CN101274641B - 车身结构 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种车身结构，包括：横向构件，其沿车辆横向延伸，并且连接到车身部件上；以及加强件，其安装在所述横向构件上，其中，所述加强件与所述横向构件和车身部件之间的连接部分间隔开。本发明还公开一种加强车身横向构件的方法，包括：沿横向构件安装至少一个加强件；使所述至少一个加强件的至少一个边缘与所述横向构件和车身部件之间的至少一个连接部分间隔选定的距离。

Description

车身结构
技术领域
本发明涉及车身结构，其中在沿着车辆横向延伸的横向构件上安装有加强件。
背景技术
日本专利特许公开No.2003-95130公开了一种车身结构，其中安装有沿着车辆横向延伸的横向构件。在这种结构中，横向构件的端部通过连接件连接到沿车身前后方向延伸的侧面构件上。
然而，当横向构件上连接有座椅时，例如在横向构件和座椅之间设置加强件以提高连接强度是有利的。
此外，加强件可以安装成延伸至横向构件和其它车身部件之间的连接部分。在这种情况下，当座椅受到来自车辆后方的冲击力而导致横向构件和加强件向前方弯曲时，座椅受到的冲击载荷就可能集中于横向构件和其它车身部件之间的连接部分。
发明内容
一方面，本发明涉及一种车身结构，包括：横向构件，其沿车辆横向延伸，并且连接到车身部件上；以及加强件，其安装到横向构件上，其中，所述加强件与横向构件和车身部件之间的连接部分间隔开。
另一方面，本发明涉及一种加强车身横向构件的方法，包括：沿横向构件安装至少一个加强件，以及使所述至少一个加强件的至少一个边缘与所述横向构件和车身部件之间的至少一个连接部分间隔选定的距离。
另一方面，本发明涉及一种车身结构，包括：横向构件装置，其沿车辆横向延伸；连接装置，其将横向构件装置连接到车身部件上；以及加强装置，其安装在横向构件装置上，其中，所述加强装置与所述连接装置间隔开。
附图说明
从下面参考附图的描述中将更清楚地看出本发明的特征。
图1为根据本发明的实施例构造的车身的透视图；
图2为图1所示的车身的俯视图；
图3为沿着图2所示的线A-A的横截面图；
图4示出了图1中的箭头B指示的部分；
图5为后座椅连接到图1所示的后地板上的状态透视图；
图6为图5所示的后座椅上所安装的倾斜装置连接到图1所示的车身上的状态的透视图；
图7为沿着图1所示的线C-C的横截面图；
图8示出了横向构件朝图2所示的车身前方弯曲的状态；
图9(a)示出了在图3所示位置处横向构件朝车身前方弯曲之前和之后的状态；以及
图9(b)示出了在对应于沿着图2所示的线D-D的横截面的区域处，横向构件朝车身前方弯曲之前和之后的状态。
具体实施方式
图1为根据本发明的实施例构造的车身结构的透视图。图2是车身结构的俯视图。所示车身结构带有车身后部的地板部分。在图1中，箭头FR指示的方向代表车身前方，箭头LH指示的方向代表车辆横向的左侧，箭头UP指示的方向代表车身的上方。
在这种车身结构中，沿着车身前后方向延伸的侧面构件3通过焊接操作连接到后地板面板1的车辆横向上的两侧，作为地板面板。此外，沿车辆横向延伸的横向构件5通过焊接操作连接到后地板面板1的沿车身前后方向的大致中心部分。此外，横向构件5的车辆横向上的两端通过焊接操作连接到侧面构件3上。
此外，一对加强件7通过焊接操作连接到横向构件5上，车辆横向上的中心部分位于加强件7之间。这对左、右加强件7可以对称形成。虽然本发明特别提及的是焊接操作，但是本领域技术人员应当理解，可以使用本领域技术人员已知的任何连接方式。
图3为沿图2中的线A-A的横截面图，在图3中，横向构件5构造为开口横截面结构，底部后地板面板1与开口侧相邻。横向构件5包括：朝向车辆前方的适度倾斜的前表面9、朝向车辆后方的急剧倾斜的后表面11，以及连接前表面9和后表面11的朝向车辆顶部的平坦上表面13。前表面9和后表面11的底端部分的凸缘9a和11a通过焊接操作连接到后地板面板1上。
对应于横向构件5的构造，加强件7包括前表面部分15、后表面部分17和上表面部分19，其中，前表面部分15结合成覆盖横向构件5的适度倾斜的前表面9的上部，后表面部分17结合成覆盖急剧倾斜的后表面11的上部，上表面部分19将前表面部分15和后表面部分17相互连接并且覆盖平坦的上表面13。
如图2所示，各个车身加强件7构造成使得加强件7的车辆横向上的外端7a位于横向构件5和侧面构件3之间的连接部分P的内侧。换句话说，外端7a所处的位置(向内侧)与连接部分P间隔开。此外，如图3所示，各个加强件7构造成使得前表面部分15的前端15a和后表面部分17的后端17a分别位于与横向构件5和后地板面板1之间的连接部分Q和R间隔开的位置上。
这样，加强件7的各端7a、15a和17a分别与横向构件5和其它车身部件之间的连接部分P、Q和R间隔开。因此，结合有加强件7的横向构件5具有位于加强件7的各端7a、15a和17a与连接部分P、Q和R以及其它车身部件之间的薄弱部分。此外，在连接部分P处，横向构件5和侧面构件3在横向构件5的上部一侧利用连接构件18固定结合。
图4示出了图1中的箭头B指示的部分。如图4所示，在加强件7中设置开口20，开口20位于加强件7的车辆横向上的外侧位置，并且从加强件7的后表面部分17延伸至上表面部分19的后边缘。因此，开口20包括位于上表面部分19中的上部20b和位于后表面部分17中的后部20a。因此，开口20提供通向脊部21的入口，脊部21是横向构件5的平坦的上表面13和急剧倾斜的后表面11的边界部分。
因此，因为加强件7中设置有开口20，所以结合有加强件7的横向构件5同样具有与开口20的位置对应的薄弱部分。
此外，如图4所示，加强件7构造成使得后表面部分17在开口20的横向内侧的高度小于后表面部分17在开口20周围的高度。
如图5所示，后座椅22安装在具有一对加强件7(看不见)的横向构件5(看不见)前面的后地板面板1上。后座椅22包括座垫22c和座椅靠背22b。座椅靠背22b在S处分成左、右两部分。此外，横向构件5的安装有加强件7的部分作为后座椅22与车身之间的连接部分的一部分。
也就是说，如图3所示，内侧带有螺母23的连接板25通过焊接操作固定到横向构件5的后表面上。此外，还设置有连接孔27，其中，该连接孔27穿过连接板25、横向构件5的适度倾斜的前表面9和加强件7的前表面部分15。连接孔27用作连接部分。连接孔27包括设置在加强件7的前表面部分15中的通孔15b、设置在横向构件5的适度倾斜的前表面9中的通孔9b和设置在连接板25中的通孔25a。
此外，如图1和图2所示，底部双头螺栓29从加强件7和横向构件5前面的后地板面板1沿车身的大致向上方向伸出。底部双头螺栓29可以用来连接后座椅22的一部分。类似地，两个双头螺栓31可以从各个侧面构件3向内并向上地倾斜伸出，以连接后座椅22。由此，后座椅22可以使用总共六个部分(在对称位置上各有三个部分)固定到车身上。
如图6所示，后座椅22可以通过倾斜装置33和35连接。对于位于中心部分的倾斜装置33，从倾斜装置本体33a朝车辆中心横向伸出的后连接支架33b可以通过将螺栓37紧固到图3所示的螺母23上来进行固定。此外，从倾斜装置本体33a向车身前方伸出前连接支架33c通过将螺母39紧固到底部双头螺栓29上来进行固定。
此外，在车辆横向外侧的倾斜装置35中，从倾斜装置本体35a向车身前方伸出连接支架35b通过将螺母41紧固到双头螺栓31上来进行固定。此外，图7示出了沿图1中的线C-C的横截面图，如图7所示，可以通过用焊接操作将侧面构件加强件42固定结合到侧面构件3的内侧，来加强连接支架35b的连接部分。
此外，隔板43的上边缘可通过焊接操作固定结合到后地板面板1的前端。此外，可以在隔板43的上边缘的向车身后方弯曲的凸缘43a中设置连接孔43b。设置在后座椅22的座垫22c的前下部中的连接突起部(图中未示)可以插入到连接孔43b中，并因此与连接孔43b固定连接。
隔板43的车辆横向上的两端可以通过焊接操作固定结合到侧面构件3上。隔板43的车辆横向上的中心底部可以通过焊接操作固定结合到沿车身前后(FR)方向延伸的两个中心构件45上。
接下来，当冲击载荷的力从车身后方施加在包括上述车身结构的车辆上时，或者当执行突然的刹车操作时，由于放在车身后方的行李箱中的装载物件的移动，可能使后座椅22的座椅靠背22b特别受到冲击。
如图8所示，冲击载荷可能施加到座椅靠背22b上(如图5所示)，使得横向构件5的位于一对左右加强件7之间的中心部分会变得薄弱且(在FR方向上)向车身前方弯曲伸出。现在参考图9(a)，实线表示对应于图3的部分(也就是弯曲变形之前的部分)，而双点划线表示弯曲变形后的部分。此外，在图9(b)中，实线表示对应于弯曲变形之前沿图2所示的线D-D的横截面的部分，而双点划线表示弯曲变形后的上述部分。
如上述图和说明书所公开的那样，可以通过加强件7抑制横向构件5向前的弯曲变形量(也就是向车身前方的移动量)。此外，加强件7可以安装在连接有螺母23的区域(如图3所示)。因此，当向车身前方给座椅靠背22b施加冲击载荷时，就可以防止螺母23脱落。
有利的是，加强件7可以安装在横向构件5上，使得车辆横向上的外侧端7a位于横向构件5和侧面构件3之间的连接部分P的内侧且与连接部分P间隔开的位置。类似地，前表面部分15的前端15a和后表面部分17的后端17a可以位于与横向构件5和后地板面板1之间的连接部分Q和R间隔开的位置上。这样，横向构件5上没有安装加强件7的区域可以作为薄弱部分。
因此，当横向构件5发生向前的弯曲变形时，可以避免各个连接部分P、Q和R处的应力集中升高，使得可以分散冲击载荷导致的应力。因此，连接部分P、Q和R可以保持连接完整性，不会因应力集中升高而断裂。也就是说，当施加冲击载荷时，横向构件5在加强件7末端周围的薄弱部分处开始弯曲(而不是断裂)，并且冲击载荷的应力被分散。因此，可以防止横向构件5和其他车身部件之间的连接部分处的应力集中升高，从而防止断裂。
此外，如图4所示，开口20可以作为薄弱部分，并且可以设置在从加强件7的后表面部分17到上表面部分19的后端部分之间的部分中。因此，横向构件5可以很容易地向前弯曲变形。此外，如图9(a)所示，弯曲变形(特别是如图9(b)所示的向上部前方的弯曲变形)的向下分量可变得比图9(a)所示的更大。所以可进一步分散应力。
此外，在脊部21中连续地设置有开口部分20，该脊部21是横向构件5的平坦的上表面13和急剧倾斜的后表面11的边界部分。此外，通过开口部分20局部地暴露出脊部21。因此，可以很容易地实现横向构件5的变形，从而避免了各连接部分P、Q和R的应力集中。
此外，可以在横向构件5的两侧安装一对加强件7，并且横向构件5的车辆横向上的中心部分位于这对加强件7之间。因此，当冲击载荷从后方施加给横向构件5时，车辆横向上的中心部分的薄弱部分可弯曲，从而产生应力分散作用。
如上参考图4所述，加强件7构造成使得后表面部分17在开口20的横向内侧的高度小于在开口20周围的外侧部分的高度。因此，车辆横向上的中心部分的薄弱部分可更易于弯曲。
由此，加强件7可以安装在横向构件5上以增加横向构件5的强度和后座椅22的连接强度。但是，当冲击载荷从车身后方施加给后座椅22时，可以减少横向构件5和其他车身部件(例如，侧面构件3或后地板面板1)之间的连接部分(例如P、Q和R)处的应力集中。
因此，当冲击载荷施加给横向构件5时，应力首先集中在加强件7的一端周围，而且趋于在这部分开始变形。然后，冲击载荷的应力会被分散，从而传递到横向构件5和其他车身部件之间的连接部分(例如P、Q和R)。因此，可以防止这种连接部分上的过度应力集中造成的断裂。
虽然已经关于有限数量的实施例解释了本发明，但是本领域技术人员通过阅读本发明将会看出，在本发明的范围还可以设计出其它的实施例。因此，本发明的范围将仅仅由所附的权利要求书来限定。
本专利申请要求2007年3月30日提交的日本专利申请No.2007-094605的优先权，该日本专利申请的内容以引用的方式整体并入本文中。

Claims (17)

1.一种车身结构，包括：
横向构件，其沿车辆横向延伸，并连接到车身部件上；以及
加强件，其安装在所述横向构件上，所述加强件与所述横向构件和所述车身部件之间的连接部分间隔开，
其中，所述加强件包括：
前表面部分，其覆盖所述横向构件的前表面的上部；
后表面部分，其覆盖所述横向构件的后表面的上部；以及
上表面部分，其连接所述前表面部分和所述后表面部分，并且覆盖所述横向构件的上表面；
在所述加强件的后表面部分设置有开口。
2.根据权利要求1所述的车身结构，其中，
所述开口提供通向所述横向构件的脊部的入口，所述脊部在所述横向构件的所述后表面和所述上表面之间沿横向延伸。
3.根据权利要求1所述的车身结构，其中，
所述车身部件包括沿车身前后方向延伸的侧面构件。
4.根据权利要求1所述的车身结构，其中，
所述车身部件包括地板面板。
5.根据权利要求1所述的车身结构，其中，
在所述横向构件的相对侧安装有一对加强件，使得所述横向构件的未加强中心部分位于所述一对加强件之间。
6.根据权利要求1所述的车身结构，包括座椅，所述座椅连接到所述横向构件的安装有加强件的部分上。
7.根据权利要求1所述的车身结构，其中，
所述加强件的边缘与所述连接部分间隔开。
8.一种加强车身横向构件的方法，所述方法包括：
沿横向构件安装至少一个加强件；以及
使所述至少一个加强件的至少一个边缘与所述横向构件和车身部件之间的至少一个连接部分间隔选定的距离，
其中，所述加强件包括：
前表面部分，其覆盖所述横向构件的前表面的上部；
后表面部分，其覆盖所述横向构件的后表面的上部；以及
上表面部分，其连接所述前表面部分和所述后表面部分，并且覆盖所述横向构件的上表面；
在所述加强件的后表面部分设置有开口。
9.根据权利要求8所述的方法，其中，
所述选定的距离构造成在所述横向构件横向弯曲的情况下，减少所述至少一个连接部分处的应力集中。
10.根据权利要求8所述的方法，还包括将车辆座椅在靠近所述至少一个加强件的位置安装到所述横向构件上。
11.根据权利要求8所述的方法，其中，
所述加强件构造成在所述横向构件横向弯曲的情况下，限制所述横向构件的弯曲并允许所述至少一个连接部分弯曲。
12.根据权利要求8所述的方法，还包括将座椅在靠近所述至少一个加强件的位置连接到所述横向构件上。
13.一种车身结构，包括：
横向构件装置，其沿车辆横向延伸；
连接装置，其用于将所述横向构件装置连接到车身部件上；以及
加强装置，其安装在所述横向构件装置上，所述加强装置与所述连接装置间隔开，
其中，所述加强装置包括：
前表面部分，其覆盖所述横向构件装置的前表面的上部；
后表面部分，其覆盖所述横向构件装置的后表面的上部；以及
上表面部分，其连接所述前表面部分和所述后表面部分，并且覆盖所述横向构件装置的上表面；
在所述加强装置的后表面部分设置有开口。
14.根据权利要求13所述的车身结构，其中，
所述加强装置构造成在所述横向构件装置横向弯曲的情况下，减少所述连接装置处的应力集中。
15.根据权利要求13所述的车身结构，还包括安装在所述横向构件装置的相对侧的一对加强装置，使得所述横向构件装置的未加强中心部分位于所述一对加强装置之间。
16.根据权利要求13所述的车身结构，包括在靠近所述加强装置的位置连接到所述横向构件装置上的座椅装置。
17.根据权利要求13所述的车身结构，其中，
所述加强装置的边缘与所述连接装置间隔开。
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