端部平滑地连接于后窗台板31的后窗台板延伸物36的端部，因此确保了连接刚度，同时将托架主体24下部的截面积抑制到最小。以这种方式，能够充分增强封闭结构之间的连接刚度。结果，利用托架(在托架中应力的分布被最小增重限制)能够保证刚度，而无需牺牲机动车后部的机动车室(行李间)内部的容积。

后窗台板31在连接了托架主体24上表面开口的位置处包括后窗台板上托架32，并且利用延续到后窗台板延伸物36的隔板托架33将托架主体24的上表面开口连接到后窗台板上托架32。因此，能够连续地连接托架主体24的封闭截面部和后窗台板31。

换而言之，通过利用后窗台板延伸物36形成后窗台板31的封闭截面部，并将后窗台板延伸物36端部处的隔板托架33连接到托架主体24，能够以连接的状态形成后窗台板的封闭截面部和托架的封闭截面部。因此通过连接封闭截面部能够以高标准确保机动车车身的刚度。连接封闭截面部对于确保刚度以防止机动车车身变形尤其有效。结果，能够确保托架主体24的封闭结构并延续后窗台板31的封闭截面，而无需增加元件的数量，并且还能够通过后窗台板31增强周围结构的刚度。

由于放入了隔板托架33，所以通过将托架的封闭截面部连接到后窗台板的封闭截面部能够将托架主体24(托架)连接到后窗台板31，同时保持托架的封闭截面部的强度。

因为托架主体24的下部利用加强物21连接于车轮罩4，所以来自悬架装置的输入能够分散到后窗台板31。因此，能够在弹簧罩9的附近进行强化(弹簧罩9的强度尤其需要保证)而不会增加重量。此外，由于托架主体24的下部连接于侧向元件，所以来自车轮罩内板5的输入能够分散到后窗台板31和侧向元件1。

加强物21在机动车的上下方向上与托架主体24重叠，因而加强了托架主体24中截面积比上表面开口小的部分。结果，能够通过托架主体24根据需要在弹簧罩9(弹簧罩9要求高度强化)的附近设置加强条件。

能够通过连接在上下方向相互分隔开的分立托架元件来构造托架主体。以这种方式，能够将分立托架元件的壁厚等设置为要求值，并且能够仅对所要求的部分进行加强，由此能够根据需要可靠地设置加强条件。进一步，能够根据需要通过重叠分立托架元件来增强所要求部分的刚度。

因此，能够实现可以抑制机动车车身重量增加的车身结构，并且同时能够以高标准确保刚度。

如何组装车身结构不受连接方式(点焊、连续焊接)等的限制。例如，后窗台板31的端部和托架主体24可被组装成上部子部件，而侧向元件1、弹簧罩9和加强物21可被组装成下部子部件。

下面，将参照图11到图14描述根据本发明第二实施例的机动车后部中的车身结构。利用同样的参考标号来定义与第一实施例中的部件类似的部件并且略去对它们的重复解释。

在该实施例中，车轮罩4的车轮罩内板5具有凹形的开口51，此开口51形成在车轮罩内板5壁面下部的中心处。弹簧罩52(悬架支撑部件)以突出进入机动车室(行李间)的状态连接于开口51。弹簧罩52包括弹簧罩管53和连接于弹簧罩管53的上部开口的弹簧罩托架54。悬架装置(减震器、弹簧元件等)的上部被弹簧罩托架54支撑，并且弹簧罩管53连接于车轮罩内板5的壁面。下部弹簧罩55连接于弹簧罩管53的下部。

适于与下弹簧罩55接合的凹部12在机动车外侧形成在底板3中。下弹簧罩55在与凹部12相对的位置处与下部侧向元件2的垂直壁面连接，由此弹簧罩52处于与侧向元件1连接的状态(见图14)。

另一方面，在车轮罩4的开口51中提供具有帽形截面的加强物57，并且加强物57的侧边缘57a连接于车轮罩4的车轮罩内板5的壁面，以这种方式使加强物57的内表面与开口51相对。此外，加强物57的下边缘57b连接于弹簧罩托架54的外围边缘。

具有帽形截面的托架主体58的下部连接于加强物57的上边缘，以使被这些元件限定的内部空间是连续的。托架主体58的截面积朝向托架主体58上部中的开口扩大。以这种方式，托架主体58(托架)的上部在机动车的左右方向向内弯曲。托架主体58在机动车的前后方向被分为前托架59和后托架60这两部分。组成帽形截面的一部分的前托架59的端面和后托架60的端面在其厚度方向上彼此重叠并连接在一起。

前托架59侧部的垂直边缘和后托架60侧部的垂直边缘沿着车轮罩4的隆起形状弯曲。随后，延续到前托架59的垂直边缘的前托架59的侧边缘和延续到后托架60的垂直边缘的后托架60的侧边缘连接于车轮罩4的车轮罩内板5的壁面，由此托架主体58处于连接于车轮罩4的状态。

也就是说，托架包括加强物57和托架主体58。托架在机动车的上下方向延伸并连接于车轮罩4，同时封闭截面部在托架和车轮罩4之间形成。托架的下端(加强物57的下端)连接于弹簧罩52。因此，托架处于利用弹簧罩52连接于侧向元件1的状态。

托架主体58具有与第一实施例中的托架主体24基本相同的结构(见图1和2)。在该实施例中，弹簧罩52从车轮罩4突出并且与加强物57一起提供在车轮罩4的上方。因此，托架主体58在机动车的上下方向具有小尺寸。

托架主体58的截面积在机动车的前后方向和左右方向朝向托架主体58的上部开口逐渐增加。托架主体58(加强物57)具有被帽形截面、车轮罩内板5的壁面和弹簧罩托架54包围的封闭结构。

托架主体58的上部开口按照基本上与第一实施例相同的结构连接于后窗台板31的隔板支架33。因此，后窗台板31的封闭截面部连续地连接于托架主体58。

通过上述构造，尽管结构具有从车轮罩4突出的弹簧罩52，因此也能够利用托架主体58、加强物57和后窗台板31以与第一实施例相同的方式对车轮罩4进行加强。此外，重量的增加被抑制到最小，并且能够利用抑制了应力分布的托架确保刚度。

因此，提供了一种车身结构，其能够抑制机动车车身重量增加，并且同时能够以高标准确保刚度，甚至是在弹簧罩从车轮罩突出的结构中。

尽管上面仅对本发明的几个示例性实施例进行了详细描述，但是本领域的技术人员应该很容易地理解，在本质上不背离本发明的新颖性教导和优点的情况下，能够在示例性实施例中进行多种变化。因此，所有这些变化都将包含在本发明的范围内。

Claims (6)

1.一种机动车后部中的车身结构，包括：

后车轮内罩，在机动车的左右方向被设置在后车轮的内侧，并且限定了用于容纳一部分后车轮的空间；

托架，在机动车的上下方向延伸，并且在左右方向连接于所述后车轮内罩的内表面，以形成具有在左右方向上封闭的截面的第一部件；

后窗台板，在所述托架的上方在左右方向延伸；以及横向元件，沿着所述后窗台板在左右方向延伸，并连接于所述后窗台板的下表面，以形成具有在上下方向上封闭的截面的第二部件，其中：

所述横向元件的端部和所述托架的上端部相连接，以连接所述第一部件和所述第二部件，

其中，支撑物，设置在所述后车轮内罩的下方并且支撑所述机动车的悬架装置，所述托架的下端部连接于所述机动车的侧向元件并且处于被所述侧向元件和所述支撑物夹紧的状态，所述侧向元件在所述机动车的前后方向延伸，所述托架的下部围绕并连接于所述支撑物。

2.根据权利要求1所述的车身结构，其中：

所述第一部件的面积朝向所述托架的上端部增加。

3.根据权利要求1所述的车身结构，其中：

所述托架的上端部在左右方向向内弯曲。

4.根据权利要求3所述的车身结构，其中，所述横向元件包括：

隔板，连接于所述托架的上端部。

5.根据权利要求2所述的车身结构，其中，所述托架包括加强物和托架主体，

其中，所述托架主体的下部连接于所述加强物的上边缘，所述加强物的下端部连接于所述机动车的侧向元件并且处于被所述侧向元件和所述支撑物夹紧的状态且围绕并连接于所述支撑物，加强所述托架主体的上端部以外的部分。

6.根据权利要求5所述的车身结构，其中：

所述加强物覆盖所述托架主体外表面的一部分。

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