CN108367787A - 车体结构 - Google Patents

Abstract

一种车体结构，其特征在于，包含：前围顶，其在车辆的宽度方向上延伸；支柱塔，其位于前围顶前方并且支撑前轮的减震器；前围顶下部，其构成前围顶的下部分，在车辆宽度方向上延伸，并且在车辆宽度方向上的两侧连结到框架构件；加强构件，其连结到前围顶下部的下侧，在车辆宽度方向上延伸，并且与前围顶下部共同形成闭合横截面结构；和第一连结部，其中，前围顶下部在车辆宽度方向上的各端连结到支柱塔的上表面，以便重叠并覆盖该上表面。

Description

车体结构

技术领域

本公开涉及一种汽车的车体结构，尤其涉及一种这样的车体结构：其中，设置在车辆宽度方向的两侧上用于固定前轮的减震器的支柱塔被强力联接以提高车体结构的操纵性和稳定性。

背景技术

在诸如客用轿车的车辆中，经常采用支柱前悬架作为用于前轮的悬架装置，前轮通常是转向轮。为了支撑支柱前悬架，作为车辆的引擎室中的车体构件的一部分，一对左右悬架塔，即支柱塔，由钢板形成为塔状形状，从而支柱前悬架的减震器固定在支柱塔的顶部。

在车辆行驶期间，支柱塔强力地显露于来自车轮的输入。由于为了车辆的行驶性能起见，支柱前悬架在顶部处在车辆宽度方向上向内成角度，所以，如果来自车轮的输入经由前悬架应用于支柱塔，则由钢板制成的支柱塔和周边构件容易弯曲，并且支柱塔容易在车辆宽度方向上向内倾倒。

此外，支柱塔的基底部分安装到车体部件的相应侧构件框架，而引擎和变速器靠近设置。因而，支柱塔的基底部分在车体的前后方向和左右方向上显露于引擎振动，这容易造成支柱塔的基底部分变形。

如果支柱塔在车辆宽度方向或者车辆前后方向上倾倒，则支柱前悬架的倾角稍微改变，并且车轮的操纵性能受到不利影响。由此，存在有关车体结构的已知技术，以防止支柱塔下落并且提高操纵性和稳定性。

专利文件1示出了这样的结构：其中，支撑支柱悬架的一对左右支柱塔(悬架塔)的侧壁通过角板连接到沿着前围板(dash panel)的上边缘延伸的前围顶(cowl top)的前壁(侧壁)。还示出了角板具有向前围顶的侧壁开口的开口部分，并且连接到前围顶的侧壁以便形成闭合横截面结构。

专利文件2公开了一种构造，其包括梁状前围顶和杆状支柱塔条，梁状前围顶将车辆的左右前立柱彼此连接，杆状支柱塔条将位于前围顶且在车辆宽度方向上彼此远离地设置的左右支柱塔的上部分一体地连接。

引用列表

专利文献

专利文件1：JP2005-75133A

专利文件2：JP2008-284925A

发明内容

要解决的问题

示出了将支柱塔(悬架塔)的侧壁连接到前围顶的前壁(侧壁)的角板的专利文件1没有公开角板被连接成叠加在支柱塔的上壁表面上的结构。其也没有描述用于防止支柱塔的基底部分变形的结构。在专利文件2中，杆状的支柱塔条被设置成连接左右支柱塔的上部分，这可以造成车辆重量增加的问题。

鉴于这些技术问题，本发明至少一个实施例的目的是提供一种车体结构，该车体结构可以抑制车辆重量的增加，确保支柱塔之间的刚度，并且提高车体的操纵性和稳定性。

问题的解决方案

(1)根据本发明至少一个实施例的车体结构包含：前围顶，其连接车辆的左右前立柱并且在车辆宽度方向上延伸；支柱塔，其位于前围顶的前方，并且支撑构成用于前轮的悬架的减震器；和一对框架构件，其在车辆的车辆宽度方向的两侧上在前后方向上延伸，其中，前围顶包括：前围顶下部，其形成前围顶的下部分，其在车辆宽度方向上延伸，并且在车辆宽度方向的两侧上被连接到框架构件；加强构件，其连接到前围顶下部的下侧，并且在车辆宽度方向上延伸，以便与前围顶下部一起形成闭合横截面结构；和第一连结部，其中，前围顶下部在车辆宽度方向上的端部被连接到支柱塔的上表面，以便重叠并覆盖该上表面。

利用以上构造(1)，通过前围顶下部和加强构件形成了闭合横截面结构，从而可以强力地联接被布置在车辆宽度方向上的两侧的支柱塔。

进一步，相比于前围顶下部在车辆宽度方向上的端部被结合到支柱塔的侧壁的情况，该第一连结部的存在增加了与支柱塔结合的面积并且因而增加了结合强度，该第一连结部中，前围顶下部在车辆宽度方向上的端部连接到支柱塔的上表面，以便重叠并覆盖该上表面。结果，可以经由前围顶下部和加强构件强力地联接被布置在车辆宽度方向的两侧上的支柱塔。

另外，利用第一连结部用于连接以便重叠并覆盖支柱塔的上表面，可以抑制支柱塔的上部分在前后和左右方向上下落。

加强构件和第一连结部的这些结构使得可以利用简单的金属片连接结构来确保支柱塔之间的刚度，因而增加了车体的操纵性和稳定性。

(2)在一些实施例中，在以上构造(1)中，车体结构进一步包含支柱塔支架，其沿着支柱塔的侧壁在竖直方向上延伸，并且被结合到支柱塔的侧壁以形成闭合横截面结构，支柱塔架支架具有连接到加强构件的上端。

利用以上构造(2)，设置了与支柱塔的侧壁一起形成闭合横截面结构并且沿着支柱塔的侧壁在竖直方向上延伸的支柱塔支架，从而可以提高支柱塔的侧壁的强度。

(3)在一些实施例中，在以上构造(2)中，支柱塔支架的下端被定位在支柱塔的前基底部分处，并且支柱塔支架从车体的前侧向后侧斜向上地延伸。

利用以上构造(3)，支柱塔支架的下端定位在支柱塔的前基底部分处，而支柱塔支架从车体的前侧向后侧斜向上地延伸，从而可以抑制从被应用到支柱塔的基底部分弯曲的变形模式。

(4)在一些实施例中，在以上构造(2)或(3)中，支柱塔支架的上端具有固定加强构件的底壁的第一凸缘部分。

利用以上构造(4)，加强构件可以通过第一凸缘部分以使得加强构件叠加在上表面上的方式而被连接到支柱塔支架的上表面。因而，可以稳定且强力地连接支柱塔支架和加强构件。

(5)在一些实施例中，在以上构造(4)中，支柱塔支架的上端具有支撑加强构件的侧壁的第二凸缘部分。

利用以上构造(5)，加强构件可以通过第二凸缘部分而更稳定地固定到支柱塔支架的上表面。

(6)在一些实施例中，在以上结构(1)中，加强构件在车辆宽度方向上的每个端部连接到支柱塔在车辆宽度方向上的两侧上的车辆后侧侧壁，并且通过支柱塔的车辆后侧侧壁、前围顶下部和加强构件形成了闭合横截面结构。

利用以上构造(6)，横截面结构通过布置在车辆宽度方向上的两侧的支柱塔的车辆后侧侧壁、前围顶下部和加强构件形成。即，前围顶下部和加强构件在沿着车体前后方向的横截面中形成闭合横截面结构，并且其在车体左右方向上的各端被支柱塔的侧壁进一步闭合，从而在车辆宽度方向上也形成闭合横截面结构。结果，可以更强力地联接设置在车辆宽度方向的两侧上的支柱塔。

(7)在一些实施例中，在以上构造(1)至(6)中的任一个构造中，框架构件在车辆宽度方向上被布置在支柱塔外侧，并且包括第二连结部，在第二连结部中，框架构件被连接到支柱塔的上表面，以便重叠并覆盖该上表面。

以上构造(7)包括第二连结部，在第二连结部中，在车体前后方向上延伸的车体框架构件的上侧框架的上端被叠加并且连接到支柱塔的上表面的车辆外部。因而，也可以通过上侧框架有效地抑制支柱塔的下落。

有利效果

根据本发明的至少一个实施例，可以抑制车辆重量的增加，确保支柱塔之间的刚度，并且提高车体的操纵性和稳定性。

附图说明

图1是示出根据实施例的车体结构的示意性立体图。

图2是图1的车辆的前视图。

图3是图1的主要部分的放大立体图。

图4是沿着图3的线A-A截取的说明性横截面视图。

图5是沿着图3的线B-B截取的说明性横截面视图。

图6是图1的说明性平面图。

图7是沿着图6的线C-C截取的说明性横截面视图。

图8是示出主要部件的构造和组装状态的说明性示图。

具体实施方式

现在将参照附图详细描述本发明的实施例。然而，本文意指，除非特别指定，否则，实施例中描述的部件的尺寸、材料、形状、相对位置等等应被解释为仅是说明性的，而不意指限制本发明的范围。

例如，诸如位置和方向的相对或绝对布置的表述不应被诠释为仅仅以严格的字面意义来表征布置，而是也包括该布置相对地移位一个容差或角度或距离，从而可以实现相同功能的状态。

例如，诸如“相同”、“相等”和“均一”的相等状态的表述不应被诠释为仅仅表征特征严格相等的状态，而是也包括存在容差或差异仍然可以实现相同功能的状态。

进一步，例如，诸如矩形形状或柱形形状的形状的表述不应被诠释为仅仅是几何上严格的形状，而是也包括带有在可以实现相同效果的范围内的不平坦或倒角的形状。

另一方面，诸如“包含”、“包括”、“具有”、“含有”和“构成”的表述不意指排除其他部件。

将描述根据本发明实施例的汽车的车体结构。

在这里，前后、左右和上下方向意味着从驾驶员的座位观察的车辆的前后、左右和上下方向。

图1中汽车的车体结构示出引擎室1周围的前围板3侧的结构的左部。右侧车体结构越过车体中心与左侧结构对称。

在容纳引擎和变速器(未示出)的引擎室1的下部分的两个车辆宽度方向侧，一对侧构件5在车体前后方向上延伸。引擎室1和客舱7由前围板3分离。一对侧构件5倾斜成在前围板3下方，并且它们的后部在地板下方延伸。此外，前围横向构件9在前围板3下方在车辆宽度方向上延伸，并且连接左右侧构件5。

在前围板3上方，前围顶11在车辆宽度方向上延伸。前围顶11包括前围顶上部13和前围顶下部15，前围顶上部13沿着前围板3的上边缘延伸，前围顶下部15以预定距离布置在前围顶上部13下方并且在车辆宽度方向上延伸。

如图8所示，前围顶下部15具有横截面在车体中向上开口的开口横截面形状，并且前围顶下部的后壁15a连接到前围板3的前表面。

前围顶下部15的两端部连接到上侧框架17，上侧框架17形成在车体前后方向上延伸的车体框架构件。如图8所示，上侧框架17通过将内上侧框架17a结合到外上侧框架17b而构成。

在前围顶11在车辆宽度方向上的两端部的前方，设置了一对支柱塔19，其支撑悬挂转向轮，即前轮，的支柱前悬架。每个支柱塔19包括弹簧壳体21和弹簧壳顶25，弹簧壳体21在竖直方向上竖立并且形成主体，弹簧壳顶25结合到弹簧壳体21的上部并且设置有支撑座23，用于支撑支柱前悬架的减震器的顶部。

弹簧壳体21和弹簧壳顶25每个皆由金属片材料形成并焊接。如图8所示，弹簧壳体21具有大致半柱形的形状，并且包括向前突出的弹簧壳前凸缘部分21a、向后突出的弹簧壳后凸缘部分21b以及向下突出的弹簧壳下凸缘部分21c。

形成弹簧壳体21的车辆内侧下部分的弹簧壳下凸缘部分21c形成为连接到在车体前后方向上布置的侧构件5。上侧框架17连接到弹簧壳体21的车辆外侧侧壁部分。进一步，形成弹簧壳体21的后缘侧的弹簧壳后凸缘部分21b形成为连接到前围板3。

在本发明的一些实施例中，如图4和图7所示，形成前围顶11的下部分的前围顶下部15包括第一底壁15b、从第一底壁15b上升的第一侧壁15c、连接到第一侧壁15c的第二底壁15d、以及从第二底壁15d上升的第二侧壁15e，因而具有阶梯式的横截面形状。

进一步，如图4所示，前围顶下部15的第一底壁15b结合到加强构件29的侧加强构件29b的底壁29bb，前围顶下部15的第二侧壁15e结合到加强构件29的侧加强构件29b的侧壁29bc，从而通过前围顶下部15和加强构件29形成闭合横截面。闭合横截面的开口空间27在车辆宽度方向上延伸。

因而，加强构件29连接到前围顶下部15的下侧(换言之，下表面，或者如果前围顶下部15大致为凹形的话，外侧)，从而与前围顶下部15一起形成闭合横截面结构。

进一步，设置有前围顶下部叠加连结部(第一连结部)31，其中，在车辆宽度方向上的前围顶下部15的端部部分地连接到对应的弹簧壳顶25的上表面，以便重叠并覆盖该上表面。

如图8所示，加强构件29具有在车辆宽度方向上分开的形状。该构件由布置在中间部处的中心加强构件29a和布置在左右两侧的每一侧的侧加强构件29b组成。中心加强构件29a和侧加强构件29b具有相同的横截面形状并且通过焊接连接。分成中心部和侧部的分开结构使得容易制造加强构件29，并且将加强构件29连接到前围顶下部15的底壁15b。

由于通过前围顶下部15的底壁15b和加强构件29形成了闭合横截面结构，所以，左右弹簧壳体21可以被强力地结合。

此外，相比于前围顶下部15在车辆宽度方向上的端部结合到弹簧壳体21的侧壁的情况，该第一连结部31的存在增加了经由弹簧壳顶25与弹簧壳体21结合的面积并且因而增加了结合强度，第一连结部31中，前围顶下部15在车辆宽度方向上的端部部分地连接到弹簧壳顶25的上表面，以便重叠并覆盖该上表面。结果，左右弹簧壳体21，即设置在车辆宽度方向上的两侧的支柱塔19，可以更强力地与形成闭合横截面结构的前围顶下部15和加强构件29联接。

前后和左右方向上的下落量最显著地出现在弹簧壳体21的上部分中。因而，当前围顶下部15连接到弹簧壳顶25的上表面以便重叠并覆盖该上表面时，可以有效地抑制在前后和左右方向上的下落。

如上所述，包括加强构件29和第一连结部31的结构使得可以利用简单的金属片连接结构来确保设置在车辆宽度方向上的两侧的支柱塔19之间的刚度，并且增加车体的操纵性和稳定性。

在本发明的一些实施例中，如图1至图6及图8所示，竖直地延伸的塔支架33连接到弹簧壳体21的车辆内侧侧壁表面。

如图8所示，塔支架33具有具有开口35的横截面形状，开口35向弹簧壳体21的车辆内侧侧壁表面开口，并且安装凸缘33a形成在纵向开口边缘处。通过将安装凸缘33a焊接(如，点焊)到弹簧壳体21的车辆内侧侧壁表面来连接塔支架33。

塔支架33的上端连接到侧加强构件29b的底壁29bb。由于塔支架33连接到分开结构的侧加强构件29b的底壁29bb，即，由于侧加强构件29b是分开部分并且因而可以容易地操纵，所以，塔支架33可以容易地被连接。

此外，由于塔支架33竖直地连接到弹簧壳体21的侧壁部分，所以，可以提高弹簧壳体21的强度。进一步，由于其上端通过侧加强构件29b连接到加强构件29，所以，可以进一步提高左右弹簧壳体21的结合强度。

在本发明的一些实施例中，如图1、图2、图6和图8所示，塔支架33的下端定位在弹簧壳体21的前侧的大致半柱形的弹簧壳体21的基底部分处，即，下端定位在图8所示的弹簧壳下凸缘部分21c的前部处。塔支架33从该部分向后且斜向上地延伸。

此外，塔支架33的下端定位成靠近侧构件5并且连接到弹簧壳体21的侧壁部分。

此外，塔支架33的下端设置有下端凸缘部分33b以确保如用于点焊的焊接表面。

利用根据该实施例的构造，塔支架33的下端定位在大致半柱形的弹簧壳体21的前基底部分处，而塔支架33从车体的前侧向后侧斜向上地延伸。因而，塔支架33用以支撑从应用于弹簧壳体21的大致半柱形形状的基底部分弯曲的变形模式。结果，可以有效地抑制从基底部分弯曲的变形模式。

进一步，由于塔支架33的下端在靠近侧构件5的位置处连接到弹簧壳体21的侧壁部分，即，塔支架33的下端定位在来自引擎或变速器的振动经由侧构件5输入到的部分处，所以，可以抑制诸如引擎振动的影响输入到弹簧壳体21。

在本发明的一些实施例中，如图1至图5及图8所示，塔支架33的上端具有第一凸缘部分33c和第二凸缘部分33d，第一凸缘部分33c固定侧加强构件29b的底壁29bb，第二凸缘部分33d支撑侧加强构件29b的侧壁29bc。

利用根据该实施例的构造，加强构件29的侧加强构件29b在塔支架33的上端处叠加并连接到第一凸缘部分33c的上表面。因而，可以稳定且强力地连接塔支架33和侧加强构件29b。

进一步，由于塔支架33的上端具有支撑侧加强构件29b的侧壁29bc的第二凸缘部分33d，所以，可以通过第二凸缘部分33d更稳定地将加强构件29的侧加强构件29b固定到塔支架33的上端的上表面。

在本发明的一些实施例中，如图1至图8所示，加强构件29的侧加强构件29b在车辆宽度方向上的端部连接到弹簧壳体21的车辆内侧侧壁(见图6)，并且通过左右弹簧壳体21的车辆内侧侧壁、前围顶下部15、加强构件29和侧加强构件29b在车辆宽度方向的横截面中形成闭合横截面结构。例如，形成了图5所示的闭合横截面空间P的部分。

利用根据该实施例的构造，通过左右弹簧壳体21的车辆内侧侧壁、前围顶下部15、加强构件29和侧加强构件29b，在车辆宽度方向的横截面中形成了横截面结构。因而，在车体左右方向上的端部通过弹簧壳体21的车辆内侧侧壁而闭合，从而在车辆宽度方向上也形成闭合横截面结构。结果，可以进一步提高设置在车辆宽度方向上的两侧的支柱塔19之间的连接刚度。

在本发明的一些实施例中，如图1至图3、图6及图8所示，上侧框架17设置在左右弹簧壳体21的车辆外侧，上侧框架17是在车体前后方向上延伸的车体框架构件。每个上侧框架17的内上侧框架17a的上端处的上端凸缘17aa连接到弹簧壳顶25的上表面的车辆外侧部，以便从车体的外侧重叠并覆盖该车辆外侧部，从而形成上框架叠加连结部(第二连结部)39。

利用根据该实施例的构造，内上侧框架17a的上端凸缘17aa叠加并连接到弹簧壳顶25的车辆外侧，从而形成第二连结部39，内上侧框架17a构成在车体前后方向上延伸的车体框架构件的上侧框架17。同样，借助于上侧框架17，使得可以有效地实现对左右弹簧壳体21，即设置在车辆宽度方向上的两侧的支柱塔19的下落的抑制。

此外，通过在弹簧壳顶25的上表面上形成第一连结部31和第二连结部39而获得的两个覆盖连接结构使得可以确保支柱塔之间的刚度并且提高车体的操纵性和稳定性。

工业适用性

根据本发明的至少一个实施例，可以抑制车辆重量的增加，确保支柱塔之间的刚度，并且提高车体的操纵性和稳定性。因而，适用于车辆的支柱塔周围的车体结构。

参考标记列表

1 引擎室

3 前围板

5 侧构件

7 客舱

11 前围顶

13 前围顶上部

15 前围顶下部

17 上侧框架

19 支柱塔

21 弹簧壳体

23 支撑座

25 弹簧壳顶

29 加强构件

31 第一连结部(前围顶下部叠加连结部)

33 支柱塔支架

33c 第一凸缘部分

33d 第二凸缘部分

39 第二连结部(上框架叠加连结部)

Claims (7)

1.一种车体结构，其特征在于，包含：

前围顶，所述前围顶在车辆的车辆宽度方向上延伸；

支柱塔，所述支柱塔位于所述前围顶前方，并且支撑前轮的减震器；和

一对框架构件，所述一对框架构件在所述车辆的所述车辆宽度方向的两侧上在前后方向上延伸，

其中，所述前围顶包括：

前围顶下部，所述前围顶下部形成所述前围顶的下部分，所述前围顶下部在所述车辆宽度方向上延伸，并且在所述车辆宽度方向的两侧上被连接到所述框架构件；

加强构件，所述加强构件连接到所述前围顶下部的下侧，并且在所述车辆宽度方向上延伸，以便与所述前围顶下部一起形成闭合横截面结构；和

第一连结部，在所述第一连结部中，所述前围顶下部在所述车辆宽度方向上的端部被连接到所述支柱塔的上表面，以便重叠并覆盖所述上表面。

2.如权利要求1所述的车体结构，其特征在于，进一步包含支柱塔支架，所述支柱塔支架沿着所述支柱塔的侧壁在竖直方向上延伸，并且被结合到所述支柱塔的所述侧壁以形成闭合横截面结构，所述支柱塔架支架具有连接到所述加强构件的上端。

3.如权利要求2所述的车体结构，其特征在于，

其中，所述支柱塔支架的下端被定位在所述支柱塔的前基底部分处，并且所述支柱塔支架从所述车体的前侧向后侧斜向上地延伸。

4.如权利要求2或3所述的车体结构，其特征在于，

其中，所述支柱塔支架的上端具有固定所述加强构件的底壁的第一凸缘部分。

5.如权利要求4所述的车体结构，其特征在于，

其中，所述支柱塔支架的所述上端具有支撑所述加强构件的侧壁的第二凸缘部分。

6.如权利要求1所述的车体结构，其特征在于，

其中，所述加强构件在所述车辆宽度方向上的每个端部被连接到每个支柱塔在所述车辆宽度方向上的两侧上的车辆后侧侧壁，并且通过所述支柱塔的所述车辆后侧侧壁、所述前围顶下部和所述加强构件形成闭合横截面结构。

7.如权利要求1至6中任一项所述的车体结构，其特征在于，

其中，所述框架构件在所述车辆宽度方向上被布置在所述支柱塔外侧，并且包括第二连结部，在所述第二连结部中，所述框架构件被连接到所述支柱塔的所述上表面，以便重叠并覆盖所述上表面。