CN105365894B - 一种车身后部斜撑结构 - Google Patents
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Abstract
本发明的目的是提出一种车身后部斜撑结构，能够很好提升车身扭转刚度，并改善布置空间要求，还兼顾避免了疲劳开裂问题和结构轻量化。本发明的车身后部斜撑结构包括地板上横梁、轮罩内板及将地板上横梁、轮罩内板连接的斜撑件总成；关键在于所述斜撑件总成由斜撑件和垂直于地板上横梁顶面的隔板构成，所述斜撑件的底部与地板上横梁固定连接，斜撑件的一侧侧部与轮罩内板固定连接；所述隔板位于由斜撑件、地板上横梁及轮罩内板所围成的空腔内，所述隔板的相对两侧面分别与斜撑件的内侧面、轮罩内板固定连接，所述隔板的底面与地板上横梁固定连接。
Description
技术领域
本发明属于汽车车身结构技术领域，更为具体的说，本发明涉及一种车身后部斜撑结构。
背景技术
白车身的扭转刚度作为车身重要的力学性能，对整车各方面的性能有着直接或者间接的影响。车身扭转刚度影响汽车在舒适性、耐久性、操控性、安全性等方面的表现。如果车身扭转刚度不足，车身容易发生共振异响，影响舒适性；容易产生耐久问题；会引起车身的风挡玻璃框、门框、窗框、发动机舱口及行李箱口等处变形过大，轻则出现异响，重则附件脱落，影响使用；同时对汽车操控性也有间接的影响，降低了顾客对汽车的主观评价。
乘用车中三厢轿车车身后部一般带有衣帽架结构，车身扭转刚度相对SUV、MPV、两厢轿车等车型高，而要提高没有衣帽架等车型的扭转刚度，在车身后部，传统的办法通常有三种：1、增大车身后纵梁截面面积；2、在后地板上方增加横梁结构；3、在侧围总成和后地板总成之间增加斜撑结构。然而上述三种方法都会严重影响车身后部布置及行李箱空间，且需要大量增加重量；并且第三种方法中，当车身遇到恶劣工况出现较大扭转时，斜撑结构会承受大载荷，容易产生局部应力集中，最终导致疲劳开裂问题。
因此，在车身后部结构区域设计中，如何有效的提升扭转刚度，同时兼顾空间布置、重量和局部疲劳开裂问题一直是一个值得重点研究的问题。
发明内容
本发明的目的是提出一种车身后部斜撑结构，能够很好提升车身扭转刚度，并改善布置空间要求，还兼顾避免了疲劳开裂问题和结构轻量化。
本发明的车身后部斜撑结构包括地板上横梁、轮罩内板及将地板上横梁、轮罩内板连接的斜撑件总成；关键在于所述斜撑件总成由斜撑件和垂直于地板上横梁顶面的隔板构成，所述斜撑件的底部与地板上横梁固定连接，斜撑件的一侧侧部与轮罩内板固定连接；所述隔板位于由斜撑件、地板上横梁及轮罩内板所围成的空腔内，所述隔板的相对两侧面分别与斜撑件的内侧面、轮罩内板固定连接，所述隔板的底面与地板上横梁固定连接。
传统的斜支撑零件为单一斜撑件，直接将地板总成和侧围总成连接起来，对整车扭转起到很大的作用，但要进一步提升扭转刚度则需要增大斜撑结构的截面或者增加加强板的材料厚度，而这两种传统方式需要更多的车厢内部空间和并且需要增加更多重量，从汽车轻量化和空间布置优化角度来说不是非常经济和有效。本发明中的斜撑件总成由斜撑件和隔板构成，隔板有效抵抗了斜撑件空腔结构的变形，大大提高了整车的扭转刚度，并且将车辆后部受到的扭转力沿着垂直和横向两个方向把力传递出去，分散了局部应力过高的风险，提高车辆耐久性。并且该隔板结构简单轻便，因隔板位于由斜撑件、地板上横梁及轮罩内板所围成的空腔内，不占用外部空间，对车辆轻量化和优化空间布置也有贡献。
进一步地，所述斜撑件的底部设有与地板上横梁的外轮廓相符的裙边，所述裙边分别与地板上横梁的顶面、侧面焊接固定；所述斜撑件的一侧侧面设有翻边，所述斜撑件侧面的翻边与轮罩内板焊接固定。斜撑件的底部裙边与地板上横梁的外轮廓相符，相当于将地板上横梁的上表面的一端嵌入了斜撑件中，相对于传统的斜支撑单件，提升了局部结构强度。另外，通过裙边与地板上横梁焊接，以及通过翻边与轮罩内板焊接，都会大大增加焊接的面积，有利于焊接的稳定性，能够提供牢靠的连接。
进一步地，为了隔板与斜撑件、地板上横梁的焊接可靠及隔板与轮罩内板连接方便，所述隔板的底部、两侧面均设有翻边，所述隔板的底部翻边与地板上横梁焊接固定，隔板远离轮罩内板一侧的翻边与斜撑件的内侧面焊接固定；隔板朝向轮罩内板一侧的翻边与轮罩内板胶粘连接。
进一步地，所述车身后部斜撑结构还包括与轮罩内板焊接固定的轮罩内板外加强板，所述轮罩内板外加强板与隔板分别位于轮罩内板的两侧且位置相对。轮罩内板外加强板可以进一步将车辆后部受到的扭转力传递到轮罩内板外加强板上，更好的提升车身扭转刚度，并且避免传力路径上零件材料厚度差异过大而导致的开裂风险。
具体来说，所述轮罩内板外加强板的中部设有加强筋，所述轮罩内板外加强板的两侧侧面设有折边，所述轮罩内板外加强板的加强筋、折边均与轮罩内板焊接固定，通过加强筋可以显著增强轮罩内板外加强板自身的刚度，另外，加强筋、折边均与轮罩内板焊接固定，这样轮罩内板外加强板与轮罩内板之间就形成了两个空腔，也可以增强样轮罩内板外加强板与轮罩内板的传力途径。
进一步地，所述轮罩内板外加强板的加强筋正对隔板与轮罩内板的胶粘连接位置，所述轮罩内板外加强板的两侧侧面的折边正对斜撑件侧面的翻边，以更好地传递扭转力。
本发明的车身后部斜撑结构具有下述优点：1、通过增加零件间侧面搭接面积，在不占据外部空间的情况下，提高了所构成接头结构的抗扭性；2、将斜撑件总成设计为斜撑件与隔板，而新增设的隔板分别同周边零件采用点焊或胶粘，增加了传力路径，并大大提高整车的扭转刚度，相对传统设计，不占用车厢内部空间，对车辆轻量化和布置空间都有利；3、将轮罩内板外加强板采用双深筋结构设计，在提高自身结构刚度的同时，同斜撑结构形成有效刚性结构，提高车身扭转刚度又能够避免后轮罩处疲劳开裂风险。
附图说明
图1是本发明中的斜撑件总成与地板上横梁的装配示意图。
图2是本发明的车身后部斜撑结构的爆炸示意图。
图3是本发明的车身后部斜撑结构的整体示意图。
图4是车身后部斜撑结构的Z向剖面图（即图3中的A-A截面）
附图标示：1、地板上横梁；2、轮罩内板；3、轮罩内板外加强板；31、加强筋；4、斜撑件；5、隔板。
具体实施方式
下面对照附图，通过对实施实例的描述，对本发明的具体实施方式如所涉及的各构件的形状、构造、各部分之间的相互位置及连接关系、各部分的作用及工作原理等作进一步的详细说明。
实施例1：
如图所示，本实施例的车身后部斜撑结构包括地板上横梁1、轮罩内板2、轮罩内板外加强板3及将地板上横梁1、轮罩内板2连接的斜撑件总成；其中斜撑件总成由斜撑件4和垂直于地板上横梁1顶面的隔板5构成，所述斜撑件4的底部与地板上横梁1固定连接，斜撑件4的一侧侧部与轮罩内板2固定连接；所述隔板5位于由斜撑件4、地板上横梁1及轮罩内板2所围成的空腔内，所述隔板5的相对两侧面分别与斜撑件4的内侧面、轮罩内板2固定连接，所述隔板5的底面与地板上横梁1固定连接；轮罩内板外加强板3与轮罩内板2焊接固定。
具体结构如下：
斜撑件4的底部设有与地板上横梁1的外轮廓相符的裙边，所述裙边分别与地板上横梁1的顶面、侧面焊接固定；所述斜撑件4朝向轮罩内板2的一侧侧面设有翻边，所述斜撑件4侧面的翻边与轮罩内板2焊接固定。
隔板5的底部、两侧面均设有翻边，所述隔板5的底部翻边与地板上横梁1焊接固定，隔板5远离轮罩内板2一侧的翻边与斜撑件4的内侧面焊接固定；隔板5朝向轮罩内板2一侧的翻边与轮罩内板2胶粘连接。
轮罩内板外加强板3的中部设有加强筋31，轮罩内板外加强板3的两侧侧面设有折边，加强筋31与两侧的折边形成两条凹槽；所述轮罩内板外加强板3的加强筋31、折边均与轮罩内板2焊接固定，通过加强筋31可以显著增强轮罩内板外加强板3自身的刚度，另外，加强筋31、折边均与轮罩内板2焊接固定，这样轮罩内板外加强板3与轮罩内板2之间就形成了两个空腔，也可以增强样轮罩内板外加强板3与轮罩内板2的传力途径。
轮罩内板外加强板3的加强筋31正对隔板5与轮罩内板2的胶粘连接位置，所述轮罩内板外加强板3的两侧侧面的折边正对斜撑件4侧面的翻边，以更好地传递扭转力。
在装配时，首先将斜撑件4与隔板5两两焊接，先构成一个斜撑件总成。斜撑件总成再和地板上横梁1焊接在一起，形成后地板总成，同时在隔板5及轮罩内板2的配合处涂抹结构胶，为后续轮罩内板2分总成匹配做好准备。
然后，将轮罩内板2和轮罩内板外加强板3焊接，形成轮罩内板分总成。轮罩内板外加强板3的加强筋31和轮罩内板2点焊，轮罩内板外加强板3的两侧焊接边先通过3个焊点焊接实现零件定位。
最后，将轮罩内板分总成Y向推进和后地板总成拼接。隔板5已添加结构胶的翻边和轮罩内板2胶粘在一起。斜撑件4两侧的翻边、轮罩内板2以及轮罩内板外加强板3两侧的焊接边正好对应形成三层板焊接，相应打上两侧焊接边焊点，焊点间距为30mm，保证连接的可靠和牢固。隔板5同轮罩内板2利用结构胶粘接在一起，其对应位置为轮罩内板2和轮罩内板外加强板3的加强筋31的点焊位置。
本实施例的车身后部斜撑结构在后地板总成和轮罩内板2之间增加一种独特的斜撑结构，并且通过一系列搭接和局部加强，把后地板的骨架结构和轮罩内板2及其外加强板连接成一个具有连续传力路径和刚度过渡平缓的整体结构，减小了后轮罩区域疲劳开裂风险，同时兼顾了轻量化和优化空间布置。
Claims (6)
1.一种车身后部斜撑结构，包括地板上横梁、轮罩内板及将地板上横梁、轮罩内板连接的斜撑件总成；其特征在于所述斜撑件总成由斜撑件和垂直于地板上横梁顶面的隔板构成，所述斜撑件的底部与地板上横梁固定连接，斜撑件的一侧侧部与轮罩内板固定连接；所述隔板位于由斜撑件、地板上横梁及轮罩内板所围成的空腔内，所述隔板的相对两侧面分别与斜撑件的内侧面、轮罩内板固定连接，所述隔板的底面与地板上横梁固定连接；所述车身后部斜撑结构还包括与轮罩内板焊接固定的轮罩内板外加强板，所述轮罩内板外加强板与隔板分别位于轮罩内板的两侧且位置相对。
2.根据权利要求1所述的车身后部斜撑结构，其特征在于所述斜撑件的底部设有与地板上横梁的外轮廓相符的裙边，所述裙边分别与地板上横梁的顶面、侧面焊接固定；所述斜撑件的一侧侧面设有翻边，所述斜撑件侧面的翻边与轮罩内板焊接固定。
3.根据权利要求2所述的车身后部斜撑结构，其特征在于所述隔板的底部、两侧面均设有翻边，所述隔板的底部翻边与地板上横梁焊接固定，隔板远离轮罩内板一侧的翻边与斜撑件的内侧面焊接固定；隔板朝向轮罩内板一侧的翻边与轮罩内板胶粘连接。
4.根据权利要求1所述的车身后部斜撑结构，其特征在于所述轮罩内板外加强板的中部设有加强筋，所述轮罩内板外加强板的两侧侧面设有折边，所述轮罩内板外加强板的加强筋、折边均与轮罩内板焊接固定。
5.根据权利要求4所述的车身后部斜撑结构，其特征在于所述轮罩内板外加强板的加强筋正对隔板与轮罩内板的胶粘连接位置。
6.根据权利要求4所述的车身后部斜撑结构，其特征在于所述轮罩内板外加强板的两侧侧面的折边正对斜撑件侧面的翻边。
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