CN101746421A - 车辆下部车身结构 - Google Patents

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Abstract

一种车辆下部车身结构，包括横梁(2)，该横梁(2)在车辆宽度方向上延伸，该横梁(2)限定车辆车厢的一部分，并且该横梁(2)包括由板构件形成的第一横梁(3、13、23)和由板构件形成的第二横梁(4、14、24)，该第二横梁(4、14、24)比第一横梁(3、13、23)设置在更加靠近车辆后部的位置处，第一横梁(3、13、23)和第二横梁(4、14、24)彼此相面对。多个封闭截面部分由第一横梁(3、13、23)和第二横梁(4、14、24)形成。封闭截面部分经由第一横梁(3、13、23)和第二横梁(4、14、24)彼此连续重叠的部分相互连接。

Description

车辆下部车身结构
技术领域
本发明涉及一种例如汽车的车辆车身结构，更加具体地涉及一种包括在车辆宽度方向上延伸到横梁的车辆下部车身结构。
背景技术
存在一种汽车的车辆下部车身结构，在该结构中，阶部、即所谓的凸起部分(升高部分)形成在车辆车厢的底板上。日本专利申请公开No.2006-290140(JP-A-2006-290140)(特别是参考摘要和图3)描述了一种该类型的车辆下部车身结构。根据JP-A-2006-290140，第二凸起部分(5)在前后方向上的中间部分处形成在底板面板(2)上，并且第二凸起部分(5)设有横梁(14A、16)，所述横梁在车辆宽度方向上延伸并形成封闭截面部分(15A、17)。
在JP-A-2006-290140中描述的车辆下部车身结构中，第二凸起部分(5)设有形成封闭截面部分(15A、17)的横梁(14A、16)，并且单独布置横梁(14A、16)。横梁(16)设置在第二凸起部分(5)的上部，并且横梁(14A)设置在第二凸起部分(5)的下部。因此，为了增大第二凸起部分(5)在车辆车身的横向方向上的屈曲强度和第二凸起部分(5)在车辆车身的前后方向上的弯曲强度，横梁(14A、16)需要，或者需要增大横梁(14A、16)的厚度。然而，增大横梁(14A、16)的尺寸或者增大横梁(14A、16)的厚度使得车辆车身的重量增加。
发明内容
本发明提供了一种车辆下部车身结构，利用该结构增大了形成车辆车厢的车架的强度，而不会增加车辆车身的重量。
本发明的一方面涉及一种车辆下部车身结构，该车辆下部车身结构包括横梁，该横梁在车辆宽度方向上延伸，该横梁限定车辆车厢的一部分，并且该横梁包括由板构件形成的第一横梁和由板构件形成的第二横梁，该第二横梁设置在比第一横梁更靠近车辆的后部的位置处，第一横梁和第二横梁彼此面对。多个封闭截面部分由第一横梁和第二横梁形成。所述封闭截面部分经由第一横梁和第二横梁彼此连续重叠的部分而彼此连接。
在根据本发明此方面的车辆下部车身结构中，多个封闭截面部分形成在沿车辆宽度方向延伸的第一横梁与第二横梁之间。因此，增大了横梁在车辆车身的横向方向上的屈曲强度和横梁在车辆车身的纵向方向上的弯曲强度。于是增大了形成车辆车厢的车架的强度。
封闭截面部分经由第一横梁和第二横梁彼此连续重叠的部分相互连接。因此，进一步增大了横梁在车辆车身的横向方向上的屈曲强度和横梁在车辆车身的纵向方向上的弯曲强度。于是进一步增大了形成车辆车厢的车架的强度。
如上所述，多个连续的封闭截面部分形成在第一横梁与第二横梁之间。因此，能够增大形成车辆车厢的车架的强度，而不增加车辆车身的重量。
在上述本发明的方面中，第二横梁具有至少两个突出部分，所述至少两个突出部分朝向车辆的后部突出，并且所述至少两个突出部分用于形成封闭截面部分。在这种情形中，第一横梁由平坦的板构件形成。因此，横梁在车辆车厢内不具有凹陷部和突出部。
在上述本发明的方面中，通过弯曲底板面板的一部分而形成第一横梁和第二横梁中的一个横梁。在这种情形中，因为第二横梁和底板面板由相同的构件形成，所以降低了生产成本。此外，容易通过例如改变第一横梁的材料或厚度来增大横梁在车辆车身的横向方向上的屈曲强度和横梁在车辆车身的前后方向上的弯曲强度。也就是说，因为通过适当设计第一横梁来实现期望的强度，所以能够抑制底板面板的重量的增加。
在上述本发明的方面中，由于如下原因，第一横梁在抵抗由车辆的前部施加的载荷方面可以比第二横梁具有更高的强度。当载荷从车辆的前部施加到横梁的中心部分时，压缩力施加到更靠近车辆前部的前横梁，并且拉伸力施加到更靠近车辆后部的后横梁。通常，由接收压缩力的构件满足的用于变形的条件比由接收拉伸力的构件满足的用于变形的条件更加严格。
在上述本发明的方面中，第一横梁可具有至少两个突出部分，所述突出部分朝向车辆的前部突出，并且所述突出部分用于形成封闭截面部分；并且底板加强构件的端部可连接到限定所述车辆车厢的一部分的第一横梁的最下方突出部分的端面，该底板加强构件设置在车辆车厢的底板上并在车辆车身的前后方向上延伸。在这种情形中，如果将载荷从车辆的前部施加到车辆车厢的底板，则载荷有效地从底板加强构件传送到横梁。
根据上述本发明的方面，能够增大横梁在车辆车身的横向方向上的屈曲强度和横梁在车辆车身的纵向方向上的弯曲强度。于是能够增大形成车辆车厢的车架的强度。
附图说明
参考附图从以下示范性实施例的描述将更加清楚本发明的以上和/或其他目的、特征和优点，在附图中，类似的附图标记用于表示类似的元件，其中：
图1是示出从车辆车厢中的位置观察时的根据本发明第一实施例的车辆下部车身结构的一部分的透视图；
图2是示出图1中所示的横梁的竖直横截面视图；
图3是示出横梁在横梁连接到图1中所示的前底板构件的部分处的竖直横截面视图；
图4是示出与图2中的横梁对比的现有车辆下部车身结构中的横梁的竖直横截面视图；
图5是示出根据本发明的第二实施例的车辆下部车身结构的横梁的竖直横截面视图；
图6是示出根据本发明的第三实施例的车辆下部车身结构的横梁的竖直横截面视图。
具体实施方式
下面，将参考附图描述根据本发明的示例性实施例的车辆下部车身结构。在附图中，相同的附图标记表示相同或相应的部分。此外，下面仅描述一次相同或相应的部分。
根据本发明的第一实施例的车辆下部车身结构例如是汽车的车辆车厢的下部的结构。如图1中所示，在形成车辆车厢的下部的前底板(底板面板)1的后部处，中心底板横梁2布置为形成从前底板1向上延伸的阶部的横梁。中心底板横梁2由作为第一横梁的前横梁3和作为第二横梁的后横梁4形成，该第一横梁限定车辆车厢的一部分且面向车辆车身的前部，该第二横梁连接到前横梁3的后表面。
前底板1的右部和左部(左部未示出)连接到门槛内部构件5，所述门槛内部构件5中的每一个具有帽状的横截面，并且后底板侧构件6连接到门槛内部构件5的后部。成对的右前底板构件和左前底板构件7在靠近门槛内部构件5的侧部连接到前底板1的上表面，所述前底板构件7中的每一个用作底板加强构件且具有帽状的横截面，并且在车辆车身的前后方向上延伸。
如图2中的放大视图所示，前横梁3具有波状的横截面，使得前横梁3与后横梁4协作以形成多个封闭截面部分。也就是说，前横梁3的横截面在整个纵向区域上呈波状，并且凹陷的表面部分3C形成在限定车辆车厢的一部分的上突出表面部分3A与下突出表面部分3B之间。前横梁3具有上连接部分3D和下连接部分3E，该上连接部分3D从上突出表面部分3A的上部向车辆车身的后部延伸且连接到后底板8的前端部的底表面，该下连接部分3E从下突出表面部分3B的下部向车辆车身的前部延伸。
后横梁4是连接到前横梁3的平坦的板构件，并且具有基本上L状的横截面。后横梁4具有竖直壁部分4A、上连接部分4B和下连接部分4C，竖直壁部分4A连接到前横梁3的凹陷表面部分3C的后表面，上连接部分4B从竖直壁部分4A的上部向车辆车身的后部延伸并且与前横梁3的上连接部分3D一起连接到后底板8的前端部，下连接部分4C从竖直壁部分4A的下部向车辆车身的前部延伸并且连接到前底板1的后端部。前横梁3的下连接部分3E连接到下连接部分4C的上表面。
通过将前横梁3和后横梁4互相连接而形成中心底板横梁2，该中心底板横梁2的右部和左部(左部未示出)连接到图1中所示的门槛内部构件5的侧表面。前底板构件7的后端部连接到中心底板横梁2的前横梁3。也就是说，如图3中所示，前底板构件7的后端面7A连接到前横梁3的下突出表面部分3B，并且前底板构件7的下连接端部7B连接到后横梁4的下连接部分4C的上表面。
后底板侧构件6的前端面6A连接到后横梁4的竖直壁部分4A。在这种情形中，前底板构件7的上表面部分7C、前横梁3的下突出表面部分3B的上表面部分3F、和后底板侧构件6的下表面部分6B基本上处在相同的水平面上。
在根据本发明的第一实施例的这样构造的车辆下部车身结构中，设置在车辆车厢的前底板1的后部的中心底板横梁2形成具有封闭截面部分且向上延伸的阶部。由上突出表面部分3A形成的上封闭截面部分和由下突出表面部分3B形成的下封闭截面部分形成在形成中心底板横梁2的前横梁3与后横梁4之间。
因此，与由现有的中心底板横梁形成的阶部相比，形成在前底板1的后部且由中心底板横梁2形成的阶部在车辆车身的横向方向上具有更高的屈曲强度，并且在车辆车身的前后方向上具有更高的弯曲强度。于是增加了设有阶部(见图3)的前底板1和后底板8的强度。
图4示出由现有中心底板横梁形成且形成在前底板1的后部处的阶部。中心底板横梁2的前横梁X具有基本上L状的横截面，并且在竖直方向上长且在车辆车身的前后方向上短的封闭截面部分形成在前横梁X与后横梁4之间。
如上所述，利用根据本发明的第一实施例的车辆下部车身结构，由于中心底板横梁2的前横梁3与后横梁4协作而形成多个封闭截面部分，所以增大了阶部在车辆车身的横向方向上的屈曲强度和阶部在车辆车身的前后方向上的弯曲强度。于是能够增大设有阶部的车辆车厢的前底板1和后底板8的强度，也就是说，增大形成车辆车厢的车架的强度。
此外，封闭截面部分经由前横梁3与后横梁4彼此连续重叠的部分相互连接。因此，进一步增大了阶部在车辆车身的横向方向上的屈曲强度和阶部在车辆车身的前后方向上的弯曲强度。于是能够进一步增大形成车辆车厢的车架的强度。
此外，因为多个连续的封闭截面部分形成在前横梁3与后横梁4之间，更加具体地，如上所述封闭截面部分形成在具有波状横截面的前横梁3与后横梁4之间，所以能够增大形成车辆车厢的车架的强度，而不增大车辆车身的重量。
此外，在根据本发明的第一实施例的车辆下部车身结构中，连接到前底板1的上表面的成对右前底板构件和左前底板构件7(左前构件7未示出)的后端面7A连接到前横梁3的下突出表面部分3B，并且前底板构件7的下部的下连接端部7B连接到后横梁4的下连接部分4C的上表面。此外，前底板构件7的上表面部分7C和前横梁3的下突出表面部分3B的上表面部分3F基本上处在相同的水平面上。因此，如果来自车辆前部的载荷施加到车辆车厢的前底板1，则载荷被有效地从成对的右前底板构件和左前底板构件7传递到中心底板横梁2。
在中心底板横梁2中，多个连续的封闭截面部分形成在前横梁3与后横梁4之间。因此，增大了中心底板横梁2在车辆车身的前后方向上的弯曲强度。此外，前横梁3的下突出表面部分3B的上表面部分3F和后底板侧构件6的下表面部分6B基本上处在相同的水平面上。因此，从成对的右前底板构件和左前底板构件7传递到中心底板横梁2的载荷被有效且可靠地从中心底板横梁2的两个端部传递到门槛内部构件5和后底板侧构件6。
也就是说，当来自车辆前部的载荷施加到车辆车厢的前底板1时，能够有效地将载荷从前底板构件7传递到中心底板横梁2，并且能够有效且可靠地将载荷从中心底板横梁2的两个端部传递到门槛内部构件5和后底板侧构件6。
上面已描述了中心底板横梁2的结构。上述结构可施加到用于形成从前底板1的前部向上延伸的阶部的前底板横梁。
可根据需要改变图2中所示的前横梁3的波状横截面的形状。例如，前横梁3可具有在上突出表面部分3A与下突出表面部分3B之间带有至少两个凹陷的表面部分的横截面。
此外，前横梁3的波纹形状可以是梯形、矩形等。
在以下描述的本发明的第二实施例和第三实施例中以及在本发明的第一实施例中，波纹的数量可以是至少两个，并且波纹的形状的可以是梯形、矩形等。
图5是示出根据本发明第二实施例的车辆下部车身结构的横梁的竖直横截面视图。
第二实施例与第一实施例的不同之处在于，使用平坦的前横梁13来代替具有波状横截面的前横梁3，并且使用具有波状横截面的后横梁14来代替平坦的后横梁4。
后横梁14以如下方式形成，即形成波纹的突出表面部分14A和14B向车辆车身的后部突出。后横梁14与前横梁13协作而形成多个封闭截面部分。
更加具体地，形成前横梁13的平坦部分的竖直壁部分13A连接到凹陷的表面部分14C的前表面，该凹陷的表面部分14C形成在后横梁14的上突出表面部分14A与下突出表面部分14B之间，从竖直壁部分13A的上部向车辆车身的后部延伸的上连接部分13D连接到后底板8的前端部的底面，并且从竖直壁部分13A的下部向车辆车身的前部延伸的下连接部分13E连接到前底板1的后端部的底面。后横梁14的上连接部分14D连接到前横梁13的竖直壁部分13A的后表面，并且从后横梁14的下部向车辆车身的前部延伸的下连接部分14E连接到前横梁13的下部的底表面。
因此，具有多个(在第二实施例中是两个)封闭截面部分的阶部通过前横梁13和后横梁14形成在车辆车厢的前底板1上。这些封闭截面部分经由前横梁13和后横梁14彼此连续重叠的部分相互连接。
根据上述本发明的第二实施例以及本发明的第一实施例，多个封闭截面部分由前横梁13和后横梁14形成，并且这些封闭截面部分经由前横梁13和后横梁14彼此连续重叠的部分相互连接。因此，增大了阶部在车辆车身的横向方向上的屈曲强度和阶部在车辆车身的前后方向上的弯曲强度。于是能够增大形成车辆车厢的车架的强度，而不会增加车辆车身的重量。
此外，因为前横梁13是平坦的并且后横梁14具有向车辆车身的后部突出的突出表面部分14A和14B，所以根据第二实施例的横梁在车辆车厢内不具有凹陷部和突出部。
图6是示出根据本发明第三实施例的车辆下部车身结构的竖直横截面视图。
第三实施例与第二实施例的不同之处在于，使用后横梁24代替了后横梁14。第二实施例中的前底板1具有向后延伸的延伸部分。后横梁24通过以如下方式弯曲前底板1的延伸部分形成，即突出表面部分14A和14B如在第二实施例中那样形成。第三实施例与第二实施例的不同之处在于，后横梁24与前底板1整体形成。
因此，使用前横梁23来代替在下连接部分13E处连接到前底板1的前横梁13。前横梁23的竖直壁部分13A的下部连接到后横梁24的下部(该下部低于下突出表面部分14B)。
根据本发明的第三实施例，能够产生与本发明的第二实施例中所产生效果相同的效果。此外，根据第三实施例，因为后横梁24通过弯曲底板1的一部分形成，并且后横梁24和前底板1由相同的构件形成，所以降低了生产成本。此外，例如通过改变前横梁23的材料或厚度来容易地增大阶部在车辆车身的横向方向上的屈曲强度和阶部在车辆车身的前后方向上的弯曲强度。也就是说，因为通过适当设计前横梁23来实现期望的强度，所以能够抑制前底板1重量的增加。
在本发明的第三实施例中，后横梁24通过弯曲前底板1的一部分而形成，使得后横梁24与前底板1整体形成。可替代地，前横梁23可以通过弯曲前底板1的一部分而形成，使得前横梁23与前底板1整体形成。通过弯曲前底板1的一部分形成前横梁或后横梁的结构可应用于本发明的第一实施例。
在上述实施例中，优选地，由于如下原因，使得前横梁3、13和23在抵抗由车辆的前部施加的载荷方面比后横梁4、14和24具有更高的强度。当载荷从车辆的前部施加到横梁的中心部分时，压缩力施加到靠近车辆前部的前横梁3、13和23，并且拉伸力施加到靠近车辆后部的后横梁4、14和24。通常，由接收压缩力的构件满足的用于变形的条件比由接收拉伸力的构件满足的用于变形的条件更加严格。

Claims (7)

1.一种车辆下部车身结构，包括：
横梁(2)，所述横梁(2)在车辆宽度方向上延伸，所述横梁(2)限定车辆车厢的一部分，并且所述横梁(2)包括由板构件形成的第一横梁(3、13、23)和由板构件形成的第二横梁(4、14、24)，所述第二横梁(4、14、24)设在比所述第一横梁(3、13、23)更靠近车辆后部的位置处，所述第一横梁(3、13、23)和所述第二横梁(4、14、24)彼此面对，其中
多个封闭截面部分由所述第一横梁(3、13、23)和所述第二横梁(4、14、24)形成，并且
所述封闭截面部分经由所述第一横梁(3、13、23)和所述第二横梁(4、14、24)彼此连续重叠的部分而彼此相连。
2.根据权利要求1所述的车辆下部车身结构，其中：
所述第二横梁(14、24)具有至少两个突出部分(14A、14B)，所述至少两个突出部分(14A、14B)朝向车辆后部突出，并且所述至少两个突出部分(14A、14B)用于形成所述封闭截面部分。
3.根据权利要求1所述的车辆下部车身结构，其中：
所述第一横梁(3)具有至少两个突出部分(3A、3B)，所述至少两个突出部分(3A、3B)朝向车辆前部突出，并且所述至少两个突出部分(3A、3B)用于形成所述封闭截面部分；并且
底板加强构件(7)的端部连接到限定所述车辆车厢的一部分的所述第一横梁(3)的最下方突出部分(3B)的端面，所述底板加强构件(7)设在所述车辆车厢的底板(1)上并在车辆车身的前后方向上延伸。
4.根据权利要求3所述的车辆下部车身结构，其中，所述底板加强构件(7)的上表面和所述第一横梁(3)的所述最下方突出部分(3B)的上表面处在基本相同的水平面上。
5.根据权利要求1所述的车辆下部车身结构，其中，所述第一横梁(3、13、23)在抵抗由车辆前部施加的载荷方面比所述第二横梁(4、14、24)具有更高的强度。
6.根据权利要求1所述的车辆下部车身结构，其中，所述第一横梁(3、13、23)和所述第二横梁(4、14、24)中的一个横梁通过弯曲底板面板(1)的一部分而形成。
7.根据权利要求1所述的车辆下部车身结构，其中：
在所述第一横梁(3、13、23)和所述第二横梁(4、14、24)中的一个横梁面对所述第一横梁(3、13、23)和所述第二横梁(4、14、24)中的另一个横梁的部分处，所述第一横梁(3、13、23)和所述第二横梁(4、14、24)中的所述一个横梁具有平的横截面；并且
在所述第一横梁(3、13、23)和所述第二横梁(4、14、24)中的所述另一个横梁面对所述第一横梁(3、13、23)和所述第二横梁(4、14、24)中的所述一个横梁的部分处，所述第一横梁(3、13、23)和所述第二横梁(4、14、24)中的所述另一个横梁具有波状横截面。
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