CN102233903B - 车身增强结构 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种车身增强结构，其能提高车身侧部抵抗从前方施加的载荷的结构耐久性且能够使车身前部和车身侧部更牢固地彼此连接。车身增强结构包括：侧壁构件(116)，其以朝向车身外侧凸出的方式弯曲，前车门经由车门铰链被安装到侧壁构件；连接构件(112)，其用于将侧壁构件连接到车身的前部；和增强构件(136)，其沿着上下方向安装到侧壁构件的车身内侧，增强构件沿着弯曲的侧壁构件弯曲并且增强侧壁构件，在车身增强结构中，设置：加强构件(上加强构件(142)和下加强构件(144))，其均具有平面部，加强构件装配到增强构件的弯曲内表面并且被构造成使得平面部在车身长度方向上延伸；和螺栓(122、124)，其用于将连接构件、侧壁构件、增强构件和加强构件紧固在一起。

Description

车身增强结构

技术领域

本发明涉及一种位于车身的车身前部(front body)和车身侧部(side body)之间的车身增强结构。

背景技术

通常，机动车辆的除了诸如发动机罩、车门等可打开部分之外的车身被称为车身主体(body shell)。车身主体可以被广义地划分为构成车身的前部的车身前部、构成车身的后部的车身后部(rear body)、构成车身的侧壁的车身侧部和构成车身的下表面的车身底部(underbody)。

在这些车身部分中，车身前部是车身在行驶方向上的前端并且是在运行期间易于承受来自前方的载荷的部分。当车身前部承受载荷时，载荷被传递到车身前部的后方的部分。车身前部与其后侧的车身侧部连接，并且载荷被特别地集中在车身前部和车身侧部的连接部位。因此，要求该连接部位具有能够承受该载荷的刚性。

传统地，在车身前部和车身侧部的连接部位，使用被称为外部构件或外部框架的连接构件。例如，专利文献1(日本特开2005-75130号公报)公开了由外部框架构件使车身前部和车身侧部彼此连接的车身框架结构。

在专利文献1中，通过使用螺栓将形成车身侧部的骨架的车身面板和增强构件与设置在这些构件的车门安装位置的车门铰链上部紧固在一起而增强外部框架构件。专利文献1说明了可以通过将外部框架构件与上述构件紧固在一起来提高车身的耐久强度。

在专利文献1中，外部框架构件以其长度方向与车身的长度方向大致平行的方式被固定到车身前部和车身侧部。因此，可以认为，车身侧部经由外部框架构件从位于车身侧部的前方的车身前部所接收到的载荷具有大致沿着车身的长度方向的方向性。在专利文献1中，车门铰链上部与位于固定外部框架构件的部位的车身侧部、即车身面板和增强构件是通过以与一般车身的结构相同的方式弯曲金属片材而三维地制造的构件。例如，在专利文献1的图3中，诸如车身面板等构件是板状并且以朝向车身外侧凸出的方式弯曲。然而，在该弯曲构造中，难以想像可以在弯曲方向上实现高刚性，使得车身面板等的抵抗从外部框架构件接收到的载荷的耐久强度可能从结构上受到限制。

发明内容

为了解决上述问题，完成了本发明，因此，本发明的目的是提供一种能够提高车身侧部抵抗从前方施加的载荷的结构耐久性并且能够使车身前部和车身侧部更牢固地彼此连接的车身增强结构。

为了实现上述目的，本发明提供一种车身增强结构，其包括：侧壁构件，其构成车身的侧壁并且以朝向车身外侧凸出的方式弯曲，前车门经由车门铰链被安装到所述侧壁构件；连接构件，其用于在所述侧壁构件的车身外侧将所述侧壁构件连接到所述车身的前部；和增强构件，其沿着所述侧壁构件的上下方向被安装到所述侧壁构件的车身内侧，所述增强构件沿着弯曲的所述侧壁构件弯曲并且增强所述侧壁构件，其中，所述车身增强结构还包括：加强构件，其具有平面部，所述加强构件装配到所述增强构件的弯曲内表面并且被构造成使得所述平面部在车身长度方向上延伸；和螺栓，其用于将所述连接构件、所述侧壁构件、所述增强构件和所述加强构件紧固在一起。

通过上述加强构件，即使增强构件被弯曲，也可以从结构上加强增强构件在车身长度方向上的刚性。对于被安装到增强构件的侧壁构件，提高了其在车身长度方向上的刚性。通过将连接构件与这些构件安装成为一体，可以通过利用车身的侧壁(车身侧部)的高刚性部分使车身的前部(车身前部)和车身侧部彼此连接。根据该构造，即使经由连接构件从车身前部接收到载荷，车身侧部也不变形，并且可以防护性地使所接收到的载荷经由车门铰链进一步到达车身的诸如前车门和后车门等后部。从而，根据上述构造，提高了车身侧部抵抗从前方施加的载荷的结构耐久性，并且可以使车身前部和车身侧部更牢固地彼此固定。

在上述车身增强结构中，优选地，设置有两个加强构件；所述车门铰链还与所述侧壁构件一起被安装到所述增强构件；所述两个加强构件在所述增强构件的弯曲内表面处分别被安装到所述车门铰链的安装位置的上方附近和下方附近。

根据上述加强构件，可以可靠地加强侧壁构件和增强构件在车门铰链的安装位置附近的刚性。因此，即使从车身的前部接收到载荷，侧壁构件和增强构件在车门铰链的安装位置也不变形，因此，可以维持车门(前车门)的安装状态。由此，车身侧部从车身前部接收到的载荷不仅经由侧壁构件和增强构件而且经由前车门被传递车身后方。也就是说，在载荷被从车身前方向车身后方传递的过程中，可以减小车身侧部接收到的载荷。

优选地，被安装到所述车门铰链的安装位置的上侧的加强构件的平面部在所述车身长度方向上水平地延伸；被安装到所述车门铰链的安装位置的下侧的加强构件的平面部在用于增强所述前车门的上下方向上的中间部的中间梁构件的长度方向上延伸。

根据上述构造，侧壁构件和增强构件可以将从车身前部接收到的载荷传递到前车门上的具有特别高的刚性的部位。由此，可以在不使前车门变形的情况下容易地将载荷传递到车身后方。

优选地，所述螺栓在所述加强构件的车身前方位置侧从车身外侧斜前方将所述连接构件、所述侧壁构件、所述增强构件和所述加强构件紧固在一起。通过在车身前方位置利用螺栓进行紧固，加强构件可以介于经由螺栓从连接构件112向车身后方传递载荷的路径中。此外，通过从车身外侧斜前方向上述构件插入并紧固螺栓，当从螺栓向上述构件施加载荷时，上述构件彼此接触，而不彼此移位，由此提高了载荷的传递效率。

优选地，所述加强构件还具有肋，所述肋被设置于所述平面部的外缘并且与所述增强构件的弯曲内表面接触。根据该构造，该肋可以便于利用螺栓对上述构件进行紧固。此外，通过组合肋和平面部，加强构件被形成为三维形状，从而进一步提高了刚性。此外，肋增大了加强构件和增强构件之间的接触面积，使得加强构件可以更容易地增强增强构件。

附图说明

图1是适用根据本发明的实施方式的车身增强结构的车身的立体图；

图2是图1所示的车身增强结构的分解图；

图3是图1所示的车身增强结构的侧视图和截面图；

图4是图3所示的上加强构件的立体图；

图5是图3所示的下加强构件的立体图；

图6是图3的截面图；

图7是从图3省略前车门内板的侧视图。

附图标记说明

E：安装位置

100：车身增强结构

102：车身

104：前车门

106：车门铰链

107：车身前部

108：车身侧部

110：后车门

112：连接构件

114：挡泥板

116：侧壁构件

118：挡风玻璃

120：罩板

122：螺栓

124：螺栓

126：车门铰链

128：前立柱

130：中央立柱

132：后立柱

134：车身门槛

136：增强构件

138：螺栓孔

140：螺栓孔

142：上加强构件

144：下加强构件

146：凹部

148：平面部

150、158：肋

152：螺栓孔

154：平面部

156：螺栓孔

160：上梁构件

162：中间梁构件

164：前车门内板

具体实施方式

现在将参照附图详细说明本发明的优选实施方式。本实施方式所述的尺寸、材料和其它具体数值仅是为了便于理解本发明的示例，而不会限制本发明，除非特别指出。在本说明书和附图中，相同的附图标记适用于具有大致相同功能和形式的元件，并且省略其重复说明。此外，省略了不与本发明直接相关的元件的图示。

图1是适用根据本实施方式的车身增强结构100的车身102的立体图。下文中，以如图1所示的设置于车身102的右侧壁的车身增强结构100为例进行说明。在车身102的左侧壁，设置有与位于右侧壁的车身增强结构100对称并且与位于右侧壁的车身增强结构100具有相同功能的车身增强结构(未示出)。

根据本实施方式的车身增强结构100在安装有车身102的在前车门104的上下方向上的上车门铰链106的位置附近使车身前部107和车身侧部108彼此连接地固定。

车身前部107是构成车身102的前部的部分。车身前部107安装有诸如发动机和前悬架等未示出的部件。车身前部107是车身102在行驶方向上的前端并且是在行驶期间易于经受来自前方外部的载荷的部分。

车身侧部108被连接到车身前部107的后方。车身侧部108是构成车身102的侧壁的部分。车身侧部108安装有前车门104和后车门110。车身侧部108和车身前部107通过焊接、螺栓或类似手段在多个部位彼此连接。当车身前部107经受从前方施加的载荷时，载荷易于集中在这些连接部位。

根据本实施方式的车身增强结构100具有用于使车身侧部108和车身前部107彼此连接的连接构件112。具体地，连接构件112使车身前部107的挡泥板114和车身侧部108的侧壁构件116彼此连接地固定。连接构件112被设置在安装于挡风玻璃118下方的罩板120的车辆宽度方向上的两侧附近，并且连接构件112也被称为罩板侧外部构件。

图2是图1所示的车身增强结构100的分解图。车身增强结构100所配置的连接构件112利用螺栓122和124连接到侧壁构件116外侧的车身。

侧壁构件116也被称为车身侧部外板并且用作车身102(图1)的侧壁的外板。侧壁构件116在其外侧的车身安装有前车门104和后车门110。这些车门通过车门铰链以可开闭的方式被安装到侧壁构件116。例如，前车门104经由车门铰链106和126被安装到侧壁构件116。

侧壁构件116形成有多个立柱，所述立柱用作支撑车顶(车厢顶)的加强构件。立柱由从车身102的前侧开始配置的前立柱128、中央立柱130和后立柱132构成。在侧壁构件116的位于各车门下方的下部，形成有在乘客上下车时用作门槛的车身门槛。包括前立柱128等的立柱和车身门槛134是用于支撑整个车身102并且维持车身102的刚性的重要部分。

在侧壁构件116的安装有车门铰链106和126的区域的车身内侧设置增强构件136。增强构件136是用于增强侧壁构件116使得侧壁构件116能够承受经由车门铰链106和126从前车门104接收到的载荷的构件。增强构件136沿着上下方向被安装到侧壁构件116的车身内侧。

增强构件136设置有用于安装车门铰链106和126的螺栓孔138和140。通过使用这些螺栓孔138和140，车门铰链106和126与侧壁构件116一起被安装到增强构件136。从而，增强构件136增强侧壁构件116的安装有车门铰链106和126的区域。因此，增强构件136也被称为铰链增强件。

在本实施方式中，两个加强构件(上加强构件142和下加强构件144)被安装到增强构件136的车身内侧。这两个加强构件进一步从结构上增强侧壁构件116和增强构件136。

图3是图1所示的车身增强结构100的侧视图和截面图。图3(a)是当从车身内侧观察时图1所示的车身增强结构100和前车门104的侧视图，图3(b)是沿着图3(a)的线C-C截取的截面图。

如图3(b)所示，侧壁构件116和增强构件136均由金属制成并且通过与一般的车身102的外板相同地弯曲金属片材而三维地制造。例如，侧壁构件116被三维地制造成朝向车身外侧凸出的弯曲形状。增强构件136也被三维地制造成沿着侧壁构件116弯曲的形状。因此，增强构件136的车身内侧的表面被形成为凹进的弯曲内表面(下文中，弯曲内表面被说明为凹部146)。图3(a)所示的上加强构件142和下加强构件144被设置成装配在凹部146中。

图4是图3(a)所示的上加强构件142的立体图。如图4所示，上加强构件142由金属制成并且具有以平面形状展开的长度方向平面部148。在平面部148的外缘处，设置肋150。通过组合肋150和平面部148，上加强构件142形成为三维形状。由此，上加强构件142具有进一步提高的刚性，特别是在车身长度方向上。

螺栓孔152被设置在肋150的车身前部(图4中的左手侧)。通过在肋150中设置螺栓孔152，可以利用稍后说明的螺栓122而将各构件容易地紧固在一起。

再次参照图3(a)，上加强构件142以平面部148的长度方向与车身102的长度方向一致的方式水平地延伸，并且上加强构件142被安装到增强构件136的凹部146。此外，上加强构件142的肋150与凹部146接触。肋150可以增大上加强构件142和增强构件136之间的接触面积。此外，在设置于肋150的螺栓孔150中插入螺栓122。

图5是图3(a)所示的下加强构件144的立体图。如图5所示，与上加强构件142一样，下加强构件144由金属制成并且具有以平面形状展开的长度方向平面部154。此外，在下加强构件144的平面部154的外缘处，也设置在车身前部侧具有螺栓孔156的肋158。通过组合肋158和平面部154，下加强构件144被形成为三维形状。由此，与上加强构件142一样，下加强构件144也具有在车身长度方向上进一步提高的刚性。此外，通过在肋158中设置螺栓孔156，可以利用稍后说明的螺栓124而将各构件容易地紧固在一起。

对于下加强构件144，在作为平面部154在长度方向上的端部的端部157(车身后侧的、即图5的右手侧的端部)和端部155(车身前侧的、即图5中的左手侧的端部)，肋158以相对于平面部154倾斜的方式设置。在这一方面，下加强构件144与上加强构件142不同。

再次参照图3(a)，下加强构件144以车身后部侧位于下部的方式倾斜地安装到增强构件136。这是因为，下加强构件144以与稍后说明的前车门104的中间梁构件162的长度方向大致平行的方式被安装。此时，由于下加强构件144的肋158以如上所述相对于平面部154倾斜的方式设置，因此，即使下加强构件144倾斜地安装到增强构件136，肋158也可以与凹部146接触。由此，肋158可以增大下加强构件144和增强构件136之间的接触面积。在设置于肋158的螺栓孔156中插入螺栓124。

不仅可以使用螺栓122和124而且可以通过点焊或类似手段将上加强构件142和下加强构件144安装到增强构件136。

图6是图3(a)的截面图。图6(a)是沿着图3(a)的线A-A截取的截面图。如图6(a)所示，增强构件136以朝向侧壁构件116凸出的方式弯曲。然而，增强构件136在凹部146中设置有上加强构件142，上加强构件142用作支持构件，由此，可以从结构上加强增强构件136在车身102的长度方向(图6(a)中的左右方向)上的刚性。此时，由于肋150增大了上加强构件142和增强构件136之间的接触面积，因此，上加强构件142可以更容易地增强增强构件136。

图6(b)是沿着图3(a)的线B-B截取的截面图。如图6(b)所示，下加强构件144被设置在凹部146中，以用作支持构件，由此，可以从结构上加强增强构件136在车身102的长度方向(图6(a)中的左右方向)上的刚性。此外，对于下加强构件144，由于肋158增大了下加强构件144和增强构件136之间的接触面积，因此，下加强构件144可以更容易地增强增强构件136。通过安装有上加强构件142和下加强构件144的增强构件136，加强了侧壁构件116在车身102的长度方向上的刚性。

如图6(a)所示，从车身增强结构100的车身外侧开始，螺栓122顺次插通连接构件112、侧壁构件116、增强构件136和上加强构件142，由此将这些构件紧固在一起。此外，如图6(b)所示，从车身增强结构100的车身外侧开始，螺栓124顺次插通连接构件112、侧壁构件116、增强构件136和下加强构件144，由此将这些构件紧固在一起。

在上加强构件142和下加强构件144的车身前方位置侧从车身外侧斜前方利用螺栓122和124对这些构件进行紧固。通常，如果上述构件只是被螺栓紧固在一起，则螺栓从车身外侧与上述构件垂直地插入。然而，在该情况下，从车身前部107经由螺栓到达上述构件的载荷被施加到与螺栓轴线垂直的方向、即上述构件的表面的剪切方向。在该构造中，从螺栓到达上述构件的载荷较难传递，并且上述构件在剪切方向上彼此移位。因此，在本实施方式中，通过如上所述从车身外侧斜前方紧固螺栓122和124，当从螺栓122和124向上述构件施加载荷时，上述构件彼此接触，而不彼此移位，由此提高了载荷的传递效率。

此外，通过利用螺栓122和124在车身前方位置侧进行紧固，上加强构件142和下加强构件144可以介于从连接构件112经由螺栓122和124向车身后方传递载荷的路径中。通过如上所述将连接构件112与各构件一体地安装，连接构件112可以通过利用车身侧部108(图1)的具有较高刚性的部分而使车身前部107和车身侧部108彼此连接。

根据上述构造，即使经由连接构件112从车身前部107接收载荷，图1所示的车身侧部108也不变形，并且几乎不吸收载荷。因此，可以防护性地使接收到的载荷经由车门铰链106和126而进一步到达车身102的诸如前车门104和后车门110等后部。从而，基于根据本实施方式的车身增强结构100，提高了车身侧部108抵抗从前方施加的载荷的结构耐久性，并且可以使车身前部107和车身侧部108更牢固地彼此固定。

再次参照图3(a)，说明根据本实施方式的车身增强结构100的附加效果。如图3(a)所示，上加强构件142被安装到车门铰链106的安装位置E的上方附近，下加强构件144被安装到车门铰链106的安装位置E的下方附近，安装位置E包含螺栓孔138(图2)。具体地，上加强构件142被安装到车门铰链106的安装位置E的上侧，下加强构件144被安装到车门铰链106的安装位置E的下侧。

根据上述上加强构件142和下加强构件144，可以可靠地加强车门铰链106的安装位置E附近的侧壁构件116和增强构件136的刚性。因此，即使接收到来自车身前部107的载荷，侧壁构件116和增强构件136在车门铰链106的安装位置E处也不变形，因此，车门(前车门104)可以被保持在与接收到载荷之前的安装状态相同的安装状态。

通过上述构造，在载荷从车身102的前方向后方传递的过程中，可以减少车身侧部108接收到的载荷。例如，当车身侧部108接收到来自车身前部107的载荷时，如果前车门104从通常的安装位置移动或离开，则在车身侧部108上(具体地，在侧壁构件116上)朝向后方继续前进的载荷被集中地传递到前立柱128和车身门槛134。然而，通过如上所述保持前车门104的安装状态，车身侧部108从车身前部107接收到的载荷也从车门铰链106以及侧壁构件116与前车门104之间的接触部位被传递到前车门104。也就是说，车身侧部108从车身前部107接收到的载荷不仅经由侧壁构件116和增强构件136传递到车身102的后方而且经由前车门104传递到车身102的后方。

图7是从图3(a)省略前车门内板164的侧视图。通常，在前车门104中，设置多个梁构件以增强前车门104。例如，如图7所示，前车门104设置有用于增强前车门104的上部的上梁构件160和用于增强前车门104在上下方向上的中间部的中间梁构件162。上梁构件160与车身102的长度方向大致平行地设置。中间梁构件162以车身102的后部侧(图7中的右侧)位于下部的方式倾斜地设置。这些梁构件用作加强构件，使得前车门104的刚性、特别是在梁构件的长度方向上的刚性被增强。

如图7所示，上加强构件142不仅被安装于车门铰链106的安装位置E的上侧而且以使平面部148的长度方向与用于增强前车门104的上部的上梁构件160的长度方向大致平行的方式被安装。此外，下加强构件144不仅被安装于车门铰链106的安装位置E的下侧而且还被安装成以使平面部154与用于增强前车门104在上下方向上的中间部的中间梁构件162的长度方向大致平行的方式倾斜延伸。

根据上述构造，侧壁构件116和增强构件136可以将从车身前部107接收到的载荷传递到前车门104上的具有特别高的刚性的部位。因此，即使载荷被传递到前车门104，也可以在不使前车门104变形的情况下容易地将载荷进一步传递到车身后方。

以上是参照附图对本发明的优选实施方式的说明。不用说，本发明不限于上述实施方式。明显的是，本领域技术人员可以想到在权利要求书所述的范围内进行各种修改和变型，应该理解，这些修改和变型自然属于本发明的技术范围。

本发明可以适用于位于车身的车身前部和车身侧部之间的车身增强结构。

Claims (4)

1.一种车身增强结构，其包括：

车身前部，其构成车身的前部；

侧壁构件，其构成所述车身的侧壁的一部分并且以朝向车身外侧凸出的方式弯曲，前车门经由车门铰链被安装到所述侧壁构件；

连接构件，其布置在所述侧壁构件的外表面并且用于将所述侧壁构件连接到构成所述车身的前部的所述车身前部；和

增强构件，其沿着所述侧壁构件的所述车门铰链的安装区域的上下方向被安装到所述侧壁构件的车身内侧，所述增强构件沿着弯曲的所述侧壁构件弯曲并且增强所述侧壁构件，其中，

所述车身增强结构还包括：

两个加强构件，其具有平面部和以在所述增强构件的车身内侧凹进的方式弯曲的表面，所述加强构件装配到所述增强构件的凹部的内表面并且被构造成使得每个所述加强构件的所述平面部均在车身长度方向上延伸；和

螺栓，其用于将所述连接构件、所述侧壁构件、所述增强构件和所述加强构件紧固在一起，

其中，所述车门铰链还与所述侧壁构件一起被安装到所述增强构件；并且

所述两个加强构件中的上加强构件在所述增强构件的以凹进的方式弯曲的内表面处被安装到所述车门铰链的安装位置的上侧附近，所述两个加强构件中的下加强构件在所述增强构件的以凹进的方式弯曲的内表面处被安装到所述车门铰链的安装位置的下侧附近。

2.根据权利要求1所述的车身增强结构，其特征在于，所述车身增强结构还包括中间梁构件，该中间梁构件用于增强所述前车门的上下方向上的中间部并且在所述车身长度方向上倾斜，其中，

被沿所述车身长度方向安装到所述车门铰链的安装位置的上侧附近的所述上加强构件的平面部在所述车身长度方向上水平地延伸；

被沿所述车身长度方向安装到所述车门铰链的安装位置的下侧附近的所述下加强构件的平面部在用于增强所述前车门的上下方向上的中间部并且在所述车身长度方向上倾斜的中间梁构件的长度方向上延伸。

3.根据权利要求1所述的车身增强结构，其特征在于，所述螺栓在所述加强构件的前侧位置从车身外侧斜前方将所述连接构件、所述侧壁构件、所述增强构件和所述加强构件紧固在一起。

4.根据权利要求2所述的车身增强结构，其特征在于，肋被设置于所述加强构件的所述平面部的外缘并且与所述增强构件的弯曲内表面接触。

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