CN103402857A - 汽车的车身架构造 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种汽车的车身架的构造。构成前侧车架(11)的第一、第二管材(31、32)在第一水平部(11a)中沿着上下方向排列，在第二水平部(11b)中沿着左右方向排列，在第一水平部(11a)与第二水平部(11b)之间的倾斜部(11c)中从上下方向变换排列成左右方向，至少在第一水平部(11a)以及第二水平部(11b)中，第一、第二管材(31、32)相互焊接(w1、w2)，因此，本发明即使不使第一、第二管材(31、32)的截面形状沿长度方向变化，也可以使结合了这些管材的前侧车架(11)的截面形状和弯曲刚性沿长度方向变化，能够提供一种重量轻且碰撞时的冲击吸收性能优异的前侧车架(11)。

Description

汽车的车身架构造

技术领域

本发明涉及通过将多根管材并列地相互结合来构成车架部件的汽车的车身架构造。

背景技术

根据下述的专利文献1已公知一种车架结构，该车架结构中，两个中空截面部件将前方的直线部以及后方的直线部通过中间的折曲部连接，并使前方的直线部彼此上下重合而将该两个中空截面部件结合，由此构成Y字状的车架部件，该Y字状的车架部件从前力的一根直线部分支为后方的两根直线部。

现有技术文献

专利文献1：日本特表2005-532207号公报

然而，支承由汽车的发动机和变速箱构成的动力设备的前侧车架，被要求具有如下功能，即，通过在汽车的正面碰撞时以规定的形状折曲来吸收冲击，而将车室变形抑制为最小限度。为此，就需要沿着前侧车架的长度方向而使截面形状和强度分布发生变化，但是，那种前侧车架具有会使零件数大幅增加的问题。另一方面，在使恒定截面的管材折曲成规定的形状来构成前侧车架的情况下，虽然能够削减其零件数和重量，但无法沿着长度方向使截面形状和强度分布发生变化，由此，难以在汽车的正面碰撞时发挥充分的冲击吸收性能。

发明内容

本发明是鉴于上述情况而做出的，以提供一种作为使多根管材组合的简单构造，同时能够沿着长度方向使截面形状和强度分布发生变化的汽车的车身架构造为目的。

为了实现上述目的，本发明提供一种通过将多根管材并列地相互结合来构成车架部件的汽车的车身架构造，其第1特征在于，在所述车架部件的一端侧的第一部分中，所述多根管材沿着第一方向排列，在所述车架部件的另一端侧的第二部分中，所述多根管材沿着与所述第一方向不同的第二方向排列，在夹在所述车架部件的所述第一部分、第二部分之间的第三部分中，所述多根管材从所述第一方向变换排列成所述第二方向，至少在所述第一部分、第二部分中，所述多根管材相互结合。

另外，本发明在第1特征的结构的基础上，其第2特征在于，所述多根管材在长度方向的一部分上具有强度与其他部分不同的强度变化部，使各个所述强度变化部在所述车架部件的长度方向的位置一致。

另外，本发明在第1特征的结构的基础上，其第3特征在于，在所述车架部件的长度方向的规定位置上，仅使所述多根管材中的一部分管材在长度方向的一部分上具有强度与其他部分不同的强度变化部。

另外，本发明在第1特征的结构的基础上，其第4特征在于，所述多根管材中的至少两根管材在长度方向的一部分上具有强度与其他部分不同的强度变化部，使所述两根管材的所述强度变化部在所述车架部件的长度方向的位置不同。

另外，本发明在第1～第4特征中任一项的结构的基础上，其第5特征在于，所述多根管材以规定的间距焊接，所述焊接的间距在所述车架部件的长度方向上不均等。

另外，本发明在第5特征的结构的基础上，其第6特征在于，所述车架部件具有多条焊接线，所述多条焊接线的焊接间距不一致。

另外，本发明在第1～第6特征中任一项的结构的基础上，其第7特征在于，在所述第一部分或所述第二部分中，在至少两根所述管材的对合面的一方上形成有槽状的加强筋，所述加强筋在所述第三部分中向所述车架部件的外表面开口。

另外，本发明在第7特征的结构的基础上，其第8特征在于，沿上下方向重叠的两根所述管材的所述对合面中，在上侧的管材的下表面上形成有所述加强筋。

另外，本发明在第7或者第8特征的结构的基础上，其第9特征在于，在面临所述对合面的所述加强筋的内部封入有防锈剂。

另外，本发明在第7～第9特征中任一项的结构的基础上，其第10特征在于，在两根所述管材的对合面的一方上形成有槽状的加强筋，在另一方上形成有与所述加强筋相对的开口。

另外，本发明在第1特征的结构的基础上，其第11特征在于，所述第三部分是夹在所述车架部件即前侧车架的所述第一部分、第二部分之间而向后下方倾斜的倾斜部，其具有：使车宽方向两端与设在所述倾斜部上的连结部连接的第一连结部件；从所述连结部向后方延伸而与前柱下构件连接的第二连结部件；和从所述连结部向上方延伸而与其他车架部件连接的第三连结部件。

另外，本发明在第11特征的结构的基础上，其第12特征在于，所述第二连结部件、第三连结部件经由比它们脆弱的结合部件而与所述连结部连结。

另外，本发明在第11或第12特征的结构的基础上，其第13特征在于，所述其他车架部件是，在所述前侧车架的车宽方向外侧沿着前后方向延伸的左右的车轮罩上构件。

另外，本发明在第11或第12特征的结构的基础上，其第14特征在于，所述其他车架部件是，在所述前侧车架的车宽方向外侧沿着前后方向延伸的左右的车轮罩上构件、或者将所述左右的前柱下构件连结的隔板上横梁构件。

另外，本发明在第11或第12特征的结构的基础上，其第15特征在于，所述其他车架部件是所述前柱下构件。

另外，本发明在第11～第15特征中任一项的结构的基础上，其第16特征在于，所述第一连结部件、第二连结部件将钣金冲压件与隔板下构件结合而构成封闭截面，并且，所述第三连结部件由管材构成。

另外，本发明在第11～第16特征中任一项的结构的基础上，其第17特征在于，所述第一连结部件从所述连结部向车宽方向内侧延伸，并且，所述第二连结部件及所述第三连结部件从所述连结部向车宽方向外侧延伸。

另外，本发明在第11～第17特征中任一项的结构的基础上，其第18特征在于，所述前侧车架的所述倾斜部与所述连结部相比在前方位置上具有局部地脆弱化的脆弱部。

此外，实施方式的前侧车架11与本发明的车架部件对应，实施方式的第一水平部11a与本发明的第一部分对应，实施方式的第二水平部11b与本发明的第二部分对应，实施方式的倾斜部11c与本发明的第三部分对应，实施方式的前侧脆弱部11d及后侧脆弱部11e与本发明的脆弱部对应，实施方式的车轮罩上构件12、前柱下构件14及隔板上横梁构件18与本发明的其他车架部件对应，实施方式的第一、第二管材31、32与本发明的管材对应，实施方式的脆弱部31c、32c与本发明的强度变化部对应，第一焊接线L1及第二焊接线L2与本发明的焊接线对应。

发明效果

根据本发明的第1特征，在车身架的车架部件的一端侧的第一部分中，多根管材沿着第一方向排列，在车架部件的另一端侧的第二部分中，多根管材沿着与第一方向不同的第二方向排列，在夹在车架部件的第一、第二部分之间的第三部分中，多根管材从第一方向变换排列成第二方向，至少在第一、第二部分中，多根管材相互结合，由此，即使不使管材的截面形状沿长度方向变化，也可以使结合了这些管材的车架部件的截面形状和弯曲刚性沿长度方向变化，能够提供一种廉价且碰撞时的冲击吸收性能优异的车架部件。而且，由于使多根管材结合，所以能够防止当作用有弯矩时，以使两个管材的对合面鼓起的方式变形，能够提高车身架的弯曲刚性。

另外，根据本发明的第2特征，多根管材在长度方向的一部分上具有强度与其他部分不同的强度变化部，使各个强度变化部在车架部件的长度方向的位置一致，由此，通过由该强度变化部来容许或抑制车架部件的折曲，能够在输入有碰撞载荷时，使车架部件变形为所期望的形状。

另外，根据本发明的第3特征，在车架部件的长度方向的规定位置上，仅多根管材中的一部分管材在长度方向的一部分上具有强度与其他部分不同的强度变化部，由此，通过该强度变化部能够任意控制车架部件的折曲模式。

另外，根据本发明的第4特征，多根管材中的至少两根管材在长度方向的一部分上具有强度与其他部分不同的强度变化部，使两根管材的强度变化部在车架部件的长度方向的位置不同，由此，通过该强度变化部能够任意控制车架部件的折曲模式。

另外，根据本发明的第5特征，多根管材以规定的间距焊接，焊接的间距在车架部件的长度方向上不均等，由此，通过将焊接间距较大的脆弱部和焊接间距较小的强韧部配置在车架部件的长度方向上，能够控制车架部件的折曲模式。

另外，根据本发明的第6特征，车架部件具有多条焊接线，多条焊接线的焊接间距不一致，由此，通过将焊接间距较大的脆弱部和焊接间距较小的强韧部配置在车架部件的外周方向上，能够任意控制车架部件的折曲模式。

另外，根据本发明的第7特征，在第一部分或第二部分中，在至少两根管材的对合面的一方上形成有槽状的加强筋，从而能够通过加强筋提高管材的刚性。加强筋在第三部分中向车架部件的外表面上开口，由此能够使电泳涂料从该开口流入至加强筋的内部。

另外，根据本发明的第8特征，沿上下方向重叠的两根管材的对合面中，在上侧的管材的下表面上形成有加强筋，由此，使水难以积留在加强筋的内部而能够防止生锈。

另外，根据本发明的第9特征，在面临对合面的加强筋的内部封入有防锈剂，由此，能够防止因在加强筋内部积水而生锈。

另外，根据本发明的第10特征，在两根管材的对合面的一方上形成有槽状的加强筋，在另一方上形成有与加强筋相对的开口，由此，能够使电泳涂料从另一方管材的内部通过开口而流入至一方管材的加强筋内，并使电泳涂料无障碍地流动。

另外，根据本发明的第11特征，第三部分是夹在车架部件即前侧车架的第一、第二部分之间而向后下方倾斜的倾斜部，将第一连结部件的车宽方向两端与设在倾斜部上的连结部连接，将从连结部向后方延伸的第二连结部件与前柱下构件连接，将从连结部向上方延伸的第三连结部件与其他车架部件连接，由此，当根据从前方输入的碰撞载荷，而使该前侧车架的前部欲以前侧车架的倾斜部的后端为中心而向上折曲时，第一、第二连结部件产生向前的反作用力，第三连结部件产生向下的反作用力，由此，可以降低作用于前侧车架上的弯矩，相应地能够使前侧车架轻量化。

另外，由于能够通过第三连结部件所产生的向下的反作用力来减轻作用于第一、第二连结部件上的上下弯矩，所以第一～第三连结部件可以尽可能地通过轴向力来传递载荷，能够使第一～第三连结部件轻量化并将重量的增加控制在最小限度。

另外，根据本发明的第12特征，将第二、第三连结部件经由比它们脆弱的结合部件与连结部连结，由此，通过结合部件的压溃来吸收输入到前侧车架上的碰撞载荷，由此能够防止第二、第三连结部件的角度变化，并防止施加到前侧车架上的弯矩增加。

另外，根据本发明的第13特征，供第三连结部件连接的其他车架部件是，在前侧车架的车宽方向外侧沿着前后方向延伸的左右的车轮罩上构件，由此，能够将输入到前侧车架上的碰撞载荷经由第三连结部件传递给车轮罩上构件。

另外，根据本发明的第14特征，供第三连结部件连接的其他车架部件是，在前侧车架的车宽方向外侧沿着前后方向延伸的左右的车轮罩上构件、或者将左右的前柱下构件连结的隔板上横梁构件，由此，能够将输入到前侧车架上的碰撞载荷经由第三连结部件传递给隔板上横梁构件。

另外，根据本发明的第15特征，供第三连结部件连接的其他车架部件是前柱下构件，由此，能够将输入到前侧车架上的碰撞载荷经由第三连结部件传递给前柱下构件。

另外，根据本发明的第16特征，由于第一、第二连结部件将钣金冲压件与隔板下构件结合而构成封闭截面，所以能够在使第一、第二连结部件轻量化的同时，确保必要的刚性，另外，由于第三连结部件由管材构成，所以能够由重量轻的管材来支承作用于第三连结部件上的轴向力，因此，从整体上削减车身架的重量。

另外，根据本发明的第17特征，第一连结部件从连结部向车宽方向内侧延伸，第二连结部件及第三连结部件从连结部向车宽方向外侧延伸，由此，当输入碰撞载荷时，能够防止前侧车架与第一～第三连结部件的连结部相比在后方，而沿车宽方向折曲。

另外，根据本发明的第18特征，前侧车架的倾斜部与连结部相比在前方位置上具有局部地脆弱化的脆弱部，由此，当车辆的正面碰撞时，通过上述脆弱部使前侧车架折曲，能够防止第一～第三连结部件相互所呈的角度发生变化，并能防止施加到前侧车架上的弯矩增加。

附图说明

图1是表示汽车的车身前部的车架构造的立体图。(第一实施方式)

图2是前侧车架的立体图。(第一实施方式)

图3是图2的3(A)-3(A)线～3(D)-3(D)线的剖视图。(第一实施方式)

图4是图1的4(A)-4(A)线及4(B)-4(B)线的剖视图。(第一实施方式)

图5是与图3(A)及图3(D)对应的图。(第二实施方式)

图6是与图3(A)及图3(D)对应的图。(第三实施方式)

图7是前侧车架的脆弱部的说明图。(第四实施方式)

图8是前侧车架的焊接线的说明图。(第五实施方式)

图9是表示汽车的车身前部的车架构造的立体图。(第六实施方式)

图10是图9的10方向的向视图。(第六实施方式)

图11是图10的11方向的向视图。(第六实施方式)

图12是施加至前侧车架上的剪切力及弯矩的说明图。(第六实施方式)

图13是碰撞时的作用说明图。(第六实施方式)

图14是说明结合部件的效果的图。(第六实施方式)

图15是表示汽车的车身前部的车架构造的立体图。(第七实施方式)

图16是表示汽车的车身前部的车架构造的立体图。(第八实施方式)

图17是表示汽车的车身前部的车架构造的立体图。(第九实施方式)

附图标记说明

11    前侧车架(车架部件)

11a   第一水平部(第一部分)

11b   第二水平部(第二部分)

11c   倾斜部(第三部分)

11d   前侧脆弱部(脆弱部)

11e   后侧脆弱部(脆弱部)

12    车轮罩上构件(其他车架部件)

14    前柱下构件(其他车架部件)

18    隔板上横梁构件(其他车架部件)

19    隔板下构件

31    第一管材(管材)

31a   加强筋

31b   开口

31c   脆弱部(强度变化部)

32    第二管材(管材)

32a   加强筋

32b   开口

32c   脆弱部(强度变化部)

35    防锈剂

46    第一连结部件

47    第二连结部件

48    第三连结部件

49    结合部件

c     连结部

L1    第一焊接线(焊接线)

L2    第二焊接线(焊接线)

具体实施方式

以下，根据附图对本发明的实施方式进行说明。

第一实施方式

以下，根据图1～图4对本发明的第一实施方式进行说明。本说明书中的前后方向、左右方向(车宽方向)及上下方向是以落座在驾驶席上的驾驶员为基准定义的。

如图1所示，左右一对的前侧车架11、11支承使发动机及变速箱一体化的动力设备33，该左右一对的前侧车架11、11沿着前后方向配置，其前部大致沿着水平方向延伸，其后部在朝下且朝向车宽方向内侧折曲之后，在未图示的底板面板的下面大致沿着水平方向延伸。

左右一对的车轮罩上构件12、12配置在左右的前侧车架11、11的车宽方向外侧，该左右一对的车轮罩上构件12、12从后上方向前上方倾斜地配置，在其后部上连接有左右一对的前柱上构件13、13的前部，并且，从前柱上构件13、13的下部向下方延伸的左右一对的前柱下构件14、14的下端，与配置在前后方向上的左右一对的下纵梁15、15的前端相连接。

车轮罩上构件12、12的后部与前侧车架11、11由减震器外壳16、16连接，下纵梁15、15的前端与前侧车架11、11由外伸叉架17、17连接。另外，左右的前柱上构件13、13由沿着左右方向延伸的隔板上横梁构件18连接，并且，左右的减震器外壳16、16以及左右的前侧车架11、11由沿着左右方向延伸的隔板下构件19连接。另外，左右的前侧车架11、11的前部与车轮罩上构件12、12的前端由沿着左右方向延伸的左右一对的侧车架角撑板20、20连接。而且，在左右的前侧车架11、11的前端之间支承有矩形框状的前隔板21。

图2及图3表示左侧的前侧车架11，该前侧车架11是将第一管材31及第二管材32以并列状态一体结合而构成的，该第一管材31以及第二管材32由通过辊轧成形等而成形的钢管所构成。第一管材31的截面是沿长度方向恒定的四边形且具有四条边a、b、c、d，在其中的一条边a上形成有槽状的加强筋31a。另外，第二管材32的截面是沿长度方向恒定的梯形且具有上底a、下底b、腿c及腿d，在与上底a及下底b正交的腿c上形成有槽状的加强筋32a。

前侧车架11具有大致水平配置的前侧的第一水平部11a、大致水平配置的后侧的第二水平部11b、和夹在第一、第二水平部11a、11b之间的倾斜部11c，倾斜部11c从第一水平部11a的后端朝下且朝向车宽方向内侧折曲，并与第二水平部11b的前端相连。

如图3(A)所示，在前侧车架11的第一水平部11a中，第二管材32的下底b朝上配置，且在该处重合有第一管材31的朝下配置的边a，并通过MIG焊接w1使它们一体结合。由此，第一管材31的加强筋31a朝下开口并由第二管材32的下底b封闭，而第二管材32的加强筋32a朝向车宽方向内侧开口。

如图3(D)所示，在前侧车架11的第二水平部11b中，第一管材31及第二管材32的位置关系发生变化，在第一水平部11a中位于第二管材32上侧的第一管材31，在第二水平部11b中位于第二管材32的车宽方向内侧，并通过MIG焊接w2一体结合。因此，第二管材32的加强筋32a朝向车宽方向内侧开口并由第一管材31的边d封闭，而第一管材31的加强筋31a朝下开口。

如图3(B)及图3(C)所示，在夹在第一水平部11a及第二水平部11b之间的倾斜部11c中，第一管材31从第二管材32的上方向车宽方向内侧移动。这时，第一管材31及第二管材32不会扭转，而以先沿左右方向相对移动，然后沿上下方向相对移动的方式，使相互的位置关系发生变化。在倾斜部11c中，第一管材31及第二管材32未被焊接，由此，第一水平部11a的焊接w1与第二水平部11b的焊接w2并不连续，而是中途断开。

如图4(A)所示，第一水平部11a配置在夹于发动机室内部的动力设备33与车轮36之间的狭窄部分上，该第一水平部11a沿上下方向重合有第一管材31及第二管材32，而形成为纵长的截面形状，由此，该布局是容易的。尤其，为了避免与轮胎36的干扰，第二管材32的梯形的截面形状是有效的。另外，虽然第一水平部11a向车身前方突出为悬臂梁状，在该处会因支承重量大的动力设备33而作用有较大的上下方向的弯矩，但是通过纵长的截面形状能够有效地支承上下方向的弯矩。

如图4(B)所示，配置在车室的底板34下面上的第二水平部11b沿左右方向重合有第一管材31及第二管材32，而形成为横长的截面形状，由此，容易地确保车身的最低地面高度。另外，虽然在第二水平部11b上，由于当车辆旋转时会从前后的悬架装置输入有车宽方向的载荷，所以会作用有较大的左右方向的弯矩，但是通过横长的截面形状能够有效地支承左右方向的弯矩。

而且，在图3(A)所示的第一水平部11a中，由于第一管材31的边a与第二管材32的下底b接合，所以当在前侧车架11上作用有弯矩时，能够抑制上述边a及下底b以向外侧鼓出的方式变形。另外，在图3(D)所示的第二水平部11b中，由于第一管材31的边d与第二管材32的腿c接合，所以当在前侧车架11上作用有弯矩时，能够抑制上述边d及腿c以向外侧鼓出的方式变形。这样，将第一、第二管材31、32结合，由此能够提高前侧车架11的弯曲刚性。

如上所述，使第一管材31及第二管材32组合来构成前侧车架11，并在前侧车架11的各部分中使第一管材31及第二管材32的相对位置关系不同，由此，能够一边使用恒定截面的管材一边使前侧车架11的各部的截面形状和弯曲刚性发生变化，并能廉价地提供重量轻且高刚性的前侧车架11。

然而，虽然组装完成后的车身架会被浸泡在电泳涂料中进行电泳涂漆，但是，有可能在图3(A)所示的第一管材31的加强筋31a与第二管材32的下底b之间的空间S1、和图3(D)所示的第二管材32的加强筋32a与第一管材31的边d之间的空间S2内，难以涂装电泳涂料。但是，根据本实施方式，由于在图3(B)所示的倾斜部11c的截面位置中，第一管材31的加强筋31a是开放的，所以能够使电泳涂料从该开放部确实地流入至所述空间S1内。同样地，由于在图3(C)所示的倾斜部11c的截面位置中，第二管材32的加强筋32a是开放的，所以能够使电泳涂料从该开放部确实地流入至所述空间S2内。

第二实施方式

接着，根据图5对本发明的第二实施方式进行说明。

第二实施方式用于使电泳涂料的涂装更确实可靠，如图5(A)所示，第二管材32的下底b面临在第一管材31的加强筋31a内所划分的空间S1，在该第二管材32的下底b上形成开口32b，由此，能够更确实地使电泳涂料从第二管材32的内部流入至上述空间S1内。同样地，如图5(B)所示，第一管材31的边d面临在第二管材32的加强筋32a内所划分的空间S2，在该第一管材31的边d上形成开口31b，由此能够更确实地使电泳涂料从第一管材31的内部至流入上述空间S2内。

第三实施方式

接着，根据图6对本发明的第三实施方式进行说明。

第三实施方式用于提高前侧车架11的防锈性，如图6(A)及图6(B)所示，将蜡状的防锈剂35注入至在第一管材31的加强筋31a内所划分的空间S1及第二管材32的加强筋32a内所划分的空间S2内。防锈剂35的注入能够从第一水平部11a前端中的加强筋31a的开口部、和第二水平部11b后端中的加强筋32a的开口部进行，或者能够从倾斜部11c中的加强筋31a、32a的开口部(参照图3(B)及图3(C))进行。

另外，如图6(A)所示，当第一管材31及第二管材32沿上下方向重叠时，在上侧的第一管材31的下表面的边a上形成加强筋31a，由此，能够使水难以在该加强筋31a内积存，能提高前侧车架11的防锈性。这时，假设在下侧的第二管材32的上面的下底b上形成加强筋32a，则该加强筋32a会形成为槽状且容易积水，防锈性会变低。

然而，只要当汽车受到正面碰撞而在前侧车架11、11的前端上输入有向后的碰撞载荷时，能够将前侧车架11、11在所期望的位置上折曲，就能够将车室的变形控制在最小限度，而能提高碰撞安全性。为此，优选为，通过淬火处理或退火处理等局部地设置强韧部或脆弱部，由此将前侧车架11向所期望的方向折曲。

第四实施方式

图7表示本发明的第四实施方式，图7(A)表示例如在第一管材31的一部分上通过退火处理来形成脆弱部31c的方法。通过热弯曲加工将直管弯曲加工成规定的形状，同时将经过了淬火处理的第一管材31的一部分由嵌合在其外周上的高频加热线圈37进行加热并逐渐冷却，则该部分经过退火处理而形成脆弱部31c。

图7(B)中，使第一管材31的脆弱部31c的位置与第二管材32的脆弱部32c的位置在前侧车架11的长度方向上一致，在汽车的正面碰撞时，能够使前侧车架11在上述脆弱部31c、32c的位置上折曲。

图7(C)中，仅在第一管材31及第二管材32的任意一方上，例如仅在上侧的第一管材31上形成有脆弱部31c，在汽车的正面碰撞时，能够使前侧车架11在上述脆弱部31c的位置上朝上折曲。这时，如果相反地仅在下侧的第二管材32上形成脆弱部32c的话，在汽车的正面碰撞时，则能够使前侧车架11在上述脆弱部32c的位置上朝下折曲。

图7(D)中，使第一管材31及第二管材32的脆弱部31c、32c的位置在前侧车架11的长度方向上错位，由此，能够更细致地控制汽车受到正面碰撞时的前侧车架11的折曲模式。

第五实施方式

接着，根据图8对本发明的第五实施方式进行说明。

在第四实施方式中，通过脆弱部31c、32c控制前侧车架11的折曲模式，但在第五实施方式中，通过第一、第二管材31、32的焊接w1、w2来控制前侧车架11的折曲模式。

图8中，并列示出了前侧车架11的车宽方向内侧的第一焊接线L1、和车宽方向外侧的第二焊接线L2。在前侧车架11的第一水平部11a中，第一管材31及第二管材32沿着车宽方向内侧及外侧的第一、第二焊接线L1、L2而断续地(穿孔状)焊接。粗线表示焊接部分，粗线中断的部分表示非焊接部分，若将非焊接部分的长度定义为焊接间距，则通过使该焊接间距不同，而能够使前侧车架11的弯曲刚性变化来控制折曲模式。具体来说，非焊接部分的长度即焊接间距变得越大，该部分的强度降得越低而相对于折曲载荷变得越脆弱。

图8(A)中，在第一焊接线L1及第二焊接线L2的各一个位置上形成有焊接间距较大的大间距部P、P，这些两个大间距部P、P排列在前侧车架11的长度方向的相同位置上。因此，根据该实施方式，当车辆受到正面碰撞时，能够将前侧车架11在上述两个大间距部P、P的位置上折曲。

图8(B)中，虽然第一焊接线L1的焊接间距是恒定的，但在第二焊接线L2的一个位置上形成有焊接间距较大的大间距部P。因此，根据该实施方式，当车辆受到正面碰撞时，能够将前侧车架11在上述大间距部P的位置上向车宽方向外侧折曲。

图8(C)中，虽然在第一焊接线L1及第二焊接线L2的各一个位置上形成有焊接间距较大的大间距部P、P，但上述两个大间距部P、P的位置在前侧车架11的长度方向上错开，由此，能够更细致地控制汽车受到正面碰撞时的前侧车架11的折曲模式。

以上，虽然说明了前侧车架11的第一水平部11a的焊接线L1、L2，但前侧车架11的第二水平部11b的焊接线也是同样的。

第六实施方式

以下，根据图9～图14对本发明的第六实施方式进行说明。

如图9～图11所示，在汽车的车身前部沿着前后方向配置的左右一对的前侧车架11、11具有：在发动机室内部大致水平延伸的第一水平部11a、11a；从第一水平部11a、11a的后端向下方且向车宽方向内侧倾斜延伸的倾斜部11c、11c；和从倾斜部11c、11c的后端在车室下方大致水平延伸的第二水平部11b、11b。在第一水平部11a、11a与倾斜部11c、11c的边界上形成有朝上折曲为凸状的前侧折曲部a、a，并且在倾斜部11c、11c与第二水平部11b、11b的边界上形成有朝下折曲为凸状的后侧折曲部b、b。前侧车架11、11由封闭截面的管材构成，其截面形状在第一水平部11a、11a中为纵长的矩形，在第二水平部11b、11b中为横长的矩形，在倾斜部11c、11c中，从纵长的状态以90°相互扭转为横长的状态。

在前侧车架11、11的第二水平部11b、11b的车宽方向外侧，沿着前后方向配置有左右一对的下纵梁15、15，而在下纵梁15、15的前端连接有沿上下方向延伸的前柱下构件14、14的下端。在前柱下构件14、14的上端连接有向着前下方倾斜延伸的左右一对的车轮罩上构件12、12的后端，左右一对的车轮罩上构件12、12或者左右的前柱下构件14、14由沿车宽方向延伸的隔板上横梁构件18连结。

左右一对的前侧车架11、11的倾斜部11c、11c中的位于前侧折曲部a、a的稍微后方位置(连结部c、c)上的车宽方向内面之间，由沿车宽方向延伸的第一连结部件46连结。第一连结部件46是凸缘焊接在隔板下构件19的前面上而构成封闭截面的部件(参照图10)，在正视下，其中央部向上方略微弯曲为凸状，并且在俯视下，其中央部向后方略微弯曲为凸状。

前侧车架11、11的连结部c、c的车宽方向外面与前柱下构件14、14的车宽方向内面，由左右一对的第二连结部件47、47连结。各第二连结部件47是凸缘焊接在隔板下构件19的前面上而构成封闭截面的部件(参照图10)，在俯视下，以使后端侧向车宽方向外侧倾斜的方式配置，在正视下，配置在与上述第一连结部件46大致同一水平线上。

前侧车架11、11的连结部c、c的上面与隔板上横梁构件18的车宽方向两端部的下面，由左右一对的第三连结部件48、48连结。各第三连结部件48是四边形截面的管材，在正视下，以使上端侧向车宽方向外侧倾斜的方式配置，在侧视下配置在垂直线上。

第二连结部件47的前端和第三连结部件48的下端经由通过钣金冲压件构成的结合部件49，而与前侧车架11的连结部c连接。即，结合部件49将前侧车架11的车宽方向外面、第二连结部件47的前侧的钣金冲压件、和第三连结部件48的前面及车宽方向外面一体连结。与前侧车架11、11、第二连结部件47、47及第三连结部件48、48相比，结合部件49相对于碰撞载荷的输入是脆弱的。

如图12所示，在左右一对的前侧车架11、11的第一水平部11a、11a之间，支承有将发动机和变速箱一体化的动力设备33。在动力设备33的支承部的稍微前方的第一水平部11a、11a上形成有前侧脆弱部11d、11d，并且在前侧折曲部a、a以及连结部c、c之间形成有后侧脆弱部11e、11e。

前侧脆弱部11d及后侧脆弱部11e是，对已被淬火处理的前侧车架11的一部分进行退火处理，由此使强度与前侧车架11的其他部分相比局部降低的部分。也可以为，代替退火处理，在前侧车架11的一部分上形成切口、开口、折曲肋等，由此形成前侧脆弱部11d及后侧脆弱部11e。另外，也可以为，不进行淬火处理或退火处理等热处理，而将加强部件接合在除前侧脆弱部11d及后侧脆弱部11e以外的部分上来付与强度差。

接着，对具有上述结构的本发明的实施方式的作用进行说明。

图12表示在将前侧车架11、11沿着前后方向从前往后地划分成A～E五个区域之后，作用于这些区域中的剪切力及弯矩的分布。区域A是从前侧车架11、11的前端到动力设备33的支承部为止的区域，区域B是从动力设备33的支承部到前侧折曲部a为止的区域，区域C是从前侧折曲部a到连结部c为止的区域，区域D是从连结部c到后侧折曲部b为止的区域，区域E是从后侧折曲部b到前侧车架11、11的后端为止的区域。另外，剪切力及弯矩的深色部分与实施方式对应，浅色部分与比较例，即对应于从实施方式中废除了第一～第三连结部件46、47、47、48、48的方式。此外，剪切力及弯矩将横轴的上侧定义为正，将横轴的下侧定义为负。

当汽车与障碍物正面碰撞而在前侧车架11、11的前端上输入有向后的碰撞载荷时，在倾斜部11c、11c中向下倾斜的前侧车架11、11会欲使前端以后侧折曲部b为中心而向上折曲，由此，会从障碍物受到向下的反作用力(阻挡反力)，进一步地会在动力设备33的支承部上作用有根据该动力设备33的重量所造成的向下的惯性力。由此，在区域A中会作用根据阻挡反力所导致的负剪切力，而在区域B中会根据阻挡反力及动力设备33的惯性力而作用有更大的负剪切力。由于区域C和区域D与前侧车架11、11的倾斜部11c、11c对应，所以根据碰撞载荷而产生正剪切力，且该正剪切力比区域B的负剪切力大，由此，最终会在区域C和区域D中作用有正剪切力。在区域E中由于根据上述碰撞载荷所导致的正剪切力会消失，所以作用有与所述区域B相同的负剪切力。由此，从剪切力算出的弯矩在前侧折曲部a中具有负峰值，在后侧折曲部b中具有正峰值。

另一方面，在具有第一～第三连结部件46、47、47、48、48的实施方式中，在向后下方倾斜的前侧车架11、11的倾斜部11c、11c的连结部c上，连接有第一连结部件46、第二连结部件47、47以及第三连结部件48、48，由此，从第一、第二连结部件46、47、47对连结部c作用有向前的反作用力，且从第三连结部件48、48对连结部c作用有向下的反作用力。根据这些向前的反作用力和向下的反作用力，使阻挡反力及动力设备33的惯性力消除，使区域A及区域B的负剪切力减少。虽然在区域C中剪切力局部地增加，但在区域D中根据来自第一～第三连结部件46、47、47、48、48的向前及向下的反作用力而使剪切力减少，在区域E中也与区域B一样地使负剪切力减少。其结果是，从剪切力算出的弯矩在前侧折曲部a及后侧折曲部b中的峰值也变小。

这样，通过第一～第三连结部件46、47、47、48、48能够降低作用于前侧车架11、11上的弯矩，因此，能够使前侧车架11、11变细而谋求车身重量的轻量化。另外，虽然即使将第三连结部件48、48废除，仅设置第一连结部件46及第二连结部件47、47，也能降低作用于前侧车架11、11上的弯矩，但由于根据第三连结部件48、48所产生的向下的反作用力而起到的弯矩的降低效果很明显，所以能够从前侧车架11、11中减去超出第三连结部件48、48重量的重量来减轻总的车身重量。

另外，由于能够通过第三连结部件48、48所产生的向下的反作用力来减轻作用于第一连结部件46及第二连结部件47、47上的弯矩，所以能够使第一～第三连结部件46、47、47、48、48尽可能地以轴向力来传递载荷，能够使第一～第三连结部件46、47、47、48、48轻量化并将重量的增加控制在最小限度。

另外，在正视下，第一连结部件46是从连结部c向车宽方向内侧延伸，第二连结部件47、47及第三连结部件48、48从连结部c向车宽方向外侧延伸，由此，当输入碰撞载荷时，能够从车宽方向内外来支承前侧车架11、11，而能防止其与连结部c相比在后方沿车宽方向折曲。

如图13(A)所示，当通过正面碰撞对前侧车架11、11输入有碰撞载荷时，若该碰撞载荷直接传递给第二连结部件47、47及第三连结部件48、48，则这些第二连结部件47、47及第三连结部件48、48会发生变形且无法产生所期望的反作用力，但是，由于第二连结部件47、47及第三连结部件48、48经由脆弱的结合部件49、49而与前侧车架11、11相连接，所以通过使结合部件49、49压溃，而能够有效地防止第二连结部件47、47及第三连结部件48、48变形。

另外，如图13(B)所示，通过正面碰撞，前侧车架11、11的前侧脆弱部11d、11d及后侧脆弱部11e、11e发生折曲来吸收冲击，但这时，通过使脆弱的结合部件49、49压溃，而能够将第一连结部件46与第二连结部件47、47之间的角度维持在碰撞前的状态，能避免根据上述角度的变化所造成的弯矩的增加。

假设第二连结部件47、47及第三连结部件48、48不经由结合部件49、49而直接与前侧车架11、11连接，则如图14中的虚线所示，由于第二连结部件47、47及第三连结部件48、48会在连结部c附近发生折曲而无法传递充分的载荷，所以在前侧车架11、11上所施加的弯矩会增加。另一方面，在本实施方式中，如图14中的实线所示，通过使结合部件49、49压溃，而不会使第二连结部件47、47及第三连结部件48、48在连结部c附近发生折曲，能够传递充分的载荷而降低在前侧车架11、11上所施加的弯矩。

第七实施方式

接着，根据图15对本发明的第七实施方式进行说明。

第六实施方式中，第三连结部件48、48的上端与隔板上横梁构件18的两端部相连接，但在第七实施方式中，第三连结部件48、48的上端与左右的车轮罩上构件12、12的下面相连接。通过该第七实施方式，也能在与车轮罩上构件12、12相连接的第三连结部件48、48上产生所期望的反作用力，降低前侧车架11、11的弯矩。

第八实施方式

接着，根据图16对本发明的第八实施方式进行说明。

第六实施方式中，第三连结部件48、48的上端与隔板上横梁构件18的两端部相连接，第七实施方式中，第三连结部件48、48的上端与左右的车轮罩上构件12、12的下面相连接，但在第八实施方式中，第三连结部件48、48的上端与左右的前柱下构件14、14的上部相连接。通过该第八实施方式，也能在与前柱下构件14、14相连接的第三连结部件48、48上产生所期望的反作用力，降低前侧车架11、11的弯矩。

第九实施方式

接着，根据图17对本发明的第九实施方式进行说明。

第六实施方式中，隔板上横梁构件18的车宽方向两端部与左右的车轮罩上构件12、12相连接，但在第九实施方式中，隔板上横梁构件18的车宽方向两端部与左右的前柱下构件14、14的上部相连接，并在该隔板上横梁构件18的下面上连接有第三连结部件48、48的上端。通过该第九实施方式，也能在与隔板上横梁构件18相连接的第三连结部件48、48上产生所期望的反作用力，降低前侧车架11、11的弯矩。

以上，对本发明的实施方式进行了说明，但本发明可以在不脱离其主旨的范围内进行各种设计变更。

例如，实施方式的第一、第二管材31、32沿长度方向具有恒定的截面形状，但也可以为，通过液压成形加工等而具有沿长度方向发生变化的截面形状。

另外，实施方式的第一、第二管材31、32为钢材制，但也可以是铝制或镁制，其截面形状并不限定于四边形，还可以是其他多边形。

另外，实施方式的前侧车架11是由两根管材构成的，但也可以由三根以上的管材构成。

另外，实施方式中是使第一、第二管材31、32相对地平行移动而使前侧车架11的截面形状变化，但也可以使第一、第二管材31、32相对地旋转(扭转)而使前侧车架11的截面形状变化。

另外，实施方式中是通过退火处理来形成脆弱部31c、32c，但也可以通过第一、第二管材31、32的切口、开口、折曲肋等来形成。

另外，实施方式中在倾斜部11c上未焊接第一、第二管材31、32，但也可以焊接。

另外，实施方式中是在将焊接线L1、L2焊接为穿孔状的基础上形成有大间距部P，但也可以在将焊接线L1、L2连续焊接后的基础上形成大间距部P。

另外，本发明的车架部件并不限定于实施方式的前侧车架11。

另外，实施方式中，第一连结部件46结合在隔板下构件19上而构成有封闭截面，第二连结部件47、47结合在隔板下构件19上而构成有封闭截面，但也可以是第一连结部件46及第二连结部件47、47本身就是封闭截面，然后将其与隔板下构件19连结。

Claims (18)

1.一种汽车的车身架构造，通过将多根管材(31、32)并列地相互结合来构成车架部件(11)，其特征在于，

在所述车架部件(11)的一端侧的第一部分(11a)中，所述多根管材(31、32)沿着第一方向排列，在所述车架部件(11)的另一端侧的第二部分(11b)中，所述多根管材(31、32)沿着与所述第一方向不同的第二方向排列，在夹在所述车架部件(11)的所述第一部分(11a)和第二部分(11b)之间的第三部分(11c)中，所述多根管材(31、32)从所述第一方向变换排列成所述第二方向，至少在所述第一部分(11a)、第二部分(11b)中，所述多根管材(31、32)相互结合。

2.根据权利要求1所述的汽车的车身架构造，其特征在于，所述多根管材(31、32)在长度方向的一部分上具有强度与其他部分不同的强度变化部(31c、32c)，使各个所述强度变化部(31c、32c)在所述车架部件(11)的长度方向的位置一致。

3.根据权利要求1所述的汽车的车身架构造，其特征在于，在所述车架部件(11)的长度方向的规定位置上，仅使所述多根管材(31、32)中的一部分管材(31、32)在长度方向的一部分上具有强度与其他部分不同的强度变化部(31c、32c)。

4.根据权利要求1所述的汽车的车身架构造，其特征在于，所述多根管材(31、32)中的至少两根管材(31、32)在长度方向的一部分上具有强度与其他部分不同的强度变化部(31c、32c)，使所述两根管材(31、32)的所述强度变化部(31c、32c)在所述车架部件(11)的长度方向的位置不同。

5.根据权利要求1～4中任一项所述的汽车的车身架构造，其特征在于，所述多根管材(31、32)以规定的间距焊接，所述焊接的间距在所述车架部件(11)的长度方向上不均等。

6.根据权利要求5所述的汽车的车身架构造，其特征在于，所述车架部件(11)具有多条焊接线(L1、L2)，所述多条焊接线(L1、L2)的焊接间距不一致。

7.根据权利要求1～6中任一项所述的汽车的车身架构造，其特征在于，在所述第一部分(11a)或所述第二部分(11b)中，在至少两根所述管材(31、32)的对合面的一方上形成有槽状的加强筋(31a、32a)，所述加强筋(31a、32a)在所述第三部分(11c)中向所述车架部件(11)的外表面开口。

8.根据权利要求7所述的汽车的车身架构造，其特征在于，沿上下方向重叠的两根所述管材(31、32)的所述对合面中，在上侧的管材(31、32)的下表面上形成有所述加强筋(31a、32a)。

9.根据权利要求7或8所述的汽车的车身架构造，其特征在于，在面临所述对合面的所述加强筋(31a、32a)的内部封入有防锈剂(35)。

10.根据权利要求7～9中任一项所述的汽车的车身架构造，其特征在于，在两根所述管材(31、32)的对合面的一方上形成有槽状的加强筋(31a、32a)，在另一方上形成有与所述加强筋(31a、32a)相对的开口(31b、32b)。

11.根据权利要求1所述的汽车的车身架构造，其特征在于，所述第三部分是夹在所述车架部件即前侧车架(11)的所述第一部分(11a)和第二部分(11b)之间而向后下方倾斜的倾斜部(11c)，其具有：使车宽方向两端与设在所述倾斜部(11c)上的连结部(c)连接的第一连结部件(46)；从所述连结部(c)向后方延伸而与前柱下构件(14)连接的第二连结部件(47)；和从所述连结部(c)向上方延伸而与其他车架部件(12、14、18)连接的第三连结部件(48)。

12.根据权利要求11所述的汽车的车身架构造，其特征在于，所述第二连结部件(47)、第三连结部件(48)经由比它们脆弱的结合部件(49)而与所述连结部(c)连结。

13.根据权利要求11或12所述的汽车的车身架构造，其特征在于，所述其他车架部件是在所述前侧车架(11)的车宽方向外侧沿着前后方向延伸的左右的车轮罩上构件(12)。

14.根据权利要求11或12所述的汽车的车身架构造，其特征在于，所述其他车架部件是在所述前侧车架(11)的车宽方向外侧沿着前后方向延伸的左右的车轮罩上构件(12)、或者将所述左右的前柱下构件(14)连结的隔板上横梁构件(18)。

15.根据权利要求11或12所述的汽车的车身架构造，其特征在于，所述其他车架部件是所述前柱下构件(14)。

16.根据权利要求11～15中任一项所述的汽车的车身架构造，其特征在于，所述第一连结部件(46)、第二连结部件(47)将钣金冲压件与隔板下构件(19)结合而构成封闭截面，并且，所述第三连结部件(48)由管材构成。

17.根据权利要求11～16中任一项所述的汽车的车身架构造，其特征在于，所述第一连结部件(46)从所述连结部(c)向车宽方向内侧延伸，并且，所述第二连结部件(47)及所述第三连结部件(48)从所述连结部(c)向车宽方向外侧延伸。

18.根据权利要求11～17中任一项所述的汽车的车身架构造，其特征在于，所述前侧车架(11)的所述倾斜部(11c)与所述连结部(c)相比在前方位置上具有局部地脆弱化的脆弱部(11d、11e)。

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