CN101511663B - 车体结构 - Google Patents

Abstract

隔板(4)和隔板(6)设置在槛板(2)中，使得槛板(2)的由于压曲而经历弯曲的部分位于隔板(4、6)之间。如果例如在车辆碰撞时槛板(2)的该部分由于压曲而弯曲，则隔板(7)被夹在隔板(4、6)之间，并吸收施加到隔板(4、6)的负荷。以此方式，当槛板(2)变形时，由隔板(7)吸收负荷。

Description

车体结构

技术领域

本发明涉及车体结构，其中部件设置在由于(例如车辆碰撞时的)压曲而经历弯曲的部分中。

背景技术

其中加强构件和隔板布置在结构构件的壁表面上的车体结构是已知的(例如，日本专利申请公开No.10-244970)。在该车体结构中，隔板彼此面对地布置，并且每个隔板都相对于相应的加强构件的一个纵向端部形成预定角度。根据这样构造的所述车体结构，如果结构构件例如在车辆碰撞的情况下由于压曲而弯曲，则加强构件的所述一个纵向端部与相应的隔板发生干扰，从而阻碍车辆中的结构构件的变形。

但是，在前述车体结构中，在隔板与相应的加强构件的一个纵向端部之间产生空间。因此，存在如下可能：在隔板与加强构件进行接触之前，不能充分吸收冲击，结果结构构件的变形量可能会变大。

发明内容

本发明提供了一种车体结构，当结构构件例如在车辆碰撞的情况下由于压曲而弯曲时，该车体结构阻碍结构构件的弯曲变形的进程。

本发明的第一方面涉及一种车体结构，包括：结构构件，其界定了内部空间；至少两个加强构件，其沿着所述结构构件的纵向布置在所述内部空间内；以及负荷吸收构件，其布置在所述两个加强构件之间，并吸收施加到所述加强构件的负荷。

根据上述车体结构，两个加强构件设置在由结构构件界定的内部空间中，使得结构构件的由于压曲而经历弯曲的部分位于两个加强构件之间。由于此构造，即使当结构构件例如在车辆碰撞的情况下由于压曲而弯曲时，布置在两个加强构件之间的负荷吸收构件也会被夹在两个加强构件之间，并吸收施加到加强构件的负荷。以此方式，当结构构件变形时，负荷吸收构件通过加强构件吸收施加到加强构件的负荷。由于此构造，由负荷吸收构件阻碍加强构件的相对表面朝向彼此的移动，从而可以阻碍结构构件变形的进程。

此外，所述负荷吸收构件可以是隔板。根据该构造，用作负荷吸收构件的隔板可以通过在加强构件之间被压垮来吸收负荷。此外，可以通过例如改变形成隔板的材料或钢板的厚度，来容易地调节负荷吸收特性。以此方式，可以调节结构构件的变形量。此外，也可以通过改变加强构件的相对表面之间的角度和距离来调节负荷吸收特性，由此可以调节结构构件的变形量。因此，可以优化结构构件的变形量。

此外，所述负荷吸收构件可以是弹性体。根据该构造，负荷吸收构件可以通过弹性变形吸收负荷。此外，可以通过改变弹性体的弹性来容易地调节负荷吸收特性，由此可以调节结构构件的变形量。因此，可以优化结构构件的变形量。

此外，所述负荷吸收构件可以具有切除部分。根据该构造，可以例如通过改变切除部分的尺寸和形状，来容易地调节负荷吸收特性，由此可以调节结构构件的变形量。因此，可以优化结构构件的变形量。

在根据本发明的车体结构中，所述结构构件可以是槛板(rocker)。在此情况下，可以提高在侧撞时吸收冲击的性能等。

根据本发明，即使当结构构件例如在车辆碰撞的情况下由于压曲而弯曲时，也可以阻碍弯曲变形的进程。结果，由整个车体适当地吸收由车辆碰撞产生的冲击，由此可以防止由结构构件的过度弯曲使车厢中的空间缩小。

附图说明

从下面结合附图对本发明优选实施例进行的详细说明，本发明的上述和其他目的、特征和优点将变得清楚，附图中相似附图标记用于表示相似元件，并且附图中：图1是示出根据本发明第一实施例的车体的内部结构(以及外部结构的一部分)的立体图；图2A和2B是沿着如图1所示的线II-II所取的剖视图，并分别示出了正常状态和例如在车辆碰撞时由于压曲引起的槛板弯曲的状态；图3是示出根据本发明第二实施例的车体的内部结构(以及外部结构的一部分)的立体图；图4是示出根据所述第二实施例的修改示例的车体的内部结构(以及外部结构的一部分)的立体图；图5是示出表示从变形开始起经过的时间的经过时间T与当如图3和4所示的槛板由于压曲而弯曲并变形时施加到弹性体的变形负荷F之间的关系。

具体实施方式

以下将参照附图详细描述根据本发明的车体结构的实施例。根据本发明的实施例的车体结构应用于车辆的构成车体一部分的槛板。应该注意，图中相同和等同的部分由相同的附图标记表示，并且不再重复其说明。

(第一实施例)图1是示出根据本发明第一实施例的车体结构1的内部结构(以及外部结构的一部分)的立体图。如图1所示，车体结构1包括：槛板(结构构件)2，其被构造为中空矩形柱的形状；隔板4、6(加强构件)，其设置在由槛板2界定的内部空间3中；以及隔板(负荷吸收构件)7，其在隔板4、6之间设置在内部空间3中。

槛板2布置在车辆地板(未示出)的左侧和右侧中的每一侧上，并沿着纵向从车辆的前侧延伸到后侧。每个槛板2都包括一对其截面大体为U形并彼此面对布置而在其内界定了空间的部件。U形部件在U形部件的留边部分(此后称为“焊接留边”)处焊接以形成一个槛板2。

槛板2的侧壁2a布置在相对于车辆的内侧，与侧壁2a相对的其侧壁2b布置在相对于车辆的外侧。由于此构造，例如当车辆在侧部被另一车辆撞击(侧冲撞)时，受冲撞侧的槛板2从侧壁2b侧朝向车辆内侧变形，导致槛板2朝向车辆内侧弯曲。此外，隔板4和6固定在侧壁2a的内壁表面3a上，并且隔板7固定到侧壁2b的内壁表面3b。

通过将钢板弯曲为梯形柱的形状来形成隔板4。应该注意，相对于隔板4、6的方向是基于以侧壁2a为底的前提来描述的，相对于隔板7的方向是基于以侧壁2b为底的前提来描述的。隔板4的矩形顶表面壁4a与内壁表面3b平行相对。隔板4的顶表面壁4a包括沿着槛板2的纵向布置的短边，和沿着中空矩形柱(槛板)2的高度方向布置的长边。隔板4包括：梯形侧壁4b、4c，其以梯形侧壁4b、4c的宽度朝向内壁表面3a逐渐增大的方式从上表面壁4a垂直地朝向内壁表面3a延伸；倾斜侧壁4d、4e，其从顶表面壁4a沿着梯形侧壁4b、4c的边朝向内壁表面3a延伸；以及焊接留边4f、4g，其从倾斜侧壁4d、4e的底边向外延伸。通过将焊接留边4f、4g焊接到内壁表面3a来将隔板4固定到内壁表面3a。

隔板6包括顶表面壁6a、梯形侧壁6b、6c、倾斜侧壁6d、6e和焊接留边6f、6g，它们全部以与上述隔板4的那些部件相同的方式构造。隔板6在槛板2中相对于隔板4位于倾斜侧壁4e侧。由于此布置，隔板6的倾斜侧壁6d的外表面与隔板4的倾斜侧壁4e的外表面在槛板2的纵向上相对，并在倾斜侧壁4e与倾斜侧壁6d之间形成预定角度。

隔板4、6被布置为使得槛板2的由于压曲而经历弯曲的部分(例如，设置中心柱的部分)位于倾斜侧壁4e与6d之间。

隔板7包括顶表面壁7a、梯形侧壁7b、7c、倾斜侧壁7d、7e和焊接留边7f、7g，它们全部以与上述隔板4、6的那些部件相同的方式构造。但是，隔板7形成得比隔板4、6更薄，以将隔板7的强度设定为小于隔板4、6的强度。此外，隔板7以顶表面壁7a面向与隔板4、6的顶表面壁4a、6a所面向的方向相反的方向的方式置于隔板4、6之间。更具体而言，通过将焊接留边7f、7g焊接到内壁表面3b将隔板7固定到内表面壁3b，并且隔板7被布置为使得隔板7的倾斜侧壁7e与隔板4的倾斜侧壁4e相对，并且倾斜侧壁7d与隔板6的倾斜侧壁6d相对。

接着，将参照图2A和2B描述如上所述构造的由车体结构1实现的操作和效果。图2A和2B是沿着如图1所示的线II-II所取的剖视图。图2A示出了车体结构1的正常状态，并且图2B示出了例如当车辆在侧部被另一车辆撞击时槛板2由于压曲而弯曲的状态。

如图2A所示，在正常状态下，隔板7不与隔板4、6中的任一者接触。但是，如果例如当车辆在侧部被另一车辆撞击时槛板2由于压曲而弯曲，则如图2B所示，隔板7被夹在隔板4的倾斜侧壁4e与隔板6的倾斜侧壁6d之间。因此，倾斜侧壁4e、6d朝向彼此的移动受到隔板7的阻碍。被制造为具有较低强度的隔板7用作负荷吸收构件，其被压垮并吸收车辆碰撞时产生的负荷(冲击)的能量。因此，当槛板2变形时，由隔板7吸收施加到槛板2的负荷。因此，在不使用额外数量的加强构件的情况下，阻碍槛板2的弯曲变形的进程。

可以通过改变施加到隔板7的负荷来改变槛板2的变形量(即，变形角度)。通过例如改变隔板4的倾斜侧壁4e的外表面与隔板6的倾斜侧壁6d的外表面之间的角度，或者改变倾斜侧壁4e与6d之间的距离，来改变施加到隔板7的负荷。以此方式，可以优化槛板2的变形量。

此外，可以通过改变隔板7的强度来容易地调节隔板7的负荷吸收特性。通过例如改变隔板7所用的材料和/或钢板的厚度，来改变隔板7的强度。以此方式，可以调节槛板2的变形量和变形率。同样以此方式，可以优化槛板2的变形量。

(第二实施例)图3是示出根据本发明第二实施例的车体结构11的内部结构(以及外部结构的一部分)的立体图。

在图3中，车体结构11包括：槛板2，其具有与第一实施例中的槛板2相似的构造；隔板14、16，其设置在槛板2的内部空间3中；以及弹性体17，其设置在内部空间3中并置于隔板14、16之间。

隔板14是通过将钢板弯曲形成并具有U形部分的构件。隔板14包括：侧壁14a，其是方形或矩形的，并与内壁3a垂直地布置；以及侧壁14b、14c，其分别从侧壁14a的上边和下边沿着与隔板16的方向相反的方向延伸。通过将侧壁14a至14c的各个边焊接到内壁表面3a，来将隔板14固定到内壁表面3a。

隔板16包括侧壁16a至16c，它们具有与前述隔板14的那些部件相似的构造。隔板16被布置为使得侧壁16a与隔板14d侧壁14a相对，并且弹性体17置于其两者之间。侧壁16b、16c沿着与隔板14的方向相反的方向延伸。

隔板14、16被布置为使得槛板2的由于压曲而经历弯曲的部分位于侧壁14a与16a之间。

弹性体17由诸如环氧树脂之类的负荷吸收材料制成。此外，弹性体17具有大体矩形棱柱形状，并包括通过将弹性体17的纵向中心部分切除而形成的切除部分17a，由此切除部分17a是大体V形的，即，切除部分17a的宽度在内壁表面3b侧最宽，并朝向内壁表面3a侧减小。

在如上所述构造的车体结构11中，如果例如当车辆在侧部被另一车辆撞击时槛板2由于压曲而弯曲，则弹性体17被夹在隔板14的侧壁14a与隔板16的侧壁16a之间。当此情况发生时，弹性体17通过弹性变形吸收负荷，用作负荷吸收构件。因此，阻碍了槛板2的弯曲变形的进程。此外，可以通过改变弹性体17的弹性来容易地调节负荷吸收特性，从而可以优化槛板2的变形量和变形速率。

应该注意，弹性体17的构造不具体限制为如图3所示的构造。如图4所示，可以通过例如改变切除部分17a的尺寸和形状以及在弹性体17的选定位置处形成给定数量的通孔17b来改变弹性体17的强度，而改变弹性体17的负荷吸收特性。

图5是示出表示从变形开始起所经过的时间的经过时间T与当槛板2由于压曲而弯曲并变形时施加到弹性体17的变形负荷F之间的关系。实线表示如图3所示的车体结构11的特性，而虚线表示如图4所示的车体结构11的特性。如图5所示，在如图3所示构造的车体结构11中，在变形开始之后的特定时段内变形负荷逐渐增大，并且随着时间经过，变形负荷的增大速率变高。相反，在如图4所示构造的车体结构11中，紧接着在变形开始之后，变形负荷的增大速率就较高，并且此后变形负荷逐渐增大。

如上所述，可以通过改变切除部分17a的尺寸和形状，或改变通孔17b的数量和尺寸，来容易地调节弹性体17的负荷吸收特性。这使得可以根据车辆的类型来优化车体结构11的变形量和变形特性。

本发明不限于前述实施例。

例如，根据前述实施例，在槛板2的一部分中设置一组隔板和负荷吸收构件。但是，可以在槛板2的各部分中设置多组，每组均包括隔板和负荷吸收构件。

在实施例中，根据本发明的车体结构可以应用于槛板。但是，所述车体结构可以应用于车体的通过弯曲而经历变形的任意部分，例如车顶纵梁、前侧构件和保险杠加强件。

Claims (3)

1.一种车体结构，包括：

结构构件(2)，其界定了内部空间；

至少两个加强构件(4，6；14，16)，其沿着所述结构构件的纵向布置在所述内部空间内；以及

负荷吸收构件，其布置在所述两个加强构件之间，并吸收施加到所述加强构件的负荷；其中

所述加强构件的每个具有面向所述负荷吸收构件的侧面，并且设置为使得当外力施加到所述结构构件并且所述结构构件变形时，所述加强构件的每个的所述侧面与所述负荷吸收构件接触并且将压力施加到所述负荷吸收构件；

所述负荷吸收构件具有面向所述加强构件中的一个的所述侧面的侧面、面向所述加强构件中的另一个的所述侧面的侧面，以及将所述负荷吸收构件的两个侧面连接起来的连接面；

所述结构构件、所述加强构件和所述负荷吸收构件设置为使得当外力施加到所述结构构件并且所述结构构件变形时，所述负荷吸收构件的一个侧面与所述加强构件中的一个的所述侧面接触，所述负荷吸收构件的另一个侧面与所述加强构件中的另一个的所述侧面接触，并且所述负荷吸收构件的所述连接面受到变形来吸收冲击；并且

所述结构构件包括彼此面对的两部分；其中

所述加强构件设置在所述两部分中的一个上；并且

所述负荷吸收构件设置在所述两部分中的另一个上。

2.根据权利要求1所述的车体结构，其中

所述负荷吸收构件是弹性体(17)，并且在所述连接面上具有切除部分(17a)。

3.根据权利要求1所述的车体结构，其中：

所述负荷吸收构件(7)的一个侧面和所述负荷吸收构件(7)的另一个侧面相对于彼此倾斜，从而形成锥形的形状；并且

所述加强构件中的一个的所述侧面和所述加强构件中的另一个的所述侧面相对于彼此倾斜，从而形成锥形的形状。

Images